CN111115559B - 微机电系统传感器封装方法及封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微机电系统传感器封装方法及封装结构，所述方法包括：依次在上盖板下表面间隔设置的第一粘附层、第二粘附层和第三粘附层，第二粘附层与第三粘附层的距离大于第二粘附层与第三粘附层的距离；在第二种子层的表面开始进行电镀，第一种子层、第二种子层和第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层；蚀刻生成位于上盖板下表面的第一电极结构、屏蔽结构、以及第一键合结构；在下盖板上表面生成第二电极结构以及第二键合结构；将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行键合封装。本发明的技术方案能够减少外界环境信号干扰，提高测量结果的准确性。

Description

微机电系统传感器封装方法及封装结构

技术领域

本发明涉及电子器件封装技术领域，尤其涉及一种微机电系统传感器封装方法及封装结构。

背景技术

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统)电容式传感器是基于MEMS工艺制作出的电容极板，MEMS传感器依据外界环境变化转换为电容变化，从而实现传感器的电信号转换。

MEMS传感器是一种精密的电子元件，在MEMS传感器的工作时，易受到外界环境信号干扰，导致测量结果出现不准确情况。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

基于此，针对MEMS传感器易受到外界环境信号干扰，导致测量结果出现不准确的问题，有必要提供一种微机电系统传感器封装方法及封装结构，能够减少外界环境信号干扰，提高测量结果的准确性。

为实现上述目的，本发明提出的一种微机电系统传感器封装方法，所述微机电系统传感器包括上盖板和设置于所述上盖板下方的下盖板，所述方法包括：

在所述上盖板下表面间隔设置第一粘附层、第二粘附层和第三粘附层，所述第二粘附层与所述第三粘附层的距离大于所述第二粘附层与所述第一粘附层的距离；

在所述第一粘附层下表面设置第一种子层，所述第二粘附层下表面设置第二种子层，所述第三粘附层下表面设置第三种子层；

在所述第二种子层的表面进行电镀，所述第一种子层、所述第二种子层和所述第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层；

进行蚀刻腐蚀，生成位于所述上盖板下表面的第一电极结构、围设于所述第一电极结构的屏蔽结构、以及位于所述屏蔽结构背向所述第一电极结构方向的第一键合结构；

在所述下盖板上表面对应所述第一电极结构生成第二电极结构、以及对应所述第一键合结构生成第二键合结构；

将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装。

可选地，所述在所述第二种子层的表面进行电镀，所述第一种子层、所述第二种子层和所述第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层的步骤之前包括：

在所述第一种子层下表面和所述第三种子层下表面设置第一光刻胶结构；

所述在所述第二种子层的表面进行电镀，所述第一种子层、所述第二种子层和所述第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层的步骤之后包括：

去除所述第一光刻胶结构，并进行涂胶，保护相应位置的所述电镀金属层。

可选地，所述下盖板包括硅层和设置于所述硅层上表面的第一保护层、以及设置于所述硅层下表面的第二保护层，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装的步骤之前包括：

在对应所述屏蔽结构的所述第一保护层位置开设第一凹槽；

将所述屏蔽结构面向所述下盖板一端插设于所述第一凹槽内，且所述屏蔽结构与所述硅层抵接。

可选地，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行封装键合的步骤之后还包括：

对所述硅层进行离子注入。

可选地，所述第一粘附层靠近所述上盖板下表面中心区域，所述第三粘附层靠近所述上盖板下表面侧边区域，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装的步骤之前还包括：

在所述第二电极结构和所述第二键合结构之间的所述第一保护层表面开设第二凹槽。

可选地，所述在所述第一粘附层下表面设置第一种子层，所述第二粘附层下表面设置第二种子层，所述第三粘附层下表面设置第三种子层的步骤之前包括：

在所述上盖板下表面设置第二光刻胶结构，所述第二光刻胶结构设置于所述第三粘附层背离所述第一粘附层一侧。

可选地，所述电镀金属层包括金，所述第二键合结构包括锡，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装的步骤包括：

对所述上盖板和所述下盖板进行加热下压，所述第一键合结构和所述第二键合结构熔化冷却，形成金锡键合封装。

此外，为了实现上述目的，本发明提供一种微机电系统传感器封装结构，包括：

上盖板，所述上盖板下表面设置有第一电极结构；

下盖板，所述下盖板设置于所述上盖板下方，所述下盖板上表面对应所述第一电极结构设置有第二电极结构；

屏蔽结构，所述屏蔽结构设置于所述上盖板和所述下盖板之间，且所述屏蔽结构围设于所述第一电极结构和所述第二电极结构；

第一键合结构，所述第一键合结构设置所述上盖板下表面，所述第一键合结构设置于所述屏蔽结构背离所述第一电极板一侧；以及

第二键合结构，所述第二键合结构对应所述第一键合结构设置于所述下盖板上表面。

可选地，所述下盖板包括硅层和设置于所述硅层上表面的第一保护层、以及设置于所述硅层下表面的第二保护层，所述第一保护层对应所述屏蔽结构开设第一凹槽，所述屏蔽结构面向所述下盖板一端插设于所述第一凹槽内，且所述屏蔽结构与所述硅层抵接。

可选地，所述第二电极结构和所述第二键合结构之间的所述第一保护层表面开设第二凹槽。

本发明提出的技术方案中，上盖板下表面间隔第一粘附层、第二粘附层和第三粘附层，第二粘附层与第三粘附层的距离大于第二粘附层与第一粘附层的距离，由此可知，第二种子层与第三种子层的距离大于第二种子层与第一种子层的距离，以第二种子层为电镀起始位置，在第二种子层表面逐渐生成电镀金属层，随着电镀时间的增加，电镀金属层逐渐向第一种子层和第三种子层蔓延，由于第二种子层与第三种子层的距离大于第二种子层与第一种子层的距离，也就是说，第二种子层距离第一种子层比第三种子层更近，电镀金属层首先在第一种子层表面生成，随着电镀时间的进一步增加，电镀金属层逐渐在第三种子层表面生成，由此，在第一种子层、第二种子层和第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层。进行蚀刻腐蚀，生成位于所述上盖板下表面的第一电极结构、围设于第一电极结构的屏蔽结构、以及位于屏蔽结构背向第一电极结构方向的第一键合结构，在电镀时间不同的情况下，第一电极结构、屏蔽结构以及第一键合结构的高度均不相同，其中屏蔽结构的高度较高。在下盖板上表面对应第一电极结构生成第二电极结构、以及对应第一键合结构生成第二键合结构，将上盖板的第一键合结构对准所述下盖板的第二键合结构，进行键合封装时，屏蔽结构将第一电极结构和第二电极结构围设在中间，外界信号难以穿过屏蔽结构，由此可知本发明能够减少外界环境信号干扰，提高测量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明微机电系统传感器封装方法第一实施例的流程示意图；

图2为图1封装过程中上盖板的结构示意图；

图3为图2封装过程中上盖板电镀的结构示意图；

图4为图2中上盖板刻蚀后的结构示意图；

图5为图1封装过程中下盖板的结构示意图；

图6为本发明微机电系统传感器封装结构的结构示意图；

图7为本发明微机电系统传感器封装方法第二实施例的流程示意图；

图8为图7中第一光刻胶和第二光刻胶的结构示意图；

图9为本发明微机电系统传感器封装方法第三实施例的流程示意图；

图10为本发明微机电系统传感器封装方法第四实施例的流程示意图；

图11为本发明微机电系统传感器封装方法第五实施例的流程示意图；

图12为本发明微机电系统传感器封装方法第六实施例的流程示意图；

图13为本发明微机电系统传感器封装方法第七实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	上盖板	202	第一保护层
110	第一电极结构	202a	第一凹槽
				111	第一粘附层	202b	第二凹槽
112	第一种子层	203	第二保护层
				121	第二粘附层	210	第二电极结构
122	第二种子层	211	第四粘附层
				131	第三粘附层	212	第四种子层
132	第三种子层	221	第五粘附层
				141	第一光刻胶结构	222	第五种子层
142	第二光刻胶结构	30	屏蔽结构
				150	电镀金属层	40	第一键合结构
20	下盖板	50	第二键合结构
				201	硅层

本发明目的的实现、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

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参阅图1所示，本发明提出的第一实施例，一种微机电系统传感器封装方法，微机电系统简称为MEMS系统或MEMS传感器，通常微机电系统传感器尺寸较小，内部结构一般在微米甚至纳米量级，微机电系统传感器包括上盖板和设置于上盖板下方的下盖板，上盖板和下盖板用来支撑保护微机电系统的内部结构，方法包括：

步骤S10，在上盖板下表面间隔设置第一粘附层、第二粘附层和第三粘附层，第二粘附层与第三粘附层的距离大于第二粘附层与第一粘附层的距离。

参阅图2所示，通常上盖板10为玻璃，第一粘附层111、第二粘附层121和第三粘附层131为金属层，例如金属钛或金属铬，利用图形化薄膜沉积将第一粘附层111、第二粘附层121和第三粘附层131沉积在上盖板下表面，第一粘附层111、第二粘附层121和第三粘附层131的沉积宽度和高度可以依据生产工艺和产品设计而加以调整。在沉积第一粘附层111、第二粘附层121和第三粘附层131时，其中第一粘附层111、第二粘附层121和第三粘附层131之间间隔设置，第二粘附层121与第三粘附层131的距离大于第二粘附层121与第一粘附层111的距离，保证在后续电镀金属时，形成厚度不同的电镀金属层。

步骤S20，在第一粘附层下表面设置第一种子层，第二粘附层下表面设置第二种子层，第三粘附层下表面设置第三种子层。

具体地，利用图形化薄膜沉积在第一粘附层111下表面设置第一种子层112，第二粘附层121下表面设置第二种子层122，第三粘附层131下表面设置第三种子层132，其中第一种子层112、第二种子层122和第三种子层132为金属层，例如金，金具有良好的导电性，以金为种子层能够快速生成电镀金属层，通常来说，种子层和电镀金属层的材质相同，也可不同。

步骤S30，在第二种子层的表面进行电镀，第一种子层、第二种子层和第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层。

参阅图3所示，采用电镀工艺，在第二种子层122表面开始进行电镀，所述电镀工艺是利用电解的原理，在基体上铺设一层金属的方法。例如，将设置了种子层的上盖板沉浸在含有金离子的溶液中，以第二种子层122为阴极，金离子逐渐沉积在第二种子层122表面，并且随着电镀时间的增加，电镀金属层150逐渐向两侧延伸，由于第二粘附层121与第三粘附层131的距离大于第二粘附层121与第一粘附层111的距离，可知，第二种子层122与第三种子层132的距离大于第二种子层122与第一种子层112的距离，也就是说，电镀金属层150先延伸至第一种子层112，再延伸至第三种子层132，在第一种子层112、第二种子层122和第三种子层132的表面生成不同厚度的电镀金属层。

步骤S40，进行蚀刻腐蚀，生成位于上盖板下表面的第一电极结构、围设于第一电极结构的屏蔽结构、以及位于屏蔽结构背向第一电极结构方向的第一键合结构。

参阅图4所示，采用反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching)，反应离子刻蚀就是在真空中，利用分子气体离子体来进行刻蚀，即是利用离子能量使被刻蚀层的表面发生化学反应，刻蚀掉部分结构，进而形成需要形状的图形结构。经过反应离子刻蚀生成第一电极结构110和屏蔽结构30，以及第一键合结构40，其中第一电极结构110位于第一粘附层111位置，屏蔽结构30位于第二粘附层121位置，第一键合结构40位于第三粘附层131位置。通常，第一电极结构110位于上盖板10下表面的中心位置，第一键合结构40位于上盖板10下表面的边缘位置，屏蔽结构30位于第一粘附层111和第三粘附层131之间，屏蔽结构30包括金，屏蔽结构30围绕第一电极结构110设置，由此能够保护第一电极结构110，避免外界信号干扰。

步骤S50，在下盖板上表面对应第一电极结构生成第二电极结构、以及对应第一键合结构生成第二键合结构。

参阅图5所示，在下盖板20上表面对应第一电极结构110位置，利用图形化薄膜沉积生成第四粘附层211，在第四粘附层211上表面沉积生成第四种子层212，在第四种子层212表面电镀金属。另外，在下盖板20上表面对应第一键合结构40位置，利用图形化薄膜沉积生成第五粘附层221，在第五粘附层221上表面沉积生成第五种子层222，在第五种子层222上表面电镀形成第二键合结构50。

步骤S60，将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行键合封装。

参阅图6所示，第一键合结构40对准下盖板20的第二键合结构50，通过下压加热方式，第一键合结构40和第二键合结构50粘合在一起，完成MEMS传感器的键合封装。

另外，屏蔽结构30在保护第一电极结构110和第二电极结构210不被外界信号干扰的同时，还能够支撑上盖板10和下盖板20之间的间距，通过控制屏蔽结构30对应的电镀金属层150厚度，能够使上盖板10和下盖板20之间的间距在设定的范围内。

再者，第一键合结构40和第二键合结构50进行对接键合时，第一键合结构40或第二键合结构50需要熔化、结合，例如第二键合结构50包括金属锡，第一键合结构40保护金属金，金锡结合时，收到一定外部压力，易导致第二键合结构50有锡溢出，如果溢出的锡粘合在第一电极结构110或第二电极结构210上，可能导致第一电极结构110和第二电极结构210连接短路，而通过屏蔽结构30设置在第二键合结构50和第二电极结构210之间，避免溢出的锡接触到第一电极结构110或第二电极结构210，由此能够避免第一电极结构110和第二电极结构210连接短路，提高封装产品的良品率。

本实施例技术方案中，上盖板下表面间隔第一粘附层、第二粘附层和第三粘附层，第二粘附层与第三粘附层的距离大于第二粘附层与第一粘附层的距离，由此可知，第二种子层与第三种子层的距离大于第二种子层与第一种子层的距离，以第二种子层为电镀起始位置，在第二种子层表面逐渐生成电镀金属层，随着电镀时间的增加，电镀金属层逐渐向第一种子层和第三种子层蔓延，由于第二种子层与第三种子层的距离大于第二种子层与第一种子层的距离，也就是说，第二种子层距离第一种子层比第三种子层更近，电镀金属层首先在第一种子层表面生成，随着电镀时间的进一步增加，电镀金属层逐渐在第三种子层表面生成，由此，在第一种子层、第二种子层和第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层。进行蚀刻腐蚀，生成位于上盖板下表面的第一电极结构、围设于第一电极结构的屏蔽结构、以及位于屏蔽结构背向第一电极结构方向的第一键合结构，在电镀时间不同的情况下，第一电极结构、屏蔽结构以及第一键合结构的高度均不相同，其中屏蔽结构的高度较高。在下盖板上表面对应第一电极结构生成第二电极结构、以及对应第一键合结构生成第二键合结构，将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行键合封装时，屏蔽结构将第一电极结构和第二电极结构围设在中间，外界信号难以穿过屏蔽结构，由此可知本发明能够减少外界环境信号干扰，提高测量结果的准确性。

参阅图7所示，在本发明提出的第一实施例的基础上，提出本发明的第二实施例，在第二种子层的表面进行电镀，第一种子层、第二种子层和第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层的步骤S30之前包括：

步骤S31，在第一种子层下表面和第三种子层下表面设置第一光刻胶结构。

参阅图8所示，通过微纳米加工工艺光刻，在第一种子层111下表面和第三种子层131下表面设置第一光刻胶结构141。其中，微纳米加工工艺光刻是在纳米尺寸上设置第一光刻胶141，在第一种子层111下表面和第三种子层131下表面涂光刻胶，光刻胶是一种具有光敏化学作用的高分子聚合物材料，通过光学曝光方法，曝光除去部分，留下部分为第一光刻胶结构。

在第二种子层的表面进行电镀，第一种子层、第二种子层和第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层的步骤S30之后包括：

步骤S32，去除第一光刻胶结构141，并进行涂胶，保护相应位置的电镀金属层。

在进行电镀作业时，第一光刻胶结构141保护第一种子层111下表面和第三种子层131下表面对应位置，避免相应位置电镀上金属。去除第一光刻胶结构141后，再次进行涂胶作业，对应生成第一电极结构110、屏蔽结构30和第一键合结构40的位置进行保护，对没有涂胶位置进行刻蚀，由此能够生成第一电极结构110、屏蔽结构30和第一键合结构40。

参阅图6和图9所示，在本发明提出的第二实施例的基础上，提出本发明的第三实施例，下盖板20包括硅层201和设置于硅层201上表面的第一保护层202、以及设置于硅层201下表面的第二保护层203。其中，第一保护层202和第二保护层203的材质包括二氧化硅，第一保护层202和第二保护层203用于支撑保护硅层201。将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行键合封装的步骤S60之前包括：

步骤S61，在对应屏蔽结构的第一保护层位置开设第一凹槽。

采用反应离子刻蚀在第一保护层202位置刻蚀出第一凹槽202a，第一凹槽202a的宽度和屏蔽结构30的宽度相适配。

步骤S62，将屏蔽结构面向下盖板一端插设于第一凹槽内，且屏蔽结构与硅层抵接。

屏蔽结构30的下端插设于第一凹槽202a内，保证屏蔽结构30安装稳固，且通过第一凹槽202a的定位作用，能够使上盖板10和下盖板20的封装位置快速准确对接。硅是一种半导体材料，具有一定导电性能，屏蔽结构30通过和硅层201抵接，进一步在第二电极结210下表面形成屏蔽层，保护第一电极结构110和第二电极结构210不受外界信号干扰。

另外，屏蔽结构30面向下盖板20一端插设于第一凹槽202a内，第二键合结构50的材质包括锡，在进行封装键合时，避免熔融状态的锡流淌进入到屏蔽结构30以内的空间，避免锡粘附在第一电极结构110和第二电极结构210上。

再者，在上盖板10的上表面或者下表面设置有导电层，到导电层和屏蔽结构30，以及硅层201形成一个屏蔽空间，第一电极结构110和第二电极结构210设置于屏蔽空间能，有效避免外界信号的干扰。

参阅图10所示，在本发明提出的第三实施例的基础上，提出本发明的第四实施例，将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行封装键合的步骤S60之后还包括：

步骤S70，对硅层进行离子注入。

其中，所述离子注入是一种材料表面改性技术，用一定能量的离子束入射到材料中去，离子束于材料中的原子或者分子将发生一系列物理的和化学的相互作用，入射离子逐渐失去能量，最后停留在材料中，引起材料表面成分、结构或者性能发生变化，从而优化材料表面性能。通过对硅层进行离子注入，能够增加硅层201的导电性能，进而提高硅层201的屏蔽外界信号效果。

另外，对硅层201进行离子注入也可以在步骤S60之前。

参阅图6和图11所示，在本发明提出的第三实施例的基础上，提出本发明的第五实施例，第一粘附层111靠近上盖板10下表面中心区域，第三粘附层131靠近上盖板10下表面侧边区域，将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行键合封装的步骤S60之前还包括：

步骤S63，在第二电极结构和第二键合结构之间的第一保护层表面开设第二凹槽。

在进行封装键合时，熔化溢出的锡，首先会流淌进入到第二凹槽202b内，避免熔融状态的锡流淌进入到屏蔽结构30以内的空间，避免锡粘附在第一电极结构110和第二电极结构210上。

参阅图8和图12所示，在本发明提出的第一实施例至第五实施例的基础上，提出本发明的第六实施例，在第一粘附层下表面设置第一种子层，第二粘附层下表面设置第二种子层，第三粘附层下表面设置第三种子层的步骤S30之前包括：

步骤S33，在上盖板下表面设置第二光刻胶结构，第二光刻胶结构设置于第三粘附层背离第一粘附层一侧。

具体地，通过微纳米加工工艺光刻，设置第二光刻胶142，在进行电镀工艺时第二光刻胶142用于阻挡电镀金属层150向外侧延伸，即保证电镀形成的电镀金属层150限定在上盖板10和下盖板20之间的空间区域。

参阅图13所示，在本发明提出的第六实施例的基础上，提出本发明的第七实施例，电镀金属层包括金，第二键合结构包括锡，将上盖板的第一键合结构对准下盖板的第二键合结构，进行键合封装的步骤S60包括：

步骤S601，对上盖板和下盖板进行加热下压，第一键合结构和第二键合结构熔化冷却，形成金锡键合封装。

具体地，对上盖板10和下盖板20进行加热，使第二键合结构50熔化，对上盖板10设盖板施加一定压力，促使第一键合结构40和第二键合结构50连接更加紧密，通过第二键合结构50熔化连接第一键合结构40完成键合封装。另外，材质为金的第一键合结构40也可在加热下熔化，如此能够进一步使金锡键合完成封装。

参阅图4至图6所示本发明提供一种微机电系统传感器封装结构，包括：上盖板10、下盖板20、屏蔽结构30、第一键合结构40和第二键合结构50。

上盖板10下表面设置有第一电极结构110；

具体地，上盖板10和第一电极结构110之间还设置有第一粘附层111和第一种子层112。

下盖板20设置于上盖板10下方，下盖板20上表面对应第一电极结构110设置有第二电极结构210。

具体地，下盖板20和第二电极结构210之间还设置有第四粘附层211和第四种子层212。

屏蔽结构30包括金属材质，例如金。屏蔽结构30设置于上盖板10和下盖板20之间，且屏蔽结构30围设于第一电极结构110和第二电极结构210。

具体地，屏蔽结构30连接设置于上盖板10下表面，上盖板10和屏蔽结构30之间设置有第二粘附层121和第二种子层122。屏蔽结构30围设成四方形，将第一电极结构110和第二电极结构210围设其中。

第一键合结构40设置上盖板10下表面，第一键合结构40设置于屏蔽结构30背离第一电极板110一侧。

具体地，上盖板10和第一键合结构40之间设置有第三粘附层131和第三种子层132。

第二键合结构50对应第一键合结构40设置于下盖板20上表面。

具体地，下盖板20和第二键合结构50之间设置有第五粘附层221和第五种子层222，其中，第一粘附层111、第二粘附层121、第三粘附层131、第四粘附层211和第五粘附层221为金属层，例如金属钛或金属铬。第一种子层112、第二种子层122、第三种子层132、第四种子层212和第五种子层222为金属层，例如金。第一键合结构40和第二键合结构50同样围设成四方形，将屏蔽结构30围设其中。

本实施例的技术方案中，通过屏蔽结构30将第一电极结构110和第二电极结构210围设起来，如此外界信号难以穿透屏蔽结构30，避免第一电极结构110和第二电极结构210受到干扰。

另外，通过屏蔽结构30设置在上盖板10和下盖板20之间，保证上盖板10和下盖板20保持一定间距。

再者，第一键合结构40材质包括金，第二键合结构50材质包括锡，第一键合结构40和第二键合结构50进行键合封装时，在上盖板10和下盖板20上加热下压，第二键合结构50的锡熔化，便于和第一键合结构40的金连接，在锡熔化后产生熔融状态锡，屏蔽结构30能够避免熔融状态的锡流淌入第一电极结构110和第二电极结构210之间，避免第一电极结构110和第二电极结构210连接短路。

进一步地，下盖板20包括硅层201和设置于硅层201上表面的第一保护层202、以及设置于硅层201下表面的第二保护层203，第一保护层202对应屏蔽结构30开设第一凹槽202a，屏蔽结构30面向下盖板20一端插设于第一凹槽202a内，且屏蔽结构30与硅层201抵接。

屏蔽结构20面向下盖板20一端插设于第一凹槽202a内，第二键合结构50的材质包括锡，在进行封装键合时，避免熔融状态的锡流淌进入到屏蔽结构以内的空间，避免锡粘附在第一电极结构110和第二电极结构210上。

进一步地，第二电极结构210和第二键合结构50之间的第一保护层202表面开设第二凹槽202b。

在进行封装键合时，熔化溢出的锡，首先会流淌进入到第二凹槽202b内，避免熔融状态的锡流淌进入到屏蔽结构以内的空间，避免锡粘附在第一电极结构110和第二电极结构210上。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种微机电系统传感器封装方法，其特征在于，所述微机电系统传感器包括上盖板和设置于所述上盖板下方的下盖板，所述方法包括：

在所述上盖板下表面间隔设置第一粘附层、第二粘附层和第三粘附层，所述第二粘附层与所述第三粘附层的距离大于所述第二粘附层与所述第一粘附层的距离；

在所述第一粘附层下表面设置第一种子层，所述第二粘附层下表面设置第二种子层，所述第三粘附层下表面设置第三种子层；

在所述第二种子层的表面进行电镀，所述第一种子层、所述第二种子层和所述第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层；

进行蚀刻腐蚀，生成位于所述上盖板下表面的第一电极结构、围设于所述第一电极结构的屏蔽结构、以及位于所述屏蔽结构背向所述第一电极结构方向的第一键合结构；

在所述下盖板上表面对应所述第一电极结构生成第二电极结构、以及对应所述第一键合结构生成第二键合结构；

将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装；

所述下盖板包括硅层和设置于所述硅层上表面的第一保护层、以及设置于所述硅层下表面的第二保护层，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装的步骤之前包括：

在对应所述屏蔽结构的所述第一保护层位置开设第一凹槽；

将所述屏蔽结构面向所述下盖板一端插设于所述第一凹槽内，且所述屏蔽结构与所述硅层抵接。

2.如权利要求1所述的微机电系统传感器封装方法，其特征在于，所述在所述第二种子层的表面进行电镀，所述第一种子层、所述第二种子层和所述第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层的步骤之前包括：

在所述第一种子层下表面和所述第三种子层下表面设置第一光刻胶结构；

所述在所述第二种子层的表面进行电镀，所述第一种子层、所述第二种子层和所述第三种子层的表面生成不同厚度的电镀金属层的步骤之后包括：

去除所述第一光刻胶结构，并进行涂胶，保护相应位置的所述电镀金属层。

3.如权利要求2所述的微机电系统传感器封装方法，其特征在于，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行封装键合的步骤之后还包括：

对所述硅层进行离子注入。

4.如权利要求3项所述的微机电系统传感器封装方法，其特征在于，所述第一粘附层靠近所述上盖板下表面中心区域，所述第三粘附层靠近所述上盖板下表面侧边区域，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装的步骤之前还包括：

在所述第二电极结构和所述第二键合结构之间的所述第一保护层表面开设第二凹槽。

5.如权利要求1至4任一项所述的微机电系统传感器封装方法，其特征在于，所述在所述第一粘附层下表面设置第一种子层，所述第二粘附层下表面设置第二种子层，所述第三粘附层下表面设置第三种子层的步骤之前包括：

在所述上盖板下表面设置第二光刻胶结构，所述第二光刻胶结构设置于所述第三粘附层背离所述第一粘附层一侧。

6.如权利要求5所述的微机电系统传感器封装方法，其特征在于，所述电镀金属层包括金，所述第二键合结构包括锡，所述将所述上盖板的所述第一键合结构对准所述下盖板的所述第二键合结构，进行键合封装的步骤包括：

对所述上盖板和所述下盖板进行加热下压，所述第一键合结构和所述第二键合结构熔化冷却，形成金锡键合封装。

7.一种微机电系统传感器封装结构，其特征在于，所述微机电系统传感器封装结构采用权利要求1至6任一项所述的封装方法，包括：

上盖板，所述上盖板下表面设置有第一电极结构；

下盖板，所述下盖板设置于所述上盖板下方，所述下盖板上表面对应所述第一电极结构设置有第二电极结构；

屏蔽结构，所述屏蔽结构设置于所述上盖板和所述下盖板之间，且所述屏蔽结构围设于所述第一电极结构和所述第二电极结构；

第一键合结构，所述第一键合结构设置所述上盖板下表面，所述第一键合结构设置于所述屏蔽结构背离所述第一电极结构一侧；以及

第二键合结构，所述第二键合结构对应所述第一键合结构设置于所述下盖板上表面。

8.如权利要求7所述的微机电系统传感器封装结构，其特征在于，所述下盖板包括硅层和设置于所述硅层上表面的第一保护层、以及设置于所述硅层下表面的第二保护层，所述第一保护层对应所述屏蔽结构开设第一凹槽，所述屏蔽结构面向所述下盖板一端插设于所述第一凹槽内，且所述屏蔽结构与所述硅层抵接。

9.如权利要求8所述的微机电系统传感器封装结构，其特征在于，所述第二电极结构和所述第二键合结构之间的所述第一保护层表面开设第二凹槽。

Images