CN111344248A - 具有入口保护的传感器封装件 - Google Patents

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CN111344248A CN201880073093.7A CN201880073093A CN111344248A CN 111344248 A CN111344248 A CN 111344248A CN 201880073093 A CN201880073093 A CN 201880073093A CN 111344248 A CN111344248 A CN 111344248A
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Abstract

一种传感器装置包括具有前表面和相反的后表面的基板。后表面限定具有凹陷表面的凹陷区域。基板限定在前表面与凹陷表面之间延伸的底部端口。传感器还包括在前表面上安装在基板的底部端口上方的微机电系统(MEMS)换能器。传感器还包括设置在凹陷表面上并覆盖底部端口的过滤材料。过滤材料提供对固体颗粒或液体进入传感器装置的防护。过滤材料被配置成提供高的透声率并且具有对传感器装置的信噪比的低的影响。

Description

具有入口保护的传感器封装件
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2017年11月14日提交的标题为“Sensor Package withIngress Protection”的美国临时申请No.62/586,115的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
在微机电系统(MEMS)传感器中，MEMS芯片包括至少一个振膜和至少一个背板。MEMS芯片是由基部或基板支承并且由壳体(例如，具有壁部的杯或盖)封闭的。端口可以延伸穿过基板(针对底部端口装置)或穿过壳体的顶部(针对顶部端口装置)。声能穿过该端口，使振膜移动，并且产生背板的变化的电势，从而产生电信号。传感器被部署在各种类型的设备中，诸如个人计算机、蜂窝电话、移动设备、耳机和助听器。
发明内容
在本公开的一个方面，传感器包括具有第一表面和相反的第二表面的基板，第二表面限定具有凹陷表面的凹陷区域，基板限定在第一表面与凹陷表面之间延伸的底部端口。该传感器进一步包括在基板的第一表面上安装在底部端口上方的微机电系统(MEMS)换能器。该传感器还包括设置在凹陷表面上并被定位成覆盖底部端口的过滤材料，该过滤材料被构造成防止污染物穿过底部端口的进入。该传感器进一步包括设置在基板的第一表面上的盖，该盖限定封闭MEMS换能器和IC的后腔容积。
前述发明内容仅仅是例示性的，而非旨在以任何方式进行限制。除了上述例示方面、实施方式以及特征以外，另外的方面、实施方式以及特征通过参照以下附图和具体实施方式将变得显而易见。
附图说明
本公开的前述和其它特征根据下面结合附图的描述和所附权利要求将变得更清楚。应当明白，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施方式，并因此不应被视为对其范围的限制，本公开将通过使用附图，以附加特异性和细节来进行描述。
图1示出了根据本公开的实施方式的第一示例传感器装置的截面图。
图2示出了图1所示的第一示例传感器装置的一部分的截面图。
图3示出了在传感器封装件内并入了网状物的另一传感器装置的一部分的截面图。
图4示出了图1和图2所示的第一示例传感器装置的俯视图。
图5示出了图3中示出了其一部分的所述另一传感器装置的俯视图。
图6示出了图1所示的第一示例传感器装置的底视图。
图7和图8分别示出了图1中所示的第一传感器装置的基板的前表面和后表面的轴测图。
图9示出了在传感器封装件内并入了多于一个网状物的又一传感器装置的一部分的截面图。
在下面的详细描述中，针对形成其一部分的附图进行说明。在附图中，除非上下文另有规定，否则类似符号通常标识类似组件。在该具体实施方式、附图以及权利要求中描述的例示性实施方式不是旨在进行限制。在不脱离在此呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它改变。应当容易地明白，如在本文通常描述且在附图中例示的本公开的各方面可以按宽泛种类的不同配置来布置、代替、组合以及设计，它们全部明确地进行了设想并且成为本公开的一部分。
具体实施方式
本公开描述了用于提高传感器装置(诸如，结合了微机电系统(MEMS)换能器的那些传感器装置)的鲁棒性的装置和技术。尤其是，本公开中描述的装置和技术提高了传感器封装件对诸如固体颗粒和液体的污染物进入的防护。在一些实现方式中，本公开可以在对传感器装置的信噪比(SNR)几乎没有影响或没有影响的情况下提供对污染物进入的提高的防护。
在一个或更多个实施方式中，传感器封装件可以包括具有底部端口的基板，声能可以穿过该底部端口进入传感器封装件并入射在MEMS换能器上。底部端口可以覆盖有过滤结构或材料，该过滤结构或材料是可透声的，但阻碍污染物进入传感器封装件的通道。在一些这样的实施方式中，过滤材料是网状材料。在一些实现方式中，网状物可以被设置在传感器封装件的外部或外表面上。例如，网状物可以被设置在传感器封装件的外部或外表面的凹陷(indented)区域内，这允许网状物具有相对大的表面积，并且从而具有低的声阻抗。由于声阻抗可能影响传感器装置的SNR，所以网状物的低的声阻抗可对传感器装置的SNR基本上没有影响。本文公开的结构可以用于实现诸如音频传感器装置或麦克风装置的传感器装置。本文公开的结构还可以用在相关的传感器中，诸如，压力传感器、被设计成检测诸如超声波的不可听频率的传感器以及包括检测压力、气体、湿度或温度的能力的多功能传感器。
在一些实施方式中，底部端口被限定在传感器装置的基板中。基板可以包括在基板的后表面上并且在底部端口周围的凹陷区域。网状物可以被设置在凹陷区域内以覆盖底部端口。凹陷区域可以具有大于网状物的厚度的深度。在一些实施方式中，凹陷区域可以具有与网状物的厚度基本相同的深度，使得网状物的表面与基板的表面大致齐平。在一些实施方式中，传感器装置可以包括在基板的后表面上的围绕凹陷区域和底部端口的接地环。
在本公开的一个方面，传感器包括具有第一表面和相反的第二表面的基板，第二表面限定具有凹陷表面的凹陷区域，基板限定在第一表面与凹陷表面之间延伸的底部端口。传感器进一步包括在基板的第一表面上安装在底部端口上方的微机电系统(MEMS)换能器。传感器还包括设置在凹陷表面上覆盖底部端口的过滤材料，该过滤材料被构造成防止颗粒穿过底部端口的进入。另外，该传感器包括：集成电路(IC)，该IC安装在基板的第一表面上；以及盖，该盖被设置在基板的第一表面上，该盖限定封闭MEMS换能器和IC的后腔容积。
图1示出了根据本公开的实施方式的第一示例传感器装置100的截面图。第一示例传感器装置100包括基板110、微机电系统(MEMS)换能器102、集成电路(IC)104和盖108。基板110包括第一表面(“前表面”)116和相反的第二表面(“后表面”)114。MEMS换能器102和IC104被设置在基板110的前表面116上。第一组导线124将MEMS换能器102电连接到IC 104，并且第二组导线126将IC 104连接到基板110的前表面116上的互连件(未示出)。MEMS换能器102、IC 104和基板110可以各自包括导电焊盘，导线的端部可以焊接至该导电焊盘。在一些实施方式中，可以使用焊料将导线124焊接至适当的焊盘。可选地，在一些实施方式中，封装材料106可以至少部分地(或在某些情况下完全地)覆盖IC 104和第二组导线126。通过在封装材料106内覆盖IC 104和第二组导线126，可以减少由IC 104和第二组导线125生成的射频信号对安装在基板110上的MEMS换能器102和其它组件的影响。盖108封闭MEMS换能器102、IC 104、第一组导线124和第二组导线125，并限定传感器装置100的后腔容积。在一些实现方式中，IC 104的至少一部分可以被嵌入到基板110中。例如，基板110的前表面116可以包括腔体，并且IC 104可以被设置在腔体内。在一些实现方式中，腔体的深度可以大于IC104的高度，使得IC 104的顶表面位于前表面116的平面下方。在一些其它实现方式中，腔体的深度可以使得IC 104的顶表面位于基板110的前表面116的平面上方。
基板110可以包括但不限于印刷电路板、半导体基板或其组合。基板110可以在基板110的后表面114上限定凹陷区域128。凹陷区域128可以包括从后表面114偏移的凹陷表面130，使得凹陷表面130与前表面116之间的距离小于后表面114与前表面116之间的距离。基板110还限定底部端口132，该底部端口132在凹陷表面130与前表面116之间延伸。底部端口132被定位在MEMS换能器102下方，并提供在MEMS换能器102与传感器装置100的外部之间的声通道。底部端口132在与前表面116平行的平面中可以具有圆形、椭圆形或多边形(规则或不规则)形状。
底部端口132在凹陷表面130上的开口可以覆盖有过滤材料，诸如，网状过滤器134。网状物134可以是可透声的。即，网状物134可以允许来自传感器装置100外部的声能进入底部端口132并入射在MEMS换能器102上。网状物134的透声率可以很高，使得网状物134的存在基本上不影响传感器装置100的SNR。在一些实现方式中，网状物134的透声率可以被选择成使得具有网状物134的传感器100的SNR不小于没有网状物134的传感器100的SNR的大约90％。换句话说，具有网状物134的传感器100的SNR基本上类似于没有网状物134的传感器100的SNR。网状物134可以包括多孔材料，该多孔材料允许声音通过，但是防止诸如固体颗粒和液体的污染物穿过底部端口132进入。固体颗粒可以包括例如灰尘颗粒和焊料助熔剂颗粒。在一些实现方式中，网状物134可以包括具有小开口的金属筛(screen)。在一些实现方式中，网状物134可以被配置成在等于或超过国际电工委员会(IEC)IP67等级的程度上提供入口保护。
在一些实现方式中，网状物134可以由材料的网、网络或交织形成，所述材料可以包括但不限于金属、聚合物(诸如，聚酰胺)、复合材料或其组合。在一些实现方式中，网状物134可以包括尺寸范围可以从大约1微米到大约7微米的开口。在一些实现方式中，用于形成网状物134的材料可以具有疏水特性，以防止液体穿过底部端口132进入。例如，网状物134可以包括特氟隆或类似特氟隆的材料以赋予疏水特性。在一些实现方式中，可以代替或附加于网状物134而利用多孔膜，其中，该膜可以具有尺寸与以上关于网状物134所讨论的尺寸类似的孔。另外，膜可以由与以上关于网状物134讨论的材料类似的材料制成。
在一些实现方式中，网状物134可以以可移除的方式设置在底部端口132上方。例如，可以利用粘合剂将网状物134接合到凹陷表面130，使得粘合剂将网状物134保持在底部端口132上方的适当位置，但是也可以允许当施加足够的力时将网状物134从底部端口132上方拉出和移除。在一些实现方式中，可以使用环氧树脂将网状物134接合到凹陷表面130。在一些其它实现方式中，可以使用芯片附接件来将网状物134接合到凹陷表面130，使得网状物134可以被移除。在一些实现方式中，可以使用双面粘合膜或胶带将网状物134接合到凹陷表面130。可以使用贴装(pick-and-place)系统或接合器将网状物134放置在凹陷表面130上。可以在将网状物134放置在凹陷表面130上之前将粘合剂施敷到凹陷表面130、施敷到网状物134或者施敷凹陷表面130与网状物134二者。网状物134可以是可移除和可替换的，使得一旦被移除，可以利用另一网状物或过滤材料替换网状物134。
在一些实现方式中，网状物134可以完全被设置在凹陷区域128内。即，凹陷区域128的深度(被测量为后表面114与凹陷表面130之间的距离)可以等于或大于网状物134的厚度。在一些实现方式中，凹陷区域128的深度可以大于网状物134面向后表面114的表面与凹陷表面130之间的距离。将网状物134完全设置在凹陷区域128内可以保护网状物134免受损坏。在一些其它实现方式中，网状物134可以部分地设置在凹陷区域128内。在一些这样的实现方式中，凹陷区域128的深度可以小于网状物134的厚度。另选地，凹陷区域128的深度可以小于网状物134的面向后表面114的表面与凹陷表面130之间的距离。在更进一步的实现方式中，凹陷区域128的深度可以基本等于网状物134的厚度，使得后表面114与网状物134的表面基本共面或彼此齐平。
传感器装置100可以包括设置在基板110的后表面114上的第一接地环136。在一些实现方式中，第一接地环136可以完全地围绕凹陷区域128。在一些其它实现方式中，第一接地环136可以部分地围绕凹陷区域128。在一些实现方式中，第一接地环136可以是连续的。另选地，第一接地环136可以是不连续的。第一接地环136可以包括导电材料，诸如，铜、铝、银、金或其它导电材料。在一些实现方式中，第一接地环136可以电联接至传感器装置100的接地端子。
如上所述，网状物134和底部端口132允许声能入射在MEMS换能器102上。MEMS换能器102可以包括以间隔开的关系设置的振膜和背板。振膜和背板二者可以包括导电材料，使得振膜和背板的组合形成可变电容器，该可变电容器的电容部分地基于振膜与背板之间的距离。入射到振膜上的声能可以致使振膜相对于背板的移位，从而致使可变电容器的电容变化。电容的变化可以是入射声能的频率和大小的函数。MEMS换能器102可以将电容的这种变化转换成电信号。可以将电信号提供给IC 104，该IC 104处理电信号以生成传感器信号。IC 104可以包括用于执行处理(诸如但不限于，放大、滤波、模数转换、数数转换和电平移位)的模拟和数字电路。
在一些实现施方式中，传感器装置100可以用作麦克风装置，其中，传感器100生成与入射的可听声音信号相对应的电信号。在一些实现方式中，传感器100也可以用作压力传感器，其中，传感器100响应于压力变化而生成电信号。在一些实现方式中，传感器100也可以用作声传感器，其中，声传感器100响应于任何水平和任何频率范围的入射声能(诸如，超声波、次声波等)而生成电信号。
图2示出了图1所示的第一示例传感器装置100的一部分的截面图。特别地，图2示出了设置在基板110的前表面116上的MEMS换能器102以及设置在凹陷表面130上并覆盖底部端口132的网状物134。MEMS换能器102利用芯片附接件140联接到前表面116。芯片附接件140可以包括粘合剂、焊料、环氧树脂或可以将MEMS换能器102接合到前表面116的一些其它材料。网状物134利用接合材料142接合到凹陷表面130，接合材料142可以包括芯片附接件、焊料、粘合剂、环氧树脂或可以将网状物134接合到凹陷表面130的一些其它材料。相对于布置在基板110与MEMS换能器102之间，将网状物134布置在传感器装置100的基板110的后表面114上的凹部128内，可以提高网状物134的透声率。与网状物被定位在MEMS换能器与基板之间的布置中的相关联的那些透声率相比，透声率的提高可以部分是由于网状物134的较大的有效表面积，并且部分是由于底部端口的较大的横截面积。有效表面积可以指网状物134的被露出并允许声能流过的部分的面积。例如，Wm1表示网状物134的露出的(即，未被接合材料142覆盖并允许声能流过的)部分的面积的宽度。另外，Wp1表示底部端口132的宽度。在一些实现方式中，网状物134的有效面积的宽度Wm1大于底部端口132的宽度Wp1。在一些实现方式中，网状物134的有效表面积可以大于底部端口132的横截面面积。
在一些实现方式中，底部端口132的横截面面积(在平行于前表面116或凹陷表面130的平面内)可以具有任何形状，这些形状包括但不限于圆形、椭圆形和多边形(规则或不规则)。在一些实现方式中，底部端口132的横截面面积的尺寸可以是大约325微米至大约1100微米。该尺寸可以包括但不限于直径、主轴线、纵轴和对角线。在一些实现方式中，基板110可以限定超过一个底部端口或开口。例如，基板110可以限定两个底部端口或开口，所述两个底部端口或开口在前表面116与凹陷表面130之间延伸并且被定位在MEMS换能器102下方。超过一个底部端口或开口中的各个底部端口或开口的横截面面积可以相等或不相等，并且可以具有以上关于底部端口134讨论的任何横截面形状。在一些实现方式中，网状物134的允许声能流过的所述部分的表面积大于底部端口134的横截面面积。
图3示出了并入了设置在基板与MEMS芯片之间的网状物的传统传感器装置300的一部分的截面图，并且在此被复制以帮助例示图2所示的示例传感器装置100的特征和益处。特别地，传感器装置300包括基板310、MEMS换能器302和网状物334。基板310限定在基板310的前表面316与后表面314之间延伸的底部端口332。网状物334通过接合材料342设置在前表面316上。MEMS换能器302通过接合材料340设置在网状物334上。MEMS换能器302的宽度通常是固定的。在制造图3所示的传感器装置300期间，在MEMS换能器302下方的各个层中的开口具有减小的宽度，以为上方的层提供足够的结构支承。例如，在网状物334与基板310之间的接合材料342中的开口的宽度小于在MEMS换能器302与网状物334之间的接合材料340中的开口的宽度。此外，基板310中的底部端口332的宽度Wp2小于接合材料342中的开口的宽度，以向接合材料342提供足够的结构支承。因此，底部端口332的宽度Wp2由基板310与MEMS换能器302之间的层数限制。另外，网状物334的有效面积的宽度Wm2由接合材料342中的开口的宽度限制。
相反，参照图2，仅芯片附接层140设置在MEMS换能器102与基板110之间。因此，底部端口132的宽度Wp1相对大于图3所示的底部端口332的宽度Wp2。在一些实现方式中，宽度Wp1可以为大约0.325mm至大约1.1mm，并且宽度Wp2可以为大约0.25mm至大约0.65mm。另外，由于图2中的网状物134设置在凹陷表面130上，所以可以在向网状物134提供足够支承的同时，使接合材料142中的开口尽可能地大。所得的有效面积(其宽度Wm1在图2中示出)基本上大于图3中所示的网状件334的有效面积(Wm2)。在一些实现方式中，宽度Wm1可以为大约0.3mm至大约1.15mm，并且宽度Wm2可以为大约0.65mm至大约0.85mm。因此，通过将网状物134设置在基板110下方，而不是设置在MEMS换能器与基板之间，可以增大底部端口132的宽度和网状物134的有效面积。增大底部端口的宽度并增大网状物134的有效面积可以继而提高网状物134和底部端口132的透声率，从而减小对传感器装置100的SNR的影响。
另外，如图2所示，与图3所示的传感器装置300相比，将网状物134设置在形成在基板110的后表面114上的凹部128内降低了制造传感器装置100的复杂性和成本。如上所述，设置在MEMS换能器302下方的传感器装置300中的层具有相应的开口，这些开口从基板310开始到接合材料340具有逐渐增大的宽度。为了获得可能最宽的底部端口332，可以以高准确度和高精度沉积和图案化各个层。对高准确度和高精度的这种期望会增加传感器装置300的制造成本。另一方面，图2所示的传感器装置100仅具有设置在基板110与MEMS换能器102之间的一个芯片附接层140。这允许制造处理具有宽松的准确度和精度，以实现具有与图3所示的底部端口332相同或更大宽度的底部端口132。因此，也降低了制造成本。
图4示出了图1和图2所示的第一示例传感器装置100的俯视图。图5示出了一部分在图3中示出的传统传感器装置的俯视图。图4和图5示出了传感器的移除了它们相应的盖的俯视图。特别地，图4中所示的传感器装置100包括网状物(未示出)，其中，基板110设置在MEMS换能器102与网状物之间。相反，图5具有设置在MEMS换能器302与基板310之间的网状物334。在图4中，底部端口132的宽度相对大于图5所示的底部端口332的宽度。另外，图4所示的传感器装置100包括第二接地环146，该第二接地环146可以用于将盖108接合至基板110。分别与图5所示的传感器装置300的MEMS换能器302和底部端口332相比，图4中将网状物布置在基板110的后表面上提供了可以用于容纳更大的MEMS换能器102或更大的底部端口132的附加面积。
图6示出了图1所示的第一示例传感器装置100的底视图。传感器装置100包括围绕网状物134和底部端口132的第一接地环136。第一接地环136可以设置在基板110的后表面114上(也如图1所示)。尽管图6示出了第一接地环136在凹陷区域128内完全地围绕网状物134和底部端口132，但是在一些实施方式中，第一接地环可以仅部分地围绕网状物134和底部端口132。第一接地环136可以提供与其中安装了传感器装置100的终端设备的端口或通道联接的表面。例如，传感器装置100可以被安装在电话中。第一接地环136的形状可以被形成为匹配电话壳体的端口或通道的形状，该端口或通道将声信号从电话封装件的外部引导到传感器装置100中。第一接地环136可以提供接合表面，电话外壳的端口或通道可以接合在该接合表面上。在一些实现方式中，第一接地环136可以包括导电材料，诸如铜、铝、银和金。在一些实现方式中，第一接地环136的周界可以具有与底部端口132的形状类似的形状。例如，如图6所示，第一接地环136的周界和底部端口132的周界二者均为矩形。另选地，接地环136的周界的形状可以与底部端口的周界的形状不同。例如，第一接地环136的周界的形状可以是矩形，而底部端口132的周界的形状可以是圆形。在一些实现方式中，第一接地环136的周界的形状可以是圆形、椭圆形、矩形、正方形或多边形(规则或不规则)。
传感器装置100还包括设置在后表面114上的电触点150。电触点150允许到传感器装置100的一个或更多个端子的电连接。例如，电触点150可以表示端子，诸如但不限于时钟输入端子、数据输出端子、左/右选择输入端子以及电源端子。当被安装在应用中时，电触点150可以电连接到应用中的其它电子电路。
图7和图8分别示出了图1中所示的第一传感器装置100的基板的前表面和后表面的轴测图。图7示出了形成在基板110中的底部端口132。尽管未示出，但是可以将如图1所示的MEMS换能器102的MEMS换能器在前表面116上设置在底部端口132上方。基板110可以是多层印刷电路板，其中，一个或更多个层可以包括用于传输电信号的互连件。前表面116可以限定开口152，该开口露出下面的互连件154。在制造处理期间，一个或更多个接合导线可以连接在互连件154与设置在前表面116上的IC或MEMS换能器之间。基板110还包括第二接地环146，诸如图1所示的盖108的盖可以接合到该第二接地环146。
图8示出了基板110的后表面114。基板110包括具有凹陷表面130的凹陷区域。底部端口132在凹陷表面130与前表面116(在图7中示出)之间延伸。尽管在图8中未示出，但是可以将如图1中所示的网状物134的网状物设置在凹陷表面130上，以覆盖底部端口132。基板110包括围绕凹陷区域和底部端口132的第一接地环136。另外，基板110包括四个电触点150，电触点150提供到基板110中的一个或更多个互连件的连接。
图9示出了并入了超过一个网状物的另一传感器装置900的一部分的截面图。特别地，图9中所示的传感器装置900并入了设置在基板与MEMS换能器之间的第一网状物以及设置在基板的凹陷表面上并覆盖底部端口的第二网状物。例如，图9示出了第一网状物334设置在基板310的前表面316与MEMS换能器302之间，并且第二网状物134接合到凹陷表面130并覆盖底部端口132。第一网状物334可以类似于以上关于图3讨论的网状物334，并且第二网状物134可以类似于以上关于图2讨论的网状物134。例如，第一网状物334可以具有有效面积的宽度Wm2，该宽度与图3所示的网状物334的有效面积的宽度Wm2类似。第二网状物134的有效面积的宽度Wm1可以类似于图2所示的网状物134的有效面积的宽度Wm1。第一网状物334和第二网状物134的组合为MEMS换能器302提供了附加的入口保护。例如，由传感器装置900提供的入口保护可以大于由传感器装置200或传感器装置300单独提供的入口保护。
以上讨论的传感器装置中的各个传感器装置都可以提供符合ISO 22810标准的入口保护等级。在一些示例中，传感器装置可以提供高达3个大气压(或在30米的深度处)或高达5个大气压(或50米的深度处)的进水保护。
本文所述的主题有时例示了包含在不同的其它组件内或与其相连接的不同组件。要明白的是，这样描绘的架构是例示性的，而事实上，可以实现获得相同功能的许多其它架构。在概念意义上，用于获得相同功能的组件的任何排布结构都有效地“关联”，使得获得期望功能。因而，本文为获得特定功能而组合的任何两个组件都可以被看作彼此“相关联”，使得获得期望功能，而与架构或中间组件无关。同样地，这样关联的任何两个组件还可以被视作彼此“在工作上连接”，或“在工作上联接”，以实现期望功能，并且能够这样关联的任何两个组件也可以被视作可以彼此“在工作上联接”，以实现期望功能。能够在工作上联接的具体示例包括但不限于，物理上可配合和/或物理上交互的组件和/或可无线地交互和/或无线地交互的组件和/或逻辑上交互和/或逻辑上可交互的组件。
针对本文中复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或申请在适当时从复数转变成单数和/或从单数转变成复数。为清楚起见，可以在本文中明确地阐述各种单数/复数置换。
本领域技术人员将理解，通常，本文使用的，并且特别是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“至少具有”，术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。
本领域技术人员将进一步理解，如果意图陈述特定数量的引用的权利要求，则这种意图将明确地在该权利要求中陈述，而在没有这些列举的情况下，不存在这种意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”来介绍权利要求列举。然而，使用这种短语不应被认为暗示由不定冠词“一(a)”或“一个(an)”介绍的权利要求列举将包含这种介绍权利要求列举的任何特定权利要求限制于仅包含一个这种列举的发明，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及诸如“一(a)”或“一个(an)”的不定冠词(例如，“一(a)”或“一个(an)”通常应当被解释成意指“至少一个”或“一个或更多个”)时；对于使用用于引用权利要求陈述的定冠词也是如此。另外，即使明确地陈述了特定数量的引用的权利要求陈述，本领域技术人员也应当认识到，这种列举通常应当被解释成，至少意指所陈述数量(例如，“两个列举”的裸列举在没有其它修饰语的情况下通常意指至少两个列举，或者两个或更多个列举)。
而且，在使用类似于“A、B以及C等中的至少一者”的惯例的那些实例中，通常，这种句法结构的用意是本领域技术人员在意义上理解这种惯例(例如，“具有A、B以及C中的至少一者的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。在使用类似于“A、B或C等中的至少一者”的惯例的那些实例中，通常，这种句法结构的用意是本领域技术人员在意义上将理解这种惯例(例如，“具有A、B或C中的至少一者的系统”将会包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B以及C一起等的系统)。本领域技术人员将进一步理解，实际上，呈现两个或更多个另选术语的任何转折词和/短语(无论在说明书中、权利要求中，还是在附图中)应当被理解成，设想包括这些术语中一个、这些术语中的任一个或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解成包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。进一步地，除非另外加以指明，否则使用词语“大致”、“大约”、“大概”、“基本上”等意指加或减百分之十。
出于例示和描述的目的，呈现了例示性实施方式的前述描述。该描述不旨在是详尽的或者限于所公开精确形式，而是可以根据上述教导进行修改和改变，或者可以根据所公开实施方式的实践来获取。本发明的范围旨在通过附于此的权利要求及其等同物来限定。

Claims (20)

1.一种传感器，所述传感器包括：
基板，所述基板具有第一表面和相反的第二表面，所述第二表面限定具有凹陷表面的凹陷区域，所述基板限定在所述第一表面与所述凹陷表面之间延伸的底部端口；
微机电系统(MEMS)换能器，所述MEMS换能器在所述基板的所述第一表面上安装在所述底部端口上方；
过滤材料，所述过滤材料设置在所述凹陷表面上并被定位成覆盖所述底部端口，所述过滤材料被构造成防止污染物穿过所述底部端口进入；
集成电路(IC)，所述IC设置在所述基板上；以及
盖，所述盖设置在所述基板的所述第一表面上，所述盖限定封闭所述MEMS换能器和所述IC的后腔容积。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述凹陷表面与所述第一表面之间的距离小于所述第二表面与所述第一表面之间的距离。
3.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述凹陷区域的深度大于所述过滤材料的厚度。
4.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述凹陷区域的深度基本上等于所述过滤材料的厚度。
5.根据权利要求1所述的传感器，所述传感器还包括第一接地环，所述第一接地环设置在所述第二表面上并围绕所述凹陷区域。
6.根据权利要求5所述的传感器，其中，所述第一接地环的周界是矩形或正方形形状的。
7.根据权利要求5所述的传感器，所述传感器还包括第二接地环，所述第二接地环设置在所述第一表面上，其中，所述盖的至少一部分与所述第二接地环接合。
8.根据权利要求1所述的传感器，所述传感器还包括设置在所述第二表面上的至少一个电触点。
9.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述过滤材料的允许声能流过的一部分的表面积大于所述底部端口的横截面面积。
10.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述过滤材料包括网状过滤器。
11.根据权利要求10所述的传感器，其中，所述网状过滤器包括金属、聚合物或复合材料中的至少一者的交织网络。
12.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述过滤材料包括多孔膜。
13.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述过滤材料是以能够移除的方式设置在所述凹陷表面上的。
14.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述过滤材料包括能够替换的网状过滤器。
15.根据权利要求1所述的传感器，其中，接合材料被设置在所述过滤材料与所述凹陷表面之间，所述接合材料包括粘合剂、芯片附接件和环氧树脂中的至少一者。
16.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述IC被安装在所述基板的所述第一表面上。
17.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述集成电路的至少一部分被嵌入所述基板中。
18.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器是麦克风、压力传感器或声学传感器中的至少一者。
19.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述底部端口的横截面面积的至少一个尺寸是大约325微米至大约1100微米。
20.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述底部端口包括在所述前表面与所述凹陷表面之间延伸的超过一个开口。
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