TW201625022A - Ｍｅｍｓ傳感器封裝 - Google Patents
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Abstract
一種MEMS傳感器封裝(1)包含一半導體晶粒元件(3)以及一頂蓋元件(23)。該半導體晶粒元件(3)與該頂蓋元件(23)具有配合表面(9、21)。該半導體晶粒元件(3)以及該頂蓋元件(23)經組態以使得在該半導體晶粒元件(3)與該頂蓋元件(4)相連時，一第一體積(7、27)穿過該半導體晶粒元件(3)而形成，且進入該半導體頂蓋元件(23)中，且形成一聲道以提供該半導體晶粒元件(3)之一非配合表面(11)與該傳感器封裝之一側表面(10、12)之間的一開口。
Description
本發明係關於一種微機電系統(MEMS)傳感器封裝，例如一種MEMS麥克風封裝(包括一電容式MEMS傳感器、一壓電式MEMS傳感器、或一光學式麥克風)，並關於一種用於MEMS傳感器封裝中的半導體晶粒部分與覆蓋部分。
消費型電子裝置持續小型化，且隨著科技的進步，在功效與功能上也日益增進。這明顯見於消費型電子產品所使用的技術中，尤其是但不限於，如行動電話、聲音播放器、影像播放器、個人數位助理(PDA)、各種穿戴型裝置、膝上型電腦或平板等行動計算平台、及/或遊戲機等攜帶型產品。例如對於行動電話產業的需求驅使組件變得愈來愈小，功能愈來愈高，價格愈來愈低。因此，需要將電子電路的功能整合在一起，並將之與麥克風和揚聲器等傳感器結合。
微機電系統(MEMS)傳感器，如MEMS麥克風，在很多這些裝置中都可發現其應用。因此對於降低MEMS裝置的尺寸與成本也有持續的驅動力。
利用MEMS製程形成的麥克風裝置基本上包括一或多個膜，以及位在膜及/或基板或背板上或內的讀出/驅動用電極。在MEMS壓力
感測器與麥克風的例子中，該電輸出信號通常藉由量測與電極間電容相關的信號而得到。然而，在某些例子中，該輸出信號可藉由監測壓阻式(piezo-resistive)或壓電式(piezo-electric)元件而衍生出。在電容輸出傳感器的例子中，該膜係以電極間電位變化所產生的靜電力移動，雖然在某些其它輸出傳感器中，壓電式元件可利用MEMS技術加以製造，並可刺激以造成可撓部件的動作。
為了提供保護，該MEMS傳感器可被包含於一封裝中。該封裝有效將該MEMS傳感器包在裡面，並可提供環境保護，同時允許有形輸入信號到達該傳感器，且利於該電輸出信號提供外部連接。
圖1a繪示一種傳統MEMS傳感器封裝100a。將一MEMS傳感器101附裝至一封裝基板102的第一表面上。該MEMS傳感器101典型上可藉由已知的MEMS製程技術形成於一半導體晶粒上。該封裝基板102可為矽或一印刷電路板(PCB)或一陶瓷層合板或任何其它適合的材料。一上蓋103位在附裝於該封裝基板102的第一表面上的傳感器101上方。該上蓋103可為一金屬蓋。在上蓋103中的一孔隙，即洞，104提供一聲音埠，並允許聲學信號進入該封裝。在此實例中，該傳感器101從傳感器上的接合墊105打線接合至封裝基板102上的接合墊105a。在基板內或上的電通道連接於該基板內表面上的接合墊與基板外表面上的導線，即焊錫，墊108之間，以提供與該傳感器間的外部電連接。
該聲音埠，或聲學埠，104允許送往/來自該封裝內的傳感器的聲波傳送。該傳感器可架構以使該彈性膜位於第一和第二體積，即可充滿空氣(或其它適於傳送聲波的氣體)的空間/孔穴，之間，且其大小足以讓
該傳感器提供所欲的聲音應答。該聲音埠104與位於該傳感器膜的一側的第一區域聲音耦合，其有時可稱為一前方體積。位於多個膜的其中一個膜的另一側的該第二體積，有時可稱為一後方體積，通常有其需求，以允許膜因應入射的聲音或壓力波而自由移動，而此後體積域為實質上密封(雖然熟習此技藝之人士可知，對於MEMS麥克風或類似物而言，該第一與第二體積可透過一或多個如排氣孔，亦即膜中的小洞，的流體通道相連，其架構可在所欲的聲波頻率下呈現出較高的聲音阻抗，而允許兩區域間的低頻壓力等化，以解決因溫度變化等等所造成的壓力差)。
圖1b繪示另一已知的MEMS傳感器封裝100b。同樣地，將一MEMS傳感器101，其可為一MEMS麥克風，附裝至一封裝基板102的第一表面上。在此實例中，該封裝亦包含一積體電路106，雖然沒有舉例說明亦可存在於圖1a中。該積體電路106可提供以為傳感器所用，例如亦可為一低雜訊放大器，用以放大來自一MEMS麥克風的信號。該積體電路106電連接傳感器101的電極，亦可附裝至該封裝基板102的該第一表面上。該積體電路106透過打線接合電連接至該傳感器101。一上蓋107位在該封裝基板上，把該傳感器101和該積體電路106包在裡面。在此封裝中，該上蓋107係為一兩片式上蓋，包括一上部或掀蓋部107a，以及一包圍該傳感器101與該積體電路106所在孔穴的間隔片或框部107b。該封裝基板102、上蓋與框部可以都由PCB或陶瓷材料形成，其可為多層層合結構。該上蓋107在其上部107a具有一聲音埠104，其可使聲音信號進入該封裝。圖1a與1b的每一基板均具有外部導線墊，即焊錫墊，108，用以例如透過焊錫迴流方法外部連接至一末端使用者的PCB。
為了緩衝一般而言較弱的傳感器輸出信號，亦可類似圖1a所示，於該封裝中使用積體電路放大器電路，並以圖1b所示類似方式進行內部連接。在某些實例中，該聲音埠可提供穿過該基板102，而非該上蓋，或有時兩者均有，以提供不同或方向性的麥克風。
各種其它型式MEMS麥克風或其它MEMS傳感器的封裝也有，但可能是複雜的多元件組合及/或在傳感器周圍需要連接所需的有形間距，因而對材料、製造成本、以及有形尺寸造成衝擊。
此處所述實施例係關於改良的MEMS傳感器封裝。
根據本發明之第一態樣，提供一種MEMS傳感器封裝，其包含：一半導體晶粒部分，其具有由第一表面以及相對的第二表面定界之厚度；以及一傳感器元件，其併入第二表面中。一晶粒後體積在第一表面與傳感器元件之間延伸穿過半導體晶粒部分之厚度。一聲晶粒通道在半導體晶粒部分之第二表面與側表面之間延伸至半導體晶粒部分中。
在一個實施例中，聲晶粒通道形成半導體晶粒部分之第二表面中的通道，其中通道自由半導體晶粒部分之側表面中的通道形成之開口向內延伸。
在一個實施例中，聲晶粒通道突破半導體晶粒部分之第二表面以及側表面以在其中形成開口。
形成於第二表面中之開口與形成於側表面中之開口可組合而形成一開口，該開口跨越第二表面與側表面之相交區。
在一個實施例中，MEMS傳感器封裝進一步包含形成於半導體晶粒部分之第二表面上的一聲密封件。
聲密封件可經組態以在使用期間將聲信號自MEMS傳感器封裝之側表面中的開口用通道傳輸至傳感器元件。
聲密封件可經組態以環繞晶粒後體積之開口，且部分環繞聲晶粒通道。
在一個實施例中，聲密封件在其中包含中斷，該中斷對應於包含一開口之一區，由半導體晶粒部分之第二表面中的聲晶粒通道形成該開口。
在一個實施例中，聲密封件在其中包含中斷，中斷鄰接一開口，由半導體晶粒部分之第二表面中的聲晶粒通道形成該開口。
聲密封件可包含以下特徵或性質中之一或多者：焊料環，其用於與將在使用期間於其上安裝MEMS傳感器封裝之基板上的對應焊料環耦接；導電材料；不導電材料；彈性材料；可撓性材料；或應力消除材料。
MEMS傳感器封裝可進一步包含鄰接半導體晶粒部分之一頂蓋部分。
頂蓋部分可包含一薄膜或一晶粒黏著膜。
在另一實施例中，頂蓋部分包含由第一表面以及第二表面定界之厚度，且其中頂蓋部分包含一頂蓋後體積，頂蓋後體積自頂蓋部分之第二表面部分延伸至頂蓋部分之厚度中。
頂蓋部分之佔據面積可為與半導體晶粒部分之佔據面積相同的大小。
頂蓋部分可包含一半導體層、一矽層、一經模製塑膠層。
在一個實施例中，晶粒後體積包含一階梯式後體積。階梯式後體積可包含在半導體晶粒部分之第一表面與第二表面之間的沿著晶粒後體積之側壁的至少一不連續部。
階梯式後體積可包含鄰近於半導體晶粒部分之第一表面的一第一子體積以及鄰近於半導體晶粒部分之第二表面的一第二子體積。第一子體積之側向尺寸可大於第二子體積之側向尺寸。晶粒後體積之側向尺寸與頂蓋後體積之側向尺寸可在其相交之平面處為相同的大小。
頂蓋後體積可包含一階梯式後體積。
根據另一態樣，半導體晶粒部分可進一步包含用於操作MEMS傳感器元件之積體電子電路。積體電子電路之至少部分可定位於由階梯式晶粒後體積之第一子體積的至少部分以及半導體晶粒部分之第二表面定界之半導體晶粒部分的厚度中。
在一個實施例中，可提供一第二聲道。第二聲道可經組態以提供半導體晶粒部分之第二表面中的第三開口與同晶粒後體積進行聲連接之第四開口之間的聲路徑。第二聲道可包含在半導體晶粒部分之第一表面與第二表面之間延伸的一第一部分以及正交於第一部分而延伸之一第二部分，且其中第一部分與第二部分協作以提供半導體晶粒部分之第二表面中的第三開口與聲學耦接至晶粒後體積之第四開口之間的聲路徑。
可以如下方式形成第四開口：完全與該頂蓋部分之該頂蓋後體積直接聲連接，或部分與該頂蓋部分之該頂蓋後體積直接聲連接且部分與該半導體晶粒部分之該晶粒後體積直接聲連接，或完全與該半導體晶粒部分之該晶粒後體積直接聲連接。
傳感器元件可包含一麥克風或多個麥克風，或其中傳感器元件包含一膜片以及背板或多個膜片以及背板。
根據另一實施例，提供一種MEMS傳感器封裝，其包含：一半導體晶粒元件；以及一頂蓋元件；其中半導體晶粒元件以及頂蓋元件具有配合表面，其中半導體晶粒元件以及頂蓋元件經組態以使得在半導體
晶粒元件以及頂蓋元件相連時：第一體積穿過半導體晶粒元件而形成，且進入半導體頂蓋元件中；以及形成一聲道以提供半導體晶粒元件之非配合表面與半導體晶粒元件的側表面之間的一開口。
根據另一實施例，提供一種MEMS傳感器封裝，其包含：一半導體晶粒部分，其具有由第一表面以及相對的第二表面定界之一厚度；一傳感器元件，其併入第二表面中；一晶粒後體積，其在第一表面與傳感器元件之間延伸穿過半導體晶粒部分之厚度；其中一聲晶粒通道形成於半導體晶粒部分之第二表面中，其中聲晶粒通道形成第二表面中之一開口，該開口自第二表面之邊界伸展至第二表面之邊界內。
根據另一實施例，提供一種製造包含一半導體晶粒部分之一MEMS傳感器封裝之方法，該半導體晶粒部分具有由第一表面以及相對的第二表面定界之一厚度。該方法包含在第二表面中形成一傳感器元件；自第一表面之側蝕刻晶粒後體積，該晶粒後體積在第一表面與傳感器元件之間延伸穿過半導體晶粒部分之厚度；以及自第二表面蝕刻一聲晶粒通道，該聲晶粒通道延伸至半導體晶粒部分之厚度中以形成一通道，該通道自半導體晶粒部分之側表面延伸至半導體晶粒部分之本體中。
1‧‧‧MEMS傳感器封裝
3‧‧‧半導體晶粒部分
5‧‧‧第二聲道
5a‧‧‧第一部分
5b‧‧‧第二部分
6‧‧‧第一開口
7‧‧‧晶粒後體積
7a‧‧‧階梯式後體積/第一子體積
7b‧‧‧階梯式後體積/第二子體積
8‧‧‧第二開口
9‧‧‧第一表面
10‧‧‧側表面
11‧‧‧第二表面
12‧‧‧側表面
13‧‧‧傳感器元件
14‧‧‧積體電子電路
15‧‧‧聲晶粒通道/聲道
16‧‧‧第三開口
18‧‧‧第四開口
21‧‧‧第二表面
23‧‧‧頂蓋部分/頂蓋元件
25‧‧‧聲晶粒通道/第二聲道/第二部分
27‧‧‧頂蓋後體積/階梯式頂蓋後體積
29‧‧‧第一表面
30‧‧‧主體基板
31‧‧‧聲密封件/聲密封結構
31z‧‧‧中斷/開口
32a‧‧‧焊料接墊/引線接墊
32b‧‧‧焊料
35‧‧‧體積
36‧‧‧開口/孔隙
100a‧‧‧習知MEMS麥克風封裝
100b‧‧‧已知MEMS傳感器封裝
101‧‧‧MEMS傳感器
102‧‧‧封裝基板
103‧‧‧蓋
104‧‧‧孔隙/聲音埠或聲埠
105‧‧‧結合接墊
105a‧‧‧結合接墊
106‧‧‧積體電路
107‧‧‧蓋
107a‧‧‧上部或蓋部分
107b‧‧‧間隔物或框架部分
108‧‧‧外部引線接墊
為了較佳地理解本發明，且為了更清楚地展示其可以實行之方式，現將借助於實例參考隨附圖式，其中：圖1a以及圖1b說明先前技術MEMS傳感器封裝；圖2a說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖；圖2b說明根據本發明之圖2a之實例的MEMS傳感器封裝之橫截面平面圖；
圖2c說明根據本發明之圖2a以及圖2b之實例的MEMS傳感器封裝之橫截面側視圖；圖3a說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖，該MEMS傳感器封裝經安裝用於底部埠組態；圖3b說明根據圖3a之實例的MEMS傳感器封裝之橫截面平面圖；圖4說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖；圖5說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖；圖6說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖；圖7說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖；以及圖8說明根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝之一實例之橫截面側視圖。
本發明之實施例提供改良的MEMS傳感器封裝，其中包含一MEMS傳感器且在一些實施例中包含一頂蓋部分之晶粒部分包含一或多個聲道，且因此使一MEMS傳感器能夠被更有效率地封裝。在一些實施例中，晶粒部分可包含用於操作MEMS傳感器之共積體電子電路。在一些實施例中，如與習知封裝相比較，MEMS傳感器封裝之大小可相對較小及/或減小，且在一些實施例中，封裝之佔據面積的大小可與包含MEMS傳感器之晶粒部分的佔據面積實質上相同，而非因某一環繞結構而增大。
貫穿此描述，類似於其他圖中的特徵之任何特徵被給予相同
的參考編號。
圖2a展示根據本發明之一實施例的MEMS傳感器封裝1之一實例之橫截面側視圖。MEMS傳感器封裝1經展示為安裝於主體基板30上，該主體基板例如裝置(例如，行動電話裝置)內之印刷電路板(PCB)。在圖2a之實例中，結合頂蓋部分23使用半導體晶粒部分3以形成MEMS傳感器封裝1。半導體晶粒部分3包含由第一表面9以及相對的第二表面11定界之厚度。半導體晶粒部分3之第二表面11併有一傳感器元件13(例如包含一膜片以及一背板之麥克風)。晶粒後體積7在第一表面9與傳感器元件13之間延伸穿過半導體晶粒部分3之厚度。聲晶粒通道15在半導體晶粒部分3之第二表面11與側表面10之間延伸至半導體晶粒部分3中。
在一個實例中，聲晶粒通道15形成半導體晶粒部分3之第二表面11中的一通道，其中通道自半導體晶粒部分3之側表面10中的開口8向內延伸。
在一個實例中，聲晶粒通道15突破半導體晶粒部分3之第二表面11以及側表面10以在其中形成一或多個開口。
形成於第二表面11中之第一開口6以及形成於側表面10中之第二開口8組合而形成一開口，該開口跨越第二表面11與側表面10之相交區。
聲晶粒通道15可作為蝕刻步驟形成於半導體晶粒部分之第二表面11上，例如，當在形成傳感器元件13時處理半導體晶粒部分3之第二表面11(亦被稱作前側)時。
在一個實施例中，MEMS傳感器封裝1包含如圖2a中所示之一頂蓋部分23，其中頂蓋部分23鄰接半導體晶粒部分3。頂蓋部分23
包含由第一表面29以及相對的第二表面21定界之厚度。頂蓋部分23之第二表面21鄰接半導體晶粒部分3之第一表面9。儘管未圖示，但半導體晶粒部分3與頂蓋部分23可例如使用黏著劑或如在晶圓間結合之技術中通常已知的其他技術結合在一起。半導體晶粒部分3以及頂蓋部分23形成MEMS傳感器封裝1，其中頂蓋部分23用以保護半導體晶粒部分3。稍後將描述頂蓋部分3之另外細節。
圖2a之實施例可被稱作下側埠組態，就在如所說明進行安裝時自MEMS傳感器封裝1之下側接收聲音而言。在一個實例中，傳感器封裝之側10(亦即，晶粒部分3之側)實質上正交於傳感器封裝1之底側(亦即，實質上正交於包含半導體晶粒部分3之第二表面11的底側，該底側面朝基板30)。然而，應注意，該側亦可傾斜。
在此實例中，MEMS傳感器封裝1經展示為包含一聲密封件31。聲密封件31中之一些或全部可在半導體晶粒部分3之製造期間形成。
聲密封件31可起到一或多個功能的作用。舉例而言，聲密封件31可用以用通道傳輸聲信號，該等聲信號經由體積35朝向傳感器元件13之表面行進穿過聲晶粒通道15，該聲密封件密封該體積，以防止聲音壓力在封裝1與基板30之間的側向洩漏，防止經由聲道入射之任何聲音壓力遠離傳感器元件洩漏，或防止來自其他源之任何聲音之進入。
聲密封件31亦可用以將MEMS傳感器封裝1附接至基板30。若由導電材料製成，則該聲密封件亦可在封裝上之金屬連接與基板30上之金屬連接之間提供接地連接。封裝1可提供金屬圖案(例如，金屬環)，以使此連接能夠在使用者基板30上進行。聲密封件31可包含柔性(亦即，可撓性)導電或不導電材料及/或結構，以減小基板30與封裝1以及傳感器13之間的應力之機械耦接。密封件31可包含聚合物，諸如，聚矽氧或某一
其他類型的可撓性(亦即，柔性)材料，諸如，黏著橡膠等。
半導體晶粒部分之第二表面11可包含引線(亦即，焊料)接墊32a，該等引線接墊用於經由(例如)焊料32b電連接至基板30上之電導體。各別焊料接墊32a可經由諸如通孔以及導電跡線(未說明)之電路徑連接，以便將電力(V+以及接地電位)提供給傳感器，且自傳感器輸出信號，舉例而言：根據需要且熟習此項技術者將理解，可能需要其他焊料接墊以及操作性連接。有利地，焊料接墊32a可由與MEMS背板以及膜片金屬電極之形成相關聯的金屬層或如與同積體電子電路之處理相關聯的金屬層對置的某一其他MEMS金屬處理層形成。因此，焊料接墊32b以及至/自傳感器之相關聯的金屬(亦即，導電)軌跡(包括任何電子電路(若存在))可被視為重新分佈層。因此，如本文中所描述具有在MEMS傳感器金屬形成期間形成的焊料接墊32a之金屬層之MEMS封裝在將焊料接墊重新分佈至MEMS傳感器之各種區域的過程中係有利的，該等區域可在形成電路(若存在)的區域之上。
圖2b為圖2a之實例的MEMS傳感器封裝之橫截面平面圖，穿過圖2a之平面A-A截取橫截面(為了清楚起見，已移除焊料接墊32)。在此實例中，聲密封件31的輪廓通常為八邊形，但在其他實例中，該聲密封件可取決於晶粒上之其他結構的佈局而為其他形狀，例如，正方形、圓形或某一更不規則的多邊形。在圖2b之下側埠組態之實例中，聲密封件31包含一環型結構，該環型結構圍封晶粒後體積之開口(以及傳感器元件13，且其部分環繞由第二表面11中之聲晶粒通道15形成之開口。
聲密封件31可(例如)在形成傳感器元件13時，形成於半導體晶粒部分3之第二表面11上。
在一個實例中，聲密封件31經組態以在使用期間將聲信號
自MEMS傳感器封裝1之側表面10中的開口用通道傳輸至傳感器元件13。聲密封件31可經組態以環繞晶粒後體積7之開口，且部分環繞聲晶粒通道15。聲密封件31在其中可包含一中斷31z，該中斷31z對應於一區，該區包含藉由半導體晶粒部分3之第二表面11中的聲晶粒通道15形成之開口。在另一實例中，聲密封件31在其中包含一中斷31z，該中斷31z鄰接藉由半導體晶粒部分3之第二表面11中的聲晶粒通道15形成之開口。
以此方式，聲密封件31用以用通道傳輸聲信號，該等聲信號經由體積35(如圖2a中所示)朝向傳感器元件13之表面行進至藉由聲晶粒通道15以及聲密封件31中之中斷的組合形成之開口中。聲密封件31密封體積35以致該聲密封件防止聲音壓力在封裝1與主體基板30之間的側向洩漏，防止經由聲道15入射之任何聲音壓力洩漏遠離傳感器元件13，且防止來自其他源之任何聲音之進入。
圖2c為圖2a之實例的MEMS傳感器封裝之橫截面側視圖，穿過圖2a之平面B-B截取橫截面。
圖2c展示由半導體晶粒部分3之側中的聲晶粒通道15形成之開口8，以以及在聲晶粒通道15之區附近由聲密封件31中之中斷形成的開口31z。
在圖2a至圖2c之實例中，聲晶粒通道15突破半導體晶粒部分3之第二表面11以及側表面10以形成跨越第二表面11以及側表面10之相交區的開口。晶粒聲道15可例如藉由將半導體晶粒部分3自第二表面11蝕刻至半導體晶粒部分3之厚度中而形成。此蝕刻步驟可(例如)在將傳感器元件13形成至半導體晶粒部分3之第二表面11(有時被稱作前側)上時形成。
聲晶粒通道15具有在不同組裝或安裝組態中使用MEMS
傳感器封裝1時使來自MEMS傳感器封裝之側(10)的聲信號能夠到達傳感器元件13的優勢。
應注意，在圖2a至圖2c之實例以以及本文中所描述之其他實例中，半導體晶粒部分3併有可使用矽處理技術形成(可能結合諸如壓電或壓阻薄膜之沈積的額外製程)之傳感器元件13。較佳地，就處理溫度以及諸如此類而言，任何此等傳感器處理技術係相容的，其中在同一矽晶粒中提供主動式電路。
另外，應注意，在圖2a至圖2c之實例以以及本文中所描述的其他實例中，頂蓋部分23之佔據面積可為與半導體晶粒部分3之佔據面積相同的大小，或與半導體晶粒部分3實質上相同的大小(例如，在半導體晶粒部分3之大小的10%以內)。
在圖2a至圖2c之實例中，頂蓋部分23經展示為包含頂蓋後體積27，該頂蓋後體積與晶粒後體積7協作，以有利地增大總的後體積。此在需要較大後體積之某些實施例中可為有利的，或輔助減小MEMS裝置之總高度。然而，應注意在一些實施例中可省去頂蓋後體積。
在圖2a至圖2c之實施例中，聲晶粒通道15連同MEMS傳感器封裝1與於其上安裝了MEMS傳感器封裝之基板30之間的密封體積35一起協作，以提供聲路徑，經由該聲路徑，聲波或壓力波可自MEMS傳感器封裝之側表面(以及自主體基板30之頂面)行進至傳感器元件13(亦即，自側表面10穿過聲晶粒通道15以及體積35至MEMS傳感器元件13之表面)。
圖2a至圖2c之實施例具有提供緊湊型MEMS傳感器封裝之優勢，該緊湊型MEMS傳感器封裝可完全藉由晶圓級處理技術形成，例如，其中第一半導體晶圓用以製造複數個半導體晶粒部分3，且第二晶圓用
以製造複數個頂蓋部分23，其中晶圓可結合在一起以形成複數個MEMS傳感器封裝，該等MEMS傳感器封裝接著可單體化以形成複數個個別MEMS傳感器封裝。封裝之佔據面積或側向外部尺寸接著將僅為半導體晶粒部分3之佔據面積或側向外部尺寸，而非因任何環繞結構而增大。頂蓋部分23之佔據面積可天然與晶粒部分3相同，因為兩個部分可一起單體化。替代地，頂蓋部分23之周邊中的一些之高度中之至少一些可包含藉由併有溝槽而自底層半導體晶粒邊緣插入之側面，該等溝槽在單體化之前以類似蝕刻聲晶粒通道25之方式進行蝕刻，以便輔助單體化製程。
儘管遍以及所有圖未展示，但應注意，半導體晶粒部分3亦可包含積體電子電路14。
圖3a展示MEMS傳感器封裝1之一實例，該MEMS傳感器封裝按可被稱作底部埠安裝組態之組態安裝，藉以自MEMS傳感器封裝之底側接收聲音，MEMS傳感器封裝之底側為面朝基板30之側，且可包含用於電連接至主體基板30上之電導體的焊料接墊32a以及焊料32b。
在底部埠安裝組態中，MEMS傳感器封裝1用於供主體基板30使用，該主體基板包含用於允許聲信號自主體基板30之底側到達傳感器元件13的一開口36。
在圖3a之實例中，MEMS傳感器封裝1包含一聲密封環31，該聲密封環經結構化以提供聲晶粒通道15中之開口與傳感器元件13之間的密封。如可在圖3b之透視圖中更清楚地看見，在此實例中，聲密封件31與聲晶粒通道15之開口分開來圍封傳感器元件13。因而，傳感器元件13經組態以經由主體基板30中之孔隙36接收聲信號，且與聲道中之任何聲信號聲學隔離。
在另一實例中，圖3a之聲密封件31可經結構化以使得聲晶
粒通道15與傳感器元件13之間不存在密封(亦即，使得聲密封件31類似於圖2a、圖2b以及圖2c之聲密封件)。在此實例中，傳感器元件13經由主體基板30中之開口36且經由聲晶粒通道15接收聲信號。此實施例提供兩個聲信號之聲學相加，且可用於定向麥克風。
因此，自上文可以看出，可在許多不同組態中使用相同的傳感器封裝1，該等組態包括側埠組態(諸如，圖2a至圖2c中說明之組態)或底部埠組態(如圖3a以及圖3b所說明)。
如上文所提及，本文中所描述的實施例中之任一者之聲密封件31可包含例如由焊料製成之導電部分，該導電部分可用以：既(例如)使用焊料回焊製程將MEMS傳感器封裝連接至基板，且又提供MEMS傳感器封裝1與基板之間的電連接，例如，接地連接。聲密封件31亦可包含例如由橡膠或矽材料製成之彈性材料，或某一其他可撓性或柔性材料，該可撓性或柔性材料可幫助提供MEMS傳感器封裝1與於其上安裝了封裝之基板之間的機械應力釋放。聲密封件亦可安裝於用於提供進一步應力釋放之結構上，該結構含有可撓性材料之內埋層。
在上文所描述的實例中，聲晶粒通道15之橫截面積沿著聲道之長度實質上恆定。關於實質上恆定，應注意，此可包括歸因於蝕刻製程中之不均勻性而稍微變窄的橫截面積。
然而，應注意，可故意改變或變化聲晶粒通道15之形狀或量變曲線，以適合特定應用，例如，提供所要聲性質或特定聲阻抗或濾波特性。可(例如)藉由經由光微影以及熱曝露來分析光阻層之邊緣而形成形狀。
亦可形成聲晶粒通道15以提供其側開口與其內部開口之間的漏斗型形狀。聲晶粒通道15可經組態以包含用於朝向傳感器元件13用
通道傳輸聲信號之其他形狀，諸如，曲折的通道。
若聲道過窄，則其將會呈現高聲阻或聲感。因此，通道的側向尺寸可為幾十微米，且可在一個方向上為至少100μm(例如250μm)，或正交於氣流之方向的橫截面積大於10000平方微米。
應注意在本文中所描述的實例中，半導體晶粒部分3可包含(例如)矽晶粒部分。
亦應注意，在本文中所描述之實例中，頂蓋部分23可包含(例如)半導體或矽頂蓋部分，或非矽層壓晶圓，或經模製頂蓋晶圓，或塑膠頂蓋部分，或膜或帶層，或任何其他形式之材料。由半導體或矽製成的頂蓋部分具有允許使用類似於用於製造半導體晶粒部分之技術的晶圓級處理技術來形成頂蓋部分的優勢，此意謂可在同一處理位點製造以及組裝整個MEMS傳感器封裝，其具有晶圓級批量處理之成本優勢以以及其他優勢，諸如，使熱膨脹係數匹配，以避免熱誘發之應力。
圖4展示根據本發明之另一實施例的MEMS傳感器封裝1之實例。就半導體晶粒部分3包含由第一表面9以及相對的第二表面11定界之厚度而言，圖4之實例類似於圖3a之實例，第二表面11併有傳感器元件13(例如包含膜片以及背板之麥克風)。晶粒後體積7在第一表面9與傳感器元件13之間延伸穿過半導體晶粒部分3之厚度。聲晶粒通道15在半導體晶粒部分3之第二表面11與側表面10之間延伸至半導體晶粒部分3中。
在圖4之實例中，半導體晶粒部分3包含一第二聲道5。第二聲道5經組態以提供半導體晶粒部分3之第二表面11中的第三開口16與同晶粒後體積7聲連接之第四開口18之間的聲路徑。
在圖4之實例中，第二聲道5包含在半導體晶粒部分3之第一表面9與第二表面11之間延伸的第一部分5a以及實質上正交於第一部分5a而延伸的第二部分5b。第一部分5a與第二部分5b協作以提供半導體晶粒部分3之第二表面11中的第三開口16與聲學耦接至晶粒後體積7之第四開口18之間的聲路徑。
MEMS傳感器封裝1可安裝在包含一孔隙36之主體基板30上，該孔隙充當底部埠以允許聲波或壓力波由傳感器元件13接收。傳感器封裝可進一步包含用於將MEMS傳感器封裝1耦接至主體基板30之一聲密封結構31。在圖4之實例中，聲密封結構31經類似於上文圖3b之聲密封結構組態，以使得由聲晶粒通道15形成之第一開口6以及由第二聲道5形成之第三開口16位於第一密封邊界與傳感器元件13(第二密封邊界)之間。
因此，在使用中，圖4之實例的傳感器元件13將經由基板30之底部埠36在其前側上接收第一聲信號，且經由第四開口18接收第二聲信號(亦即，經由自第二開口8經由聲晶粒通道15、經密封體積35以及第二聲道5至第四開口18而形成的側埠)。聲道15、5充當曲折路徑以便延遲第二聲信號(與第一聲信號相比較)，藉此使MEMS傳感器封裝1能夠將方向性提供給所接收的聲信號。曲徑(亦即，曲折)聲道(亦即，經由聲道15、5提供之聲路徑)亦可用以調諧通道聲阻抗與後體積之聲電容的共振。另一可能用途為可能直接耦接至後體積7之曲徑聲道之低通功能，其用於防止低頻率(例如，風雜訊)進入後體積中，藉此提供某一被動風雜訊拒絕。
在圖4之實例中，可看出，完全在半導體晶粒部分3內提供聲道。詳言之，第二開口8完全形成於半導體晶粒部分3之側表面10中。
形成第四開口18以使得第二聲道5直接聲學耦接至晶粒後體積7。在圖4之實施例中，第四開口18整個形成於通向晶粒後體積7之半導體晶粒部分的側表面中。
應注意，可以其他方式形成用於提供第二聲信號之聲道。舉例而言，圖5展示類似於圖4之實例，但其中半導體晶粒部分3包含一聲晶粒通道15，但其中第二聲道形成於頂蓋部分23中。在此實施例中，第二聲道包含在半導體晶粒部分3之第一表面9與第二表面11之間延伸的一第一部分5a以以及形成於頂蓋部分23中的一第二部分25，第二部分25實質上正交於第一部分5a而延伸。第二部分25可在頂蓋部分23之第二表面中進行蝕刻(例如，在蝕刻頂蓋後體積27時)。第二聲道之第一部分5a與第二部分25協作以提供半導體晶粒部分3之第二表面11中的第三開口16與聲學耦接至晶粒後體積7之第四開口18(在此實施例中，經由頂蓋後體積27)之間的聲路徑。在圖5之實施例中，第四開口18部分全部地在通向頂蓋後體積27之頂蓋部分的側表面中。
圖6展示類似於圖4之另一實例，但其中半導體晶粒部分3包含一聲晶粒通道15，但其中第二聲道部分形成於半導體晶粒部分3中且部分形成於頂蓋部分23中。在此實施例中，第二聲道包含在半導體晶粒部分3之第一表面9與第二表面11之間延伸的一第一部分5a以及一第二部分5b/25。第二部分部分形成於頂蓋部分23中且部分形成於半導體晶粒部分3中。第二部分5b/25實質上正交於第一部分5a而延伸。第二聲道之第一部分5a與第二部分5b/25協作以提供半導體晶粒部分3之第二表面11中的第三開口16與聲學耦接至晶粒後體積7(在此實施例中，部分經由頂蓋後體積27)的第四開口18之間的聲路徑。在圖6之實施例中，第四開口18部分形成於通向頂蓋後體積27之頂蓋部分23的側表面中，且部分形成於通
向晶粒後體積7之半導體晶粒部分的側表面中。
參考圖7，根據一個實施例，頂蓋部分23包含一薄膜或帶。此薄膜可為晶粒附著膜(DAF)，該DAF可具有彈性且可在封裝單體化製程期間伸展，以輔助結構之分離。替代地，該薄膜可為某一其他合適的薄膜或帶材料。儘管不具有頂蓋後體積，但此實施例之優勢在於提供低成本的MEMS傳感器封裝。可(例如)在需要低成本麥克風裝置的情況下，或在後體積之大小並非關於MEMS傳感器之操作之重要因素的情況下，或針對總高度的減小很重要之空間敏感應用而使用此實施例。此帶/膜類型之頂蓋部分可供本文中所描述的其他實施例中之任一者使用。
參考圖8，根據一個實施例，晶粒後體積7包含階梯式後體積7a/7b。舉例而言，階梯式後體積可包含在半導體晶粒部分3之第一表面9與第二表面11之間的沿著階梯式後體積之側壁的至少一不連續部。
在一個實例中，階梯式後體積包含鄰近於半導體晶粒部分3之第一表面9的第一子體積7a以及鄰近於傳感器13之第二子體積7b。如所展示，第一子體積7a與第二子體積7b可鄰接(亦即，形成單一後體積)。第一子體積7a之側向尺寸可大於第二子體積7b之對應側向尺寸。第二子體積之側向尺寸可對應於傳感器13之側向尺寸，而第一子體積之側向尺寸不受此約束。
在一個實例中，晶粒後體積7之橫截面積與頂蓋後體積27之橫截面積在其會合的平面處實質上相同。在其他實例中，晶粒後體積7之橫截面積在其會合的平面處小於頂蓋後體積27之橫截面積。在其他實例中，晶粒後體積7之橫截面積在其會合的平面處大於頂蓋後體積27之橫截
面積。
儘管圖8之實施例展示在一個側向方向上延伸之階梯式側壁，但應注意，階梯式側壁亦可在另一側向方向上延伸。
此外，儘管各別子體積經展示為包含實質上正交於半導體晶粒部分3之第一表面9的側壁，但應注意，任何子體積部分之側壁可相對於半導體晶粒部分3之第一表面9傾斜。
使用階梯式後體積因此具有對於給定大小之傳感器的第一表面9與第二表面11之間的給定厚度使後體積之總體積能夠增大之優勢。應注意，可提供一或多個另外階梯式部分。
應注意，頂蓋部分23在包含一頂蓋後體積27時亦可包含一階梯式頂蓋後體積27。頂蓋部分23之階梯式頂蓋後體積27可包含上文所註明的與階梯式晶粒後體積7之子體積7a以及7b有關之特性中之任一者。在具有經模製頂蓋部分之實施例中，此可提供較大的設計自由度(與矽頂蓋部分相比較)。
應注意，可在包含一後體積的本文中所描述之實施例中的任一者中使用階梯式晶粒後體積以及階梯式頂蓋後體積。
在一些實施例中，半導體晶粒部分3可包含用於操作MEMS傳感器元件13之積體電子電路14。在一個實例中，積體電子電路14的至少部分可定位於由階梯式晶粒後體積之第一子體積7a的至少部分以及半導體晶粒部分3之第二表面11定界之半導體晶粒部分3的厚度中，如由圖8中之點線所說明。在包含積體電子電路14之一實施例中，半導體晶粒部分3可進一步包含用於提供積體電子電路與在MEMS傳感器封裝外部的其他電子電路之間的電連接之一或多個引線接墊32a以及焊料32b。
在一個實施例中，提供一種MEMS傳感器封裝，其包含：一半導體晶粒元件3；以及一頂蓋元件23；其中半導體晶粒元件3以及頂蓋元件23具有配合表面9、21；其中半導體晶粒元件3以及頂蓋元件23經組態以使得在半導體晶粒元件3與頂蓋元件4相連時：第一體積穿過半導體晶粒元件3而形成，且進入半導體頂蓋元件23中；以及形成聲道以提供半導體晶粒元件3之非配合表面11與半導體晶粒元件3的側表面10之間的開口。
根據另一實施例，提供一種MEMS傳感器封裝1，其包含：一半導體晶粒部分3，其具有由第一表面9以及相對的第二表面11定界之厚度；一傳感器元件13，其併入第二表面中；一晶粒後體積7，其在第一表面9與傳感器元件13之間延伸穿過半導體晶粒部分3之厚度；其中聲晶粒通道15形成於半導體晶粒部分3之第二表面11中，其中聲晶粒通道15形成第二表面11中之開口，該開口自第二表面11之邊界伸展至第二表面11之邊界內。
根據另一實施例，提供一種製造MEMS傳感器封裝1之方法，其包含具有由第一表面9以及相對的第二表面11定界之厚度的半導體晶粒部分3，該方法包含：在第二表面11中形成一傳感器元件13；自第一表面9之側蝕刻晶粒後體積7，該晶粒後體積在第一表面9與傳感器元件13之間延伸穿過半導體晶粒部分3之厚度；以及自第二表面11蝕刻聲晶粒通道15，該聲晶粒通道延伸至半導體晶粒部分3之厚度中，以形成一通道，該通道自半導體晶粒部分3之側表面10延伸至半導體晶粒部分3之本體中。
應注意，來自上文實施例中的任一者之特徵可與來自其他實施例中的任何一或多者之特徵組合。
此外，應注意，在於一實施例中參考單一聲道之情況下，應
注意，可提供多個聲道以執行類似功能。藉由一個實例，在圖2a之實施例中，可在第二表面11與側表面10之間或在半導體晶粒部分3之第二表面11與任何其他側表面之間提供第二聲晶粒通道15(或額外聲道)。
在此等不同實施例之情況下，密封結構31可經調適以根據側埠所形成之處而密封各別聲道。
在本文中所描述之一些實施例中，提供聲道作為至傳感器元件之主或主要(或唯一)聲路徑。在本文中所描述的一些實施例中，與後體積結合提供聲道，朝向傳感器元件之背面密封該後體積。
在上文所描述的實施例該，應注意，對傳感器元件之參考可包含各種形式之傳感器元件。舉例而言，傳感器元件可包含單一膜片與背板組合。在另一實例中，傳感器元件包含複數個個別傳感器，例如，多個膜片/背板組合。傳感器元件之個別傳感器可為類似的，或不同地組態以使得其不同地回應聲信號。傳感器元件亦可包含不同的個別傳感器，該等傳感器經定位以自不同聲道接收聲信號。
應注意，在本文中所描述之實施例中，傳感器元件可包含(例如)一麥克風裝置，該麥克風裝置包含一或多個膜片，該等膜片具有沈積於膜片及/或基板或背板上之用於讀出/驅動的電極。在MEMS壓力感測器以及麥克風之狀況下，可藉由量測與電極之間的電容有關的信號來獲得電輸出信號。然而，應注意，該等實施例亦意欲涵蓋藉由監視壓阻或壓電元件而導出之輸出信號。該等實施例亦意欲涵蓋為電容式輸出傳感器之傳感器元件，其中由藉由變化施加在電極上之電位差而產生之靜電力移動膜片，該傳感器元件包括輸出傳感器之實例，其中使用MEMS技術製造壓電元件且激勵該等元件以引起可撓性部件之運動。
亦應注意，可將一或多個其他部分(亦即，除晶粒部分3以
及頂蓋部分23外)添加至上文所描述之實施例。此部分(若存在)可包含聲道，其與晶粒部分及/或頂蓋部分中之聲道協作以提供所要聲音埠。舉例而言，在提供用以併有傳感器元件之晶粒部分、用以併有積體電路之積體電路部分以及用以形成頂蓋之頂蓋部分的實例中，此等部分中之一或多者可包含聲道以提供如本文所描述之聲音埠。
應注意，上文所提及之實施例說明而非限制本發明，且熟習此項技術者將能夠在不脫離隨附申請專利範圍之範疇的情況下設計許多替代實施例。詞語「包含」並不排除不同於在申請專利範圍中所列出之元件或步驟的元件或步驟的存在，「一(a或an)」並不排除複數個，「或」並不排除「以及」，且單一處理器或其他單元可滿足在申請專利範圍中所敍述之若干單元的功能。申請專利範圍中之任何參考記號均不應視為限制其範疇。
1‧‧‧MEMS傳感器封裝
3‧‧‧半導體晶粒部分
6‧‧‧第一開口
7‧‧‧晶粒後體積
8‧‧‧第二開口
9‧‧‧第一表面
10‧‧‧側表面
13‧‧‧傳感器元件
14‧‧‧積體電子電路
15‧‧‧聲晶粒通道/聲道
21‧‧‧第二表面
23‧‧‧頂蓋部分/頂蓋元件
27‧‧‧頂蓋後體積/階梯式頂蓋後體積
29‧‧‧第一表面
30‧‧‧主體基板
31‧‧‧聲密封件/聲密封結構
32a‧‧‧焊料接墊/引線接墊
32b‧‧‧焊料
35‧‧‧體積
Claims (31)
- 一種MEMS傳感器封裝(1)，其包含：一半導體晶粒部分(3)，其具有由一第一表面(9)以及一相對的第二表面(11)定界之一厚度；一傳感器元件(13)，其併入該第二表面(11)中；一晶粒後體積(7)，其在該第一表面(9)與該傳感器元件(13)之間延伸穿過該半導體晶粒部分(3)之該厚度；以及一聲晶粒通道(15)，其在該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)與一側表面(10)之間延伸至該半導體晶粒部分(3)中。
- 如申請專利範圍第1項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中聲晶粒通道(15)形成該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)中的一通道，其中該通道自一開口(8)向內延伸，該開口係藉由該半導體晶粒部分(3)之該側表面(10)中的該通道形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中該聲晶粒通道(15)突破該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)以及該側表面(10)以在其中形成開口。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中形成於該第二表面(11)中之該開口與形成於該側表面(10)中之該開口組合而形成一開口，該開口跨越該第二表面(11)與側表面(10)之一相交區。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其進一步包含形成於該半導體晶粒部分(3)之該第二表面上的一聲密封件(31)。
- 如申請專利範圍第5項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中該聲密封件(31)經組態以在使用期間將聲信號自該MEMS傳感器封裝之該側表面 (10)中的一開口用通道傳輸至該傳感器元件(13)。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中該聲密封件(31)經組態以環繞該晶粒後體積(7)之一開口，且部分環繞該聲晶粒通道(15)。
- 如申請專利範圍第7項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中該聲密封件(31)在其中包含一中斷(31z)，該中斷(31z)對應於包含一開口之一區，該開口係藉由該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)中的該聲晶粒通道(15)形成。
- 如申請專利範圍第7項所述之MEMS傳感器封裝(1)，其中該聲密封件(31)在其中包含一中斷(31z)，該中斷(31z)鄰接一開口，該開口係藉由該半導體晶粒部分之該第二表面(11)中的該聲晶粒通道(15)形成。
- 如申請專利範圍第5項至第9項中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中該聲密封件(31)包含以下特徵或性質中的一或多者：一焊料環，其用於與將在使用期間於其上安裝該MEMS傳感器封裝之一基板上的一對應焊料環耦接；一導電材料；一不導電材料；一彈性材料；一可撓性材料；或一應力消除材料。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其進一步包含鄰接該半導體晶粒部分(3)之一頂蓋部分(23)。
- 如申請專利範圍第11項所述之MEMS傳感器封裝，其中該頂蓋部分(23)包含一薄膜或一晶粒黏著膜。
- 如申請專利範圍第11或12項所述之MEMS傳感器封裝，其中該頂蓋部分(23)包含由一第一表面(29)以及一第二表面(21)定界之一厚度，且其中該頂蓋部分(23)包含一頂蓋後體積(27)，該頂蓋後體積(27)自該頂蓋部分(23)之該第二表面(21)部分延伸至該頂蓋部分(23)之該厚度中。
- 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中一頂蓋部分(23)之一佔據面積為與該半導體晶粒部分(3)之該佔據面積相同的大小。
- 如申請專利範圍第11項至第14項中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中該頂蓋部分包含一半導體層、一矽層、一經模製塑膠層。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中該晶粒後體積(7)包含一階梯式後體積。
- 如申請專利範圍第16項所述之MEMS傳感器封裝，其中該階梯式後體積包含在該半導體晶粒部分(3)之該第一表面(9)與該第二表面(11)之間的沿著該晶粒後體積之一側壁的至少一不連續部。
- 如申請專利範圍第17項所述之MEMS傳感器封裝，其中該階梯式後體積包含鄰近於該半導體晶粒部分(3)之該第一表面(9)的一第一子體積(7a)以及鄰近於該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)的一第二子體積(7b)。
- 如申請專利範圍第18項所述之MEMS傳感器封裝，其中該第一子體積(7a)之一側向尺寸大於該第二子體積(7b)之該側向尺寸。
- 如申請專利範圍第16項至第19項中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中該晶粒後體積(7)之一側向尺寸與該頂蓋後體積(27)之一側向尺寸在其相交之一平面處為相同大小。
- 如申請專利範圍第13項至第20項中任一項所述之MEMS傳感器封 裝，其中該頂蓋後體積(27)包含一階梯式後體積。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中該半導體晶粒部分(3)進一步包含用於操作該MEMS傳感器元件(13)之積體電子電路(14)。
- 如申請專利範圍第22項所述之MEMS傳感器封裝，其中該積體電子電路(14)的至少部分定位於由一階梯式晶粒後體積之一第一子體積(7a)的至少部分以及該半導體晶粒部分(3)之一第二表面(11)定界之該半導體晶粒部分(3)的一厚度中。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其進一步包含一第二聲道(5；25)。
- 如申請專利範圍第24項所述之MEMS傳感器封裝，其中該第二聲道(5；25)經組態以提供該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)中的一第三開口(16)與同該晶粒後體積(7)聲連接之一第四開口(18)之間的一聲路徑。
- 如申請專利範圍第25項所述之MEMS傳感器封裝，其中該第二聲道(5；25)包含在該半導體晶粒部分(3)之該第一表面(9)與該第二表面(11)之間延伸的一第一部分(5a)以以及正交於該第一部分(5a)而延伸之一第二部分(5b)，且其中該第一部分(5a)與該第二部分(5b)協作以提供該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)中的該第三開口(16)與聲學耦接至該晶粒後體積(7)之該第四開口(18)之間的一聲路徑。
- 如申請專利範圍第25項所述之MEMS傳感器封裝，其中以如下方式形成該第四開口(18)：完全與該頂蓋部分(23)之該頂蓋後體積(27)直接聲連接，或部分與該頂蓋部分(23)之該頂蓋後體積(27)直接聲連接且部分與該半導體晶粒部分(3)之該晶粒後體積(7)直接聲連接，或完全與該 半導體晶粒部分(3)之該晶粒後體積(7)直接聲連接。
- 如前述申請專利範圍中任一項所述之MEMS傳感器封裝，其中該傳感器元件(13)包含一麥克風或多個麥克風，或其中該傳感器元件(13)包含一膜片以及背板或多個膜片以及背板。
- 一種MEMS傳感器封裝，其包含：一半導體晶粒元件(3)；以及一頂蓋元件(23)；其中該半導體晶粒元件(3)與頂蓋元件(23)具有配合表面(9、21)，其中該半導體晶粒元件(3)以及頂蓋元件(23)經組態以使得在該半導體晶粒元件(3)與頂蓋元件(4)相連時：一第一體積穿過該半導體晶粒元件(3)而形成，且進入該半導體頂蓋元件(23)中；以及形成一聲道以提供該半導體晶粒元件(3)之一非配合表面(11)與該半導體晶粒元件(3)之一側表面(10)之間的一開口。
- 一種MEMS傳感器封裝(1)，其包含：一半導體晶粒部分(3)，其具有由一第一表面(9)以及一相對的第二表面(11)定界之一厚度；一傳感器元件(13)，其併入該第二表面中；一晶粒後體積(7)，其在該第一表面(9)與該傳感器元件(13)之間延伸穿過該半導體晶粒部分(3)之該厚度；其中一聲晶粒通道(15)形成於該半導體晶粒部分(3)之該第二表面(11)中，其中該聲晶粒通道(15)形成該第二表面(11)中之一開口，該開口自該第二表面(11)之一邊界伸展至該第二表面(11)之該邊界內。
- 一種製造包含一半導體晶粒部分(3)之一MEMS傳感器封裝(1)之方 法，該半導體晶粒部分具有由一第一表面(9)以及一相對的第二表面(11)定界之一厚度，該方法包含：在該第二表面(11)中形成一傳感器元件(13)；自該第一表面(9)之側蝕刻一晶粒後體積(7)，該晶粒後體積在該第一表面(9)與該傳感器元件(13)之間延伸穿過該半導體晶粒部分(3)之該厚度；以及自該第二表面(11)蝕刻一聲晶粒通道(15)，該聲晶粒通道延伸至該半導體晶粒部分(3)之該厚度中以形成一通道，該通道自該半導體晶粒部分(3)之一側表面(10)延伸至該半導體晶粒部分3之本體中。
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