TW201741230A - 模封互連微機電系統（ｍｅｍｓ）裝置封裝 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於囊封連接至一導電蓋且連接至一基板之一MEMS裝置、一模封封裝間隔件之微機電系統(MEMS)裝置封裝。該模封封裝間隔件形成該MEMS裝置封裝之側壁或一分隔物，且經調適以將電連接自該MEMS裝置佈線至該基板或經由該基板佈線至一第二MEMS裝置封裝。

Description

模封互連微機電系統(MEMS)裝置封裝 【相關申請案之交叉參考】
本申請案為2015年10月28日申請之美國實用專利申請案第14/924,789號的部分接續申請案，該美國實用專利申請案主張2014年10月29日申請之美國臨時專利申請案第62/069,939號的權益。所有此等相關申請案係以引用之方式併入本文中。
本發明係關於微機電系統(MEMS)封裝，且更具體而言，係關於一種MEMS裝置封裝。
在本領域中，需要提供對裝置封裝之內部組件的保護且有助於產生耐久、耐壓痕的MEMS裝置封裝。
一種微機電系統(MEMS)裝置封裝包括基板、導電蓋及定位於該導電蓋與該基板之間且連接該導電蓋與該基板的封裝間隔件。該封裝間隔件係由諸如塑膠或陶瓷之模封材料形成，且可具有位於封裝間隔件之底部表面及/或頂部表面上之導電襯套。該封裝間隔件提供用於與MEMS裝置封裝之內部進行電子通信之路徑。導電蓋可由電連接至封裝間隔件之 金屬板建構。金屬板提供低成本材料以圍封聲學空腔。另外，金屬板提供對裝置封裝之內部組件的保護且有助於產生耐久、耐壓痕的MEMS裝置封裝。
在一個實施方式中，本發明提供一種微機電系統(MEMS)裝置封裝，其包括MEMS晶粒及電連接至MEMS晶粒之特殊應用積體電路(application specific integrated circuit；ASIC)。該ASIC經建構以自該MEMS晶粒接收電信號。MEMS裝置封裝亦包括具有電連接墊之基板、導電蓋及封裝間隔件。封裝間隔件具有頂部表面及底部表面。頂部表面連接至導電蓋且底部表面連接至基板。封裝間隔件係由模封材料形成。
在另一實施方式中，一種MEMS裝置封裝包含具有空腔及接合擱板之封裝間隔件、MEMS晶粒以及ASIC。接合擱板經整體形成為封裝間隔件之內部的部分。安置於空腔內之MEMS及ASIC係由導電蓋及基板囊封。形成於接合擱板上之表面接觸基板之至少一部分。ASIC電連接至接合擱板之表面。封裝間隔件進一步包含第一表面及第二表面。定位於形成於接合擱板上之表面上方的第一表面連接至基板。與第一表面相對之第二表面連接至導電蓋。
在又一實施方式中，一種組合式MEMS裝置封裝總成包含第一MEMS裝置封裝及第二MEMS裝置封裝，該第二MEMS裝置封裝經由共同基板而以背對背組態耦接至該第一MEMS裝置封裝。至少一個通口形成於第一MEMS裝置封裝上，且該通口直接地或間接地經由形成於第二MEMS裝置封裝上之第二通口而以流體方式耦接至外部實施方式。
本發明之其他態樣將藉由考慮實施方式及隨附圖式而變得 顯而易見。
圖1為根據一個實施方式之MEMS麥克風封裝的立體圖。
圖2為圖1之MEMS麥克風封裝之封裝間隔件的立體圖。
圖3為圖2之封裝間隔件的相對側立體圖。
圖4為圖2之封裝間隔件的仰視圖。
圖5為圖2之封裝間隔件的俯視圖。
圖6為在基板附接至封裝間隔件之前圖1之MEMS麥克風封裝的立體圖。
圖7為圖6之MEMS麥克風封裝的仰視圖。
圖8為圖1之MEMS麥克風封裝的基板之外部側的仰視圖。
圖9為圖1之MEMS麥克風封裝的基板之內部側的俯視圖。
圖10A及圖10A為MEMS裝置封裝之另一所描述實施方式的橫截面視圖。
圖11A至圖11D為MEMS裝置封裝之另一所描述實施方式的橫截面視圖。
圖12A至圖12C為MEMS裝置封裝之另一所描述實施方式的橫截面視圖。
圖13A至圖13C為MEMS裝置封裝之另一所描述實施方式的橫截面視圖。
圖14A及圖14B為MEMS裝置封裝之另一所描述實施方式的橫截面視 圖。
圖15為組合式MEMS裝置封裝總成之例示性實施方式的橫截面視圖。
圖16為組合式MEMS裝置封裝總成之另一所描述實施方式的橫截面視圖。
在詳細解釋本發明之任何實施方式之前，應理解，本發明並不限於應用於以下描述中所闡述或以下圖式中所說明之組件之建構及配置的細節。本發明能夠具有其他實施方式且能夠以各種方式實踐或進行。
圖1說明根據一個實施方式之MEMS麥克風封裝101的立體圖。MEMS麥克風封裝101包括封裝間隔件103、基板105及導電蓋107。封裝間隔件103形成MEMS麥克風封裝101之側壁且維持基板105與導電蓋107之間的間隔。在MEMS麥克風封裝101之製造期間將基板105及導電蓋107固定至封裝間隔件103。在一個實例中，焊料或環氧樹脂可用作將封裝間隔件103、基板105及導電蓋107固持在一起之黏結劑。以此方式，封裝間隔件103、基板105及導電蓋107保護MEMS麥克風封裝101內之內部電子件。為了添加強度，導電蓋107可由衝壓金屬形成。另外，導電蓋107可為實質上平坦的且平行於基板105。聲學輸入通口109包括於導電蓋107中。聲學輸入通口109為允許聲學壓力進入MEMS麥克風封裝101之孔徑。聲學輸入通口109可形成於導電蓋107之任何位置上。在一個實施方式中，聲學輸入通口109可位於內部電子件(亦即，麥克風晶粒、ASIC或任何電子組件)上方。在另一實施方式中，聲學輸入通口109可位於與內部組件偏移之距離處。在又一實施方式中，聲學輸入通口109可接近或鄰近 於導電拐角107中之至少一者定位而不妨礙聲學壓力進入MEMS麥克風封裝101中。除聲學輸入通口109之外，MEMS麥克風封裝101經密封以形成氣密罩。
導電通孔111定位於MEMS麥克風封裝101之側113上。導電通孔111係藉由蝕刻、鑽孔、打孔或模封至封裝間隔件103之一側113中而形成。導電材料(例如，金屬塗層)經沈積或以其他方式形成於導電通孔111內。替代地，導電通孔111可用金屬填充。導電通孔111自導電蓋107延伸至基板105。因此，導電蓋107藉由導電通孔111電連接至基板105之至少一部分。在所說明之實施方式中，第二導電通孔115定位於MEMS麥克風封裝101之第二側117上。第二導電通孔115在大多數方面與導電通孔111相同。取決於應用，多於兩個或少於兩個導電通孔可形成於MEMS麥克風封裝101上。導電通孔之位置可形成於鄰近於MEMS麥克風封裝101之側113、117的側上。
在圖2中，說明附接基板105及導電蓋107之前封裝間隔件103的立體圖。在一些實施方式中，封裝間隔件103係藉由模封程序形成。舉例而言，封裝間隔件103可完全由塑膠或聚合物材料形成。在其他實施方式中，封裝間隔件103係由陶瓷或其他非導電材料形成。因此，相較於主要由矽形成之MEMS麥克風封裝101(諸如由矽晶圓形成之MEMS麥克風封裝)，封裝間隔件103可更堅固、較不昂貴及/或更易於製造。封裝間隔件103經形成使得其包括外部表面203、內部表面205、頂部表面207、底部表面209及空腔210。頂部表面207及/或底部表面209可部分地或完全地塗佈有諸如金屬化薄膜之導電層。在另一實施方式中，金屬化薄膜或種子金 屬化層可形成於封裝間隔件103內。
在一些實施方式中，封裝間隔件103包括接合擱板211。接合擱板211可形成封裝間隔件103之內部表面205的部分。在所說明之實施方式中，接合擱板211定位於封裝間隔件103之拐角213中。接合擱板211可與封裝間隔件103形成單一整體式組件。舉例而言，接合擱板211可在製造期間與封裝間隔件103模封在一起。相反地，接合擱板211可單獨地形成且在模封程序之後固定至封裝間隔件103。接合擱板211包括可與封裝間隔件103之底部表面209齊平的底部表面217。底部表面217及底部表面209可在將基板105固定至封裝間隔件103時接觸基板105之至少一部分。替代地，表面217、209中之一者可在將基板105固定至封裝間隔件103時接觸基板105之至少一部分。接合擱板211亦包括線接合表面221。線接合表面221提供用於MEMS麥克風封裝101內之電連接的位置。接合擱板211可形成自底部表面217延伸至線接合表面221之S曲線。線接合表面221可平行於底部表面217。取決於應用，多於一個接合擱板可形成於封裝間隔件103中。
接合擱板211亦包括自接合擱板211之底部表面217延伸至線接合表面221的導電跡線223。導電跡線223可藉由將諸如金屬薄膜之導電材料沈積至接合擱板211上而形成。導電跡線223在一端處電連接至基板105之一部分，且在另一端處在線接合表面221處終止。因此，導電跡線223在MEMS麥克風封裝101之內部與基板105之間提供電路徑。舉例而言，導電跡線223提供允許自基板105供應電力及接地電壓且允許將信號攜載至基板105之一或多個接地線、電力線及信號線。因此，封裝間隔件103在基 板105與MEMS麥克風封裝101之內部組件之間提供電連接。封裝間隔件103亦可包括圍繞封裝間隔件103之頂部表面207之周邊延伸的密封環225。
在圖3中所說明之實施方式中，封裝間隔件103包括頂部表面207。頂部表面207可與接合擱板211之頂部表面301齊平。頂部表面207在將導電蓋107固定至封裝間隔件103時接觸導電蓋107，從而在導電蓋107、導電通孔111與導電通孔115之間提供導電性。導電蓋107亦可電連接至封裝間隔件103之內部表面205或外部表面203。因此，導電蓋107、導電通孔111及導電通孔115形成用於MEMS麥克風封裝101中之內部組件的電磁屏蔽。
圖4說明封裝間隔件103之仰視圖(亦即，自基板側觀看)。此視圖說明封裝間隔件103之底部表面209圍繞封裝間隔件103之周邊延伸。密封環225可形成為封裝間隔件103之底部表面209頂部上的金屬化層(亦即，金屬沈積物)。密封環225提供與基板105之實體及電連接點。舉例而言，可用焊料將密封環225附接至基板105。替代地，可用環氧樹脂將封裝間隔件103之底部表面209附接至封裝間隔件103。在又一實施方式中，可用視情況選用之凸塊下金屬墊(under bump metallurgy pad；UBM)下方的微凸塊或焊料微凸塊將封裝間隔件103之底部表面209附接至封裝間隔件103。圖5說明具有所說明頂部表面207之圖4的相對視圖。如先前所描述，頂部表面207提供用於與導電蓋107之實體及電連接的表面。
圖6說明不具有基板105之MEMS麥克風封裝101以說明聲學空腔內之電子組件。因而，圖6說明MEMS麥克風封裝101之內部組態。MEMS麥克風封裝101包括MEMS麥克風晶粒601及特殊應用積體電 路(ASIC)603。視情況，諸如慣性感測器、化學感測器及其類似者之第二感測晶粒可安裝於MEMS麥克風封裝101內。取決於應用，ASIC 603可不包括於MEMS麥克風封裝101中。MEMS麥克風晶粒601及ASIC 603可直接地貼附或安裝至導電蓋107。MEMS麥克風晶粒601包括經建構以接收有線連接之接合墊605。相似地，ASIC 603包括經建構以自MEMS麥克風晶粒601接收有線連接之第一組接合墊607及經建構以自線接合表面221接收有線連接之第二組接合墊609。第一組線611在MEMS麥克風晶粒601之接合墊605與ASIC 603之第一組接合墊607之間連接。接地線613將ASIC 603連接至導電蓋107。第二組線615在ASIC 603之第二組接合墊609與線接合表面221上之導電跡線223之間連接。以此方式，複數個線使MEMS麥克風封裝101內之內部電子組件與電跡線互連。
當聲學壓力經由聲學輸入通口109進入MEMS麥克風封裝101中時，聲學壓力沖射於MEMS麥克風晶粒601之隔膜(圖中未示)上。MEMS麥克風晶粒601經由隔膜感測聲學壓力且基於聲學壓力產生電信號。ASIC 603經由第一組線611接收電信號且產生表示由MEMS麥克風晶粒601接收到之聲學壓力的另一電信號。ASIC 603經由第二組線615及電跡線223將電信號發送至基板105，其中電信號經進一步處理及放大。
圖7為圖6中所說明之MEMS麥克風封裝101的仰視圖(亦即，自基板側觀看)。如圖7中所說明，接地線613連接至導電蓋107上之任意點701。MEMS麥克風封裝101亦可包括環氧樹脂密封件703以保護線接合表面221上之導電跡線223與第二組線615的連接點處之焊接電接合。
圖8為基板105之仰視圖。基板105可包括提供至MEMS 麥克風封裝101之內部電組件的連接及對MEMS麥克風封裝101之內部電組件的支援之電跡線、電通孔及電組件。舉例而言，基板105可包括外部連接墊801。外部連接墊801連接至形成通過基板105之導電路徑的電通孔(圖中未示)。如圖9中所說明，電通孔連接至基板105之內部表面903上的基板連接點901。基板連接點901連接至基板跡線905，基板跡線905連接至封裝間隔件連接墊907。當組裝MEMS麥克風封裝101時，封裝間隔件連接墊907連接至導電跡線223。應注意，基板105可含有針對MEMS麥克風封裝101之內部組件的各種類型及組態之電路徑及連接。
圖10A及圖10B描繪根據本發明之另一所描述實施方式之MEMS裝置封裝1000的橫截面視圖。封裝1000與圖1用於囊封麥克風之封裝101相同。與封裝101不同，封裝1000經建構以囊封除了麥克風以外的任何內部電子件。內部電子件可為MEMS換能器、半導體裝置、揚聲器、接收器、麥克風、壓力感測器、熱感測器、光學感測器、成像感測器、化學感測器、陀螺儀、加速計、氣體感測器、環境感測器、運動感測器、導航感測器、積體電路、ASIC、處理器、控制器、能量儲存裝置及任何合適組件。多於一個內部電子件可安置於封裝1000內。取決於內部電子件之類型，任何數目個視情況選用之通口可藉由蝕刻、鑽孔、打孔或任何合適方法形成於封裝1000上，以用於接收來自封裝1000所曝露之環境的屬性。該等屬性可為聲學信號、壓力信號、光學信號、氣體信號及任何合適信號。與圖1之封裝101相同，封裝1000包括接合擱板1221。接合擱板1221可形成封裝1000之內部表面1350的部分。如圖10A中所說明，接合擱板1221單獨地形成且固定至封裝間隔件103之內壁205的部分。當將基板105及蓋 107兩者皆固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，接合擱板1221之第一表面1221a可與封裝1000之基板105接觸，且接合擱板1221之第二表面1221b可與封裝1000之蓋107接觸。作為分離結構之多於一個接合擱板1221可形成封裝1000之內部表面1350的部分。在一些實施方式中，第二或內部封裝間隔件103'固定至第一或外部封裝間隔件103之內壁205。如圖10B中所說明，第二封裝間隔件103'之外部本體103a'符合封裝間隔件103之形狀。第二封裝間隔件103'包括在製造期間與第二封裝間隔件103'模封在一起之接合擱板1221。當將基板105及蓋107兩者皆固定至第一封裝間隔件103及第二封裝間隔件103'兩者時，接合擱板1221之第一表面1221a可與封裝1000之基板105接觸，且接合擱板1221之第二表面1221b可與封裝1000之蓋107接觸。
圖11A至圖11D描繪根據本發明之另一所描述實施方式之MEMS裝置封裝1050的橫截面視圖。封裝1050與圖10A之封裝1000相同，惟接合擱板1221在製造期間與基板105(如圖11A中所描繪)或蓋107(如圖11C中所描繪)中之至少一者模封在一起除外。如圖11A中所說明，基板105包括第一表面105a及第二表面105b，其中接合擱板1221沿著一個邊緣垂直於基板之表面105b延伸。當將基板105之表面105b的外部邊緣及蓋107固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，接合擱板1221之表面1221b可與封裝1050之蓋107接觸。作為分離結構之多於一個接合擱板1221可形成封裝1050之內部表面1350的部分。在一些實施方式中，第二封裝間隔件103'固定至第一封裝間隔件103之內壁205。如圖11B中所說明，第二或內部封裝間隔件103'之外部本體103a'符合第一或外部封 裝間隔件103之形狀。第二封裝間隔件103'包括在製造期間與第二封裝間隔件103'模封在一起之接合擱板1221。當將基板105及蓋107兩者皆固定至第一封裝間隔件103及第二封裝間隔件103'兩者時，接合擱板1221之第一表面1221a可與封裝1050之基板105接觸，且接合擱板1221之第二表面1221b可與封裝1050之蓋107接觸。圖11C之封裝1050在建構方面與圖11A之封裝1050相似，惟接合擱板1221在製造期間與蓋107模封在一起除外。接合擱板1221沿著一個邊緣垂直於蓋107延伸。當將基板105及蓋107之外部邊緣固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，接合擱板1221之表面1221a可與封裝1050之基板105接觸。
現在參看圖11D，介紹將第一接合擱板1221與基板105模封在一起，且將第二接合擱板1221'與蓋107模封在一起。基板105及第一接合擱板1221沿著一個邊緣垂直於基板105延伸。與基板105之建構相似，具蓋107及第二接合擱板1221'沿著一個邊緣垂直於蓋107延伸。當將基板105之外部邊緣及蓋107之外部邊緣固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，第一接合擱板1221之表面1221b可與蓋107接觸，且第二接合擱板1221'之表面1221a'可與基板105接觸。取決於內部電子件之類型，任何數目個視情況選用之通口可藉由蝕刻、鑽孔、打孔或任何合適方法形成於圖11A至圖11D中所說明之封裝1050上，以用於接收來自封裝1000所曝露之環境的屬性。
圖12A至圖12C描繪根據本發明之另一所描述實施方式之MEMS裝置封裝1100的橫截面視圖。封裝1100與圖10A及圖10B之封裝1000相同，惟接合擱板1221定位於MEMS裝置封裝1100內且將空腔210 劃分成第一空腔210a及第二空腔210b除外。內部電子件可為MEMS換能器、半導體裝置、揚聲器、接收器、麥克風、壓力感測器、熱感測器、光學感測器、成像感測器、化學感測器、陀螺儀、加速計、氣體感測器、環境感測器、運動感測器、導航感測器、積體電路、ASIC、處理器、控制器、能量儲存裝置，且任何合適組件可安裝於空腔210a、210b內。任何數目個通口109可藉由蝕刻、鑽孔、打孔或任何合適方法經由基板105或蓋107中之一者形成於封裝1100上，以用於接收來自封裝1100所曝露之環境的屬性。該等屬性可為聲學信號、壓力信號、光學信號、氣體信號及任何合適信號。內部電子件經定位成在通口109上方、鄰近於通口109、通口109下方、接近通口109或與通口109成角度偏移。如圖12A中所說明，經安置於空腔210b內之麥克風M位於通口109上方。對於需要進行密閉性密封之內部組件C，組件C可安置於由封裝103、接合擱板1221、基板105及蓋107囊封之空腔210a內。提供至少一個鏈路L以電耦接組件C、M及在封裝1100及任何外部裝置或組件內之組件C、M之間提供電路徑。當將基板105及蓋107兩者皆固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，接合擱板1221之第一表面1221a可與封裝1100之基板105接觸，且接合擱板1221之第二表面1221b可與封裝1100之蓋107接觸。
如圖12B及圖12C中所說明，接合擱板1221在製造期間與基板105或蓋107模封在一起以形成單一結構。參看圖12B，基板105及接合擱板1221沿著一位置垂直於基板且鄰近於基板之中心延伸。當將基板105及蓋107固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，接合擱板1221之表面1221b可與封裝1100之蓋107接觸。現在參看圖12C，接 合擱板1221沿著一位置垂直於蓋107且鄰近於蓋之中心延伸，且在製造期間與蓋107模封在一起。當將基板105及蓋107固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，接合擱板1221之表面1221a可與封裝1100之基板105接觸。
圖13A至圖13C描繪根據本發明之另一所描述實施方式之MEMS裝置封裝2100的橫截面視圖。封裝2100與圖12A至圖12C之封裝1100相同，惟雙重接合擱板總成2221定位於MEMS裝置封裝2100內且將空腔210劃分成第一空腔210a及第二空腔210b除外。內部電子件可為MEMS換能器、半導體裝置、揚聲器、接收器、麥克風、壓力感測器、熱感測器、光學感測器、成像感測器、化學感測器、陀螺儀、加速計、氣體感測器、環境感測器、運動感測器、導航感測器、積體電路、ASIC、處理器、控制器、能量儲存裝置，且任何合適組件可安裝於空腔210a、210b內。總成2221包括面向安置於空腔210a內之組件的第一導電跡線2223a及面向安置於空腔210b內之組件的第二導電跡線2223b。任何數目個通口109可藉由蝕刻、鑽孔、打孔或任何合適方法經由基板105或蓋107中之一者形成於封裝2100上，以用於接收來自封裝2100所曝露之環境的屬性。該等屬性可為聲學信號、壓力信號、光學信號、氣體信號及任何合適信號。內部電子件經定位成在通口109上方、鄰近於通口109、通口109下方、接近通口109或與通口109成角度偏移。如圖13A中所說明，經安置於空腔210b內之麥克風M位於通口109上方。對於需要進行密閉性密封之內部組件C，組件C可安置於由封裝103、接合擱板1221、基板105及蓋107囊封之空腔210a內。當將基板105及蓋107兩者皆固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底 部表面103b時，雙重接合擱板總成2221之第一表面2221a可與封裝2100之基板105接觸，且雙重接合擱板總成2221之第二表面2221b可與封裝2100之蓋107接觸。總成2221包括面向組件C之第一導電跡線2223a及面向麥克風M之第二導電跡線2223b。提供至少一個鏈路L以電耦接組件C、M及在封裝2100及任何外部裝置或組件內之組件C、M之提供電路徑。
如圖13B及圖13C中所說明，雙重接合擱板總成2221在製造期間與基板105或蓋107模封在一起以形成單一結構。參看圖13B，基板105及雙重接合擱板總成2221沿著一位置垂直於基板且鄰近於基板之中心延伸。當將基板105及蓋107固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，雙重接合擱板總成2221之表面2221b可與封裝2100之蓋107接觸。現在參看圖13C，雙重接合擱板總成2221沿著一位置垂直於蓋107且鄰近於蓋之中心延伸，且在製造期間與蓋107模封在一起。當將基板105及蓋107固定至封裝間隔件103之頂部表面103a及底部表面103b時，雙重接合擱板總成2221之表面2221a可與封裝2100之基板105接觸。
圖14A及圖14B描繪根據本發明之另一所描述實施方式之MEMS裝置封裝3100的橫截面視圖。與如圖12A至圖12C及圖13A至圖13C中所描繪之封裝1100、2100不同，封裝3100包括藉由任何已知技術耦接至基板105之模封互連蓋罩3150。模封互連蓋罩3150包括蓋107、間隔件103及接合擱板總成221。在所說明之實施方式中，蓋107、間隔件103及接合擱板總成221在製造期間模封在一起。沿著一位置垂直於蓋107延伸之接合擱板總成221將形成於封裝3100內之空腔210劃分成第一空腔210a及第二空腔210b。任何數目個內部組件可安置於第一空腔210a及第二空腔 210b內。內部電子件可為MEMS換能器、半導體裝置、揚聲器、接收器、麥克風、壓力感測器、熱感測器、光學感測器、成像感測器、化學感測器、陀螺儀、加速計、氣體感測器、環境感測器、運動感測器、導航感測器、積體電路、ASIC、處理器、控制器、能量儲存裝置及任何合適組件。總成221包括至少一個導電跡線223a，如圖14A中所展示，其電耦接封裝3100內之組件與封裝3100外部之任何裝置或組件。在一些實施方式中，圖14B中說明多於一個導電跡線-兩個跡線223a、223b，其形成於模封互連蓋罩3150之接合擱板221上以電耦接封裝3100內之組件與位於封裝3100外部之任何裝置或組件。任何數目個通口109可藉由蝕刻、鑽孔、打孔或任何合適方法形成於模封互連蓋罩3150上，以用於接收來自封裝3100所曝露之環境的屬性。該等屬性可為聲學信號、壓力信號、光學信號、氣體信號及任何合適信號。內部電子件可定位成在通口109上方、鄰近於通口109、通口109下方、接近通口109或與通口109成角度偏移。
圖15說明本發明之組合式MEMS裝置封裝總成4000的例示性實施方式。總成4000包括以背對背組態安裝在一起之第一MEMS裝置封裝4100及第二MEMS裝置封裝4200。如可見，封裝4100、4200共用具有第一表面105a及第二表面105b之共同基板105。安裝至基板105之表面105a、105b的任何數目個內部組件係由封裝4100、4200囊封。第一通口109a形成於基板105上且第二通口109b形成於第二MEMS裝置封裝4200之蓋4207上，以用於接收來自總成4000所曝露之環境的屬性。該等屬性可為聲學信號、壓力信號、光學信號、氣體信號及任何合適信號。內部電子件可定位成在通口109a、109b上方、鄰近於通口109a、109b、通口109a、109b 下方、接近通口109a、109b或與通口109a、109b成角度偏移。在所說明之實施方式中，經安置於封裝4100內之組件C1位於通口109a之頂部上，且經安置於封裝4200內之組件C2鄰近於通口109a、109b定位。第一封裝4100進一步包括固定地附接至蓋4107及共同基板105之蓋4107及間隔件4103。間隔件4103包括接合擱板4211。接合擱板4211可形成間隔件4103之內壁4205的部分。在一些實施方式中，接合擱板4211可在製造期間與間隔件4103模封在一起。導電跡線4223係藉由將諸如金屬薄膜之導電材料沈積至接合擱板4211上而形成。導電跡線4223在安置於總成4100內之組件與位於總成4100外部之裝置或組件之間提供電路徑。
圖16說明本發明之組合式MEMS裝置封裝總成5000的例示性實施方式。與如圖15中所說明之總成4000不同，形成於第一MEMS裝置封裝5100上之通口109a未由使通口109a曝露於外部環境之第二MEMS裝置封裝5200覆蓋。經安置於第二MEMS裝置封裝5200內之內部組件與外部環境經密閉性密封。
因此，本發明尤其提供包括導電蓋及經調適以將導電蓋連接至基板之模封間隔件的微機電系統(MEMS)裝置封裝。在以下申請專利範圍中闡述本發明之各種特徵及優點。

Claims (17)

  1. 一種微機電系統(MEMS)裝置封裝，其包含：一間隔件，其具有一頂部表面、一底部表面及形成於該頂部表面與該底部表面之間的一空腔；一接合擱板總成，其具有定位於該空腔中之一接合擱板；一基板，其連接至該間隔件之該底部表面；及一蓋，其連接至該間隔件之該頂部表面；其中該接合擱板與該基板或該蓋中之至少一者模封以形成該MEMS裝置封裝之一單一整體式組件。
  2. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置封裝，其進一步包含安裝於該基板或該蓋中之至少一者上的至少一個MEMS裝置，該MEMS裝置電連接至該接合擱板。
  3. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置封裝，其中該接合擱板垂直於該基板或該蓋中之一者延伸。
  4. 如申請專利範圍第2項之MEMS裝置封裝，其中該接合擱板將該空腔劃分成一第一空腔及一第二空腔。
  5. 如申請專利範圍第4項之MEMS裝置封裝，其中至少一個MEMS裝置係安置於該第一空腔內且一第二MEMS裝置係安置於該第二空腔內。
  6. 如申請專利範圍第5項之MEMS裝置封裝，其進一步包含形成於該基板或該蓋中之至少一者上的一通口，該通口係與該第一空腔或該第二空腔中之一者流體連通。
  7. 如申請專利範圍第6項之MEMS裝置封裝，其中該MEMS裝置安置於 該第一空腔中，該通口係經由該第一空腔與該MEMS裝置流體連通。
  8. 如申請專利範圍第7項之MEMS裝置封裝，其進一步包含耦接至該基板或該蓋中之至少一者的一第二MEMS裝置封裝。
  9. 如申請專利範圍第8項之MEMS裝置封裝，其中該第二MEMS裝置封裝經定位成在該通口上方、下方或鄰近於該通口。
  10. 一種微機電系統(MEMS)裝置封裝，其包含：一基板；一蓋；一外部間隔件，其具有一頂部表面、一底部表面及形成於該頂部表面與該底部表面之間的一空腔；及一內部間隔件，其具有定位於該空腔中之一接合擱板總成；其中該接合擱板總成與該內部間隔件模封以形成該MEMS裝置封裝之一單一整體式組件。
  11. 如申請專利範圍第10項之MEMS裝置封裝，其中至少一個MEMS裝置係安置於該空腔內，該MEMS裝置經由該接合擱板總成電連接至該基板或該蓋中之一者。
  12. 一種組合式微機電系統(MEMS)裝置封裝總成，其包含：一第一MEMS裝置封裝，其具有一蓋罩；一第二MEMS裝置封裝，其具有一蓋罩；一共同基板，其具有一第一表面及一第二表面；及一接合擱板總成，其具有一導電表面；其中該第一MEMS裝置封裝之該蓋罩電耦接至該共同基板之該第一表 面且該第二MEMS裝置封裝之該蓋罩電耦接至該共同基板之該第二表面，該接合擱板總成形成為該第一MEMS裝置封裝或該第二MEMS裝置封裝之該蓋罩中之至少一者的一部分。
  13. 如申請專利範圍第12項之組合式MEMS裝置封裝總成，其中一通口形成於該第一MEMS裝置封裝上。
  14. 如申請專利範圍第13項之組合式MEMS裝置封裝總成，其中該第二MEMS裝置封裝經定位成在該第一MEMS裝置封裝之該通口上方、下方或鄰近於該第一MEMS裝置封裝之該通口。
  15. 如申請專利範圍第14項之組合式MEMS裝置封裝總成，其中一通口形成於該第二MEMS裝置封裝上。
  16. 如申請專利範圍第15項之組合式MEMS裝置封裝總成，其中該第一MEMS裝置封裝之該通口經由形成於該第二MEMS裝置封裝上之該通口與一環境流體連通。
  17. 如申請專利範圍第15項之組合式MEMS裝置封裝總成，其中該第一MEMS裝置封裝之該通口與一環境流體連通。
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