[发明专利]一种硅麦克风传感器结构及制造方法

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种硅麦克风传感器结构及制造方法，其结构包括基板、MEMS芯片、Asic芯片和硅片，所述基板上设有进音孔，所述MEMS芯片设于进音孔处，所述MEMS芯片与基板之间形成第一音腔，所述进音孔与第一音腔连通；所述硅片设于MEMS芯片上方，所述硅片上设有第二音腔；所述Asic芯片与基板连接；所述MEMS芯片、Asic芯片和硅片外侧设有塑封体；所述塑封体外侧设有金属屏蔽层。本发明一种硅麦克风传感器结构的制作方法中首先将硅片与MEMS芯片进行连接，使得第二音腔可以在制作MEMS芯片时同时进行制作，从而实现封装流程的简化，形成满足产品特性的芯片。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体为一种硅麦克风传感器结构及制造方法。

背景技术

mems麦克风通常包括有mems芯片以及与之电气连接的asic(applicationspecificinte gratedcircuit，功能集成电路)芯片，其中mems芯片包括衬底以及固定在衬底上的振膜和背极，振膜和背极构成了电容器并集成在硅晶片上，声音由声孔进入麦克风并且作用在mems芯片振膜上，通过振膜的振动，改变振膜与背极之间的距离，从而将声音信号转换为电信号。

面对电子设备中复杂的电磁环境、装配工艺环境等，要求mems芯片具备抗电磁环境、隔热性好等性能，这对芯片的封装提出了更高的要求。

传统的封装结构，参照图1，一般通过金属壳体来屏蔽外界环境中的电磁波。此类封装结构比较简单，只能屏蔽较小部分电磁波，仍有较多的电磁波会穿透金属屏蔽层，影响封装内的芯片的正常工作，同时封装工艺比较复杂，相对传统封装工艺无法共用设备作业，有相对的局限性。

如何进一步改善硅麦克风对电磁波的屏蔽能力，以提高硅麦克风封装结构的性能，同步缩小产品尺寸，简化封装工艺，是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种硅麦克风传感器结构及制造方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种硅麦克风传感器结构，包括基板、MEMS芯片、Asic芯片和硅片，所述基板上设有进音孔，所述MEMS芯片设于进音孔处，所述MEMS芯片与基板之间形成第一音腔，所述进音孔与第一音腔连通；所述硅片设于MEMS芯片上方，所述硅片上设有第二音腔；所述Asic芯片与基板连接；所述MEMS芯片、Asic芯片和硅片外侧设有塑封体；所述塑封体外侧设有金属屏蔽层。

优选的，所述硅片与MEMS芯片之间采用硅-硅键合进行连接。

优选的，所述MEMS芯片和Asic芯片均与基板利用BUMP材料进行贴合。

优选的，所述进音孔处的BUMP材料呈环状。

优选的，所述BUMP材料与基板之间采用回流焊方式进行电气连接.

优选的，所述进音孔处利用锡膏进行MEMS芯片与基板的连接。

一种硅麦克风传感器结构的制作方法，包括如下步骤：

S1，将硅片与MEMS芯片进行连接，形成组合体；

S2，将组合体、Asic芯片分别与基板进行连接；

S3，将组合体、Asic芯片和基板利用塑封体进行密封；

S4，在塑封体外侧加工金属屏蔽层。

优选的，在S2中，采用FC倒装工艺或者DPSSMT工艺进行连接后的硅片与MEMS芯片、Asic芯片分别与基板的连接。

优选的，在S3中，采用over molding工艺进行塑封体的密封。

优选的，在S4中，采用Sputter溅镀工艺加工金属屏蔽层。