專利名稱:一種mems溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法,屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
溫度傳感器是用來(lái)測(cè)量物體或者環(huán)境溫度的傳感器電子元件,被廣泛應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)終端,近些年來(lái),隨著MEMS技術(shù)的迅速發(fā)展,不同于傳統(tǒng)的溫敏電阻式溫度傳感器,一些由MEMS可動(dòng)結(jié)構(gòu)制作的溫度傳感器正在走出實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入市場(chǎng)。MEMS溫度傳感器的基本原理為環(huán)境溫度的變化使得不同熱漲系數(shù)的材料產(chǎn)生了程度不同的形變,改性別能夠改變其材料內(nèi)部的電阻率或者改變微平板電容的電容值,從而產(chǎn)生了電學(xué)信號(hào)的變化。
就目前的研究和應(yīng)用情況來(lái)看,基于MEMS結(jié)構(gòu)的溫度傳感器大多為開(kāi)放形式,該形式能夠精確地將環(huán)境溫度傳遞到MEMS結(jié)構(gòu)的敏感區(qū)域,從而準(zhǔn)確的測(cè)量出溫度信號(hào)。2007年,東南大學(xué)黃慶安教授的科研小組提出了一種使用薄膜工藝和體硅工藝制作的三材料懸臂梁溫度傳感器;2008年,中國(guó)計(jì)量學(xué)院設(shè)計(jì)制作了一種能夠測(cè)量加熱電阻絲溫度或外接環(huán)境溫度的溫度傳感器,該MEMS傳感由兩塊面對(duì)面鍵合的襯底組成,與東南大學(xué)的方案一樣,為開(kāi)放式無(wú)封裝的結(jié)構(gòu);2010年,D. Marioli等人設(shè)計(jì)了一種無(wú)封裝的插指型MEMS電容式溫度傳感器,被應(yīng)用于無(wú)源無(wú)線溫度測(cè)試的場(chǎng)合。然而,在某些應(yīng)用領(lǐng)域,如充滿化學(xué)雜質(zhì)污染的環(huán)境中,開(kāi)放的傳感器器件容易受到雜質(zhì)影響而導(dǎo)致性能下降或器件損傷,于是需要對(duì)溫度傳感器進(jìn)行封裝。2003年,D. Sparks等人提出了一種MEMS器件真空封裝的方法,并且在密封腔體中內(nèi)置了溫度傳感器,然而該溫度傳感器只能通過(guò)襯底的熱傳導(dǎo)來(lái)探測(cè)外界溫度,響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),不利于高頻率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);類似的,Z. Xue等人于2005年為了測(cè)量MEMS微通道內(nèi)的溫度,對(duì)比了外置型溫度傳感器和內(nèi)置型溫度傳感器的性能,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),由于封裝襯底較厚,熱傳導(dǎo)通道較長(zhǎng),外置型溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間要明顯長(zhǎng)于內(nèi)置型溫度傳感器;從上述研究情況可知,傳熱路徑的長(zhǎng)度決定了有封裝的溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間,如何縮短傳熱路徑是縮短溫度傳感器響應(yīng)時(shí)間的一種方法。2005年,密歇根大學(xué)的A. D. DeHennis等人采用了從封蓋上直接制作MEMS溫度傳感器結(jié)構(gòu)的方法對(duì)其進(jìn)行封裝,但該方法能夠很大在程度上縮短傳熱路徑,但是其缺點(diǎn)在于制作工藝復(fù)雜且與其他傳感器制作的工藝兼容性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便的MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法,該封裝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于能夠最大程度地縮短MEMS溫度傳感器與外界環(huán)境之間的熱傳導(dǎo)路徑,并且不增加有的制造工藝步驟,密閉腔室與熱傳導(dǎo)通道在一步鍵合工藝中同時(shí)形成。本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案。
一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),包括:MEMS襯底、MEMS溫度傳感器、薄膜封帽、密封鍵合材料、連接MEMS溫度傳感器與薄膜封帽的熱傳導(dǎo)通道,所述MEMS襯底上承載有MEMS溫度傳感器,薄膜封帽覆蓋在MEMS襯底上,薄膜封帽與MEMS襯底之間形成容納MEMS溫度傳感器的腔體,所述薄膜封帽的邊緣與MEMS襯底之間通過(guò)密封鍵合材料密封,所述薄膜封帽與MEMS溫度傳感器之間通過(guò)熱傳導(dǎo)通道連接,熱傳導(dǎo)通道位于MEMS溫度傳感器的固定端上方,所述密封鍵合材料與MEMS襯底、薄膜封帽之間以及所述熱傳導(dǎo)通道與MEMS溫度傳感器、薄膜封帽之間分別設(shè)有粘附層。所述MEMS溫度傳感器為雙材料懸臂結(jié)構(gòu)或可動(dòng)插指結(jié)構(gòu)。所述粘附層由一層或多層金屬組成。所述MEMS襯底的材料為硅、氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化鎵、砷化鎵、磷硅玻璃、硼娃玻璃、石英玻璃、鍺、鍺化娃、氧化招、氮化招、碳化招、氮化鈦、氧化鈦、碳化鈦、氧化鋅、硫化鎘、締化鎘、磷化銦、鍺酸秘、氧化錫、氧化鐵、五氧化二fL、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦、氧化鋅-氧化鋰-氧化釩、硫化鋅、氮化銦、鎂鋁尖 晶石、鋁酸鋰、鎵酸鋰、二硼化鋯、高分子材料或金屬、合金材料。所述的薄膜封帽的材料為硅、氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化鎵、砷化鎵、磷硅玻璃、硼娃玻璃、石英玻璃、鍺、鍺化娃、氧化招、氮化招、碳化招、氮化鈦、氧化鈦、碳化鈦、氧化鋅、硫化鎘、締化鎘、磷化銦、鍺酸秘、氧化錫、氧化鐵、五氧化二fL、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦、氧化鋅-氧化鋰-氧化釩、硫化鋅、氮化銦、鎂鋁尖晶石、鋁酸鋰、鎵酸鋰、二硼化鋯、高分子材料或金屬、合金材料,厚度為2微米至100微米。所述的密封鍵合材料和熱傳導(dǎo)通道的導(dǎo)熱材料為合金焊料、金屬、玻璃漿或高分子材料,他們具有相同的厚度,厚度為100納米至5微米。一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法,其包括如下步驟
(1)提供承載MEMS溫度傳感器的MEMS襯底,在MEMS襯底上的環(huán)狀鍵合區(qū)域中依次沉積粘附層材料和第一密封鍵合材料,在MEMS溫度傳感器固定端區(qū)域中依次沉積粘附層材料和第一塊狀導(dǎo)熱材料;
(2)提供封帽襯底,使用圖形化工藝和腐蝕的方法,在封帽襯底中制作用以容納MEMS溫度傳感器的腔體;
(3)在封帽襯底的腔體一側(cè)使用熱生長(zhǎng)、注入或薄膜沉積的方法制作一層厚度均勻且致密的薄膜封帽;
(4)在所述薄膜封帽表面,根據(jù)步驟I中第一密封鍵合材料和第一塊狀導(dǎo)熱材料的圖形,沉積材料相同且的圖形對(duì)應(yīng)的粘附層、鍵合材料和導(dǎo)熱材料,形成薄膜封帽上的第二密封鍵合材料和第二塊狀導(dǎo)熱材料;
(5)將步驟I得到的MEMS襯底與步驟4得到的封帽襯底對(duì)準(zhǔn)并在真空環(huán)境中施加一定的溫度和壓力進(jìn)行鍵合;所述第一密封鍵合材料和第二密封鍵合材料形成一體的密封鍵合材料,所述第一塊狀導(dǎo)熱材料和第二塊狀導(dǎo)熱材料形成一體的連接MEMS溫度傳感器與薄膜封帽的熱傳導(dǎo)通道;
(6)使用選擇性腐蝕的方法去除封帽襯底中的體材料,僅保留薄膜封帽,形成最終的封裝結(jié)構(gòu)。
上述方法中,步驟I和步驟4中所述的密封鍵合材料和導(dǎo)熱材料的沉積,可以只選擇在步驟I或步驟4中進(jìn)行;但都需要保留粘附層沉積的操作。步驟5中所述的鍵合過(guò)程將密封材料與導(dǎo)熱材料同時(shí)鍵合,在一個(gè)步驟中形成密封的腔體以及MEMS溫度傳感器與薄膜封帽連接的熱傳導(dǎo)通道。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的特點(diǎn)是
I.本發(fā)明提出的一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),引入了傳感器保護(hù)殼體,能夠使 MEMS溫度傳感器在多種環(huán)境中正常工作。2.本發(fā)明的MEMS結(jié)構(gòu)通過(guò)熱傳導(dǎo)通道的導(dǎo)熱材料與封裝殼體直接連接,最大程度地縮短了外界環(huán)境與MEMS結(jié)構(gòu)間的熱傳導(dǎo)通道,縮短了傳感器的響應(yīng)時(shí)間。3. 本發(fā)明提出的一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法,新結(jié)構(gòu)的制作沒(méi)有增加實(shí)施步驟,采用了兼容的工藝對(duì)熱傳導(dǎo)通道進(jìn)行制作,密閉腔室與熱傳導(dǎo)通道在一步鍵合工藝中同時(shí)形成。
圖I至7為本發(fā)明具體實(shí)施工藝步驟剖視圖,其中
圖I為MEMS襯底上承載有MEMS溫度傳感器;
圖2為在MEMS襯底上沉積鍵合材料并且進(jìn)行圖形化處理,在MEMS溫度傳感器上沉積導(dǎo)熱材料并且進(jìn)行圖形化處理;
圖3為在MEMS傳感器的封帽襯底中腐蝕出容納MEMS結(jié)構(gòu)的腔體;
圖4為在MEMS傳感器的封帽襯底上制作薄膜封帽層;
圖5為在薄膜封帽層上沉積鍵合材料和導(dǎo)熱材料并且進(jìn)行圖形化處理;
圖6為MEMS襯底與薄膜封帽襯底的鍵合;
圖I為選擇性腐蝕封帽襯底中的體材料,形成最終的封裝結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但本發(fā)明的實(shí)施絕不局限于下述的實(shí)施例。如圖7所示,一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),包括MEMS溫度傳感器2 ;承載MEMS溫度傳感器2的MEMS襯底I ;薄膜封帽3 ;密封鍵合材料4 ;連接MEMS溫度傳感器2與薄膜封帽3的熱傳導(dǎo)通道5。所述MEMS襯底I上承載有MEMS溫度傳感器2,薄膜封帽3覆蓋在MEMS襯底I上,薄膜封帽3與MEMS襯底I之間形成容納MEMS溫度傳感器2的腔體6,所述薄膜封帽3的邊緣與MEMS襯底I之間通過(guò)密封鍵合材料4密封,所述薄膜封帽3與MEMS溫度傳感器2之間通過(guò)熱傳導(dǎo)通道5連接。本實(shí)施例的MEMS溫度傳感器2為雙材料懸臂結(jié)構(gòu),也可為可動(dòng)插指結(jié)構(gòu)。所述MEMS襯底I可采用硅、氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化鎵、砷化鎵、磷硅玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、鍺、鍺化娃、氧化招、氮化招、碳化招、氮化鈦、氧化鈦、碳化鈦、氧化鋅、硫化鎘、締化鎘、磷化銦、鍺酸秘、氧化錫、氧化鐵、五氧化二fL、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦、氧化鋅-氧化鋰-氧化釩、硫化鋅、氮化銦、鎂鋁尖晶石、鋁酸鋰、鎵酸鋰、二硼化鋯,或常態(tài)下穩(wěn)定的高分子材料以及金屬、合金材料,比如玻璃。所述的薄膜封帽3為氧化硅,或?yàn)楣琛⑻蓟?、氮化硅、氮化鎵、砷化鎵、磷硅玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、鍺、鍺化娃、氧化招、氮化招、碳化招、氮化鈦、氧化鈦、碳化鈦、氧化鋅、硫化鎘、締化鎘、磷化銦、鍺酸秘、氧化錫、氧化鐵、五氧化二fL、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦、氧化鋅-氧化鋰-氧化釩、硫化鋅、氮化銦、鎂鋁尖晶石、鋁酸鋰、鎵酸鋰、二硼化鋯,或常態(tài)下穩(wěn)定的高分子材料以及金屬、合金材料,其厚度為10微米。所述的密封鍵合材料4和熱傳導(dǎo)通道5的導(dǎo)熱材料為銅-錫共晶體,也可以是其它合金焊料、金屬、玻璃漿或高分子材料。二者厚度相同,為100納米至5微米。所述MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法包括如下步驟
(1)如圖I所示,提供承載MEMS溫度傳感器2的MEMS襯底I,在MEMS襯底I和MEMS結(jié)構(gòu)(MEMS溫度傳感器2)上,同時(shí)使用濺射的方法依次沉積20納米鈦,50納米鎳和100納米金作為粘附層,使用電鍍的方法再依次沉積3微米銅與I微米錫作為焊接層,最后使用濺射的方法沉積100納米金作為保護(hù)層,對(duì)上面所述由粘附層、焊接層、保護(hù)層組成的材料堆進(jìn)行圖形化處理,形成在MEMS襯底I上的環(huán)狀鍵合區(qū)域中的第一密封鍵合材料8以及在MEMS溫度傳感器2的固定端區(qū)域上的第一塊狀導(dǎo)熱材料9,如圖2所示;
(2)如圖3所示,提供封帽襯底7,使用圖形化工藝和硅的各向異性腐蝕的方法,在其中制作以容納MEMS溫度傳感器2的腔體6,腐蝕液為40攝氏度的百分濃度為30%的氫氧化鉀溶液;
(3)如圖4所示,在上述封帽襯底7的腔體6—側(cè)使用低壓化學(xué)氣相沉積的方法制作一層厚度均勻?yàn)?0微米且致密的二氧化硅薄膜作為薄膜封帽3 ;
(4)在上述薄膜封帽3表面,根據(jù)步驟(I)中的第一密封鍵合材料8和第一塊狀導(dǎo)熱材料9的圖形,沉積材料相同且的圖形對(duì)應(yīng)的粘附層、鍵合材料和熱傳導(dǎo)通道的導(dǎo)熱材料,形成薄膜封帽3上的第二密封鍵合材料10以及第二塊狀導(dǎo)熱材料11,如圖5所示;
(5)將步驟(I)中得到的MEMS襯底I與步驟(4)中得到的封帽襯底7對(duì)準(zhǔn),并在285攝氏度,0. I帕的真空環(huán)境中施加I兆帕的壓力進(jìn)行鍵合,MEMS襯底I和薄膜封帽3上的第一密封鍵合材料8和第二密封鍵合材料10形成一體的密封鍵合材料4,MEMS溫度傳感器2 和薄膜封帽3上的第一塊狀導(dǎo)熱材料9和第二塊狀導(dǎo)熱材料11形成一體的連接MEMS溫度傳感器與薄膜封帽的熱傳導(dǎo)通道5,如圖6所示;
(6)使用EDP腐蝕液,選擇性去除封帽襯底7的體硅材料,僅保留薄膜封帽3,形成最終的封裝結(jié)構(gòu),如圖7所示。在上述制造方法中,步驟(I)和(4)所述的密封鍵合材料和導(dǎo)熱材料的沉積可以在這兩個(gè)步驟中均進(jìn)行實(shí)施,也可以選取僅在其中一步進(jìn)行實(shí)施,但都需要保留粘附層沉積的步驟。在上述制造方法中,步驟(5)所述的鍵合過(guò)程,使用鍵合材料將MEMS襯底I與薄膜封帽3連為一體且形成密封的腔體6,這一步驟同時(shí)將MEMS溫度傳感器2與薄膜封帽3相連且步驟(I)和(4)中所制作的塊狀導(dǎo)熱材料形成熱傳導(dǎo)通道5。
權(quán)利要求
1.ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),其特征是,包括:MEMS襯底(I )、MEMS溫度傳感器(2)、薄膜封帽(3)、密封鍵合材料(4)、連接MEMS溫度傳感器(2)與薄膜封帽(3)的熱傳導(dǎo)通道(5 ),所述MEMS襯底(I)上承載有MEMS溫度傳感器(2 ),薄膜封帽(3 )覆蓋在MEMS襯底(I)上,薄膜封帽(3)與MEMS襯底(I)之間形成容納MEMS溫度傳感器(2)的腔體(6),所述薄膜封帽(3)的邊緣與MEMS襯底(I)之間通過(guò)密封鍵合材料(4)密封,所述薄膜封帽(3)與MEMS溫度傳感器(2)之間通過(guò)熱傳導(dǎo)通道(5)連接,熱傳導(dǎo)通道(5)位于MEMS溫度傳感器(2)的固定端上方,所述密封鍵合材料(4)與MEMS襯底(I)、薄膜封帽(3)之間以及所述熱傳導(dǎo)通道(5 )與MEMS溫度傳感器(2 )、薄膜封帽(3 )之間分別設(shè)有粘附層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),其特征是,所述MEMS溫度傳感器(2)為雙材料懸臂結(jié)構(gòu)或可動(dòng)插指結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),其特征是,所述粘附層由ー層或多層金屬組成。
4 根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),其特征是,所述MEMS襯底(I)的材料為硅、氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化鎵、神化鎵、磷硅玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、鍺、鍺化娃、氧化招、氮化招、碳化招、氮化鈦、氧化鈦、碳化鈦、氧化鋅、硫化鎘、締化鎘、磷化銦、鍺酸秘、氧化錫、氧化鐵、五氧化ニfL、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦、氧化鋅-氧化鋰-氧化fL、硫化鋅、氮化銦、鎂招尖晶石、招酸鋰、鎵酸鋰、ニ硼化鋯、高分子材料或金屬、合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),其特征是,所述的薄膜封帽(3)的材料為硅、氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化鎵、神化鎵、磷硅玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、鍺、鍺化娃、氧化招、氮化招、碳化招、氮化鈦、氧化鈦、碳化鈦、氧化鋅、硫化鎘、締化鎘、磷化銦、鍺酸秘、氧化錫、氧化鐵、五氧化ニfL、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦、氧化鋅-氧化鋰-氧化fL、硫化鋅、氮化銦、鎂招尖晶石、招酸鋰、鎵酸鋰、ニ硼化鋯、高分子材料或金屬、合金材料,厚度為2微米至100微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu),其特征是,所述的密封鍵合材料(4)和熱傳導(dǎo)通道(5)的導(dǎo)熱材料為合金焊料、金屬、玻璃漿或高分子材料,他們具有相同的厚度,厚度為100納米至5微米。
7.—種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法,其特征是,包括如下步驟 提供承載MEMS溫度傳感器(2)的MEMS襯底(I ),在MEMS襯底(I)上的環(huán)狀鍵合區(qū)域中依次沉積粘附層材料和第一密封鍵合材料(8),在MEMS溫度傳感器(2)固定端區(qū)域中依次沉積粘附層材料和第一塊狀導(dǎo)熱材料(9); 提供封帽襯底(7),使用圖形化工藝和腐蝕的方法,在封帽襯底(7)中制作用以容納MEMS溫度傳感器(2)的腔體(6); 在封帽襯底(7)的腔體(6) —側(cè)使用熱生長(zhǎng)、注入或薄膜沉積的方法制作一層厚度均勻且致密的薄膜封帽(3); 在所述薄膜封帽(3)表面,根據(jù)步驟I中第一密封鍵合材料(8)和第一塊狀導(dǎo)熱材料(9)的圖形,沉積材料相同且的圖形對(duì)應(yīng)的粘附層、鍵合材料和導(dǎo)熱材料,形成薄膜封帽(3)上的第二密封鍵合材料(10)和第二塊狀導(dǎo)熱材料(11); 將步驟I得到的MEMS襯底(I)與步驟4得到的封帽襯底(7)對(duì)準(zhǔn)并在真空環(huán)境中施加一定的溫度和壓カ進(jìn)行鍵合;所述第一密封鍵合材料(8)和第二密封鍵合材料(10)形成一體的密封鍵合材料(4),所述第一塊狀導(dǎo)熱材料(9)和第二塊狀導(dǎo)熱材料(11)形成一體的連接MEMS溫度傳感器(2 )與薄膜封帽(3 )的熱傳導(dǎo)通道(5 ); 使用選擇性腐蝕的方法去除封帽襯底(7)中的體材料,僅保留薄膜封帽(3),形成最終的封裝結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法,其特征是,步驟I和步驟4中所述的密封鍵合材料和導(dǎo)熱材料的沉積,只選擇在步驟I或步驟4中進(jìn)行;但都需要保留粘附層沉積的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法,其特征是,步驟5中所述的鍵合過(guò)程將密封材料與導(dǎo)熱材料同時(shí)鍵合,在一個(gè)步驟中形成密封的腔體(6)以及MEMS溫度傳感器(2)與薄膜封帽(3)連接的熱傳導(dǎo)通道(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種MEMS溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。其封裝結(jié)構(gòu)包括MEMS襯底、MEMS溫度傳感器、薄膜封帽、密封鍵合材料、熱傳導(dǎo)通道,所述MEMS襯底上承載有MEMS溫度傳感器,薄膜封帽覆蓋在MEMS襯底上,薄膜封帽與MEMS襯底之間形成容納MEMS溫度傳感器的腔體,所述薄膜封帽的邊緣與MEMS襯底之間通過(guò)密封鍵合材料密封,薄膜封帽與MEMS溫度傳感器之間通過(guò)熱傳導(dǎo)通道連接。該MEMS溫度傳感器能夠最大程度縮短MEMS溫度傳感器與外界環(huán)境間的傳熱路徑,縮短傳感器的響應(yīng)時(shí)間;另外,新結(jié)構(gòu)的制作沒(méi)有增加實(shí)施步驟,采用了兼容的工藝對(duì)熱傳導(dǎo)通道進(jìn)行制作,密閉腔室與熱傳導(dǎo)通道在一步鍵合工藝中同時(shí)形成。
文檔編號(hào)B81B7/00GK102853926SQ20121035975
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者秦毅恒, 明安杰, 張昕, 譚振新 申請(qǐng)人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心