[发明专利]MEMS器件有效
申请号: | 201410425970.6 | 申请日: | 2014-08-26 |
公开(公告)号: | CN104418292B | 公开(公告)日: | 2017-04-12 |
发明(设计)人: | E·富尔古特;H·托伊斯 | 申请(专利权)人: | 英飞凌科技股份有限公司 |
主分类号: | B81B7/02 | 分类号: | B81B7/02 |
代理公司: | 北京市金杜律师事务所11256 | 代理人: | 王茂华 |
地址: | 德国诺伊*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | mems 器件 | ||
技术领域
本发明的实施例涉及MEMS器件,以及用于制造MEMS器件的不同方法。
背景技术
MEMS(微机电系统)是小型化的器件,通常通过使用半导体技术来制作并被构造成与周围的事物相互作用。这样的器件的应用是如压力传感器的传感器,或如喷墨打印机的压电器的致动器,或例如用于移动应用的麦克风。MEMS麦克风系统通常包括具有第一电极的振动膜(例如,形成为金属化膜),以及面向第一电极的对电极。由于两个电极,产生膜的振动的声信号可以被电容地检测到。该膜通常具有小的厚度,例如,小于200nm或小于100nm,以便于具有良好的振动特性。该膜可通过使用蚀刻技术,即以衬底被局部地打开并减薄直到该膜的所需厚度的方式来制作。MEMS麦克风通常包括形成在膜的后面并声学耦合到膜的背体积。
对于普通的MEMS应用,如麦克风装置,MEMS芯片与进一步的芯片结合,例如控制器,像ASIC(专用集成电路)、FPGA、ADC或可包括的CPU的其它芯片。因而,常见的MEMS器件通常包括MEMS芯片和ASIC,两者均布置在共同的衬底并封入壳体内。这两个芯片通常使用键合导线被电连接。然而,该方案限制了小型化MEMS器件的机会,并导致高的制造精力。因此,需要改进的方法。
发明内容
本发明的实施例提供一种MEMS器件,包括第一芯片和MEMS芯片。第一芯片具有安装表面,并包括至少一个集成电路。MEMS芯片具有主表面,其中用于接触MEMS器件的第一组接触焊盘和用于接触第一芯片的第二组接触焊盘被布置在主表面上。第一芯片经由面向主表面的安装表面被机械地附接及电连接到第二组接触焊盘。第一芯片的安装表面比MEMS芯片的主表面小至少25%。
进一步的实施例提供一种包括ASIC和MEMS芯片的MEMS器件。该ASIC具有安装表面,其中MEMS芯片具有主表面。该MEMS芯片包括布置在主表面上的膜,其中用于将MEMS器件接触到外部器件的第一组接触焊盘(例如,PCB即印刷电路板)和用于经由安装表面将MEMS芯片接触到ASIC的第二组接触焊盘被布置在主表面上。这里,膜位于与第二组接触焊盘的区域相邻。该ASIC通过晶片键合面向主表面的安装表面而机械地附接且电连接到第二组接触焊盘。该ASIC的安装表面比MEMS芯片的主表面小至少50%。
进一步的实施例提供一种包括第一芯片和MEMS芯片的MEMS器件。第一芯片包括至少一个集成电路,并具有顶表面和至少一个侧壁。该MEMS芯片具有主表面以及至少一个侧壁。第一芯片和MEMS芯片经由第一芯片的侧壁和MEMS芯片的侧壁被机械地附接到彼此,使得顶表面和主表面形成共同的表面。第一芯片和MEMS芯片经由导线在共同的表面被电连接。
根据进一步的实施例,用于制造MEMS器件的方法,其中MEMS器件包括第一芯片和MEMS芯片,第一芯片具有安装表面并包括至少一个集成电路,MEMS芯片具有主表面,在该主表面上布置有用于接触MEMS器件的第一组接触焊盘和用于接触第一芯片的第二组接触焊盘。该方法包括将第一芯片机械地附接且电连接到第二组接触焊盘的步骤,其中第一芯片的安装面比MEMS芯片的主表面小至少25%。
进一步的实施例提供一种制造包括第一芯片和MEMS芯片的MEMS器件的方法。该方法包括在晶片的前侧形成多个MEMS芯片并将多个第一芯片附接到多个MEMS芯片的步骤。此外,该方法包括将另外的晶片附接到晶片的背侧的步骤,使得各自的孔(每个孔针对相应的MEMS芯片设置在晶片的背侧)被另外的晶片覆盖以便于形成针对每个MEMS芯片的各自的背体积。之后,该晶片和另外的晶片被切割,以便于分开多个MEMS器件。
附图说明
下面,本发明的实施例随后将参考所附的附图进行讨论,其中:
图1示出了根据本发明第一实施例的包括MEMS芯片和第一芯片的MEMS器件的示意图;
图2a至2c示出了根据增进实施例的包括MEMS芯片和附接到MEMS芯片的ASIC的MEMS器件的示意图;
图3a和3b示出了根据增进实施例的包括MEMS芯片和嵌入MEMS芯片的ASIC的MEMS器件的示意图;
图4示出了用于制造根据由图1至图3所示的实施例之一的MEMS芯片的方法的流程图;
图5a至5c示出了根据图1至图3的实施例的MEMS器件的应用的示意性横截面图;
图6示出了根据另一实施例的用于制造MEMS器件的方法的流程图;
图7a和7b示出了根据另一实施例的通过由图6所示的方法制造的MEMS器件的示意图;以及
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