用于MEMS集成器件的封装体及电子装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于MEMS集成器件的封装体及电子装置，该封装体构思：第一本体，集成微机械结构；第二本体，具有集成电子电路的有源区域，耦合到微机械结构；以及第三本体，限定用于第一本体的覆盖结构。第二本体限定封装体的基部部分并且具有第一本体耦合到的内表面以及外表面，在外表面上提供朝着电子电路的电接触；路由层具有设置成与第二本体的外表面接触的内表面和朝着在外部环境承载电接触元件的外表面。第三本体限定用于覆盖封装体的覆盖部分并且直接耦合到第二本体用于闭合用于第一本体的容纳空间。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于MEMS集成器件的封装体及电子装置
本公开涉及一种MEMS (微机电系统)型集成器件的晶片级封装体，下文将该MEMS型集成器件称为“MEMS集成器件”。
技术介绍
在集成器件领域中，确信地感觉需要减少尺度以满足日益迫切的小型化要求，特别是在便携装置(诸如智能电话、写字板或者PDA)领域中。以已知方式，MEMS集成器件总体包括集成微机械结构的含半导体材料(具体为硅)的第一本体(通常限定为“裸片”)，该微机械结构例如作为用于检测一个或者多个量的传感器来操作(例如用于提供压力传感器或者麦克风)并且生成作为待检测量的函数的电量(例如电容变化、电阻变化等)。正如所知，裸片是锯切或者单片化晶片的操作的结果，其中在制造工艺期间同时提供多个基本器件。MEMS集成器件还包括集成至少一个电子部件或者电路的含半导体材料(具体为硅)的至少一个第二裸片，该电子部件或者电路被设计用于电耦合到微机械结构以便与之在功能上配合。通常，第二裸片集成电耦合到微机械结构的ASIC(专用集成电路)电子电路，该ASIC电子电路例如作为用于在微机械结构作为传感器(例如用于执行检测的电量的放大和滤波操作)来操作的情况下读取机械结构检测的相同电量的读取电路来操作。ASIC电子电路也可以具有用于处理和评估检测的量的更多功能，从而提供或多或少复杂集成电路、即所谓SiP (封装体内系统)。MEMS集成器件也总体包括封装体(即容器)，该容器全部或者部分包围器件的裸片从而保证保护裸片免受外部媒介并且实现朝着外部环境的电连接。MEMS集成器件在对应封装体以内的组装通常作为整体限定为“芯片”，并且可以例如电连接到其中将使用MEMS集成器件的电子装置的印刷电路板。具体而言，在机械结构具有被设计用于经历作为待检测量的函数的可变形元件(例如柱或者膜)时，封装体包括限定至少一个腔的覆盖结构或者帽，该腔是以创建如下空的空间这样的方式在与相同可变形元件对应的位置提供的，该空间保证它们的自由移动并且未更改它们的变形。另外，如果需要与外界的射流连接(例如用于压力或者声波进入)，则经过覆盖结构可以提供访问开口。限定为“晶片级封装体”的已知封装体结构由于它允许实现未从封装的裸片的尺度显著偏离的所得尺度而在便携应用的情况下特别有利。简言之，对应封装技术构思使用标准裸片微加工工艺也用于获得对应封装体，从而在晶片级(即在对应单片化操作之前)也提供用于覆盖和保护裸片的结构以及朝着外界环境的对应电和/或射流连接，因此简化和统一整个制造工艺。在膜微机械结构等(即包括更多或者不同可变形元件)的情况下，腔的所需存在造成例如由于对于具有覆盖结构的功能的、在BT(双马来酰亚胺三嗪)型复合衬底中经常提供的腔的壁的厚度要求而难以获得所得封装体尺度的所需减少。此外，尺度的明显减少造成在顶部闭合腔的覆盖结构的制造步骤中的更大困难以及与使用的材料的热膨胀系数不匹配有联系的主要问题。总体而言，性能的可靠性和稳定性问题可能随着封装体的尺度减少而出现，这可能危及所得集成器件的操作。因此在本领域中感觉需要改进并且进一步简化MEMS集成器件的封装技术，特别是为了在存在膜微机械结构(等)的情况下减少尺寸。
技术实现思路
本公开旨在改进并且进一步简化MEMS集成器件的封装技术，特别是为了在存在膜微机械结构(等)的情况下减少尺寸。本公开的一个方面提供一种用于MEMS集成器件的封装体，所述封装体包括:第一本体，包括半导体材料并且集成微机械结构；第二本体，包括半导体材料并且具有有源区域，所述有源区域集成电子电路并且耦合到所述微机械结构，所述第二本体限定所述封装体的基部部分并且具有外表面和耦合到所述第一本体的内表面；第一电接触，定位于所述外表面上并且耦合到所述电子电路；路由层，具有与所述基部部分的所述外表面相接触的内表面；电接触元件，定位于所述路由层的所述外表面上，所述路由层在所述第一电接触和所述电接触元件之间提供电连接路径；以及第三本体，耦合到所述第二本体以闭合用于容纳所述第一本体的容纳空间，所述第三本体限定用于所述封装体的覆盖部分。优选地，所述第二本体具有腔，所述腔具有在所述基部部分的所述内表面处的基部，所述第一本体耦合到所述基部，所述腔至少部分限定所述容纳空间。优选地，所述第二本体中的所述腔在竖直方向上具有适应所述第一本体的厚度的深度。优选地，所述第三本体具有与所述第二本体中的所述腔连通的腔，所述第三本体的所述腔与所述第二本体的所述腔联合地限定用于容纳所述第一本体的所述容纳空间。优选地，还包括定位于所述基部部分的所述内表面上的第二电接触，其中所述第二本体包括电穿通过孔，所述电穿通过孔穿越所述有源区域并且将所述第一电接触耦合到分别在所述基部部分的所述内表面上的所述第二电接触，所述第二电接触与所述第一本体中的所述微机械结构电耦合。优选地，还包括定位于所述第一本体上的第三电接触；以及将所述第三电接触电耦合到所述第二电接触中的一个第二电接触的电接线。优选地，还包括位于所述第二电接触和倒装芯片配置中的所述第一本体的有源表面之间的传导区域。优选地，所述第三本体具有面向所述封装体外部的外表面和面向所述容纳空间的内表面，并且所述第三本体包括用于射流访问所述容纳空间的至少一个访问开口。优选地，所述第三本体包括半导体材料。优选地，所述第三本体具有侧部部分并且所述第二本体具有侧部部分，所述第二本体和所述第三本体的所述侧部部分界定所述容纳空间，所述封装体还包括将所述第二本体的键合区域与所述第三本体的键合区域分别键合的键合区域。优选地，所述第三本体具有腔，所述腔具有被配置为适应所述第一本体的厚度的深度。优选地，所述电接触元件包括凸块或者传导焊区的阵列。优选地，还包括涂层，所述涂层涂覆所述第二本体和所述第三本体的多个部分以及所述路由层的所述外表面的多个部分。本公开的另一方面提供一种电子装置，包括:封装体，所述封装体包括:第一本体，包括半导体材料并且集成微机械结构；第二本体，包括半导体材料并且具有有源区域，所述有源区域集成电子电路并且耦合到所述微机械结构，所述第二本体限定所述封装体的基部部分并且具有外表面和耦合到所述第一本体的内表面；第一电接触，定位于所述外表面上并且耦合到所述电子电路；路由层，具有与所述基部部分的所述外表面相接触的内表面；电接触元件，定位于所述路由层的所述外表面上，所述路由层在所述第一电接触和所述电接触元件之间提供电连接路径；以及第三本体，耦合到所述第二本体以闭合用于容纳所述第一本体的容纳空间，所述第三本体限定用于所述封装体的覆盖部分；以及印刷电路板，耦合到所述封装体的所述电接触元件。优选地，所述第二本体具有腔，所述腔具有在所述基部部分的所述内表面处的基部，所述第一本体耦合到所述基部，所述腔至少部分限定所述空间。使用ASIC晶片与关联的路由层作为所得封装体的基部用于电连接到外界避免了需要使用基部衬底和更多中间连接结构；在覆盖结构与集成ASIC电子电路的ASIC晶片之间的直接耦合也是有利的；除了简化制造工艺并且使它更有生产力之外，还有可能减少与材料的热膨胀系数不匹配有联系的问题并且因此增加所得集成器件的电性能。这些特征因此使描述的组件特别适合于便携应用。【附图说明】为了更好地理解本公开，现在仅通过非限制示例并且参照附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于MEMS集成器件的封装体，其特征在于，所述封装体包括： 第一本体，包括半导体材料并且集成微机械结构； 第二本体，包括半导体材料并且具有有源区域，所述有源区域集成电子电路并且耦合到所述微机械结构，所述第二本体限定所述封装体的基部部分并且具有外表面和耦合到所述第一本体的内表面； 第一电接触，定位于所述外表面上并且耦合到所述电子电路； 路由层，具有与所述基部部分的所述外表面相接触的内表面； 电接触元件，定位于所述路由层的所述外表面上，所述路由层在所述第一电接触和所述电接触元件之间提供电连接路径；以及 第三本体，耦合到所述第二本体以闭合用于容纳所述第一本体的容纳空间，所述第三本体限定用于所述封装体的覆盖部分。

【技术特征摘要】
2012.09.24 IT TO2012A0008271.一种用于MEMS集成器件的封装体，其特征在于，所述封装体包括: 第一本体，包括半导体材料并且集成微机械结构； 第二本体，包括半导体材料并且具有有源区域，所述有源区域集成电子电路并且耦合到所述微机械结构，所述第二本体限定所述封装体的基部部分并且具有外表面和耦合到所述第一本体的内表面； 第一电接触，定位于所述外表面上并且耦合到所述电子电路； 路由层，具有与所述基部部分的所述外表面相接触的内表面； 电接触元件，定位于所述路由层的所述外表面上，所述路由层在所述第一电接触和所述电接触元件之间提供电连接路径；以及 第三本体，耦合到所述第二本体以闭合用于容纳所述第一本体的容纳空间，所述第三本体限定用于所述封装体的覆盖部分。2.根据权利要求1所述的封装体，其特征在于，所述第二本体具有腔，所述腔具有在所述基部部分的所述内表面处的基部，所述第一本体耦合到所述基部，所述腔至少部分限定所述容纳空间。3.根据权利要求2所述的封装体，其特征在于，所述第二本体中的所述腔在竖直方向上具有适应所述第一本体的厚度的深度。4.根据权利要求2所述的封装体，其特征在于，所述第三本体具有与所述第二本体中的所述腔连通的腔，所述第三本体的所述腔与所述第二本体的所述腔联合地限定用于容纳所述第一本体的所述容纳空间。5.根据权利要求1所述的封装体，其特征在于，还包括定位于所述基部部分的所述内表面上的第二电接触，其中所述第二本体包括电穿通过孔，所述电穿通过孔穿越所述有源区域并且将所述第一电接触耦合到分别在所述基部部分的所述内表面上的所述第二电接触，所述第二电接触与所述第一本体中的所述微机械结构电耦合。6.根据权利要求5所述的封装体，其特征在于，还包括定位于所述第一本体上的第三电接触；以及 将所述第三电接触电耦合到所述第二电接触中的一个第二电接触的电接线。7.根据权利要求5所述的封装体，其特征在于，还包括位于所述第二电接触和倒装芯片配置中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·齐廖利，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT