专用集成电路(ASIC)上的微机电系统(MEMS)技术方案

在各实施例中，封装组件可以包括专用集成电路(ASIC)和具有活动端和不活动端的微机电系统(MEMS)。在各实施例中，MEMS可以通过一个或多个互连直接耦合到ASIC。MEMS、ASIC以及一个或多个互连可以定义或构成空腔，以便MEMS的活动部分在空腔内。在某些实施例中，封装组件可以包括通过一个或多个互连中的多个直接耦合到ASIC的多个MEMS。可描述和/或要求保护其它的实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专用集成电路(ASIC)上的微机电系统(MEMS)
本专利技术的各实施例一般涉及电子设备组件领域，具体来说，涉及用于组装移动设备的封装的方法和设备。
技术介绍
微机电系统(MEMS)是全球半导体行业增长领域。MEMS组件和传感器可以用于快速增长的移动电话和平板行业。在许多产品中，MEMS可以与单独的盖/帽元件进行引线键合。盖/帽元件可能会增大MEMS的封装大小，并要求可能会增大封装的总成本的额外的制造步骤。附图简述图1示出了根据各实施例的带有与专用集成电路(ASIC)耦合的互连的MEMS的俯视图。图2示出了根据各实施例的与ASIC通信耦合的MEMS的活动端的示例配置。图3、4、5、6、7、8和9示出了根据各实施例的多MEMSASIC的示例。图10示出了根据各实施例的用于制造带有MEMS的封装的流程图。图11示意地示出了根据各实施例的计算设备。详细描述如上文所指出的，在现有的封装中，MEMS可以与盖/帽元件耦合，该元件又可以与ASIC耦合。盖/帽元件会增大封装的成本和制造复杂性。在此处所描述的各实施例中，MEMS可以替代地与ASIC直接耦合。具体而言，MEMS可以与互连耦合，或以别的方式包括互连。互连可以直接耦合到ASIC。MEMS、互连以及ASIC可以构成空腔，以便MEMS的活动端在空腔内。在某些实施例中，多个MEMS可以与相同ASIC耦合。此处所公开的这些实施例及其他实施例可以提供具有较小的大小以及成本降低以及更快的制造速度的优点。在以下详细描述中，参照形成本说明书的一部分的附图，其中在全部附图中相同的标记指示相同的部件，并且在附图中以可实施本专利技术的主题的示例实施例的方式显示。将理解，可利用其它实施例，且可做出结构上或逻辑上的改变，而不偏离本公开的范围。因此，以下详细描述不应按照限制性意义来理解，且多个实施例的范围由所附权利要求及其等价方案来限定。为了本公开的目的，短语“A和/或B”表示(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语"A、B和/或C"表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。说明书可使用基于视角的描述，诸如顶部/底部、内/外、上/下等等。这种描述仅用于便于讨论并且不旨在将本文所描述的实施例的应用限制在任何特定方向。说明书可使用短语“在实施例中”或“在多个实施例中”，它们均可表示相同或不同实施例中的一个或多个。此外，有关本公开的多个实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等等是同义的。本文可使用术语“与……耦合”及其派生词。“耦合”可表示以下一个或多个。“耦合”可表示两个或多个元件直接物理或电气接触。然而，“耦合”还可表示两个或多个元件彼此间接接触，但仍彼此协作或交互，以及可表示一个或多个其他元件被耦合或连接在所述将彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可表示两个或多个元件直接接触。在各实施例中，短语“在第二特征上形成、沉积或以别的方式安置的第一特征”可能意味着，在特征层上方形成、沉积或安置第一特征，第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接物理和/或电接触)或间接接触(例如，在第一特征和第二特征之间具有一个或多个其他特征)。各种操作可以以对理解所要求保护的主题最有帮助的方式描述为多个单独的操作。然而，描述的顺序不应当被解释为暗示这些操作一定是依赖于顺序。如此处所使用的，术语“模块”可以是指以下的一部分：执行一个或多个软件或固件程序的ASIC、电子电路、处理器(共享的，专用的，或组)和/或存储器(共享的，专用的，或组)，组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适的组件，或包括它们。图1描绘了包括与ASIC110直接耦合的MEMS105的封装100的示例的俯视图。ASIC110是使用虚线示出的，以指出MEMS在图1中是透明的，以避免模糊诸如MEMS105之类的基础元件。如图1所示，MEMS105可以小于ASIC110，然而，在其他实施例中，MEMS105可以与ASIC110一样大小，或大于它。MEMS105可以与互连115耦合或包括它。在各实施例中，互连115可以由电中性或绝缘材料制成，诸如非导电浆糊(NCP)、非导电薄膜(NCF)、绝缘管芯附连膜(DAF)或某些其他电中性或绝缘材料。在其他实施例中，互连115可以由导电材料制成，诸如倒装焊接(FC焊接)或任何其他导电浆糊。如图1所示，互连115可以小于MEMS105或ASIC110中的一个或两者。然而，在其他实施例中，互连115可以与MEMS105和/或互连115一样大小。在某些实施例中，互连115可以一般是矩形或正方形，而在其他实施例中，互连115可以具有不同的形状，诸如大致圆形的形状、三角形形状或某种其他形状。在某些实施例中，互连115可以一般是单块材料，而在其他实施例中，互连115可以是多块材料，例如，多个元件，诸如熔合在一起以形成单一形状的多个焊球。ASIC，例如，ASIC110，可以是ASIC管芯。例如，ASIC110可以包括嵌入在诸如硅、砷化镓、SiC(碳化硅)石墨烯或任何有机半导体材料之类的衬底内和/或上的一个或多个电路。在某些实施例中，ASIC110可以是一般电路，该电路可以可另选地被称为集成电路。在其他实施例中，ASIC110可以针对专门应用。例如，ASIC110的电路可以专门被配置成执行给定进程或功能。在某些实施例中，ASIC110的电路可以被专门配置，以便ASIC110的功能或过程对应于将安装到ASIC110的MEMS(例如，MEMS105)的类型。虽然术语"ASIC110"在此说明书中用于描述各实施例，但是，在其他实施例中，ASIC可以是是指处理器、物理存储器，或某种其他组件。在各实施例中，MEMS，例如，MEMS105，可以是陀螺仪，用于确定MEMS，包含MEMS的封装或包括封装的设备的方向。在某些实施例中，MEMS可以是加速度计，用于确定MEMS、包含MEMS的封装或包括封装的设备的运动。在某些实施例中，MEMS可以是磁力计，用于确定MEMS、包含MEMS的封装或包括封装的设备处或附近的磁场。在某些实施例中，MEMS可以是麦克风，用于标识MEMS、包含MEMS的封装或包括封装的设备处或附近的声音。在某些实施例中，MEMS可以是过滤电信号的滤波器。在某些实施例中，MEMS可以是调制或改变电信号的振荡器。在某些实施例中，MEMS可以是压力传感器，用于确定MEMS、包含MEMS的封装，或包括封装的设备附近的诸如大气压力之类的压力变化。在某些实施例中，MEMS可以是被配置成在RFID系统中操作的射频标识(RFID)芯片。在某些实施例中，MEMS可以是被配置成发出噪声的扬声器。在某些实施例中，MEMS可以是某种其他设备。在各实施例中，MEMS可以是指管芯或管芯的元件。在其他实施例中，MEMS可以是一般将不会被视为或叫做管芯的组件。如参考图1所指出的，MEMS105可以耦合到互连115，而在其他实施例中，MEMS105可以包括或以别的方式与互连115集成。可另选地，ASIC110可以耦合到互连115，而在其他实施例中，ASIC110可以包括或以别的方式与互连115集成。图2描绘了包括与ASIC210直接耦合的MEMS205的封装200的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装组件，包括：具有活动端和与所述活动端相对的不活动端的专用集成电路(ASIC)；具有活动端和不活动端的微机电系统(MEMS)；以及一个或多个互连；其中所述MEMS通过所述一个或多个互连，直接耦合到所述ASIC；以及其中所述MEMS、所述ASIC以及所述一个或多个互连构成所述MEMS、所述ASIC以及所述一个或多个互连之间的空腔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种封装组件，包括：具有活动端和与所述活动端相对的不活动端的专用集成电路ASIC；具有活动端和不活动端的微机电系统MEMS；以及一个或多个互连；其中所述MEMS通过所述一个或多个互连，直接耦合到所述ASIC，其中所述MEMS、所述ASIC以及所述一个或多个互连构成所述MEMS、所述ASIC以及所述一个或多个互连之间的第一空腔，其中所述ASIC包括安置在所述ASIC的所述活动端或所述不活动端中的第二空腔，并且其中，所述MEMS在所述第二空腔内与所述ASIC耦合。2.如权利要求1所述的封装组件，其特征在于，所述MEMS是第一MEMS，所述一个或多个互连是第一组一个或多个互连，所述封装组件进一步包括：第二MEMS；以及第二组一个或多个互连；其中所述第二MEMS通过所述第二组一个或多个互连，直接耦合到所述ASIC，其中所述第二MEMS、所述ASIC以及所述第二组一个或多个互连构成所述第二MEMS、所述ASIC以及所述第二组一个或多个互连之间的第三空腔。3.如权利要求2所述的封装组件，其特征在于，所述第一MEMS是陀螺仪、加速度计、磁力计、麦克风、滤波器、振荡器、压力传感器、射频标识RFID芯片或扬声器。4.如权利要求2所述的封装组件，其特征在于，进一步包括与所述ASIC耦合的一个或多个封装级别的互连。5.如权利要求4所述的封装组件，其特征在于，所述一个或多个封装级别互连的单个封装级别的互连与所述第一MEMS的所述不活动端耦合；以及其中所述单个封装级别互连通过从所述第一MEMS的所述不活动端到所述第一MEMS的所述活动端的硅通孔TSV，与所述ASIC耦合，其中所述TSV与所述ASIC耦合。6.如权利要求2所述的封装组件，其特征在于，所述第一组一个或多个互连中的互连与所述ASIC的重新分布层RDL耦合。7.如权利要求6所述的封装组件，其特征在于，所述第一组一个或多个互连以及所述ASIC与底部填充料耦合；其中，所述底部填充料被配置成密封所述第一空腔；以及其中，所述第一空腔基本上无所述底部填充料。8.如权利要求7所述的封装组件，其特征在于，所述RDL与所述第一组一个或多个互连以及所述底部填充料中的每一个耦合，所述RDL被配置成进一步密封所述第一空腔。9.如权利要求7所述的封装组件，其特征在于，进一步包括包封至少所述第一MEMS的所述不活动端、所述底部填充料以及所述ASIC的至少一部分的模制化合物，其中，所述空腔基本上无所述模制化合物。10.如权利要求2-6中的任何一个所述的封装组件，其特征在于，进一步包括覆盖所述ASIC的活动端或不活动端中的一个的至少一部分的模制化合物，其中所述第一MEMS与所述ASIC的所述活动端或所述不活动端中的另一个耦合。11.如权利要求2-4中的任何一个所述的封装组件，其特征在于，所述第一MEMS通过所述第一组一个或多个互连，耦合到所述ASIC的所述活动端或所述不活动端中的一个；以及其中，所述第一MEMS通过所述ASIC中的一个或多个硅通孔TSV，电耦合到所述ASIC的所述活动端或所述不活动端中的另一个，其中，所述一个或多个TSV被配置成提供从所述ASIC的所述活动端或所述不活动端中的一个到所述ASIC的所述活动端或所述不活动端中的另一个的电气通道。12.如权利要求11所述的封装组件，其特征在于，所述第一MEMS通过一个或多个引线键合，电耦合到所述TSV中的一个或多个。13.一种制造封装组件的方法，所述方法包括：将具有活动端和不活动端的微机电系统MEMS耦合到一个或多个互连；以及将所述一个或多个互连直接耦合到具有活动端和与所述活动端相对的不活动端的专用集成电路ASIC；其中，所述MEMS、所述A...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·奥夫纳，T·迈尔，R·马恩科波夫，C·盖斯勒，A·奥古斯丁，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US