一种微机电系统芯片及电子设备技术方案

本申请公开了一种微机电系统芯片及电子设备，微机电系统芯片包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片和所述第二芯片堆叠设置，且所述第一芯片和所述第二芯片连接；其中，所述第一芯片包括第一衬底和设置于所述第一衬底上的第一顶层金属层，所述第一芯片靠近所述第一顶层金属层的表面设置有第一键合柱。通过上述方式，本申请的第一芯片和第二芯片之间传输信号的寄生参数小，减少信号串扰，能够更好地传输信号，进而提高信号的处理精度；此外，能够缩小微机电系统芯片的面积，以预留更多空间给其他微机电系统芯片。其他微机电系统芯片。其他微机电系统芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种微机电系统芯片及电子设备


[0001]本申请涉及微机电系统
，特别是涉及一种微机电系统芯片及电子设备。

技术介绍

[0002]微机电系统(MEMS，Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System)是在半导体制造技术基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA(Lithogrophy electroforming micro molding，X光深刻精密电铸模造成形)、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。微机电系统是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。
[0003]其中，微机电系统侧重于超精密机械加工，目前的微机电系统将机械模块(例如传感器)和信号调理电路集成在一个芯片上，单芯片在机械加工过程中，影响信号调理电路的性能和可靠性。受到工艺、晶圆材料等的限制，单芯片MEMS的局限性很大，尤其是信号调理电路的性能会有很大的制约；机械的加工过程也会造成电路部分性能和可靠性的影响。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种微机电系统芯片及电子设备，以解决影响信号处理电路的性能和可靠性的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种微机电系统芯片，所述微机电系统芯片包括第一芯片和第二芯片；所述第一芯片和所述第二芯片堆叠设置；且所述第一芯片和所述第二芯片连接；其中，所述第一芯片包括第一衬底和设置于所述第一衬底上的第一顶层金属层，所述第一芯片靠近所述第一顶层金属层的表面设置有第一键合柱。
[0006]其中，所述第二芯片设置有第二键合柱，所述第一键合柱和所述第二键合柱进行键合，以使所述第一芯片和所述第二芯片连接。
[0007]其中，所述第一芯片为微机械模块，包括传感器，用于产生所述第一信号；
[0008]其中，所述第一芯片为微机械模块，包括传感器，用于产生所述第一信号；
[0009]所述第二芯片为信号调理模块，包括：
[0010]一次处理电路，与所述传感器连接，接收所述第一信号，并对所述第一信号进行采样处理，输出采样信号；
[0011]信号调理电路，与所述一次处理电路连接，用于处理所述采样信号。
[0012]其中，所述第一芯片为微机械模块，包括：
[0013]传感器，用于产生第一信号；
[0014]一次处理电路，与所述传感器连接，接收所述第一信号，并对所述第一信号进行采样处理，输出采样信号；
[0015]所述第二芯片为信号调理模块，包括：
[0016]信号调理电路，与所述一次处理电路连接，用于处理所述采样信号。
[0017]其中，所述第二芯片至少包括第一子芯片和第二子芯片，所述第一芯片与所述第
一子芯片和所述第二子芯片的至少之一堆叠设置。
[0018]其中，所述第一芯片、所述第一子芯片与所述第二子芯片依次堆叠设置，所述第一芯片与所述第一子芯片连接，所述第一子芯片与所述第二子芯片连接。
[0019]其中，所述第一芯片包括：
[0020]传感器，用于产生第一信号；
[0021]一次处理电路，与所述传感器连接，接收所述第一信号，并对所述第一信号进行采样处理，输出采样信号；
[0022]所述第一子芯片包括：
[0023]模拟信号处理电路，与所述一次处理电路连接，用于处理所述采样信号，输出模拟信号；
[0024]所述第二子芯片包括：
[0025]数字信号处理电路，与所述模拟信号处理电路连接，用于处理所述模拟信号。
[0026]其中，所述第一子芯片的第一表面设置有第二键合柱，所述第一子芯片的第二表面设置有第三键合柱，所述第二子芯片设置有第四键合柱，所述第一表面与所述第二表面相对设置；
[0027]其中，所述第一键合柱和所述第二键合柱进行键合，以使所述第一芯片与所述第一子芯片连接；所述第三键合柱和所述第四键合柱进行键合，以使所述第一子芯片与所述第二子芯片连接。
[0028]其中，所述第一子芯片包括：
[0029]衬底，设置有第一通孔；
[0030]芯片主体，设于所述衬底上，设置有多层金属层，相邻的两个所述金属层之间设有第二通孔；
[0031]连接件，设置于所述第二通孔内，用于将所述多层金属层连接；
[0032]所述第三键合柱，设置于所述第一通孔内，与所述多层金属层中靠近所述衬底的金属层连接。
[0033]其中，每个所述第二通孔在所述衬底上的投影与对应的所述第一通孔部分重叠或者完全重叠。
[0034]为解决上述技术问题，本申请进一步提供一种电子设备，所述电子设备包括上述微机电系统芯片。
[0035]本申请的微机电系统芯片包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片和所述第二芯片堆叠设置，且所述第一芯片和所述第二芯片连接。由于微机电系统芯片包括堆叠设置的第一芯片和第二芯片，因此第一芯片可设置为微机械模块，第二芯片可设置为信号调理模块，在对微机械模块进行机械加工时，避免影响信号调理模块的性能和可靠性，进而提高微机电系统芯片的性能和可靠性。此外，所述第一芯片设置有第一键合柱，所述第二芯片设置有第二键合柱，所述第一键合柱和所述第二键合柱进行键合，实现所述第一芯片和所述第二芯片连接，避免在第一芯片和第二芯片之间设置连接线，结构简单，以使第一芯片和第二芯片之间传输信号的寄生参数小，进而提高信号的处理精度。
附图说明
[0036]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
[0037]图1是现有的微机电系统芯片一实施例的结构示意图；
[0038]图2是现有的微机电系统芯片另一实施例的结构示意图；
[0039]图3是本申请微机电系统芯片一实施例的结构示意图；
[0040]图4是图3中第一芯片和第二芯片的结构示意图；
[0041]图5是图3中第一芯片和第二芯片一实施例的框架示意图；
[0042]图6是图3中第二芯片设置信号线的结构示意图；
[0043]图7是图3中第一芯片和第二芯片另一实施例的框架示意图；
[0044]图8是本申请微机电系统芯片另一实施例的结构示意图；
[0045]图9是图8中第一芯片、第一子芯片和第二子芯片一实施例的框架示意图；
[0046]图10是本申请第一子芯片一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0047]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0048]在本文中提及“实施例”意味着，结合实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微机电系统芯片，其特征在于，所述微机电系统芯片包括第一芯片和第二芯片；所述第一芯片和所述第二芯片堆叠设置；且所述第一芯片和所述第二芯片连接；其中，所述第一芯片包括第一衬底和设置于所述第一衬底上的第一顶层金属层，所述第一芯片靠近所述第一顶层金属层的表面设置有第一键合柱。2.根据权利要求1所述的微机电系统芯片，其特征在于，所述第二芯片设置有第二键合柱，所述第一键合柱和所述第二键合柱进行键合，以使所述第一芯片和所述第二芯片连接。3.根据权利要求2所述的微机电系统芯片，其特征在于，所述第一芯片为微机械模块，包括传感器，用于产生第一信号；所述第二芯片为信号调理模块，包括：一次处理电路，与所述传感器连接，接收所述第一信号，并对所述第一信号进行采样处理，输出采样信号；信号调理电路，与所述一次处理电路连接，用于处理所述采样信号。4.根据权利要求2所述的微机电系统芯片，其特征在于，所述第一芯片为微机械模块，包括：传感器，用于产生第一信号；一次处理电路，与所述传感器连接，接收所述第一信号，并对所述第一信号进行采样处理，输出采样信号；所述第二芯片为信号调理模块，包括：信号调理电路，与所述一次处理电路连接，用于处理所述采样信号。5.根据权利要求1所述的微机电系统芯片，其特征在于，所述第二芯片至少包括第一子芯片和第二子芯片，所述第一芯片与所述第一子芯片和所述第二子芯片的至少之一堆叠设置。6.根据权利要求5所述的微机电系统芯片，其特征在于，所述第一芯片、所述第一子芯片与所述第二子芯片依次堆叠设置，所述第一芯片与所述第一子芯片连接，所述第一子芯片与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：任奇伟，李晓骏，王嵩，
申请(专利权)人：西安紫光国芯半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：