一种集成芯片制造技术

本申请公开了一种集成芯片，该集成芯片包括器件芯片和控制芯片，器件芯片包括工作区域和非工作区域，工作区域设置有微机械器件以及控制微机械器件进行动作的电极，非工作区域设置有电子元器件，电极与控制芯片电连接，电子元器件与控制芯片电连接。本申请通过在器件芯片的非工作区域设置电子元器件，从而将器件芯片的非工作区域加以合理利用，提升了空间利用率，避免了材料区域的浪费。避免了材料区域的浪费。避免了材料区域的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种集成芯片


[0001]本申请涉及微机电系统谐振器装置
，特别是涉及一种集成芯片。

技术介绍

[0002]微机电系统(MEMS，Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，包括尺寸范围从微米到毫米级的器件，主要由传感器、作动器(执行器)和微能源三大部分组成。微机电系统涉及物理学、半导体、光学、电子工程、化学、材料工程、机械工程、医学、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术，为智能系统、消费电子、可穿戴设备、智能家居、系统生物技术的合成生物学与微流控技术等领域开拓了广阔的用途。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器等以及它们的集成产品。
[0003]其中，微机电系统是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米级。一般而言，电路部分往往设计于控制芯片上，微机械结构于器件芯片上设计，器件芯片与控制芯片耦合。
[0004]微机械和微电路耦合于芯片，二者构成了芯片的工作区域。但是，除了工作区域外，芯片上还存在一些非工作区域，这些非工作区域并没有得到合理的利用。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种集成芯片，以解决未充分利用器件芯片的非工作区的问题，该集成芯片包括器件芯片和控制芯片，器件芯片包括工作区域和非工作区域，工作区域设置有微机械器件以及控制微机械器件进行动作的电极，非工作区域设置有电子元器件，电极与控制芯片电连接，电子元器件与控制芯片电连接。
[0006]可选地，微机械器件被配置为由维持电路维持微机械器件的动作，维持电路至少部分设置于非工作区域，电子元器件被配置为构成维持电路的电子元器件。
[0007]可选地，微机械器件被配置为谐振器。
[0008]可选地，非工作区域为器件芯片的外表面。
[0009]可选地，电子元器件被配置为电容。
[0010]可选地，器件芯片与控制芯片堆叠设置，器件芯片与控制芯片通过引线键合。
[0011]可选地，器件芯片与控制芯片堆叠设置，器件芯片与控制芯片倒装焊接。
[0012]可选地，器件芯片与控制芯片并列或交错设置，器件芯片与控制芯片通过引线键合。
[0013]可选地，集成芯片还包括设置于至少部分非工作区域的接地层，以及设置于接地层上的氮化硅层，电子元器件设置于氮化硅层上。
[0014]可选地，集成芯片包括多个器件芯片和多个控制芯片，多个器件芯片和多个控制芯片平铺设置；和/或，多个器件芯片和多个控制芯片堆叠设置。
[0015]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过在器件芯片的非工作区域设
置电子元器件，从而将器件芯片的非工作区域加以合理利用，提升了空间利用率，避免了材料区域的浪费。
[0016]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本申请集成芯片的第一实施例的结构示意图；
[0019]图2是本申请集成芯片的第二实施例的结构示意图；
[0020]图3是本申请集成芯片的第三实施例的结构示意图；
[0021]图4是本申请集成芯片的第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供的集成芯片做进一步详细描述。可以理解的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。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的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。
[0023]本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0024]本申请提供一种集成芯片，以解决未充分利用器件芯片的非工作区导致材料区域浪费的问题。
[0025]请参阅图1，图1是本申请集成芯片的第一实施例的结构示意图。
[0026]如图1所示，集成芯片1包括器件芯片10和控制芯片11，其中器件芯片10包括工作区域和非工作区域，工作区域设置有微机械器件100(Device)以及控制微机械器件100进行动作的电极(electrode)，非工作区域设置有电子元器件101，电极与控制芯片11电连接，电子元器件101与控制芯片11电连接。
[0027]上述集成芯片1，其于器件芯片10的非工作区域设置电子元器件101，从而将器件芯片10的非工作区域加以合理利用，提升了空间利用率，避免了材料区域的浪费。
[0028]可选地，微机械器件100被配置为由维持电路维持该微机械器件100的动作，其中，维持电路至少部分设置于非工作区域，电子元器件101被配置为构成所述维持电路的电子元器件。
[0029]一些实施例中，微机械器件100被配置为谐振器，谐振器由维持电路维持其振动。维持电路至少部分设置于非工作区域，电子元器件101被配置为构成维持电路的电子元器
件。
[0030]谐振器又称谐振子，是一个微机电系统。其中，在交流驱动信号Vdrive的驱动下，谐振器(Resonator)来回振动，导致Resonator和Sensor(传感器)之间的电容发生变化，从而使得Sensor电极上产生交流电流。
[0031]使用TIA放大器(跨阻放大器，trans
‑
impedance amplifier)对Isense(传感电流)进行放大并转化为电压输出，利用转化后的电压作用于Driver电极，从而形成一个“电能
→
机械动能
→
电能”的闭环系统。因此，谐振子在其中进行固定频率的物理振动，并产生交流电，即时钟信号。
[0032]在现有技术中，通常是将维持电路的电子元器件设置在控制芯片上，伴随着MEMS微型化、智能化、多功能、高集成度的趋势，集成至控制芯片上的电子元器件管路越来越多，越来越密集，从而导致控制芯片的负载越来越重，功耗愈来愈大。
[0033]特别地，维持电路的电子元器件中还包括面积较大以及占用空间较大的无源器件，进一步导致控制芯片的面积变大，进而导致控制芯片出现成品率低以及成本高的问题。
[0034]其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成芯片，其特征在于，所述集成芯片包括器件芯片和控制芯片，所述器件芯片包括工作区域和非工作区域，所述工作区域设置有微机械器件以及控制所述微机械器件进行动作的电极，所述非工作区域设置有电子元器件，所述电极与所述控制芯片电连接，所述电子元器件与所述控制芯片电连接。2.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述微机械器件被配置为由维持电路维持该微机械器件的动作，所述维持电路至少部分设置于所述非工作区域，所述电子元器件被配置为构成所述维持电路的电子元器件。3.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述微机械器件被配置为谐振器。4.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述非工作区域被限定为所述器件芯片的外表面。5.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述电子元器件被配置为电容。6.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷永庆，李明，高楷渊，
申请(专利权)人：麦斯塔微电子深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：