МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (MEMS) НА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЕ (ASIC) Российский патент 2016 года по МПК H01L25/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего раскрытия, в общем, относятся к области компонентов электронного устройства, и, более конкретно, к способам и устройствам для сборки пакетов для мобильных устройств.

Уровень техники

Микроэлектромеханические системы (MEMS) представляют собой развивающуюся область техники в глобальном бизнесе в области полупроводников. Компоненты и датчики MEMS могут использоваться в быстрорастущей отрасли мобильных телефонов и планшетных компьютеров. Во многих продуктах MEMS могут быть соединены проводами с отдельным элементом крышки/колпачка. Элемент крышки/колпачка может увеличить размер пакета MEMS и может потребовать дополнительного этапа производства, что может увеличить общую стоимость пакета.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 иллюстрируется вид сверху вниз MEMS с межкомпонентным соединением, которое соединено со специализированной интегральной схемой (ASIC), в соответствии с вариантами осуществления.

На фиг. 2 иллюстрируется пример конфигурации активной стороны MEMS, соединенной с возможностью связи с ASIC, в соответствии с вариантами осуществления.

На фиг. 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 иллюстрируются примеры ASIC с множеством MEMS, в соответствии с вариантами осуществления.

На фиг. 10 иллюстрируется блок-схема последовательности операций для изготовления пакета с MEMS, в соответствии с вариантами осуществления.

На фиг. 11 схематично иллюстрируется вычислительное устройство, в соответствии с вариантами осуществления.

Осуществление изобретения

Как отмечено выше, в существующих пакетах MEMS могут быть соединены с элементом крышки/колпачка, который в свою очередь может быть соединен с ASIC. Элемент крышки/колпачка может увеличить стоимость и сложность изготовления пакета. В вариантах осуществления, описанных здесь, MEMS, вместо этого, могут быть соединены непосредственно с ASIC. В частности, MEMS могут быть соединены с или по-другому могут включать в себя межкомпонентный соединитель. Межкомпонентный соединитель может быть соединен непосредственно с ASIC. MEMS, межкомпонентный соединитель и ASIC могут формировать полость такую, что активная сторона MEMS находится внутри полости. В некоторых вариантах осуществления множество MEMS могут быть соединены с одной и той же ASIC. Эти варианты осуществления и другие варианты осуществления, раскрытые здесь, могут обеспечить преимущества получения меньших размеров, а также сниженных затрат и меньшего времени на производство.

В следующем подробном описании изобретения делается ссылка на приложенные чертежи, которые формируют его часть, на которых одинаковыми номерами обозначены одинаковые детали на чертежах, и на которых показаны, в качестве вариантов осуществления, иллюстрации, в которых может быть выполнен на практике предмет изобретения настоящего раскрытия. Следует понимать, что могут использоваться другие варианты осуществления, и структурные или логические изменения могут быть произведены без выхода за пределы объема настоящего раскрытия. Поэтому, следующее подробное описание изобретения не следует рассматривать в ограничительном смысле, и объем вариантов осуществления определен приложенной формулой изобретения и ее эквивалентами.

С целью настоящего раскрытия, фраза "А и/или В" означает (А), (В) или (А и В). С целью настоящего раскрытия, фраза "А, В и/или С" означает (А), (В), (С), (А и В), (А и С), (В и С) или (А, В и С).

При описании могут использоваться термины, описывающие перспективу, такие как верх/низ, внутрь/наружу, выше/ниже и т.п. Такие описания используются просто для способствования описанию и не предназначены для ограничения применения вариантов осуществления, описанных здесь, какой-либо конкретной ориентацией.

В описании могут использоваться фразы "в варианте осуществления" или "в вариантах осуществления", которые могут означать один или больше из тех же самых или других вариантов осуществления. Кроме того, термины, "содержащий", "включающий в себя", "имеющий" и т.п., которые используются в отношении вариантов осуществления настоящего раскрытия, представляют собой синонимы.

Термин "соединенный с", наряду с его производными, может использоваться здесь. "Соединенный" может означать одно или больше из следующих. "Соединенный" может означить, что два или больше элемента находятся в прямом физическом или электрическом контакте. Однако, "соединенный" также может означать, что два или больше элемента находятся в опосредованном контакте друг с другом, но все еще взаимодействуют или воздействуют друг на друга, и может означать, что один или больше из других элементов соединены или подключены между этими элементами, про которые говорят, что они соединены друг с другом. Термин "непосредственно соединенный" может означать, что два или больше элементов находятся в прямом контакте.

В различных вариантах осуществления фраза "первый элемент сформирован, нанесен или по-другому расположен на втором элементе" может означать, что первый элемент сформирован, нанесен или расположен поверх слоя элемента, и, по меньшей мере, часть, первого элемента может находиться в прямом контакте (например, в прямом физическом и/или электрическом контакте) или в опосредованном контакте (например, при размещении одного или больше других элементов между первым элементом и вторым элементом), по меньшей мере, с частью второго элемента.

Различные операции могут быть описаны, как множество дискретных операций, выполняемых по очереди, таким образом, чтобы можно было проще всего понять заявленный предмет изобретения. Однако, порядок описания не следует рассматривать, как подразумевающий, что эти операции обязательно зависят от порядка.

Используемый здесь термин "модуль" может относиться к части, или может включать в себя ASIC, электронную схему, процессор (совместно используемый, специализированный или группу и/или запоминающее устройство (совместно используемое, специализированное или группу), которые исполняют одно или больше из программного обеспечения или встроенного программного обеспечения, схему комбинационной логики и/или другие соответствующие компоненты, которые обеспечивают описанную функцию.

На фиг. 1 представлен вид сверху вниз примера пакета 100, включающий в себя MEMS 105, соединенную непосредственно с ASIC 110. ASIC 110 показана, с использованием пунктирной линии, для обозначения того, что MEMS представлена прозрачной на фиг. 1, с тем, чтобы не затенять лежащие под ней элементы, такие как MEMS 105. Как показано на фиг. 1, MEMS 105 может быть меньше, чем ASIC 110, однако, в других вариантах осуществления, MEMS 105 может иметь такой же размер или может большей, чем ASIC 110. MEMS 105 может быть соединена с или может включать в себя межэлементный соединитель 115. В вариантах осуществления межэлементный соединитель 115 может быть построен из электрически нейтрального или изолирующего материала, такого как, как неэлектропроводная паста (NCP), неэлектропроводная пленка (NCF), изолирующая пленка, с восстанавливаемой формой (DAF), или некоторый другой электрически нейтральный или изолирующий материал. В других вариантах осуществления межэлементный соединитель 115 может быть построен из электропроводного материала, такого как пайка с перевернутым кристаллом (пайка FC), или любой другой электропроводной пастой. Как показано на фиг. 1, межэлементный соединитель 115 может быть меньшим, чем один или оба из MEMS 105 или ASIC 110. Однако, в других вариантах осуществления, межэлементный соединитель 115 может иметь такие же размеры, как MEMS 105, и/или межэлементный соединитель 115. В некоторых вариантах осуществления межэлементный соединитель 115 может быть, в общем, прямоугольным или квадратным, в то время, как в других вариантах осуществления межэлементный соединитель 115 может иметь разную форму, такую как, в общем, круглая форма, треугольная форма или некоторая другая форма. В некоторых вариантах осуществления межэлементный соединитель 115 может, в общем, представлять собой одну часть материала, в то время как в других вариантах осуществления межэлементный соединитель 115 может быть составлен из множества материалов, например, множества элементов, таких как множество капель припоя, которые сплавлены вместе для формирования единой формы.

ASIC, например ASIC 110, может представлять собой кристалл ASIC. Например, ASIC 110 может включать в себя одну или больше схем, встроенных в и/или поверх подложки, такой как кремний, арсенид галлия, SiC (карбид кремния) графен или любой органический полупроводниковый материал. В некоторых вариантах осуществления ASIC 110 может представлять собой общую схему, которая, в качестве альтернативы, может называться интегральной схемой. В других вариантах осуществления ASIC 110 может быть направлена на конкретный вариант применения. Например, схема ASIC 110 может быть, в частности, сконфигурирована для выполнения заданного процесса или функции. В некоторых вариантах осуществления схема ASIC 110 может быть, в частности, сконфигурирована таким образом, что функция или процесс ASIC 110 соответствуют типу MEMS, например, MEMS 105, которая должна быть установлена на ASIC 110. Хотя термин ASIC 110 используется в данном описании для описания вариантов осуществления, в других вариантах осуществления, ASIC может относиться к процессору, физическому запоминающему устройству или некоторым другим компонентам.

В вариантах осуществления, MEMS, например, MEMS 105 может представлять собой гироскоп для определения ориентации MEMS, пакет, содержащий MEMS, или устройство, в которое встроен этот пакет. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой акселерометр для определения движения MEMS, пакет, содержащий MEMS, или устройство, в которое встроен этот пакет. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой магнитометр для определения магнитного поля в месте расположения MEMS или рядом с ним, при этом пакет содержит MEMS, или устройство, в которое встроен этот пакет. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой микрофон для идентификации звука в месте размещения MEMS или рядом с ним, пакет, содержащий MEMS, или устройство, в которое встроен пакет. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой фильтр для фильтрации электрического сигнала. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой генератор, для модуляции или изменения электрического сигнала. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой датчик давления для определения изменения давления, такого как атмосферное давление рядом с MEMS, пакет, содержащий MEMS, или устройство, в которое встроен пакет. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой микросхему радиочастотной идентификации (RFTD), выполненную с возможностью работы в системе RFID. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой громкоговоритель, выполненный с возможностью воспроизводить шумы. В некоторых вариантах осуществления MEMS может представлять собой некоторое другое устройство. В вариантах осуществления MEMS может относиться к кристаллу или элементу кристалла. В других вариантах осуществления MEMS может представлять собой компонент, который обычно не рассматривается или не называется кристаллом.

Как отмечено со ссылкой на фиг. 1, MEMS 105 может быть соединена с межэлементным соединителем 115, в то время как в других вариантах осуществления MEMS 105 может включать в себя или по-другому может быть интегрирована с межэлементным соединителем 115. В качестве альтернативы, ASIC 110 может быть соединена с межэлементным соединителем 115, в то время как в других вариантах осуществления ASIC 110 может включать в себя или по-другому может быть интегрирована с межэлементным соединителем 115.

На фиг. 2 представлен вид сбоку в поперечном сечении примера пакета 200, включающего в себя MEMS 205, которая соединена непосредственно с ASIC 210. В вариантах осуществления MEMS 205 может быть аналогична MEMS 105 на фиг. 1, и ASIC 210 может быть аналогична ASIC 110 на фиг. 1. Пакет 200 может дополнительно включать в себя межэлементный соединитель 215, который может согласовываться с вариантами осуществления, описанными в связи с межэлементным соединителем 115 на фиг. 1, и который моет быть выполнен с возможностью соединения MEMS 205 с ASIC 210. В вариантах осуществления MEMS 205 межэлементный соединитель 215 и ASIC 210, в общем, могут формировать полость 203.

В вариантах осуществления MEMS 205 может включать в себя активную сторону 220 и неактивную сторону 225. В вариантах осуществления активная сторона 220 может называться "передней стороной", и неактивная сторона 225 может называться "задней стороной" MEMS 205. В вариантах осуществления активная сторона 220 MEMS 205 может включать в себя схему обработки (не показана на фиг. 2) и электропроводные контакты MEMS для MEMS 205. В некоторых вариантах осуществления контакты MEMS могут, в общем, находиться в пределах полости 203, например, контакты 230 MEMS. В других вариантах осуществления контакты MEMS могут находиться на или в пределах активной стороны 220 MEMS 205 за пределами полости 203, например, контакты 235 MEMS.

В вариантах осуществления схема MEMS 205 может быть подвергнута физическому и/или электрическому разрушению. В вариантах осуществления схема MEMS 205 может включать в себя схему обработки, датчики или другие чувствительные устройства, расположенные на или внутри MEMS 205. Например, если схема MEMS 205 находится в физическом контакте с другим материалом, например, материалом для двухкомпонентного формования или материалом подзаливки, тогда на схему MEMS 205 могут воздействовать взаимные помехи и она не будет функционировать, как требуется. Поэтому, может быть желательным, чтобы в полости 203 был создан вакуум, чтобы она была заполнена инертным газом, или представляла собой полость, заполненную воздухом. В некоторых вариантах осуществления полость может быть не полностью герметизирована MEMS 205 и/или ASIC 210, и может быть сконфигурирована, например, для приема звуковых волн через MEMS 205 и/или ASIC 210 таким образом, что звуковые волны могут быть обработаны схемой на или внутри активной стороны 220 MEMS 205, такой как схема микрофона. В общем, поскольку схема MEMS 205 может находиться внутри полости 203, тогда схема может быть защищена от физического контакта с другими материалами комбинацией MEMS 205, межкомпонентным соединителем 215 и ASIC 210.

В вариантах осуществления схема на активной стороне 220 MEMS 205, которая не показана на фиг. 2, может быть соединена с одним или больше контактов 230 или 235 MEMS, контакты 235 MEMS могут быть соединены с контактами ASIC, которые могут находиться за пределами полости 203 такие как, например, контакты 240 ASIC. Кроме того или в качестве альтернативы, контакты 230 MEMS могут быть соединены с контактами ASIC внутри полости 203, такие как, например, контакт 245 ASIC. В вариантах осуществления контакты 230 или 235 MEMS и контакты 240 или 245 ASIC могут быть соединены друг с другом через один или больше межкомпонентных соединителей на уровне кристалла, таких как электропроводный шарик припоя. Например, контакт 230 или 235 MEMS может быть соединен с контактом 240 или 245 ASIC через межкомпонентный соединитель на уровне кристалла, такой как шарик 255 припоя, который может быть выполнен с возможностью передачи электрического сигнала от контакта 230 или 235 MEMS на контакт 240 или 245 ASIC. Следует понимать, что хотя шарик 255 из припоя представлен, как, в общем, круглый, в других вариантах осуществления он может иметь другую форму. В вариантах осуществления шарик 255 из припоя может быть выполнен или включать в себя олово, свинец, серебро или некоторый сплав этих материалов, или других аналогичных материалов. MEMS 205 и ASIC 210 могут быть соединены с использованием других соответствующих структур взаимного соединения кристаллов в других вариантах осуществления, включая в себя, например, столбиковые выводы, столбиковые выводы в стиле перевернутого кристалла, контактные столбики и т.п.

Как показано на фиг. 2, MEMS 205 могут быть соединены непосредственно с ASIC 210 с помощью межэлементного соединителя 215. Благодаря соединению MEMS 205 непосредственно с ASIC 210 и формированию полости 203, может быть реализован ряд преимуществ. В частности, ASIC 210 может занимать место обычно используемой крышки/колпачка, описанной выше, которая обычно используется для защиты активной стороны 220 MEMS 205. Благодаря устранению отдельной крышки/колпачка из пакета 200, производственный процесс может быть упрощен, в результате чего может быть получен пакет, который может быть произведен более просто, быстрее и дешевле.

На фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении примера пакета 300, включающего в себя MEMS 305, который может быть аналогичен MEMS 105 на фиг. 1. Пакет 300 также может включать в себя ASIC 310, которая может быть аналогична ASIC 110 на фиг. 1. MEMS 305 может быть соединена с ASIC 310 с помощью межэлементного соединителя 315, который может быть аналогичен межэлементному соединителю 115 на фиг. 1. В вариантах осуществления MEMS 305 и/или ASIC 310 могут включать в себя контакты 230 или 235 MEMS, или контакты 240 или 245 ASIC, которые не показаны на фиг. 3 для ясности представления. Кроме того, MEMS 305 может быть соединена с ASIC 310, используя один или больше межэлементных соединителей на уровне кристалла, описанных со ссылкой на фиг. 2, которые не показаны на фиг. 3 для ясности представления.

В вариантах осуществления ASIC 310 может иметь активную сторону 320 и неактивную сторону 325. Аналогично MEMS 305, активная сторона 320 ASIC 310 может включать в себя схему, в то время как неактивная сторона 325 ASIC 310 может не включать в себя схему. Аналогично MEMS, схема ASIC 310 может включать в себя схему обработки, датчики и/или другие чувствительные устройства, расположенные на или в пределах ASIC 310. В пакете 300 на фиг. 300, MEMS 305 и межэлементный соединитель 315 могут быть соединены с активной стороной 320 ASIC 310. В вариантах осуществления активная сторона может включать в себя один или больше из слоев перераспределения (RDLs) 330 и 335. В вариантах осуществления RDL 330 может быть, в общем, установлен заподлицо с активной стороной 320 ASIC 310. Кроме того или в качестве альтернативы, RDL 335 может выступать с активной стороны 320 ASIC 310 или может быть встроен в ASIC 310. В вариантах осуществления межэлементный соединитель 315 может быть соединен с ASIC 310 с помощью одного или больше RDL 330 или 335. В некоторых вариантах осуществления RDL 330 или 335 могут быть выполнены электропроводными и выполнены с возможностью передачи электрического сигнала. В вариантах осуществления RDL 330 или 335 могут включать в себя или могут быть изготовлены из электропроводного металла, такого как золото, медь, серебро или некоторый их сплав. В некоторых вариантах осуществления (не показаны), RDL 330 или 335 могут быть покрыты диэлектрическим или электрически нейтральным, или изолирующим материалом, таким как нитрид кремния, оксид кремния, полиимид или некоторая их комбинация. RDL 330 или 335 могут состоять из других соответствующих, электропроводных или электрически нейтральных/изолирующих материалов в других вариантах осуществления.

Используемая здесь MEMS 305 и межэлементный соединитель 315 могут называться структурой 340 MEMS. Как показано на фиг. 3, пакет 300 может включать в себя больше, чем одну структуру 340 MEMS. Например, пакет 300 может включать в себя три структуры 340 MEMS, которые могут быть электрически изолированы друг от друга, или, по меньшей мере, две из структур 340 MEMS могут быть электрически соединены с ASIC 310. В вариантах осуществления структура 340 MEMS может находиться в контакте с одним или больше из RDL 330 или 335, или может быть непосредственно соединена с ASIC 310.

В вариантах осуществления ASIC 310 может быть соединена с одним или больше межэлементными соединителями 345 на уровне пакета. В вариантах осуществления межэлементные соединители 345 на уровне пакета могут представлять собой материал припоя, такой как материал припоя, описанный со ссылкой на шарик 255 из припоя на фиг. 2. В других вариантах осуществления межэлементные соединители 345 на уровне пакета могут включать в себя провода для проволочного монтажа, которые могут быть изготовлены или могут включать в себя серебро, медь, золото или некоторый другой сплав этих материалов, или других аналогичных материалов. Межэлементные соединители 345 на уровне пакета могут включать в себя другие соответствующие структуры межэлементного соединителя в других вариантах осуществления. Как отмечено выше, в некоторых вариантах осуществления, RDL 330 или 335 могут быть выполнены электропроводными и могут быть выполнены с возможностью передачи сигнала. В вариантах осуществления RDL 330 или 335 могут передавать сигнал из структуры 340 MEMS через RDL 330 или 335, и в межэлементные соединители 345 на уровне пакета. Межэлементные соединители 345 на уровне пакета также могут быть выполнены электропроводными и могут быть выполнены с возможностью передачи сигнала из пакета 300 на плату компьютера (например, печатную плату, такую как материнская плата) или другая электрическая схема (например, подложка для пакета), с которой соединен пакет 300, используя межэлементные соединители 345 на уровне пакета.

На фиг. 4 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления пакета 400, включающего в себя структуру 440 MEMS, которая может быть аналогична структуре 340 MEMS на фиг. 3 и может включать в себя MEMS и межэлементный соединитель, который может быть аналогичен MEMS 305, и межэлементный соединитель 315, соответственно. Пакет 400 также может включать в себя ASIC 410, которая может быть выполнена аналогично ASIC 310 по фиг. 3. В вариантах осуществления структура MEMS 440 и/или структура 410 ASIC могут включать в себя контакты 230 или 235 MEMS, или контакты 240 или 245 ASIC, которые не показаны на фиг. 4 для ясности представления. Кроме того, MEMS в структуре 440 MEMS могут быть соединены с ASIC 410, используя одно или больше из межэлементных соединителей на уровне кристалла, описанных со ссылкой на фиг. 2, которая не показана на фиг. 4 для ясности представления.

В вариантах осуществления ASIC 410 может включать в себя один или больше из RDL/TSV 430, которые описаны более подробно ниже. В вариантах осуществления структуры 440 MEMS могут быть соединены с первой стороной 470 ASIC 410. В вариантах осуществления один или больше межэлементных соединителей 445 на уровне пакета могут быть соединены со второй стороной 475 ASIC 410, противоположной первой стороне 470. В одном варианте осуществления первая сторона 470 может представлять собой активную сторону ASIC 410, которая может быть аналогична активной стороне 320 ASIC 310 по фиг. 3. В этом варианте осуществления вторая сторона 475 ASIC 410 может представлять собой неактивную сторону ASIC 410, которая может быть аналогична неактивной стороне 325 ASIC 310 по фиг. 3. В других вариантах осуществления первая сторона 470 может быть неактивной стороной ASIC 410, в то время как вторая сторона 475 может быть активной стороной ASIC 410.

В вариантах осуществления сигнал может быть передан с первой стороны 470 ASIC 410 на вторую сторону 475 ASIC 410, используя одно или больше сквозных отверстий в кремнии (TSV), которые показаны, как интегрированные с двумя RDL на фиг. 4. В частности, RDL/TSV 430 может относиться к интегральной структуре, которая включает в себя RDL 430а на второй стороне 475 ASIC 410, и RDL 430b на первой стороне 470 ASIC 410, и TSV 430с, соединяющее два RDL 430а и 430b друг с другом. Однако, для простоты ссылки здесь, RDLs 430а и 430b, и TSV 430с называются одним термином RDL/TSV 430. RDL/TSV 430 могут быть электропроводными и могут быть выполнены с возможностью передачи сигнала из MEMS в структуры 440 MEMS через RDL/TSV 430 в межэлементный соединитель 445 на уровне пакета, выполненный с возможностью передачи сигнала из пакета 400 в компьютерную плату или другую электрическую схему, с которой соединен пакет 400. ASIC 410 может включать в себя большее или меньшее количество RDL, чем представлено, и/или альтернативное средство для направления электрических сигналов между первой стороной 470 и второй стороной 475, такое как, например, канавки или сквозные отверстия, которые формируют один или больше слоев взаимного соединения между первой стороной 470 и второй стороной 475.

На фиг. 5 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления пакета 500, включающего в себя структуру 540 MEMS, которая может быть аналогична структуре 440 MEMS на фиг. 4 и может включать в себя MEMS 505 и межэлементный соединитель, которые могут быть аналогичны MEMS 305 и межэлементному соединителю 315, соответственно. Пакет 500 также может включать в себя ASIC 510, которая может быть аналогична ASIC 410 на фиг. 4. В вариантах осуществления, одна или больше структур 540 MEMS может быть соединена с одним или больше межэлементными соединителями 545 на уровне пакета, которые могут быть аналогичны межэлементным соединителям 445 на уровне пакета на фиг. 4, через один или больше RDL/TSV 530, которые могут быть аналогичны RDL/TSV 430 на фиг. 4. ASIC 510 может иметь первую сторону 570, которая может быть выполнена аналогично первой стороне 470 ASIC 410 на фиг. 4, и вторую сторону 575, которая может быть аналогична второй стороне 475 ASIC 410 на фиг. 4.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 5, MEMS 505 структуры 540 MEMS может не включать в себя контакты 230 или 235 MEMS. Кроме того, или в качестве альтернативы, ASIC 510 может не включать в себя контакты ASIC, такие как контакты 240 или 245 ASIC. В некоторых вариантах осуществления могут присутствовать, по меньшей мере, некоторые из контактов 230 или 235 MEMS или контактов 240 или 245 ASIC. Поэтому, MEMS 505 может включать в себя одно или больше TSV 560, которые выполнены с возможностью передачи электрического сигнала с активной стороны 520 MEMS 505, через корпус MEMS 505, на вторую сторону MEMS (не помечена на фиг. 5 для ясности). В вариантах осуществления TSV 560 затем может быть соединено с одним или больше из RDL/TSV 530 через проводные соединения 565, которые могут быть изготовлены или могут включать в себя серебро, медь, золото или некоторый другой сплав из этих материалов или других аналогичных материалов. Таким образом, электрический сигнал может быть передан с активной стороны 520 MEMS 505, через TSV 560, в проводное соединение 565. Сигнал затем может быть пропущен через проводное соединение 565 в RDL/TSV 530, и из RDL/TSV 530 на печатную плату или другую электрическую схему через межэлементный соединитель 545 на уровне пакета. В вариантах осуществления структура 540 MEMS может быть соединена с первой стороной 570 ASIC 510, в то время как межэлементные соединители 545 на уровне пакета соединены со второй стороной 575 ASIC 510. В некоторых вариантах осуществления первая сторона 570 может представлять собой активную сторону ASIC 510, в то время как вторая сторона 575 может представлять собой неактивную сторону ASIC 510. В других вариантах осуществления первая сторона 570 может представлять собой неактивную сторону ASIC 510, в то время как вторая сторона 575 может представлять собой активную сторону ASIC 510.

На фиг. 6 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления пакета 600, включающего в себя структуру 640 MEMS, которая может быть аналогична структуре 340 MEMS на фиг. 3, и может включать в себя MEMS и межэлементный соединитель, которые могут быть аналогичны MEMS 305 и межэлементному соединителю 315, соответственно. Пакет 600 также может включать в себя ASIC 610, которая может быть аналогична ASIC 310 на фиг. 3. В вариантах осуществления структура 640 MEMS и/или ASIC 610 может включать в себя контакты 230 или 235 MEMS, или контакты 240 или 245 ASIC, которые не показаны на фиг. 4 для ясности представления. Кроме того, MEMS в структуре 640 MEMS может быть соединена с ASIC 410 через один или больше межэлементных соединителей на уровне кристалла, описанных со ссылкой на фиг. 2, которые не показаны на фиг. 6 для ясности. ASIC 610 может иметь активную сторону 620 и неактивную сторону 625, которая может быть, соответственно, аналогична активной стороне 320 и неактивной стороне 325, соответственно.

В вариантах осуществления ASIC 610 может, по меньшей мере, частично быть закрыта соединением 680 формы. В некоторых вариантах осуществления пакет 600 можно рассматривать, как встроенный пакет в виде массива решетки из шариков на уровне подложки (eWLB). В вариантах осуществления соединение 680 формы может быть изготовлено из или может включать в себя любой материал на основе эпоксидной смолы, включающий в себя различные армирующие элементы и заполнители. Соединение 680 формы может быть составлено из других соответствующих материалов, в других вариантах осуществления.

В некоторых вариантах осуществления один или больше RDL, такой как RDL 630а, может быть расположен внутри или может быть по-другому соединен с соединением 680 формы, вместо ASIC 610. Другие RDL, например, RDL 630 могут быть расположены внутри или по-другому соединены с ASIC 610, например, как описано выше со ссылкой на RDL 330 или 335. Соединение RDL 630а с соединением 680 формы может увеличить область разделки пакета 600. Областью разделки можно считать боковую область с пакетом 600, и увеличение области разделки обеспечивает возможность соединения большего количества компонентов с пакетом, или может обеспечивать лучшую конструктивную поддержку и обеспечивать лучшее распределение тепла пакета 600. Как показано на фиг. 6, по меньшей мере, один из межэлементных соединителей 645а на уровне пакета может аналогично быть непосредственно соединен с соединением 680 формы, в то время как другой из межэлементных соединителей 645 на уровне пакета может быть соединен с RDL, таким как RDL 630а или 630, или непосредственно с ASIC 610.

На фиг. 7 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления пакета 700, включающего в себя структуру 740 MEMS, которая может быть аналогична структуре 340 MEMS по фиг. 3 и может включать в себя MEMS и межэлементный соединитель, который может быть аналогичен MEMS 305 и межэлементному соединителю 315, соответственно. Пакет 700 также может включать в себя ASIC 710, которая может быть аналогична ASIC 310 на фиг. 3. В вариантах осуществления структура 740 MEMS и/или ASIC 710 может включать в себя контакты 230 или 235 MEMS, или контакты 240, или 245 ASIC, которые не показаны на фиг. 7 для ясности представления. Кроме того, структуры 740 MEMS могут быть соединены с ASIC 710 с помощью одного или больше из межэлементных соединителей на уровне кристалла, описанных со ссылкой на фиг. 2, которая не показана на фиг. 7 для ясности представления. ASIC 710 может иметь активную сторону 720 и неактивную сторону 725, которая может быть, соответственно, аналогична активной стороне 320 и неактивной стороне 325, соответственно. Кроме того, пакет 700 может включать в себя один или больше межэлементных соединителей 745 на уровне пакета, которые могут быть соединены с RDL 730 пакета 700 и/или непосредственно с ASIC 710.

ASIC 710 может включать в себя полость 785 на активной стороне 720 ASIC 710. Полость может быть вытравлена химически, механически или может быть сформирована с помощью лазера, сформирована путем удаления материала или сформирована по-другому на активной стороне 720 ASIC либо во время изготовления ASIC 710 или после изготовления ASIC 710. В вариантах осуществления RDL 730 может продолжаться в полость 785, и может быть соединен со структурой 740 MEMS внутри полости 785. В других вариантах осуществления структура 740 MEMS может быть соединена непосредственно с ASIC 710 внутри полости 785. Хотя полость 785 показана с угловыми стенками относительно ASIC 710, в других вариантах осуществления, стенки полости 785 могут быть перпендикулярными активной стороне 720 ASIC 710, закругленными, или могут иметь некоторую другую форму, или конфигурацию. Кроме того, даже хотя одна полость 785 показана на фиг. 7, в других вариантах осуществления ASIC 710 может включать в себя множество полостей, таких как полость 785. В вариантах осуществления одна или больше полостей, таких как полость 785, может обеспечивать разные преимущества. Например, полость 785 может уменьшить толщину пакета, такого как пакет 700. Кроме того, размещение структуры 740 MEMS внутри полости 785 может обеспечить выступ для определенных физически чувствительных MEMS, поскольку полость может затруднить контакт внешнего объекта с MEMS и/или структурой 740 MEMS.

На фиг. 8 показан вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления пакета 800, включающего в себя структуру 840 MEMS, которая может быть аналогична структуре 540 MEMS на фиг. 5 и включает в себя MEMS 805, и межэлементный соединитель, которые могут быть аналогичны MEMS 505 и межэлементному соединителю 315, соответственно. Пакет 800 может также включать в себя ASIC 810, который может быть аналогичен ASIC 510 на фиг. 5. В вариантах осуществления MEMS 805 и/или ASIC 810 могут включать в себя контакты 230 или 235 MEMS, или контакты 240 или 245 ASIC, которые не показаны на фиг. 8 для ясности представления. Кроме того, MEMS 805 может быть соединена с ASIC 810 через один или больше межэлементных соединителей на уровне кристалла, описанных на фиг. 2, которые не показаны на фиг. 8 для ясности изображения. ASIC 810 может иметь активную сторону 821 и неактивную сторону 826, которая может быть, соответственно, аналогичной активной стороне 320 и неактивной стороне 325 на фиг. 3, соответственно.

В вариантах осуществления одна или больше из структур 840 MEMS может включать в себя MEMS 805 с TSV 860, которое может быть аналогично TSVs 560 на фиг. 5. В некоторых вариантах осуществления один или больше межэлементных соединителей 845а на уровне пакета, которые могут быть аналогичны межэлементным соединителям 545 на уровне пакета по фиг. 5, могут быть непосредственно соединены с неактивной стороной 825 MEMS 805. В вариантах осуществления TSV 860 MEMS 805 могут быть выполнены с возможностью передачи электрического сигнала с активной стороны 820 MEMS 805 через корпус MEMS 805 и на один или больше межэлементных соединителей 845а на уровне пакета. В вариантах осуществления TSV 860 дополнительно может быть соединено с межэлементным соединителем (не обозначен для ясности представления) структуры 840 MEMS. В варианте осуществления TSV 860 может быть выполнено с возможностью передачи электрического сигнала между одним или больше из RDL 830, через контакт MEMS или межэлементный соединитель, и в или из одного или больше межэлементных соединителей 845а на уровне пакета.

В некоторых вариантах осуществления другие межэлементные соединители 845b на уровне пакета, которые могут быть аналогичны межэлементным соединителям 545 на уровне пакета на фиг. 5, могут быть непосредственно соединены с ASIC 810 или RDL 830 ASIC 810. В некоторых вариантах осуществления межэлементные соединители 845а и 845b на уровне пакета могут иметь разные размеры таким образом, что пакет 800 имеет относительно ровный гладкий установочный уровень. Другими словами, межэлементные соединители 845а и 845b на уровне пакета могут быть разных размеров таким образом, что каждый межэлементный соединитель 845а и 845b на уровне пакета имеют относительно аналогичную самую нижнюю точку относительно пакета 800, как представлено. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, два из межэлементных соединителей на уровне пакета могут иметь одинаковый размер друг с другом, например, два межэлементных соединителей 845а на уровне пакета или два межэлементных соединителей 845b на уровне пакета.

На фиг. 9 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления пакета 900, включающего в себя структуру 940 MEMS, которая может быть аналогична структуре 340 MEMS на фиг. 3 и может включать в себя MEMS и межэлементный соединитель, которые могут быть аналогичны MEMS 305 и межэлементному соединителю 315, соответственно. Пакет 900 также может включать в себя ASIC 910, которая может быть аналогична ASIC 310 на фиг. 3. В вариантах осуществления структура 940 MEMS и/или ASIC 910 могут включать в себя контакты 230 или 235 MEMS, или контакты 240 или 245 ASIC, которые не показаны на фиг. 9 для ясности представления. Кроме того, MEMS структуры 940 MEMS могут быть соединены с ASIC 910 с использованием одного или больше из межэлементных соединителей на уровне кристалла, описанных со ссылкой на фиг. 2, которые не показаны на фиг. 9 для ясности представления. ASIC 910 может иметь активную сторону 920 и неактивную сторону 925, которые могут быть, соответственно, аналогичны активной стороне 320 и неактивной стороне 325, соответственно. Кроме того, пакет 900 может включать в себя один или больше из межэлементных соединителей 945 на уровне пакета, которые могут быть соединены с RDL 930 или 930а пакета 900 и/или непосредственно с ASIC 910. Один или больше межэлементных соединителей 945 на уровне пакета могут быть аналогичны межэлементным соединителям 345 на уровне пакета.

В вариантах осуществления одна или больше структур 940 MEMS может быть, по меньшей мере, частично окружена или по-другому соединена с материалом 990 подзаливки. В вариантах осуществления материал 990 подзаливки может состоять из материала на основе эпоксидной смолы с наполнителем или без. Как описано выше, может быть желательным, чтобы полость 903 - и 940 структуры MEMS была, в общем, герметизирована так, чтобы другие материалы не могли попасть в полость 903 и не могли входить в контакт с активной поверхностью MEMS. Материал 990 подзаливки может быть расположен на пакете 900 и, по меньшей мере, частично окружать или закрывать структуру 940 MEMS, для герметичного уплотнения или по-другому защиты структуры 940 MEMS. Другими словами, материал 990 подзаливки может действовать, как другой барьер против попадания нежелательных материалов в полость 903 структуры 940 MEMS. Хотя только одна структура 940 MEMS показана соединенной с материалом 990 подзаливки, в других вариантах осуществления каждая структура 940 MEMS или, по меньшей мере, больше чем одна структура 940 MEMS на пакете 900 может быть соединена с или по-другому, по меньшей мере, частично окружена материалом 990 подзаливки.

В некоторых вариантах осуществления RDL, такой как RDL 930а, может охватывать всю структуру 940 MEMS так, чтобы, в общем, полностью закрыть полость 903 структуры 940 MEMS. В вариантах осуществления такой RDL 930а может использоваться с назначением, аналогичным назначению материала 990 подзаливки, в том, что он может способствовать герметическому уплотнению полости 903 с тем, чтобы нежелательные материалы не могли попасть в полость 903.

В некоторых вариантах осуществления активная сторона 920 ASIC 910 может быть покрыта материалом 980 двухкомпонентного формования или материалом в форме передней стороны, который может быть аналогичен соединению 680 формы по фиг. 6. В вариантах осуществления материал 990 подзаливки и/или расширенный RDL 930а могут предотвратить попадание материала 980 двухкомпонентного формования в полость 903 структуры 940 MEMS. В других вариантах осуществления материал 980 двухкомпонентного формования может использоваться с аналогичным назначением, как описано в отношении материала 990 подзаливки, в том, что он может способствовать герметичному уплотнению полости 903 с тем, чтобы нежелательные материалы не могли попасть в полость 903.

Описанные выше примерные варианты осуществления предназначены для использования в качестве примеров, и не предназначены для ограничения или исключения других вариантов осуществления. Свойства некоторых вариантов осуществления могут быть скомбинированы или могут быть пропущены из других вариантов осуществления. Например, в некоторых вариантах осуществления пакет 900 на фиг. 9 может не включать в себя материал 980 двухкомпонентного формования. В других вариантах осуществления пакет 900 может не включать в себя RDL 930а, охватывающий всю структуру 940 MEMS. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя комбинацию элементов. Например, пакет, такой как пакет 900, может включать в себя TSV 560 MEMS и проводное соединение 565 по фиг. 5. В вариантах осуществления, где определенные элементы, например, структуры 740 MEMS или полости 785 описаны, как находящиеся на активной стороне ASIC, такой как ASIC 710, в других вариантах осуществления, структуры 740 MEMS и/или полость 785 могут быть дополнительно или в качестве альтернативы расположены на неактивной стороне 725 ASIC 710, и соединены с межэлементными соединениями 745 на уровне пакета посредством RDL/TSV, такого как RDL/TSV 430. Другие комбинации свойств или исключения из свойств могут быть реализованы в других вариантах осуществления.

В некоторых вариантах осуществления разные типы MEMS могут быть соединены с одной и той же ASIC. Например, со ссылкой на фиг. 3, MEMS 305 может представлять собой акселерометр. Кроме того, одна из MEMS в другой структуре 340 MEMS может представлять собой гироскоп, в то время как MEMS в третьей структуре 340 MEMS может представлять собой магнитометр. В других вариантах осуществления, по меньшей мере, два типа MEMS могут быть соединены с ASIC, такой как ASIC 310. Например, ASIC 310 может быть соединена с двумя MEMS типа громкоговорителя и одной MEMS типа микрофона. В других вариантах осуществления разные соответствующие комбинации MEMS могут скомбинированы таким образом, что разные MEMS с разными функциями могут быть соединены с одной и той же ASIC, такой как ASIC 310.

На фиг. 10 представлен пример процесса производства для построения пакета, такого как пакеты 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 или 900. В вариантах осуществления MEMS могут быть соединены с одним или больше межэлементными соединителями на этапе 1000. MEMS могут представлять собой MEMS, такие как MEMS 105, 205, 305, 505 или 805. Один или больше межэлементных соединителей могут представлять собой один или больше межэлементных соединителей, таких как межэлементные соединители 115, 215 или 315. В некоторых вариантах осуществления, как отмечено выше, MEMS могут быть соединены с межэлементным соединителем во время производства MEMS. В других вариантах осуществления MEMS могут быть соединены с межэлементным соединителем после изготовления MEMS.

Один или больше межэлементных соединителей могут быть соединены с ASIC, такой как ASIC 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810 или 910 на этапе 1010. В вариантах осуществления один или больше межэлементных соединителей могут представлять собой элемент ASIC, который соединяют с ASIC либо во время производства ASIC или после изготовления ASIC. В некоторых вариантах осуществления один или больше межэлементных соединителей могут быть соединены с ASIC 110 перед соединением MEMS с одним или больше межэлементных соединителей на этапе 1000. Пример процесса изготовления может быть независимым от этого порядка в вариантах осуществления.

В некоторых вариантах осуществления один или больше межэлементных соединителей могут быть соединены с одним или с обоими из MEMS, или ASIC через процессы, такие как поток припоя, соединение термопрессованием или ламинирование.

Варианты осуществления настоящего раскрытия могут быть воплощены в системе, использующей любые соответствующие аппаратные и/или программные средства для ее конфигурирования соответствующим образом. На фиг. 11 схематично иллюстрируется вычислительное устройство 1100 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Вычислительное устройство 1100 может содержать печатную плату, такую как материнская плата 1102 (например, корпус 1152). Материнская плата 1102 может включать в себя множество компонентов, включающих в себя, но без ограничений процессор 1104 и, по меньшей мере, одну микросхему 1106 передачи данных. Процессор 1104 может быть физически и электрически соединен с материнской платой 1102. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, одна микросхема 1106 передачи данных также может быть физически и электрически соединена с материнской платой 1102. В дополнительных вариантах осуществления микросхема 1106 передачи данных может составлять часть процессора 1104.

В зависимости от его вариантов применения вычислительное устройство 1100 может включать в себя другие компоненты, которые могут быть или могут не быть физически и электрически соединены с материнской платой 1102. Эти другие компоненты могут включать в себя, но без ограничений, энергозависимое запоминающее устройство (например, DRAM), энергонезависимое запоминающее устройство (например, ROM), память флэш, графический процессор, цифровой сигнальный процессор, криптопроцессор, набор микросхем, антенну, дисплей, сенсорный дисплей, контроллер сенсорного дисплея, батарею, аудиокодек, видеокодек, усилитель мощности, устройство системы глобальной навигации (GPS), компас, акселерометр, гироскоп, громкоговоритель, камеру и устройство - массовый накопитель информации (такое как привод жесткого диска, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) и т.д.). Дополнительные компоненты, не показанные на фиг. И, могут включать в себя микрофон, фильтр, генератор, датчик давления, микросхему RFID. В вариантах осуществления, один или больше из компонентов может представлять собой MEMS, такую как MEMS 105, 205, 305, 505 или 805, или структуру MEMS, такую как структуры 340, 440, 540, 640, 740, 840 или 940 MEMS. В некоторых вариантах осуществления один или больше компонентов может представлять собой общий термин для пакета, такого как пакеты 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 или 900, которые содержат один или больше компонентов.

Микросхема 1106 передачи данных может обеспечить беспроводную передачу данных для передачи данных в и из вычислительного устройства 1100. Термин "беспроводный" и его производные может использоваться для описания схем, устройств, систем, способов, технологий, каналов передач данных и т.д., которые могут выполнять обмен данными путем использования модулированного электромагнитного излучения через нетвердую среду. Этот термин не подразумевает, что ассоциированные устройства не содержат какие-либо провода, хотя в некоторых вариантах осуществления они могут не иметь их. Микросхема 1106 передачи данных может воплощать любой один из множества стандартов беспроводной передачи данных или протоколов, включая в себя, но без ограничений, стандарты Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), включая в себя Wi-Fi (семейство IEEE 802.11), стандарты IEEE 802.16 (например, ШЕЕ 802.16-2005 улучшенный), проект долгосрочного развития (LTE) вместе с любыми улучшениями, обновлениями и/или ревизиями (например, усовершенствованный проект LTE, ультрамобильный проект широковещательной передачи (UMB) (также называемый "3GPP2") и т.д.). IEEE 802.16, совместимые с сетями BWA, обычно называются сетями WiMAX, и этот акроним обозначает возможность взаимодействия во всем мире для микроволнового доступа, который представляет собой сертификационную метку для продуктов, которые прошли проверку на соответствие и испытания по взаимодействию для стандартов IEEE 802.16. Микросхема 1106 передачи данных может работать в соответствии с Глобальной системой для мобильной связи (GSM), общей службой пакетной радиопередачи данных (GPRS), универсальной мобильной системой коммуникаций (UMTS), высокоскоростным пакетным доступом (HSPA), развернутым HSPA (e-HSPA), или сеть LTE. Микросхема 1106 передачи данных может работать в соответствии с улучшенными данными для развития GSM (EDGE), сетью радиодоступа GSM EDGE (GERAN), универсальной наземной сетью радиодоступа (UTRAN), или развернутой UTRAN (e-UTRAN). Микросхема 1106 передачи данных может работать в соответствии с множественным доступом с кодовым разделением каналов (CDMA), множественным доступом с временным разделением каналов (TDMA), цифровым улучшенным беспроводным обменом данных (DECT), оптимизированными стандартами данных развития, (EV-DO), их производными, а также любыми другими беспроводными протоколами, которые обозначены, как 3G, 4G, 5G и так далее. Микросхема 1106 передачи данных может работать в соответствии с другими беспроводными протоколами в других вариантах осуществления.

Вычислительное устройство 1100 может включать в себя множество микросхем 1106 передачи данных. Например, первая микросхема 1100 передачи данных может быть специально выделенной для беспроводного обмена данными на коротком расстоянии, например, в соответствии с Wi-Fi и Bluetooth, и вторая микросхема 1106 передачи данных может быть специально выделена для беспроводной передачи данных на большем расстоянии, например, в соответствии с GPS, EDGE, GPR, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO и другие.

Процессор 1104 вычислительного устройства 1100 может включать в себя полупроводниковый кристалл в узле пакета IC. Термин "процессор" может относиться к любому устройству или части устройства, которое обрабатывают электронные данные из регистров и/или запоминающего устройства для преобразования этих электронных данных в другие электронные данные, которые могут быть сохранены в регистрах и/или в запоминающем устройстве.

Микросхема 1106 передачи данных также может включать в себя кристалл в узле пакета IC. В дополнительных вариантах осуществления другой компонент (например, запоминающее устройство или другое устройство интегральной схемы), расположенный внутри вычислительного устройства 1100 может содержать кристалл в узле пакета IC.

В различных вариантах осуществления вычислительное устройство 1100 может представлять собой переносной компьютер, нетбук, ноутбук, ультрабук, смартфон, планшетный компьютер, карманный персональный компьютер (PDA), ультрамобильный ПК, мобильный телефон, настольный компьютер, сервер, принтер, сканер, монитор, телевизионную приставку, модуль управления развлечениями, цифровую камеру, портативный музыкальный проигрыватель или блок цифровой видеозаписи. В дополнительных вариантах осуществления вычислительное устройство 1100 может представлять собой любое другое электронное устройство, которое обрабатывает данные, например, в многофункциональном устройстве, таком как многофункциональный факс или печатающее устройство.

Примеры

Пример 1 может включать в себя пакетную сборку, содержащую: интегральную специализированную схему (ASIC), имеющую активную сторону и неактивную сторону, противоположную активной стороне; микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону; и один или больше межэлементных соединителей; в котором MEMS соединена непосредственно с ASIC через один или больше межэлементных соединителей; и в котором MEMS, ASIC, и один или больше межэлементных соединителей формируют полость между MEMS, ASIC и одним или больше межэлементными соединителями.

Пример 2 может включать в себя пакетную сборку по примеру 1, в которой MEMS представляет собой первую MEMS, полость представляет собой первую полость, и один или больше межэлементных соединителей представляют собой первый, один или больше межэлементных соединителей, пакетную сборку, дополнительно содержащую: вторую MEMS; и второй один или больше межэлементных соединителей; в котором вторая MEMS соединена непосредственно с ASIC через второй, один или больше межэлементных соединителей, в которой вторая MEMS, ASIC и второй один или больше межэлементных соединителей формируют вторую полость между второй MEMS, ASIC и вторым одним или больше межэлементных соединителей.

Пример 3 может включать в себя пакетную сборку по примеру 2, в которой первая MEMS представляет собой гироскоп, акселерометр, магнитометр, микрофон, фильтр, генератор, датчик давления, микросхему радиочастотной идентификации (RFID) или громкоговоритель.

Пример 4 может включать в себя пакетную сборку по примеру 2, дополнительно содержащую один или больше межэлементных соединителей на уровне пакета, соединенных с ASIC.

Пример 5 может включать в себя пакетную сборку по примеру 4, в которой индивидуальный межэлементный соединитель на уровне пакета из одного или более межэлементных соединителей на уровне пакета соединен с неактивной стороной первой MEMS; и в котором индивидуальный межэлементный соединитель на уровне пакета соединен с ASIC через сквозное отверстие в кремнии (TSV) с неактивной стороны MEMS на активную сторону MEMS, в котором TSV соединено с ASIC.

Пример 6 может включать в себя пакетную сборку по примеру 2, в которой межэлементное соединение первого одного или больше соединений соединено с уровнем перераспределения (RDL) ASIC.

Пример 7 может включать в себя пакетную сборку по примеру 6, в которой первый один или больше межэлементных соединителей и ASIC соединены с подзаливкой; в котором подзаливка выполнена с возможностью герметичного уплотнения первой полости; и в котором первая полость, по существу, не содержит подзаливку.

Пример 8 может включать в себя пакетную сборку по примеру 7, в которой RDL соединен с каждым из первого одного или больше межэлементных соединителей и с подзаливкой, RDL выполнен с возможностью дополнительного герметичного уплотнения первой полости.

Пример 9 может включать в себя пакетную сборку по примеру 7, дополнительно содержащую состав формы, инкапсулирующей, по меньшей мере, неактивную сторону первого MEMS, подзаливку и, по меньшей мере, часть ASIC, в котором полость, по существу, не содержит состав формы.

Пример 10 может включать в себя пакетную сборку по любому из примеров 2-6, дополнительно содержащую состав формы, покрывающей, по меньшей мере, часть одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC, в котором первая MEMS соединена с другой одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC.

Пример 11 может включать в себя пакетную сборку по любому одному из примеров 2-6, в которой ASIC содержит третью полость, расположенную на активной стороне или неактивной стороне ASIC; и в котором первая MEMS соединена с ASIC в пределах третьей полости.

Пример 12 может включать в себя пакетную сборку по любому из примеров 2-4, в которой первая MEMS соединена с одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через первое одно или больше взаимных соединений; и в котором первая MEMS электрически соединена с другой одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через одно или больше сквозных отверстий через кремний (TSVs) в ASIC, в котором одно или больше TSV, выполнено с возможностью предоставления электрического пути от одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC на другую одну из активной стороны или неактивной стороны ASIC.

Пример 13 может включать в себя пакетную сборку по примеру 12, в котором первая MEMS электрически соединена с одной или больше из TSV через одно или более проводных соединений.

Пример 14 может включать в себя способ изготовления узла пакета, способ, содержит этапы, на которых: соединяют микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону с одним или более межэлементными соединителями; и соединяют один или больше межэлементных соединителей непосредственно со специализированной интегральной схемой (ASIC), имеющей активную сторону и неактивную сторону, противоположную активной стороне; в котором MEMS, ASIC и один или более межэлементных соединений образуют полость между MEMS, ASIC и одним или более межэлементными соединениями.

Пример 15 может включать в себя способ по примеру 14, в котором MEMS представляет собой первую MEMS, полость представляет собой первую полость, и один или более межэлементных соединителей представляют собой первый, один или более межэлементных соединителей, и дополнительно содержащий этапы, на которых: соединяют вторую MEMS со вторым одним или более межэлементными соединителями; и соединяют второй один или более межэлементных соединителей непосредственно с ASIC; при этом ASIC, вторая MEMS и второе одно или более межэлементных соединений образуют вторую полость.

Пример 16 может включать в себя способ по примеру 15, в котором этап соединения первого межэлементного соединения с ASIC содержит подэтап, на котором: соединяют первое межэлементное соединение со слоем перераспределения (RDL) ASIC.

Пример 17 может включать в себя способ по примерам 15 или 16, дополнительно содержащий этапы, на которых: покрывают, по меньшей мере, часть одной из активной или неактивной стороны ASIC формовочным компаундом, при этом первая полость, по существу, не содержит формовочный компаунд.

Пример 18 может включать в себя способ по примерам 15 или 16, дополнительно содержащий этап, на котором: формируют третью полость в ASIC; и соединяют первую MEMS с ASIC в третьей полости.

Пример 19 может включать в себя способ по примерам 15 или 16, дополнительно содержащий этап, на котором: соединяют первую MEMS с ASIC через проводное соединение.

Пример 20 может включать в себя способ по примерам 15 или 16, дополнительно содержащий этап, на котором: соединяют ASIC с печатной платой через межэлементное соединение на уровне пакета.

Пример 21 может включать в себя способ по примеру 20, дополнительно содержащий этапы, на которых: соединяют межэлементный соединитель на уровне пакета с неактивной стороной первой MEMS; и соединяют межэлементный соединитель на уровне пакета с ASIC через сквозное отверстие в кремнии (TSV) с неактивной стороны MEMS на активную сторону MEMS, в котором TSV соединено с ASIC.

Пример 22 может включать в себя способ по примерам 15 или 16, дополнительно содержащий этапы, на которых: соединяют первую MEMS с одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через первый один или более межэлементных соединителей; и электрически соединяют первую MEMS с другой одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через одно или более сквозных отверстий в кремнии (TSV) в ASIC, в котором один или более TSV выполнены с возможностью предоставления электрического пути с одной активной стороны или неактивной стороны ASIC на другую одну активную сторону или неактивную сторону ASIC.

Пример 23 может включать в себя систему с уменьшенным размером узла пакета, система, содержащую: печатную плату; пакетную сборку, соединенную с печатной платой, при этом пакетная сборка содержит специализированную интегральную схему (ASIC), имеющую активную сторону и неактивную сторону, противоположную активной стороне; микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону; и один или более из межэлементных соединителей; в которой MEMS соединена непосредственно с ASIC через один или более межэлементных соединителей; и в которой MEMS, ASIC и один или более из межэлементных соединителей формируют полость между MEMS, ASIC и одним или более межэлементных соединителей.

Пример 24 может включать в себя систему по примеру 23, в которой MEMS представляет собой первую MEMS, полость представляет собой первую полость, и один или более межэлементных соединителей представляют собой первый, один или более межэлементных соединителей, пакетная сборка, дополнительно содержащая: вторую MEMS; и второй один или более межэлементных соединителей; при этом вторая MEMS непосредственно соединена с ASIC через второй, один или более межэлементных соединителей, причем вторая MEMS, ASIC и второй один или более межэлементных соединителей формируют вторую полость между второй MEMS, ASIC и вторым одним или больше межэлементными соединителями.

Пример 25 может включать в себя пакетную сборку по примеру 24, в котором первая MEMS представляет собой гироскоп, акселерометр, магнитометр, микрофон, фильтр, генератор, датчик давления, микросхему радиочастотной идентификации (RFID) или громкоговоритель.

Различные варианты осуществления могут включать в себя любую соответствующую комбинацию описанных выше вариантов осуществления, включая в себя альтернативные (или) варианты осуществления для вариантов осуществления, которые были описаны выше в сослагательном наклонении (и) (например, "и" может представлять собой "и/или"). Кроме того, некоторые варианты осуществления могут включать в себя одно или более изделий промышленного производства (например, энергонезависимый считываемый компьютером носитель информации), на котором записаны инструкции, которые при их исполнении приводят к действиям по любому одному из описанных выше вариантов осуществления. Кроме того, некоторые варианты осуществления могут включать в себя устройства или системы, имеющие любое соответствующее средство, для выполнения различных операций описанных выше вариантов осуществления.

Представленное выше описание иллюстрированных вариантов осуществления изобретения, включающие в себя то, что описано в Реферате, не предназначено быть исчерпывающим или не ограничивает изобретение точными раскрытыми формами. В то время как конкретные варианты осуществления и примеры для изобретения были описаны здесь с целью иллюстрации, различные эквивалентные модификации возможны в пределах объема изобретения, и они будут понятны для специалистов в соответствующей области техники.

Такие модификации могут быть выполнены в изобретении с учетом представленного выше подробного описания изобретения. Термины, используемые в представленной ниже формуле изобретения, не следует рассматривать, как ограничение изобретения конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в описании и в формуле изобретения. Скорее, объем изобретения должен быть определен полностью следующими пунктами формулы изобретения, которые также рассматриваются в соответствии с установленными доктринами интерпретации формулы изобретения.

Изобретение относится к компонентам электронных устройств, а именно к способам и устройствам для сборки пакетов для мобильных устройств. Пакетная сборка включает в себя специализированную интегральную схему (ASIC) и микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону, MEMS соединена непосредственно с ASIC через один или более межэлементных соединителей, MEMS, ASIC и один или более межэлементных соединителей образуют полость, такую, что активный участок MEMS находится в пределах полости, вторую MEMS и второй один или более межэлементных соединителей, при этом вторая MEMS соединена непосредственно с ASIC через второй один или более межэлементных соединителей, причем вторая MEMS, ASIC и второй один или более межэлементных соединителей образуют вторую полость между второй MEMS, ASIC и вторым одним или более межэлементных соединителей, а межэлементное соединение первого одного или более соединений соединено с уровнем перераспределения (RDL) ASIC. Изобретение обеспечивает уменьшение размеров и снижение затрат и времени производства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил., 25 пр.

1. Пакетная сборка, содержащая:
специализированную интегральную схему (ASIC), имеющую активную сторону и неактивную сторону, противоположную активной стороне;
микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону; и
один или более межэлементных соединителей; при этом
MEMS соединена непосредственно с ASIC через один или более межэлементных соединителей; причем
MEMS, ASIC и один или более межэлементных соединителей формируют полость между MEMS, ASIC и одним или более межэлементных соединителей; при этом
MEMS представляет собой первую MEMS, полость представляет собой первую полость, а один или более межэлементных соединителей представляют собой первый один или более межэлементных соединителей, дополнительно содержащая:
вторую MEMS; и
второй один или более межэлементных соединителей; при этом
вторая MEMS соединена непосредственно с ASIC через второй один или более межэлементных соединителей, причем вторая MEMS, ASIC и второй один или более межэлементных соединителей формируют вторую полость между второй MEMS, ASIC и вторым одним или более межэлементных соединителей; а
межэлементное соединение первого одного или более соединений соединено с уровнем перераспределения (RDL) ASIC.

2. Пакетная сборка по п. 1, в которой первая MEMS представляет собой гироскоп, акселерометр, магнитометр, микрофон, фильтр, генератор, датчик давления, микросхему радиочастотной идентификации (RFID) или громкоговоритель.

3. Пакетная сборка по п. 1, дополнительно содержащая один или более межэлементных соединителей на уровне пакета, соединенных с ASIC.

4. Пакетная сборка по п. 3, в которой индивидуальный межэлементный соединитель на уровне пакета из одного или более межэлементных соединителей на уровне пакета соединен с неактивной стороной первой MEMS; при этом
индивидуальный межэлементный соединитель на уровне пакета соединен с ASIC через сквозное отверстие в кремнии (TSV) с неактивной стороны MEMS на активную сторону MEMS, причем TSV соединено с ASIC.

5. Пакетная сборка по п. 1, в которой первый один или более межэлементные соединители и ASIC соединены с подзаливкой; при этом
подзаливка выполнена с возможностью герметичного уплотнения первой полости; причем
первая полость, по существу, не содержит подзаливку.

6. Пакетная сборка по п. 5, в которой RDL соединен с каждым из первого одного или более межэлементных соединителей и с подзаливкой, a RDL выполнен с возможностью дополнительного герметичного уплотнения первой полости.

7. Пакетная сборка по п. 5, дополнительно содержащая формовочный компаунд, герметизирующий по меньшей мере неактивную сторону первого MEMS, подзаливку и по меньшей мере часть ASIC, при этом полость, по существу, не содержит формовочного компаунда.

8. Пакетная сборка по п. 1, дополнительно содержащая формовочный компаунд, покрывающий по меньшей мере часть одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC, при этом первая MEMS соединена с другой одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC.

9. Пакетная сборка по п. 1, в которой ASIC содержит третью полость, расположенную на активной стороне или неактивной стороне ASIC; при этом первая MEMS соединена с ASIC в пределах третьей полости.

10. Пакетная сборка по п. 1, в которой первая MEMS соединена с одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через первое одно или более взаимных соединений; а
первая MEMS электрически соединена с другой одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через одно или более сквозных отверстий через кремний (TSVs) в ASIC, при этом одно или более TSV, выполнено с возможностью предоставления электрического пути от одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC на другую одну из активной стороны или неактивной стороны ASIC.

11. Пакетная сборка по п. 10, в которой первая MEMS электрически соединена с одной или более из TSV через одно или более проводных соединений.

12. Способ изготовления пакетной сборки, содержащий этапы, на которых:
соединяют микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону с одним или более межэлементными соединителями; и соединяют один или более межэлементных соединителей непосредственно со специализированной интегральной схемой (ASIC), имеющей активную сторону и неактивную сторону, противоположную активной стороне; при этом
MEMS, ASIC и один или более межэлементных соединений образуют полость между MEMS, ASIC и одним или более межэлементными соединениями; при этом
MEMS представляет собой первую MEMS, полость представляет собой первую полость, а один или более межэлементных соединителей представляют собой первый один или более межэлементных соединителей;
соединяют вторую MEMS со вторым одним или более межэлементными соединителями; и
соединяют второй один или более межэлементных соединителей непосредственно с ASIC; при этом
ASIC, вторая MEMS и второе одно или более межэлементных соединений образуют вторую полость; причем
этап соединения первого межэлементного соединения с ASIC содержит подэтап, на котором: соединяют первое межэлементное соединение со слоем перераспределения (RDL) ASIC.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором покрывают по меньшей мере часть одной из активной или неактивной стороны ASIC формовочным компаундом, при этом первая полость, по существу, не содержит формовочного компаунда.

14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:
формируют третью полость в ASIC; и
соединяют первую MEMS с ASIC в третьей полости.

15. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором соединяют первую MEMS с ASIC через проводное соединение.

16. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором соединяют ASIC с печатной платой через межэлементное соединение на уровне пакета.

17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этапы, на которых соединяют межэлементный соединитель на уровне пакета с неактивной стороной первой MEMS; и
соединяют межэлементный соединитель на уровне пакета с ASIC через сквозное отверстие в кремнии (TSV) с неактивной стороны MEMS на активную сторону MEMS, причем TSV соединено с ASIC.

18. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:
соединяют первую MEMS с одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через первый один или более межэлементных соединителей; и
электрически соединяют первую MEMS с другой одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC через одно или более сквозных отверстий в кремнии (TSV) в ASIC, при этом одно или более TSV выполнено с возможностью обеспечения электрического пути с одной из активной стороны или неактивной стороны ASIC на другую одну из активной стороны или неактивной стороны ASIC.

19. Система пакетной сборки, содержащая:
печатную плату;
пакетную сборку, соединенную с печатной платой, содержащую:
специализированную интегральную схему (ASIC), имеющую активную сторону и неактивную сторону, противоположную активной стороне;
микроэлектромеханическую систему (MEMS), имеющую активную сторону и неактивную сторону; и
один или более из межэлементных соединителей;
при этом MEMS соединена непосредственно с ASIC через один или более межэлементных соединителей; причем
MEMS, ASIC и один или более из межэлементных соединителей формируют полость между MEMS, ASIC и одним или более межэлементных соединителей, при этом
MEMS представляет собой первую MEMS, полость представляет собой первую полость, и один или более межэлементных соединителей представляют собой первый один или более межэлементных соединителей, а пакетная сборка дополнительно содержит:
вторую MEMS; и
второй один или более межэлементных соединителей; причем
вторая MEMS непосредственно соединена с ASIC через второй один или более межэлементных соединителей, при этом вторая MEMS, ASIC и второй один или более межэлементных соединителей формируют вторую полость между второй MEMS, ASIC и вторым одним или более межэлементными соединителями; а
межэлементное соединение первого одного или более соединений соединено с уровнем перераспределения (RDL) ASIC.

20. Система по п. 19, в которой первая MEMS представляет собой гироскоп, акселерометр, магнитометр, микрофон, фильтр, генератор, датчик давления, микросхему радиочастотной идентификации (RFID) или громкоговоритель.