[发明专利]MEMS传感器器件和相关MEMS传感器器件的晶片级组件

权利要求书

1.一种MEMS传感器器件组件，包括：

第一裸片，具有内表面和外表面，微机械检测结构位于所述内表面上；以及

第二裸片，具有内表面和外表面，所述第二裸片集成被可操作地耦合到所述微机械检测结构的电子电路，所述第二裸片的所述内表面耦合到所述第一裸片的所述内表面，所述第一裸片的所述外表面和所述第二裸片的所述外表面是所述组件的暴露的外表面，并且所述外表面中的至少一个外表面被配置为放置成与所述组件外部的结构直接接触，其中所述第二裸片包括位于靠近所述微机械检测结构的腔体，并且其中所述微机械检测结构是第一微机械检测结构，所述组件进一步包括集成第二微机械检测结构的第三裸片，所述第三裸片被固定到所述第二裸片的所述内表面、被容纳在所述第二裸片的所述腔体中、并以一定距离面向所述第一微机械检测结构，所述第二微机械检测结构被电耦合到所述电子电路。

2.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一裸片的所述外表面和所述第二裸片的所述外表面在各自的平行平面内，并且所述第一裸片和所述第二裸片在横切于所述平面的方向上耦合。

3.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一裸片和所述第二裸片被配置成被机械及电气地耦合至所述组件外部的结构，而不引入封装材料。

4.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一裸片的所述外表面和所述第二裸片的所述外表面的至少一个外表面被配置成直接耦合到印刷电路板上。

5.根据权利要求4所述的组件，其中被配置为直接耦合到所述印刷电路板的所述外表面包括被配置为将所述组件电耦合到所述印刷电路板的第一电连接元件。

6.根据权利要求5所述的组件，进一步包括：

第二电连接元件，位于所述第一裸片的所述内表面与所述第二裸片的所述内表面之间，并且将所述第一微机械检测结构电耦合到所述电子电路；

导电通孔，延伸穿过所述第一裸片和所述第二裸片中的一个裸片；以及

第三电连接元件，位于所述第一裸片的所述内表面和所述第二裸片的所述内表面之间，并且被配置为通过所述导电通孔电耦合到所述第一电连接元件。

7.根据权利要求1所述的组件，包括在所述第一裸片和所述第二裸片之间的耦合环，所述耦合环将所述第一裸片和所述第二裸片耦合在一起，所述耦合环环绕所述第一微机械检测结构。

8.根据权利要求1所述的组件，其中在所述第二裸片中的所述腔体具有侧壁，所述组件进一步包括具有相应地位于所述侧壁上的相应部分的导电路径，以及在所述第三裸片中的所述第二微机械检测结构通过所述导电路径被耦合到所述电子电路。

9.根据权利要求8所述的组件，包括集成第三微机械检测结构的第四裸片，所述第四裸片固定到所述第二裸片的所述内表面并且被容纳在所述第二裸片中的所述腔体中，所述第三微机械检测结构被电耦合到所述电子电路。

10.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一微机械检测结构是声转换器，并且包括具有第一腔体的半导体材料的衬底，悬在所述第一腔体之上的膜，和电容耦合到所述膜的刚性板。

11.根据权利要求10所述的组件，其中：

在所述第一裸片中的所述腔体与所述组件外部的环境流体接触，并允许声压波进入所述组件；

所述第二裸片包括位于接近所述第一微机械检测结构的第二腔体；以及

所述第一腔体和所述第二腔体相应地形成所述声转换器的前腔室和后腔室。

12.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一微机械检测结构是压力传感器，并且包括具有悬在埋置的腔体之上的膜的半导体材料的衬底；其中所述压力传感器进一步包括弹性元件，所述弹性元件将所述膜耦合到所述衬底，所述膜通过在所述第一裸片中的腔体被悬在一侧。

13.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一裸片和所述第二裸片具有外部侧表面，所述外部侧表面横切于所述外表面和内表面并且被配置为放置成与外部结构直接接触。