CN114746361A - 具有电气和物理连接的片上信号路径 - Google Patents

Abstract

一种示例性微机电***(MEMS)设备包括多个堆叠的层，该多个堆叠的层包括至少一个包括响应待测量的力的微机电组件的层。其中的两个层可以包括相应的第一外部电连接点和第二外部电连接点。多条导电路径可以以连续的方式部署在第一外部电连接点和第二外部电连接点之间的所述多个层中的每个层的外部表面上。

Description

具有电气和物理连接的片上信号路径

背景技术

诸如智能电话、智能手表、平板电脑、汽车、空中无人机(aerial drone)、电器、飞行器、运动辅助设备和游戏控制器之类的众多物品在其操作期间使用传感器(例如，运动传感器、压力传感器、温度传感器等)。在商业应用中，微机电(MEMS)设备或传感器(诸如加速度计和陀螺仪)捕获复杂的移动并确定朝向或方向。例如，智能电话配备有加速度计和陀螺仪，以增强依赖全球定位***(GPS)信息的导航***。在另一个示例中，飞行器基于陀螺仪测量结果(例如，滚转、俯仰和偏航)来确定朝向并且车辆实现辅助驾驶以提高安全性(例如，用于识别打滑或翻滚情况)。

随着越来越多的产品结合用于各种应用的MEMS技术，MEMS设备必须与多种形状要素集成并集成在小型化的设备中。MEMS设备通常可以包括众多组件和***，诸如微机电组件、模拟和数字电路***，以及用于基于与微机电组件相关联的信号计算输出的其它相关联的处理电路***。此外，这些组件需要被保护以免受外部环境影响、被包装并与其它组件互连。结果所得的MEMS设备虽然非常小，但仍会占用最终使用设备内的宝贵空间。

发明内容

在本公开的一些实施例中，微机电(MEMS)设备可以包括第一层、第二层以及耦合在第一层和第二层之间的第三层，其中第三层包括一个或多个MEMS组件。MEMS设备还可以包括位于第一层的外部表面处的第一多个电连接点和位于第二层的外部表面处的第二多个电连接点。MEMS设备还可以包括多条导电路径，其中每条导电路径在第一多个电连接点之一与第二多个连接点之一之间提供材料的连续部分，并且其中每条导电路径部署在第一层的外部表面、第二层的外部表面和第三层的外部表面之上。

在本公开的一些实施例中，MEMS设备可以包括多个层，其中所述多个层中的至少一个层包括一个或多个MEMS组件。MEMS设备还可以包括位于多个层中的第一层的第一平面外部表面处的第一多个电连接点和位于多个层中的第二层的第二平面外部表面处的第二多个电连接点。MEMS设备还可以包括在第一平面外部表面和第二平面外部表面之上的多条导电路径，其中每条导电路径在第一多个电连接点之一与第二多个电连接点之一之间提供材料的连续部分，并且其中多条导电路径中的每一条沿着位于第一平面外部表面和第二平面外部表面之间的多个层中的一个或多个层的第三平面外平面表面延伸。

在本公开的一些实施例中，用于操作最终使用设备中的MEMS设备的方法可以包括在第一多个电连接点的第一子集处接收来自MEMS设备的多个信号，其中MEMS设备包括多个层，其中多个层中的至少一个层包括一个或多个MEMS组件，并且其中第一多个电连接点位于多个层中的第一层的第一平面外部表面处。该方法还可以包括经由多条导电路径的第一子集将来自MEMS设备的多个信号提供给第二多个电连接点的第一子集，其中每条导电路径在第一多个电连接点之一与第二多个连接点之一之间提供材料的连续部分。该方法还可以包括在第二多个电连接点的第二子集处接收来自最终使用设备的多个信号，其中第二多个电连接点位于多个层中的第二层的第二平面外部表面处。该方法还可以包括经由多条导电路径的第二子集将来自最终使用设备的多个电信号提供给第一多个电连接点的第二子集，其中，对于导电路径中的每条导电路径，材料的连续部分都包括在相应的第一电连接点和相应的第二电连接点之间的直角。

附图说明

在结合附图考虑以下详细描述后，本公开的上述和其它特征、其性质和各种优点将更加明显，其中：

图1示出了根据本公开的一些实施例的示例性运动感测***；

图2描绘了根据本公开的一些实施例的在连接点之间具有材料的连续部分的示例性MEMS设备；

图3描绘了根据本公开的一些实施例的图2的示例性MEMS设备的示例性俯视图和前视图；

图4描绘了根据本公开的一些实施例的图2-3的示例性MEMS设备的示例性透视图；以及

图5描绘了根据本公开的一些实施例的用于制造在连接点之间具有材料的连续部分的MEMS设备的示例性步骤。

具体实施方式

MEMS设备使用半导体工艺制造并且包括接合在一起的多个堆叠的层。层中的一层或多层包括微机电组件，该微机电组件通过响应于力而移动并测量该移动以生成输出信号和/或响应于力而修改电信号来响应感兴趣的力(例如，线性加速度、角速度、压力、磁力、超声力等)。微机电组件包装在MEMS设备的其它层内。MEMS设备的层中的一层或多层包括处理由微机电组件产生的信号的电路***(例如，滤波、缩放等)。所产生的输出信号被提供至MEMS设备的外部表面，以传输给最终使用设备的其它组件以进行附加处理。此外，MEMS设备还接收输入信号(例如，电源信号、接地、时钟信号、用于修改寄存器值的控制信号、用于通信的数据线等)。这些输入信号经由MEMS设备的外部表面被接收。

在本公开的实施例中，MEMS设备的层可以包括包含微机电组件的MEMS层以及封装MEMS层的盖和基板层。这些层之一可以在其外部表面上包括多个电连接点，输入信号从所述多个电连接点分布在MEMS设备内，并且输出信号从MEMS设备内提供至所述多个电连接点(例如，“内部连接点”)。MEMS设备的另一层可以包括多个电连接点，用于连接到最终使用设备的其它组件(例如，“外部连接点”)。可以在MEMS设备的外部表面上在内部连接点和外部连接点之间形成导电路径。

内部连接点和外部连接点之间的每条导电路径可以由单个的材料的连续部分形成，材料诸如是铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钴(Co)、锡(Sn)，或其组合。导电路径可以沿着多个平面表面延伸，这些平面表面以诸如90°角之类的角度相交。例如，导电路径可以沿着包括内部连接点的第一外部平面表面延伸并且被图案化为横穿第一外部平面表面和第二外部平面表面之间的成角度的交叉部。导电路径可以沿着第二外部表面的至少一部分延伸，并且在一些实施例中，沿着附加的成角度的交叉部和外部表面的至少一部分延伸，以形成与外部连接点的电连接。

在实施例中，内部连接点可以位于基板层的外部表面的水平延伸的搁板上(例如，在x-y平面中)。导电路径可以沿着搁板延伸，直到搁板与MEMS设备的(例如，基板层或MEMS层的)垂直竖直外部表面(例如，在y-z平面中)相交。导电路径可以作为材料的连续部分在水平延伸的搁板与竖直外部表面之间的90°角上延伸，并且进一步沿着竖直外部表面在大致竖直方向(例如，正z轴方向)上延伸。竖直外部表面可以包括MEMS层的外部表面以及在MEMS层上方的盖层的外部表面。导电路径可以在MEMS层的外部表面和盖层的外部表面上延伸(例如，在垂直于水平延伸搁板的y-z平面中)，直到它们到达盖层的上部外部水平表面。盖层的上部外部水平表面可以与竖直外部表面形成垂直壁架，导电路径可以作为材料的连续部分在该竖直外部表面上延伸(例如，在盖层的平行于搁板的x-y平面上)，使得导电路径还可以在上部外部水平表面上延伸。

外部连接点可以位于盖层的上部外部水平表面之上。外部连接点中的至少一个可以提供接地信号，例如，其延伸到盖层中。导电路径还可以沿着盖层的上部外部水平表面延伸以连接到外部连接点并且导致在相应内部连接点与外部连接点之间直接延伸的导电材料的连续部分。然后可以将外部连接点连接到最终使用设备的其它电路***。可以在外部连接点上形成焊料耦合件，用于直接焊接到外部组件，诸如在MEMS设备与最终使用设备的其它组件之间路由输入和输出信号的电路板。在一些实施例中，焊料耦合件可以以特定方式分布(例如，均匀分布或其它图案)，以便也促进MEMS设备与外部组件之间的物理连接。焊料耦合件因此可以形成MEMS设备与其它组件之间的物理和电连接两者，使得不需要其它物理连接或者焊料耦合件形成MEMS设备与外部电路***之间的主要物理连接。

图1描绘了根据本公开的一些实施例的示例性运动感测***10。虽然在图1中描绘了特定组件，但是将理解的是，传感器、处理组件、存储器和其它电路***的其它合适组合可以根据不同应用和***的需要来使用。在如本文所述的实施例中，运动感测***可以至少包括MEMS设备12和支持电路***，诸如处理电路***14和存储器16。在一些实施例中，一个或多个附加的MEMS设备18(例如，MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、MEMS麦克风、MEMS压力传感器和指南针)可以包括在运动处理***10内以提供集成的运动处理单元(“MPU”)(例如，包括3轴MEMS陀螺仪感测、3轴MEMS加速度计感测、麦克风、压力传感器和指南针)。

处理电路***14可以包括基于运动处理***10的要求提供必要处理的一个或多个组件。在一些实施例中，处理电路***14可以包括硬件控制逻辑，该硬件控制逻辑可以集成在传感器的芯片内(例如，在MEMS设备12或其它MEMS设备18的基板或盖上，或者在芯片的与MEMS设备12或其它MEMS设备18相邻的部分上)以控制MEMS设备12或其它MEMS设备18的操作并执行MEMS设备12或其它MEMS设备18的处理的各方面。在一些实施例中，MEMS设备12和其它MEMS设备18可以包括一个或多个寄存器，其允许修改硬件控制逻辑的操作的各方面(例如，通过修改寄存器的值)。在一些实施例中，处理电路***14还可以包括诸如微处理器之类的处理器，其执行例如存储在存储器16中的软件指令。微处理器可以通过与硬件控制逻辑交互来控制MEMS设备12的操作，并且处理从MEMS设备12接收的信号。微处理器可以以相似的方式与其它传感器交互。

虽然在一些实施例中(图1中未描绘)MEMS设备12或其它MEMS设备18可以直接与外部电路***通信(例如，经由到传感器输出端和控制输入端的串行总线或直接连接)，但是在实施例中，处理电路***14可以处理从MEMS设备12和其它MEMS设备18接收的数据，并经由通信接口20(例如，SPI或I2C总线，或在汽车应用中，控制器局域网(CAN)或本地互连网络(LIN)总线)与外部组件通信。处理电路***14可以将从MEMS设备12和其它MEMS设备18接收的信号转换成适当的测量结果单位(例如，基于由通过通信总线20通信的其它计算单元提供的设置)并执行更复杂的处理以确定测量结果，诸如朝向或Euler角，并且在一些实施例中，从传感器数据确定是否正在发生特定活动(例如，行走、跑步、制动、打滑、滚动等)。

在一些实施例中，某些类型的信息可以基于来自多个MEMS设备的数据在可以被称为传感器融合的过程中确定。通过组合来自各种传感器的信息，可以能够准确地确定在各种应用中有用的信息，诸如图像稳定、导航***、汽车控制和安全、航位推算、远程控制和游戏设备、活动传感器、三维相机、工业自动化和众多其它应用。

每个MEMS设备或MEMS设备的组合可以包括封装在诸如盖层和基板层之类的其它层之间的(例如，MEMS层的)微机电组件。例如，MEMS层可以包括微机电组件，该微机电组件以如下方式响应感兴趣的力：生成由MEMS设备(例如，通过诸如CMOS基板层之类的基板层内的电路***或通过MEMS设备的接合的处理层)处理以生成输出信号(诸如表示感测到的运动的模拟或数字信号、状态信号、数据信号和控制信号)的信号。还向MEMS设备供应来自外部设备的输入信号，诸如电源信号、接地、时钟信号、寄存器控制信号和数据线。

图2描绘了根据本公开的一些实施例的在连接点之间具有材料的连续部分的示例性MEMS设备。虽然应理解MEMS设备可以包括用不同半导体层制造的多种MEMS设备类型，但是在图2的示例性实施例中，MEMS设备202可以是惯性MEMS传感器，包括盖层204、MEMS层206和基板(例如，CMOS)层208。示例性惯性MEMS传感器202可以包括在MEMS层206内的可移动机电组件(例如，悬挂的弹簧-质量块***)，其被盖层204和基板层208封装在体积内。

可以感测机电组件的移动(例如，通过电容性感测、压电感测等)，并且可以在MEMS传感器202上和/或通过MEMS传感器202将与移动对应的信号路由到MEMS传感器202的外部表面。在图2的示例性实施例中，信号可以通过基板(例如，CMOS)层208路由到基板层208的外部搁板(shelf)。在一些实施例中，诸如滤波、缩放、A/D转换和更复杂的计算(例如，如由嵌入式ASIC执行的定向等)之类的处理可以在MEMS传感器202内(例如，在CMOS基板层208内)被执行。可以将感测到的和/或经处理的输出提供给可以位于基板层208的“搁板”上的外部连接点或接合焊盘210，该“搁板”在x-y平面内延伸超出MEMS传感器202的其它层。

在本公开的实施例中，隔离层220(例如，WPR光致抗蚀剂)可以覆盖基板层208的部分(例如，基板层的搁板和从搁板竖直延伸的部分)、MEMS层206的部分(例如，MEMS层206的面向外部的部分)和盖层204的部分(例如，盖层204的顶部和侧面)。在一些实施例中，隔离层220可以包括在传感器层204/206/208的外部表面的不同部分处的多个层和/或不同材料，或者在一些实施例中，可以没有隔离层220，或者可以包括其它层类型与隔离层220，或者可以用其它层类型替代隔离层220。

在MEMS传感器202的特定层和配置的示例性实施例中，也称为再分布层212的材料的连续部分可以一般在x方向上沿着基板层208的搁板的外部表面的x-y平面从相应的电连接点210延伸，并且可以穿过在基板层208的外部x-y平面表面与基板层208的外部y-z平面表面之间的90°角。材料的连续部分212然后可以在基板层208、MEMS层206和盖层204的外部表面的y-z平面中一般在z方向上延伸。一旦材料的连续部分212遇到盖层204的顶部(沿着z轴)表面，材料的连续部分212可以穿过盖层204的外部y-z平面表面与盖层204的顶部外部x-y平面表面之间的90°角。

一旦在盖层204的外部x-y平面表面上方，材料的连续部分212就可以沿着x-y平面表面延伸到相应的电连接点216。在图2中所描绘的实施例中，材料的第一连续部分连接到电连接点216a，而材料的第二和第三连续部分(未描绘)分别连接到电连接点216a和216b。以这种方式，可以在CMOS层208的外部表面上的相应电连接点210与盖层204的外部表面上的相关联电连接点216之间进行直接电连接。电连接点216可以耦合到最终使用设备的其它组件230。在图2的示例性实施例中，焊球214在其它组件230与MEMS传感器202的盖层204之间形成焊接连接。焊球214在MEMS传感器202与其它组件230之间形成直接的电气和物理连接，提供来自MEMS传感器202的经处理的和/或未加工的输出以供最终使用设备的其它***使用。由焊球214提供的电连接还允许将信号从其它组件230向MEMS传感器202提供。要提供给MEMS传感器202的示例性信号包括电源信号、接地信号、时钟信号、控制信号(例如，寄存器控制信号)和根据协议交换的数据信号。这些信号进而分布到MEMS包装的适当组件，经由焊球214到相应的外部电连接点216、经由相关联的材料的连续部分212到外部电连接点210，以及经由基板(例如，CMOS)层208到MEMS传感器202的内部组件。一些信号(例如，接地和/或电源信号)可以直接提供给盖层204，如盖电连接218所描绘的。在图2的示例性实施例中，盖层204通过绝缘层222(例如，氧化物绝缘层)与MEMS设备202的其它层绝缘。

与常规的MEMS设备相比，图2的示例性实施例不要求附加的包装层或与其接合以电或物理连接到外部组件。移除中间包装层减小了MEMS传感器的包装的整体尺寸，同时降低了成本并移除了制造步骤。此外，因为材料的连续部分直接制造在MEMS传感器的层的外部非导电表面上，所以不需要MEMS传感器的任何层之间的引线接合连接。另外，材料的连续部分被图案化并定位成使得它们不会彼此接触并且不太可能与其它外部导电组件接触。也可以直接在材料的连续部分上形成附加绝缘层。因而，不要求环氧树脂来固定和保护引线接合。移除这种附加材料减小了传感器的整体尺寸、降低了成本并消除了制造步骤。图2的MEMS传感器的减小的尺寸和重量允许MEMS传感器以更高的精度放置在甚至更小的环境中。另外，通过焊料耦合件到盖层的直接连接将MEMS传感器牢固地附接到其它组件。结合MEMS传感器的减小的高度和轮廓，施加在焊料耦合件上的力显著减小。

MEMS传感器202的层的外部表面可以是非导电的，并且在一些实施例中，非导电材料的附加层(例如，光致抗蚀剂层220)可以沉积在MEMS传感器202的外部表面上，该MEMS传感器202具有在其上制造的材料的连续部分(例如，在基板层208的x-y搁板和相邻的y-z平面表面、MEMS层206的y-z平面表面以及盖层204的y-z平面表面和相邻的x-y平面表面上图案化的光致抗蚀剂220)。材料的连续部分的示例性材料包括铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钴(Co)或锡(Sn)，以及铝(Al)。

虽然本文中的图2和图3-4是在特定MEMS设备类型和配置的上下文中描述的，但是本申请的公开可以应用于各种不同应用。除了MEMS传感器之外，本公开还可以应用于任何合适的MEMS设备。而且，虽然基板层在本文中被描述为在外部连接点与MEMS传感器的内部组件之间提供电连接的层，但是此类电连接和连接点可以在MEMS传感器的其它层和/或多层上提供。此外，除了本文描述的3层MEMS传感器之外，还可以提供附加层(例如，接合到基板层的ASIC处理层)。在一些实施例中，多于两层可以包括电连接点。例如，材料的一些连续部分可以仅在MEMS传感器的层之间提供直接电连接，而材料的一些连续部分可以提供到外部组件的直接电连接。层的不同配置可以没有搁板或有多个搁板，并且在一些实施例中，平面表面之间的过渡可以用90°以外的角度。

图3描绘了根据本公开的一些实施例的图2的示例性MEMS设备的示例性俯视图和前视图。在图3的示例性实施例中，第一电连接点210被配置在基板层208的搁板上的单个均匀行中。在一些实施例中，可以使用包括多行电连接点、电连接点的均匀分布和其它模式的其它配置(例如，以与MEMS传感器202内的相关联组件对应)。材料的连续部分212连接到电连接点210中的相应一个并且在基板层208的y-z竖直平面表面的方向上沿着基板层208的x-y平面延伸。虽然在图3的示例性实施例中材料的连续部分212仅在x方向上沿着基板208的x-y平面外部表面延伸，但在其它实施例中(例如，基于电连接点210的相应位置)，材料的连续部分212可以在x-y平面内在x方向和y方向上都延伸。

材料的连续部分212穿过在基板层208的外部x-y平面表面与基板层208的外部y-z平面表面之间的90°角。在图3的示例性实施例中，材料的连续部分212然后可以在z方向上在基板层208、MEMS层206和盖层204的y-z平面外部表面上延伸，直到到达盖层204的顶部x-y外部表面。在一些实施例中(图3中未描绘)，材料的连续部分212可以在y方向和z方向上都延伸，同时一般在z方向上延伸，例如，以要求较少的用以连接到电连接点216的沿着盖层204的x-y平面外部表面的行进。

材料的连续部分212穿过在盖层204的外部y-z平面表面与盖层204的外部x-y平面表面之间的90°角。在图3的示例性实施例中，电连接点216和与其连接的焊球214可以均匀地分布在盖204的顶部x-y外部平面表面周围。在其它实施例(图3中未描绘)中，电连接点216和焊料耦合件(例如，焊球214)可以以其它图案分布以用于期望的电和物理连接，例如，具有相当大百分比的电连接点216和焊球214靠近MEMS传感器202的拐角、沿着MEMS中心的外部、在MEMS传感器202的中心附近成束，或分布成与最终使用设备的其它组件的预先存在的连接点对应。以这种方式，电连接点216和焊球214的特定图案可以针对特定应用、MEMS传感器形状/尺寸以及从其它组件引起的预期应力进行定制。虽然本公开一般可以将焊料耦合件(例如，焊球)称为在MEMS设备的电连接点与其它组件之间形成电和物理连接，但是应该理解的是，可以利用形成组件之间的导电物理连接的其它机电方法。

如图3中所描绘的，材料的连续部分212可以沿着盖层204的x-y平面表面延伸到相应的电连接点216。以这种方式，可以在CMOS层208的外部表面上的相应电连接点210与盖层204的外部表面上的相关联的电连接点216之间进行直接电连接。在顶部x-y平面外部表面上的用于材料的连续部分212的路径可以基于多个基础进行选择，包括基于材料的连续部分从盖层204的y-z外部平面表面延伸到盖层204的x-y平面表面的相应y轴位置、电连接点216的位置以及期望的电和RF特点(诸如避免不期望的RF发射或用作对电磁干扰源的屏蔽)。

图4描绘了根据本公开的一些实施例的图2-3的示例性MEMS设备的示例性透视图。图5的透视图展示了在经由焊球214连接到其它组件之前完成的MEMS传感器202。MEMS传感器202的层是不可见的，因为在施加材料的连续部分212之前已经将诸如光致抗蚀剂层之类的附加层施加到MEMS传感器的外部表面。

图5描绘了根据本公开的一些实施例的用于制造在连接点之间具有材料的连续部分的MEMS设备的示例性步骤。虽然在本公开的上下文中描述了图5，但是应该理解的是，图5中描述的方法和步骤可以应用于具有直接电连接、感测元件类型、处理电路***和测量技术的各种MEMS设计。虽然在图5中描绘了步骤的特定的次序和流程，但是应该理解的是，在一些实施例中，步骤中的一个或多个可以被修改、移动、移除或添加，并且图5中描绘的流程可以被修改。

在步骤502处，可以获取MEMS设备(例如，MEMS惯性传感器)的晶片。在示例性实施例中，晶片可以预先经过处理以制造和接合MEMS设备的相应层(例如，盖层、MEMS层和CMOS层)，并且可以包括用于放置电连接点的位置。

在步骤504处，可以通过喷涂在晶片的MEMS设备的暴露表面上沉积隔离层(例如，WPR光致抗蚀剂)。在示例性实施例中，MEMS设备的基板(例如，CMOS)层可以位于晶片的下表面，而MEMS层和盖层位于距下表面越来越远的距离处。暴露表面可以包括这些层的任何暴露部分，包括例如基板层的水平搁板、所有三层的竖直表面和盖层的上水平表面。

在步骤506处，可以对隔离层进行图案化以在隔离层中创建沟槽。沟槽可以暴露一个或多个位置，诸如基板(例如，CMOS层)和盖层的电连接点，和/或提供用于电连接点之间的导电路径以及其它传感器部分(诸如盖层的接地平面)的位置。在示例性实施例中，仅可以图案化要求对MEMS设备的表面的直接访问的电连接点的子集(例如，在基板层的搁架处和/或盖层的电连接点的子集)。

在步骤508处，可以在隔离层和MEMS设备的暴露部分(即，沟槽)上施加(例如，溅射)种子层(例如，Ti/Cu种子层)。在步骤510处，可以例如通过喷涂来施加电镀光致抗蚀剂模具。随后对电镀光致抗蚀剂进行图案化。在示例性实施例中，喷涂层可以覆盖种子层和隔离层，并且电镀光致抗蚀剂的图案化可以与电连接点的位置和它们之间的导电路径对应。作为电镀模具的创建的结果，(例如，用于基板层的搁板和到盖层的电源的)一些电连接点可以通过隔离层(在步骤504施加)暴露，并且一些电连接点和导电路径(例如，盖层的电连接点以及连接在其它设备与基板层的电连接点之间的导电路径)可以在隔离层上图案化。

在步骤512处，再分布层(例如，诸如Cu/Ni层的材料的连续部分212的导电路径)，随后是电连接点210和216(例如，凸块下金属化层，诸如Au)可以在电镀模具的图案化的位置被电镀，以形成并电连接电连接点和电连接点之间的导电路径(即，材料的连续部分)。

在步骤514处，可以剥离在步骤510处施加的光致抗蚀剂，并且可以蚀刻种子层的未使用部分(例如，没有施加在种子层上的再分布层和凸块下金属化层)，从而暴露出隔离层、再分布层和凸块下金属化层。

在步骤516处，附加的隔离(例如，光致抗蚀剂)层可以喷涂在暴露的层上并被图案化，例如，以促进连接点210和216的暴露(例如，凸块下金属化)。在步骤518处，可以蚀刻连接点210和216(例如，凸块下金属化)。在步骤520处，导电路径的任何暴露部分(例如，再分布层)可以被电钝化(例如，使用等离子体)。在步骤522处，然后可以在暴露的连接点(例如，帽的凸块下金属化)之上形成诸如焊料凸块之类的电连接，从而提供到其它组件的物理和电连接。然后可以对晶片进行切割以创建单独的MEMS设备，用于与最终使用设备中的其它组件集成。

前述描述包括根据本公开的示例性实施例。提供这些示例仅用于说明目的，而不是用于限制目的。将理解的是，本公开可以以与本文明确描述和描绘的形式不同的形式来实现，并且本领域的普通技术人员可以实现与以下权利要求一致的各种修改、优化和变化。

Claims (20)

1.一种微机电(MEMS)设备，包括：

第一层；

第二层；

第三层，耦合在第一层和第二层之间，其中第三层包括一个或多个MEMS组件；

第一多个电连接点，位于第一层的外部表面处；

第二多个电连接点，位于第二层的外部表面处；以及

多条导电路径，其中每条导电路径在所述第一多个电连接点之一与所述第二多个连接点之一之间提供材料的连续部分，并且其中每条导电路径部署在第一层的外部表面、第二层的外部表面和第三层的外部表面之上。

2.如权利要求1所述的MEMS设备，其中非导电层部署在导电路径与第一层、第二层或第三层之间。

3.如权利要求2所述的MEMS设备，其中所述非导电层包括光致抗蚀剂层。

4.如权利要求1所述的MEMS设备，其中第一层的外部表面包括在第一方向上延伸超出第二层和第三层的搁板，并且其中所述第一多个电连接点位于所述搁板处。

5.如权利要求4所述的MEMS设备，其中包括导电材料的所述搁板的表面平行于第二外部表面。

6.如权利要求5所述的MEMS设备，其中包括导电材料的所述搁板的表面和第二外部表面垂直于第三外部表面。

7.如权利要求1所述的MEMS设备，其中所述第二多个电连接点包括多个焊料耦合件。

8.如权利要求7所述的MEMS设备，其中第二外部表面垂直于第三外部表面。

9.如权利要求7所述的MEMS设备，还包括耦合到所述多个焊料耦合件的一个或多个外部组件。

10.如权利要求9所述的MEMS设备，其中所述多个焊料耦合件将所述第一多个电连接电连接到所述一个或多个外部组件。

11.如权利要求10所述的MEMS设备，其中所述第一多个电连接件不电连接到除经由所述多个焊料耦合件电连接的所述一个或多个外部组件以外的任何外部组件。

12.如权利要求9所述的MEMS设备，其中所述第一层和所述第三层除经由所述第二层和焊料耦合件以外不物理地附接到任何外部组件。

13.如权利要求12所述的MEMS设备，其中第二层除经由焊料耦合件以外不连接到任何外部组件。

14.如权利要求1所述的MEMS设备，其中材料的连续部分包括铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钴(Co)、锡(Sn)或铝(Al)。

15.如权利要求14所述的MEMS设备，其中材料的连续部分的厚度包括1-10微米。

16.一种微机电(MEMS)设备，包括：

多个层，其中所述多个层中的至少一个层包括一个或多个MEMS组件；

第一多个电连接点，位于所述多个层中的第一层的第一平面外部表面处；

第二多个电连接点，位于所述多个层中的第二层的第二平面外部表面处；以及

多条导电路径，在第一平面外部表面和第二平面外部表面之上，其中每条导电路径在所述第一多个电连接点之一与所述第二多个连接点之一之间提供材料的连续部分，并且其中所述多条导电路径中的每条导电路径沿着位于第一平面外部表面和第二平面外部表面之间的所述多个层中的一个或多个层的第三平面外平面表面延伸。

17.如权利要求16所述的MEMS设备，其中第一平面外部表面平行于第二平面外部表面，并且其中第三平面外部表面在第一平面外部表面与第二平面外部表面之间延伸并且将第一平面外部表面连接到第二平面外部表面。

18.如权利要求17所述的MEMS设备，其中第三平面外部表面垂直于第一平面外部表面和第二平面外部表面。

19.一种用于操作最终使用设备中的微机电(MEMS)设备的方法，包括：

在第一多个电连接点的第一子集处接收来自MEMS设备的多个信号，其中MEMS设备包括多个层，其中所述多个层中的至少一个层包括一个或多个MEMS组件，并且其中所述第一多个电连接点位于所述多个层中的第一层的第一平面外部表面处；

经由多条导电路径的第一子集将来自MEMS设备的所述多个信号提供给第二多个电连接点的第一子集，其中每条导电路径在所述第一多个电连接点之一与所述第二多个连接点之一之间提供材料的连续部分；

在所述第二多个电连接点的第二子集处接收来自最终使用设备的多个信号，其中所述第二多个电连接点位于所述多个层中的第二层的第二平面外部表面处；以及

经由所述多条导电路径的第二子集，将所述多个电信号从最终使用设备提供给所述第一多个电连接点的第二子集，其中，对于导电路径中的每条导电路径，材料的连续部分包括在相应的第一电连接点和相应的第二电连接点之间的直角。

20.如权利要求19所述的方法，其中来自MEMS设备的所述多个电信号包括与由MEMS设备测得的力对应的一个或多个信号，并且其中来自最终使用设备的所述多个信号包括电源、接地和数据信号。

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