BR102013002353A2 - Montagem do dispositivo mems e método de embalagem do mesmo - Google Patents

Abstract

MONTAGEM DE DISPOSITIVOS DE MEMS E MÉTODO DE ACONDICIONAMENTO DOS MESMOS. Uma montagem (220) inclui um molde de MEMS (222) e um molde de circuito integrado (IC) (224) fixados a um substrato (226). O molde de MEMS (222) inclui um dispositivo de MEMS (237) formado sobre um substrato (242). Um processo de acondicionamento (264) implica na formação do dispositivo de MEMS (237) sobre o substrato (242) e remoção de uma porção de material do substrato (237) que circunda o dispositivo (237) para formar uma plataforma de substrato em cantilever (246) suspensa acima do substrato (226) na qual reside o dispositivo de MEMS (237). O molde de MEMS (222) está eletricamente interconectado ao molde de IC (224). Um elemento tampão (314) pode ser posicionado sobrejacente à plataforma (246). É aplicado composto de moldagem (32) para encapsular o molde de MEMS (222), o molde de IC (224), e o substrato (226). A seguir ao encapsulamento, o elemento tampão (314) pode ser removido, e uma cobertura (236) pode ser acoplada ao substrato (242) sobrejacente a uma região ativa (244) do dispositivo de MEMS (237)

Description

MONTAGEM DE DISPOSITIVOS DE MEMS E METODO DE ACONDICIONAMENTO DOS MESMOS

INVENÇÃO CORRELATA A presente invenção é uma continuação em parte (CIP) 5 de "MEMS Device Assembly and Method of Packaging Same (Montagem de Dispositivos de MEMS e Método de Acondicionamento dos Mesmos)", Pedido de Patente US Número de Série 12/873.195, depositado em 31 de agosto de 2010, o qual está aqui incorporado por referência.

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se geralmente a montagens de dispositivos de sistemas microeletromecânicos (MEMS). Mais especificamente, a presente invenção refere-se geralmente a montagens de dispositivos de MEMS e método de acondicionamento para isolamento aperfeiçoado de tensões.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Dispositivos de sistemas microeletromecânicos (MEMS) são dispositivos semicondutores com componentes mecânicos embarcados. Dispositivos de MEMS incluem, por exemplo, sensores de pressão, acelerômetros, giroscópios, microfones, monitores digitais de espelho, dispositivos microfluídicos, etc. Dispositivos de MEMS são usados em uma variedade de produtos tais como sistemas de airbags automotivos, aplicações de controle em automóveis, navegação, sistemas de exibição, cartuchos de jato de tinta, etc.

Existem desafios significativos a ser superados no acondicionamento de dispositivos de MEMS devido ao menos em parte à necessidade dos dispositivos de MEMS interagirem com o ambiente externo, à fragilidade de muitos tipos de dispositivos de MEMS, e às severas restrições de custos. Na verdade, muitas aplicações de dispositivos de MEMS necessitam de acondicionamento de menor dimensão e baixo custo para satisfazer metas de custo agressivas. 0 acondicionamento de aplicações de sensores de MEMS utiliza frequentemente materiais com diferentes coeficientes de expansão térmica. Deste modo, pode desenvolver-se uma elevada tensão induzida termicamente durante a fabricação ou funcionamento dos dispositivos de MEMS. Estas tensões térmicas, assim como tensões devidas a umidade de processos de montagem, podem resultar em deformação do substrato subjacente, denominado aqui de tensão de acondicionamento. Variações na tensão de acondicionamento podem provocar instabilidade do dispositivo de MEMS e alterações de produção no dispositivo de MEMS.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Uma compreensão mais completa da presente invenção pode ser obtida por referência à descrição detalhada e reivindicações quando consideradas em conexão com as Figuras, onde numerais de referência similares se referem a itens similares por todas as Figuras, e:

a FIG. 1 mostra uma vista superior de um circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) de acordo com uma modalidade;

a FIG. 2 mostra uma vista secional lateral do circuito integrado de MEMS;

a FIG. 3 mostra um fluxograma de um processo de acondicionamento para produção e acondicionamento do circuito integrado de MEMS das FIGS. 1 e 2 de acordo com outra modalidade; a FIG. 4 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de uma bolacha parcial de MEMS em um estágio inicial de processamento;

a FIG. 5 mostra uma vista superior de uma máscara em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 6 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 4 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 7 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 6 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 8 mostra uma vista superior de uma máscara em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 9 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 7 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 10 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de um segundo substrato usado para formar o circuito integrado de MEMS da FIG. 1;

a FIG. 11 mostra uma vista lateral da estrutura da

FIG. 9 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 12 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 1] em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 13 mostra uma vista superior e uma vista

secional lateral da estrutura da FIG. 12 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 14 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 13 em um estágio subsequente de processamento; a FIG. 15 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de um circuito integrado de MEMS de acordo com outra modalidade;

a FIG. 16 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de um circuito integrado de MEMS de acordo com ainda outra modalidade;

a FIG. 17 mostra uma vista superior de um circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) de acordo com outra modalidade;

a FIG. 18 mostra uma vista secional lateral do circuito integrado de MEMS da FIG. 17;

a FIG. 19 mostra um fluxograma de um processo de acondicionamento para produção e acondicionamento do circuito integrado de MEMS das FIGS. 17 e 18;

a FIG. 20 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de uma pastilha parcial de MEMS em um estágio inicial de processamento de acordo com o processo de acondicionamento da FIG. 19;

a FIG. 21 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 20 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 22 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de um substrato de base para o circuito integrado de MEMS das FIGS. 17 e 18;

a FIG. 23 mostra uma vista lateral de um substrato de base para o circuito integrado de MEMS das FIGS. 17 e 18 de acordo com outra modalidade;

a FIG. 24 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 21 em um estágio subsequente de processamento; a FIG. 25 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral da estrutura da FIG. 24 em um estágio subsequente de processamento;

a FIG. 26 mostra uma vista secional lateral de um circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) de acordo com outra modalidade;

a FIG. 27 mostra uma vista secional lateral de outro circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) em um estágio subsequente de processamento de acordo com outra modalidade;

a FIG. 28 mostra uma vista secional lateral do circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) da FIG. 27;

a FIG. 29 mostra uma vista secional lateral de um circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) de acordo com ainda outra modalidade;

a FIG. 30 mostra uma vista superior e uma vista secional lateral de um dispositivo de sistemas microeletromecânicos (MEMS); e a FIG. 31 mostra uma vista superior e uma vista

secional lateral de um dispositivo de sistemas microeletromecânicos (MEMS) de acordo com outra modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA À medida que os usos de dispositivos de MEMS continuam a crescer e a diversificar-se, está sendo dada crescente ênfase ao acondicionamento de menor dimensão e baixo custo sem sacrifício do desempenho das peças. Outro desafio contínuo no acondicionamento de dispositivos de MEMS é fornecer proteção ambiental para as peças móveis frágeis de um dispositivo de MEMS e não afetar o movimento mecânico destas peças móveis. Modalidades implicam em montagens de dispositivos de sistemas micro.eletromecânicos (MEMS) e em um método de acondicionamento de tais montagens de dispositivos de MEMS para isolamento aperfeiçoado de 5 tensões. Em particular, dispositivos de MEMS são criados através da execução de metodologia relativamente simples como estruturas em cantilever que propiciam o isolamento aperfeiçoado de tensões de acondicionamento. A metodologia permite adicionalmente o uso de acondicionamento recoberto 10 de baixo custo que propicia a proteção ambiental adequada dos dispositivos de MEMS sem afetar o movimento mecânico das peças móveis dos dispositivos de MEMS.

Com referência agora às FIGS. 1 e 2, a FIG. 1 mostra uma vista superior de um circuito integrado de sistemas 15 microeletromecânicos (MEMS) 20 de acordo com uma modalidade, e a FIG. 2 mostra uma vista secional lateral do circuito integrado de MEMS 20. A vista superior do circuito integrado de MEMS 20 mostrado na FIG. 1 é obtida ao longo das linhas de seção 1-1 da FIG. 2, e a vista secional 20 lateral do circuito integrado de MEMS 20 mostrado na FIG. 2 é obtida ao longo das linhas de seção 2-2 da FIG. I. As FIGS. 1-2 e subsequentes FIGS. 3-16 são ilustradas usando diversos sombreados e/ou hachurados para distinguir os diferentes elementos de circuito integrado de MEMS 20, como 25 será discutido abaixo. Estes diferentes elementos dentro das camadas estruturais podem ser produzidos utilizando técnicas de microusinagem atuais e futuras de deposição, modelagem, gravação, etc.

O circuito integrado de MEMS 20 é uma montagem de dispositivos de MEMS que inclui um molde de MEMS 22 e um molde de circuito integrado 24. 0 molde de MEMS 22 tem pastilhas de fios de ligação 26. De modo similar, o molde de circuito integrado 24 tem pastilhas de fios de ligação 28. 0 molde de MEMS 22 e o molde de circuito integrado 24 estão eletricamente interconectados por meio de interconexões condutoras 30 que se estendem entre as pastilhas de fios de ligação 26 e as pastilhas de fios de ligação 28. O molde de MEMS 22, o molde de circuito integrado 24, as pastilhas de fios de ligação 26, as pastilhas de fios de ligação 28, e as interconexões condutoras 30 são recobertas com um composto de moldagem 32. Isto é, o composto de moldagem 32 substancialmente encapsula o molde de MEMS 22, o molde de circuito integrado 24, as pastilhas de fios de ligação 26, as pastilhas de fios de ligação 28, e as interconexões condutoras 30. Contudo, o molde de MEMS 22 é uma embalagem de MEMS que inclui uma camada de cobertura 34 sobrejacente a um dispositivo de MEMS 36. A camada de cobertura 34 impede que o composto de moldagem 32 faça contato com o dispositivo de MEMS subjacente 36.

O molde de MEMS 22 inclui ainda um primeiro substrato 38 que tem uma face dianteira 40 e uma face posterior 42 separada da face dianteira 40 por uma espessura de substrato 44. O dispositivo de MEMS 36 é formado sobre, ou 25 alternativamente em, a face dianteira 40 do primeiro substrato 38 . Uma porção de material do primeiro substrato 38 é removida em volta do dispositivo de MEMS 36 para formar uma plataforma de substrato em cantilever 46 na qual o dispositivo de MEMS 36 reside. A plataforma de substrato 30 em cantilever 46 inclui um braço 48 que se estende a partir da plataforma 46. Uma primeira extremidade 50 do braço 48 é fixada ao primeiro substrato 38 e uma segunda extremidade 52 do braço 48 é fixada à plataforma de substrato 46. Portanto, logo que a porção de material do primeiro 5 substrato 38 é removida, uma abertura 54 atravessa a espessura do substrato 44 do primeiro substrato 38 e parcialmente envolve a plataforma de substrato em cantilever 46, com a primeira extremidade 50 do braço 48 sendo o único ponto de fixação da plataforma de substrato 10 em cantilever 46 ao primeiro substrato envolvente 38. Além disso, traços condutores 55 podem ser formados sobre o braço 48. Os traços 55 acoplam eletricamente as pastilhas de fios de ligação 26 ao dispositivo de MEMS 36 residente na plataforma de substrato em cantilever 46. Os termos 15 "primeiro" e "segundo" usados aqui não se referem a uma ordenação ou priorização de elementos dentro de uma série contável de elementos. Ao invés, os termos "primeiro" e "segundo" são usados para distinguir os elementos específicos para clareza de discussão.

Na modalidade ilustrada, o primeiro substrato 38

inclui uma abertura 56 que se estende desde a face posterior 42 do primeiro substrato 38 até uma região ativa 58 do dispositivo de MEMS 36. 0 dispositivo de MEMS 36 inclui ainda um segundo substrato 60 fixado à face 25 posterior 42 do primeiro substrato 38. Uma porção de material do segundo substrato 60 é removida do segundo substrato 60 para formar outra plataforma de substrato em cantilever 62, melhor observada na FIG. 10. Logo que a porção de material do segundo substrato 60 é removida, uma 30 abertura 64 atravessa o segundo substrato 60, e parcialmente envolve a plataforma de substrato em cantilever 62.

0 segundo substrato 60 é fixado à face posterior 42 do primeiro substrato 38 de modo que a plataforma de substrato em cantilever 62 (FIG. 10) fique verticalmente empilhada com a plataforma de substrato em cantilever 46 do primeiro substrato 38 para formar uma estrutura de plataformas em cantilever empilhadas 66. Nesta configuração, a plataforma 62 do segundo substrato 60 cobre a abertura 56 para formar uma cavidade selada 68 subjacente à região ativa 58 do dispositivo de MEMS. As aberturas 54 e 64 nos respectivos substratos 38 e 60 funcionam como uma porta de modo que a região ativa 58 do dispositivo de MEMS 36 fique exposta a um ambiente 70 externo ao circuito integrado de MEMS 20. Em modalidades alternativas, o segundo substrato 60 pode não ser necessário (discutido abaixo). Em ainda outras modalidades, os dispositivos de MEMS podem não necessitar de uma porta para o ambiente 70. Deste modo, o substrato 60 pode funcionar como uma vedação ou cobertura (também discutido abaixo).

0 dispositivo de MEMS 36 pode ser configurado para detectar um estímulo de pressão proveniente do meio ambiente 70 externo ao circuito integrado de MEMS 20. A região ativa 58 está exposta ao ambiente externo 70 através 25 das aberturas alinhadas 54 e 64 que atravessam os respectivos substratos 38 e 60. Em uma modalidade exempl.if icat i va, o dispositivo de MEMS 36 pode ser um sensor de pressão tipo piezoresistivo. Sensores de pressão piezoresistivos detectam a pressão externa por meio de um 30 efeito de piezoresistência de um diafragma de silício como o dispositivo de detecção de pressão. Por exemplo, materiais piezoresistivos (não mostrados) podem ser depositados sobre, ou difundidos dentro, ou de outro modo formados sobre ou dentro da face dianteira 40 do primeiro 5 substrato 38 na região ativa 58, a qual funciona como um diafragma móvel. Os elementos piezoresistivos são tipicamente realizados como resistores difusos, e estes resistores de difusão estão tipicamente conectados em um circuito em ponte. 0 sinal de pressão é obtido do circuito 10 em ponte de acordo com alterações nos valores de resistência dos resistores de difusão que são provocadas por deslocamento do diafragma, por exemplo, região ativa 58 .

Embora em algumas modalidades o dispositivo de MEMS 36 possa ser um sensor de pressão piezoresistivo e a região ativa 58 possa ser um diafragma móvel, deve ser entendido que o dispositivo de MEMS 36 representa uma variedade de um ou mais componentes de MEMS do circuito integrado de MEMS 20, tal como microchaves e/ou microssensores. Microssensores incluem, por exemplo, sensores de pressão, acelerômetros, giroscópios, microfones, dispositivos microfluidicos, etc. Consequentemente, a região ativa 58 representa qualquer elemento de detecção, ou móvel, de um componente de MEMS específico. 0 molde de circuito integrado 24 representa a unidade central, por exemplo, um microprocessador, que processa dados provenientes do dispositivo de MEMS 36. Portanto, o molde de circuito integrado 24 fornece "inteligência" incorporada no circuito integrado de MEMS 20. Embora o circuito integrado de MEMS 20 seja mostrado como incluindo apenas um dispositivo de MEMS 36 e um molde de circuito integrado 24, deve ser entendido que o circuito integrado de MEMS 20 pode incluir qualquer número de moldes de MEMS 22 e de moldes de circuitos integrados 24 de acordo com requisitos 5 específicos de projeto para o circuito integrado de MEMS 20 .

Em geral, o molde de MEMS 22 é fabricado de acordo com metodologia de acondicionamento a nível de bolacha que obtém isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento 10 do dispositivo de MEMS 36. O molde de MEMS 22 e molde de circuito integrado 24 estão interconectados através de interconexões condutoras 30, e a estrutura resultante é encapsulada no composto de moldagem 32 como discutido na metodologia subsequente.

A FIG. 3 mostra um fluxograma de um processo de

acondicionamento 72 para produção e acondicionamento do circuito integrado de MEMS 20 (FIGS. 1 e 2) de acordo com outra modalidade. O processo 72 implementa tecnologias de microusinagem de MEMS conhecidas e em desenvolvimento para produzir com baixo custo o circuito integrado de MEMS 20 que inclua ao menos um molde de MEMS 22 com isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento. Embora seja mostrado um único processo no qual o circuito integrado de MEMS 20 é produzido e acondicionado, deve ser entendido que múltiplas entidades podem executar algumas operações do processo 72. Como exemplo, um fabricante pode produzir o molde de MEMS 22 e outro fabricante pode subsequentemente acondicionar o molde de MEMS 22 para produzir o circuito integrado de MEMS 20. 0 processo 72 é descrito abaixo em conexão com a fabricação e acondicionamento de apenas alguns moldes de MEMS 22 e alguns circuitos integrados de MEMS 20. Contudo, deve ser entendido por aqueles versados na técnica que o processo a seguir permite fabricação concorrente a nível de bolacha de diversos moldes de MEMS 5 22. Estes moldes individuais de MEMS 22 podem subsequentemente ser acondicionados e integrados em uma aplicação final que inclua o molde de circuito integrado

24 .

O processo de acondicionamento de circuitos integrados de MEMS 72 inicia-se com uma tarefa 74. Na tarefa 74, são realizados processos de fabricação referentes à formação dos dispositivos de MEMS 36, pastilhas de fios de ligação 26, e traços 55.

Com referência à FIG. 4 em conexão com a tarefa 74, a FIG. 4 mostra uma vista superior 76 e uma vista secional lateral 78 de uma bolacha parcial em um estágio inicial de processamento 80 para produzir o circuito integrado de MEMS (FIG. 1). A vista secional lateral 78 é obtida ao longo das linhas de seção 4-4 da vista superior 76. Em uma modalidade, os processos de fabricação podem implementar tecnologia de silício sobre isolador (SOI). A tecnologia SOI refere-se ao uso de um substrato de silício-isolador- silício em substituição aos substratos de silício convencionais. Os dispositivos à base de SOI diferem dos dispositivos convencionais construídos de silício pelo fato da junção de silício estar por cima de um isolador elétrico, tipicamente dióxido de silício. Em dispositivos de MEMS, bolachas de SOI podem ser usadas para fabricar sensores de pressão piezoresistivos porque a junção fina de silício, ou camada, pode ser usada para formar um diafragma do sensor de pressão que seja capaz de se arquear quando for aplicada pressão. Para outras configurações de sensores de MEMS, a junção fina de silício pode ser usada para formar a peça ativa (móvel) do sensor.

Como mostrado, o primeiro substrato 38 é uma bolacha

à base de SOI com uma camada base de silício (por exemplo, silício de cristal único) 82, uma camada de isolante de dióxido de silício 84, e uma camada superior de silício (por exemplo, polissilício) 86. Os processos de fabricação 10 podem implicar na difusão, ou implantação, de materiais piezoresistivos (não mostrados) na face dianteira 40 do primeiro substrato 38, e em particular na camada superior de silício 86, para formar regiões ativas 58 dos dispositivos de MEMS 36 com resistores de difusão. Em 15 seguida, podem ser realizadas deposição de metal, modelagem, e gravação para formar pastilhas de fios de ligação 26 e traços 55. Os traços 55 podem ao menos parcialmente sobrepor-se aos resistores de difusão para formar conexões elétricas adequadas. Podem ser realizadas 20 outras atividades de fabricação desde que não sejam discutidas ou ilustradas aqui para clareza da descrição.

Com referência de volta à FIG. 3, o processo de acondicionamento continua com uma tarefa 88. Na tarefa 88, são realizados um ou mais processos de gravação da face dianteira sobre o primeiro substrato 38.

Com referência às FIGS. 5-7 em conexão com a tarefa 88, a FIG. 5 mostra uma vista superior 90 de uma máscara 92 usada em conexão com um estágio subsequente de processamento representado pela tarefa 88. A FIG. 6 mostra uma vista superior 94 e uma vista secional lateral 96 da estrutura da FIG. 4 em um estágio subsequente de processamento 98, e a FIG. 7 mostra uma vista superior 100 e uma vista secional lateral 102 da estrutura da FIG. 6 em um estágio subsequente de processamento 104. A vista 5 secional lateral 96 é obtida ao longo das linhas de seção 6-6 da vista superior 94 na FIG. 6. De modo similar, a vista secional lateral 102 é obtida ao longo das linhas de seção 7-7 da vista superior 100 na FIG. 7.

A tarefa 88 refere-se a um ou mais processos de gravação realizados a partir da face dianteira 40 do primeiro substrato 38 na direção da face posterior 42 do primeiro substrato 38 . A máscara 92 é usada para cobrir ou de outro modo proteger aquelas regiões da face dianteira 40 que não foram gravadas. Sendo assim, a máscara 92 fornece um padrão para formação de aberturas 54 (FIG. 1) através do primeiro substrato 38 e para produção da plataforma de substrato em cantilever 46 (FIG. 1) . A máscara 92 é mostrada como um elemento separado para fins ilustrativos. Contudo, em uma modalidade, a máscara 92 pode ser formada pela deposição de um material resistente sobre a face dianteira 40 e adequada modelagem do material resistente para produzir o padrão da máscara 92 sobre a face dianteira 40. A FIG. 6 representa o resultado de uma primeira remoção da face dianteira, isto é, gravação, processo que remove uma porção de material da camada superior de silicio 86 de modo que a camada isolante de dióxido de silício subjacente 84 fique exposta. A FIG. 7 representa o resultado de uma segunda remoção da face dianteira, isto é, gravação, processo que remove uma porção de material da camada superior de silício 84 de modo que a camada isolante de dióxido de silício subjacente 82 fique exposta.

Os primeiro e segundo processos de remoção da face dianteira podem ser realizados usando qualquer um de diversos processos de gravação conhecidos e futuros, tais 5 como uma técnica de Gravação Profunda de íons Reativos (DRIE), uma técnica de gravação de Hidróxido de Potássio (KOH), ou quaisquer técnicas adequadas, de modo que uma espessura 106 de uma seção 108 removida da porção total de material do primeiro substrato 38 a ser removido seja menor 10 que a espessura 44 do primeiro substrato 38.

Com referência novamente à FIG. 3, a seguir à tarefa 88, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa HO. Na tarefa 110, são realizados um ou mais processos de gravação da face posterior sobre o primeiro substrato 38.

Com referência às FIGS. 8 e 9 em conexão com a tarefa 110, a FIG. 8 mostra uma vista superior 112 de uma máscara 114 usada em um estágio subsequente de processamento representado pela tarefa 110 e a FIG. 9 mostra uma vista 20 superior 116 e uma vista secional lateral 118 da estrutura da FIG. 7 em um estágio subsequente de processamento 120. A vista secional lateral 118 é obtida ao longo das linhas de seção 9-9 da vista superior 116 na FIG. 9.

A tarefa 110 refere-se a um ou mais processos de 25 gravação realizados a partir da face posterior 42 do primeiro substrato 38 na direção da face dianteira 40 do primeiro substrato 38. A máscara 114 é usada para cobrir ou de outro modo proteger aquelas regiões da face posterior 42 que não foram removidas. Sendo assim, a máscara 114 fornece 30 um padrão para formação de aberturas 54 (FIG. 1) através do priraei.ro substrato 38 de modo a produzir a plataforma de substrato em cantilever 46 (FIG. 1). Além disso, a máscara 114 fornece um padrão para formação de aberturas 56 através do substrato 38 subjacente às regiões ativas 58 dos dispositivos de MEMS 36.

A FIG. 9 representa o resultado de uma remoção da face posterior, isto é, gravação, processo realizado na tarefa 110 que remove o restante da porção de material do primeiro substrato 38 para formar aberturas 54 que 10 atravessam todo o primeiro substrato 38 e deste modo produzem a plataforma de substrato em cantilever 46. Além disso, os processos de remoção da face posterior removem concorrentemente outra porção de material do primeiro substrato 38 para produzir aberturas 56 que atravessam o 15 primeiro substrato 38 até as regiões ativas 58. Os processos de remoção da face posterior podem ser realizados usando qualquer um de diversos processos de gravação conhecidos e futuros, tais como uma técnica de Gravação Profunda de íons Reativos (DRIE), uma técnica de gravação 20 de Hidróxido de Potássio (KOH), ou quaisquer outras técnicas adequadas. Deverá ser observado que algumas modalidades de dispositivos de MEMS podem não exigir as aberturas 56. Consequentemente, as aberturas 54 no primeiro substrato 38 para produzir a plataforma de substrato em 25 cantilever 46 podem ser formadas pela implementação de apenas um processo de gravação da face dianteira ou, alternativamente, um processo de gravação da face posterior.

Com referência novamente à FIG. 3, a seguir à tarefa 110, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa 122. Na tarefa 122, o segundo substrato 60 é fornecido e/ou gravado.

Com referência agora à FIG. 10 em conexão com a tarefa 122, a FIG. 10 mostra uma vista superior 124 e uma vista secional lateral 126 do segundo substrato 60 usado para formar o circuito integrado de MEMS 20 (FIG. 1) . A vista secional lateral 126 é obtida ao longo das linhas de seção 10-10 da vista superior 124 na FIG. 10. 0 segundo substrato 60 pode ser uma bolacha fornecida por um provedor externo com aberturas 64 já formadas naquele para produzir as plataformas de substrato em cantilever 62. Alternativamente, o segundo substrato 60 pode ser uma bolacha fornecida por um provedor externo que é subsequentemente gravado ou de outro modo processado para formar aberturas 64 ao menos parcialmente circundando as plataformas de substrato em cantilever 62.

Com referência novamente à FIG. 3, a seguir à tarefa

122, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa 128. Na tarefa 128, um segundo substrato 60 é fixado à face posterior 42 do primeiro substrato 38.

Com referência à FIG. 11 em conexão com a tarefa 122, a FIG. 11 mostra uma vista secional lateral 130 da estrutura da FIG. 9 em um estágio subsequente de processamento 132. A FIG. 11 representa o resultado da tarefa de fixação 128 do processo 72.

Como mostrado, uma face dianteira 133 do segundo substrato 60 foi fixada à face posterior 42 do primeiro substrato 38 de modo que as aberturas 54 e 64 dos primeiro e segundo substratos 38 e 60, respectivamente, estejam alinhados, e de modo que as plataformas de substratos em cantilever 46 e 62 estejam empilhados verticalmente para formar a estrutura de plataforma em cantilever empilhada 66 (FIG. 2). Nesta configuração, as plataformas de substratos em cantilever 62 (FIG. 10) do segundo substrato 60 cobrem 5 as aberturas 50 para produzir cavidades seladas 68. O segundo substrato 60 pode ser fixado ao primeiro substrato 38 utilizando qualquer processo e material de fixação adequados conhecidos por aqueles versados na técnica (por exemplo, aglutinação de vidro calcinado, aglutinação por 10 fusão de silício, aglutinação eutética de metal, aglutinação anódica, aglutinação por compressão térmica, etc.) . Deverá ser observado que naquelas modalidades de dispositivos de MEMS que não exigem aberturas 56 e cavidades seladas 68, a inclusão do segundo substrato 60 no 15 molde de MEMS 22 (FIG. 1) pode não ser necessária. Ainda outras modalidades podem exigir uma versão modificada do substrato 60.

Com referência novamente à FIG. 3, a seguir à tarefa 128, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa 134. Na tarefa 134, a camada de cobertura 34 é acoplada ao primeiro substrato 38 sobrejacente aos dispositivos de MEMS 36.

Com referência à FIG. 12 em conexão com a tarefa 134, a FIG. 12 mostra uma vista superior 136 e uma vista

secional lateral 138 da estrutura da FIG. 11 em um estágio subsequente de processamento 140. A vista secional lateral 138 é obtida ao longo das linhas de seção 12-12 da vista superior 136 na FIG. 12. Em uma modalidade, a camada de cobertura 34 pode ser uma estrutura de bolacha que foi 30 adequadamente gravada, usinada, ou de outro modo processada para incluir cavidades 142. A camada de cobertura 34 fornece proteção para dispositivos de MEMS 36 durante estágios subsequentes de processamento e durante funcionamento, e as cavidades 142 fornecem espaço livre adequado para dispositivos de MEMS 36 de modo que as paredes internas da camada de cobertura 34 não fiquem em contato com quaisquer peças móveis do dispositivo de MEMS 36. Embora não mostrado, a camada de cobertura 34 pode adicionalmente incluir cavidades sobre pastilhas de fios de ligação 26 (FIG. 1) de modo que as paredes internas 34 não fiquem em contato com as pastilhas de fios de ligação 26. O acoplamento da camada de cobertura 34 à primeira estrutura de substrato 38 pode ser realizada usando, por exemplo, aglutinação de vidro calcinado, aglutinação eutética de metal, e similares.

Com referência novamente à FIG. 3, a seguir à tarefa 134, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa 142. Na tarefa 142, as pastilhas de fios de ligação

26 são expostas fora da camada de cobertura 34.

Com referência à FIG. 13 em conexão com a tarefa 142,

a FIG. 13 mostra uma vista superior 144 e uma vista secional lateral 146 da estrutura da FIG. 12 em um estágio subsequente de processamento 148. A vista secional lateral 146 é obtida ao longo das linhas de seção 13-13 da vista 25 superior 144 na FIG. 13. Em uma modalidade, uma porção da camada de cobertura 34 é serrada, gravada, ou de outro modo removida para revelar as pastilhas de fios de ligação 26. Por meio da execução das tarefas anteriormente mencionadas, é produzido um painel 150 de moldes de MEMS 22, cada um 30 incluindo ao menos um dispositivo de MEMS 36. Com referência novamente à FIG. 3, a seguir à tarefa 142, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa 152. Na tarefa 152, o painel 150 de moldes de MEMS 22 é separado para formar moldes individuais de MEMS 22, cada um incluindo ao menos um dispositivo de MEMS 36.

Com referência à FIG. 14 em conexão com a tarefa 152, a FIG. 14 mostra uma vista superior 154 e uma vista secional lateral 156 da estrutura da FIG. 13 em um estágio subsequente de processamento 158. A vista secional lateral 10 156 é obtida ao longo das linhas de seção 14-14 da vista superior 154 na FIG. 14. A FIG. 14 representa o resultado de um processo de separação de painel realizado na tarefa 152. Como mostrado, o painel 150 (FIG. 3) foi serrado, cortado, ou de outro modo separado para formar moldes 15 individuais de MEMS 22, cada um dos quais inclui ao menos um dispositivo de MEMS 36 protegido pela camada de cobertura 34.

Com referência novamente à FIG. 3, o processo de acondicionamento 72 continua com uma tarefa 160. Na tarefa 20 160, cada molde de MEMS 22 (FIG. 1) está eletricamente interconectado com o seu molde de circuito integrado 24 (FIG. 1) por meio de interconexões condutoras 30 (FIG. 1). Por exemplo, pode ser realizado um processo de ligação de fios para formar conexões externas entre as pastilhas de 25 fios de ligação 26 do molde de MEMS 22 e as pastilhas de fios de ligação 28 do molde de circuito integrado 24 usando interconexões condutoras 30, como ilustrado na FIG. 1.

A seguir á tarefa 160, é realizada uma tarefa 162. Será lembrado que o circuito integrado de MEMS 20 (FIG. 1) está encapsulado no composto de moldagem 32. Contudo, as aberturas alinhadas 64 e 54 não podem ser preenchidas com, ou bloqueadas pelo, composto de moldagem. Consequentemente, na tarefa 162 um elemento tampão é posicionado na face posterior do segundo substrato 60 para bloquear a abertura 5 64 e, consequentemente, a abertura 54. Com referência resumidamente ã FIG. 14, é mostrado um elemento tampão 164 em forma fantasma contra uma face posterior 166 do segundo substrato 60 de um molde de MEMS 22. 0 elemento tampão 164 pode ser fita, uma porção de quadro de fios, ou qualquer 10 outro elemento que bloqueie a abertura 64. Deverá ser entendido que o elemento tampão 164 é mostrado na FIG. 14 para fins ilustrativos. Em uso efetivo, o elemento tampão 164 pode estar adequadamente posicionado para bloquear a abertura 64 após as pastilhas de fios de ligação 26 (FIG. 15 1) do molde de MEMS 22 terem já sido interconectadas às pastilhas de fios de ligação 28 (FIG. 1) do molde de circuito integrado 24.

A seguir à tarefa 162, é realizada uma tarefa 168. Na tarefa 168, composto de moldagem 32 é aplicado ao molde de 20 MEMS 22 com o seu molde de circuito integrado 24 anexado. 0 composto de moldagem 32 substancialmente encapsula o molde de MEMS 22, o molde de circuito integrado 24, as pastilhas de fios de ligação 26 e 28, e as interconexões condutoras 30. Contudo, a camada de cobertura 34 do molde de MEMS 22 25 sobrejacente aos dispositivo de MEMS 36 impede que o composto de moldagem 32 faça contato direto com o dispositivo de MEMS 36. Além disso, o elemento tampão 164 (FIG. 14) que bloqueia a abertura 64 impede o fluxo do composto de moldagem 32 para dentro da abertura 64.

Em alguns projetos do estado da técnica, os dispositivo de MEMS são submetidos a um processo de revestimento de silício gel, e em seguida os moldes de MEMS e os moldes de circuitos integrados associados são subsequentemente recobertos com um composto de moldagem. 0 revestimento de gel isola os dispositivos de MEMS do composto de moldagem. Em tal configuração, as interconexões elétricas entre os moldes de MEMS e os moldes de circuitos integrados podem, portanto, passar através tanto do revestimento de silício gel como de um composto de moldagem. Infelizmente, o revestimento de silício gel adiciona ao material custo e complexidade de acondicionamento dos circuitos integrados de MEMS. Além disso, as interconexões elétricas são submetidas a tensão e fratura na interface entre o revestimento de gel e o composto de moldagem. Este problema é ao menos parcialmente solucionado em projetos do estado da técnica pela utilização de fios de maior diâmetro para as interconexões elétricas. Evidentemente, fios de maior diâmetro podem ser mais caros e podem resultar em um molde de MEMS global maior. A implementação da camada de cobertura 34 e do composto de moldagem 32 elimina a necessidade de revestimento de silício gel em algumas modalidades e a proporcional necessidade em algumas modalidades dos fios de maior diâmetro, simplificando deste modo a fabricação e a redução de material e de custos de fabricação.

A seguir ao encapsulamento na tarefa 168, é realizada uma tarefa 170. Na tarefa 170, o elemento tampão 164 é removido para produzir o circuito integrado de MEMS 20 (FIG. 1). O processo de acondicionamento 72 deixa a tarefa seguinte 170. O circuito integrado de MEMS'20 resultante do processo de acondicionamento 72 inclui, portanto, um ou mais dispositivos de MEMS 36 suspensos sobre a plataforma de substratos em cantilever 46. Consequentemente, os dispositivos de MEMS 36 são menos sensíveis a variações na tensão de acondicionamento. Consequentemente, os elementos do circuito integrado de MEMS 20 são acondicionados em uma embalagem recoberta barata, isto é, encapsulados no composto de moldagem 32, para propiciar proteção ambiental. Contudo, o acoplamento da camada de cobertura 34 sobre os dispositivos de MEMS 36 protege-os de contaminação de particulados, tais como resíduos provenientes da separação do painel. Além disso, a camada de cobertura 34 protege as peças móveis frágeis dos dispositivos de MEMS 36 de modo que o composto de moldagem 32 não possa entrar em contato com os dispositivos de MEMS 36.

A FIG. 15 mostra uma vista superior 172 e uma vista secional lateral 174 de um circuito integrado de MEMS 17 6 de acordo com outra modalidade. A vista superior 172 do circuito integrado de MEMS 176 é obtida ao longo das linhas de seção B-B da vista secional lateral 174. De modo similar, a vista secional lateral 174 é obtida ao longo das linhas de seção A-A da vista superior 172. 0 processo de acondicionamento 72 pode ser adaptado para produzir o circuito integrado de MEMS 17 6. O circuito integrado dc MEMS 17 6 inclui um molde de circuito integrado 178 e um molde de MEMS 180 acoplados eletricamente através de interconexões 182. O molde de MEMS 180 inclui uma superfície de dispositivo de MEMS 184 microusinada sobre um primeiro substrato 186 e protegida por uma camada de cobertura 188. Nesta modalidade exemplificativa, o primeiro substrato 186 não é um material de partida SOI, mas ao invés pode ser uma bolacha convencional de silício sobre a qual camadas de polissilício e metal são microusinadas sobre a superfície para criar o dispositivo de MEMS 184, cujos detalhes não são mostrados. 0 molde de MEMS 180 pode incluir ainda um segundo substrato 190 fixado ao primeiro substrato 186. Os primeiro e segundo substratos 186 e 190, respectivamente, são formados de acordo com o processo de acondicionamento 72 (FIG. 3) para produzir uma estrutura de plataformas em cantilever empilhadas 192 sobre a qual os dispositivos de MEMS 184 residem. Evidentemente, em outras modalidades, o segundo substrato 190 pode não ser necessário. Independentemente, esta modalidade alternativa alcança os benefícios de isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento e uma embalagem recoberta barata.

A FIG. 16 mostra uma vista superior 194 e uma vista secional lateral 196 de um circuito integrado de MEMS 198 de acordo com ainda outra modalidade. A vista superior 194 do circuito integrado de MEMS 198 é obtida ao longo das linhas de seção D-D da vista secional lateral 196. De modo similar, a vista secional lateral 196 é obtida ao longo das linhas de seção C-C da vista superior 194. O processo de acondicionamento 72 pode também ser adaptado para produzir o circuito integrado de MEMS 198. O circuito integrado de MEMS 198 inclui um molde de circuito integrado 200 e um molde de MEMS 202 acoplados eletricamente através de interconexões 204. O molde de MEMS 202 inclui uma superfície de dispositivo de MEMS 206 microusinada sobre um substrato 208 e protegida por uma primeira camada de cobertura 210 e uma segunda camada de cobertura 212 para formar uma embalagem hermeticamente selada na qual o dispositivo de MEMS 206 está alojado. Em uma modalidade exemplificativa, o dispositivo de MEMS 206 pode ser um sensor inercial, tal com o um acelerômetro. Tais sensores 5 podem não necessitar de uma porta para exposição a um ambiente externo. Contudo, tais sensores podem exigir um projeto de cavidade hermeticamente fechada (nesta modalidade usando as camadas de cobertura 210 e 212), para proteger o dispositivo de MEMS 206 de contaminação de 10 partículas, umidade, etc. As camadas de cobertura 210 e 212 fornecem cavidades 214 e 216, respectivamente, para obter espaço livre de modo que seja permitida ação mecânica do dispositivo de MEMS 206 .

Nesta modalidade exemplificativa, o substrato 208 pode não ser um material de partida SOI dependendo do fluxo do processo, mas ao invés pode ser uma bolacha convencional de silício sobre a qual camadas de polissilício e de metal são microusinadas sobre a superfície para criar o dispositivo de MEMS 206, cujos detalhes não são mostrados. O substrato 208 é processado para formar uma plataforma de substrato em cantilever 218 sobre a qual o dispositivo de MEMS 206 reside. Contudo, a segunda camada de cobertura 212 funciona como um segundo substrato fixado ao substrato 208, mas é fabricado para incluir as cavidades 216 subjacentes à plataforma de substrato em cantilever 218 do substrato 208. É subsequentemente fixada ao substrato 208 de acordo com o processo de acondicionamento 72 (FIG. 3) . De modo similar às modalidades previamente descritas, esta modalidade alternativa alcança os benefícios de isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento e uma embalagem recoberta barata.

As modalidades precedentes geralmente incluem montagens de dispositivos de MEMS que têm uma estrutura de plataforma em cantilever sobre a qual um dispositivo de 5 MEMS reside. A metodologia de acondicionamento implica na cobertura dos dispositivos de MEMS em uma camada de cobertura, ligação por fios dos dispositivos de MEMS a moldes de circuitos integrados associados, e subsequente encapsulamento da estrutura em um composto de moldagem para 10 formar uma embalagem recoberta, por exemplo, uma montagem de dispositivo de MEMS. Em modalidades alternativas, um fluxograma simplificado (descrito abaixo) abre mão da camada de cobertura, o que resulta em menos etapas de processamento, sem região de vedação, sem afastamento, sem 15 operações de serrar para revelar, etc. enquanto mantendo a estrutura de plataforma em cantilever e seus benefícios de isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento.

Com referência agora às FIGS. 17 e 18, a FIG. 17 mostra uma vista superior de uma montagem de dispositivo de sistemas microeletromecânicos (MEMS), denominada aqui de circuito integrado de MEMS 220, de acordo com outra modalidade, e a FIG. 18 mostra uma vista secional lateral do circuito integrado de MEMS 220. A vista superior do circuito integrado de MEMS 220 mostrado na FIG. 17 é obtida ao longo das linhas de seção 17-17 da FIG. '18, e a vista secional superior do circuito integrado de MEMS 220 na FIG. 18 é obtida ao longo das linhas de seção 18-18 da FIG. 17. As FIGS. 17-18 e subsequentes figuras são ilustradas usando diversos sombreados e/ou hachurados para distinguir os diferentes elementos. Estes diferentes elementos dentro das camadas estruturais podem ser produzidos utilizando técnicas de microusinagem atuais e futuras de deposição, modelagem, gravação, etc.

0 circuito integrado de MEMS 220 é uma montagem que inclui um molde de MEMS 222 e um molde de circuito integrado 224, ambos fixados a uma estrutura de base, ou substrato 226. Por exemplo, o molde de MEMS 222 e o molde de circuito integrado 224 podem ser fixados ao substrato 226 mediante utilização de um material ou adesivo de fixação de moldes 227. As pastilhas de fios de ligação 228 do molde de MEMS 222 estão eletricamente interconectadas às pastilhas de fios de ligação 230 do molde de circuito integrado 224 por meio das interconexões 232 que se estendem entre as pastilhas de fios de ligação 228 e 230. 0 molde de MEMS 222, o molde de circuito integrado 224, as pastilhas de fios de ligação 228 , as pastilhas de fios de ligação 230, e as interconexões condutoras 232 são recobertos com um composto de moldagem 234.

0 molde de MEMS 222 é uma embalagem de MEMS que inclui uma cobertura 236 sobrejacente a um dispositivo de MEMS 237. A cobertura 236 está posicionada em uma abertura 238 formada no composto de moldagem 234 de acordo com um processo de acondicionamento, discutido abaixo, e sobrepõe- se ao menos a uma porção do molde de MEMS 222. 0 dispositivo de MEMS 237 do molde de MEMS 222 é formado sobre, ou alternativamente em, uma face dianteira 24 0 de uma estrutura de molde, ou substrato 242. Uma porção de material do substrato 242 é removido em volta de uma região ativa 244 do dispositivo de MEMS 237 para formar uma plataforma de substrato em cantilever 246 na qual reside a região ativa 244 do dispositivo de MEMS 237. Portanto, a cobertura 236 inclui um volume interior 247 que fornece uma lacuna, cavidade, ou espaço de ar, entre a cobertura 236 e a região ativa 244.

De modo similar a modalidades precedentes, a

plataforma de substrato em cantilever 246 inclui um braço 248 que se estende a partir da plataforma 246. Uma extremidade do braço 248 está fixada ao substrato 242, e a extremidade oposta do braço 248 está fixada à plataforma de 10 substrato 246. Portanto, logo que a porção de material de substrato 242 é removida, uma abertura denominada aqui de sulco 250, atravessa uma espessura de substrato 252 do substrato 242 e parcialmente circunda a plataforma de substrato em cantilever 246, com uma extremidade do braço 15 248 sendo o único ponto de fixação da plataforma de substrato em cantilever 246 ao substrato envolvente 242. Consequentemente, o substrato subjacente 226 é visivel através do sulco 250 na vista superior da montagem de MEMS 220 fornecida na FIG. I. Os traços condutores 254 podem ser 20 formados sobre o braço 248. Os traços 254 acoplam eletricamente as pastilhas de fios de ligação 228 às regiões ativas 244 do dispositivo de MEMS 237 que residem sobre a plataforma de substrato em cantilever 246. Embora a plataforma de substrato em cantilever 246 e os sulcos 250 25 sejam mostrados como sendo geralmente retangulares em formato, deverá ser entendido que estes podem alternativamente ser formados com diferentes formatos, cantos arredondados, etc.

Nas modalidades a seguir, o substrato 242 pode não ser um material de partida SOI, como mostrado em algumas das modalidades precedentes. Ao invés, o substrato 242 pode ser uma bolacha convencional de silício sobre a qual camadas de polissilício e de metal são depositadas e gravadas para formar o dispositivo de MEMS 237. Além disso, 5 o substrato 242 pode ser uma única bolacha ou uma configuração de múltiplas bolachas empilhadas de acordo com um projeto específico de dispositivo. Deverá ser observado que o dispositivo de MEMS 237 (assim como em modalidades precedentes) pode ser formado sobre o substrato 242 usando 10 um processo de microusinagem sobre superfície no qual elementos do dispositivo de MEMS 237 são formados por deposição e gravação de diferentes camadas estruturais sobre uma superfície superior do substrato 242. Alternativamente, o dispositivo de MEMS 237 (assim como em 15 modalidades precedentes) pode ser formado sobre o substrato 242 usando um processo de microusinagem em massa no qual elementos do dispositivo de MEMS 237 são formados por gravação seletiva dentro do substrato 242.

Uma face lateral 256 do substrato 242, sobre a qual o dispositivo de MEMS 237 é formado, é fixada ao substrato 226. A fixação é realizada de modo que uma lacuna, ou espaço livre 258, seja formado entre a plataforma de substrato em cantilever 246 e o substrato subjacente 226. Na modalidade ilustrada, o substrato 226 pode ser uma bolacha geralmente plana, quadro de fios, e similar. A fixação pode ser realizada usando adesivo 227 (por exemplo, epóxi, solda, etc.) que seja suficientemente espesso para garantir espaço livre, isto é, separação, entre a plataforma de substrato em cantilever 246 e o substrato subjacente 226 de modo a propiciar adequado isolamento de tensão para a plataforma 246. Portanto, a plataforma de substrato em cantilever 246 está suspensa acima do substrato subjacente 226.

Em uma modalidade, o molde de MEMS 222 pode ser configurado para detectar um estímulo de pressão proveniente de um ambiente 260 externo ao circuito integrado de MEMS 220. Consequentemente, a cobertura 236 pode ser munida de uma porta 262 que atravessa a cobertura 236. Sendo assim, a região ativa 244 pode ser exposta ao ambiente externo 260 por meio da porta 262. Em uma modalidade exemplificativa, o molde de MEMS 222 pode ser um sensor de pressão tipo piezelétrico. Sensores de pressão piezelétricos detectam a pressão externa por meio de um efeito de piezoresistência de um diafragma de silício como o dispositivo de detecção de pressão. Por exemplo, materiais piezoresistivos (não mostrados) podem ser depositados sobre, difundidos dentro, ou de outro modo formados sobre ou dentro da face lateral 240 do substrato 242 da região ativa 244, a qual funciona como um diafragma móvel (vide, por exemplo, FIGS. 30 e 31) . Os elementos piezoresistivos são tipicamente realizados como resistores difusos, e estes resistores de difusão estão tipicamente conectados em um circuito em ponte. O sinal de pressão pode ser determinado a partir do circuito em ponte de acordo com alterações nos valores de resistência dos resistores de difusão que são provocadas por deslocamento do diafragma, por exemplo, região ativa 244.

De modo similar ao dispositivo de MEMS 36 (FIG. 1) discutido acima, o dispositivo de MEMS 237 representa uma variedade de um ou mais componentes de MEMS do circuito integrado de MEMS 220, tais como microchaves e/ou microssensores. Microssensores incluem, por exemplo, sensores de pressão, acelerômetros, giroscópios, microfones, dispositivos microfluidicos, etc.

Consequentemente, a região ativa de MEMS 244 representa qualquer elemento de detecção, ou móvel, ou elementos de um componente de MEMS específico. 0 molde de circuito integrado 224 representa a unidade central, por exemplo, um microprocessador, que processa dados provenientes do molde 10 de MEMS 222. Portanto, o molde de circuito integrado 224 fornece "inteligência" incorporada no circuito integrado de MEMS 220. Embora o circuito integrado de MEMS 220 seja mostrado como incluindo apenas um molde de MEMS 222 e um molde de circuito integrado 224 , deve ser entendido que o 15 circuito integrado de MEMS 220 pode incluir qualquer número de moldes de MEMS 222 e de moldes de circuitos integrados 224 de acordo com requisitos específicos de projeto para o circuito integrado de MEMS 220.

A FIG. 19 mostra um fluxograma de um processo de acondicionamento 264 para produção e acondicionamento do circuito integrado de MEMS 220 (FIGS. 17 e 18). 0 processo 264 implementa tecnologias de microusinagem de MEMS conhecidas e em desenvolvimento para produzir com baixo custo o circuito integrado de MEMS 220 que inclua ao menos um molde de MEMS 222 com isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento. O processo 264 é descrito abaixo em conexão com a fabricação e acondicionamento de apenas alguns moldes de MEMS 222 e alguns circuitos integrados de MEMS 220. Contudo, deve ser entendido por aqueles versados na técnica que o processo a seguir permite fabricação concorrente a nível de bolacha de diversos moldes de MEMS 222. Estes moldes individuais de MEMS 222 podem subsequentemente ser acondicionados e integrados em uma aplicação final que inclua o molde de circuito integrado 224 .

0 processo de acondicionamento de circuitos integrados de MEMS 264 inicia-se com uma tarefa 266. Na tarefa 266, são realizados processos de fabricação referentes à formação dos dispositivos de MEMS 237, 10 pastilhas de fios de ligação 228, e traços condutores 254 sobre o substrato 242. Estes processos de fabricação são discutidos acima em conexão com a FIG. 4. Contudo, podem ser realizadas outras atividades de fabricação e/ou processos alternativos de fabricação desde que não sejam 15 discutidas ou ilustradas aqui para brevidade.

O processo de acondicionamento 264 continua com uma tarefa 268. Na tarefa 268, um ou mais processos de gravação são realizados sobre o substrato 242.

Com referência à FIG. 20 em conexão com a tarefa 268, 20 a FIG. 20 mostra uma vista superior 270 e uma vista secional lateral 272 de uma bolacha parcial de MEMS em um estágio intermediário de processamento 274 de acordo com a tarefa 268 do processo de acondicionamento 264. A vista secional lateral 272 é obtida ao longo das linhas de seção 25 20-20 da vista superior 270 na FIG. 20.

A tarefa 268 refere-se a um ou mais processos de gravação realizados a partir, por exemplo, da face dianteira 240 do substrato 242 na direção da face posterior 256 do substrato 242. Como discutido acima em conexão com as FIGS. 5-7, uma máscara ou deposição adequada de um material resistente pode ser usada para cobrir ou de outro modo proteger aquelas regiões do substrato 242 que não foram gravadas. Deste modo, a máscara ou material resistente fornece um padrão para formação de sulcos 250 5 que atravessam o substrato 242 e para produção das plataformas de substrato em cantilever 246. Pode ser realizado um processo de gravação profunda com íons reativos (DRIE) para atravessar toda a espessura do substrato 252 do substrato 242. Em outras modalidades, pode 10 ser implementada outra técnica ou técnicas para atravessar toda a espessura do substrato 252 para formar sulcos 250. Por meio da execução das tarefas anteriormente mencionadas, é produzida uma bolacha, ou painel 276, dos dispositivos de MEMS 237.

Com referência novamente à FIG. 19, a seguir à tarefa

268, o processo de acondicionamento 264 continua com uma tarefa 278. Na tarefa 278, o painel 276 (FIG. 20) é separado para formar moldes individuais de MEMS 222, cada um incluindo ao menos um dispositivo de MEMS 237.

Com referência à FIG. 21 em conexão com a tarefa 278,

a FIG. 21 mostra uma vista superior 280 e uma vista secional lateral 282 da estrutura da FIG. 20 em um estágio subsequente de processamento 284. A vista secional lateral 282 é obtida ao longo das linhas de seção 21-21 da vista 25 superior 280 na FIG. 21. A FIG. 21 representa o resultado de um processo de separação do painel realizado na tarefa 278. Como mostrado, o painel 276 (FIG. 20) foi serrado, moldado, ou de oulro modo separado para formar moldes individuais de MEMS 222, cada um incluindo ao menos um 30 dispositivo de MEMS 237. Em contraste com modalidades descritas acima, o processo de separação do painel da tarefa 278 é executado sem primeiramente realizar operações tais como acoplamento de uma camada de cobertura ao painel, corte com serra para revelar pastilhas de fios de ligação, 5 etc. Além disso, a cobertura 236 (FIG. 18) não foi ainda instalada sobrejacente à região ativa 244 de cada dispositivo de MEMS 237 .

Com referência novamente à FIG. 19, a seguir à tarefa 278, o processo de acondicionamento 264 continua com uma 10 tarefa 286. Na tarefa 286, é fornecido um substrato de base. Em uma modalidade, o substrato de base pode ser o substrato de base 226 (FIG. 18) na forma de uma bolacha geralmente plana, quadro de fios, e similar. Contudo, o substrato de base 226 não necessita ter a construção plana 15 do substrato 226

Com referência às FIGS. 22 e 23 em conexão com a tarefa 286, a FIG. 22 mostra uma vista superior 288 e uma vista secional lateral 290 de um substrato de base 292 de acordo com uma modalidade alternativa. A vista secional 20 lateral 290 é obtida ao longo das linhas de seção 22-22 da vista superior 288 na FIG. 22. A FIG. 23 mostra uma vista lateral de um substrato de base 294 de acordo com outra modalidade.

Na modalidade da FIG. 22, o substrato de base 292 25 inclui um entalhe 296 que atravessa toda a espessura do substrato de base 292. Uma vez montado, o entalhe 296 subjaz a estrutura de plataforma em cantilever 246 (FIG. 17) para produzir algum ou todo o espaço livre 258 (FIG. .18) entre a estrutura de plataforma em cantilever 246 e o 30 substrato de base 292. Adicionalmente, o entalhe 296 pode funcionar como uma porta para exposição do dispositivo de MEMS 237 (FIG. 18) ao ambiente externo 260 (FIG. 18) . Por exemplo, o entalhe 296 pode ser contíguo, ou aproximadamente alinhado, com o sulco 250 de modo que o 5 dispositivo de MEMS 237 seja exposto ao ambiente 260 por meio do entalhe 296 e sulco 250.

Na modalidade da FIG. 23, o substrato de base 294 inclui um entalhe 298 que atravessa parcialmente a espessura do substrato de base 294. Portanto, uma vez 10 montado, o entalhe 298 subjaz a estrutura de plataforma em cantilever 246 para produzir o espaço livre 258 entre a estrutura de plataforma em cantilever 246 e o substrato de base 294. Contudo, uma vez que o entalhe 298 apenas parcialmente atravessa a espessura do substrato de base 15 294, o dispositivo de MEMS 237 não é exposto ao meio ambiente 260 através do entalhe 298. O entalhe 296 (FIG. 22) e o entalhe 298 podem ser adequadamente configurados em diversos formatos e tamanhos. Alternativamente, um substrato de base pode incluir um entalhe que parcialmente 20 atravessa a espessura do substrato de base, assim como uma porta menor que atravessa a espessura do substrato de base nesta região do entalhe.

Com referência novamente à FIG. 19, o processo de acondicionamento 264 continua com uma tarefa 300. Na tarefa 25 300, o molde de MEMS 222 (FIG. 17) é fixado ao substrato de base. No exemplo das FIGS. 17-18, o molde de MEMS 222 pode ser fixado ao substrato de base 226 usando adesivo 227, por exemplo, epóxi, solda, etc. (FIG. 18). Em modalidades alternativas, o molde de MEMS 222 pode ser fixado ao 30 substrato de base 292 (FIG. 22) ou substrato de base 294 de acordo com técnicas conhecidas e futuras.

0 processo de acondicionamento 264 continua com a tarefa 302. Na tarefa 302, o molde ou moldes de circuito integrado 224 (FIG. 17) é fixado ao substrato de base 226.

Novamente, o molde de circuito integrado 224 pode ser fixado ao substrato de base 226 usando qualquer material adequado de fixação de moldes e técnica adequada de aglutinação.

A seguir às operações de fixação 300 e 302, o 10 processo de acondicionamento 264 continua com a tarefa 304. Na tarefa 304, cada molde de MEMS 222 (FIG. 17) é interconectado eletricamente com o seu molde de circuito integrado 224 (FIG. 17) por meio das interconexões condutoras 232 (FIG. 17). Por exemplo, pode ser realizado 15 um processo de ligação de fios para formar conexões externas entre as pastilhas de fios de ligação 228 (FIG. 17) do molde de MEMS 222 e as pastilhas de fios de ligação 230 (FIG. 17) do molde de circuito integrado 224 usando interconexões condutoras 232.

Em seguida, é realizada uma tarefa 306. Na tarefa

306, um elemento tampão é posicionado sobrejacente ao dispositivo de MEMS 237 (FIG. 17) do molde de MEMS 222.

Com referência à FIG. 24, a FIG. 24 mostra uma vista superior 308 e uma vista secional lateral 310 da estrutura 25 da FIG. 21 em um estágio subsequente de processamento 312. Como mostrado, um elemento tampão 314 é posicionado sobrejacente ao dispositivo de MEMS 237 do circuito integrado de MEMS 222. Contudo, o circuito integrado 224, pastilhas de fios de ligação 228, pastilhas de fios de 30 ligação 230, e fios de ligação 232 permanecem expostos a partir do elemento tampão 314 . 0 elemento tampão 314 pode ser um pino convencional de moldagem com uma área achatada 316 tal que uma superfície interna do elemento tampão 314 evite contato com a estrutura de plataforma em cantilever 246 e o dispositivo de MEMS 237.

Com referência novamente à FIG. 19, a seguir à tarefa 306, é realizada uma tarefa 318. Na tarefa 318, o composto de moldagem 234 é aplicado ao molde de MEMS 222 com o seu molde de circuito integrado 224 anexado.

Com referência à FIG. 25 em conexão com a tarefa 318,

a FIG. 25 mostra uma vista secional lateral 320 da estrutura da FIG. 24 em um estágio subsequente de processamento 322. 0 composto de moldagem 234 encapsula o substrato de base 226, molde de MEMS 222, molde de circuito integrado 224 , pastilhas de fios de ligação 228 e 230, interconexões condutoras 232, e elemento tampão 314. Contudo, o elemento tampão 314 é suficientemente alto de modo que uma porção do elemento tampão 314 se estende para além da espessura do composto de moldagem 234 . 0 elemento tampão 314 sobrejacente ao dispositivo de MEMS 237 impede que o composto de moldagem 234 faça contato direto com o dispositivo de MEMS 237. Além disso, o elemento tampão 314 (FIG. 14) impede fluxo do composto de moldagem 234 para dentro do sulco 250 que circunda a estrutura de plataforma em cantilever 246 e para dentro do espaço livre 258.

Com referência novamente à FIG. 19, a seguir à tarefa de encapsulamento 318, o processo de acondicionamento 264 continua com uma tarefa 324. Na tarefa 324, o elemento tampão 314 (FIG. 24) é removido de modo que a abertura 238 (FIG. 17) ao menos parcialmente permaneça na sua posição sobrejacente ao dispositivo de MEMS 222.

Em seguida é realizada uma tarefa 326. Na tarefa 326, uma cobertura, tal como uma cobertura 236 mostrada na FIG. 17 é posicionada na abertura 238. A cobertura 236 é moldada na posição do, ou de outro modo acoplada ao, substrato 242 (FIG. 17) do dispositivo de MEMS 222 com, por exemplo, um material adesivo ou de epóxi. A seguir à tarefa 326, o processo de acondicionamento 264 termina. 0 fluxograma simplificado do processo de acondicionamento 264 pode obter economia nas operações do processo, assim como economia na dimensão global, uma vez que não existe aglutinação de uma camada de cobertura ao painel, não existe corte com serra para revelar o processo para exposição das pastilhas de fios de ligação, não há necessidade de manter afastadas regiões nas quais não podem ser localizadas microestruturas, etc.

A FIG. 26 mostra uma vista secional lateral de um circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) 328 de acordo com outra modalidade. De modo similar ao 20 circuito integrado de MEMS 220 (FIG. 17), o circuito integrado de MEMS 328 inclui o molde de MEMS 222 e o molde de circuito integrado 224 interconectados eletricamente por meio das interconexões condutoras 232. Na modalidade ilustrada, o molde de MEMS 222 e o molde de circuito 25 integrado 224 são fixados ao substrato de base 294 com entalhes 298 subjacentes à plataforma de substrato em cantilever 246 de modo que seja formado o espaço livre 258 entre a plataforma 246 e o substrato de base 294.

Além disso, o circuito integrado de MEMS 328 inclui uma cobertura 330 em substituição à cobertura 236 (FIG. 18) do circuito integrado de MEMS 220. A cobertura 330 inclui uma porta axial 332 que pode ser utilizada para uma conexão de mangueira. Tal configuração do circuito integrado de MEMS 328 pode ser implementada como, por exemplo, um sensor 5 de pressão absoluta de coletor. De modo similar ao circuito integrado de MEMS 220, os elementos do circuito integrado de MEMS 328 são encapsulados no composto de moldagem 234, e o circuito integrado de MEMS 328 é acondicionado de acordo com o processo de acondicionamento 264 (FIG. 19).

Com referência às FIGS. 27-28, a FIG. 27 mostra uma

vista secional lateral de outro circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) 334 em um estágio intermediário de processamento de acordo com outra modalidade, e a FIG. 28 mostra uma vista secional lateral 15 do circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) 334 a seguir a uma operação de recobrimento. 0 circuito integrado de MEMS 334 inclui o molde de MEMS 222 e o molde de circuito integrado 224 interconectados eletricamente por meio das interconexões condutoras 232. Na 20 modalidade ilustrada, o molde de MEMS 222 e o molde de circuito integrado 224 são fixados a um substrato de base 336 com um entalhe 338 subjacente à plataforma de substrato em cantilever 246 e atravessam completamente o substrato de base 33 6.

Além disso, o circuito integrado de MEMS 334 inclui

uma cobertura 340 em substituição às coberturas previamente descritas 236 (FIG. 18) e 330 (FIG. 26) . Uma abertura 342 atravessa a cobertura 340. Nesta modalidade ilustrada, a cobertura 340 está posicionada sobre o substrato 242 do dispositivo de MEMS 222 antes do recobrimento. Um elemento tampão 344, ou pino de moldagem, posicionado na abertura 342 mantém a cobertura 340 em posição e cobre a abertura 342. Outro elemento tampão 346 cobre o entalhe 338 no substrato de base 336. Após os elementos tampão 344 e 346 5 serem adequadamente posicionados, os elementos do circuito integrado de MEMS 334 são encapsulados no composto de moldagem 234 . A seguir à operação de recobrimento, os elementos tampão 344 e 346 são removidos de modo que o dispositivo de MEMS 237 fique exposto ao ambiente externo 10 260. Em uma implementação real na qual o circuito integrado de MEMS 334 está montado em, por exemplo, uma placa de circuito impresso (PCB), a PCB pode incluir uma abertura correspondente ao entalhe 338.

A FIG. 29 mostra uma vista secional lateral de um circuito integrado de sistemas microeletromecânicos (MEMS) 347 de acordo com ainda outra modalidade. De modo similar ao circuito integrado de MEMS 220 (FIG. 17), o circuito integrado de MEMS 347 inclui o molde de MEMS 222 e o molde de circuito integrado 224 interconectados eletricamente por meio das interconexões condutoras 232. A modalidade ilustrada mostra uma configuração na qual o molde de MEMS 222 está empilhado verticalmente com o molde de circuito integrado 224. Mais especificamente, a face posterior 256 do molde de MEMS 222 está acoplada para utilização, por exemplo, de um material de fixação de moldes com uma espessura suficiente para garantir que seja formado um espaço livre 349 entre a plataforma de substrato em cantilever 246 e o molde de circuito integrado 224. Consequentemente, o molde de circuito integrado 224 funciona como o substrato sobre o qual o molde de MEMS 222 é fixado.

0 circuito integrado de MEMS 220 (FIG. 18), o circuito integrado de MEMS 328 (FIG. 26), o circuito integrado de MEMS 334 (FIG. 28), e o circuito integrado de 5 MEMS 347 fornecem exemplos ilustrativos de diversas configurações de circuitos integrados de MEMS. Em diversas modalidades, um circuito integrado de MEMS pode ser conduzido a partir da parte superior através da sua cobertura, a partir da parte inferior através do substrato 10 de base, ou um circuito integrado de MEMS pode ser conduzido a partir tanto da parte superior como da parte inferior.

A FIG. 30 mostra uma vista superior 348 e uma vista secional lateral 350 do molde de sistemas microeletromecânicos (MEMS) 222. A vista secional lateral 350 é obtida ao longo das linhas de seção 30-30 da vista superior 348 na FIG. 30. Na modalidade ilustrada, o molde de MEMS 222 pode ser formado por um processo de microusinagem sobre superfície no qual, por exemplo, uma camada estrutural 352 é formada sobre o substrato 242 e adequadamente processada para incluir ao menos um eletrodo 354. Uma camada de sacrifício 356 (representada por uma ausência de marcas sombreadas ou hachuradas) é formada sobre a camada estrutural 350, e um elemento móvel 358 é formado em outra camada estrutural 360 depositada sobre a camada de sacrifício 356. A camada de sacrifício 356 é em seguida removida de modo que o elemento móvel 358 fique afastado do eletrodo 354. Operações de deposição, modelagem, e gravação podem ser realizadas para produzir a estrutura do molde de MEMS 222 de acordo com metodologias e materiais conhecidos e futuros.

Em algumas modalidades, o molde de MEMS 222 pode ser um sensor de pressão configurado para detectar pressão em um ambiente 260 (FIG. 18) externo ao circuito integrado de MEMS 220 (FIG. 18). Portanto, o molde de MEMS 222 pode ser conduzido a partir da parte superior através da sua cobertura 236 (FIG. 18) como discutido acima de modo que o elemento móvel 358 do dispositivo de MEMS 237 se deforme em resposta ã pressão de fluido dentro do ambiente 260. 0 dispositivo de MEMS 237 (por exemplo, ao menos o eletrodo 354 e o elemento móvel 358) reside sobre a plataforma de substrato em cantilever 246 também como discutido em detalhe acima. A plataforma 246 está separada do restante do substrato 242 pelo sulco 250, isto é, um sulco, que circunda a plataforma 246.

Uma vez que o molde de MEMS 222 é conduzido através da cobertura 236 para o ambiente 260, o dispositivo de MEMS 237 é, portanto, exposto ao ambiente 260. Com a finalidade de ser viável, o dispositivo de MEMS 237 deverá ser robusto 20 em ambientes sujos. Isto é, a função do dispositivo de MEMS 237 não deverá ser afetada adversamente por partículas ou outros contaminantes no ambiente 260. Tais partículas podem entrar no sulco 250 que circunda a plataforma 246 e preencher a lacuna entre a plataforma 246 e o substrato 25 242, comprometendo deste modo o isolamento de tensão resultante da implementação da plataforma de substrato em cantilever. Isto é, tensão pode ser transmitida do substrato 242 para a plataforma 246 por meio das partículas no sulco 250.

Consequentemente, em algumas modalidades, pode ser aplicado um material em gel 362 (ilustrado na vista secional lateral 350) sobre o dispositivo de MEMS 237 e sulco 250. Isto é, o dispositivo de MEMS 237 pode ser submetido a um processo de revestimento de silício gel que 5 cobre o elemento móvel 358 e preenche ao menos uma porção do sulco 250 com material em gel 362. Tal técnica pode impedir em grande parte que material particulado entre no sulco 250 enquanto concorrentemente permite que o elemento móvel 358 se mova em resposta a pressão de fluido. 0 10 material em gel 362 pode ser adequadamente aplicado antes do acoplamento da cobertura 236 (FIG. 18) ao substrato 242 do dispositivo de MEMS 222, ou a seguir ao acoplamento da cobertura 236 por injeção do material em gel 362 através da porta 262 (FIG. 18) da cobertura 236.

A FIG. 31 mostra uma vista superior 364 e uma vista

secional lateral 366 de um molde de sistemas microeletromecânicos (MEMS) 368 de acordo com outra modalidade. A vista secional lateral 366 é obtida ao longo das linhas de seção 31-31 da vista superior 364 na FIG. 31. 20 O molde de MEMS 368 pode ser formado por um processo de microusinagem sobre superfície no qual, por exemplo, uma camada estrutural 352 é formada sobre o substrato 242 e adequadamente processada para incluir ao menos um eletrodo 354. Uma camada de sacrifício 356 (representada por uma 25 ausência de marcas sombreadas ou hachuradas) é formada subsequentemente sobre a camada estrutural 352. Nesta modalidade ilustrada, o elemento móvel 358 e uma estrutura de blindagem 370 são formados na camada estrutural 360 depositada sobre a camada de sacrifício 356.

A estrutura de blindagem 370 é adequadamente formada para ficar sobrejacente ao sulco 250 que circunda a plataforma de substrato em cantilever 246. Contudo, uma abertura 372 atravessa a estrutura de blindagem 370 de modo que a região ativa, isto é, o elemento móvel 358, fique 5 exposto ao ambiente 260 (FIG. 18) através da abertura 372. A camada de sacrifício 356 é subsequentemente removida de modo que o elemento móvel 358 fique afastado do eletrodo 354 e a estrutura de blindagem 370 fique afastada verticalmente do sulco 250. Operações de deposição, 10 modelagem, e gravação podem ser realizadas para produzir o dispositivo de MEMS 368 de acordo com metodologias e materiais conhecidos e futuros.

Material em gel 362 (ilustrado na vista secional lateral 366) pode ser aplicado sobre o dispositivo de MEMS 237 e estrutura de blindagem 370. Isto é, o dispositivo de MEMS 237 pode ser submetido a um processo de revestimento de silício gel que cobre o elemento móvel 358 e preenche uma lacuna entre o elemento móvel e a estrutura de blindagem 370. Tal técnica pode impedir em grande parte que material particulado entre no sulco 250 enquanto concorrentemente permite que o elemento móvel 358 se mova em resposta a pressão de fluido. Além disso, a implementação da estrutura de blindagem 37 0 implica no uso de menos material em gel 362 e aplicação simplificada do material em gel 3 62.

As modalidades descritas aqui compreendem montagens compactas de dispositivos de MEMS, isto é, circuitos integrados de MEMS, que incluem um ou mais moldes de circuitos integrados e um ou mais moldes de MEMS. Um molde de MEMS inclui uma estrutura de plataforma em cantilever sobre a qual um dispositivo de MEMS reside. A estrutura de plataforma em cantilever alcança o benefício de isolamento aperfeiçoado de tensão de acondicionamento. A metodologia de acondicionamento implica na formação das estruturas de 5 plataformas em cantilever em um substrato, cobertura dos dispositivos de MEMS em uma camada de cobertura, ligação por fios dos moldes de MEMS a moldes de circuitos integrados associados, e subsequente encapsulamento da estrutura em um composto de moldagem para formar uma 10 embalagem recoberta, por exemplo, circuito integrado de MEMS. Alternativamente, a metodologia de acondicionamento implica na formação das estruturas de plataformas em cantilever em um substrato, ligação por fios dos moldes de MEMS a moldes de circuitos integrados associados, blindagem 15 temporária dos moldes de MEMS, encapsulamento da estrutura em um composto de moldagem para formar uma embalagem recoberta de circuitos integrados de MEMS, remoção da blindagem, e subsequentemente cobertura dos moldes de MEMS. Os métodos descritos aqui podem ser adaptados para 20 acondicionamento de uma variedade de montagens de dispositivos de MEMS. Consequentemente, as montagens de dispositivos de MEMS e a metodologia de acondicionamento obtêm as vantagens de bom desempenho dos dispositivos, pequena dimensão dos dispositivos, acondicionamento 25 recoberto barato, e adaptação a uma variedade de necessidades de acondicionamento de MEMS.

Embora as modalidades preferidas da invenção tenham sido ilustradas e descritas em detalhe, será facilmente evidente para aqueles versados na técnica que diversas modificações podem ser realizadas naquelas sem divergir do espírito da invenção ou do âmbito das reivindicações apensas. Isto é, deverá ser entendido que as modalidades exemplificatívas são apenas exemplos, e não se destinam a limitar o âmbito, aplicabilidade, ou configuração da invenção.

Claims (10)

1. Método de fabricação de uma embalagem de dispositivos de sistemas microeletromecânicos (MEMS), caracterizado por compreender: formação de um dispositivo de MEMS sobre uma face dianteira de um primeiro substrato; remoção de uma porção do referido substrato que circunda parcialmente uma região ativa do referido dispositivo de MEMS para formar uma plataforma de substrato em cantilever na qual reside a referida região ativa; e fixação de uma face posterior do referido primeiro substrato a um segundo substrato, a referida operação de fixação incluindo a formação de um espaço livre entre a referida plataforma de substrato em cantilever e o referido segundo substrato de modo que a referida plataforma de substrato em cantilever fique suspensa acima do referido segundo substrato.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da referida formação do referido espaço livre compreender a produção de um entalhe no referido segundo substrato subjacente à referida plataforma de substrato em cantilever.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da referida formação do referido espaço livre compreender a aplicação de um adesivo para fixar a referida face posterior do referido primeiro substrato ao referido segundo substrato, o referido adesivo tendo uma espessura suficiente para produzir o referido espaço livre subjacente à referida plataforma de substrato em cantilever.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido segundo substrato ser um molde de circuito integrado, a referida operação de fixação acoplar o referido dispositivo de MEMS ao referido molde de circuito integrado de modo que o referido dispositivo de MEMS fique verticalmente empilhado com o referido molde de circuito integrado e o referido espaço livre seja formado entre a referida plataforma de substrato em cantilever e o referido molde de circuito integrado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda, a seguir à referida operação de fixação, a aplicação de um composto de moldagem para encapsular o referido dispositivo de MEMS.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de: a referida operação de formação incluir a formação de pastilhas de fios de ligação sobre o referido primeiro substrato, as referidas pastilhas de fios de ligação estando eletricamente interconectadas ao referido dispositivo de MEMS através de traços; o referido método incluir ainda a interconexão elétrica das referidas pastilhas de fios de ligação a um molde de circuito integrado por meio de interconexões condutoras; e a referida operação de aplicação encapsular concorrentemente o referido molde de circuito integrado, as referidas interconexões condutoras, as referidas pastilhas de fios de ligação, e o referido dispositivo de MEMS com o referido composto de moldagem.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender ainda: antes da referida operação de aplicação, o posicionamento de um elemento tampão sobrejacente à referida plataforma de substrato em cantilever; e a seguir à referida operação de aplicação, a remoção do referido elemento tampão e acoplamento de uma cobertura ao referido primeiro substrato sobrejacente à referida plataforma de substrato em cantilever, a referida cobertura incluindo um volume interior para propiciar uma lacuna entre a referida cobertura e a referida região ativa do referido dispositivo de MEMS.

8. Montagem, caracterizada por compreender: uma estrutura de moldes com uma plataforma em cantilever formada naquela, onde um sulco atravessa a referida estrutura de moldes que circunda a referida plataforma em cantilever; um dispositivo de sistemas microeletromecânicos (MEMS) formado na face dianteira da referida estrutura de moldes, o referido dispositivo de MEMS tendo uma região ativa que reside sobre a referida plataforma em cantilever; e uma estrutura de base fixada a uma face posterior da referida estrutura de moldes de modo que seja formado um espaço livre entre a referida plataforma em cantilever e a referida estrutura de base e a referida plataforma em cantilever fique suspensa acima da referida estrutura de base.

9. Montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracteri zada por compreender ainda um adesivo para acoplamento da referida estrutura de base à referida face posterior da referida estrutura de moldes, o referido adesivo tendo uma espessura suficiente para produzir o referido espaço livre subjacente à referida plataforma em cantilever.

10. Montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato da referida estrutura de base incluir um entalhe na referida estrutura de base para produzir espaço livre subjacente à referida plataforma em cantilever.