具有堆叠的IC的对称压阻压力传感器
阅读：621发布：2020-05-11
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1.一种微机电系统(MEMS)压力感测元件，包括：
第一硅基底，具有顶表面，顶表面具有多个接合垫，所述多个接合垫对称地分布在顶表面上；和
导电环路，携带固定电压，并且导电环路围绕所述多个接合垫，导电环路对称地分布在顶表面上。
2.如权利要求1所述的MEMS压力感测元件，其中所述接合垫中的至少一个接合垫由携带第二固定电压的导电环围绕。
3.如权利要求2所述的MEMS压力感测元件，其中所述导电环和接合垫被电介质垂直地彼此分开。
4.如权利要求1所述的MEMS压力感测元件，其中第一硅基底具有相对的底表面，第一硅基底还包括导电过孔，所述导电过孔从接合垫延伸穿过第一硅基底到达所述底表面。
5.如权利要求4所述的MEMS压力感测元件，还包括：第二硅基底，具有顶表面和相对的底表面，第二硅基底的顶表面具有凹部并且具有在第二硅基底的顶表面和底表面之间延伸的导电过孔，第二硅基底的顶表面附接到第一硅基底的底表面，穿过第二硅基底的导电过孔与延伸穿过第一硅基底的导电过孔对准并且以电气方式连接到延伸穿过第一硅基底的导电过孔。
6.如权利要求5所述的MEMS压力感测元件，其中所述凹部被抽空。
7.如权利要求5所述的MEMS压力感测元件，还包括：第三基底，通过驻留在第三基底中的导电路径而以电气方式连接到第一硅基底和第二硅基底中的至少一个。
8.如权利要求7所述的MEMS压力感测元件，还包括：壳体，具有凹穴，所述凹穴被配置为容纳并且包围第一硅基底、第二硅基底并且至少部分地包围第三基底。
9.如权利要求8所述的MEMS压力感测元件，还包括：凝胶，覆盖凹穴中的MEMS压力感测元件。
10.如权利要求4所述的MEMS压力感测元件，还包括：第二硅基底，具有顶表面和相对的底表面，第二硅基底的顶表面具有凹部以及在第二硅基底的顶表面和底表面之间延伸的导电过孔，第二硅基底的顶表面附接到第一硅基底的底表面，穿过第二硅基底的导电过孔与延伸穿过第一硅基底的导电过孔对准，第二硅基底另外具有从第二硅基底的底表面延伸到所述凹部的孔，所述孔被配置为允许流体经过所述孔并且到所述凹部中。
11.如权利要求10所述的MEMS压力感测元件，还包括：第三基底，通过驻留在第三基底中的导电路径而以电气方式连接到第一硅基底和第二硅基底中的至少一个。
12.如权利要求11所述的MEMS压力感测元件，还包括：壳体，具有凹穴，所述凹穴被配置为容纳并且至少部分地包围第一硅基底、第二硅基底并且至少部分地包围第三基底。
13.一种MEMS压力传感器，包括：
第一硅基底，具有形成在顶表面中的压阻电桥，所述顶表面具有多个接合垫，所述接合垫对称地分布在顶表面上并且分布在压阻电桥周围，所述多个接合垫和压阻电桥由携带第一固定电压的环路围绕，所述环路对称地分布在顶表面上，第一硅基底另外包括在接合垫和底表面之间延伸穿过第一硅基底的导电过孔；
第二硅基底，具有顶表面和相对的底表面，第二硅基底的顶表面具有凹部以及在第二硅基底的顶表面和底表面之间延伸的导电过孔，第二硅基底的顶表面附接到第一硅基底的底表面，穿过第二硅基底的导电过孔与延伸穿过第一硅基底的导电过孔对准；和第三硅基底，以机械方式耦合到第二硅基底的底部，第三硅基底包括电子电路，所述电子电路处理从第一硅基底输出的信号，第三硅基底包括在第一硅基底中的导电过孔和第三硅基底中的电子电路之间至少部分地延伸穿过第二硅基底的导电过孔。
14.如权利要求13所述的MEMS压力传感器，其中所述接合垫中的至少一个接合垫由携带第二固定电压的导电环围绕。
15.如权利要求14所述的MEMS压力传感器，其中第一固定电压和第二固定电压相同，其中携带第一固定电压的环路和携带第二固定电压的导电环共面，共面的导电环路和导电环在垂直方向与接合垫分开一定距离，所述距离等于位于共面的导电环路和导电环与接合垫之间的电介质的厚度。
16.如权利要求15所述的MEMS压力传感器，其中所述凹部被抽空。
17.如权利要求14所述的MEMS压力传感器，还包括：第四硅基底，具有电子电路，所述电子电路利用导电过孔连接到第三硅基底中的电子电路。
18.如权利要求13所述的MEMS压力传感器，还包括：壳体，具有凹穴，所述凹穴被配置为容纳并且包围第一、第二和第三硅基底。
19.如权利要求18所述的MEMS压力传感器，还包括：凝胶，覆盖凹穴中的第一、第二和第三硅基底。
20.如权利要求18所述的MEMS压力传感器，其中所述壳体包括从壳体外部延伸到凹穴中的引线框架，其中引线框架在凹穴中的部分通过导电过孔以电气方式连接到第一、第二和第三硅基底中的至少一个硅基底中的电路。
21.如权利要求20所述的MEMS压力传感器，其中所述引线框架包括电路板，所述电路板在其表面上具有导电轨迹。
具有堆叠的IC的对称压阻压力传感器
背景技术
[0001] 众所周知，微机电系统(MEMS)压力传感器跨宽范围的低压为宽范围的流体提供极好的压力测量值。至少一个这种装置被公开在于2012年11月6日公布的标题为“Robust Design of High Pressure Sensor Device”的美国专利8,302,483中，其全部内容通过引用包含于此。
[0003] 在现有技术中，这两个管芯被安装在壳体中并且使用小直径接合线彼此连接。接合线也在ASIC和一个或多个引线框架之间延伸并且连接ASIC和所述一个或多个引线框架，所述一个或多个引线框架是穿过壳体并且提供壳体外部电气连接的导体。
[0004] 尽管现有技术MEMS压力传感器运行良好，但它们易受电噪声和机械噪声二者的影响，该噪声扭曲传感器的准确性。消除机械噪声和电噪声将会是对于现有技术的改进。
[0006] 通过重新封装MEMS压力传感器使得它不需要现有技术的壳体凝胶、二次成型（over molding）或能够扭曲隔膜的偏转的其它封装，能够消除机械噪声。通过消除倾向于拾取无关电信号的导线，能够减少电噪声。附图说明
[0007] 图1是MEMS压阻压力传感器的透视图，该MEMS压阻压力传感器具有接合垫，该接合垫携带来自压力传感器中的压阻惠斯通电桥电路的电信号并且对称地分布在传感器中；
[0008] 图2是图1中示出的MEMS压阻压力传感器的顶视图，并且示出每个接合垫接近MEMS压阻压力传感器的四个拐角之一；
[0009] 图3A是图1中示出的MEMS压阻压力传感器元件的第一实施例的剖视图，并且该MEMS压阻压力传感器元件被视为绝对压力传感器；
[0010] 图3B是图1中示出的MEMS压阻压力传感器元件的第二实施例的剖视图，并且该MEMS压阻压力传感器元件在这里被视为差压传感器；
[0011] 图4A是图1中示出的MEMS压阻压力传感器元件的第二顶视图，示出接合垫布局的优选实施例的细节，包括传感器元件中的分布式惠斯通电桥电路的位置、导电互连件的形状和位置、用于输入和输出信号并且以电气方式连接到导电互连件的接合垫、包围具有来自惠斯通电桥的输出信号的两个接合垫的地环、包围整个表面的地环路以及针对压力传感器元件的对称的平面；
[0012] 图4B是图1中示出的MEMS压阻压力传感器元件的第三顶视图以及接合垫布局的第一替代实施例的细节，该接合垫布局具有包围整个表面的地环路，但在输出信号接合垫周围没有地环；
[0013] 图4C是图1中示出的MEMS压力传感器元件的第四顶视图以及接合垫布局的第二替代实施例的细节，该接合垫布局在输出信号接合垫周围具有地环，但在整个表面周围没有地环路；
[0014] 图4D是由导电环围绕或包围的接合垫之一的剖视图；
[0015] 图5是图4A、4B和4C中示出的对称地分布的接合垫的电气等同物的示意性描述；
[0016] 图6A是具有堆叠的集成电路的对称压阻压力传感器的优选实施例的剖视图；
[0017] 图6B是具有堆叠的集成电路的对称压阻压力传感器的替代实施例的剖视图；和[0018] 图7A和7B是包围多个集成电路的壳体中的MEMS压力传感器的不同实施例的剖视图。
具体实施方式
[0019] IEEE版权2009的I.E.E.E.标准词典将“过孔”定义为互连件的两个不同层级之间或者互连件的层级和物理或逻辑管脚之间的物理连接。如这里所使用的，过孔是形成到具有相对的顶侧和底侧或第一侧和第二侧的基底中的垂直或基本上垂直的导电材料柱，而不管其高度或直径如何。它也在压力感测元件的不同层级之间(例如，在元件的顶表面和底表面之间)提供物理和电气连接。
[0020] 如这里所述的，导电过孔提供穿过或部分地穿过半导体基底的垂直定向的导电路径。过孔因此能够完全延伸穿过基底，即在相对的顶侧和底侧/第一侧和第二侧之间延伸并且延伸穿过相对的顶侧和底侧/第一侧和第二侧，但也能够仅部分地延伸穿过基底。导电过孔在这里被视为延伸穿过基底，并且因此，位于和/或驻留在基底中。
[0021] 如这里所使用的，术语“接合垫”表示在专用集成电路(ASIC)以及MEMS压力感测元件的外表面上常见的导电区域。然而，该接合垫术语不应该被解释为局限于或定义任何特定面积、厚度、形状或材料的导电区域，而是应该替代地被广泛地解释为包括位于能够针对其进行电气连接的ASIC或MEMS压力感测元件的表面上或嵌入在该表面中的任何尺寸的导电区域或表面。
[0022] 鉴于前面的定义，图1是具有对称接合垫的对称压阻压力传感器的(在这里也被称为微机电系统(MEMS)压力感测元件100)的透视图。图2是MEMS压力感测元件100的顶表面的顶视图或平面图，利用断线示出响应于压力而偏转的隔膜的位置。图3A是通过剖面线3-3获得的压力感测元件的剖视图。图3B也是通过剖面线3-3获得的剖视图，但图3B中示出的MEMS压力感测元件具有差压传感器，该差压传感器与图1中示出的传感器的不同之处在于：添加了形成在第二基底中的通孔。
[0023] 如图1、2、3A和3B中所示，MEMS压力感测元件100包括彼此上下堆叠的两个基底102和104。优选地由硅制成的两个基底102、104通过这两个基底102、104之间的薄接合层180而以机械方式彼此连接。
[0024] 第一基底或顶基底102是具有顶表面106和相对的底表面108的硅薄片。第二基底104(相对于顶基底102，第二基底104在这里也被称为下基底或底基底)较厚并且在这里被称为支撑基底。第二基底104也由硅制成。第二基底104具有它自己的顶表面110和它自己的底部相对表面112。
[0025] 如在图3A中能够看出的，第二基底或支撑基底104的顶表面110具有形成到第二基底104的顶表面110中的凹部114。当两个基底102和104在抽空的环境中接合在一起时，即当第一基底或顶基底102附接到第二基底104的顶表面110时，凹部114变为位于顶基底102的减薄外区（thinned out-region）116正下方的抽空腔。顶基底102的减薄外区116因此形成隔膜117，隔膜117响应于应用于隔膜117的顶表面的压力而向上和向下偏转。
[0026] 通过选择性地掺杂减薄外区的局部区域而形成到减薄外区116中的电阻器以电气方式彼此连接以形成分布式惠斯通电桥，分布式惠斯通电桥的拓扑对于电子领域普通技术人员而言是公知的。众所周知，当隔膜偏转时，形成电桥电路的电阻器在尺寸和电阻方面变化。
[0027] 当恒定或固定电压被应用于压阻惠斯通电桥电路的输入端子时，在该电桥电路的输出端子的电压将会响应于隔膜偏转而变化。由于图3A中示出的隔膜117将会响应于应用于隔膜117的顶侧的压力而偏转，所以图3A中描述的传感器包括通常称为顶侧或绝对压力传感器的装置，因为隔膜偏转以及因此的输出电压变化归因于仅应用于隔膜117的顶侧的压力的变化。
[0028] 图3B是对称压阻压力传感器200的第二实施例的剖视图，并且对称压阻压力传感器200在这里被称为差压传感器200。图3B中示出的结构与图3A中示出的结构的不同之处仅在于：添加了形成到第二基底104中的孔或端口202。孔202从第二基底104的底表面112向上延伸穿过第二基底104到达形成到第二基底104的顶表面110中的凹部114中。凹部114因此不被抽空。
[0029] 优选地通过蚀刻而形成的孔202具有圆形横截面。它被调整尺寸以便足够大从而允许流体经过孔202进入凹部114中并且将压力应用于隔膜117的背侧。隔膜117的偏转因此由应用于隔膜的顶侧的压力和通过孔202应用于底侧的压力之差确定。从形成到隔膜117中的压阻惠斯通电桥输出的信号因此表示应用于隔膜117的两侧的压力之差。
[0030] 图4A是第一基底或顶基底102的优选实施例的顶表面106的顶视图或平面图，示出压电电阻器120A、120B、120C和120D的位置，压电电阻器120A、120B、120C和120D被连接以形成分布式压阻惠斯通电桥电路。众所周知，惠斯通电桥具有四个端子或节点，其中两个端子被视为输入，其中两个端子是输出。
[0031] 压电电阻器120A、120B、120C和120D形成在顶表面106中，使得它们被定位为紧挨着形成在顶基底102中的隔膜117的边缘122。图4A还示出导电互连件128和134的形状和位置，导电互连件128和134以电气方式将压电电阻器连接到两个输入节点136、138和两个输出节点140和142。该节点在这里被称为接合垫。
[0032] 图5示出电阻惠斯通电桥电路的拓扑。它也示出由标号136和138标识并且在图5中命名为V+和V-的输入节点以及由标号140和142标识并且在该图中命名为S-和S+的输出端子或节点。
[0033] 再一次参照图4A，惠斯通电桥电路的两个输入节点136、138位于硅基底102的沿对角线方向相对的拐角124和126。类似地，惠斯通电桥电路的两个输出节点140和142位于沿对角线方向相对的拐角130、132。
[0034] 通过选择性地掺杂顶表面106以形成前述导电互连件128，实现惠斯通电桥电路的两个输入端子136、138和压阻元件之间的电气连接。通过不同组的互连件134，在惠斯通电桥电路的两个输出端子130、132和压阻元件之间实现电气连接，也通过选择性地掺杂顶表面106的区域来形成所述不同组的互连件134。
[0035] 在图5中，标记为R1、R2、R3和R4的电阻器包括形成惠斯通电桥电路的电阻器。标记为RA1、RA2、RA3、RA4、RB1、RB2、RB3和RB4的辅助电阻器表示互连件128和134的相对较小的电阻，即使当隔膜偏转时，互连件128和134的电阻也基本上恒定。
[0036] 在图4A以及图4B和4C中，断线或“虚”线150被示出为在基底102的两个沿对角线方向相对的拐角124和126之间延伸。断线150以图形方式描述基底102的对称的几何平面的边缘。该对称的平面与基底102的顶表面正交，并且因此延伸到图4A、4B和4C的平面中并且延伸到图4A、4B和4C的平面之外。
[0037] 基底102在这里被视为关于该对称的平面对称，因为在平面/线150的左侧或下侧的几乎每个结构在平面/线150的右侧或上侧具有对应的相同或基本上相同的特征。作为例子，S+输入节点140沿对角线方向与S-输出端口142相对。节点140和142两者也都距平面/线150等距。在平面/线150的每一侧的互连件128和134的形状和尺寸基本上相同并且距平面/线150等距或至少基本上等距。类似地，在平面/线150一侧的惠斯通电桥电路的电阻元件与在平面/线150的相对侧的等同元件匹配或对应。MEMS压力传感器元件100的电气和机械部件和特征因此在平面/线150的任一侧对称地分布在第一硅基底102的顶表面106上。在平面/线150的一侧拾取的机械或电噪声信号将会经常被在平面/线150的相对侧拾取的机械或电噪声信号消除或抵消。基底102上的部件的对称分布因此帮助减小电噪声和机械噪声对从压阻惠斯通电桥电路输出的信号的不利影响。
[0038] 仍然参照图4A，位于顶表面106上的惠斯通电桥电路的输入端子136和138以及输出端子140和142在这里被统称为接合垫，如上所述，接合垫是能够针对其实现电气连接的导电区域。在包括这里描述的ASIC和MEMS压力感测元件的集成电路的外表面上经常发现接合垫。
[0039] 如这里所使用的，术语“围绕”表示由材料(尤其是导电的材料)连续包围基底的区域、表面或物理特征，而不管进行围绕的材料的形状、厚度或成分如何。
[0040] 在图4A中，用于惠斯通电桥电路的输出端子或节点140和142的接合垫被导电材料或导电掺杂的基本上正方形的图案完全围绕或包围。在接合垫周围的导电材料由标号160标识。
[0041] 包围接合垫140、142的导电图案和/或导电材料160(不管它的形状如何)在这里被称为导电环160。该环160也以电气方式连接到导电环路162，导电环路162在顶表面106的周界周围完全延伸。围绕接合垫的圆形、椭圆形、矩形和多边形环在这里被视为图4A-4C中示出的基本上正方形的导电环160的等同替代实施例。
[0042] 除了导电环160之外，基本上正方形的导电环路162也定位为与基底102的顶表面106的边缘或外表面164相邻。导电环路162因此完全“包围”输入接合垫136、138、输出接合垫140和142、互连件128和134、导电环160以及惠斯通电桥电路。
[0043] 重要的是，要注意，导电环160和导电环路162由于它们二者被形成的方式而优选地彼此共面。然而，环162和环路160不与任何互连件128、134共面。导电环160和导电环路162也不以电气方式连接到互连件128、134。换句话说，导电环160和导电环路162不以物理方式或电气方式与任何互连件128、134相交，尽管它们在附图中被描述为彼此交叉或相交。
导电环160和导电环路162实际上沿垂直方向与互连件128、134分开一定距离，该距离等于实现为四个分开的非导电层的薄电介质的厚度，在图4D中最好地看到。
导电环160和导电环路162实际上沿垂直方向与互连件128、134分开一定距离，该距离等于实现为四个分开的非导电层的薄电介质的厚度，在图4D中最好地看到。
[0044] 图4D是接合垫142之一的剖视图，接合垫142在这里被视为由导电环160围绕。环160也以电气方式连接到导电环路162，导电环路162基本上围绕顶基底102的整个顶表面
106。
106。
[0045] 在图4D中，P+类型材料402的导电层被掺杂到顶基底102的顶表面106中以形成在图4A、4B和4C中由标号128和134标识的导电互连件。
[0046] 在优选实施例中，由氧化硅制成的第一非导电层404在形成导电互连件128、134的P+导电材料402上方热生长。由氮化硅制成的第二非导电层406被沉积在氧化硅404的第一层上方。也由氧化硅制成的第三非导电层408被沉积在氮化硅层406上方。最后，也由氮化硅制成的第四非导电层410被沉积在第三层408上方。
[0047] 因此形成在导电环160、导电环路162和互连件128、134之间的电介质薄。将基本上共面的导电环路160和导电环162与当然基本上平面的互连件128和134分开的垂直距离因此对应地较小。在优选实施例中，第一层404(是氧化硅)具有大约0.1微米的厚度；第二层406具有大约0.15微米的厚度；第三层408具有大约0.4微米的厚度；第四层410具有大约0.5微米的厚度。导电环160和地环路162薄，具有大约24微米的宽度。它们沿侧向与接合垫分开大约10微米的短气隙距离。导电环160和导电环路162的宽度优选地相同并且是大约24微米。
[0048] 尽管存在如下事实：接合垫、导电环160和导电环路162不共面，而是它们事实上沿垂直方向彼此偏移非导电层404、406、408和410的厚度，但是导电环160在这里被视为围绕导电接合垫。导电环路162被视为围绕顶基底102的顶表面106上的导电环160和其它特征。
[0049] 在优选实施例中，导电环160和导电环路162以电气方式连接在一起。环160和环路162二者都以电气方式连接到固定DC参考电势168电压。在优选实施例中，固定参考电势168优选地是地或零伏特。然而，在替代实施例中，固定DC电压168可以是正的或负的非电压。
[0050] 导电环160和导电环路162被以实验方式确定以减小静电放电对从惠斯通电桥输出的信号的影响。当它们连接到参考电势时，它们被认为提供用于感生电压到固定参考电势电压的路径，即它们在输出信号接合垫140、142周围提供地平面，从而将感生电压分流到地或在其处耗散感生电压的某个其它固定电压。
[0051] 图4B描述MEMS压力感测元件100的硅基底102B的第一替代实施例，硅基底102B在图4A中示出的输出信号接合垫140和142周围不具有导电环。在图4B中，该基底的顶表面与图4A中示出的顶表面的不同之处仅在于：在输出信号接合垫140和142(即，从其获得来自惠斯通电桥的输出信号的接合垫140、142)周围不存在导电环。
[0052] 图4C描述硅基底的顶表面的第二替代实施例，该实施例省略图4A中示出的导电环路。图4C中示出的实施例与图4A中示出的实施例的不同之处仅在于：在基底的顶表面的周界周围不存在导电环路。然而，输出信号接合垫140、142由导电环160围绕，并且导电环160携带固定电压。附接到导电环的参考或固定电压能够相同或不同。
[0053] 再一次参照图3A以及3B，这些附图中示出的MEMS压力感测元件的剖视图示出顶基底102和支撑基底104之间的一层材料180。基底102、104之间的所述一层材料180优选地是用作接合层的二氧化硅的薄层，将顶基底102和底基底104保持在一起。
[0054] 如以上针对图3A所述，当顶基底102和下支撑基底104在真空中彼此接合时，形成在支撑基底104的顶表面110中的凹部114形成抽空腔182。直接位于抽空腔182上方的区域是前述减薄外区116，减薄外区116用作前述隔膜117，在隔膜117中，形成图4A、4B和4C中示出的压阻元件。当如图3B中所示第二基底104具有通孔202时，隔膜偏转由应用于隔膜117的顶侧和底侧的压力之差导致。
[0055] 图3A和3B中也示出导电过孔形成在两个基底102和104中以完全延伸穿过基底102和104。当如图1、3A和3B中所示基底彼此上下堆叠并且接合时，过孔也以电气方式彼此连接。更具体地讲，并且参照图3A和3B两者，由标号184标识的导电过孔完全延伸穿过顶基底102，即从位于顶基底的顶表面106上的接合垫138和140延伸到顶基底102的底表面108。
[0056] 由标号186标识的导电过孔形成在第二或支撑基底104中。这些过孔184位于顶基底102中的过孔184的正下方，与过孔184对准，并且以电气方式连接到过孔184，并且延伸穿过支撑基底104以与形成在支撑基底108的底表面112中的辅助接合垫188实现电气接触。
[0057] 穿过顶基底102的导电过孔184和穿过支撑基底104的导电过孔186彼此对准以及与顶基底102的顶表面104中的接合垫对准。由于顶表面104中的接合垫跨MEMS压力感测元件100或在MEMS压力感测元件100各处对称地分布，所以沿垂直方向与该接合垫对准并且连接到该接合垫的导电过孔184和186也对称地分布，并且在支撑基底的底侧112的接合垫188和形成在顶基底102的顶表面104中的压阻元件之间提供导电路径。导电过孔的对称性帮助使热感生应力最小化，如果过孔被沿着基底102、104的一侧或边缘定位，则原本可能导致热感生应力。
[0058] 图6A是MEMS压力传感器600的第一实施例的剖视图。它包括图1-5中示出的MEMS压力感测元件100和以机械方式耦合到MEMS压力感测元件100的底侧112的专用集成电路(ASIC) 602。
[0059] ASIC 602由硅基底形成，使用传统方法把电子装置形成到该硅基底中。穿过ASIC 602形成的导电过孔610在ASIC 602的顶表面608和相对的底表面612之间延伸穿过ASIC
602。ASIC 602中的导电过孔610与形成在MEMS压力感测元件100中的导电过孔对准并且连接到该导电过孔。导电过孔610将来自MEMS压力感测元件100和/或ASIC 602的信号向下携带穿过ASIC到达第三集成电路614，第三集成电路614当然包括第三硅基底，电子装置使用传统方法被形成到第三硅基底中。
602。ASIC 602中的导电过孔610与形成在MEMS压力感测元件100中的导电过孔对准并且连接到该导电过孔。导电过孔610将来自MEMS压力感测元件100和/或ASIC 602的信号向下携带穿过ASIC到达第三集成电路614，第三集成电路614当然包括第三硅基底，电子装置使用传统方法被形成到第三硅基底中。
[0060] 除了形成为具有过孔和接合垫之外，ASIC 602在电气方面是现有技术装置，其处理从形成到ASIC 602中的电路中的MEMS压力感测元件100输出的信号。这种电路能够被形成到ASIC由其形成的基底的顶表面、底表面中或者被形成在该基底内部。
[0061] 由于形成在ASIC 602中的导电过孔610与支撑基底中的导电过孔186对准并且以电气方式连接到该导电过孔186，所以ASIC中的过孔也对称地分布在ASIC 602中。
[0062] 在图6B中示出的替代实施例中，延伸穿过ASIC的导电过孔610-1未对称地分布，而是实现侧向或横向方向变化。这种导电过孔610-1被视为不对称地分布。
[0063] 图7A是顶侧绝对MEMS压力传感器700-1的剖视图。压力传感器700-1包括如图1-6A和6B中所示的MEMS压力感测元件100和两个集成电路，即由标号602标识的第一专用集成电路和由标号750标识的第二集成电路。集成电路被堆叠。它们使用延伸穿过所有三个装置的导电过孔而彼此连接并且连接到MEMS压力感测元件。
[0064] 图7B是差动MEMS压力传感器700-2的剖视图。除了示出为延伸穿过第一集成电路602、延伸穿过第二集成电路750并且延伸穿过MEMS压力感测元件100的压力端口710之外，图7B中示出的压力传感器700-2与图7A中示出的压力传感器700-1相同。
[0065] 在图7A以及7B中，三个元件100、602和750中的每个中的电子装置使用导电过孔而彼此连接。第一导电过孔706完全延伸穿过MEMS压力感测元件100以便以电气方式将MEMS压力感测元件100的接合垫138连接到ASIC 602的顶表面上的接合垫606。另一导电过孔708完全延伸穿过ASIC 602，并且因此，将接合垫138的连接延伸穿过ASIC 602到达第二集成电路750。延伸穿过第二集成电路750的第三导电过孔712将该接合垫的连接向下延伸到电路板
752或引线框架714，引线框架714仅是通常由延伸穿过壳体701的刚性管脚制成的导电路径，MEMS压力感测元件和集成电路被放置到壳体701中。
752或引线框架714，引线框架714仅是通常由延伸穿过壳体701的刚性管脚制成的导电路径，MEMS压力感测元件和集成电路被放置到壳体701中。
[0066] 在图7A和7B的左手侧，导电过孔716、718和720将接合垫140从MEMS压力感测元件100的顶表面向下延伸到第二引线框架722。引线框架714、722在这里被视为延伸穿过壳体
701。引线框架的各部分因此位于和/或驻留在壳体中。
701。引线框架的各部分因此位于和/或驻留在壳体中。
[0067] 在一个替代实施例中，“引线框架”被实现为优选地位于凹穴704的底部的传统电路板756，以使得它能够支撑MEMS压力感测元件和集成电路602、750的堆叠组件并且延伸穿过壳体701。对于电子领域普通技术人员而言众所周知的是，这种电路板756在它的至少一个外表面上具有导电“轨迹”并且具有外部部分757(即，在壳体外部的部分)，在外部部分757，电路板756的表面上的导电轨迹759是可访问的，并且能够实现与外部部分757的电气连接。这种电路板756、它的外部部分757和导电轨迹759向集成电路602、750和MEMS压力感测元件100中的导电过孔以及形成到壳体中并且能够向下延伸到其它导电引线框架714和
722的其它导电过孔758提供直接电气连接。
722的其它导电过孔758提供直接电气连接。
[0068] 在优选实施例中，凹穴704优选地被提供传统塑料盖770，塑料盖770包围凹部或凹穴704及其内含物。在背侧压力传感器的优选实施例中，凹穴704被抽空，这方便MEMS压力感测元件中的隔膜响应于延伸穿过两个堆叠的集成电路602和750的通孔710中的压力变化而偏转。在一个替代实施例中，粘性凝胶772被添加到覆盖MEMS压力感测元件100的凹穴中。在替代实施例中，该凝胶能够被省略。
[0069] 重要的是，要注意，仅通过导电过孔和延伸穿过壳体702的引线框架的部分，MEMS压力感测元件和集成电路中导电过孔的使用能够实现形成在MEMS压力感测元件中的惠斯通电桥的压电电阻器元件和位于壳体702外部的装置之间的电气连接。换句话说，使用导电过孔以及将MEMS压力感测元件与集成电路堆叠省去了对导线的需要，导线原本将会倾向于拾取杂散电场和静电噪声。由于感生电压的消除，对称地布置或构造MEMS压力元件部件进一步减少噪声。
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