CN101038897A - 电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电子器件,其包括设置在壳体中的功能部。在壳体的安装面中,安装部关于对应于功能部的位置设置在壳体的侧端的一侧,并且壳体的安装面设置有沟槽,用于将安装部和对应于功能部的区域相互隔开。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子器件,具体地涉及一种具有设置在壳体中的功能部的电子器件,其中该功能部是微型机械、半导体器件或者IC(集成电路器件)。
背景技术
通过处理由诸如硅和砷化镓等材料(基底材料)形成的晶片来获得微型机械、半导体器件或者IC。已经设计了这种电子器件,其中在通过使用粘合剂或焊料将该电子器件安装在陶瓷封装中或者在贴装基板(mountingsubstrate)上的状态下,使得利用其中的电流流过电极来执行预定的操作。因此,需要将电子器件安装在陶瓷封装中或者在贴装基板上。在这种情况下,在功能部中产生应力或弯曲,这是由粘合剂或焊料中的应力引起的,或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度的变化而引起的。如果不缓解这种应力,则存在以下可能性,即从电子器件中不能获得期望的特性或者电子器件将不执行其初始操作。
将参照图35-41来介绍根据相关技术的电子器件的实例。通过对由硅和砷化镓所形成的晶片应用预定的工艺来构成其中功能部例如是微型机械的电子器件,并且如图35所示,该电子器件具有形状大致是扁平的长方形平行六面体的壳体1。如图36所示,作为功能部2的微型机械设置在壳体1的大致中心部分。壳体1的较低平面是如图37所示的安装面3,并且例如将粘合剂4涂在安装面3的大致中心部分,藉此将壳体1安装在例如陶瓷封装中并对其固定。附带地,图39-41示出壳体1的截面形状,其中图39是沿图36的线A-A截出的截面图,图40是沿图36的线B-B截出的截面图,而图41是壳体1的水平截面图。
这样,在例如将粘合剂4或者焊料涂到其中安装面3的大致中心部分并且作为功能部2的微型机械设置在粘合剂4或焊料上的条件下,将电子器件安装在例如陶瓷封装中。
在根据如上所述的相关技术的电子器件中,安装面3上的粘合剂4或焊料在功能部2之下。因此,一直存在在诸如微型机械、半导体器件、IC等功能部中产生应力或弯曲的问题,这是由安装时的粘合剂或焊料的应力所引起的,或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差导致的应力所引起的,并且该应力或弯曲影响构成电子器件的中心部件或者中心的功能部2的电气特性。具体地,在通过涂在其中中心部分的粘合剂4或焊料将电子器件安装在陶瓷封装中或者在贴装基板上的情况下,如图42A和42B所示,发生变形,使得壳体4的外围部分弯曲到上部。伴随这种变形,产生如图43和44所示的弯曲。这种弯曲是由粘合剂或焊料的应力造成的,或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数和用于形成功能部的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度的变化而产生的应力造成的。
现在,将利用检测微型机械的加速度的原理,介绍这种弯曲或者引起该弯曲的应力对电子器件的电气特性所施加的影响的实例。在是压阻式检测类型的情况下,则建立:
ΔR=П·σ·R
其中ΔR是电阻变化,П是压阻系数,σ是应力,而R是电阻。
在是电容(静电容量)式检测类型的情况下,电容由下式给出:
C=ε·S/d
其中C是电容,ε是介电常数,S是电极面积,而d是电极之间的距离。
在是压阻式检测类型的情况下,输出根据应力幅值σ的电阻变化,而在电容式检测类型的情况下,输出与电极之间的距离d成反比的电容。因此,当在功能部中产生应力或弯曲时,微型机械的电气特性受到影响。
附带地,功能部中所产生的应力幅值是恒定的,其中应力是由安装时的粘合剂或焊料引起的,或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化引起的,由应力引起的变形(弯曲)以正比于材料厚度的立方减少。因此:
ρ=σ/(E·t3)
其中ρ是变形(弯曲),E是杨氏模数,t是厚度,而σ是应力。
从上面的公式清楚的是,当用作微型机械的材料的硅或砷化稼的厚度t增加时,可以将功能部中所产生的应力减少到一种不会影响微型机械的电气特性的水平,其中所产生的应力是由安装时的粘合剂或焊料的应力引起的,或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化引起的。
然而,随着个人数字助理的进步以及对减少电子和电气装置的重量和厚度的需求,近年来,需要进一步减少安装在电子和电气装置上的电子器件的厚度,并由此增加作为微型机械的材料的硅或砷化镓的厚度的量与电子器件的厚度的进一步减少相反。
[专利文献1]
日本专利No.3167098
[专利文献2]
日本专利申请No.2004-128492
[专利文献3]
日本专利申请No.2004-252123
[专利文献4]
日本专利申请No.平9-301796
发明内容
这样,需要一种具有位于壳体中的功能部的电子器件,使得电子器件在陶瓷封装中或者在贴装基板上时,诸如微型机械、半导体器件、IC等功能部的电气特性不会受到粘合剂或焊料的应力的影响或者受到由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用于形成功能部的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化所产生应力的影响。
将通过本发明的技术思想和下面将要介绍的实施本发明的方式来使这种需求变得清楚。
本专利申请中的主要发明关于一种包括设置在壳体中的功能部的电子器件。在该壳体的安装面,安装部关于对应于功能部的位置设置在壳体的侧端的一侧,并且壳体的安装面设置有沟槽,用于将安装部和对应功能部的区域相互隔开。
此处,功能部可以是微型机械。同样,该功能部可以是半导体器件。此外,该功能部可以是IC(集成电路器件)。另外,优选地,沟槽具有的深度不小于在与壳体的安装面垂直的方向上的厚度的1/6。此外,壳体的形状可以是扁平的长方形平行六面体,其中壳体的一个主平面构成安装面,并且将安装部设置在安装面的拐角部附近。
本专利申请中的另一主要发明关于一种电子器件,其包括位于壳体中的功能部。在壳体的安装面中,安装部相对于与功能部对应的位置设置在壳体的侧端的一侧上,并且设置第一沟槽以将安装部和对应于功能部的区域相互隔开;此外,将第二沟槽设置在安装面的中心的一侧上,从而围绕安装部分。
此处,功能部可以是微型机械。同样,该功能部可以是半导体器件。此外,该功能部可以是IC(集成电路器件)。另外,优选地,沟槽具有的深度不小于在与壳体的安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
本专利申请中的另一主要发明关于一种包括多个相互接合的壳体的电子器件,并且分别在壳体中设置功能部。在安装侧上的壳体的安装面中,安装部相对于与功能部对应的位置设置在壳体的侧端的一侧上,并且壳体设置有沟槽以将安装部和对应于功能部的区域相互隔开;并且,此外,另一侧上的壳体设置有沟槽,其对应于在安装侧上的壳体中的沟槽,这两个沟槽关于壳体接合面成镜像平面对称。
此处,功能部可以是微型机械。同样,该功能部可以是半导体器件。此外,该功能部可以是IC(集成电路器件)。另外,优选地,沟槽具有的深度不小于在与壳体的安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
本专利申请中的另一主要发明关于一种包括多个相互接合的壳体的电子器件,并且分别在壳体中设置功能部。在安装侧的壳体的安装面中,安装部相对于与功能部对应的位置设置在壳体的侧端的一侧上,并且壳体设置有沟槽以将安装部和对应于功能部的区域相互隔开;此外,在另一侧的壳体缺乏从与所述沟槽关于壳体接合面成镜像对称的位置向所述安装部延伸的区域。
此处,功能部可以是微型机械。同样,该功能部可以是半导体器件。此外,该功能部可以是IC(集成电路器件)。另外,优选地,沟槽具有的深度不小于在与壳体的安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
附带地,在其中的每个发明中,壳体指电子器件中的功能部的外部成形部。例如,在功能部是微型机械的情况下,功能部的外部成形部,即微型机械及其材料部(例如,硅、砷化镓等)对应于壳体。同样,陶瓷封装的封装等对应于壳体。类似地,在功能部是半导体器件或者IC的情况下,功能部的外部成形部对应于壳体。
根据本发明优选方式的电子器件结构是这种电子器件,其中深度不小于电子器件的厚度的1/6的沟槽设置在与电子器件的壳体的安装面的粘合剂或焊料涂覆部(an adhesive-or solder-coated part)相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面的粘合剂或焊料涂覆部相同的表面中。
深度不小于电子器件的厚度的1/6的沟槽设置在与电子器件的安装面的粘合剂或焊料涂覆部相同的表面的外围中和与电子器件的安装面的粘合剂或焊料涂覆部相同的表面中,该沟槽局部消耗电子器件上的粘合剂或焊料的应力或由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化所产生的应力,由此可以有效地防止在功能部中产生应力和功能部的弯曲。结果,可以制造和提供这种电子器件,在该电子器件中,功能部的电气特性不易受到电子器件上的粘合剂或焊料的应力的影响,或者不易受到由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化所产生应力的影响。
现在,下面将论及包括在本发明中的模式。
模式1
一种电子器件,其中功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式2
一种电子器件,其中功能部是半导体器件,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式3
一种电子器件,其中功能部是IC,安装部设置在与IC的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式4
一种电子器件,其中功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式5
一种电子器件,其中功能部是半导体器件,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式6
一种电子器件,其中功能部是IC,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式7
一种电子器件,其中功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的四个拐角处和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式8
一种电子器件,其中功能部是半导体部,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的四个拐角处和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式9
一种电子器件,其中功能部是IC,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的四个拐角处和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,并且提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开。
模式10
一种电子器件,其中功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,提供深度不小于壳体厚度的1/6的第一沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开,此外,将深度不小于壳体厚度的1/6的第二沟槽设置在安装面的中心侧上,从而围绕该功能部。
模式11
一种电子器件,其中功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的四个拐角处和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,提供深度不小于壳体厚度的1/6的第一沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开,此外,将深度不小于壳体厚度的1/6的第二沟槽设置在安装面的中心侧上,从而围绕该功能部。
模式12
一种电子器件,包括多个相互接合的壳体,并且在壳体中分别设置功能部,其中电子设备的功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,提供深度不小于壳体厚度的1/6的第一沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开,此外,将深度不小于壳体厚度的第二沟槽设置在关于壳体的接合面成镜像对称的其它壳体中。
模式13
一种电子器件,包括多个相互接合的壳体,并且在壳体中分别设置功能部,其中电子设备的功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的外围中和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开,此外,其它壳体缺乏从与所述沟槽关于壳体接合面成镜像对称的位置向所述安装部延伸的区域。
模式14
一种电子器件,包括多个相互接合的壳体,并且在壳体中分别设置功能部,其中电子设备的功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的四个拐角处和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,提供深度不小于壳体厚度的1/6的第一沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开,此外,其它壳体设置有深度不小于关于壳体的接合面成镜像对称的壳体厚度的1/6的第二沟槽。
模式15
一种电子器件,包括多个相互接合的壳体,并且在壳体中分别设置功能部,其中电子器件的功能部是微型机械,安装部设置在与电子器件的壳体的安装面相同的表面的四个拐角处和与电子器件的壳体的安装面相同的表面中,提供深度不小于壳体厚度的1/6的沟槽,从而将安装部和对应于该功能部的区域相互隔开,此外,其它壳体缺乏从与所述沟槽关于壳体接合面成镜像对称的位置向所述安装部延伸的区域。
模式16
一种将微型机械作为模式1、4、7和10-15中任意模式所述的功能部的电子器件,其中功能部是传感器的微型机械。
模式17
一种将微型机械作为模式1、4、7和10-15中任意模式所述的功能部的电子器件,其中功能部是RF滤波器的微型机械。
模式18
一种电气或电子装置,其中安装以模式1-17中任意模式中所述的电子器件。
本专利申请中的主要发明关于一种具有设置在壳体中的功能部的电子器件,其中在壳体的安装面,安装部关于对应于功能部的位置设置在壳体的侧端的一侧,并且提供用于将安装部和对应于功能部的区域相互隔开的沟槽。
根据刚才提及的电子器件,隔开安装部和对应于功能部的区域的沟槽防止将安装部中产生的应力传送到功能部。因此,可以提供一种电子器件,在该电子器件中,诸如微型机械、半导体器件、IC等功能部的电气特性可能受到功能部中所产生应力影响的概率低,该应力是由安装时的粘合剂或焊料的应力引起的,或者是由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化引起的。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的包括微型机械的器件的透视图;
图2是器件的平面图;
图3是器件的底视图;
图4是器件的侧视图;
图5是沿图2的线A-A截出的器件的截面图;
图6是沿图2的线B-B截出的器件的截面图;
图7是器件的水平截面图;
图8A和8B是示出安装器件时的变形情况的截面图;
图9是示出测量弯曲的地址的图;
图10示出用于示出在每个位置的变形量的曲线和表;
图11是根据本发明的第二实施例的包括微型机械的器件的透视图;
图12是器件的平面图;
图13是器件的底视图;
图14是器件的侧视图;
图15是沿图12的线A-A截出的器件的截面图;
图16是沿图12的线B-B截出的器件的截面图;
图17是器件的水平截面图;
图18A和18B是示出安装器件时的变形情况的截面图;
图19是示出测量弯曲的位置(地址)的图;
图20示出用于示出在每个位置的变形量的曲线和表;
图21是根据本发明的第三实施例的包括微型机械的器件的透视图;
图22是器件的平面图;
图23是器件的底视图;
图24是器件的侧视图;
图25是沿图22的线A-A截出的器件的截面图;
图26是沿图22的线B-B截出的器件的截面图;
图27A和27B示出硅芯片的水平截面图;
图28是根据第四实施例的包括微型机械的器件的透视图;
图29是器件的平面图;
图30是器件的底视图;
图31是器件的侧视图;
图32是沿图29的线A-A截出的器件的截面图;
图33是沿图29的线B-B截出的器件的截面图;
图34A和34B示出硅芯片的水平截面图;
图35是根据相关技术的包括微型机械的电子器件的透视图;
图36是器件的平面图;
图37是器件的底视图;
图38是器件的侧视图;
图39是沿图36的线A-A截出的器件的截面图;
图40是沿图36的线B-B截出的器件的截面图;
图41是器件的水平截面图;
图42A和42B是示出将器件安装在贴装基板上时随粘合的应力所引起的变形的截面图;
图43是示出检测每个位置处的弯曲量的位置(地址)的图;以及
图44示出用于示出位置和弯曲之间的关系的曲线和表。
具体实施方式
现在,下面将参照附图中所示的实施例来介绍本发明。通过采用这样的实例来介绍下面的实施例,在该实例中,通过处理由硅或砷化镓形成的晶片所获得的电子器件的功能部是微型机械,但是本发明并不限于功能部是微型机械的情况,并且其也可以适用于功能部是半导体器件或IC(集成电路器件)的情况。将介绍一种电子器件的结构和制造方法,使得在电子器件的功能部是微型机械的情况下,在将电子器件安装在陶瓷外壳中或者在贴装基板上时,该功能部的电气特性不易受到粘合剂或焊料的应力或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差所产生应力的影响。
实施例1
将参照图1-7介绍第一实施例。该实施例关于一种电子器件,在该电子器件中,功能部是微型机械并且电子器件的外部形状由图1所示的扁平的长方形平行六面体的壳体10给定。附带地,通过将硅晶片各自切成大致方形的片来获得这里的壳体10。如图2所示,功能部11形成在壳体10的大致中心部分。壳体10的位于图2所示表面的相对侧的表面是安装面12,并且从图3可清楚看到,安装面12设置在其中具有凹进部13的四个拐角部处,其中凹进部13所具有的像扇子的形状具有90度的中心角。用粘合剂14填充凹进部13,利用该粘合剂14将电子器件安装在陶瓷封装中或者在贴装基板上。在电子器件中,设置沟槽21,从而围绕由凹进部13构成的每个安装部。沟槽21如此设置,使得将凹进部13构成的安装部和壳体10的对应于功能部11的位置相互隔开。
这样,在根据该实施例的微型机械中,功能部11设置在中心部分,并且将被粘合剂或焊料涂覆的部布置在壳体10的安装面12的四个拐角部处。在对应于功能部11的区域和该粘合剂或焊料涂覆部之间,提供与安装面12相同的表面,其中沟槽21具有的深度不小于壳体10的厚度的1/6。附带地,在该实施例中,微型机械的壳体10的形状如图2和3所示,形状大致是正方形,但是微型机械的形状可以是长方形。
另外,尽管该微型机械中的沟槽21的形状是具有90度中心角的弓形,但是也可以采用直线形。此外,可以通过例如D-RIE(反应离子深刻蚀)法、TMAH(四甲基氢氧化铵)法或KOH(氢氧化钾)法等硅的深蚀刻法来进行沟槽21的形成。另外,可以同时进行沟槽21的处理与壳体10的功能部11的处理,或者沟槽21的处理与壳体10的功能部11的处理独立进行。
这里,上述方法中的任意方法所形成沟槽21的深度不小于壳体10在垂直于安装面12的方向上的厚度的1/6。在沟槽21的深度小于壳体10的厚度的1/6的情况下,得到减轻功能部11的变形或应力的效果很小。另一方面,已经确认,在沟槽21的深度不小于壳体10的厚度的1/6的情况下,沟槽21将产生抑制变形或应力的效果。更优选地,沟槽的深度不小于壳体10的深度的1/3。已经确认,在沟槽的深度不小于壳体10的厚度的1/3的情况下,利用沟槽可以更加有效地避免在功能部11中产生变形或应力。
当将微型机械(同上面那样,设置有沟槽21,从而将功能部11和由凹进部构成的安装部相互隔开)安装在贴装基板上时,微型机械将变形,如图8A和8B所示。在这种情况下,变形情况的测量结果如图9和10所示。从这些结果可以清楚的是,特别地,壳体10的功能部11的部分发生很小的弯曲。因此,同样防止了随弯曲而产生的应力。这表示诸如微型机械、半导体器件、IC等功能部的电气特性不易受到安装器件时的粘合剂或焊料的应力的影响,或者不易受到由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与用作功能部的材料的硅或砷化镓的线性膨胀系数之间的差随温度变化而产生应力的影响。
实施例2
现在,下面将参照图11-17介绍本发明的第二实施例。在该实施例中,电子器件的功能部11是微型机械,并且电子器件具有如图11所示的扁平的长方形平行六面体的壳体10。如图12所示,微型机械的功能部11设置在壳体10的中心部分。另外,如图13所示,将要被粘合剂或焊料涂覆的安装部设置在构成壳体10的较低平面的安装面12的四个拐角部处。附带地,在该实施例中,安装部包括浅的凹进部13以保持粘合剂14。
此外,形成具有90度中心角的弓形的第一沟槽21,从而在壳体10的安装面12中,隔开由凹进部13构成的安装部。此外,安装面12设置有环形的第二沟槽22,从而围绕功能部11的外围。
附带地,此处,微型机械的壳体10的形状是如图12和13所示的正方形,但是微型机械的形状可以是长方形。此外,尽管第一沟槽21中的每一个的形状是弧线,但是其可以是直线。另外,在该实施例中,第二沟槽22的形状可以通过连接多个直线形成。此外,第二沟槽22可以不必围绕功能部11的整个外围,而可以围绕外围的一部分。第一沟槽21和第二沟槽22可以由例如D-RIE法、TMAH法或KOH法等硅的深蚀刻法来形成。
在将设置有第一沟槽21和第二沟槽22的微型机械安装在陶瓷封装中或者在贴装基板上的情况下,变形的形状如图18A和18B所示。当在安装时将发生如上所述变形的微型机械安装在贴装基板上时,所产生的弯曲如图19和20所示。从结果中可清楚的是,特别利用存在的第一沟槽21和第二沟槽22,壳体10的功能部11的部分随安装所发生的弯曲很小,由此确保,即使在安装时产生粘合剂或焊料的应力,或者如果由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与电子器件的材料的线性膨胀系数之间的差随温度变化而产生应力,电气特性也不易受到影响。
实施例3
现在,下面将参照图21-27介绍本发明的第三实施例。在该实施例中,通过接合两个硅芯片10和25来形成电子器件,该电子器件中的功能部是微型机械,并且硅芯片10和25在它们的中心部分分别设置有功能部11和26(见图22)。构成壳体10的较低平面的安装面12在一侧上设置有将要被粘合剂14涂层的凹进部13(见图23和25)
此外,在这里,壳体10的较低平面在一侧上设置有具有90度中心角的第一沟槽21,从而围绕由凹进部13构成的安装部。此外,包括在壳体10的相对侧的壳体25的硅芯片也设置有类似于第一沟槽21的第一沟槽27,其形成在与微型机械的安装部相同的表面中,其中硅芯片10的接合面作为边界面。
附带地,在这里,壳体10和25的形状都是正方形,但是该形状可以是长方形。另外,尽管沟槽21和27的形状是具有90度中心角的弓形,但是它们的形状也可以是直线。另外,沟槽21和27可以由例如D-RIE法、TMAH法或KOH法等硅的深蚀刻法来形成。此外,可以利用阳极接合法、Au-Au接合法、Au-Sn接合法、标准温度接合法等中的这些接合方法来进行两个硅芯片10和25的接合。
实施例4
现在,下面将参照图28-34来介绍本发明的第四实施例。在该实施例中,通过如图28所示将两个硅芯片10和25相互层压接合来形成微型机械,并且功能部11分别形成在壳体10和25的大致中心的部分处,如图29所示。特别地,如图30所示,用于构成粘合剂或焊料涂覆部的安装部布置在壳体10的安装面12的拐角部处。此外,壳体10的安装面12设置有弓形的第一沟槽21,从而隔开由凹进部13构成的安装部。沟槽21的深度不超过壳体10的厚度的1/6。
壳体25在将被接合到由壳体10构成的硅芯片的另一例上且设置有切口30,其没有对应于壳体10中的第一沟槽21的位置以外的部分。换言之,由壳体25构成的硅芯片在上部的形状没有对应于由下面的壳体10构成的硅芯片的安装部的部分。
在该实施例中,构成微型机械的芯片10和25的形状都是正方形,但是它们的形状可以是长方形。另外,尽管在该实施例中每个第一沟槽21的形状是弧线,但是该形状可以是直线。可以通过诸如硅的深蚀刻法(例如D-RIE法、TMAH法或KOH法)等各种蚀刻方法中的任意方法来进行沟槽21的形成和切口30的形成。此外,可以利用诸如硅接合法(例如阳极接合法、Au-Au接合法、Au-Sn接合法、标准温度接合法)等各种接合方法中的任意方法来进行两个或多个硅芯片的接合。
在该实施例中,特别利用存在的沟槽21和切口30,确保两个芯片10和25的功能部的电气特性不易受到功能部中所产生应力的影响,该应力是由安装时粘合剂或焊料引起的,或者由粘合剂或焊料的线性膨胀系数与电子器件的材料的线性膨胀系数之间的差随温度变化引起的。
尽管已经参照附图所示的实施例介绍了本发明,但是本发明不限于上面的实施例,并且在本发明的技术思想的范围内,各种改进都是可行的。例如,在第三实施例或第四实施例中,硅芯片10和25中的任意一个或者两个可以设置有环形的第二沟槽22,从而围绕功能部11。此外,本发明不仅适用于微型机械,而且还适用于半导体器件和IC。
本领域技术人员应该理解,根据设计需要和其它因素,可以进行各种改进、组合、子组合和改变,只要它们都在所附权利要求及其等价物的范围内。
本发明包含的主题与2006年2月24日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-049026有关,通过援引将其全部内容并入此处。
Claims (21)
1、一种包括设置在壳体中的功能部的电子器件,其中
在所述壳体的安装面中,安装部相对于与所述功能部对应的位置设置在所述壳体的侧端的一侧上,并且所述壳体的所述安装面设置有沟槽,用于将所述安装部和对应于所述功能部的区域相互隔开。
2、如权利要求1所述的电子器件,其中所述功能部是微型机械。
3、如权利要求1所述的电子器件,其中所述功能部是半导体器件。
4、如权利要求1所述的电子器件,其中所述功能部是集成电路器件。
5、如权利要求1所述的电子器件,其中所述沟槽具有的深度不小于在与所述壳体的所述安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
6、如权利要求1所述的电子器件,其中所述壳体的形状是扁平的长方形平行六面体,所述壳体的一个主平面构成所述的安装面,并且将所述安装部设置在所述安装面的拐角部的附近。
7、一种包括设置在壳体中的功能部的电子器件,其中,
在所述壳体的安装面中,安装部相对于与所述功能部对应的位置设置在所述壳体的侧端的一侧上,并且设置第一沟槽以将所述安装部和对应于所述功能部的区域相互隔开;此外,
第二沟槽设置在所述安装面的中心的一侧上,从而围绕所述安装部。
8、如权利要求7所述的电子器件,其中所述功能部是微型机械。
9、如权利要求7所述的电子器件,其中所述功能部是半导体器件。
10、如权利要求7所述的电子器件,其中所述功能部是集成电路器件。
11、如权利要求7所述的电子器件,其中所述沟槽具有的深度不小于在与所述壳体的所述安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
12、一种包括多个相互接合的壳体和分别设置在所述壳体中的功能部的电子器件,其中,
在安装侧的所述壳体的安装面中,安装部关于对应于所述功能部的位置设置在所述壳体的侧端的一侧上,并且所述壳体设置有沟槽以将所述安装部和对应于所述功能部的区域相互隔开;此外,
在另一侧的所述壳体设置有沟槽,其对应于在安装侧上的所述壳体中的所述沟槽,这两个沟槽关于壳体接合面镜像对称。
13、如权利要求12所述的电子器件,其中所述功能部是微型机械。
14、如权利要求12所述的电子器件,其中所述功能部是半导体器件。
15、如权利要求12所述的电子器件,其中所述功能部是集成电路器件。
16、如权利要求12所述的电子器件,其中所述沟槽具有的深度不小于在与所述壳体的所述安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
17、一种包括多个相互接合的壳体和分别设置在所述壳体中的功能部的电子器件,其中,
在安装侧的所述壳体的安装面中,安装部相对于与所述功能部对应的位置设置在所述壳体的侧端的一侧上,并且所述壳体设置有沟槽以将所述安装部和对应于所述功能部的区域相互隔开;此外,
在另一侧的所述壳体缺乏从与所述沟槽关于壳体接合面成镜像对称的位置向所述安装部延伸的区域。
18、如权利要求17所述的电子器件,其中所述功能部是微型机械。
19、如权利要求17所述的电子器件,其中所述功能部是半导体器件。
20、如权利要求17所述的电子器件,其中所述功能部是集成电路器件。
21、如权利要求17所述的电子器件,其中所述沟槽具有的深度不小于在与所述壳体的所述安装面垂直的方向上的厚度的1/6。
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US6900393B1 (en) * | 1999-09-20 | 2005-05-31 | Teka Interconnections Systems, Inc. | Solder-bearing wafer for use in soldering operations |
JP3511172B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2004-03-29 | 富士通カンタムデバイス株式会社 | 高周波半導体装置 |
JP3750650B2 (ja) * | 2001-12-05 | 2006-03-01 | 株式会社村田製作所 | 回路基板装置 |
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JP2005150220A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体ウエハおよびその製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102157466A (zh) * | 2010-02-04 | 2011-08-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于散热器的连接装置 |
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