JP2006112886A - 加速度センサチップパッケージ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 加速度センサチップパッケージ10は、上面から下面に至る開口部16を画成するフレーム部13、フレーム部から開口部内に延在している梁部14a及び梁部により可動に支持されている可動部14bを含む可動構造体15、可動構造体の変位を検出する検出素子19、及びフレーム部の上面から露出して設けられている複数の電極パッド18を有する加速度センサチップ11と、その一端側が電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部17bを有する再配線層17と、配線部の他端側に接続されている複数の外部端子70と、複数の外部端子それぞれの一部分を露出させて、加速度センサチップ上に設けられていて、電極パッド及び再配線層を封止する、閉環状の第1封止部20と、加速度センサチップの下面に接して、開口部を下面側から封止する基板12とを具えている。
【選択図】図1
Description
(加速度センサチップパッケージの構成)
まず、図1及び図2を参照して、この発明の第1の実施の形態の構成例につき説明する。ここでは機能素子として、いわゆるピエゾ抵抗素子を備えたピエゾ型加速度センサチップを含む加速度センサチップパッケージを例にとって説明する。
次に、図3〜図7を参照して、上述した加速度センサチップパッケージ10の製造方法について説明する。
図5(A)及び(B)は、図4から続く模式的な説明図である。
図6(A)及び(B)は、図5から続く模式的な説明図である。
図7(A)〜(C)は、図6から続く模式的な説明図である。
尚、図4(B)は図4(A)の、図5(B)は図5(A)の、図7(A)及び(B)は図6(A)及び(B)の、A−A’で示した一点鎖線で切断した切り口を示す概略的な図である。
次に、加速度センサチップパッケージが実装基板に実装されている実装構造体につき説明する。この実装形態(実装構造体)及び実装方法につき、図8及び図9を参照して説明する。なお、加速度センサチップパッケージは、既に説明した加速度センサチップパッケージ10の構成を有するものとし、構成要素それぞれについては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。
この発明の加速度センサチップパッケージ10の実装基板30への具体的な実装工程につき、図8及び図9を参照して説明する。
図8(A)に示すように、複数の外部端子70、すなわちこの例では半田ボール60それぞれと、実装基板電極パッド34とを、1対1の対応関係で対向させて、加速度センサチップパッケージ10を、実装基板30上に載置する。なお、この例では、実装基板電極パッド34には、図示しない半田ペーストが予め塗布してあるものとする。
第2の方法は、いわゆる圧接工法による実装方法である。
(加速度センサチップパッケージの構成)
図10及び図11を参照して、この発明の第2の実施の形態の構成例につき説明する。
次に、図12、図13及び図14を参照して、第2の実施の形態の加速度センサチップパッケージ10の製造方法について説明する。
図14(A)及び(B)は、図13から続く模式的な説明図である。
次に、加速度センサチップパッケージが実装基板に実装されている実装構造体につき説明する。この実装形態(実装構造体)につき、図15及び図16を参照して説明する。なお、加速度センサチップパッケージは、既に説明した第2の実施の形態の加速度センサチップパッケージ10の構成を有するものとし、構成要素それぞれについては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。
第2の実施の形態の加速度センサチップパッケージ10の実装基板30への具体的な実装工程につき、図15及び図16を参照して説明する。
図15(A)に示すように、複数の外部端子70の頂面70aそれぞれと、実装基板電極パッド32とを、1対1の対応関係で対向させて、加速度センサチップパッケージ10を、実装基板30上に載置する。なお、この例では、実装基板電極パッド32には、半田ペーストが予め塗布してあるものとする。
第2の方法は、いわゆる圧接工法による実装方法である。
11、110:加速度センサチップ
12、120:基板
12a:上面
12b:下面
13:フレーム部
13a:上面
13b:下面
14a:梁部
14b:可動(錘)部
14ba:上面
14bb:底面
15、114:可動構造体
16:開口部
16a:間隙
17:再配線層
17a:配線部
18、112:電極パッド
19:検出素子(ピエゾ抵抗素子)
20:第1封止部
20a:第1部分封止部
30:実装基板
32:実装基板電極パッド
34:第2封止部
34a:第2部分封止部
36:バンプ
40:電極ポスト
40a:頂面
60:半田ボール
70X:前駆外部端子
70、150:外部端子
70a:頂面
70b:露出面
72:フィレット(半田ペースト)
80:シリコンウェハ
80a:第1の面(表面)
80b:第2の面(裏面)
80c:チップ領域
90:実装構造体
116:封止基板
122:接着剤
130:保護カバー
140:閉空間
Claims (19)
- 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップと、
前記フレーム部上に延在させて設けられていて、一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層と、
前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部の前記上面上に設けられている複数の外部端子と、
複数の前記外部端子それぞれの一部分を露出させて、前記加速度センサチップ上に設けられていて、前記電極パッド及び前記再配線層を封止する閉環状の第1封止部と、
前記加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板と
を具えていることを特徴とする加速度センサチップパッケージ。 - 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップと、
前記フレーム部上に延在させて設けられていて、一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層と、
前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部の前記上面上に設けられている複数の外部端子と、
1つの前記外部端子、当該外部端子に接続されている配線部、及び当該配線部に接続されている電極パッドを1組として封止して、複数の前記外部端子毎に設けられている、複数の第1部分封止部を含む第1封止部と、
前記加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板と
を具えていることを特徴とする加速度センサチップパッケージ。 - 前記外部端子は、頂面、及び側面の一部分が前記第1封止部から露出する柱状の外部端子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の加速度センサチップパッケージ。
- 前記外部端子は、前記配線部の他端側に電気的に接続され、頂面が前記封止部から露出している電極ポストと、露出した前記電極ポストの頂面上に電気的に接続されている半田ボールとで構成してあることを特徴とする請求項1又は2に記載の加速度センサチップパッケージ。
- 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、及び該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップ、前記フレーム部上に延在させて設けられていて、その一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層、前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部の前記上面上に設けられている複数の外部端子、複数の前記外部端子それぞれの一部分を露出させて、前記加速度センサチップ上に設けられていて、前記電極パッド及び前記再配線層を封止する、閉環状の第1封止部、及び前記加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板を具えている加速度センサチップパッケージと、
前記加速度センサチップパッケージの外部端子が接続されている、複数の実装基板電極パッドを有している実装基板と、
前記第1封止部の一部分、及び前記外部端子を覆って封止する第2封止部と
を具えることを特徴とする実装構造体。 - 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、及び該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップ、前記フレーム部上に延在させて設けられていて、その一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層、前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部の前記上面上に設けられている複数の外部端子、1つの前記外部端子、当該外部端子に接続されている配線部及び当該配線部に接続されている電極パッドを1組として封止して、複数の前記外部端子毎に設けられている、複数の第1部分封止部を含む第1封止部、及び加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板を具えている加速度センサチップパッケージと、
前記加速度センサチップパッケージの外部端子が接続されている、複数の実装基板電極パッドを有している実装基板と、
前記第1封止部の一部分に接触して、前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の実装基板電極パッドを覆って封止する第2封止部と
を具えていることを特徴とする実装構造体。 - 前記第2封止部は、複数の前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の前記実装基板電極パッドを一続きに封止する、閉環状であることを特徴とする請求項5又は6に記載の実装構造体。
- 前記第2封止部は、複数の前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の前記実装基板電極パッドのうち、1つの前記外部端子及びこれと接続されている1つの前記実装基板電極パッドを一組として、当該一組毎に封止する複数の第2部分封止部を含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の実装構造体。
- 前記外部端子は、頂面、及び側面の一部分が前記第1封止部から露出する柱状の外部端子であり、前記第2封止部は、前記第1封止部から露出する前記外部端子の露出面を封止している封止部であることを特徴とする請求項5又は6に記載の実装構造体。
- スクライブラインによって区画される複数のチップ領域がマトリクス状に設定されていて、かつ当該チップ領域の内側に開口部が設けられている半導体基板であって、当該チップ領域内それぞれに、複数の電極パッド及び前記開口部内に納められた可動構造体を含む複数の前駆加速度センサを作り込んだ半導体基板を準備する工程と、
複数の前記可動構造体の下面側を封止する、基板を接合する工程と、
前記チップ領域内それぞれに延在し、及び一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層を形成する工程と、
前記チップ領域上に、前記配線部の他端側に接続して、複数の外部端子を形成する工程と、
前記チップ領域毎に、複数の前記外部端子それぞれの一部分を露出させて、前記電極パッド、及び前記再配線層を封止する、複数の閉環状の第1封止部を形成する工程と、
前記スクライブラインに沿って、前記第1封止部、前記半導体基板及び前記基板を切断して、個片化する工程と
を含むことを特徴とする加速度センサチップパッケージの製造方法。 - 前記第1封止部の形成工程は、前記チップ領域に形成されていて、互いに電気的に接続関係にある1組の前記外部端子、当該外部端子に接続されている前記配線部及び前記電極パッドと、隣接する他のチップ領域に形成されていて、互いに電気的に接続関係にある1組の外部端子、配線部及び電極パッドとを1対として、当該1対毎に、隣接するチップ領域同士の間の前記スクライブラインをまたいで、それぞれの前記外部端子の一部分をそれぞれ露出させる複数の第1部分封止部を含む第1封止部を形成する工程であることを特徴とする請求項10に記載の加速度センサチップパッケージの製造方法。
- スクライブラインによって区画される複数のチップ領域がマトリクス状に設定されていて、かつ当該チップ領域の内側に開口部が設けられている半導体基板であって、当該チップ領域内それぞれに、複数の電極パッド及び前記開口部内に納められた可動構造体を含む複数の前駆加速度センサを作り込んだ半導体基板を準備する工程と、
複数の前記可動構造体の下面側を封止する、基板を接合する工程と、
前記開口部よりも外側である前記チップ領域内それぞれに延在し、その一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層を形成する工程と、
隣接する2つの前記チップ領域の前記配線部それぞれの他端側に接続されていて、隣接する2つの前記チップ領域間に位置する前記スクライブラインをまたぐ、複数の前駆外部端子を形成する工程と、
複数の前記前駆外部端子の頂面を露出させ、かつ前記スクライブラインを挟んで前記前駆外部端子に接続されている、隣接する2つの前記チップ領域それぞれの前記配線部、当該配線部に接続されている前記電極パッドを一続きに封止する、第1封止部を形成する工程と、
前記スクライブラインに沿って、前記第1封止部、前記前駆外部端子、前記半導体基板及び前記基板を切断して、外部端子の形成及び個片化を行う工程と
を含むことを特徴とする加速度センサチップパッケージの製造方法。 - 前記第1封止部の形成工程は、前記チップ領域に形成されていて、互いに電気的に接続関係にある1組の前記外部端子、当該外部端子に接続されている前記配線部及び前記電極パッドと、隣接する他のチップ領域に形成されていて、互いに電気的に接続関係にある1組の外部端子、配線部及び電極パッドとを1対として、当該1対毎に、隣接するチップ領域同士の間の前記スクライブラインをまたいで、それぞれの前記外部端子の一部分をそれぞれ露出させる複数の第1部分封止部を含む第1封止部を形成する工程であることを特徴とする請求項12に記載の加速度センサチップパッケージの製造方法。
- 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、及び該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップ、前記フレーム部上に延在させて設けられていて、その一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層、前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部上に設けられている複数の外部端子、複数の前記外部端子それぞれの一部分を露出させて、前記フレーム部の前記上面上に設けられていて、前記電極パッド及び前記再配線層を封止する、閉環状の第1封止部、及び前記加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板を具えている加速度センサチップパッケージを準備する工程と、
複数の実装基板電極パッドを有している実装基板を準備する工程と、
複数の前記外部端子と、複数の前記実装基板電極パッドとを対向させて、接続する工程と、
前記第1封止部の一部分、及び前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の実装基板電極パッドを覆って封止する、第2封止部を形成する工程と
を含むことを特徴とする実装構造体の製造方法。 - 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、及び該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップ、前記フレーム部上に延在させて設けられていて、その一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層、前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部の前記上面上に設けられている複数の外部端子、1つの前記外部端子、当該外部端子に接続されている配線部及び当該配線部に接続されている電極パッドを1組として封止して、複数の前記外部端子毎に設けられている、複数の第1部分封止部を含む第1封止部、及び加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板を具えている加速度センサチップパッケージを準備する工程と、
複数の実装基板電極パッドを有している実装基板を準備する工程と、
複数の前記外部端子と、複数の前記実装基板電極パッドとを対向させて、接続する工程と、
前記第1封止部の一部分、及び前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の実装基板電極パッドを覆って封止する、第2封止部を形成する工程と
を含むことを特徴とする実装構造体の製造方法。 - 前記第2封止部を形成する工程は、液状樹脂を、複数の前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の前記実装基板電極パッドを一続きに封止する、閉環状の形状に注入した後、当該液状樹脂を硬化する工程であることを特徴とする請求項14又は15に記載の実装構造体の製造方法。
- 前記第2封止部を形成する工程は、複数の前記外部端子及び当該外部端子と接続されている複数の前記実装基板電極パッドのうち、1つの前記実装基板電極パッド及びこれと接続されている前記外部端子を一組として、当該一組毎に封止する複数の第2部分封止部を形成する工程であることを特徴とする請求項14又は15に記載の実装構造体の製造方法。
- 前記外部端子を形成する工程は、頂面、及び側面の一部分が前記第1封止部から露出する、露出面を有する柱状の外部端子であり、
前記第2封止部を形成する工程は、前記第1封止部から露出する前記外部端子の露出面及び当該外部端子と接続されている複数の実装基板電極パッドを封止する工程であることを特徴とする請求項14又は15に記載の実装構造体の製造方法。 - 上面及び該上面と対向する下面を有していて、前記上面から前記下面に至る開口部を画成するフレーム部、該フレーム部から前記開口部内に延在している梁部及び前記開口部内に納められていて、前記梁部により可動に支持されている可動部を含む可動構造体、当該可動構造体の変位を検出する検出素子、及び該検出素子と電気的に接続されていて、前記フレーム部の前記上面から露出して設けられている複数の電極パッドを有する加速度センサチップ、前記フレーム部上に延在させて設けられていて、その一端側が前記電極パッドに電気的に接続されている複数の配線部を有する再配線層、前記配線部の他端側に接続されていて、前記フレーム部上に設けられている複数の外部端子、複数の前記外部端子それぞれの一部分を露出させて、前記フレーム部の前記上面上に設けられていて、前記電極パッド及び前記再配線層を封止する、閉環状の第1封止部、及び前記加速度センサチップの下面に接して、前記開口部を前記下面側から封止する基板を具えている加速度センサチップパッケージを準備する工程と、
複数の実装基板電極パッドを有している実装基板を準備する工程と、
前記実装基板上に、複数の前記実装基板電極パッドを一続きに封止する、閉環状の形状に、樹脂材料を供給する工程と、
複数の前記外部端子を、前記樹脂材料を貫通させて、複数の前記実装基板電極パッドとを対向させて、圧着して接続する工程と、
前記樹脂材料を硬化して、第2封止部を形成する工程と
を含むことを特徴とする実装構造体の製造方法。
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