JP2007221105A - 液晶高分子を使用したmemsデバイスの封止 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チップキャリアパッケージ10は、それぞれ実質的に不浸透性の材料から形成され、信号をパッケージ内に送り、パッケージ内から送り出す選択された数の金属導電体18上にラミネート加工された2つまたはそれ以上のサーモトロピック液晶高分子(LCP)から形成されたわずか数千分の2.54cm(1インチ)の厚さの半透性シートまたはテープ基板により結合された底部ダイ12および蓋部ダイ14を備える気密に近いチップキャリアパッケージ。
【選択図】図1
Description
LCPを使用すると、TEパッケージは、ガラス、セラミック、または金属製の蓋部で封止された場合でも、半気密でしかない。LCP材料は、たいていのプラスチックほど浸透性を有せず、したがって、多くの電子およびMEMSデバイスの好適なチップキャリアパッケージとすることができる。完全気密パッケージを必要とすると以前には考えられていたいくつかのMEMSセンサは、今では、半気密パッケージを使用して、特に商業および自動車用途において、生産されている。しかし、いくつかのMEMSセンサおよびアクチュエータデバイスは、それでも、気密封止チップキャリアパッケージに制限されている。
本発明のこれらの態様および他の態様について詳述する。
図は、新規性のある0バイアス調整機能を持つ差動容量トランスデューサデバイスを動作させるための検出器駆動回路に対する本発明の装置および方法を示す。
12 底部ダイまたはウェハ
14 蓋部ダイまたはウェハ
16 シートまたはテープ基板
16a、16b サーモトロピック液晶高分子(LCP)フィルム
18 金属導電体
18a パッケージ相互接続パッド
18b デバイスメカニズム電気的相互接続パッド
18c 細長い相互接続部分
19 チップキャリアパッケージ
20 実装面
22 導電体または配線
22a デバイスメカニズムコンタクトパッド
22b パッケージコンタクトパッド
24 MEMSデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン
25 周辺接着表面領域またはゾーン
26 電気的相互接続領域またはゾーン
28 窓
30 第2の電気的相互接続窓
32 バリアまたはダム
34 第3のパッケージ相互接続窓
36 外側部分
38 棚状部
40 蓋部ダイ表面
42 窓枠部分
43 接着ゾーン部分
44 第1のデバイスメカニズムキャビティ
46 電気的相互接続キャビティ
48 フリップチップ接続部
50 MEMSデバイスメカニズム
52 相補的キャビティ
54 フリップチップボンドパッド
56 実装面
58 クリアランス空間
60 ワイヤボンド
62、64 金属パッド
66、68 外面
Claims (20)
- チップキャリアパッケージであって、
第1および第2のダイと、
前記第1のダイの実装面に備えられ、前記実装面の第1の内側部分に位置する第1の端と前記実装面の第2の内側部分に位置する第2の端との間に延びる少なくとも1つの第1の導電体と、
前記第1のダイの前記実装面と前記第2のダイの対向面との間に接着され、前記第1のダイの前記実装面と前記第1のダイの前記実装面の前記第1の内側部分に対応する位置にある前記第2のダイの前記対向面との間に実質的に封止されたキャビティを形成し、前記第1および第2のダイの外部に表面を形成する熱可塑性基板と、
前記第1および第2のダイの外部の前記基板の前記表面上に位置する第1の端と前記第1の導電体の前記第2の端に結合された第2の端との間に延びる少なくとも1つの第2の導電体とを備えるチップキャリアパッケージ。 - 前記実装面の前記第2の内側部分は、前記第1の内側部分から離れたところに位置する請求項1に記載のパッケージ。
- さらに、前記第2の導電体の前記第2の端および前記第1の導電体の前記第2の端を結合するフリップチップ接続部を備える請求項2に記載のパッケージ。
- さらに、前記第2の導電体の前記第2の端と前記第1の導電体の前記第2の端との間の接続部に対応する位置で封止されたキャビティを備える請求項3に記載のパッケージ。
- 前記熱可塑性基板は、さらに、サーモトロピック液晶高分子(LCP)から形成された基板を含む請求項1に記載のパッケージ。
- 前記熱可塑性基板は、さらに、前記第1の端と前記第2の端との間に延びる前記第2の導電体の少なくとも一部の上にラミネート加工された2つまたはそれ以上のサーモトロピック液晶高分子(LCP)フィルムから形成された基板を含む請求項5に記載のパッケージ。
- 前記基板の前記表面は、さらに、前記フィルムのうちの第1のフィルム内に形成された窓により露出される前記フィルムのうちの第2のフィルムの表面を含む請求項6に記載のパッケージ。
- さらに、前記封止されたキャビティ内に位置し、前記第1の導電体の前記第1の端に取り付けられている微小電気機械システム(MEMS)デバイスメカニズムを含む請求項1に記載のパッケージ。
- 前記封止されたキャビティは、さらに、前記第1のダイの前記実装面の前記第1の内側部分から反対の前記第2のダイの前記表面内に形成されたキャビティを含む請求項8に記載のパッケージ。
- チップキャリアパッケージであって、
実質的に不浸透性の材料から形成され、周辺接着面を持つ実質的に平坦な実装面により形成されている第1のダイと、
前記第1のダイの前記実装面上に設けられた複数の第1の金属導電体であって、前記導電体の1つまたは複数は前記周辺接着面により完全に囲まれた前記実装面の第1の内側部分に位置する第1のコンタクトパッド、および前記第1の内側部分から離れたところにある前記実装面の第2の内側部分に位置し、前記周辺接着面により完全に囲まれた第2のコンタクトパッドを備える、複数の第1の金属導電体と、
実質的に不浸透性の材料から形成され、周辺接着面を持つ実質的に平坦な表面により形成されている第2のダイであって、前記第2のダイは前記第1のダイの前記実装面に向かって面している前記表面を持つ前記第1のダイから間隔をあけて並び、前記第2のダイの前記表面の前記周辺接着面は前記第1のダイの前記周辺接着面と実質的に揃えられている、第2のダイと、
前記第1および第2のダイの前記対向する周辺接着面の間で接着され、その間に封止を形成する、少なくとも第1および第2の熱可塑性フィルムから形成されている、熱可塑性基板であって、さらに、前記第1のダイの前記実装面の前記第1の内側部分に実質的に対応する位置で前記第1および第2のフィルムを通じて形成され、前記封止により完全に囲まれる第1の窓と、前記第1および第2のフィルムのうちの一方の中に形成され、前記第1のダイの前記実装面の前記第2の内側部分に実質的に対応する位置で前記熱可塑性基板の内面を露出する第2の窓と、前記第1および第2のフィルムの一方の中に形成され、前記封止の外部の位置で前記熱可塑性基板の内面を露出する第3の窓とを備える、熱可塑性基板と、
複数の第2の導電体であって、それぞれ、前記基板の前記フィルムの間に封止されている細長い部分と、前記封止の外部の前記熱可塑性基板の前記内面上に広がる第1のコンタクトパッドと、前記実装面の前記第2の内側部分に位置する前記複数の第1の金属導電体のうちの対応する1つの前記第2のコンタクトパッドから反対側にあり、間隔をあけて並ぶ位置にある前記熱可塑性基板の前記内面上に広がる第2のコンタクトパッドとを備える複数の第2の導電体と、
前記複数の導電体のうちの少なくとも1つの前記第2の端と前記複数の第1の金属導電体のうちの前記対応する1つの前記第2のコンタクトパッドとの間に形成される電気的接続部とを備えるチップキャリアパッケージ。 - 前記基板の前記熱可塑性フィルムは、それぞれ、さらに、サーモトロピック液晶高分子(LCP)フィルムを含む請求項10に記載のパッケージ。
- 前記第1および第2の窓は、両方とも、前記第1の熱可塑性フィルムで形成され、前記熱可塑性基板の前記内面は、前記第2の熱可塑性フィルムにより形成される請求項11に記載のパッケージ。
- 前記複数の導電体のうちの少なくとも1つの前記第2の端と前記複数の第1の金属導電体のうちの前記対応する1つの前記第2のコンタクトパッドとの間に形成される前記電気的接続部は、さらに、フリップチップスタッドバンプ接続部を含む請求項10に記載のパッケージ。
- さらに、前記第1のダイの前記実装面の前記第1の内側部分および前記周辺接着面の内側の前記第2のダイの前記表面の対応する部分と組み合わせて前記第1および第2のフィルムを通じて形成される前記第1の窓により形成されるキャビティ内の微小電気機械システム(MEMS)デバイスメカニズムを備える請求項10に記載のパッケージ。
- さらに、前記周辺接着面により完全に囲まれる前記第2のダイの前記表面内に形成されたキャビティを含み、前記キャビティは前記第1のダイの前記実装面の前記第1の内側部分から反対方向にあり、前記キャビティと連結される請求項14に記載のパッケージ。
- チップキャリアパッケージを加工する方法であって、
実質的に不浸透性の材料の底部ダイを形成し、実質的に平坦な実装面を備える工程と、
前記底部ダイの前記実装面上に複数の第1の導電体を形成する工程であって、前記導電体の1つまたは複数は前記実装面の第1の内側部分に位置する第1のコンタクトパッド、および前記第1の内側部分から離れた場所にある前記実装面の第2の内側部分に位置する第2のコンタクトパッドを備える工程と、
実質的に不浸透性の材料のカバーダイを形成し、実質的に平坦な表面を備える工程と、
前記底部ダイから前記カバーダイの間隔をとる工程であって、前記表面は前記底部ダイの前記実装面に対向し、前記カバーダイの前記表面の内側部分は前記底部ダイの前記実装面の前記第1の内側部分に実質的に揃えられている工程と、
熱可塑性基板において、前記底部ダイの前記実装面の前記第1の内側部分に実質的に対応する位置で前記熱可塑性基板を完全に通して第1の窓を形成し、前記熱可塑性基板を部分的に通して第2の窓を形成して前記底部ダイの前記実装面の前記第2の内側部分に実質的に対応する位置で第1の内面をその中に露出し、前記第1および第2の窓から離れた位置で前記熱可塑性基板を部分的に通して第3の窓を形成して前記熱可塑性基板の第2の内面をその中に露出する工程と、
前記熱可塑性基板内で第2の導電体を部分的に封止する工程であって、前記熱可塑性基板の前記第2の内面上で前記第2の導電体の第1のコンタクトパッドを露出し、前記熱可塑性基板の前記第1の内面上で第2のコンタクトパッドを露出することを含む工程と、
前記底部ダイの前記実装面と前記カバーダイの前記対向面との間で前記熱可塑性基板を位置決めする工程であって、前記第1の窓は前記底部ダイの前記実装面の前記第1の内側部分と実質的に揃えられた位置で前記熱可塑性基板を完全に通して形成され、前記第2の窓は前記底部ダイの前記実装面の前記第2の内側部分および前記底部ダイの前記実装面上に形成された前記複数の第1の導電体のうちの対応する1つの前記第2のコンタクトパッドと実質的に揃えられた前記第2の導電体の前記第2のコンタクトパッドと実質的に揃えられた位置で前記熱可塑性基板を部分的に通して形成され、前記第3の窓は前記底部およびカバーダイの両方の外部のある位置で前記熱可塑性基板を部分的に通して形成される工程と、
前記第2の導電体の前記第2の端と前記複数の第1の金属導電体の前記対応する1つの前記第2のコンタクトパッドとの間に電気的接続部を形成する工程と、
前記熱可塑性基板を完全に通して形成される前記第1の窓を少なくとも完全に囲む前記底部とカバーダイの間に封止を形成する工程とを含む方法。 - 前記第2の導電体の前記第2の端と前記複数の第1の金属導電体の前記対応する1つの前記第2のコンタクトパッドとの間に電気的接続部を形成する工程は、さらに、フリップチップスタッドバンプ接続部を形成する工程を含む請求項16に記載の方法。
- さらに、前記第2の導電体の一部が間に封止されている2つまたはそれ以上の熱可塑性フィルムをラミネート加工して一体にする前記熱可塑性基板を形成する工程を含む請求項16に記載の方法。
- 前記底部およびカバーダイの間に封止を形成する工程は、さらに、前記熱可塑性基板を加熱する工程を含む請求項16に記載の方法。
- さらに、微小電気機械システム(MEMS)デバイスメカニズムを前記熱可塑性基板を完全に通して形成され、前記底部とカバーダイの間の封止で完全に囲まれている前記第1の窓内で前記底部ダイの前記実装面の前記第1の内側部分に取り付ける工程を含む請求項16に記載の方法。
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