JP2007221105A - 液晶高分子を使用したmemsデバイスの封止 - Google Patents

液晶高分子を使用したmemsデバイスの封止 Download PDF

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Abstract

【課題】実質的に不浸透性のガラス、セラミック、シリコン、または金属材料から両方とも形成される2つのダイを使用して気密に近いチップキャリアパッケージを提供する。
【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

本発明は、電子デバイスのパッケージングのための装置および方法、特に、微小電気機械システム(MEMS)センサおよびアクチュエータデバイスの気密封止に関する。
現代の加速度計、圧力トランスデューサ、および類似のトランスデューサは、微小電気機械システム(MEMS)センサおよびアクチュエータデバイスとして組み立てられることが多い。エレクトロニクス業界では、このようなMEMSデバイスメカニズムをチップキャリアパッケージに封入することが慣例である。チップキャリアパッケージは、通常、半導体またはMEMSセンサデバイスチップを絶縁用プラスチックまたは樹脂内に密封する。これは、チップを環境危険から保護するだけでなく、チップを意図されたデバイスに電気的に、また機械的に取り付けるための手段ともなる。このようなチップキャリアパッケージを設計する際の主眼は、取り扱いおよび操作時にチップに対し外部環境からの十分な保護を与えることにある。
セラミックおよび金属製チップキャリアパッケージは、気密型と考えられる。しかし、チップキャリアパッケージは、一般に「TEパッケージ」と呼ばれる、完全ケース封入チップキャリアパッケージの設計を含む。TEパッケージは、全体として、チップ実装パッドを持つリードフレーム、チップ実装パッドに取り付けられた集積回路、チップをリードフレームに接続する複数の脆いワイヤ、およびリードフレーム、チップ、および複数の脆いワイヤを完全に封じ込める熱硬化プラスチックを備える。これは、さらに、シートシンク(HS)または類似の熱放散手段も備えることができる。
LCPと一般に呼ばれる、ポリエステルおよびさまざまなポリエステルの組み合わせなどの、サーモトロピック液晶高分子は、TEパッケージングのエレクトロニクス業界で使用されることが多い熱可塑性材料である。TEパッケージとして使用される場合、LCPは、通常、溶融し流れ出すまでLCPを加熱して、LCPと蓋部との間に接着を生じさせることによりガラス、セラミック、または金属製の蓋部が封止されたパッケージの本体、つまり「バスタブ」として使用される。
LCPは、さらに、フレックステープ基板のエレクトロニクスパッケージングで使用されることが多い熱可塑性プラスチック材料でもあり、金属導電体(例えば、銅、アルミニウム、銀など)が、LCPフィルムまたはシートと共押し出し成型され、多層ラミネート、例えば回路基板に好適なLCPフィルムを形成する。LCPは、溶解して流れLCPと金属ラミネート層との間に接着を生じるまで加熱される。信号は、LCPのラミネート層の間の金属導電体上のTEパッケージから出る。その結果、パッケージの大半はLCPである。
ガラス、セラミック、および金属とは対照的に、LCP材料は、一般的に、半透性と考えられる。
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。
米国特許第6,906,395号 米国特許第5,591,679号 米国特許第6,949,807号 同時係属米国特許出願第10/804,609号 米国特許第6,784,530号
本発明は、実質的に不浸透性のガラス、セラミック、シリコン、または金属材料から両方とも形成される2つのダイを使用して気密に近いチップキャリアパッケージを実現することにより従来技術の制限を克服する装置および方法である。少なくとも1つの導電体が、第1のダイの実装面に備えられ、実装面の第1の内側部分に位置する第1の端のコンタクトパッドと第1の内側部分から離れた位置にある実装面の第2の内側部分に位置するその第2の端の他のコンタクトパッドとの間に延びる。熱可塑性基板は、第1のダイの実装面の第1の内側部分に実質的に対応する位置に窓を備えるように形成される。熱可塑性基板は、第1のダイの実装面と第1のダイの実装面の第1の内側部分を完全に囲む窓を持つ第2のダイの対向面との間に接着される。こうして、熱可塑性基板は、第1のダイの実装面と第2のダイの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、第1のダイの実装面の第1の内側部分を完全に囲む。熱可塑性基板の一部は、さらに、第1および第2のダイの外部の位置に表面をも形成する。少なくとも1つの第2の導電体は、第1および第2のダイの外部の基板の表面上に位置する第1の端のコンタクトパッドと、第1の導電体の第2の端に結合された第2の端のコンタクトパッドとの間に延びる。
本発明の一態様によれば、第1のダイの実装面5の第2の内側部分は、その第1の内側部分から離れたところに位置する。本発明の他の態様によれば、本発明のパッケージは、さらに、第2の導電体の第2の端にあるコンタクトパッドと第1の導電体の第2の端にあるコンタクトパッドとを結合するフリップチップ接続も含む。
本発明の他の態様によれば、本発明のパッケージは、さらに、第2の導電体の第2の端にあるコンタクトパッドと第1の導電体の第2の端にあるコンタクトパッドとの間のフリップチップ接続に対応する位置で封止されたキャビティも含む。
本発明の他の態様によれば、熱可塑性基板は、サーモトロピック液晶高分子(LCP)から形成された基板である。例えば、熱可塑性基板は、第1の端のコンタクトパッドと第2の端のコンタクトパッドとの間に延びる第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である。
本発明の他の態様によれば、第1および第2のダイの外部にある基板の表面は、複数の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サーモトロピック液晶高分子(LCP)フィルムのうちの第2のフィルムの表面により形成される。
本発明の他の態様によれば、本発明のパッケージは、さらに、封止されたキャビティ内に位置し、第1の導電体25の第1の端のコンタクトパッドに取り付けられた微小電気機械システム(MEMS)デバイスメカニズムも備える。
本発明の他の態様によれば、MEMSデバイスメカニズムがその中に封止されている封止されたキャビティは、MEMSデバイスメカニズムが取り付けられた第1のダイの実装面の第1の内側部分から反対にある第2のダイの表面に形成された他のキャビティを含む。
本発明のさらに他の態様によれば、本発明のパッケージ内の雰囲気を通ることができるLCP基板の表面領域は、従来技術のLCPパッケージの「バスタブ」構成と比較して小さい円周縁に制限される。本発明のパッケージ3は、さらに、全体として従来技術のLCPパッケージの「バスタブ」構成よりもかなり小さい。
本発明のさらに他の態様によれば、本発明の気密に近いチップキャリアパッケージを組み立てる方法が提示される。
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。
本発明の前述の態様およびその結果の利点の多くは、添付の図面に関して、以下の詳細な説明を参照することにより容易に理解できるため明白であろう。
図において、類似の番号は、類似の要素を示す。
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。
図1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10内に送り込み、パッケージ10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)フィルム16a、16bから形成されるわずか数千分の2.54cm(1インチ)の厚さの半浸透性シートまたはテープ基板16により結合される底部ダイまたはウェハ12および蓋部ダイまたはウェハ14を持つ気密に近いチップキャリアパッケージ10として、例により、限定されることなく、本発明の装置および方法を示す。
図2は、パッケージ10に信号を送り込み、パッケージ10から信号を送り出すための金属導電体18上にラミネート加工されたLCPフィルム16a、16bのシートまたはテープ基板16により結合された底部および蓋部ダイ12、14を示す本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ10の断面図である。当業で一般によく知られているように、ガラス、セラミック、シリコン、および金属のダイ材料は、一般に不浸透性であり、そのようなダイ材料で加工されたチップキャリアパッケージは、一般に気密性であると考えられる。対照的に、LCP材料は、半透性であることが知られており、したがってLCP材料を使用する従来のTEパッケージは、パッケージの大半が半透性LCP材料であるため、ガラス、セラミック、または金属製の蓋部で封止されていても半透性である。したがって、本発明によれば、底部および蓋部のダイ12、14は、両方とも、ガラス、セラミック、シリコン、および金属などの実質的に不浸透性の材料で形成される。例えば、底部および蓋部ダイ12、14は、両方とも、本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ10上に載せられる微小電気機械システム(MEMS)センサまたはアクチュエータデバイスメカニズムの加工にどの材料を使用するかに応じて選択されたシリコンまたはガラスで形成される。
底部ダイ12の実質的に滑らかな、平坦な実装面20は、銅、アルミニウム、銀、金などの金属などの導電材料によりパターン形成され、導電体または配線22として具現化されている1つまたは複数のデバイスメカニズムの電気信号経路を形成する。配線22は、周辺接着表面領域またはゾーン25により完全に囲まれる、底部ダイ実装面20の内側に位置するMEMSデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン24内に設けられる。金属配線22の1つまたは複数は、MEMSデバイスメカニズム実装面ゾーン24から離れた位置にある底部ダイ実装面20の電気的相互接続領域またはゾーン26内に延びている。電気的相互接続ゾーン26は、MEMSデバイスメカニズム実装面ゾーン24に隣接しているが、間隔をあけて並ぶ底部ダイ実装面20の内側に位置する。配線22はそれぞれ、MEMSデバイスメカニズム実装面ゾーン24内にデバイスメカニズムコンタクトパッド22aを備え、配線22の1つまたは複数は、電気的相互接続ゾーン26内にパッケージコンタクトパッド22bを備える。
導電体22は、それとは別に、参照により本明細書に組み込まれる、「HERMETICALLY SEALED SILICON MICRO−MACHINED ELECTRO−MECHANICAL SYSTEM(MEMS)DEVICE HAVING DIFFUSED CONDUCTORS」という表題の米国特許第6,906,395号で説明されているように、イオン注入によりドープされた埋め込み拡散導体として形成される。したがって、導電体22は、金属相互接続領域への接触拡散を介して結合された埋め込み拡散導体として形成される。適宜、拡散導体は、参照により本明細書に組み込まれている「SEALED CAVITY ARRANGEMENT METHOD」という表題の米国特許第5,591,679号で説明されているように、エピタキシャル層内に埋め込まれ、保護層内の接触拡散および接触孔を介して金属相互接続領域22a、22bに電気的に結合される。信号経路は、それとは別に、参照により本明細書に組み込まれている「SIGNAL ROUTING IN A HERMETICALLY SEALED MEMS DEVICE」という表題の米国特許第6,949,807号で開示されているように、半導体シリコンのピラーおよび対応するカバープレートの窓と組み合わせて配線を使用することにより設定される。
第1のデバイスメカニズム窓28は、LCPフィルム16a、16bのシートまたはテープ基板16を通じて切断されるか、または他の何らかの形で形成される。窓28は、底部ダイ実装面20のMEMSデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン24に対応するLCP基板16の内側部分に位置する。第2の電気的相互接続窓30は、シートまたはテープ基板16のLCPフィルム16a(図に示されている)または16bのうちの第1のフィルム内で切断されるか、または他の何らかの形で形成され、LCPフィルム16b(図に示されている)または16aのうちの第2のフィルムの表面31を露出させる。電気的相互接続窓30は、底部ダイ実装面20の電気的相互接続領域またはゾーン26に対応するLCP基板16の内側部分に位置する。電気的相互接続窓30は、デバイスメカニズム窓28に隣接するが、間隔をあけて並ぶ。さらに、デバイスメカニズムおよび電気的相互接続窓28および30は、2つの窓28および30の間に差しはさまれているLCPフィルム16aのストリップにより形成されるバリアまたはダム32により相互に隔絶される。
第3のパッケージ相互接続窓34は、底部および蓋部ダイ12、14の輪郭の外側にあるLCP基板16の外側部分36のLCPフィルム16a(図に示されている)または16bの1つにおいて切断されるか、または他の何らかの形で形成される。例えば、第3のパッケージ相互接続窓34は、シートまたはテープ基板16の縁16cのところ、またはその近くに位置する。パッケージ相互接続窓34は、シートまたはテープ基板16の縁36のLCPフィルム16a(図に示されている)を短く切って適宜形成される。パッケージ相互接続窓34は、フィルム縁36に隣接する第2のLCPフィルム16b(図に示されている)または16aの棚状部分38を露出する。
LCPフィルム16a、16bの間のLCP基板16内でラミネート加工された金属導電体18は、第2の電気的相互接続窓30と第3のパッケージ相互接続窓34との間に延びる。パッケージ相互接続窓34は、第2のLCPフィルム16bの露出された棚状部38にラミネート加工された金属導体18のそれぞれの少なくとも1つのパッケージ相互接続パッド18aを露出する。デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bは、パッケージ相互接続パッド18aから導電体18のそれぞれの細長い相互接続部分18cの反対端に形成される。パッケージ相互接続パッド18aを持つ導電体18の端は、LCPフィルム16b内の電気的相互接続窓30内に延びる。パッケージ相互接続パッド18aは、底部ダイ実装面30の電気的相互接続ゾーン26内の配線22の端のパッケージコンタクトパッド22bに対応する相補的位置に置かれる。したがって、相補的なデバイスメカニズム電気的相互接続パッドISbおよび対応するパッケージコンタクトパッド22bは、LCPフィルム16aの厚さ分だけ相隔てられているLCPフィルム16a内の電気的相互接続窓30内において向かい合う位置で重なる。
底部および蓋部ダイ12、14は、LCP基板16とのラミネート加工により熱圧着される。例えば、底部ダイ12の滑らかで、平坦な実装面20は、間に入っているLCP基板16により蓋部ダイ14の相補的な実質的に滑らかで平坦な対向面40とくっつけられる。すべてのLCPフィルム16a、16bから形成されるLCP基板16の窓枠部分は、底部ダイ12の接着ゾーン25および蓋部ダイ14の対向面の相補的接着ゾーン部分43内の第1のデバイスメカニズム窓28の周りに連続的に延びている。そのため、LCP基板16の窓枠部分42は、底部および蓋部ダイ12、14の間の第1のデバイスメカニズム窓28を完全に囲み、封止する。第1のデバイスメカニズム窓28を封止することにより、LCP基板材料の窓枠42は、底部および蓋部ダイ12、14の間、ならびにLCP材料窓枠42の領域内で第1の気密に近いデバイスメカニズムキャビティ44を形成する。底部および蓋部ダイ12、14は、ガラス、セラミック、シリコン、または金属などの実質的に不浸透性の材料でできており、それらを連結する半透性LCP基板16の数千分の2.54cm(1インチ)の薄い層でのみ遮られている。半透性LCP基板16は、実質的に不浸透性の底部および蓋部ダイ12、14の間で非常に小さな断面積のみ露出され、LCP材料基板16は、大半のプラスチックほどの浸透性をほぼ持たないため、デバイスメカニズムキャビティ44は、チップキャリアパッケージ10内で気密に近い。
シートまたはテープ基板16のLCPフィルム16aの第1のフィルム内の第2の電気的相互接続窓30は、底部蓋部ダイ14(図に示されている)または蓋部ダイ12とLCPフィルム16bの第2のフィルムとの間に第2の気密に近い電気的相互接続キャビティ46を形成する。第2の気密に近いキャビティ46は、デバイスメカニズムと電気的相互接続窓28および30との間に差しはさまれたLCPフィルム16aのバリアまたはダム32ストリップにより第1のデバイスメカニズムキャビティ44から間隔をあけて、相互に隔絶される。第1のLCPフィルム16aのバリアまたはダム32ストリップは、第2のLCPフィルム16bと組み合わさって、デバイスメカニズムと電気的相互接続キャビティ44および46との間にLCP基板16の窓枠部分42の下位の部分を形成する。この第2のキャビティは、処理をしやすくするために形成され、必ずしも必要ではない。
第2の気密に近いキャビティ46は、LCPフィルム16a内の電気的相互接続窓30内に延びているラミネート加工された導電体18のそれぞれのデバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bを含み、また底部ダイ実装面20の電気的相互接続ゾーン26内に延びているデバイスメカニズム配線22の端のパッケージコンタクトパッド22bを含む。第2の電気的相互接続窓30は、適宜、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bおよび対応するパッケージコンタクトパッド22bのそれぞれに対する1つの窓30など、LCPフィルム16a内の複数の個々の窓として構成される。さらに、LCP基板16によるラミネート加工により底部および蓋部ダイ12、14を熱圧着するときに、第2のキャビティ46は、LCPフィルム16a、16bのプラスチックの流れにより実質的に消し去ることができる。
適宜、第1のデバイスメカニズム窓28は、底部ダイ実装面20のMEMSデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン24および電気的相互接続領域またはゾーン26の両方含むように底部および蓋部ダイ12、14の間に伸張され、それにより、電気的相互接続窓30が取り除かれる。したがって、第1のデバイスメカニズムキャビティ44および第2の電気的相互接続キャビティ46は、底部ダイ実装面20のMEMSデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン24および電気的相互接続領域またはゾーン26の両方を包含する単一の気密に近いキャビティ内で組み合わされる。
チップキャリアパッケージ10の実際面では、導電性フリップチップ接続部48は、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bと対応するパッケージコンタクトパッド22bとの間に形成される。フリップチップ接続部48は、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bを対応するパッケージコンタクトパッド22bに電気的に結合し、信号を本発明のチップキャリアパッケージ10内に実質的に気密封止されているデバイスメカニズムキャビティ44に送り込み、デバイスメカニズムキャビティ44から送り出す。
図3は、本発明のLCP基板16の平面図である。LCPフィルム16a、16bの1つは、銅、アルミニウム、銀、金などの導電性材料によりパターン形成され、導電体18を形成する。第1および第2のLCPフィルム16a、16bは、金属導電体18と併せてラミネート加工され、LCP基板16を形成する。第1のデバイスメカニズム窓28は、LCP基板16の内側部分に位置し、LCP基板16の窓枠部分42により囲まれることが示されている。第2の電気的相互接続窓30は、窓枠部分42内のLCP基板16の内側部分に位置し、間に差しはさまれているLCPフィルム16aのバリアまたはダムストリップ32によりデバイスメカニズム窓28から相隔てられ、相互に隔絶されることが示されている。第3のパッケージ相互接続窓34は、底部および蓋部ダイ12、14(破線により示されている)の輪郭の外側、または蓋部ダイ12の輪郭の少なくとも外側に位置することが示されており、それにより、パッケージ相互接続パッド18aは、制御またはセンサ回路などの外部回路にワイヤボンディングまたは他の相互接続のためアクセス可能である。ここで、第3のパッケージ相互接続窓34は、シートまたはテープ基板16の縁16cのところ、またはその近くに位置するものとして、例により、限定することなく、例示されている。
金属導電体18のパッケージ相互接続パッド18aは、パッケージ相互接続窓34により露出されている第2のLCPフィルム16bの棚状部38上に露出される。デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bは、パッケージ相互接続パッド18aから導電体18の反対端でLCPフィルム16a内において切断された第2の電気的相互接続窓30を通じて第2のLCPフィルム16b上に露出される。金属導電体18の細長い相互接続部分18cは、第2の電気的相互接続窓30とLCPフィルム16a内の第3のパッケージ相互接続窓34との間でLCPフィルム16a、16bの間にラミネート加工される。LCP基板16は、したがって、本発明を利用できるように修正された従来のフレックステープ基板と似た形で形成される。
図4は、パッケージ10に信号を送り込み、パッケージ10から信号を送り出すための金属導電体18上にラミネート加工されたLCPフィルム16a、16bのシートまたはテープ基板16により結合された底部および蓋部ダイ12、14を示す本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ10の断面図である。ここで、本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ10は、MEMS加速度計、圧力トランスデューサ、または類似のトランスデューサメカニズム50などの微小電気機械システム(MEMS)センサまたはアクチュエータデバイスメカニズムをさらに搭載するように図示されている。MEMSデバイスメカニズム50の気密に近いデバイスメカニズムキャビティ44は、LCP基板16内、ならびに底部および蓋部ダイ12、14の間に形成されたデバイスメカニズム窓28内に形成される。底部および蓋部ダイ12、14を連結する半透性LCP基板層16は、最小の厚さ、例えば、数千分の2.54cm(1インチ)に保持され、これにより、MEMSデバイスメカニズム50に利用可能な空間が最小にされる。しかし、ここに示されているように、蓋部ダイ14は、適宜、背の高いデバイスメカニズム50を受け入れるように表面40内に十分深く形成され、底部ダイ実装面20の内側のMEMSデバイスメカニズム実装面領域24に対応する位置にある相補的キャビティ52を備える。相補的キャビティ52は、蓋部ダイ表面40の接着ゾーン部分43により完全に囲まれる。
底部ダイ12の加工時に、実装面20は、金属デバイスメカニズム電気的経路または配線22によりパターン形成され、それぞれ内側のMEMSデバイスメカニズム実装面ゾーン24内に位置するデバイスメカニズムコンタクトパッド22aの1つを備え、電気配線22の1つまたは複数は、内側の電気的相互接続ゾーン26内に位置するパッケージコンタクトパッド22bの1つを備える。
MEMSデバイスメカニズム50は、例えば参照により本明細書に組み込まれている2004年3月18日に出願され2005年9月22日公開された「FLIP CHIP BONDED MICRO−ELECTROMECHANICAL SYSTEM(MEMS)DEVICE」という表題の同時係属米国特許出願第10/804,609号において本発明の発明者により開示されているような技術において一般によく知られているように、実装面56上の1つまたは複数のフリップチップボンドパッド54により形成される。MEMSデバイスメカニズム50は、チップボンドパッド54とデバイスメカニズムコンタクトパッド22aとの間に結合された導電性スタッドバンプとして備えられた複数のフリップチップ接続部48を使って底部ダイ12の向かい合う内側MEMSデバイスメカニズム実装面ゾーン24上に位置するデバイスメカニズムコンタクトパッド22aと連絡する。
チップボンドパッド上で導電性スタッドバンプ48を使用することは、マイクロ電子部品組み立てにおいて電気的な接続を行うためのエレクトロニクス業界でよく知られている技術である。例えば、参照により本明細書に組み込まれているSugayaの米国特許第6,784,530号を参照のこと。フリップチップマイクロ電子部品組み立てでは、チップボンドパッド上の導電性バンプを使って、基板、回路基板、またはキャリア上に表を下にした電子部品の直接電気的接続を形成する。チップ直付け(DCA)とも呼ばれる、フリップチップ技術は、表を上にしたチップを使用する半導体デバイス組み立てにおける旧来のワイヤボンディング技術をボンドパッドへの結線と置き換える。さらに、ワイヤボンド接続は、ダイの周囲に限られるが、フリップチップ接続は、ダイ上のどこででも行うことができる。フリップチップ電気的接続は、さらに、ダイおよび他のコンポーネントの三次元積層を受け入れる。
フリップチップ組み立ては、3つの段階で行われる、つまり、ダイまたはウェハを「バンプ」する、バンプしたダイまたはウェハをボードまたは基板に取り付ける、そして、適宜、ダイの下に残っている空間を非導電性材料、例えばエポキシで埋める。異なる種類のフリップチップ組み立ては、導電性バンプ、取り付け材料、および使用されるプロセスにより区別される。本発明のコスト、空間、およびパフォーマンスの制約条件は、よく知られている金「スタッドバンプ」フリップチッププロセスに最適である。ここで、MEMSデバイスメカニズム50は、フリップチップボンドパッド54上に金スタッドバンプ48を配置することにより「バンプ」され、バンプされたメカニズム50は、金スタッドバンプ48を相補的デバイスメカニズムコンタクトパッド22aに熱圧着することにより底部ダイまたはウェハ12に取り付けられる。適宜、メカニズム50は、多くの一般的に入手可能なハンダ化合物の1つで「バンプ」され、ハンダリフローにより連携するフリップチップボンドパッド54に取り付けられる。適宜、MEMSデバイスメカニズム50の下に残っている空間は、非導電性材料で残りを埋められる。それとは別に、底部ダイまたはウェハ12は、デバイスメカニズムコンタクトパッド22a上で金スタッドバンプ48によりバンプされ、バンプされた底部ダイ12は、金スタッドバンプ48を相補的フィリピンチップボンドパッド54に熱圧着することによりMEMSデバイスメカニズム50に取り付けられる。それに加えて、底部ダイ実装面20の内側電気的相互接続ゾーン26内のパッケージコンタクトパッド22bは、金スタッドバンプ48によりバンプされる。
LCP基板16は、金属導電体18の細長い相互接続部分18c上にラミネート加工された2つのLCPフィルム16a、16bにより形成され、パッケージ相互接続パッド18aは、第3のパッケージ相互接続窓34により第2のLCPフィルム16bの棚状部38上に露出されるが、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bは、第2の電気的相互接続窓30内に露出される。第1のデバイスメカニズム窓28は、MEMSデバイスメカニズム50を収容するのに十分な大きさのLCPフィルム16a、16bのシートまたはテープ基板16を通して切断または他の何らかの形で形成され、その動作に干渉しないようにクリアランス空間58を確保することができる。
LCP基板16は、底部ダイ12の実装面20の上に位置し、第1のデバイスメカニズム窓28はMEMSデバイスメカニズム50の上に収まり、窓枠部分42はMEMSデバイスメカニズム50を完全に囲む。クリアランス空間58が存在する場合、LCP基板16の窓枠部分42は、適宜、完全に囲んでいるクリアランス空間58によりMEMSデバイスメカニズム50から間隔をあけて並べられる。第2の電気的相互接続窓30は、相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bが対応するパッケージコンタクトパッド22bから反対にあり、導電性金スタッドバンプ48が相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bとパッケージコンタクトパッド22bとの間に差しはさまれている、底部ダイ実装面20の内側電気的相互接続ゾーン26の上に位置する。
従来の熱圧着は、複数の導電性ゴールドボールスタッドバンプ48を使ってMEMSデバイスメカニズム50を底部ダイ実装面20に取り付けるために使用される。同時に、熱圧着は、パッケージコンタクトパッド22b上の導電性金スタッドバンプ48とLCP基板16内にラミネート加工された金属導電体18の相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bとの間で行う。電気的伝達は、それにより、底部ダイ12のそれぞれの内部導電性経路または導電体22およびLCP基板16の導電体18を相互接続する導電性ゴールドボールスタッドバンプ48を通じてMEMSデバイスメカニズム50とパッケージ相互接続パッド18aとの間で行われる。したがって、実質的に気密封止されたMEMSデバイスメカニズム50との電気的伝達は、導電体18および22の結合により行われる。例えば、ワイヤボンド接続は、実質的に気密封止されたデバイスメカニズムキャビティ44の外部のLCPフィルム16bの棚状部38上に露出されたパッケージ相互接続パッド18aに対し行われる。離れた位置でのMEMSデバイスメカニズム50への電気的アクセスは、外部パッケージ相互接続パッド18aのワイヤボンド60を介して行われる。
当業でよく知られており、本発明の発明者により参照により本明細書に組み込まれている同時係属米国特許出願第10/804,609号で詳細に説明されているように、導電性金スタッドバンプ48は、それとは別に、導電性または非導電性接着剤、または熱圧着、超音波、または接着剤を使用しない熱音響組み立てにより、取り付けられる。導電性接着剤は、等方性であり、すべての方向に導電性を有するか、または異方性であり、好ましい方向にのみ導電性を有することができる。
等方性導電性接着剤は、通常は互いに接触し、すべての方向に最小の電気的抵抗を与える導電性粒子で満たされた接着剤バインダで形成されたよく知られている、よく特徴づけられている材料である。等方性導電性接着剤は、底部ダイチップボンドパッド22aおよび22b上にステンシル印刷することにより分注されるか、またはMEMSデバイスメカニズム50が敏感な可動部分を含まない場合、バンプされたダイは、接着剤の薄い層内にディッピングされ、そこでバンプ48のみが接着剤でコーティングされる。
ステンシル刷り等方性接着剤組み立ては、ディッピングアセンブリよりも大量の接着剤をもたらし、それにより機械的により強い結合が形成されることが知られている。接着剤を追加して、最小バンプ高さ変動を補正する。バンプされた底部ダイ12のパネル化された配列は、1回の作業で同時にステンシル刷りでき、組み立てが高速化される。ステンシル刷り接着剤は、必ず均一になるようにダイの取り付け前に検査または測定することができる。ステンシル刷りは、最小のパッドピッチを約90ミクロンに制限し、導電性接着剤の十分な移動が行えるようにする高精度のステンシルプリンタとステンシルを必要とする。
ディッピングは、接着剤の薄い、高い精度で制御される層を必要とし、またディッピングプロセスの実行時にダイおよび接着剤が同一平面に同一平面上に載るようにする必要がある。ディッピングでは接着剤をバンプ表面にのみ置くので、最小バンプ間隔は、60ミクロン以下のパッドピッチを使用できるようにステンシル刷りの場合よりも小さい。ディッピングは、ダイ取り付けアライナ−ボンダをディッピングに使用することができるため、ステンシル刷り機能としての追加の機器を必要としない。しかし、ディッピングは、接着剤層厚さを慎重に制御する必要があり、またディッピングは、連続プロセスであり、そのため、スループットタイムが長くなる。
等方性導電性接着剤は、熱硬化され、その後、LCP基板フィルム16が、実質的に、底部および蓋部ダイ12、14の間の空間を埋める。LCP基板16を対向する底部および蓋部ダイ12、14にラミネート加工することで、組み立てに機械的強度を加え、接続部を環境危険から保護する。LCP基板フィルム16を熱硬化すると、組み立てプロセスは完了する。
非導電性接着剤組み立ては、何らかの形で、異方性接着剤30アセンブリに似ている。非導電性接着剤は、底部ダイ12上のダイ配置で分注またはステンシル刷りされる。バンプされたMEMSデバイスメカニズム50は、接着剤の圧縮分散を行わせる十分な力で底部ダイチップボンドパッド22aを圧迫し、それにより、スタッドバンプ48のあわせ面と底部ダイチップボンドパッド22aとの間に残らないようにできる。この圧力は、少なくとも部分的に接着剤を硬化させる十分な時間の間、高温で焼いている間維持される。底部および蓋部ダイ12、14は、バンプ48と底部ダイチップボンドパッド22aとの間の金属間接触で、硬化した接着剤により互いに機械的に接着される。分離した充填不足接着剤は不要である。むしろ、LCP基板フィルム16は、底部および蓋部ダイ12、14を連結する。しかし、組み立て時に接着剤が不適切に配置されると、デバイスメカニズム50の可動部分と干渉するおそれがある。したがって、半導体デバイスとは対照的に、熱圧着または超音波組み立ては、MEMSデバイスメカニズム50が容量性または振動ビーム加速度センサなどの、可動部分を持つセンサまたはアクチュエータデバイスである場合に、好ましい。
熱圧着、超音波、または熱音響組み立てでは、活性表面に対して接着剤を許容できないMEMSデバイスメカニズム50から接着剤をなくす。金スタッドバンプ底部ダイ12に対する接着剤不使用組み立ては、バンプされたダイ12をバンプされていないMEMSデバイスメカニズム50の金チップボンドパッド54上に押し付け、スタッドバンプ48と金チップボンドパッド54との間に金と金との金属結合を形成する十分な熱と圧力を加えることにより行われる。適宜、音響エネルギーは、熱音響ワイヤボンディングの場合のようにスタッドバンプ48と金チップボンドパッド54との間に金と金の金属結合を形成する十分な量の熱および圧力と併用される。スタッドバンプ48が、約50から75マイクロメートルtaUの範囲のゴールドボールとして最初に形成された場合、超音波組み立て時に加えられた熱、圧力、および音響エネルギーは、スタッドバンプ48をほぼMEMSデバイスメカニズム50の厚さにまで圧縮する。それとは別に、当業で知られているように、スタッドバンプ48を積み重ねて、結果として得られる間隔を変える。そのため、デバイスメカニズム50と対向する底部ダイ12との間の間隔は、振動ビーム過速度計センサなどの可動部分を持つデバイスにおいて、特に振動環境で、性能を改善する傾向がある対称的エアギャップが得られる制御された方法で設定される。
LCP基板16を加熱すると、溶融して流れ出し、LCP材料とガラス、セラミック、シリコン、または金属の底部および蓋部12、14との間を接着する。したがって、LCP30基板16を底部および蓋部ダイ12、14の両方にラミネート加工し、気密に近い継手でチップキャリアパッケージ10を封止するために、追加の熱圧着または他の加熱方法が使用される。それとは別に、LCP基板16を加熱することは、例により、限定することなく、抵抗加熱装置、赤外線エネルギー、レーザーエネルギー、またはLCP基板16を溶融させ流すことを容易に行える他の適当な加熱デバイスを使用する適当な手段により行われる。金属パッド62、64は、適宜、光が熱源として使用される場合に加熱およびその結果の封止が生じる場所を制御するために底部および蓋部ダイ12、14のそれぞれの外面66、68上にパターン形成される。チップキャリアパッケージ10全体が同時に封止されるか、またはそれとは別に、LCP基板16は、設計および加工プロセスの流れの効率に応じて、最初に蓋部ダイ14に接着され、次いで、底部ダイ12に接着される。
LCP基板16を加熱し、その後プラスチックが流れ、その結果生じる底部および蓋部ダイ12、14との接着剤による接着で、底部および蓋部ダイ12、14の間の気密に近い封止70により本発明のチップキャリアパッケージ19が封止される。MEMSデバイスメカニズム50は、底部および蓋部ダイ12、14の間、およびLCP材料基板16の窓枠42の領域内で、デバイスメカニズムキャビティ44において気密に近い封止をされる。MEMSデバイスメカニズム50との離れた場所の電気的伝達は、底部ダイ実装面20を横切り、ラミネート加工された導電体18を通り、露出されたパッケージ相互接続パッド18aへの電気信号経路22により実現される。封止されたパッケージ10内の雰囲気を通ることができるLCP基板16の表面領域は、従来技術のLCPパッケージの「バスタブ」と比べて小さな縁である。パッケージ10全体も、少なくとも内部のワイヤボンドが完全になくなっているため従来技術のLCP「バスタブ」パッケージに比べてかなり小さい。
図5は、底部ダイ12とその上に形成された導電体22の間で取り出した、本発明の実質的に気密封止されているチップキャリアパッケージ10の断面図である。ここに例示されているように、底部ダイ導電体22のデバイスメカニズムコンタクトパッド22aは、MEMSデバイスメカニズム50の実装面56上の相補的フリップチップボンドパッド54と重なり、フリップチップ接続部48がその間に形成される。デバイスメカニズムコンタクトパッド22aからの底部ダイ導電体22の反対端のパッケージコンタクトパッド22bは、底部ダイ実装面20(図4に示されている)の接着領域25に対してシートまたはテープ基板16のLCPフィルム16a(図に示されている)または16b内の電気的相互接続窓30により形成され封止されたキャビティ46内で導電体18の相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bと重なる。フリップチップ接続部48は、パッケージコンタクトパッド22bと相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bとの間に形成される。MEMSデバイスメカニズム50は、底部および蓋部ダイ12、14の間、およびLCP基板16内に形成されたデバイスメカニズム窓28内に形成された気密に近いデバイスメカニズムキャビティ44の内側にネストされる。LCP基板16の窓枠部分42は、MEMSデバイスメカニズム50を完全に囲むが、クリアランス空間58は、その作業への干渉を避けるために用意することができる。LCP基板16の窓枠部分42は、デバイスメカニズムキャビティ44および内側にネストされたMEMSデバイスメカニズム50の周りの底部および蓋部ダイ12、14を完全に封止する。
金属導体18のそれぞれのパッケージ相互接続パッド18a部分は、第2のLCPフィルム16bの露出された棚状部38上に設けられる。導電体18の細長い相互接続部分18cは、半透性シートまたはテープLCP基板16のLCPフィルム16a、16bの間にラミネート加工される。細長い相互接続部分18cは、封止されたキャビティ46内のデバイスメカニズム電気的相互接続パッド18bをそれぞれの導電体18の反対端の対応するパッケージ相互接続パッド18aと相互接続する。パッケージ相互接続パッド18aは、封止されたMEMSデバイスメカニズム50との離れた場所の電気的伝達を実現する。
本発明の好ましい実施形態が例示され説明されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を加えられることは理解されるであろう。
気密に近いチップキャリアパッケージとして、例により、限定することなく、本発明の装置および方法を例示する図である。 図1に例示されている本発明の気密に近いチップキャリアパッケージの断面図である。 本発明のLCP基板の平面図である。 図1に例示されている本発明の気密に近いチップキャリアパッケージの他の断面図である。 図4に例示されている本発明の実質的に気密封止されているチップキャリアパッケージの断面図である。
符号の説明
10 パッケージ
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005022536A1 (de) * 2005-05-17 2006-11-23 Siemens Ag Steuereinheit mit einer flexiblen Leiterplatte
JP2007098409A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Toshiba Corp 板材分断方法、金型、プリント基板、および電子機器
US20070107932A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-17 Jauniskis Linas A Moisture resistant chip package
US8014167B2 (en) * 2007-09-07 2011-09-06 Seagate Technology Llc Liquid crystal material sealed housing
FR2958451B1 (fr) * 2010-04-02 2013-11-15 Thales Sa Boitier d'encapsulation sous vide de microsysteme electromecanique, ensemble associe, et procede de detection d'un probleme de brasure dans un tel ensemble.
US9596988B2 (en) * 2011-10-12 2017-03-21 Purdue Research Foundation Pressure sensors for small-scale applications and related methods
US10138115B2 (en) * 2014-08-06 2018-11-27 Infineon Technologies Ag Low profile transducer module
US9952111B2 (en) * 2015-04-15 2018-04-24 Infineon Technologies Ag System and method for a packaged MEMS device
US11961837B2 (en) * 2021-01-08 2024-04-16 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Semiconductor apparatuses and methods involving diamond and GaN-based FET structures

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4023562A (en) * 1975-09-02 1977-05-17 Case Western Reserve University Miniature pressure transducer for medical use and assembly method
US5248530A (en) 1991-11-27 1993-09-28 Hoechst Celanese Corp. Heat sealable coextruded lcp film
US5280413A (en) * 1992-09-17 1994-01-18 Ceridian Corporation Hermetically sealed circuit modules having conductive cap anchors
US5650593A (en) 1994-05-26 1997-07-22 Amkor Electronics, Inc. Thermally enhanced chip carrier package
US5827999A (en) 1994-05-26 1998-10-27 Amkor Electronics, Inc. Homogeneous chip carrier package
US5719354A (en) 1994-09-16 1998-02-17 Hoechst Celanese Corp. Monolithic LCP polymer microelectronic wiring modules
US5789042A (en) 1995-03-28 1998-08-04 Hoechst Celanese Corporation Thin LCP film process
US5591679A (en) * 1995-04-12 1997-01-07 Sensonor A/S Sealed cavity arrangement method
FR2771890B1 (fr) * 1997-11-28 2000-02-18 Thomson Csf Procede de montage en surface d'un boitier hyperfrequence sur un circuit imprime et boitier et circuit imprime pour la mise en oeuvre du procede
US6414849B1 (en) 1999-10-29 2002-07-02 Stmicroelectronics, Inc. Low stress and low profile cavity down flip chip and wire bond BGA package
US6906395B2 (en) * 2001-08-24 2005-06-14 Honeywell International, Inc. Hermetically sealed silicon micro-machined electromechanical system (MEMS) device having diffused conductors
US6808955B2 (en) * 2001-11-02 2004-10-26 Intel Corporation Method of fabricating an integrated circuit that seals a MEMS device within a cavity
TW200302685A (en) 2002-01-23 2003-08-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Circuit component built-in module and method of manufacturing the same
US6949807B2 (en) 2003-12-24 2005-09-27 Honeywell International, Inc. Signal routing in a hermetically sealed MEMS device
US20050205951A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-22 Honeywell Internatioanl, Inc. Flip chip bonded micro-electromechanical system (MEMS) device

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