JP2007529333A - 微小電気機械システム用のパッケージングおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (50)
- 微小電気機械デバイスパッケージングシステムであって、
基板層に形成された微小電気機械デバイスと、
前記微小電気機械デバイスの少なくとも一部を保護する保護構造物であって、前記基板層上に形成され、前記微小電気機械デバイスの活性表面を取り囲む気体キャビティを囲繞し、固体である前記保護構造物と、
を備える微小電気機械デバイスパッケージングシステム。 - 前記基板層はシリコン材料を含む、請求項1記載のシステム。
- 前記基板層は非シリコン材料を含む、請求項1記載のシステム。
- 前記保護構造物は金属材料を含む、請求項1記載のシステム。
- 前記金属材料はスパッタリングによって付着される、請求項4記載のシステム。
- 前記保護構造物は上塗りポリマー材料を含む、請求項1記載のシステム。
- 前記上塗りポリマー材料はスピンコーティングによって付着される、請求項6記載のシステム。
- 前記上塗りポリマー材料を囲繞する追加保護構造物をさらに備える、請求項6記載のシステム。
- 前記追加保護構造物は金属材料を含む、請求項8記載のシステム。
- 前記保護構造物は、前記気体キャビティを形成しながら犠牲ポリマーの分解によって生成された分解気体へ透過性であるという特性を有する分子ポリマーを含む、請求項1記載のシステム。
- 前記気体キャビティには、実質的に残留物がない、請求項1記載のシステム。
- 前記気体キャビティは真空パックされる、請求項11記載のシステム。
- 前記保護構造物は、前記基板層に加えられる前に予備成形されていない、請求項1記載のシステム。
- 金属パッケージングフレームであって、前記微小電気機械デバイスが取り付けられている前記金属パッケージングフレームと、
前記微小電気機械デバイスおよび金属パッケージングフレームアセンブリの一部を密閉するコーティング材料と、
をさらに備える請求項13記載のシステム。 - 微小電気機械デバイスパッケージングシステムであって、
基板層に形成された微小電気機械デバイスと、
前記微小電気機械デバイスの少なくとも一部を保護する熱分解可能な犠牲構造物であって、前記微小電気機械デバイスの活性表面を取り囲む気体キャビティ内に形成される熱分解可能な前記犠牲構造物と、
を備える微小電気機械デバイスパッケージングシステム。 - 前記犠牲構造物は感光性ポリカーボネート材料を含む、請求項15記載のシステム。
- 前記犠牲構造物はパターニングが続くスピンコーティングによって付着される、請求項15記載のシステム。
- 前記犠牲構造物は感光性材料を含む、請求項17記載のシステム。
- 前記犠牲構造物はシリンジディスペンスツールによって排出される、請求項15記載のシステム。
- 前記犠牲構造物は非感光性材料を含む、請求項19記載のシステム。
- 金属パッケージングフレームであって、前記微小電気機械デバイスが取り付けられている前記金属パッケージングフレームと、
前記微小電気機械デバイスおよび金属パッケージングフレームアセンブリの一部を密閉するコーティング材料であって、前記コーティング材料の硬化温度を超える温度で犠牲ポリマーを分解することによって生成された分解気体へ透過性であるという特性を有するコーティング材料と、
をさらに備える請求項15記載のシステム。 - 前記コーティング材料はエポキシ樹脂を含む、請求項21記載のシステム。
- 前記犠牲構造物を囲繞する上塗り構造物であって、前記気体キャビティ内部から犠牲ポリマーを分解することによって生成された分解気体へ透過性であるという特性を含む分子ポリマーを備える上塗り構造物をさらに備える請求項21記載のシステム。
- 微小電気機械デバイスパッケージを製造するための方法であって、
微小電気機械デバイスの基板上に、熱分解可能で前記微小電気機械デバイスの一部を密閉する犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層のまわりに保護層を形成するステップと、
前記犠牲層を熱分解するステップであって、前記犠牲層の分解された分子が前記保護層を通って透過し、前記熱分解可能な犠牲層が形成された場所に気体キャビティが形成される、前記ステップと、
を含む微小電気機械デバイスパッケージ製造方法。 - 前記犠牲層をスピンコーティングによって付着するステップと、
前記犠牲層をパターニングするステップと、
をさらに含む請求項24記載の方法。 - 前記犠牲層は、前記基板の分解温度および前記保護層の分解温度よりも低い分解温度を有する、請求項24記載の方法。
- 前記基板はシリコン材料を含む、請求項24記載の方法。
- 前記基板は非シリコン材料を含む、請求項24記載の方法。
- 前記保護層の厚さは50nmから500μmの範囲内である、請求項24記載の方法。
- 前記保護層は穿孔されていない、請求項24記載の方法。
- 前記保護層には、犠牲材料が熱分解された後に、犠牲材料が実質的にない、請求項24記載の方法。
- 前記保護層は前記気体キャビティのまわりに気密エンクロージャを提供する、請求項24記載の方法。
- 前記保護層は機械的な力からの保護を提供する、請求項32記載の方法。
- 前記保護層は水に対する保護をさらに提供する、請求項33記載の方法。
- 前記保護層は酸素ガスに対する保護をさらに提供する、請求項34記載の方法。
- 前記保護層は気体状材料への露出に対する保護をさらに提供する、請求項34記載の方法。
- 前記微小電気機械デバイスは、前記犠牲材料が形成される前に、解放された機械構造物を含む、請求項24記載の方法。
- 前記保護層が形成される前に、前記微小電気機械デバイスを金属パッケージングフレームに取り付けるステップであって、前記保護層は、前記微小電気機械デバイスおよび金属パッケージングフレームアセンブリを密閉するエポキシ樹脂を備えるステップをさらに含む請求項24記載の方法。
- 前記保護層を硬化する温度で前記微小アセンブリを加熱するステップと、
前記犠牲層を分解する温度で前記微小アセンブリを加熱するステップであって、前記犠牲層を分解する温度は前記保護層を硬化する温度を超えているステップと、
をさらに含む請求項38記載の方法。 - 前記保護層のまわりに機械的な力に対して前記保護層よりも強い保護を提供するバリア層を形成するステップをさらに含む請求項24記載の方法。
- 前記バリア層は金属材料を備える、請求項40記載の方法。
- チャンバ内で前記微小電気機械デバイスを加熱することによって前記気体キャビティ内部に真空を形成するステップと、
真空が形成された後に、前記チャンバ内の前記保護層のまわりに金属材料を備えるバリア層を形成して、真空パックされたエンクロージャを前記気体キャビティのまわりに提供するステップと、
をさらに含む請求項40記載の方法。 - 前記バリア層が形成された後に、前記微小電気機械デバイスを集積回路パッケージ構造物に取り付けるステップと、
前記電気機械デバイスおよび集積回路パッケージ構造物を保護コーティング内に密閉するステップと、
をさらに含む請求項42記載の方法。 - 前記集積回路パッケージ構造物はリードフレームを備える、請求項42記載の方法。
- 前記集積回路パッケージ構造物はセラミックパッケージを備える、請求項42記載の方法。
- 前記犠牲層を熱分解するステップは真空チャンバ内部で生じる、請求項42記載の方法。
- 前記犠牲層が分解した後に、前記微小電気機械デバイスを集積回路パッケージ構造物に取り付けるステップと、
前記電気機械デバイスおよびパッケージ構造物を保護コーティング内に密閉するステップと、
をさらに含む請求項24記載の方法。 - 前記集積回路パッケージ構造物はリードフレームを備える、請求項47記載の方法。
- 前記集積回路パッケージ構造物はセラミックパッケージを備える、請求項47記載の方法。
- 前記犠牲材料の熱分解温度は摂氏100度未満である、請求項24記載の方法。
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