JP2011512260A - Ｍｅｍｓ部品、ｍｅｍｓ部品の製造方法、及びｍｅｍｓ部品の取り扱い方法 - Google Patents

Abstract

本発明は少なくとも一つの空洞２を備える基板１から構成されるＭＥＭＳ部品に関する。空洞２は基板１の活性面側が封止されている。不活性面は基板１の活性面の反対側に位置し、基板１の不活性面はカバーフィルム３で覆われている。本発明は、更に、以下の工程から構成されるＭＥＭＳ部品の製造方法に関する。第１工程では、基板ウエハ１に空洞２が形成される。空洞２は活性面側が封止され、不活性面側に開口部を構成する。第２工程では、カバーフィルム３が基板ウェハ１の不活性面側に取り付けられ、カバーフィルム３は、少なくとも基板ウェハ１の空洞２の間の部分において、基板ウェハ１に接着剤によって接合している。
【選択図】図６

Description

携帯コミュニケーション機器を源泉として、電子部品に小型化への多大な要求が課せられている。このことは特に、比較的高度に構造化されている例えばマイクロフォンのようなＭＥＭＳ部品（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）に影響を与える。結果的に、特に携帯コミュニケーション機器の素子の設計には制限が加えられる。

個別半導体やメモリ、プロセッサ、ＳＡＷ部品（Ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ）、ＢＡＷ部品（Ｂｕｌｋ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ）等の様々な種類のマイクロ電子部品が、ウェハレベルで製造される。この場合、層蒸着、フォトリソグラフィー法、印刷法、その他の方法を用いた工程は、複数の部品について並行して行われる。この場合、同じ型の複数のチップがウェハ上に形成される。部品をカプセル化するためには、外部パッケージが用いられる場合が多い。特に、通常シリコンウェハ基板上に形成される半導体部品については、ＷＬＰ（ｗａｆｅｒ ｌｅｖｅｌ ｐａｃｋａｇｉｎｇ（ウェハレベルパッケージ））と呼ばれる構想が従来多数発案されている。この方法においては、カプセル化は表面処理によってウェハレベルで実現される。半導体部品として知られているＷＬＰの構想の主流は、はんだで構成されるバンプ接続に基づいたもので、蒸着、プリント、あるいは電着によってウェハ上にはんだ付けされる。上述のバンプ接続の上部に、さらにカバーとしてのウェハが配置される。この目的のためには、熱力学的適合性が良くなるように、例えばシリコンウェハをさらに配置するなど、同一の物質を使用することが望ましい。二番目のウェハを直接実装することや、一番目又は二番目のウェハを貫通するスルーメッキの方法で二番目のウェハを通して電気的接続を確立することが知られている。

しかしながら、シリコンから成るウェハをさらに配置した場合は高コストであり、要求される配置や接続方法は同様に複雑であって高コストである。さらに、切断の過程において、厚みの大きい素材の切断が必要となり、接合方法によっては接着剤やはんだ、ガラスフリット（粉末ガラス）等の付加的な素材も切断されなければならない。これらの素材によって切断過程はより困難となる。さらに、この部品は非常に高度に構造化している。

よって、多くの場合、最初のカプセル化に加えて、さらなるパッケージ化が施されて、このようなＷＬＰは目的を達成するため、余計なコストがかかっている場合が多い。

したがって、目的の一つは、上述の欠点を回避するような、効率的で、サイズが小さく、低コストのＭＥＭＳ部品について詳述することである。

少なくとも一つの空洞を有する基板を備えるＭＥＭＳ部品（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）について詳述する。この基板は活性面と不活性面を有する。この空洞の活性面側は封止されている。空洞は被膜によって封止されていることが望ましい。活性面と不活性面は、基板の互いに反対側の面に配置されている。基板の不活性面にカバーフィルムが貼り付けられ、カバーフィルムは基板を覆い、空洞を好適には外側に至るまで封止する。

それによって、ＭＥＭＳ部品は処理中、特に切断処理中における損傷や破壊から保護される。さらに、この型のＭＥＭＳ部品には特定のパッケージ工程を用いることができる。このパッケージ工程を使用しない場合には、部品の損傷や部品の機能の損失が起こりうる。カバーフィルムによって、部分的に空間を区切ることもできる。

好ましい実施形態の一つにおいて、カバーフィルムは接着剤によって基板上に貼り付けられる。

実施形態の一つにおいて、粘着フィルムが基板とカバーフィルムとの間に貼り付けられ、前記の粘着フィルムが基板上にカバーフィルムを固定する。好ましい実施形態の一つにおいて、接着剤は実質的にカバーフィルム全体を覆う。

一方、接着剤を、カバーフィルムが基板と接触する部位に好適に配置することも可能である。その結果、カバーフィルムが空洞を覆う部分は、できる限り接着剤がない状態となる。

貼り付けや貼り合わせに際してのみ粘着効果が発現するような接着剤を使用した接合工程には利点がある。この効果は、例えば圧力および／あるいは熱によって発現され得る。熱溶融性接着剤や「Ｂステージ」と呼ばれる物質は、この目的に対して特段の適合性を有する。

カバーフィルムは、好適にはポリマーフィルムから構成される。しかしながら、金属フィルムを使用することもできる。

好適な実施形態の一つにおいて、カバーフィルムはポリイミドフィルムである。ポリイミドフィルムには次の利点がある。マクロスケールにおいては、それらは柔軟性に富んでおり簡単な工程によって処理できる。しかし、ミクロスケールにおいては、製造工程とＭＥＭＳ部品の処理工程の双方において発生する圧力差に対して、相対的変形が大きくならない程度の硬さを有している。

カバーフィルムは、好適には空洞を平坦で水平な形状で覆う。しかし、カバーフィルムの空洞部分においては、基板の表面に対して凸状あるいは凹状になるようにカバーフィルムを変形することも可能である。このような変形は、例えばローリングプレートやプレッシャープレートのような異なる積層手段が使用された場合に、そのコンプライアンスの違いによって可能となる。積層化やオートクレーブでの後処理によって、適切な圧力、温度、時間の設定のもとに、凹型あるいは凸型の形状を形成し、この素材をそれに続く工程で完全に硬化することも可能である。

さらなる実施形態において、カバーフィルム上あるいは空洞の部分に、機能を持った構成要素をさらに配置することが可能である。機能を持った構成要素とは、単なるカバーか、そうでなければ受動素子あるいは能動素子でありうる。

望ましくは、このＭＥＭＳ部品は圧力センサーとして実施される。さらなる実施形態において、ＭＥＭＳ部品はマイクロフォンあるいは他のあらゆる望ましい機能をもつ部品として実施されることも可能である。

このＭＥＭＳ部品を製造するために、最初に基板ウェハの上に複数の空洞が形成される。空洞は好適には、活性面側が封止される。空洞の活性面側は好適には被膜によって封止される。これらの空洞は、好適には不活性面側に開口部を有する。二番目の工程において、カバーフィルムが基板ウェハの不活性面に貼り付けられる。ここでカバーフィルムは基板ウェハの空洞でない部分に接着接合される。

望ましい製造方法の工程の一つにおいて、カバーフィルムは基板ウェハの不活性面の全体にわたって貼り付けられる。

望ましい製造方法の工程の一つにおいて、カバーフィルムはポリマーフィルムの形で貼り付けられる。別の製造方法の工程において、カバーフィルムとして金属フィルムを貼り付けることも可能である。

さらなる製造方法の工程において、基板ウェハは所定のキャリアフィルムに、好適には活性面側から接着接合される。キャリアフィルムの役割は、個々の構成要素を、基板ウェハ切断後に一時的に固定することである。いわゆる「ＵＶリリーステープ」（ＵＶ ｒｅｌｅａｓｅ ｔａｐｅｓ）はこの目的に特に合致する。後者は粘着強度が高く、ＵＶ処理後に容易に除去できる。

さらなる製造方法の工程において、カバーフィルムは切断パターンに沿って基板ウェハに到達するまで切断される。切断はレーザーアブレーション法によって施されてよい。しかしながら、切断はソーイングメソッドによってもなされてよい。

他の方法として、フォトリソグラフィーを用いて処理されたフィルムを積層によって貼り付けてよい。これらは、走査露光やマスク露光によって形成され、その後にそれぞれの方法によって成長がなされる。

さらなる製造方法の工程において、基板ウェハは望ましくはソーイングメソッドによって切断パターンに沿って切断されて個々のＭＥＭＳ部品となる。

その他の方法として、基板ウェハはレーザー切断によって切断されてもよい。基板ウェハの初期スクライビングとそれに続く制御切断は、部品を切断する方法のさらなる可能性として用いてよい。

しかしながら、基板表面の下の焦点面へのエネルギー注入によって基板ウェハを分割することも可能である。レーザーの波長、焦点距離、出力、パルス頻度および走査パラメータを適切に選択することによって、基板の破壊を回避することができる。特に基板ウェハの切断にレーザーを用いた場合、分離ラインで基板表面の露出をレーザーアブレーションあるいはソーイングメソッドによって行っておくことは有益である。結果として、カバーフィルムはＭＥＭＳ部品の外側末端部分まで引き戻される。

基板ウェハの切断がソーイングメソッドによってなされる場合、事前に切断線に沿った形で基板を調製することを回避できる。鋭敏なＭＥＭＳ構造を保有する空洞は、最適にはカバーフィルムとキャリアフィルムの間で保護される。ＭＥＭＳ構造から許容できる場合には、基板の活性面の側からソーイングメソッドによる切断を施すことも可能である。

実装基板にＭＥＭＳ部品を配置する時、ＭＥＭＳ部品は握持され、実装基板に配置される。この場合、好適には真空機器が使用され、ＭＥＭＳ部品が空洞上にカバーフィルムを有していない場合には繊細なＭＥＭＳ構造が破損する場合があるが、カバーフィルムの使用によってこれは回避される。ＭＥＭＳ部品の活性面が実装基板の方に向くような配置は、少なくとも空洞の下側部分が実装基板と機械的に接触しないようになされる。

ＭＥＭＳ部品を握持し、配置する方法の工程は、好適には真空グリッパを用いて施される。

実装基板上にＭＥＭＳ部品を固定し、密着させるために、好適にはいわゆるバンプが用いられる。バンプの配置される位置は実装基板とＭＥＭＳ部品の間である。実装基板は好適には、基板ウェハの空洞部分に開口部を有する。

しかしながら、ＭＥＭＳ部品が固定される際に、接着剤を使用して、実装基板とＭＥＭＳ部品の不活性面を結合することもまた可能である。この場合、ＭＥＭＳ部品の不活性面は実装基板に接着剤層によって固定される。カバーフィルムはＭＥＭＳ部品の不活性面に位置することから、カバーフィルムは接着剤層の接着剤が空洞内部に浸透するのを妨げる。

使用される実装基板は、例えば、好適にはセラミック物質からなる空洞パッケージであってよい。非常に小さいサイズ、壁の厚み、寸法公差の空洞パッケージを、高コストをかけることなく製造することができる。

実装基板は外部のはんだ部分を有することができる。これは特にＳＭＴ実装および内部はんだスルーホールに好適で、一般的に知られているが、この時点でさらなる詳細については議論しない。さらに、実装基板は光、音、圧力、メディア他のような外部からの信号を感知するための開口部や窓を有してよい。

さらなる実施形態において、更なる構成要素が空洞パッケージに配置されてもよい。それらとは、具体的には、受動素子や増幅器／ＡＳＩＣのような能動素子であってよく、それらは互いに接続したり、ＭＥＭＳチップと接続したりしてよい。

さらなる実施形態において、好適である圧力センサーの場合には、空洞はカバーフィルムによって密封されてよく、このカバーフィルムには重なり合うように金属コーティングが施され、ＭＥＭＳ基板にわたって延びる。

さらなる実施形態において、例として、一つのパッケージに、音響アレイを構成するように複数のマイクロフォンチップが配置されていてもよい。個々のチップの後方空間は、カバーフィルムによって互いに音響的に分離していることが望ましい。

さらなる可能な方法の工程において、配置と固定の後に、ＭＥＭＳ部品の活性面にさらなるカバーが貼り付けられる。しかしながら、この工程はＭＥＭＳ部品の実装基板への配置と固定の前に施すこともできる。

実装基板上のＭＥＭＳ部品は、さらなるパッケージが施されてもよい。

さらなる実施形態において、ＭＥＭＳ部品に施されたカバーフィルムは、さらなるパッケージ部品やカバーフィルムの支持体として利用されてよい。さらなるパッケージ部品はポリマー層であってよく、モールディングや、ポッティングあるいはラミネーションの方法でＭＥＭＳ部品に貼り付けられる。さらなる実施形態において、さらなるパッケージ部品は金属から成るものであってもよい。この場合、外部電流を伴わない金属化や、ＰＶＤシード層（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）の上の電解層を用いる工程が好適である。しかしながら、このさらなるパッケージ部分がポリマーと金属層との組み合わせから成ることも可能である。

さらなる実施形態において、ＭＥＭＳ部品は金属層を有し、好適には電磁場を遮蔽する。この場合、金属層は好適には地電位に接続するかあるいは外部に電気的に接続する。

ＭＥＭＳ部品のさらなる実施形態において、ＭＥＭＳ部品の活性面が実装基板に面している場合には、ＭＥＭＳ部品にはポリマー層および／あるいは金属層が施される。このポリマー層および／あるいは金属層は、カバーフィルムとＭＥＭＳ部品によってあらかじめ定まった表面部分に直接構築される。このように、カバーフィルムによって、さらなるカプセル化要素による層形成が可能になる。さらに、それによって、不要な不純物がＭＥＭＳ部品の空洞へ浸透することが妨げられる。これによって、実装時に空間や空気孔が形成されることが回避される。結果として、サイズの小さいものの製造や非常に効率的な製造が可能となる。

ＭＥＭＳ部品上の金属層はアルミニウム、銅、ニッケル、チタン、金、銀、あるいはクロム、あるいはそれらの合金、それらから成る連続層を備えることが可能である。この場合、好適な金属層の厚みは１〜１００μｍである。

前記の事項は次に続く図と実施例に基づいて詳細に記述される。

以下に記述する図は、正しいスケールで描かれているとみなされるべきでない。むしろ、それぞれのスケールはよりよい描画のために大きさの拡大、縮小あるいは変形さえもが施されて描かれている。同一の構成要素や、同一の機能を有する構成要素には、同一の記号を付した。

複数の空洞を有する基板ウェハの抜粋図である。 空洞がカバーによって覆われた状態にある基板ウェハの抜粋図である。 特定の位置においてカバーが取り除かれた状態にある基板ウェハの抜粋図である。 ソーイングメソッドで個々の部品に分割される基板ウェハの抜粋図である。 レーザー切断で個々の部品に分割される基板ウェハの抜粋図である。 空洞パッケージに配置されたＭＥＭＳ部品の図である。 さらなる空洞パッケージに配置されたＭＥＭＳ部品の図である。 活性面にさらなるカバーが施された、空洞パッケージに配置されたＭＥＭＳ部品の図である。 実装基板上に配置されたＭＥＭＳ部品の図である。 実装基板上に配置されたＭＥＭＳ部品の図で、ＭＥＭＳ部品にさらなるカバーが施された状態である。

図１は基板１であるウェハの抜粋図で、複数の空洞２が形成されている。空洞２の活性面側は、被膜２１によって封止されている。空洞２の不活性面側は開口している。空洞は好適には基板１へのエッチングによって形成される。しかしながら、空洞２を任意の他の形成方法を用いて形成することも可能である。空洞２は、好適には被膜２１によって基板１の活性面側が封止されている。

空洞の製造工程中において、空洞内で、様々な方法を用いて被膜２１以外の部分の物質が除去される。被膜２１は、基板ウェハの残余被膜厚を構成すること、あるいはＭＥＭＳ部品の活性側面に貼り付けられる付加層となることが可能である。この場合、空洞２の製造途中で、基板物質と異なった素材の層に達した段階で選択的に製造工程を中断することが可能である。ＭＥＭＳ部品の活性面はまた、この面あるいは基板の面のある部分に、さらなる機能をもつＭＥＭＳ部品の構成要素が配置され、望ましくはさらにその部品と接続するための電気的接続パッドが配置されるという点で、優れている。

図２は、不活性面にカバーフィルム３が貼り付けられた基板１のウェハの図である。カバーフィルム３は、好適には基板１に接着剤層４によって貼り付けられるが、元来粘着性を備えたカバーフィルム３の使用も可能である。カバーフィルム３は基板１のウェハを、好適には全体的に覆う。基板１とカバーフィルム３の間の粘着層４は、空洞２の部分においては欠如していてもよい。好適には、粘着層４は、少なくとも基板１とカバーフィルム３の接着部分には配置されている。カバーフィルム３は好適にはポリマーフィルムである。さらなる実施形態において、金属フィルムもまた使用可能である。特段の利点を有する実施形態においては、ポリイミドフィルムが使用される。後者の厚みは好適には２０〜１００μｍである。粘着層の厚みは好適には１０〜２５μｍである。粘着層４は好適には、基板１にカバーフィルム３を、例えば圧力や熱を用いて積層した場合にのみ活性化されるような粘着効果を有する。特に、熱溶融性接着剤あるいはいわゆる「Ｂ−ｓｔａｇｅ」物質は、この目的に合致する。

不図示の実施形態の変形例においては、カバーフィルム３は、空洞２を平面的で平坦に覆う形状からずれた形状を有してよい。積層に使用する機器のコンプライアンスの違いによって、カバーフィルム３は空洞２の部分においては例えば凹型に形成されうる。ここで機器とは例えばローリングプレートやプレッシャープレートである。さらに、ウェハ上にカバーフィルムを積層する工程において、圧力、温度、あるいは時間設定を適切に選択すれば、凹型や凸型に形成することも可能である。上述の形状は、引き続いて施されるカバーフィルムの完全硬化工程において固定化される。

図３は複数の空洞２を有する基板１を示す。基板１は、キャリアフィルム７の上に活性面側から貼り付けられる。キャリアフィルム７は好適には基板１の活性面を保護する役割を果たす。あるいは、切断された基板１の取り扱いを容易にする。あるいは、基板１が切断されるのを容易にする。キャリアフィルム７は好適にはいわゆる「ＵＶリリーステープ」（ＵＶ ｒｅｌｅａｓｅ ｔａｐｅｓ）を含む。前述の「ＵＶリリーステープ」（ＵＶ ｒｅｌｅａｓｅ ｔａｐｅｓ）は、粘着力の強さが優れているが、キャリアフィルム７はＵＶ照射後に容易に基板１から除去される基板１を個々のＭＥＭＳ部品に切断する目的で、カバーフィルム３は、所定の切断パターンの線に沿う分離節５を備える。分離節５はカバーフィルム３に導入され、適切ならば接着剤層４にもレーザービーム６によって導入される。この場合基板１を損傷のない状態に保つことが可能である。基板１の破壊は、レーザー波長、焦点距離、出力、パルス頻度及び走査パラメータを適切に選択することによって回避可能である。

実施形態のさらなる変形例において（不図示）、フォトリソグラフィー処理されたカバーフィルム３を基板１に積層することが可能である。ここで、カバーフィルムは走査露光あるいはマスク露光、およびその後のそれぞれの方法による成長によって形成され得る。

ソーイングメソッドを用いて、分離節５をカバーフィルム３に導入することも可能である。

図４は、カッティングソー８を使用して個々のＭＥＭＳ部品に切断される基板１を示す。カッティングソー８を使用した基板１の切断によって、切断端９が生じる。切断端９は好適には基板１を貫通するまで伸展する。しかしながら、キャリアフィルム７の大部分は損傷なく維持される。個々のＭＥＭＳ部品がキャリアフィルム７の上に付着した状態が継続する。基板１の切断が不活性面の側から施された場合、図３に示した前工程は未然に回避される。高感度のＭＥＭＳ構造を有する空洞２は、最適な場合、まずカバーフィルム３と、それからキャリアフィルム７との間で保護される。ＭＥＭＳ構造よって許容できる場合には、基板１の活性面の側から切断が施されることも可能である。しかしながら、より穏和な切断方法がむしろこの目的に合致する。

基板１を個々のＭＥＭＳ部品に切断するそのような穏和な方法は、図５に例示される。この場合、基板１は、活性面の側からレーザービーム６を用いて個々のＭＥＭＳ部品に切断される。図４に図示されるように、これによって切断端９が個々のＭＥＭＳ部品の間に形成される。この実施形態の変化形では、基板１は不活性面側からキャリアフィルム７に貼り付けられ、基板１の上にカバーフィルム３が貼り付けられる。被膜上のＭＥＭＳ構造はこのより穏和な方法によって十分保護される。この方法の工程において、基板１の切断前に分離節５を導入する工程は、ある状況下で回避できる。

基板ウエハ１を個々のＭＥＭＳ部品に切断するための代替の方法として、基板ウェハ１の初期スクライビングを行い、次に制御された切断を行うことが可能である。あるいは特段に好適な実施形態の変化形においては、基板１の表面の下部の焦点面にエネルギーを注入する方法を用いることも可能である。これらの２つの方法を組み合わせて使用することもまた可能である。

図６はパッケージの中のＭＥＭＳ部品の実施形態のある変形例を示す。ここでＭＥＭＳ部品は実装基板１０にバンプ１２によって固定されている。バンプ１２を通して、ＭＥＭＳ部品との間の電気的接続もまた確立される。空洞パッケージはカバー１１を有し、これにより封止された空間が形成される。カバーフィルム３とＭＥＭＳ部品とによって形成された後方空間は、被膜２１の前面と後面における圧力の急速な均等化を防止する。この急速な圧力の均等化は望ましくなく、後方空間が無ければ、バンプ１２の間を通り側面に沿って妨げなく起こる。

被膜２１は基板１において空洞２の活性面側を封止する。ＭＥＭＳ部品の実装は好適には真空吸引機器を使用して施され、これはカバーフィルム３によって封止された不活性面に作用し得る。カバーフィルム３は、基板１の被膜２１を損傷から保護する。例示した実施形態において、実装基板１０は空洞パッケージを形成する。後者は好適にはセラミックから製造される。これは非常に小さいサイズ及び壁厚のものを製造することが可能で、寸法上の許容性に何ら問題がない。空洞パッケージはメディア、照射、圧力のための開口部１３あるいは窓を有する。開口部１３は好適にはＭＥＭＳ部品の下部に配置される。

空洞パッケージ内には、ＭＥＭＳ部品の他に、特に受動素子や増幅器／ＡＳＩＣのような不図示のさらなる構成要素を備えることが可能である。これらは互いに接続したりＭＥＭＳセンサーにも接続したりする。特に、上述の通り、例えば複数のマイクロフォンチップを音響アレイとして同一の空洞パッケージに備えられる。ここで個々のマイクロフォンチップの後方空間はカバーフィルム３によって互いに別離される。

さらに、接点接続や、特にＳＭＴ搭載のための外部はんだ部分や、必要なスルーホールメッキが備えられる。これらは一般的に知られているためにここでは説明しない。

図７はさらなる実施形態を示し、実装基板１０上、あるいは図７に図示されている空洞パッケージ内におけるＭＥＭＳ部品の配置を表す。この異なる実施形態において、カバーフィルム３が実装基板１０の方向を向くように、ＭＥＭＳ部品は配置されている。ここでカバーフィルム３は基板１に接着剤層４を用いて貼り付けられている。カバーフィルム３は、このように実装基板１０上へのＭＥＭＳ部品の固定に用いられる接着剤１４が基板１の空洞２に浸透しないように保護する。ＭＥＭＳ部品との電気的接続は配線１５によって確立される。この場合、好適にはいわゆるワイヤーボンディング接続が使用される。実装基板１０によって形成される、あるいは実装基板１０の上に形成されるパッケージは、カバー１１を有し、これは例示した実施形態においては開口部を有する。開口部は例えば音の入り口の役割を果たす。

図８はさらなる実施形態を示し、ここでＭＥＭＳ部品は基板１の不活性面側から実装基板１０の上に配置される。基板１の活性面の上に、追加カバー１６が空洞２の上部に配置される。この例示された実施形態において、実装基板１０は空洞パッケージを形成する。ここで空洞パッケージはカバー１１によって封止される。ＭＥＭＳ部品との接続は結合配線１５によって確立される。ＭＥＭＳ部品を実装基板１０の上に固定するために、ＭＥＭＳ部品は不活性面側から固定される。実装基板１０の接着剤層１４はこれを補助する。不活性面の上には接着剤層４によってカバーフィルム３が貼り付けられている。カバーフィルム３は接着剤層１４が基板１の空洞２に浸透することを妨げる。空洞パッケージは、メディア、照射あるいは圧力のための開口部あるいは窓を有することも可能である。それらはここには図示しない。

図９は、ＭＥＭＳ部品が実装基板１０にフリップチップ技術を用いて実装された実施形態を示す。基板１の活性面の下部の空洞２の部分に、追加カバー１６が配置される。カバーフィルム３は基板１の不活性面に接着剤層４によって貼り付けられる。ＭＥＭＳ部品は金属バンプ１２の上にフリップチップ実装方法によって実装される。

図１０において、ＭＥＭＳ部品は、基板１の活性面を通して、バンプ１２によって実装基板１０に実装されている。実装基板１０は好適には、基板１の空洞２の部分に開口部を有する。基板１の不活性面はカバーフィルム３によって覆われている。カバーフィルム３は好適には接着剤層４によって基板１に固定される。しかしながら、これは前述の基板の上に融合あるいは積層されることも可能である。この実施形態において、カバーフィルム３はこの構成要素の、またさらなるカプセル化構成要素の支持材の役割を果たす。例示した実施形態において、カバーフィルム３は平坦で水平な形状で空洞の上に広がる。しかしながら、空洞２の部分において、カバーフィルム３は基板１の表面に対して凸状あるいは凹状に変形している可能性もある。これは例えばローリングプレートやプレッシャープレートのような積層に使用される機器のコンプライアンスの違いによって起こる。積層化やオートクレーブでの後処理によって、適切な圧力、温度、時間の設定のもとに、凹型あるいは凸型の形状を形成し、この素材をそれに続く工程で完全に硬化することも可能である。カバーフィルム３の凹型あるいは凸型の形状は、空洞２の体積の増加又は減少を可能にする。

ＭＥＭＳ部品に、それを完全に覆うような積層１７が施され、積層１７は好適には実装基板１０と共にＭＥＭＳ部品の末端部分を塞ぐ。この例示した実施形態において、金属層１８が積層１７の上に貼り付けられる。金属層はフィルムであると理解されてもよい。金属層１８はアルミニウム、銅、ニッケル、チタン、金、銀、クロム、合金、あるいはそれらの金属の連続層を備えてよい。金属層１８は蒸着あるいはスパッタリング、溶液化学蒸着、あるいは電気蒸着、あるいはそれらの方法の組み合わせによって好適に生産される。この場合、金属層１８の厚みは好適には１〜１００μｍである。積層１７と金属層１８は、ＭＥＭＳ部品と実装基板１０によって形成される空洞に不都合に水蒸気や粒子が浸透するのを防ぐ。このようにして、電磁気的干渉に対する遮蔽がさらに形成される。外部パッケージの場合に生じる実装時の空隙や空気孔等が、このようにして回避される。結果的に、サイズの小さいものの構築と、特段に効率の高い製造が可能である。

金属層１８の貼り付け前に、部品の末端部分において、積層１７を選択的に取り除くことによって、金属層１８が基板１と接続することが可能である。ここで例えば、金属層１８がパッケージに接地している状態も可能である。

例に挙げた実施形態については、本発明に関する限られた数の可能な発展形のみしか記述できなかったが、本発明はこのことには限定されない。原理的には、カバーフィルムは凹状あるいは凸状の形状をとることが可能である。

本発明は、例に挙げた要素の数に限定されるものではない。

本明細書で詳述した記述内容は、個々の特定の実施形態に限定されない。個々の実施形態の持つ特徴はむしろ、技術的に好都合である限り、要望に応じて互いに組み合わせることが可能である。

１ 基板
２ 空洞
２１ 被膜
３ カバーフィルム
４ 接着剤
５ 分離節
６ レーザービーム
７ キャリアフィルム
８ カッティングソー
９ 切断端
１０ 実装基板
１１ カバー
１２ バンプ
１３ 開口部
１４ 接着剤層
１５ 配線
１６ 追加カバー
１７ 積層
１８ 金属層

Claims (36)

1. 少なくとも１つの空洞（２）を有する基板（１）と、
   前記空洞（２）が封止されている前記基板（１）の活性面と、
   前記基板（１）の前記活性面の反対側に位置する不活性面と、
   前記基板（１）の前記不活性面上にあって前記基板（１）を覆うカバーフィルム（３）と、を備えるＭＥＭＳ部品。
2. 前記空洞（２）は、前記基板（１）の前記活性面側が被膜（２１）によって封止されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ部品。
3. 前記カバーフィルム（３）が接着剤（４）によって前記基板（１）に貼り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳ部品。
4. 前記接着剤（４）が実質的に前記カバーフィルム（３）の全体を覆っていることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳ部品。
5. 前記接着剤（４）がカバーフィルム（３）と基板（１）との接合部分にのみ配置されていることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳ部品。
6. 前記カバーフィルム（３）がポリマーフィルムであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
7. 前記カバーフィルム（３）が金属フィルムであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
8. 前記カバーフィルム（３）がポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳ部品。
9. 前記カバーフィルム（３）が、前記空洞（２）の部分において前記基板（１）の表面に対して相対的に凹状に変形していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
10. 前記カバーフィルム（３）が、前記空洞（２）の部分において前記基板（１）の表面に対して相対的に凸状に変形していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
11. 前記カバーフィルム（３）が前記ＭＥＭＳ部品の外側末端部分において除去されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
12. 前記カバーフィルム（３）に金属化が施されており、前記金属化が、前記基板（１）の前記外側末端において前記カバーフィルムが存在しない位置にまで施されていることを特徴とする請求項１１に記載のＭＥＭＳ部品。
13. 前記カバーフィルム（３）の上に追加構成要素（１６）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
14. 圧力センサーとして実施されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
15. マイクロフォンとして実施されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
16. ブリッジ式ＦＢＡＲとして実施されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ部品。
17. 空洞（２）の活性面側が封止され、不活性面側が開口部を有するように、基板ウェハ（１）に空洞（２）を製造する工程と、
    少なくとも前記基板ウェハ（１）の前記空洞（２）が形成されていない部分に、粘着的に接合して前記カバーフィルム（３）を前記基板ウェハ（１）の前記不活性面に貼り付ける工程と、を備えるＭＥＭＳ部品の製造方法。
18. 前記カバーフィルム（３）が前記基板ウェハ（１）の前記不活性面の全体にわたって貼り付けられることを特徴とする請求項１７に記載の製造方法。
19. 前記空洞（２）の前記活性面を封止する被膜（２１）が残存していることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の製造方法。
20. 前記カバーフィルム（３）として、ポリマーフィルムが貼り付けられることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の製造方法。
21. 前記カバーフィルム（３）として金属フィルムが貼り付けられることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の製造方法。
22. 前記基板ウェハ（１）がキャリアフィルム（７）に前記活性面側から粘着的に接合されることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の製造方法。
23. 前記カバーフィルム（３）が切断パターンに沿って前記基板ウェハ（１）に到達するまで切断されることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載の製造方法。
24. 前記カバーフィルム（３）がレーザーアブレーション法によって切断されることを特徴とする請求項２３に記載の製造方法。
25. 前記カバーフィルム（３）がソーイングメソッドによって切断されることを特徴とする請求項２３に記載の製造方法。
26. 前記カバーフィルム（３）が切断された後、金属層（１８）が貼り付けられ、前記金属層（１８）は前記カバーフィルム（３）を覆い、前記基板（１）に至るまで延びていることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の製造方法。
27. 前記カバーフィルム（３）がフォトリソグラフィー法によって切断されることを特徴とする請求項２３に記載の製造方法。
28. 前記基板ウェハ（１）がソーイングメソッドによって個々の構成要素に切断されることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載の製造方法。
29. 前記基板ウェハ（１）がレーザー切断法によって切断されることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載の製造方法。
30. 前記基板ウェハ（１）が初期スクライビングによる制御切断法によって切断されることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載の製造方法。
31. 前記基板ウェハ（１）が基板表面下部の焦点面へのエネルギー注入法によって切断されることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載の製造方法。
32. 前記ＭＥＭＳ部品が握持されて前記実装基板（１０）に配置され、
    少なくともこの部品の前記空洞（２）の部分においては、前記ＭＥＭＳ部品の前記活性面が前記実装基板（１０）と機械的接触状態にない、
    ことを特徴とする実装基板上での請求項１に記載のＭＥＭＳ部品の取り扱い方法。
33. 前記ＭＥＭＳ部品の、前記実装基板（１０）への前記握持及び前記配置は吸着によって施されることを特徴とする請求項３２に記載の取り扱い方法。
34. 前記ＭＥＭＳ部品が、その前記活性面と前記実装基板（１０）の間の前記実装基板（１０）の開口部の上部にバンプ（１２）によって固定されることを特徴とする請求項３３に記載の取り扱い方法。
35. 前記ＭＥＭＳ部品の前記不活性面と前記実装基板（１０）とが接着剤による接合によって固定されることを特徴とする請求項３４に記載の取り扱い方法。
36. 配置および固定に先行して、追加カバー（１６）が前記ＭＥＭＳ部品の前記活性面に貼り付けられることを特徴とする請求項３３又は３４に記載の取り扱い方法。

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