JP2014186244A

JP2014186244A - Ｍｅｍｓデバイス

Info

Publication number: JP2014186244A
Application number: JP2013062493A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yasuda; 喜昭安田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-10-02

Abstract

【課題】ＭＥＭＳデバイスにおいて、変位部を配設する内側空間が環状枠部の内側に有するＭＥＭＳチップをパッケージの載置面に接着剤により固着するときに、環状枠部と載置面との適切な接触面積を確保しつつ、接着剤が変位部に付着して、変位部が固着することを有効に防止する。
【解決手段】ＭＥＭＳ光偏向器１は、外側支持枠６の内側空間９にミラー部１３等の変位部を配設して形成されるＭＥＭＳチップ２と、外側支持枠６の裏面が接着剤４４により固着される載置面２６を有するパッケージ３とを備える。載置面２６には、外側支持枠６の内周から内側に間隙４１をとって変位部の作動に干渉しない高さで外側支持枠６に沿って周回する周回突条３９が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（ｍicro electro ｍechanical systeｍs）チップとそれを内部に収納するパッケージとを備えるＭＥＭＳデバイスに関する。

近年、画像表示装置の一形態として、光偏向器を用いて光源からの光を偏向してスクリーンに投影し、スクリーン上に画像を映し出すようにしたプロジェクションディスプレイが提案されている。光偏向器としては、例えば、半導体プロセスやマイクロマシン技術を用いたＭＥＭＳデバイスとして、半導体基板上にミラー部や圧電アクチュエータ等の機構部品を一体的に形成したＭＥＭＳ光偏向器が挙げられる（例：特許文献１）。

ＭＥＭＳ光偏向器は、ＭＥＭＳチップと、該ＭＥＭＳチップを内部に収納するパッケージとを備える。特許文献１のＭＥＭＳチップでは、圧電アクチュエータの一端が枠部に連結されて支持され、この圧電アクチュエータが発生したトルクが、圧電アクチュエータの他端に連結されたトーションバー（弾性梁）に伝えられて、トーションバーの先に備え付けられたミラー部を揺動駆動するようになっている。このようなＭＥＭＳ光偏向器は、小型で簡単な構造で大きな駆動力が得られるという利点があるが、その利点を最大限に活かすために、パッケージも小型・薄型化が強く求められている。パッケージへのＭＥＭＳチップの従来の最も一般的なパッケージ手法は、セラミックパッケージに接着剤としての樹脂等を用いてＭＥＭＳ光スキャナチップをダイボンドした後、同チップの電極パッドと同パッケージの電極パッドをワイヤーボンディングによって接続するものである。

このようなパッケージ手法における問題点として、接着剤の這い上がりがある。これについて、図８を参照して説明する。図８は、ＭＥＭＳ光偏向器１００の模式図であり、（ａ）は接着剤の塗布量が多過ぎたとき、（ｂ）は接着剤の塗布量が少な過ぎたときの接着剤の分布状態を示している。

ＭＥＭＳ光偏向器１００は、ＭＥＭＳチップ１０１と、ＭＥＭＳチップ１０１をチップ収納空間１０２に収納するパッケージ１０３とを備えている。ＭＥＭＳチップ１０１は、接着剤１０４によりチップ収納空間１０２の載置面（ダイボンド面）１０５に固定される。ＭＥＭＳチップ１０１は、中心から外側へ順番に、ミラー部１０９、内側支持枠１１０、アクチュエータ１１１及び外側支持枠１１２を備えている。ミラー部１０９及び内側支持枠１１０は、強度増大のために、裏面側にリブ１１５，１１６が形成される。ミラー部１０９、内側支持枠１１０及びアクチュエータ１１１は、ＭＥＭＳ光偏向器１００の変位部を構成する。内側空間１１９は、外側支持枠１１２の内周面により画成され、ＭＥＭＳチップ１０１の作動に伴う変位部の変位を許容する。

樹脂製の接着剤１０４は、ＭＥＭＳチップ１０１を載置面１０５に固着する際には、外側支持枠１１２の裏面が当たる予定の載置面１０５の部位に予め塗布される。接着剤１０４の塗布は、外側支持枠１１２の幅より狭い幅でかつ外側支持枠１１２の全周にわたって行われる。

接着剤１０４の塗布量が多過ぎるときは、図８（ａ）に示すように、外側支持枠１１２の裏面から内側空間１１９に押し出されて来た接着剤１０４が、リブ１１５，１１６の下端に付着し、リブ１１５，１１６を載置面１０５に固着してしまう。

一方、接着剤１０４の塗布量が少な過ぎるときは、図８（ｂ）に示すように、接着剤１０４は、外側支持枠１１２の裏面の僅かな部分を載置面１０５に固着するのみで、外側支持枠１１２が載置面１０５から簡単に剥離してしまう虞がある。

特許文献２は、接着剤の這い上がり防止策として、パッケージの載置面においてチップの裏面周部が当たる部位に、溝部を形成することを開示する（特許文献２／図５）。該溝部は、一部をチップの裏面の外に露出しつつ、チップの裏面の下に形成されている。接着剤の余剰分は、チップをパッケージの載置面に当てた時に、該溝部に留まることとなり、チップとパッケージの側壁との狭い隙間を限度以上に這い上がるのが抑制される。

特許文献３は、裏側の中央部に凹部をもつチップが接着されるダイパッドに、溝を形成することを開示する（特許文献３／図５）。該溝は、一部をチップの裏側の凹部内に臨ませて、チップの裏面の下に形成されている。接着剤の余剰分は、チップをダイパッドの上面に当てた時に、該溝部に留まることとなり、凹部の内面を、変位部としてのダイヤフラム部まで這い上がって、ダイヤフラム部に付着するのが防止される。

特許文献４は、チップが接着されるパッケージの載置面に、チップ側面に対峙する突起をチップの周方向に複数、形成することを開示する（特許文献４／図１）。これらの突起は、チップ側が凸面に形成されており、チップの裏面から押し出されて来る接着剤を凸面に受け止めて、チップの周方向へ導くことにより、接着剤がチップの周方向の各部位で均一幅になるようにする。

特開２００８−４０２４０号公報特開平１０−６２２８４号公報特開２０００−３０４６３８号公報特開２００８−１９２６６０号公報

図８のＭＥＭＳ光偏向器１００のようなリブ１１５，１１６付きの構造では、ＭＥＭＳチップ１０１の中央部にリブ１１５，１１６が下端を載置面１０５に近付けて配設されているので、載置面１０５へのＭＥＭＳチップ１０１の外側支持枠１１２の押し当て時では、余剰の接着剤１０４が、外側支持枠１１２の内面を這い上がって、ＭＥＭＳ光偏向器１００の変位部に付着するよりも、図８（ａ）に示したように、載置面１０５の面方向に中央部の方へ流動して、リブ１１５，１１６に付着して、リブ１１５，１１６を載置面１０５に固着してしまう可能性の方が大きい。

特許文献２の溝は、チップ収納空間の内面側にチップを押し当てる際に、接着剤の余剰分を貯留して、チップの側面を限度以上に這い上がることについては有効な対策となるが、チップの裏面に図８のような内側空間１１９が存在する場合に、余剰の接着剤が載置面１０５の面に沿って内側空間１１９の中央部の方へ流動することの対策にはならない。

特許文献３の溝は、パッケージの載置面においてチップ裏面の中央凹部に部分的に露出するように形成されているので、チップの裏面側からチップ裏面の中央凹部の方へ押し出されて来る接着剤の余剰分を貯留して、該中央凹部を這い上がることに対して有効な対策となる。しかしながら、余剰の接着剤が、載置面の面方向に中央部の方へ流動し、変位部に付着してしまうことには有効な対策にはならない。

特許文献４の突起は、チップの周方向に周回することなく、チップの外側においてチップの各辺部の中央部に対峙して形成されているのみである。特許文献４の突起を、チップの裏面側の内側空間に臨むように、パッケージの載置面に形成したとしても、突起の欠落する周方向箇所から接着剤が載置面の面方向に中央部の方へ押し出されて、内側空間に存在する変位部の下端に付着することを有効に防止することができない。

なお、外側支持枠１１２は幅狭であるので、外側支持枠１１２の裏面の内周側及び外周側の両方に対応する載置面１０５の部位に周回溝を形成することは、外側支持枠１１２の裏面の下に、非溝部として残って外側支持枠１１２の裏面と接触する載置面１０５側の面積が減少して、固着力が低下する。

本発明の目的は、変位部を配設する内側空間を環状枠部の内側に有するＭＥＭＳチップをパッケージの載置面に接着剤により固着するときに、環状枠部と載置面との適切な接触面積を確保しつつ、接着剤が変位部に付着して、変位部が固着することを有効に防止するＭＥＭＳデバイスを提供することである。

本発明のＭＥＭＳデバイスは、環状枠部と、前記環状枠部により支持されて前記環状枠部の内側の空間に変位自在に配設される変位部とを有するＭＥＭＳチップと、前記環状枠部の裏面が接着剤により固着される載置面を有するパッケージとを備えるＭＥＭＳデバイスであって、前記パッケージの前記載置面には、前記環状枠部の内周から内側に間隙をとって前記変位部の作動に干渉しない高さで前記環状枠部の内周に沿って周回する周回突条が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、パッケージのチップ収納空間の載置面へのＭＥＭＳチップの環状枠部の押し当てに伴い、環状枠部の裏面から内側空間に載置面に沿って内側の方へ流動しようとする接着剤は、周回突条に突き当たって、進行を阻まれる。これにより、接着剤が、載置面に沿って内側空間内の内側の方へ流動して、載置面近くにある変位部に付着して、載置面に固着してしまうことを有効に防止することができる。

本発明によれば、載置面において、環状枠部の内周縁側に溝ではなく、周回突条を形成するので、環状枠部が幅狭の場合にも、環状枠部の載置面と環状枠部の裏面との接触面積を確保することができる。

好ましくは、前記パッケージの前記載置面には、内周縁が前記環状枠部の裏面の下に隠れ、外周縁が前記環状枠部の裏面の下から外側に露出しつつ、前記環状枠部に沿って周回する周回溝が形成されている。

この構成によれば、載置面において、周回溝が環状枠部の外周縁側に形成されているので、パッケージの載置面へのＭＥＭＳチップの環状枠部の押し当て時に、環状枠部の外側に流動する接着剤が、周回溝に流入しだい、環状枠部の内側への接着剤の流動量及び流動力が減少する。これにより、内側空間における接着剤によるＭＥＭＳチップの変位部の固着を一層確実に防止することができるとともに、環状枠部の内周面における接着剤の不適切な這い上がりを抑制することができる。

この構成によれば、載置面において、周回溝が環状枠部の外周縁側に形成されているので、環状枠部の外周縁側にフィレットを形成して、載置面へのＭＥＭＳチップの固着力を確保することができる。

好ましくは、前記接着剤は、前記パッケージの載置面における前記周回溝の内周縁と前記環状枠部の裏面の内周縁との間で、前記周回溝の内周縁の方へ前記環状枠部の裏面の内周縁より近付けた範囲に塗布される。

この構成によれば、環状枠部の裏面と載置面との間の接着剤は、内側に流動した接着剤部分が環状枠部の内周縁に達するより先に、外側に流動した接着剤部分が周回溝に流入する。この結果、接着剤が環状枠部の内周縁から内側空間に露出する前に、内側への接着剤の流動力及び流動量が減少し、変位部への接着剤の付着を防止することができるとともに、環状枠部の内周面における接着剤の不適切な這い上がりを抑制することができる。

ミラー部の表側が見える側をＭＥＭＳ光偏向器の正面としたときのＭＥＭＳ光偏向器の正面図。ミラー部をＭＥＭＳチップの裏側から斜めに見た斜視図。ＭＥＭＳ光偏向器を表裏方向に平行な断面で示した図。ＭＥＭＳ光偏向器の正面視でＭＥＭＳ光偏向器の各部間の位置関係及び大小関係を示す模式図。周回溝及び周回突条の寸法関係を示す図。ＭＥＭＳ光偏向器におけるパッケージへのＭＥＭＳチップのパッケージング工程を示す図。接着剤の未硬化状態中のＭＥＭＳ光偏向器におけるＭＥＭＳチップの位置ずれについての説明図。従来のＭＥＭＳ光偏向器における接着剤の問題点を指摘する図。

図１を参照して、ＭＥＭＳ光偏向器１の主要部の構成を説明する。ＭＥＭＳ光偏向器１は、例えば、スクリーン上に画像を映し出すプロジェクションディスプレイや車両用前照灯等に装備される。説明の便宜上、ＭＥＭＳ光偏向器１の上下左右を、図１における上下左右に定義する。図１は、ＭＥＭＳ光偏向器１を、ＭＥＭＳ光偏向器１からの光の出射側から正対して見た正面図となっている。ＭＥＭＳ光偏向器１について、光の出射側を表側、及びその反対側を裏側と定義する。なお、ここで言うＭＥＭＳ光偏向器１の上下左右は、あくまで説明の便宜上であり、ＭＥＭＳ光偏向器１の使用時の上下左右を限定するものではない。

ＭＥＭＳ光偏向器１は、ＭＥＭＳチップ２と、ＭＥＭＳチップ２を収納空間２５内に収納するパッケージ３とを備えている。先にＭＥＭＳチップ２について説明する。ＭＥＭＳチップ２は、左右対称構造になっている。外側支持枠６は、長辺方向を左右方向にし、内側に内側空間９を画成する。内側空間９内には、ＭＥＭＳチップ２の要素の内、変位部に相当する要素が配設される。内側空間９は、ＭＥＭＳ光偏向器１の作動中の変位部の変位を許容する大きさを確保されている。

内側支持枠７は、内側空間９の中央に配設され、左右の外側アクチュエータ８ａ，８ｂにより外側支持枠６に支持される。外側アクチュエータ８ａ，８ｂは、平行に配列された複数のカンチレバーを折返し部により直列に連結したミアンダ型構造となっている。カンチレバーは、圧電素子を含み、圧電素子への駆動電圧の制御によりＭＥＭＳチップ２の表裏方向に湾曲変形する。なお、外側アクチュエータ８ａ，８ｂ、後述の上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂ及び下側アクチュエータ１６ａ，１６ｂの圧電素子の駆動電圧は、外側支持枠６の左右の辺部の電極パッド２１ａ，２１ｂを介して印加される。

外側アクチュエータ８ａ，８ｂは、折返し部で連結されている隣り同士のカンチレバーの圧電素子に対して上下方向走査に対応する周波数（以下、「上下走査周波数」という。）で相互に逆位相の電圧で駆動されることにより、外側支持枠６との結合点としての基端に対して内側支持枠７との結合点としての先端を表裏方向へ往復変位し、内側支持枠７を外側支持枠６の長辺に平行な所定の軸線（後述の「第２軸線」）の周りに往復揺動させる。

ミラー部１３は、内側支持枠７の内側空間において中心に配設される。トーションバー１４ａ，１４ｂはミラー部１３から上下に突出している。図２は、ミラー部１３をＭＥＭＳチップ２の裏側から斜めに見た斜視図である。リブ２９は、円形のミラー部１３の裏面側においてミラー部１３の周縁に沿って形成され、裏側の方向へ所定量突出している。ミラー部１３の表側にはミラー面が形成されており、リブ２９は、ミラー部１３を補強して、ミラー部１３の変位に伴うミラー面の歪みを防止する。

図１に戻って、上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂは、長手方向を左右方向にして、トーションバー１４ａの左右の両側に配設され、基端側及び先端側においてそれぞれ内側支持枠７の上下方向の辺部及びトーションバー１４ａに結合している。下側アクチュエータ１６ａ，１６ｂは、長手方向を左右方向にして、トーションバー１４ｂの左右の両側に配設され、基端側及び先端側においてそれぞれ内側支持枠７の上下方向の辺部及びトーションバー１４ｂに結合している。上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂ及び下側アクチュエータ１６ａ，１６ｂは、圧電素子を含み、圧電素子への駆動電圧の制御により基端側に対して先端側を表裏方向へ湾曲変形する。

上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂ及び下側アクチュエータ１６ａ，１６ｂの圧電素子は、左右方向走査に対応する周波数（以下、「左右走査周波数」という。典型的には左右走査周波数＞上下走査周波数）の駆動電圧で駆動される。上側アクチュエータ１５ａ及び下側アクチュエータ１６ａの圧電素子の駆動電圧は、相互に同位相である。上側アクチュエータ１５ｂ及び下側アクチュエータ１６ｂの圧電素子の駆動電圧は、相互に同位相であるとともに、上側アクチュエータ１５ａ及び下側アクチュエータ１６ａの圧電素子の駆動電圧に対して逆位相となる。これにより、トーションバー１４ａ，１４ｂは、その軸線の周りに左右走査周波数で往復揺動する。

トーションバー１４ａ，１４ｂの軸線を第１軸線と定義する。また、第２軸線を、第１軸線と共にミラー部１３のミラー面に含まれ、該ミラー面の中心において第１軸線に対して直交する軸線として定義する。ミラー部１３は、上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂ及び下側アクチュエータ１６ａ，１６ｂの作動により第１軸線の周りに左右走査周波数で往復揺動するとともに、外側アクチュエータ８ａ，８ｂの作動により第２軸線の周りに上下走査周波数で往復揺動する。

ＭＥＭＳ光偏向器１を装備する機器、例えば光スキャナや車両用前照灯では、ミラー部１３のミラー面には、一定方向より光源からの光線を入射されるので、その反射光線は、第１軸線の周りに左右走査周波数で往復走査し、かつ第２軸線の周りに上下走査周波数で往復走査する走査光線となる。

図３は、ＭＥＭＳ光偏向器１を表裏方向に平行な断面で示している。図３において上側及び下側がそれぞれＭＥＭＳ光偏向器１の表側及び裏側になる。図１及び図３を参照して、パッケージ３の構造について説明する。なお、ＭＥＭＳチップ２には、内側支持枠７の裏面側にも、ミラー部１３の裏面側と同様に、リブ３０が形成され、内側支持枠７の補強を行っている。

パッケージ３は例えば高温焼成アルミナ製である。パッケージ３において、収納空間２５の両側には、収納空間２５の載置面（ダイボンド面）２６より表側に位置する段部２７ａ，２７ｂが形成されている。電極パッド２２ａ，２２ｂは、それぞれ段部２７ａ，２７ｂに設けられる。パッケージ３の電極パッド２２ａ，２２ｂとＭＥＭＳチップ２の電極パッド２１ａ，２１ｂとは、対応するもの同士がＡｕ（金）ワイヤ２３ａ，２３ｂにより接続される。

図４は、ＭＥＭＳ光偏向器１の正面視でＭＥＭＳ光偏向器１の各部間の位置関係及び大小関係を示す模式図である。図１、図３及び図４を参照して、パッケージ３の構造について説明する。周回溝３４は、外側支持枠６の外周縁３７ａに沿って周回するように、載置面２６に形成される。周回溝３４の外周縁３５ａは、外側支持枠６の外周縁３７ａより外側を周回し、周回溝３４の内周縁３５ｂは、外側支持枠６の内周縁３７ｂより外側を周回している。この結果、周回溝３４は、載置面２６への外側支持枠６の載置時には、外側の一部を外側支持枠６の裏面から外側に露出させつつ、外側支持枠６の裏面の下に隠れた位置になる。

周回突条３９は、外側支持枠６の内周縁３７ｂに沿って周回するように、載置面２６に形成される。周回突条３９の外周縁４０ａは、外側支持枠６の内周縁３７ｂとの間に所定幅の間隙４１をとって、内周縁３７ｂより内側を周回している。間隙４１の所定幅は、例えば５０μｍ〜１００μｍである。周回突条３９の内周縁４０ｂは、載置面２６の平面方向にリブ３０から十分な距離を離し、ＭＥＭＳチップ２の変位部の変位に影響を与えないようにしている。

図３は、接着剤４４により外側支持枠６の裏面を載置面２６に固着した後の状態を示しているのに対し、図４において、接着剤４４は、外側支持枠６の裏面を載置面２６に押し当てることに先立って、ディスペンサを使って、接着剤４４を塗布したときの塗布範囲の位置で示している。

図４に示すように、接着剤４４の塗布範囲は、外側支持枠６に沿って周回する「ロ」字形であり、ディスペンサは、「ロ」字形に沿って接着剤４４を塗布する。接着剤４４の塗布範囲の外周線４７ａは、周回溝３４の内周縁３５ｂよりｄ1だけ内側に設定されている。また、接着剤４４の塗布範囲の内周線４７ｂは外側支持枠６の内周縁３７ｂよりｄ2だけ外側になっている。

ｄ1，ｄ2について、ｄ1＜ｄ2に設定されている。この設定により、接着剤４４の塗り付け範囲は、周回溝３４の内周縁３５ｂと外側支持枠６の裏面の内周縁３７ｂとの間としつつ、周回溝３４の内周縁３７ｂの方へ外側支持枠６の裏面の内周縁３７ｂより近付けられる。

図５は、周回溝３４及び周回突条３９の寸法関係を示している。図５において、左側は載置面２６に外側支持枠６が固着されたパッケージ３の状態を示し、右側は、左側からＭＥＭＳチップ２及び接着剤４４を取り去ったパッケージ３の状態を示している。図５の右側において、ｈ1は載置面２６からの周回溝３４の深さ、ｈ2は載置面２６からの周回突条３９の高さ、ｗ1は周回溝３４の幅、及びｗ2は周回突条３９の幅を示している。この実施形態では、ｈ1＞ｈ2、ｗ1＞ｗ2、好ましくは、ｗ1≧２・ｗ2となっている。ｈ2は、例えば最大５０μｍであり、外側支持枠６、内側支持枠７、外側アクチュエータ８ａ，８ｂ、ミラー部１３、トーションバー１４ａ，１４ｂ、上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂ、下側アクチュエータ１６ａ，１６ｂ及びリブ２９，３０から成る変位部の作動に対して干渉しない高さに設定されている。ｗ2＝５０〜１００μｍである。

図６を参照して、ＭＥＭＳ光偏向器１におけるパッケージ３へのＭＥＭＳチップ２のパッケージング工程について説明する。工程順に（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）となっている。

図６（ａ）では、接着剤４４がディスペンサにより塗布される。接着剤４４の塗布範囲は、図４で説明したとおりである。接着剤４４として、比重が約１．０ｇ／ｃｍ³、粘度が約４０Ｐａ・ｓの樹脂を採用した。接着剤４４の塗布範囲の幅は、例えば外側支持枠６の幅より１００〜２００μｍ狭くされる。例えば外側支持枠６の幅＝５００μｍであれば、接着剤４４の塗布範囲の幅は３００μｍ強とされる。また、塗布時の接着剤４４の厚さは１００μｍであり、図５のｈ2の一例としての最大５０μｍより大となっている。

図６（ｂ）では、角錐コレット５０によりＭＥＭＳチップ２を把持し、ＭＥＭＳチップ２を、裏面側を載置面２６に対峙させつつ、収納空間２５に下降させる。一方、内側空間９は、表側が内側支持枠７、外側アクチュエータ８ａ，８ｂ及びミラー部１３等のＭＥＭＳチップ２の変位部により覆われ、変位部全体における間隙はおおよそ数１０μｍ〜数１００μｍであるので、内側空間９は表側をほぼ封鎖状態になっている。したがって、角錐コレット５０によるパッケージ３の下降中、気流が、載置面２６の中央部から周辺部の方へ生成される。この気流は、ＭＥＭＳチップ２の外側支持枠６の裏面が載置面２６に押し当たるまで、作用し、接着剤４４は、この気流によりＭＥＭＳチップ２の外側支持枠６の外側へ流れる。

角錐コレット５０によりＭＥＭＳチップ２の外側支持枠６の裏面が載置面２６に押し当たるのに伴い、接着剤４４は、外側支持枠６の裏面と載置面２６との間に挟まれて、外側支持枠６の内側及び外側へ押し出される。しかしながら、押し当たり直前までの前述の気流の作用により、接着剤４４は、内側へ流動するより外側へ流動する力及び量の方が少し大きくなる。また、前述のように、ｄ1＜ｄ2の関係がある。この結果、接着剤４４は、外側支持枠６の裏面の内周縁３７ｂから内側空間９に露出する前に、周回溝３４の内周縁３５ｂに達し、周回溝３４内に流入する。この流入に伴い、外側支持枠６の内側への接着剤４４の流動力は弱まるとともに、外側支持枠６の内側への流動量は外側支持枠６の外側への流動量より低下する。

図６（ｃ）では、周回溝３４内の接着剤４４は、毛細管現象により外側支持枠６の外周面を所定量這い上がり、フィレット４５が、外側支持枠６の外周面の裏面側の端部に、外側支持枠６の外周縁３７ａを周回するように形成される。フィレット４５と、前述した、外側支持枠６が載置面２６に押し当たる直前までの外側支持枠６の内側から外側への気流とは、接着剤４４が未硬化状態あるときの、ＭＥＭＳチップ２の並進位置ずれ及び回転位置ずれを防止する。ＭＥＭＳチップ２の並進位置ずれ及び回転位置ずれについては、図７で後述する。

一方、外側支持枠６の内側に流動した接着剤４４は、周回突条３９の外周面に当接し、載置面２６の中央部の方への流動を阻止される。この結果、接着剤４４が、載置面２６の中央部まで流動して、リブ２９，３０に付着し、リブ２９，３０を載置面２６に固着することが防止される。

このように、ＭＥＭＳ光偏向器１では、ＭＥＭＳチップ２の内側空間９は、ミラー部１３等の変位部により表側をほぼ封鎖された状態になっているとともに、載置面２６における外側支持枠６の裏面の押し当て範囲において、外周側には、周回溝３４が、一部を外側支持枠６の裏面から露出して、形成され、また、内周側には、載置面２６が、外側支持枠６の内周側との間に間隙４１をとって形成される。これにより、載置面２６に塗布された接着剤４４は、載置面２６への外側支持枠６の裏面の押し当て時に、外側支持枠６の内側への流動力及び流動量は、外側支持枠６の外側への流動力及び流動量より減少するとともに、周回溝３４内の余剰分の接着剤４４により外側支持枠６の外周面にフィレット４５が形成される。この結果、接着剤４４がＭＥＭＳチップ２のリブ２９，３０に付着して、載置面２６に固着するという問題を防止することができる。

図６（ｃ）の工程後、ＭＥＭＳ光偏向器１は、１５０℃程度に加熱された電気オーブン内にて数時間保持され、接着剤４４は硬化してダイボンド工程が完了する。その後、ＭＥＭＳチップ２の電極パッド２１ａ，２１ｂとパッケージ３の電極パッド２２ａ，２２ｂとの間にＡｕワイヤ２３ａ，２３ｂをワイヤーボンディングして、図３の構造が完成し、ＭＥＭＳ光偏向器１のパッケージング工程が終了する。

図７は、接着剤４４の未硬化状態中のＭＥＭＳ光偏向器１におけるＭＥＭＳチップ２の位置ずれ防止機能を説明している。加熱前の接着剤４４の未硬化状態では、ＭＥＭＳチップ２は、パッケージ３への固着力が弱く、載置面２６の面方向にパッケージ３に対して変位する虞がある。図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれＭＥＭＳチップ２の並進位置ずれ及び回転位置ずれを示したものである。Ｐ１はＭＥＭＳチップ２の正規位置を示しており、これに対し、Ｐ２は、ＭＥＭＳチップ２がＡ１方向に並進位置ずれを起こしたときの位置、Ｐ３は、ＭＥＭＳチップ２がＡ２方向に回転位置ずれを起こしたときの位置を示している。

パッケージ３は、周回突条３９が載置面２６に形成されているので、接着剤４４の未硬化状態中のＭＥＭＳ光偏向器１におけるＭＥＭＳチップ２の位置ずれが生じようとすると、外側支持枠６の内周面が周回突条３９の外周面に当たり、このことにより位置ずれが防止される。

さらに、フィレット４５（図６（ｃ））と、外側支持枠６が載置面２６に押し当たる直前までの外側支持枠６の内側から外側への気流とは、外側支持枠６に対してそれぞれ内側向き及び外側向きに作用して、外側支持枠６の位置を保持する。この保持力は、外側支持枠６の内周面が周回突条３９の外周面に当たらなくても、生じる。したがって、載置面２６の面方向におけるＭＥＭＳチップ２の位置ずれは、最悪、外側支持枠６の内周面が周回突条３９の外周面に当たったずれとし、パッケージ３に対するＭＥＭＳチップ２の位置の保持精度を高めることができる。

本発明を実施形態について説明した。実施形態において、ＭＥＭＳ光偏向器１はＭＥＭＳデバイスの一例である。収納空間２５はチップ収納空間の一例である。外側支持枠６は環状枠部の一例である。外側支持枠６、内側支持枠７、外側アクチュエータ８ａ，８ｂ、ミラー部１３、トーションバー１４ａ，１４ｂ、上側アクチュエータ１５ａ，１５ｂ、及びリブ２９，３０は、環状枠部の内側の空間に変位自在に配設される変位部の一例である。本発明は、実施形態に限定されることなく、種々に変形して実施することができる。

１・・・ＭＥＭＳ光偏向器（ＭＥＭＳデバイス）、２・・・ＭＥＭＳチップ、３・・・パッケージ、６・・・外側支持枠（環状枠部）、７・・・内側支持枠（変位部）、８ａ，８ｂ・・・外側アクチュエータ（変位部）、９・・・内側空間（変位部）、１３・・・ミラー部（変位部）、１４ａ，１４ｂ・・・トーションバー（変位部）、１５ａ，１５ｂ・・・上側アクチュエータ（変位部）、１６ａ，１６ｂ・・・下側アクチュエータ（変位部）、２６・・・載置面、２９・・・リブ（変位部）、３０・・・リブ（変位部）、３４・・・周回溝、３５ａ，３７ａ，４０ａ・・・外周縁、３５ｂ，３７ｂ，４０ｂ・・・内周縁、３９・・・周回突条、４１・・・間隙、４４・・・接着剤。

Claims

環状枠部と、前記環状枠部により支持されて前記環状枠部の内側の空間に変位自在に配設される変位部とを有するＭＥＭＳチップと、
前記環状枠部の裏面が接着剤により固着される載置面を有するパッケージとを備えるＭＥＭＳデバイスであって、
前記パッケージの前記載置面には、前記環状枠部の内周から内側に間隙をとって前記変位部の作動に干渉しない高さで前記環状枠部の内周に沿って周回する周回突条が形成されていることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
請求項１記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、
前記パッケージの前記載置面には、内周縁が前記環状枠部の裏面の下に隠れ、外周縁が前記環状枠部の裏面の下から外側に露出しつつ、前記環状枠部に沿って周回する周回溝が形成されていることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
請求項２記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、
前記接着剤は、前記パッケージの載置面における前記周回溝の内周縁と前記環状枠部の裏面の内周縁との間で、前記周回溝の内周縁の方へ前記環状枠部の裏面の内周縁より近付けた範囲に塗布されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。