JP2015160286A - Mems mounting structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MEMS mounting structure providing more excellent moisture-resistant characteristics.SOLUTION: A MEMS mounting structure includes a chip, a MEMS device, a lid, a sealant and a first moisture-resistant layer. The chip includes an active surface. The MEMS device is arranged on the active surface. The lid covers the top of the chip, and includes a recess for housing the MEMS device. The sealant is arranged between the chip and the lid, and hermetically seals the recess. The thickness of the sealant is smaller in dimension than the height of the MEMS device. The peripheries of the chip, the sealant and the lid are each coated with the first moisture-resistant layer.

Description

本発明は、チップ実装構造に関するものであり、特に、微小電気機械システム（micro electro mechanical system, MEMS）に関するものである。   The present invention relates to a chip mounting structure, and more particularly to a micro electro mechanical system (MEMS).

微小電気機械システム（micro electro mechanical system, MEMS）は、超小型実装構造で製造された微小電気機械デバイスであり、製造技術は、集積回路（integrated circuit, IC）の技術に非常によく似ている。しかしながら、ＭＥＭＳデバイスと周辺環境間の力学的、光学的または磁力の相互作用は、従来のＩＣよりも多い。   A micro electro mechanical system (MEMS) is a micro electro mechanical device manufactured with a microminiature mounting structure, and the manufacturing technology is very similar to that of an integrated circuit (IC). . However, there are more mechanical, optical or magnetic interactions between the MEMS device and the surrounding environment than conventional ICs.

ＭＥＭＳデバイスは、マイクロサイズの電子機械部品（例えば、スイッチ、ミラー、コンデンサ、加速度計、センサ、静電容量センサ、アクチュエータ等）を含むことができ、ＭＥＭＳデバイスは、シングルブロックの方法でＩＣと一体化することによって、ソリッドステート装置全体の挿入損失（insertion loss）または電界分離効果（electrical isolation effect）を大きく変えることができる。しかしながら、実装構造全体のマクロの世界において、ＭＥＭＳデバイスは非常に壊れやすく、いつでもわずかな静電気や表面張力による影響を受け、欠陥が生じる可能性がある。そのため、ＭＥＭＳデバイスの汚染や損傷を防止するため、通常、ＭＥＭＳ装置は、チップと蓋の間の空間に密封される。   MEMS devices can include micro-sized electromechanical components (eg, switches, mirrors, capacitors, accelerometers, sensors, capacitance sensors, actuators, etc.), and MEMS devices can be integrated with ICs in a single block manner. By doing so, the insertion loss or electrical isolation effect of the entire solid state device can be greatly changed. However, in the macro world of the entire mounting structure, MEMS devices are very fragile and can be affected by slight static electricity and surface tension at any time, resulting in defects. Therefore, in order to prevent contamination and damage of the MEMS device, the MEMS device is usually sealed in a space between the chip and the lid.

図１は、従来のＭＥＭＳ実装構造の概略図である。図１を参照すると、従来のＭＥＭＳ実装構造１０は、カバープレート１２と、チップ１４と、シーラント（sealant）１６と、ＭＥＭＳデバイス１８とを含む。カバープレート１２は、シーラント１６でチップに固定され、ＭＥＭＳデバイス１８は、チップ１４とカバープレート１２の間の空間に密封される。   FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional MEMS mounting structure. Referring to FIG. 1, a conventional MEMS mounting structure 10 includes a cover plate 12, a chip 14, a sealant 16, and a MEMS device 18. The cover plate 12 is fixed to the chip with a sealant 16, and the MEMS device 18 is sealed in the space between the chip 14 and the cover plate 12.

しかしながら、従来のＭＥＭＳ実装構造１０は、チップ１４とカバープレート１２の間の空間をシーラント１６で密封しているが、湿度の高い環境で一定の期間使用すると、シーラント１６に亀裂が生じて、カバープレート１２とチップ１４の間に大きな隙間ができやすく、それによって、チップ１４とカバープレート１２の間の空間に水分が浸透し、ＭＥＭＳデバイス１８の通常操作に影響を与える可能性がある。   However, in the conventional MEMS mounting structure 10, the space between the chip 14 and the cover plate 12 is sealed with the sealant 16. A large gap is likely to be created between the plate 12 and the chip 14, thereby allowing moisture to penetrate into the space between the chip 14 and the cover plate 12 and affecting the normal operation of the MEMS device 18.

本発明は、より優れた耐湿特性を提供するＭＥＭＳ実装構造を提供する。   The present invention provides a MEMS mounting structure that provides better moisture resistance.

本発明は、チップと、ＭＥＭＳデバイスと、蓋と、シーラントと、第１防湿層（moisture barrier）とを含むＭＥＭＳ実装構造を提供する。チップは、アクティブ面を含む。ＭＥＭＳデバイスは、アクティブ面の上に配置される。蓋は、チップの上を覆い、ＭＥＭＳデバイスを入れる凹部を含む。シーラントは、チップと蓋の間に配置され、凹部を密封する。シーラントの厚さは、ＭＥＭＳデバイスの高さよりも小さい。第１防湿層は、チップ、シーラントおよび蓋の周囲にコーティングされる。   The present invention provides a MEMS mounting structure including a chip, a MEMS device, a lid, a sealant, and a first moisture barrier. The chip includes an active surface. The MEMS device is disposed on the active surface. The lid covers the chip and includes a recess for receiving the MEMS device. A sealant is disposed between the tip and the lid and seals the recess. The sealant thickness is less than the height of the MEMS device. A first moisture barrier is coated around the chip, sealant and lid.

本発明の１つの実施形態中、ＭＥＭＳ実装構造は、さらに、第１基板と、第２基板と、第２防湿層とを含む。第１基板は、空洞（cavity）を有し、空洞の中に、チップ、ＭＥＭＳデバイス、蓋、シーラントおよび第１防湿層が配置される。第２基板は、第１基板の上に配置され、空洞を覆う。第２防湿層は、第１基板と第２基板の間の境界域で密封される。   In one embodiment of the present invention, the MEMS mounting structure further includes a first substrate, a second substrate, and a second moisture-proof layer. The first substrate has a cavity, and a chip, a MEMS device, a lid, a sealant, and a first moisture-proof layer are disposed in the cavity. The second substrate is disposed on the first substrate and covers the cavity. The second moisture barrier layer is sealed at a boundary region between the first substrate and the second substrate.

本発明の１つの実施形態中、ＭＥＭＳ実装構造は、さらに、成形コンパウンド(molding compound)を含み、空洞の中に配置され、第１防湿層の周囲で密封される。   In one embodiment of the present invention, the MEMS mounting structure further includes a molding compound, disposed in the cavity, and sealed around the first moisture barrier.

本発明の１つの実施形態中、第１防湿層の上に形成された成形コンパウンドの投影領域は、第１防湿層の上に形成されたシーラントの投影領域を覆う。   In one embodiment of the present invention, the projection area of the molding compound formed on the first moisture barrier layer covers the projection area of the sealant formed on the first moisture barrier layer.

本発明の１つの実施形態中、ＭＥＭＳ実装構造は、さらに、空洞の中に配置された吸湿素子を含む。   In one embodiment of the present invention, the MEMS mounting structure further includes a hygroscopic element disposed in the cavity.

本発明の１つの実施形態中、第２基板は、シーラントを覆うエリアを有する。   In one embodiment of the present invention, the second substrate has an area that covers the sealant.

本発明の１つの実施形態中、ＭＥＭＳ実装構造がミラーを有し、凹部は、アクティブ面と向かい合う上面を有し、上面とアクティブ面の間の距離は、ミラーの傾斜時の高さよりも大きい。   In one embodiment of the present invention, the MEMS mounting structure has a mirror, the recess has an upper surface facing the active surface, and the distance between the upper surface and the active surface is larger than the height when the mirror is tilted.

本発明の１つの実施形態中、シーラントの厚さは、約１μｍ〜１０μｍである。   In one embodiment of the invention, the thickness of the sealant is about 1 μm to 10 μm.

本発明の１つの実施形態中、ＭＥＭＳデバイスは、ミラーと、スイッチと、コンデンサと、加速度計と、センサと、アクチュエータ（actuator）とを含む。   In one embodiment of the present invention, the MEMS device includes a mirror, a switch, a capacitor, an accelerometer, a sensor, and an actuator.

本発明の１つの実施形態中、シーラントの材料は、エポキシ樹脂である。   In one embodiment of the present invention, the sealant material is an epoxy resin.

本発明のＭＥＭＳ実装構造は、凹部を有する蓋を適用してＭＥＭＳデバイスを収容することにより、チップと蓋の間の周辺ギャップの高さを減らし、周辺ギャップの間に配置されたシーラントが凹部を密閉するため、本発明のＭＥＭＳ実装構造は、より優れた耐湿特性を提供する。また、チップ、蓋およびシーラントの周囲にコーティングされた第１防湿層は、二重保護を提供し、水分が凹部に浸透するのを防ぐ。また、第２防湿層は、第３保護を提供し、第１基板と第２基板によって取り囲まれた空洞内のチップ、ＭＥＭＳデバイス、蓋、シーラントおよび第１防湿層を密封する。さらに、空洞内に配置された成形コンパウンドは、第１防湿層の周囲に接着され、第４保護を提供する。さらに、空洞内に配置された吸湿素子は、第５保護を提供し、空洞内の水分を吸収する。   In the MEMS mounting structure of the present invention, the height of the peripheral gap between the chip and the lid is reduced by applying the lid having the concave portion to accommodate the MEMS device, and the sealant disposed between the peripheral gap has the concave portion. Due to the sealing, the MEMS mounting structure of the present invention provides better moisture resistance. Also, the first moisture barrier layer coated around the chip, lid and sealant provides double protection and prevents moisture from penetrating into the recess. The second moisture barrier layer also provides third protection and seals the chip, the MEMS device, the lid, the sealant, and the first moisture barrier layer in the cavity surrounded by the first substrate and the second substrate. In addition, a molding compound disposed within the cavity is adhered around the first moisture barrier to provide fourth protection. Furthermore, the hygroscopic element disposed in the cavity provides fifth protection and absorbs moisture in the cavity.

本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
従来のＭＥＭＳ実装構造の概略図である。 本発明の１つの実施形態に係るＭＥＭＳ実装構造の概略図である。 本発明の別の実施形態に係るＭＥＭＳ実装構造の概略図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るＭＥＭＳ実装構造の概略図である。 In order to make the above and other objects, features and advantages of the present invention more comprehensible, several embodiments accompanied with figures are described below.
It is the schematic of the conventional MEMS mounting structure. It is the schematic of the MEMS mounting structure which concerns on one Embodiment of this invention. It is the schematic of the MEMS mounting structure which concerns on another embodiment of this invention. It is the schematic of the MEMS mounting structure which concerns on another embodiment of this invention.

以下、添付の図面を例として、本発明の実施形態を詳細に説明する。各図面および関連説明において、同一または類似する構成要素には、同一の参照番号を使用する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings and the related description, the same reference numerals are used for the same or similar components.

図２は、本発明の１つの実施形態に係るＭＥＭＳ実装構造の概略図である。図２を参照すると、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造１００は、チップ１１０と、少なくとも１つのＭＥＭＳデバイス１２０と、蓋１３０と、シーラント１４０と、第１防湿層１５０とを含む。チップ１１０は、アクティブ面１１２を含む。チップ１１０は、例えば、電荷結合素子（charge couple device, CCD）または相補型金属酸化物半導体（complementary metal-oxide semiconductor, CMOS）等の光学センサチップであり、アクティブ面１１２は、例えば、感光性領域である。しかし、チップ１１０とアクティブ面１１２の種類は、これらに限定されない。   FIG. 2 is a schematic diagram of a MEMS mounting structure according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the MEMS mounting structure 100 of the present embodiment includes a chip 110, at least one MEMS device 120, a lid 130, a sealant 140, and a first moisture-proof layer 150. The chip 110 includes an active surface 112. The chip 110 is an optical sensor chip such as a charge couple device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS), and the active surface 112 is, for example, a photosensitive region. It is. However, the types of the chip 110 and the active surface 112 are not limited to these.

ＭＥＭＳデバイス１２０は、アクティブ面１１２の上に配置される。本実施形態において、ＭＥＭＳデバイス１２０は、ミラーであるが、ＭＥＭＳデバイス１２０は、スイッチ、コンデンサ、加速度計、センサまたはアクチュエータであってもよく、ＭＥＭＳデバイス１２０の種類はこれらに限定されない。   The MEMS device 120 is disposed on the active surface 112. In the present embodiment, the MEMS device 120 is a mirror, but the MEMS device 120 may be a switch, a capacitor, an accelerometer, a sensor, or an actuator, and the type of the MEMS device 120 is not limited thereto.

蓋１３０は透明であるため、外部の光は（図示せず）は、蓋１３０を通過して、ＭＥＭＳデバイス１２０およびチップ１１０のアクティブ面１１２に到達することができる。図２に示すように、蓋１３０は、チップ１１０の上を覆い、ＭＥＭＳデバイス１２０を入れる凹部１３２を含む。凹部１３２は、アクティブ面１１２と向かい合う上面１３２ａを有する。本実施形態において、上面１３２ａとアクティブ面１１２の間の距離Ｄは、ミラー傾斜時の高さよりも大きく、例えば、１０μｍであり、チップ１１０と蓋１３０の間の周辺ギャップの高さＨは、約１μｍ〜１０μｍである。つまり、チップ１１０と蓋１３０の間の周辺ギャップの高さＨは、上面１３２ａとアクティブ面１１２の間の距離Ｄよりも小さい。   Since the lid 130 is transparent, external light (not shown) can pass through the lid 130 and reach the MEMS device 120 and the active surface 112 of the chip 110. As shown in FIG. 2, the lid 130 includes a recess 132 that covers the chip 110 and into which the MEMS device 120 is placed. The recess 132 has an upper surface 132 a that faces the active surface 112. In this embodiment, the distance D between the upper surface 132a and the active surface 112 is larger than the height when the mirror is tilted, for example, 10 μm, and the height H of the peripheral gap between the chip 110 and the lid 130 is about 1 μm to 10 μm. That is, the height H of the peripheral gap between the chip 110 and the lid 130 is smaller than the distance D between the upper surface 132a and the active surface 112.

シーラント１４０は、チップ１１０と蓋１３０の間の周辺ギャップに配置され、凹部１３２を密封する。図２に示すように、シーラント１４０の厚さは、ＭＥＭＳデバイス１２０の高さよりも小さい。シーラント１４０の厚さは、チップ１１０と蓋１３０の間の周辺ギャップの高さＨによって制限される。そのため、シーラント１４０の厚さは、チップ１１０と蓋１３０の間の周辺ギャップの高さＨによって約１μｍ〜１０μｍの間で変化する。   The sealant 140 is disposed in the peripheral gap between the chip 110 and the lid 130 and seals the recess 132. As shown in FIG. 2, the thickness of the sealant 140 is smaller than the height of the MEMS device 120. The thickness of the sealant 140 is limited by the height H of the peripheral gap between the tip 110 and the lid 130. Therefore, the thickness of the sealant 140 varies between about 1 μm and 10 μm depending on the height H of the peripheral gap between the chip 110 and the lid 130.

注意すべきこととして、シーラント１４０は、有機高分子化合物、例えば、エポキシ樹脂である。有機化合物の分子構造は、多くの親水基を有するため、外部の汚染や水分を阻止する能力を有するが、分子構造は、親水基と水分の反応を完全に阻止することはできない。そのため、本実施形態では、チップ１１０、シーラント１４０および蓋１３０の周囲に第１防水層１５０をコーティングすることにより、シーラント１４０の親水基と水分の反応を効果的に阻止して、凹部１３２の不浸透性をさらに高めることができる。こうすることにより、ＭＥＭＳデバイス１２０は、ＭＥＭＳ実装構造１１０内で正常に動作することができる。   It should be noted that the sealant 140 is an organic polymer compound such as an epoxy resin. Since the molecular structure of organic compounds has many hydrophilic groups, it has the ability to block external contamination and moisture, but the molecular structure cannot completely block the reaction between hydrophilic groups and moisture. Therefore, in this embodiment, by coating the first waterproof layer 150 around the chip 110, the sealant 140, and the lid 130, the reaction between the hydrophilic group of the sealant 140 and moisture is effectively prevented, and the recess 132 is not formed. The permeability can be further increased. By doing so, the MEMS device 120 can operate normally in the MEMS mounting structure 110.

本実施形態において、第１防水層１５０は、化学蒸着（chemical vapor deposition, CVD）または物理蒸着（physical vapor deposition, PVD）の技術により形成することができるが、第１防湿層１５０の形成方法は、これらに限定されない。また、第１防湿層１５０の材料は、比較的高密度の無機絶縁材料、例えば、親水基を含まないシリカ、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、その他の窒化物、酸化物および酸窒化物であるため、第１防湿層１５０の耐湿性は、シーラント１４０の耐湿性よりも強い。つまり、無機絶縁材料は、親水基を有さず、水分と反応しないため、水分を効果的に遮断することができる。そのため、第１防湿層１５０は、二重保護を提供して、水分の透過の可能性を低減することができる。   In this embodiment, the first waterproof layer 150 can be formed by a chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD) technique. However, it is not limited to these. In addition, the material of the first moisture-proof layer 150 is a relatively high density inorganic insulating material such as silica, silicon nitride, silicon oxynitride, other nitrides, oxides, and oxynitrides that do not contain hydrophilic groups. The moisture resistance of the first moisture barrier layer 150 is stronger than the moisture resistance of the sealant 140. That is, the inorganic insulating material does not have a hydrophilic group and does not react with moisture, so that moisture can be effectively blocked. Therefore, the first moisture barrier layer 150 can provide double protection and reduce the possibility of moisture permeation.

従来のＭＥＭＳ実装構造１０と比較して、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造１００は、チップ１１０と蓋１３０の間の周辺ギャップが小さく、シーラント１４０がチップ１１０と蓋１３０の間の小さな周辺ギャップを密封し、チップ１１０、蓋１３０およびシーラント１４０の周囲に第１防湿層１５０がコーティングされる。そのため、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造１００は、より優れた耐湿特性を提供することができる。   Compared with the conventional MEMS mounting structure 10, the MEMS mounting structure 100 of the present embodiment has a small peripheral gap between the chip 110 and the lid 130, and the sealant 140 seals a small peripheral gap between the chip 110 and the lid 130. Then, the first moisture-proof layer 150 is coated around the chip 110, the lid 130, and the sealant 140. Therefore, the MEMS mounting structure 100 of this embodiment can provide more excellent moisture resistance characteristics.

図３は、本発明の別の実施形態に係るＭＥＭＳ実装構造の概略図である。図３を参照すると、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造２００と上述した実施形態のＭＥＭＳ実装構造１００の間の相違点は、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造２００が、さらに、第１基板２６０と、第２基板２７０と、第２防湿層２８０とを含むことである。詳しく説明すると、第１基板２６０は、空洞２６２を有する。チップ２１０、ＭＥＭＳデバイス２２０、蓋２３０、シーラント２４０および第１防湿層２５０は、空洞２６２の中に配置される。第２基板２７０は、第１基板２６０の上に配置され、空洞２６２を覆い、第２防湿層２８０は、第１基板２６０と第２基板２７０の間の境界域で密封される。   FIG. 3 is a schematic view of a MEMS mounting structure according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the difference between the MEMS mounting structure 200 of the present embodiment and the MEMS mounting structure 100 of the above-described embodiment is that the MEMS mounting structure 200 of the present embodiment further includes the first substrate 260 and the first substrate 260. 2 substrate 270 and the 2nd moisture-proof layer 280 are included. More specifically, the first substrate 260 has a cavity 262. The chip 210, the MEMS device 220, the lid 230, the sealant 240 and the first moisture barrier layer 250 are disposed in the cavity 262. The second substrate 270 is disposed on the first substrate 260 and covers the cavity 262, and the second moisture-proof layer 280 is sealed at a boundary region between the first substrate 260 and the second substrate 270.

そのため、ＭＥＭＳ実装構造２００において、第１基板２６０、第２基板２７０および第２防湿層２８０は、第３保護を提供し、水分が凹部２３２に浸透してＭＥＭＳデバイス２２０が故障するのを防ぐことができる。   Therefore, in the MEMS mounting structure 200, the first substrate 260, the second substrate 270, and the second moisture-proof layer 280 provide third protection and prevent moisture from penetrating into the recess 232 and causing the MEMS device 220 to fail. Can do.

また、本実施形態において、第２基板２７０は透明であるため、外部の光（図示せず）を通過させることができる。第２基板２７０は、シーラント２４０を覆うエリア２７２を有し、エリア２７２は、本実施形態において、黒いエリアである。つまり、チップ２１０の上に形成されたエリア２７２の投影領域は、チップ２１０の上に形成されたシーラント２４０の投影領域を覆う。そのため、エリア２７２は、外部の光がシーラント２４０に放射するのを防ぎ、シーラント２４０の劣化の可能性を低減することができる。   In the present embodiment, since the second substrate 270 is transparent, external light (not shown) can pass therethrough. The 2nd board | substrate 270 has the area 272 which covers the sealant 240, and the area 272 is a black area in this embodiment. That is, the projection area of the area 272 formed on the chip 210 covers the projection area of the sealant 240 formed on the chip 210. Therefore, the area 272 can prevent external light from radiating to the sealant 240 and reduce the possibility of deterioration of the sealant 240.

図４は、本発明のさらに別の実施形態に係るＭＥＭＳ実装構造の概略図である。図４を参照すると、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造３００と上述した実施形態のＭＥＭＳ実装構造２００の間の相違点は、本実施形態のＭＥＭＳ実装構造３００が、さらに、成形コンパウンド(molding compound)３９０と、吸湿素子３９５とを含むことである。成形コンパウンド３９０は、空洞３６２の中に配置され、第１防湿層３５０の周囲に接着される。図４に示すように、第１防湿層３５０の上に形成された成形コンパウンド３９０の投影領域は、第１防湿層３５０の上に形成されたシーラント３４０の投影領域を覆う。つまり、成形コンパウンド３９０は、第４保護を提供し、シーラント３４０と第１防湿層３５０の物理構造を強化して、シーラント３４０と第１防湿層３５０の亀裂の可能性を低減することができる。   FIG. 4 is a schematic view of a MEMS mounting structure according to still another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the difference between the MEMS mounting structure 300 of the present embodiment and the MEMS mounting structure 200 of the above-described embodiment is that the MEMS mounting structure 300 of the present embodiment further includes a molding compound 390. And a hygroscopic element 395. A molding compound 390 is disposed in the cavity 362 and adhered around the first moisture barrier layer 350. As shown in FIG. 4, the projection area of the molding compound 390 formed on the first moisture barrier layer 350 covers the projection area of the sealant 340 formed on the first moisture barrier layer 350. That is, the molding compound 390 can provide the fourth protection, strengthen the physical structure of the sealant 340 and the first moisture barrier layer 350, and reduce the possibility of cracking of the sealant 340 and the first moisture barrier layer 350.

また、吸湿素子３９５は、第１基板３６０と第２基板３７０によって取り囲まれた空洞３６２の中に配置され、第５保護を提供する。空洞３６２に浸透した水分は、凹部３３２に進入する前に吸湿素子３９５によって吸収されるため、ＭＥＭＳデバイス３２０の正常動作を維持することができる。   In addition, the hygroscopic element 395 is disposed in the cavity 362 surrounded by the first substrate 360 and the second substrate 370 and provides fifth protection. Since moisture that has penetrated into the cavity 362 is absorbed by the moisture absorption element 395 before entering the recess 332, the normal operation of the MEMS device 320 can be maintained.

以上のように、本発明のＭＥＭＳ実装構造は、凹部を有する蓋を適用してＭＥＭＳデバイスを収容することによって、チップと蓋の間の周辺ギャップの高さを減らし、周辺ギャップの間に配置されたシーラントが凹部を密封するため、本発明のＭＥＭＳ実装構造は、より優れた耐湿特性を提供する。また、チップ、蓋およびシーラントの周囲にコーティングされた第１防湿層は、二重保護を提供して、水分が凹部に浸透するのを防ぐ。また、第２防湿層は、第３保護を提供し、第１基板と第２基板によって取り囲まれた空洞内のチップ、ＭＥＭＳデバイス、蓋、シーラントおよび第１防湿層を密封する。さらに、空洞内に配置された成形コンパウンドは、第１防湿層の周囲に接着され、第４保護を提供する。さらに、空洞内に配置された吸湿素子は、第５保護を提供して、空洞内の水分を吸収する。   As described above, the MEMS mounting structure of the present invention reduces the height of the peripheral gap between the chip and the lid by applying the lid having the recess to accommodate the MEMS device, and is disposed between the peripheral gaps. Since the sealant seals the recess, the MEMS mounting structure of the present invention provides better moisture resistance. Also, the first moisture barrier layer coated around the chip, lid and sealant provides double protection and prevents moisture from penetrating into the recess. The second moisture barrier layer also provides third protection and seals the chip, the MEMS device, the lid, the sealant, and the first moisture barrier layer in the cavity surrounded by the first substrate and the second substrate. In addition, a molding compound disposed within the cavity is adhered around the first moisture barrier to provide fourth protection. Furthermore, the hygroscopic element disposed in the cavity provides fifth protection to absorb moisture in the cavity.

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。   As described above, the present invention has been disclosed by the embodiments. However, the present invention is not intended to limit the present invention, and is within the scope of the technical idea of the present invention so that those skilled in the art can easily understand. Therefore, the scope of patent protection should be defined based on the scope of claims and the equivalent area.

本発明は、ミクロンスケールの検出、処理、起動(actuating)を行うデバイスとして適用することのできるＭＥＭＳ実装構造に関する。   The present invention relates to a MEMS mounting structure that can be applied as a device that performs micron-scale detection, processing, and actuating.

Ｄ 距離
Ｈ 高さ
１０ 従来のＭＥＭＳ実装構造
１２ カバープレート
１４ チップ
１６ シーラント
１８ ＭＥＭＳデバイス
１００、２００、３００ ＭＥＭＳ実装構造
１１０、２１０ チップ
１１２ アクティブ面
１２０、２２０、３２０ ＭＥＭＳデバイス
１３０、２３０ 蓋
１３２、２３２、３３２ 凹部
１３２ａ 上面
１４０、２４０、３４０ シーラント
１５０、２５０、３５０ 第１防湿層(first moisture barrier)
２６０、３６０ 第１基板
２６２、３６２ 空洞(cavity)
２７０、３７０ 第２基板
２７２ エリア
２８０ 第２防湿層
３９０ 成形コンパウンド
３９５ 吸湿素子 D Distance H Height 10 Conventional MEMS mounting structure 12 Cover plate 14 Chip 16 Sealant 18 MEMS device 100, 200, 300 MEMS mounting structure 110, 210 Chip 112 Active surface 120, 220, 320 MEMS device 130, 230 Lid 132, 232 332 Recess 132a Upper surface 140, 240, 340 Sealant 150, 250, 350 First moisture barrier
260, 360 First substrate 262, 362 cavity
270, 370 Second substrate 272 Area 280 Second moisture-proof layer 390 Molding compound 395 Hygroscopic element

Claims (10)

アクティブ面を含むチップと、
前記アクティブ面の上に配置されたＭＥＭＳデバイスと、
前記チップの上を覆い、前記ＭＥＭＳデバイスを入れる凹部を含む蓋と、
前記チップと前記蓋の間に配置されて、前記凹部を密封し、前記ＭＥＭＳデバイスの高さよりも小さい厚さを有するシーラントと、
前記チップ、前記シーラントおよび前記蓋の周囲にコーティングされた第１防湿層と
を含むＭＥＭＳ実装構造。 A chip including an active surface;
A MEMS device disposed on the active surface;
A lid that covers the chip and includes a recess for receiving the MEMS device;
A sealant disposed between the chip and the lid to seal the recess and to have a thickness smaller than the height of the MEMS device;
A MEMS mounting structure including the chip, the sealant, and a first moisture-proof layer coated around the lid. 空洞を有し、前記空洞の中に前記チップ、前記ＭＥＭＳデバイス、前記蓋、前記シーラントおよび前記第１防湿層が配置された第１基板と、
前記第１基板の上に配置され、前記空洞を覆う第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間の境界域で密封された第２防湿層と
をさらに含む請求項１に記載のＭＥＭＳ実装構造。 A first substrate having a cavity, wherein the chip, the MEMS device, the lid, the sealant, and the first moisture-proof layer are disposed in the cavity;
A second substrate disposed on the first substrate and covering the cavity;
The MEMS mounting structure according to claim 1, further comprising: a second moisture-proof layer sealed at a boundary region between the first substrate and the second substrate. 前記空洞の中に配置され、前記第１防湿層の周囲で密封された成形コンパウンドをさらに含む請求項２に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to claim 2, further comprising a molding compound disposed in the cavity and sealed around the first moisture-proof layer. 前記第１防湿層の上に形成された前記成形コンパウンドの投影領域が、前記第１防湿層の上に形成された前記シーラントの投影領域を覆う請求項３に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to claim 3, wherein a projection area of the molding compound formed on the first moisture barrier layer covers a projection area of the sealant formed on the first moisture barrier layer. 前記空洞の中に配置された吸湿素子をさらに含む請求項２から４の何れか１項に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to any one of claims 2 to 4, further comprising a moisture absorption element disposed in the cavity. 前記第２基板が、前記シーラントを覆うエリアを有する請求項２から５の何れか１項に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to claim 2, wherein the second substrate has an area that covers the sealant. 前記ＭＥＭＳ実装構造がミラーを有し、
前記凹部が、前記アクティブ面と向かい合う上面を有し、
前記上面と前記アクティブ面の間の距離が、前記ミラーの傾斜時の高さよりも大きい請求項１から６の何れか１項に記載のＭＥＭＳ実装構造。 The MEMS mounting structure has a mirror;
The recess has an upper surface facing the active surface;
The MEMS mounting structure according to any one of claims 1 to 6, wherein a distance between the upper surface and the active surface is larger than a height when the mirror is inclined. 前記シーラントの厚さが、約１μｍ〜１０μｍである請求項１から７の何れか１項に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to claim 1, wherein the sealant has a thickness of about 1 μm to 10 μm. 前記ＭＥＭＳデバイスが、ミラー、スイッチ、コンデンサ、加速度計、センサまたはアクチュエータを含む請求項１から８の何れか１項に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the MEMS device includes a mirror, a switch, a capacitor, an accelerometer, a sensor, or an actuator. 前記シーラントの材料が、エポキシ樹脂を含む請求項１から９の何れか１項に記載のＭＥＭＳ実装構造。   The MEMS mounting structure according to claim 1, wherein the sealant material includes an epoxy resin.
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