JP2018517118A - センサ集積パッケージを形成する方法及びそれによって形成される構造体 - Google Patents

Abstract

センサ集積パッケージデバイスを形成する方法、及びそれによって形成される構造体が記載される。一実施形態は、上に第１の導電配線構造及び第２の導電配線構造が配置された基板コアを用意することと、第１の導電配線構造と第２の導電配線構造との間にキャビティを形成することと、第１及び第２の導電配線構造の各々の一部の上に配置されたレジスト材料上に磁石を配置することとを含み、レジスト材料はキャビティの上には延在しない。

Description

小型化が進展するにつれて、ますます小さいパッケージサイズを有するセンサを構築するための努力が図られてきた。一部のケースでは、センサ又は一式のセンサが、集積チップパッケージと同様の方法で一緒にパッケージングされることがある。他のケースでは、基板構築の一部としてセンサが一体化されることがある。例えば、車両におけるエアバッグトリガ用の慣性センサから視覚芸術産業におけるディスプレイ用のマイクロミラーまで及ぶ製品において、センサ及びアクチュエータなどの微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスが見出され得る。より最近では、モバイル装置の向きを決定するための例えば加速度計及びジャイロスコープなどのモバイルアプリケーションにおいて、又は例えば高度センシングのための気圧センサにおいて、センサデバイスが採用されている。これらの技術が成熟するにつれて、そのようなセンサデバイスのより高い精度及びより大きな機能性への要求が高まっている。

本明細書は、特定の実施形態に注目し且つ区別して要求する請求項で締めくくられるが、以下の図を含む添付図面とともに以下の発明の説明を読むことで、これらの実施形態の利点を更に容易に解明することができる。
実施形態に従った加速度計の上面図を示している。 実施形態に従ったジャイロスコープの上面図を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図３ａ−３ｉは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 図４ａ−４ｇは、実施形態に従った構造を示している。 実施形態に従った方法のフローチャートを示している。 実施形態に従ったシステムを示している。

以下の詳細な説明においては、上記方法及び構造体が実施され得る特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。それらの実施形態は、当業者がそれら実施形態を実施することができるように十分に詳細に説明される。理解されるように、様々な実施形態は、相異なるものであったとしても、必ずしも相互に排他的なものではない。例えば、１つの実施形態に関連してここに記載される特定の機能、構造又は特徴は、それら実施形態の精神及び範囲を逸脱することなく、その他の実施形態内で用いられ得る。また、理解されるように、開示の各実施形態内の個々の要素の位置又は構成は、それら実施形態の精神及び範囲を逸脱することなく変更され得る。故に、以下の詳細な説明は限定的な意味で解されるべきものではなく、実施形態の範囲は、適切に解釈される添付の請求項、並びに請求項の権利範囲に均等な範囲全体、によってのみ定められるものである。図面において、複数の図を通して、同一あるいは同様の機能は似通った参照符号によって参照することとする。

例えばセンサ集積パッケージデバイスなどのマイクロエレクトロニクス構造を形成して利用する方法及び関連する構造が提示される。これらの方法／構造は、上に第１及び第２の導電配線構造が配置された基板コアを用意することと、第１の導電配線構造と第２の導電配線構造との間に配置されたキャビティを形成することと、第１及び第２の導電配線構造の各々の一部の上に配置されたレジスト材料上に磁石を配置することとを含み、レジストはキャビティの上には配置されない。磁石がキャビティを封止し得る。

図１は、ここでの実施形態の方法及び構造を利用して形成され得る加速度計１０１の上面図である。一実施形態において、加速度計１０１は、集積センサパッケージ基板１００の一部の中に配置され得る。加速度計は、パッケージ基板１００と通信可能に結合され得る回路機構（図示せず）を有し得る。一実施形態において、パッケージ基板１００とともに加速度計１０１を製造／集積することには、コアレス基板技術及び／又は標準基板技術が利用され得る。一実施形態において、プルーフマス１０２が、加速度計１０１の慣性質量として作用することができ、且つパッケージ基板１００のパターン形成された金属層内に製造されることができる。

一実施形態において、プルーフマス１０２は、それぞれのコイル１０６、１０６’の下に位置し得る一対の磁石１０４、１０４’の上方且つ間に懸架され得る。一実施形態において、プルーフマス１０２及びコイル１０６、１０６’は、パッケージ基板１００内の磁石１０４、１０４’とは別の平面／層に位置し得る。一実施形態において、各コイル１０６、１０６’は、Ｘ軸１０７の周りでのシーソー運動を提供し得る。コイル１０６、１０６’は各々、コイル１０６、１０６’と同じパッケージ基板１００の平面／層に位置するそれぞれのビーム１０８、１０８’によって支持され得る。

ビーム１０８、１０８’は、各々の端部にて、それぞれのアンカー１１０、１１０’によって固定され得る。アンカー１１０、１１０’は、ビーム１０８、１０８’に機械的支持を提供し、一実施形態において、加速度計１０１をセンサ集積パッケージ構造１００内の他の回路要素（図示せず）に電気的に接続し得る。各コイル１０６、１０６’及びそのそれぞれのコンポーネント（アンカー１１０、１１０’、ビーム１０８、１０８’、及び磁石１０４、１０４’）は、一緒になって、検出器アーム１１２、１１２’を形成し得る。一実施形態において、１つの検出器アームは、プルーフマス１０２のそれぞれの側に１つの検出器アームが配置され得る。

加速度に晒されるとき、加速度計１０１のプルーフマス１０２が移動し、それによってビーム１０８、１０８’に機械的張力を誘発し、故に、ビーム１０８、１０８’の共振周波数を変化させ得る。共振周波数の変化は、加速度計１０１を有するセンサ集積パッケージデバイス／基板１００の内部又は外部の他の回路（図示せず）によって測定されることができるとともに、加速度計１０１を有するセンサ集積パッケージ基板１００に印加された加速度又は加速度変化に関係付けられ得る。

図２は、ここでの実施形態に従った、センサ集積パッケージ２００の一部内に集積され得るジャイロスコープ２０１の上面図を示している。ジャイロスコープ２０１は、標準基板技術及び／又はコアレス基板技術を用いて製造され得る。一実施形態において、ジャイロスコープ２０１は、誘導式（インダクティブ）ジャイロスコープを有し得る。図示されるように、導電性の駆動コイル２０５が、基板２０４の上に配置され得るとともに、一実施形態において銅のビア／配線２０８を有し得るものである導電性のアンカー２０８によって、基板２０４（センサ集積パッケージ２００内の誘電材料及び導電材料を有し得る）に固定され得る。駆動コイル２０５は、基板２０４の面に平行であり得るとともに、一実施形態において、パッケージ基板２００の誘電体層の上のパターン形成された金属層内に形成されることができる。一実施形態において、駆動コイル２０５は、直交し合うセグメントを有し、１つの連続した導電配線ループを有し得る。一実施形態において、パッケージ基板の角度回転に応じてコイルが動くことを可能にするため、駆動コイルを取り囲む誘電体層の一部が除去され得る。

駆動コイル２０５は、磁石２１０の上に位置付けられて、その磁界２１１内に置かれ得る。一実施形態において、駆動コイル２０５は、複数の磁石（図示せず）の上に配置され得る。磁界２１１は、基板２０４の面に垂直とすることができ、磁石２１０のＮ極２１３、Ｓ極２１５で、それぞれ、磁界２１１が基板２０４を出て、基板２０４に戻る。

一実施形態において、駆動信号発生器（図示せず）が、ジャイロスコープ２０１と結合され、駆動コイル２０５を流れるに時変電流（例えば、正弦波電流など）を供給し得る。この時間変化する電流は、駆動コイル２０５が基板２０４に対して一次元で振動し得るような電磁力２１２を発生させ得る。一実施形態において、直交する次元に沿った回転軸の周りで外部角度回転が生じるとき、コリオリの力が、振動する駆動コイル２０５に、第１及び第２の次元に直交する第３の次元２３０に沿って変位させ得る。

一実施形態において、検知コイル２２５、２２５’が、駆動コイル２０５の変位によって誘起される相互インダクタンスを記録し得る。検知コイル２２５、２２５’は、駆動コイル２０５の反対側に位置付けられ得るとともに、駆動コイルセグメントのうちの２つに平行にされ得る。検知コイル２２５は、基板２０４に留められることができ、一実施形態において、振動しないとし得る。検知コイル２２５によって記録される相互インダクタンスは、一実施形態において、ｘ次元及びｙ次元の双方における駆動コイル２０５変位の関数として変化し得る。角速度Ω２２６での外部回転に由来するその次元における駆動コイルの変位は、一実施形態において、検知コイル２２５、２２５’を横切る時間依存の磁束を生み出すことができ、それが次いで、その角速度Ω２２６に対して相関を有し得る各検知コイルに電圧を誘起し得る。他の回路（図示せず）における信号処理を通じて、検知コイル２２５、２２５’の各々によって記録された電圧信号から差分信号を導出することができ、それを用いて、ジャイロスコープの角速度Ω２２６の値を決定し得る。更なる検知コイル２２５”及び２２５’’’が、他の２つの駆動コイルセグメントに平行に形成され得る。

図３ａ−３ｉは、例えばセンサ集積パッケージ構造を形成するなどの、マイクロエレクトロニクスパッケージ構造を形成する実施形態の断面図を例示している。一実施形態において、マイクロエレクトロニクスパッケージ構造３００の一部が、例えばジャイロスコープ及び／又は加速度計などのセンサを含むように製造され得る。実施形態において、特定の用途に従って、ここでの構造を利用するその他のタイプのセンサが形成されてもよい。センサを製造するためにコア材料３０２が使用され得る（図３ａ）。一実施形態において、コア材料３０２は有機コア材料を有し得るが、他の実施形態では、コア材料３０２は、例えば金属又は複合ラミネートなど、その他のタイプの非有機材料を含んでいてもよい。

一実施形態において、コア材料３０２は、コア３０２の第１の面３０３及び第２の面３０３’上に配置された導電層３０４を有し得る。導電層３０４は、一実施形態において、コア３０２の各面にラミネートされた銅層を有し得るとともに、ビルドアップ層をコアから取り外すために、パッケージ基板処理が完了した後にビルドアップ層から剥離され得る。一実施形態において、導電層３０４上に、例えばＡＢＦ（味の素ビルドアップフィルム）材料のような材料を有し得る誘電材料３０６が配置され得る。一実施形態において、誘電材料３０６は有機誘電材料３０６を有し得る。一実施形態において、誘電材料３０６の中／上に、第１及び第２の金属層が、例えば堆積のための無電解めっき若しくは電解めっき及びパターニングのためのリソグラフィなどの方法を用いて配置され得る。第１及び第２の金属層は、誘電材料３０６内にスルーホールを穿孔した後に誘電材料３０６内にめっきされた導電金属ビア３３１によって電気的に接続され得る。他の実施形態では、誘電材料３０６の中に、パターン形成された導電層を有し得る更なる金属層が配置されてもよい。

パッケージ構造３００は、第１の金属層内に配置され得る導電配線３０８と、第２の金属層内に配置され得る導電配線３０８’とを有することができ、第１の金属層は第２の金属層の上方／上に置かれ得る。一実施形態において、導電配線３０８、３０８’は、例えば、銅配線３０８、３０８’、又は何らかの好適な導電材料を有し得る。導電配線３０８、３０８’は、例えばルーティング層及び導電接続層を有することができ、特定の設計パラメータに従って、ここでの実施形態に含まれるセンサデバイスで利用される導電構造を形成するために使用され得る。一実施形態において、導電配線３０８、３０８’は、例えば図１に示したコンポーネントなど、加速度計及びジャイロスコープ構造のコンポーネントを有することができ、例えばビーム、コイル、及びプルーフマスなどのコンポーネントを含み得る。

一実施形態において、導電配線３０８、３０８’は、誘電材料３０６の異なる導電層／階層に配置されることができ、第１階層の導電配線３０８と、第２階層の導電配線３０８’とを有し得る。一実施形態において、第１階層の導電配線３０８は、最上階層の導電配線３０８を有し得る。他の実施形態では、特定の設計に従って、３階層以上の導電配線が存在し得る。一実施形態において、第１の金属層と第２の金属層との間にビア３３１を配置することができ、これらのビアはアンカー構造を有し得る。一実施形態において、第２の金属層の導電配線３０８’に隣接して、エッチストップ層３３０が配置され得る。

一実施形態において、隣接する導電配線３０８、３０８”の各々の頂面の第１部分３０９上に、レジスト材料３１０が配置されてパターニングされ得る一方で、隣接する導電配線３０８、３０８”の各頂面の第２部分３１１は、レジスト材料３１０を有しない（図３ｂ）。さらに、レジスト３１０の一部が誘電材料３０６上に置かれ得る。一実施形態において、レジスト材料３１０は、第２部分３１１、３１１’間には配置されない。一実施形態において、第１及び第２の導電配線３０８、３０８”は互いに隣接し得るが、それらの間に更なる導電配線３０８が配置されてもよい。一実施形態において、第１及び第２の導電配線は、同じ金属層内に配置され得る。レジスト材料３１０は、一実施形態においてソルダーレジスト材料３１０を有し得る。レジスト材料３１０の上、隣接する頂部導電配線３０８、３０８”の覆われていない部分３１１の上、及び頂部導電配線３０８、３０８”に隣接する誘電材料３０６の部分の上に、マスキング材料３１２が形成され得る（図３ｃ）。一実施形態において、マスキング材料３１２は、例えば銅などの金属、又は例えば窒化シリコンなどの無機誘電材料を有し得る。

第１のマスキング材料３１２の一部上にドライフィルムレジスト材料３１６を形成することができ、ここで、第１及び第２の導電配線３０８、３０８”の一部の上にドライフィルムレジスト材料３１６が配置され、第１及び第２の導電配線３０８、３０８”の他の部分はドライフィルムレジスト材料３１６によって覆われない（図３ｄ）。ドライフィルムレジスト材料３１６は、如何なる好適なレジスト材料を有していてもよい。一実施形態において、例えばエッチングプロセス３１８を用いるなど、好適な除去プロセス３１８を使用することによって、マスキング材料３１２が、頂部導電配線３０８、３０８”の頂面から及び隣接する頂部導電配線３０８間の誘電材料３０６から除去され得る（図３ｅ）。次いで、第１及び第２の頂部導電配線３０８、３０８”からドライフィルムレジスト材料３１６を除去することができ、導電配線３０８、３０８”上及び第１のレジスト材料３１０上に置かれたマスキング材料３１２の部分が露出される（図３ｆ）。

例えばドライエッチングプロセスを使用するなどの誘電体除去プロセス３２２を使用することによって、誘電材料３０６の中にキャビティ３２３を形成することができ、隣接する頂部導電配線３０８、３０８”の間で、誘電材料３０６の一部が除去される（図３ｇ）。一実施形態において、誘電材料３０６が第１の金属層の下方で除去され、キャビティ３２３の底部分はエッチストップ材料３３０を有する。一実施形態において、キャビティ３２３は約１００ミクロンから約５０００ミクロンの間の幅３２５を有し得る。他の実施形態では、キャビティ３２３の幅３２５は、特定の設計要求に応じて様々となる。

その後、残存しているマスキング材料３１２を、一実施形態において、例えばエッチングなどの好適な除去プロセスを使用して除去することができ（図３ｈ）、そして、導電配線３０８、３０８”の上に置かれたレジスト材料３１０上に直接、単一の磁石３２４を配置し得る（図３ｉ）（ビルドアップ基板がコアから剥がされた後として示されている）。一実施形態において、単一の磁石３２４はキャビティ３２３を包囲することができ、パッケージ構造３００は、センサ集積パッケージ３００の一部を有し得る。一実施形態において、単一の磁石３２４は、ピックアンドプレース操作を用いて、レジスト材料３１０上に置かれ得る。一実施形態において、単一の磁石３２４は、キャビティ３２３の気密封止を提供し得る。一実施形態において、磁石３２４は、例えば１ｍｍ未満といった、低いＺ高さ３２７を有し得る。

一実施形態において、単一の磁石３２４は、レジスト材料３１０の頂面の第１部分３３２上に直に配置され得るとともに、レジスト材料３１０の頂面の第２部分３３０上には配置されないようにし得る。他の一実施形態において、単一の磁石３２４は、レジスト材料３１０の頂面の第１部分３３２及び第２部分３３０の双方の上に直に配置されてもよい。一実施形態において、レジスト材料は、キャビティ３２３を横切って／その上には延在しない。一実施形態において、磁石の中央部分は、レジスト材料３１０上に直接配置されない。一実施形態において、キャビティの底部分はエッチストップ３３０を有する。一実施形態において、キャビティ３２３は、約５０−１００ミクロンの高さ３２５を有し得る。一実施形態において、磁石３２４は、センサデバイスのビーム構造の電磁誘導による偏向（デフレクション）を生成するのに必要な磁界を提供することができる。一実施形態において、磁石３２４は、約１００マイクロワットよりも低い電力入力で、センサ集積パッケージ３００と結合されるセンサデバイスを動作させることができる磁界強度を有する。

他の一実施形態において、センサ集積パッケージ構造のキャビティの上に／それを覆って、複数の磁石が形成／配置され得る（図４ａ−４ｆ）。一実施形態において、パネルレベルの成形プロセスを使用して、複数の小さい磁石の、再構成された（reconfigured）成形クラスタが形成され得る。図４ａにて、一時的なテープ４０４がキャリア基板４０２上に置かれ得る。基板４０２は、例えばウエハ又は強化ガラスのような非常に平坦なベースを有し得る。一時的なテープ４０４上に、少なくとも１つの磁石４０６が配置され得る（図４ｂ）。一実施形態において、複数の磁石４０６が、一時的なテープ４０４上に配置され得る。一実施形態において、エポキシ系材料４０８を有し得るものである接続材料４０８が、ラミネーション又は圧縮成形によって磁石４０６上に置かれ得る（図４ｃ）。

基板４０２が、好適な硬化プロセスを用いて熱硬化４１２され得る（図４ｄ）。その後、磁石／磁石群４０６と接続材料４０８との組み合わせが、キャリア基板４０２から剥離され、テープを剥がされ、そして個片化されて、接続材料内に複数の磁石を含む再構成クラスタ４２５又は単一磁石を含む再構成クラスタ４２５’が形成され得る（図４ｅ−４ｆ）。再構成されたクラスタ４２５、４２５’が、センサ集積パッケージ４００（図３ｉのセンサ集積パッケージと同様）のキャビティ４２３の上に／それを覆って配置され得る（図４ｇ）。一実施形態において、再構成された磁石４２５、４２５’は、第１のレジスト材料４１６上に直に配置され得る。

図５は、センサ集積パッケージを形成する方法のフローチャートを示している。ステップ５０２にて、第１及び第２の導電配線構造が基板コア上に配置されたパッケージコア構造を有する基板が用意される。ステップ５０４にて、第１及び第２の導電配線構造の各々の第１部分上に、ソルダーレジスト材料が形成される。ステップ５０６にて、第１の導電配線構造と第２の導電配線構造との間にキャビティが形成される。一実施形態において、キャビティは、第１及び第２の導電配線構造の間に配置された誘電体層の中に形成される。キャビティは、ソルダーレジスト材料の形成の後に作り出される。

ステップ５０８にて、第１の導電配線構造の一部上及び第２の導電配線構造の一部上に配置されたレジスト材料上に、磁石が配置され、この磁石は、キャビティを覆って配置され、レジスト材料は、キャビティの上に配置されない。一実施形態において、磁石はキャビティを覆う気密封止を形成する。ステップ５１０にて、磁石封止されたキャビティ（空洞）をセンサ集積パッケージ構造内に配置して、センサ集積パッケージデバイスが形成され得る。一実施形態において、磁石封止キャビティは、例えば加速度計又はジャイロスコープの一部などの、集積センサの一部を有する。

一実施形態において、ここでの実施形態のセンサ集積パッケージデバイス構造は、例えばダイなどのマイクロエレクトロニクスデバイスと、当該パッケージ構造が結合される次階層のコンポーネント（例えば、回路ボード）と、の間で電気通信を提供することができる如何なる好適タイプのパッケージ構造と結合されてもよい。他の一実施形態において、ここでのデバイスは、ダイと、ここでのデバイスと結合される別の集積回路（ＩＣ）パッケージと、の間で電気通信を提供することができる何らかの好適タイプのパッケージ構造を有し得るパッケージ構造と結合され得る。

実施形態のデバイスは、例えばプロセッサダイにおける使用のためのロジック回路などの回路要素を有し得る。ここでのデバイスには、メタライゼーション層及び絶縁材料と、金属層／インターコネクトを外部デバイス／層に結合し得る導電コンタクト／バンプとが含められ得る。ここで様々な図に記載されたデバイスは、例えばシリコンロジックダイ若しくはメモリダイ又は任意のタイプの好適なマイクロエレクトロニクスデバイス／ダイの部分を有し得る。一部の実施形態において、これらのデバイスは更に、特定の実施形態に応じて、互いに積み重ねられ得る複数のダイを有していてもよい。一部のケースにおいて、ここでのデバイスの（１つ以上の）ダイは、パッケージ構造の表側、裏側の何れか上に、又は表側と裏側との何らかの組み合わせの上／中に、配置され／取り付けられ／埋め込まれ得る。一実施形態において、（１つ以上の）ダイは、実施形態のパッケージ構造に部分的又は完全に埋め込まれてもよい。

ここに含まれるデバイス構造の様々な実施形態は、例えばスマートフォン、ノートブック、タブレット、ウェアラブル装置、及びその他の電子モバイル装置などの、集積されたセンサを必要とし得るシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）製品に使用され得る。様々な実装例において、センサ集積デバイスは、ラップトップ、ネットブック、ノートブック、ウルトラブック、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ウルトラモバイルＰＣ、携帯電話、デスクトップコンピュータ、サーバ、プリンタ、スキャナ、モニタ、セットトップボックス、娯楽制御ユニット、デジタルカメラ、ポータブル音楽プレーヤ、又はデジタルビデオレコーダ、及びウェアラブル装置に含められ得る。更なる実装例において、ここでのセンサ集積パッケージデバイスは、データを処理するその他の如何なる電子装置に含められてもよい。

ここでの実施形態は、パッケージ構造と集積されたセンサの実現を含む。実施形態は、低Ｚ高さ及び低コストの集積センサパッケージを含む。ここでの実施形態は、例えば２００ミクロン厚さ／高さの磁石がキャビティ全体を覆い得るとともに、例えば０．１Ｔを超えるなどの、最適なセンサ動作のために十分な磁力を提供し得るような、キャビティ及び低Ｚ高さ磁石を提供する。ソルダーレジストの付与及びパターニングの後にキャビティを形成することは、キャビティが崩壊する可能性を排除する（キャビティ崩壊は、例えば、一部の従来技術のセンサ集積デバイスにおいてのように、キャビティが作り出された後にソルダーレジストがラミネートされる場合に発生し得るものである）。

図６は、一実装例に従ったコンピューティング装置６００の模式図である。コンピューティング装置６００は、例えばマザーボードなどのボード６０２を収容している。ボード６０２は、以下に限られないがプロセッサ６０４及び少なくとも１つの通信チップ６０６を含む多数のコンポーネントを含み得る。プロセッサ６０４は、ボード６０２に物理的及び電気的に結合され得る。一部の実装例において、少なくとも１つの通信チップ６０６もボード６０２に物理的及び電気的に結合される。更なる実装例において、プロセッサ６０４の一部である。

コンピューティング装置６００は、その用途に応じて、他のコンポーネントを含むことができ、それら他のコンポーネントは、ボード６０２に物理的及び電気的に結合されていてもよいし、結合されていなくてもよく、また、互いに通信可能に結合されていてもよいし、結合されていなくてもよい。それら他のコンポーネントは、以下に限られないが、揮発性メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）６０８、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）６０９、フラッシュメモリ（図示せず）、グラフィックスプロセッサ６１２、デジタル信号プロセッサ（図示せず）、暗号プロセッサ（図示せず）、チップセット６１４、アンテナ６１６、例えばタッチスクリーンディスプレイなどのディスプレイ６１８、タッチスクリーンコントローラ６２０、バッテリー６２２、オーディオコーデック（図示せず）、ビデオコーディック（図示せず）、電力増幅器６２４、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）デバイス６２６、例えばここでの実施形態のセンサ集積パッケージデバイスなどの方位計、加速度計、ジャイロスコープ及びその他の慣性センサ６２８、スピーカ６３０、カメラ６３２、及び大容量記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ若しくはソリッドステートデバイス）６１０、コンパクトディスク（ＣＤ）（図示せず）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）（図示せず）、等々を含む。これらのコンポーネントは、システムボード６０２に接続され、システムボードにマウントされ、あるいはその他のコンポーネントの何れかと組み合わされ得る。

通信チップ６０６は、コンピューティング装置６００への、及びそれからのデータの伝送のための無線通信及び／又は有線通信を可能にし得る。用語“無線（ワイヤレス）”及びその派生形は、変調された電磁放射線を用いて非固体媒体を介してデータを伝達し得る回路、装置、システム、方法、技術、通信チャネルなどを記述するために使用され得る。この用語は、関連する装置が如何なるワイヤをも含まないことを意味するものではない（一部の実施形態では、如何なるワイヤをも含まないことがあり得る）。通信チップ６０６は、数多くある無線又は有線の規格又はプロトコルのうちの何れを実装してもよい。それらの規格又はプロトコルは、以下に限られないが、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリ）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、Ｅｖ−ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、イーサネット（登録商標）、これらの派生形、並びに、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ及びそれ以降として指定されるその他の無線及び有線のプロトコルを含む。コンピューティング装置６００は複数の通信チップ６０６を含み得る。例えば、第１の通信チップ６０６は、例えばＷｉ−Ｆｉ及び／又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など、より短距離の無線通信用にされ、第２の通信チップ６０６は、例えばＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、Ｅｖ−ＤＯ及び／又はその他など、より長距離の無線通信用にされ得る。

一部の実装例において、例えばプロセッサの集積回路ダイ、メモリデバイス、通信デバイス、又はその他のコンポーネントなどの、図６のコンポーネントのうちの何れか１つ以上が、ここに記載された実施形態のセンサデバイス構造及びパッケージを含み得る。用語“プロセッサ”は、レジスタ及び／又はメモリからの電子データを処理して、該電子データをレジスタ及び／又はメモリに格納され得る他の電子データへと変換する如何なるデバイス又はデバイス部分をも意味し得る。

様々な実装例において、コンピューティング装置６００は、ラップトップ、ネットブック、ノートブック、ウルトラブック、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ウルトラモバイルＰＣ、ウェアラブル装置、携帯電話、デスクトップコンピュータ、サーバ、プリンタ、スキャナ、モニタ、セットトップボックス、娯楽制御ユニット、デジタルカメラ、ポータブル音楽プレーヤ、又はデジタルビデオレコーダとし得る。更なる実装例において、コンピューティング装置６００は、データを処理するその他の如何なる電子装置であってもよい。

実施形態は、１つ以上のメモリチップ、コントローラ、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、マザーボードを用いて相互接続されたマイクロチップ若しくは集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）の一部として実装され得る。

以上の説明では、実施形態に係る方法で使用され得る特定の工程及び材料を詳述しているが、当業者に認識されるように、数多くの変更及び代用が為され得る。そのような変更、改変、代用及び付加は、添付の請求項によって定められる本実施形態の精神及び範囲に入ると見なされるべきものである。また、ここに提示される図は、典型的なマイクロエレクトロニクスデバイス及び関連パッケージ構造のうちの、本実施形態の実施に関係する部分のみを示している。従って、本実施形態はここに記載された構造に限定されるものではない。

Claims (22)

1. マイクロエレクトロニクスセンサ集積パッケージの構造体であって、
   コア材料の導電層上に配置された誘電材料と、
   前記誘電材料上に配置された第１の導電配線及び第２の導電配線と、
   前記第１の導電配線の一部上及び前記第２の導電配線の一部上に配置されたレジスト材料と、
   前記第１の導電配線と前記第２の導電配線との間に配置されたキャビティであり、前記レジスト材料が当該キャビティを横切って延在していない、キャビティと、
   前記第１の導電配線の一部上及び前記第２の導電配線の一部上に配置された前記レジスト材料上に直に配置された磁石と、
   を有する構造体。
2. 前記磁石が、前記キャビティの気密封止を提供する、請求項１に記載の構造体。
3. 前記第１及び第２の導電配線は、ジャイロスコープ又は加速度計の少なくとも一方のアンカー構造に結合される、請求項１に記載の構造体。
4. 前記第１及び第２の導電配線は、第１の金属層の中に配置され、前記第１の金属層は、少なくとも１つのセンサコンポーネントを有する、請求項１に記載の構造体。
5. 前記センサコンポーネントは、プルーフマス、コイル、及びビームからなる群から選択されている、請求項４に記載の構造体。
6. 前記キャビティはセンサキャビティを有し、前記少なくとも１つの磁石は、約１００マイクロワットよりも低い電力入力で、前記センサ集積パッケージと結合されるセンサデバイスを動作させることが可能な磁界強度を有する、請求項１に記載の構造体。
7. 前記磁石は、約１ｍｍよりも小さい厚さを有する、請求項１に記載の構造体。
8. マイクロエレクトロニクス装置の構造体であって、
   ボードと、
   前記ボードに結合されたパッケージ構造であり、
   基板コアと、
   前記基板コア上に配置された第１及び第２の導電配線構造と、
   前記第１の導電配線構造と前記第２の導電配線構造との間に配置されたキャビティと、
   前記第１の導電配線構造の一部上及び前記第２の導電配線構造の一部上に配置されたレジスト材料の上に配置された磁石であり、当該磁石が前記キャビティを覆って配置され、前記レジスト材料が前記キャビティを横切って配置されていない、磁石と、
   を有する構造体。
9. 当該構造体は、センサ集積パッケージの一部を有する、請求項８に記載の構造体。
10. 前記センサ集積パッケージは、ジャイロスコープ又は加速度計の少なくとも一方を有する、請求項９に記載の構造体。
11. 前記第１及び第２の導電配線構造の少なくとも一方が、センサデバイスのアンカー構造に結合される、請求項８に記載の構造体。
12. 前記磁石は、約１ｍｍよりも小さいＺ高さを有する、請求項８に記載の構造体。
13. 前記マイクロエレクトロニクス構造に通信可能に結合された通信チップと、
    前記通信チップに通信可能に結合されたＤＲＡＭと、
    を有するシステム、を更に有する請求項８に記載の構造体。
14. 前記第１及び第２の導電配線構造は、センサデバイスのビーム構造と結合される、請求項８に記載の構造体。
15. 前記磁石は、前記ビームの電磁誘導偏向を生成する磁界を提供することができる、請求項１４に記載の構造体。
16. マイクロエレクトロニクスパッケージ構造を形成する方法であって、
    基板コアを用意し、該基板コア上に第１及び第２の導電配線構造が配置され、
    前記第１及び前記第２の導電配線構造の一部上にレジスト材料を形成し、
    前記第１の導電配線構造と前記第２の導電配線構造との間にキャビティを形成し、且つ
    前記レジスト材料上に磁石を配置し、該磁石は、前記キャビティを覆って配置され、前記レジスト材料は前記キャビティを横切って配置されない、
    ことを有する方法。
17. 前記マイクロエレクトロニクスパッケージ構造は、センサ集積パッケージの一部を有する、請求項１６に記載の方法。
18. 前記キャビティは、前記第１及び前記第２の導電配線構造の各々の一部上に前記レジストが配置された後に形成される、請求項１６に記載の方法。
19. 前記磁石を配置することは更に、
    誘電体層の中に複数の磁石を形成して、再構成された磁石構造を形成し、且つ
    前記再構成された磁石構造を前記キャビティの上に配置する
    ことを有する、請求項１６に記載の方法。
20. 前記磁石は、約１ｍｍよりも小さいＺ高さを有する、請求項１６に記載の方法。
21. 前記第１及び第２の導電配線構造は、前記センサ集積パッケージと結合されるセンサデバイスのビーム構造と結合される、請求項１７に記載の方法。
22. 前記磁石は、前記ビームの電磁誘導偏向を生成する磁界を提供することができる、請求項２１に記載の方法。

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