JP5574970B2 - Memsパッケージおよび該memsパッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
AF CHの上側の面の電気接続パッド
AN 空隙
AP 被覆プレート
AW 被覆ウェーハ
BES 構成要素構造
BU バンプ
CH チップ
CW チップウェーハ
GM 金属ベース
GR 電気プレートレジスト
HR 中空室
KO 電気コンタクト
ME 金属部
MP MEMSパッケージ
MS MEMS構造
RS フレーム構造
TL 離隔線
VS 接続構造
VT 凹部
Claims (28)
- MEMS構造および電気接続パッドをその上側の面に有する、少なくとも一つのチップと、
少なくとも20GPaの弾性モジュールを有する被覆プレートと、
ポリマーおよび最大で5GPaの弾性モジュールを有する材料を含有し、前記MEMS構造を収容する閉鎖された中空室が形成されるように、チップと被覆プレートとの間に配置されるフレーム構造と、
前記チップから離れて向いている前記被覆プレートの外側の面に配置されており、はんだ付け可能または接合可能である、電気コンタクトと、
電気伝導的に、前記電気接続パッドを前記電気コンタクトに接続する、電気接続構造と、
を備え、
前記電気接続構造は、フリップチップ実装構造を含まず、前記チップおよび前記被覆プレートのいずれかの表面上と前記中空室の外側の前記フレーム構造との間を通っており、
前記中空室内部は、前記被覆プレートまたは前記チップを貫通し導電性材料によって満たされる穿孔がない構造において構成されることを特徴とするMEMSパッケージ。 - 前記被覆プレートは、ガラス、セラミック、結晶もしくは多結晶組成物、または、半導体から選択され、硬化している、電気的に絶縁している、または、半導体である材料の、少なくとも一つの層を備えることを特徴とする請求項1に記載のMEMSパッケージ。
- 前記被覆プレートは、前記チップと同様の材料で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のMEMSパッケージ。
- 前記フレーム構造は、フォトパターン可能である材料から構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気接続構造は、前記被覆プレートの側面の端部を迂回して通ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気接続構造は、前記被覆プレートを貫通して通ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気コンタクトは、前記チップの下側の面に配置されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気接続構造は、前記フレーム構造を貫通して通る部分を含むことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 少なくとも前記MEMSパッケージの一つの側面において、前記チップの端部が前記被覆プレートの端部に対して後退しており、
前記電気接続構造は、少なくとも一部において、前記チップに対向している前記被覆プレートの表面および前記チップの背面に位置している、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載のMEMSパッケージ。 - 少なくとも前記MEMSパッケージの一つの側面において、前記被覆プレートの端部が、前記チップの端部に対して後退しており、
前記電気接続構造は、少なくとも一部において、前記チップの上側の面、および、前記被覆プレートの外側の面に位置している、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項5又は6に記載のMEMSパッケージ。 - 前記電気接続構造は、少なくとも一部において、前記チップに対向している前記被覆プレートの表面に位置していることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- さらなる構成要素構造が、前記中空室内における、前記チップに対向している前記被覆プレートの表面に配置されていることを特徴とする請求項11に記載のMEMSパッケージ。
- 前記チップおよび前記被覆プレートは、タンタル酸リチウムから製造されていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記フレーム構造は、湾曲または屈曲の複合に対応する経路を有することを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気接続構造は前記被覆プレートを貫通して通り、前記被覆プレートは前記フレーム構造の領域において導電性材料によって満たされる複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項6ないし14のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記フレーム構造の材料は、前記チップ表面に関して垂直に、好適な異方導電性を示す材料から構成されていることを特徴とする請求項1ないし15のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記異方導電性材料は、導電性粒子によって満たされている圧縮性材料を含有することを特徴とする請求項16に記載のMEMSパッケージ。
- 前記フレーム構造により取り囲まれている前記中空室内に支持構造が配置され、前記支持構造は前記被覆プレートおよび前記チップにおいて支持されていることを特徴とする請求項1ないし17のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記チップの上側の面に、導電性金属構成要素構造が配置されており、
前記構成要素構造は、不動態被膜によって覆われている、
ことを特徴とする請求項1ないし18のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。 - 前記不動態の厚さは、最大で100nmであることを特徴とする請求項19に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気接続構造は、前記チップの上側の面を通る部分と、前記中空室内において前記電気接続パッドに接続し、前記フレーム構造と前記チップの間を抜けて前記MEMSパッケージの外側の表面へと通ずる部分と、を備えることを特徴とする請求項1ないし20のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 水分の拡散を阻害する無機コーティングを、内部および/または外部へ対向する前記フレーム構造の側面の領域に適用することを特徴とする請求項1ないし21のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気コンタクトを有する前記MEMSパッケージの外側の領域上に、放熱に供する広領域の熱パッドをさらに適用することを特徴とする請求項1ないし22のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記熱パッドは、前記チップまたは前記被覆プレートを通過する熱バイアスと接続していることを特徴とする請求項23に記載のMEMSパッケージ。
- 前記電気接続構造は、前記中空室の中を通り、前記電気接続パッドを前記被覆プレートの内側の面の金属部に接続する部分を有することを特徴とする請求項1ないし24のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 前記MEMS構造は、SAW構成要素、FBAR構成要素、マイクロメカニカル加速度センサ、ジャイロセンサ、マイクロフォンおよび圧力センサから選択される構成要素に具現化されることを特徴とする請求項1ないし25のいずれか1項に記載のMEMSパッケージ。
- 個々のチップにシンギュレーションすることが可能であり、その上側の面に前記チップごとのMEMS構造および電気接続パッドを有するチップウェーハのその上側の面においてフレーム構造が供給され、
前記フレーム構造は、前記フレーム構造によって取り囲まれた領域の外側に前記電気接続パッドの一部が残るような広さの環形状において、MEMS構造を前記チップごとに取り囲み、
前記フレーム構造上に位置し、機械的に前記フレーム構造に接続されるように、被覆ウェーハを前記チップウェーハの上に配置し、
シンギュレーションされうるそれぞれの前記チップが、自身のシンギュレーションされた被覆によって覆われたままの状態となるよう、前記被覆ウェーハを、ソーイングラインにそって上方から、実質上平行に、個々の前記チップに割り当てられた前記フレーム構造の間を切り離し、
前記チップごとにそれぞれの被覆の上側の面のコンタクトへ前記電気接続パッドを接続する、電気接続構造をつくる、
ことを特徴とする請求項1ないし26のいずれか1項に記載のMEMSパッケージを製造する方法。 - 凹部のパターンが生ずるよう、前記チップウェーハ上に配置される前の、前記チップウェーハに対向する表面の前記被覆ウェーハに、前記ソーイングラインにそって切り込みを入れ、
工程において、前記凹部が露出し、かつ前記被覆ウェーハの全ての材料が前記ソーイングラインの領域で取り除かれるまでに、前記被覆ウェーハを前記チップウェーハに接続した後、前記被覆ウェーハを離隔目的のために背面からグラインドする、
ことを特徴とする請求項27に記載の方法。
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