JP6193480B2 - 微小電気機械システムデバイスパッケージおよび微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法 - Google Patents
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Description
A)上記の微小電気機械システムデバイスパッケージを提供するステップと、
B)パッケージを封止するステップと、
C)非蒸発可能ゲッタ材料を活性化するステップとを含む。
A1)基板を提供するサブステップと、
A2)非蒸発可能ゲッタ材料の膜を第1の基板面上に配置するサブステップとを含む。
微小電気機械システムデバイスパッケージの例を以下の概略図に示す。図中の例は、例示にすぎず、本発明の範囲を特定の詳細に限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。図中、個々の構成要素は参照番号で示され得る。しかし、明確性のために、繰返し現れる構成要素は重複して示されないこともある。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
微小電気機械システムデバイスパッケージであって、
第1の基板面および前記第1の基板面と反対側の第2の基板面を有する基板を備え、前記第1の基板面上には第1および第2のコネクタパッドが配置されており、前記パッケージはさらに、
MEMSデバイスを備え、前記MEMSデバイスは、前記MEMSデバイスの表側に配置された第1および第2の接触パッドを有し、前記MEMSデバイスは、前記表側が前記第1の基板面に対向し、前記第1および第2の接触パッドが前記第1および第2のコネクタパッドと電気的に相互接続されることにより、前記MEMSデバイスと前記第1の基板面との間に中間スペースを形成するように、前記第1の基板面上にフリップチップ技術で取付けられており、前記パッケージはさらに、
前記中間スペース内に少なくとも部分的に、前記第1の基板面上に配置された非蒸発可能ゲッタ材料の膜と、
カバー構造とを備え、前記カバー構造は、前記第1の基板面を封止し、前記第1の基板面と前記カバー構造との間で前記MEMSデバイスを囲むことによって、前記MEMSデバイスを封入する、MEMSデバイスパッケージ。
[C2]
前記第2の基板面上に配置された第3および第4のコネクタパッドをさらに含み、前記第3のコネクタパッドは、前記第1のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、前記第4のコネクタパッドは、前記第2のコネクタパッドと電気的に相互接続されている、C1に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C3]
前記基板は、少なくとも1つのセラミック層を含む、C1または2に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C4]
前記基板は、スタックを有するセラミックデバイスを含み、前記スタックは、少なくとも2つのセラミック層と、前記スタックにおいて前記セラミック層間に配置された少なくとも1つの電極層とからなる、C1〜3のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C5]
前記基板はさらに、前記第1の基板面上に配置された第5および第6のコネクタパッドと、前記第2の基板面上に配置された第7および第8のコネクタパッドとを含み、前記第7のコネクタパッドは、前記第5のコネクタパッドと電気的に相互接続され、前記第8のコネクタパッドは、前記第6のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜は、前記第5および第6のコネクタパッドと電気的に相互接続されている、C1〜4のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C6]
前記カバー構造は、前記第1の基板面を気密封止する、C1〜5のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C7]
前記カバー構造は、ポリマー膜を含む第1の被膜を含み、前記第1の被膜は、第1の周辺領域において前記第1の基板面を封止し、前記第1の基板面と前記ポリマー膜との間で前記MEMSデバイスを囲む、C1〜6のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C8]
前記カバー構造は、少なくとも1つのさらなる被膜を含み、前記少なくとも1つのさらなる被膜は、前記ポリマー膜上に配置され、前記第1の周辺領域の周りの第2の周辺領域において前記第1の基板面を封止し、前記第1の基板面と、前記ポリマー膜と、前記少なくとも1つのさらなる被膜との間で前記MEMSデバイスを囲む、C7に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C9]
前記少なくとも1つのさらなる被膜は、金属製被膜、酸化ケイ素被膜、窒化ケイ素被膜またはこれらの組合せを含む、C8に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C10]
前記非蒸発可能ゲッタ材料は、Zr、V、Ti、Fe、またはこれらの組合せを含む、C1〜9のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C11]
前記MEMSデバイスは、SAWデバイス、BAW共振器およびFBAR共振器からなる群から選択される、C1〜10のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
[C12]
微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法であって、
A)C1〜11のいずれか1項に記載の微小電気機械システムデバイスパッケージを提供するステップと、
B)前記パッケージを封止するステップと、
C)前記非蒸発可能ゲッタ材料を活性化するステップとを備える、方法。
[C13]
前記方法ステップA)は、
A1)前記基板を提供するサブステップと、
A2)前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を前記第1の基板面上に配置するサブステップとを含む、C12に記載の方法。
[C14]
前記方法ステップA2)は、前記非蒸発可能ゲッタ材料のスパッタ堆積、物理蒸着、プリンティング、ディップコーティングまたはスピンコーティングを含む、C13に記載の方法。
[C15]
前記方法ステップA2)はさらに、A2′)前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜をパターニングするサブステップを含む、C13または14に記載の方法。
[C16]
前記サブステップA2′)はさらに、
A2″)前記第1の基板面を露出させる開口を有するマスキング層を前記第1の基板面上に配置し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を配置後前記マスキング層を除去するサブステップと、
A2″′)配置後、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜をエッチングすることによって、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を構造化するサブステップとの少なくとも1つを含む、C15に記載の方法。
[C17]
前記方法ステップB)および/または方法ステップC)において真空が維持される、C12〜16のいずれか1項に記載の方法。
[C18]
前記方法ステップC)は、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を150℃〜500℃の間、好ましくは200℃〜400℃の間の温度で熱活性化することを含む、C12〜17のいずれか1項に記載の方法。
[C19]
前記第5、第6、第7および第8のコネクタパッドが存在し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を熱活性化することは、前記コネクタパッドを介して前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜に電流を印加することを含む、C18に記載の方法。
Claims (17)
- 微小電気機械システムデバイスパッケージであって、
第1の基板面および前記第1の基板面と反対側の第2の基板面を有し、前記第1の基板上に配置された第1および第2のコネクタパッドを有する基板、第3のコネクタパッドが前記第1のコネクタパッドと電気的に相互接続され、第4のコネクタパッドが前記第2のコネクタパッドと電気的に相互接続される、と、
MEMSデバイスの表側に配置された第1および第2の接触パッドを有する前記MEMSデバイス、ここにおいて、前記MEMSデバイスは、前記第1の基板面上にフリップチップ技術で取付けられ、前記表側が前記第1の基板面に対向し、前記第1および第2の接触パッドが前記第1および第2のコネクタパッドと電気的に相互接続されることにより、前記MEMSデバイスと前記第1の基板面との間に中間スペースを形成する、と、
前記中間スペース内に少なくとも部分的に、前記第1の基板面上に配置された非蒸発可能ゲッタ材料の膜と、
前記第1の基板面を封止し、前記第1の基板面とカバー構造との間で前記MEMSデバイスを囲むことによって、前記MEMSデバイスを封入する前記カバー構造と
を備え、前記基板はさらに、前記第1の基板面上に配置された第5および第6のコネクタパッドと、前記第2の基板面上に配置された第7および第8のコネクタパッドとを含み、前記第7のコネクタパッドは、前記第5のコネクタパッドと電気的に相互接続され、前記第8のコネクタパッドは、前記第6のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜は、前記第5および第6のコネクタパッドと電気的に相互接続されている、MEMSデバイスパッケージ。 - 前記基板は、少なくとも1つのセラミック層を含む、請求項1に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記基板は、少なくとも2つのセラミック層と、スタックにおいて前記セラミック層間に配置された少なくとも1つの電極層とからなる前記スタックを有するセラミックデバイスを含む、請求項1〜2のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記カバー構造は、前記第1の基板面を気密封止する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記カバー構造は、第1の周辺領域において前記第1の基板面を封止し、前記第1の基板面とポリマー膜との間で前記MEMSデバイスを囲む前記ポリマー膜を含む第1の被膜を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記カバー構造は、前記ポリマー膜上に配置され、前記第1の周辺領域の周りの第2の周辺領域において前記第1の基板面を封止し、前記第1の基板面と、前記ポリマー膜と、少なくとも1つのさらなる被膜との間で前記MEMSデバイスを囲む、前記少なくとも1つのさらなる被膜を含む、請求項5に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記少なくとも1つのさらなる被膜は、金属製被膜、酸化ケイ素被膜、窒化ケイ素被膜またはこれらの組合せを含む、請求項6に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記非蒸発可能ゲッタ材料は、Zr、V、Ti、Fe、またはこれらの組合せを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 前記MEMSデバイスは、SAWデバイス、BAW共振器およびFBAR共振器からなる群から選択される、請求項1〜8のいずれか1項に記載のMEMSデバイスパッケージ。
- 微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法であって、
A)請求項1〜9のいずれか1項に記載の前記微小電気機械システムデバイスパッケージを提供するステップと、
B)前記パッケージを封止するステップと、
C)前記非蒸発可能ゲッタ材料を活性化するステップと
を含む、方法。 - 前記方法ステップA)は、
A1)前記基板を提供するサブステップと、
A2)前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を前記第1の基板面上に配置するサブステップと
を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記方法ステップA2)は、前記非蒸発可能ゲッタ材料のスパッタ堆積、物理蒸着、プリンティング、ディップコーティングまたはスピンコーティングを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記方法ステップA2)はさらに、A2′)前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜をパターニングするサブステップを含む、請求項11または12に記載の方法。
- 前記サブステップA2′)はさらに、
A2″)前記第1の基板面を露出させる開口を有するマスキング層を前記第1の基板面上に配置し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を配置後前記マスキング層を除去するサブステップと、
A2″′)配置後、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜をエッチングすることによって、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を構造化するサブステップと
の少なくとも1つを含む、請求項13に記載の方法。 - 前記方法ステップB)および/または方法ステップC)において真空が維持される、請求項10〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法ステップC)は、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を150℃〜500℃の間、好ましくは200℃〜400℃の間の温度で熱活性化することを含む、請求項10〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第5、第6、第7および第8のコネクタパッドが存在し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を熱活性化することは、前記コネクタパッドを介して前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜に電流を印加することを含む、請求項16に記載の方法。
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