JPH09237847A - 電子構成品密閉構造体 - Google Patents
電子構成品密閉構造体Info
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- JPH09237847A JPH09237847A JP8327099A JP32709996A JPH09237847A JP H09237847 A JPH09237847 A JP H09237847A JP 8327099 A JP8327099 A JP 8327099A JP 32709996 A JP32709996 A JP 32709996A JP H09237847 A JPH09237847 A JP H09237847A
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- Japan
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- walls
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/0032—Packages or encapsulation
- B81B7/0045—Packages or encapsulation for reducing stress inside of the package structure
- B81B7/0051—Packages or encapsulation for reducing stress inside of the package structure between the package lid and the substrate
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
- H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気密シール電子デバイスのベースにキャップ
を接合する際に生じる応力の集中を低減して気密シール
性を向上させ、電子デバイスの所期の性能を達成する。 【解決手段】 電子構成品の機密シールは、横方向に延
在する壁を備えたベース部分を有するキャップを含む。
前記壁はそれらの間で電子構成品を収容する主チャンバ
を画成する。前記横方向に延在する壁の端部に空洞が形
成され、該端部を第1と第2の領域に分割する。キャッ
プは前記第1と第2の領域においてベースに気密シール
され、そのため主チャンバと前記空洞、すなわち二次チ
ャンバは個別に気密され、そのため主チャンバの気密シ
ールが損われる前に二次チャンバの気密シールの損傷が
発生し、これは漏洩検出器で検出されるため気密シール
の信頼性が向上する。
を接合する際に生じる応力の集中を低減して気密シール
性を向上させ、電子デバイスの所期の性能を達成する。 【解決手段】 電子構成品の機密シールは、横方向に延
在する壁を備えたベース部分を有するキャップを含む。
前記壁はそれらの間で電子構成品を収容する主チャンバ
を画成する。前記横方向に延在する壁の端部に空洞が形
成され、該端部を第1と第2の領域に分割する。キャッ
プは前記第1と第2の領域においてベースに気密シール
され、そのため主チャンバと前記空洞、すなわち二次チ
ャンバは個別に気密され、そのため主チャンバの気密シ
ールが損われる前に二次チャンバの気密シールの損傷が
発生し、これは漏洩検出器で検出されるため気密シール
の信頼性が向上する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に電子構成品用
ハーメチックシールに関し、特に、二次チャンバを有す
るシール装置に関する。
ハーメチックシールに関し、特に、二次チャンバを有す
るシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】気密シールされた電子デバイスは周知で
ある。そのようなデバイスの最も単純な形態には電子デ
バイスを受け入れる空洞と、金属蓋とを備えたセラミッ
クパッケージがある。蓋は気密シールを達成するために
適所ではんだ付けされる。最近、特にマイクロ電子、機
械システム(MEMS)用に、より小型で、より局所的
な気密マイクロチャンバを提供するための種々の試みが
なされてきた。典型的には、一般にキャップと称される
シリコンの微小機械加工がなされた構造体が熱圧縮ある
いはアノード接合技術により当該デバイス上に接合され
る。
ある。そのようなデバイスの最も単純な形態には電子デ
バイスを受け入れる空洞と、金属蓋とを備えたセラミッ
クパッケージがある。蓋は気密シールを達成するために
適所ではんだ付けされる。最近、特にマイクロ電子、機
械システム(MEMS)用に、より小型で、より局所的
な気密マイクロチャンバを提供するための種々の試みが
なされてきた。典型的には、一般にキャップと称される
シリコンの微小機械加工がなされた構造体が熱圧縮ある
いはアノード接合技術により当該デバイス上に接合され
る。
【0003】この方法に係わる1つの問題は、キャップ
の接合に起因する応力が当該デバイスの性能すなわち作
動特性を低下させる可能性があることである。この応力
が温度に左右されることは、例えばセンサやアクチュエ
ータのような多くのMEMS用途に対して極めて重大で
ある。さらに、応力が介在する場合のそのような構造体
の温度サイクルによって最終的にハーメチックシールを
故障させることがありうる。一旦、漏洩が発生すると、
当該デバイスの機能特性あるいはその較正が変化する可
能性がある。
の接合に起因する応力が当該デバイスの性能すなわち作
動特性を低下させる可能性があることである。この応力
が温度に左右されることは、例えばセンサやアクチュエ
ータのような多くのMEMS用途に対して極めて重大で
ある。さらに、応力が介在する場合のそのような構造体
の温度サイクルによって最終的にハーメチックシールを
故障させることがありうる。一旦、漏洩が発生すると、
当該デバイスの機能特性あるいはその較正が変化する可
能性がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、応力を直接低
減させることにより気密接合の品質を向上させることが
望ましい。さらに、ハーメチックシールの完全さの変化
を検出、すなわちモニタする技術は極めて望ましい。
減させることにより気密接合の品質を向上させることが
望ましい。さらに、ハーメチックシールの完全さの変化
を検出、すなわちモニタする技術は極めて望ましい。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は横方向に延在す
る壁を備えたベース部分を有するキャップを提供するこ
とにより従来の関連技術の欠点を克服する。横方向に延
在する壁はその間に主チャンバを画成する。横方向に延
在する壁の端部に空洞が形成され1個以上の二次チャン
バを画成し、横方向に延在する壁の端部を第1の領域と
第2の領域とに分割する。キャップは横方向に延在する
壁の第1と第2の領域においてベースに気密シールされ
る。第1の領域と第2の領域との双方は気密シールさ
れ、二次チャンバを主チャンバと、当該デバイスが使用
される環境とからシールする。
る壁を備えたベース部分を有するキャップを提供するこ
とにより従来の関連技術の欠点を克服する。横方向に延
在する壁はその間に主チャンバを画成する。横方向に延
在する壁の端部に空洞が形成され1個以上の二次チャン
バを画成し、横方向に延在する壁の端部を第1の領域と
第2の領域とに分割する。キャップは横方向に延在する
壁の第1と第2の領域においてベースに気密シールされ
る。第1の領域と第2の領域との双方は気密シールさ
れ、二次チャンバを主チャンバと、当該デバイスが使用
される環境とからシールする。
【0006】本発明の利点は、二次チャンバを追加する
ことによりキャップの外壁が薄くされているので、壁構
造体がより柔軟とされ、従って、シリコン構造体におけ
る局所的な非均一性にも適合しうることである。
ことによりキャップの外壁が薄くされているので、壁構
造体がより柔軟とされ、従って、シリコン構造体におけ
る局所的な非均一性にも適合しうることである。
【0007】本発明の別の利点は、応力を消散させる領
域が増えるため、従来の気密キャップと比して応力が低
下することである。
域が増えるため、従来の気密キャップと比して応力が低
下することである。
【0008】本発明のさらに別の利点は、チャンバの完
全性をモニタするため二次チャンバが各種の受動的ある
いは能動的デバイスを包含しうることである。
全性をモニタするため二次チャンバが各種の受動的ある
いは能動的デバイスを包含しうることである。
【0009】本発明のこれら、およびその他の目的、利
点および特徴は添付図面を参照して以下の説明を読むと
当該技術分野の専門家には明らかとなる。
点および特徴は添付図面を参照して以下の説明を読むと
当該技術分野の専門家には明らかとなる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1を参照すれば、電子構造体を
密閉するために用いるキャップ10が示されている。前
記キャップ10は横方向に延在する壁14を備えたベー
ス部分12を有する。一例として、4個の横方向に延在
する壁が示されている。しかしながら、壁は何個用いて
もよい。各壁14は、共平面が好ましい端部16を有す
る。壁14によって画成される主チャンバ18は電子構
成品を密閉するために用いられる。空洞20が横方向に
延在する壁14の端部16に形成されている。各端部1
6は該端部16において連続して接続された二次チャン
バを形成する空洞を有することが好ましい。空洞20は
端部16の表面積を減少させる寸法とされることが好ま
しい。主チャンバ18の容積と概ね同じ容積を有する空
洞が望ましい結果を提供することが判明した。
密閉するために用いるキャップ10が示されている。前
記キャップ10は横方向に延在する壁14を備えたベー
ス部分12を有する。一例として、4個の横方向に延在
する壁が示されている。しかしながら、壁は何個用いて
もよい。各壁14は、共平面が好ましい端部16を有す
る。壁14によって画成される主チャンバ18は電子構
成品を密閉するために用いられる。空洞20が横方向に
延在する壁14の端部16に形成されている。各端部1
6は該端部16において連続して接続された二次チャン
バを形成する空洞を有することが好ましい。空洞20は
端部16の表面積を減少させる寸法とされることが好ま
しい。主チャンバ18の容積と概ね同じ容積を有する空
洞が望ましい結果を提供することが判明した。
【0011】キャップ10はシリコン、ガラスあるいは
セラミック材の一片から微小加工することが好ましい。
セラミック材の一片から微小加工することが好ましい。
【0012】さて図2を参照すれば、ベース22は、例
えば図示したチルトプレート コンデンサ、あるいは集
積回路のような電子構造体24を収容するために用いら
れる。ベース22はパイレックス(pyrex) のような基板
である。パイレックスはシリコン製キャップ14と異な
る熱膨張係数を有している。空洞20に対応する領域が
二点鎖線で示されている。電子構造体24は、該電子構
造体24をキャップの外部と接続するために用いる接触
パッド28を有する。ゲッタ合金30は二次チャンバに
意図的に差圧を導入するために空洞20と整合させるこ
とができる。ゲッタ合金30は該ゲッタ合金30を付勢
させるための接触パッド32を有する。
えば図示したチルトプレート コンデンサ、あるいは集
積回路のような電子構造体24を収容するために用いら
れる。ベース22はパイレックス(pyrex) のような基板
である。パイレックスはシリコン製キャップ14と異な
る熱膨張係数を有している。空洞20に対応する領域が
二点鎖線で示されている。電子構造体24は、該電子構
造体24をキャップの外部と接続するために用いる接触
パッド28を有する。ゲッタ合金30は二次チャンバに
意図的に差圧を導入するために空洞20と整合させるこ
とができる。ゲッタ合金30は該ゲッタ合金30を付勢
させるための接触パッド32を有する。
【0013】また、漏洩検出器34を二次チャンバに組
み込むことができる。漏洩検出器34は、圧力センサ、
腐蝕試験構造体、湿気センサ、あるいは気密シールにお
ける漏洩を検出するその他の方法でよい。接触パッド3
6が漏洩検出器34をキャップ10の外部と接続する。
み込むことができる。漏洩検出器34は、圧力センサ、
腐蝕試験構造体、湿気センサ、あるいは気密シールにお
ける漏洩を検出するその他の方法でよい。接触パッド3
6が漏洩検出器34をキャップ10の外部と接続する。
【0014】二次チャンバはまた、信号を処理する信号
調整回路を有するようにしうる。多くの信号処理回路は
例えば濾波のような処理を含みうる。
調整回路を有するようにしうる。多くの信号処理回路は
例えば濾波のような処理を含みうる。
【0015】さて、図3を参照すれば、ベース22に対
して気密シールされたキャップの断面図が示されてい
る。典型的には、気密シールはアノード接合により提供
されるか、あるいは熱圧縮接合により形成される。キャ
ップ10とベース22とは熱膨張係数の異なる材料から
作られているため、端部16に応力が蓄積される。空洞
20を追加することにより、横方向に延在する壁14は
応力を消散できるようさらに可撓性となる。外方に横方
向に延在する壁14が可撓性のため、ベース22が平坦
でなくても補正できる。
して気密シールされたキャップの断面図が示されてい
る。典型的には、気密シールはアノード接合により提供
されるか、あるいは熱圧縮接合により形成される。キャ
ップ10とベース22とは熱膨張係数の異なる材料から
作られているため、端部16に応力が蓄積される。空洞
20を追加することにより、横方向に延在する壁14は
応力を消散できるようさらに可撓性となる。外方に横方
向に延在する壁14が可撓性のため、ベース22が平坦
でなくても補正できる。
【0016】図4と図5とを参照すれば、図1に対応す
る構造体が示されている。端部16′を有するキャップ
10′は2個の空洞20′を備えたものとして示されて
いる。各空洞20′あるいはそのいずれかは漏洩を検出
するため、該空洞に差圧を導入する漏洩検出手段あるい
はゲッタ合金を有するようにしうる。追加の空洞20′
を追加することにより、横方向に延在する壁14′はさ
らに可撓性となり応力を低下させ、ベース22′の非平
坦性に対する相容性をさらに向上させる。そのような構
造体はまた、主チャンバ18′が破壊されるにはその前
に双方のチャンバを破壊せねばならぬため密閉の信頼性
を向上させる。
る構造体が示されている。端部16′を有するキャップ
10′は2個の空洞20′を備えたものとして示されて
いる。各空洞20′あるいはそのいずれかは漏洩を検出
するため、該空洞に差圧を導入する漏洩検出手段あるい
はゲッタ合金を有するようにしうる。追加の空洞20′
を追加することにより、横方向に延在する壁14′はさ
らに可撓性となり応力を低下させ、ベース22′の非平
坦性に対する相容性をさらに向上させる。そのような構
造体はまた、主チャンバ18′が破壊されるにはその前
に双方のチャンバを破壊せねばならぬため密閉の信頼性
を向上させる。
【0017】当該技術分野の専門家には明らかなよう
に、本発明について数種の修正が可能であるが、それら
の修正は依然として特許請求の範囲内に含まれる。例え
ば、チャンバの寸法や形状、並びにキャップおよびベー
スの材質を変更することができる。
に、本発明について数種の修正が可能であるが、それら
の修正は依然として特許請求の範囲内に含まれる。例え
ば、チャンバの寸法や形状、並びにキャップおよびベー
スの材質を変更することができる。
【図1】本発明による微小加工したキャップの斜視図。
【図2】本発明による基板の上面図。
【図3】基板に接合されたキャップの断面図。
【図4】本発明によるキャップの代替実施例の図。
【図5】本発明の代替実施例の断面図。
10 キャップ 12 ベース部分 14 横壁 16 横壁の端部 18 主チャンバ 20 空洞 22 ベース 24 電子構造体 30 ゲッタ合金 34 漏洩検出器
Claims (3)
- 【請求項1】 横方向に延在する壁であって、ある厚さ
と端部とを有し、その中に電子構成品を収容する主チャ
ンバを画成する壁を備えたベース部分を有するキャップ
と、 前記の横方向に延在する壁の端部に形成され、二次チャ
ンバを画成することによって前記端部を第1の領域と第
2の領域とに分割する空洞と、 ベースとを含み、 前記第1の領域と前記第2の領域とが各々前記ベースと
共に気密シールを形成することを特徴とする電子構成品
用密閉構造体。 - 【請求項2】 前記シールの1個の故障を検出するため
に前記空洞内に配置された検出手段をさらに含むことを
特徴とする請求項1に記載の密閉構造体。 - 【請求項3】 前記空洞が前記キャップの端部内に連続
状に延在している請求項1に記載の密閉構造体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US606929 | 1996-02-26 | ||
US08/606,929 US5837935A (en) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | Hermetic seal for an electronic component having a secondary chamber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09237847A true JPH09237847A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=24430112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8327099A Pending JPH09237847A (ja) | 1996-02-26 | 1996-12-06 | 電子構成品密閉構造体 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5837935A (ja) |
EP (1) | EP0794558A1 (ja) |
JP (1) | JPH09237847A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2010500926A (ja) * | 2006-04-06 | 2010-01-14 | フラウンホーファー・ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ | 異なる内圧及び/又は異なるガス組成物を有する空間部を少なくとも2個有するマイクロメカニクスのケーシング及びその製造方法 |
JP2012051106A (ja) * | 2001-07-20 | 2012-03-15 | Saes Getters Spa | マイクロマシーン |
WO2020100208A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、半導体装置のリーク検査方法 |
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US6711318B2 (en) | 2001-01-29 | 2004-03-23 | 3M Innovative Properties Company | Optical switch based on rotating vertical micro-mirror |
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