KR20150145413A

KR20150145413A - 센서 패키지 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20150145413A
Application number: KR1020140074747A
Authority: KR
Inventors: 박흥우; 김선호; 한종우
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2015-12-30
Also published as: CN105293426A

Abstract

본 발명은 제조가 용이하고 저온 공정이 가능한 센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지는, 내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고 일면에 적어도 하나의 전극이 형성된 베이스, 상기 베이스를 일면에 결합되어 상기 질량체가 배치된 공간을 밀봉하는 상부 캡, 및 상기 베이스와 상기 상부 캡을 상호 접합하는 폴리머 재질의 접합 부재를 포함할 수 있다.

Description

센서 패키지 및 그 제조 방법{SENSOR PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 멤스(MEMS) 센서를 갖는 센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

로봇, 각종 정밀 기기 등, 산업상의 다양한 분야에 있어서 가속도 센서가 넓게 이용되고 있으며, 최근에는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술을 이용한 반도체 가속도 센서의 수요가 급증하고 있다.

반도체 가속도 센서는 일반적으로 세라믹 제의 패키지 내부 수납 공간에 센서부분을 이루는 질량체가 수납되는 구성을 가진다. 또한, 질량체의 보호를 위해, 캡(cap)을 이용하여 수납 공간을 밀폐한다.

종래의 반도체 가속도 센서는 일반적으로 금속 계열의 접합재나 유테틱(Eutectic)　계열의 접합제를 이용하여 캡을 패키지 몸체에 접합한다. 그런데 상기한 접합제들의 경우 고온에서 제조 공정이 진행되어야 하므로 제조 과정이 복잡하며, 높은 온도에 의해 제품의 신뢰성도 저하되고 있다.

일본공개특허공보 제2001-337105호

본 발명의 목적은 제조가 용이하고 저온 공정이 가능한 센서 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지는, 내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고 일면에 적어도 하나의 전극이 형성된 베이스, 상기 베이스를 일면에 결합되어 상기 질량체가 배치된 공간을 밀봉하는 상부 캡, 및 상기 베이스와 상기 상부 캡을 상호 접합하는 폴리머 재질의 접합 부재를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상부 캡의 제1 측면은, 상기 상부 캡의 상부면에서 수직하게 형성되는 제1 경사면과, 상기 제1 경사면의 하단에서 하부로 갈수록 상기 전극 측으로 확장되는 제2 경사면을 포함할 수 있다.

또한, 상기한 센서 패키지를 이를 제조하는 방법은, 내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고 일면에 적어도 하나의 전극과 배선패턴이 형성된 베이스를 준비하는 단계, 반도체 공정을 통해 상기 베이스 일면에 폴리머 재질의 접합 부재를 형성하는 단계, 및 상기 접합 부재에 상부 캡을 접합하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기한 각 단계들은 멤스(MEMS) 공정을 통해 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 센서 패키지 및 그 제조 방법은 웨이퍼 간의 접합 부재로 폴리머 재질을 이용하므로 저온에서 접합 공정을 수행할 수 있다. 따라서 제조 과정에서 센서 패키지에 가해지는 열 충격을 최소화할 수 있다.

또한 접합 부재에 의해 배선 패턴 간의 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 전체적인 패키지 크기도 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 센서 패키지의 분해사시도.
도 3 내지 도 8은 본 실시예에 따른 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센서 패키지의 분해사시도이다.

본 실시예에 따른 센서 패키지(100)는, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 공정을 통해 제조할 수 있는 가속도 센서 패키지일 수 있다. 따라서, 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 기반으로 형성된다.

본 실시예에 따른 센서 패키지(100)는 베이스(10)와, 베이스(10)의 내부 공간(13)에 설치되는 질량체(11)를 포함한다. 질량체(11)와 베이스(10)는 적어도 하나의 연결부(12)에 의해 연결된다.

질량체(11)는 반도체 칩이나 센서 칩일 수 있으며,

연결부(12)는 일단이 질량체(11)에 연결되고, 타단이 베이스(10)에 연결되며, 외력에 따른 가속도에 비례하여 진동하는 질량체(11)에 대해 스프링 역할을 수행한다.

또한 베이스(10)의 상부와 하부에는 베이스(10)의 내부 공간(13)을 밀폐하기 위해, 각각 커버 형태의 캡(20, 30)이 결합된다.

하부 캡(20)은 베이스(11)의 하부면에 결합되며 상부 캡(30)은 베이스(11)의 상부면에 결합된다. 여기서 베이스(10)의 내부 공간(13)이 관통 구멍 형태가 아닌 홈의 형태로 형성되는 경우, 하부 캡(20)은 생략될 수 있다.

베이스(10)의 상부면에는 적어도 하나의 전극(15)과 배선 패턴(17)이 형성될 수 있다. 전극(15)은 베이스(10)의 상부면 일측에 형성될 수 있으며, 내부 공간(13)과 최대한 이격 배치될 수 있다.

따라서 상부 캡(30)은 전극(15)이 외부로 노출되도록 전극(15)이 형성된 부분을 제외한 나머지 베이스(10)의 상부면을 덮도록 형성될 수 있다.

배선 패턴(17)은 베이스(10) 상에 회로를 형성하며, 전극(15)과 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 패턴(17)의 형성 위치는 베이스(10)의 상부면으로 한정되지 않으며, 필요에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 베이스(10)와 상부 캡(30), 하부 캡(20)은 모두 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 실시예에 있어서, 캡(20, 30)과 베이스(10)는 폴리머 재질의 접합 부재(40)에 의해 상호 접합된다.

캡(20, 30)과 베이스(10)를 상호 접합하기 위해 금속 재질의 접합 부재(40)를 이용하거나 유테틱(Eutectic) 접합을 이용할 수도 있으나, 이 경우 필수적으로 센서 패키지(100)에 고온이 가해진다.

그러나, 폴리머 재질을 이용하는 경우, 상대적으로 저온에서 공정 및 접합이 가능하므로 제조가 매우 용이하다.

한편, 접합 부재(40)로 폴리머 재질을 이용하는 경우, 습식 식각을 이용하기 어렵다는 단점이 있으나, 이는 후술되는 본 실시예의 제조 방법을 통해 해소할 수 있다.

본 실시예에 따른 접합 부재(40)는 예를 들어 에폭시 수지, 아크릴 수지, PHS(Polyhydroxy Styrene), 실리콘(Silicone), 및 페놀 수지 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스(10)와 상부 캡(30)을 용이하게 접합시킬 수 있는 폴리머 재질이라면 다양하게 이용될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 상부 캡(30)은 전극(15)과 인접하게 배치되는 제1 측면(35)이 경사면으로 형성된다. 또한 상부 캡(30)의 제1 측면(35)은 하부로 갈수록 전극(15)과 인접하게 확장된다.

보다 구체적으로, 상부 캡(30)의 제1 측면(35)은 상부 캡(30)의 상부면에서 수직하게 형성되는 제1 경사면(35a)과, 제1 경사면(35a)의 하단에서 하부로 갈수록 전극(15) 측으로 확장되는 제2 경사면(35b)을 포함한다.

이러한 형상은 센서 패키지(100)의 제조 과정에서 베이스(10)에 형성된 전극(15)을 외부로 노출시키기 위해 상부 캡(30)의 일부를 제거하는 공정을 통해 형성되는 형상으로, 후술되는 제조 방법에 의해 보다 명확하게 설명될 것이다.

한편, 상부 캡(30)의 제1 측면(35)이 상기한 바와 같이 경사면을 포함함에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이 전극(15)의 상부에는 와이어 본딩 장치의 노즐(P, capillary)이 와이어 본딩 공정에서 이동할 수 있는 최소한의 공간을 확보한다.

이처럼 본 실시예에 따른 센서 패키지(100)는 본딩 와이어 공정을 위한 공간을 확보하면서 동시에 전체적인 크기를 최소화할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 센서 패키지(100)는 질량체(11)가 외력의 가속도에 비례하여 진동할 때 발생하는 저항값의 변화에 따른 전기적 신호를 전극(15)을 통해 외부로 전송하며, 이에 외부(예컨대 신호 처리 장치)에서는 상기한 전기적 신호를 기반으로 하여 상기한 외력에 대응하는 가속도의 크기를 검출한다.

이어서, 본 실시예에 따른 센서 패키지(100)의 제조 방법을 설명한다.

도 3 내지 도 8은 본 실시예에 따른 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에 따른 센서 패키지의 제조 방법은 반도체 공정(예컨대 MEMS 공정)을 이용한다. 따라서 웨이퍼 상태에서 다수 개가 일률적으로 제조되고, 제조가 완료된 후 웨이퍼를 절단하여 개별적인 센서 패키지들로 형성한다.

먼저 도 3을 참조하면, 내부 공간(13)에 질량체(11)가 배치된 베이스(10)를 준비한다. 이때 질량체(11)는 연결부(도 2의 12)에 의해 베이스(10)에 연결되며, 베이스(10)의 일면에는 전극(15)과 배선 패턴(도 2의 17)이 형성된다.

전극(15)은 베이스(10)에 형성된 내부 공간(13)으로부터 일정거리 이격된 위치에 일렬로 형성될 수 있다.

이러한 베이스(10)는 웨이퍼(wafer)와 같은 반도체 기판(101, 이하 웨이퍼)를 준비하고, 웨이퍼의 내부를 부분적으로 식각함으로써 내부 공간(13)과 질량체(11), 연결체(12) 등을 형성할 수 있다.

한편, 하나의 웨이퍼(101)에는 다수의 베이스(10)들이 형성된다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 베이스들(10)은 개별 영역(A)별로 구분되어 하나의 웨이퍼(101) 상에 반복 배치된다.

이때, 인접하게 배치되는 두 개의 베이스(10)는 서로 마주보는 형태로 형성된다. 예를 들어, 웨이퍼(101) 상에서 연속적으로 배치되는 두 개의 베이스(10)는 절단선(C)을 기준으로 수직 대칭되는 형태로 형성된다.

여기서 절단선(C)은 후술되는 절단 공정에서 센서 패키지(100)를 개별화하기 위해 웨이퍼를 절단하는 선을 의미한다.

이어서 도 4에 도시된 바와 같이 베이스(10)의 하부에 하부 캡(20)을 접합한다. 하부 캡(20)은 베이스(10)와 마찬가지로 웨이퍼(201) 상태로 준비되어 베이스(10)가 형성된 웨이퍼(101)의 하부에 접합될 수 있다.

이때, 하부 캡(20)의 웨이퍼(201)에는 베이스(10)의 내부 공간(13)을 확장할 수 있는 홈(22)이 형성될 수 있다. 이러한 홈(22)은 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.

베이스(10)와 하부 캡(20)은 폴리머 재질의 접합 부재(40)에 의해 접합될 수 있다.

이어서 도 5에 도시된 바와 같이 상부 캡(30)을 베이스(10)에 부착한다. 상부 캡(30)도 베이스(10)와 마찬가지로 웨이퍼(301) 상태로 준비되어 베이스 웨이퍼(101)의 상부에 접합될 수 있다.

이에 웨이퍼를 적층하는 공정이 완료되며, 베이스 웨이퍼(101)의 하부와 상부에 각각 하부 캡 웨이퍼(201)와 상부 캡) 웨이퍼(301)가 적층된 적층 웨이퍼가 마련된다.

한편 상부 캡 웨이퍼(301)에도 베이스(10)의 내부 공간(13)을 확장할 수 있는 홈(32)이 식각 등을 통해 형성될 수 있다.

베이스 웨이퍼(101)와 상부 캡 웨이퍼(301)는 폴리머(polymer) 재질의 접합 부재(40)에 의해 접합된다.

폴리머 재질은 반도체 공정(예컨대 노광 공정)을 통해 패터닝이 가능하다. 따라서 반도체 공정을 통해 용이하게 접합 부재(40)를 형성할 수 있으며, 정확한 크기와 정확한 형상으로 접합 부재(40)를 도포(또는 형성)할 수 있다.

더하여, 최적의 양으로 접합 부재(40)를 도포할 수 있으므로 실질적인 접합 과정에서 접합 부재(40)가 측면으로 과도하게 밀려나는 것도 최소화할 수 있다.

반면에 접합 부재로 금속 재질을 이용하거나 유테틱 접합을 이용하는 경우, 반도체 공정을 이용한 패터닝이 어렵다. 이로 인해, 금속 재질을 이용하거나 유테틱 접합을 이용하는 경우 접합 부재의 폭을 정밀하게 제어하거나 세밀하게 형성하기 어려우며, 이에 접합 부재가 도포되는 영역이 확장되어 접합 부재의 폭이 넓어진다.

이처럼 접합 부재의 도포 영역이 커지게 되면, 센서 패키지의 크기 또한 커져야 하며, 결과적으로 제조 비용이 증가하게 초래하게 되며, 소형화에도 한계를 갖게 된다.

또한, 본 실시예와 같이 폴리머 재질로 접합 부재(40)를 형성하는 경우, 상대적으로 낮은 온도로 접합 공정을 수행할 수 있다. 일반적으로 폴리머의 접합 온도 200℃ 이하이다. 반면에 금속 접합 부재를 이용한 접합이나 유테틱 접합의 경우, 공정 온도는 최소 300℃ 이상이며, 일반적으로 400℃를 넘는다.

따라서 본 제조 방법에 따르면 접합 공정에서 센서 패키지에 가해지는 열 충격을 최소화할 수 있다.

또한 폴리머는 금속에 비해 응력이 적게 작용한다. 따라서 고온 환경과 저온 환경이 반복되는 제조 공정에서 발생하는 응력이 작으며, 베이스(10)와 캡(20, 30)의 열 팽창률이 다른 경우에는 베이스(10)와 캡(20, 30) 사이에서 완충 부재의 역할을 수행할 수 있다.

또한, 베이스(10)가 형성된 웨이퍼(101) 상에 상부 캡(30)을 형성하기 위한 웨이퍼(301)를 접합하는 경우, 웨이퍼(101, 301) 사이에는 스크래치(SCRATCH)나 이물이 발생될 수 있다. 그리고 이러한 상태에서 웨이퍼 접합이 진행되는 경우, 접합 부재(40)의 두께가 얇으면 이물 주변 부분이 들뜨게 되어 많은 칩 영역에서 접합이 제대로 이루어지지 않게 되고, 이후 절단(sawing) 공정 진행 시 대량 불량이 발생할 가능성이 높다.

이로 인해, 접합 두께가 상대적으로 얇은 금속 접합이나, 유테틱 접합으로 웨이퍼를 접합하는 경우, 접합면의 오염으로 인해 불량 발생률이 높다. 그러나 본 실시예와 같이 폴리머를 이용하는 경우, 접합 두께를 수십 um 수준으로 두껍게 형성할 수 있다. 따라서 스크래치나 이물이 있더라도 이를 무시하고 접합력을 확보할 수 있으며, 이에 불량 발생률을 최소화할 수 있다.

또한 금속 접합이나 유테틱 접합은 접합력을 확보하기 위해 접합면을 평탄하게 형성해야 한다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 접합 부재(40)가 배선 패턴(17) 상에 접합되는 경우, 접합면을 평탄화하는 공정이 수행되어야 한다.

반면에 폴리머 재질을 이용하는 경우, 배선 패턴(17)에 의해 접합면에 굴곡이 형성되더라도 폴리머 재질이 굴곡면을 따라 충진되므로, 상기한 평탄화 공정을 생략할 수 있다.

더하여, 금속 재질로 접합 부재를 형성하는 경우, 접합 부재가 배선 패턴(17)과 접촉하게 되면 단락이 발생될 수 있으므로 배선 패턴(17) 상에는 별도의 절연층이 형성되어야 한다. 또한 접합 부재가 전극(15)과 접촉하는 경우 단락이 발생될 수도 있으므로 전극(15)과 접합 부재(40) 사이의 절연 거리도 확보해야 한다.

따라서 제조 과정이 복잡하며, 센서 패키지의 크기도 증가할 수 있다.

그러나 본 실시예에 따른 접합 부재(40)는 폴리머 재질 즉 절연체이므로 접합 부재(40) 자체만으로 절연을 유지할 수 있으며, 전극(15)과의 이격 거리도 최소화할 수 있다.

다음으로, 상부 캡(30)의 일부를 제거한다. 이는 상부 캡(30)의 하부에 배치된 전극(15)을 외부로 노출시키기 위해 수행된다. 본 단계는 습식 식각과 건식 식각을 순차적으로 진행한다.

먼저 도 6에 도시된 바와 같이 마스크(MASK) 층(50)을 형성한다. 마스크 층(50)은 식각 과정에서 불필요한 부분이 식각되어 제거되는 것을 방지하기 위해 형성한다. 따라서 마스크 층(50)은 에칭 용액에 용해되지 않는 재질이라면 용이하게 이용될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 마스크 층(50)은 적층된 웨이퍼의 양면에 모두 형성될 수 있다. 즉, 상부 캡 웨이퍼(301)의 상면과 하부 캡 웨이퍼(201)의 하부면에 각각 형성될 수 있다.

더하여, 식각을 통해 전극(15)이 외부로 노출되어야 하므로, 상부 캡 웨이퍼(301)에 형성된 마스크 층(50)은 전극(15)과 대응하는 부분(이하, 식각 영역)을 제외한 나머지 부분에 형성된다.

한편, 적층 웨이퍼의 상부 캡(30) 부분만 에칭 용액에 담그거나, 별도의 지그 등을 이용하여 적층 웨이퍼의 하부면을 에칭 용액으로부터 보호할 수 있다면 하부 캡 웨이퍼(201)의 하부면에 형성되는 마스크 층(50)은 생략될 수 있다.

또한 마스크 층(50)은 상부 캡 웨이퍼(301)나 하부 캡 웨이퍼(201)가 베이스 웨이퍼(101)에 접합되기 전에 미리 형성될 수 있다. 이 경우, 마스크 층(50)은 상부 캡 웨이퍼(301)나 하부 캡 웨이퍼(201)를 준비하는 과정에서 수행된다.

이어서 도 7에 도시된 바와 같이 습식 식각 방법을 통해 1차 식각을 진행한다. 이 단계는 식각 용액(또는 에칭 용액)에 적층 웨이퍼를 담그는 방법을 통해 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 접합 부재(40)는 폴리머 재질로 형성된다. 습식 식각에 이용되는 용액(예컨대 TMAH: Tetramethyl ammounium hydroxide 등)은 폴리머 재질을 쉽게 용해시키는 성질이 있으므로, 본 실시예에 따른 접합 부재(40)가 식각 용액과 접촉하게 되는 경우, 접합 부재(40)는 용해되기 쉽다.

따라서 본 단계는 접합 부재(40)가 에칭 용액과 접촉하지 않도록 식각 시간을 제어한다. 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 상부 캡(30)이 완전하게 제거되지 않는 시간을 설정하고, 해당 시간 동안 습식 식각을 진행한다.

1차 식각은 상기한 바와 같이 접합 부재(40)가 식각 용액에 접촉하지 않는 범위에서 진행되어야 하므로, 1차 식각만으로는 전극(15)이 외부로 노출되지 않는다. 그러나 습식 식각을 이용하므로, 상부 캡(30) 웨이퍼의 식각 영역 두께를 효과적으로 줄일 수 있다.

습식 식각을 통해 상부 캡(30) 웨이퍼에는 단면이 사다리꼴 형태의 식각 홈(37)이 형성된다. 식각 홈(37)은 개별 센서 패키지(100)들의 배치를 따라 상부 캡 웨이퍼(301) 상에서 선형으로 길게 형성될 수 있으며, 다수 개가 일정 간격으로 이격되어 나란하게 형성될 수 있다.

이어서 도 8에 도시된 바와 같이, 건식 식각을 이용한 2차 식각을 수행한다.

2차 식각도 식각 영역을 대상으로 하여 진행되며, 1차 식각에서 전극(15)의 상부에 남겨진 부분을 제거한다.

상부 캡(30)의 상면에는 이미 마스크 층(50)이 형성되어 있어 필요한 부분(예컨대 식각 영역)만 노출되어있으므로, 본 단계는 별도의 마스킹 공정 없이 바로 건식 식각을 진행할 수 있다. 건식 식각으로는 예컨대 플라즈마 식각 등이 이용될 수 있다.

건식 식각을 진행함에 따라, 베이스(10)의 상부면에 형성된 전극(15)은 외부로 완전히 노출된다. 또한 습식 식각 과정에서 형성된 식각 홈(37)의 측벽에도 식각이 진행되어 도 8에 도시된 바와 같이 식각 홈(37)의 측벽(또는 상부 캡의 제1 측면)은 다수의 경사면으로 형성된다.

보다 구체적으로, 전극(15)과 인접하게 배치되는 상부 캡(30)의 제1 측면(35)은 상부면에서 대략 수직을 이루며 형성되는 제1 경사면(35a)과, 제1 경사면(35a)의 하단에서 전극(15) 측을 향하는 경사면으로 형성되는 제2 경사면(35b)을 포함한다.

이처럼 상부 캡(30)의 제1 측면(35)은 베이스(10) 측으로 갈수록 전극(15)과 인접하게 확장되고, 상부로 갈수록 전극(15)에서 멀어지는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 전극(15)의 주변에는 도 1에 도시된 바와 같이 와이어 본딩 장치의 노즐(P)이 와이어 본딩 공정에서 이동할 수 있는 최소한의 공간이 확보된다.

이어서 마스크 층(도 7의 50)을 제거한 후, 절단선(C)을 따라 적층 웨이퍼를 절단한다. 이에 적층 웨이퍼는 개별적인 패키지들로 분리되며, 이에 도 1에 도시된 본 실시예에 따른 센서 패키지(100)가 완성된다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100: 센서 패키지
10: 베이스
20: 하부 캡
30: 상부 캡
40: 접합 부재
50: 마스크 층
30: 몰드부

Claims

내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고, 일면에 적어도 하나의 전극이 형성된 베이스;
상기 베이스를 일면에 결합되어 상기 질량체가 배치된 공간을 밀봉하는 상부 캡; 및
상기 베이스와 상기 상부 캡을 상호 접합하는 폴리머 재질의 접합 부재;
를 포함하는 센서 패키지.
제1항에 있어서, 상기 상부 캡은,
상기 전극이 외부로 노출되도록 상기 베이스에 결합되며, 상기 전극과 인접한 제1 측면은 서로 경사각이 다른 다수의 경사면을 포함하는 센서 패키지.
제2항에 있어서, 상기 상부 캡의 제1 측면은,
하부로 갈수록 상기 전극과 인접하게 확장되는 센서 패키지.
제2항에 있어서, 상기 상부 캡의 제1 측면은,
상기 상부 캡의 상부면에서 수직하게 형성되는 제1 경사면과, 상기 제1 경사면의 하단에서 하부로 갈수록 상기 전극 측으로 확장되는 제2 경사면을 포함하는 센서 패키지.
제1항에 있어서, 상기 베이스는,
일면에 배선 패턴이 형성되며, 상기 접합 부재는 상기 배선 패턴 상에 접합되는 센서 패키지.
제1항에 있어서, 상기 접합 부재는,
에폭시 수지, 아크릴 수지, PHS(Polyhydroxy Styrene), 실리콘, 및 페놀 수지 중 어느 하나의 재질로 형성되는 센서 패키지.
제1항에 있어서, 상기 베이스와 상기 상부 캡은,
반도체 기판으로 형성되는 센서 패키지.
내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고, 일면에 적어도 하나의 전극과 배선패턴이 형성된 베이스;
상기 베이스를 일면에 결합되어 상기 질량체가 배치된 공간을 밀봉하는 상부 캡; 및
상기 베이스와 상기 상부 캡을 상호 접합함과 동시에, 상기 베이스와 상기 상부 캡을 상호 절연하는 접합 부재;
를 포함하는 센서 패키지.
내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고, 일면에 적어도 하나의 전극과 배선패턴이 형성된 베이스를 준비하는 단계;
반도체 공정을 통해 상기 베이스 일면에 폴리머 재질의 접합 부재를 형성하는 단계; 및
상기 접합 부재에 상부 캡을 접합하는 단계;
를 포함하는 센서 패키지 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 상부 캡을 부분적으로 제거하여 상기 전극을 외부로 노출시키는 단계를 더 포함하는 센서 패키지 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는,
상기 상부 캡의 상부면 중 상기 전극의 상부에 형성되는 식각 영역을 제외한 나머지 영역에 마스크 층을 형성하는 단계; 및
상기 식각 영역을 제거하는 단계;
를 포함하는 센서 패키지 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 제거하는 단계는,
습식 식각을 이용하여 상기 식각 영역을 부분적으로 제거하는 1차 식각 단계; 및
건식 식각을 이용하여 나머지 상기 식각 영역을 제거하는 2차 식각 단계;
를 포함하는 센서 패키지 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 1차 식각 단계는,
상기 전극이 노출되지 않는 범위에서 상기 식각 영역을 제거하는 단계인 센서 패키지 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 베이스를 준비하는 단계는 다수의 베이스가 형성된 웨이퍼를 준비하는 단계이고, 상기 상부 캡을 접합하는 단계는 다수의 상부 캡이 형성된 웨이퍼를 상기 베이스가 형성된 웨이퍼에 접합하는 단계인 센서 패키지 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 웨이퍼는,
연속 배치되는 두 개의 상기 베이스는 수직 대칭을 이루도록 배치되는 센서 패키지 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 접합하는 단계 이후,
상기 전극을 외부로 노출시키는 단계; 및
상기 웨이퍼를 절단하는 단계를 더 포함하는 센서 패키지 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기한 각 단계들은 멤스(MEMS) 공정을 통해 수행되는 센서 패키지 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 접합 부재를 형성하는 단계 및 상기 상부 캡을 접합하는 단계는,
200℃ 이하의 온도에서 수행되는 센서 패키지 제조 방법.
내부에 형성된 공간에 질량체가 배치되고, 일면에 적어도 하나의 전극과 배선패턴이 형성된 베이스를 준비하는 단계;
상기 베이스 일면에 상부 캡을 접합하는 단계;
습식 식각을 통해 상기 상부 캡의 식각 영역을 부분적으로 식각하는 단계; 및
건식 식각을 통해 상기 식각 영역의 나머지 부분을 식각하여 상기 전극을 외부로 노출시키는 단계;
를 포함하는 센서 패키지 제조 방법.