專利名稱:電子部件密封用基板、可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板、及使用了電子部件密封用基 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于密封電子部件的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的電子部件密封 用基板及可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板、及通過使用電子部件密封 用基板密封電子部件的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)而形成的電子裝置及電子裝置 的制造方法。
背景技術(shù):
近年來,在硅片等半導(dǎo)體基板的主面上應(yīng)用形成半導(dǎo)體集成電路元件 等的微細(xì)布線的加工技術(shù),形成有極其微小的電子機(jī)械機(jī)構(gòu)即所謂的
MEMS (Micro Electronical Mechanical System)的電子部件受到矚目,正 在朝向?qū)嵱没M(jìn)行開發(fā)。
作為這樣的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu),試制、開發(fā)了加速度計(jì)、壓力傳感器 及促動(dòng)器等的傳感器、及將微細(xì)的鏡面體形成為可動(dòng)式的微鏡器件及光學(xué) 設(shè)備等非常廣泛的領(lǐng)域的產(chǎn)品。
圖9是表示形成有這樣的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的電子部件及將該電子部 件氣密性密封而構(gòu)成的以往的電子裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。如圖9所示, 在形成有微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122的半導(dǎo)體基板121的主面上,形成有用于 向微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122供給電力或從微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122向外部電路 送出電信號(hào)的電極123,該電極123與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122電連接。還 有,由這些半導(dǎo)體基板121、微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122及電極123構(gòu)成一個(gè) 電子部件124。
還有,將該電子部件124收容于具有電子部件收容用凹部A的電子部 件收容用封裝件(以下,也簡稱為"封裝件")131的凹部A內(nèi),并且, 將電子部件124的電極123經(jīng)由接合線133等導(dǎo)電性連接件連接于封裝件
131的電極焊盤132后,用蓋體134覆蓋封裝件131的凹部A,將電子部 件124氣密性密封于凹部A內(nèi),由此形成電子裝置。在這種情況下,為了 使電子部件124不妨礙微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122的動(dòng)作,因此,需要以中空 狀態(tài)氣密性密封。
關(guān)于該電子裝置,通過將預(yù)先從封裝件131的電極焊盤132導(dǎo)出到外 表面地形成的布線導(dǎo)體135與外部電路連接,從而使被氣密性密封的微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122經(jīng)由電極123、接合線133、電極焊盤132及布線導(dǎo)體 135與外部電路電連接。
這樣的電子部件124通過將多個(gè)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122縱橫排列形成 于廣面積的半導(dǎo)體母基板的主面上,并將該半導(dǎo)體母基板分割為獨(dú)立片而 制作。但是,在該方法中,在通過切割加工等分割微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122 時(shí),需要保護(hù)各個(gè)電子部件124以免硅等半導(dǎo)體母基板的切削粉附著于微 小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122從而導(dǎo)致微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)122被破壞,然后實(shí)施切 斷加工,需要將各個(gè)電子部件124分別氣密性密封于封裝件131內(nèi)等,因 此,形成電子裝置時(shí)的生產(chǎn)率差,難以實(shí)用化。
對此,公開了使用晶片級別封裝的工藝來制造搭載了 MEMS的電子 設(shè)備的方法(例如,參照特開2004—209585)。在利用該方法制造的電子 設(shè)備中,在一主面形成有MEMS的基板、和覆蓋其微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)并 接合于基板的蓋體的接合部,與MEMS連接的電極和蓋體的布線導(dǎo)體發(fā) 生電連接。若使用該制造方法,則能夠效率良好且低成本地制造搭載有 MEMS的電子設(shè)備。
但是,近年來,例如,在高頻無線(RF)技術(shù)等中使用微小電子機(jī)械 機(jī)構(gòu),因此,對具備具有微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的電子部件、和密封該微小電 子機(jī)械機(jī)構(gòu)的電子部件密封用基板的電子裝置要求進(jìn)一步的小型化。
另一方面,若隨著上述小型化,將與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極 向外部電路導(dǎo)出的電連接路徑、和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的距離變短,則 在它們之間容易引發(fā)電磁干擾,由此導(dǎo)致例如電子裝置內(nèi)的微小電子機(jī)械 機(jī)構(gòu)的機(jī)械方面、電方面運(yùn)行不穩(wěn)定等,從而存在容易降低可靠性的問題。
另外,用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的靜電力的電場的開/關(guān)、或用 于產(chǎn)生磁力的磁場的開/關(guān)成為干擾噪聲,該干擾噪聲作用于導(dǎo)通上述電連
接路徑的高頻信號(hào),導(dǎo)致有時(shí)使信號(hào)的傳送的特性變差的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而做成的,其目的在于提供能夠構(gòu)成抑制 了電連接路徑和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的電磁耦合及高頻干擾噪聲的影 響的電子裝置的電子部件密封用基板、及可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用 基板、及具備這樣的電子部件密封用基板的電子裝置、及以高的生產(chǎn)率制 造這樣的電子裝置的電子裝置的制造方法。
本發(fā)明的電子部件密封用基板是用于氣密性密封下述電子部件的微 小電子機(jī)械機(jī)構(gòu),該電子部件具有半導(dǎo)體基板、形成于該半導(dǎo)體基板的主 面的所述微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)、和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極,該 電子部件密封用基板包括具備第一主面的絕緣基板,該第一主面與所述 半導(dǎo)體基板的所述主面接合,以氣密性密封所述微小機(jī)械機(jī)構(gòu);和布線導(dǎo) 體,其一端導(dǎo)出到所述絕緣基板的所述第一主面,該一端與所述電子部件 的所述電極電連接;所述布線導(dǎo)體的所述一端,位于所述半導(dǎo)體基板的所 述主面與所述絕緣基板的所述第一主面的接合部位的外側(cè)。將該電子部件 密封用基板稱為"第一電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第一電子部件密封用基板在所述絕緣基板的內(nèi)部具備供給 基準(zhǔn)電位的導(dǎo)體層。將該電子部件密封用基板稱為"第二電子部件密封用 基板"。
優(yōu)選所述第一電子部件密封用基板具備至少一對電容形成用電極, 其形成于所述絕緣基板的內(nèi)部,且與所述布線導(dǎo)體電連接;電阻體,其形 成于所述絕緣基板的內(nèi)部,且與所述電容形成用電極電連接。將該電子部 件密封用基板稱為"第三電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第三電子部件密封用基板中,在所述絕緣基板中,所述電容 形成用電極之間的區(qū)域的相對介電常數(shù)比其他區(qū)域高。將該電子部件密封 用基板稱為"第四電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第三或第四電子部件密封用基板具備連接焊盤,其形成于所 述絕緣基板的所述第一主面,與所述布線導(dǎo)體的所述一端電連接,所述電 阻體配置于所述連接焊盤的正下方的所述絕緣基板的內(nèi)部,所述電容形成
用電極和所述連接焊盤之間的距離比所述電阻體和所述連接焊盤之間的 距離長。將該電子部件密封用基板稱為"第五電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第五電子部件密封用基板中,所述電阻體由所述連接焊盤、 或與所述連接焊盤鄰接的所述布線導(dǎo)體的一部分構(gòu)成。將該電子部件密封 用基板稱為"第六電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第三 第六的任一種電子部件密封用基板中,在所述絕緣基 板的所述第一主面和所述電容形成用電極之間設(shè)置有供給基準(zhǔn)電位的導(dǎo) 體層。將該電子部件密封用基板稱為"第七電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第一 第七的任一種電子部件密封用基板中,具備在所述絕 緣基板的與所述第一主面對置的第二主面上形成的多個(gè)安裝焊盤,所述安 裝焊盤配置于所述第二主面上的安裝區(qū)域,所述安裝區(qū)域是下述區(qū)域?qū)?所述第一主面上的所述半導(dǎo)體基板與所述絕緣基板的接合部位的內(nèi)側(cè)的 區(qū)域,由通過該區(qū)域的中心并進(jìn)行四等分的劃分直線所劃分而得到的所述 第一主面的四個(gè)劃分區(qū)域中三個(gè)以下的所述劃分區(qū)域所對置的區(qū)域。將該 電子部件密封用基板稱為"第八電子部件密封用基板"。
優(yōu)選所述第一 第七的任一種電子部件密封用基板中,具備在所述絕 緣基板的與所述第一主面對置的第二主面上形成的多個(gè)安裝焊盤,所述安 裝焊盤在所述第二主面沿安裝直線配置,所述安裝直線是下述的線將所 述第一主面上的所述半導(dǎo)體基板與所述絕緣基板的接合部位的內(nèi)側(cè)的區(qū) 域進(jìn)行四等分的、從該區(qū)域的中心向外周延伸的四條劃分半直線中三條以 下的所述劃分半直線所對置的線。將該電子部件密封用基板稱為"第九電 子部件密封用基板"。
本發(fā)明的可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板具有多個(gè)構(gòu)成第一 第九中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用基板的區(qū)域。
本發(fā)明的電子裝置具備第一 第九中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用 基板;電子部件,其具有半導(dǎo)體基板、形成于該半導(dǎo)體基板的主面的微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)、和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極。將該電子部件稱 為"第一電子裝置"。
優(yōu)選在所述第一 電子裝置中,所述電子部件密封用基板在所述絕緣基 板的內(nèi)部具備供給基準(zhǔn)電位的導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體基板的所述主面與所述絕緣基板的所述第一主面由密封件接合,該密封件對所述微小電子機(jī)械機(jī) 構(gòu)進(jìn)行氣密性密封,并由導(dǎo)電性材料構(gòu)成,所述密封件與所述導(dǎo)體層電連 接。將該電子部件稱為"第二電子部件"。
優(yōu)選所述第一或第二電子部件具備連接焊盤,其形成于所述絕緣基 板的所述第一主面,與所述布線導(dǎo)體的所述一端電連接;和導(dǎo)電性連接件, 其形成于所述連接焊盤上,與所述電子部件的所述電極電連接。將該電子 部件稱為"第三電子部件"。
優(yōu)選在所述第三電子部件中,在所述半導(dǎo)體基板的所述主面與所述絕 緣基板的所述第一主面之間具備在所述密封件的外側(cè)按照被覆所述導(dǎo)電 性接合件的方式填充的樹脂件。
本發(fā)明的電子裝置的制造方法,包括準(zhǔn)備在半導(dǎo)體基板上排列多個(gè) 電子部件區(qū)域而形成的可取多個(gè)形態(tài)的電子部件基板的工序,所述電子部 件區(qū)域形成有微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極; 準(zhǔn)備上述可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板的工序;將所述可取多個(gè)形 態(tài)的電子部件基板的所述各電極、和對應(yīng)的所述各布線導(dǎo)體的所述一端電 連接,并且接合所述半導(dǎo)體基板的所述主面和所述絕緣基板的所述一主
面,氣密性密封所述微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的工序;和按每個(gè)所述電子部件區(qū)
域?qū)λ隹扇《鄠€(gè)形態(tài)的電子部件基板與所述可取多個(gè)形態(tài)的電子部件 密封用基板的接合體進(jìn)行分割的工序。
本發(fā)明的目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)通過下述的詳細(xì)的說明和附圖變得更明確。
圖1A是表示具備本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電子部件密封用基板的布 線基板及電子裝置的實(shí)施方式一結(jié)構(gòu)例的俯視圖,圖1B是圖1A所示的 電子裝置的截?cái)嗝婢€I一I線的剖視圖。
圖2是表示具備本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電子部件密封用基板的電子 裝置的其他結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
圖3是表示將第一實(shí)施方式的電子部件密封用基板設(shè)為可取多個(gè)形態(tài) 的情況下的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
圖4A 圖4D是按工序順序表示第一實(shí)施方式的電子裝置的制造方法 的一例的圖。
圖5是表示具備本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子部件密封用基板的電子
裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
圖6是表示具備本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電子部件密封用基板的電子 裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
圖7是表示第三實(shí)施方式的電子部件密封用基板的形成有安裝焊盤的 一側(cè)的面的俯視圖。
圖8是表示第三實(shí)施方式的電子部件密封用基板的形成有安裝焊盤的 一側(cè)的面的俯視圖。
圖9是表示以往的電子部件密封用基板及電子裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下,參照附圖,詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 (第一實(shí)施方式)
圖1A是表示具備本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電子部件密封用基板的電 子裝置的結(jié)構(gòu)例的俯視圖,圖1B是圖1A所示的電子裝置的截?cái)嗝婢€I一 I線的剖視圖。如圖1A及圖1B所示,本實(shí)施方式的電子裝置l具備電 子部件2、用于密封電子部件2所具有的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的電子部件 密封用基板4。電子部件2具有半導(dǎo)體基板5、在該半導(dǎo)體基板5的主 面形成的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3、和電連接于微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的電極6。 電子部件密封用基板4具備絕緣基板7、形成于絕緣基板7的布線導(dǎo)體 8、形成于絕緣基板7的一主面的連接焊盤9及環(huán)狀導(dǎo)體圖案10、形成于 連接焊盤9上的導(dǎo)電性接合件11、及形成于環(huán)狀導(dǎo)體圖案10上的密封件 12。
絕緣基板7上的連接焊盤9經(jīng)由導(dǎo)電性接合件11與電子部件2的電 極6電連接。另外,絕緣基板7經(jīng)由環(huán)狀導(dǎo)體圖案IO及密封件12與半導(dǎo) 體基板5的主面接合,進(jìn)行微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的氣密性密封。
使用該電子部件密封用基板4,密封電子部件2的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)
3,由此形成微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3在能夠與外部連接的狀態(tài)下被密封而成 的電子裝置l。
本發(fā)明中的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3包括例如,電開關(guān)、電感器、電容 器、諧振器、天線、微型繼電器、光開關(guān)、硬盤用磁頭、擴(kuò)音器、生物傳
感器、DNA芯片、微型電抗器、打印頭、加速器傳感器及壓力傳感器等
各種傳感器、及具有顯示器設(shè)備等的功能的電子元件。這是利用基于半導(dǎo) 體微細(xì)加工技術(shù)的所謂的微機(jī)械加工法制作的部件,每一個(gè)元件具有
1(Hmi 幾百(im左右的尺寸。
絕緣基板7作為密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的蓋體發(fā)揮功能,并且,作 為用于形成連接焊盤9及環(huán)狀導(dǎo)體圖案10的基體發(fā)揮功能。
該絕緣基板7由氧化鋁質(zhì)燒結(jié)體及氮化鋁質(zhì)燒結(jié)體、多鋁紅柱石質(zhì)燒 結(jié)體、碳化硅質(zhì)燒結(jié)體、氮化硅質(zhì)燒結(jié)體、玻璃陶瓷燒結(jié)體等陶瓷材料形 成。
絕緣基板7例如在由氧化鋁質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成的情況下,通過將氧化鋁和 玻璃粉末等的原料粉末成形于片材上而成的生片層疊,對其燒成來形成。 還有,絕緣基板7不限于由氧化鋁質(zhì)燒結(jié)體形成,優(yōu)選根據(jù)用途或氣密性 密封的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的特性等選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀?br>
例如,絕緣基板7經(jīng)由密封件12與半導(dǎo)體基板5機(jī)械地接合,因此, 為了提高與半導(dǎo)體基板5的接合的可靠性、即微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封 的氣密性,優(yōu)選由與半導(dǎo)體基板7的熱膨脹系數(shù)之差小的材料形成。作為 這樣的材料的例子,可以舉出多鋁紅柱石質(zhì)燒結(jié)體。另外,作為其他的例 子,例如,可以舉出通過調(diào)節(jié)玻璃成分的種類或添加量而使熱膨脹系數(shù)近 似于半導(dǎo)體基板5的氧化鋁一硼硅酸玻璃系等的玻璃陶瓷燒結(jié)體等。
另外,對氧化鋁填料中含有硼硅酸玻璃系的玻璃進(jìn)行燒結(jié)后的玻璃陶 瓷燒結(jié)體,在布線導(dǎo)體8上能夠由電阻小的銅或銀形成布線導(dǎo)體、相對介 電常數(shù)低、能夠防止電信號(hào)的延遲,因而優(yōu)選作為處理高頻信號(hào)的絕緣基 板7的材料。
絕緣基板7只要是能夠確保作為用于密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的蓋體 的功能、或作為用于形成連接焊盤9及環(huán)狀導(dǎo)體圖案10的基體的功能的 范圍,就不特別限定其形狀。
還有,也可在圖IB所示的絕緣基板7的上表面、即絕緣基板7中的
密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的一側(cè)的主面上,形成有用于將電子部件2的微 小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3收容于內(nèi)側(cè)的凹部13。若在凹部13內(nèi)收容微小電子機(jī) 械機(jī)構(gòu)3的一部分,則能夠?qū)⒂糜诎鼑⑿‰娮訖C(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封件12 的高度抑制得較低,從而有利于電子裝置1的低高度化。另外,絕緣基板 7的俯視下的外尺寸出于電子裝置1的小型化的目的,例如采用四邊形狀, 優(yōu)選該四邊形的一邊的長度為幾mm左右的大小。
環(huán)狀導(dǎo)體圖案10是能夠在絕緣基板7的上表面將微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 收容于內(nèi)側(cè)的形狀。環(huán)狀導(dǎo)體圖案10作為用于接合形成微小電子機(jī)械機(jī) 構(gòu)3的密封空間的密封件12的釬焊用金屬層發(fā)揮功能。
環(huán)狀導(dǎo)體圖案10例如由銅、銀、金、鈀、鎢、鉬、及錳等金屬材料 形成。
例如,在環(huán)狀導(dǎo)體圖案10由銅構(gòu)成的情況下,通過將在銅粉末和玻 璃粉末中添加混合適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)粘合劑及溶劑后的電極用糊劑,利用網(wǎng)版印 刷等印刷于成為絕緣基板7的生片上,將其與生片一同燒成而形成。
密封件12以在其內(nèi)側(cè)收容微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的尺寸形成于環(huán)狀導(dǎo) 體圖案10上,并夾在半導(dǎo)體基板5和絕緣基板7之間。
密封件12作為用于將電子部件2的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3氣密性密封 于其內(nèi)側(cè)的側(cè)壁發(fā)揮功能。在此,在電子部件密封用基板4的上表面為平 面狀的情況下,密封件12的厚度與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封空間的厚 度相稱,因此,能夠以簡單的結(jié)構(gòu)形成微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的密封空間。
密封件12例如由錫一銀系、錫一銀一銅系等的焊劑、金一錫焊劑等 低熔點(diǎn)焊劑材料、及銀一鍺系等高熔點(diǎn)焊劑材料之類的作為接合部件所知 的金屬材料、含有金屬粉末的環(huán)氧樹脂等導(dǎo)電性粘接材料、或環(huán)氧樹脂粘 接材料等樹脂材料形成。
另外,作為密封件12,可以使用如下材料,即在鐵一鎳一鈷合金或 鐵一鎳合金等鐵一鎳系合金、無氧銅、鋁、不銹鋼、銅一鎢合金、銅一鉬 合金等金屬材料、或氧化鋁質(zhì)燒結(jié)體及玻璃陶瓷燒結(jié)體等無機(jī)系材料上利 用鍍敷法等將Au、 Ag、 Cu、 Al、 Pt、 Pd等的金屬層形成為導(dǎo)電性被膜等 的材料上,涂敷錫一銀系、錫一銀一銅系等的焊劑得到的材料。還有,密
封件12可以由導(dǎo)電性材料形成,也可以由絕緣性材料形成。
例如,在密封件12由焊劑構(gòu)成的情況下,通過將焊劑的糊劑涂敷于 環(huán)狀導(dǎo)體圖案10上,將其加熱使其相互接合,能夠在環(huán)狀導(dǎo)體圖案10上
形成焊劑形成的密封件12。
在圖1A及圖1B所示的電子裝置1中,通過將該密封件12接合于半 導(dǎo)體基板5的下表面,將微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3氣密性密封于密封件12的
作為將密封件12接合于半導(dǎo)體基板5的主面的方法,例如,可以使 用經(jīng)由錫一銀系等的焊劑、金一錫焊劑等的低熔點(diǎn)焊劑材料、或銀一鍺系 等的高熔點(diǎn)焊劑材料等接合材料接合的方法。
還有,在由涂敷于環(huán)狀導(dǎo)體圖案10上的焊劑形成密封件12的情況下, 絕緣基板7的環(huán)狀導(dǎo)體圖案10和半導(dǎo)體基板5經(jīng)由焊劑糊劑對位,使用 回流等方法使該焊劑糊劑熔融,由此絕緣基板7經(jīng)由密封件12機(jī)械地接 合于半導(dǎo)體基板5。在密封件12的內(nèi)側(cè)形成氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu) 3的密封空間。
在絕緣基板7的上表面形成有與電子部件2的電極6電連接的連接焊 盤9。在本實(shí)施方式的電子裝置l中,連接焊盤9與形成于絕緣基板7的 內(nèi)部的布線導(dǎo)體8連接。該布線導(dǎo)體8例如是將絕緣基板7在其厚度方向 上貫通地形成的貫通導(dǎo)體等,導(dǎo)出到絕緣基板7的下表面即絕緣基板7中 的與密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的主面對置的主面。還有,布線導(dǎo)體8導(dǎo)出 到絕緣基板7的側(cè)面也可。在此,布線導(dǎo)體8還可由燒成后構(gòu)成絕緣基板 7的生片層上設(shè)置的通孔、和形成于生片層的層間的內(nèi)部導(dǎo)體構(gòu)成。
還有,在絕緣基板7的下表面或側(cè)面導(dǎo)出的布線導(dǎo)體2的端部形成有 安裝焊盤(未圖示),將該安裝焊盤例如經(jīng)由錫一鉛焊劑等構(gòu)成的焊劑凸 塊等外部端子17接合于外部電路,由此,使電子部件2的電極6與外部 電路電連接。
這些布線導(dǎo)體8及連接焊盤9經(jīng)由形成于連接焊盤9上的導(dǎo)電性接合 件11與電子部件2的電極6電連接。布線導(dǎo)體8及連接焊盤9具有以 能夠與外部電路電連接的方式將上述電極6導(dǎo)出到絕緣基板7的下表面或 側(cè)面的功能。 '
導(dǎo)電性接合件11由錫一銀系、錫一銀一銅系等的焯劑、金一錫焊劑 等低熔點(diǎn)焊劑材料、及銀一鍺系等高熔點(diǎn)焊劑材料之類的金屬材料、及含 有金屬粉末的環(huán)氧樹脂等導(dǎo)電性粘接材料等形成。
導(dǎo)電性接合件11在密封件12由錫一銀系、錫一銀一銅系等的焊劑、 金一錫焊劑等低熔點(diǎn)焊劑材料、及銀一鍺系等高熔點(diǎn)焊劑材料之類的金屬 材料形成的情況下,利用真空蒸鍍或鍍敷,或?qū)⒑竸┎牧虾齽┩糠蠹叭廴冢?由此能夠與密封件12—并形成。由此,能夠使電子裝置1的生產(chǎn)率更高。
通過將導(dǎo)電性接合件11接合于電子部件2的電極6,電子部件2的電 極6經(jīng)由導(dǎo)電性接合件11、連接焊盤9及布線導(dǎo)體8,導(dǎo)出到絕緣基板7 的下表面或側(cè)面。還有,通過將導(dǎo)出到絕緣基板7的下表面或側(cè)面的布線 導(dǎo)體8的端部經(jīng)由錫一鉛焊錫等接合于外部電路,電連接電子部件2的電 極6和外部電路。
這些布線導(dǎo)體8及連接焊盤9由銅、銀、金、鈀、鎢、鉬、及錳等金 屬材料形成。
例如,布線導(dǎo)體8由銅構(gòu)成的情況下,通過將在銅粉末和玻璃粉末中 添加混合適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)粘合劑及溶劑的銅糊劑利用網(wǎng)版印刷等印刷于成為 絕緣基板7的生片上,將其與生片一同燒成而形成。
如上所述,構(gòu)成電子部件密封用基板4的絕緣基板7的上表面、和構(gòu) 成電子部件2的半導(dǎo)體基板9的下表面對置,相互對位而接合,由此進(jìn)行 微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封。即,絕緣基板7和半導(dǎo)體基板5經(jīng)由夾在環(huán) 狀導(dǎo)體圖案10及半導(dǎo)體基板5之間的密封件12接合,在密封件12的內(nèi) 側(cè)氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3。與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3電連接的電極 6經(jīng)由導(dǎo)電性接合件11、連接焊盤9、布線導(dǎo)體8導(dǎo)出到密封空間的外側(cè), 與外部電路電連接。由此,能夠在微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3和外部電路之間進(jìn) 行信號(hào)的輸入輸出。這些信號(hào)在微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3和外部電路之間沿電 極6、導(dǎo)電性接合件ll、連接焊盤9及布線導(dǎo)體8傳送。
在該電子部件密封用基板4中,連接焊盤9形成在環(huán)狀導(dǎo)體圖案10 的外側(cè)。連接焊盤9配置在用于被覆密封件12的環(huán)狀導(dǎo)體圖案IO的外側(cè), 因此,連接焊盤9和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3僅能夠遠(yuǎn)離由環(huán)狀導(dǎo)體圖案10 分隔的量的距離程度,抑制連接焊盤9和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3之間的電磁 干擾。因此,例如,在經(jīng)由導(dǎo)電性接合件11向微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3施加 驅(qū)動(dòng)電壓時(shí),能夠抑制由于該驅(qū)動(dòng)電壓的接通/關(guān)斷而產(chǎn)生的電磁干擾的影 響作用于微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的動(dòng)作。
另外,還能夠抑制在向?qū)щ娦越雍霞?1導(dǎo)通高頻信號(hào)的情況下,用
于驅(qū)動(dòng)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3所需的磁場或電場的接通/關(guān)斷成為干擾噪聲,
導(dǎo)通導(dǎo)電性接合件11的高頻信號(hào)的特性變差。
從而,可提供能夠抑制導(dǎo)電性接合件11和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3之間 的高頻干擾噪聲的影響的電子部件密封用基板4。
在此,密封件12用于密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,在絕緣基板7上形成 有用于被覆密封件12的環(huán)狀導(dǎo)體圖案10。從而,上述電子部件密封用基 板4能夠經(jīng)由密封件12容易且可靠地密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3。
電子部件密封用基板4在絕緣基板7的內(nèi)部形成有供給基準(zhǔn)電位的導(dǎo) 體層也可。在圖1B中,在絕緣基板7的內(nèi)部形成有供給接地電位的導(dǎo)體 層(以下,稱為"接地導(dǎo)體層")14。在接地導(dǎo)體層14形成于絕緣基板7 的內(nèi)部的情況下,能夠遮蔽來自外部的干擾噪聲。同樣,通過在半導(dǎo)體基 板5的上表面形成屏蔽(shield)導(dǎo)體層,能夠進(jìn)一步遮蔽來自外部的千 擾噪聲。
接地導(dǎo)體層14使用與布線導(dǎo)體8及連接焊盤9相同的材料及方法形 成。例如,接地導(dǎo)體層14由銅形成的情況下,將在銅粉末和玻璃粉末中 添加混合了適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)粘合劑及溶劑的電極用糊劑利用網(wǎng)版印刷等印刷 于成為絕緣基板7的生片上,將其與生片一同燒成而形成。
在將接地導(dǎo)體層14配置于絕緣基體1的內(nèi)部的情況下,通過電子部 件密封用基板4欲進(jìn)入由密封件12密封的區(qū)域內(nèi)的電磁波被接地導(dǎo)體層 14有效地遮蔽。因此,能夠遮蔽從外部欲進(jìn)入微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封
區(qū)域內(nèi)的干擾噪聲。其結(jié)果,能夠進(jìn)一步正常且穩(wěn)定地使搭載有微小電子 機(jī)械機(jī)構(gòu)3的電子部件2動(dòng)作。
還有,關(guān)于半導(dǎo)體基板5的主面(圖1B中為下表面)形成有微小電 子機(jī)械機(jī)構(gòu)3及與其電連接的電極6的電子部件2,通過將電極6接合于 連接焊盤9,將半導(dǎo)體基板5的主面接合于密封件12,由此在密封件12 的內(nèi)側(cè)形成氣密性密封了電子部件2的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的電子裝置1 。
本實(shí)施方式的電子裝置1中,形成于半導(dǎo)體基板5的下表面的電極6
和連接焊盤9在收容微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封空間的外側(cè)經(jīng)由導(dǎo)電性接 合件11連接,因此,導(dǎo)電性接合件11和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3能夠遠(yuǎn)離由 環(huán)狀導(dǎo)體圖案10分隔的量的距離程度。其結(jié)果,能夠抑制在通過導(dǎo)電性 接合件11供給驅(qū)動(dòng)電壓的接通/關(guān)斷的電壓時(shí),驅(qū)動(dòng)電壓的接通/關(guān)斷的電 磁干擾作用于微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的動(dòng)作。
另外,在向?qū)щ娦越雍霞?1導(dǎo)通高頻信號(hào)的情況下,用于驅(qū)動(dòng)微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3所需的磁場或電場的接通/關(guān)斷成為干擾噪聲,導(dǎo)通導(dǎo)電性 接合件11的高頻信號(hào)的特性變差。
在此,將密封件12由導(dǎo)電性材料形成,并且,使其電連接于電子部 件密封用基板4的接地導(dǎo)體層14,或經(jīng)由設(shè)置于電子部件密封用基板4 的貫通導(dǎo)體即布線導(dǎo)體8 (在圖1B中作為布線導(dǎo)體8a表示)使其與安裝 電子部件密封用基板4的印刷布線板(未圖示)的接地布線連接為好。
這樣,將密封件12作為導(dǎo)電性材料,將其接合于電子部件密封用基 板4的接地導(dǎo)體層、或安裝電子部件密封用基板4的印刷布線板中的接地 導(dǎo)體層,由此,在密封件12和接地導(dǎo)體層之間形成穩(wěn)定的接地網(wǎng)絡(luò),能 夠使密封件12具有良好的電磁屏蔽性。其結(jié)果,能夠使形成了微小電子 機(jī)械機(jī)構(gòu)3的電子部件2進(jìn)一步可靠、正常且穩(wěn)定地動(dòng)作。
在此,密封件12可以與電子部件密封用基板4內(nèi)的接地導(dǎo)體層14及 安裝電子部件密封用基板4的印刷布線基板的接地導(dǎo)體層的任一方、或兩 方電連接即可。
在由導(dǎo)電性材料形成密封件12的情況下,作為導(dǎo)電性材料,可以使 用錫一銀系及錫一銀一銅系等的焊劑、金一錫焊劑等低熔點(diǎn)焊劑材料、及 銀一鍺系等高熔點(diǎn)焊劑材料之類的金屬材料等。還有,在由這樣的材料形 成的情況下,能夠同時(shí)形成密封件12和導(dǎo)電性接合件11。
另外,由相同材質(zhì)的焊劑材料形成密封件12和導(dǎo)電性接合件11也可。 在由相同材質(zhì)形成密封件12和導(dǎo)電性接合件11的情況下,利用真空蒸鍍 或鍍敷,或?qū)⒑竸┖齽┩糠蠹叭廴?,由此能夠一并形成?dǎo)電性接合件11 和密封件12。其結(jié)果,能夠使生產(chǎn)率更高。
另外,將密封件12由導(dǎo)電性材料形成,并且,將密封件12經(jīng)由設(shè)置
于電子部件密封用基板4的布線導(dǎo)體8a,與外部印刷布線板的接地端子電 連接的情況下,優(yōu)選在絕緣基板7的內(nèi)部設(shè)置多個(gè)布線導(dǎo)體8a,并且,將 多個(gè)布線導(dǎo)體8a的鄰接間隔設(shè)定為電子部件2中使用的高頻信號(hào)(幾百 MHz 100GHz左右,尤其為GHz頻帶的高頻信號(hào))的波長的1/2以下。
通過這樣的結(jié)構(gòu),高頻干擾噪聲不會(huì)進(jìn)入由布線導(dǎo)體8a包圍的區(qū)域, 減輕由高頻接地的不穩(wěn)定性引發(fā)的傳播模式的錯(cuò)誤匹配。另外,由導(dǎo)電性 材料構(gòu)成的密封件12和接地導(dǎo)體層14直接電連接,因此,接地網(wǎng)絡(luò)路徑 變短,能夠防止感應(yīng)成分的增大,因此,能夠形成為穩(wěn)定的接地,能夠保 持良好的電磁屏蔽性。從而,微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3不易受到從外部侵入的 高頻干擾噪聲的影響。
從而,在電子部件2中,例如,即使使用的信號(hào)為如上所述的高頻信 號(hào),也始終經(jīng)由布線導(dǎo)體8傳播正確的信號(hào),從而能夠使被高速驅(qū)動(dòng)的電 子部件2更正常且穩(wěn)定地動(dòng)作。
形成于半導(dǎo)體基板5的布線導(dǎo)體15作為導(dǎo)通電極6和微小電子機(jī)械 機(jī)構(gòu)3之間的信號(hào)的布線發(fā)揮功能。還有,優(yōu)選在由導(dǎo)電性材料構(gòu)成密封 件12的情況下,在布線導(dǎo)體15上預(yù)先形成氧化硅膜等絕緣膜16為好, 以在密封件12和布線導(dǎo)體15之間不發(fā)生短路。
在上述結(jié)構(gòu)的電子裝置1中,通過將布線導(dǎo)體8的導(dǎo)出部分經(jīng)由焊球 等外部端子17連接于外部電路,從而將微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3電連接于外 部電路。
在使用焊球等進(jìn)行外部電路和電子裝置l的連接的情況下,從半導(dǎo)體 基板5和電子部件密封用基板8之間接合的可靠性的觀點(diǎn)來說,在半導(dǎo)體 基板5和電子部件密封用基板4的接合溫度以下進(jìn)行外部電路和電子裝置 1的連接。
另外,如圖2所示,也可在半導(dǎo)體基板5的下表面和電子部件密封基 板7的上表面之間,在密封件12的外側(cè),以被覆導(dǎo)電性接合件ll的方式 填充樹脂件18。在填充了樹脂件18的情況下,由填充的樹脂分散因半導(dǎo) 體基板5和絕緣基板7之間的熱膨脹系數(shù)之差引起的熱應(yīng)力,從而能夠防 止過度的應(yīng)力作用于導(dǎo)電性接合件11和密封件12。另外,抑制水分的浸 入的結(jié)果,能夠有效地抑制在導(dǎo)電性接合件11及密封件12產(chǎn)生裂縫或腐
蝕導(dǎo)電性接合件11及密封件12的情況。其結(jié)果,能夠進(jìn)一步提高電子裝 置的可靠性。
另外,同樣如圖2所示,也可在半導(dǎo)體基板5的上表面形成屏蔽導(dǎo)電
層19。在這種情況下,通過半導(dǎo)體基板5欲進(jìn)入微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3被密 封的區(qū)域內(nèi)的電磁波被屏蔽導(dǎo)電層19有效地遮斷。因此,遮蔽來自外部 的干擾噪聲,能夠進(jìn)一步正常且穩(wěn)定地使搭載有微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的電 子部件2動(dòng)作。在此,屏蔽導(dǎo)電層19是設(shè)置于半導(dǎo)體基板5上的金屬層, 例如,在半導(dǎo)體基板5上利用蒸鍍等形成。
還有,優(yōu)選構(gòu)成電子裝置1的電子部件密封用基板4如上所述,在上 表面設(shè)置有凹部13,在凹部13內(nèi)收容微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3。
在這種情況下,能夠減小與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的高度相稱的電子裝 置1的厚度。其結(jié)果,例如,能夠?qū)崿F(xiàn)便攜式市場等中尋求的電子裝置1 的低高度化。
另外,優(yōu)選在這樣的電子裝置l中,電子部件密封用基板4的上表面 為平面狀,密封空間設(shè)定為與密封件12的厚度對應(yīng)的厚度。
在這種情況下,能夠以簡單的結(jié)構(gòu)形成微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封空 間。其結(jié)果,能夠進(jìn)一步提高電子部件密封用基板4及電子裝置1的生產(chǎn) 率。
圖3是表示將本實(shí)施方式的電子部件密封用基板設(shè)為可取多個(gè)形態(tài)的 情況下的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。如圖3所示,具備連接焊盤9及密封件12的 基板區(qū)域可以為在寬面積的母基板的一主面上縱橫排列形成的布線母基 板即所謂的可取多個(gè)形態(tài)。
若設(shè)為這樣的可取多個(gè)形態(tài),則能夠?qū)⒃诎雽?dǎo)體基板5的主面上排列 形成有多個(gè)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3及與其電連接的電極6的、以可取多個(gè)形 態(tài)制作的多個(gè)半導(dǎo)體母基板同時(shí)進(jìn)行氣密性密封,能夠使生產(chǎn)率優(yōu)越。
然后,基于圖4A 圖4D,說明使用電子部件密封用基板4的電子裝 置的制造方法。圖4A 圖4D按工序順序示出了本實(shí)施方式的電子裝置的 制造方法的一例。還有,在圖4A 圖4D中,對與圖1A及圖1B、圖3 相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)。另外,為了簡單化圖示,省略接地導(dǎo)體層14 等圖1A及圖1B、圖3中示出的結(jié)構(gòu)的一部分。
首先,如圖4A所示,準(zhǔn)備在下表面具有縱橫配置的多個(gè)微小電子機(jī)
械機(jī)構(gòu)3的半導(dǎo)體母基板21。在半導(dǎo)體母基板21的下表面對應(yīng)于各微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3而設(shè)置有電極6。半導(dǎo)體母基板21是分別具備微小電子機(jī) 械機(jī)構(gòu)3及電極6的電子部件密封區(qū)域22以可取多個(gè)形態(tài)形成的半導(dǎo)體 基板。
然后,如圖4B所示,準(zhǔn)備布線母基板23。布線母基板23具有與微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3對應(yīng)的多個(gè)基板區(qū)域24。
基板區(qū)域24是分別成為電子部件密封用基板4的區(qū)域,在一方的主 面按成為電子部件密封用基板4的區(qū)域,分別形成有環(huán)狀導(dǎo)體圖案10、和 位于環(huán)狀導(dǎo)體圖案10的外側(cè)的連接焊盤9。連接焊盤9與從絕緣基板7 的一主面導(dǎo)出到另一主面或側(cè)面的布線導(dǎo)體8電連接。
在本實(shí)施方式的電子裝置中,在環(huán)狀導(dǎo)體圖案10上預(yù)先形成密封件 12,在連接焊盤9上形成導(dǎo)電性接合件11。若這樣設(shè)置,則容易地同時(shí)進(jìn) 行基于密封件12的機(jī)械接合(密封)、和基于導(dǎo)電性接合件11的電連接, 因此,能夠提高電子部件的密封的作業(yè)性。
密封件12形成于環(huán)狀導(dǎo)體圖案10上。另外,密封件12例如由鐵一 鎳一鈷合金構(gòu)成的情況下,通過對鐵一鎳一鈷合金的金屬板進(jìn)行軋制加工 或利用模具的沖裁加工或蝕刻加工,成形為環(huán)狀導(dǎo)體圖案狀而制作。
密封件12和絕緣基板7的接合可以經(jīng)由錫一銀系等的焊劑、金一錫 焊劑等的低熔點(diǎn)焊劑材料、或銀一鍺系等的高熔點(diǎn)焊劑材料接合。
另外,密封件12也可以使用錫一銀系等的焊劑、金一錫焊劑等的低 熔點(diǎn)焊劑材料、或銀一鍺系等的高熔點(diǎn)焊劑材料形成。
導(dǎo)電性接合件11形成于連接焊盤9上。導(dǎo)電性接合件11例如由錫一 銀系等的焊劑構(gòu)成的情況下,通過將該焊劑的球定位于連接焊盤9上而進(jìn) 行加熱、熔融、及接合來形成。另外,在將導(dǎo)電性接合件11由與密封件 12相同的材料形成的情況下,將導(dǎo)電性接合件11與密封件12 —并形成也 可。
然后,如圖4C所示,通過將半導(dǎo)體母基板21經(jīng)由按各個(gè)基板區(qū)域24 對微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3進(jìn)行氣密性密封的密封件12接合于布線母基板23 上,形成接合體25。
接合體25中電子裝置1以可取多個(gè)形態(tài)形成,在該接合體25中,縱 橫配置的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3被氣密性密封于各基板區(qū)域24中的密封件 12的內(nèi)側(cè)的密封空間中。
另夕卜,對應(yīng)于各微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3而配置的電極6經(jīng)由導(dǎo)電性接合 件11與對應(yīng)的連接焊盤9電連接。
在此,對于電極6和導(dǎo)電性接合件11的接合而言,例如在導(dǎo)電性接 合件11由錫一銀系焊劑構(gòu)成、導(dǎo)電性接合件11和密封件12的高度相同 時(shí),在電極6上對位而載置導(dǎo)電性接合件11,將其在回流爐中以約250 30(TC左右的溫度進(jìn)行熱處理等來進(jìn)行。
在此,對于半導(dǎo)體基板5的主面和密封件12的接合而言,例如可以 通過在接合面夾設(shè)與導(dǎo)電性接合件11相同的錫一銀系的焊劑,并與上述 電極6和導(dǎo)電性接合件11的接合同時(shí)在回流爐中進(jìn)行熱處理而進(jìn)行。另 外,在導(dǎo)電性接合件ll由錫一銀系焊劑構(gòu)成、導(dǎo)電性接合件ll和密封件 12的高度存在偏差或布線母基板23翹曲等的情況下,半導(dǎo)體母基板21 和布線母基板23的連接可以通過在22(TC 280'C左右的溫度下熱壓接來 接合。
這樣,根據(jù)本實(shí)施方式的電子裝置l的制造方法可知,能夠同時(shí)進(jìn)行 用于電子部件區(qū)域2的電極6的外部導(dǎo)出的接合、和用于微小電子機(jī)械機(jī) 構(gòu)3的氣密性密封的接合,因此,能夠大幅度提高電子裝置l的生產(chǎn)率。
然后,如圖4D所示,將接合體25按電子部件密封區(qū)域22分割,得
到電子裝置l。
這樣制作的電子裝置1如上所述,使用在分別成為電子部件密封用基 板4的基板區(qū)域24的上表面形成有環(huán)狀導(dǎo)體圖案10和位于環(huán)狀導(dǎo)體圖案 10的外側(cè)的連接焊盤9的布線母基板23,進(jìn)行半導(dǎo)體母基板21的密封。 另外,能夠同時(shí)一并得到多個(gè)電子裝置1。從而,能夠生產(chǎn)率良好地制造 抑制了環(huán)狀導(dǎo)體圖案10和連接焊盤9及導(dǎo)電性接合件11之間的電磁干擾 的電子裝置l。
接合體25的截?cái)嗫梢酝ㄟ^對該接合體25實(shí)施切割加工等切斷加工而 進(jìn)行。在此,在導(dǎo)電性接合件11形成于氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 的密封件12的外側(cè)的情況下,通過外觀檢查,能夠檢測接合微小電子機(jī)
械機(jī)構(gòu)3和電子部件密封用基板4的導(dǎo)電性接合件11。其結(jié)果,不需要像
在密封件12的內(nèi)部形成了導(dǎo)電性接合件11的情況一樣進(jìn)行基于X射線的
接合檢查等。
另外,在導(dǎo)電性接合件11由焊劑的球構(gòu)成、且熔融的焊劑可能露出
到電極6的外側(cè)的情況下,也由密封件12遮擋該焊劑,因此,防止其到 達(dá)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3。因此,有效防止因焊劑妨礙微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 的機(jī)械性動(dòng)作的情況、或降低電方面動(dòng)作的可靠性的情況,因此,能夠良 好地確保作為電子裝置1的可靠性。
本實(shí)施方式的電子裝置1的制造方法由于具備上述各工序,因此,關(guān) 于縱橫配置的多個(gè)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,能夠使用具有與微小電子機(jī)械機(jī) 構(gòu)3對應(yīng)的多個(gè)基板區(qū)域24的布線母基板23,同時(shí)進(jìn)行氣密性密封。因 此,能夠容易地制作由相互接合的半導(dǎo)體母基板21及布線母基板23構(gòu)成 的接合體25。該接合體25通過沿各基板區(qū)域24分割而成為各個(gè)電子裝置 1,因此,能夠以高的生產(chǎn)率可靠地制造多個(gè)電子裝置1。
另外,由于導(dǎo)電性接合件11形成于氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 的密封件12的外部,因此,通3i外觀檢査,能夠判斷出電極6和電子部 件密封用基板4之間可靠地電連接。另外,能夠防止形成導(dǎo)電性接合件11 的連接材料流向微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3。
還有,在上述說明中,在一個(gè)電子裝置l內(nèi)氣密性密封了一個(gè)微小電 子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,但也可在一個(gè)電子裝置1內(nèi)氣密性密封多個(gè)微小電子機(jī)械 機(jī)構(gòu)3。另外,在圖4A 圖4D所示的例子中,布線導(dǎo)體8導(dǎo)出到絕緣基 板7的下表面?zhèn)?,但這些導(dǎo)出到側(cè)面或?qū)С龅絺?cè)面以及下表面兩者均可。 另外,在圖4A 圖4D的例子中示出了形成有用于收容微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu) 3的凹部(cavity)的例子,但未必一定需要形成凹部,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定密封件 12的高度,形成微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3所需的密封空間也可。
另外,就布線導(dǎo)體8向外部電路的電連接來說,不限于作為外部端子 17經(jīng)由焊球進(jìn)行,經(jīng)由導(dǎo)線端子或?qū)щ娦哉辰觿┑冗M(jìn)行也可。
另外,在上述說明中,作為絕緣基板7使用了由陶瓷材料構(gòu)成的基板, 但也可使用由樹脂及玻璃等其他材料構(gòu)成的基板。進(jìn)而,在上述說明中, 為了氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,經(jīng)由環(huán)狀導(dǎo)體圖案10及密封件12
接合了半導(dǎo)體基板5和絕緣基板7,但只要是能夠接合半導(dǎo)體基板5和絕
緣基板7,就不限于此。例如,使用由玻璃構(gòu)成的絕緣基板7,利用陽極 接合直接接合半導(dǎo)體基板5和絕緣基板7也可。
(第二實(shí)施方式) 下面,說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。
發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子部件密封用基板與第一實(shí)施方式的電子 部件密封用裝置不同之處在于振蕩電路內(nèi)置于絕緣基板7內(nèi)這一點(diǎn)。圖5 是表示具備本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電子部件密封用基板的電子裝置的 結(jié)構(gòu)例的剖視圖。在圖5所示的電子裝置31中,在構(gòu)成電子部件密封用 基板32的絕緣基板7內(nèi)分別形成有電連接于連接焊盤9的一對電容形成 用電極33、和與電容形成用電極33電連接的電阻體34。各電容形成用電 極33分別對置配置,各電容形成用電極33和夾在其間的絕緣基板7的一 部分(以下,稱為"絕緣層35")構(gòu)成電容器(電容器部分)。另外,該電 容器和電阻體34構(gòu)成CR振蕩電路。還有,在圖5中,對與圖1A及圖1B 乃至圖4A 圖4D所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào),省略說明。
該CR振蕩電路具備將由微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3檢測的電信號(hào)載置于 高頻的信號(hào),將其作為電波傳送的功能。即,利用該CR振蕩電路,制作 例如發(fā)揮載置作為傳感器的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3所檢測的信號(hào),將其在空 中輸送的作用的高頻(載波)。該載波經(jīng)由天線等送信裝置(未圖示)作 為電波傳送至外部。
根據(jù)本實(shí)施方式的電子部件密封用基板32可知,在絕緣基板7內(nèi)形 成有CR振蕩電路,因此,不另行需要用于將作為芯片部件的電容器及電 阻體搭載于電子部件密封用基板32的布線或?qū)щ娦越雍霞R虼?,能?減小信號(hào)的傳送損耗,能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化。從而,能夠提高微小電子機(jī)械 機(jī)構(gòu)3的驅(qū)動(dòng)精度、提高電子裝置21的響應(yīng)精度、能使驅(qū)動(dòng)時(shí)間長時(shí)間 化的電子部件密封用基板32及電子裝置31。
另外,不需要搭載外部電路基板所需的芯片部件的空間,因此,能夠 形成更小型的模塊。這有助于設(shè)備整體的小型化及低耗電化。另外,能夠 在變得不需要的空間中搭載其他回路或部件等,因此,還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的
高功能化及高密度化。
另外,在絕緣基板7內(nèi)形成有振蕩電路,因此,例如,不存在芯片電 容器或芯片電阻部件的連接端子電極和導(dǎo)電性接合件的連接部之類的導(dǎo) 電路徑的連接不連續(xù)部,因此,能夠抑制電磁干擾噪聲的發(fā)生。由此,能 夠極力減小對微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3或其他電路基板的電磁干擾。從而,能 夠精度良好地驅(qū)動(dòng)高精度的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,能夠得到響應(yīng)精度良好
的電子裝置31。
還有,電阻體34和電容形成用電極33的電連接例如可以通過使電阻 體34和電容形成用電極33的一部分彼此直接接觸等來進(jìn)行。
另外,電阻體34能夠經(jīng)由通孔導(dǎo)體等布線導(dǎo)體8的一部分與連接焊 盤9電連接,電容形成用電極33能夠經(jīng)由布線導(dǎo)體8及電阻體34與連接 焊盤9電連接。
該電容形成用電極33使用與布線導(dǎo)體8及連接焊盤9相同的材料, 利用相同的機(jī)構(gòu)制作。作為一對電容形成用電極33的導(dǎo)體圖案是例如是 四邊形狀、或圓形狀等導(dǎo)體圖案上下重疊而構(gòu)成的。在這種情況下, 一對 導(dǎo)體圖案設(shè)定為一方的導(dǎo)體圖案的外周緣位于另一方的導(dǎo)體圖案的外周 緣的外側(cè),以使即便在成為絕緣基板7的生片等發(fā)生了層疊位置的偏移的
情況下對置面積也保持為恒定。
另外,通過電容形成用電極33及絕緣層35形成的電容器的電容優(yōu)選 為0.5pF 50nF左右。在大于0.5pF的情況下,在電容器的制作時(shí)不易受 到公差的影響。另一方面在小于50nF的情況下,容易小型化,并且容易 制作。
夾在一對電容形成用電極33之間的絕緣層35是絕緣基板7的一部分, 例如,由與形成絕緣基板7的其他部位的絕緣材料相同的絕緣材料(電介 體材料)形成。
另外,電阻體34與電容形成用電極33電連接。電阻體34由氧化釕 或銀鈀等形成。作為該形成的機(jī)構(gòu),可以使用金屬化層形成機(jī)構(gòu)或鍍敷層 形成機(jī)構(gòu)、蒸鍍膜形成機(jī)構(gòu)等將金屬作為薄膜層被覆的機(jī)構(gòu)。例如,將電 阻體34由金屬化層形成機(jī)構(gòu)形成的情況下,通過將氧化釕的糊劑印刷于 成為絕緣基板7的生片上并層疊后,將其與生片一同燒成而形成。
另外,電阻體34的電阻優(yōu)選10Q 100kQ左右。若電阻大于10Q, 則在電阻體34的制作時(shí)不易受到公差的影響。若電阻小于100kQ,則容 易小型化,并且容易制作。
如上所述,通過將該電子部件密封用基板32中的布線導(dǎo)體8的導(dǎo)出 部分經(jīng)由焊球等外部端子17與外部的電路連接,將微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 電連接于外部電路。即,由微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3檢測出、且轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 的機(jī)械振動(dòng)等的外部信息,在由上述電容形成用電極33和電阻體34構(gòu)成 的振蕩電路中被作為載波,將該載波供給于外部電路。在外部電路例如配 設(shè)有放大器、過濾器、天線等,由這些傳送對應(yīng)于載波的電波。
優(yōu)選在該電子部件密封用基板32中,配置于一對電容形成用電極33 間的絕緣層35的相對介電常數(shù)比其他部位的絕緣基板7的相對介電常數(shù) 高。
這樣,在絕緣基板7中,通過至少將夾在一對電容形成用電極33之 間的部位即絕緣層35中的相對介電常數(shù)設(shè)為比其他部位的相對介電常數(shù) 高,能夠根據(jù)該相對介電常數(shù)之差,增大電容形成用電極33之間產(chǎn)生的 靜電電容。
通常,就CR振蕩電路的振蕩頻率而言,若C值(靜電電容)變大, 則能夠擴(kuò)大振蕩頻率的頻帶,因此,通過在絕緣基板7內(nèi)形成具有大電容 的電容器的CR振蕩電路,能夠形成振蕩效率良好的振蕩電路。
從而,通過在絕緣基板7中將絕緣層35的相對介電常數(shù)設(shè)為比其他 部位高,能夠在絕緣基板7內(nèi)內(nèi)置具有相同面積下更大電容的電容器的 CR振蕩電路,因此,有助于利用了電子裝置32的設(shè)備的進(jìn)一步的小型化、 低耗電。
例如,在絕緣基板7由氧化鋁質(zhì)形成、且相對介電常數(shù)為10的情況 下,將絕緣層35的相對介電常數(shù)設(shè)為IO的情況下,振蕩頻率的頻帶為約 lkHz,相對于此,將絕緣層35的相對介電常數(shù)設(shè)為1000的情況下,頻帶 為約3kHz,成為約3倍,因此,能夠形成振蕩效率良好的振蕩電路。
相對介電常數(shù)高的絕緣層35例如通過將由電介體粉末、燒結(jié)助劑、 有機(jī)樹脂粘合劑、和有機(jī)溶劑構(gòu)成的電介體用糊劑印刷成形,將與構(gòu)成絕 緣基板7的其他部位的層同時(shí)燒成而制作。作為電介體粉末,例如,除了BaTi03之外,還可以舉出SrTi03、 MgTi03、 BaZr03之類的具有铞鈦礦結(jié) 構(gòu)的粉末等。
作為燒結(jié)助劑,例如可以舉出Si02 —B203系、Si02 — B20廣Al203系、
Si02—B203—Al203—MO系(其中,M表示Ca、 Sr、 Mg、 Ba或Zn)、 Si02 —B203—]\4120系(其中,Ml表示Li、 Na或K)、 Si02—B203—Al203 — M220系(其中,M2與上述相同)、Pb系玻璃、Bi系玻璃等玻璃、或CuO 等金屬氧化物。
作為在電介體層用糊劑中使用的有機(jī)樹脂粘合劑及有機(jī)溶劑,只要是 能夠與成為絕緣基板7的陶瓷生片同時(shí)燒成,就不特別限定,例如,可以 使用與生片配合的有機(jī)樹脂粘合劑、有機(jī)溶劑相同的材料。
在這種情況下,電容形成用電極33通過將含有Cu或Ag粉末85 99.5 質(zhì)量份、析出鈦酸鋇結(jié)晶的結(jié)晶化玻璃0.5 15質(zhì)量份、并且含有有機(jī)樹 脂粘合劑及有機(jī)溶劑而成的電極糊劑印刷形成,與生片同時(shí)燒成而制作。
對于析出鈦酸鋇結(jié)晶的結(jié)晶化玻璃的組成比而言,為了燒成時(shí)在構(gòu)成 絕緣基板7的電介體層7和布線導(dǎo)體8的界面不發(fā)生剝離,優(yōu)選相對于 Cu或Ag粉末為最小比率。若結(jié)晶化玻璃的玻璃組成比相對于Cu或Ag 粉末少于15質(zhì)量份,則能夠防止在燒成時(shí),電容形成用電極33的玻璃成 分大量流入絕緣層35,導(dǎo)致絕緣層35的特性變差的情況。另一方面,若 結(jié)晶化玻璃的玻璃組成比超過0.5質(zhì)量份,則由于結(jié)晶化玻璃,與BaTi03 的潤濕性變得良好,在燒成時(shí)絕緣層35和電容形成用電極33的界面中不 容易發(fā)生剝離。
在Cu或Ag粉末用作絕緣基板7用的布線導(dǎo)體8的情況下,為了抑制 同時(shí)燒成時(shí)的絕緣基板7的成分和絕緣層35的成分的相互擴(kuò)散,因此, 優(yōu)選直徑5jam以下的粒徑的細(xì)小Cu或Ag粉末。
結(jié)晶化玻璃是在其結(jié)晶化時(shí)BaO和Ti02結(jié)合而析出BaTi03結(jié)晶的玻 璃。作為主相,析出BaTi03結(jié)晶,因此,即使結(jié)晶化玻璃由于燒成時(shí)的 擴(kuò)散而流入絕緣層35的內(nèi)部,也不會(huì)使絕緣層35的特性變差。
另外,通過將結(jié)晶化玻璃向電容形成用電極33中添加,能夠提高絕 緣層35和電容形成用電極33的潤濕性,能夠防止燒成時(shí)的界面剝離的發(fā) 生。
那種情況下的結(jié)晶化玻璃的玻璃組成比調(diào)節(jié)如下,使得含有的各成分
的總計(jì)為100質(zhì)量%,艮卩55.1 59.7質(zhì)量。/。的BaO、 24.0 26.0質(zhì)量%的 Ti02、 7.7 11.3質(zhì)量°/。的Si02、 6.6 9.7質(zhì)量%的A1203、 0.7質(zhì)量%以下 的SrO、 0.5質(zhì)量%以下的Na20、 0.4質(zhì)量%以下的CaO。 Ti02、 Si02、 A1203、 SrO、 Na20、 CaO是用于玻璃化的網(wǎng)眼形成氧化物、中間氧化物、網(wǎng)眼修 飾氧化^物,因此,優(yōu)選用于玻璃化的最小比率。在BaO大于59.7質(zhì)量。/。、 Ti02為26.0質(zhì)量%以下、Si02為7.7質(zhì)量%以下、八1203大于6.6質(zhì)量%的 情況下,容易將該組合物玻璃化。另外,在BaO大于55.1質(zhì)量%、 Ti02 大于24.0質(zhì)量%、 Si02大于11.3質(zhì)量%、入1203小于9.7質(zhì)量%、 SrO小于 0.7質(zhì)量°/。、 Na20小于0.5質(zhì)量%、 CaO小于0.4質(zhì)量°/。的情況下,抑制 BaO、 Ti02以外的成分向絕緣基板7內(nèi)部的流入量,能夠防止絕緣基板7 的特性變差。
另外,作為析出介電常數(shù)高的結(jié)晶的玻璃,除了析出BaTi03之外,還 有析出NaNb20s的玻璃,但含于電極糊劑中的玻璃優(yōu)選析出與絕緣板1的 結(jié)晶相相同的結(jié)晶相。即,在絕緣層35的主成分為BaTi03的情況下,優(yōu) 選使用析出BaTi03的結(jié)晶化玻璃作為電極糊劑用添加物,在絕緣層35的 主成分為NaNb205的情況下,優(yōu)選使用析出NaNb205的結(jié)晶化玻璃作為電 極糊劑用添加物。
還有,絕緣層35的相對介電常數(shù)優(yōu)選50 5000左右。若相對介電常 數(shù)為50以上,則電容器成分不會(huì)變得過小,若相對介電常數(shù)為5000以下, 則容易進(jìn)行與絕緣基板7的同時(shí)燒成。
另外,電阻體34在絕緣基板7的內(nèi)部配置于連接焊盤9的正下方, 電容形成用電極33和連接焊盤9之間的距離優(yōu)選比電阻體34和連接焊盤 9之間的距離長。還有,該電容形成用電極33和連接焊盤9之間的距離是 指以最短距離連結(jié)電容形成用電極33和連接焊盤9的直線距離,電阻體 34和連接焊盤9之間的距離是指以最短距離連結(jié)電阻體34和連接焊盤9 的直線距離。
通過將電阻體34配置于連接焊盤9的正下方的絕緣基板7的內(nèi)部, 能夠進(jìn)一步縮短CR振蕩電路和連接焊盤9之間的布線長度。因此,能夠 進(jìn)一步減小電阻體34和連接焊盤9之間的電阻,因此,能夠進(jìn)一步減小
傳送損耗。從而,能夠進(jìn)行電子裝置31的進(jìn)一步的高精度驅(qū)動(dòng)或響應(yīng)精 度提高、基于低耗電化的驅(qū)動(dòng)時(shí)間的長期化。
另外,同時(shí),電容形成用電極33與配置于該連接焊盤9的正下方的
電阻體34相比,與連接焊盤9之間的距離長,因此,能夠遠(yuǎn)離與經(jīng)由連 接焊盤9及電極6電連接的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3之間的距離。
因此,能夠極力減小由電容形成用電極33形成的電容器產(chǎn)生的振蕩 干擾噪聲對微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3產(chǎn)生的干擾,尤其加速度傳感器的振動(dòng)等 機(jī)械動(dòng)作的阻礙等機(jī)械性干擾。其結(jié)果,能夠防止由于振蕩干擾噪聲而對 高精度驅(qū)動(dòng)、響應(yīng)精度的提高帶來障礙,引起微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的破壞 或變形等。
艮P,通過該結(jié)構(gòu),尤其關(guān)于具備伴隨機(jī)械性動(dòng)作的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu) 3的電子部件2,能夠極其提高傳感器等的動(dòng)作的可靠性地進(jìn)行密封。
還有,在使電容形成用電極33和連接焊盤9之間的距離比電阻體34 和連接焊盤9之間的距離長的情況下,通過從電阻體34到電容形成用電 極33,用與布線導(dǎo)體2同樣的機(jī)構(gòu)形成連接用導(dǎo)體(未圖示)等,能夠電 連接電阻體34和電容形成用電極33 。
為了減小對微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的動(dòng)作、尤其振動(dòng)等機(jī)械性動(dòng)作的干 擾,優(yōu)選電容形成用電極33從微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3遠(yuǎn)離,即,配置于絕 緣基板7的另一主面?zhèn)鹊母浇?。在此?一對電容形成用電極33中的一方 也可露出在絕緣基板7的另一主面而形成。
另夕卜,在電子裝置31中,在俯視透視的情況下與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 重疊的部位不形成電容形成用電極33,更有效地抑制干擾也可。
還有,電阻體34由氧化釕或銀鈀等形成,例如可以利用與上述相同 的機(jī)構(gòu)形成。即,可以使用金屬化層形成機(jī)構(gòu)或鍍敷層形成機(jī)構(gòu)、蒸鍍膜 形成機(jī)構(gòu)等將金屬作為薄膜層進(jìn)行被覆的機(jī)構(gòu)。例如,在使用金屬化層形 成機(jī)構(gòu)形成電阻體34的情況下,通過將氧化釕的糊劑印刷于成為絕緣基 板7的生片上并層疊后,將其與生片一同燒成而形成即可。
此時(shí),通過將氧化釕的糊劑印刷于成為絕緣基板7的生片中位于連接 焊盤9的正下方的部位,能夠?qū)㈦娮梵w34配置于連接焊盤9的正下方。
另外,電阻體34也可以為連接焊盤9或與連接焊盤9鄰接的布線導(dǎo)
體2的至少一部分。即,也可將成為電阻體34的連接焊盤9或布線導(dǎo)體2
的至少一部分形成為比其他部分電阻高。
在這種情況下,與形成電阻體34的情況相比,能夠?qū)⒕邆湔袷幑δ?的電子部件密封用基板32及電子裝置31進(jìn)一步形成為小型。g卩,若將電 阻體34由連接焊盤9或布線導(dǎo)體8的至少一部分構(gòu)成,則與獨(dú)立設(shè)置電 阻體34的情況相比,能夠以更短的距離形成CR振蕩電路,因此,能夠以 更小型形成高效的振蕩電路。
在這種情況下,電阻體34通過將連接焊盤9或與連接焊盤9鄰接的 布線導(dǎo)體8的至少一部分用氧化釕或銀鈀等形成而形成。
作為該形成的機(jī)構(gòu),可以使用金屬化層形成機(jī)構(gòu)或鍍敷層形成機(jī)構(gòu)、 蒸鍍膜形成機(jī)構(gòu)等將金屬作為薄膜層被覆的機(jī)構(gòu)。例如,使用金屬化層形 成機(jī)構(gòu)形成電阻體34的情況下,通過將氧化釕的糊劑以規(guī)定的連接焊盤9 或與連接焊盤9鄰接的布線導(dǎo)體8的圖案印刷于成為絕緣基板7的生片上 而形成即可。
另外,若布線導(dǎo)體8含有通孔導(dǎo)體,則通過在上述生片上利用機(jī)械性 沖裁加工等進(jìn)行貫通孔加工后,向貫通孔中填充氧化釕的糊劑并層疊后, 將其與生片燒成而形成。
由此,與以另外的圖案設(shè)置電阻體34的情況相比,能夠減少氧化釕 等糊劑的印刷次數(shù),因此,能夠提高作為電子部件密封用基板32及電子 裝置31的生產(chǎn)率。
另外,在本實(shí)施方式的電子裝置31中,接地導(dǎo)體層14如圖5所示, 優(yōu)選設(shè)置成夾在電容形成用電極33和被密封的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu) (MEMS) 3之間。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)可知,能夠用接地導(dǎo)體層14屏蔽由振蕩電路的電容形成 用電極33產(chǎn)生的振蕩干擾噪聲,因此,能夠可靠地防止由于振蕩干擾噪 聲而對高精度驅(qū)動(dòng)、響應(yīng)精度的提高帶來障礙,引起微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 的破壞或變形等。
這樣的接地導(dǎo)體層14使用與布線導(dǎo)體2及連接焊盤9相同的材料, 利用相同的機(jī)構(gòu)制作。
(第三實(shí)施方式) 接下來,對本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電子部件密封用基板與第一實(shí)施方式的電 子部件密封用裝置不同之處在于,使在絕緣基板7的與半導(dǎo)體基板5側(cè)的 主面對置的主面上設(shè)置的安裝焊盤與微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的密封位置對應(yīng)
地配置這一點(diǎn)。圖6是表示具備本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電子部件密封用 基板的電子裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。另外,圖7、圖8是如圖6所示的電 子裝置41的俯視圖,以示意性表示絕緣基板7中的安裝焊盤42的配置。 還有,在圖5中,對與圖1A及圖1B及圖4A 圖4D表示的結(jié)構(gòu)相同的 結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào),省略說明。
還有,在圖5中,微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3形成為在一對柱狀支撐部之間 支撐梁狀振動(dòng)部的雙方支撐梁結(jié)構(gòu)。該雙方支撐梁結(jié)構(gòu)的微小電子機(jī)械機(jī) 構(gòu)3在向形成于振動(dòng)部的上部電極(未圖示)和形成于半導(dǎo)體基板5的下 部電極(未圖示)之間施加微小電壓的情況下,振動(dòng)部利用靜電現(xiàn)象而朝 向下部電極靠近,另外,停止電壓的施加的情況下遠(yuǎn)離而恢復(fù)為原來的狀 態(tài)。還有,通過這樣的振動(dòng)部的運(yùn)行,能夠改變上部電極的高度而調(diào)制反 射的光的強(qiáng)度,作為光調(diào)制元件發(fā)揮功能,以特定的頻率使振動(dòng)部振動(dòng), 作為頻率濾波器發(fā)揮功能等。
圖7是表示本實(shí)施方式的電子部件密封用基板42的形成有安裝焊盤 43的一側(cè)的面的俯視圖。其中,圖7為了便于理解安裝焊盤43的配置而 簡略化,表示透視了密封件12的狀態(tài)。
如圖7所示,在本實(shí)施方式的電子部件密封用基板42中,配置安裝 焊盤43的安裝區(qū)域,是與由通過密封件12的內(nèi)側(cè)的的電子部件密封區(qū)域 的中心的兩個(gè)劃分直線(在圖7中用單點(diǎn)劃線表示)將絕緣基板7的主面 四等分后的四個(gè)劃分區(qū)域中三個(gè)以下的劃分區(qū)域所對置的區(qū)域。
這樣,通過在與四個(gè)劃分區(qū)域中三個(gè)以下的劃分區(qū)域?qū)χ玫膮^(qū)域配置 安裝焊盤43,從而至少一個(gè)劃分區(qū)域所對置的區(qū)域沒有經(jīng)由安裝焊盤43 與外部電路基板機(jī)械連接,因此,在該區(qū)域不產(chǎn)生應(yīng)力。從而,在至少一 個(gè)劃分區(qū)域中,能夠?qū)⒆饔糜陔娮硬考芊庥没?2的應(yīng)力抑制得較小。 另外,在抑制這樣的應(yīng)力被抑制的劃分區(qū)域(以下,稱為"低應(yīng)力區(qū)域")
中變形也小,因此,在與該劃分區(qū)域?qū)χ玫陌雽?dǎo)體基板5的區(qū)域還能夠減 小變形。
具體來說,因熱膨脹系數(shù)之差引起的應(yīng)力而導(dǎo)致電子部件密封用基板
42變形,由此對電子部件2的半導(dǎo)體基板5產(chǎn)生的應(yīng)力在與安裝區(qū)域?qū)χ?的電子部件2的區(qū)域高,在從與安裝區(qū)域?qū)χ玫碾娮硬考?的區(qū)域遠(yuǎn)離的 部位低。因此,能夠?qū)⑴c沒有配置安裝焊盤43的至少一個(gè)劃分區(qū)域?qū)χ?的半導(dǎo)體基板5的區(qū)域形成為低應(yīng)力區(qū)域。在此,若在該低應(yīng)力區(qū)域形成 微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,則能夠有效地防止例如具備振動(dòng)部的微小電子機(jī)械 機(jī)構(gòu)3上由于該應(yīng)力而發(fā)生應(yīng)變的情況,能夠提高微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的 驅(qū)動(dòng)精度。
圖7是將安裝焊盤43分別配置于絕緣基板7的下表面中的與兩個(gè)劃 分區(qū)域?qū)χ玫膮^(qū)域的例子。該情況下,在電子部件密封用基板42的下表 面,存在有與分別配置了兩個(gè)安裝焊盤43的安裝區(qū)域?qū)χ玫膬蓚€(gè)劃分區(qū) 域K1、和沒有配置安裝焊盤43的兩個(gè)劃分區(qū)域K2。與這兩個(gè)劃分區(qū)域 K2對置的半導(dǎo)體基板5的區(qū)域成為變形小的低應(yīng)力區(qū)域。若在該低應(yīng)力 區(qū)域形成微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3 (在圖3中未圖示),則能有效防止在微小電 子機(jī)械機(jī)構(gòu)3上發(fā)生因熱膨脹系數(shù)之差引起的應(yīng)力等導(dǎo)致的變形的情況, 能夠提高微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的驅(qū)動(dòng)精度。該例子中,在絕緣基板7的主 面中的約1/2區(qū)域?qū)χ玫膮^(qū)域,在半導(dǎo)體基板5能夠形成微小電子機(jī)械機(jī) 構(gòu)3。
還有,安裝焊盤43為了安裝電子裝置41而最低需要一個(gè),在與劃分 區(qū)域中的至少一個(gè)對置的區(qū)域配置安裝焊盤43。
關(guān)于在與四個(gè)劃分區(qū)域?qū)χ玫膮^(qū)域中的若干個(gè)區(qū)域如何配置安裝焊 盤43,根據(jù)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的形狀或尺寸、功能、及電子部件2的平
面尺寸或相對于外部電路基板的斜度等而適當(dāng)調(diào)節(jié)即可。
另外,如圖8所示,安裝焊盤43沿與如下所述的四條劃分半直線(在
圖8中用單點(diǎn)劃線表示)中的三條以下的劃分半直線對置的線配置也可,
該四條劃分半直線是將密封件12的內(nèi)側(cè)的電子部件密封區(qū)域四等分的從
該電子部件密封區(qū)域的中心向外周延伸的劃分半直線。
圖8是表示電子部件密封用基板42的形成有安裝焊盤43的一側(cè)的面
的俯視圖。其中,圖8與圖7相同地,為了便于理解安裝焊盤43的配置
而簡略化,表示透視了密封件12的狀態(tài)。
這樣,通過沿與四條劃分半直線中的三條以下的劃分半直線對置的線
配置安裝焊盤43,能夠?qū)⒀刂辽僖粭l劃分半直線作用于電子部件密封用基 板42的應(yīng)力抑制得較低。在包含這樣的劃分半直線的區(qū)域中變形小,因 此,在與該劃分半直線對置的半導(dǎo)體基板5的區(qū)域中也能夠減小變形。
這樣,在與包含至少一條劃分半直線的區(qū)域俯視下對置的區(qū)域中,在 半導(dǎo)體基板5能夠形成低應(yīng)力區(qū)域,因此,若在該低應(yīng)力區(qū)域形成微小電 子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,則能夠有效防止例如具備振動(dòng)部的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3由 于該應(yīng)力而導(dǎo)致應(yīng)變或發(fā)生變形的情況,能夠提高微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的 驅(qū)動(dòng)精度。
進(jìn)而,微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3在一對柱狀支撐部的前端間配置梁狀振動(dòng) 部的情況下,可以得到如下的效果。
在將安裝焊盤43沿劃分半直線配置的情況下,能夠橫跨與該安裝焊 盤43對置的區(qū)域,即能夠配置微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的支撐部。即,能夠 將容易發(fā)生機(jī)械性破壞的支撐部形成于低應(yīng)力區(qū)域,例如,還能夠提高所 謂的兩方支撐梁結(jié)構(gòu)(在一對支撐部之間支撐梁狀振動(dòng)部的結(jié)構(gòu))的微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的設(shè)計(jì)的自由度。
圖8表示沿與四條劃分半直線中的以一直線狀相連的兩條劃分半直線 所對置的線,將安裝焊盤43配置成一列的情況。
該情況下,在絕緣基板7的下表面,存在分別配置了一個(gè)安裝焊盤43 的以一直線狀相連的兩條劃分半直線Hl、和與其正交的沒有配置安裝焊 盤43的兩條劃分半直線H2。在半導(dǎo)體基板5中,與配置該安裝焊盤43
的兩條劃分半直線對置的線狀的區(qū)域以外的區(qū)域成為應(yīng)變小的低應(yīng)力區(qū) 域。從而,若在該低應(yīng)力區(qū)域形成微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3,則有效防止熱膨 脹系數(shù)之差引起的應(yīng)力等導(dǎo)致在微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3上發(fā)生應(yīng)變的情況, 能提高微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的驅(qū)動(dòng)精度。
例如,在如圖8所示地配置安裝焊盤43的情況下,在半導(dǎo)體基板5 形成兩方支撐梁結(jié)構(gòu)的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3時(shí),在半導(dǎo)體基板5中,按照 橫跨與配置了安裝焊盤43的劃分半直線H1對置的線狀區(qū)域的方式配置微
小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的支撐部即可。若這樣設(shè)置,則能夠使兩方支撐梁結(jié)構(gòu) 的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的支撐部分別位于低應(yīng)力區(qū)域。因此,能夠有效防 止在支撐部發(fā)生應(yīng)變的情況,在電子裝置41被加熱、冷卻時(shí)也能夠提高
驅(qū)動(dòng)精度。另外,還可以在與包含沒有配置上述安裝焊盤43的劃分半直 線H2的區(qū)域?qū)χ玫陌雽?dǎo)體基板5的區(qū)域內(nèi)形成兩點(diǎn)支撐部,因此,微小 電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3的配置位置等的設(shè)計(jì)的自由度變高。還有,安裝焊盤43 的配置不限于圖7及圖8所示的例子。
還有,在圖6 圖8中未圖示,但優(yōu)選在配置有安裝焊盤43的絕緣基 板7的下表面設(shè)置用于將電子部件密封用基板42和外部電路基板的間隔 設(shè)為恒定的凸部。凸部是例如下端面設(shè)為與將密封件12的安裝焊盤43接 合于外部電路基板的外部端子17相同高度,并安裝于絕緣基板7或與絕 緣基板7—體地形成的部件。凸部例如設(shè)置在絕緣基板7的下表面中的沒 有配置安裝焊盤43的部位,作為將絕緣基板7的下表面和外部電路基板 的上表面之間的間隔保持為恒定的間隔件發(fā)揮功能。通過設(shè)置這樣的凸 部,在將電子裝置41安裝于外部電路基板時(shí)能夠容易保持電子裝置41和
外部電路基板的平行。
在這種情況下,若在沒有配置安裝焊盤43的、安裝區(qū)域以外的區(qū)域 設(shè)置凸部,則能夠用凸部支撐電子裝置41,因此,在保持電子裝置41和 外部電路基板之間的平行的方面具有效果。其中,在安裝區(qū)域以外,凸部 需要設(shè)為不與外部電路基板接合。若凸部接合于外部電路基板,則熱應(yīng)力 經(jīng)由凸部作用于電子裝置41的絕緣基板7,可能引發(fā)微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)3
的應(yīng)變等不良情況。
進(jìn)而,例如,若在安裝焊盤43的附近設(shè)置由彈性模量(楊氏模量) 比外部端子低的材料構(gòu)成的凸部,則在安裝于外部電路基板后外力施加于 電子裝置41的情況下,應(yīng)力在凸部與電子裝置41的絕緣基板7的界面也 分散,并且,能夠通過凸部的變形有效地緩和該應(yīng)力,因此,應(yīng)力集中于 安裝焊盤43,能夠抑制以此為起點(diǎn)產(chǎn)生破壞的情況等。
這樣的凸部只要是不與外部電路接合,且高度與焊錫凸塊等外部端子 n相等或比其低,就可以使用陶瓷材料、金屬材料、樹脂材料等的各種部 件。例如,若在形成由陶瓷材料構(gòu)成的絕緣基板7時(shí)一并形成凸部,或使
用由高熔點(diǎn)焊劑構(gòu)成的焊球等在電子部件密封用基板42上預(yù)先形成成為 凸部的焊劑凸塊后,形成成為外部端子17的焊劑凸塊,則在不另行需要 用于形成凸部的工序的情況下能夠容易地形成。另外,在使用硅酮等彈性 模量低的樹脂材料形成了凸部的情況下,能夠有效緩和外力施加于電子裝 置41時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力,還能夠進(jìn)一步提高機(jī)械可靠性。還有,該凸部如上
所述地根據(jù)安裝焊盤43的配置等形成在希望的位置、例如,沒有配置安 裝焊盤43的區(qū)域或鄰接于安裝焊盤43的部位等即可。例如,安裝焯盤43 的數(shù)目少的情況下重視保持電子裝置41和外部電路基板的平行時(shí),在安 裝區(qū)域以外的區(qū)域設(shè)置不與外部電路基板接合的凸部即可,在重視防止安 裝焊盤43的破壞時(shí),在安裝焊盤43的附近設(shè)置低彈性的安裝焊盤43即 可。
本發(fā)明對特定的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 說,其他很多變形例、修正、其他利用是明確的。從而,本發(fā)明不限定于 在此的特定公開,可以僅由附加的權(quán)利要求限定。
本發(fā)明可以在不脫離其精神或主要特征的情況下以其他各種方式實(shí) 施。從而,所述實(shí)施在所有方面僅限于單純的例示,本發(fā)明的范圍示出在 權(quán)利要求中,不受說明書本文中任何約束。進(jìn)而,屬于權(quán)利要求的變形或 變更屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明的電子部件密封用基板可知,用于氣密性密封下述電子部 件的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu),該電子部件具有半導(dǎo)體基板、形成于該半導(dǎo)體基 板的主面的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)、和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極,
該電子部件密封用基板包括具備第一主面的絕緣基板,該第一主面與半
導(dǎo)體基板的主面接合,以氣密性密封微小機(jī)械機(jī)構(gòu);和布線導(dǎo)體,其一端 導(dǎo)出到絕緣基板的第一主面,該一端與電子部件的電極電連接;布線導(dǎo)體 的一端,位于半導(dǎo)體基板的主面與絕緣基板的第一主面的接合部位的外 側(cè),因此,能夠抑制電連接路徑和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的電磁耦合、及 高頻干擾噪聲的影響。
根據(jù)本發(fā)明的可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板可知,具有多個(gè)構(gòu)
成上述電子部件密封用基板的區(qū)域,因此,能夠以高生產(chǎn)率制造抑制了電 連接路徑和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的電磁耦合、及高頻干擾噪聲的影響的 電子裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電子裝置可知,具備上述電子部件密封用基板和電子部 件,因此,能夠提供抑制了導(dǎo)電性接合件和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的電磁 耦合、及高頻干擾噪聲的影響的電子裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的制造方法可知,包括準(zhǔn)備在半導(dǎo)體基板上 排列多個(gè)電子部件區(qū)域而形成的可取多個(gè)形態(tài)的電子部件基板的工序,電 子部件區(qū)域形成有微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的 電極;準(zhǔn)備可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板的工序;將可取多個(gè)形態(tài) 的電子部件基板的各電極、和對應(yīng)的各布線導(dǎo)體的一端電連接,并且接合 半導(dǎo)體基板的主面和絕緣基板的一主面,氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的 工序;和按每個(gè)電子部件區(qū)域?qū)扇《鄠€(gè)形態(tài)的電子部件基板與可取多個(gè) 形態(tài)的電子部件密封用基板的接合體進(jìn)行分割的工序;因此,能夠以高生 產(chǎn)率制造抑制了電連接路徑和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的電磁耦合、及高頻 干擾噪聲的影響的電子裝置。
權(quán)利要求
1.一種電子部件密封用基板,用于氣密性密封下述電子部件的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu),該電子部件具有半導(dǎo)體基板、形成于該半導(dǎo)體基板的主面的所述微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)、和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極,該電子部件密封用基板包括具備第一主面的絕緣基板,該第一主面與所述半導(dǎo)體基板的所述主面接合,以氣密性密封所述微小機(jī)械機(jī)構(gòu);和布線導(dǎo)體,其一端導(dǎo)出到所述絕緣基板的所述第一主面,該一端與所述電子部件的所述電極電連接;所述布線導(dǎo)體的所述一端,位于所述半導(dǎo)體基板的所述主面與所述絕緣基板的所述第一主面的接合部位的外側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件密封用基板,其特征在于, 在所述絕緣基板的內(nèi)部,具備供給基準(zhǔn)電位的導(dǎo)體層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件密封用基板,其特征在于, 具備-至少一對電容形成用電極,其形成于所述絕緣基板的內(nèi)部,與所述布 線導(dǎo)體電連接;和電阻體,其形成于所述絕緣基板的內(nèi)部,與所述電容形成用電極電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子部件密封用基板,其特征在于, 在所述絕緣基板中,所述電容形成用電極之間的區(qū)域的相對介電常數(shù)比其他區(qū)域高。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電子部件密封用基板,其特征在于, 具備連接焊盤,其形成于所述絕緣基板的所述第一主面,與所述布線導(dǎo)體的所述一端電連接,所述電阻體配置于所述連接焊盤的正下方的所述絕緣基板的內(nèi)部, 所述電容形成用電極和所述連接焊盤之間的距離比所述電阻體和所述連接焊盤之間的距離長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子部件密封用基板,其特征在于, 所述電阻體由所述連接焊盤、或與所述連接焊盤鄰接的所述布線導(dǎo)體 的一部分構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3 6中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用基板,其特征在于,在所述絕緣基板的所述第一主面和所述電容形成用電極之間,設(shè)置有 供給基準(zhǔn)電位的導(dǎo)體層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用基板,其特征 在于,具備在所述絕緣基板的與所述第一主面對置的第二主面上形成的多 個(gè)安裝焊盤,所述安裝焊盤配置于所述第二主面上的安裝區(qū)域,所述安裝區(qū)域是下述區(qū)域?qū)⑺龅谝恢髅嫔系乃霭雽?dǎo)體基板與所述絕緣基板的接合部位的內(nèi)側(cè)的區(qū)域,由通過該區(qū)域的中心并進(jìn)行四等分 的劃分直線所劃分而得到的所述第一主面的四個(gè)劃分區(qū)域中三個(gè)以下的 所述劃分區(qū)域所對置的區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用基板,其特征 在于,具備在所述絕緣基板的與所述第一主面對置的第二主面上形成的多 個(gè)安裝焊盤,所述安裝焊盤在所述第二主面沿安裝直線配置,所述安裝直線是下述的線將所述第一主面上的所述半導(dǎo)體基板與所述絕緣基板的接合部位的內(nèi)側(cè)的區(qū)域進(jìn)行四等分的、從該區(qū)域的中心向外 周延伸的四條劃分半直線中三條以下的所述劃分半直線所對置的線。
10. —種可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板,具有多個(gè)構(gòu)成權(quán)利要 求1 9中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用基板的區(qū)域。
11. 一種電子裝置,具備權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的電子部件密封用基板;和 電子部件,其具有半導(dǎo)體基板、形成于該半導(dǎo)體基板的主面的微小電 子機(jī)械機(jī)構(gòu)、和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電子裝置,其特征在于, 所述電子部件密封用基板在所述絕緣基板的內(nèi)部具備供給基準(zhǔn)電位 的導(dǎo)體層,所述半導(dǎo)體基板的所述主面與所述絕緣基板的所述第一主面由密封 件接合,該密封件對所述微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行氣密性密封,并由導(dǎo)電性 材料構(gòu)成,所述密封件與所述導(dǎo)體層電連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的電子裝置,其特征在于, 具備-連接焊盤,其形成于所述絕緣基板的所述第一主面,與所述布線導(dǎo)體 的所述一端電連接;和導(dǎo)電性連接件,其形成于所述連接焊盤上,與所述電子部件的所述電 極電連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置,其特征在于, 在所述半導(dǎo)體基板的所述主面與所述絕緣基板的所述第一主面之間具備在所述密封件的外側(cè)按照被覆所述導(dǎo)電性接合件的方式填充的樹脂 件。
15. —種電子裝置的制造方法,包括準(zhǔn)備在半導(dǎo)體基板上排列多個(gè)電子部件區(qū)域而形成的可取多個(gè)形態(tài) 的電子部件基板的工序,所述電子部件區(qū)域形成有微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)和與 該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)電連接的電極;準(zhǔn)備權(quán)利要求IO所述的可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板的工序;將所述可取多個(gè)形態(tài)的電子部件基板的所述各電極、和對應(yīng)的所述各 布線導(dǎo)體的所述一端電連接,并且接合所述半導(dǎo)體基板的所述主面和所述 絕緣基板的所述一主面,氣密性密封所述微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)的工序;和按每個(gè)所述電子部件區(qū)域?qū)λ隹扇《鄠€(gè)形態(tài)的電子部件基板與所 述可取多個(gè)形態(tài)的電子部件密封用基板的接合體進(jìn)行分割的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠構(gòu)成抑制了電連接路徑和微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的電磁耦合及高頻干擾噪聲的影響的電子裝置的電子部件密封用基板。其是用于氣密性密封具有半導(dǎo)體基板(5)、形成于該半導(dǎo)體基板的主面的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)(3)、和與該微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)(3)電連接的電極(6)的電子部件(2)的微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)(4)的電子部件密封用基板(4),具備具備第一主面的絕緣基板(7),該第一主面接合于半導(dǎo)體基板的主面,以氣密性密封微小電子機(jī)械機(jī)構(gòu)(3);和布線導(dǎo)體(8),其一端導(dǎo)出到絕緣基板(7)的第一主面,該一端與電子部件(2)的電極(6)電連接;布線導(dǎo)體的一端位于半導(dǎo)體基板的主面和絕緣基板的第一主面的接合部位的外側(cè)。
文檔編號(hào)B81B7/02GK101351399SQ20068005020
公開日2009年1月21日 申請日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者前田敏彥, 吉田克亨, 牧之內(nèi)康藏 申請人:京瓷株式會(huì)社