JP4703424B2 - 複合センサーパッケージ - Google Patents
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Description
また、シリコン基板上に複数のMEMSセンサーを実装したり、MEMSセンサーと所望の電子部品を実装した複数センサーパッケージが開発されている(特許文献1)。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、小型で信頼性が高い複合センサーパッケージを提供することを目的とする。
図1は、本発明の複合センサーパッケージの一実施形態を示す概略断面図である。図1において、本発明のセンサーパッケージ1は、複数の表裏導通ビア3を備えるシリコン基板2と、このシリコン基板2の一方の面に実装された1個以上のMEMSセンサー4と1個以上の電子部品5と、これらのMEMSセンサー4および電子部品5を覆うように接合部材7を介してシリコン基板2に接合されたキャップ体6とを備えている。
複数の表裏導通ビア3は、キャップ体6の接合部位(接合部材7)よりも内側の領域に位置しており、図示しない配線により、所望のMEMSセンサー4の端子や電子部品5の端子と接続されている。また、表裏導通ビア3の端部には、バンプ9が配設されている。
このような複合センサーパッケージ1は、実装されたMEMSセンサー4や電子部品5がキャップ体6により覆われ、面方向の広がりが小さく、小型化が可能である。
複数の表裏導通ビア23は、キャップ体26の接合部位(接合部材27)よりも内側の領域に位置しており、図示しない配線により、所望のMEMSセンサー24の端子や電子部品25の端子と接続されている。また、表裏導通ビア23の端部には、バンプ29が配設されている。
また、本発明の複合センサーパッケージは、図4に示されるように、複数の表裏導通ビア23が、キャップ体26の接合部位(接合部材27)よりも外側の領域に位置した複合センサーパッケージ31であってもよい。このような複合センサーパッケージ31は、シリコン基板の一方の面に実装したMEMSセンサーや電子部品毎に気密封止や樹脂封止を行う場合に比べて、面方向の広がりが大幅に抑制され、小型化が可能である。また、接合部材27よりも外側の領域に表裏導通ビア23を備えているので、表裏導通ビア23の一部にボイド等の欠陥が存在する場合でも、キャップ体26で覆われた内部は良好な気密状態が維持される。
複合センサーパッケージ1,11,21,31を構成するシリコン基板2,22は、複数のスルーホール内に表裏導通ビア3,23が形成されたものである。また、シリコン基板2,22は、スルーホールの内壁面を含む全面に、二酸化珪素、窒化珪素等の電気絶縁層を備えるものであってもよい。上記のスルーホールは、例えば、内径が10〜300μmの範囲内であってよく、図示のようにシリコン基板2,22の厚み方向で内径がほぼ一定のストレート形状であってもよく、また、一方の開口径が広いテーパー形状、シリコン基板2の厚み方向の略中央で内径が狭くなっているような形状等であってもよい。また、シリコン基板2,22は、その厚みが50〜600μm、好ましくは150〜400μmの範囲内とすることができる。シリコン基板2,22の厚みが50μm未満であると、支持体として充分な強度を保持できず、600μmを超えると、複合センサーパッケージの薄型化に支障を来たすことになり好ましくない。
尚、シリコン基板2,22には、MEMSセンサー4,24や電子部品5,25を実装するために必要なパッド、配線、端子が形成されている。
また、複合センサーパッケージ21,31を構成するシリコン基板22の凹部22aは、この中に電子部品25を実装し、樹脂部材28で封止した状態で、樹脂部材28がシリコン基板22の裏面と同一面を構成するような深さ、形状とすることができ、特に限定はされない。
また、複合センサーパッケージ1,11,21,31を構成する電子部品5,25は、特に制限はなく、ICチップ、LSIチップ、LCR回路部品等のいずれか1種または2種以上とすることができる。
複合センサーパッケージ1,11,21,31を構成するキャップ体6,26の材料は、複合センサーパッケージの用途に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、シリコン、セラミック等を挙げることができる。また、キャップ体6,26の形状は、図示例では、周縁部にフランジを備えたものであり、このフランジにおいて接合部材7,27を介してシリコン基板2,22に接合されている。しかし、キャップ体6,26の形状は、図示例に限定されるものではなく、複合センサーパッケージの用途に応じて適宜設定することができる。
複合センサーパッケージ21,31を構成する樹脂部材28は、従来から樹脂封止に用いられる樹脂を使用することができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。
2,22…シリコン基板
3,23…表裏導通ビア
4,24…MEMSセンサー
5,25…電子部品
6,26…キャップ体
7,27…接合部材
9,29…バンプ
22a…凹部
28…樹脂部材
Claims (2)
- シリコン基板と、該シリコン基板の一方の面に実装された1個以上のMEMSセンサーと1個以上の電子部品と、これらのMEMSセンサーと電子部品とを覆うようにシリコン基板に接合されたキャップ体と、前記シリコン基板に形成された複数の表裏導通ビアと、を有し、前記シリコン基板は前記表裏導通ビアが位置するスルーホールの内壁面を含む全面に、二酸化珪素または窒化珪素の電気絶縁層を備え、前記キャップ体は、フランジを周縁部に備えたものであり、該フランジにおいて接合部材を介して前記シリコン基板に接合されており、該接合部材は、ろう材層を金属層で挟持した多層構造であり、該ろう材層は、融点が450℃以下であるSn−Au合金、Sn−Ag合金、Sn−Bi合金、Sn−Zn合金、Sn−In合金、Sn−Pb合金、In−Pb合金のいずれかであり、該金属層は、Au/Ti積層、Au/Cr積層、Cu/Ti積層、Cu/Cr積層のいずれかであり、前記表裏導通ビアは、前記キャップ体の接合部位よりも外側の領域に位置することを特徴とする複合センサーパッケージ。
- 裏面側に凹部を備えるシリコン基板と、該シリコン基板の表面側に実装された1個以上のMEMSセンサーと、該MEMSセンサーを覆うようにシリコン基板に接合されたキャップ体と、前記シリコン基板に裏面側の凹部に実装された1個以上の電子部品と、該電子部品を封止するとともにシリコン基板の裏面と同一面をなす樹脂部材と、前記シリコン基板に形成された複数の表裏導通ビアと、を有し、前記シリコン基板は前記表裏導通ビアが位置するスルーホールの内壁面と前記凹部を含む全面に、二酸化珪素または窒化珪素の電気絶縁層を備え、前記キャップ体は、フランジを周縁部に備えたものであり、該フランジにおいて接合部材を介して前記シリコン基板に接合されており、該接合部材は、ろう材層を金属層で挟持した多層構造であり、該ろう材層は、融点が450℃以下であるSn−Au合金、Sn−Ag合金、Sn−Bi合金、Sn−Zn合金、Sn−In合金、Sn−Pb合金、In−Pb合金のいずれかであり、該金属層は、Au/Ti積層、Au/Cr積層、Cu/Ti積層、Cu/Cr積層のいずれかであり、前記表裏導通ビアは、前記キャップ体の接合部位よりも外側の領域に位置することを特徴とする複合センサーパッケージ。
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