JP5783601B2 - 中空パッケージ - Google Patents
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Description
金属膜でスペーサーの内側または外側の側壁面の全体を覆うことにより,真空封止が可能になる。
金属膜で導線を構成することにより,第一基板と第二基板とを導線で接続することができる。
この構成を採用すると,第一基板にスペーサーと第一金属層とを積層し,第二基板に第二金属層を積層した後に,スペーサーの端面上に形成された第一金属層と第二基板上に形成された第二金属層とを固相拡散反応によって直接結合することが可能となる。
この構成を採用すると,金属膜がスペーサーの角と第二基板とに挟まれることになるため,スペーサーと第二基板とを密着させる際に,スペーサーの角によって金属膜に対して局所的に強い応力を加えることが可能となり,その結果,スペーサーと金属膜との接合強度を高めることができる。また,スペーサーの角が第二基板に密着する部分においても,スペーサーの角に応力が集中するため,スペーサーと第二基板との接合強度を高めることができる。
1.第一実施例
図1Bに本発明の第一実施例による中空パッケージ1を示す。中空パッケージ1は,第一基板10と第二基板18とスペーサー12と第一金属層14と第二金属層16とを備えている。図1Aは中空パッケージ1から第二基板18を取り外した状態を示し,図1Cは取り外された第二基板18を示している。中空パッケージ1に収容されるトランスデューサー20に,ダイヤフラムや梁で構成される可動部がフォトリソグラフィ技術を用いて形成されている場合には,トランスデューサー20を樹脂封止することができない。また,ガスや湿気によるトランスデューサー20の腐食が問題となる場合には,トランスデューサー20は真空封止されなければならない。本実施例では,このようなトランスデューサー20を保護するための中空パッケージ1について説明する。
はじめに図2Aに示すように第一基板10a上にセンサーやアクチュエーターとなるトランスデューサー20を形成する。第一基板10aは,シリコンやガラスからなるウエハである。
図6Bに本発明の第二実施例による中空パッケージ2を示す。図6Aは中空パッケージ2から第二基板18を取り外した状態を示し,図6Cは取り外された第二基板18を示している。本実施例において,気密性を確保するための第一金属層24と第二金属層26aはスペーサー12の外側に形成され,スペーサー12の内側には導線となる金属層25,26bが形成される。詳細は以下に述べるとおりである。
図7Bに本発明の第三実施例による中空パッケージ3を示す。図7Aは中空パッケージ3から第二基板18を取り外した状態を示し,図7Cは取り外された第二基板18を示している。本実施例においては,第二実施例と同様にスペーサー12の内側には導線となる金属層25,26bが形成されるが,スペーサー12の外側の金属膜は形成されない。金属膜でスペーサー12の内壁の全面または外壁の全面を覆うと,スペーサー12からの脱ガスが不十分になってスペーサー12が安定した樹脂にならない場合がある。このような場合には,本実施例のようにスペーサー12の側壁面には金属層25,26bからなる導線のみを形成してもよい。導線の間からスペーサー12の側壁面を露出させることにより脱ガスを十分行うことができるため,スペーサー12を安定した樹脂で構成することができる。そして,配線を多数配列したり,配線幅を広くすることによって,スペーサー12からの脱ガス性を確保しつつ,金属膜からなる配線による気密封止効果を得ることもできる。なお,気密封止効果を奏するためにダミー配線を形成しても良い。また,配線はスペーサー12の内壁面と外壁面の両方に形成してもよいし,外壁面だけに形成しても良い。
本発明の技術的範囲は,上述した実施例に限定されるものではなく,本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。そして,上記実施例で示した材質や寸法や金属膜のパターンや成膜方法やパターン形成方法はあくまで例示であるし,当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。
また例えば,図12に示す中空パッケージ6のようにスペーサー12の内側と外側の側壁面の両方の全体を第一金属層14によって覆っても良い。これによりパッケージの気密性がさらに高まる。なお,スペーサー12の内側と外側の側壁面の両方に第一金属層14を密着させる場合,スペーサー12の端面の一部が第二基板18と直接接合するようにスペーサー12の端面上において第一金属層14を切り欠くことが望ましい。その場合は,スペーサー12が第二基板18に直接接合されて接合強度が高まるように,第二金属層16を第一金属層14の切り欠きに合わせて切り欠くことがさらに望ましい。さらに,スペーサー12の角が第二基板18に直接接合されるように,第一金属層14,第二金属層16の切り欠きからスペーサー12の角を露出させても良い。これにより,既に述べたように,スペーサー12の角には応力が集中するため,さらに接合強度が高まる。
また例えば,第二実施例の第二金属層26bを省略し,配線を構成する第一金属層25と貫通電極21とを直接接合しても良い。貫通電極21の材料は,金(Au)が望ましいが,金を主成分とする合金や複合材料でも良い。
Claims (4)
- 第一基板と,
第二基板と,
前記第一基板と前記第二基板との間に形成され前記第一基板と前記第二基板とに両端面が密着している樹脂からなるスペーサーと,
前記スペーサーの側壁面と前記第一基板と前記第二基板とに続いて密着している金属膜と,
を備え,
前記第二基板と前記スペーサーとの間の一部に前記金属膜の一部が入り込み,
前記金属膜の少なくとも一部は,前記第二基板と前記スペーサーとの間に環状に入り込み前記スペーサーの一方の側壁面の全体を覆っている,
中空パッケージ。 - 前記金属膜の少なくとも一部は,導線を構成している,
請求項1に記載の中空パッケージ。 - 前記金属膜は,前記第一基板と前記スペーサーの側壁面と前記スペーサーの一方の端面とに直接結合している第一金属層と,前記第二基板に直接結合している第二金属層とを有し,
前記第一金属層と前記第二金属層とは,前記第二基板と前記スペーサーとの間において直接結合している,
請求項1または2に記載の中空パッケージ。 - 前記スペーサーの側壁面と一方の端面とは角を形成し,
前記金属膜は前記スペーサーの角の少なくとも一部を覆っている,
請求項1から3のいずれか一項に記載の中空パッケージ。
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