气密封装元件以及元件模块制造技术

具备：器件晶圆

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气密封装元件以及元件模块


[0001]本申请涉及气密封装元件以及元件模块
。

技术介绍

[0002]通过微细加工技术将传感器
、
致动器等器件集成在硅基板等之上的器件亦即微电子机械系统
(MEMS
：
MicroElectroMechanicalSystems)
器件正在实用化
。
作为
MEMS
器件的例子，可列举红外线传感器
、
陀螺仪传感器
、
加速度传感器等
。
[0003]在红外线传感器中，非冷却红外线传感器就像被称为热型传感器那样将入射的红外线转换成热
。
因此，具有将对象物的温度变化作为电信号的变化来读出的结构，为了提高检测灵敏度，传感器
(
拍摄元件
)
具有与基材热隔离的隔热构造
。
具体而言，红外线传感器配置于密闭的真空空间，即配置于真空封装的内部，以提高隔热性
。
此时，已知在真空封装的成为盖
(lid)
的部件使用红外线透过率高的低氧含量的硅
、ZnS、
或形成抗反射膜
(AR
涂层：
Anti
‑
ReflectionCoating)。
[0004]另一方面，作为真空封装的制造方法，提出了将制造出
MEMS
器件的晶圆和与器件晶圆对置的盖晶圆在真空气氛中接合而形成多个真空封装的晶圆级封装
(WaferLevelPackage)(
例如参照专利文献
1。)。
[0005]专利文献1：日本特表
2003
‑
531475
号公报
(0010
～
0015
段落，图1～图
4)
[0006]对于由晶圆级封装构成的器件而言，必然成为设置于器件晶圆的用于电连接的焊盘从盖晶圆露出的构造，并且成为器件晶圆的接合部从盖晶圆伸出的构造
。
这样，在一方伸出的构造中，存在如下问题：应力集中于器件晶圆所伸出的边的密封部与器件晶圆相接的部位，而在器件晶圆产生破裂，并且因电路的破坏
、
或布线的切断等而产生器件的动作不良
。

技术实现思路

[0007]本申请公开了用于解决上述那样的课题的技术，其目的在于，防止器件晶圆的破裂而获得可靠性高的气密封装元件
。
[0008]本申请所公开的气密封装元件具备：器件晶圆，在安装面设置有半导体电路和用于与外部电连接的端子；盖晶圆，配置为与上述器件晶圆的上述安装面对置；以及密封部，包围上述安装面中的上述半导体电路的设置区域，并且介于上述器件晶圆与上述盖晶圆之间，而在上述器件晶圆与上述盖晶圆之间形成收容上述半导体电路的真空气氛的密闭空间，上述安装面中的设置有上述端子的第二设置区域从上述盖晶圆伸出，上述密封部的面向上述第二设置区域的部分的外侧面以随着从上述器件晶圆朝向上述盖晶圆行进而接近上述第二设置区域的方式倾斜
。
[0009]根据本申请所公开的气密封装元件或元件模块，能够缓和密封部与器件晶圆所接触的部位的应力，因此能够防止器件晶圆的破裂，而获得可靠性高的气密封装元件
。
附图说明
[0010]图
1A
和图
1B
分别是实施方式1所涉及的气密封装元件的俯视图和剖视图
。
[0011]图2是对实施方式1所涉及的气密封装元件的一部分进行放大的局部剖视图
。
[0012]图3是表示气密封装元件的密封部的外侧面中的与盖晶圆相交的交点相对于与器件晶圆相交的交点的错位的尺寸
、
与施加到这些位置的应力的关系的图表形式的图
。
[0013]图4是对实施方式2所涉及的气密封装元件的一部分进行放大的局部剖视图
。
[0014]图5是表示气密封装元件的密封部的外侧面相对于器件晶圆的安装面所成的角度
、
与施加到密封圈的盖晶圆侧的端部位置和密封圈的器件晶圆侧的端部位置的应力的关系的图表形式的图
。
[0015]图6是实施方式3所涉及的气密封装元件的剖视图
。
[0016]图7是对实施方式3所涉及的气密封装元件的一部分进行放大的局部剖视图
。
[0017]图8是对实施方式4所涉及的气密封装元件的一部分进行透视的俯视图
。
[0018]图9是实施方式4所涉及的气密封装元件的剖视图
。
[0019]图
10
是实施方式4中的其他例子所涉及的气密封装元件的剖视图
。
[0020]图
11A
和图
11B
分别是实施方式
11
所涉及的元件模块的俯视图和剖视图
。
具体实施方式
[0021]以下，基于附图对本申请的各实施方式所涉及的气密封装元件进行说明
。
此外，在以下附图中，对相同或相当的部分标注相同的参照编号并且不重复其说明
。
[0022]实施方式1[0023]图
1A、
图
1B、
图2以及图3用于对实施方式1所涉及的气密封装元件的结构进行说明，图
1A
是对气密封装元件的盖晶圆部分进行透视的俯视图，图
1B
是与图
1A
的
A
‑
A
线对应的剖视图，图2是对图
1B
的区域
R1
部分进行放大的局部剖视图
。
而且，图3是表示密封部的面向焊盘的设置区域的部分的外侧面与盖晶圆相交的交点相对于与器件晶圆相交的交点的错位的尺寸
、
与施加到这些位置的应力关系的图表形式的图
。
[0024]首先，对气密封装元件的基本结构进行说明
。
如图
1A、
图
1B
所示，在气密封装元件
100
中，使器件晶圆1的一部分从盖晶圆2伸出，而使相互平坦的面
(
安装面
1ff、
对置面
2ff)
彼此平行地对置，并通过密封部6接合
。
密封部6由如下部分构成：第一基底层
61
，在器件晶圆1的安装面
1ff
之上以闭合曲线状进行图案形成；第二基底层
62
，在盖晶圆2的表面
(
对置面
2ff)
之上以闭合曲线状进行图案形成；以及密封材料层
60
，介于上述第一基底层
61
与上述第二基底层
62
之间
。
其中，第一基底层
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种气密封装元件，其特征在于，所述气密封装元件具备：器件晶圆，在安装面设置有半导体电路和用于与外部电连接的端子；盖晶圆，配置为与所述器件晶圆的所述安装面对置；以及密封部，包围所述安装面中的所述半导体电路的设置区域，并且介于所述器件晶圆与所述盖晶圆之间，而在所述器件晶圆与所述盖晶圆之间形成收容所述半导体电路的真空气氛的密闭空间，所述安装面中的设置有所述端子的第二设置区域从所述盖晶圆伸出，所述密封部中的面向所述第二设置区域的部分的外侧面以随着从所述器件晶圆朝向所述盖晶圆行进而接近所述第二设置区域的方式倾斜
。2.
根据权利要求1所述的气密封装元件，其特征在于，所述密封部由在所述安装面进行了图案形成的第一基底层
、
在所述盖晶圆的与所述安装面对置的对置面进行了图案形成的第二基底层
、
以及填充所述第一基底层与所述第二基底层之间的密封材料层形成，在所述密封部的面向所述第二设置区域的部分中，所述第二基底层的靠近所述第二设置区域的一侧的端部相对于所述第一基底层的靠近所述第二设置区域的一侧的端部朝向所述第二设置区域错位
。3.
根据权利要求2所述的气密封装元件，其特征在于，所述错位的尺寸为
50
μ
m
以下
。4.
根据权利要求3所述的气密封装元件，其特征在于，所述错位的尺寸为5μ
m
以上且

【专利技术属性】
技术研发人员：山县有辅，加藤隆幸，前川伦宏，高桥贵纪，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：