特許 6193480 微小電気機械システムデバイスパッケージおよび微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193480

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】微小電気機械システムデバイスパッケージおよび微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法

(51)【国際特許分類】

   B81B 7/02 20060101AFI20170828BHJP

   B81C 3/00 20060101ALI20170828BHJP

   H03H 9/02 20060101ALI20170828BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   B81B7/02

   B81C3/00

   H03H9/02 A

   H03H9/25 A

【請求項の数】17

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-514278(P2016-514278)

(86)(22)【出願日】2013年5月24日

(65)【公表番号】特表2016-525946(P2016-525946A)

(43)【公表日】2016年9月1日

(86)【国際出願番号】EP2013060776

(87)【国際公開番号】WO2014187505

(87)【国際公開日】20141127

【審査請求日】2015年11月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】500480274

【氏名又は名称】スナップトラック・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(72)【発明者】

【氏名】モウラード，ギレス

【審査官】 豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５３０６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１１４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６３７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１２３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ８１Ｂ １／００ − ７／０４

Ｂ８１Ｃ １／００ − ９９／００

Ｈ０３Ｈ ９／０２ − ９／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微小電気機械システムデバイスパッケージであって、
第１の基板面および前記第１の基板面と反対側の第２の基板面を有し、前記第１の基板上に配置された第１および第２のコネクタパッドを有する基板、第３のコネクタパッドが前記第１のコネクタパッドと電気的に相互接続され、第４のコネクタパッドが前記第２のコネクタパッドと電気的に相互接続される、と、
ＭＥＭＳデバイスの表側に配置された第１および第２の接触パッドを有する前記ＭＥＭＳデバイス、ここにおいて、前記ＭＥＭＳデバイスは、前記第１の基板面上にフリップチップ技術で取付けられ、前記表側が前記第１の基板面に対向し、前記第１および第２の接触パッドが前記第１および第２のコネクタパッドと電気的に相互接続されることにより、前記ＭＥＭＳデバイスと前記第１の基板面との間に中間スペースを形成する、と、
前記中間スペース内に少なくとも部分的に、前記第１の基板面上に配置された非蒸発可能ゲッタ材料の膜と、
前記第１の基板面を封止し、前記第１の基板面とカバー構造との間で前記ＭＥＭＳデバイスを囲むことによって、前記ＭＥＭＳデバイスを封入する前記カバー構造と
を備え、前記基板はさらに、前記第１の基板面上に配置された第５および第６のコネクタパッドと、前記第２の基板面上に配置された第７および第８のコネクタパッドとを含み、前記第７のコネクタパッドは、前記第５のコネクタパッドと電気的に相互接続され、前記第８のコネクタパッドは、前記第６のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜は、前記第５および第６のコネクタパッドと電気的に相互接続されている、ＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項2】

前記基板は、少なくとも１つのセラミック層を含む、請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項3】

前記基板は、少なくとも２つのセラミック層と、スタックにおいて前記セラミック層間に配置された少なくとも１つの電極層とからなる前記スタックを有するセラミックデバイスを含む、請求項１〜２のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項4】

前記カバー構造は、前記第１の基板面を気密封止する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項5】

前記カバー構造は、第１の周辺領域において前記第１の基板面を封止し、前記第１の基板面とポリマー膜との間で前記ＭＥＭＳデバイスを囲む前記ポリマー膜を含む第１の被膜を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項6】

前記カバー構造は、前記ポリマー膜上に配置され、前記第１の周辺領域の周りの第２の周辺領域において前記第１の基板面を封止し、前記第１の基板面と、前記ポリマー膜と、少なくとも１つのさらなる被膜との間で前記ＭＥＭＳデバイスを囲む、前記少なくとも１つのさらなる被膜を含む、請求項５に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項7】

前記少なくとも１つのさらなる被膜は、金属製被膜、酸化ケイ素被膜、窒化ケイ素被膜またはこれらの組合せを含む、請求項６に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項8】

前記非蒸発可能ゲッタ材料は、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｆｅ、またはこれらの組合せを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項9】

前記ＭＥＭＳデバイスは、ＳＡＷデバイス、ＢＡＷ共振器およびＦＢＡＲ共振器からなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。

【請求項10】

微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法であって、
Ａ）請求項１〜９のいずれか１項に記載の前記微小電気機械システムデバイスパッケージを提供するステップと、
Ｂ）前記パッケージを封止するステップと、
Ｃ）前記非蒸発可能ゲッタ材料を活性化するステップと
を含む、方法。

【請求項11】

前記方法ステップＡ）は、
Ａ１）前記基板を提供するサブステップと、
Ａ２）前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を前記第１の基板面上に配置するサブステップと
を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記方法ステップＡ２）は、前記非蒸発可能ゲッタ材料のスパッタ堆積、物理蒸着、プリンティング、ディップコーティングまたはスピンコーティングを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記方法ステップＡ２）はさらに、Ａ２′）前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜をパターニングするサブステップを含む、請求項１１または１２に記載の方法。

【請求項14】

前記サブステップＡ２′）はさらに、
Ａ２″）前記第１の基板面を露出させる開口を有するマスキング層を前記第１の基板面上に配置し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を配置後前記マスキング層を除去するサブステップと、
Ａ２″′）配置後、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜をエッチングすることによって、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を構造化するサブステップと
の少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記方法ステップＢ）および／または方法ステップＣ）において真空が維持される、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項16】

前記方法ステップＣ）は、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を１５０℃〜５００℃の間、好ましくは２００℃〜４００℃の間の温度で熱活性化することを含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

前記第５、第６、第７および第８のコネクタパッドが存在し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜を熱活性化することは、前記コネクタパッドを介して前記非蒸発可能ゲッタ材料の前記膜に電流を印加することを含む、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＳＡＷデバイスおよびＢＡＷ／ＦＢＡＲ共振器またはフィルタ、またはセンサなどの微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。特定的には、本発明は、ＭＥＭＳデバイスパッケージおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、典型的には、微小機械素子、アクチュエータおよび電子機器を含む。製造後、ＭＥＭＳデバイスは、該ＭＥＭＳデバイスの劣化、ずれ、または故障を引起す恐れのある損傷および不純物による汚染から機械構造を保護するために、チャンバ内に収容され得る。

【0003】

たとえば、ＪＰ２０２９０１７Ａは、表面弾性波デバイスのパッケージング方法を開示しており、該方法においては、ワイヤボンディングされたＳＡＷおよびワイヤボンディングされた通電活性形のソリッドゲッタが、パッケージ内に真空封止されている。ＣＮ１０２０４０１８６Ａは、高真空セラミックリードレスチップキャリア（ＬＣＣ）パッケージング方法に関し、該方法においては、ＭＥＭＳデバイスがプラズマクリーニングと、共晶表面実装と、リード相互接続と、ゲッタ活性化と、共晶封止とのステップによりパッケージングされている。米国特許出願ＵＳ２０１１／０２９０５５２Ａ１は、基板上に形成され、かつ該基板と裏面との間に封入された干渉変調器アレイを含む、ＭＥＭＳデバイスパッケージ構造を開示しており、当該構造においては、裏面と基板との間のキャビティ内において、化学反応性ゲッタ材料が干渉変調器アレイの上方に位置付けられている。米国特許出願ＵＳ２０１１／０１６５７１８Ａ１は、薄膜ウェハレベル封入技術を用いてチャンバ内に封入された機械構造を有する、微小電気機械システムを製造するための方法を開示しており、該方法においては、ＭＥＭＳデバイスの周辺領域においてギャップ、トレンチおよび／またはスライスを形成することによって集積化ゲッタ領域および／またはチャンバ容積の増大が得られる。

【0004】

これらのタイプのＭＥＭＳパッケージの製造方法は、比較的複雑かつ高額である。さらに、このような従来のＭＥＭＳパッケージは、典型的には、ＭＥＭＳ自体の寸法と比較してパッケージの全サイズが比較的大きくなるため、小型化された回路およびより高い部品密度を有するデバイスに要求されるより小さいＭＥＭＳ部品に対する現在の需要を満たしていない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

したがって、本発明の目的は、上記の最新技術の欠点の少なくとも一部を解消するまたは軽減する、改善された微小電気機械システムデバイスパッケージを提供することである。

【0006】

物および方法の独立クレームは、上記の問題の解決策を提供する。従属クレームは、さらなる好ましい実施形態を提供する。

【0007】

第１の局面においては、本発明は、第１の基板面および第１の基板面と反対側の第２の基板面を有する基板を含み、第１の基板面上には第１および第２のコネクタパッドが配置された、微小電気機械システムデバイスパッケージを提供する。ＭＥＭＳデバイスは、該ＭＥＭＳデバイスの表側に配置された第１および第２の接触パッドを有し、該ＭＥＭＳデバイスは、該ＭＥＭＳデバイスの表側が第１の基板面に対向し、第１および第２の接触パッドが第１および第２のコネクタパッドと電気的に相互接続されることにより、ＭＥＭＳデバイスと第１の基板面との間に中間スペースを形成するように、第１の基板面上にフリップチップ技術で取付けられている。非蒸発可能ゲッタ材料の膜は、中間スペース内に少なくとも部分的に、第１の基板面上に配置されている。カバー構造は、第１の基板面を封止し、第１の基板面とカバー構造との間でＭＥＭＳデバイスを囲むことによって、ＭＥＭＳデバイスを封入する。

【0008】

本明細書における非蒸発可能ゲッタ（ＮＥＧ）材料とは、化学的にまたは吸収によって気体分子と結合する能力を有する反応性材料を意味する。特に、「非蒸発可能ゲッタ」という用語は、本明細書においては「蒸発可能ゲッタ」と区別して用いられる。すなわち、非蒸発可能ゲッタ材料は、堆積または活性化中に蒸発して表面上に凝結せずに、固体状態のままであることが理解されるべきである。

【0009】

ＢＡＷまたはＦＢＡＲ共振器またはフィルタなどのＭＥＭＳデバイスは、その表面上での気体または水分の吸収または吸着に非常に敏感であり得る。この現象は、たとえばデバイスの周波数シフトを招く質量負荷効果として作用し得る。さらに、これは、たとえばＳＡＷデバイスの微細導体線の腐食、ひいてはデバイスの劣化または故障を引起し得る。ＭＥＭＳデバイスパッケージは真空封止され得るが、本発明の発明者らは、これは、パッケージ内に収められた材料から脱ガスもしくは脱着されたり、または外部から気密封止されていないパッケージ内に拡散している分子の吸着もしくは吸収を防止しないことを見出した。

【0010】

本発明の発明者らは、ＭＥＭＳパッケージ内に非蒸発可能ゲッタ材料の膜を堆積することによって、パッケージ内部の高真空の維持を達成し、これにより、ＭＥＭＳデバイスに付着するガス汚染物の悪影響を有利に低減または回避する。これにより、ＭＥＭＳデバイスの電気および機械特性のより高い精度、ならびに長期性能の改善が得られる。同時に、本発明のパッケージアセンブリは、たとえば、ＭＥＭＳデバイスを外部回路に電気接続するのにワイヤボンディングを使用する従来のパッケージングアセンブリよりもずっと小さい。

【0011】

一実施形態では、ＭＥＭＳデバイスパッケージは、第２の基板面上に配置された第３および第４のコネクタパッドをさらに含む。第３のコネクタパッドは、第１のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、第４のコネクタパッドは、第２のコネクタパッドと電気的に相互接続されている。たとえば、第３および第４のコネクタパッドは、ＭＥＭＳデバイスパッケージを外部回路と相互接続するように適合され得る。特に、第３および第４のコネクタパッドは、ＭＥＭＳデバイスパッケージを回路板上に表面実装するように適合され得る。これにより、デバイスパッケージの所要空間を大きく減少することができ、ひいては、回路およびデバイスの小型化が可能となり、製造コストも削減される。

【0012】

ＭＥＭＳデバイスはまた、さらなる接触パッドを含み得る。たとえば、電気接地、アンテナ接続、信号入力および／または信号出力のための接触パッドが存在していてもよい。

【0013】

いくつかの実施形態では、基板は、少なくとも１つのセラミック層を含む。好ましくは、基板は、スタックを有するセラミックデバイスを含み、スタックは、少なくとも２つのセラミック層と、スタックにおいてセラミック層間に配置された少なくとも１つの電極層とからなる。基板はさらに、鉛直方向の電気接触を含み得て、これらの電気接触は、第１の基板面上のコネクタパッドを第２の基板面上のコネクタパッドおよび／または少なくとも１つの電極層と電気的に相互接続する。これにより、デバイスパッケージの外部回路との特に信頼性の高い電気相互接続を得ることができる。

【0014】

セラミックデバイスはまた、複数のセラミック層および該セラミック層間に配置された電極層を含み得る。さらに、セラミックデバイスは、たとえばレジスタ、キャパシタおよび／またはインダクタなどの受動電気素子をさらに含み得る。これにより、パッケージがデバイスの高い集積化および機能性を得ることができ、同時にパッケージの全寸法が有利に小さく保たれる。

【0015】

好ましくは、セラミックデバイスは、共焼結されたセラミック層と該セラミック層間の少なくとも１つの電極層とからなるスタックを含む、モノリシック多層部品である。たとえば、モノリシックセラミック多層部品は、約１，６００℃の焼結温度で形成される高温共焼成セラミック（ＨＴＣＣ）であり得る。好ましくは、モノリシック多層部品は、１，０００℃以下辺りの焼結温度で形成される低温共焼成セラミックである。電極層およびコネクタパッドは、たとえば、銅、金および／または銀を含み得る。

【0016】

一実施形態では、ＭＥＭＳデバイスパッケージはさらに、第１の基板面上に配置された第５および第６のコネクタパッドと、第２の基板面上に配置された第７および第８のコネクタパッドとを含む。第７のコネクタパッドは、第５のコネクタパッドと電気的に相互接続され、第８のコネクタパッドは、第６のコネクタパッドと電気的に相互接続されている。非蒸発可能ゲッタ材料の膜は、第５および第６のコネクタパッドと電気的に相互接続されている。この配置により、たとえば、コネクタパッドを介して非蒸発可能ゲッタ材料の膜に電流を印加することができる。たとえば、電流を使用して、ジュール加熱を用いてＮＥＧ膜を局部的に加熱してＮＥＧを活性化することができる。代替的な実施形態では、電気を熱に変換する加熱部品が第５および第６のコネクタパッドと電気的に相互接続され得て、非蒸発可能ゲッタ材料は、該加熱部品と熱伝導接触して配置され得る。これにより、コネクタパッドを介して加熱部品に電流を印加することによって、ＮＥＧ材料を間接的に熱活性化することができる。このような配置は、たとえば、ＮＥＧ材料が導電性でない実施形態で用いられ得る。

【0017】

カバー構造は、第１の基板面を気密封止しても、第１の基板面を非気密封止してもよい。好ましくは、カバー構造は、第１の基板面を気密封止する。

【0018】

一実施形態では、カバー構造は、ポリマー膜を含む第１の被膜を含み、第１の被膜は、第１の周辺領域において第１の基板面を封止し、第１の基板面とポリマー膜との間でＭＥＭＳデバイスを囲む。ポリマー膜は、たとえばポリイミド膜を含み得る。好適な例としては、カプトン（登録商標）などのポリ（４，４′−オキシジフェニレン−ピロメリトイミド）膜である。

【0019】

一実施形態では、カバー構造は、少なくとも１つのさらなる被膜を含み、少なくとも１つのさらなる被膜は、ポリマー膜上に配置され、第１の周辺領域の周りの第２の周辺領域において第１の基板面を封止し、第１の基板面と、ポリマー膜と、無機材料層の少なくとも１つのさらなる被膜との間でＭＥＭＳデバイスを囲む。たとえば、少なくとも１つのさらなる被膜は、金属製被膜、酸化ケイ素被膜、窒化ケイ素被膜またはこれらの組合せを含み得る。

【0020】

一実施形態では、非蒸発可能ゲッタ材料は、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｆｅ、またはこれらの組合せを含む。ある例では、ジルコニウム・バナジウム・チタン合金またはジルコニウム・バナジウム・鉄合金が存在し得る。これらの材料により、ＮＥＧ材料の活性化を比較的低温で達成することができるため、ＮＥＧ活性化がパッケージ内部で起きるときに、ＮＥＧの熱活性化中にパッケージングの熱劣化が効果的に回避される。

【0021】

一実施形態では、ＭＥＭＳデバイスは、ＳＡＷデバイス、ＢＡＷ共振器およびＦＢＡＲ共振器からなる群から選択される。特に、ＭＥＭＳデバイスは、ＢＡＷ共振器またはＦＢＡＲ共振器である。

【0022】

第２の局面においては、本発明は、微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法である。該方法は、
Ａ）上記の微小電気機械システムデバイスパッケージを提供するステップと、
Ｂ）パッケージを封止するステップと、
Ｃ）非蒸発可能ゲッタ材料を活性化するステップとを含む。

【0023】

一実施形態では、方法ステップＡ）は、
Ａ１）基板を提供するサブステップと、
Ａ２）非蒸発可能ゲッタ材料の膜を第１の基板面上に配置するサブステップとを含む。

【0024】

方法ステップＡ２）は、たとえば、非蒸発可能ゲッタ材料の第１の基板面上へのスパッタ堆積、物理蒸着、プリンティング、ディップコーティングまたはスピンコーティングを含む。

【0025】

一実施形態では、方法ステップＡ２）はさらに、Ａ２′）非蒸発可能ゲッタ材料の膜をパターニングするサブステップを含む。非蒸発可能ゲッタ材料の膜のパターニングを達成するためには、第１の基板面上に非蒸発可能ゲッタ材料の膜を配置する前に、第１の基板面上に構造化マスキング層が配置され得る。マスキング層は、堆積中に第１の基板面を非蒸発可能ゲッタ材料の膜に露出させる開口を有し得る。マスキング層は、非蒸発可能ゲッタ材料の膜の堆積後に第１の基板面から除去されることにより、マスキング層上に堆積されたＮＥＧ材料の部分を除去する。非蒸発可能ゲッタ材料の膜のパターニングはまた、堆積後に非蒸発可能ゲッタ材料の膜をエッチングすることによっても達成され得る。代替的には、マスキング層と、堆積後の非蒸発可能ゲッタ材料の膜のエッチングとの組合せが使用され得る。

【0026】

一実施形態では、方法ステップＢ）および／または方法ステップＣ）において真空が維持される。好適な真空条件としては、たとえば、最大１０^-3ｍｂａｒ（１０^-3ｈＰａ）以下の圧力を有する高真空条件が含まれる。最高１０^-4ｍｂａｒ（１０^-4ｈＰａ）以下の圧力がより好ましい。

【0027】

別の実施形態では、方法ステップＣ）は、非蒸発可能ゲッタ材料の膜を１５０℃〜５００℃の間、好ましくは２００℃〜４００℃の間の温度で熱活性化することを含む。

【0028】

第５、第６、第７および第８のコネクタパッドが存在する場合、非蒸発可能ゲッタ材料の膜の熱活性化は、第５〜第８のコネクタパッドを介して非蒸発可能ゲッタ材料の膜に電流を印加することによって、オーム加熱を用いて達成され得る。これにより、ＮＥＧ膜の実質的に選択的な加熱が達成されるため、カバー構造などのＭＥＭＳデバイスパッケージの、より温度に敏感な部品の熱劣化が有利に防止される。第５、第６、第７および第８のコネクタパッドが存在しない実施形態では、非蒸発可能ゲッタ材料の膜の熱活性化は、ＭＥＭＳデバイスパッケージを、非蒸発可能ゲッタ材料の膜を活性化させるもののパッケージングは劣化させない温度にまで加熱することによっても達成することができる。この種の活性化は、たとえば、炉内で行なわれ得る。

【0029】

図および実施形態
微小電気機械システムデバイスパッケージの例を以下の概略図に示す。図中の例は、例示にすぎず、本発明の範囲を特定の詳細に限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。図中、個々の構成要素は参照番号で示され得る。しかし、明確性のために、繰返し現れる構成要素は重複して示されないこともある。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明に従うＭＥＭＳデバイスパッケージの基本例の断面図である。

【図2】第１および第２の被膜を含むカバー構造を有するＭＥＭＳデバイスパッケージの断面図である。

【図3】電気的に相互接続された非蒸発可能ゲッタ材料の膜を有する図２のＭＥＭＳデバイスパッケージのさらなる展開例の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１は、本発明の基本的なＭＥＭＳシステムデバイスパッケージ１１の一例を示す。このパッケージは、第１の基板面１３および第１の基板面と反対側の第２の基板面１４を有する基板１２を含む。第１の基板面上には、第１および第２のコネクタパッド１５、１５′が配置されており、第２の基板面上には第３および第４のコネクタパッド１６、１６′が配置されている。基板は、２つのセラミック層とこれらのセラミック層間に配置された電極層とからなるスタックを含むセラミックデバイスを含む。鉛直方向の電気接続１７、１７′は、セラミック層を貫通し、第１の基板面上のコネクタパッドと第２の基板面上の電極層およびコネクタパッドとを電気的に相互接続している。ＭＥＭＳデバイス１８は、その表側に配置された第１および第２の接触パッド１９、１９′を含み、ＭＥＭＳデバイス１８は、表側が第１の基板面に対向するように第１の基板面上にフリップチップ技術で設置されている。第１および第２の接触パッドは、第１および第２のコネクタパッドと電気的に相互接続されている。たとえば、接触パッドとコネクタパッドとの相互接続を完成するために半田バンプ２０、２０′が使用され得る。ＭＥＭＳデバイスと第１の基板面との間には中間スペース２１が存在している。非蒸発可能ゲッタ材料の膜２２が中間スペース内に少なくとも部分的に配置されている。ＭＥＭＳデバイスは、基板と、ＭＥＭＳデバイス上にＭＥＭＳデバイスを囲むように配置され、第１の基板面１３を封止するカバー構造２３との間に封入されている。

【0032】

図２は、さらなる実施形態における図１のＭＥＭＳデバイスパッケージを実質的に示し、このカバー構造は、ポリマー膜２４である第１の被膜と、ポリマー膜上に配置された第２の被膜２５とを含む。ポリマー被膜は、第１の周辺領域２６において第１の基板面１３を封止し、ＭＥＭＳデバイスを第１の基板面とポリマー膜との間で囲んでいる。第２の被膜２５は、第２の周辺領域２７において第１の基板面１３を封止し、ＭＥＭＳデバイスを第１の基板面１３と、ポリマー膜２４と、第２の被膜２５との間で囲んでいる。

【0033】

図３は、ＭＥＭＳデバイスパッケージの断面図を示しており、ここでは、基板１２は、第１の基板面１３上に配置された第５および第６のコネクタパッド２８、２８′と、第２の基板面１４上に配置された第７および第８のコネクタパッド２９，２９′とを含み、非蒸発可能ゲッタ材料の膜２２は、第５および第６のコネクタパッド２８、２８′と電気的に相互接続されており、鉛直方向の電気接触３０、３０′を通して第２の基板面１４上に配置された第７および第８のコネクタパッド２９、２９′に電気的に相互接続されている。この例では、上記のコネクタパッドおよび鉛直方向の電気接触を介して、ＮＥＧ膜２２に電流が選択的に印加されて、ＮＥＧ膜を局部的に加熱し、デバイスパッケージの他の部品の熱劣化のリスクなしに活性化させることができる。

【符号の説明】

【0034】

１１ ＭＥＭＳデバイスパッケージ、１２ 基板、１３ 第１の基板面、１４ 第２の基板面、１５、１５′ 第１のコネクタパッド、第２のコネクタパッド、１６、１６′ 第３のコネクタパッド、第４のコネクタパッド、１７、１７′ 鉛直方向電気接触、１８ ＭＥＭＳデバイス、１９、１９′ 第１の接触パッド、第２の接触パッド、２０、２０′ 半田バンプ、２１ 中間スペース、２２ 非蒸発可能ゲッタ材料の膜、２３ カバー構造、２４ ポリマー膜、２５ 第２の被膜、２６ 第１の周辺領域、２７ 第２の周辺領域、２８、２８′ 第５のコネクタパッド、第６のコネクタ、２９、２９′ 第７のコネクタパッド、第８のコネクタパッド、３０、３０′鉛直方向電気接触。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
微小電気機械システムデバイスパッケージであって、
第１の基板面および前記第１の基板面と反対側の第２の基板面を有する基板を備え、前記第１の基板面上には第１および第２のコネクタパッドが配置されており、前記パッケージはさらに、
ＭＥＭＳデバイスを備え、前記ＭＥＭＳデバイスは、前記ＭＥＭＳデバイスの表側に配置された第１および第２の接触パッドを有し、前記ＭＥＭＳデバイスは、前記表側が前記第１の基板面に対向し、前記第１および第２の接触パッドが前記第１および第２のコネクタパッドと電気的に相互接続されることにより、前記ＭＥＭＳデバイスと前記第１の基板面との間に中間スペースを形成するように、前記第１の基板面上にフリップチップ技術で取付けられており、前記パッケージはさらに、
前記中間スペース内に少なくとも部分的に、前記第１の基板面上に配置された非蒸発可能ゲッタ材料の膜と、
カバー構造とを備え、前記カバー構造は、前記第１の基板面を封止し、前記第１の基板面と前記カバー構造との間で前記ＭＥＭＳデバイスを囲むことによって、前記ＭＥＭＳデバイスを封入する、ＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ２］
前記第２の基板面上に配置された第３および第４のコネクタパッドをさらに含み、前記第３のコネクタパッドは、前記第１のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、前記第４のコネクタパッドは、前記第２のコネクタパッドと電気的に相互接続されている、Ｃ１に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ３］
前記基板は、少なくとも１つのセラミック層を含む、Ｃ１または２に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ４］
前記基板は、スタックを有するセラミックデバイスを含み、前記スタックは、少なくとも２つのセラミック層と、前記スタックにおいて前記セラミック層間に配置された少なくとも１つの電極層とからなる、Ｃ１〜３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ５］
前記基板はさらに、前記第１の基板面上に配置された第５および第６のコネクタパッドと、前記第２の基板面上に配置された第７および第８のコネクタパッドとを含み、前記第７のコネクタパッドは、前記第５のコネクタパッドと電気的に相互接続され、前記第８のコネクタパッドは、前記第６のコネクタパッドと電気的に相互接続されており、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜は、前記第５および第６のコネクタパッドと電気的に相互接続されている、Ｃ１〜４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ６］
前記カバー構造は、前記第１の基板面を気密封止する、Ｃ１〜５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ７］
前記カバー構造は、ポリマー膜を含む第１の被膜を含み、前記第１の被膜は、第１の周辺領域において前記第１の基板面を封止し、前記第１の基板面と前記ポリマー膜との間で前記ＭＥＭＳデバイスを囲む、Ｃ１〜６のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ８］
前記カバー構造は、少なくとも１つのさらなる被膜を含み、前記少なくとも１つのさらなる被膜は、前記ポリマー膜上に配置され、前記第１の周辺領域の周りの第２の周辺領域において前記第１の基板面を封止し、前記第１の基板面と、前記ポリマー膜と、前記少なくとも１つのさらなる被膜との間で前記ＭＥＭＳデバイスを囲む、Ｃ７に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ９］
前記少なくとも１つのさらなる被膜は、金属製被膜、酸化ケイ素被膜、窒化ケイ素被膜またはこれらの組合せを含む、Ｃ８に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ１０］
前記非蒸発可能ゲッタ材料は、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｆｅ、またはこれらの組合せを含む、Ｃ１〜９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ１１］
前記ＭＥＭＳデバイスは、ＳＡＷデバイス、ＢＡＷ共振器およびＦＢＡＲ共振器からなる群から選択される、Ｃ１〜１０のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスパッケージ。
［Ｃ１２］
微小電気機械システムデバイスパッケージを製造するための方法であって、
Ａ）Ｃ１〜１１のいずれか１項に記載の微小電気機械システムデバイスパッケージを提供するステップと、
Ｂ）前記パッケージを封止するステップと、
Ｃ）前記非蒸発可能ゲッタ材料を活性化するステップとを備える、方法。
［Ｃ１３］
前記方法ステップＡ）は、
Ａ１）前記基板を提供するサブステップと、
Ａ２）前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を前記第１の基板面上に配置するサブステップとを含む、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１４］
前記方法ステップＡ２）は、前記非蒸発可能ゲッタ材料のスパッタ堆積、物理蒸着、プリンティング、ディップコーティングまたはスピンコーティングを含む、Ｃ１３に記載の方法。
［Ｃ１５］
前記方法ステップＡ２）はさらに、Ａ２′）前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜をパターニングするサブステップを含む、Ｃ１３または１４に記載の方法。
［Ｃ１６］
前記サブステップＡ２′）はさらに、
Ａ２″）前記第１の基板面を露出させる開口を有するマスキング層を前記第１の基板面上に配置し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を配置後前記マスキング層を除去するサブステップと、
Ａ２″′）配置後、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜をエッチングすることによって、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を構造化するサブステップとの少なくとも１つを含む、Ｃ１５に記載の方法。
［Ｃ１７］
前記方法ステップＢ）および／または方法ステップＣ）において真空が維持される、Ｃ１２〜１６のいずれか１項に記載の方法。
［Ｃ１８］
前記方法ステップＣ）は、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を１５０℃〜５００℃の間、好ましくは２００℃〜４００℃の間の温度で熱活性化することを含む、Ｃ１２〜１７のいずれか１項に記載の方法。
［Ｃ１９］
前記第５、第６、第７および第８のコネクタパッドが存在し、前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜を熱活性化することは、前記コネクタパッドを介して前記非蒸発可能ゲッタ材料の膜に電流を印加することを含む、Ｃ１８に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】