(57)【要約】【課題】微小電気機械素子を作製する改良した方法、及び改良した微小電気機械素子を提供する。【解決手段】本発明による微小電気機械素子には、互いに適当に接合した、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した微小電気機械チップ部（４６）、（６０）と少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を備える。本発明の目的は、微小電気機械素子を作製する改良した方法を提供すること、及び、特に小型の微小電気機械センサ・ソリューションでの使用に適用可能な微小電気機械素子を提供することである。【選択図】図２３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の表面を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止し、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械素子を作製する方法であって、該方法は、
−前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止された前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させること、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、前記微小電気機械素子を外部接続させるために、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に作製することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記カバー部（２４）を主にガラス製にして、該カバー部（２４）内に、該ガラス要素を通り延在する導電性領域（２５〜２７）を、シリコンから作製するようにすること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カバー部（２８）を主にシリコン製にし、該カバー部（２８）内にガラス絶縁体（３２）を作製して、前記カバー部（２８）内に、前記ガラス絶縁体（３２）を通り延在する導電性領域（２９〜３１）を、シリコンから作製するようにすること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カバー部（３３）を主にシリコン製にし、該カバー部（３３）内に、ガラス絶縁体（３７〜４０）を作製して、前記カバー部（３３）を細片状の導電性領域（３４〜３６）に分割するようにすること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記カバー部（４１）を主にシリコン製にし、該カバー部（４１）内に、ガラス絶縁体（４５）を作製して、前記カバー部（４１）を島状の導電性領域（４２〜４４）に分割するようにすること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記カバー部（２４）と前記ガラス絶縁体（３２）、（３７〜４０）、（４５）の両方または一方を、ガラスの代わりにガラス以外の誘電材料製とすること、を特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記カバー部（２８）、（３３）、（４１）と導電性領域（２５〜２７）、（２９〜３１）、（３４〜３６）、（４２〜４４）の両方または一方を、シリコンの代わりにシリコン以外の導電材料製とすること、を特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の導電性導線と前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）とは直接接合されて、電気的接続を形成すること、を特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の導電性導線と前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）との間に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の表面に配置された金属層によって、電気的接続を形成すること、を特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の導電性導線と前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）との間に、半田バンプによって、電気的接続を形成すること、を特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を封止する前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）上面の導線を、前記カバー部の外部接触領域が、前記微小電気機械素子全体に亘り縁部まで延在するように、実装すること、を特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
誘電体層（６２）を、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）上面上に作製すること、を特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）に固着する前に、前記カバー部の前記外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）を備える再配線層を、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の前記上面と前記誘電体層（６２）との間に作製すること、を特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）に固着した後に、前記カバー部の前記外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）を備える再配線層を、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の前記上面と前記誘電体層（６２）との間に作製すること、を特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記カバー部を絶縁する誘電体層を、前記カバー部の前記外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）を備える前記再配線層と、前記カバー部（２４）との間に作製すること、を特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電子回路部（６３）、（７８）を、前記誘電体層（６２）の上に固着すること、を特徴とする請求項１２〜１５の何れか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記誘電体層（６２）は、前記電子回路部（６３）、（７８）を固着する接着層として機能すること、を特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
別の接着層を、前記電子回路部（６３）、（７８）を固着する際に使用すること、を特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記導線（６６）、（８０）まで配線層を実装し、該配線層の配線によって、導電接続を前記カバー部の導電性領域（２５〜２７）、（２９〜３１）、（３４〜３６）、（４２〜４４）と、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に最初に固着する電子回路部（６３）、（７８）との間に生成すること、を特徴とする請求項１１〜１８の何れか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記導線（６７）、（８１）まで配線層を実装し、該配線層の配線によって、導電接続を前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に最初に固着する前記電子回路部（６３）、（７８）と接続するために、生成すること、を特徴とする請求項１１〜１９の何れか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止する前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、少なくとも１つの電子回路部（８３）を、少なくとも１回は以下の連続した処理：
−誘電体層（８２）を、前記回路ウエハを被覆する前記誘電体層（７９）の上に作製すること、
−前記電子回路部（８３）を、前記誘電体層（８２）の上に固着すること、
−前記回路ウエハを被覆する誘電体層（８４）を、前記電子回路部（８２）の上に作製すること、及び、
−前記導線（８１）まで実装した前記配線層、及び前記電子回路部（８３）まで延在する導線（８５）、（８６）を、前記回路ウエハを被覆する前記誘電体（８４）に作製すること、
を行うことによって固着すること、を特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記誘電体層（８２）は、前記電子回路部（８３）を固着する接着層として機能すること、を特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
別の接着層を、前記電子回路部（８３）を固着する際に使用すること、を特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記導線（８５）まで配線層を実装し、該配線層の配線によって、導電接続を、前記既に固着した電子回路部（７８）と、前記誘電体層（８２）に固着する前記電子回路部（８３）との間で生成すること、を特徴とする請求項２１〜２３の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記導線（８６）まで配線層を実装し、該配線層の配線によって、導電接続を、前記誘電体層（８２）に固着する前記電子回路部（８３）と接続するために生成すること、を特徴とする請求項２１〜２４の何れか１項に記載の方法。
【請求項２６】
保護層（６８）、（８７）を、前記導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）まで実装する配線層の上に、作製すること、を特徴とする請求項２０又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記保護層（６８）、（８７）に、前記導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）まで実装する前記配線層の前記接触面にまで適切に延在する開口部（６９〜７２）、（８８〜９１）を、前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）用に作製すること、を特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する接合部材を、ワイヤ接続体によって実装すること、を特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
プラスチック成型カプセルを、前記微小電気機械素子を被い、成型すること、を特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する前記接合部材を、バンプ接続体によって実装すること、を特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する前記接合部材を、接着結合体によって実装すること、を特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する前記接合部材を、半田接合によって実装すること、を特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記接合部材により、前記微小電気機械素子のカプセル構造まで導電接続を形成し、前記カプセル構造には導電性コーティングを施すこと、を特徴とする請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記微小電気機械素子のカプセル構造を、前記微小電気機械素子に適合するよう適切に設計すること、を特徴とする請求項３１、３２又は３３の何れか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記微小電気機械素子の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、電気信号処理能力を備えること、を特徴とする請求項１〜３４の何れか１項に記載の方法。
【請求項３６】
異なる種類の電気的機能を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）に分配しておくこと、を特徴とする請求項１〜３５の何れか１項に記載の方法。
【請求項３７】
干渉の原因となる素子及び干渉され易い素子を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）上に配設しておくこと、を特徴とする請求項１〜３６の何れか１項に記載の方法。
【請求項３８】
電磁干渉（ＥＭＩ）シールド層を、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）間に加えておくこと、を特徴とする請求項１〜３７の何れか１項に記載の方法。
【請求項３９】
アンテナ素子を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）に配設しておくこと、を特徴とする請求項１〜３８の何れか１項に記載の方法。
【請求項４０】
送信用アンテナ素子及び受信用アンテナ素子を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）に配設しておくこと、を特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
アンテナグランド層を、前記アンテナ素子を備える電子回路部（６３）、（７８）、（８３）間に配設しておくこと、を特徴とする請求項３９又は４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記微小電気機械素子の前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、物理量を測定するセンサ機能を含むこと、を特徴とする請求項１〜４１の何れか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、磁場を検出する回路構造を含むこと、を特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、温度を検出する回路構造を含むこと、を特徴とする請求項４２又は４３に記載の方法。
【請求項４５】
カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止する前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備えるウエハ状基板は、電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を載置する基台として機能すること、を特徴とする請求項１〜４４の何れか１項に記載の方法。
【請求項４６】
１組の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、１つずつ、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止する前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備えるウエハ状基板の表面上に載置すること、を特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
テストに合格した電子回路部（６３）、（７８）、（８３）のみを、テストに合格したカバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）のみの表面上に載置すること、を特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備える前記ウエハ状基板を、載置段階後にのみダイシングすること、を特徴とする請求項４５〜４７の何れか１項に記載の方法。
【請求項４９】
カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備えるウエハ状基板を、最終テスト後のみにダイシングすること、を特徴とする請求項４５〜４８の何れか１項の何れか１項に記載の方法。
【請求項５０】
微小電気機械素子は、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械素子は、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械素子を外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械素子。
【請求項５１】
前記カバー部（２４）を、主にガラス製にして、前記カバー部（２４）内に、前記ガラス要素を通り延在する導電性領域（２５〜２７）を、シリコンから作製しておくこと、を特徴とする請求項５０に記載の微小電気機械素子。
【請求項５２】
前記カバー部（２８）を、主にシリコン製にし、該カバー部（２８）内に、ガラス絶縁体（３２）を作製しておき、前記カバー部（２８）内に、前記ガラス絶縁体（３２）を通り延在する導電性領域（２９〜３１）をシリコンから作製しておくようにすること、を特徴とする請求項５０に記載の微小電気機械素子。
【請求項５３】
前記カバー部（３３）を主にシリコン製にし、該カバー部（３３）内に、ガラス絶縁体（３７〜４０）を作製しておき、前記カバー部（３３）を細片状の導電性領域（３４〜３６）に分割するようにすること、を特徴とする請求項５０に記載の微小電気機械素子。
【請求項５４】
前記カバー部（４１）を主にシリコン製にし、該カバー部（４１）内に、ガラス絶縁体（４５）を作製しておき、前記カバー部（４１）を島状の導電性領域（４２〜４４）に分割するようにすること、を特徴とする請求項５０に記載の微小電気機械素子。
【請求項５５】
前記カバー部（２４）と前記ガラス絶縁体（３２）、（３７〜４０）、（４５）の両方または一方を、ガラスの代わりにガラス以外の誘電材料製とすること、を特徴とする請求項５１〜５４の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項５６】
前記カバー部（２８）、（３３）、（４１）と導電性領域（２５〜２７）、（２９〜３１）、（３４〜３６）、（４２〜４４）の両方または一方を、シリコンの代わりにシリコン以外の導電材料製とすること、を特徴とする請求項５１〜５５の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項５７】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の前記導電性導線と前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）とは直接接合しておくこと、を特徴とする請求項５０〜５６の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項５８】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の前記導電性導線と前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）との間の電気的接続を、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の表面に配置した金属層によって、形成しておくこと、を特徴とする請求項５０〜５６の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項５９】
前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の前記導電性導線と前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）との間の電気的接続を、半田バンプによって、形成しておくこと、を特徴とする請求項５０〜５６の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項６０】
前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を封止する前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の導線構造を、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の上面に、前記カバー部の外部接触領域が、前記微小電気機械素子全体に亘り縁部にまで延在するように、実装しておくこと、を特徴とする請求項５０〜５９の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項６１】
誘電体層（６２）を、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の上面に作製しておくこと、を特徴とする請求項５０〜６０の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項６２】
前記誘電体層（６２）により、前記カバー部（２４）の全表面を被覆すること、を特徴とする請求項６１に記載の微小電気機械素子。
【請求項６３】
前記カバー部の前記外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）を備える再配線層を、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）の前記上面と前記誘電体層（６２）との間に作製しておくこと、を特徴とする請求項６０、６１又は６２に記載の微小電気機械素子。
【請求項６４】
前記カバー部を絶縁する層を、前記カバー部の前記外部接続領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）を備える再配線層と、前記カバー部（２４）との間に作製しておくこと、を特徴とする請求項６３に記載の微小電気機械素子。
【請求項６５】
前記電子回路部（６３）、（７８）を、前記誘電体層（６２）の上に固着すること、を特徴とする請求項６１又は６２に記載の微小電気機械素子。
【請求項６６】
前記導線（６６）、（８０）まで配線層を実装しておき、該配線層の配線によって、導電接続を、前記カバー部の前記導電性領域（２５〜２７）、（２９〜３１）、（３４〜３６）、（４２〜４４）と、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）上に最初に固着する前記電子回路部（６３）、（７８）との間に生成しておくこと、を特徴とする請求項６１〜６５の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項６７】
前記導線（６７）、（８１）まで配線層を実装しておき、該配線層の配線によって、導電接続を、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）上に最初に固着する前記電子回路部（６３）、（７８）と接続するために、生成しておくこと、を特徴とする請求項６１〜６６の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項６８】
少なくとも１つの電子回路部（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）上に、以下の連続した工程：
−誘電体層（８２）を、前記回路ウエハを被覆する前記誘電体層（７９）の上に作製しておくこと、
−前記電子回路部（８３）を、前記誘電体層（８２）の上に固着しておくこと、
−前記回路ウエハを被覆する誘電体層（８４）を、前記電子回路部（８３）の上に作製しておくこと、及び
−前記導線（８１）まで実装した前記配線層、及び前記電子回路部（８３）まで延在する導線（８５）、（８６）を、前記回路ウエハを被覆する前記誘電体（８４）に作製しておくこと、
を少なくとも１回行うことによって、固着しておくこと、を特徴とする請求項６７に記載の微小電気機械素子。
【請求項６９】
前記誘電体層（８２）により、前記カバー部（２４）の全表面を被覆すること、を特徴とする請求項６８に記載の微小電気機械素子。
【請求項７０】
前記導線（８５）まで配線層を実装しておき、該配線層の配線によって、導電接続を、前記既に固着した電子回路部（７８）と前記誘電体層（８２）に固着する前記電子回路部（８３）との間に生成しておくこと、を特徴とする請求項６８又は６９に記載の微小電気機械素子。
【請求項７１】
前記導線（８６）まで配線層を実装しておき、該配線層の配線によって、導電接続を、前記誘電体層（８２）に固着する前記電子回路部（８３）と接続するために、生成しておくこと、を特徴とする請求項６８〜７０の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項７２】
保護層（６８）、（８７）を、前記導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）まで実装する配線層の上に、作製しておくこと、を特徴とする請求項６７又は７１に記載の微小電気機械素子。
【請求項７３】
前記保護層（６８）、（８７）に、前記導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）まで実装する前記配線層の前記接触面にまで適切に延在する開口部（６９〜７２）、（８８〜９１）を、前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）用に作製しておくこと、を特徴とする請求項７２に記載の微小電気機械素子。
【請求項７４】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する接合部材を、ワイヤ接続体によって実装しておくこと、を特徴とする請求項７３に記載の微小電気機械素子。
【請求項７５】
プラスチック成型カプセルを、前記微小電気機械素子を被い成型しておくこと、を特徴とする請求項７４に記載の微小電気機械素子。
【請求項７６】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する前記接合部材を、バンプ接続体によって実装しておくこと、を特徴とする請求項７３に記載の微小電気機械素子。
【請求項７７】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する前記接合部材を、接着結合体によって実装しておくこと、を特徴とする請求項７３に記載の微小電気機械素子。
【請求項７８】
前記微小電気機械素子を外部接続させるために作製する前記接合部材を、直接半田付結合体によって実装しておくこと、を特徴とする請求項７３に記載の微小電気機械素子。
【請求項７９】
前記接合部材により、前記微小電気機械素子のカプセル構造まで導電接続を形成し、前カプセル構造には導電性コーティングを施すこと、を特徴とする請求項７７又は７８に記載の微小電気機械素子。
【請求項８０】
前記微小電気機械素子のカプセル構造を、前記微小電気機械素子に適合するよう適切に設計しておくこと、を特徴とする請求項７７、７８又は７９の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８１】
前記微小電気機械素子の前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、電気信号処理能力を備えること、を特徴とする請求項５０〜８０の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８２】
異なる種類の電気的機能を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）に分配しておくこと、を特徴とする請求項５０〜８１の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８３】
干渉の原因となる素子及び干渉され易い素子を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）上に配設すること、を特徴とする請求項５０〜８２の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８４】
電磁干渉（ＥＭＩ）シールド層を、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）間に加えておくこと、を特徴とする請求項５０〜８３の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８５】
アンテナ素子を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）に配設しておくこと、を特徴とする請求項５０〜８４の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８６】
送信用アンテナ素子及び受信用アンテナ素子を、別々の電子回路部（６３）、（７８）、（８３）に配設しておくこと、を特徴とする請求項８５に記載の微小電気機械素子。
【請求項８７】
アンテナグランド層を、前記アンテナ素子を備える電子回路部（６３）、（７８）、（８３）間に配設しておくこと、を特徴とする請求項８５又は８６に記載の微小電気機械素子。
【請求項８８】
前記微小電気機械素子の前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、物理量を測定するセンサ機能を含むこと、を特徴とする請求項５０〜８７の何れか１項に記載の微小電気機械素子。
【請求項８９】
前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、磁場を検出する回路構造を含むこと、を特徴とする請求項８８に記載の微小電気機械素子。
【請求項９０】
前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）には、温度を検出する回路構造を含むこと、を特徴とする請求項８８又は８９に記載の微小電気機械素子。
【請求項９１】
微小電気機械加速度センサは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械加速度センサは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械加速度センサを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械加速度センサ。
【請求項９２】
微小電気機械角加速度センサは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械角加速度センサは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械角加速度センサを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械角加速度センサ。
【請求項９３】
微小電気機械角速度センサは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械角速度センサは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械角速度センサを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械角速度センサ。
【請求項９４】
微小電気機械圧力センサは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械圧力センサは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械圧力センサを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械圧力センサ。
【請求項９５】
微小電気機械ＩＭＵ（慣性測定ユニット）運動測定装置ユニットは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械ＩＭＵ運動測定装置ユニットは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械ＩＭＵ運動測定装置ユニットを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械ＩＭＵ運動測定装置ユニット。
【請求項９６】
微小電気機械発振周波数安定化装置は、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械発振周波数安定化装置は、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械発振周波数安定化装置を外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械発振周波数安定化装置。
【請求項９７】
微小電気機械電気信号フィルタは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械電気信号フィルタは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械電気信号フィルタを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械電気信号フィルタ。
【請求項９８】
微小電気機械電気信号切換素子は、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械信号切換素子は、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械信号切換素子を外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械電気信号切換素子。
【請求項９９】
微小電気機械電気的インピーダンス整合ユニットは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械電気的インピーダンス整合ユニットは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械電気的インピーダンス整合ユニットを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械電気的インピーダンス整合ユニット。
【請求項１００】
微小電気機械傾斜補正付コンパスは、
−カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止され、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）には、該カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）を通して電気的に接続する導線構造を含む、微小電気機械チップ部（４６）、（６０）を備え、前記微小電気機械傾斜補正付コンパスは、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）を、カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）で封止した前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）の上に、前記微小電気機械チップ部（４６）、（６０）、前記カバー部（２４）、（２８）、（３３）、（４１）、（４７）、（４８）、少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）が層状となるように配置すること、
−少なくとも１つの電子回路部（６３）、（７８）、（８３）夫々の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）を作製し、回路ウエハを被覆する誘電体層（６５）、（７９）、（８４）内に、少なくとも２つの導線（６６）、（６７）、（８０）、（８１）、（８５）、（８６）を作成し、
１つの導線は、前記カバー部の外部接触領域（４９〜５２）、（５３）、（５５）、（５７）、（５９）、（６１）、（８１）まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させる、または、
１つの導線は、既に固着した電子回路部（７８）の外部接触領域まで延在させ、残りの導線は、前記電子回路部（６３）、（７８）、（８３）まで延在させておくこと、及び
−接合部材（７３〜７７）、（９２〜９６）を、最も上側の電子回路部（６３）、（８３）の表面上に、前記微小電気機械傾斜補正付コンパスを外部接続させるために、作製しておくことを含むことを特徴とする微小電気機械傾斜補正付コンパス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば加速度、角加速度、角速度又は他の物理量を測定する際に使用する微小電気機械ゲージ、発振周波数を安定化させる、又は電気信号をフィルタリングするのに使用する微小電気機械共振器及びフィルタ等の微小電気機械素子、及び封装した微小電気機械部品と超小型回路との組合せが望ましい他の微小電気機械デバイスに関する。本発明の目的は、改良した微小電気機械素子の作製方法を提供すること、及び、特に小型微小電気機械センサ・ソリューション、発振周波数安定化ソリューション、電気的インピーダンス整合ソリューション、電気信号切換ソリューション、又は、電気信号フィルタリング・ソリューションでの使用に適用可能な微小電気機械素子を提供することである。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械素子（ＭＥＭＳ、微小電気機械システム）を、例えば、加速度、角速度又は圧力等の様々な物理量を測定するセンサ技術で使用するのは、信頼性が高い単純な原理の方法であることが分かっている。微小電気機械センサでは、この測定を、例えば容量原理に基づいて行うが、該原理では、センサの運動状態が変化すると、バネに懸架した振動質量体が変位するようになっている。質量体の位置を、電極対間の静電容量、即ち電極の表面積と表面間距離によって決まる表面間の静電容量を用いて、検出することができる。微小電気機械センサに基づく測定を、多様な物理量の小計測範囲についても、使用することができる。
【０００３】
データ通信及びデータ処理用デバイスでは、殆どの機能を、１個又は、最大でも、数個のシリコンチップに集積が可能となっている。技術的に相容れないため、データ処理の同期化、無線周波数の安定化、電気信号のフィルタリング、電気的インピーダンスの整合、及び電気信号の切換を担う機能を集積することは、しかしながら、必ずしも可能にはなっていない。シリコン技術に基づくＭＥＭＳ共振器及びＭＥＭＳフィルタでは、シリコン素子を、例えば静電力によって、機械的に振動運動させる。該シリコン素子の形状及び寸法については、電気音響カプリングによる接続部間のインピーダンス、又は接続部間の信号伝播を制御するよう、設定する。ＭＥＭＳスイッチでは、信号経路を、ＭＥＭＳ技術で作製した可動素子を用いて開閉し、該素子を、例えば静電力で制御する。インピーダンス整合デバイス用には、小型の受動素子、例えばコイル又はコンデンサを、ＭＥＭＳ技術で作製する。該コンデンサを、調節可能な、空気を遮断したＭＥＭＳ構造体とすることができる。
【０００４】
従来は、集積回路を、該回路を例えば金属製リードフレーム上に搭載する技術を用いて、封止している。該回路の接点で、接続ワイヤをボンディングし、該ワイヤの他端部をリードフレームのボンディング領域に接続する。その後、リードフレーム及び回路を、プラスチックで成型し、最終的に、該素子を回路基板に接続するのに用いる外部接続領域又は接続ワイヤを、切断、曲折又は幾つかの他のそのような方法で形成する。
【０００５】
電子素子の作製に関しては、シリコンチップ及び同様な電子素子用の新たな封装方法として、ウエハレベル・パッケージ（ＷＬＰ）があるが、該方法では全封装段階を、ダイシング前にシリコンウエハ表面上で行う。これにより、寸法及び費用を相当節約できる。かかる先行技術の方法の例としては、アムコール社（Ａｍｋｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の超ＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージ）技術を挙げられ、該技術では、厚いポリマ層を、シリコンウエハの表面上に広げ、銅リードを溶着し、チップを直接回路基板上に接続できる半田バンプを、設ける又は溶着する。
【０００６】
微小電気機械素子は集積回路等の電子素子とは、固体材料、例えば窒化パッシベーションを用いたパッシベーションの代わりに、該素子は、機械的保護体、即ちカバーを必要とし、該カバーの下に空間を残存させ、該空間内で電気機械構造体が可動である点で、異なる。微小電気機械素子にウエハレベル・パッケージングを、特に適用する向きがあるが、これは該素子の特徴として、寸法が大きく、特に厚みが大きく、従って従来の方法で封装すると、同じ方法で封装した超小型回路より大きく、特に、厚くなる点があるためである。他方、微小電気機械素子の封装は、カバーが必要となるため、厄介である。
【０００７】
微小電気機械素子を、可動部を周囲から密閉したチャンバ内に留めるように気密封止する必要がある。こうした封止を、微小電気機械ウエハを他のウエハ、所謂カバーウエハに接合させて行うことができる。カバーウエハを微小電気機械素子に使用することは、周知である。
【０００８】
微小電気機械センサ素子に関する他の重要な問題点として、微小電気機械素子に関連する電気的機能の集積化がある。これは、カプセルレベルで集積化して、誘電部及び導電部を備える外部カプセルを設けるという既知の方法で達成可能である。カプセルレベルで集積する際には、該部分間を導電性ワイヤで接続して、該部分を１ユニットに集積する。
【０００９】
以下では、先行技術について、添付図を例示参照して記述する。図１では、モノリシック集積化によって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。図２では、プラスチック成型カプセル内で集積を行うことによって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。図３では、プラスチック成型カプセル内で積重ねて集積を行うことによって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。
【００１０】
図１では、モノリシック集積化によって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。モノリシック集積化によって微小電気機械素子を作製する、先行技術による該方法では、微小電気機械チップ部１及び電子回路部２を、同一シリコンウエハ３上に作製し、該ウエハ間の電気的接続を、金属製薄膜によって作成する。微小電気機械チップ部１及び電子回路部２を、共通のカバー部４によって保護し、該両部をワイヤ接続体５によって接続し、プラスチック成型カプセル６で更に成型する。該先行技術の微小電気機械素子にはまた、金属製リードフレーム７を備える。
【００１１】
図２では、プラスチック成型カプセル内で集積を行うことで微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。プラスチック成型カプセル内で集積することで微小電気機械素子を作製する、先行技術による該方法では、微小電気機械チップ部８と電子回路部９を、別々に同一シリコンウエハ要素１０上に作製する。微小電気機械チップ部８を、別のカバー部１１によって保護する。微小電気機械チップ部８と電子回路部９との電気的接続を、ワイヤ接続体１２によって行う。電子回路部９を、ワイヤ接続体１３によって接続する。その後、微小電気機械チップ部８及び電子回路部９から成る実体を、プラスチック成型カプセル１４で成型する。この先行技術の微小電気機械素子にも、金属製リードフレーム１５を備える。
【００１２】
図３では、プラスチック成型カプセル内で積重ねて集積を行うことで微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。プラスチック成型カプセル内に積層して集積を行うことによって微小電気機械素子を作製する、先行技術による該方法では、微小電気機械チップ部１６を、シリコンウエハ１７上に作製する。微小電気機械チップ部１６を、別のカバー部１８によって保護する。電子回路部１９を、該カバー部の上に作製する。微小電気機械チップ部１６と電子回路部１９との電気的接続を、ワイヤ接続体２０によって行う。微小電気機械チップ部１６を、ワイヤ接続体２１によって接続する。次に、微小電気機械チップ部１６及び電子回路部１９から成る実体を、プラスチック成型カプセル２２で成型する。この先行技術の微小電気機械素子にも、金属製リードフレーム２３を備える。
【００１３】
これら従来技術のソリューションで、微小電気機械素子の電気的機能を微小電気機械素子で集積するに関しての中心的問題は、カバーウエハと２部分、即ち、微小電気機械チップ部と電子回路部が原因で、寸法が大きくなる点である。該素子を当該分野で典型的に使用される種類のプラスチックカプセルで成型すると、該ソリューションの寸法は更に大きくなる。加えて、微小電気機械素子の電気的機能を微小電気機械素子で集積するに関して、これら先行技術によるソリューションにおける問題点として、ボンディング領域用に回路ソリューション表面積を無駄に使用する点も挙げられる。
【００１４】
従って、商用及び家庭用電化製品を作製する際に、電気的機能の微小電気機械素子での集積化について解決しており、特に小型の微小電気機械センサ・ソリューション、振動数安定化ソリューション、電気信号フィルタリング・ソリューション、電気信号切換ソリューション、及び電気的インピーダンス整合ソリューションでの使用に適するといった小型微小電気機械要素に対する要求は明らかに増大している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、微小電気機械素子を作製する改良した方法、及び改良した微小電気機械素子を目的とする。本発明によって、微小電気機械素子ソリューションを獲得するが、該ソリューションでは、電気的機能を好適な方法で該微小電気機械素子で集積し、該素子を、特に、小型微小電気機械運動センサソリューション、圧力センサソリューション、ＩＭＵ（慣性測定ユニット）運動測定ソリューション、振動周波数安定化ソリューション、電気信号フィルタリングソリューション、電気信号切換ソリューション、及び電気的インピーダンス整合ソリューションでの使用に適用可能にもする。
【００１６】
本発明は、例えば加速度、角加速度、角速度、圧力又は他の物理量を測定する際に使用する微小電気機械ゲージ、或は発振周波数を安定化させる、電気信号をフィルタリングする、電気信号を切換える、又は電気的インピーダンスを整合させるのに使用する微小電気機械デバイスに関する。本発明の目的はまた、改良した微小電気機械素子の作製方法を提供すること、及び、特に小型微小電気機械センサ・ソリューション、発振周波数安定化ソリューション、電気信号フィルタリング・ソリューション、電気信号切換ソリューション、及び電気的インピーダンス整合ソリューションでの使用に適用可能な微小電気機械素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１特徴によると、微小電気機械素子を作製する方法を提供し、該方法では、微小電気機械チップ部をカバー部で封止し、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を備えており、該方法では、層毎に、少なくとも１つの電子回路部を、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に固着させ、該微小電気機械素子を外部接続する接合部材を、最も上側の電子回路部の表面上に作製するようにする。
【００１８】
好適には、該方法では、カバー部を主にガラス製にして、該カバー部に、該ガラス要素を通り延在する導電性領域を、シリコンから作製するようにする。或は、カバー部を主にシリコン製にし、該カバー部内にガラス絶縁体を作製して、該ガラス絶縁体を通り延在する導電性領域を、シリコンから作製するようにする。更に、或は、カバー部を主にシリコン製にし、該カバー部内に、ガラス絶縁体を作製して、該カバー部を細片状の導電性領域に分割するようにする。更に、或は、カバー部を主にシリコン製にし、該カバー部内に、ガラス絶縁体を作製して、該カバー部を島状の導電性領域に分割するようにする。好適には、カバー部及び／又はガラス絶縁体を、ガラスの代わりに、幾つかの他の既知の誘電材料から作製する。好適には、カバー部及び／又は導電性領域を、シリコンの代わりに、幾つかの他の既知の導電材料から作製する。
【００１９】
好適には、該方法では、カバー部の導電性導線と微小電気機械チップ部との間の電気的接続を、直接接合によって、形成する。或は、カバー部の導電性導線と微小電気機械チップ部との間の電気的接続を、表面に存在させる金属層によって、形成する。更に、或は、カバー部の導電性導線と微小電気機械チップ部との間の電気的接続を、半田バンプによって、形成する。
【００２０】
好適には、該方法では、微小電気機械チップ部を封止するカバー部の導線構造を、該カバー部の上面に、該カバー部の外部接触領域が、該微小電気機械素子全体に亘り縁部にまで延在するように、実装する。好適には、誘電体層を該カバー部の上面の上に作製する。
【００２１】
好適には、該方法では、該カバー部を該微小電気機械チップ部に固着する前に、該カバー部の外部接触領域を備える再配線層を、該カバー部の上面と該誘電体層との間に作製する。或は、該カバー部を該微小電気機械チップ部に固着する後に、該カバー部の外部接触領域を備える再配線層を、該カバー部の上面と該誘電体層との間に作製する。
【００２２】
好適には、該方法では、該カバー部を絶縁する層を、該カバー部の外部接触領域を備える再配線層と、該カバー部との間に作製する。好適には、上記電子回路部を、該誘電体層の上に固着する。更に、好適には、該誘電体層は該電子回路部を固着する接着材層として機能する。或は、別の接着材層を、該電子回路部を固着する際に使用する。
【００２３】
好適には、該方法では、該回路ウエハを被覆する誘電体層を、該電子回路部の上に作製する。更に、好適には、該カバー部の外部接続領域までだけでなく、該電子回路部まで延在する導線を、該回路ウエハを被覆する該誘電体層に作製する。更に、好適には、配線層を該導線まで実装し、該配線層の配線によって、導電接続を該カバー部の導電性領域と、上記微小電気機械チップ部の上に最初に固着する該電子回路部との間に生成する。更に、好適には、配線層を該導線まで実装し、該配線層の配線によって、導電接続を、上記微小電気機械チップ部の上に最初に固着する該電子回路部と接続させるために、生成する。
【００２４】
好適には、該方法では、少なくとも１つの電子回路部を、カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部上に、以下の連続した工程：
−誘電体層を、該回路ウエハを被覆する該誘電体層の上に作製すること、
−上記電子回路部を、該誘電体層の上に固着すること、
−該回路ウエハを被覆する誘電体層を、該電子回路部の上に作製すること、及び
−該回路ウエハを被覆する該誘電体層に、導線を、該導線まで及び該電子回路部まで実装した該配線層にまで延在させて作製すること、
を少なくとも１回行うことによって、固着させる。
【００２５】
好適には、該方法では、該誘電体層は該電子回路部を固着する接着材層として機能する。或は、別の接着材層を、該電子回路部を固着する際に使用する。
【００２６】
好適には、該方法では、配線層を該導線まで実装し、導電接続を、既に固着した電子回路部と、該誘電体層上に固着する該電子回路部との間に生成する。更に、好適には、配線層を該導線まで実装し、該配線層の配線によって、導電接続を、該誘電体層上に固着する該電子回路部と接続させるために、生成する。
【００２７】
好適には、該方法では、保護層を、該導線に実装する該配線層の上に作製する。更に、好適には、該保護層に、該導線まで実装する該配線層の接触面にまで適切に延在する開口部を、微小電気機械素子を外部接続させるために作製する接合部材用に、作製する。
【００２８】
好適には、該方法では、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、ワイヤ接続体によって実装する。更に、好適には、プラスチック成型カプセルを、該微小電気機械素子を被い成型する。或は、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、バンプ接続体によって実装する。或は、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、接着結合体によって実装する。或は、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、直接半田付結合体によって実装する。更に、好適には、該接合部材により、該微小電気機械素子の該カプセル構造まで導電接続を形成し、上記カプセル構造には導電性コーティングを施す。更に、好適には、該微小電気機械素子の該カプセル構造を、該微小電気機械素子に適合するよう適切に設計する。
【００２９】
好適には、該方法では、該微小電気機械素子の該電子回路部には、電気信号処理能力を備える。好適には、異なる種類の電気的機能を、別々の電子回路部に分配する。好適には、干渉の原因となる素子及び干渉され易い素子を、別々の電子回路部上に配設する。好適には、別の電磁干渉（ＥＭＩ）シールド層を、該電子回路部間に加える。
【００３０】
好適には、該方法では、アンテナ素子を、別々の電子回路部に配設する。更に、好適には、送信用アンテナ素子及び受信用アンテナ素子を、別々の電子回路部に配設する。更に、好適には、アンテナグランド層を、該アンテナ素子を備える該電子回路部間に配設する。
【００３１】
好適には、該方法では、物理量を測定するセンサ機能を、該微小電気機械素子の該電子回路部に配置する。更に、好適には、磁場を検出する回路構造を、該電子回路部に配置する。好適には、温度を検出する回路構造を、該電子回路部に配置する。
【００３２】
好適には、１組のカバー部で封止した上記微小電気機械チップ部を備えるプレート状基板は、該電子回路部を配設する基台として機能させる。更に、好適には、１組の電子回路部を、１つずつ、カバー部で封止した該微小電気機械チップ部組を備えるプレート状基板の表面上に載置する。更に、好適には、テストに合格した電子回路部のみを、テストに合格したカバー部で封止した該微小電気機械チップ部の表面上に載置する。
【００３３】
好適には、カバー部で封止した該微小電気機械チップ部組を備える該プレート状基板を、載置段階後のみにダイシングする。好適には、カバー部で封止した該微小電気機械チップ部組を備えるプレート状基板を、最終テスト後のみにダイシングする。
【００３４】
本発明の第２の特徴によれば、微小電気機械素子を提供するが、カバー部で封止した微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を設けており、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、該カバー部で封止した該微小電気機械チップ部の上に固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために、作製しておくようにする。
【００３５】
好適には、該カバー部を主にガラス製にしておき、該カバー部に、シリコン製の導電性領域を、該ガラス要素を通り延在させて作製しておくようにする。或は、該カバー部を主にシリコン製にしておき、該カバー部に接してガラス絶縁体を作製しておくが、該カバー部に、導電性領域を該ガラス絶縁体に貫通させて作製しておくようにして、これを行う。更に、好適には、該カバー部を主にシリコン製にし、該カバー部にガラス絶縁体を、該カバー部を細片状の導電性領域に分割するように、作製しておく。更に、好適には、該カバー部を主にシリコン製にしておき、該カバー部に、ガラス絶縁体を作製しておくが、該カバー部を島状の導電性領域に分割するようにして、これを行う。好適には、該カバー部及び／又は該ガラス絶縁体を、ガラスの代わりに、幾つかの他の既知の誘電材料から作製しておく。好適には、該カバー部及び／又は該導電性領域を、シリコンの代わりに、幾つかの他の既知の導電材料から作製しておく。
【００３６】
好適には、該カバー部の導電性導線と該微小電気機械チップ部との間の電気的接続を、直接接合によって、形成しておく。或は、該カバー部の導電性導線と該微小電気機械チップ部との間の電気的接続を、表面に存在させる金属層によって、形成しておく。更に、或は、該カバー部の導電性導線と該微小電気機械チップ部との間の電気的接続を、半田バンプによって、形成しておく。
【００３７】
好適には、微小電気機械チップ部を封止するカバー部の該導線構造を、該カバー部の上面に、該カバー部の外部接触領域が、該微小電気機械素子全体に亘り縁部にまで延在するようにして、実装しておく。好適には、誘電体層を該カバー部の上面上に作製しておく。更に、好適には、該誘電体層により該カバー部の全表面を被覆する。
【００３８】
好適には、該カバー部の外部接触領域を備える再配線層を、該カバー部の上面と該誘電体層との間に作製しておく。更に、好適には、該カバー部を絶縁する層を、該カバー部の外部接触領域を備える再配線層と、該カバー部との間に作製しておく。好適には、上記電子回路部を、該誘電体層の上に固着する。
【００３９】
好適には、該回路ウエハを被覆する誘電体層を、該電子回路部の上に作製しておく。更に、好適には、該カバー部の外部接続領域までだけでなく、該電子回路部まで延在する導線を、該回路ウエハを被覆する該誘電体層に作製しておく。更に、好適には、配線層を該導線まで実装し、該配線層の配線によって、導電接続を該カバー部の導電性領域と、上記微小電気機械チップ部上に最初に固着する電子回路部との間に生成しておく。更に、好適には、配線層を該導線まで実装しておき、該配線層の配線によって、導電接続を、上記微小電気機械チップ部上に最初に固着する電子回路部と接続するために、生成しておく。
【００４０】
好適には、少なくとも１つの電子回路部を、カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部上に、以下の連続した工程：
−誘電体層を、該回路ウエハを被覆する該誘電体層の上に作製しておくこと、
−上記電子回路部を、該誘電体層の上に固着しておくこと、
−該回路ウエハを被覆する誘電体層を、該電子回路部の上に作製しておくこと、及び
−該回路ウエハを被覆する該誘電体層に、導線を、該導線まで及び該電子回路部まで実装した該配線層にまで延在させて作製しておくこと、
を少なくとも１回行うことによって、固着しておく。
【００４１】
好適には、該誘電体層により該カバー部の全表面を被覆する。好適には、配線層を該導線まで実装しておき、該配線層の配線によって、導電接続を、既に固着した電子回路部と該誘電体層に固着する該電子回路部との間に、生成しておく。好適には、配線層を該導線まで実装し、該配線層の配線によって、導電接続を、該誘電体層上に固着する該電子回路部と接続するために、生成しておく。
【００４２】
好適には、保護層を、該導線に実装した該配線層の上に作製しておく。更に、好適には、該保護層に、該導線まで実装する該配線層の接触面にまで適切に延在する開口部を、微小電気機械素子を外部接続させるために作製する接合部材用に、作製しておく。
【００４３】
好適には、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、ワイヤ接続体によって実装しておく。更に、好適には、プラスチック成型カプセルを、該微小電気機械素子を被い成型しておく。或は、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、バンプ接続体によって実装しておく。或は、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、接着結合体によって実装しておく。或は、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製する該接合部材を、直接半田付結合体によって実装しておく。更に、好適には、該接合部材により、該微小電気機械素子の該カプセル構造まで導電接続を形成し、上記カプセル構造には導電性コーティングを施す。更に、好適には、該微小電気機械素子の該カプセル構造を、該微小電気機械素子に適合するよう適切に設計しておく。
【００４４】
好適には、該微小電気機械素子の該電子回路部には、電気信号処理能力を備える。好適には、異なる種類の電気的機能を、別々の電子回路部に分配しておく。好適には、干渉の原因となる素子及び干渉され易い素子を、別々の電子回路部上に配設しておく。好適には、別の電磁干渉（ＥＭＩ）シールド層を、該電子回路部間に加えておく。
【００４５】
好適には、アンテナ素子を、別々の電子回路部に配設しておく。更に、好適には、送信用アンテナ素子及び受信用アンテナ素子を、別々の電子回路部に配設しておく。更に、好適には、アンテナグランド層を、該アンテナ素子を備える該電子回路部間に配設しておく。
【００４６】
好適には、物理量を測定するセンサ機能を、該微小電気機械素子の該電子回路部に配置する。更に、好適には、磁場を検出する回路構造を、該電子回路部に配置する。好適には、温度を検出する回路構造を、該電子回路部に配置する。
【００４７】
本発明の第３の特徴によれば、微小電気機械加速度センサを提供するが、該センサには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００４８】
本発明の第４の特徴によれば、微小電気機械角加速度センサを提供するが、該センサには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００４９】
本発明の第５の特徴によれば、微小電気機械角速度センサを提供し、該センサには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５０】
本発明の第６の特徴によれば、微小電気機械圧力センサを提供し、該センサには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５１】
本発明の第７の特徴によれば、微小電気機械ＩＭＵ運動測定装置ユニット（慣性測定ユニット）を提供し、該ユニットには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５２】
本発明の第８の特徴によれば、微小電気機械発振周波数安定化装置を提供し、該装置には、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５３】
本発明の第９の特徴によれば、微小電気機械電気信号フィルタを提供し、該フィルタには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５４】
本発明の第１０の特徴によれば、微小電気機械電気信号切換素子を提供し、該素子には、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５５】
本発明の第１１の特徴によれば、インピーダンス整合デバイスを提供し、該デバイスには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【００５６】
本発明の第１２の特徴によれば、微小電気機械傾斜補正付コンパスを提供し、該コンパスには、カバー部で封止してある微小電気機械チップ部を備え、該カバー部には、該カバー部を通して電気的に接続する導線構造を含んでおり、該カバー部で封止した上記微小電気機械チップ部の上に、少なくとも１つの電子回路部を、層毎に、固着しておき、最も上側の電子回路部の表面上に、接合部材を、該微小電気機械素子を外部接続させるために作製しておくようにする。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】モノリシック集積化によって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。
【図２】プラスチック成型カプセル内で集積を行うことによって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。
【図３】図３では、プラスチック成型カプセル内で積重ねて集積を行うことによって微小電気機械素子を作製する、先行技術による方法を示す。
【図４】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。
【図５】本発明による微小電気機械素子ソリューションの別なカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。
【図６】本発明による微小電気機械素子ソリューションの第２の別なカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。
【図７】本発明による微小電気機械素子ソリューションの第３の別なカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。
【図８】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部を、微小電気機械チップ部に固着した、断面図を示す。
【図９】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の例示的な再配線層ソリューションについて、投影図を示す。
【図１０】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の例示的な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。
【図１１】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の別な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。
【図１２】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の第２の別な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。
【図１３】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の第３の別な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。
【図１４】微小電気機械チップ部に、本発明による微小電気機械素子ソリューションの別なカバー部を固着した、断面図を示す。
【図１５】本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の絶縁層ソリューションについて、断面図を示す。
【図１６】本発明による微小電気機械素子ソリューションの実装について、電子回路部を微小電気機械チップ部の上に固着した、断面図を示す。
【図１７】本発明による微小電気機械素子ソリューションのウエハレベルの実装について、電子回路部を微小電気機械チップ部の上に固着した、投影図を示す。
【図１８】本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部を、誘電体層で保護する実装について、断面図を示す。
【図１９】本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部の配線実装について、断面図を示す。
【図２０】本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部の配線を保護する実装について、断面図を示す。
【図２１】本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部用に、接続開口部を実装した、断面図を示す。
【図２２】本発明による微小電気機械素子ソリューションの構造の例示的な実装について、断面図を示す。
【図２３】本発明による微小電気機械素子ソリューションの他の構造の例示的な実装について、断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明及び本発明の好適な実施例について、添付図を例示参照して、詳細に記述する。図１乃至図３については、上記で説明した通りである。以下、本発明及び本発明の好適な実施例について、図４乃至図２３を参照して記述する。
【００５９】
図４では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。この本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部を、数字２４で表し、典型的には主にガラス製とする。カバー部２４には、該ガラス要素を通り延在する導電性領域２５〜２７を備え、該導電性領域を典型的にはシリコン製とする。導電性領域２５〜２７を幅狭且つ高くすることができる。
【００６０】
図５では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの別なカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別なカバー部を、数字２８で表し、主にシリコン製とする。該別なカバー部２８には、該要素を通り延在する導電性領域２９〜３１を備え、該導電性領域２９〜３１を典型的にはシリコン製とする。該別なカバー部２８の導電性領域２９〜３１を、カバー部２８の本体からガラス絶縁体３２によって絶縁し、該ガラス絶縁体３２により、カバー部２８の底部も絶縁する。導電性領域２９〜３１を幅狭且つ高くすることができる。
【００６１】
図６では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの第２の別なカバー部について、断面図及び投影図でこれを示す。本発明による微小電気機械素子ソリューションの第２の別なカバー部について、数字３３で表し、主にシリコン製とする。この第２の別なカバー部３３を、狭幅のガラス絶縁体３７〜４０によって細片状の導電性領域３４〜３６に分割する。導電性領域３４〜３６を、典型的にはシリコン製とする。第２の別なカバー部３３のガラス絶縁体３７〜４０により、カバー部３３の底部も絶縁する。
【００６２】
図７では、断面図及び投影図で、本発明による微小電気機械素子ソリューションの第３の別なカバー部について、これを示す。この本発明による微小電気機械素子ソリューションの第３の別なカバー部を、数字４１で表し、主にシリコン製とする。第３の別なカバー部４１を、狭幅なガラス絶縁体４５によって、島状の導電性領域４２〜４４に分割する。導電性領域４２〜４４を、典型的にはシリコン製とする。第３の別なカバー部４１のガラス絶縁体４５により、カバー部４１の底部も絶縁する。
【００６３】
本発明によるソリューションでは、他の種類のカバー部も使用することができ、そうしたカバー部では、互いに絶縁させた電気的接続を、カバー部を片方の平面から他方の平面まで、基本的には該カバー部を垂直に貫通させて、形成する。
【００６４】
図８では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部を、微小電気機械チップ部に固着した、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部４６を、カバー部４７を通して電気的に接続する導線構造を有する該カバー部４７により封止する。本発明によるこのソリューションでは、シリコン導線によって、下の微小電気機械チップ部４６からガラス製カバー部４７の平面まで電気的に接続する。
【００６５】
微小電気機械素子ソリューションのカバー部４７の導電性導線と、微小電気機械チップ部４６との結合を、表面上の金属層によって、半田バンプによって、又は、幾つかの他のボンディング手段で、又は、他の手段で、直接形成することができる。
【００６６】
図９では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の例示的な再配線層ソリューションについて、投影図を示す。本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部４８の表面上に、導電性接触領域４９〜５２を、再配線層４９〜５２によって作製し、該導電性領域により、導線と、後に表面上に作製する配線層との間で導電接続を提供する。かかる上記接触領域４９〜５２は、微小電気機械素子ソリューションの電子回路部用と外部接続用の両接触領域となる。
【００６７】
再配線層は、カバー部の外部接触領域４９〜５２を備えており、該層を、微小電気機械素子ソリューションのカバー部４８を微小電気機械チップ部に固着する前又は後のどちらかに、作製する。本発明によるこの導電性再配線層４９〜５２により、カバー部の導線の位置及び配線層用導線の位置を、該両位置に関して他方側の位置とは無関係に、出来る限り好適に、後で作製可能になる。導電性再配線層４９〜５２によって、カバー部の導線と配線層の導線との間の他に、幾つかの他の目的に使用する配線層導線間にも、接続を生成することができる。
【００６８】
図１０では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の例示的な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。本発明による微小電気機械素子ソリューションの例示的なカバー部を、数字２４で表し、典型的には主にガラス製とする。カバー部２４には、該ガラス要素を通り延在する導電性領域２５〜２７を備え、導電性領域２５〜２７を典型的にはシリコン製とする。
【００６９】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの例示的なカバー部２４の表面上に、導電性再配線層５３を作製し、該再配線層により、カバー部の導線と、後に表面上に作製する配線層との間で導電接続を提供する。例示的なカバー部２４を主に誘電体製とするため、導電性再配線層５３を直接カバー部２４の表面上に配置できる。
【００７０】
図１１では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の別な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。微小電気機械素子ソリューションのカバー部を、本発明によれば、数字２４で表し、典型的には、主にガラス製とする。カバー２４には、該ガラス要素を通り延在する導電性領域を備え、導電性領域を典型的にはシリコン製とする。
【００７１】
まず、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部２４表面上に、誘電体層５４を作製する。本発明によるカバー部２４の誘電体層５４によって、例えば、カバー部２４の表面を最適強度とすることができる。次に、本発明によるカバー部２４の表面上に、導電性再配線層５５を作製し、それによりカバー部の導線と、後で該表面上に作製する配線層との間に、導電接続を提供する。再配線層の構造には、カバー部の外部接触領域５５を備え、その様々な領域の機能を、図９の投影図で表した、導線ウエハ表面に直接作製した再配線層のものと同じとする。
【００７２】
図１２では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の第２の別な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部を、数字２８で表し、主にシリコン製とする。カバー２８部には、シリコン要素を通り延在する導電性領域を備え、該導電性領域を典型的にはシリコン製とする。カバー部２８の導電性領域を、カバー部２８の本体からガラス絶縁体によって絶縁し、該ガラス絶縁体により、カバー部２８の底部も絶縁する。
【００７３】
まず、誘電体層５６を、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部２８表面上に作製する。本発明によるカバー部２８の誘電体層５６によって、例えば、カバー部２８の表面を最適強度とすることができる。該誘電体層はまた、カバー部用に選択した材料からも必要である。次に、本発明によるカバー部２８表面上に、導電性再配線層５７を作製し、それによりカバー部の導線と、後で該表面上に作製する配線層との間に、導電接続を提供する。
【００７４】
図１３では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の第３の別な再配線層ソリューションについて、断面図を示す。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部を、数字３３で表し、主にシリコン製とする。カバー部３３を、狭幅のガラス絶縁体によって細片状の導電性領域に分割する。導電性領域を、典型的にはシリコン製とする。第３の別なカバー部３３のガラス絶縁体により、カバー部３３の底部も絶縁する。
【００７５】
まず、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部３３表面上に、誘電体層５８を、作製する。本発明によるカバー部３３の誘電体層５８によって、例えば、カバー部３３の表面を最適強度とすることができる。誘電体層はまた、カバー部用に選択した材料からも必要である。次に、本発明によるカバー部３３表面上に、導電性再配線層５９を作製し、それによりカバー部の導線と、後で該表面上に作製する配線層との間に、導電接続を提供する。
【００７６】
図１４では、微小電気機械チップ部に、本発明による微小電気機械素子ソリューションの別なカバー部を固着した断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止するが、該カバー部を典型的には主にガラス製とする。
【００７７】
カバー部２４には、ガラス要素を通り延在する、導電性導線構造を備え、該導電性構造体を典型的にはシリコン製にし、カバー部２４を通して導電接続する。本発明によるこのソリューションでは、シリコン導線によって、ガラスカバー部２４の平面へと、その下にある微小電気機械チップ部６０から、電気的に接続する。
【００７８】
微小電気機械素子ソリューションのカバー部２４の導電性導線と微小電気機械チップ部６０との間の接続を、直接、表面上の金属層、半田バンプを介して、又は幾つかの接合手段によって、又は他の方法で、形成することができる。
【００７９】
導電性再配線層６１を、本発明による微小電気機械素子ソリューションの別なカバー部２４の表面上に、作製し、該再配線層により、該カバー部の導線と、後に表面上に作製する配線層との間で導電接続を提供する。カバー部を絶縁する層を、カバー部の外部接触領域６１を備える再配線層とカバー部２４との間に介在させてもよい。或は、カバー部２４を主に誘電材料製とするため、再配線層６１を直接カバー部２４表面に配置してもよい。
【００８０】
図１５は、本発明による微小電気機械素子ソリューションのカバー部の絶縁層構造について、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止しておき、該カバー部２４の表面上に導電性再配線層６１を作製しておく。
【００８１】
更に、誘電体層６２を、本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部の外部接触領域６１を備える再配線層の上に作製する。誘電体層６２で、典型的にはこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部の全表面を被覆する。微小電気機械素子ソリューションの誘電体層６２を、電子回路部を固着する接着層としても機能させることができる。
【００８２】
本発明による微小電気機械チップ部４６、６０を封止するカバー部２４、２８、３３、４１、４７、４８の導線構造を、カバー部２４、２８、３３、４１、４７、４８上面に、カバー部の外部接触領域を、微小電気機械素子全体に亘り縁部にまで延在させるように、実装することができる。従って、再配線層が不要となり、誘電体層６２をカバー部２４、２８、３３、４１、４７、４８の上面に直接作製できる。
【００８３】
或は、カバー部の外部接触領域４９〜５２、５３、５５、５７、５９、６１を備える再配線層を、カバー部２４、２８、３３、４１、４７、４８の上面と誘電体層６２の上面との間に作製することができる。カバー部の外部接触領域４９〜５２、５３、５５、５７、５９、６１を備える再配線層を、微小電気機械素子ソリューションのカバー部２４、２８、３３、４１、４７、４８を微小電気機械チップ部に固着させる前、又は、その後に作製する。
【００８４】
図１６では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの実装について、電子回路部を微小電気機械チップ部の上に固着した、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４を通して電気的に接続する導線構造を含むカバー部２４で封止しておく。導電性再配線層６１を、カバー部２４の表面上に作製し、その後誘電体層６２を作製しておく。
【００８５】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、電子回路部６３を、微小電気機械チップ部６０を保護するカバー部２４の表面上に、該電子回路部６３を誘電体層６２に固定するようにして、固着する。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、誘電体層６２により電子回路部６３を絶縁する。誘電体層６２を、電子回路部６３を固着する接着層としても機能させることができる。或は、別の接着層を、電子回路部６３を固着する際に使用することもできる。
【００８６】
図１７では、本発明による微小電気機械素子ソリューションのウエハレベルの実装について、電子回路部を微小電気機械チップ部上に固着した、断面図を示す。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、ウエハ上に配置した微小電気機械チップ部６０を、カバー部ウエハで封止して、単一のウエハ要素６４を形成する。
【００８７】
各電子回路部６３を、微小電気機械チップ部６０を保護するカバー部２４表面に、該電子回路部６３を、ウエハ要素６４の誘電体層６２に固定するようにして、ウエハレベルで固着する。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、固着する電子回路部６３を極薄にし、厚さ約２０μｍとする。その後、微小電気機械素子ソリューションの電子回路部６３を、ウエハレベルで、誘電体層により保護することができる。
【００８８】
図１８では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部を、誘電体層で保護する実装について、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止しておく。カバー部２４の表面上には、導電性再配線層６１と誘電体層６２を作製しておき、次に、電子回路部６３を、カバー部２４を絶縁する誘電体層６２の表面上に固着しておく。
【００８９】
更に、本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部２４の電子回路部６３の上に、回路ウエハを被覆する誘電体層６５を、作製する。電子回路部に隣接する誘電体層６５により、典型的には該微小電気機械素子ソリューションの全表面を被覆する。
【００９０】
図１９では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部の配線実装について、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止しておく。カバー部２４の表面上に、導電性再配線層６１と誘電体層６２とを作製しておき、次に電子回路部６３を、カバー部２４の誘電体層６２の表面に固着させておき、その後、回路ウエハを被覆する誘電体層６５で被覆する。
【００９１】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、誘電体層６５に、配線用導線６６、６７を作製し、上記導線を適切にカバー部の外部接触領域まで、及び電子回路部６３まで延在させる。次に、配線層を、誘電体層６５の上に、導線６６、６７にまで作製する。配線層での配線を導線６６まで実装することによって、導電接続をカバー部の導電性領域２５〜２７、２９〜３１、３４〜３６、４２〜４４と微小電気機械チップ部４６、６０の上に最初に固着する電子回路部６３との間に生成する。配線層での配線を導線６７まで実装することによって、導電接続を同様に生成して、微小電気機械チップ部４６、６０の上に最初に固着する電子回路部６３と接続する。
【００９２】
図２０では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部の配線を保護する実装について、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止しておく。カバー部２４の表面上に、導電性再配線層６１及び誘電体層６２を、作製しておく。カバー部２４の誘電体層６２上に、電子回路部６３を、誘電体層６５で固着し被覆しておく。誘電体層６５に、導線６６、６７を作製しておき、更に、誘電体層６５の上に、導線６６、６７にまで、配線層を作製しておく。
【００９３】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部２４の電子回路部６３の上に、導線６６、６７及び配線層を保護する保護層６８を、更に作製する。この保護層により、典型的にはこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部の全表面を被覆する。
【００９４】
図２１では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの電子回路部用に、接続開口部を実装した、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止しておく。電子回路部６３をカバー部２４表面上に固着し、誘電体層で被覆しておく。該誘電体層に、導線６６、６７、配線層及び保護層６８を、作製しておく。
【００９５】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、保護層６８に、開口部６９〜７２を、接続用バンプ等の接合部材用に作製し、該開口部を適切に配線層の接触面まで延在させる。
【００９６】
図２２では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの構造の例示的な実装について、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４で封止しておく。電子回路部６３をカバー部２４表面上に固着し、誘電体層で被覆しておく。該誘電体層に、導線６６、６７、配線層及び保護層６８を、作製しておく。保護層６８では、接続用バンプ用開口部６９〜７２を作製しておき、該開口部を配線層の接触面にまで延在させる。
【００９７】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、微小電気機械素子を外部と接続する接続用バンプ７３〜７７を、保護層６８の開口部６９〜７２に作製する。図面では、接続用バンプ７７に対応する保護層６８の開口部については、図示していない。本発明によるこの微小電気機械素子のバンプ接続部ソリューションでは、微小電気機械チップ部６０及び電子回路部６３を含む微小電気機械素子の外部接続を、バンプ接続部７３〜７７によって行う。
【００９８】
バンプ接続部７３〜７７を、本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションに作製すると、半田付工程に適した微小電気機械素子を、別の封装をせずに獲得できる。
【００９９】
図２３では、本発明による微小電気機械素子ソリューションの別な構造の例示的な実装について、断面図を示す。本発明によるこのソリューションでは、微小電気機械チップ部６０を、カバー部２４を通して電気的に接続する導線構造を含むカバー部２４で封止しておく。カバー部２４の表面上へ、再配線層６１を作製し、その後誘電体層６２を作製しておく。
【０１００】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、第１電子回路部７８を、微小電気機械チップ部６０を保護するカバー部２４表面上に、該第１電子回路部７８を誘電体層６２に固定するようにして、固着する。本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、誘電体層６２により第１電子回路部７８を絶縁する。誘電体層６２は、第１電子回路部７８を固着する接着層としても機能させることができる。或は、別の接着層を、第１電子回路部７８を固着させる際に使用できる。
【０１０１】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、誘電体層７９をカバー部２４の第１電子回路部７８の上に作製する。誘電体層７９で、典型的には微小電気機械素子ソリューションのカバー部の全表面を被覆する。誘電体層７９に、カバー部の外部接触領域まで、及び第１電子回路部７８まで適切に延在する導線８０、８１を、配線用に作製する。その後、誘電体層７９の上で、導線８０、８１まで、配線層を作製する。配線層で配線を導線８０まで実装することによって、導電接続を、カバー部の導電性領域２５〜２７、２９〜３１、３４〜３６、４２〜４４と微小電気機械チップ４６、６０の上に最初に固着する電子回路部７８との間に生成する。配線層で配線を導線８１まで実装することによって、導電接続を同様に生成して、微小電気機械チップ部４６、６０の上に最初に固着する電子回路部７８と接続する。
【０１０２】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、回路部間に挟む誘電体層８２を、導線８０、８１及び配線層の上に更に作製する。回路部間に挟む該誘電体層８２により、典型的にはこの微小電気機械素子ソリューションのカバー部の全表面を被覆する。
【０１０３】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、第２電子回路部８３をまた、微小電気機械チップ部６０を保護するカバー部２４表面上に、該第２電子回路部８３を誘電体層８２に固定するようにして、固着する。本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、回路部間に挟む誘電体層８２により、第２電子回路部８３を絶縁する。回路部に挟む誘電体層８２をまた、第２電子回路部８３を固着させる接着層としても機能させることができる。或は、別の接着層を、第２電子回路部８３を固着させる際に使用することができる。
【０１０４】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、誘電体層８４を、第２電子回路部８３の上に作製する。誘電体層８４により典型的には、この微小電気機械素子ソリューションのカバー部の全表面を被覆する。誘電体層８４に、新たな配線用の導線８５、８６を、配線層の導線８１まで、及び第２電子回路部８３まで適切に延在させて、作製する。その後、配線層を、誘電体層８４の上に、導線８５、８６まで作製する。既に固着した電子回路部７８と、誘電体層８２に固着する電子回路部８３との間の導電接続を、配線層の配線を導線８５まで実装することによって生成する。誘電体層８２に固着する電子回路部８３を接続する導電接続もまた、配線層の配線を導線８６まで実装することによって生成する。
【０１０５】
また、導線８５、８６及び配線層を保護する保護層８７を、第２電子回路部８３の上に作製する。保護層８７により典型的には、この微小電気機械素子ソリューションのカバー部の全表面を被覆する。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションの構造では、また、３つ以上の電子回路部を、１つの電子回路部６３又は２つの電子回路部７８、８３の代わりに使用することができる。
【０１０６】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、接続用バンプ等の接合部材用開口部８８〜９１であって、配線層の接触面にまで適切に延在する該開口部を、第２電子回路部８３上に配置する保護層８７に作製する。
【０１０７】
本発明による微小電気機械素子ソリューションのこの別な構造では、微小電気機械素子を外部と接続する接続用バンプ９２〜９６を、保護層の開口部８８〜９１内に作製する。接続用バンプ９６に対応する保護層６８の開口部については、図示していない。本発明によるこの微小電気機械素子のバンプ接続部ソリューションでは、微小電気機械チップ部６０及び２つの電子回路部７８、８３を含む微小電気機械素子の外部接続を、バンプ接続部９２〜９６によって行う。
【０１０８】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションで、バンプ接続部９２〜９６を微小電気機械素子に作製すると、半田付工程に適する微小電気機械素子を、別の封装をせずに獲得できる。本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、また、３つ以上の電子回路部を、１つの電子回路部６３又は２つの電子回路部７８、８３の代わりに使用することができる。
【０１０９】
本発明によるこの微小電気機械素子ソリューションでは、誘電体層及び保護層６２、６５、６８、７９、８２、８４、８７は、湿気等環境に起因する様々な有害物質に対する保護体として十分に機能する。電子回路部６３、７８、８３及び微小電気機械チップ部４６、６０の電気的影響を受け易い領域を、誘電体層及び保護層６２、６５、６８、７９、８２、８４、８７によって保護するため、必要に応じて、微小電気機械素子をプラスチック成型カプセル無しで使用することができる。しかしながら、必要に応じて、プラスチック成型カプセルを、本発明による微小電気機械素子ソリューションから成るユニットを被い、成型することができる。微小電気機械素子のカプセル構造を、微小電気機械チップ部４６、６０及び電子回路部６３、７８、８３を含む微小電気機械素子と適合し得るよう適宜設計することができる。
【０１１０】
本発明による微小電気機械素子ソリューションでは、微小電気機械チップ部４６、６０及び電子回路部６３、７８、８３を含む微小電気機械素子を、任意の既知の接続ソリューションによって外部接続することができる。かかる接続ソリューションとしては、ワイヤ接続、バンプ接続、接着接続、導電性接着接続、異方性接着接続又は直接半田接合ソリューションがある。
【０１１１】
本発明による方法によって作製する微小電気機械素子にはまた、電気信号処理能力を含む。本発明によって、微小電気機械素子ソリューションを提供するが、該ソリューションでは、電気的機能を有利な方法で、微小電気機械素子ソリューションに関連させて集積しており、また、該ソリューションは、特に、小型の微小電気機械運動センサ・ソリューション、圧力センサ・ソリューション、その他のセンサ・ソリューション、発振周波数安定化ソリューション、電気信号フィルタリング・ソリューション、電気信号切換ソリューション及び電気的インピーダンス整合ソリューションで、使用するのに極めて適する。
【０１１２】
本発明は、様々な微小電気機械素子、例えば加速度、角加速度、角速度、圧力、磁場、温度又は他の物理量を測定する際に使用する微小電気機械計測器で使用するのに、極めて適している。本発明によるソリューションによって、センサの測定動作分析を、微小電気機械センサ自体で行うことができる。
【０１１３】
本発明による微小電気機械素子ソリューションで複数の電子回路部６３、７８、８３を使用することによって、異なる種類の電気的機能を別々の電子回路部６３、７８、８３に、簡便に分配することができる。例えば、アナログ素子、プロセッサ素子、メモリ素子又は無線周波数素子を、各々それら自体の電子回路部６３、７８、８３に配設することができる。本発明による微小電気機械素子ソリューションでは、センサ機能を、モノリシックに集積して１つ又は複数の電子回路部６３、７８、８３上に配設することができる。本発明による微小電気機械素子ソリューションでは、電磁干渉（ＥＭＩ）に対する遮断を、干渉の原因となる素子及び干渉され易い素子を、別々の電子回路部６３、７８、８３上に配設することによって、簡便に行うこともできる。従って、必要に応じて、別のＥＭＩシールド層を、電子回路部６３、７８、８３間に加えることができる。
【０１１４】
本発明による微小電気機械素子ソリューションでは、センサのアンテナ素子を、簡便に電子回路部又はそれら自体の電子回路部６３、７８、８３上に配設することもできる。また、送信用アンテナ素子及び受信用アンテナ素子を、別々の電子回路部６３、７８、８３上に配設することができる。このように、送信用アンテナ素子と受信用アンテナ素子を備える電子回路部６３、７８、８３間に、例えば、アンテナグランド層を、必要に応じて、設けることができる。
【０１１５】
本発明による微小電気機械素子によって、例えば、３方向で測定する、圧力センサ又は角加速度、角速度、又は直線運動センサを、実装することができる。本発明によるセンサは、３方向で、角加速度、角速度又は直線運動を測定し、従って該センサには、異なる方向で夫々測定を行う複数の微小電気機械素子を備えることができる。
【０１１６】
本発明による微小電気機械素子ソリューションによって、また、ＩＭＵ運動測定装置ユニット（慣性測定ユニット）を、実装することができる。本発明による微小電気機械ＩＭＵ運動測定装置ユニットには、例えば、角速度センサ素子、加速度センサ素子、及び磁界の強さを計測又は検出するセンサ素子等、数多くの微小電気機械素子を備えることができる。
【０１１７】
本発明による微小電気機械素子ソリューションによって、また、傾斜補正付コンパスを実装することができる。本発明による、傾斜補正付コンパスには、２又は３軸に関して測定する加速度センサ、及び電子回路部に関連して実装し、磁界を測定又は検出するセンサを備えることができ、該センサを、磁気抵抗、磁気誘導、フラックスゲート、ホール又は幾つかの他の既知の磁界測定原理に基づくものにしてもよい。
【０１１８】
本発明による微小電気機械素子ソリューションによって、また、遠隔制御する微小電気機械センサ素子を、実装することができる。本発明による遠隔制御する微小電気機械センサ素子にはまた、センサユニットに加えて、例えば、測定データを送信し、指示及び較正データを受信する送信手段及び受信手段を備えることもできる。
【０１１９】
本発明は、発振周波数を発生及び安定化させるのに使用する発振器及び周波数シンセサイザにおいて、及び電子回路によって行う機能を付加したいと所望する、例えば、無線装置の高周波又は中間周波部品等の素子において、共振器、フィルタ、又はインピーダンス整合要素等の微小電気機械部品において、及び封止空間に配置する微小電気機械部品と、超小型回路によって実装する部品とを組合せたいと所望する、他の微小電気機械デバイスにおいて、使用するのに極めて適している。本発明によって、改良した方法を提供して、微小電気機械素子を作製できるだけでなく、特に小型の微小電気機械センサ・ソリューション、発振周波数安定化ソリューション、電気信号フィルタリング・ソリューション、電気信号切換ソリューション、及び電気的インピーダンス整合ソリューションにおいて使用するのに極めて適した微小電気機械素子を作製することもできる。
【０１２０】
本発明による方法によって作製する微小電気機械素子では、微小電気機械チップ部と電子回路部とを互いに機械的に及び電気的に、特定の種類のカバーウエハを用いて、好適な方法で接合し、それにより作製に際して、該微小電気機械ウエハが、電子回路部を載置する基板として機能し、該各部間の接続を環境から保護しつつ行うことができる。
【０１２１】
本発明による方法では、電子回路部を、例えば、カバーを備えた微小電気機械ウエハの表面上に、１つずつ載置することができる。このように確実に、テストに合格した電子回路部だけを、テストに合格した微小電気機械チップを含む箇所のみに載置することができる。本発明による方法では、該微小電気機械ウエハを、載置段階及び最終テスト後にのみダイシングする。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 微小電気機械チップ部
２ 電子回路部
３ シリコンウエハ
４ カバー部
５ ワイヤ接続体
６ プラスチック成型カプセル
７ リードフレーム
８ 微小電気機械チップ部
９ 電子回路部
１０ シリコンウエハ
１１ カバー部
１２ ワイヤ接続体
１３ ワイヤ接続体
１４ プラスチック成型カプセル
１５ リードフレーム
１６ 微小電気機械チップ部
１７ シリコンウエハ
１８ カバー部
１９ 電子回路部
２０ ワイヤ接続体
２１ ワイヤ接続体
２２ プラスチック成型カプセル
２３ リードフレーム
２４ カバー部
２５ 導電性領域
２６ 導電性領域
２７ 導電性領域
２８ カバー部
２９ 導電性領域
３０ 導電性領域
３１ 導電性領域
３２ ガラス絶縁体
３３ カバー部
３４ 導電性領域
３５ 導電性領域
３６ 導電性領域
３７ ガラス絶縁体
３８ ガラス絶縁体
３９ ガラス絶縁体
４０ ガラス絶縁体
４１ カバー部
４２ 導電性領域
４３ 導電性領域
４４ 導電性領域
４５ ガラス絶縁体
４６ 微小電気機械チップ部
４７ カバー部
４８ カバー部
４９ 再配線層
５０ 再配線層
５１ 再配線層
５２ 再配線層
５３ 再配線層
５４ 誘電体層
５５ 再配線層
５６ 誘電体層
５７ 再配線層
５８ 誘電体層
５９ 再配線層
６０ 微小電気機械チップ部
６１ 再配線層
６２ 誘電体層
６３ 電子回路部
６４ ウエハ要素
６５ 誘電体層
６６ 導線
６７ 導線
６８ 保護層
６９ 開口部
７０ 開口部
７１ 開口部
７２ 開口部
７３ バンプ接続部
７４ バンプ接続部
７５ バンプ接続部
７６ バンプ接続部
７７ バンプ接続部
７８ 電子回路部
７９ 誘電体層
８０ 導線
８１ 導線
８２ 誘電体層
８３ 電子回路部
８４ 誘電体層
８５ 導線
８６ 導線
８７ 保護層
８８ 開口部
８９ 開口部
９０ 開口部
９１ 開口部
９２ 接続用バンプ
９３ 接続用バンプ
９４ 接続用バンプ
９５ 接続用バンプ
９６ 接続用バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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