(57)【要約】【課題】気密信頼性に優れ、機能素子の特性劣化がなく、ウエハレベルでの機能素子の封止が容易なパッケージ基板を提供する。【解決手段】本発明のパッケージ基板１０は、一方の面に機能素子１２を備えた第一基板１１、該第一基板の機能素子に重なるように、一方の面が配された第二基板２１、第一基板と第二基板との間に挟まれ、機能素子に対応する位置に空間５１を成すと共に、該空間を包囲するように配された封止部１５、を少なくとも備える。第一基板は、機能素子と電気的に接続された第一導電部１３を備える。第二基板は、一方の面に配された第二導電部２３、他方の面に配された第三導電部２５、第二導電部と第三導電部とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極２６を備える。封止部は、第一基板と第二基板の重なる方向から見て、該第二基板の一方の面内に内包される位置にあり、第一導電部と第二導電部は半田バンプ１６により電気的に接続される。【選択図】図１
2008182014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に機能素子を備えた第一基板と、
前記第一基板の機能素子に重なるように、一方の面が配された第二基板と、
前記第一基板と前記第二基板との間に挟まれ、前記機能素子に対応する位置に空間を成すように、かつ、該空間を包囲するように配された封止部と、
を少なくとも備え、
前記封止部は、前記第一基板と前記第二基板の重なる方向から見て、該第二基板の一方の面内に内包される位置にあることを特徴とするパッケージ基板。
【請求項２】
前記第一基板は、その一方の面に配され、前記機能素子と電気的に接続された第一導電部を、前記第二基板は、その一方の面に配された第二導電部、その他方の面に配された第三導電部、及び前記第二導電部と前記第三導電部とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極を、それぞれ備え、
前記第一導電部と前記第二導電部は半田バンプにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ基板。
【請求項３】
前記封止部は、前記第四導電部より融点が低い材料からなることを特徴とする請求項２に記載のパッケージ基板。
【請求項４】
前記封止部は、前記第二導電部及び前記第四導電部と同一の材料からなることを特徴とする請求項２に記載のパッケージ基板。
【請求項５】
一方の面に機能素子を備えた第一基板と、前記第一基板の機能素子に重なるように、一方の面が配された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に挟まれ、前記機能素子に対応する位置に空間を成すように、かつ、該空間を包囲するように配された封止部と、を少なくとも備え、前記封止部は、前記第一基板と前記第二基板の重なる方向から見て、該第二基板の一方の面内に内包される位置にあるパッケージ基板の製造方法であって、
前記封止部を形成することにより、前記空間を外部から隔離すると共に、前記第一基板と前記第二基板の接合も行なう工程Ａ、を少なくとも備えることを特徴とするパッケージ基板の製造方法。
【請求項６】
前記工程Ａと共に、前記第一基板の第一導電部と前記第二基板の第二導電部とを電気的に接続する半田バンプを設ける工程Ｂ、を行うことを特徴とする請求項５に記載のパッケージ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの基板で機能素子を封止したパッケージ基板及びその製造方法に係り、詳しくは、貫通配線を有する気密封止パッケージの構造の改良に関するもので、特に、気密の信頼性を向上させたものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコンウエハ等の半導体基板の主面に、半導体集積回路素子等の微細配線を形成する加工技術を応用して、極めて微小な電子機械機構、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electromechanical System）を形成した電子部品が注目され、開発が進められている。
【０００３】
このような微小電子機械機構としては、加速度計・圧力センサ・アクチュエータ等のセンサや、微細な鏡面体を可動式に形成したマイクロミラーデバイス、光デバイス、あるいはマイクロポンプ等を組み込んだマイクロ化学システム等、非常に広い分野にわたるものが試作・開発されている。
【０００４】
また、圧力センサや加速度センサ等の機能素子を実装した半導体パッケージの構造としては、２つの基板で機能素子を封止する気密封止パッケージ構造が広く用いられており、たとえば、図５に示したように、ワイヤボンディング型の半導体パッケージが知られている。この気密封止パッケージは、一方の面に機能素子１１２が配置され、この機能素子１１２からの信号を出力する表面配線１１３、この表面配線１１３から他基板へ接続する手段としてのワイヤボンド１１５、及び前記表面配線１１３を覆う表面保護膜１１４を備える機能素子基板１１１の機能素子１１２周囲部分に、空隙を設けるようにシール材１１６を配設すると共に、前記空隙の上方開口部をキャップ基板１２１で塞ぎ、その後、加熱してシール材１１６を溶融することにより、前記機能素子基板１１１と前記キャップ基板１２１とを前記シール材１１６で接合し、前記機能素子１１２の周囲を囲繞する前記空隙を封止したものである。
【０００５】
しかしながら、上記気密封止パッケージ構造では、２つの基板を封止する際、その封止部は基板の外周部に位置しており、機能素子１１２を備える機能素子基板１１１上にキャップ基板１２１を封止する際には、熱処理時にキャップ基板１２１などから出るガスが空隙内の機能素子部に侵入し、機能素子１１２の特性が悪くなる虞があった。
しかも、このようなパッケージ構造では、機能素子１１２からの信号を出力する表面配線１１３と他基板との接続がワイヤボンド１１５で行われるため、機能素子１１２を実装する機能素子基板１１１は、キャップ基板１２１より面方向への広がりが必要であった。そのため、物理的スペースの問題で小型化が難しいと共に、積層化も難しく、さらに、ワイヤボンド１１５の配線長が長いことから、高速伝送に向かないものであった。
【０００６】
また、このようにして得られた半導体パッケージの周囲の側面には、機能素子基板とキャップ基板を接合するシール材が露出しており、気密性、耐湿性、あるいは耐薬品性等が必ずしも充分とは言えず、機能素子の安定した動作と長寿命が得られないという虞があり、信頼性の点で積層化は難しいものである。
さらに、封止する２つの基板の大きさが異なることから、所定の寸法にダイシングして多数の半導体パッケージを取得するウエハレベルでの封止が難しいものであった。
【０００７】
そこで、ワイヤボンドを用いた半導体パッケージの小型化や積層化の問題を解決する手段として、基板の表面側に形成された配線金属膜と、基板の裏面側に開口する凹部の内面を覆う金属膜とを、コンタクトホールの部分を通じて電気的に導通させることにより、機能素子であるセンサの入出力を基板の裏面側から取ることで、表面側のワイヤボンディングを不要としたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、同じく、第１半導体チップと、前記第１半導体チップの上方に配置される第２半導体チップとを、前記第１半導体チップの端部から前記第２半導体チップの端部に向かって延びる導電性の接続部によって電気的に接続することにより、ワイヤボンディングに要する空間を不要とし、半導体パッケージの小型化、高密度化を図ったものが提案されている（特許文献２参照）。
【０００９】
また、受光素子を密封したパッケージの小型化を図る手段として、半導体基板に形成された受光素子のみを透光性部材で封止すると共に、前記受光素子と、半導体基板の受光素子が形成された面とは反対の面に形成された外部接続端子とを、電気的に接続する配線部を設けたものが提案されている（特許文献３参照）。
【００１０】
また、ＭＥＭＳデバイス等のパッケージの薄型化を図る手段として、実装基板のデバイスが実装された面上に、薄肉化処理用の支持板を、前記実装基板と固着させて設け、かつ、この実装基板を薄肉化したものが提案されている（特許文献４参照）。
【００１１】
また、ＭＥＭＳ素子などがウエハレベルでパッケージされたウエハレベルパッケージ構造体の一例としては、入出力電極を有する機能素子が設けられた第一基板と、前記機能素子の入出力電極に対向する貫通孔、この貫通孔に充填された第一導体とを含んで構成された入出力端子が設けられた前記第二基板とを、第二導体によって前記入出力電極と前記第一導体とが接合するように貼り合わせ、さらに、前記入出力電極と前記第一導体との接合位置を内部に含むように取り囲んで、第三導体によって前記第一導体と前記第二基板とを貼り合わせ、前記機能素子を気密封止したものが提案されている（特許文献５参照）。
【００１２】
また、ＭＥＭＳ素子などがウエハレベルでパッケージされたウエハレベルパッケージ構造体の一例としては、機能素子を挟むように第一基板と第二基板とを重ねて配し、両者間がシールガラスで封止され、前記第二基板（キャップ）に設けた貫通孔に半田を注入してなるものが提案されている（非特許文献１参照）。
【００１３】
さらに、ＭＥＭＳ素子などがウエハレベルでパッケージされたウエハレベルパッケージ構造体の一例としては、機能素子を挟むように第一基板と第二基板とを重ねて配し、両者間がシールリング（ＡｕＳｎ）で封止され、前記第二基板（キャップ）に設けた貫通孔にペーストを充填してなるものが提案されている（非特許文献２参照）。
【００１４】
ところが、上述したような手段では何れも、機能素子を備える基板上に別基板を重ねて機能素子を封止する場合、熱処理時に他基板等から出るガス等が機能素子の封止域内に侵入し、機能素子の特性が悪くなる虞があると共に、ウエハレベルでの封止が難しいものであった。
【特許文献１】特開平０９−１１６１７３号公報
【特許文献２】特開２００４−２９６９２２号公報
【特許文献３】特開２００４−３３５７９４号公報
【特許文献４】特開２００５−１６６９０９号公報
【特許文献５】特開２００５−２５１８９８号公報
【非特許文献１】Wafer-Level Packaging of MEMS Accelerometers with Through- Wafer Interconnections（2005 Electronic Components and Technology Conference）
【非特許文献２】Wafer-Level Bonding of MEMS devices using ceramic LIDS（IPAC2005）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、気密信頼性に優れ、機能素子の特性劣化のないパッケージ基板を得ることを第一の目的とする。
また、本発明は、ウエハレベルでの機能素子の気密封止が容易なパッケージ基板の製造方法を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の請求項１に係るパッケージ基板は、一方の面に機能素子を備えた第一基板と、前記第一基板の機能素子に重なるように、一方の面が配された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に挟まれ、前記機能素子に対応する位置に空間を成すように、かつ、該空間を包囲するように配された封止部と、を少なくとも備え、前記封止部は、前記第一基板と前記第二基板の重なる方向から見て、該第二基板の一方の面内に内包される位置にあることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項２に係るパッケージ基板は、請求項１に係るパッケージ基板において、前記第一基板は、その一方の面に配され、前記機能素子と電気的に接続された第一導電部を、前記第二基板は、その一方の面に配された第二導電部、その他方の面に配された第三導電部、及び前記第二導電部と前記第三導電部とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極を、それぞれ備え、前記第一導電部と前記第二導電部は半田バンプにより電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係るパッケージ基板は、請求項２に係るパッケージ基板において、前記封止部は、前記第四導電部より融点が低い材料からなることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項４に係るパッケージ基板は、請求項２に係るパッケージ基板において、前記封止部は、前記第二導電部及び前記第四導電部と同一の材料からなることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項５に係るパッケージ基板の製造方法は、一方の面に機能素子を備えた第一基板と、前記第一基板の機能素子に重なるように、一方の面が配された第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に挟まれ、前記機能素子に対応する位置に空間を成すように、かつ、該空間を包囲するように配された封止部と、を少なくとも備え、前記封止部は、前記第一基板と前記第二基板の重なる方向から見て、該第二基板の一方の面内に内包される位置にあるパッケージ基板の製造方法であって、前記封止部を形成することにより、前記空間を外部から隔離すると共に、前記第一基板と前記第二基板の接合も行なう工程Ａ、を少なくとも備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項６に係るパッケージ基板の製造方法は、前記工程Ａと共に、前記第一基板の第一導電部と前記第二基板の第二導電部とを電気的に接続する半田バンプを設ける工程Ｂ、を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の請求項１に係るパッケージ基板は、第一基板と第二基板の重なる方向から見て、該第二基板の一方の面内に内包される位置に封止部を配している。ゆえに、この封止部によって、機能素子の封止域内へのガス等の侵入を防ぐことができ、パッケージ基板の気密封止性を良好にすることができる。しかも、封止部は、パッケージ基板の周囲側面に露出していないので、気密性と共に、耐湿性や耐薬品性等にも優れ、機能素子の安定した動作と長寿命が得られるものとすることができる。したがって、気密信頼性に優れ、機能素子の特性劣化のないパッケージ基板を得ることができる。
さらに、面方向への広がりを要すること無く、物理的スペースを小さくした、小型化及び積層化が可能なパッケージ基板とすることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に係るパッケージ基板の製造方法は、封止部を形成することにより、機能素子の封止域となる空間を外部から隔離すると共に、第一基板と第二基板の接合も行なうようにしている。ゆえに、熱処理時に他基板等から出るガス等が機能素子の封止域内へ侵入するのを防ぎ、パッケージ基板の気密封止性を良好にすることができると共に、第一基板と第二基板の接合も行なうことができる封止部を容易に設けることができる。したがって、ウエハレベルでの機能素子の封止が容易で、機能素子の特性が良好なパッケージ基板の製造方法を簡略化して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明に係るパッケージ基板の一例を模式的に示す断面図である。なお、後述する他の実施形態においては、本実施形態と同様の構成部分については同じ符合を用い、その説明は省略することとし、特に説明しない限り同じであるものとする。
【００２５】
本実施形態におけるパッケージ基板１０は、図１に示すとおり、一方の面に機能素子１２を備えた第一基板１１と、前記第一基板１１の機能素子１２に重なるように、一方の面が配された第二基板２１と、前記第一基板１１と前記第二基板２１との間に挟まれ、前記機能素子１２に対応する位置に空間５１を成すように、かつ、該空間５１を包囲するように配された封止部１５と、を少なくとも備えている。
【００２６】
また、本実施形態におけるパッケージ基板１０は、前記第一基板１１が、その一方の面に配され、前記機能素子１２と電気的に接続された第一導電部１３を備え、一方、前記第二基板２１は、その一方の面に配された第二導電部２３、その他方の面に配された第三導電部２５、及び前記第二導電部２３と前記第三導電部２５とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極２６を、それぞれ備えている。
さらに、前記第一導電部１３と前記第二導電部２３は、半田バンプ１６により電気的に接続されている。
【００２７】
そして、本実施形態におけるパッケージ基板１０では、前記封止部１５は、前記第一基板１１と前記第二基板２１の重なる方向から見て、該第二基板２１の一方の面内に内包される位置にあることを特徴とする。
【００２８】
この封止部１５による第一基板１１と第二基板２１との接合によって、前記空間５１内の気密封止性を良好にすることができる。また、この封止部１５が、第一基板１１と第二基板２１の重なる方向から見て、該第二基板２１の一方の面内に内包される位置にあることで、第一導電部１３と第二導電部２３とを電気的に接続する半田バンプ１６が前記封止部１５の外側に位置することになり、第一基板１１と第二基板２１は、封止部１５によって機能素子１２の周囲の空間１５を他の領域とは隔離された状態に接合される。
したがって、第一基板１１と第二基板２１を接合する熱プレス処理時に発生するガス等が空間５１内へ侵入することを抑制して、特性劣化のないパッケージ構造とすることができる。しかも、封止部は、パッケージ基板の周囲側面に露出していないので、気密性と共に、耐湿性や耐薬品性等にも優れ、機能素子の安定した動作と長寿命が得られるものとすることができる。
【００２９】
第一基板１１は、たとえばＳｉやＧａＡｓ等の半導体材料からなる基材の表面に、パッシベーション膜（不図示）と、気密封止を要する機能素子１２とが形成されてなる。パッシベーション膜は、ＳｉＮまたはＳｉＯ２ 等からなる不動態化による絶縁膜である。このパッシベーション膜は、たとえばＬＰ−ＣＶＤ法等により形成することができ、その膜厚は、たとえば０．１〜０．５μｍである。
【００３０】
機能素子１２は、デバイスの中心機能を担う場所であって、たとえば圧力センサや加速度センサ等のＭＥＭＳデバイスでは、第一基板１１に与えられた物理的な変化量を電気的な信号に変換するエリアに相当する、ＭＥＭＳセンサの立体構造部である。
【００３１】
第一導電部１３は、機能素子１２からの電気的信号を伝達するための表面配線層であり、たとえばＡｌ等の導電性を有する材料が好適に用いられる。また、第一導電部１３は、表面保護膜１４で覆われている。この表面保護膜１４をなす材料としては、たとえばＳｉＮ等を挙げることができる。
【００３２】
封止部１５は、機能素子１２に対応する位置に空間５１を成すように、かつ、該空間５１を包囲するように配された部材である。この封止部１５は、半田印刷等の既知の方法により形成することができ、たとえばＡｕ−Ｓｎ半田や低融点ガラス等の材料が好適に用いられる。また、封止部１５は、第一基板１１と第二基板２１とをウエハレベルで接合するものである。
【００３３】
また、封止部１５は、貫通電極２６より融点が低い材料からなるものとしても良い。これにより、第一基板１１と第二基板２１を接合する熱プレス処理に伴う第一導電部１３と第二導電部２３との接続時に、貫通電極２６の再溶融を防ぐことができる。
【００３４】
さらに、封止部１５は、第二導電部２３及び貫通電極２６と同一の材料からなるものとしても良い。これにより、第一基板１１と第二基板２１を接合する熱プレス処理に伴う第一導電部１３と第二導電部２３との接続時に、接続部における部材の流動を同じにすることができるので、ブリッジなどが発生せず、接続の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
半田バンプ１６は、第一導電部１３と第二導電部２３とを電気的に接続するものであり、半田印刷、ペースト印刷等、既知の方法により形成することができる。なお、半田バンプ１６と第一導電部１３、半田バンプ１６と第二導電部２３の界面にそれぞれ、密着性の向上、金属拡散の防止を目的として、スパッタ法等により形成した金属薄膜（不図示）を挿入しても良い。この金属薄膜をなす材料としては、たとえばＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ等が挙げられる。
なお、半田バンプ１６は、封止部１５が導電性を有する場合、封止部１５と同じ材料・形成方法で一括形成することもできる。
【００３６】
第二基板２１は、たとえばＳｉやＧａＡｓ等の半導体材料からなる基材の表面に、パッシベーション膜（不図示）が形成されてなるものの他、ガラス等絶縁体からなるものであっても良い。
また、第二基板２１は、空間５１の一部をなすキャビティ２１Ａを有するものであっても良い。このキャビティ２１Ａを有することによって、高さ方向の小型化が図れ、低背化を達成することができる。
なお、第二基板２１には、第一基板１１の駆動または制御等を目的とした回路部２４を含むことがある。
【００３７】
この第二基板２１は、第一基板１１に備えられた機能素子１２を保護するための部材であり、前記封止部１５を介して前記第一基板１１に支持され、前記機能素子１２上方に空間５１をなすように配されている。第一基板１１と第二基板２１が封止部１５を介して接合することで、機能素子１２を含む空間５１を気密封止する。
なお、第一基板１１と第二基板２１の間に、信頼性の向上を目的として、樹脂などによりアンダーフィルをすることもある。
【００３８】
空間５１は、機能素子１２に対応する位置に空間を成すように、第一基板１１と封止部１５と第二基板２１によって囲まれた領域であり、機能素子１２の稼動領域を確保するものである。したがって、この空間５１は、外部空間とは隔離されている。
なお、この空間５１は、たとえばドライエッチまたはウェットエッチ等の方法によって第二基板２１にキャビティ２１Ａを形成することで得ることができる。
【００３９】
第二導電部２３は、第二基板２１の一方の面に配された再配線層であり、第一導電部１３と第二導電部２３とを電気的に接続する半田バンプ１６が配設される位置より外側において、第二基板２１の一方の面から他方の面を貫通する孔部２２内に形成された貫通電極２６と電気的に接続する。この第二導電部２３は、たとえばＣｕ、Ａｌ、ＡｕＳｎ等の導電性を有する材料が好適に用いられる。また、第二導電部２３は、表面保護膜２７で覆われている。この表面保護膜２７をなす材料としては、たとえばＳｉＮやエポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００４０】
貫通電極２６は、第二基板２１を貫通する配線であり、第二導電部２３と同様に、たとえばＣｕ、Ａｌ、ＡｕＳｎ等の導電性を有する材料が好適に用いられる。この貫通電極２６は、たとえば第二基板２１の一方の面から他方の面を貫通して形成した孔部２２内に、前記導電性を有する材料を、溶融金属吸引法または印刷法により充填することで形成することができる（特開２００４−９５８４９参照）。
【００４１】
第三導電部２５は、第二基板２１の他方の面に配された再配線層であり、たとえばＡｌ等の導電性を有する材料が好適に用いられる。
【００４２】
ここで、第二導電部２３が封止部１５の外側、すなわち気密封止された空間５１の外に配置することで、第一基板１１と第二基板２１を接合する熱プレス処理に伴う第一導電部１３と第二導電部２３との接続時に、第二導電部２３を覆う表面保護膜２７から発生するデガスや、貫通電極２６と第三導電部２５との接続部での導電性が損なわれるリーク等の懸念がなくなるため、空間５１内の気密性や、配線部の接続信頼性の大幅な向上が期待できる。
【００４３】
したがって、本実施形態におけるパッケージ基板１０は、第一導電部１３、半田バンプ１６、第二導電部２３、貫通電極２６、及び第三導電部２５を介すことにより、機能素子１２から発せられた電気的信号を回路部２４に伝送したり、外部基板へ取り出したりすることができ、信号の高速伝送が可能となる。
【００４４】
また、以上のような構成によるパッケージ基板１０は、図２（ａ）に示すように、上述したような第一基板１１と第二基板２１をそれぞれ用意する。
次いで、図２（ｂ）に示すように、前記第一基板１１と前記第二基板２１との間に挟まれ、前記機能素子１２に対応する位置に空間５１を成すように、かつ、該空間５１を包囲するように封止部材１５ａを配すと共に、前記第一基板１１の第一導電部１３と前記第二基板２１の第二導電部２３との間に半田バンプ材１６ａを配し、前記第一基板１１の機能素子１２に重なるように一定の間隔を保持し、前記第二基板２１の一方の面を向けて配する。
そして、重ね合わせた状態の前記第一基板１１と前記第二基板２１を熱プレス処理して、封止部材１５ａを溶融することにより前記空間５１を外部から隔離し、前記第一基板と前記第二基板の接合を行なう封止部１５を形成すると共に、半田バンプ材１６ａを溶融することにより前記第一導電部と前記第二導電部とを電気的に接続する半田バンプ１６を形成することにより、図１に示すパッケージ基板１０とすることができる。
【００４５】
これにより、本発明による製造方法では、第一基板１１と第二基板２１の接合、及び第一導電部１３と第二導電部２３の電気的接続を併せて一括して行なうことができるので、製造工程の簡略化が図れるものとなる。しかも、本発明による製造方法は、複数個の半導体パッケージをウエハレベルで一括して作製した後に、個々の半導体パッケージに切り離すことができる。
【００４６】
また、本発明は、図２に示すように、ワイヤボンドによって電気的信号を取り出すパッケージ基板とすることもできる。
図２は、本発明に係るパッケージ基板の第二の構造を模式的に示す平面図である。
本実施形態におけるパッケージ基板２０は、図２に示すとおり、一方の面に機能素子１２を備えた第一基板１１と、前記第一基板１１の機能素子１２に重なるように、一方の面が配された第二基板２１と、前記第一基板１１と前記第二基板２１との間に挟まれ、前記機能素子１２に対応する位置に空間５１を成すように、かつ、該空間５１を包囲するように配された封止部１５と、を少なくとも備えている。
【００４７】
また、本実施形態におけるパッケージ基板２０は、前記第一基板１１が、その一方の面に配され、前記機能素子１２と電気的に接続された第一導電部１３を備え、一方、前記第二基板２１は、その一方の面に配された第二導電部２３、その他方の面に配された第三導電部２５、及び前記第二導電部２３と前記第三導電部２５とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極２６を、それぞれ備えている。
さらに、前記第一導電部１３と前記第二導電部２３は、半田バンプ１６により電気的に接続されている。
なお、第一導電部１３は、表面保護膜１４で覆われている。この表面保護膜１４をなす材料としては、たとえばＳｉＮ等を挙げることができる。また、第二導電部２３は、表面保護膜２７で覆われている。この表面保護膜２７をなす材料としては、たとえばＳｉＮやエポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００４８】
そして、本実施形態におけるパッケージ基板２０では、前記第三導電部２５より電気的信号を取り出すワイヤボンド５２を備えることを特徴とする。
これにより、パッケージ基板の小面積化を達成した状態で、第一基板１１に配された機能素子１２から発せられた電気的信号を、第二基板２１の他方の面からワイヤボンド５２によって取り出すことができる。
【００４９】
また、本発明は、図３に示すように、半田バンプ実装を可能とするパッケージ基板とすることもできる。
図３は、本発明に係るパッケージ基板の第三の構造を模式的に示す平面図である。
本実施形態におけるパッケージ基板３０は、図３に示すとおり、一方の面に機能素子１２を備えた第一基板１１と、前記第一基板１１の機能素子１２に重なるように、一方の面が配された第二基板２１と、前記第一基板１１と前記第二基板２１との間に挟まれ、前記機能素子１２に対応する位置に空間５１を成すように、かつ、該空間５１を包囲するように配された封止部１５と、を少なくとも備えている。
【００５０】
また、本実施形態におけるパッケージ基板３０は、前記第一基板１１が、その一方の面に配され、前記機能素子１２と電気的に接続された第一導電部１３を備え、一方、前記第二基板２１は、その一方の面に配された第二導電部２３、その他方の面に配された第三導電部２５、及び前記第二導電部２３と前記第三導電部２５とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極２６を、それぞれ備えている。
さらに、前記第一導電部１３と前記第二導電部２３は、半田バンプ１６により電気的に接続されている。
なお、第一導電部１３は、表面保護膜１４で覆われている。この表面保護膜１４をなす材料としては、たとえばＳｉＮ等を挙げることができる。また、第二導電部２３は、表面保護膜２７で覆われている。この表面保護膜２７をなす材料としては、たとえばＳｉＮやエポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００５１】
そして、本実施形態におけるパッケージ基板３０では、前記第三導電部２５を覆うと共に、該第三導電部２５の一部を露出する開口部２８ａを有する表面保護層２８、該表面保護層２８を覆うと共に、前記開口部２８ａを通して前記第三導電部２５と電気的に接続される第五導電部２９、該第五導電部２９の一部を露出する開口部５０ａを有する表面保護層５０、前記開口部５０ａを通して前記第五導電部２９と電気的に接続される半田バンプ５３を備えることを特徴とする。
また、表面保護層２８及び表面保護層５０をなす材料としては、たとえばＳｉＮやエポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００５２】
これにより、パッケージ基板の小面積化を達成した状態で、第一基板１１に配された機能素子１２から発せられた電気的信号を半田バンプ１６によって取り出し、外部基板（不図示）と電気的に接続することができる。
【００５３】
また、本発明は、図４に示すように、ＩＣの積層を実現するパッケージ基板とすることもできる。
図４は、本発明に係るパッケージ基板の第四の構造を模式的に示す平面図である。
本実施形態におけるパッケージ基板４０は、図４に示すとおり、一方の面に機能素子１２を備えた第一基板１１と、前記第一基板１１の機能素子１２に重なるように、一方の面が配された第二基板２１と、前記第二基板２１の他方の面に備えられ回路部２４と重なるように、一方の面が配された第三基板３１と、前記第一基板１１と前記第二基板２１との間に挟まれ、前記機能素子１２に対応する位置に第一空間５１Ａを成すように、かつ、該第一空間５１Ａを包囲するように配された第一封止部１５Ａと、前記第二基板２１と前記第三基板３１との間に挟まれ、前記回路部２４に対応する位置に第二空間５１Ｂを成すように、かつ、該第二空間５１Ｂを包囲するように配された第二封止部１５Ｂと、を少なくとも備えている。
【００５４】
また、本実施形態におけるパッケージ基板４０は、前記第一基板１１が、その一方の面に配され、前記機能素子１２と電気的に接続された第一導電部１３を備え、一方、前記第二基板２１は、その一方の面に配された第二導電部２３、その他方の面に配された第三導電部２５、及び前記第二導電部２３と前記第三導電部２５とを電気的に接続する第四導電部からなる貫通電極２６を、それぞれ備えている。
さらに、前記第一導電部１３と前記第二導電部２３は、第一半田バンプ１６Ａにより電気的に接続されている。
なお、第一導電部１３は、表面保護膜１４で覆われている。この表面保護膜１４をなす材料としては、たとえばＳｉＮ等を挙げることができる。また、第二導電部２３は、表面保護膜２７で覆われている。この表面保護膜２７をなす材料としては、たとえばＳｉＮやエポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００５５】
そして、前記第三基板３１が、その一方の面に配された第五導電部３３、その他方の面に配された回路部３４、該回路部３４と電気的に接続する第六導電部３５、及び前記第五導電部３３と前記第六導電部３５とを電気的に接続する第七導電部からなる貫通電極３６を、それぞれ備えている。
さらに、前記第三導電部２３と前記第五導電部３３は、第二半田バンプ１６Ｂにより電気的に接続されていることを特徴とする。
なお、第五導電部３３は、表面保護膜３７で覆われている。この表面保護膜３７をなす材料としては、たとえばＳｉＮやエポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００５６】
これにより、パッケージ基板の小面積化を達成した状態で、機能素子１２（ＭＥＭＳセンサ）のウエハレベルでの気密封止と、機能素子１２からの電気的信号の取り出し、さらには、機能素子１２へのＩＣの積層も実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、たとえば加速度センサ、圧力センサ、アクチュエータ等のセンサとして機能する微小電子機械機構（ＭＥＭＳ）など、機能素子を２つの基板で気密封止する半導体パッケージに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係るパッケージ基板の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るパッケージ基板の製造方法の一例を示す図である。
【図３】本発明に係るパッケージ基板の他の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るパッケージ基板の他の一例を示す図である。
【図５】本発明に係るパッケージ基板の他の一例を示す図である。
【図６】従来のパッケージ基板の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，２０，３０，４０  パッケージ基板、１１  第一基板、１２  機能素子、１３  第一導電部、１４  表面保護膜、１５  封止部、１６  半田バンプ、２１  第二基板、２１Ａ  キャビティ、２２  孔部、２３  第二導電部、２４  回路部、２５  第三導電部、２６  貫通電極（第四導電部）、２７  表面保護膜。
【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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