(57)【要約】      （修正有）【課題】実質的に不浸透性のガラス、セラミック、シリコン、または金属材料から両方とも形成される２つのダイを使用して気密に近いチップキャリアパッケージを提供する。【解決手段】チップキャリアパッケージ１０は、それぞれ実質的に不浸透性の材料から形成され、信号をパッケージ内に送り、パッケージ内から送り出す選択された数の金属導電体１８上にラミネート加工された２つまたはそれ以上のサーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）から形成されたわずか数千分の２．５４ｃｍ（１インチ）の厚さの半透性シートまたはテープ基板により結合された底部ダイ１２および蓋部ダイ１４を備える気密に近いチップキャリアパッケージ。【選択図】図１
2007221105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップキャリアパッケージであって、
第１および第２のダイと、
前記第１のダイの実装面に備えられ、前記実装面の第１の内側部分に位置する第１の端と前記実装面の第２の内側部分に位置する第２の端との間に延びる少なくとも１つの第１の導電体と、
前記第１のダイの前記実装面と前記第２のダイの対向面との間に接着され、前記第１のダイの前記実装面と前記第１のダイの前記実装面の前記第１の内側部分に対応する位置にある前記第２のダイの前記対向面との間に実質的に封止されたキャビティを形成し、前記第１および第２のダイの外部に表面を形成する熱可塑性基板と、
前記第１および第２のダイの外部の前記基板の前記表面上に位置する第１の端と前記第１の導電体の前記第２の端に結合された第２の端との間に延びる少なくとも１つの第２の導電体とを備えるチップキャリアパッケージ。
【請求項２】
前記実装面の前記第２の内側部分は、前記第１の内側部分から離れたところに位置する請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
さらに、前記第２の導電体の前記第２の端および前記第１の導電体の前記第２の端を結合するフリップチップ接続部を備える請求項２に記載のパッケージ。
【請求項４】
さらに、前記第２の導電体の前記第２の端と前記第１の導電体の前記第２の端との間の接続部に対応する位置で封止されたキャビティを備える請求項３に記載のパッケージ。
【請求項５】
前記熱可塑性基板は、さらに、サーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）から形成された基板を含む請求項１に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記熱可塑性基板は、さらに、前記第１の端と前記第２の端との間に延びる前記第２の導電体の少なくとも一部の上にラミネート加工された２つまたはそれ以上のサーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）フィルムから形成された基板を含む請求項５に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記基板の前記表面は、さらに、前記フィルムのうちの第１のフィルム内に形成された窓により露出される前記フィルムのうちの第２のフィルムの表面を含む請求項６に記載のパッケージ。
【請求項８】
さらに、前記封止されたキャビティ内に位置し、前記第１の導電体の前記第１の端に取り付けられている微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスメカニズムを含む請求項１に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記封止されたキャビティは、さらに、前記第１のダイの前記実装面の前記第１の内側部分から反対の前記第２のダイの前記表面内に形成されたキャビティを含む請求項８に記載のパッケージ。
【請求項１０】
チップキャリアパッケージであって、
実質的に不浸透性の材料から形成され、周辺接着面を持つ実質的に平坦な実装面により形成されている第１のダイと、
前記第１のダイの前記実装面上に設けられた複数の第１の金属導電体であって、前記導電体の１つまたは複数は前記周辺接着面により完全に囲まれた前記実装面の第１の内側部分に位置する第１のコンタクトパッド、および前記第１の内側部分から離れたところにある前記実装面の第２の内側部分に位置し、前記周辺接着面により完全に囲まれた第２のコンタクトパッドを備える、複数の第１の金属導電体と、
実質的に不浸透性の材料から形成され、周辺接着面を持つ実質的に平坦な表面により形成されている第２のダイであって、前記第２のダイは前記第１のダイの前記実装面に向かって面している前記表面を持つ前記第１のダイから間隔をあけて並び、前記第２のダイの前記表面の前記周辺接着面は前記第１のダイの前記周辺接着面と実質的に揃えられている、第２のダイと、
前記第１および第２のダイの前記対向する周辺接着面の間で接着され、その間に封止を形成する、少なくとも第１および第２の熱可塑性フィルムから形成されている、熱可塑性基板であって、さらに、前記第１のダイの前記実装面の前記第１の内側部分に実質的に対応する位置で前記第１および第２のフィルムを通じて形成され、前記封止により完全に囲まれる第１の窓と、前記第１および第２のフィルムのうちの一方の中に形成され、前記第１のダイの前記実装面の前記第２の内側部分に実質的に対応する位置で前記熱可塑性基板の内面を露出する第２の窓と、前記第１および第２のフィルムの一方の中に形成され、前記封止の外部の位置で前記熱可塑性基板の内面を露出する第３の窓とを備える、熱可塑性基板と、
複数の第２の導電体であって、それぞれ、前記基板の前記フィルムの間に封止されている細長い部分と、前記封止の外部の前記熱可塑性基板の前記内面上に広がる第１のコンタクトパッドと、前記実装面の前記第２の内側部分に位置する前記複数の第１の金属導電体のうちの対応する１つの前記第２のコンタクトパッドから反対側にあり、間隔をあけて並ぶ位置にある前記熱可塑性基板の前記内面上に広がる第２のコンタクトパッドとを備える複数の第２の導電体と、
前記複数の導電体のうちの少なくとも１つの前記第２の端と前記複数の第１の金属導電体のうちの前記対応する１つの前記第２のコンタクトパッドとの間に形成される電気的接続部とを備えるチップキャリアパッケージ。
【請求項１１】
前記基板の前記熱可塑性フィルムは、それぞれ、さらに、サーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）フィルムを含む請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１２】
前記第１および第２の窓は、両方とも、前記第１の熱可塑性フィルムで形成され、前記熱可塑性基板の前記内面は、前記第２の熱可塑性フィルムにより形成される請求項１１に記載のパッケージ。
【請求項１３】
前記複数の導電体のうちの少なくとも１つの前記第２の端と前記複数の第１の金属導電体のうちの前記対応する１つの前記第２のコンタクトパッドとの間に形成される前記電気的接続部は、さらに、フリップチップスタッドバンプ接続部を含む請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１４】
さらに、前記第１のダイの前記実装面の前記第１の内側部分および前記周辺接着面の内側の前記第２のダイの前記表面の対応する部分と組み合わせて前記第１および第２のフィルムを通じて形成される前記第１の窓により形成されるキャビティ内の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスメカニズムを備える請求項１０に記載のパッケージ。
【請求項１５】
さらに、前記周辺接着面により完全に囲まれる前記第２のダイの前記表面内に形成されたキャビティを含み、前記キャビティは前記第１のダイの前記実装面の前記第１の内側部分から反対方向にあり、前記キャビティと連結される請求項１４に記載のパッケージ。
【請求項１６】
チップキャリアパッケージを加工する方法であって、
実質的に不浸透性の材料の底部ダイを形成し、実質的に平坦な実装面を備える工程と、
前記底部ダイの前記実装面上に複数の第１の導電体を形成する工程であって、前記導電体の１つまたは複数は前記実装面の第１の内側部分に位置する第１のコンタクトパッド、および前記第１の内側部分から離れた場所にある前記実装面の第２の内側部分に位置する第２のコンタクトパッドを備える工程と、
実質的に不浸透性の材料のカバーダイを形成し、実質的に平坦な表面を備える工程と、
前記底部ダイから前記カバーダイの間隔をとる工程であって、前記表面は前記底部ダイの前記実装面に対向し、前記カバーダイの前記表面の内側部分は前記底部ダイの前記実装面の前記第１の内側部分に実質的に揃えられている工程と、
熱可塑性基板において、前記底部ダイの前記実装面の前記第１の内側部分に実質的に対応する位置で前記熱可塑性基板を完全に通して第１の窓を形成し、前記熱可塑性基板を部分的に通して第２の窓を形成して前記底部ダイの前記実装面の前記第２の内側部分に実質的に対応する位置で第１の内面をその中に露出し、前記第１および第２の窓から離れた位置で前記熱可塑性基板を部分的に通して第３の窓を形成して前記熱可塑性基板の第２の内面をその中に露出する工程と、
前記熱可塑性基板内で第２の導電体を部分的に封止する工程であって、前記熱可塑性基板の前記第２の内面上で前記第２の導電体の第１のコンタクトパッドを露出し、前記熱可塑性基板の前記第１の内面上で第２のコンタクトパッドを露出することを含む工程と、
前記底部ダイの前記実装面と前記カバーダイの前記対向面との間で前記熱可塑性基板を位置決めする工程であって、前記第１の窓は前記底部ダイの前記実装面の前記第１の内側部分と実質的に揃えられた位置で前記熱可塑性基板を完全に通して形成され、前記第２の窓は前記底部ダイの前記実装面の前記第２の内側部分および前記底部ダイの前記実装面上に形成された前記複数の第１の導電体のうちの対応する１つの前記第２のコンタクトパッドと実質的に揃えられた前記第２の導電体の前記第２のコンタクトパッドと実質的に揃えられた位置で前記熱可塑性基板を部分的に通して形成され、前記第３の窓は前記底部およびカバーダイの両方の外部のある位置で前記熱可塑性基板を部分的に通して形成される工程と、
前記第２の導電体の前記第２の端と前記複数の第１の金属導電体の前記対応する１つの前記第２のコンタクトパッドとの間に電気的接続部を形成する工程と、
前記熱可塑性基板を完全に通して形成される前記第１の窓を少なくとも完全に囲む前記底部とカバーダイの間に封止を形成する工程とを含む方法。
【請求項１７】
前記第２の導電体の前記第２の端と前記複数の第１の金属導電体の前記対応する１つの前記第２のコンタクトパッドとの間に電気的接続部を形成する工程は、さらに、フリップチップスタッドバンプ接続部を形成する工程を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記第２の導電体の一部が間に封止されている２つまたはそれ以上の熱可塑性フィルムをラミネート加工して一体にする前記熱可塑性基板を形成する工程を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記底部およびカバーダイの間に封止を形成する工程は、さらに、前記熱可塑性基板を加熱する工程を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
さらに、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスメカニズムを前記熱可塑性基板を完全に通して形成され、前記底部とカバーダイの間の封止で完全に囲まれている前記第１の窓内で前記底部ダイの前記実装面の前記第１の内側部分に取り付ける工程を含む請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスのパッケージングのための装置および方法、特に、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサおよびアクチュエータデバイスの気密封止に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の加速度計、圧力トランスデューサ、および類似のトランスデューサは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサおよびアクチュエータデバイスとして組み立てられることが多い。エレクトロニクス業界では、このようなＭＥＭＳデバイスメカニズムをチップキャリアパッケージに封入することが慣例である。チップキャリアパッケージは、通常、半導体またはＭＥＭＳセンサデバイスチップを絶縁用プラスチックまたは樹脂内に密封する。これは、チップを環境危険から保護するだけでなく、チップを意図されたデバイスに電気的に、また機械的に取り付けるための手段ともなる。このようなチップキャリアパッケージを設計する際の主眼は、取り扱いおよび操作時にチップに対し外部環境からの十分な保護を与えることにある。
【０００３】
セラミックおよび金属製チップキャリアパッケージは、気密型と考えられる。しかし、チップキャリアパッケージは、一般に「ＴＥパッケージ」と呼ばれる、完全ケース封入チップキャリアパッケージの設計を含む。ＴＥパッケージは、全体として、チップ実装パッドを持つリードフレーム、チップ実装パッドに取り付けられた集積回路、チップをリードフレームに接続する複数の脆いワイヤ、およびリードフレーム、チップ、および複数の脆いワイヤを完全に封じ込める熱硬化プラスチックを備える。これは、さらに、シートシンク（ＨＳ）または類似の熱放散手段も備えることができる。
【０００４】
ＬＣＰと一般に呼ばれる、ポリエステルおよびさまざまなポリエステルの組み合わせなどの、サーモトロピック液晶高分子は、ＴＥパッケージングのエレクトロニクス業界で使用されることが多い熱可塑性材料である。ＴＥパッケージとして使用される場合、ＬＣＰは、通常、溶融し流れ出すまでＬＣＰを加熱して、ＬＣＰと蓋部との間に接着を生じさせることによりガラス、セラミック、または金属製の蓋部が封止されたパッケージの本体、つまり「バスタブ」として使用される。
【０００５】
ＬＣＰは、さらに、フレックステープ基板のエレクトロニクスパッケージングで使用されることが多い熱可塑性プラスチック材料でもあり、金属導電体（例えば、銅、アルミニウム、銀など）が、ＬＣＰフィルムまたはシートと共押し出し成型され、多層ラミネート、例えば回路基板に好適なＬＣＰフィルムを形成する。ＬＣＰは、溶解して流れＬＣＰと金属ラミネート層との間に接着を生じるまで加熱される。信号は、ＬＣＰのラミネート層の間の金属導電体上のＴＥパッケージから出る。その結果、パッケージの大半はＬＣＰである。
【０００６】
ガラス、セラミック、および金属とは対照的に、ＬＣＰ材料は、一般的に、半透性と考えられる。
ＬＣＰを使用すると、ＴＥパッケージは、ガラス、セラミック、または金属製の蓋部で封止された場合でも、半気密でしかない。ＬＣＰ材料は、たいていのプラスチックほど浸透性を有せず、したがって、多くの電子およびＭＥＭＳデバイスの好適なチップキャリアパッケージとすることができる。完全気密パッケージを必要とすると以前には考えられていたいくつかのＭＥＭＳセンサは、今では、半気密パッケージを使用して、特に商業および自動車用途において、生産されている。しかし、いくつかのＭＥＭＳセンサおよびアクチュエータデバイスは、それでも、気密封止チップキャリアパッケージに制限されている。
【特許文献１】米国特許第６，９０６，３９５号
【特許文献２】米国特許第５，５９１，６７９号
【特許文献３】米国特許第６，９４９，８０７号
【特許文献４】同時係属米国特許出願第１０／８０４，６０９号
【特許文献５】米国特許第６，７８４，５３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、実質的に不浸透性のガラス、セラミック、シリコン、または金属材料から両方とも形成される２つのダイを使用して気密に近いチップキャリアパッケージを実現することにより従来技術の制限を克服する装置および方法である。少なくとも１つの導電体が、第１のダイの実装面に備えられ、実装面の第１の内側部分に位置する第１の端のコンタクトパッドと第１の内側部分から離れた位置にある実装面の第２の内側部分に位置するその第２の端の他のコンタクトパッドとの間に延びる。熱可塑性基板は、第１のダイの実装面の第１の内側部分に実質的に対応する位置に窓を備えるように形成される。熱可塑性基板は、第１のダイの実装面と第１のダイの実装面の第１の内側部分を完全に囲む窓を持つ第２のダイの対向面との間に接着される。こうして、熱可塑性基板は、第１のダイの実装面と第２のダイの対向面との間に実質的に封止されたキャビティを形成し、第１のダイの実装面の第１の内側部分を完全に囲む。熱可塑性基板の一部は、さらに、第１および第２のダイの外部の位置に表面をも形成する。少なくとも１つの第２の導電体は、第１および第２のダイの外部の基板の表面上に位置する第１の端のコンタクトパッドと、第１の導電体の第２の端に結合された第２の端のコンタクトパッドとの間に延びる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、第１のダイの実装面５の第２の内側部分は、その第１の内側部分から離れたところに位置する。本発明の他の態様によれば、本発明のパッケージは、さらに、第２の導電体の第２の端にあるコンタクトパッドと第１の導電体の第２の端にあるコンタクトパッドとを結合するフリップチップ接続も含む。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、本発明のパッケージは、さらに、第２の導電体の第２の端にあるコンタクトパッドと第１の導電体の第２の端にあるコンタクトパッドとの間のフリップチップ接続に対応する位置で封止されたキャビティも含む。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、熱可塑性基板は、サーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）から形成された基板である。例えば、熱可塑性基板は、第１の端のコンタクトパッドと第２の端のコンタクトパッドとの間に延びる第２の導電体の少なくとも一部の上にラミネート加工された２つまたはそれ以上のサーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）フィルムから形成された基板である。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、第１および第２のダイの外部にある基板の表面は、複数のフィルムのうちの第１のフィルム内に形成された窓により露出されるサーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）フィルムのうちの第２のフィルムの表面により形成される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、本発明のパッケージは、さらに、封止されたキャビティ内に位置し、第１の導電体２５の第１の端のコンタクトパッドに取り付けられた微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスメカニズムも備える。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、ＭＥＭＳデバイスメカニズムがその中に封止されている封止されたキャビティは、ＭＥＭＳデバイスメカニズムが取り付けられた第１のダイの実装面の第１の内側部分から反対にある第２のダイの表面に形成された他のキャビティを含む。
【００１４】
本発明のさらに他の態様によれば、本発明のパッケージ内の雰囲気を通ることができるＬＣＰ基板の表面領域は、従来技術のＬＣＰパッケージの「バスタブ」構成と比較して小さい円周縁に制限される。本発明のパッケージ３は、さらに、全体として従来技術のＬＣＰパッケージの「バスタブ」構成よりもかなり小さい。
【００１５】
本発明のさらに他の態様によれば、本発明の気密に近いチップキャリアパッケージを組み立てる方法が提示される。
本発明のこれらの態様および他の態様について詳述する。
【００１６】
本発明の前述の態様およびその結果の利点の多くは、添付の図面に関して、以下の詳細な説明を参照することにより容易に理解できるため明白であろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図において、類似の番号は、類似の要素を示す。
図は、新規性のある０バイアス調整機能を持つ差動容量トランスデューサデバイスを動作させるための検出器駆動回路に対する本発明の装置および方法を示す。
【００１８】
図１は、それぞれ実質的に不浸透性の材料から形成され、信号をパッケージ１０内に送り込み、パッケージ１０から送り出す選択された数の金属導電体１８上にラミネート加工された２つまたはそれ以上のサーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）フィルム１６ａ、１６ｂから形成されるわずか数千分の２．５４ｃｍ（１インチ）の厚さの半浸透性シートまたはテープ基板１６により結合される底部ダイまたはウェハ１２および蓋部ダイまたはウェハ１４を持つ気密に近いチップキャリアパッケージ１０として、例により、限定されることなく、本発明の装置および方法を示す。
【００１９】
図２は、パッケージ１０に信号を送り込み、パッケージ１０から信号を送り出すための金属導電体１８上にラミネート加工されたＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂのシートまたはテープ基板１６により結合された底部および蓋部ダイ１２、１４を示す本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ１０の断面図である。当業で一般によく知られているように、ガラス、セラミック、シリコン、および金属のダイ材料は、一般に不浸透性であり、そのようなダイ材料で加工されたチップキャリアパッケージは、一般に気密性であると考えられる。対照的に、ＬＣＰ材料は、半透性であることが知られており、したがってＬＣＰ材料を使用する従来のＴＥパッケージは、パッケージの大半が半透性ＬＣＰ材料であるため、ガラス、セラミック、または金属製の蓋部で封止されていても半透性である。したがって、本発明によれば、底部および蓋部のダイ１２、１４は、両方とも、ガラス、セラミック、シリコン、および金属などの実質的に不浸透性の材料で形成される。例えば、底部および蓋部ダイ１２、１４は、両方とも、本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ１０上に載せられる微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサまたはアクチュエータデバイスメカニズムの加工にどの材料を使用するかに応じて選択されたシリコンまたはガラスで形成される。
【００２０】
底部ダイ１２の実質的に滑らかな、平坦な実装面２０は、銅、アルミニウム、銀、金などの金属などの導電材料によりパターン形成され、導電体または配線２２として具現化されている１つまたは複数のデバイスメカニズムの電気信号経路を形成する。配線２２は、周辺接着表面領域またはゾーン２５により完全に囲まれる、底部ダイ実装面２０の内側に位置するＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン２４内に設けられる。金属配線２２の１つまたは複数は、ＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面ゾーン２４から離れた位置にある底部ダイ実装面２０の電気的相互接続領域またはゾーン２６内に延びている。電気的相互接続ゾーン２６は、ＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面ゾーン２４に隣接しているが、間隔をあけて並ぶ底部ダイ実装面２０の内側に位置する。配線２２はそれぞれ、ＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面ゾーン２４内にデバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａを備え、配線２２の１つまたは複数は、電気的相互接続ゾーン２６内にパッケージコンタクトパッド２２ｂを備える。
【００２１】
導電体２２は、それとは別に、参照により本明細書に組み込まれる、「ＨＥＲＭＥＴＩＣＡＬＬＹ  ＳＥＡＬＥＤ  ＳＩＬＩＣＯＮ  ＭＩＣＲＯ−ＭＡＣＨＩＮＥＤ  ＥＬＥＣＴＲＯ−ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ（ＭＥＭＳ）ＤＥＶＩＣＥ  ＨＡＶＩＮＧ  ＤＩＦＦＵＳＥＤ  ＣＯＮＤＵＣＴＯＲＳ」という表題の米国特許第６，９０６，３９５号で説明されているように、イオン注入によりドープされた埋め込み拡散導体として形成される。したがって、導電体２２は、金属相互接続領域への接触拡散を介して結合された埋め込み拡散導体として形成される。適宜、拡散導体は、参照により本明細書に組み込まれている「ＳＥＡＬＥＤ  ＣＡＶＩＴＹ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ  ＭＥＴＨＯＤ」という表題の米国特許第５，５９１，６７９号で説明されているように、エピタキシャル層内に埋め込まれ、保護層内の接触拡散および接触孔を介して金属相互接続領域２２ａ、２２ｂに電気的に結合される。信号経路は、それとは別に、参照により本明細書に組み込まれている「ＳＩＧＮＡＬ  ＲＯＵＴＩＮＧ  ＩＮ  Ａ  ＨＥＲＭＥＴＩＣＡＬＬＹ  ＳＥＡＬＥＤ  ＭＥＭＳ  ＤＥＶＩＣＥ」という表題の米国特許第６，９４９，８０７号で開示されているように、半導体シリコンのピラーおよび対応するカバープレートの窓と組み合わせて配線を使用することにより設定される。
【００２２】
第１のデバイスメカニズム窓２８は、ＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂのシートまたはテープ基板１６を通じて切断されるか、または他の何らかの形で形成される。窓２８は、底部ダイ実装面２０のＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン２４に対応するＬＣＰ基板１６の内側部分に位置する。第２の電気的相互接続窓３０は、シートまたはテープ基板１６のＬＣＰフィルム１６ａ（図に示されている）または１６ｂのうちの第１のフィルム内で切断されるか、または他の何らかの形で形成され、ＬＣＰフィルム１６ｂ（図に示されている）または１６ａのうちの第２のフィルムの表面３１を露出させる。電気的相互接続窓３０は、底部ダイ実装面２０の電気的相互接続領域またはゾーン２６に対応するＬＣＰ基板１６の内側部分に位置する。電気的相互接続窓３０は、デバイスメカニズム窓２８に隣接するが、間隔をあけて並ぶ。さらに、デバイスメカニズムおよび電気的相互接続窓２８および３０は、２つの窓２８および３０の間に差しはさまれているＬＣＰフィルム１６ａのストリップにより形成されるバリアまたはダム３２により相互に隔絶される。
【００２３】
第３のパッケージ相互接続窓３４は、底部および蓋部ダイ１２、１４の輪郭の外側にあるＬＣＰ基板１６の外側部分３６のＬＣＰフィルム１６ａ（図に示されている）または１６ｂの１つにおいて切断されるか、または他の何らかの形で形成される。例えば、第３のパッケージ相互接続窓３４は、シートまたはテープ基板１６の縁１６ｃのところ、またはその近くに位置する。パッケージ相互接続窓３４は、シートまたはテープ基板１６の縁３６のＬＣＰフィルム１６ａ（図に示されている）を短く切って適宜形成される。パッケージ相互接続窓３４は、フィルム縁３６に隣接する第２のＬＣＰフィルム１６ｂ（図に示されている）または１６ａの棚状部分３８を露出する。
【００２４】
ＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂの間のＬＣＰ基板１６内でラミネート加工された金属導電体１８は、第２の電気的相互接続窓３０と第３のパッケージ相互接続窓３４との間に延びる。パッケージ相互接続窓３４は、第２のＬＣＰフィルム１６ｂの露出された棚状部３８にラミネート加工された金属導体１８のそれぞれの少なくとも１つのパッケージ相互接続パッド１８ａを露出する。デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂは、パッケージ相互接続パッド１８ａから導電体１８のそれぞれの細長い相互接続部分１８ｃの反対端に形成される。パッケージ相互接続パッド１８ａを持つ導電体１８の端は、ＬＣＰフィルム１６ｂ内の電気的相互接続窓３０内に延びる。パッケージ相互接続パッド１８ａは、底部ダイ実装面３０の電気的相互接続ゾーン２６内の配線２２の端のパッケージコンタクトパッド２２ｂに対応する相補的位置に置かれる。したがって、相補的なデバイスメカニズム電気的相互接続パッドＩＳｂおよび対応するパッケージコンタクトパッド２２ｂは、ＬＣＰフィルム１６ａの厚さ分だけ相隔てられているＬＣＰフィルム１６ａ内の電気的相互接続窓３０内において向かい合う位置で重なる。
【００２５】
底部および蓋部ダイ１２、１４は、ＬＣＰ基板１６とのラミネート加工により熱圧着される。例えば、底部ダイ１２の滑らかで、平坦な実装面２０は、間に入っているＬＣＰ基板１６により蓋部ダイ１４の相補的な実質的に滑らかで平坦な対向面４０とくっつけられる。すべてのＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂから形成されるＬＣＰ基板１６の窓枠部分は、底部ダイ１２の接着ゾーン２５および蓋部ダイ１４の対向面の相補的接着ゾーン部分４３内の第１のデバイスメカニズム窓２８の周りに連続的に延びている。そのため、ＬＣＰ基板１６の窓枠部分４２は、底部および蓋部ダイ１２、１４の間の第１のデバイスメカニズム窓２８を完全に囲み、封止する。第１のデバイスメカニズム窓２８を封止することにより、ＬＣＰ基板材料の窓枠４２は、底部および蓋部ダイ１２、１４の間、ならびにＬＣＰ材料窓枠４２の領域内で第１の気密に近いデバイスメカニズムキャビティ４４を形成する。底部および蓋部ダイ１２、１４は、ガラス、セラミック、シリコン、または金属などの実質的に不浸透性の材料でできており、それらを連結する半透性ＬＣＰ基板１６の数千分の２．５４ｃｍ（１インチ）の薄い層でのみ遮られている。半透性ＬＣＰ基板１６は、実質的に不浸透性の底部および蓋部ダイ１２、１４の間で非常に小さな断面積のみ露出され、ＬＣＰ材料基板１６は、大半のプラスチックほどの浸透性をほぼ持たないため、デバイスメカニズムキャビティ４４は、チップキャリアパッケージ１０内で気密に近い。
【００２６】
シートまたはテープ基板１６のＬＣＰフィルム１６ａの第１のフィルム内の第２の電気的相互接続窓３０は、底部蓋部ダイ１４（図に示されている）または蓋部ダイ１２とＬＣＰフィルム１６ｂの第２のフィルムとの間に第２の気密に近い電気的相互接続キャビティ４６を形成する。第２の気密に近いキャビティ４６は、デバイスメカニズムと電気的相互接続窓２８および３０との間に差しはさまれたＬＣＰフィルム１６ａのバリアまたはダム３２ストリップにより第１のデバイスメカニズムキャビティ４４から間隔をあけて、相互に隔絶される。第１のＬＣＰフィルム１６ａのバリアまたはダム３２ストリップは、第２のＬＣＰフィルム１６ｂと組み合わさって、デバイスメカニズムと電気的相互接続キャビティ４４および４６との間にＬＣＰ基板１６の窓枠部分４２の下位の部分を形成する。この第２のキャビティは、処理をしやすくするために形成され、必ずしも必要ではない。
【００２７】
第２の気密に近いキャビティ４６は、ＬＣＰフィルム１６ａ内の電気的相互接続窓３０内に延びているラミネート加工された導電体１８のそれぞれのデバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂを含み、また底部ダイ実装面２０の電気的相互接続ゾーン２６内に延びているデバイスメカニズム配線２２の端のパッケージコンタクトパッド２２ｂを含む。第２の電気的相互接続窓３０は、適宜、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂおよび対応するパッケージコンタクトパッド２２ｂのそれぞれに対する１つの窓３０など、ＬＣＰフィルム１６ａ内の複数の個々の窓として構成される。さらに、ＬＣＰ基板１６によるラミネート加工により底部および蓋部ダイ１２、１４を熱圧着するときに、第２のキャビティ４６は、ＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂのプラスチックの流れにより実質的に消し去ることができる。
【００２８】
適宜、第１のデバイスメカニズム窓２８は、底部ダイ実装面２０のＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン２４および電気的相互接続領域またはゾーン２６の両方含むように底部および蓋部ダイ１２、１４の間に伸張され、それにより、電気的相互接続窓３０が取り除かれる。したがって、第１のデバイスメカニズムキャビティ４４および第２の電気的相互接続キャビティ４６は、底部ダイ実装面２０のＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン２４および電気的相互接続領域またはゾーン２６の両方を包含する単一の気密に近いキャビティ内で組み合わされる。
【００２９】
チップキャリアパッケージ１０の実際面では、導電性フリップチップ接続部４８は、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂと対応するパッケージコンタクトパッド２２ｂとの間に形成される。フリップチップ接続部４８は、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂを対応するパッケージコンタクトパッド２２ｂに電気的に結合し、信号を本発明のチップキャリアパッケージ１０内に実質的に気密封止されているデバイスメカニズムキャビティ４４に送り込み、デバイスメカニズムキャビティ４４から送り出す。
【００３０】
図３は、本発明のＬＣＰ基板１６の平面図である。ＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂの１つは、銅、アルミニウム、銀、金などの導電性材料によりパターン形成され、導電体１８を形成する。第１および第２のＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂは、金属導電体１８と併せてラミネート加工され、ＬＣＰ基板１６を形成する。第１のデバイスメカニズム窓２８は、ＬＣＰ基板１６の内側部分に位置し、ＬＣＰ基板１６の窓枠部分４２により囲まれることが示されている。第２の電気的相互接続窓３０は、窓枠部分４２内のＬＣＰ基板１６の内側部分に位置し、間に差しはさまれているＬＣＰフィルム１６ａのバリアまたはダムストリップ３２によりデバイスメカニズム窓２８から相隔てられ、相互に隔絶されることが示されている。第３のパッケージ相互接続窓３４は、底部および蓋部ダイ１２、１４（破線により示されている）の輪郭の外側、または蓋部ダイ１２の輪郭の少なくとも外側に位置することが示されており、それにより、パッケージ相互接続パッド１８ａは、制御またはセンサ回路などの外部回路にワイヤボンディングまたは他の相互接続のためアクセス可能である。ここで、第３のパッケージ相互接続窓３４は、シートまたはテープ基板１６の縁１６ｃのところ、またはその近くに位置するものとして、例により、限定することなく、例示されている。
【００３１】
金属導電体１８のパッケージ相互接続パッド１８ａは、パッケージ相互接続窓３４により露出されている第２のＬＣＰフィルム１６ｂの棚状部３８上に露出される。デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂは、パッケージ相互接続パッド１８ａから導電体１８の反対端でＬＣＰフィルム１６ａ内において切断された第２の電気的相互接続窓３０を通じて第２のＬＣＰフィルム１６ｂ上に露出される。金属導電体１８の細長い相互接続部分１８ｃは、第２の電気的相互接続窓３０とＬＣＰフィルム１６ａ内の第３のパッケージ相互接続窓３４との間でＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂの間にラミネート加工される。ＬＣＰ基板１６は、したがって、本発明を利用できるように修正された従来のフレックステープ基板と似た形で形成される。
【００３２】
図４は、パッケージ１０に信号を送り込み、パッケージ１０から信号を送り出すための金属導電体１８上にラミネート加工されたＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂのシートまたはテープ基板１６により結合された底部および蓋部ダイ１２、１４を示す本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ１０の断面図である。ここで、本発明の気密に近いチップキャリアパッケージ１０は、ＭＥＭＳ加速度計、圧力トランスデューサ、または類似のトランスデューサメカニズム５０などの微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）センサまたはアクチュエータデバイスメカニズムをさらに搭載するように図示されている。ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の気密に近いデバイスメカニズムキャビティ４４は、ＬＣＰ基板１６内、ならびに底部および蓋部ダイ１２、１４の間に形成されたデバイスメカニズム窓２８内に形成される。底部および蓋部ダイ１２、１４を連結する半透性ＬＣＰ基板層１６は、最小の厚さ、例えば、数千分の２．５４ｃｍ（１インチ）に保持され、これにより、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０に利用可能な空間が最小にされる。しかし、ここに示されているように、蓋部ダイ１４は、適宜、背の高いデバイスメカニズム５０を受け入れるように表面４０内に十分深く形成され、底部ダイ実装面２０の内側のＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面領域２４に対応する位置にある相補的キャビティ５２を備える。相補的キャビティ５２は、蓋部ダイ表面４０の接着ゾーン部分４３により完全に囲まれる。
【００３３】
底部ダイ１２の加工時に、実装面２０は、金属デバイスメカニズム電気的経路または配線２２によりパターン形成され、それぞれ内側のＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面ゾーン２４内に位置するデバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａの１つを備え、電気配線２２の１つまたは複数は、内側の電気的相互接続ゾーン２６内に位置するパッケージコンタクトパッド２２ｂの１つを備える。
【００３４】
ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０は、例えば参照により本明細書に組み込まれている２００４年３月１８日に出願され２００５年９月２２日公開された「ＦＬＩＰ  ＣＨＩＰ  ＢＯＮＤＥＤ  ＭＩＣＲＯ−ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ（ＭＥＭＳ）ＤＥＶＩＣＥ」という表題の同時係属米国特許出願第１０／８０４，６０９号において本発明の発明者により開示されているような技術において一般によく知られているように、実装面５６上の１つまたは複数のフリップチップボンドパッド５４により形成される。ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０は、チップボンドパッド５４とデバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａとの間に結合された導電性スタッドバンプとして備えられた複数のフリップチップ接続部４８を使って底部ダイ１２の向かい合う内側ＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面ゾーン２４上に位置するデバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａと連絡する。
【００３５】
チップボンドパッド上で導電性スタッドバンプ４８を使用することは、マイクロ電子部品組み立てにおいて電気的な接続を行うためのエレクトロニクス業界でよく知られている技術である。例えば、参照により本明細書に組み込まれているＳｕｇａｙａの米国特許第６，７８４，５３０号を参照のこと。フリップチップマイクロ電子部品組み立てでは、チップボンドパッド上の導電性バンプを使って、基板、回路基板、またはキャリア上に表を下にした電子部品の直接電気的接続を形成する。チップ直付け（ＤＣＡ）とも呼ばれる、フリップチップ技術は、表を上にしたチップを使用する半導体デバイス組み立てにおける旧来のワイヤボンディング技術をボンドパッドへの結線と置き換える。さらに、ワイヤボンド接続は、ダイの周囲に限られるが、フリップチップ接続は、ダイ上のどこででも行うことができる。フリップチップ電気的接続は、さらに、ダイおよび他のコンポーネントの三次元積層を受け入れる。
【００３６】
フリップチップ組み立ては、３つの段階で行われる、つまり、ダイまたはウェハを「バンプ」する、バンプしたダイまたはウェハをボードまたは基板に取り付ける、そして、適宜、ダイの下に残っている空間を非導電性材料、例えばエポキシで埋める。異なる種類のフリップチップ組み立ては、導電性バンプ、取り付け材料、および使用されるプロセスにより区別される。本発明のコスト、空間、およびパフォーマンスの制約条件は、よく知られている金「スタッドバンプ」フリップチッププロセスに最適である。ここで、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０は、フリップチップボンドパッド５４上に金スタッドバンプ４８を配置することにより「バンプ」され、バンプされたメカニズム５０は、金スタッドバンプ４８を相補的デバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａに熱圧着することにより底部ダイまたはウェハ１２に取り付けられる。適宜、メカニズム５０は、多くの一般的に入手可能なハンダ化合物の１つで「バンプ」され、ハンダリフローにより連携するフリップチップボンドパッド５４に取り付けられる。適宜、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の下に残っている空間は、非導電性材料で残りを埋められる。それとは別に、底部ダイまたはウェハ１２は、デバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａ上で金スタッドバンプ４８によりバンプされ、バンプされた底部ダイ１２は、金スタッドバンプ４８を相補的フィリピンチップボンドパッド５４に熱圧着することによりＭＥＭＳデバイスメカニズム５０に取り付けられる。それに加えて、底部ダイ実装面２０の内側電気的相互接続ゾーン２６内のパッケージコンタクトパッド２２ｂは、金スタッドバンプ４８によりバンプされる。
【００３７】
ＬＣＰ基板１６は、金属導電体１８の細長い相互接続部分１８ｃ上にラミネート加工された２つのＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂにより形成され、パッケージ相互接続パッド１８ａは、第３のパッケージ相互接続窓３４により第２のＬＣＰフィルム１６ｂの棚状部３８上に露出されるが、デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂは、第２の電気的相互接続窓３０内に露出される。第１のデバイスメカニズム窓２８は、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０を収容するのに十分な大きさのＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂのシートまたはテープ基板１６を通して切断または他の何らかの形で形成され、その動作に干渉しないようにクリアランス空間５８を確保することができる。
【００３８】
ＬＣＰ基板１６は、底部ダイ１２の実装面２０の上に位置し、第１のデバイスメカニズム窓２８はＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の上に収まり、窓枠部分４２はＭＥＭＳデバイスメカニズム５０を完全に囲む。クリアランス空間５８が存在する場合、ＬＣＰ基板１６の窓枠部分４２は、適宜、完全に囲んでいるクリアランス空間５８によりＭＥＭＳデバイスメカニズム５０から間隔をあけて並べられる。第２の電気的相互接続窓３０は、相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂが対応するパッケージコンタクトパッド２２ｂから反対にあり、導電性金スタッドバンプ４８が相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂとパッケージコンタクトパッド２２ｂとの間に差しはさまれている、底部ダイ実装面２０の内側電気的相互接続ゾーン２６の上に位置する。
【００３９】
従来の熱圧着は、複数の導電性ゴールドボールスタッドバンプ４８を使ってＭＥＭＳデバイスメカニズム５０を底部ダイ実装面２０に取り付けるために使用される。同時に、熱圧着は、パッケージコンタクトパッド２２ｂ上の導電性金スタッドバンプ４８とＬＣＰ基板１６内にラミネート加工された金属導電体１８の相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂとの間で行う。電気的伝達は、それにより、底部ダイ１２のそれぞれの内部導電性経路または導電体２２およびＬＣＰ基板１６の導電体１８を相互接続する導電性ゴールドボールスタッドバンプ４８を通じてＭＥＭＳデバイスメカニズム５０とパッケージ相互接続パッド１８ａとの間で行われる。したがって、実質的に気密封止されたＭＥＭＳデバイスメカニズム５０との電気的伝達は、導電体１８および２２の結合により行われる。例えば、ワイヤボンド接続は、実質的に気密封止されたデバイスメカニズムキャビティ４４の外部のＬＣＰフィルム１６ｂの棚状部３８上に露出されたパッケージ相互接続パッド１８ａに対し行われる。離れた位置でのＭＥＭＳデバイスメカニズム５０への電気的アクセスは、外部パッケージ相互接続パッド１８ａのワイヤボンド６０を介して行われる。
【００４０】
当業でよく知られており、本発明の発明者により参照により本明細書に組み込まれている同時係属米国特許出願第１０／８０４，６０９号で詳細に説明されているように、導電性金スタッドバンプ４８は、それとは別に、導電性または非導電性接着剤、または熱圧着、超音波、または接着剤を使用しない熱音響組み立てにより、取り付けられる。導電性接着剤は、等方性であり、すべての方向に導電性を有するか、または異方性であり、好ましい方向にのみ導電性を有することができる。
【００４１】
等方性導電性接着剤は、通常は互いに接触し、すべての方向に最小の電気的抵抗を与える導電性粒子で満たされた接着剤バインダで形成されたよく知られている、よく特徴づけられている材料である。等方性導電性接着剤は、底部ダイチップボンドパッド２２ａおよび２２ｂ上にステンシル印刷することにより分注されるか、またはＭＥＭＳデバイスメカニズム５０が敏感な可動部分を含まない場合、バンプされたダイは、接着剤の薄い層内にディッピングされ、そこでバンプ４８のみが接着剤でコーティングされる。
【００４２】
ステンシル刷り等方性接着剤組み立ては、ディッピングアセンブリよりも大量の接着剤をもたらし、それにより機械的により強い結合が形成されることが知られている。接着剤を追加して、最小バンプ高さ変動を補正する。バンプされた底部ダイ１２のパネル化された配列は、１回の作業で同時にステンシル刷りでき、組み立てが高速化される。ステンシル刷り接着剤は、必ず均一になるようにダイの取り付け前に検査または測定することができる。ステンシル刷りは、最小のパッドピッチを約９０ミクロンに制限し、導電性接着剤の十分な移動が行えるようにする高精度のステンシルプリンタとステンシルを必要とする。
【００４３】
ディッピングは、接着剤の薄い、高い精度で制御される層を必要とし、またディッピングプロセスの実行時にダイおよび接着剤が同一平面に同一平面上に載るようにする必要がある。ディッピングでは接着剤をバンプ表面にのみ置くので、最小バンプ間隔は、６０ミクロン以下のパッドピッチを使用できるようにステンシル刷りの場合よりも小さい。ディッピングは、ダイ取り付けアライナ−ボンダをディッピングに使用することができるため、ステンシル刷り機能としての追加の機器を必要としない。しかし、ディッピングは、接着剤層厚さを慎重に制御する必要があり、またディッピングは、連続プロセスであり、そのため、スループットタイムが長くなる。
【００４４】
等方性導電性接着剤は、熱硬化され、その後、ＬＣＰ基板フィルム１６が、実質的に、底部および蓋部ダイ１２、１４の間の空間を埋める。ＬＣＰ基板１６を対向する底部および蓋部ダイ１２、１４にラミネート加工することで、組み立てに機械的強度を加え、接続部を環境危険から保護する。ＬＣＰ基板フィルム１６を熱硬化すると、組み立てプロセスは完了する。
【００４５】
非導電性接着剤組み立ては、何らかの形で、異方性接着剤３０アセンブリに似ている。非導電性接着剤は、底部ダイ１２上のダイ配置で分注またはステンシル刷りされる。バンプされたＭＥＭＳデバイスメカニズム５０は、接着剤の圧縮分散を行わせる十分な力で底部ダイチップボンドパッド２２ａを圧迫し、それにより、スタッドバンプ４８のあわせ面と底部ダイチップボンドパッド２２ａとの間に残らないようにできる。この圧力は、少なくとも部分的に接着剤を硬化させる十分な時間の間、高温で焼いている間維持される。底部および蓋部ダイ１２、１４は、バンプ４８と底部ダイチップボンドパッド２２ａとの間の金属間接触で、硬化した接着剤により互いに機械的に接着される。分離した充填不足接着剤は不要である。むしろ、ＬＣＰ基板フィルム１６は、底部および蓋部ダイ１２、１４を連結する。しかし、組み立て時に接着剤が不適切に配置されると、デバイスメカニズム５０の可動部分と干渉するおそれがある。したがって、半導体デバイスとは対照的に、熱圧着または超音波組み立ては、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０が容量性または振動ビーム加速度センサなどの、可動部分を持つセンサまたはアクチュエータデバイスである場合に、好ましい。
【００４６】
熱圧着、超音波、または熱音響組み立てでは、活性表面に対して接着剤を許容できないＭＥＭＳデバイスメカニズム５０から接着剤をなくす。金スタッドバンプ底部ダイ１２に対する接着剤不使用組み立ては、バンプされたダイ１２をバンプされていないＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の金チップボンドパッド５４上に押し付け、スタッドバンプ４８と金チップボンドパッド５４との間に金と金との金属結合を形成する十分な熱と圧力を加えることにより行われる。適宜、音響エネルギーは、熱音響ワイヤボンディングの場合のようにスタッドバンプ４８と金チップボンドパッド５４との間に金と金の金属結合を形成する十分な量の熱および圧力と併用される。スタッドバンプ４８が、約５０から７５マイクロメートルｔａＵの範囲のゴールドボールとして最初に形成された場合、超音波組み立て時に加えられた熱、圧力、および音響エネルギーは、スタッドバンプ４８をほぼＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の厚さにまで圧縮する。それとは別に、当業で知られているように、スタッドバンプ４８を積み重ねて、結果として得られる間隔を変える。そのため、デバイスメカニズム５０と対向する底部ダイ１２との間の間隔は、振動ビーム過速度計センサなどの可動部分を持つデバイスにおいて、特に振動環境で、性能を改善する傾向がある対称的エアギャップが得られる制御された方法で設定される。
【００４７】
ＬＣＰ基板１６を加熱すると、溶融して流れ出し、ＬＣＰ材料とガラス、セラミック、シリコン、または金属の底部および蓋部１２、１４との間を接着する。したがって、ＬＣＰ３０基板１６を底部および蓋部ダイ１２、１４の両方にラミネート加工し、気密に近い継手でチップキャリアパッケージ１０を封止するために、追加の熱圧着または他の加熱方法が使用される。それとは別に、ＬＣＰ基板１６を加熱することは、例により、限定することなく、抵抗加熱装置、赤外線エネルギー、レーザーエネルギー、またはＬＣＰ基板１６を溶融させ流すことを容易に行える他の適当な加熱デバイスを使用する適当な手段により行われる。金属パッド６２、６４は、適宜、光が熱源として使用される場合に加熱およびその結果の封止が生じる場所を制御するために底部および蓋部ダイ１２、１４のそれぞれの外面６６、６８上にパターン形成される。チップキャリアパッケージ１０全体が同時に封止されるか、またはそれとは別に、ＬＣＰ基板１６は、設計および加工プロセスの流れの効率に応じて、最初に蓋部ダイ１４に接着され、次いで、底部ダイ１２に接着される。
【００４８】
ＬＣＰ基板１６を加熱し、その後プラスチックが流れ、その結果生じる底部および蓋部ダイ１２、１４との接着剤による接着で、底部および蓋部ダイ１２、１４の間の気密に近い封止７０により本発明のチップキャリアパッケージ１９が封止される。ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０は、底部および蓋部ダイ１２、１４の間、およびＬＣＰ材料基板１６の窓枠４２の領域内で、デバイスメカニズムキャビティ４４において気密に近い封止をされる。ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０との離れた場所の電気的伝達は、底部ダイ実装面２０を横切り、ラミネート加工された導電体１８を通り、露出されたパッケージ相互接続パッド１８ａへの電気信号経路２２により実現される。封止されたパッケージ１０内の雰囲気を通ることができるＬＣＰ基板１６の表面領域は、従来技術のＬＣＰパッケージの「バスタブ」と比べて小さな縁である。パッケージ１０全体も、少なくとも内部のワイヤボンドが完全になくなっているため従来技術のＬＣＰ「バスタブ」パッケージに比べてかなり小さい。
【００４９】
図５は、底部ダイ１２とその上に形成された導電体２２の間で取り出した、本発明の実質的に気密封止されているチップキャリアパッケージ１０の断面図である。ここに例示されているように、底部ダイ導電体２２のデバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａは、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の実装面５６上の相補的フリップチップボンドパッド５４と重なり、フリップチップ接続部４８がその間に形成される。デバイスメカニズムコンタクトパッド２２ａからの底部ダイ導電体２２の反対端のパッケージコンタクトパッド２２ｂは、底部ダイ実装面２０（図４に示されている）の接着領域２５に対してシートまたはテープ基板１６のＬＣＰフィルム１６ａ（図に示されている）または１６ｂ内の電気的相互接続窓３０により形成され封止されたキャビティ４６内で導電体１８の相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂと重なる。フリップチップ接続部４８は、パッケージコンタクトパッド２２ｂと相補的デバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂとの間に形成される。ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０は、底部および蓋部ダイ１２、１４の間、およびＬＣＰ基板１６内に形成されたデバイスメカニズム窓２８内に形成された気密に近いデバイスメカニズムキャビティ４４の内側にネストされる。ＬＣＰ基板１６の窓枠部分４２は、ＭＥＭＳデバイスメカニズム５０を完全に囲むが、クリアランス空間５８は、その作業への干渉を避けるために用意することができる。ＬＣＰ基板１６の窓枠部分４２は、デバイスメカニズムキャビティ４４および内側にネストされたＭＥＭＳデバイスメカニズム５０の周りの底部および蓋部ダイ１２、１４を完全に封止する。
【００５０】
金属導体１８のそれぞれのパッケージ相互接続パッド１８ａ部分は、第２のＬＣＰフィルム１６ｂの露出された棚状部３８上に設けられる。導電体１８の細長い相互接続部分１８ｃは、半透性シートまたはテープＬＣＰ基板１６のＬＣＰフィルム１６ａ、１６ｂの間にラミネート加工される。細長い相互接続部分１８ｃは、封止されたキャビティ４６内のデバイスメカニズム電気的相互接続パッド１８ｂをそれぞれの導電体１８の反対端の対応するパッケージ相互接続パッド１８ａと相互接続する。パッケージ相互接続パッド１８ａは、封止されたＭＥＭＳデバイスメカニズム５０との離れた場所の電気的伝達を実現する。
【００５１】
本発明の好ましい実施形態が例示され説明されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を加えられることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】気密に近いチップキャリアパッケージとして、例により、限定することなく、本発明の装置および方法を例示する図である。
【図２】図１に例示されている本発明の気密に近いチップキャリアパッケージの断面図である。
【図３】本発明のＬＣＰ基板の平面図である。
【図４】図１に例示されている本発明の気密に近いチップキャリアパッケージの他の断面図である。
【図５】図４に例示されている本発明の実質的に気密封止されているチップキャリアパッケージの断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  パッケージ
１２  底部ダイまたはウェハ
１４  蓋部ダイまたはウェハ
１６  シートまたはテープ基板
１６ａ、１６ｂ  サーモトロピック液晶高分子（ＬＣＰ）フィルム
１８  金属導電体
１８ａ  パッケージ相互接続パッド
１８ｂ  デバイスメカニズム電気的相互接続パッド
１８ｃ  細長い相互接続部分
１９  チップキャリアパッケージ
２０  実装面
２２  導電体または配線
２２ａ  デバイスメカニズムコンタクトパッド
２２ｂ  パッケージコンタクトパッド
２４  ＭＥＭＳデバイスメカニズム実装面領域またはゾーン
２５  周辺接着表面領域またはゾーン
２６  電気的相互接続領域またはゾーン
２８  窓
３０  第２の電気的相互接続窓
３２  バリアまたはダム
３４  第３のパッケージ相互接続窓
３６  外側部分
３８  棚状部
４０  蓋部ダイ表面
４２  窓枠部分
４３  接着ゾーン部分
４４  第１のデバイスメカニズムキャビティ
４６  電気的相互接続キャビティ
４８  フリップチップ接続部
５０  ＭＥＭＳデバイスメカニズム
５２  相補的キャビティ
５４  フリップチップボンドパッド
５６  実装面
５８  クリアランス空間
６０  ワイヤボンド
６２、６４  金属パッド
６６、６８  外面
【図１】
2007221105.tif 000003
【図２】
2007221105.tif 000004
【図３】
2007221105.tif 000005
【図４】
2007221105.tif 000006
【図５】
2007221105.tif 000007
【外国語明細書】
2007221105000001.pdf