(57)【要約】      （修正有）【課題】配線の寄生容量が少なく、低コストで製造可能で、かつコンパクトで堅牢なパッケージに収容された集積化エレクトロパッケージを提供する。【解決手段】ＭＥＭＳパッケージ１０は、ＭＥＭＳダイ２４を収容するように形成されたキャビティ２７を含む実質的に平面の第１の面を有する基板１２を含む。実質的に平面の第２の面は第１の面に平行で間隔を置いて配置される。第２の面はフリップチップ３３を受けるように形成される。ＭＥＭＳダイ２４はキャビティ２７に挿入される。フリップチップ３３は基板１２に固着されて、基板１２内の配線を介してＭＥＭＳダイ２４とフリップチップ３３との間の作動接続を確立する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積化ＭＥＭＳパッケージ（１０）の構成要素としての基板（１２）であって、
ＭＥＭＳダイ（２４）を収容するように形成されたキャビティ（２７）を画成する実質的に平面の第１の面と、
フリップチップ（３３）を受けるように形成され、前記第１の面に対して平行で間隔を置いて配置された実質的に平面の第２の面と、
前記ＭＥＭＳダイ（２４）及びフリップチップ（３３）がある状態で、前記ＭＥＭＳダイ（２４）から前記フリップチップ（３３）に作動接続で電子を伝導するように構成された複数の導電性配線と、を含む基板。
【請求項２】
前記キャビティ（２７）が前記ＭＥＭＳダイ（２４）を収容するように構成されたチャンバを画成するために密閉される請求項１に記載の基板。
【請求項３】
集積化ＭＥＭＳパッケージを製造する方法であって、
ＭＥＭＳダイ（２４）を収容するように形成されたキャビティ（２７）を画成する実質的に平面の第１の面、フリップチップ（３３）を受けるように形成され前記第１の面に平行で間隔を置いて配置された実質的に平面の第２の面、及び複数の導電性配線を有する基板（１２）を用意するステップと、
前記ＭＥＭＳダイ（２４）を前記キャビティ（２７）に挿入するステップと、
前記配線を介して前記ＭＥＭＳダイ（２４）と前記フリップチップ（３３）との間の作動接続を確立するために、前記フリップチップ（３３）を前記基板に固着させるステップと、を含む方法。
【請求項４】
ＭＥＭＳダイを収容するように形成されたキャビティ（２７）を画成する実質的に平面の第１の面、フリップチップ（３３）を受けるように形成され前記第１の面に平行で間隔を置いて配置された実質的に平面の第２の面、並びに前記ＭＥＭＳダイ（２４）及びフリップチップ（３３）がある状態で前記ＭＥＭＳダイ（２４）から前記フリップチップ（３３）に作動接続で電子を伝導するように構成された複数の導電性配線を有する基板（１２）と、
前記キャビティ（２７）に係合したＭＥＭＳダイ（２４）と、
前記第２の面上で作動通信の状態で前記ＭＥＭＳダイ（２４）に係合したフリップチップ（３３）と、を含む集積化ＭＥＭＳパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
微小電子機械システム（ＭＥＭＳ; Micro-Electro-Mechanical System）という用語は、微細加工技術を通して機械要素、センサ、アクチュエータ及び電子部品を共通のシリコン基板上に集積したものを表す。電子回路が集積回路（ＩＣ）の一連の工程（例えば、ＣＭＯＳ、バイポーラ、又はＢＩＣＭＯＳプロセス）を使用して製造される一方、微小機械部品は、シリコンウェハの複数の部位を選択的にエッチングして又は新しい構造層を付加して機械的デバイスと電子機械的デバイスとを形成する共用の「微細機械加工」工程を使用して製造される。
【０００２】
ＭＥＭＳ加速度計の基礎をなす物理的メカニズムは、容量型、ピエゾ抵抗型、電磁型、圧電型、強誘電型、光学型及びトンネリング型（tunneling）を含む。最も成功しているタイプは容量変換（capacitive transduction）に基づいており、その理由はセンサ要素自体のシンプルさ、珍しい材料を必要としないこと、低い電力消費、及び温度に対する優れた安定性である。多くの容量性変換器は変位特性に対して非線形のキャパシタンスを有するけれども、信号を線形な出力に変換するためにフィードバックが一般に使用される。フィードバックループは演算増幅器即ちオペアンプとして知られる一般的なアナログ電子回路を利用する。
【０００３】
すべてのＭＥＭＳジャイロスコープはコリオリ効果を利用する。多くのタイプのＭＥＭＳジャイロスコープが文献に発表されており、大多数のものは音叉ジャイロ、振動ホイール、フーコー振り子（Foucault pendulums）及びワイングラス共鳴の範疇に分類される。例えば、音叉ジャイロは等振幅でしかし反対方向に振動するように駆動される一対のマスを含む。回転された場合には、コリオリ力がさまざまなメカニズムによって感知され得る直交する振動を引き起こす。回転はプルーフマスを面外で振動させ、この運動がサポート用エレクトロニクス回路によって容量的に感知される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加速度計などのＭＥＭＳセンサは、センサを駆動するために又は回路との通信を可能にする信号インターフェースを形成するためにサポート用電子回路を必要とする。しかしながら、必要な電子サポート用回路のサイズが、加速度計又はジャイロスコープ機構のＭＥＭＳ小型化を通して得られる任意のサイズ又は電力の利点を一般に弱める傾向がある。ＭＥＭＳセンサを電子サポート用回路に接続する配線は、電子サポート用回路が距離を置いて配置されるために長くなる。
【０００５】
配線の長さはＭＥＭＳセンサの出力信号を劣化させる寄生容量を付加する。加えて、個別のセンサ及び電子回路を持つことは、個別の組立て工程を必要とするとともに回路が整合しない可能性による不良率の悪化を抱えることから、ＭＥＭＳセンサを利用した応用品の製造を費用のかかるものにしている。当技術分野で必要とされるものはコンパクトで堅牢なパッケージに完全に収容された集積化エレクトロニクスパッケージの設計である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
集積化（integrated）ＭＥＭＳパッケージを製造する方法は、基板を用意するステップを含む。この基板は、ＭＥＭＳダイ（die;部片）を収容するように形成されたキャビティを含む実質的に平面の第１の面を有する。実質的に平面の第２の面は、第１の面に平行で間隔を置いて配置される。第２の面はフリップチップ（flip chip;トランジスタ部片）を受けるように形成される。ＭＥＭＳダイがキャビティに挿入される。フリップチップは、基板に固着されて、基板内の配線を介してＭＥＭＳダイとフリップチップとの間の作動接続（operative connection）を確立する。
【０００７】
１つの任意の実施形態は、少なくとも１つの第１レリーフ棚を本発明の基板に画成するステップを含む方法を備え、この第１レリーフ棚は、キャパシタ、インダクタ、又は抵抗の少なくとも１つを受けるように形成される。また、この任意の実施形態は少なくとも１つの第２レリーフ棚を画成するステップを含んでもよく、この第２レリーフ棚は、オペアンプなどの少なくとも１つのＩＣを受けるように形成される。
【０００８】
本発明の更なる態様によると、この方法は、複数の配線の少なくとも１つと導電性接続で接触する少なくとも１つの接点を形成するステップを含み、この接点は、複数の配線の少なくとも１つとこの接点に電気的に接続した導体との間でさらに導電性接続を形成するように構成される。実施形態は、はんだボール又はワイヤーボンドを包含する接点を含む。場合によっては、複数の接点は、及びその複数の接点の場所で、グリッドアレイマトリックスを形成するように構成されてもよい。有利にはこれらの接点は第１の面に位置されてもよい。
【０００９】
本発明の他の態様によると、第１の面に実質的に平行なキャビティの床を機械加工するステップがキャビティを画成するように働く。場合によっては、キャビティの床はメタライズ（metalized; 金属化）されて導電性の床面を形成する。この床面は、ＭＥＭＳダイ又は他のＭＥＭＳデバイスを固定するための取付け点として適切に作用する。本発明のより更なる態様によると、キャビティはＭＥＭＳダイを収容する等圧のチャンバを画成するために密閉されてよい。場合によってはこの封止は、ろう付けされた蓋によるものであってよい。
【００１０】
上述の概要から容易に理解されるように、本発明はコンパクトで堅牢なパッケージに完全に収容された集積化エレクトロニクスパッケージの設計を可能とする。本発明の好適な実施形態及び代替の実施形態が後続の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
集積化ＭＥＭＳパッケージを製造する方法は基板を用意するステップを含む。基板はＭＥＭＳダイを収容するように形成されたキャビティを含む実質的に平面の第１の面を有する。実質的に平面の第２の面は第１の面に平行で間隔を置いて配置される。第２の面はフリップチップを受けるように形成される。ＭＥＭＳダイはキャビティに挿入される。フリップチップは基板に固着され、基板内の配線を通してＭＥＭＳダイとフリップチップとの間の作動接続を確立する。
【００１２】
図１及び図２を参照すると、集積化ＭＥＭＳパッケージ１０は、第１レリーフ棚１３及び第２レリーフ棚１４を有する基板１２を含む。好適な実施形態では、第１レリーフ棚１３の上にオペアンプなどのＩＣ３６が好都合に配置される。ＩＣ３６をトリム又は駆動するために使用されるキャパシタ３９又は抵抗４２などの受動電気部品は第２レリーフ棚の上に置かれる。
【００１３】
基板１２の第１の面は、はんだボール接点１５のマトリックス配列を支え、ＭＥＭＳダイ又はデバイス２４を密閉するように形成されたキャビティ２７を画成する。メタライズされたカラー２１がキャビティ２７を取り囲んで第１の面に堆積されて、所望の圧力でキャビティ２７を密閉するために蓋１８をろう付け可能にする。このキャビティ２７は真空に封止されるか、他の場合には周囲環境の圧力で封止される。いずれの場合も封止はＭＥＭＳダイ２４の周りを等圧に保持し、周囲環境圧力が変化した場合にもＭＥＭＳダイ２４が備えているメカニズムの性能変動を最小化する。場合によっては、キャビティ２７の床は接地面３０を形成するためにメタライズされてもよい。
【００１４】
図示された実施形態では、第１の面から間隔をおいてしかし平行に配置された第２の面上にフリップチップ３３が置かれる。ＭＥＭＳダイを収容しているキャビティ２７に対して向かい合わせの関係にフリップチップ３３を配置することは、基板１２内で短縮された配線の経路選択を容易にする。これらの短縮された配線は寄生キャパシタンス及び寄生インダクタンスを減少させることによって信号の質をかなり改善するものであり、信号が短縮された配線に沿ってより高い周波数で送信される場合は特にそうである。
【００１５】
一実施形態において、基板１２はおおむね矩形の角柱である。基板１２は、ＭＥＭＳパッケージ１０が含む電気及び電子部品を接続する回路を形成するように構成された配線（図示せず）を含む。場合によっては配線は、基板１２内で、それに搭載されるべきＩＣ３６などの構成部品ならびにキャパシタ３９及び抵抗４２などの受動部品をＭＥＭＳダイ２４に作動接続で接続するために多層回路を形成してもよい。好適な実施形態は、厚膜又は薄膜として製造される基板１２、即ち、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）基板、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ）基板、及びセラミック上の純銅の金属被膜を含む。
【００１６】
基板１２内に形成されたキャビティ２７はＭＥＭＳダイを作動接続で収容するように構成される。基板１２内の配線（図示せず）は、ＭＥＭＳダイへの及びＭＥＭＳダイからの電子の流れを容易にするためにキャビティ２７の壁又は床で終端する。
【００１７】
またキャビティ２７は教示したように基板１２の付加的な利点を促進する。製造工程において、基板１２及び基板内の配線（図示せず）は、検査済みのＭＥＭＳダイ２４を基板に実装する前に検査されてもよい。組立てられた集積化ＭＥＭＳパッケージ１０が動作可能であることは保証されないけれども、基板１２及びＭＥＭＳダイ２４が組立て前に別々に検査可能な場合は、組立てられた集積化ＭＥＭＳパッケージ１０の不良率は概して非常に低い。「既知の良品の」構成部品からの組立ては、組立てられた構成部品を最後に検査するよりもはるかに費用が少ない。
【００１８】
第２の面はフリップチップ３３を受け、それによってＭＥＭＳダイからフリップチップ３３までの配線の設計長さを短縮する。フリップチップ３３は、表面を下にした（したがって「裏返された」）電子部品がチップ接合パッド上の導電性バンプ（bump; 隆起）３４によって基板、回路基板又はキャリアに直接、電気接続されている集積化マイクロエレクトロニクスアッセンブリである。上記のように、フリップチップ３３を裏返すことにより、フリップチップ３３はキャビティ２７に向かい合わせの関係で、基板１２を通過してＭＥＭＳダイに達する短縮された配線を伴って基板に搭載できるようになる。
【００１９】
フリップチップ３３の構成部品は大部分は半導体デバイスである。しかしながら、受動フィルタ、検出器アレイ、及びＭＥＭＳダイ２４などの部品もまたフリップチップ３３の形態で使用され始めている。またフリップチップ３３は、チップが導電性バンプ３４によって基板、ボード又はキャリアに直接接合されることから、より説明的な用語でＤＣＡ（direct chip attach；直接接合チップ）とも呼ばれる。
【００２０】
他の実施形態において、フリップチップ３３の活用がサイズ、性能、融通性、信頼性及び原価において他のパッケージング方法より多くの利点をもたらす。配線を第１の面上で表面実装チップに展開するよりも、フリップチップ３３を使用する方が高速な電気性能を提供する。配線長の除去が接続部の遅延インダクタンス及びキャパシタンスを減少させ、経路を短縮する。この結果は、基板１２上に横に並べて搭載したときに得られるよりもさらに高速なオフチップ相互接続となる。
【００２１】
加えて、フリップチップ３３は極めて大きな入出力接続の融通性をもたらす。フリップチップ接続は、より小さなチップにより多くの接点を収容してチップの全領域を使用することができる。エリア接続もまた、フリップチップ３３と搭載されたＭＥＭＳダイ２４との間を向かい合わせの関係にすることができる。
【００２２】
バンプ３４はフリップチップ３３を基板１２に固着させる。電気的には、バンプ３４はフリップチップ３３から基板１２内の配線（図示せず）への導電経路を形成する。またバンプ３４は、フリップチップ３３から基板１２に熱を伝達する伝熱性経路をも形成する。加えて、バンプ３４はフリップチップ３３を基板１２に機械的に取り付ける役目も備える。最後に、複数のバンプ３４は集合してフリップチップ３３と基板１２との間の１つのスペーサーを提供し、これがフリップチップ３３と基板１２内の配線との電気的接触を妨げ、フリップチップ３３と基板１２との間の機械的ひずみを取除く短い導線として作用する。
【００２３】
バンプ３４を形成するために、ＵＢＭ（under bump metallization；バンプ下金属皮膜）がスパッタリング、めっき又は他の手段によってフリップチップ３３接合パッド上に配置され、絶縁性の酸化アルミニウム層を置き換え、はんだぬれ性のある領域を画定し限定する。はんだが、このＵＢＭの上に蒸着、電気めっき、スクリーン印刷はんだペースト又はニードルデポジティングによって堆積される。
【００２４】
別法として、フリップチップ３３上のめっきバンプ３４の製作は、酸化アルミニウムを除去し導電性金属バンプ３４をウェハ接合パッド上にめっきするために、湿式化学プロセスを使用する。チップのアルミニウム接合パッドの無電解ニッケルめっきにより、めっきされたニッケル−金バンプ３４が半導体ウェハ上に形成される。所望の厚さのニッケルをめっきした後で、保護用に浸漬による金の層が付加される。一般に、接合は、はんだ又は接着剤によるが、このはんだ又は接着剤はさまざまな手法によってバンプ３４又は基板の接合パッドに適用されてよい。
【００２５】
第２の代替方法では、金スタッドバンプ３４がフリップチップ３３の上に製作される。ワイヤーボンディング用の金のボールが、球体を形成するために金線の端部を溶融させて形成される。この結果の金のボールは、ワイヤーボンディングの最初の部分としてフリップチップ３３接合パッドに付着される。ワイヤーボンドの代わりに金バンプ３４を形成するために、ボールをチップ接合パッドに付着させた後でワイヤーを切断するようにワイヤボンダが改造される。接合パッド上に残っている金のボール即ち「スタッドバンプ」３４は酸化アルミニウムを貫通して下にある金属への恒久的な接続を可能にする。
【００２６】
金スタッドバンプ３４プロセスは、個々の単一チップ又はウェハに容易に適用されるという点でユニークである。金スタッドバンプフリップチップ３３は基板接合パッドに接着剤を用いて又はサーモソニック金―金接続によって接合されてよい。第３の代替方法は接着バンプ３４を含む。フリップチップ３３は導電性接着剤を用いてステンシル印刷され、バンプ３４がアンダーバンプメタル上に形成される。硬化した接着剤はバンプ３４として作用する。接合は導電性接着剤の付加的な層による。
【００２７】
上に述べたように、バンプ３４の１つの機能はフリップチップ３３と基板１２との間にスペースを設けることである。次いで、１つの実施形態では、バンプ３４がもたらすチップ下の空間は、チップの全体の表面を基板に結合させる非導電性の「アンダーフィル」接着剤によって充填される。このアンダーフィルはバンプ３４を水分又は他の環境的危険要因から保護し、集積化ＭＥＭＳパッケージ１０に付加的な機械的強度を付与する。そのようなアンダーフィルは、フリップチップ３３と基板１２との間の任意の熱膨張差の補償を伴う。アンダーフィル接着剤はフリップチップ３３及び基板１２を機械的に「固定（ｌｏｃｋ）」する。
【００２８】
一実施形態において、全体のＭＥＭＳパッケージ１０は、はんだボール接点１５の配列によってボードに固定可能である。ボールグリッドアレイとして知られるようにはんだボール接点１５の配列は、高速入出力デバイス用として産業界に普及しているパッケージング形態である。ピングリッドアレイ又は個別的なはんだ可能リンクを上回るはんだボール接点１５の利点は、それが屈曲のためにリード線を露出しないことであり、共平面性の問題を大幅に低減しならびに取り扱いの問題を低減することである。リフロー中、はんだボールは自己芯合わせ状態になり（５０％オフパッドまで）、これにより表面実装中の位置合わせ問題を軽減する。通常、ボールグリッド接点１５アレイの大きなピッチ（典型的には１．２７ｍｍ）のために、全体としてのパッケージ及びボード組立ての歩留まりはピングリッドアレイを使用したときよりも優れたものになり得る。性能の面からもはんだボールアレイの熱的及び電気的特性はピンアレイよりもまた優れている。
【００２９】
図２を参照すると、第２の面は第１レリーフ棚１３及び第２レリーフ棚１４を含むように形成される。レリーフ棚１３及び１４のそれぞれは、キャパシタ３９及び抵抗４２などの受動部品ならびにＩＣ３６寸法によって与えられる集積化ＭＥＭＳパッケージ１０の形状係数をさらにコンパクトにするように選択された深さを有する。
【００３０】
図３を参照すると、集積化ＭＥＭＳパッケージ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｘ、１０ｙ及び１０ｚの複合アセンブリ９は、すべての駆動回路及び信号調節回路を極めて小型化された形状係数内で含んだＭＥＭＳジャイロスコープ又は加速度センサのどちらかの機能のすべてを包含する。集積化ＭＥＭＳパッケージの小型化された形状が、６個の集積化ＭＥＭＳパッケージ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｘ、１０ｙ及び１０ｚ（直交する関係に置かれた１組の３個のＭＥＭＳジャイロスコープ１０ｘ、１０ｙ及び１０ｚ、ならびに直交する関係に置かれた１組の３個のＭＥＭＳ加速度センサ１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ）を単一のボード１１上に配置可能にする。そのようなボードは、慣性もしくはジャイロスコープの検出を必要とする任意の用途において、又はＧＰＳ衛星との通信が軍用環境下などで邪魔されもしくは妨害される場所で慣性航法を可能にしてＧＰＳモジュールの信頼性を向上させるための任意の用途において、モジュール式取付け用に標準化されることが可能である。
【００３１】
図４を参照すると、集積化ＭＥＭＳパッケージの組立て方法４５は、ブロック４８で、配線を含むように基板を製作するステップを含む。好適な実施形態では、基板が厚膜、薄膜、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ）及びセラミック上への純銅の金属被膜として製作されるステップを含む。これらの方法は、基板内に極めて短い回路を生成するように構成された多層配線経路の製造を容易にするように選択される。
【００３２】
ブロック５１で、キャビティが基板内に形成される。このキャビティは基板内に画成され、ＭＥＭＳダイを作動接続で収容するように形成される。シリコンバルクの微細機械加工は、シリコンウェハの結晶面で停止するエッチング又は機械的部位を形成するために等方的に作用するエッチングを使用する。ウェハ接合及びホウ素拡散と組み合わせたこれらの技法は複雑な機械的デバイスの製造を可能にする。加えて、基板が薄板の積層体として作られるならば、その基板は場合により適所にキャビティを備えて形成されてよく、積層体が形成される。好適な実施形態では、この基板はおおむね平面の第１の面、及びこの第１の面から間隔を置いて配置されたしかし平行であるおおむね平面の第２の面を有する。
【００３３】
ブロック５４で、第２の面からオフセットさせるための深さを有する第１の棚の必要性に関して、基板設計が検証される。第１の棚を第２の面からオフセットさせる１つの理由は、他の電子部品とは異なる高さを有する電子部品を収容し、それにより完成された集積化ＭＥＭＳパッケージの結果形状を理想的な矩形の角柱に適合するように最適化し、それによってきつく詰め込まれた空間内での設計要件を緩和することである。第１レリーフ棚が必要なものであった場合には、好適な実施形態において、ブロック５７で、第１の棚を生成するために第２の面がレリーフ加工される。
【００３４】
同様にブロック６０で、第２レリーフ棚の必要性が検証され、必要であると決定された場合にはブロック６３で、第２の棚が第２の面内にレリーフ加工される。ブロック６６で、キャビティ内のメタライズされた接地面の必要性が検証される。接地された面は、特に、ＭＥＭＳセンサが加速度を測定するために容量性の変化に依拠する場合に、何らかのシールド機能をもたらすことが可能であり、他方、この接地面は、ＭＥＭＳダイ又はその構成部品をキャビティの床に接合するためのボンディング、はんだ付け又は他の手段のための接合点としても有用である。ブロック６９で、接地面を形成するためにキャビティの床がメタライズされる。先に指摘したように、キャビティは基板が形成された後に別個のステップとしてメタライズされてもよいし、又は基板が薄板の積層体として作られるときに配線と共に製造されてもよい。
【００３５】
一般に、受動部品はＭＥＭＳダイ内の部品を駆動するためにオペアンプと共に使用される。キャパシタ及び抵抗は、オペアンプと共に使われるならば、それらを用いて適切な周波数を有する信号を生成することができる。受動部品のキャパシタ及び抵抗はＩＣに集積されることは不可能であり、集積化ＭＥＭＳパッケージに「つるされ（hung on）」なければならない。ブロック７２で、キャパシタ及び抵抗などの受動部品が集積化ＭＥＭＳパッケージに組み込まれるべきものかどうかの決定が行われる。受動電気部品が使用される場合は、ブロック７５で、この受動電気部品は配線が第１レリーフ棚上に形成する接続パッドに接合される。Ｖｉｓｈａｙ２００メグオーム抵抗などの抵抗及びＡＶＸ０３３μＦ２キャパシタアレイなどのキャパシタが、集積化ＭＥＭＳパッケージに任意に組み込まれてよい典型的な受動部品である。
【００３６】
上に指摘したように、オペアンプなどのＩＣはＭＥＭＳダイの駆動回路として極めて頻繁に使用される。また、他のＩＣもＭＥＭＳダイの駆動に極めて有用である。ブロック７８で、集積化ＭＥＭＳパッケージの設計がＩＣを含むかどうかの決定が行われる。ブロック８１で、１つ又は複数のＩＣが第２レリーフ棚に実装される。ＩＣはアナログ（Ａｎａｌｏｇ）により製造されるクアッドオペアンプＯＰ４８２チップなどのオペアンプを含む。ブロック８１で、それらのＩＣの実装が行われる。
【００３７】
ブロック８４で、フリップチップ８４が基板に固着される。一般にフリップチップは、ＡＭＩにより製造される周辺接合パッドを備えた信号ＡＳＩＣチップなどの信号調整器である。このＡＳＩＣチップは、有用で意味のある出力を形成するためにＭＥＭＳダイの信号出力を調整することを意図した用途に設計される。
【００３８】
ブロック８７で、ボールグリッドアレイが集積化ＭＥＭＳパッケージの第１の面に形成される。ピングリッドアレイに対比してボールグリッドアレイは、上記のバンプに極めて類似したあるタイプのマイクロチップの接続方法である。通常、ボールグリッドアレイチップは、回路基板に接続するために同心状の長方形に配列された一群のはんだドット又は、はんだボールを使用する。ボールグリッドアレイは、ピングリッドアレイを使用した他の形態に比べて現行では好適な形態であるが、とは言え、どちらも有効であろう。ボールグリッドアレイは、ピングリッドアレイがこの適用分野において集積化ＭＥＭＳパッケージを回路基板に接続させるためのピンの長さのために多くの空間を使用するほどには場所をとらない。
【００３９】
ブロック９０で、ＭＥＭＳダイはキャビティに挿入される。加速度計又はジャイロスコープとして使用されるＭＥＭＳダイは、ｘ軸、ｙ軸又はｚ軸のそれぞれに沿った方向に向くように適切に製造可能であり、これによりまったく異なった方位を有する集積化ＭＥＭＳパッケージが同一の組立てライン上で製造可能になる。この同一の組立てライン上で集積化ＭＥＭＳパッケージを製造できることにより、個々の集積化ＭＥＭＳパッケージがボード組立て機に供給されなくても、１つのシングルボード上にすべての３方位を有するボードの製造がさらに可能になる。
【００４０】
ブロック９３で、キャビティ内の気圧計圧力は特定用途のニーズを満たすように調節される。例えば、キャビティ内で真空が望ましいときは周囲空気が排気される。真空がすべてのＭＥＭＳデバイスの動作に必要ということではないが、真空中でのＭＥＭＳデバイスの動作は空気がある状態での動作よりも多くは予測可能である。他の動作においては、キャビティの圧力を起こりうる動作圧力に一致させるように標準化する方が真空で動作させるよりも有利であるかもしれないが、それは、その動作環境のもとで周囲圧力により付与される応力が集積化ＭＥＭＳパッケージを歪ませる可能性があるからである。
【００４１】
気圧計圧力が所望の水準に保持される間に、ブロック９６で、第１の面のメタライズされた堆積物へ蓋がろう付けされてキャビティが密閉される。ろう付けは基板を過度に加熱することなくキャビティを確実に封止する。一旦キャビティが密閉されると集積化ＭＥＭＳパッケージの組立てが完了する。
【００４２】
本発明の好適な実施形態について図示し説明してきたが、上記のように、本発明の精神と範囲を逸脱することなく多くの変更がなされ得る。したがって、本発明の範囲は好適な実施形態の開示によっては限定されない。その代わりに本発明は、以下に続く特許請求の範囲を参照することによって完全に定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】集積化ＭＥＭＳパッケージのファントム画法の斜視図である。
【図２】集積化ＭＥＭＳパッケージの反転したファントム画法の斜視図である。
【図３】６個の集積化ＭＥＭＳパッケージを含む複合回路ボードの等角図である。
【図４】集積化ＭＥＭＳパッケージを構築する方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００４４】
９：複合アッセンブリ、１０：集積化ＭＥＭＳパッケージ、１１：ボード、１２：基板、１３：第１レリーフ棚、１４：第２レリーフ棚、１５：はんだボール接点、１８：蓋、２１：カラー、２４：ＭＥＭＳダイ、２７：キャビティ、３０：接地面、３３：フリップチップ、３４：バンプ（隆起）、３６：ＩＣ、３９：キャパシタ、４２：抵抗。
【図１】
2007203451.tif 000003
【図２】
2007203451.tif 000004
【図３】
2007203451.tif 000005
【図４】
2007203451.tif 000006
【外国語明細書】
2007203451000001.pdf