(57)【要約】【課題】温度上昇時に封止用接合材から接合材粒子が飛散して、機能素子に付着することを抑制できる機能デバイスを提供する。【解決手段】機能デバイス１は、第１表面５に機能素子４を有する第１基板２と、第１基板２の第１表面５に対向する第２表面８を備えた第２基板３と、第１表面５と第２表面８との間において機能素子４を取り囲むとともに、空洞が第１の材料１６によって充填された第２の材料１７からなる枠状封止部１５とを有する。【選択図】図１
2009289952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面に機能素子を有する第１基板と、
前記第１基板の前記第１表面に対向する第２表面を備えた第２基板と、
前記第１表面と前記第２表面との間において前記機能素子を取り囲むとともに、空洞が第１の材料によって充填された第２の材料からなる枠状封止部と
を有する機能デバイス。
【請求項２】
前記枠状封止部は、その内表面の少なくとも一部が前記第１の材料によって覆われている請求項１に記載の機能デバイス。
【請求項３】
前記第１表面に設けられ、前記機能素子に電気的に接続される電極と、
前記第２基板の内部および前記第２表面の少なくとも一方に設けられ、一端が前記第２表面に位置する配線導体と、
前記電極と前記配線導体の前記一端とを電気的に接続するとともに、空洞が前記第１の材料によって充填された前記第２の材料からなる接続端子と
を備える請求項１または請求項２に記載の機能デバイス。
【請求項４】
前記接続端子は、その表面の少なくとも一部が前記第１の材料によって覆われている請求項３に記載の機能デバイス。
【請求項５】
前記第２表面の少なくとも一部は、前記第１の材料によって覆われている請求項１から請求項４のいずれかに記載の機能デバイス。
【請求項６】
第１表面に機能素子と該機能素子を取り囲む環状の第１導体パターンとを有する第１基板と、第２表面に環状の第２導体パターンを有する第２基板とを準備する工程と、
前記第２基板の前記第２導体パターン上に、第１融点Ｔ１を有する第１の材料からなる第１粒子と該第１融点よりも高い第２融点Ｔ２を有する第２の材料からなる第２粒子とを有する封止材を塗布する工程と、
前記封止材を、Ｔ1以上かつ０．８Ｔ２未満の温度まで加熱して、前記第１粒子を溶融させる工程と、
前記封止材を、０．８Ｔ２以上に加熱して、前記第２粒子を粒成長させる工程と、
前記第１導体パターンと前記封止材とを接触させて、前記第１基板の前記第１表面と前記第２基板の前記第２表面とを前記封止材を介して圧着する工程と
を有する機能デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１の材料は、樹脂成分であり、前記第２の材料は、金属成分である請求項６に記載の機能デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第１の材料は、熱硬化性樹脂である請求項７に記載の機能デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能デバイス及び機能デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、シリコンウェーハ等の半導体基板の表面に、半導体集積回路等の機能素子を形成した機能デバイスが実用化され、様々な分野で用いられている。
【０００３】
また近年、新たな機能デバイスとして、シリコンウェーハ等の半導体基板の表面に、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、極めて微小な構造体、いわゆる微小電子機械機構（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ：ＭＥＭＳ）を形成した電子部品が注目され、実用化に向けて開発が進められている。
【０００４】
このような機能デバイスは、機能素子として形成された極めて微小な集積回路または構造体等を、空気中の塵や水分等から保護するため、蓋体等を使用して気密封止される。これは、機能素子を形成した基板と、機能素子を気密封止するための蓋体とを対向させて配置し、基板と蓋体とを封止用接合材を熱等により溶融させて接合することにより行われる。この場合の封止用接合材としては、樹脂等の有機成分、または金属若しくはガラス等の無機成分が用いられる（特許文献１参照）。また、このようにして作製された機能デバイスは、電気回路等を形成した外部電気回路基板に実装用接合材を介して接合され、別の機能デバイスと組み合わせた機能モジュールとして使用される場合もある。
【特許文献１】２００４−２７３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の構成では、機能素子の気密封止後に、機能デバイスを実装用接合材を介して外部電気回路基板に接合する際の熱処理において、機能デバイスの封止用接合材が溶融し、封止用接合材の内部に含まれる微小な空洞内の気体が膨張して、封止用接合材の一部が飛散することがあった。そして、そのような封止用接合材から飛散した接合材粒子が機能素子に付着することにより、機能デバイスの動作不良が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は上記従来の技術における問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度上昇時に封止用接合材から接合材粒子が飛散して、機能素子に付着することを抑制できる機能デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の機能デバイスによれば、第１表面に機能素子を有する第１基板と、前記の第１基板の前記の第１表面に対向する第２表面を備えた第２基板と、前記の第１表面と前記の第２表面との間において前記の機能素子を取り囲むとともに、空洞が第１の材料によって充填された第２の材料からなる枠状封止部とを有する。この機能デバイスを第１の機能デバイスという。
【０００８】
好ましくは、第１の機能デバイスにおいて、前記の枠状封止部は、その内表面の少なくとも一部が前記の第１の材料によって覆われている。この機能デバイスを第２の機能デバイスという。
【０００９】
好ましくは、第１または第２の機能デバイスは、前記の第１表面に設けられ、前記の機能素子に電気的に接続される電極と、前記の第２基板の内部および前記の第２表面の少なくとも一方に設けられ、一端が前記の第２表面に位置する配線導体と、前記の電極と前記の配線導体の前記の一端とを電気的に接続するとともに、空洞が前記の第１の材料によって充填された前記の第２の材料からなる接続端子とを備える。この機能デバイスを第３の機能デバイスという。
【００１０】
好ましくは、第３の機能デバイスにおいて、前記の接続端子は、その表面の少なくとも一部が前記の第１の材料によって覆われている。この機能デバイスを第４の機能デバイスという。
【００１１】
好ましくは、第１乃至第４のいずれかの機能デバイスにおいて、前記の第２表面の少なくとも一部は、前記の第１の材料によって覆われている。
【００１２】
本発明の機能デバイスの製造方法によれば、第１表面に機能素子と該機能素子を取り囲む環状の第１導体パターンとを有する第１基板と、第２表面に環状の第２導体パターンを有する第２基板とを準備する工程と、前記の第２基板の前記の第２導体パターン上に、第１融点Ｔ１を有する第１の材料からなる第１粒子と該第１融点よりも高い第２融点Ｔ２を有する第２の材料からなる第２粒子とを有する封止材を塗布する工程と、前記の封止材を、Ｔ1以上かつ０．８Ｔ２未満の温度まで加熱して、前記の第１粒子を溶融させる工程と、前記の封止材を、０．８Ｔ２以上に加熱して、前記の第２粒子を粒成長させる工程と、前記の第１導体パターンと前記の封止材とを接触させて、前記の第１基板の前記の第１表面と前記の第２基板の前記の第２表面とを前記の封止材を介して圧着する工程とを有する。この製造方法を、機能デバイスの第１の製造方法という。
【００１３】
好ましくは、第１の製造方法において、前記の第１の材料は、樹脂成分であり、前記の第２の材料は、金属成分である。この製造方法を機能デバイスの第２の製造方法という。
【００１４】
好ましくは、第２の製造方法において、前記の第１の材料は、熱硬化性樹脂である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による機能デバイスによれば、温度上昇時に封止用接合材から接合材粒子が飛散して、機能素子に付着することを抑制できる機能デバイスを実現することができる。
【００１６】
本発明による機能デバイスの製造方法によれば、温度上昇時に封止用接合材から接合材粒子が飛散して、機能素子に付着することを抑制できる機能デバイスを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による機能デバイスの構成例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面図である。
【００１８】
図１に示されるように、機能デバイス１は、第１基板２と第２基板３とを備える。第１基板２は、機能素子４が形成された第１表面５を有する。第１表面５には、環状の第１導体パターン６、及び電極７が設けられている。一方、第２基板３は、第２表面８を有する。第２表面８には、環状の第２導体パターン９、及び配線導体１０の一端が接続された導体パッド１１が設けられている。配線導体１０は、第２基板３の内部に設けられるとともに、一端が導体パッド１１を介して接続端子１２に接続され、他端が第２基板３の第３表面１３にある導体パッド１４に接続されている。なお、図１において、第３表面１３は、第２表面８に対向する表面である。
【００１９】
第１基板２の第１表面５、及び第２基板３の第２表面８は、対向するように配置されている。第１基板２の第１表面５は、第２基板３の第２表面８に、枠状封止部１５及び接続端子１２を介して接合されている。枠状封止部１５は、第１基板２と第２基板３との間において機能素子４を取り囲んで配置され、第１基板２および第２基板３とともに機能素子４を気密封止する。この枠状封止部１５は、第１表面５に設けられた環状の第１導体パターン６、及び第２表面８に設けられた環状の第２導体パターン９に接続されている。また、枠状封止部１５は、空洞が第１の材料１６によって充填された第２の材料１７より形成されている。
【００２０】
接続端子１２は、第１表面５に設けられた電極７と、第２表面８に設けられた導体パッド１１とを電気的に接続する。
【００２１】
ここで、第１基板２及び第２基板３は、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体、若しくはガラスセラミックス焼結体等のセラミックス材料、単結晶若しくは多結晶等のシリコン材料、またはガラス材料等の絶縁材料からなる。
【００２２】
第１基板２及び第２基板３は、枠状封止部１５を介して接合されるので、接合の信頼性、つまり機能素子４の封止の気密性を高くするためには、熱膨張係数の差が小さい材料で形成することが好ましい。これは、温度変動時の熱膨張差による、接合部への応力負荷が小さくなることから、接合部の信頼性が向上するからである。例えば、第１基板２の材料がシリコン等の熱膨張係数が３乃至６ｐｐｍ／℃程度の小さい基板である場合、第２基板３の材料としては、ムライト質焼結体、または酸化アルミニウム−ホウ珪酸ガラス系等のガラスセラミックス焼結体等のような３乃至６ｐｐｍ／℃程度の熱膨張係数の小さい材料で形成することが好ましい。
【００２３】
また、第２基板３は、配線導体１０により伝送される電気信号の遅延を抑制したい場合には、ポリイミド若しくはガラスエポキシ樹脂等の有機樹脂材料、セラミックス若しくはガラス等の無機粉末をエポキシ樹脂等の有機樹脂で結合して成る複合材、または酸化アルミニウム−ホウ珪酸ガラス系若しくは酸化リチウム系等のガラスセラミックス焼結体等のような比誘電率が２乃至８程度の小さい材料で形成することが好ましい。
【００２４】
また、第１基板２及び第２基板３は、封止する機能素子４の発熱量が大きく、この熱の外部への放散性を良好とするような場合には、窒化アルミニウム質焼結体等のような熱伝導率が１５０乃至３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の大きな材料で形成することが好ましい。
【００２５】
また、第１基板２の第１表面５、及び第２基板３の第２表面８の少なくとも一方に、機能素子４を内側に収めるような凹部を形成しておいてもよい。凹部内に機能素子４の一部を収めるようにしておくと、機能素子４を取り囲むための枠状封止部１５の高さを低く抑えることができ、機能デバイス１の低背化に有利なものとなる。
【００２６】
次に、電極７、環状の第１導体パターン６、環状の第２導体パターン９、配線導体１０、及び導体パッド１１，１４は、銅、金、パラジウム、タングステン、モリブデン、またはマンガン等の金属材料により形成される。この形成の手段としては、厚膜法、またはめっき法若しくは蒸着等の薄膜法等がある。
【００２７】
さらに、第１の材料１６及び第２の材料１７は、樹脂等の有機成分、金等の金属、錫−銀系若しくは錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、銀−ゲルマニウム系等の高融点ろう材、または酸化アルミニウム−ホウ珪酸ガラス系や酸化リチウム系等の低融点ガラス等を用いることができる。ただし、第１の材料１６の融点は、第２の材料１７の融点よりも低いという条件を満たす。
【００２８】
例えば、第１の材料１６として有機成分、第２の材料１７として金属成分を用いると、枠状封止部１５に電気を通すことが可能で、かつ水分を透過することなく、信頼性に優れた気密封止を得ることができ、より好ましい。有機成分としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、若しくはウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂、またはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、フェノール、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート、若しくはビスマレイミド等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００２９】
ここで、第１の材料１６として熱硬化性樹脂を用いると、再度の熱処理の際に機能デバイス１に熱を加えても第１の材料１６が軟化しないので、より空洞が膨張しにくくなり、好ましい。
【００３０】
また、第１の材料１６と第２の材料１７との熱膨張係数を近くすると、機能デバイス１に熱処理を加えた際の熱膨張の差によって枠状封止部１５の内部にクラックが入る可能性が低くなるため、気密信頼性が向上し、より好ましい。
【００３１】
また、第１の材料１６および第２の材料１７として、複数の種類を用いることができる。これにより、熱膨張係数等の調整が容易となる。例えば、第１の材料１６として、複数の樹脂の比率を調整し混合することにより、第２の材料１７との接合性を向上させ、かつ熱膨張係数を第２の材料１７に近づけることができ、気密信頼性をより高くすることができる。
【００３２】
接続端子１２の材料としては、金等の金属、錫−銀系若しくは錫−銀−銅系等の半田、金−錫ろう等の低融点ろう材、または銀−ゲルマニウム系等の高融点ろう材等の金属成分を用いることができる。
【００３３】
ここで、接続端子１２の材料を第２の材料１７と同じ材料にすると、機能デバイス１を製造する際に、同じ温度で溶融することから、枠状封止部１５と接続端子１２とを同時に接合できる。
【００３４】
また、機能デバイス１の導体パッド１４を、半田ボール等の実装用接合材を介して外部の電気回路に接続することにより、機能デバイス１を外部電気回路と電気的に接続することが可能である。  
【００３５】
なお、図１に示された構成例では、電極７、接続端子１２、及び導体パッド１１を、枠状封止部１０の内側に配置したが、それらを枠状封止部１０の外側に配置してもよい。
【００３６】
上記電極７、接続端子１２、及び導体パッド１１を、枠状封止部１０の内側に配置すると、電極７および接続端子１２が気密封止された状態となり、空気中の不純物による劣化、および劣化に伴う高周波信号の遅延等を抑制することができるため、接合及び高周波特性の信頼性が高くなる。
【００３７】
一方、上記電極７、接続端子１２、及び導体パッド１１を、枠状封止部１０の外側に配置すると、機能素子４と、電極７、接続端子１２、及び導体パッド１１との間の電磁気的干渉をより抑制することができる。そのため、電磁気的干渉や高周波ノイズの影響が抑制された、機能素子４の電気的、および機械的な作動の信頼性に優れた機能デバイス１を提供することができる。また、機能素子４を気密封止した後に、導体パッド１１、及び電極７と接続端子１２との接合部を容易に観察することができることから、より接合信頼性の高い機能デバイス１を提供することができる。
【００３８】
また、図示していないが、第２基板３の内部において、一端が第２基板３の第２表面８に導出され、例えば導体パッドを介して環状の第２導体パターンに電気的に接続され、他端が第２基板３の第３表面１３に導出されている、第２の配線導体を形成することも可能である。この場合、この第２の配線導体を、外部端子等を介して、外部電気回路の接地用端子等に接続することも可能である。その場合には、枠状封止部１５に基準電位を与えることにより、枠状封止部１５をシールドとして用いることもできる。
【００３９】
次に、上記機能デバイス１における機能素子４の封止方法について、図２に基づいて説明する。
【００４０】
図２は、機能デバイス１の封止方法を説明するための図であり、図２において図１と同じ部位には同じ符号を付してある。なお、図示および説明をわかりやすくするために、図２では、機能デバイス１における第１導体パターン６、第２導体パターン９、及び枠状封止部１５等の機能素子４の封止に関係する部位のみを示している。
【００４１】
まず、図２（ａ）に示すように、第１表面５に機能素子４と該機能素子４を取り囲む環状の第１導体パターン６とを有する第１基板２と、第２表面８に環状の第２導体パターン９を有する第２基板３とを準備する。
【００４２】
ここで、第１基板２が例えばシリコン基板より成る場合、第１基板２の第１表面５に酸化シリコン層を形成するとともに、フォトリソグラフィ等の微細配線加工技術等により機能素子４を形成し、さらに環状の第１導体パターン６を形成することにより、第１基板２が形成される。
【００４３】
また例えば、第２基板３が酸化アルミニウム質焼結体から成り、環状の第２導体パターン９がタングステンのメタライズ層から成る場合であれば、酸化アルミニウム、酸化珪素、または酸化カルシウム等の原料粉末を、有機樹脂およびバインダとともに混練してスラリーを得て、このスラリーをドクターブレード法、またはリップコータ法等によりシート状に成形して複数のグリーンシートを形成し、このグリーンシートの表面に、および必要に応じてグリーンシートにあらかじめ形成しておいた貫通孔内に、タングステンのメタライズペーストを印刷塗布または充填し、その後、これらのグリーンシートを積層して焼成することにより第２の基板３を形成することができる。
【００４４】
塗布する方法としては、印刷用のマスクの開口部からペーストを塗布するスクリーン印刷法、またはインクジェット若しくはディスペンサーなどのペーストを直接描画する方法等、いずれの方法も適用することができる。
【００４５】
なお、上述のグリーンシートのうち、一部のものに打ち抜き加工を施して四角形状等の開口部を形成しておき、これを一方主面側の最表層に配置し、または最表層から内部に向かって数層積層するようにして、焼成後の第２基板３の第２表面８に、機能素子４の位置に対応する凹部が形成されるようにしておいてもよい。また、Ｄ−ＲＩＥ等の微細穴加工技術を用いることにより、第１基板２の第１表面５に、凹部を形成しておいてもよい。
なお、図２（ａ）の工程では、必要に応じて、第１基板２および第２基板３に、配線導体１０、導体パッド１１、１４等が設けられる。
【００４６】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２基板３の環状の第２導体パターン９上に、第１の材料１６からなる第１粒子１８と、第１の材料１６よりも融点が高い第２の材料１７からなる第２粒子１９とを有する封止材２０を塗布する。ここで、図示していないが、導体パッド１１に、接続端子１２として同じものを塗布することもできる。
【００４７】
塗布する方法としては、第１粒子１８および第２粒子１９を、有機樹脂およびバインダとともに混練してスラリーを得て、印刷用のマスクの開口部からペーストを塗布するスクリーン印刷法、およびインクジェット若しくはディスペンサーなどのペーストを直接描画する方法等、いずれの方法も適用することができる。また、このスラリーをドクターブレード法若しくはリップコータ法等によりシート状に成形してシートを形成し、金型等で環状に打ち抜いたものを接着する方法等により形成することも可能である。
【００４８】
次に、図２（ｃ）に示すように、封止材２０を加熱し、環状の第１導体パターン６と第１粒子１８および第２粒子１９を有する封止材２０とを接触させて、第１基板２の第１表面５と第２基板３の第２表面８とを封止材２０を介して封着する。これにより、枠状封止部１５は、第２の材料１７と、空洞を埋める第１の材料１６により形成される。ここで、第１粒子１８の融点は、第２粒子１９の融点よりも低い。このように第１粒子１８の融点を第２粒子１９の融点よりも低くすることにより、封止材２０の加熱の際に、第２粒子１９が溶融する前に第１粒子１８が溶融し、粒成長する前の第２の粒子１９間の隙間を埋めるため、枠状封止部１５に含まれる空洞を第１の材料１６により埋めることができる。ここで、封着の際に第１基板２もしくは、第２基板３に圧力を加えると、第２粒子１９同士がより接触しやすくなり、第２粒子１９が粒成長しやすくなり、より低温で封着できる。
【００４９】
また、封着後、冷却することにより、第２の材料１７が固化し、その後第１の材料１６が固化することにより、空洞が第１の材料１６によって充填された第２の材料１７からなる、枠状封止部１５を備えた機能デバイス１が完成する。
【００５０】
なお、第１の材料１６が熱硬化性樹脂である場合は、上記加熱の際に、第１粒子１８が溶融後固化するため、その後第２の材料１７が固化することになる。
【００５１】
ここで、封止材２０を介した第１基板２と第２基板３との接合は、例えば、第２の材料１７が錫−銀系半田から成る場合であれば、封止材２０に、環状の第１導体パターン６が形成された第１基板２を位置合わせして載せ、これらを約２５０℃〜３００℃程度の温度のリフロー炉中で熱処理すること等により行なわれる。特に、熱処理の温度は、第２粒子１９の融点をＴ２Ｂとした場合に、０．８Ｔ２Ｂ以上にすると、第２粒子１９が粒成長して枠状封止部１５を形成することができる。すなわち、封止材２０を、第１粒子１８の融点を経て、０．８Ｔ２Ｂ以上の温度まで加熱することにより、空洞が第１の材料１６によって充填された第２の材料１７からなる枠状封止部１５を形成することができる。ここで、第１粒子１８の融点をＴ１Ｂとすると、Ｔ１Ｂ＜０．８Ｔ２Ｂが成り立つ。
【００５２】
また、第１の材料１６の沸点をＴ１Ｆ（Ｔ２Ｂ＜Ｔ１Ｆ）とすると、上記熱処理を、０．８Ｔ２Ｂ乃至０．８Ｔ１Ｆの範囲で行うとよい。この温度範囲で行うと、圧着の際に、第２の材料１７が粒成長して枠状封止部１５を形成する一方で、第１の材料１６が沸騰、膨張することによる第２の材料１７の飛散の発生を抑制することができる。ここで、第１の材料１６が、前述の熱硬化性樹脂であれば、加熱により溶融後固化するため、上記Ｔ１Ｆが上がり、温度範囲が広くなることから、より好ましい。なお、図示していないが、第１導体パターン６と封止材２０とを接触させる際に、電極７と導体パッド１１上に配置された接続端子１２とを接触させ、その後圧着してもよい。
【００５３】
また、第１粒子１８の大きさおよび封止材２０中の第１粒子１８の比率等を調整することにより、枠状封止部１５に含まれる第１の材料１６で充填された空洞の大きさおよび比率を調整することも可能である。第１粒子１８の封止材２０中の比率が、０．１乃至５０％であれば、枠状封止部１５に含まれる空洞を十分に充填でき、かつ第２の材料が金属成分である場合、第１導体パターン６と第２導体パターン９を電気的に接続でき、より好ましい。
【００５４】
また、第２粒子１９の大きさに広い分布を持たせると、第２粒子１９の溶融による収縮がより緩やかになり、圧着する際の熱処理の温度の制御がより容易になることから、好ましい。特に、第２粒子１９の粒径が１乃至５０μｍの範囲にあれば、より好ましい。
【００５５】
また、図２（ｃ）の工程において、枠状封止部１５と同じ高さとなるようにして、接続端子１２が形成されていれば、枠状封止部１５を第１基板２に接合するときに、導体パッド１１と電極７とをより容易に接続することができ、好ましい。
【００５６】
枠状封止部１５の高さを接続端子１２の高さと同じとする方法としては、例えば、接続端子となる錫−銀半田等の材料を溶融させて導体パッド１１上に形成する際に、その上面を封止材２０と同じ高さとなるようにしてセラミックス製の治具等で押さえておく等の方法が可能である。
【００５７】
また、第１基板２の第１表面５、第２基板３の６第２表面８の少なくとも一面に、封止材２０および接続端子１２を形成し、圧着する前に熱処理を行ってもよい。この場合、封止材２０および接続端子１２に含まれる低沸点成分およびダスト等を、熱処理により除去することができる。ここで、第１表面５または第２表面８に対する封止材２０の形成は、上記リフロー法又はシーム溶接、若しくは電子ビーム溶接等の溶接法により行なうことができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態による機能デバイスの一例を示す断面図である。図３において図１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。本実施の形態による機能デバイス２１の構成が、第１の実施の形態による機能デバイス１の構成と異なる点は、枠状封止部１５の封止空間Ｓ側の表面（以下、「内表面」ともいう。）、接続端子１２の表面、および枠状封止部１５より内側の第１表面５および第２表面８が第１の材料１６で覆われている点である。
【００５９】
このように、枠状封止部１５の内表面の少なくとも一部を、第１の材料１６で覆うことにより、気密封止後に機能デバイス１に熱が加わった場合に、枠状封止部１５の空洞の膨張をより抑えることができることから、枠状封止部１５を形成する第２の材料１７の飛散をより抑制することができる。
【００６０】
また、接続端子１２の表面の少なくとも一部を第１の材料１６によって覆うことにより、気密封止後に機能デバイス１に熱が加わっても、接続端子１２の空洞の膨張をより抑えることができ、接続端子１２からの第２の材料１７飛散をより抑制することができる。
【００６１】
さらに、第２基板３の第２表面８を、第１の材料１６で覆うことにより、第１表面５および第２表面８からの脱粒を抑えることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態による機能デバイス２１は、第１の実施の形態による機能デバイス１と同様の方法で製造することができる。すなわち、図２（ｃ）において、封止材２０に第１基板２の第１導体パターン６を合わせて熱処理する場合、第１粒子１８が溶融して、その一部が第１基板２および第２基板３の表面まで溶け出すことにより、枠状封止部１５の内表面、および第２基板３の第２表面８の少なくとも一部が第１の材料１６で覆われる。また、第１粒子１８の溶け出す量が多ければ、接続端子１２の表面を覆う場合もある。
【００６３】
また、接続端子１２も枠状封止部１５と同一の材料で形成されていた場合、第１粒子１８が溶融して、その一部が第１基板２および第２基板３の表面まで溶け出すことにより、枠状封止部１５の内表面、第２基板３の第２表面８の少なくとも一部が第１の材料１６で覆われる。また、第１粒子１８の溶け出す量が多ければ、枠状封止部１５の内表面を覆う場合もある。
【００６４】
このように、枠状封止部１５、接続端子１２、第１表面５および第２表面８の少なくとも一部が第１の材料１６で覆われるような構成を実現するためには、第１粒子１８と第２粒子１９の融点の差を大きくするとよい。具体的には、第１粒子１８と第２粒子１９の融点の差が、２０℃以上であればよい。このような材料の組み合わせの例としては、第１粒子１８としてのポリスチレン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、フッ素樹脂、またはエポキシ樹脂と第２粒子１９としての金、錫−銀、錫−銀−銅系等の半田や、金−錫ろう、または銀−ゲルマニウムろう材がある。このように、第１粒子１８と第２粒子１９の融点の差を大きくすると、第１の材料１６が溶融し、封止空間内へ流れ出てから、第２の材料１７が溶融するため、枠状封止部、接続端子、第１表面５および第２表面８の少なくとも一部が第１の材料１６で覆われた構成をより容易に製造することができる。
【００６５】
また、枠状封止部１５に含まれる第１の材料１６が、第１導体パターン６または第２導体パターン９との接続部分に形成されると、より第１導体パターン６と枠状封止部１５または第２導体パターン９と枠状封止部１５の接続部分の接合信頼性が向上し、好ましい。
【００６６】
枠状封止部１５の内表面に形成される第１の材料１６の厚みは、枠状封止部１５と第１基板２との接続部、および枠状封止部１５と第２基板３との接続部における厚みが他の部位よりも厚い方が好ましい。これにより、枠状封止部１５の第２の材料１７の飛散を抑制し、かつ、より封止信頼性が向上させることができる。
【００６７】
また、圧着する前に、封止材２０の内表面、第１表面５、および第２表面に第１の材料１６を形成することも可能である。この場合、形成する方法としては、第１粒子１８と、樹脂や有機溶剤とともに混練したものを直接描画するインクジェットやディスペンサーなどの方法等を適用することができる。ここで、塗布した後、圧着する前に熱処理を行うことにより、第１の材料１６を形成してもよい。この場合、上記樹脂および有機溶剤の低沸点成分およびダスト等を、熱処理により除去することができ、好ましい。
【００６８】
また、第１基板２の第１表面５、および第２基板３の６第２表面８の少なくとも一面に、第１の材料１６が表面に形成された封止材２０および接続端子１２を設けた場合、圧着する前に、枠状封止部１５の表面を研磨して枠状封止部１５と接続端子１２との高さを揃えてもよい。この場合、第２の材料が金属成分であれば、枠状封止部１５の表面に、第２の材料１７が露出することになり、圧着後、第１導体パターン６と第２導体パターン９を電気的に接続できることから、より好ましい。
【００６９】
また、機能デバイス１により気密信頼性が要求される場合、上記方法により、枠状封止部１５の封止空間Ｓとは反対側の表面（以下、「外表面」ともいう。）に第１の材料１６を形成してもよい。この場合、第１の材料１６により枠状封止部１５を補助するため、気密信頼性を向上させることができる。なお、第１の材料１６が樹脂成分である場合、大気中の水分量により樹脂が膨張、収縮することにより応力が発生し、その結果、機能デバイス１に反りが発生する可能性があるため、枠状封止部１５の外表面に形成する第１の材料１６の厚み等を考慮する必要がある。概ね、第１の材料１６の厚みをＡ１、第２の材料１７の厚みをＡ２とすると、Ａ１／Ａ２が０．３以下であれば、大きな問題はないと考えられる。
【００７０】
ここで、枠状封止部１５をX線等を用いた透過画像検査を行うことにより、枠状封止部１５に含まれる第１の材料１６の状態を検査することができる。上記製造方法により形成された枠状封止部１５に含まれる第１の材料１６の形状は、球状、棒状、楕円形状、多角形状、若しくは星状等の種々の形状を有する。ここで、第１の材料１６の形状は、第１粒子１８、もしくは第２粒子１９の大きさや形状、または上記圧着する際の温度、圧力等の調整により、種々の形状に調整することも可能である。
【００７１】
また、上述の機能デバイス１，２１によれば、配線導体１０が、第２基板３の内部に形成されていることから、配線導体１０により第２基板３の内部にインダクタ等の機能部品を形成することもでき、高周波信号に対応できる。
【００７２】
また、上述の説明では、配線導体１０が第２基板３の内部に設けられていたが、その一端が第２基板３の第２表面８に位置していれば、少なくとも一部が第２基板３の表面に設けられていてもよい。
【００７３】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば、種々の変形は可能である。
【００７４】
例えば、上述の実施の形態の例では一つの機能デバイス１，２１内に一つの機能素子４を気密封止したが、一つの機能デバイス１，２１内に複数の機能素子４を気密封止してもよい。
【００７５】
また、配線導体１０の外部電気回路への電気的な接続は、外部端子として半田ボールを介して行なうものに限らず、リード端子や導電性接着剤等を介して行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による機能デバイスの構成例を示す（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による機能デバイスの封止方法の一例を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による機能デバイスの構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１：機能デバイス
２：第１基板
３：第２基板 
４：機能素子
５：第１表面
６：第１導体パターン
７：電極
８：第２表面
９：第２導体パターン 
１０：配線導体
１１，１４：導体パッド
１２：接続端子
１３：第３表面
１５：枠状封止部
１６：第１の材料
１７：第２の材料
１８：第１粒子
１９：第２粒子
【図１】
2009289952.tif 000003
【図２】
2009289952.tif 000004
【図３】
2009289952.tif 000005