[发明专利]中空封装器件及其制造方法

说明书

通过金属膏的图案化在第1基板(1)的主面同时形成凸块(4)和环状的封装框(3)。在第2基板(5)的主面形成具有比封装框(3)的宽度窄的宽度的环状的凸部(8)。使基板(1)的主面和第2基板(5)的主面相对而进行对准，将封装框(3)和凸部(8)接合，并且将凸块(4)与第2基板(5)电接合。凸部(8)的高度是接合后的基板(1)和第2基板(5)的间隔的0.4～0.7倍。

技术领域

本发明涉及在2张基板间具有中空的中空封装器件及其制造方法。

背景技术

存在如下安装方法，即，为了提高可靠性和特性，在相对的基板间形成中空部而对半导体器件或者MEMS(Micro Electric Mechanical Systems)器件进行中空封装(例如，参照专利文献1、2)。就以往的器件而言，通过封装框对2个基板进行接合而形成气密中空部，从下侧的基板的电路向上侧的基板侧引出电极(例如，参照专利文献1)。在通过晶片工艺制作该构造的情况下，通过金属膏的图案化同时形成凸块和封装框，集中进行接合。该方法能够通过晶片级芯片规模封装(WLCSP)集中制作大量的器件，因此，生产效率高，近年来使用越发广泛。

但是，金属膏的图案化的精度差，难以精细地对图案的宽度进行控制。因此，接合图案的面积会变大，接合时的压力(将总负载除以图案面积而得到的值)不足，因此，存在封装性不够的问题。例如，在通过Au金属膏进行气密封装的情况下，作为接合时的压力需要大于或等于100MPa。在以4英寸晶片同时封装出5000个芯片的情况下，如果将封装框的宽度设为20μm，则封装框的图案面积大约是10％。如果以该条件进行计算，则为了确保接合压力100MPa，需要每个晶片78.5kN的负载。但是，在已有的加压装置中60kN左右是极限，因此，不能得到气密封装性。作为该问题的解决对策，存在在与封装框接合的部分设置环状的凸部而使压力集中的方法(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2014－22699号公报

专利文献2：日本特开2003－188294号公报

专利文献3：日本特开2016－197664号公报

发明内容

但是，如果将在与封装框接合的部分设置凸部的方法应用于使用了凸块的情况，则存在向凸块的负载分散，因此，气密性变差的问题。例如，如果从4英寸晶片以相同尺寸制作5000个芯片，在各芯片需要6个φ100μm的凸块，则凸块的图案面积大约为12％。如果以该条件进行计算，则即使在与封装框接合的部分设置了凸部，为了以100MPa进行加压，仅就凸块图案而言就需要94.2kN的负载。因此，依靠最大60kN的已有的加压装置，不能得到气密封装性。

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到能够通过凸块将基板间电连接并且使封装性提高的中空封装器件以及其制造方法。

本发明涉及的中空封装器件的制造方法的特征在于，具备以下工序：通过金属膏的图案化在第1基板的主面同时形成凸块和环状的封装框；在第2基板的主面形成具有比所述封装框的宽度窄的宽度的环状的凸部；以及使所述第1基板的所述主面和所述第2基板的所述主面相对而进行对准，将所述封装框和所述凸部接合，并且将所述凸块与所述第2基板电接合，所述凸部的高度是接合后的所述第1基板和所述第2基板的间隔的0.4～0.7倍。

发明的效果

在本发明中，能够通过凸块将基板间电连接。在接合时能够不对封装框的整个图案面积施加高压，而是对凸部的部分选择性地施加高压，因此能够施加高负载。凸部的高度是接合后的第1基板和第2基板的间隔的0.4～0.7倍。由此，在凸部的正下方，封装框的金属膏能够金属块化而使封装性提高。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的中空封装器件的制造方法的俯视图。

图2是表示本发明的实施方式1涉及的中空封装器件的制造方法的剖面图。