３次元モジュール
【課題】ＭＥＭＳ等の機能素子への影響を抑えることができる小型な３次元モジュールを提供する。
【解決手段】電極基板３０と駆動基板４０を接合させる基板間接合部材２１は、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を有し、導電性応力吸収部材４６は、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反って駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形し、応力吸収接合部材６０は、電極基板３０と駆動基板４０を機械的に接合する。
【解決手段】電極基板３０と駆動基板４０を接合させる基板間接合部材２１は、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を有し、導電性応力吸収部材４６は、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反って駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形し、応力吸収接合部材６０は、電極基板３０と駆動基板４０を機械的に接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ等の機能素子を実装した３次元モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）等の機能素子を実装したマルチチップモジュールは、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１について、図１１を参照して簡単に説明する。チップ上のデバイス（積層ＤＲＡＭ部Ａ、微細受動素子部Ｂ、ＤＳＰ部Ｃ及びセンサＭＥＭＳ部Ｄ）が表面に実装された第１基板１３１〜第４基板１３４を積層状態に接合して構成され、これら基板には、表裏に貫通して一端がデバイスもしくは多層の配線と接続された貫通配線１３５が設けられていると共に、下層全ての基板に実装されたデバイスの実装領域に対応して挿通孔１３６が設けられている。
【０００３】
このマルチチップモジュールは、複数のデバイス間の配線構造を容易に、かつ実装デバイスへの影響を抑えて構築されている。
【特許文献１】特開２００６−１７３４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このマルチチップモジュールは、図１１に示すようにチップ上のデバイスが表面に実装された複数の基板を積層状態に接合して構成されている。また下層の全ての基板には、実装されたデバイスの実装領域に対応して挿通孔、又は切欠き領域が設けられている。これら積層構造や、挿通孔又は切欠き領域は、一方の基板の振動等が他方の基板に影響することや、例えば基板が反ったり歪んだ際に生じる応力等を抑えるために設けられている。このように積層している複数の基板と、各基板間に挿通孔、又は切欠き領域がマルチチップモジュールに配置されるため、マルチチップモジュール全体の実装面積が少なくとも平面方向に大きくなり、モジュールを小型化することが困難である。
【０００５】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、ＭＥＭＳ等の機能素子への影響を抑えることができる小型な３次元モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、目的を達成するために、機能素子を実装した第１の基板と、他の部品を実装した第２の基板と、を重なるように３次元に積層接合し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的、且つ機械的に接合させる３次元モジュールであって、前記第１の基板と前記第２の基板の間に介在し、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させる基板間接合部材は、弾性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を機械的に接合させる応力吸収接合部材と、導電性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的に接続させつつ所望の方向に変形可能な導電性応力吸収部材と、を具備することを特徴とする３次元モジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＭＥＭＳ等の機能素子への影響を抑えることができる小型な３次元モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図４を参照して第１の実施形態について説明する。
図１に示すように第１の部材であるマイクロミラーチップ１０は、略中央に配置されている開口部１１を有するミラー支持部１２と、開口部１１に配置され、ミラー支持部１２に接続支持される機能素子である可動ミラー部１４と、ミラー支持部１２と可動ミラー部１４を機械的、且つ連続的に接続している支持本体部であるヒンジ部１３を有している。
【０００９】
ミラー支持部１２は、略平面であり、例えば矩形形状を有し、開口部１１においてヒンジ部１３によって可動ミラー部１４を支持するミラー支持部材である。開口部１１は、ミラー支持部１２の外形と相似する形状、または矩形形状を有していることが好適である。可動ミラー部１４は、後述する静電引力によってヒンジ部１３を支点として可動する（傾く）。
【００１０】
ミラー支持部１２と可動ミラー部１４とヒンジ部１３は、可動ミラー部１４がヒンジ部１３を支点として可動するため、例えば略１０μｍ〜略２０μｍという非常に薄い厚みを有している。
【００１１】
図２や図３に示すようにマイクロミラーチップ１０は、接合部材２０を介して電極基板３０と接合し、厚み方向にて電極基板３０に積層している。図３に示すようにミラー支持部１２と電極基板３０の間隔は、接合部材２０によって所望に保持される。接合部材２０は、導電性を有するハンダやＡｕ等である。
【００１２】
図２に示すように３次元モジュール１には、図１に示すマイクロミラーチップ１０と、電極基板３０と、第２の基板である駆動基板４０と、が厚み方向に並べられ３次元に積層接合しており、それぞれが電気的且つ機械的に接続されている。マイクロミラーチップ１０と、電極基板３０と、駆動基板４０において、互いに向かい合う面は、平面である。
【００１３】
図２に示すように電極基板３０の表面３０ａには、駆動電極３１と接合電極３２が設けられている。また図３に示すように電極基板３０の裏面３０ｂには裏面接合電極３３が設けられ、電極基板３０には貫通電極３４が電極基板３０の厚み方向に貫通している。駆動電極３１は、可動ミラー部１４と対向し、可動ミラー部１４を可動させる静電引力を可動ミラー部１４に加える。接合電極３２は、接合部材２０と電気的且つ機械的に接合し、また貫通電極３４を介して裏面接合電極３３と電気的に接続している。
【００１４】
接合部材２０はミラー支持部１２と接合電極３２と接合することで、マイクロミラーチップ１０は電極基板３０と積層接合する。
【００１５】
また電極基板３０と駆動基板４０の間には、電極基板３０と駆動基板４０を積層接合させる基板間接合部材２１が介在している。基板間接合部材２１は、後述する導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を有している。
図２と図３に示すように駆動基板４０には、裏面接合電極３３と対向するように接合電極４１が配置されている。接合電極４１には、３次元モジュール１の駆動を制御する例えばＩＣ４２といった機能素子以外の他の部品がバンプ４３を介して実装されている。ＩＣ４２は、周囲を例えば樹脂などの封止材４４によって補強されている。また接合電極４１は、駆動基板４０を駆動基板４０の厚み方向に貫通している貫通電極４５と接合している。
【００１６】
導電性応力吸収部材４６は、導電性を有し、接合電極４１と裏面接合電極３３の間に設けられ、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反ったり歪み、反りや歪みにより駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形可能である。
【００１７】
導電性応力吸収部材４６は、応力吸収部４８と、導電性固定部材５０を有している。
応力吸収部４８は、先端４８ａを超音波振動によって接合電極４１と金属接合させ、一部であり所望する部位（例えば中端４８ｂ）を湾曲させ、基端４８ｃを所望する部位（例えば先端４８ａ）と金属接合させることでリング形状を形成しており、例えばＡｕ線等で形成される配線部材である。
【００１８】
詳細には、先端４８ａが接合電極４１と金属接合することで、先端４８ａの一部である突起部５１が形成される。上述した基端４８ｃは、この突起部５１と金属接合する。中端４８ｂは、３次元モジュール１の平面方向に湾曲している湾曲部となる。このように形成された応力吸収部４８は、駆動基板４０に応力が生じた際、中端４８ｂを湾曲させて、所望する方向に変形し、応力を吸収する。なお突起部５１は、導電性応力吸収部材４６（応力吸収部４８）の一部である。また応力吸収部４８がリング形状を形成し、中端４８ｂが湾曲するならば、基端４８ｃは例えば中端４８ｂといった応力吸収部４８の所望する部位と金属接合しても良い。
【００１９】
導電性応力吸収部材４６は１つの接合電極４１に１つ配置される。また導電性応力吸収部材４６は、ＩＣ４２の周囲に近接配置されることが好適である。
【００２０】
また導電性固定部材５０は、図３に示すように電極基板３０側に近接する応力吸収部４８の先端（例えば中端４８ｂ）と裏面接合電極３３を電気的に接続させることで、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させる。導電性固定部材５０は、導電性接着剤等からなる。なお導電性固定部材５０は、応力吸収部４８の電極基板３０側に位置する先端と裏面接合電極３３を電気的に接続させているが、これに限定される必要はなく、中端４８ｂが湾曲できれば、応力吸収部４８の所望する部位と裏面接合電極３３を電気的に接続させてもよい。
【００２１】
また応力吸収接合部材６０は、駆動基板４０の外周に配置され、ポリイミドなどの弾性を有し、裏面３０ｂと機械的に接合することで、電極基板３０と駆動基板４０を機械的に接合させる。また応力吸収接合部材６０は、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反ったり歪み、反りや歪みにより駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形可能である。
【００２２】
応力吸収接合部材６０は、図２に示すように矩形形状を有する弾性体であり、図３に示すように裏面接合電極３３と接合電極４１とＩＣ４２と導電性応力吸収部材４６と突起部５１等を囲っている。応力吸収接合部材６０は、電極基板３０と駆動基板４０と略同一、または上述したように裏面接合電極３３と接合電極４１とＩＣ４２と導電性応力吸収部材４６と突起部５１等を囲っていれば電極基板３０と駆動基板４０よりも小さくてもよく、またＩＣ４２の周囲に近接してもよい。また応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材４６と略同じ高さを有している。
【００２３】
応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材４６と同一基板（図１に示す駆動基板４０）上に配置される。
【００２４】
なお可動ミラー部１４は、ミラー支持部１２に設置でき、所望のミラー駆動特性を得ることができれば１つに限定する必要はなく、直線（列）状に配設されてもよい。もちろん可動ミラー部１４は、複数の列状に配置されても良い。また可動ミラー部１４は図１に示す方向とは直交する方向に傾いてもよい。また図１に示す方向に傾く可動ミラー部１４と、図１に示す方向と直交する方向に傾く可動ミラー部１４が組み合わさっても良い。このように可動ミラー部１４の傾き方向は限定されない。
【００２５】
また図２に示すようにマイクロミラーチップ１０は４つの接合部材２０によって電極基板３０と接合し、その際、接合部材２０は可動ミラー部１４の周辺に配置され、接合部材２０に対応するように接合電極３２と貫通電極３４と裏面接合電極３３と導電性固定部材５０と導電性応力吸収部材４６等が設けられている。しかしながら、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０が接合し、電極基板３０と駆動基板４０が接合し、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０が例えば駆動基板４０に生じる応力を吸収するのであれば、接合部材２０と接合電極３２と貫通電極３４と裏面接合電極３３と導電性固定部材５０と導電性応力吸収部材４６等の数や配置は限定される必要はない。
【００２６】
また導電性応力吸収部材４６は、ＩＣ４２の周辺に４つ配置されているが、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０に生じる応力を吸収するのであれば、導電性応力吸収部材４６の配置や数は限定されない。
【００２７】
次に本実施形態の作用について説明する。
マイクロミラーチップ１０は、接合部材２０によって電極基板３０と積層接合する。
ＩＣ４２は、バンプ４３によって接合電極４１に実装され、周囲を封止材４４によって補強される。
【００２８】
先端４８ａが超音波振動によって接合電極４１と金属接合すると、金属接合により接合電極４１に突起部５１が形成される。次に中端４８ｂが３次元モジュール１の平面方向に湾曲している状態で、基端４８ｃは超音波振動によって突起部５１と金属接合する。これにより図３に示すようなリング形状の導電性応力吸収部材４６が形成される。このように１つの導電性応力吸収部材４６は、接合電極４１に１つ配置される。
【００２９】
また応力吸収接合部材６０が裏面接合電極３３と接合電極４１とＩＣ４２と導電性応力吸収部材４６と突起部５１等を囲うように駆動基板４０の外周に配置され、裏面３０ｂと接合する。また中端４８ｂが導電性固定部材５０によって裏面接合電極３３と接合する。これにより駆動基板４０と電極基板３０が電気的且つ機械的に接合する。よってマイクロミラーチップ１０と駆動基板４０と電極基板３０が積層状態で接合し、図３に示すような３次元モジュール１が形成される。
【００３０】
３次元モジュール１が実装されている際、または実装された後において、図４に示すように例えば駆動基板４０が外力等によって反った際、一般に応力が駆動基板４０に生じ、この応力は電極基板３０に伝達される。しかしながら導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０は、反り量に応じて所望する方向に変形し、応力を吸収し、電極基板３０に応力が伝達されることを防止（抑制）する。
【００３１】
よって可動ミラー部１４と駆動電極３１の間隔は、接合部材２０によって所望に保持される状態を維持する。これによりマイクロミラーチップ１０と電極基板３０は所望の間隔を維持し、３次元モジュール１は、所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持する。なおこの間隔は接合部材２０によって所望に調整されるため、３次元モジュール１は間隔に応じて所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持することになる。
【００３２】
このように本実施形態は、同一基板（図１に示す駆動基板４０）上に、且つＩＣ４２の近接する周囲に、駆動基板４０に生じた応力を吸収するために所望する方向に変形可能な導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を配置し、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０によって電極基板３０と駆動基板４０を接合させている。また本実施形態は、１つ導電性応力吸収部材４６に対して接合電極４１が１つでよく、接合電極４１（導電性応力吸収部材４６）間や導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０の間には切欠きや挿通孔などを設けていない。
【００３３】
よって本実施形態は、駆動基板４０を平面方向に小さくすることができる。これにより本実施形態は、３次元モジュール１の平面方向における実装面積を小さくすることができ、３次元モジュール１を小型にすることができる。
【００３４】
また本実施形態は、導電性応力吸収部材４６をＩＣ４２に近接配置させることで、駆動基板４０を小型化することができ、３次元モジュール１を小型にすることができる。
【００３５】
また本実施形態は、駆動基板４０が反り、応力が駆動基板４０に生じた際、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を反り量に応じて変形させ、応力を吸収させ、電極基板３０に応力が伝達されることを防止することができる。よって本実施形態は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間隔を所望に維持でき、可動ミラー部１４への応力による影響を抑えることができ、３次元モジュール１の所望な性能と形状を維持することができる。
【００３６】
次に図５乃至図７を参照して第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
駆動基板４０には、図５に示すように１対の接合電極７０ａ，７０ｂがＩＣ４２の周辺に４組設けられている。接合電極７０ａ，７０ｂは、後述する突起部３３ａと対向する位置を通る延長線上に配置されている。
【００３８】
図６に示すように各組の一方の接合電極７０ａには、第１の実施形態と同様に３次元モジュール１の駆動を制御するＩＣ４２がバンプ４３を介して実装されている。また各組の接合電極７０ａは、駆動基板４０を駆動基板４０の厚み方向に貫通している貫通電極４５と接合している。
【００３９】
本実施形態における導電性応力吸収部材７１は、導電性応力吸収部材４６と同様であり、接合電極７０ａ，７０ｂと裏面接合電極３３の間に設けられ、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反ったり歪み、反りや歪みにより駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形可能である。また導電性応力吸収部材７１は、接合電極７０ａ，７０ｂと突起部３３ａを接続する。
【００４０】
導電性応力吸収部材７１は、応力吸収部７２と、突起部３３ａと、導電性固定部７３を有している。
応力吸収部７２は、先端７２ａを超音波振動によって例えば接合電極７０ａと金属接合させ、一部であり所望する部位（例えば中端７２ｂ）を湾曲させ、基端７２ｃを超音波振動によって例えば接合電極７０ｂと金属接合させる。応力吸収部７２は、例えばＡｕ線等で形成される配線部材である。
【００４１】
詳細には、先端７２ａが超音波振動によって接合電極７０ａと金属接合することで、突起部７４ａが形成される。また接合電極７０ｂには、突起部７４ｂが予め形成されている。基端７２ｃは、超音波振動によって突起部７４ｂと金属接合する。中端７２ｂは、３次元モジュール１の厚み方向に湾曲している湾曲部となり、駆動基板４０には接しておらず、突起部７４ａ，７４ｂによって高さ位置を調整されている。このように形成された応力吸収部７２は、中端７２ｂが湾曲するため、所望する方向に変形可能である。また中端７２ｂが３次元モジュール１の厚み方向に湾曲しているため、応力吸収部７２の高さは第１の実施形態における導電性応力吸収部材４６の高さに比べて低い。なお突起部７４ａ，７４ｂは、導電性応力吸収部材７１（応力吸収部７２）の一部である。
【００４２】
突起部３３ａは、図６に示すように例えばＡｕやはんだ等の金属であり、中端７２ｂに対向するように裏面接合電極３３に設けられている部材である。
【００４３】
導電性固定部７３は、突起部３３ａと中端７２ｂを電気的に接続させる。導電性固定部７３は、導電性接着剤等からなる。なお導電性固定部７３は、突起部３３ａと中端７２ｂを電気的に接続させているが、これに限定する必要はなく、中端７２ｂが湾曲できれば、応力吸収部７２の所望する部位と突起部３３ａを電気的に接続させてもよい。
【００４４】
また駆動基板４０の外周には、ポリイミドなどの弾性を有し、裏面３０ｂと機械的に接合することで、電極基板３０と駆動基板４０を機械的に接合し、電極基板３０と駆動基板４０に生じる応力を吸収するために所望する方向に変形可能な応力吸収接合部材６０が配置されている。応力吸収接合部材６０は、矩形形状を有し、裏面接合電極３３とＩＣ４２と接合電極７０ａ，７０ｂと導電性応力吸収部材７１と突起部３３ａ，７４ａ，７４ｂ等を囲っている。応力吸収接合部材６０は、これらを囲っていれば電極基板３０と駆動基板４０よりも小さく、またＩＣ４２の周囲に近接してもよい。また応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材７１と略同じ高さを有し、駆動基板４０に実装される部品の高さに規制される。
【００４５】
応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材７１と同一基板（図５に示す駆動基板４０）上に配置される。
【００４６】
次に本実施形態の作用について説明する。
第１の実施形態と同様にマイクロミラーチップ１０は、接合部材２０によって電極基板３０と積層接合する。
ＩＣ４２は、バンプ４３によって駆動基板４０に配置されている接合電極４１に実装され、周囲を封止材４４によって補強される。
【００４７】
先端７２ａが超音波振動によって接合電極７０ａと金属接合すると、金属接合により突起部７４ａが形成される。次に中端７２ｂが３次元モジュール１の厚み方向に湾曲している状態で、基端７２ｃは超音波振動によって突起部７４ｂと金属接合する。
【００４８】
また応力吸収接合部材６０が裏面接合電極３３とＩＣ４２と接合電極７０ａ，７０ｂと導電性応力吸収部材７１と突起部３３ａ，７４ａ，７４ｂ等を囲うように駆動基板４０の外周に配置され、裏面３０ｂと接合する。またその際、中端７２ｂは導電性固定部７３によって突起部３３ａと接合する。これにより駆動基板４０と電極基板３０が電気的且つ機械的に接合する。よってマイクロミラーチップ１０と駆動基板４０と電極基板３０が積層状態で接合し、図６に示すような３次元モジュール１が形成される。
【００４９】
３次元モジュール１が実装されている際、または実装された後において、図７に示すように例えば駆動基板４０が外力等によって反った際、一般に応力が駆動基板４０に生じ、この応力は電極基板３０に伝達される。しかしながら導電性応力吸収部材７１と応力吸収接合部材６０は、反り量に応じて所望する方向に変形し、応力を吸収し、電極基板３０に応力が伝達されることを防止する。
【００５０】
よって第１の実施形態と同様にミラー支持部１２と電極基板３０の間隔は、接合部材２０によって所望に保持される状態を維持する。これによりマイクロミラーチップ１０と電極基板３０は所望の間隔を維持し、３次元モジュール１は、所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持する。なおこの間隔は接合部材２０によって所望に調整されるため、３次元モジュール１は間隔に応じて所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持することになる。
【００５１】
このように本実施形態は、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態は、応力吸収部７２を例えばＡｕ線等で形成される配線部材とし、中端７２ｂを３次元モジュール１の厚み方向に湾曲させている。よって本実施形態は、導電性応力吸収部材７１の高さを低くすることができるため、電極基板３０と駆動基板４０の間の間隔を小さくすることができる。つまり本実施形態は、３次元モジュール１の厚みを押えることができ、３次元モジュール１を薄くすることができる。
【００５２】
また本実施形態は、突起部７４ａ，７４ｂによって中端７２ｂの高さ位置を調整しているが、中端７２ｂを駆動基板４０に接触させず、中端７２ｂを突起部３３ａに接触でき、高さ位置を調整できるのであれば、突起部７４ａ，７４ｂのどちらかは形成されていなくても良い。
【００５３】
次に第２の実施形態の変形例について図８乃至図１０を参照して説明する。なお図９では接合部材２０や接合電極３２等の一部の図示を省略している。
第２の実施形態の導電性応力吸収部材７１は、応力吸収部７２と突起部３３ａと導電性固定部７３を有しているがこれに限定する必要はない。
【００５４】
本変形例における導電性応力吸収部材７１は、応力吸収部７２と、導電性固定部７３と、応力吸収部７２と相似な形状を有し、応力吸収部７２と対向し、且つ交差する応力吸収部８０からなっている。
【００５５】
裏面３０ｂには、図９に示すように１対の裏面接合電極８１ａ，８１ｂが駆動電極３１の周辺に４組設けられている。
【００５６】
各組の一方の裏面接合電極８１ａは、貫通電極３４を介して接合電極３２と電気的に接続している。裏面接合電極８１ｂには、突起部８２ｂが予め形成されている。
【００５７】
応力吸収部８０は、先端８０ａを超音波振動によって例えば裏面接合電極８１ａと金属接合させ、一部であり所望する部位（例えば中端８０ｂ）を湾曲させ、基端８０ｃを超音波振動によって例えば裏面接合電極８１ｂと金属接合させる。応力吸収部８０は、例えばＡｕ線等で形成される配線部材である。
【００５８】
詳細には、先端８０ａが超音波振動によって裏面接合電極８１ａと金属接合することで、突起部８２ａが形成される。基端８０ｃは、超音波振動によって突起部８２ｂと金属接合する。中端８０ｂは、３次元モジュール１の厚み方向に湾曲している湾曲部となり、電極基板３０と駆動基板４０には接しておらず、突起部８２ａ，８２ｂによって高さ位置を調整されている。このように形成された応力吸収部８０は、中端８０ｂが湾曲するため、所望する方向に変形可能である。また中端８０ｂが３次元モジュール１の厚み方向に湾曲しているため、応力吸収部８０の高さは第１の実施形態における導電性応力吸収部材４６の高さに比べて低い。
【００５９】
応力吸収部７２と応力吸収部８０は、交差しているため、例えば中端８０ｂは中端７２ｂと当接する。中端８０ｂと中端７２ｂが交差する交差点７５において、導電性固定部７３は、応力吸収部７２と応力吸収部８０を電気的に接続させる。導電性固定部７３は、導電性接着剤等からなる。
【００６０】
これにより本変形例は、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本変形例は、応力吸収部７２と応力吸収部８０を交差させているため、電極基板３０と駆動基板４０を容易に接続することができる。
【００６１】
本発明は、上記実施形態と変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態のマイクロミラーチップの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態の３次元モジュールの分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す３次元モジュールをＡ−Ａ線断面から見た図であり、詳細には３次元モジュールにおける接合断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の３次元モジュールの基板反り発生時の接合断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態の３次元モジュールの分解斜視図である。
【図６】図６は、図５に示す３次元モジュールをＢ−Ｂ線断面から見た図であり、詳細には３次元モジュールにおける接合断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態の３次元モジュールの基板反り発生時の接合断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態における変形例の３次元モジュールの分解斜視図である。
【図９】図９は、応力吸収部と導電性固定部と応力吸収部８０の配置を示す図である。
【図１０】図１０は、図８に示す３次元モジュールをＣ−Ｃ線断面から見た図であり、詳細には３次元モジュールにおける接合断面図である。
【図１１】図１１は、従来の一実施形態のマルチチップモジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…３次元モジュール、１０…マイクロミラーチップ、１１…開口部、１２…ミラー支持部、１３…ヒンジ部、１４…可動ミラー部、２０…接合部材、２１…基板間接合部材、３０…電極基板、３１…駆動電極、３２…接合電極、３３…裏面接合電極、３３ａ…突起部、３４…貫通電極、４０…駆動基板、４１…接合電極、４２…ＩＣ、４３…バンプ、４４…封止材、４５…貫通電極、４６…導電性応力吸収部材、４８…応力吸収部、５０…導電性固定部材、５１…突起部、６０…応力吸収接合部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ等の機能素子を実装した３次元モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）等の機能素子を実装したマルチチップモジュールは、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１について、図１１を参照して簡単に説明する。チップ上のデバイス（積層ＤＲＡＭ部Ａ、微細受動素子部Ｂ、ＤＳＰ部Ｃ及びセンサＭＥＭＳ部Ｄ）が表面に実装された第１基板１３１〜第４基板１３４を積層状態に接合して構成され、これら基板には、表裏に貫通して一端がデバイスもしくは多層の配線と接続された貫通配線１３５が設けられていると共に、下層全ての基板に実装されたデバイスの実装領域に対応して挿通孔１３６が設けられている。
【０００３】
このマルチチップモジュールは、複数のデバイス間の配線構造を容易に、かつ実装デバイスへの影響を抑えて構築されている。
【特許文献１】特開２００６−１７３４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このマルチチップモジュールは、図１１に示すようにチップ上のデバイスが表面に実装された複数の基板を積層状態に接合して構成されている。また下層の全ての基板には、実装されたデバイスの実装領域に対応して挿通孔、又は切欠き領域が設けられている。これら積層構造や、挿通孔又は切欠き領域は、一方の基板の振動等が他方の基板に影響することや、例えば基板が反ったり歪んだ際に生じる応力等を抑えるために設けられている。このように積層している複数の基板と、各基板間に挿通孔、又は切欠き領域がマルチチップモジュールに配置されるため、マルチチップモジュール全体の実装面積が少なくとも平面方向に大きくなり、モジュールを小型化することが困難である。
【０００５】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、ＭＥＭＳ等の機能素子への影響を抑えることができる小型な３次元モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、目的を達成するために、機能素子を実装した第１の基板と、他の部品を実装した第２の基板と、を重なるように３次元に積層接合し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的、且つ機械的に接合させる３次元モジュールであって、前記第１の基板と前記第２の基板の間に介在し、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させる基板間接合部材は、弾性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を機械的に接合させる応力吸収接合部材と、導電性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的に接続させつつ所望の方向に変形可能な導電性応力吸収部材と、を具備することを特徴とする３次元モジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＭＥＭＳ等の機能素子への影響を抑えることができる小型な３次元モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図４を参照して第１の実施形態について説明する。
図１に示すように第１の部材であるマイクロミラーチップ１０は、略中央に配置されている開口部１１を有するミラー支持部１２と、開口部１１に配置され、ミラー支持部１２に接続支持される機能素子である可動ミラー部１４と、ミラー支持部１２と可動ミラー部１４を機械的、且つ連続的に接続している支持本体部であるヒンジ部１３を有している。
【０００９】
ミラー支持部１２は、略平面であり、例えば矩形形状を有し、開口部１１においてヒンジ部１３によって可動ミラー部１４を支持するミラー支持部材である。開口部１１は、ミラー支持部１２の外形と相似する形状、または矩形形状を有していることが好適である。可動ミラー部１４は、後述する静電引力によってヒンジ部１３を支点として可動する（傾く）。
【００１０】
ミラー支持部１２と可動ミラー部１４とヒンジ部１３は、可動ミラー部１４がヒンジ部１３を支点として可動するため、例えば略１０μｍ〜略２０μｍという非常に薄い厚みを有している。
【００１１】
図２や図３に示すようにマイクロミラーチップ１０は、接合部材２０を介して電極基板３０と接合し、厚み方向にて電極基板３０に積層している。図３に示すようにミラー支持部１２と電極基板３０の間隔は、接合部材２０によって所望に保持される。接合部材２０は、導電性を有するハンダやＡｕ等である。
【００１２】
図２に示すように３次元モジュール１には、図１に示すマイクロミラーチップ１０と、電極基板３０と、第２の基板である駆動基板４０と、が厚み方向に並べられ３次元に積層接合しており、それぞれが電気的且つ機械的に接続されている。マイクロミラーチップ１０と、電極基板３０と、駆動基板４０において、互いに向かい合う面は、平面である。
【００１３】
図２に示すように電極基板３０の表面３０ａには、駆動電極３１と接合電極３２が設けられている。また図３に示すように電極基板３０の裏面３０ｂには裏面接合電極３３が設けられ、電極基板３０には貫通電極３４が電極基板３０の厚み方向に貫通している。駆動電極３１は、可動ミラー部１４と対向し、可動ミラー部１４を可動させる静電引力を可動ミラー部１４に加える。接合電極３２は、接合部材２０と電気的且つ機械的に接合し、また貫通電極３４を介して裏面接合電極３３と電気的に接続している。
【００１４】
接合部材２０はミラー支持部１２と接合電極３２と接合することで、マイクロミラーチップ１０は電極基板３０と積層接合する。
【００１５】
また電極基板３０と駆動基板４０の間には、電極基板３０と駆動基板４０を積層接合させる基板間接合部材２１が介在している。基板間接合部材２１は、後述する導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を有している。
図２と図３に示すように駆動基板４０には、裏面接合電極３３と対向するように接合電極４１が配置されている。接合電極４１には、３次元モジュール１の駆動を制御する例えばＩＣ４２といった機能素子以外の他の部品がバンプ４３を介して実装されている。ＩＣ４２は、周囲を例えば樹脂などの封止材４４によって補強されている。また接合電極４１は、駆動基板４０を駆動基板４０の厚み方向に貫通している貫通電極４５と接合している。
【００１６】
導電性応力吸収部材４６は、導電性を有し、接合電極４１と裏面接合電極３３の間に設けられ、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反ったり歪み、反りや歪みにより駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形可能である。
【００１７】
導電性応力吸収部材４６は、応力吸収部４８と、導電性固定部材５０を有している。
応力吸収部４８は、先端４８ａを超音波振動によって接合電極４１と金属接合させ、一部であり所望する部位（例えば中端４８ｂ）を湾曲させ、基端４８ｃを所望する部位（例えば先端４８ａ）と金属接合させることでリング形状を形成しており、例えばＡｕ線等で形成される配線部材である。
【００１８】
詳細には、先端４８ａが接合電極４１と金属接合することで、先端４８ａの一部である突起部５１が形成される。上述した基端４８ｃは、この突起部５１と金属接合する。中端４８ｂは、３次元モジュール１の平面方向に湾曲している湾曲部となる。このように形成された応力吸収部４８は、駆動基板４０に応力が生じた際、中端４８ｂを湾曲させて、所望する方向に変形し、応力を吸収する。なお突起部５１は、導電性応力吸収部材４６（応力吸収部４８）の一部である。また応力吸収部４８がリング形状を形成し、中端４８ｂが湾曲するならば、基端４８ｃは例えば中端４８ｂといった応力吸収部４８の所望する部位と金属接合しても良い。
【００１９】
導電性応力吸収部材４６は１つの接合電極４１に１つ配置される。また導電性応力吸収部材４６は、ＩＣ４２の周囲に近接配置されることが好適である。
【００２０】
また導電性固定部材５０は、図３に示すように電極基板３０側に近接する応力吸収部４８の先端（例えば中端４８ｂ）と裏面接合電極３３を電気的に接続させることで、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させる。導電性固定部材５０は、導電性接着剤等からなる。なお導電性固定部材５０は、応力吸収部４８の電極基板３０側に位置する先端と裏面接合電極３３を電気的に接続させているが、これに限定される必要はなく、中端４８ｂが湾曲できれば、応力吸収部４８の所望する部位と裏面接合電極３３を電気的に接続させてもよい。
【００２１】
また応力吸収接合部材６０は、駆動基板４０の外周に配置され、ポリイミドなどの弾性を有し、裏面３０ｂと機械的に接合することで、電極基板３０と駆動基板４０を機械的に接合させる。また応力吸収接合部材６０は、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反ったり歪み、反りや歪みにより駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形可能である。
【００２２】
応力吸収接合部材６０は、図２に示すように矩形形状を有する弾性体であり、図３に示すように裏面接合電極３３と接合電極４１とＩＣ４２と導電性応力吸収部材４６と突起部５１等を囲っている。応力吸収接合部材６０は、電極基板３０と駆動基板４０と略同一、または上述したように裏面接合電極３３と接合電極４１とＩＣ４２と導電性応力吸収部材４６と突起部５１等を囲っていれば電極基板３０と駆動基板４０よりも小さくてもよく、またＩＣ４２の周囲に近接してもよい。また応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材４６と略同じ高さを有している。
【００２３】
応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材４６と同一基板（図１に示す駆動基板４０）上に配置される。
【００２４】
なお可動ミラー部１４は、ミラー支持部１２に設置でき、所望のミラー駆動特性を得ることができれば１つに限定する必要はなく、直線（列）状に配設されてもよい。もちろん可動ミラー部１４は、複数の列状に配置されても良い。また可動ミラー部１４は図１に示す方向とは直交する方向に傾いてもよい。また図１に示す方向に傾く可動ミラー部１４と、図１に示す方向と直交する方向に傾く可動ミラー部１４が組み合わさっても良い。このように可動ミラー部１４の傾き方向は限定されない。
【００２５】
また図２に示すようにマイクロミラーチップ１０は４つの接合部材２０によって電極基板３０と接合し、その際、接合部材２０は可動ミラー部１４の周辺に配置され、接合部材２０に対応するように接合電極３２と貫通電極３４と裏面接合電極３３と導電性固定部材５０と導電性応力吸収部材４６等が設けられている。しかしながら、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０が接合し、電極基板３０と駆動基板４０が接合し、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０が例えば駆動基板４０に生じる応力を吸収するのであれば、接合部材２０と接合電極３２と貫通電極３４と裏面接合電極３３と導電性固定部材５０と導電性応力吸収部材４６等の数や配置は限定される必要はない。
【００２６】
また導電性応力吸収部材４６は、ＩＣ４２の周辺に４つ配置されているが、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０に生じる応力を吸収するのであれば、導電性応力吸収部材４６の配置や数は限定されない。
【００２７】
次に本実施形態の作用について説明する。
マイクロミラーチップ１０は、接合部材２０によって電極基板３０と積層接合する。
ＩＣ４２は、バンプ４３によって接合電極４１に実装され、周囲を封止材４４によって補強される。
【００２８】
先端４８ａが超音波振動によって接合電極４１と金属接合すると、金属接合により接合電極４１に突起部５１が形成される。次に中端４８ｂが３次元モジュール１の平面方向に湾曲している状態で、基端４８ｃは超音波振動によって突起部５１と金属接合する。これにより図３に示すようなリング形状の導電性応力吸収部材４６が形成される。このように１つの導電性応力吸収部材４６は、接合電極４１に１つ配置される。
【００２９】
また応力吸収接合部材６０が裏面接合電極３３と接合電極４１とＩＣ４２と導電性応力吸収部材４６と突起部５１等を囲うように駆動基板４０の外周に配置され、裏面３０ｂと接合する。また中端４８ｂが導電性固定部材５０によって裏面接合電極３３と接合する。これにより駆動基板４０と電極基板３０が電気的且つ機械的に接合する。よってマイクロミラーチップ１０と駆動基板４０と電極基板３０が積層状態で接合し、図３に示すような３次元モジュール１が形成される。
【００３０】
３次元モジュール１が実装されている際、または実装された後において、図４に示すように例えば駆動基板４０が外力等によって反った際、一般に応力が駆動基板４０に生じ、この応力は電極基板３０に伝達される。しかしながら導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０は、反り量に応じて所望する方向に変形し、応力を吸収し、電極基板３０に応力が伝達されることを防止（抑制）する。
【００３１】
よって可動ミラー部１４と駆動電極３１の間隔は、接合部材２０によって所望に保持される状態を維持する。これによりマイクロミラーチップ１０と電極基板３０は所望の間隔を維持し、３次元モジュール１は、所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持する。なおこの間隔は接合部材２０によって所望に調整されるため、３次元モジュール１は間隔に応じて所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持することになる。
【００３２】
このように本実施形態は、同一基板（図１に示す駆動基板４０）上に、且つＩＣ４２の近接する周囲に、駆動基板４０に生じた応力を吸収するために所望する方向に変形可能な導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を配置し、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０によって電極基板３０と駆動基板４０を接合させている。また本実施形態は、１つ導電性応力吸収部材４６に対して接合電極４１が１つでよく、接合電極４１（導電性応力吸収部材４６）間や導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０の間には切欠きや挿通孔などを設けていない。
【００３３】
よって本実施形態は、駆動基板４０を平面方向に小さくすることができる。これにより本実施形態は、３次元モジュール１の平面方向における実装面積を小さくすることができ、３次元モジュール１を小型にすることができる。
【００３４】
また本実施形態は、導電性応力吸収部材４６をＩＣ４２に近接配置させることで、駆動基板４０を小型化することができ、３次元モジュール１を小型にすることができる。
【００３５】
また本実施形態は、駆動基板４０が反り、応力が駆動基板４０に生じた際、導電性応力吸収部材４６と応力吸収接合部材６０を反り量に応じて変形させ、応力を吸収させ、電極基板３０に応力が伝達されることを防止することができる。よって本実施形態は、マイクロミラーチップ１０と電極基板３０の間隔を所望に維持でき、可動ミラー部１４への応力による影響を抑えることができ、３次元モジュール１の所望な性能と形状を維持することができる。
【００３６】
次に図５乃至図７を参照して第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
駆動基板４０には、図５に示すように１対の接合電極７０ａ，７０ｂがＩＣ４２の周辺に４組設けられている。接合電極７０ａ，７０ｂは、後述する突起部３３ａと対向する位置を通る延長線上に配置されている。
【００３８】
図６に示すように各組の一方の接合電極７０ａには、第１の実施形態と同様に３次元モジュール１の駆動を制御するＩＣ４２がバンプ４３を介して実装されている。また各組の接合電極７０ａは、駆動基板４０を駆動基板４０の厚み方向に貫通している貫通電極４５と接合している。
【００３９】
本実施形態における導電性応力吸収部材７１は、導電性応力吸収部材４６と同様であり、接合電極７０ａ，７０ｂと裏面接合電極３３の間に設けられ、電極基板３０と駆動基板４０を電気的に接続させつつ、例えば駆動基板４０が熱や外力等によって反ったり歪み、反りや歪みにより駆動基板４０に応力が生じた際、この応力を吸収するために所望する方向に変形可能である。また導電性応力吸収部材７１は、接合電極７０ａ，７０ｂと突起部３３ａを接続する。
【００４０】
導電性応力吸収部材７１は、応力吸収部７２と、突起部３３ａと、導電性固定部７３を有している。
応力吸収部７２は、先端７２ａを超音波振動によって例えば接合電極７０ａと金属接合させ、一部であり所望する部位（例えば中端７２ｂ）を湾曲させ、基端７２ｃを超音波振動によって例えば接合電極７０ｂと金属接合させる。応力吸収部７２は、例えばＡｕ線等で形成される配線部材である。
【００４１】
詳細には、先端７２ａが超音波振動によって接合電極７０ａと金属接合することで、突起部７４ａが形成される。また接合電極７０ｂには、突起部７４ｂが予め形成されている。基端７２ｃは、超音波振動によって突起部７４ｂと金属接合する。中端７２ｂは、３次元モジュール１の厚み方向に湾曲している湾曲部となり、駆動基板４０には接しておらず、突起部７４ａ，７４ｂによって高さ位置を調整されている。このように形成された応力吸収部７２は、中端７２ｂが湾曲するため、所望する方向に変形可能である。また中端７２ｂが３次元モジュール１の厚み方向に湾曲しているため、応力吸収部７２の高さは第１の実施形態における導電性応力吸収部材４６の高さに比べて低い。なお突起部７４ａ，７４ｂは、導電性応力吸収部材７１（応力吸収部７２）の一部である。
【００４２】
突起部３３ａは、図６に示すように例えばＡｕやはんだ等の金属であり、中端７２ｂに対向するように裏面接合電極３３に設けられている部材である。
【００４３】
導電性固定部７３は、突起部３３ａと中端７２ｂを電気的に接続させる。導電性固定部７３は、導電性接着剤等からなる。なお導電性固定部７３は、突起部３３ａと中端７２ｂを電気的に接続させているが、これに限定する必要はなく、中端７２ｂが湾曲できれば、応力吸収部７２の所望する部位と突起部３３ａを電気的に接続させてもよい。
【００４４】
また駆動基板４０の外周には、ポリイミドなどの弾性を有し、裏面３０ｂと機械的に接合することで、電極基板３０と駆動基板４０を機械的に接合し、電極基板３０と駆動基板４０に生じる応力を吸収するために所望する方向に変形可能な応力吸収接合部材６０が配置されている。応力吸収接合部材６０は、矩形形状を有し、裏面接合電極３３とＩＣ４２と接合電極７０ａ，７０ｂと導電性応力吸収部材７１と突起部３３ａ，７４ａ，７４ｂ等を囲っている。応力吸収接合部材６０は、これらを囲っていれば電極基板３０と駆動基板４０よりも小さく、またＩＣ４２の周囲に近接してもよい。また応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材７１と略同じ高さを有し、駆動基板４０に実装される部品の高さに規制される。
【００４５】
応力吸収接合部材６０は、導電性応力吸収部材７１と同一基板（図５に示す駆動基板４０）上に配置される。
【００４６】
次に本実施形態の作用について説明する。
第１の実施形態と同様にマイクロミラーチップ１０は、接合部材２０によって電極基板３０と積層接合する。
ＩＣ４２は、バンプ４３によって駆動基板４０に配置されている接合電極４１に実装され、周囲を封止材４４によって補強される。
【００４７】
先端７２ａが超音波振動によって接合電極７０ａと金属接合すると、金属接合により突起部７４ａが形成される。次に中端７２ｂが３次元モジュール１の厚み方向に湾曲している状態で、基端７２ｃは超音波振動によって突起部７４ｂと金属接合する。
【００４８】
また応力吸収接合部材６０が裏面接合電極３３とＩＣ４２と接合電極７０ａ，７０ｂと導電性応力吸収部材７１と突起部３３ａ，７４ａ，７４ｂ等を囲うように駆動基板４０の外周に配置され、裏面３０ｂと接合する。またその際、中端７２ｂは導電性固定部７３によって突起部３３ａと接合する。これにより駆動基板４０と電極基板３０が電気的且つ機械的に接合する。よってマイクロミラーチップ１０と駆動基板４０と電極基板３０が積層状態で接合し、図６に示すような３次元モジュール１が形成される。
【００４９】
３次元モジュール１が実装されている際、または実装された後において、図７に示すように例えば駆動基板４０が外力等によって反った際、一般に応力が駆動基板４０に生じ、この応力は電極基板３０に伝達される。しかしながら導電性応力吸収部材７１と応力吸収接合部材６０は、反り量に応じて所望する方向に変形し、応力を吸収し、電極基板３０に応力が伝達されることを防止する。
【００５０】
よって第１の実施形態と同様にミラー支持部１２と電極基板３０の間隔は、接合部材２０によって所望に保持される状態を維持する。これによりマイクロミラーチップ１０と電極基板３０は所望の間隔を維持し、３次元モジュール１は、所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持する。なおこの間隔は接合部材２０によって所望に調整されるため、３次元モジュール１は間隔に応じて所望な性能（例えば光学性能）と形状を維持することになる。
【００５１】
このように本実施形態は、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態は、応力吸収部７２を例えばＡｕ線等で形成される配線部材とし、中端７２ｂを３次元モジュール１の厚み方向に湾曲させている。よって本実施形態は、導電性応力吸収部材７１の高さを低くすることができるため、電極基板３０と駆動基板４０の間の間隔を小さくすることができる。つまり本実施形態は、３次元モジュール１の厚みを押えることができ、３次元モジュール１を薄くすることができる。
【００５２】
また本実施形態は、突起部７４ａ，７４ｂによって中端７２ｂの高さ位置を調整しているが、中端７２ｂを駆動基板４０に接触させず、中端７２ｂを突起部３３ａに接触でき、高さ位置を調整できるのであれば、突起部７４ａ，７４ｂのどちらかは形成されていなくても良い。
【００５３】
次に第２の実施形態の変形例について図８乃至図１０を参照して説明する。なお図９では接合部材２０や接合電極３２等の一部の図示を省略している。
第２の実施形態の導電性応力吸収部材７１は、応力吸収部７２と突起部３３ａと導電性固定部７３を有しているがこれに限定する必要はない。
【００５４】
本変形例における導電性応力吸収部材７１は、応力吸収部７２と、導電性固定部７３と、応力吸収部７２と相似な形状を有し、応力吸収部７２と対向し、且つ交差する応力吸収部８０からなっている。
【００５５】
裏面３０ｂには、図９に示すように１対の裏面接合電極８１ａ，８１ｂが駆動電極３１の周辺に４組設けられている。
【００５６】
各組の一方の裏面接合電極８１ａは、貫通電極３４を介して接合電極３２と電気的に接続している。裏面接合電極８１ｂには、突起部８２ｂが予め形成されている。
【００５７】
応力吸収部８０は、先端８０ａを超音波振動によって例えば裏面接合電極８１ａと金属接合させ、一部であり所望する部位（例えば中端８０ｂ）を湾曲させ、基端８０ｃを超音波振動によって例えば裏面接合電極８１ｂと金属接合させる。応力吸収部８０は、例えばＡｕ線等で形成される配線部材である。
【００５８】
詳細には、先端８０ａが超音波振動によって裏面接合電極８１ａと金属接合することで、突起部８２ａが形成される。基端８０ｃは、超音波振動によって突起部８２ｂと金属接合する。中端８０ｂは、３次元モジュール１の厚み方向に湾曲している湾曲部となり、電極基板３０と駆動基板４０には接しておらず、突起部８２ａ，８２ｂによって高さ位置を調整されている。このように形成された応力吸収部８０は、中端８０ｂが湾曲するため、所望する方向に変形可能である。また中端８０ｂが３次元モジュール１の厚み方向に湾曲しているため、応力吸収部８０の高さは第１の実施形態における導電性応力吸収部材４６の高さに比べて低い。
【００５９】
応力吸収部７２と応力吸収部８０は、交差しているため、例えば中端８０ｂは中端７２ｂと当接する。中端８０ｂと中端７２ｂが交差する交差点７５において、導電性固定部７３は、応力吸収部７２と応力吸収部８０を電気的に接続させる。導電性固定部７３は、導電性接着剤等からなる。
【００６０】
これにより本変形例は、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本変形例は、応力吸収部７２と応力吸収部８０を交差させているため、電極基板３０と駆動基板４０を容易に接続することができる。
【００６１】
本発明は、上記実施形態と変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態のマイクロミラーチップの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態の３次元モジュールの分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す３次元モジュールをＡ−Ａ線断面から見た図であり、詳細には３次元モジュールにおける接合断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の３次元モジュールの基板反り発生時の接合断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態の３次元モジュールの分解斜視図である。
【図６】図６は、図５に示す３次元モジュールをＢ−Ｂ線断面から見た図であり、詳細には３次元モジュールにおける接合断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態の３次元モジュールの基板反り発生時の接合断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態における変形例の３次元モジュールの分解斜視図である。
【図９】図９は、応力吸収部と導電性固定部と応力吸収部８０の配置を示す図である。
【図１０】図１０は、図８に示す３次元モジュールをＣ−Ｃ線断面から見た図であり、詳細には３次元モジュールにおける接合断面図である。
【図１１】図１１は、従来の一実施形態のマルチチップモジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…３次元モジュール、１０…マイクロミラーチップ、１１…開口部、１２…ミラー支持部、１３…ヒンジ部、１４…可動ミラー部、２０…接合部材、２１…基板間接合部材、３０…電極基板、３１…駆動電極、３２…接合電極、３３…裏面接合電極、３３ａ…突起部、３４…貫通電極、４０…駆動基板、４１…接合電極、４２…ＩＣ、４３…バンプ、４４…封止材、４５…貫通電極、４６…導電性応力吸収部材、４８…応力吸収部、５０…導電性固定部材、５１…突起部、６０…応力吸収接合部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能素子を実装した第１の基板と、他の部品を実装した第２の基板と、を重なるように３次元に積層接合し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的、且つ機械的に接合させる３次元モジュールであって、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に介在し、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させる基板間接合部材は、
弾性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を機械的に接合させる応力吸収接合部材と、
導電性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的に接続させつつ所望の方向に変形可能な導電性応力吸収部材と、
を具備することを特徴とする３次元モジュール。
【請求項２】
前記導電性応力吸収部材は、
前記第２の基板に配置されている電極に先端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、基端を所望する部位と金属接合させて、リング形状を形成し、前記第２の基板に応力が生じた際に湾曲している所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形し、前記応力を吸収する応力吸収部と、
前記第１の基板に近接する前記応力吸収部の部位と、前記第１の基板に配置されている電極と、を電気的に接続させる導電性固定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モジュール。
【請求項３】
前記導電性応力吸収部材は、
前記第２の基板に配置されている１対の電極の一方に先端を金属接合させ、他方に基端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、前記第２の基板に応力が生じた際に所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形させ、前記応力を吸収する応力吸収部と、
前記第１の基板に配置されている電極に配置され、所望する部位に対向する部材と、
前記応力吸収部と前記部材を電気的に接続させる導電性固定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モジュール。
【請求項４】
前記応力吸収部は、Ａｕ線で形成される配線部材であることを特徴とする請求項２乃至３に記載の３次元モジュール。
【請求項５】
前記導電性応力吸収部材は、
前記第１の基板に配置されている１対の電極の一方に先端を金属接合させ、他方に基端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、前記第２の基板に応力が生じた際に所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形させ、前記応力を吸収する第１の応力吸収部と、
前記第２の基板に配置されている１対の電極の一方に先端を金属接合させ、他方に基端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、前記第２の基板に応力が生じた際に所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形させ、前記応力を吸収し、前記第１の応力吸収部と対向且つ交差している第２の応力吸収部と、
前記第１の応力吸収部と前記第２の応力吸収部が交差する交差部にて、前記第１の応力吸収部と前記第２の応力吸収部を電気的に接続させる導電性固定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モジュール。
【請求項６】
前記第１の応力吸収部と前記第２の応力吸収部は、Ａｕ線で形成される配線部材であることを特徴とする請求項５に記載の３次元モジュール。
【請求項７】
前記導電性固定部は、導電性接着剤からなることを特徴とする請求項２，３，５に記載の３次元モジュール。
【請求項８】
前記応力吸収接合部材は、前記第１の基板と前記第２の基板と略同一、または前記第１の基板と前記第２の基板よりも小さい矩形形状の弾性体であることを特徴とする請求項２，３，５に記載の３次元モジュール。
【請求項９】
前記応力吸収接合部材は、前記導電性応力吸収部材と略同じ高さを有していることを特徴とする請求項２，３，５に記載の３次元モジュール。
【請求項１】
機能素子を実装した第１の基板と、他の部品を実装した第２の基板と、を重なるように３次元に積層接合し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的、且つ機械的に接合させる３次元モジュールであって、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に介在し、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させる基板間接合部材は、
弾性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を機械的に接合させる応力吸収接合部材と、
導電性を有し、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的に接続させつつ所望の方向に変形可能な導電性応力吸収部材と、
を具備することを特徴とする３次元モジュール。
【請求項２】
前記導電性応力吸収部材は、
前記第２の基板に配置されている電極に先端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、基端を所望する部位と金属接合させて、リング形状を形成し、前記第２の基板に応力が生じた際に湾曲している所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形し、前記応力を吸収する応力吸収部と、
前記第１の基板に近接する前記応力吸収部の部位と、前記第１の基板に配置されている電極と、を電気的に接続させる導電性固定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モジュール。
【請求項３】
前記導電性応力吸収部材は、
前記第２の基板に配置されている１対の電極の一方に先端を金属接合させ、他方に基端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、前記第２の基板に応力が生じた際に所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形させ、前記応力を吸収する応力吸収部と、
前記第１の基板に配置されている電極に配置され、所望する部位に対向する部材と、
前記応力吸収部と前記部材を電気的に接続させる導電性固定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モジュール。
【請求項４】
前記応力吸収部は、Ａｕ線で形成される配線部材であることを特徴とする請求項２乃至３に記載の３次元モジュール。
【請求項５】
前記導電性応力吸収部材は、
前記第１の基板に配置されている１対の電極の一方に先端を金属接合させ、他方に基端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、前記第２の基板に応力が生じた際に所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形させ、前記応力を吸収する第１の応力吸収部と、
前記第２の基板に配置されている１対の電極の一方に先端を金属接合させ、他方に基端を金属接合させ、所望する部位を湾曲させ、前記第２の基板に応力が生じた際に所望する部位を湾曲させて所望する方向に変形させ、前記応力を吸収し、前記第１の応力吸収部と対向且つ交差している第２の応力吸収部と、
前記第１の応力吸収部と前記第２の応力吸収部が交差する交差部にて、前記第１の応力吸収部と前記第２の応力吸収部を電気的に接続させる導電性固定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元モジュール。
【請求項６】
前記第１の応力吸収部と前記第２の応力吸収部は、Ａｕ線で形成される配線部材であることを特徴とする請求項５に記載の３次元モジュール。
【請求項７】
前記導電性固定部は、導電性接着剤からなることを特徴とする請求項２，３，５に記載の３次元モジュール。
【請求項８】
前記応力吸収接合部材は、前記第１の基板と前記第２の基板と略同一、または前記第１の基板と前記第２の基板よりも小さい矩形形状の弾性体であることを特徴とする請求項２，３，５に記載の３次元モジュール。
【請求項９】
前記応力吸収接合部材は、前記導電性応力吸収部材と略同じ高さを有していることを特徴とする請求項２，３，５に記載の３次元モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１７６９４７（Ｐ２００９−１７６９４７Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４０００（Ｐ２００８−１４０００）
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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