ＭＥＭＳバンプパターンダイ位置合わせシステムおよび方法

【課題】ＬＣＣパッケージ内に微小電気機械（ＭＥＭＳ）装置を貼り付けるリードレスチップキャリア（ＬＣＣ）装置および方法を提供すること。
【解決手段】位置合わせ板は、ＬＣＣの底部内にダイ接着される。位置合わせ板は、上部および底部の金属層内に加工される基準を含み、このようにして、ＬＣＣ内に含まれる基準の許容誤差よりも一桁良好となるであろう許容誤差を生成する。バンプパターンおよびＭＥＭＳダイは、非常に改善されたダイのバンプへの位置合わせを与える位置合わせ板および基準に基づいて貼り付けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
現在の微小電気機械（ＭＥＭＳ）リードレスチップキャリア（ＬＣＣ）は、寸法および基準について＋／−１２５ミクロン（５ミル）の許容誤差を有する。ＭＥＭＳダイへのバンプパターン位置合わせは、ＬＣＣパッケージの許容誤差と同様とすることができる。ＭＥＭＳダイのバンプへの位置合わせは、パッケージ化ＭＥＭＳセンサーの性能にとって重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明は、ＬＣＣパッケージに貼り付けられるダイ接着パッドに貼り付けられる位置合わせ板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
位置合わせ板は、上部および底部の金属層内に加工される基準を含み、このようにして、ＬＣＣ内に含まれる基準の許容誤差よりも一桁良好となるであろう許容誤差を生成する。バンプパターンおよび／またはＭＥＭＳダイは、非常に改善されたダイのバンプへの位置合わせを与える位置合わせ板基準に基づいて、位置合わせ板に貼り付けられる。
【０００４】
本発明の好ましいおよび代替の実施形態は、次の図面を参照して以下で詳細に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の実施形態に従って形成された、固定されたＭＥＭＳ装置を備えるＬＣＣの横断面図を例示する図である。
【図２】図２−１は、本発明の実施形態に従ってＬＣＣパッケージ内にＭＥＭＳ装置を貼り付けるための例となるプロセスでのステップを例示する図である。図２−２は、本発明の実施形態に従ってＬＣＣパッケージ内にＭＥＭＳ装置を貼り付けるための例となるプロセスでのステップを例示する図である。図２−３は、本発明の実施形態に従ってＬＣＣパッケージ内にＭＥＭＳ装置を貼り付けるための例となるプロセスでのステップを例示する図である。図２−４は、本発明の実施形態に従ってＬＣＣパッケージ内にＭＥＭＳ装置を貼り付けるための例となるプロセスでのステップを例示する図である。
【図３】ＬＣＣパッケージ内に取り付けられた位置合わせ板の上面図を例示する図である。
【図４】本発明の実施形態に従って形成された位置合わせ板の側面横断面図を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１で示されるように、例となるＬＣＣパッケージ４０は、基部部分６０（ダイ接着パッド）およびカバー６２によって形成される空洞内に固定される位置合わせ板６８およびＭＥＭＳダイ７４を含む。位置合わせ板６８は、基部部分６０の底部内にダイ接着される。位置合わせ板６８は、ウエハ加工処理を使用して位置合わせ板６８の上面および底面に適用される１つまたは複数の基準を含む。位置合わせ板基準の許容誤差または精度は、基部部分６０の基部に形成されてもよい基準の許容誤差または精度よりも一桁良好である。バンプパターン７０は、位置合わせ板基準に基づいて位置合わせ板６８に形成される。次いで、ＭＥＭＳダイ７４が、バンプパターン７０に貼り付けられ、このようにしてＭＥＭＳダイのバンプへの位置合わせを改善する。
【０００７】
一実施形態では、位置合わせ板６８は、ガラスで形成される。位置合わせ板６８の上側および底側は、堆積された金属化層（例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ）を含む。ガラス板の厚さは、２５０μｍ（０．０１インチ）から７６０μｍ（０．０３インチ）である。他の厚さを使用することもできる。ガラス板（ウエハ）の両側には、切断刃の通り道および基準が、典型的なウエハ加工フォトリソグラフィおよびエッチング技術を使用して、金属化層内にパターン形成される。
【０００８】
図２−１で示されるように、位置合わせ板６８は、第２のバンプパターン７０の位置合わせを確実にするために、ウエハ形態で第１のバンプパターン６４を用いてバンプ形成されるであろう。ウエハ形態の位置合わせ板６８が、事前にパターニングされたバンプ（第１のバンプパターン６４）で切断された後、位置合わせ板６８は、フリップチップ熱圧縮ダイ接着を使用して、ＬＣＣ（基部部分６０）内にダイ接着される（図２−２）。図２−３で示されるように、第２のバンプパターン７０は、位置合わせ板６８にあらかじめ加工された基準に基づいて、ワイヤボンダー装置によって位置合わせ板６８に適用される。次いで、図２−４で示されるように、ＭＥＭＳダイ７４は、第２のバンプパターン７０を適用するために使用される同じ基準に基づいて、位置合わせ板６８（第２のバンプパターン７０）上に取り付けられる。
【０００９】
図３は、ＬＣＣの基部部分６０の内側に取り付けられた位置合わせ板６８−１の上面図を例示する。この実施形態では、位置合わせ板６８−１は、２組の基準７８および８０（即ち、視覚的合図）を含む。第１の組の基準７８は、位置合わせ板６８−１の底面の対向する隅部に置かれる。第２の組の基準８０は、位置合わせ板６８−１の上面の対向する隅部に置かれる。図４は、位置合わせ板６８−１の部分的な横断面図を例示する。基準７８および８０は、それぞれの金属層内にエッチングされるが、位置合わせ板６８−１のガラス内ではない。
【００１０】
バンプ適用装置（図示せず）（例えば、自動（ロボットのような）ワイヤボンダー装置）は、撮像装置を使用して基準８０を視覚的に獲得する。バンプ適用装置は、獲得された基準８０に基づいて、バンプ（バンプパターン７０）を位置合わせ板６８−１のどこに適用すべきかを決定する。ＭＥＭＳダイ７４は次いで、基準８０の自動視覚的獲得を使用して、第２のバンプパターン７０に（ロボットのように）取り付けられる。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態が、上で述べたように例示され、述べられたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更を行うことは可能である。従って、本発明の範囲は、好ましい実施形態の開示によって制限されない。その代わりに、本発明は、次に続く特許請求の範囲を参照することによってもっぱら決定されるべきである。
【符号の説明】
【００１２】
４０ＬＣＣパッケージ
６０基部部分
６２カバー
６４第１のバンプパターン
６８、６８−１位置合わせ板
７０第２のバンプパターン
７４ＭＥＭＳダイ
７８第１の組の基準
８０第２の組の基準

【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードレスチップキャリア（ＬＣＣ）微小電気機械（ＭＥＭＳ）装置であって、
ＬＣＣ筐体（４０）と、
前記ＬＣＣ筐体（４０）の内側基部（６０）に取り付けられる位置合わせ板（６８）と、
前記位置合わせ板の第１の側面に取り付けられる複数のバンプ（７０）であって、前記位置合わせ板の前記第１の側面は、前記ＬＣＣ筐体（４０）の前記内側基部（６０）に隣接する前記位置合わせ板（６８）の第２の側面の反対側である、複数のバンプ（７０）と、
前記位置合わせ板（６８）の前記第１の側面に取り付けられる前記複数のバンプ（７０）に取り付けられるＭＥＭＳダイ（７４）とを含む、装置。
【請求項２】
前記ＬＣＣ筐体（４０）の前記内側基部（６０）と前記位置合わせ板（６８）との間に置かれる複数のバンプ（６４）をさらに含み、前記複数のバンプ（６４）の位置が、前記ＬＣＣ筐体（４０）の前記内側基部（６０）内に含まれる１つまたは複数の基準に基づく、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記位置合わせ板（６８）が、
ガラス、シリコン、または他のセラミック材料のうちの少なくとも１つと、
前記第１および第２の側面上の金属層と、
前記第１および第２の側面上の前記金属層内に加工される１つまたは複数の基準（７８、８０）とを含み、前記位置合わせ板（６８）の前記第１および第２の側面に取り付けられる前記複数のバンプ（６４、７０）の位置が、前記第１の側面上の前記金属層内に加工される前記１つまたは複数の基準（７８、８０）に基づく、請求項１に記載の装置。

【図１】