[发明专利]封装体的制造方法和通过该方法制造的封装体

说明书

本发明涉及一种封装体的制造方法，其包括通过将形成有密封材料的一对基板叠合并进行接合而将由所述密封材料围成的密封区域的内部进行气密密封的工序。在本发明中，作为密封材料，使用由通过将纯度为99.9重量％以上、平均粒径为0.005μm～1.0μm的选自金、银、钯、铂中的一种以上的金属粉末进行烧结而得到的烧结体形成的材料，在基板上形成有至少一个在断面形状中具有比所述密封材料的宽度更窄的宽度且从周围突出的芯材，将所述一对基板接合时，所述芯材将所述密封材料压缩从而发挥密封效果。由此，能够在降低对基板的加压力的同时发挥充分的密封效果。

技术领域

本发明涉及电子设备等各种器件的气密密封封装体的制造方法。特别是涉及在基板上形成多个密封区域的晶片级封装体的制造中有用的方法。

背景技术

MEMS元件等电子设备中使用的各种功能器件是具有感应部、驱动部的精细部件，为了防止因颗粒等的附着引起的功能降低，大多进行气密密封而封装体化。这些气密密封封装体通过将载置半导体元件的一个基板与另一个基板(根据情况，也被称为盖、罩等)经由密封材料进行接合、密封来制造。

在此，作为封装体制造时使用的密封材料，曾经广泛应用焊料(例如，Au-Sn系焊料等)。但是，由于接合温度(焊料的熔融温度)高，因此要求能够在更低温度下进行接合的密封材料。在这样的背景下，作为能够低温接合且也能够使密封特性良好的方法，本发明人开发出使用含有预定的金属粉末的金属糊的密封方法(专利文献1)。

在本发明人得到的利用金属糊的密封方法中，将通过在至少一个基板上涂布金属糊并将其进行烧结而得到的金属粉末烧结体作为密封材料。并且，经由该成为密封材料的金属粉末烧结体，将一对基板在进行加压的同时进行接合。此时，密封材料通过被加压而致密化，成为具有与块状体大致同样的致密性的密封材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5065718号说明书

发明内容

发明所要解决的问题

随着近年来的电子设备的高性能化，对于各种器件要求进一步的小型化和薄型化，元件的安装方法也从将从晶片一个一个切出的芯片作为基板进行封装的现有方式推进到应对晶片级封装的方式。晶片级封装是在密封前不将晶片分离为芯片而在晶片上完成密封材料的设置、直至器件的组装的工艺。

本发明人得到的利用金属糊的密封方法基本上也能够应对晶片级封装。随着糊涂布技术的进步，可以在晶片上以微细图案涂布金属糊而形成由金属粉末烧结体构成的密封材料。

但是，在应用该由金属粉末烧结体构成的密封材料的晶片级封装的密封工序中成为问题的是要确保按压载荷与密封后的密封材料品质的平衡。如上所述，在利用金属粉末烧结体的密封中，加压是必需的工序。该加压不充分时，在密封材料内部产生空隙(气隙)的残留。空隙单独时没有太大影响，但多个连结会成为泄漏路径的原因。因此，在应用由金属粉末烧结体构成的密封材料的封装体密封中，加压力的管理变得重要。

这并非意味着仅仅使加压力增大即可。在如晶片级封装这样在基板上存在多处密封区域的情况下，密封材料(金属粉末烧结体)的接合面积(密封面积)与封装体数成比例地增大。对于基板整体所需的按压载荷通过将加压力与接合面积相乘来设定，因此，各个密封材料的致密化所需的加压力增加时，导致基板整体的按压载荷的增大。并且，按压载荷变得过大时，对晶片接合装置的负荷增大，有时还会超过接合装置的规格。如此，降低对基板整体的按压载荷的要求与确保用于抑制密封材料的缺陷的加压力的要求处于相反的关系，使两者高度地平衡未必容易。即，在以金属粉末烧结体作为密封材料的封装体制造中，需要能够以低加压力高效且可靠地进行气密密封。

本发明是基于如上所述的背景而完成的，对于利用由预定的金属糊形成的金属粉末烧结体作为密封材料的密封封装体的制造方法，提供用于在降低加压力的同时发挥充分的密封效果的方法。