CN202116291U - Mems设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种MEMS设备，其具备：可动部件、支承所述可动部件的支承部件、与所述可动部件相对配置的对置部件、形成为包围所述可动部件的环状且与所述支承部件及所述对置部件连接的壁部件。

Description

MEMS设备
技术领域
本实用新型涉及由MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)技术制造的各种设备(MEMS设备)
背景技术
近来，由于MEMS设备开始搭载于便携式电话机等，MEMS设备的关注度急剧提高。作为MEMS设备的代表性产品，例如有加速度传感器或硅扬声器(硅麦克风：Silicon Microphone)。
加速度传感器例如具备：利用加速度的作用而摇振的锤、与锤的摇振相连动而变形的膜片。膜片上设有压电电阻元件。而且，利用锤的摇振，膜片变形，对设置在膜片上的压电电阻元件作用应力。由此，压电电阻元件的电阻率变化，电阻率的变化量作为信号输出。
另一方面，硅扬声器例如具备：利用声压(声波)的作用而振动的振动膜(振动板)、与振动膜相对配置的背板。振动膜及背板形成将它们作为对置电极的电容器。而且，利用振动膜的振动，电容器的静电电容变化，且由该静电电容的变化所产生的振动膜及背板间的电压变动作为声音信号输出。
此种MEMS设备与其他的电子设备同样在由封装体来密封后的状态下搭载在各种设备(便携式电话等)上。但是，封装体内需要设置用于维持MEMS设备的可动部(振动膜等)的可动状态的腔室(空间)。
图13是现有的加速度传感器的示意剖视图。
加速度传感器201具备：中空的陶瓷封装体202、收容在陶瓷封装体202内的传感器芯片204及电路芯片205。
陶瓷封装体202具有将6片陶瓷基板202A～202F层叠的6层构造。下部3片陶瓷基板202A～202C形成为在俯视状态下相同尺寸的矩形。上部3片陶瓷基板202D～202F在俯视状态下具有与陶瓷基板202A～202C相同的外形，且在各自中央部形成有矩形的开口。在陶瓷基板202C上层叠的陶瓷基板202D的开口比在该陶瓷基板202D上层叠的陶瓷基板202E的开口小。此外，陶瓷基板202E的开口比在该陶瓷基板202E上层叠的陶瓷基板202F的开口小。
在陶瓷基板202D的上表面配置有多个焊盘207。各焊盘207经由接合线208分别与传感器芯片204及电路芯片205电连接。此外，在陶瓷基板202D的上表面形成有从各焊盘207延伸的配线209。各配线209经由上下贯通下部3片陶瓷基板202A、202B、202C的通孔210与配置在最下层的陶瓷基板202A的下表面上的电极211连接。
而且，通过在最上层的陶瓷基板202F上接合屏蔽板203来封闭陶瓷封装体202。由此，在陶瓷封装体202内设置腔室(空间)，传感器芯片204及电路芯片205被封入该腔室内。
传感器芯片204通过将硅芯片从其背面侧(设备形成区域侧的表面的相反侧)蚀刻来形成。该传感器芯片204一体具备：由包括硅芯片的设备形成区域侧的表面的薄层部分构成且形成有压电电阻元件的膜片212、设置在膜片212的下表面周缘部的框状的支承部213、设置在膜片212的下表面中央部且越向下方越窄的四角锥梯形的锤保持部214。
利用设置在支承部213的各角部与电路芯片205的表面之间的芯片间间隔件215，在电路芯片205的上方，与该电路芯片205的表面隔开规定间隔地支承传感器芯片204。
而且，锤保持部214上设有由钨构成的锤206。锤206由粘接剂固定在锤保持部214的下表面，且在传感器芯片204与电路芯片205之间以与电路芯片205及芯片间间隔件215非接触状态来配置锤206。
电路芯片205由硅芯片构成，且具有用于加速度的计算及修正的电路。该电路芯片205以将其设备形成区域侧的表面朝向上方的状态并经由银膏剂而接合在陶瓷基板202C的上表面。
而且，当加速度作用于传感器芯片204，锤206摆动时，膜片212变形，应力作用于设置在膜片212上的压电电阻元件。压电电阻元件的电阻率与该作用的应力成比例地变化。因此，根据压电电阻元件的电阻率变化量，能够求得作用于加速度传感器的加速度。
图14是现有的硅扬声器的示意剖视图。
硅扬声器301具备：设备芯片302、用于支承设备芯片302的芯片焊盘(die pad)303、与设备芯片302电连接的多个引线304、树脂封装体305。
设备芯片302具备：传感器芯片306、与传感器芯片306相对配置的玻璃芯片307、配置在玻璃芯片307上的电路芯片308。
传感器芯片306为利用MEMS技术制造的芯片，具备：硅基板309、支承于硅基板309并利用声压的作用来输出声音信号的扬声器部310。
硅基板309形成为在俯视情况下为四边形。在硅基板309的中央部形成有越向上表面侧(一面侧)越窄(越向下表面侧(另一面侧)越宽)的剖面梯形的贯通孔311。
扬声器部310形成在硅基板309的上表面侧，具备：利用声压的作用来振动的振动膜312、与振动膜312相对配置的背板313。
振动膜312呈俯视圆形，由例如通过掺杂杂质来赋予导电性的多晶硅构成。
背板313具有直径比振动膜312小的俯视圆形的外形，且隔着空隙与振动膜312对置。背板313由例如通过掺杂杂质来赋予导电性的多晶硅构成。
而且，扬声器部310的最表面利用由氮化硅构成的表面保护膜314来覆盖。
玻璃芯片307由派拉克斯(注册商标：パイレツクス)等耐热性玻璃来构成。
而且，在传感器芯片306与玻璃芯片307之间设置由硅构成的间隔件315。间隔件315形成为包围扬声器部310的俯视四边环状。经由此种形状的间隔件315，传感器芯片306与玻璃芯片307接合，由此，硅扬声器301中形成由传感器芯片306、玻璃芯片307及间隔件315划出的闭空间(腔室)316。在该闭空间316内，以与玻璃芯片307及间隔件315非接触的状态来配置扬声器部310。
电路芯片308具备硅基板317。硅基板317形成为在俯视下与硅基板309大致相同大小的四边形。硅基板317上形成有将来自扬声器部310的声音信号变换处理为电信号的电子电路(未图示)。
此外，在硅基板317的上表面，多个电极焊盘318沿硅基板317的外周缘排列配置成俯视四边环状。电极焊盘318与硅基板317内的电子电路(未图示)电连接。
芯片焊盘303由金属薄板构成，并形成为俯视四边形。在芯片焊盘303的中央部形成有用于将声压取入硅扬声器内的音孔319。音孔319具有与硅基板309的下表面侧的贯通孔311的开口径大致相同的直径。
多个引线304由与芯片焊盘303相同的金属薄板构成，且在夹着芯片焊盘303的两侧分别设置多个。各引线304在芯片焊盘303的各侧相互空开适当间隔地排列配置。
而且，设备芯片302以在俯视下将贯通孔311的下表面侧外周与音孔319的外周大致对齐的方式进行定位，且在将电路芯片308朝向上方的姿式下，管芯焊接在芯片焊盘303上。电路芯片308的各电极焊盘318通过接合线320连接于引线304。
树脂封装体305为由熔融树脂材料(例如，聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，在其内部封入设备芯片302、芯片焊盘303、引线304及接合线320。芯片焊盘303的下表面及引线304的下表面露出在树脂封装体305的向安装基板(未图示)安装的安装面(下表面)。上述下表面作为用于与安装基板电连接的外部端子。
而且，在该硅扬声器301中，设备芯片302的振动膜312及背板313形成以他们作为对置电极的电容器。该电容器(振动膜312及背板313间)上施加规定的电压。
在该状态下，当从音孔319输入声压(声波)时，该声压经由贯通孔311传递到扬声器部310。当扬声器部310利用声压的作用使振动膜312振动时，电容器的静电电容变化，该静电电容的变化所导致的振动膜312及背板313间的电压变动作为声音信号输出。
而且，通过由电路芯片308对输出的声音信号进行处理，能够将作用于振动膜312(硅扬声器)的声压(声波)作为电信号检测，并从电极焊盘318输出。
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2006-145258号公报
【专利文献2】日本特开平10-232246号公报
【专利文献3】日本特开2005-274219号公报
在现有的加速度传感器201中，通过由屏蔽板203来闭塞中空的陶瓷封装体202，设置用于封入传感器芯片204或电路芯片205的腔室。然而，由于使用高价的陶瓷封装体202，存在成本变高的问题。
此外，在现有的硅扬声器301中，传感器芯片306及玻璃芯片307分别利用膏状的粘接剂粘接于间隔件315，并经由该间隔件315相互接合。
因此，为了接合传感器芯片306和玻璃芯片307，必须进行例如：在传感器芯片306上涂敷粘接剂的工序、在涂敷有粘接剂的传感器芯片306上粘接间隔件315的工序、在玻璃芯片307上涂敷粘接剂的工序、以及在粘接于传感器芯片306的间隔件315上粘接玻璃芯片307的工序这至少四个工序。
另一方面，作为实现接合方法的简单化的方法，探讨了例如省略间隔件315，仅经由膏状的粘接剂将传感器芯片306与玻璃芯片307接合的方法。
但是，膏状的粘接剂难以在传感器芯片306与玻璃芯片307之间保持足够高度的空间。其结果，玻璃芯片307与传感器芯片306的扬声器部310接触，有可能发生振动膜312的动作不良。
此外，在加速度传感器及硅扬声器中，为了提高安装基板上的设备的安装密度，优选封装体尺寸尽可能小。此外，当将多个部件相互接合而形成腔室时，若接合部件间的接合材料进入腔室内，则存在该接合材料与可动部接触的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够设置可维持可动部件的可动状态的腔室(空间)，进而能够降低封装体成本的MEMS设备。
此外，本实用新型的另一目的在于提供一种能够设置可维持可动部件的可动状态的腔室(空间)，进而能够降低封装体成本并且能够减小封装体尺寸的MEMS设备。
此外，本实用新型的再一目的在于提供一种能够实现传感器芯片与贴合芯片的贴合方法的简单化的MEMS设备。
本实用新型的一方面涉及的MEMS设备具备：可动部件；支承部件，其支承所述可动部件；对置部件，其与所述可动部件相对配置；壁部件，其形成为包围所述可动部件的环状，且与所述支承部件及所述对置部件连接。
根据该结构，对置部件与由支承部件支承的可动部件相对配置。而且，支承部件及对置部件通过形成为包围可动部件的环状的壁部件来连接。由此，支承部件与对置部件以面对面地状态进行接合，并形成由支承部件、对置部件及壁部件划出的腔室(空间)。而且，由于可动部件配置在该腔室内，因此能够维持可动部件的可动状态。
此外，利用包围可动部件的壁部件，能够隔断经由支承部件与对置部件之间的腔室内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入腔室内。因此，能够维持可动部件的可动状态，并利用密封用树脂封入支承部件、对置部件及壁部件。其结果，能够不使用陶瓷封装体而是利用树脂封装体来制作封装后的MEMS设备，因此能够降低MEMS设备的封装体成本。
此外，优选通过所述壁部件将所述支承部件及所述对置部件接合。
此外，所述MEMS设备中，优选所述壁部件由包含Sn及能够与Sn共晶反应的金属的材料来构成。
根据该结构，将支承部件与对置部件连接的壁部件例如通过Sn及能够与Sn共晶反应的金属的共晶反应来形成。Sn的熔点为231.97℃，比较低。能够利用此种熔点低的Sn的共晶反应来形成接合件，因此能够以简单的工序来可靠地连接支承部件和对置部件。
另外，作为能够与Sn共晶反应的金属材料，例如可以使用具有比Sn高熔点的Au(熔点：1064.4℃)、Cu(熔点：1083.4℃)等。
此外，所述MEMS设备优选还具备应力缓和层，且该应力缓和层设置在所述壁部件与所述支承部件及/或所述对置部件之间。
根据该结构，在支承部件及/或对置部件相对于壁部件的一侧，形成有作为壁部件的基底层的应力缓和层。因此，例如即使支承部件及/或对置部件由于温度变化而变形(膨胀、收缩等)，也能够由应力缓和层来缓和作用于壁部件的应力。其结果，能够抑制壁部件的开裂(龟裂)的发生。
另外，作为应力缓和层例如可以使用耐高温性优良的聚酰亚胺等。
此外，所述可动部件也可配置在所述支承部件与所述对置部件之间的空间。
根据该结构，例如假设MEMS设备为硅扬声器。具体来说，假设在具备扬声器芯片与电路芯片的硅扬声器中，具备：可动设备部(可动部件)，其设置在扬声器芯片内，且输出由可动体的振动动作而产生的声音信号；支承可动设备部的支承基板(支承部件)；电路基板(对置部件)，其设置在电路芯片内并且与可动设备部相对配置，并将来自可动设备部的声音信号变换处理为电信号，所述可动设备部配置在支承基板与电路基板之间的空间。
由此，硅扬声器具有扬声器芯片及电路芯片的层叠而形成的芯片叠芯片构造，因此，能够利用树脂封装体制作将扬声器芯片及电路芯片一体封装化的硅扬声器。
此外，所述可动部件也可配置在由所述支承部件包围的空间内。
根据该结构，例如假设MEMS设备为加速度传感器。具体来说，假设加速度传感器具备：将利用可动体的摇振动作而变化的电阻率的变化量作为信号输出的可动设备部(可动部件)；支承可动设备部的框架(支承部件)；与可动设备部相对配置且罩住可动设备部的罩用基板(对置部件)，在该加速度传感器中，可动设备部配置在由框架包围的空间内。
此外，本实用新型的另一方面涉及的MEMS设备中，具备：可动部件；支承部件，其支承所述可动部件；对置部件，其与所述可动部件相对配置；第一壁部件，其从所述可动部件与所述对置部件的对置方向观察时的形状形成为包围所述可动部件的至少一部分的环状，且该第一壁部件与所述支承部件及所述对置部件连接；连接端子，其在所述支承部件上向所述对置方向外侧突出。
根据该结构，可动部件与支承部件相互相对配置。可动部件由支承部件来支承。而且，支承部件及对置部件由第一壁部件来连接，且该第一壁部件的从可动部件与支承部件的对置方向观察时的形状形成为包围可动部件的至少一部分的环状。由此，可动部件配置在由支承部件及第一壁部件包围的腔室(空间)内。因此，能够维持可动部件的可动状态。
此外，在支承部件上，连接端子向支承部件与对置部件的对置方向外侧突出，因此通过将连接端子与封装体基板的表面的电极对位接合，能够将具有可动部件的构造物相对于封装体基板进行倒装结合。
进而，利用包围可动部件的第一壁部件，能够隔断经由支承部件与对置部件之间的腔室内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入腔室内。因此，能够维持可动部件的可动状态，并利用密封用树脂来封入倒装结合于封装体基板的构造物。通过密封，能够将MEMS设备制作成树脂封装体。
其结果，能够不使用陶瓷封装体而利用树脂封装体来制作封装后的MEMS设备，因此能够降低MEMS设备的封装成本。此外，向封装体基板的结合方式为倒装芯片结合，因此能够减小封装体尺寸。
此外，所述MEMS设备优选还具备第二壁部件，该第二壁部件形成为包围所述连接端子的环状。
根据该结构，因此形成有包围连接端子的第二壁部件，因此当利用树脂封装体将封装后的MEMS设备倒装结合于封装体基板时，能够防止树脂进入MEMS设备与封装体基板之间。
此外，在所述MEMS设备中，也可在所述可动部件的所述对置方向外侧的面上形成有电阻元件，在所述支承部件上形成有与所述电阻元件电连接的焊盘，所述连接端子配置在所述焊盘上，并经由所述焊盘与所述电阻元件电连接。
根据该结构，例如假设MEMS设备为加速度传感器。具体来说，假设加速度传感器具备：将利用可动体的摇振动作而变化的电阻率的变化量作为信号输出的可动设备部(可动部件)；支承可动设备部的框架(支承部件)；与可动设备部相对配置且罩住可动设备部的罩用基板(对置部件)，在该加速度传感器中，在由框架包围的空间内配置可动设备部。而且，在该加速度传感器中，用于与封装体基板连接的连接端子形成在与压电电阻元件(电阻元件)电连接的焊盘上，并经由焊盘与压电电阻元件电连接。
此外，本实用新型的另一方面涉及的MEMS设备中，可动部件；支承部件，其支承所述可动部件；对置部件，其与所述可动部件相对配置，且利用膏状接合材料与所述支承部件接合；第一壁部件，其从所述可动部件与所述对置部件的对置方向观察时的形状形成为包围所述可动部件的至少一部分的环状，且该第一壁部件在比通过所述膏状接合材料形成的接合部分靠所述可动部件侧，与所述支承部件及所述对置部件连接。
根据该结构，可动部件与对置部件相互对置配置。可动部件由支承部件来支承。而且，支承部件及对置部件由膏状接合材料来接合。此外，支承部件及对置部件利用第一壁部件来连接，且该第一壁部件从可动部件与对置部件的对置方向观察时的形状形成为包围可动部件的至少一部分的环状，且配置在比膏状接合材料形成的接合部分靠可动部件侧。由此，支承部件与对置部件以面对面的状态来接合，形成由支承部件及对置部件划出的腔室(空间)。而且，可动部件配置在该腔室内，因此能够维持可动部件的可动状态。
此外，第一壁部件配置在比膏状接合材料靠可动部件侧，因此在支承部件与对置部件的接合时，能够利用第一壁部件来塞住向可动部件侧扩散的膏状接合材料。因此，能够防止膏状接合材料向可动部件侧扩散，从而能够防止可动部件与膏状接合材料的接触。其结果，在支承部件及对置部件的接合后，也能够可靠地维持可动部件的可动状态。
进而，利用包围可动部件的第一壁部件，能够隔断经由支承部件与对置部件之间的腔室内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入腔室内。因此，能够维持可动部件的可动状态，并利用密封用树脂来封入支承部件、对置部件及壁部件。其结果，能够不使用陶瓷封装体而利用树脂封装体来制作封装后的MEMS设备，因此能够降低MEMS设备的封装成本。
此外，所述MEMS设备优选还具备第二壁部件，该第二壁部件在比所述第一壁部件靠所述可动部件侧形成为空有间隔的环状，且所述第二壁部件与所述支承部件及所述对置部件连接。
根据该结构，环状的第二壁部件在比第一壁部件靠可动部件侧空开间隔地配置，并与支承部件及对置部件连接。利用该第二壁部件，能够塞住膏状接合材料向可动部件侧扩散。因此，当将支承部件与对置部件接合时，即使膏状接合材料跨过第一壁部件而进入第一壁部件与第二壁部件之间，也能够可靠地防止膏状接合材料向可动部件侧扩散。
此外，本实用新型的另一方面涉及的MEMS设备中，包括：传感器芯片，该传感器芯片具备用于检测物理量的传感器部，且该传感器部配置在一侧面上；贴合芯片，其与所述传感器芯片的所述一侧面相对配置，且通过包围所述传感器部的周围的接合材料而贴合于所述传感器芯片，所述接合材料中混入有粒体，且该粒体的粒径比所述传感器部相对于所述一侧面的高度大。
根据该结构，用于将传感器芯片与贴合芯片接合的接合材料中混入有粒体，且该粒体的粒径比传感器部相对于传感器芯片的一侧面的高度大。由此，贴合芯片以相对于传感器芯片空开规定的间隔的状态而被粒体(支承球)支承，在传感器芯片与贴合芯片之间形成空间。因此，能够防止传感器部与贴合芯片的接触。
而且，由于用于支承贴合芯片的粒体混入接合材料中。因此，在传感器芯片与贴合芯片的贴合时，向一芯片涂敷接合材料，涂敷之后，将另一芯片粘接于一芯片上的接合材。因此，能够实现传感器芯片与贴合芯片的贴合方法的简单化。
此外，在所述MEMS设备中，所述传感器芯片及所述贴合芯片优选包含硅基板。
根据该结构，传感器芯片及贴合芯片包括比玻璃基板等低价的硅基板，因此能够降低MEMS设备的制造成本。
此外，所述粒体优选由具有导电性的材料构成。
在该情况下，所述传感器部具备根据物理量的变化而动作的可动部，且在所述传感器芯片上形成有检测电路，且该检测电路检测由所述可动部的动作而产生的物理量的变化，并将检测出的内容作为信号输出，在所述贴合芯片上形成有用于对从所述传感器芯片输出的信号进行处理的处理电路，则经由粒体，能够使检测电路与处理电路电连接。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施方式涉及的硅扬声器的主要部分的示意剖视图。
图2是本实用新型的第一实施方式涉及的硅扬声器的示意剖视图。
图3是本实用新型的第二实施方式涉及的加速度传感器的主要部分的(a)示意俯视图及(b)示意剖视图。
图4是本实用新型的第二实施方式涉及的加速度传感器的示意剖视图。
图5是本实用新型的第三实施方式涉及的加速度传感器的主要部分的(a)示意俯视图及(b)示意剖视图。
图6是本实用新型的第三实施方式涉及的加速度传感器的示意剖视图。
图7是本实用新型的第四实施方式涉及的硅扬声器的主要部分的示意剖视图。
图8是本实用新型的第四实施方式涉及的硅扬声器的示意剖视图。
图9是本实用新型的第五实施方式涉及的加速度传感器的主要部分的(a)示意俯视图及(b)示意剖视图。
图10是本实用新型的第五实施方式涉及的加速度传感器的示意剖视图。
图11是表示本实用新型的第六实施方式的硅扬声器的示意剖视图。
图12是图11所示的硅扬声器的主要部分放大图，且表示设备芯片及其附近的立体图。
图13是现有的加速度传感器的示意剖视图。
图14是现有的硅扬声器的示意剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细的说明。
图1是本实用新型的第一实施方式涉及的硅扬声器的主要部分的示意剖视图。
硅扬声器具备设备芯片1。
设备芯片1具备：扬声器芯片2、与扬声器芯片2相对配置的电路芯片3，且具有上述芯片重合接合的芯片叠芯片(chip on chip)构造。
扬声器芯片2为由MEMS技术制造的芯片，且具备：由硅构成的支承基板4、和支承于支承基板4且输出由可动体的振动动作产生的声音信号的可动设备部5。
支承基板4形成为俯视四边形。在支承基板4的中央部形成有越靠向表面侧越窄(越向背面侧越宽)的剖面梯形的贯通孔6。
可动设备部5形成在支承基板4的表面侧。
在可动设备部5中，在支承基板4上层叠有第一绝缘膜7。第一绝缘膜7例如由氧化硅来构成。
在第一绝缘膜7上层叠有第二绝缘膜8。第二绝缘膜8例如由PSG(Phospho-Silicate-Glass：磷硅酸盐玻璃)来构成。
从贯通孔6及支承基板4的表面(形成有可动设备部5的设备面)中的贯通孔6的周围的部分(以下将该部分称为“贯通孔周边部”)上去除第一绝缘膜7及第二绝缘膜8。由此，贯通孔周边部从第一绝缘膜7及第二绝缘膜8露出。
此外，在支承基板4的上方设有作为可动设备部5的可动体的振动膜9。振动膜9例如由通过掺杂杂质而赋予导电性的多晶硅来构成。振动膜9一体具有主体部10及周边部11。
主体部10呈俯视圆形，与贯通孔6及贯通孔周边部相对并配置成从贯通孔周边部悬浮的状态。在主体部10的下表面(与贯通孔周边部相对的面)形成有多个突起状的下阻动器12，该下阻动器用于防止主体部10与贯通孔周缘部紧贴。
周边部11从主体部10的周缘在沿着支承基板4的表面(设备面)的方向(侧方)上延伸。周边部11的前端部进入第一绝缘膜7与第二绝缘膜8之间，且悬臂支承于第一绝缘膜7及第二绝缘膜8。而且，利用周边部11来支承主体部10，由此振动膜9在支承状态下能够在与支承基板4的表面相对的方向上振动。
在振动膜9的上方设有背板13。背板13具有比振动膜9的主体部10小径的俯视圆形的外形，且隔着空隙与主体部10相对。背板13例如由通过掺杂杂质而赋予导电性的多晶硅来构成。
可动设备部5的最表面由第三绝缘膜14来覆盖。第三绝缘膜14形成为覆盖第一绝缘膜7及背板13的上表面，并且与主体部10的周缘具有间隔地包围振动膜9的侧方，并且形成可动设备部5的外形。由此，在支承基板4的表面侧(设备面侧)形成有通过俯视圆形的第三绝缘膜14而划出的空间15。在该空间15内，振动膜9的主体部10以与支承基板4及第三绝缘膜14非接触的状态来进行配置。
在背板13及第三绝缘膜14上形成有将它们连续贯通的多个微小的孔16。第三绝缘膜14进入一部分的孔16中，在第三绝缘膜14的进入到孔16的各部分上形成有比背板13的下表面(与振动膜9相对的面)向下方突出的突起状的上阻动器17。通过形成上阻动器17，阻止在振动膜9的振动时振动膜9与背板13接触。
此外，在第三绝缘膜14上，在背板13的周围圆形地排列形成有多个连通孔18。
电路芯片3具备将来自可动设备部5的声音信号变换处理为电信号的电路基板19。
电路基板19由硅构成，且形成为在俯视状态下与支承基板4大致相同大小的四边形。在电路基板19的上表面(与可动设备部5相对的相对面的相反侧的面)上设置有功能元件(未图示)。功能元件构成将来自可动设备部5的声音信号变换处理为电信号的电子电路的一部分。
此外，在电路基板19的上表面，多个电极焊盘20沿着电路基板19的外周缘排列配置成俯视矩形环状。在相互相邻的电极焊盘20之间分别空开适当的间隔。此外，电极焊盘20与功能元件(未图示)电连接。
在电路基板19的下表面(与可动设备部5相对的相对面)上，由聚酰亚胺构成的应力缓和层21形成在下表面整个区域。
而且，设备芯片1中，在扬声器芯片2与电路芯片3之间设有接合件22。
接合件22构成比可动设备部5的外周大的四边环状的壁而包围可动设备部5，且具备扬声器芯片2侧的扬声器侧接合部23和电路芯片3侧的电路侧接合部24。
扬声器侧接合部23形成为沿支承基板4的表面(设备面)的周缘的四边环壁状。扬声器侧接合部23例如为能够与Sn共晶反应的材料，且具有比Sn高的熔点的Au(熔点：1064.4℃)、Cu(熔点：1083.4℃)等金属来构成。此外，扬声器侧接合部23在支承基板4的厚度方向上的厚度例如在Au的情况下为1～10μm，在Cu的情况下为1～10μm。
电路侧接合部24在形成于电路基板19的下表面(与可动设备部5相对的相对面)的应力缓和层21上形成为沿着电路基板19的周缘的四边环壁状。电路侧接合部24例如由与扬声器侧接合部23同样的金属来构成。此外，电路侧接合部24在支承基板4的厚度方向上厚度例如在Au的情况下为1～10μm，在Cu的情况下为1～10μm。。
此外，扬声器侧接合部23及电路侧接合部24的总厚度例如为5～10μm。
而且，在扬声器侧接合部23及电路侧接合部24的至少其中之一的顶面上涂敷Sn材料(例如厚度1～3μm)，并在将上述接合部对合的状态下，施加例如280～300℃的热。由此，Sn材料与扬声器侧接合部23及电路侧接合部24的材料发生共晶反应，形成由包括Sn及能够与Sn共晶反应的金属的材料构成的接合件22。
由此，设备芯片1形成有由支承基板4、电路基板19及接合件22划出的闭空间25。在该闭空间25内，以与电路基板19及接合件22非接触的状态来配置可动设备部5。
图2是本实用新型的第一实施方式涉及的硅扬声器的示意剖视图。在图2中，对于与图1所示的各部分对应的部分标注与图1相同的标号(省略一部分)。
该硅扬声器具备：图1所示的设备芯片1、用于支承设备芯片1的芯片焊盘26、与设备芯片1电连接的多个引线27、树脂封装体28。
芯片焊盘26由金属薄板构成，并形成为俯视四边形。在芯片焊盘26的中央部形成有用于将声压取入硅扬声器内的音孔30。音孔30具有与支承基板4的背面侧的贯通孔6的开口径大致相同的直径。
多个引线27由与芯片焊盘26相同的金属薄板构成，且在夹着芯片焊盘26的两侧分别设置多个。各引线27在芯片焊盘26的各侧相互空开适当间隔地排列配置。
而且，设备芯片1以在俯视下将贯通孔6的背面侧外周与音孔30的外周大致对齐的方式进行定位，且在将电路芯片3朝向上方的姿式下管芯焊接在芯片焊盘26上。电路芯片3的各电极焊盘20通过接合线29连接于引线27。
树脂封装体28为由熔融树脂材料(例如聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，并在其内部封入设备芯片1、芯片焊盘26、引线27及接合线29。芯片焊盘26的下表面及引线27的下表面露出在树脂封装体28的向安装基板(未图示)安装的安装面(下表面)。上述下表面作为用于与安装基板电连接的外部端子。
通过将设备芯片1管芯焊接于芯片焊盘26，且由接合线29进行设备芯片1与引线27的连接之后，向芯片焊盘26上流入熔融树脂材料，并使该熔融树脂材料固化，由此形成此种树脂封装体28。
而且，在该硅扬声器中，设备芯片1的振动膜9及背板13形成将它们作为对置电极的电容器。向该电容器(振动膜9及背板13间)施加规定的电压。
在该状态下，当从音孔30输入声压(声波)时，该声压经由贯通孔6传递到可动设备部5。在可动设备部5中，当利用声压的作用使振动膜9振动时，电容器的静电电容变化，该静电电容的变化所导致的振动膜9及背板13间的电压变动作为声音信号输出。
而且，通过由电路芯片3来处理输出的声音信号，能够将作用于振动膜9(硅扬声器)的声压(声波)作为电信号来检测，并从电极焊盘20输出。
根据该硅扬声器，电路基板19与由四边形的支承基板4支承的可动设备部5相对配置。利用构成四边环状的壁而包围可动设备部5的接合件22而使支承基板4与电路基板19接合，由此闭塞支承基板4的上方。由此，扬声器芯片2及电路芯片3以芯片叠芯片(face·to·face)来连接。设备芯片1中形成有由支承基板4、电路基板19及接合件22划分的闭空间25(腔室)。而且，可动设备部5配置在该闭空间25中，因此能够维持可动设备部5的可动体(振动膜9)的可动状态。
此外，利用接合件22能够隔断经由支承基板4与电路基板19之间的闭空间25内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入闭空间25内。因此，能够维持可动设备部5的可动体(振动膜9)的可动状态，且利用密封用树脂来封入设备芯片1。进而，设备芯片1具有由扬声器芯片2及电路芯片3的层叠所形成的芯片叠芯片构造，因此能够由一个芯片来封入硅扬声器中的扬声器部分(扬声器芯片2)及电路部分(电路芯片3)。
因此，能够不使用陶瓷封装体而是利用树脂封装体28来制作将扬声器芯片2及电路芯片3一体封装化的硅扬声器。其结果，能够降低硅扬声器的封装成本。
此外，在接合件22的形成时，首先，由能够与Sn共晶反应的金属材料(Au、Cu等)构成的扬声器侧接合部23及电路侧接合部24分别设置于支承基板4及电路基板19。接着，在扬声器侧接合部23及电路侧接合部24的至少一个顶面上涂敷Sn材料。而且，在将上述接合部对合的状态下，对上述接合部进行热处理，由此，Sn材料与扬声器侧接合部23及电路侧接合部24共晶反应而形成接合件22。
如此，接合件22能够通过熔点比较低的Sn(熔点：231.97℃)的共晶反应来形成，因此能够以简单的工序来可靠地将支承基板4与电路基板19接合。
此外，在电路基板19的下表面(与可动设备部5的相对面)上，由聚酰亚胺来构成应力缓和层21形成为接合件22(电路侧接合部24)的基底层。因此，即使例如电路基板19由于温度变化而变形(膨胀、收缩等)，也能够由应力缓和层21来缓和作用于接合件22的应力。其结果，能够抑制接合件22的开裂(龟裂)的发生。
图3(a)是本实用新型的第二实施方式涉及的加速度传感器的主要部分的示意俯视图。图3(b)是由图3(a)所示的切断线b-b切断设备芯片时的示意剖视图。
加速度传感器具备设备芯片31。
设备芯片31具备：传感器芯片32、与传感器芯片32的厚度方向一侧相对配置的电路芯片33、与传感器芯片32的厚度方向另一侧相对配置的罩芯片34，且设备芯片31具有将上述芯片重合地接合的芯片叠芯片构造。
传感器芯片32为利用MEMS技术制造的芯片，且具备：由氮化硅构成的框架35、支承于框架35且将利用可动体的摇振动作而变化的电阻率的变化量作为信号输出的可动设备部36。
框架35呈俯视四边环状(框状)，且具有1～10μm的厚度。
可动设备部36具备：梁37、锤38、电阻导体39和配线40。
可动设备部36的梁37及锤38由有机材料(例如聚酰亚胺)构成，且一体形成。
梁37一体具备：支承于框架35的俯视四边环状的支承部41、由该支承部41支承的俯视十字状的梁主体部42。
梁主体部42的各前端连接在支承部41的各边的中央。由此，梁37具有由支承部41和梁主体部42划分的四个矩形状的开口部。
此外，梁37具有1～10μm的厚度，且通过形成此种厚度，能够使梁主体部42扭转变形及弯曲变形。
锤38配置在梁37所具有的各开口部。锤38的上表面(一侧面)与梁37的上表面(一侧面)呈齐面，且锤38形成为具有1～10μm的厚度(高度)的大致四棱柱状。锤38的侧面相对于开口部的周缘空开间隙且呈平行。而且，锤38利用其侧面形成的四个角部中的一个与梁37的梁主体部42的中央部连接。由此，锤38以与罩用基板54(后述)及框架35非接触的状态而支承于梁37(梁主体部42)上。
梁37上层叠有Ti(钛)层/TiN(氮化钛)层/Al(铝)-Cu(铜)合金层的层叠体43。该层叠体43的各端部配置在支承部41上，且层叠体43沿梁主体部42延伸，作为全体形成为俯视十字状。最下层的Ti层及其上层的TiN层连续地形成。另一方面，最上层的Al-Cu合金层例如通过在12个部位中断而断续地形成。由此，Ti层及TiN层在Al-Cu合金层的中断部分(被去除的部分)局部地露出，该露出的部分构成电阻导体39，Al-Cu合金层构成与电阻导体39连接的配线40。
而且，传感器芯片32的最表面例如通过由聚酰亚胺构成的保护膜44来覆盖。该保护膜44上形成有焊盘开口45，该焊盘开口45使沿俯视十字状形成的配线40的各端部作为连接用的焊盘露出。此外，保护膜44上形成有槽46，该槽46与梁37和各锤38之间的间隙连通。
电路芯片33具备将来自可动设备部36的信号变换处理为电信号的电路基板47。
电路基板47由硅构成，并形成为在俯视下与传感器芯片32的框架35大致相同大小的四边形。电路基板47中，通过使其下表面(与可动设备部36的相对面)的中央部凹陷而形成凹部48。
凹部48的外形形成为与在俯视下可动设备部36的可动体(梁主体部42及锤38)配置在由框架35包围的区域内时大致相同的形状。而且，在将该凹部48与可动设备部36在俯视下大致对齐的方式而对置的状态下，通过使传感器芯片32与电路芯片33连接，由此闭塞传感器芯片32的上侧(框架35的上侧)。
此外，电路基板47的上表面(与可动设备部36的相对面相反一侧的面)上形成有功能元件(未图示)。功能元件构成将来自可动设备部36的信号变换处理为电信号的电子电路的一部分。
此外，在电路基板47的上表面设有电极焊盘49。电极焊盘49以与传感器芯片32的焊盘(配线40)相对的方式来配置，并经由电路基板47内的电子电路，与焊盘(配线40)电连接。
罩芯片34具备用于罩住传感器芯片32的可动设备部36的罩用基板54。
罩用基板54由未实施杂质导入或蚀刻等加工处理的未处理硅来构成，并形成为在俯视下与传感器芯片32的框架35大致相同大小的四边形。
设备芯片31中，在传感器芯片32与罩芯片34之间设有接合件51。
接合件51在俯视下构成包围可动设备部36的可动体即梁主体部42及锤38的四边环状的壁，并具备传感器芯片32侧的传感器侧接合部52和罩芯片34侧的罩侧接合部53。
传感器侧接合部52形成为沿框架35的下表面(与罩用基板54的相对面)的内周缘的四边环壁状。传感器侧接合部52例如由能够与Sn共晶反应的材料且具有熔点比Sn高的Au(熔点：1064.4℃)、Cu(熔点：1083.4℃)等金属来构成。此外，传感器侧接合部52在框架35的厚度方向上的厚度例如，在Au的情况下为1～10μm、Cu的情况下为1～10μm。
罩侧接合部53形成为沿罩用基板54的上表面(与可动设备部36的相对面)的周缘的四边环壁状。罩侧接合部53例如由与传感器侧接合部52同样的金属来构成。此外，罩侧接合部53在框架35的厚度方向上的厚度例如，在Au的情况下为1～10μm、Cu的情况下为1～10μm。
此外，传感器侧接合部52及罩侧接合部53的总厚度例如为5～10μm。
而且，在传感器侧接合部52及罩侧接合部53的至少一个顶面上涂敷Sn材料(例如厚度1～3μm)，且在将它们对合的状态下，例如施加280～300℃的热。由此，Sn材料与传感器侧接合部52及罩侧接合部53的材料发生共晶反应，形成由包含Sn及能够与Sn共晶反应的金属的材料构成的接合件51。
由此，传感器芯片32的下侧(框架35的下侧)被闭塞。而且，设备芯片31上形成有由上述的电路芯片33、框架35、罩用基板54及接合件51划出的闭空间55。在该闭空间55内，可动设备部36以与框架35、电路基板47、罩用基板54及接合件51非接触的状态来进行配置。
图4是本实用新型的第二实施方式涉及的加速度传感器的示意剖视图。图4中，对于与图3所示的各部分对应的部分标注与图3相同的标号(省略一部分)。
该加速度传感器具备：图3所示的设备芯片31、用于支承设备芯片31的芯片焊盘56、与设备芯片31电连接的多个引线57、树脂封装体58。
芯片焊盘56由金属薄板构成，并形成为俯视四边形。
多个引线57由与芯片焊盘56相同的金属薄板构成，在夹着芯片焊盘56的两侧分别设置多个。各引线57在芯片焊盘56的各侧中相互空开适当的间隔而排列配置。
而且，设备芯片31以将电路芯片33朝向上方的姿式而管芯焊接在芯片焊盘56上。电路芯片33的各电极焊盘49通过接合线59与引线57连接。
树脂封装体58为由熔融树脂材料(例如，聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，在其内部封入设备芯片31、芯片焊盘56、引线57及接合线59。芯片焊盘56的下表面及引线57的下表面露出在树脂封装体58的向安装基板(未图示)安装的安装面(下表面)。上述下表面作为用于与安装基板电连接的外部端子。
通过将设备芯片31管芯焊接于芯片焊盘56，且由接合线29进行设备芯片31与引线57的连接之后，向芯片焊盘56上流入熔融树脂材料，并使该熔融树脂材料固化，由此形成此种树脂封装体58。
而且，当加速度作用于该加速度传感器而使锤38振动时，梁37的梁主体部42产生变形(扭曲及/或弯曲)。利用该梁主体部42的变形，梁主体部42上的电阻导体39产生伸缩，电阻导体39的电阻值变化。电阻值的变化量经由焊盘(配线40)作为信号输出。
而且，通过由电路芯片33来处理输出的信号，能够将作用于锤38(加速度传感器)的加速度的方向(3轴方向)及大小作为电信号检测，并从电极焊盘49输出。
根据该加速度传感器，利用四边环状的框架35，在该环状内的区域中支承的可动设备部36(梁主体部42及锤38)上，电路基板47及罩用基板54分别在其一侧及另一侧相对配置。
通过在将电路基板47的凹部48与可动设备部36相对的状态下使传感器芯片32与电路芯片33连接，由此闭塞框架35的上侧。
另一方面，利用构成四边环状的壁而在俯视下包围可动设备部36的接合件51，使框架35与罩用基板54接合，由此闭塞框架35的下侧。由此，设备芯片31中，罩芯片34、传感器芯片32及电路芯片33以芯片叠芯片(face·to·face)来连接。设备芯片31形成有由电路芯片33、框架35、罩用基板54及接合件51划出的闭空间55(腔室)。而且，由于可动设备部36(梁主体部42及锤38)配置在该闭空间55内，因此能够维持可动设备部36的可动体(锤38及梁主体部42)的可动状态。
此外，利用接合件51能够隔断经由框架35与罩用基板54之间的闭空间55内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入闭空间55内。因而，能够维持可动设备部36的可动体(锤38及梁主体部42)的可动状态，且利用密封用树脂来封入设备芯片31。进而，设备芯片31具有由罩芯片34、传感器芯片32及电路芯片33的层叠而形成的芯片叠芯片构造，因此能够由一个芯片来封入加速度传感器中的传感器部分(传感器芯片32)及电路部分(电路芯片33)。
因此，能够不使用陶瓷封装体而是利用树脂封装体58来制作将罩芯片34、传感器芯片32及电路芯片33一体封装体化的加速度传感器。其结果，能够降低加速度传感器的封装成本。
进而，闭塞框架35的下侧的罩用基板54由未实施杂质导入或蚀刻等加工处理的低价的未处理硅来构成，因此能够进一步降低加速度传感器的封装成本。
此外，在接合件51的形成时，首先，由能够与Sn共晶反应的金属材料(Au、Cu等)构成的传感器侧接合部52及罩侧接合部53分别设置于框架35及罩用基板54。接着，在传感器侧接合部52及罩侧接合部53的至少一个顶面上涂敷Sn材料。而且，在将上述接合部对合的状态下，对上述接合部进行热处理，由此，Sn材料与传感器侧接合部52及罩侧接合部53共晶反应而形成接合件51。
如此，接合件51能够通过熔点比较低的Sn(熔点：231.97℃)的共晶反应来形成，因此能够以简单的工序来可靠地将框架35与罩用基板54接合。
图5(a)是本实用新型的第三实施方式涉及的加速度传感器的主要部分的示意俯视图。图5(b)是由图5(a)所示的切断线b-b切断设备芯片时的示意剖视图。
加速度传感器具备设备芯片61。
设备芯片61具备传感器芯片62和与传感器芯片62相对配置的罩芯片64。
传感器芯片62为利用MEMS技术制造的芯片，且具备：由氮化硅构成的框架65、支承于框架65且将利用可动体的摇振动作而变化的电阻率的变化量作为信号输出的可动设备部66。
框架65在从传感器芯片62与罩芯片64的相对方向观察的俯视情况下呈四边环状(框状)，且具有1～10μm的厚度。
可动设备部66具备：梁67、锤68、电阻导体69和配线70。
可动设备部66的梁67及锤68由有机材料(例如聚酰亚胺)构成，且一体地形成。
梁67一体具备：支承于框架65的俯视四边环状的支承部71、由该支承部71支承的俯视十字状的梁主体部72。
梁主体部72的各前端连接在支承部71的各边的中央。由此，梁67具有由支承部71和梁主体部72划分的四个矩形状的开口部。
此外，梁67具有1～10μm的厚度，且通过形成此种厚度，能够使梁主体部72扭转变形及弯曲变形。
锤68配置在梁67所具有的各开口部。锤68的上表面(一侧面)与梁67的上表面77(一侧面)呈齐面，且锤68形成为具有1～10μm的厚度(高度)的大致四棱柱状。锤68的侧面相对于开口部的周缘空开间隙且呈平行。而且，锤68利用其侧面形成的四个角部中的一个与梁67的梁主体部42的中央部连接。由此，锤68以与罩用基板83(后述)及框架65非接触的状态而支承于梁67(梁主体部72)上。
梁67的上表面77上层叠有Ti(钛)层/TiN(氮化钛)层/Al(铝)-Cu(铜)合金层的层叠体73。该层叠体73的各端部配置在支承部71上，且该层叠体73沿梁主体部72延伸，作为整体形成为俯视十字状。最下层的Ti层及其上层的TiN层连续地形成。另一方面，最上层的Al-Cu合金层例如通过在12个部位中断而断续地形成。由此，Ti层及TiN层在Al-Cu合金层的中断的部分(被去除的部分)局部露出，该露出的部分构成电阻导体69(压电电阻元件)，Al-Cu合金层构成与电阻导体69连接的配线70。
而且，传感器芯片62的最表面例如通过由聚酰亚胺构成的保护膜74来覆盖。该保护膜74上形成有焊盘开口75，该焊盘开口75使沿俯视十字状形成的配线70的各端部作为框架65上连接用的焊盘78露出。
焊盘78上设有例如由焊料构成的大致球状的突部85。突部85以覆盖焊盘78的表面整个区域的方式来粘接，并与焊盘78电连接。
此外，在保护膜74上形成有与梁67和各锤68之间的间隙连通的槽76。
罩芯片64具备用于罩住传感器芯片62的可动设备部66的罩用基板83。
罩用基板83由未实施杂质导入或蚀刻等加工处理的未处理硅来构成，并形成为在俯视下与传感器芯片62的框架65大致相同大小的四边形。
在设备芯片61中，在传感器芯片62与罩芯片64之间设有接合件80。
接合件80在俯视下构成包围可动设备部66的可动体即梁主体部72及锤68的四边环状的壁，并具备传感器芯片62侧的传感器侧接合部81和罩芯片64侧的罩侧接合部82。
传感器侧接合部81形成为沿框架65的下表面(与罩用基板83的相对面)的内周缘的四边环壁状。传感器侧接合部81例如由能够与Sn共晶反应的材料且具有熔点比Sn高的Au(熔点：1064.4℃)、Cu(熔点：1083.4℃)等金属来构成。此外，传感器侧接合部81在框架65的厚度方向上的厚度例如，在Au的情况下为1～10μm、Cu的情况下为1～10μm。
罩侧接合部82形成为沿罩用基板83的上表面(与可动设备部66的相对面)的周缘的四边环壁状。罩侧接合部82例如由与传感器侧接合部81同样的金属来构成。此外，罩侧接合部82在框架65的厚度方向上的厚度例如，在Au的情况下为1～10μm、Cu的情况下为1～10μm。
此外，传感器侧接合部81及罩侧接合部82的总厚度例如为5～10μm。
而且，在传感器侧接合部81及罩侧接合部82的至少一个顶面上涂敷Sn材料(例如厚度0.1～2μm)，且在将它们对合的状态下，例如施加280～300℃的热。由此，Sn材料与传感器侧接合部81及罩侧接合部82的材料发生共晶反应，形成由包含Sn及能够与Sn共晶反应的金属的材料构成的接合件80。
由此，传感器芯片62的下侧(框架65的下侧)被闭塞。而且，设备芯片61上形成有由上述的框架65、罩用基板83及接合件80划出的空间84。在该空间84内，可动设备部66以与框架65、罩用基板83及接合件80非接触的状态来进行配置。
图6是本实用新型的第三实施方式涉及的加速度传感器的示意剖视图。图6中，对于与图5所示的各部分对应的部分标注与图5相同的标号(省略一部分)。
该加速度传感器是将设备芯片倒装结合(flip chip bonding)在封装体基板上的加速度传感器，且该加速度传感器具备：由硅构成的封装体基板86、倒装结合于封装体基板86的图5所示的设备芯片61和树脂封装体87。
封装体基板86形成为俯视四边形。在封装体基板86的上表面(结合设备芯片61的面)上设有传感器用焊盘88。
传感器用焊盘88在沿着封装体基板86的各边的大致中央部各设置一个，并设有与传感器芯片62的突部85相同的数量(四个)，在结合有设备芯片61的状态下，突部85相对于各传感器用焊盘88逐一抵接地配置。
此外，在封装体基板86的下表面上，在与各传感器用焊盘88相对的位置设有例如由焊料构成的外部端子89。外部端子89形成为大致球状。
此外，在封装体基板86上，在厚度方向上贯通封装体基板86地形成有连接通孔94，该连接通孔94连接传感器用焊盘88和外部端子89。
而且，以将传感器芯片62朝向下方的姿式(将设备芯片61倒过来的姿式)，在使突部85与传感器用焊盘88对合的状态下，将设备芯片61倒装结合于封装体基板86上。由此，传感器芯片62的突部85与封装体基板86的外部端子89经由连接通孔94电连接。
在加速度传感器中，在设备芯片61与封装体基板86之间设有由与突部85相同材料(例如焊料)构成的接合件90。
接合件90形成为包围突部85的四边环壁状，且与传感器芯片62(保护膜74)及封装体基板86抵接。由此，框架65的封装体基板86侧被闭塞。而且，加速度传感器中形成有由罩用基板83、接合件80、框架65、接合件90及封装体基板86划出的闭空间93。
树脂封装体87为由熔融树脂材料(例如聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，并在其内部封入设备芯片61。
通过将设备芯片61倒装结合于封装体基板86之后，向封装体基板86上流入熔融树脂材料，并使该熔融树脂材料固化，由此形成此种树脂封装体87。
另外，图6中虽未示出，但在封装体基板86上，与设备芯片61相邻地结合有电路芯片，该电路芯片用于将来自可动设备部66的信号变换处理为电信号，并利用树脂封装体87来密封。
而且，当加速度作用于该加速度传感器，锤68振动时，梁67的梁主体部72产生变形(扭曲及/或弯曲)。利用该梁主体部72的变形，梁主体部72上的电阻导体69产生伸缩，电阻导体69的电阻值变化。电阻值的变化量经由焊盘78作为信号输出。
而且，通过由电路芯片(未图示)来处理输出的信号，能够将作用于锤68(加速度传感器)的加速度的方向(3轴方向)及大小作为电信号检测。检测出的电信号能够经由突部85及连接通孔94而从外部端子89输出。
根据该加速度传感器，利用四边环状的框架65，罩用基板83与在该环状内的区域中支承的可动设备部66相对配置。
通过构成四边环状的壁且在俯视下包围可动设备部66的可动体(梁主体部72及锤68)的接合件80，将框架65与罩用基板83接合，由此闭塞框架65的与罩用基板83相对的一侧。由此，设备芯片61中，罩芯片64及传感器芯片62通过芯片叠芯片(face·to·face)来连接。设备芯片61上形成有由框架65、罩用基板83及接合件80划出的空间84(腔室)。而且，可动设备部66配置在该空间84内，因此能够维持可动设备部66的可动体(锤68及梁主体部72)的可动状态。
此外，突部85设置在焊盘78上，并向罩用基板83与框架65的相对方向外侧突出，因此使突部85与传感器用焊盘88对合并接合，由此能够将设备芯片61与封装体基板86倒装结合。
而且，在传感器芯片62与封装体基板86之间形成包围突部85的接合件90，由此闭塞框架65的与封装体基板86相对的一侧。
由此，加速度传感器中形成有闭空间93，该闭空间93由罩用基板83、接合件80、框架65、接合件90及封装体基板86划出，并隔断其内外的连通。由于能够防止密封用树脂进入闭空间93内，因此能够维持可动设备部66的可动体(锤68及梁主体部72)的可动状态，且由密封用树脂封入倒装结合于封装体基板86的设备芯片61。
因此，能够不使用陶瓷封装体而利用树脂封装体87来制作加速度传感器。其结果，能够降低加速度传感器的封装体成本。此外，由于向封装体基板86结合的方式为倒装芯片结合，因此能够减小封装体尺寸。
进而，闭塞框架65的下侧的罩用基板83由未实施杂质导入或蚀刻等加工处理的低价的未处理硅来构成，因此能够进一步降低加速度传感器的封装成本。
此外，在接合件80的形成时，首先，由能够与Sn共晶反应的金属材料(Au、Cu等)构成的传感器侧接合部81及罩侧接合部82分别设置于框架65及罩用基板83。接着，在传感器侧接合部81及罩侧接合部82的至少一个顶面上涂敷Sn材料。而且，在将上述接合部对合的状态下，对上述接合部进行热处理，由此，Sn材料与传感器侧接合部81及罩侧接合部82的材料共晶反应而形成接合件80。
如此，接合件80能够通过熔点比较低的Sn(熔点：231.97℃)的共晶反应来形成，因此能够以简单的工序来可靠地将框架65与罩用基板83接合。
此外，由于突部85与接合件90由相同的材料构成，因此能够将它们由相同的工序形成，并能够使加速度传感器的制造工序简化。
进而，由于封装体基板86与可动设备部66相对，因此能够将封装体基板86用作锤68的止摆件。
图7是本实用新型的第四实施方式涉及的硅扬声器的主要部分的示意剖视图。
硅扬声器具备设备芯片101。
设备芯片101具备：扬声器芯片102、与扬声器芯片102相对配置的罩用基板103。
扬声器芯片102为由MEMS技术制造的芯片，且具备由硅构成的支承基板104、和支承于支承基板104且输出由可动体的振动动作而产生的声音信号的可动设备部105。
支承基板104形成为俯视四边形。在支承基板104的中央部形成有越靠向表面侧越窄(越靠向背面侧越宽)的剖面梯形的贯通孔106。
可动设备部105形成在支承基板104的表面侧。
在可动设备部105中，在支承基板104上层叠有第一绝缘膜107。第一绝缘膜107例如由氧化硅来构成。
在第一绝缘膜107上层叠有第二绝缘膜108。第二绝缘膜108例如由PSG(Phospho-Silicate-Glass：磷硅酸盐玻璃)来构成。
从贯通孔106及支承基板104的表面(形成有可动设备部105的设备面)中的贯通孔106的周围的部分(以下将该部分称为“贯通孔周边部”)上去除第一绝缘膜107及第二绝缘膜108。由此，贯通孔周边部从第一绝缘膜107及第二绝缘膜108露出。
此外，在支承基板104的上方设有作为可动设备部105的可动体的振动膜109。振动膜109例如由通过掺杂杂质而赋予导电性的多晶硅来构成。振动膜109一体具有主体部110及周边部111。
主体部110呈俯视圆形，与贯通孔106及贯通孔周边部相对并配置成从贯通孔周边部悬浮的状态。在主体部110的下表面(与贯通孔周边部相对的面)形成有多个突起状的下阻动器112，该下阻动器用于防止主体部110与贯通孔周缘部紧贴。
周边部111从主体部110的周缘在沿着支承基板104的表面(设备面)的方向(侧方)上延伸。周边部111的前端部进入第一绝缘膜107与第二绝缘膜108之间，且悬臂支承于第一绝缘膜107及第二绝缘膜108。而且，利用周边部111来支承主体部110，由此振动膜109在支承状态下能够在与支承基板104的表面相对的方向上振动。
在振动膜109的上方设有背板113。背板113具有比振动膜109的主体部110小径的俯视圆形的外形，且隔着空隙与主体部110相对。背板113例如由通过掺杂杂质而赋予导电性的多晶硅来构成。
可动设备部105的最表面由第三绝缘膜114来覆盖。第三绝缘膜114形成为覆盖第一绝缘膜107及背板113的上表面，并且与主体部110的周缘具有间隔地包围振动膜109的侧方，并且形成可动设备部105的外形。由此，在支承基板104的表面侧(设备面侧)形成有通过俯视圆形的第三绝缘膜114而划出的空间115。在该空间115内，振动膜109的主体部110以与支承基板104及第三绝缘膜114非接触的状态来进行配置。
在背板113及第三绝缘膜114上形成有将它们连续贯通的多个微小的孔116。第三绝缘膜114进入一部分的孔116中，在第三绝缘膜114的进入到孔116的各部分上形成有比背板113的下表面(与振动膜9相对的面)向下方突出的突起状的上阻动器117。通过形成上阻动器117，阻止在振动膜109的振动时振动膜109与背板113接触。
此外，在第三绝缘膜114上，在背板113的周围圆形地排列形成有多个连通孔118。
罩用基板103由未导入杂质的非掺杂硅构成，且一体具备：平面板119、外周壁120、内周壁121。
平面板119与可动设备部105对置，且形成为与支承基板104大致相同大小的俯视四边形。
外周壁120在平面板119的周端全周上沿与可动设备部105相对的方向竖立设置。外周壁120一体具备：在剖视中距平面板119的高度相对高的高台部122、形成在高台部122的内侧且距平面板119的高度相对低的低台部123。
在与外周壁120空开间隔的位置处，内周壁121在与可动设备部105相对的方向上竖立设置。内周壁121构成比可动设备部105的外周大的四边环状的壁，且具有与高台部122相同的高度。
利用此种外周壁120及内周壁121的形状，在外周壁120与内周壁121之间形成有俯视四边环状的槽124。
槽124在剖视中具有两层的深度。具体来说，具有：形成在低台部123上、且在与可动设备部105的相对方向上距高台部122的下表面的深度相对浅的外周槽126、和形成在外周槽126的内侧、且距高台部122的下表面的深度相对深的内周槽127。此种槽124例如通过使用深反应离子蚀刻(Deep Reactive Ion Etching)或湿式蚀刻、干式蚀刻等方法，阶段性改变蚀刻深度来形成。
此外，在罩用基板103上形成有由内周壁121包围的俯视四边形的凹部129。
在设备芯片101中，在扬声器芯片102与罩用基板103之间设有由聚酰亚胺构成的阻挡壁150。
在从支承基板104与罩用基板103的相对方向观察的俯视中，阻挡壁150形成为比外周壁120的高台部122稍小的四边环状，且与支承基板104的上表面及低台部123的下表面抵接。此外，沿着支承基板104的上表面的方向上的阻挡壁150的厚度比该方向上的低台部123的厚度薄。
在阻挡壁150的外侧(可动设备部105的相反侧)设有膏状接合材料167。
而且，扬声器芯片102与罩用基板103利用膏状接合材料167来接合。
为了利用膏状接合材料167来接合扬声器芯片102与罩用基板103，例如通过光刻在支承基板104的上表面形成俯视包围可动设备部105的四边环状的阻挡壁150，且向支承基板104的上表面中的阻挡壁150的外侧滴下膏状接合材料167。而且，以将支承基板104上的可动设备部105收容在罩用基板103的凹部129内的方式进行对位，并由支承基板104及低台部123夹入膏状接合材料167。由此，膏状接合材料167与支承基板104及低台部123紧贴，扬声器芯片102与罩用基板103被接合。
设备芯片101中形成有由支承基板104、平面板119及内周壁121划出的闭空间125。在该闭空间125内，可动设备部105以与支承基板104、平面板119及内周壁121非接触的状态来配置。
图8是本实用新型的第四实施方式涉及的硅扬声器的示意剖视图。在图8中，对于与图7所示的各部分对应的部分标注与图7相同的标号(省略一部分)。
该硅扬声器具备：图7所示的设备芯片101、用于支承设备芯片101的芯片焊盘169、与设备芯片101电连接的多个引线168和树脂封装体128。
芯片焊盘169由金属薄板构成，并形成为俯视四边形。在芯片焊盘169的中央部形成有用于将声压取入硅扬声器内的音孔130。音孔130具有与支承基板4的背面侧的贯通孔106的开口径大致相同的直径。
多个引线168由与芯片焊盘169相同的金属薄板构成，且在夹着芯片焊盘169的两侧分别设置多个。各引线168在芯片焊盘26的各侧相互空开适当间隔地排列配置。
而且，设备芯片101以在俯视下将贯通孔106的背面侧外周与音孔130的外周大致对齐的方式进行定位，且在将罩用基板103朝向上方的姿式下管芯焊接在芯片焊盘169上。
树脂封装体128为由熔融树脂材料(例如聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，并在其内部封入设备芯片101、芯片焊盘169及引线168。芯片焊盘169的下表面及引线168的下表面露出在树脂封装体128的向安装基板(未图示)安装的安装面(下表面)。上述下表面作为用于与安装基板电连接的外部端子。
通过将设备芯片101管芯焊接于芯片焊盘169之后，向芯片焊盘169上流入熔融树脂材料，并使该熔融树脂材料固化，由此形成此种树脂封装体128。
另外，虽然图8中未示出，但在硅扬声器中，利用树脂封装体128将电路芯片(未图示)与设备芯片101一同密封，其中电路芯片用于将来自扬声器芯片102的可动设备部105的声音信号变换处理为电信号。扬声器芯片102与电路芯片(未图示)电连接。而且，电路芯片(未图示)经由接合线(未图示)而与引线168电连接。
而且，在该硅扬声器中，设备芯片101的振动膜109及背板113形成将它们作为对置电极的电容器。向该电容器(振动膜109及背板113间)施加规定的电压。
在该状态下，当从音孔130输入声压(声波)时，该声压经由贯通孔106传递到可动设备部105。在可动设备部105中，当利用声压的作用使振动膜109振动时，电容器的静电电容变化，该静电电容的变化所导致的振动膜109及背板113间的电压变动作为声音信号输出。
而且，通过由电路芯片(未图示)来处理输出的声音信号，能够将作用于振动膜109(硅扬声器)的声压(声波)作为电信号来检测出。
根据该硅扬声器，罩用基板103与由四边形的支承基板104支承的可动设备部105相对配置。利用构成四边环状的壁而包围可动设备部105的内周壁121及平面板119来闭塞支承基板104的上方。由此，设备芯片101中形成有由支承基板104、罩用基板103(平面板119及内周壁121)划出的闭空间125(腔室)。而且，可动设备部105配置在该闭空间125内，因此能够维持可动设备部105的可动体(振动膜109)的可动状态。
此外，利用罩用基板103能够隔断闭空间125内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入闭空间125内。因此，能够维持可动设备部105的可动体(振动膜109)的可动状态，且利用密封用树脂来封入设备芯片101。
因此，能够不使用陶瓷封装体而是利用树脂封装体128来制作硅扬声器。其结果，能够降低硅扬声器的封装成本。
此外，在膏状接合材料167的靠可动设备部105侧，形成有与低台部123及支承基板104抵接的阻挡壁150。因此，在支承基板104与罩用基板103的接合时，能够利用阻挡壁150来塞住向可动设备部105侧扩散的膏状接合材料167。因此，能够防止膏状接合材料167向可动设备部105侧扩散，从而能够防止可动设备部105与膏状接合材料167的接触。其结果，在支承基板104及罩用基板103的接合后，也能够可靠地维持可动设备部105的可动状态。
并且，在阻挡壁150的靠可动设备部105侧还设有与支承基板104抵接的内周壁121，且在内周壁121与阻挡壁150之间形成有内周槽127。因此，在支承基板104与罩用基板103的接合时，即使膏状接合材料跨过阻挡壁150而进入可动设备部105侧，也能够使该膏状接合材料向内周槽127溢出，并由内周壁121阻住。其结果，能够可靠地防止膏状接合材料向可动设备部105扩散。
进而，沿支承基板104的上表面的方向上的阻挡壁150的厚度比该方向上的低台部123的厚度薄，因此即使罩用基板103相对于支承基板104的对位多少偏移，也能够可靠地使阻挡壁150与低台部123抵接。
图9(a)是本实用新型的第五实施方式涉及的加速度传感器的主要部分的俯视图。图9(b)是由图9(a)所示的切断线b-b切断设备芯片时的示意剖视图。
加速度传感器具备设备芯片131。
设备芯片131具备：传感器芯片132、与传感器芯片132的厚度方向一侧相对配置的电路芯片133、与传感器芯片132的厚度方向另一侧相对配置的罩用基板134，且具有将上述芯片重合接合的芯片叠芯片构造。
传感器芯片132为利用MEMS技术制造的芯片，且具备：由氮化硅构成的框架135、支承于框架135且将利用可动体的摇振动作而变化的电阻率的变化量作为信号输出的可动设备部136。
框架135呈俯视四边环状(框状)，且具有1～10μm的厚度。
可动设备部136具备：梁137、锤138、电阻导体139和配线140。
可动设备部136的梁137及锤138由有机材料(例如聚酰亚胺)构成，且一体地形成。
梁137一体具备：支承于框架135的俯视四边环状的支承部141、由该支承部141支承的俯视十字状的梁主体部142。
梁主体部142的各前端连接在支承部141的各边的中央。由此，梁137具有由支承部141和梁主体部142划分的四个矩形状的开口部。
此外，梁137具有1～10μm的厚度，且通过形成此种厚度，能够使梁主体部142扭转变形及弯曲变形。
锤138配置在梁67所具有的各开口部。锤138的上表面(一侧面)与梁137的上表面(一侧面)呈齐面，且锤138形成为具有1～10μm的厚度(高度)的大致四棱柱状。锤138的侧面相对于开口部的周缘空开间隙且呈平行。而且，锤138中，利用其侧面形成的四个角部中的一个与梁137的梁主体部142的中央部连接。由此，锤138以与罩用基板134及框架135非接触的状态支承于梁137(梁主体部142)上。
梁137上层叠有Ti(钛)层/TiN(氮化钛)层/Al(铝)-Cu(铜)合金层的层叠体143。该层叠体143的各端部配置在支承部71上，且该层叠体143沿梁主体部142延伸，作为整体形成为俯视十字状。最下层的Ti层及其上层的TiN层连续地形成。另一方面，最上层的Al-Cu合金层例如通过在12个部位中断而断续地形成。由此，Ti层及TiN层在Al-Cu合金层的中断的部分(被去除的部分)局部露出，该露出的部分构成电阻导体139，Al-Cu合金层构成与电阻导体139连接的配线140。
而且，传感器芯片132的最表面例如通过由聚酰亚胺构成的保护膜144来覆盖。该保护膜144上形成有焊盘开口145，该焊盘开口145使沿俯视十字状形成的配线140的各端部作为连接用的焊盘露出。此外，保护膜144上形成有与梁137和各锤138之间的间隙连通的槽146。
电路芯片133具备将来自可动设备部136的信号变换处理为电信号的电路基板147。
电路基板147由硅构成，且形成为在俯视下与传感器芯片132的框架135大致相同大小的四边形。在电路基板147上，通过使其下表面(与可动设备部136相对的面)的中央部凹陷，由此形成凹部148。
凹部148的外形形成为在俯视下与可动设备部136的可动体(锤138及梁主体部142)大致相同的形状。而且，在将凹部148与可动设备部136的可动体在俯视下大致对齐的方式对置的状态下，传感器芯片132与电路芯片133连接，由此闭塞传感器芯片132的上侧(框架135的上侧)。
此外，在电路基板147的上表面(与可动设备部136的相对面的相反侧的面)上形成有功能元件(未图示)。功能元件构成将来自可动设备部136的信号变换处理为电信号的电子电路的一部分。
此外，在电路基板147的上表面设有电极焊盘149。电极焊盘149以与传感器芯片132的焊盘(配线140)相对的方式配置，并经由电路基板147内的电子电路，与焊盘(配线140)电连接。
罩用基板134由未导入杂质的非掺杂硅构成，且一体具备：平面板151、外周壁152、内周壁153。
平面板151与可动设备部136对置，并形成为与框架135大致相同大小的俯视四边形。
外周壁152在平面板151的周端全周上沿与可动设备部136相对的方向竖立设置。外周壁152一体具备：在剖视中距平面板151的高度相对高的高台部154、形成在高台部154的内侧且距平面板151的高度相对低的低台部155。
在与低台部155空开间隔的位置处，内周壁153在与可动设备部136相对的方向上竖立设置。内周壁153构成比可动设备部136的外周大的四边环状的壁，且具有与高台部154相同的高度。
利用此种外周壁152及内周壁153的形状，在外周壁152与内周壁153之间形成有俯视四边环状的槽160。
槽160在剖视中具有两层的深度。具体来说，具有：形成在低台部123上、且在与可动设备部136的相对方向上距高台部154的下表面的深度相对浅的外周槽161、和形成在外周槽161的内侧、且距高台部154的下表面的深度相对深的内周槽162。此种槽160例如通过使用深反应离子蚀刻(Deep Reactive Ion Etching)或湿式蚀刻、干式蚀刻等方法，阶段性改变蚀刻深度来形成。
此外，在罩用基板134上形成有由内周壁153包围的俯视四边形的凹部163。
在设备芯片131中，在传感器芯片132与罩用基板134之间设有由聚酰亚胺构成的阻挡壁164。
在框架135与罩用基板134的相对方向观察的俯视中，阻挡壁164形成为比外周壁152的高台部154稍小的四边环状，并包围可动设备部136的可动体即梁主体部142及锤138。此外，阻挡壁164与框架135的上表面(与罩用基板134的相对面)及外周壁152的低台部155的下表面抵接。此外，沿着框架135的上表面的方向上的阻挡壁164的厚度比该方向上的外周壁152的低台部155的厚度薄。
在阻挡壁164的外侧(可动设备部136的相反侧)设有膏状接合材料165。
而且，传感器芯片132与罩用基板134利用膏状接合材料165来接合。
为了利用膏状接合材料165来接合传感器芯片132与罩用基板134，例如通过光刻在框架135上形成俯视包围可动设备部136的可动体(梁主体部142及锤138)的四边环状的阻挡壁164，且向框架135上的阻挡壁164的外侧滴下膏状接合材料165。而且，以将传感器芯片132的可动设备部136收容在罩用基板134的凹部163内的方式进行对位，并由框架135及低台部155夹入膏状接合材料165。由此，膏状接合材料165与框架135及低台部155紧贴，传感器芯片132与罩用基板134被接合。
由此，闭塞传感器芯片132的下侧(框架135的下侧)。而且，设备芯片131中形成有由上述的电路芯片133、框架135及罩用基板134(平面板151及内周壁153)划出的闭空间166。在该闭空间166内，可动设备部136以与框架135、电路基板147及罩用基板134非接触的状态来配置。
图10是本实用新型的第五实施方式涉及的加速度传感器的示意剖视图。在图10中，对于与图9所示的各部分对应的部分，标注与图9相同的标记(省略一部分)。
该加速度传感器具备：图9所示的设备芯片131、用于支承设备芯片131的芯片焊盘156、与设备芯片131电连接的多个引线157、树脂封装体158。
芯片焊盘156由金属薄板构成，并形成为俯视四边形。
多个引线157由与芯片焊盘156相同的金属薄板构成，在夹着芯片焊盘156的两侧分别设置多个。各引线157在芯片焊盘156的各侧中相互空开适当间隔地排列配置。
而且，设备芯片131以将电路芯片133朝向上方的姿式而管芯焊接在芯片焊盘156上。电路芯片133的各电极焊盘149通过接合线159与引线157连接。
树脂封装体158为由熔融树脂材料(例如聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，在其内部封入设备芯片131、芯片焊盘156、引线157及接合线159。芯片焊盘156的下表面及引线157的下表面露出在树脂封装体158向安装基板(未图示)安装的安装面(下表面)。上述下表面作为用于与安装基板电连接的外部端子。
通过将设备芯片131管芯焊接于芯片焊盘156，且由接合线159进行设备芯片131与引线157的连接之后，向芯片焊盘156上流入熔融树脂材料，并使该熔融树脂材料固化，由此形成此种树脂封装体158。
而且，当加速度作用于该加速度传感器而使锤138振动时，梁137的梁主体部142产生变形(扭曲及/或弯曲)。利用该梁主体部142的变形，梁主体部142上的电阻导体139产生伸缩，电阻导体139的电阻值变化。电阻值的变化量经由焊盘(配线140)作为信号输出。
而且，通过由电路芯片133来处理输出的信号，能够将作用于锤138(加速度传感器)的加速度的方向(3轴方向)及大小作为电信号检测，并从电极焊盘149输出。
根据该加速度传感器，利用四边环状的框架135，在该环状内的区域中支承的可动设备部136的可动体(梁主体部142及1锤38)上，电路基板147及罩用基板134分别在其一侧及另一侧相对配置。
通过在将电路基板147的凹部148与可动设备部136相对的状态下使传感器芯片132与电路芯片133连接，由此闭塞框架135的上侧。
另一方面，利用框架135与罩用基板134接合，由此闭塞框架135的下侧(与罩用基板134的对向侧)。由此，设备芯片131中，传感器芯片132及电路芯片133以芯片叠芯片(face·to·face)来连接。而且，设备芯片131形成有由电路芯片133、框架135及罩用基板134(平面板151及内周壁153)划出的闭空间166(腔室)。而且，由于可动设备部136的可动体(梁主体部142及锤138)配置在该闭空间166内，因此能够维持可动设备部136的可动体(锤138及梁主体部142)的可动状态。
此外，利用罩用基板134能够隔断闭空间166内外的连通。因此，能够防止密封用树脂进入闭空间166内。因而，能够维持可动设备部136的可动体(锤138及梁主体部142)的可动状态，且利用密封用树脂来封入设备芯片131。进而，设备芯片131具有由传感器芯片132及电路芯片133的层叠而形成的芯片叠芯片构造，因此能够由一个芯片来封入加速度传感器中的传感器部分(传感器芯片132)及电路部分(电路芯片133)。
因此，能够不使用陶瓷封装体而是利用树脂封装体158来制作将传感器芯片132及电路芯片133一体封装体化的加速度传感器。其结果，能够降低加速度传感器的封装成本。
进而，闭塞框架135的下侧的罩用基板134由未导入杂质的非掺杂硅来构成，因此能够进一步降低加速度传感器的封装成本。
此外，在膏状接合材料165的靠可动设备部136侧，形成有与低台部155及框架135抵接的阻挡壁164。因此，在框架135与罩用基板134的接合时，能够利用阻挡壁164来塞住向可动设备部136侧扩散的膏状接合材料165。因此能够防止膏状接合材料165向可动设备部136侧扩散，从而能够防止可动设备部136与膏状接合材料165的接触。其结果，在框架135及罩用基板134的接合后，也能够可靠地维持可动设备部136的可动状态。
并且，在阻挡壁164的靠可动设备部136侧还设有与框架135抵接的内周壁153，且在内周壁153与阻挡壁164之间形成有内周槽162。因此，在框架135与罩用基板134的接合时，即使膏状接合材料跨过阻挡壁164而进入可动设备部136侧，也能够使该膏状接合材料向内周槽162溢出，并由内周壁153阻住。其结果，能够可靠地防止膏状接合材料向可动设备部136扩散。
进而，沿框架135的上表面的方向上的阻挡壁164的厚度比该方向上的外周壁152的低台部155的厚度薄，因此即使罩用基板134相对于框架135的对位多少偏移，也能够可靠地使阻挡壁164与低台部155抵接。
图11是表示本实用新型的第六实施方式的硅扬声器的示意剖视图。图12是图11所示的硅扬声器的主要部分放大图，且表示设备芯片及其附近的立体图。
硅扬声器171具备：设备芯片172、用于支承设备芯片172的芯片焊盘173、与设备芯片172电连接的多个引线174、树脂封装体175。
设备芯片172具备传感器芯片176和与传感器芯片176相对配置的硅芯片177，且具有使上述芯片重合接合的芯片叠芯片构造。
传感器芯片176为利用MEMS技术制造的芯片，且具备：硅基板178、支承于硅基板178且作为检测声压(物理量)的传感器部的扬声器部179。
硅基板178形成为俯视四边形。在硅基板178的中央部形成有越靠向上表面侧越窄(越靠向下表面侧越宽)的剖面梯形的贯通孔180。
扬声器部179形成在硅基板178的上表面侧，且具备：作为利用声压的作用而振动的可动部的振动膜181、与振动膜181相对配置的背板182。
振动膜181具有俯视圆形的部分，且例如由通过掺杂杂质而赋予导电性的多晶硅来构成。此外，振动膜181被支承为能够朝向硅基板178的上表面的方向振动。而且，在硅基板178上形成有检测电路184，该检测电路184用于对利用该振动膜181的振动动作所导致的物理量的变化进行检测，并将检测内容作为信号输出。
背板182具有比振动膜181的圆形部分小径的俯视圆形的外形，且隔着空隙与振动膜181对置。背板182例如由通过掺杂杂质而赋予导电性的多晶硅来构成。
而且，扬声器部179的最表面利用由氮化硅构成的表面保护膜183来覆盖。
硅芯片177为用于对传感器芯片176的扬声器部179进行密闭(设备封止)的芯片，且具备硅基板185。硅基板185形成为俯视下与硅基板178大致相同大小的四边形。硅基板185上形成有将从传感器芯片176输出的声音信号变换处理为电信号的处理电路186。
此外，在硅基板185的上表面，多个电极焊盘187沿硅基板185的外周缘，排列配置成俯视四边环状。电极焊盘187与硅基板185内的处理电路186电连接。
而且，传感器芯片176与硅芯片177利用接合材料188来接合。接合材料188在传感器芯片176与硅芯片177之间设置成包围扬声器部179的俯视四边环状。此外，接合材料188为混入有粒体189的膏状的粘接剂，例如可以使用作为粒体189混入有导电性粒子的ACP(AnisotropicConductive Paste：各向异性导电膏)等。
粒体189由包括具有导电性的材料的树脂构成，例如由依次层叠有镍层、镀金层及绝缘层的树脂来构成。此外，粒体189均匀地混入俯视四边环状的周向。混入接合材料188的粒体189的粒径D(粒体189的直径)比扬声器部179相对于硅基板178的上表面(一侧面)的高度H(具体而言，表面保护膜183相对于硅基板178的上表面的最高位置)大，根据高度H的大小适当地设计。在本实施方式中，例如扬声器部179的高度H为4μm左右，粒径D为10μm左右。
传感器芯片176与硅芯片177经由混入有粒体189的接合件而接合，由此硅扬声器171形成有由传感器芯片176、硅芯片177及接合材料188划出的闭空间192。在该闭空间192内，扬声器部179以与硅芯片177及接合材料188非接触的状态进行配置。
芯片焊盘173由金属薄板构成，并形成为俯视四边形。在芯片焊盘173的中央部形成有用于将声压取入硅扬声器内的音孔190。音孔190具有与硅基板178的下表面侧的贯通孔180的开口径大致相同的直径。
多个引线174由与芯片焊盘173相同的金属薄板构成，且在夹着芯片焊盘173的两侧分别设置多个。各引线174在芯片焊盘173的各侧相互空开适当间隔地排列配置。
而且，设备芯片172以在俯视下将贯通孔180的下表面侧外周与音孔190的外周大致对齐的方式进行定位，且在将硅芯片177朝向上方的姿式下管芯焊接在芯片焊盘173上。硅芯片177的各电极焊盘187通过接合线191连接于引线174。
树脂封装体175为由熔融树脂材料(例如、聚酰亚胺)构成的大致长方体的封入部件，并在其内部封入设备芯片172、芯片焊盘173、引线174及接合线191。芯片焊盘173的下表面及引线174的下表面露出在树脂封装体175的向安装基板(未图示)安装的安装面(下表面)。上述下表面作为用于与安装基板电连接的外部端子。
而且，在该硅扬声器171中，设备芯片172的振动膜181及背板182形成将它们作为对置电极的电容器。向该电容器(振动膜181及背板182间)施加规定的电压。
在该状态下，当从音孔190输入声压(声波)时，该声压经由贯通孔180传递到扬声器部179。在扬声器部179中，当利用声压的作用使振动膜181振动时，电容器的静电电容变化，该静电电容的变化所导致的振动膜181及背板182间的电压变动被检测电路184检测，并作为声音信号输出。
而且，通过由硅基板185内的处理电路186来处理输出的声音信号，能够将作用于振动膜181(硅扬声器)的声压(声波)作为电信号检测，并从电极焊盘187输出。
如上所述，在硅扬声器171中，比扬声器部179相对于硅基板178的上表面(一侧面)的高度H(例如4μm左右)大的粒径D(例如、10μm)的粒体189在接合材料188的周向上均匀地混入用于将传感器芯片176与硅芯片177接合的接合材料188中。由此，硅芯片177在相对于传感器芯片176空开规定的间隔的状态下由粒体189(支持球)支承，在传感器芯片176与硅芯片177之间形成闭空间192。因此，能够防止传感器芯片176的扬声器部179与硅芯片177的硅基板185的接触。
而且，用于支承硅芯片177的粒体189混入接合材料188。因此，在传感器芯片176与硅芯片177的接合时，例如，在传感器芯片176上涂敷接合材料188，在途布之后，将硅芯片177粘接在传感器芯片176上的接合材料188即可。因此，能够实现传感器芯片176与硅芯片177的接合方法的简单化。
此外，也可在传感器芯片176与硅芯片177的接合时，利用传感器芯片176及硅芯片177来夹压接合材料188，由此将传感器芯片176与硅芯片177压接。由于粒体189由包含具有导电性的材料的树脂来构成，因此通过压接来压碎粒体189，能够使传感器芯片176与硅芯片177的相对方向上粒体189的一侧及另一侧之间导通。因此，若将与处理电路186及检测电路184电连接的各电极(未图示)与粒体189相接，则通过粒体189的压碎，能够将处理电路186与检测电路184电连接(参照图11的虚线箭头)。
此外，构成传感器芯片176及硅芯片177的基体的基板为比玻璃基板等价格低的硅基板178及硅基板185，因此能够降低MEMS设备1的制造成本。
以上，说明了本实用新型的多个实施方式，但本实用新型也可由其他的方式来实施。
例如，在图3所示的设备芯片31中，传感器芯片32与电路芯片33也可利用与接合件51同样的接合件来连接。
此外，应力缓和层21也可仅形成在电路基板19与电路侧接合部24之间。此外，在图1所示的设备芯片1中，由聚酰亚胺构成的应力缓和层也可形成在支承基板4的表面(形成可动设备部5的设备面)。此外，在图3(b)所示的设备芯片31中，由聚酰亚胺构成的应力缓和层也可形成在框架35的下表面(与罩用基板54的相对面)及/或罩用基板54的上表面(与可动设备部36的相对面)。
此外，在第四及第五实施方式中，阻挡壁150及阻挡壁164也可是氧化硅或氮化硅。
此外，在第六实施方式中，粒体189也可是绝缘性的树脂粒子。
对于本实用新型的实施方式进行了详细的说明，但上述只不过是用于使本实用新型的技术内容明确的具体例，本实用新型不由上述具体例限定和解释，本实用新型的思想及范围仅由权利要求来限定。
本申请与2008年7月11日向日本国专利厅提出的专利申请2008-181205号、专利申请2008-181206号及专利申请2008-181207号、以及2008年9月18日向日本国专利厅提出的专利申请2008-239554号对应，并通过引用将上述专利申请公开的全部内容引入。
【工业上的可利性】
本实用新型的MEMS传感器适用于由MEMS技术制造的各种设备(硅扬声器、加速度传感器、压力传感器、陀螺传感器等)。

Claims (11)

1.一种MEMS设备，其特征在于，具备：
可动部件；
支承部件，其支承所述可动部件；
对置部件，其与所述可动部件相对配置；
壁部件，其形成为包围所述可动部件的环状，且与所述支承部件及所述对置部件连接。
2.根据权利要求1所述的MEMS设备，其特征在于，
通过所述壁部件将所述支承部件及所述对置部件接合。
3.根据权利要求1所述的MEMS设备，其特征在于，
所述壁部件由包括Sn及能够与Sn共晶反应的金属的材料构成。
4.根据权利要求1所述的MEMS设备，其特征在于，
所述MEMS设备还具备应力缓和层，且该应力缓和层设置在所述壁部件与所述支承部件及/或所述对置部件之间。
5.根据权利要求1所述的MEMS设备，其特征在于，
所述可动部件配置在所述支承部件与所述对置部件之间的空间内。
6.根据权利要求1所述的MEMS设备，其特征在于，
所述可动部件配置在由所述支承部件包围的空间内。
7.一种MEMS设备，其特征在于，具备：
可动部件；
支承部件，其支承所述可动部件；
对置部件，其与所述可动部件相对配置；
第一壁部件，其从所述可动部件与所述对置部件的对置方向观察时的形状形成为包围所述可动部件的至少一部分的环状，且该第一壁部件与所述支承部件及所述对置部件连接；
连接端子，其在所述支承部件上向所述对置方向外侧突出。
8.根据权利要求7所述的MEMS设备，其特征在于，
所述MEMS设备还具备第二壁部件，该第二壁部件形成为包围所述连接端子的环状。 
9.根据权利要求7所述的MEMS设备，其特征在于，
在所述可动部件的所述对置方向外侧的面上形成有电阻元件，
在所述支承部件上形成有与所述电阻元件电连接的焊盘，
所述连接端子配置在所述焊盘上，并经由所述焊盘与所述电阻元件电连接。
10.一种MEMS设备，其特征在于，具备：
可动部件；
支承部件，其支承所述可动部件；
对置部件，其与所述可动部件相对配置，且利用膏状接合材料与所述支承部件接合；
第一壁部件，其从所述可动部件与所述对置部件的对置方向观察时的形状形成为包围所述可动部件的至少一部分的环状，且该第一壁部件在比通过所述膏状接合材料形成的接合部分靠所述可动部件侧，与所述支承部件及所述对置部件连接。
11.根据权利要求10所述的MEMS设备，其特征在于，
所述MEMS设备还具备第二壁部件，该第二壁部件在比所述第一壁部件靠所述可动部件侧形成为空有间隔的环状，且所述第二壁部件与所述支承部件及所述对置部件连接。 
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