DE112006001844T5 - Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente und Elektronikkomponente - Google Patents

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    • Y10T428/24917—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente, das folgende Schritte aufweist:
einen Schritt eines Herstellens eines Elementsubstrats, das einen Funktionsabschnitt zum Bereitstellen einer Funktion einer Elektronikkomponente und eine Externe-Verbindung-Elektrode, die auf einer Oberfläche desselben definiert ist, zum elektrischen Verbinden des Funktionsabschnitts mit einer externen Vorrichtung aufweist;
einen Schritt eines Bondens einer Gehäuseplatte mit relativ geringer Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen an das Elementsubstrat unter Verwendung eines Haftmittels mit einer relativ hohen Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen;
einen Schritt eines Bildens, durch eine Sandstrahlverarbeitung, eines Lochs in der Gehäuseplatte, so dass das Haftmittel an einem Bereich des Lochs freigelegt wird, unterhalb dessen ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode definiert ist;
einen Schritt eines Entfernens, durch Ätzen, eines Haftmittelbereichs, der in dem Loch freiliegend ist und der durch die Sandstrahlverarbeitung nicht entfernt wird, um die Externe-Verbindung-Elektrode freizulegen;
einen Schritt eines Bildens eines Elektrodenfilms, so dass sich der Elektrodenfilm auf einer Innenoberfläche des Lochs von...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektronikkomponente, die ein Laminat aufweist, bei dem ein Elementsubstrat, das als ein Elektronikkomponentenelement dient, unter Verwendung eines Haftmittels an eine Gehäuseplatte gebondet ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente, bei der eine elektrische Verbindungsstruktur zwischen einer Elektrode an dem Elementsubstrat und einer Elektrode an der Gehäuseplatte sowie eine elektrische Verbindungsstruktur zwischen der Elektronikkomponente und einer externen Vorrichtung verbessert sind, und auf die Elektronikkomponente.
  • Stand der Technik
  • Verschiedene Halbleitersensorvorrichtungen, bei denen ein Sensor, der eine dreidimensionale Struktur aufweist, auf einem Halbleitersubstrat definiert ist, wurden vorgeschlagen. Derartige Halbleitersensorvorrichtungen weisen einen sich bewegenden Abschnitt auf und müssen so hergestellt und angebracht sein, dass sie die Bewegung des sich bewegenden Abschnitts nicht behindern. Daher ist beispielsweise ein Verfahren verfügbar, bei dem das Halbleitersubstrat in einer Keramikbaueinheit untergebracht ist und die Keramikbaueinheit an einem Anbringsubstrat angebracht und unter Verwendung eines Bonddrahts gebondet ist. Aufgrund des Bedarfs nach einer Keramikbaueinheit bewirkt dieses Verfah ren jedoch unvermeidlich einen Zuwachs der Größe. Ferner erfordert das Anbringen an dem Anbringsubstrat unter Verwendung des Bonddrahts unvermeidlich einen großen Anbringraum. Insbesondere benötigt eine Halbleitersensorvorrichtung, die eine große Anzahl von Abschnitten aufweist, die mit externen Vorrichtungen elektrisch verbunden sind, einen großen Anbringraum, auf der Basis eines Bonddrahts an einem Anbringsubstrat.
  • Das Patentdokument 1 unten offenbart eine Halbleitervorrichtung 101, die in 10 gezeigt ist. Die Halbleitervorrichtung 101 weist ein Basissubstrat 102 auf. An dem Basissubstrat 102 ist ein Halbleitersubstrat 103, das einen Halbleitersensor umfasst, befestigt. Das Halbleitersubstrat 103 weist einen sich bewegenden Abschnitt auf, der eine Elektrode 103a umfasst, auf. Obgleich derselbe in 10 schematisch gezeigt ist, ist ein Sensorabschnitt, der die Elektrode 103a umfasst, ein sich bewegender Abschnitt. Eine Ausnehmung ist in einer Oberfläche 103b des Halbleitersubstrats 103 gebildet, um einen Zwischenraum A zu definieren, der dem sich bewegenden Abschnitt des Halbleitersubstrats 103 zugewandt ist. Das Halbleitersubstrat 103 ist an dem Basissubstrat 102 befestigt, so dass die Oberfläche 103b, die die Ausnehmung aufweist, eine untere Oberfläche des Halbleitersubstrats 103 ist.
  • Elektroden 103c und 103d, die an dem Halbleitersubstrat 103 angeordnet sind, sind an Elektroden 102a und 102b an dem Basissubstrat 102 gebondet und mit denselben elektrisch verbunden. Die Elektroden 102a und 102b sind mit Elektroden 102c und 102d, die auf einer unteren Oberfläche des Basissubstrats 102 angeordnet sind, über Durchgangslochelektroden, die in dem Basissubstrat 102 bereitgestellt sind, elektrisch verbunden. Lötmittel-Bumps 104 und 105 sind an die Elektroden 102c und 102d gebondet.
  • Seiten- und obere Oberflächen des Halbleitersubstrats 103 sind durch ein Formharz 106 abgedichtet. Das Halbleitersub strat 103 ist durch das Basissubstrat 102 und das Formharz 106 hermetisch abgedichtet.
  • Die Halbleitervorrichtung 101 ist durch ein Anbringen der Lötmittel-Bumps 104 und 105 an Elektrodenanschlussbereichen an dem Anbringsubstrat an einem Anbringsubstrat angebracht. Daher kann die Halbleitervorrichtung 101 in einem kleinen Anbringraum an dem Anbringsubstrat angebracht werden.
    Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-340730
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei der Halbleitervorrichtung 101, die in dem Patentdokument 1, wie oben beschrieben, beschrieben ist, ist das Halbleitersubstrat 103, das einen sich bewegenden Abschnitt aufweist, durch das Basissubstrat 102 und das Formharz 105 hermetisch abgedichtet und kann durch eine Flip-Chip-Bondtechnik unter Verwendung der Lötmittel-Bumps 104 und 105 an einem Substrat angebracht werden. In diesem Fall wird unter Verwendung der Lötmittel-Bumps 104 und 105 eine relativ geringe Bondfestigkeit erhalten. Es ist erforderlich, ein Haftmittel aus Epoxidharz oder dergleichen, eine Unterfüllung genannt, zwischen das Anbringsubstrat und das Basissubstrat 102 zu füllen, um die Haftfestigkeit zu erhöhen.
  • Als Folge ist die Beabstandung zwischen dem Anbringsubstrat und dem Basissubstrat 102 mit der Unterfüllung sowie den Lötmittel-Bumps 104 und 105 gefüllt. Eine Belastung, die auf das Anbringsubstrat ausgeübt wird, würde durch die Lötmittel-Bumps 104 und 105 sowie die Unterfüllung auf das Basissubstrat 102, und folglich auf das Halbleitersubstrat 103, übertragen werden. Der Einfluss der Belastung kann daher bewirken, dass der Halbleitersensor, der an dem Halbleitersubstrat 103 definiert ist, defekt ist.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Nachteil der verwandten Technik, die oben beschrieben ist, zu überwinden und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente zu schaffen, welche eine Übertragung einer Belastung von außen verhindern kann, nachdem die Elektronikkomponente an einem Anbringsubstrat oder dergleichen angebracht ist, welche in einem relativ kleinen Anbringraum oberflächenangebracht werden kann, welche eine einfache Struktur aufweist, und welche einen Isolationswiderstand zwischen einer Mehrzahl von Externe-Verbindung-Anschlüssen und der Elektronikkomponente erhöhen kann.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente, das Folgendes umfasst: einen Schritt eines Herstellens eines Elementsubstrats, das einen Funktionsabschnitt zum Bereitstellen einer Funktion einer Elektronikkomponente und eine Externe-Verbindung-Elektrode, die auf einer Oberfläche desselben definiert ist, zum elektrischen Verbinden des Funktionsabschnitts mit einer externen Vorrichtung aufweist; einen Schritt eines Bondens einer Gehäuseplatte mit relativ geringer Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen an das Elementsubstrat unter Verwendung eines Haftmittels mit einer relativ hohen Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen; einen Schritt eines Bildens, durch eine Sandstrahlverarbeitung, eines Lochs in der Gehäuseplatte, so dass das Haftmittel an einem Bereich des Lochs freigelegt wird, unterhalb dessen ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode definiert ist; einen Schritt eines Entfernens, durch Ätzen, eines Haftmittelbereichs, der in dem Loch freiliegend ist, und der durch die Sandstrahlverarbeitung nicht entfernt wird, um die Externe-Verbindung-Elektrode freizulegen; einen Schritt eines Bildens eines Elektrodenfilms, so dass sich der Elektrodenfilm auf einer Innenoberfläche des Lochs von einer Außenoberfläche der Gehäuseplatte erstreckt, und so dass der Elektrodenfilm mit der Externe-Verbindung-Elektrode, die durch ein Entfernen des Haftmittels freige legt wird, elektrisch verbunden wird; und einen Schritt eines Bildens, durch eine mechanische Verarbeitung, eines Vorstands an der Außenoberfläche der Gehäuseplatte, wobei der Vorstand eine vordere Endoberfläche aufweist, an der sich der Elektrodenfilm erstreckt.
  • Gemäß einem spezifischen Aspekt des Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner einen Schritt eines, vor einem Bilden des Elektrodenfilms, Aufrauens zumindest eines Bereichs der Gehäuseplatte, wo der Elektrodenfilm definiert ist.
  • Gemäß einem anderen spezifischen Aspekt des Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ätzen durch Trockenätzen durchgeführt.
  • Gemäß noch einem anderen spezifischen Aspekt des Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Polyimid-basiertes Haftmittel als das Haftmittel verwendet.
  • Gemäß noch einem anderen spezifischen Aspekt des Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner einen Schritt eines Vereinzelns eines Laminats des Elementsubstrats und der Gehäuseplatte, so dass das Loch geteilt wird, und eines Bildens einer Ausnehmung in einer Seitenoberfläche des Vorstands, wobei die Ausnehmung aus einem Bereich einer Innenumfangsoberfläche des Lochs gebildet wird.
  • Gemäß noch einem anderen spezifischen Aspekt des Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner einen Schritt eines Laminierens einer zweiten Gehäuseplatte auf eine Oberfläche, die der Seite des Elementsubstrats, an der die Gehäuseplatte haftend befestigt ist, gegenüberliegt.
  • Gemäß noch einem anderen spezifischen Aspekt des Verfahrens zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird die zweite Gehäuseplatte durch ein Haftmittel an das Elementsubstrat gebondet.
  • Eine Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Elementsubstrat, das einen Funktionsabschnitt aufweist, der als ein Elektronikkomponentenelement fungiert; eine Haftmittelschicht, die an einer Oberfläche des Elementsubstrats angeordnet ist; und eine Gehäuseplatte, die aus einem Material gebildet ist, das eine geringere Sandstrahlwiderstandsfähigkeit aufweist als die Haftmittelschicht und durch die Haftmittelschicht an die Gehäuseplatte gebondet ist, wobei eine Externe-Verbindung-Elektrode, die mit einer externen Vorrichtung elektrisch verbunden ist, auf der Oberfläche des Elementsubstrats definiert ist, auf der die Gehäuseplatte laminiert ist, wobei die Gehäuseplatte ein Loch umfasst, das einen unteren Bereich aufweist, an dem die Haftmittelschicht nicht angeordnet ist, so dass zumindest ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode freiliegend ist, wobei ein Vorstand, der eine Außenoberfläche aufweist, auf die der Elektrodenfilm aufgetragen ist, auf einer Oberfläche gegenüber der Seite der Gehäuseplatte, an der das Elementsubstrat laminiert ist, definiert ist, wobei ein Bereich einer Seitenoberfläche des Vorstands aus einer Innenumfangsoberfläche des Lochs gebildet ist, und wobei ein Elektrodenfilm so definiert ist, dass sich der Elektrodenfilm an der Externe-Verbindung-Elektrode, die in dem Loch freiliegend ist, von einem vorderen Ende des Vorstands durch die Seitenoberfläche des Vorstands erstreckt.
  • (Vorteile)
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Elementsubstrat, das einen Funktionsabschnitt zum Bereitstellen einer Funktion einer Elektronikkomponente aufweist, und eine Externe-Verbindung-Elektrode, die auf einer Oberfläche des Elementsubstrats zum elektrischen Verbinden des Funktionsabschnitts mit einer externen Vorrichtung definiert wird, hergestellt; und nachdem eine Gehäuseplatte an eine Oberfläche des Elementsubstrats, auf der die Externe-Verbindung-Elektrode unter Verwendung eines Haftmittels mit relativ hoher Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen definiert wird, gebondet wird, wird durch eine Sandstrahlverarbeitung ein Loch gebildet, so dass eine Haftmittelschicht an einem Bereich des Lochs freigelegt wird, unter dem ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode definiert ist. Da die Haftmittelschicht eine hohe Sandstrahlwiderstandsfähigkeit aufweist, wird die Sandstrahlverarbeitung so durchgeführt, dass die Haftmittelschicht nicht vollständig entfernt wird und so, dass ein Loch in der Gehäuseplatte gebildet wird, wodurch das Sandstrahlverarbeiten so durchgeführt wird, dass die Haftmittelschicht an einem unteren Bereich des Lochs freigelegt werden kann.
  • Anschließend wird ein Haftmittelbereich, der in dem Loch freiliegend ist und der durch die Sandstrahlverarbeitung nicht entfernt wird, durch ein Ätzen entfernt. Auf diese Weise wird die Haftmittelschicht an dem unteren Bereich entfernt, und ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode an dem Elementsubstrat wird in dem Loch freigelegt.
  • Ein Elektrodenfilm wird gebildet, so dass sich der Elektrodenfilm auf einer Innenoberfläche des Lochs von einer Außenoberfläche der Gehäuseplatte erstreckt und so dass der Elektrodenfilm mit der Externe-Verbindung-Elektrode an dem Elementsubstrat, die durch ein Entfernen des Haftmittelbereichs freigelegt wird, elektrisch verbunden wird, wodurch der Funktionsabschnitt an dem Elementsubstrat mit dem Elektrodenfilm, der an der Außenoberfläche der Gehäuseplatte definiert wird, elektrisch verbunden wird. Ferner wird ein Vorstand, der eine Seitenoberfläche aufweist, von der ein Bereich aus einer Innenumfangsoberfläche des Lochs gebildet wird, und der eine vordere Endoberfläche aufweist, auf der sich der Elektrodenfilm erstreckt, durch eine mechanische Bearbeitung an einer Außenoberfläche der Gehäuseplatte gebildet. Daher kann die Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Elektrodenanschlussbereich oder dergleichen an einer Anbringoberfläche unter Verwendung eines Elektrodenfilmbereichs auf der vorderen Endoberfläche des Vorstands elektrisch verbunden werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher eine Elektronikkomponente realisiert werden, die oberflächenangebracht werden kann, so dass der Vorstand in eine Anstoßung mit dem Elektrodenanschlussbereich an dem Anbringsubstrat gebracht wird. Zusätzlich kann die Elektronikkomponente unter Verwendung des Vorstands, der einstückig mit dem Gehäuse hergestellt wird, ohne Verwendung einer Unterfüllung oder dergleichen angebracht werden.
  • Daher kann nicht nur eine Anbringung mit hoher Dichte, sondern auch ein Verhindern einer Übertragung einer Belastung von dem Anbringsubstrat erreicht werden.
  • Da der Vorstand durch ein spanendes Bearbeiten der Gehäuseplatte einstückig mit der Gehäuseplatte gebildet ist, kann der Vorstand nicht ohne weiteres von der Gehäuseplatte entfernt werden. Die Verwendung einer Unterfüllung kann so entfallen. Es tritt keine Übertragung einer Belastung durch eine Unterfüllung auf, und eine Belastung von dem Anbringsubstrat wird nur durch den Vorstand übertragen. Daher kann eine Gesamtübertragung einer Belastung von dem Anbringsubstrat auf den Funktionsabschnitt an dem Elementsubstrat verhindert werden.
  • Zusätzlich wird keine Unterfüllung benötigt, wodurch Verarbeitungsschritte zum Anbringen der Elektronikkomponente an dem Anbringsubstrat vereinfacht werden. Ferner wird der Vorstand durch eine mechanische Bearbeitung gebildet, wodurch ohne weiteres eine Mehrzahl von Vorständen gebildet wird, die eine einheitliche Höhe aufweisen. Daher kann eine Elektronikkomponente mit einer extrem kleinen Chipbaueinheit (CSP-Elektronikkomponente, CSP = chip-size-package) mit einer hohen Anbringqualität erreicht werden.
  • Ferner wird bei dem Sandstrahlverarbeiten die Sandstrahlverarbeitung so durchgeführt, dass die Haftmittelschicht nicht vollständig entfernt wird. Da das Elementsubstrat dem Sandstrahlverarbeiten nicht unterworfen wird, besteht keine Sorge, dass das Loch in dem Elementsubstrat gebildet wird. So kann der Elektrodenfilm, der sich auf der Innenoberfläche des Lochs von der Außenoberfläche der Gehäuseplatte erstreckt, nicht in einer Seitenoberfläche oder dergleichen des Elementsubstrats gebildet werden. Falls z. B. das Elementsubstrat ein Halbleitersubstrat ist, könnte eine Elektrode, die an einer unerwünschten Position an einer Seitenoberfläche des Halbleitersubstrats definiert ist, einen Isolationswiderstand ändern und das Gleichgewicht einer Brücke zerstören, um eine Schwankung einer Versatzspannung oder eine Änderung des absoluten Widerstandswerts zu bewirken, was zu einer Schwankung der Empfindlichkeit auf eine Beschleunigung oder einer Verschlechterung der Vorrichtungscharakteristika führt. Auf der anderen Seite bewirkt die vorliegende Erfindung keine derartige Schwankung der Charakteristika.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher eine CSP-Elektronikkomponente, die eine geringere Schwankung einer Versatzspannung oder einer Empfindlichkeitscharakteristik auf eine Beschleunigung, die durch eine Belastung von außen bewirkt werden, aufweist, die in einem kleinen Anbringraum an einem Anbringsubstrat oder dergleichen angebracht werden kann und die keine Unterfüllung verwendet, ohne weiteres erreicht werden.
  • Falls das Verfahren ferner den Schritt eines, vor einem Bilden des Elektrodenfilms, Aufrauens zumindest eines Bereichs der Gehäuseplatte, wo der Elektrodenfilm definiert wird, aufweist, kann die Haftfestigkeit des Elektrodenfilms auf der Oberfläche der Gehäuseplatte weiter erhöht werden.
  • Falls das Ätzen durch Trockenätzen durchgeführt wird, kann eine unerwünschte Korrosion an einem Bereich, der die Externe-Verbindung-Elektrode und den Funktionsabschnitt bildet, der an dem Elementsubstrat definiert ist, verhindert werden, und die Haftmittelschicht kann teilweise entfernt werden.
  • Falls ein Polyimid-basiertes Haftmittel als das Haftmittel verwendet wird, kann bei der Sandstrahlverarbeitung aufgrund der hohen Sandstrahlwiderstandsfähigkeit des Polyimid-basierten Haftmittels eine Bearbeitungsbedingung, bei der das Haftmittel nicht vollständig entfernt wird, ohne weiteres eingestellt werden.
  • Falls ein Laminat des Elementsubstrats und der Gehäuseplatte so vereinzelt wird, dass das Loch geteilt wird und in einer Seitenoberfläche des Vorstands eine Ausnehmung gebildet wird, wobei die Ausnehmung aus einem Bereich einer Innenumfangsoberfläche des Lochs gebildet wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Elektronikkomponente erreicht werden, bei der eine Ausnehmung in einer Außenseitenoberfläche eines Vorstands bereitgestellt wird und die Ausnehmung einen Elektrodenfilm umfasst. Ein Bereich, an dem der Vorstand bereitgestellt wird, entspricht einem Bereich, der an einen Elektrodenanschlussbereich an einem Anbringsubstrat oder dergleichen gebondet werden soll, und der Vorstand befindet sich an einer Position nahe einem Außenrand der Elektronikkomponente. Daher kann eine kompak te Elektronikkomponente, die oberflächenangebracht werden kann, erreicht werden.
  • Falls eine zweite Gehäuseplatte an eine Oberfläche laminiert wird, die der Seite des Elementsubstrats, an der die Gehäuseplatte haftend befestigt wird, gegenüberliegt, können beide Oberflächen des Elementsubstrats durch die Gehäuseplatte und die zweite Gehäuseplatte abgedichtet werden. Daher kann eine Elektronikkomponente mit einer hohen Umgebungswiderstandsfähigkeit oder Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit erreicht werden.
  • Falls die zweite Gehäuseplatte unter Verwendung eines Haftmittels an das Elementsubstrat gebondet wird, kann die zweite Gehäuseplatte ohne weiteres an das Elementsubstrat laminiert und gebondet werden.
  • Bei der Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gehäuseplatte durch eine Haftmittelschicht an ein Elementsubstrat gebondet. Die Gehäuseplatte weist eine geringere Sandstrahlwiderstandsfähigkeit als die Haftmittelschicht auf. Wenn gemäß dem Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente der vorliegenden Erfindung durch eine Sandstrahlverarbeitung ein Loch gebildet wird, kann die Sandstrahlverarbeitung ohne weiteres so durchgeführt werden, dass die Haftmittelschicht an einem unteren Bereich des Lochs verbleiben kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann anschließend nur ein Haftmittelbereich, der an dem unteren Bereich des Lochs freiliegend ist, durch ein Ätzen ohne weiteres entfernt werden. Durch ein Bilden eines Elektrodenfilms an einer Außenoberfläche der Gehäuseplatte so, dass sich der Elektrodenfilm an dem unteren Bereich des Lochs erstreckt, kann der Elektrodenfilm an die Externe-Verbindung-Elektrode gebondet werden, die an dem unteren Bereich des Lochs freiliegend ist.
  • Bei der Elektronikkomponente der vorliegenden Erfindung wird, nachdem ein Vorstand gebildet wird, ein Elektroden film so gebildet, dass sich der Elektrodenfilm an der Externe-Verbindung-Elektrode von einer vorderen Endoberfläche des Vorstands erstreckt. Daher kann eine CSP-Elektronikkomponente, die an einem Anbringsubstrat oder dergleichen unter Verwendung des Vorstands oberflächenangebracht werden kann und die durch eine Belastung von dem Anbringsubstrat weniger beeinflusst wird, erreicht werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1(a) bis 1(e) sind Querschnittsansichten in Teilansicht, die einen Prozess zum Herstellen einer Halbleitersensorvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels zeigen.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild einer Halbleitersensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Elektronikkomponente der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Halbleitersensorvorrichtung des Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt ist.
  • 4 ist eine Längsschnittansicht der Halbleitersensorvorrichtung des Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt ist.
  • 5 ist eine Vorderquerschnittsansicht in Teilansicht zum Zeigen eines Zustands, in dem die Halbleitersensorvorrichtung des Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt ist, an einem Anbringsubstrat angebracht wird.
  • 6 ist ein Grundriss eines Halbleitersubstrats, das bei der Halbleitersensorvorrichtung des Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt ist, verwendet wird.
  • 7 ist ein Grundriss in Teilansicht, der einen Hauptbereich des Halbleitersubstrats, das in 4 gezeigt ist, schematisch zeigt.
  • 8 ist ein Diagramm, das eine eine X-Achsen-Richtungsbeschleunigungserfassungsschaltung zeigt, die an dem Halbleitersubstrat definiert ist, das in 4 gezeigt ist.
  • 9 ist eine schematische perspektivische Ansicht zum Zeigen einer Art und Weise, auf die ein Beschleunigungssensor, der an dem Halbleitersubstrat, das in 4 gezeigt ist, angeordnet ist, verschoben wird.
  • 10 ist eine Vorderquerschnittsansicht, die ein Beispiel einer vorhandenen Halbleitervorrichtung zeigt.
  • Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die Beschreibung eines spezifischen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenkundig.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird eine Halbleitersensorvorrichtung, die in einer perspektivischen Ansicht von 2 gezeigt ist, als eine Elektronikkomponente hergestellt. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Halbleitersensorvorrichtung, die in 2 gezeigt ist. Vor der Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des Ausführungsbeispiels wird zuerst eine schematische Struktur der Halbleitersensorvorrichtung beschrieben.
  • Eine Halbleitersensorvorrichtung 1 umfasst ein Halbleitersubstrat 2, das als ein Elementsubstrat dient, eine Gehäuseplatte 3, die auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 2 laminiert ist, und eine zweite Gehäuseplatte 4, die an einer Oberfläche gegenüber derselben des Halbleitersubstrats 2 definiert ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel weist das Halbleitersubstrat 2 einen Beschleunigungssensor auf, der auf demselben definiert ist, der als ein Halbleitersensor dient und einen sich bewegenden Abschnitt umfasst. Der Beschleunigungssensor ist in der Lage, eine Beschleunigung in drei axialen Richtungen, die orthogonal zueinander sind, nämlich in X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung, zu erfassen. Eine Richtung, die zu dem Halbleitersubstrat 2, das zu einer rechteckigen Platte geformt ist, orthogonal ist, wird auf die Z-Achsen-Richtung eingestellt, und Richtungen langer Seiten und kurzer Seiten des Halbleitersubstrats 2, wie in dem Grundriss ersichtlich ist, werden auf die Y-Achsen- bzw. X-Achsenrichtung eingestellt. Das Halbleitersubstrat 2 weist eine obere und eine untere Oberfläche auf, die parallel zu der XY-Ebene sind.
  • Die Struktur des Halbleitersensors an dem Halbleitersubstrat 2 ist nicht auf eine spezifische Struktur beschränkt, und die Struktur des Beschleunigungssensors an dem Halbleitersubstrat 2 wird nachfolgend kurz beschrieben.
  • Die Gehäuseplatte 3 wird durch eine Haftmittelschicht 5 an dem Halbleitersubstrat 2 haftend befestigt. Als ein Haftmittel der Haftmittelschicht 5 wird ein Haftmittel verwendet, das eine höhere Sandstrahlwiderstandsfähigkeit aufweist als das Gehäusesubstrat 3. So wird verhindert, dass, wenn durch eine Sandstrahlverarbeitung ein Loch in dem Gehäusesubstrat 3 gebildet wird, was nachfolgend beschrieben wird, die Haftmittelschicht 5 an einem unteren Bereich des Lochs vollständig entfernt wird. Die Haftmittelschicht 5 fungiert als eine Abstoppeinrichtung bei der Sandstrahlverarbeitung. Als ein Haftmittel der Haftmittelschicht 5 wird ein Polyimid-basiertes Haftmittel, eine Epoxidbasierte Haftmittelschicht oder dergleichen verwendet, und vorzugsweise wird ein Polyimid-basiertes Haftmittel mit einer hohen Sandstrahlwiderstandsfähigkeit verwendet.
  • Wie in 3 gezeigt ist, wird eine Ausnehmung 4a in einer oberen Oberfläche der zweiten Gehäuseplatte 4 gebildet. Die Ausnehmung 4a ist angeordnet, um einen Zwischenraum zu definieren, um die Bewegung eines sich bewegenden Abschnitts 2a des Beschleunigungssensors des Halbleitersubstrats 2 zu ermöglichen.
  • Obgleich es in 2 und 3 nicht klar gezeigt ist, ist eine ähnliche Ausnehmung auch in einer unteren Oberfläche der Gehäuseplatte 3 angeordnet. Daher sind über und unter dem Beschleunigungssensor des Halbleitersubstrats 2 Zwischenräume bereitgestellt, um die Bewegung des sich bewegenden Abschnitts 2a des Halbleitersensors nicht zu behindern.
  • Die Gehäuseplatte 3 und die zweite Gehäuseplatte 4 weisen dieselbe planare Form, d. h. dieselbe rechteckige Plattenform, wie das Halbleitersubstrat auf. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Gehäuseplatte 3 und die zweite Gehäuseplatte 4 aus einem wärmebeständigen Glas gebildet.
  • Das Material der Gehäuseplatten 3 und 4 ist nicht auf ein wärmebeständiges Glas beschränkt und kann ein geeignetes synthetisches Material, beispielsweise eine Isolierkeramik, wie z. B. Aluminiumoxid oder ein synthetisches Harz, umfassen. Bei der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, dass die Gehäuseplatte 3 eine geringere Sandstrahlwiderstandsfähigkeit als die oben beschriebene Haftmittelschicht 5 aufweist.
  • Die Halbleitersensorvorrichtung 1 kann bei einer Verwendung vorzugsweise durch ein Rückflusslötungsverfahren oder dergleichen an einem Anbringsubstrat angebracht werden. So sind vorzugsweise die Gehäuseplatten 3 und 4 aus einem hoch wärmebeständigen wärmebeständigen Glas oder aus einer derartigen Keramik gebildet.
  • Die Gehäuseplatte 4 ist eventuell nicht notwendigerweise aus einem Material mit geringer Sandstrahlwiderstandsfähigkeit gebildet.
  • Die Gehäuseplatte 3 ist zu einer rechteckigen Platte geformt und umfasst eine Mehrzahl von Vorständen 3b auf einer Oberfläche 3a gegenüber der Seite der Gehäuseplatte 3, die an dem Halbleitersubstrat 2 laminiert ist. Die Vorstände 3b sind aus dem gleichen Material wie die Gehäuseplatte 3 gebildet und einstückig mit derselben gebildet. Wie unten beschrieben wird, werden die Mehrzahl der Vorstände 3b durch ein mechanisches spanendes Bearbeiten des Materials der Gehäuseplatte 3 gebildet. Da die Mehrzahl der Vorstände 3b aus dem gleichen Material wie die Gehäuseplatte 3 gebildet werden und mit derselben einstückig gebildet werden, können die Vorstände 3b nicht ohne weiteres von der Gehäuseplatte 3 entfernt werden.
  • Seitenoberflächen 3c und 3d, die sich entlang eines Paars langer Seiten der Gehäuseplatte 3 erstrecken, umfassen eine Mehrzahl von Ausnehmungen 3e. Die Mehrzahl der Ausnehmungen 3e sind angeordnet, um den Seitenoberflächen der Mehrzahl der Vorstände 3b zu entsprechen. Eine Anschlusselektrode 7 ist an einem vorderen Ende jedes der Vorstände 3b definiert. Jede der Ausnehmungen 3e weist eine Verbindungselektrode 8 auf, die darin definiert ist. Die Verbindungselektroden 8 sind mit den Anschlusselektroden 7 verbunden und erstrecken sich auf den Innenoberflächen der Ausnehmungen 3e durch die Seitenoberflächen der Vorstände 3b und zu der unteren Oberfläche der Gehäuseplatte 3.
  • Wie in 3 gezeigt ist, sind an der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 2 eine Mehrzahl von Externe-Verbindung-Elektroden 9 zum elektrischen Verbinden des Beschleunigungssensors mit einer externen Vorrichtung definiert. Die Externe-Verbindung-Elektroden 9 sind mit den Verbindungselektroden 8 verbunden.
  • Daher ist der Beschleunigungssensor mit den Anschlusselektroden 7, die an den Vorständen 3b der Gehäuseplatte 3 definiert sind, elektrisch verbunden.
  • Ferner ist die Oberfläche, auf der die Anschlusselektroden 7 und die Verbindungselektroden 8 definiert sind, aufgeraut, vorzugsweise mit einer Oberflächenrauheit in einem Bereich von etwa #200 bis etwa #2000, einschließlich, bevorzugter, mit einer Oberflächenrauheit von etwa #600. Eine derartige raue Oberfläche kann die Haftfestigkeit der Anschlusselektroden 7 und der Verbindungselektroden 8 erhöhen, die auf derselben definiert sind.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 1 unter Bezugnahme auf 1(a) bis (e) beschrieben.
  • Wie es in 1(a) gezeigt ist, wird zuerst ein Halbleitersubstrat 2A, das als ein Elementsubstrat dient, hergestellt. Gehäuseplatten 3A bzw. 4A werden über und unter dem Halbleitersubstrat 2A mit zwischen denselben liegenden Haftmittelschichten 5 bzw. 6 laminiert und werden gebondet.
  • Danach werden, wie es in 1(b) gezeigt ist, Löcher 3f an Positionen gebildet, unter denen die Externe-Verbindung-Elektroden 9 durch ein Sandstrahlverfahren von einer oberen Oberfläche der Gehäuseplatte 3A definiert werden. In diesem Fall ist die Sandstrahlwiderstandsfähigkeit der Haftmittelschicht 5 nach einem Aushärten höher als die Sandstrahlwiderstandsfähigkeit der Gehäuseplatte 3A. So wird die Sandstrahlverarbeitung so durchgeführt, dass die Haftmittelschicht 5 an den unteren Bereichen der Löcher 3f durch ein Sandstrahlen nicht vollständig entfernt wird. Daher werden, wie es in 1(b) gezeigt ist, die Löcher 3f durch das Sandstrahlverfahren definiert, während die Haftmittelschicht 5 an den unteren Bereichen der Löcher 3f verbleibt.
  • Die Löcher 3f sind verjüngt, um einen Durchmesser derselben zu einer unteren Oberfläche der Gehäuseplatte 3A hin von der oberen Oberfläche derselben zu verringern. Bei der Bildung der Löcher 3f wird eine Verjüngung gewöhnlich durch eine Sandstrahlverarbeitung gebildet. Die Löcher 3f sind eventuell nicht verjüngt. Die Bildung einer Verjüngung macht es jedoch schwierig, das Brechen eines Elektroden films an oberen Öffnungsrändern der Löcher 3f zu bewirken, was nachfolgend beschrieben wird.
  • Anschließend wird die Haftmittelschicht 5, die an den unteren Bereichen der Löcher 3f freiliegend ist, durch Ätzen entfernt. Das Ätzen wird durch Trockenätzen oder Nassätzen durchgeführt. Vorzugsweise wird Trockenätzen verwendet, um eine Korrosion der Externe-Verbindung-Elektroden 9 zu verhindern, die an den unteren Bereichen der Löcher 3f freiliegend sind, wobei der Halbleitersensor als der Funktionsabschnitt oder dergleichen fungiert.
  • Durch ein Durchführen einer Trockenätzung, wie es in 1(c) gezeigt ist, werden Haftmittelschichtbereiche, die an den unteren Bereichen der Löcher 3f freiliegend sind, entfernt, und die Externe-Verbindung-Elektroden 9 erscheinen.
  • Das heißt, die Löcher 3f sind an Positionen angeordnet, an denen die Externe-Verbindung-Elektroden 9 sich unter der Haftmittelschicht befinden, die an den unteren Bereichen der Löcher 3f freiliegend ist. Daher erscheinen, wenn ein Bereich der Haftmittelschicht durch das oben beschriebene Ätzen entfernt wird, die Externe-Verbindung-Elektroden 9, die sich unter der Haftmittelschicht 5 befinden.
  • Danach wird ein Elektrodenfilm 7A, der in 1(d) gezeigt ist, auf der oberen Oberfläche der Gehäuseplatte 3A gebildet. In diesem Fall wird der Elektrodenfilm 7A durch ein geeignetes Verfahren, wie z. B. ein Sputtern oder eine Aufdampfung, gebildet.
  • Wie es in 1(d) gezeigt ist, ist der Elektrodenfilm 7A so definiert, dass sich der Elektrodenfilm 7A auf den Innenoberflächen der Löcher 3f von der oberen Oberfläche der Gehäuseplatte 3A erstreckt, und so, dass der Elektrodenfilm 7A mit den Externe-Verbindung-Elektroden 9, die an den unteren Bereichen der Löcher 3f freiliegend sind, elek trisch verbunden ist. Wie es oben beschrieben ist, ist es, da die Löcher 3f verjüngt sind, schwierig, das Brechen des Elektrodenfilms 7A an den oberen Öffnungsrändern der Löcher 3f zu bewirken. So sind, wie es oben beschrieben ist, die Löcher 3f vorzugsweise verjüngt.
  • Nachdem der Elektrodenfilm 7A wie oben beschrieben gebildet ist, kann ferner ein elektrisch leitfähiges Haftmittel oder dergleichen in die Löcher 3f gefüllt werden, um die elektrisch verbundenen Bereiche zu verstärken und um die Zuverlässigkeit einer elektrischen Verbindung zu verbessern.
  • Danach wird, vorzugsweise, nachdem der Elektrodenfilm 7A gebildet ist, ein Plattierungsfilm an dem Elektrodenfilm 7A gebildet. Der Plattierungsfilm wird durch ein Plattieren von Sn oder einem Lötmittel gebildet, um eine Lötbarkeit zu verbessern, wenn die Halbleitervorrichtung des Ausführungsbeispiels oberflächenangebracht wird. Der Plattierungsfilm wird jedoch eventuell nicht notwendigerweise gebildet. Wenn z. B. eine elektrisch leitfähige Paste zum Anbringen verwendet wird, wird der Plattierungsfilm eventuell nicht gebildet.
  • Anschließend wird, wie es in 1(e) gezeigt ist, eine mechanische Bearbeitung, wie z. B. ein Schleifen, unter Verwendung einer Vereinzelungsvorrichtung und dergleichen durchgeführt, um eine Mehrzahl von Vorständen 3b an einer oberen Oberfläche eines Mutterlaminats zu bilden. Die Vorstände 3b werden durch ein Durchführen eines Schleifens gebildet, so dass die Mehrzahl der Vorstände 3b, die an der oberen Oberfläche der Gehäuseplatte 3A vorspringen, verbleiben. Daher sind die Vorstände 3b aus dem gleichen Material wie die Gehäuseplatte 3A gebildet und sind mit derselben einstückig gebildet.
  • Ferner sind die Vorstände 3b so definiert, dass ein Bereich des Elektrodenfilms 7A an den vorderen Endoberflächen der Vorstände 3b verbleibt und so, dass sich der Elektrodenfilm 7A an den unteren Bereichen der Löcher 3f von den vorderen Endoberflächen der Vorstände 3b durch die Seitenoberflächen derselben erstreckt. Das heißt, die Vorstände 3b werden an einer Innenseite eines Bereichs definiert, an dem die Löcher 3f definiert sind. Da die Vorstände 3b innerhalb der Ausnehmungen 3e angeordnet sind, die entlang der Außenumfangsseitenränder der Gehäuseplatte 3 der Halbleitersensorvorrichtung 1, die schließlich durch ein Vereinzeln erhalten wird, geöffnet sind, bezeichnet der Ausdruck „innerhalb" das Innere der schließlich erhaltenen einzelnen Halbleitersensorvorrichtung 1.
  • Anschließend wird das Mutterlaminat vereinzelt, und die einzelne Halbleitersensorvorrichtung 1, wie dieselbe in 1(e) und 4 gezeigt ist, wird erhalten. Der Vereinzelungsvorgang wird durch ein Entfernen eines Bereichs des Mutterlaminats entlang der mittigen Bereiche der Löcher 3f durchgeführt. Durch ein Durchführen des Vereinzelungsvorgangs wird der Elektrodenfilm 7A geschnitten, und die Anschlusselektroden 7 und die Verbindungselektroden 8, die zu den Anschlusselektroden 7 fortlaufend sind, werden gebildet. Auf diese Weise wird eine Struktur erhalten, bei der die Ausnehmungen 3e, die durch das Schneiden der Löcher 3f erhalten werden, außerhalb der Vorstände 3b angeordnet sind, und bei der die Verbindungselektroden 8 in den Ausnehmungen 3e angeordnet sind. Das heißt, die Halbleitersensorvorrichtung 1, bei der die Ausnehmungen 3e in den äußeren Seitenoberflächen der Vorstände 3b angeordnet sind, kann ohne weiteres erhalten werden.
  • Wie es anhand des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens offenkundig ist, wird bei dem Ausführungsbeispiel die Haftmittelschicht 5 mit einer relativ hohen Sandstrahlwiderstandsfähigkeit für die Gehäuseplatte 3 mit einer relativ geringen Sandstrahlwiderstandsfähigkeit verwendet. So kann eine Sandstrahlverarbeitung ohne weiteres unter einer Bedingung durchgeführt werden, bei der die Haftmittelschicht durch die Sandstrahlverarbeitung nicht vollständig entfernt wird, wenn die Löcher 3f gebildet werden. Das heißt, die Haftmittelschicht 5 kann als eine Abstoppeinrichtung bei der Sandstrahlverarbeitung dienen.
  • Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Halbleitersubstrat 2 durch die Sandstrahlverarbeitung spanend bearbeitet wird. Falls die Löcher 3f auch in dem Halbleitersubstrat 2 gebildet werden, wird der oben beschriebene Elektrodenfilm 7A so gebildet, dass sich der Elektrodenfilm 7A an der Innenumfangsoberfläche des Lochs erstreckt, das in dem Halbleitersubstrat 2 gebildet ist. Falls sich der Elektrodenfilm 7A an der Innenumfangsoberfläche der Löcher, die in dem Halbleitersubstrat 2 gebildet sind, erstreckt, erstrecken sich schließlich die Verbindungselektroden 8, die aus dem Elektrodenfilm 7A resultieren, an Seitenoberflächen des Halbleitersubstrats, was eine Änderung der Charakteristika der Halbleitersensorvorrichtung 1 bewirken kann.
  • Das heißt, falls sich die Verbindungselektroden 8 an den Seitenoberflächen des Halbleitersubstrats 2 erstrecken, kann ein elektrisches Feld durch die Verbindungselektroden 8 an das Halbleitersubstrat 2 angelegt werden, um eine Änderung der Charakteristika zu bewirken. Im Gegensatz dazu dient bei dem Ausführungsbeispiel die Haftmittelschicht 5 als eine Abstoppeinrichtung, und die Löcher 3f sind so definiert, dass die Löcher 3f nicht in dem Halbleitersubstrat 2 gebildet sind. Auf diese Weise erstrecken sich die Verbindungselektroden 8 nicht an den Seitenoberflächen des Halbleitersubstrats 2.
  • Nun wird eine Art und Weise, auf die die Halbleitersensorvorrichtung 1, die gemäß dem Ausführungsbeispiel erhalten ist, unter Verwendung der Anschlusselektroden 7 an einem Anbringsubstrat oberflächenangebracht werden kann, unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, wird die Halbleitersensorvorrichtung 1 angebracht, um umgekehrt an einem Anbringsubstrat 51 platziert zu sein, so dass die Anschlusselektroden 7 in eine Anstoßung mit Elektrodenanschlussbereichen 52 und 53 an dem Anbringsubstrat 51 gebracht werden. Die Anschlusselektroden 7 werden unter Verwendung von beispielsweise Lötmitteln 54 und 55 an die Elektrodenanschlussbereiche 52 und 53 gebondet. Da die Vorstände 3b, wie oben beschrieben ist, aus dem gleichen Material wie die Gehäuseplatte 3 gebildet sind und mit derselben einstückig gebildet sind, werden die Vorstände 3b von der Gehäuseplatte 3 nicht entfernt, selbst wenn während einer Lötmittelerwärmung Wärme angewendet wird. Daher kann die Halbleitersensorvorrichtung 1 auf die Art und Weise, die in 5 gezeigt ist, ohne ein Verwenden einer Unterfüllung fest an das Anbringsubstrat 51 gebondet werden. So kann die Verwendung einer Unterfüllung entfallen.
  • Daher kann die Halbleitersensorvorrichtung 1 bereitgestellt werden, die einen kleinen Anbringraum benötigt und die an dem Anbringsubstrat 51 mit einer ausreichenden Bondfestigkeit angebracht werden kann. Bei der Halbleitersensorvorrichtung 1 wird keine Unterfüllung benötigt, was dazu führt, dass keine Belastung von dem Anbringsubstrat 51 durch eine Unterfüllung übertragen wird. Zusätzlich wird eine Belastung von dem Anbringsubstrat 51, selbst falls eine Ablenkung oder dergleichen an dem Anbringsubstrat 51 auftritt, nur durch die Vorstände 3b auf die Halbleitersensorvorrichtung 1 übertragen, und die Belastung wird nicht ohne weiteres auf den Halbleitersensor an dem Halbleitersubstrat 2 übertragen. Daher kann die Halbleitersensorvorrichtung 1 bereitgestellt werden, die nicht für Defekte anfällig ist, selbst wenn das Anbringsubstrat 51 deformiert wird oder dergleichen.
  • Als nächstes wird eine schematische Struktur des Beschleunigungssensors, der an dem Halbleitersubstrat 2 angeordnet ist, beschrieben.
  • Wie es in 6 in einer Grundrissform gezeigt ist, ist ein rahmenförmiger Trägerabschnitt 21 in einem schwimmenden Zustand (floatenden Zustand) in dem Halbleitersubstrat 2 platziert. 7 ist ein vergrößerter Grundriss eines Bereichs, an dem der Trägerabschnitt 21 angeordnet ist, und eines Bereichs, an dem Gewichtsabschnitte, die nachfolgend beschrieben werden, angeordnet sind. Der Trägerabschnitt 21 weist im Grundriss eine gewinkelte ringförmige Form auf. Stützabschnitte 22a und 22b sind fortlaufend gebildet, um sich nach außen entlang der X-Achsenrichtung von beiden Enden des Trägerabschnitts 21 in der X-Achsenrichtung zu erstrecken. Verlängerte Enden der Stützabschnitte 22a und 22b sind zu einem Hauptbereich des Halbleitersubstrats 2 fortlaufend. Das heißt, die Stützabschnitte 22a und 22b ermöglichen ein Schwimmen des Trägerabschnitts 21.
  • Ferner sind Gewichtsabschnitte 23a und 23b an beiden Seiten des Trägerabschnitts 21 in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Die Gewichtsabschnitte 23a und 23b sind mit dem Trägerabschnitt 21 durch Kopplungsabschnitte 24a und 24b gekoppelt, die zu dem Trägerabschnitt 21 in der Y-Achsenrichtung fortlaufend sind. Daher sind die Gewichtsabschnitte 23a und 23b, wie der Trägerabschnitt 21, in einem schwimmenden Zustand relativ zu dem Hauptbereich des Halbleitersubstrats 2 angeordnet. Der Trägerabschnitt 21 wird abgelenkt, wodurch die Gewichtsabschnitte 23a und 23b in drei Achsenrichtungen verschoben werden, d. h. der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Halbleitersubstrat 2 durch ein spanendes Bearbeiten eines SOI-Substrats (SOI = Silicon-On-Insulator, Silizium auf Isolator) unter Verwendung einer Mikrobearbeitungstechnik gebildet. Das SOI-Substrat ist ein Mehrschichtsubstrat, bei dem eine Si-Schicht, eine SiO-Schicht und eine Si-Schicht in dieser Reihenfolge laminiert sind. Das Halbleitersubstrat, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist jedoch nicht auf das SOI-Substrat beschränkt.
  • Ferner umfasst der Trägerabschnitt 21, wie es in 6 schematisch gezeigt ist, vier Piezowiderstände RX1 bis RX4 zum Erfassen einer Beschleunigung in, beispielsweise, der X-Achsenrichtung. Die vier Piezowiderstände RX1 bis RX4 bilden einen X-Achsenrichtungsbeschleunigungsdetektor zum Erfassen einer Beschleunigung in der X-Achsenrichtung. Die Piezowiderstände RX1 bis RX4 bilden unter Verwendung einer Verdrahtungsstruktur, die an dem Halbleitersubstrat 2 definiert ist, eine Brückenschaltung, die in 8 gezeigt ist. Die Beschleunigung in der X-Richtung wird durch eine Ausgabeänderung bei der Brückenschaltung erfasst. Wie es in 8 gezeigt ist, sind in der Brückenschaltung die Piezowiderstände RX1 und RX2 elektrisch verbunden, um einen Spannungsdetektor PX1 zu bilden. Ähnlich sind die Piezowiderstände RX3 und RX4 elektrisch verbunden, um einen Spannungsdetektor PX2 zu bilden.
  • Ferner sind die Piezowiderstände RX1 und RX3 elektrisch verbunden, und ein Verbindungsbereich zwischen denselben dient als ein Spannungseingangsabschnitt Vs, der mit einer externen Spannungsquelle verbunden ist. Die Piezowiderstände RX2 und RX4 sind unter Verwendung einer externen Verdrahtungsstruktur ebenfalls elektrisch verbunden, und ein Verbindungsbereich zwischen denselben ist mit einem Massepotential (Masse = ground, GND) verbunden.
  • Ähnlich sind vier Piezowiderstände ferner angeordnet, um eine Beschleunigung sowohl in der Y-Achsen- als auch der Z-Achsenrichtung zu erfassen, und eine Brückenschaltung ähnlich der Brückenschaltung, die in 8 gezeigt ist, ist durch ein Verbinden der vier Piezowiderstände unter Verwendung einer Verdrahtungsstruktur, die an dem Halbleitersubstrat 2 definiert ist, konfiguriert.
  • Wenn eine Beschleunigung in der X-Achsenrichtung an dem Halbleitersubstrat 2 erzeugt wird, wird eine Kraft in der X-Achsenrichtung, die durch die Beschleunigung verursacht wird, auf die Gewichtsabschnitte 23a und 23b ausgeübt, die dem sich bewegenden Abschnitt 2a entsprechen. Die Kraft, die auf die Gewichtsabschnitte 23a und 23b in der X-Achsenrichtung ausgeübt wird, verschiebt die Gewichtsabschnitte 23a und 23b von einem Referenzzustand, der durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist, die in 9 gezeigt ist, in der X-Achsenrichtung auf eine Weise, die beispielsweise durch eine durchgezogene Linie, die in 9 gezeigt ist, angezeigt ist. Die Verschiebung der Gewichtsabschnitte 23a und 23b in der X-Achsenrichtung bewirkt, dass der Trägerabschnitt 21 durch die Kopplungsabschnitte abgelenkt wird, wodurch eine Belastung in dem Trägerabschnitt 21 erzeugt wird. Die Belastung, die in dem Trägerabschnitt 21 erzeugt wird, ändert die Widerstandswerte der Piezowiderstände des oben beschriebenen X-Achsenrichtungsbeschleunigungsdetektors. Daher ändert sich, wenn eine Beschleunigung in der X-Achsenrichtung auftritt, die Ausgabe der Brückenschaltung, die in 8 gezeigt ist, die den X-Achsenrichtungsbeschleunigungsdetektor bildet, und die Beschleunigung in der X-Achsenrichtung wird erfasst. In diesem Fall wird in der Y-Achsen- oder Z-Achsenrichtung keine Beschleunigung ausgeübt, und bei der Ausgabe der Brückenschaltungen, die den Y-Achsenrichtungsbeschleunigungsdetektor oder den Z-Achsenrichtungsbeschleunigungsdetektor bilden, wird keine Änderung beobachtet. Die Beschleunigung in der X-Achsenrichtung wird daher erfasst.
  • Ähnlich wird eine Beschleunigung in der Y-Achsen- oder Z-Achsenrichtung erfasst, wenn in der Y-Achsenrichtung eine Beschleunigung auftritt oder wenn in der Z-Achsenrichtung eine Beschleunigung auftritt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist der oben beschriebene Beschleunigungssensor als ein Halbleitersensor konfigu riert, der einen sich bewegenden Abschnitt an einem Halbleitersubstrat aufweist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Halbleitersensor unter Verwendung eines Beschleunigungssensors beschränkt, und ein Halbleitersubstrat, das einen beliebigen Halbleitersensor aufweist, der einen sich bewegenden Abschnitt umfasst, kann verwendet werden. Beispiele von Halbleitersensoren umfassen, zusätzlich zu einem Beschleunigungssensor, Sensoren, die einen sich bewegenden Abschnitt unter Verwendung verschiedener Halbleiter aufweisen, beispielsweise einen Winkelgeschwindigkeitssensor, einen Winkelbeschleunigungssensor und einen piezoelektrischen Gyrosensor.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Halbleitersubstrat 2 als ein Elementsubstrat verwendet. Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Elementsubstrat jedoch nicht auf ein Halbleitersubstrat beschränkt und kann ein Substrat sein, das aus einem anderen Material als einem Halbleitermaterial gebildet ist. Ferner ist der Funktionsabschnitt nicht auf einen Sensor beschränkt, wie es oben beschrieben ist, und kann eine breite Vielfalt von Funktionsabschnitten umfassen, die als verschiedene Elektronikkomponenten fungieren.
  • Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel die zweite Gehäuseplatte 4 an die untere Oberfläche des Halbleitersubstrats 2 laminiert; bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch eventuell die zweite Gehäuseplatte 4 nicht notwendigerweise verwendet. Das heißt, die zweite Gehäuseplatte 4 wird eventuell nicht verwendet, und die Halbleitersensorvorrichtung 1 kann an einer oberen Oberfläche derselben offen sein, nachdem die Halbleitersensorvorrichtung 1 angebracht ist.
  • Die Laminierung der zweiten Gehäuseplatte 4 stellt jedoch sicher, dass der Funktionsabschnitt, der an dem Elementsubstrat definiert ist, hermetisch abgedichtet werden kann.
  • Die mechanische Festigkeit der Elektronikkomponente kann auch erhöht werden.
  • Ferner kann die zweite Gehäuseplatte 4 auch eine Mehrzahl von Vorständen und Anschlusselektroden umfassen. In diesem Fall kann eine Elektronikkomponente, die an einem Anbringsubstrat von der Gehäuseplattenseite her angebracht werden kann, erhalten werden. Das heißt, die Elektronikkomponente kann unabhängig davon angebracht werden, ob dieselbe nach oben oder nach unten gerichtet ist.
  • Ferner weist eventuell jede der Gehäuseplatten 3 und 4 keine Ausnehmung 4a auf, usw. In diesem Fall kann die Dicke einer Haftmittelschicht, die in einer Rahmenform aufgetragen wird, erhöht werden, um einen Zwischenraum zu definieren.
  • Zusammenfassung
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente mit einer hohen Bondfestigkeit an ein Anbringsubstrat, weniger Einfluss einer Belastung von außerhalb, wie z. B. dem Anbringsubstrat, einer einfachen Struktur und einer geringeren Schwankung von Charakteristika eines Funktionsabschnitts, der als eine Elektronikkomponente dient, ist vorgesehen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente umfasst folgende Schritte: Herstellen eines Elementsubstrats 2, das einen Funktionsabschnitt zum Bereitstellen einer Funktion einer Elektronikkomponente und eine Externe-Verbindung-Elektrode 9 aufweist; Bonden einer Gehäuseplatte 3 mit geringer Sandstrahlwiderstandsfähigkeit durch eine Haftmittelschicht 5 mit hoher Sandstrahlwiderstandsfähigkeit an das Elementsubstrat 2; Bilden, durch ein Sandstrahlverarbeiten, eines Lochs 3f in der Gehäuseplatte 3 über der Externe-Verbindung-Elektrode 9, so dass die Haftmittelschicht 5 nach außen freigelegt wird; Entfernen, durch Ätzen, eines Haftmittelschichtbereichs, der in dem Loch 3f freiliegend ist; Bilden eines Elektrodenfilms 7A, um mit der freiliegenden Externe-Verbindung-Elektrode 9 elektrisch verbunden zu werden; und Bilden, durch ein mechanisches spanendes Bearbeiten, eines Vorstands 3, der eine vordere Endoberfläche aufweist, an der eine Anschlusselektrode definiert ist, die aus dem Elektrodenfilm 7A resultiert.
    • 1
    Halbleitersensorvorrichtung
    2, 2A
    Halbleitersubstrat
    3, 3A
    Gehäuseplatte
    3b
    Vorstand
    3c, 3d
    Seitenoberfläche
    3e
    Ausnehmung
    4, 4A
    zweite Gehäuseplatte
    4a
    Ausnehmung
    7
    Anschlusselektrode
    7A
    Elektrodenfilm
    8
    Verbindungselektrode
    9
    Externe-Verbindung-Elektrode
    21
    Trägerabschnitt

Claims (8)

  1. Ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente, das folgende Schritte aufweist: einen Schritt eines Herstellens eines Elementsubstrats, das einen Funktionsabschnitt zum Bereitstellen einer Funktion einer Elektronikkomponente und eine Externe-Verbindung-Elektrode, die auf einer Oberfläche desselben definiert ist, zum elektrischen Verbinden des Funktionsabschnitts mit einer externen Vorrichtung aufweist; einen Schritt eines Bondens einer Gehäuseplatte mit relativ geringer Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen an das Elementsubstrat unter Verwendung eines Haftmittels mit einer relativ hohen Widerstandsfähigkeit gegen Sandstrahlen; einen Schritt eines Bildens, durch eine Sandstrahlverarbeitung, eines Lochs in der Gehäuseplatte, so dass das Haftmittel an einem Bereich des Lochs freigelegt wird, unterhalb dessen ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode definiert ist; einen Schritt eines Entfernens, durch Ätzen, eines Haftmittelbereichs, der in dem Loch freiliegend ist und der durch die Sandstrahlverarbeitung nicht entfernt wird, um die Externe-Verbindung-Elektrode freizulegen; einen Schritt eines Bildens eines Elektrodenfilms, so dass sich der Elektrodenfilm auf einer Innenoberfläche des Lochs von einer Außenoberfläche der Gehäuseplatte erstreckt, und so dass der Elektrodenfilm mit der Externe-Verbindung-Elektrode, die durch ein Entfernen des Haftmittels freigelegt wird, elektrisch verbunden wird; und einen Schritt eines Bildens, durch eine mechanische Verarbeitung, eines Vorstands auf der Außenoberfläche der Gehäuseplatte, wobei der Vorstand eine vordere Endoberfläche aufweist, an der sich der Elektrodenfilm erstreckt.
  2. Das Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß Anspruch 1, das ferner einen Schritt eines, vor einem Bilden des Elektrodenfilms, Aufrauens zumindest eines Bereichs der Gehäuseplatte, wo der Elektrodenfilm definiert ist, aufweist.
  3. Das Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das Ätzen durch Trockenätzen durchgeführt wird.
  4. Das Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein Polyimid-basiertes Haftmittel als das Haftmittel verwendet wird.
  5. Das Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner einen Schritt eines Vereinzelns eines Laminats des Elementsubstrats und der Gehäuseplatte, so dass das Loch geteilt wird, und eines Bildens einer Ausnehmung in einer Seitenoberfläche des Vorstands, wobei die Ausnehmung aus einem Bereich einer Innenumfangsoberfläche des Lochs gebildet wird, aufweist.
  6. Das Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, das ferner einen Schritt eines Laminierens einer zweiten Gehäuseplatte auf eine Oberfläche, die der Seite des Elementsub strats, an der die Gehäuseplatte haftend befestigt ist, gegenüberliegt, aufweist.
  7. Das Verfahren zum Herstellen einer Elektronikkomponente gemäß Anspruch 6, bei dem die zweite Gehäuseplatte durch ein Haftmittel an das Elementsubstrat gebondet wird.
  8. Eine Elektronikkomponente, die folgende Merkmale aufweist: ein Elementsubstrat, das einen Funktionsabschnitt aufweist, der als ein Elektronikkomponentenelement fungiert; eine Haftmittelschicht, die an einer Oberfläche des Elementsubstrats angeordnet ist; und eine Gehäuseplatte, die aus einem Material gebildet ist, das eine geringere Sandstrahlwiderstandsfähigkeit aufweist als die Haftmittelschicht und durch die Haftmittelschicht an die Gehäuseplatte gebondet ist, wobei eine Externe-Verbindung-Elektrode, die mit einer externen Vorrichtung elektrisch verbunden ist, an der Oberfläche des Elementsubstrats definiert ist, an der die Gehäuseplatte laminiert ist, wobei die Gehäuseplatte ein Loch umfasst, das einen unteren Bereich aufweist, an dem die Haftmittelschicht nicht angeordnet ist, so dass zumindest ein Bereich der Externe-Verbindung-Elektrode freiliegend ist, wobei ein Vorstand, der eine Außenoberfläche aufweist, auf die der Elektrodenfilm aufgetragen ist, auf einer Oberfläche gegenüber der Seite der Gehäuseplatte, an der das Elementsubstrat laminiert ist, definiert ist, wobei ein Bereich einer Seitenoberfläche des Vorstands aus einer Innenumfangsoberfläche des Lochs gebildet ist, und wobei ein Elektrodenfilm so definiert ist, dass sich der Elektrodenfilm an der Externe-Verbindung-Elektrode, die in dem Loch freiliegend ist, von einem vorderen Ende des Vorstands durch die Seitenoberfläche des Vorstands erstreckt.
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