JP2001066320A - Semiconductor accelerometer - Google Patents

Semiconductor accelerometer

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JP2001066320A
JP2001066320A JP24044799A JP24044799A JP2001066320A JP 2001066320 A JP2001066320 A JP 2001066320A JP 24044799 A JP24044799 A JP 24044799A JP 24044799 A JP24044799 A JP 24044799A JP 2001066320 A JP2001066320 A JP 2001066320A
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acceleration sensor
sensor chip
cap
chip
cantilever
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Application number
JP24044799A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saito
宏 齊藤
Sumio Akai
澄夫 赤井
Takuo Ishida
拓郎 石田
Kazushi Kataoka
万士 片岡
Hironori Kami
浩則 上
Takashi Saijo
隆司 西條
Makoto Saito
誠 斉藤
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor accelerometer whose sensitivity can be enhanced without making the accelerometer large. SOLUTION: This semiconductor accelerometer 10 is constituted of an accelerometer chip 11 which is formed in a shape wherein a chip body 110 which is formed in a quadrangular shape and which has a rectangular hole bored in the central part is provided, a pair of cantilevers 111 which are formed so as to be extended to the right side in the right and left directions from the central part in the left of the hole in the chip body 110 are provided, and a mass part 112 which is formed integrally on tip sides of the respective cantilevers 111 so as to be supported is provided. The semiconductor accelerometer is constituted of an upper glass cap 12 which is bonded to the surface of the accelerometer chip 11. The semiconductor accelerometer is constituted of a lower glass cap 13 which is bonded to the rear surface of the accelerometer chip 11. The upper glass cap 11 is bonded via metal thin films formed on both end sides along the right and left directions on the surface of the accelerometer chip 11. The right and left directions on the surface of the accelerometer chip 11 are set to an open state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加速度をこれに比
例する電気信号で検出する半導体加速度センサに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor acceleration sensor for detecting an acceleration by an electric signal proportional to the acceleration.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の半導体加速度センサの一例
を示す断面図、図8は図7に示す加速度センサチップの
上面図、図9は図8に示すC−C’線における断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional semiconductor acceleration sensor, FIG. 8 is a top view of the acceleration sensor chip shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a sectional view taken along line CC 'shown in FIG. is there.

【0003】図7に示す半導体加速度センサ90は、い
わゆるカンチレバー型に属し、シリコン基板により形成
される加速度センサチップ91と、この加速度センサチ
ップ91の上面上に陽極接合で固定された上ガラスキャ
ップ92と、加速度センサチップ91の下面上に陽極接
合で固定された下ガラスキャップ93とにより構成され
ている。なお、Wはワイヤボンディングによるワイヤで
ある。
A semiconductor acceleration sensor 90 shown in FIG. 7 belongs to a so-called cantilever type, and has an acceleration sensor chip 91 formed of a silicon substrate and an upper glass cap 92 fixed on the upper surface of the acceleration sensor chip 91 by anodic bonding. And a lower glass cap 93 fixed on the lower surface of the acceleration sensor chip 91 by anodic bonding. W is a wire formed by wire bonding.

【0004】加速度センサチップ91は、図8に示すよ
うに、四角形状に形成されて成り中央部に穿設された四
角形状の孔910aを有するチップ本体910と、この
チップ本体910における孔910aの左方から右方に
延出された一対のカンチレバー911と、これらの各カ
ンチレバー911の先端側に一体に形成されて片側の内
側で支持されるマス部912とを有する形状に形成され
ている。また、各カンチレバー911には、マス部91
2が受けた力(F)の加速度(α=F/m;mはマス部
912の重量)に比例する電圧を出力として取り出すゲ
ージ抵抗(ピエゾゲージ抵抗)911aが拡散により2
個形成されている。ここで、マス部912が力を受けて
動くと、各カンチレバー911が撓んで各ゲージ抵抗9
11aの値が変化するので、各ゲージ抵抗911aの値
を見ることでマス部912が受けた力の加速度を検出す
ることができる。
As shown in FIG. 8, the acceleration sensor chip 91 has a chip body 910 formed in a square shape and having a square hole 910a drilled in the center, and a hole 910a in the chip body 910. Each of the cantilevers 911 is formed in a shape having a pair of cantilevers 911 extending from the left to the right and a mass portion 912 integrally formed on the distal end side of each of the cantilevers 911 and supported inside one side. Each cantilever 911 has a mass 91
A gauge resistor (piezo gauge resistor) 911a that takes out, as an output, a voltage proportional to the acceleration of the force (F) received by α (α = F / m; m is the weight of the mass portion 912) is diffused to 2
Individually formed. Here, when the mass portion 912 moves under the force, each cantilever 911 bends and each gauge resistor 9
Since the value of 11a changes, the acceleration of the force received by the mass section 912 can be detected by looking at the value of each gauge resistor 911a.

【0005】また、ゲージ抵抗911aの下面側にはダ
イヤフラムが形成されている(図7参照)。さらに、加
速度センサチップ91には、ワイヤボンディングパッド
110b、アルミ配線110c、コンタクト部110d
およびP+拡散層の配線210eが形成されている。
Further, a diaphragm is formed on the lower surface side of the gauge resistor 911a (see FIG. 7). Further, the acceleration sensor chip 91 includes a wire bonding pad 110b, an aluminum wiring 110c, and a contact portion 110d.
And a wiring 210e of a P + diffusion layer.

【0006】上ガラスキャップ92は、シリコン基板と
ほぼ等しい熱膨張率を有する耐熱ガラスにより、板状で
且つ加速度センサチップ91と対向する下面の中央部に
エッチングやサンドブラスト加工などにより成る凹部9
2aを有する形状に形成されて構成される(図7参
照)。下ガラスキャップ93は、シリコン基板とほぼ等
しい熱膨張率を有する耐熱ガラスにより、板状で且つ加
速度センサチップ91と対向する上面の中央部にエッチ
ングやサンドブラスト加工などにより成る凹部93aを
有する形状に形成されて構成される(図7参照)。この
ような上ガラスキャップ92および下ガラスキャップ9
3を加速度センサチップ91に固定してエアギャップを
形成し、エアダンピングを大気圧下で行うようにすると
ともに、加速度センサチップ91の感知部としての各カ
ンチレバー911およびマス部912を密閉状態にする
ことで、過大な加速を受けても感知部の過度の動きが抑
制されるので、半導体加速度センサ90の破壊防止が可
能になる。
The upper glass cap 92 is made of heat-resistant glass having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the silicon substrate, and is formed in a plate-shaped concave portion 9 formed by etching, sandblasting, or the like at the center of the lower surface facing the acceleration sensor chip 91.
2a (see FIG. 7). The lower glass cap 93 is made of heat-resistant glass having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the silicon substrate, and is formed in a plate-like shape having a concave portion 93a formed by etching, sandblasting, or the like at the center of the upper surface facing the acceleration sensor chip 91. (See FIG. 7). Such upper glass cap 92 and lower glass cap 9
3 is fixed to the acceleration sensor chip 91 to form an air gap, air damping is performed under atmospheric pressure, and each cantilever 911 and mass section 912 as a sensing unit of the acceleration sensor chip 91 are sealed. Accordingly, excessive movement of the sensing unit is suppressed even when receiving excessive acceleration, so that the semiconductor acceleration sensor 90 can be prevented from being broken.

【0007】また、上ガラスキャップ92および下ガラ
スキャップ93における加速度センサチップ91と対向
する凹部92a,93aの底面内には、加速を受けた際
のマス部912の動きを規制する突起状のストッパ12
b,13bがそれぞれ2個形成されている。ここで、各
ストッパは、マス部912が過大な加速を受けたときに
一定以上のその動きを規制して各カンチレバー911の
破損を防止するために設けられ、また上述の各凹部の深
さおよび形状は、エアダンピング効果を利用して半導体
加速度センサ90自体の周波数特性を最適にする減衰特
性をマス部912に持たせるように設定される。
[0007] In the bottom surfaces of the concave portions 92a and 93a facing the acceleration sensor chip 91 in the upper glass cap 92 and the lower glass cap 93, a projection-like stopper for restricting the movement of the mass portion 912 when receiving acceleration. 12
b and 13b are formed two each. Here, each stopper is provided in order to prevent the cantilever 911 from being damaged by restricting the movement of the mass portion 912 when the mass portion 912 is subjected to excessive acceleration and to prevent the cantilever 911 from being damaged. The shape is set so that the mass section 912 has an attenuation characteristic that optimizes the frequency characteristic of the semiconductor acceleration sensor 90 itself using the air damping effect.

【0008】また、上ガラスキャップ92および下ガラ
スキャップ93が接合される加速度センサチップ91の
接合面には、4辺から成る枠状で約1〜2μmの厚さの
アルミ薄膜(図8では上ガラスキャップ92用のアルミ
薄膜910fのみ図示)が形成されている。さらに詳述
すると、図9に示すように、ワイヤボンディングパッド
110b側における一辺のアルミ薄膜910fの下面側
には、酸化膜910gが形成されているが、P+拡散層
の配線210eが酸化膜910gの下面側に形成されて
酸化膜910gの上面側を薄くしているので、酸化膜9
10gの上面側のアルミ薄膜910fが窪み、この部分
に1000〜2000Å程度の間隔のキャビティ(隙
間)Cavが生じ、このキャビティCavで通気が行わ
れるようになっている。
On the joining surface of the acceleration sensor chip 91 to which the upper glass cap 92 and the lower glass cap 93 are joined, an aluminum thin film having a thickness of about 1 to 2 μm (in FIG. Only an aluminum thin film 910f for the glass cap 92 is shown). More specifically, as shown in FIG. 9, an oxide film 910g is formed on the lower surface side of one side of the aluminum thin film 910f on the wire bonding pad 110b side, but the wiring 210e of the P + diffusion layer is formed of the oxide film 910g. The oxide film 910g is formed on the lower surface side and the upper surface side of the oxide film 910g is thinned.
The aluminum thin film 910f on the upper surface side of 10 g is depressed, and a cavity (gap) Cav is formed in this portion at an interval of about 1000 to 2000 °, and ventilation is performed in this cavity Cav.

【0009】なお、この種の半導体加速度センサとして
は、例えば特開平7−159432号公報に開示されて
いる。
A semiconductor acceleration sensor of this type is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-159432.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなエアダンピング効果を利用してマス部に減衰特性
を持たせる半導体加速度センサでは、感度を向上させる
場合、半導体加速度センサが勢い大型になるという課題
があった。ここで、半導体加速度センサの感度は次式で
与えられる。
However, in the case of a semiconductor acceleration sensor in which the mass portion has a damping characteristic by utilizing the air damping effect as described above, when the sensitivity is improved, the size of the semiconductor acceleration sensor becomes large. There were challenges. Here, the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor is given by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 (Equation 1)

【0012】この式から分かるように、感度の向上を図
るにはマス部の重さを重くするかあるいは重心距離を長
くする必要があるが、これらいずれの場合にもマス部を
大型にする必要が生じるとともに、加速度センサチップ
におけるアルミ薄膜を介した上ガラスキャップとの接合
面積の大きさが影響し、この結果、半導体加速度センサ
が勢い大型になるのである。
As can be seen from this equation, it is necessary to increase the weight of the mass portion or to increase the distance of the center of gravity in order to improve the sensitivity. In either case, it is necessary to increase the size of the mass portion. Occurs, and the size of the joint area between the acceleration sensor chip and the upper glass cap via the aluminum thin film affects the size of the acceleration sensor chip. As a result, the size of the semiconductor acceleration sensor increases.

【0013】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、大型にすることなく感度向上が可能な半導体加
速度センサを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor acceleration sensor capable of improving sensitivity without increasing the size.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載の発明の半導体加速度センサは、一の方
向に延出された弾性のカンチレバーおよびこのカンチレ
バーの先端側に一体に形成されて支持される重り部を有
して成る加速度センサチップと、前記加速度センサチッ
プの一の面上に接合された凹状の第1キャップと、前記
加速度センサチップの他の面上に接合された凹状の第2
キャップとを備え、前記カンチレバーには、前記重り部
が受けた加速度に比例する信号を出力として取り出すセ
ンシングエレメントとしてのゲージ抵抗が形成され、こ
のゲージ抵抗は前記第1キャップと対向する前記加速度
センサチップの一の面側に位置し、前記第1および第2
キャップにおける前記加速度センサチップと対向する凹
状の底面内には、それぞれ加速を受けた際の前記重り部
の動きを規制する突起状のストッパが形成され、前記第
1キャップは、前記加速度センサチップの一の面におけ
る前記一の方向に沿う両端側に形成された金属薄膜を介
して接合し、前記一の面における前記一の方向を開放状
態にするのである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor acceleration sensor which is formed integrally with an elastic cantilever extending in one direction and a tip end of the cantilever. Sensor chip having a weight part supported and supported, a concave first cap bonded on one surface of the acceleration sensor chip, and a concave cap bonded on another surface of the acceleration sensor chip Second
A cap which is formed on the cantilever as a sensing element for taking out a signal proportional to the acceleration received by the weight portion as an output, wherein the gauge resistance is the acceleration sensor chip facing the first cap. And the first and second surfaces
A projection-like stopper for restricting the movement of the weight portion when receiving acceleration is formed in a concave bottom surface of the cap that faces the acceleration sensor chip, and the first cap is formed of the acceleration sensor chip. The bonding is performed via metal thin films formed on both ends of the one surface along the one direction, and the one direction on the one surface is opened.

【0015】この構造では、第1キャップ接合用の金属
薄膜が加速度センサチップの一の面における一の方向に
沿う両端側に形成されるので、第1キャップに対して形
成すべき金属薄膜の面積が小さくなる。そして、その金
属薄膜の面積が小さくなったことにより得られる部分を
少なくとも重り部に配分することができるようになるの
で、重り部を大型にすることができる。この結果、重り
部の重量が増えるから半導体加速度センサの感度が向上
する。また、この場合、重り部は一の方向に拡大して、
重り部の重心がカンチレバーから遠ざかって重心距離が
長くなり、てこの原理で重り部が受ける力が増幅される
ので、半導体加速度センサの感度が一層向上することに
なる。したがって、上記構造を採用することにより、大
型にすることなく感度向上が可能になるのである。
In this structure, the metal thin film for joining the first cap is formed on both ends of the one surface of the acceleration sensor chip along one direction, so that the area of the metal thin film to be formed on the first cap is formed. Becomes smaller. And since the part obtained by reducing the area of the metal thin film can be distributed at least to the weight part, the weight part can be made large. As a result, the weight of the weight increases, so that the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor improves. Also, in this case, the weight part expands in one direction,
Since the center of gravity of the weight part moves away from the cantilever, the distance of the center of gravity increases, and the force applied to the weight part is amplified by the principle of leverage, so that the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor is further improved. Therefore, by adopting the above structure, the sensitivity can be improved without increasing the size.

【0016】請求項2記載の発明の半導体加速度センサ
は、一の方向に延出された弾性のカンチレバーおよびこ
のカンチレバーの先端側に一体に形成されて支持される
重り部を有して成る加速度センサチップと、前記加速度
センサチップの一の面上に接合された凹状の第1キャッ
プと、前記加速度センサチップの他の面上に接合された
凹状の第2キャップとを備え、前記カンチレバーには、
前記重り部が受けた加速度に比例する信号を出力として
取り出すセンシングエレメントとしてのゲージ抵抗が形
成され、このゲージ抵抗は前記第1キャップと対向する
前記加速度センサチップの一の面側に位置し、前記第1
および第2キャップにおける前記加速度センサチップと
対向する凹状の底面内には、それぞれ加速を受けた際の
前記重り部の動きを規制する突起状のストッパが形成さ
れ、前記第1キャップは、前記加速度センサチップの一
の面における前記一の方向と直交する方向に沿う両端側
に形成された金属薄膜を介して接合し、前記一の面にお
ける前記直交する方向を開放状態にするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor acceleration sensor having an elastic cantilever extending in one direction and a weight integrally formed and supported on a tip side of the cantilever. A chip, a concave first cap joined to one surface of the acceleration sensor chip, and a concave second cap joined to the other surface of the acceleration sensor chip;
A gauge resistor is formed as a sensing element that takes out a signal proportional to the acceleration received by the weight portion as an output, and the gauge resistor is located on one surface side of the acceleration sensor chip facing the first cap, First
A protrusion-shaped stopper for restricting the movement of the weight portion when receiving acceleration is formed in a concave bottom surface of the second cap facing the acceleration sensor chip, and the first cap is provided with the acceleration sensor chip. The sensor chip is joined via metal thin films formed on both ends along a direction orthogonal to the one direction on one surface of the sensor chip, and the orthogonal direction on the one surface is opened.

【0017】この構造では、第1キャップ接合用の金属
薄膜が加速度センサチップの一の面における一の方向と
直交する方向に沿う両端側に形成されるので、第1キャ
ップに対して形成すべき金属薄膜の面積が小さくなる。
そして、その金属薄膜の面積が小さくなったことにより
得られる部分を重り部に配分することができるようにな
るので、重り部を大型にすることができる。この結果、
重り部の重量が増えるから半導体加速度センサの感度が
向上する。したがって、上記構造を採用することによ
り、大型にすることなく感度向上が可能になるのであ
る。
In this structure, the metal thin film for joining the first cap is formed on both ends of the one surface of the acceleration sensor chip along a direction orthogonal to the one direction. The area of the metal thin film is reduced.
Then, a portion obtained by reducing the area of the metal thin film can be distributed to the weight portion, so that the weight portion can be made large. As a result,
Since the weight of the weight increases, the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor improves. Therefore, by adopting the above structure, the sensitivity can be improved without increasing the size.

【0018】なお、請求項1記載の半導体加速度センサ
において、前記加速度センサチップの一の面上における
前記一の方向と直交する両端側の一方には、ワイヤボン
ディングパッドが設けられ、前記第1キャップは、前記
加速度センサチップの一の面上におけるワイヤボンディ
ングパッド側に向けて延出する形状に形成されて成る構
造でもよい(請求項3)。この構造では、ワイヤボンデ
ィングパッド側に半導体ジャンクションコーティングレ
ンジを塗布することができるようになるので、ワイヤボ
ンディングパッドに接続したワイヤに対する振動や衝撃
によるストレスを低減することが可能になる。
In the semiconductor acceleration sensor according to the first aspect, a wire bonding pad is provided on one surface of the acceleration sensor chip at one of both ends orthogonal to the one direction, and the first cap is provided. May be formed in a shape extending toward the wire bonding pad on one surface of the acceleration sensor chip (claim 3). In this structure, since the semiconductor junction coating range can be applied to the wire bonding pad side, it is possible to reduce stress due to vibration and impact on the wire connected to the wire bonding pad.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施形態に係
る半導体加速度センサを示す断面図、図2は図1に示す
加速度センサチップの上面図、図3は図1に示す上ガラ
スキャップの斜視図で、これらの図を用いて以下に第1
実施形態の説明を行う。ただし、図1は図2のA−A’
線における断面図である。
1 is a sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of the acceleration sensor chip shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an upper glass shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the cap.
An embodiment will be described. However, FIG. 1 is AA ′ of FIG.
It is sectional drawing in a line.

【0020】図1に示す半導体加速度センサ10は、シ
リコン基板により形成される加速度センサチップ11
と、この加速度センサチップ11の上面上に接合された
上ガラスキャップ12(第1キャップ)と、加速度セン
サチップ11の下面上に接合された下ガラスキャップ1
3(第2キャップ)とにより構成されている。なお、W
はワイヤボンディングによるワイヤである。
A semiconductor acceleration sensor 10 shown in FIG. 1 has an acceleration sensor chip 11 formed of a silicon substrate.
And an upper glass cap 12 (first cap) joined on the upper surface of the acceleration sensor chip 11, and a lower glass cap 1 joined on the lower surface of the acceleration sensor chip 11.
3 (second cap). Note that W
Is a wire by wire bonding.

【0021】加速度センサチップ11は、図2に示すよ
うに、四角形状(図では長方形状)に形成されて成り中
央部に穿設された長方形状の孔110aを有するチップ
本体110と、このチップ本体110における孔110
aの左方から一の方向(図では左右方向)の右側に延出
された弾性のある一対のカンチレバー111と、これら
の各カンチレバー111の先端側に一体に形成されて片
側の内側で支持されるマス部112(重り部)とを有す
る形状に形成されている。ただし、上記長方形状の孔1
10aは、この中に一対のカンチレバー111およびマ
ス部112が存在することで、図2に示すスリット状の
孔になるから、加速度センサチップ11の製造の際に
は、そのスリット状の孔を形成すればよいのは言うまで
もない。
As shown in FIG. 2, the acceleration sensor chip 11 is formed in a square shape (rectangular shape in the figure) and has a chip body 110 having a rectangular hole 110a drilled at the center thereof. Hole 110 in body 110
a, a pair of resilient cantilevers 111 extending to the right in one direction (left-right direction in the figure) from the left side of a, and formed integrally at the tip side of each of these cantilevers 111 and supported inside one side. And has a mass portion 112 (weight portion). However, the rectangular hole 1
10a is a slit-shaped hole shown in FIG. 2 due to the presence of the pair of cantilevers 111 and the mass portion 112 therein. Therefore, when manufacturing the acceleration sensor chip 11, the slit-shaped hole is formed. Needless to say, it should be done.

【0022】また、図2の例では、各カンチレバー11
1には、マス部112が受けた力の加速度に比例する電
圧を出力として取り出すセンシングエレメントとしての
ゲージ抵抗111aが2個形成されている。一方、チッ
プ本体110の上面上の左端側には、5個のワイヤボン
ディングパッド110bが互いに等間隔離れて上下方向
に沿うように配置されている。そして、各ワイヤボンデ
ィングパッド110bはアルミ配線110cを介してコ
ンタクト部110dと接続され、各コンタクト部110
dはこの本体のP+拡散層の配線110eを介してゲー
ジ抵抗111aと電気的に接続されている。また、複数
のP+拡散層の配線110eのうち、最下段のワイヤボ
ンディングパッド110bに対するコンタクト部110
dのP+拡散層の配線110eは、カンチレバー111
のクラックを検出するためのクラック検出配線として、
下方のカンチレバー111を通って上方のカンチレバー
111を通るように引き回され、最上段のワイヤボンデ
ィングパッド110bに対するコンタクト部110dに
接続されている。
In the example of FIG. 2, each cantilever 11
In FIG. 1, two gauge resistors 111a are formed as sensing elements for taking out a voltage proportional to the acceleration of the force received by the mass portion 112 as an output. On the other hand, on the left end side on the upper surface of the chip body 110, five wire bonding pads 110b are arranged at equal intervals along the vertical direction. Each wire bonding pad 110b is connected to a contact portion 110d via an aluminum wiring 110c.
d is electrically connected to the gauge resistor 111a via the wiring 110e of the P + diffusion layer of the main body. Also, of the plurality of wirings 110e of the P + diffusion layer, the contact portion 110 with the lowermost wire bonding pad 110b is formed.
The wiring 110e of the P + diffusion layer of d is a cantilever 111
As crack detection wiring for detecting cracks in
The wire is routed through the lower cantilever 111 and the upper cantilever 111, and is connected to a contact portion 110d for the uppermost wire bonding pad 110b.

【0023】さらに、チップ本体110の上面における
上ガラスキャップ12との接合面、つまり上記一の方向
に沿う両端側(図2では上端側および下端側)の各々に
は、上ガラスキャップ12接合用のアルミ薄膜110f
が形成されている。また、チップ本体110の下面にお
ける下ガラスキャップ13との接合面には、下ガラスキ
ャップ13接合用として、4辺から成る枠状のアルミ薄
膜(図示せず)が従来と同様に形成されている。
Further, on the upper surface of the chip body 110, the bonding surface with the upper glass cap 12, that is, on both ends (upper and lower ends in FIG. 2) along the above-mentioned one direction, the upper glass cap 12 is bonded. Aluminum thin film 110f
Are formed. Further, a frame-shaped aluminum thin film (not shown) having four sides is formed on the lower surface of the chip body 110 on the bonding surface with the lower glass cap 13 for bonding the lower glass cap 13 as in the related art. .

【0024】上ガラスキャップ12は、シリコン基板と
ほぼ等しい熱膨張率を有する耐熱ガラスにより、ブリッ
ジ状、つまり図3に示すように板状で且つ上記一の方向
から見た各側面の両端が下方に屈曲する形状に形成され
て成り、その両端により形成される深さが数10μmの
凹部12aを有している。これに対して、下ガラスキャ
ップ13は、シリコン基板とほぼ等しい熱膨張率を有す
る耐熱ガラスにより、板状で且つ加速度センサチップ1
1と対向する上面の中央部に深さが数10μmの凹部1
3aを有する形状に形成されて構成される。これら上ガ
ラスキャップ12および下ガラスキャップ13における
加速度センサチップ11と対向する凹部12a,13a
の底面内には、図1に示すように、加速を受けた際のマ
ス部112の動きを規制する突起状のストッパ12b,
13bがそれぞれ2個形成されている。また、ストッパ
は、凹部の深さより数μm〜10μm弱程度低くした高
さに設定されるとともに、上面サイズが約数100μm
になるように設定される。ただし、上ガラスキャップ1
2および下ガラスキャップ13の各凹部に形成されるス
トッパの配置は特に限定されない。
The upper glass cap 12 is made of a heat-resistant glass having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the silicon substrate, and is formed in a bridge shape, that is, a plate shape as shown in FIG. It has a concave portion 12a having a depth of several tens μm formed by both ends thereof. On the other hand, the lower glass cap 13 is made of heat-resistant glass having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the silicon substrate, and is made of a plate-shaped and acceleration sensor chip 1.
A concave part 1 having a depth of several tens μm
3a. Concave portions 12a, 13a of the upper glass cap 12 and the lower glass cap 13 facing the acceleration sensor chip 11.
As shown in FIG. 1, projecting stoppers 12b for restricting the movement of the mass portion 112 when receiving acceleration,
13b are formed two each. In addition, the stopper is set at a height about several μm to about 10 μm lower than the depth of the recess, and the upper surface size is about several hundred μm.
Is set to be However, upper glass cap 1
The arrangement of the stoppers formed in the respective concave portions of the second glass cap 13 and the lower glass cap 13 is not particularly limited.

【0025】そして、下ガラスキャップ13は、4辺か
ら成る枠状のアルミ薄膜を介して加速度センサチップ1
1の下面に陽極接合で固定される。これに対して、第1
実施形態の特徴として、上ガラスキャップ12は、下方
に屈曲する両端縁部の2辺でアルミ薄膜110fを介し
て加速度センサチップ11の上面に陽極接合で固定さ
れ、この加速度センサチップ11の上面における上記一
の方向を開放状態にしている。以下、その開放状態の部
分を開放部14という。
The lower glass cap 13 is connected to the acceleration sensor chip 1 via a frame-shaped aluminum thin film having four sides.
1 is fixed to the lower surface by anodic bonding. In contrast, the first
As a feature of the embodiment, the upper glass cap 12 is fixed to the upper surface of the acceleration sensor chip 11 by anodic bonding via the aluminum thin film 110f at the two sides of both end edges bent downward. The one direction is open. Hereinafter, the portion in the open state is referred to as an open portion 14.

【0026】次に、上記第1実施形態の特徴となる構造
による作用を説明する。上ガラスキャップ12接合用の
金属薄膜110fを加速度センサチップ11の上面にお
ける一の方向に沿う両端側に形成すると、図8に示す従
来の半導体加速度センサでは必要であった上下方向のア
ルミ薄膜を形成する必要が無くなり、上ガラスキャップ
12に対して形成すべきアルミ薄膜の面積が小さくな
る。そして、その従来の半導体加速度センサにおける上
下方向のアルミ薄膜形成部分は、第1実施形態では開放
部14となるので、左方の開放部14の一部領域をカン
チレバー111に配分することが可能になるとともに、
右方の開放部14の一部領域をマス部112用に配分す
ることが可能になるので、マス部112の大きさを上記
一の方向に拡大することができる。この結果、マス部1
12の重量が増えるから半導体加速度センサ10の感度
が向上する。また、マス部112の重心がカンチレバー
111から遠ざかって重心距離が長くなり、てこの原理
でマス部112が受ける力が増幅されるので、半導体加
速度センサ10の感度が一層向上することになる。さら
に、特に上ガラスキャップ12の凹部12aの深さおよ
びストッパ12bの高さを適切に調整することにより、
マス部112が加速を受けて上下動する際、開放部14
からの空気の流動による影響を無くしてまたは少なくし
て、充分なエアーダンピング効果を得ることができる。
Next, the function of the first embodiment will be described. When the metal thin film 110f for bonding the upper glass cap 12 is formed on both ends along one direction on the upper surface of the acceleration sensor chip 11, an aluminum thin film in the vertical direction which is necessary in the conventional semiconductor acceleration sensor shown in FIG. Therefore, the area of the aluminum thin film to be formed on the upper glass cap 12 is reduced. Since the vertical aluminum thin film forming portion of the conventional semiconductor acceleration sensor becomes the open portion 14 in the first embodiment, a part of the left open portion 14 can be distributed to the cantilever 111. Become
Since the partial area of the right opening 14 can be allocated to the mass portion 112, the size of the mass portion 112 can be increased in the one direction. As a result, the mass 1
Since the weight of the sensor 12 increases, the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor 10 improves. Further, the center of gravity of the mass portion 112 moves away from the cantilever 111 to increase the center of gravity distance, and the force applied to the mass portion 112 is amplified by the leverage principle, so that the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor 10 is further improved. Furthermore, in particular, by appropriately adjusting the depth of the concave portion 12a and the height of the stopper 12b of the upper glass cap 12,
When the mass section 112 moves up and down under acceleration, the opening section 14
A sufficient air damping effect can be obtained by eliminating or reducing the influence of the flow of air from the air.

【0027】図4は本発明の第2実施形態に係る半導体
加速度センサを示す断面図、図5は図4に示す加速度セ
ンサチップの上面図で、これらの図を用いて以下に第2
実施形態の説明を行う。ただし、図4は図5のB−B’
線における断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a top view of the acceleration sensor chip shown in FIG.
An embodiment will be described. However, FIG. 4 is BB ′ of FIG.
It is sectional drawing in a line.

【0028】図4に示す半導体加速度センサ20は、シ
リコン基板により形成される加速度センサチップ21
と、この加速度センサチップ21の上面上に接合された
上ガラスキャップ22(第1キャップ)と、加速度セン
サチップ21の下面上に接合された下ガラスキャップ2
3(第2キャップ)とにより構成されている。
A semiconductor acceleration sensor 20 shown in FIG. 4 has an acceleration sensor chip 21 formed of a silicon substrate.
And an upper glass cap 22 (first cap) bonded on the upper surface of the acceleration sensor chip 21 and a lower glass cap 2 bonded on the lower surface of the acceleration sensor chip 21
3 (second cap).

【0029】加速度センサチップ21は、図5に示すよ
うに、四角形状(図では長方形状)に形成されて成り中
央部に穿設された四角形状の孔210aを有するチップ
本体210と、このチップ本体210における孔210
aの左方から一の方向(図では左右方向)の右側に延出
された弾性のある一対のカンチレバー211と、これら
の各カンチレバー211の先端側に一体に形成されて片
側の内側で支持されるマス部212(重り部)とを有す
る形状に形成されている。
As shown in FIG. 5, the acceleration sensor chip 21 is formed in a square shape (rectangular shape in the figure) and has a square body 210a having a square hole 210a drilled in the center thereof. Hole 210 in body 210
a pair of resilient cantilevers 211 extending to the right in one direction (left-right direction in the figure) from the left side of a, and are integrally formed on the distal end side of each of these cantilevers 211 and are supported inside one side. And has a mass portion 212 (weight portion).

【0030】また、図5の例では、各カンチレバー21
1には、マス部212が受けた力の加速度に比例する電
圧を出力として取り出すセンシングエレメントとしての
ゲージ抵抗211aが2個形成されている。一方、チッ
プ本体210の上面上の左端側には、第1実施形態と同
様に、5個のワイヤボンディングパッド110bが互い
に等間隔離れて上下方向に沿うように配置されている。
そして、各ワイヤボンディングパッド110bはアルミ
配線110cを介してコンタクト部110dと接続さ
れ、各コンタクト部110dは、第1実施形態とは長さ
の相違するP+拡散層の配線210eを介してゲージ抵
抗211aと電気的に接続されている。また、複数のP
+拡散層の配線210eのうち、最下段のワイヤボンデ
ィングパッド110bに対するコンタクト部110dの
P+拡散層の配線110eは、カンチレバー211のク
ラックを検出するためのクラック検出配線として、下方
のカンチレバー211を通って上方のカンチレバー21
1を通るように引き回され、最上段のワイヤボンディン
グパッド110bに対するコンタクト部110dに接続
されている。
In the example of FIG. 5, each cantilever 21
In FIG. 1, two gauge resistors 211a are formed as sensing elements for extracting, as an output, a voltage proportional to the acceleration of the force received by the mass portion 212. On the other hand, on the left end side on the upper surface of the chip body 210, as in the first embodiment, five wire bonding pads 110b are arranged at equal intervals along the vertical direction.
Each wire bonding pad 110b is connected to a contact part 110d via an aluminum wiring 110c, and each contact part 110d is connected to a gauge resistor 211a via a P + diffusion layer wiring 210e having a different length from that of the first embodiment. Is electrically connected to Also, a plurality of P
Of the + diffusion layer wiring 210 e, the P + diffusion layer wiring 110 e of the contact portion 110 d for the lowermost wire bonding pad 110 b passes through the lower cantilever 211 as a crack detection wiring for detecting a crack of the cantilever 211. Upper cantilever 21
1 and is connected to a contact portion 110d for the uppermost wire bonding pad 110b.

【0031】さらに、チップ本体210の上面における
上ガラスキャップ22との接合面、つまり上記一の方向
と直交する方向に沿う両端側(図5では左端側の孔21
0a寄りおよぶ右端側)の各々には、上ガラスキャップ
22接合用のアルミ薄膜210fが形成されている。ま
た、チップ本体210の下面における下ガラスキャップ
23との接合面には、下ガラスキャップ23接合用とし
て、4辺から成る枠状のアルミ薄膜(図示せず)が形成
されている。
Further, the bonding surface of the upper surface of the chip main body 210 with the upper glass cap 22, that is, both ends along the direction orthogonal to the one direction (the hole 21 on the left end side in FIG. 5).
An aluminum thin film 210f for bonding the upper glass cap 22 is formed on each of the right ends (close to 0a). In addition, a frame-shaped aluminum thin film (not shown) having four sides is formed on the lower surface of the chip main body 210 on the bonding surface with the lower glass cap 23 for bonding the lower glass cap 23.

【0032】上ガラスキャップ22は、シリコン基板と
ほぼ等しい熱膨張率を有する耐熱ガラスにより、ブリッ
ジ状、つまり図4に示すように板状で且つ上記一の方向
と直交する方向から見た各側面の両端が下方に屈曲する
形状に形成されて成り、その両端により形成される深さ
が数10μmの凹部22aを有している。下ガラスキャ
ップ23は、シリコン基板とほぼ等しい熱膨張率を有す
る耐熱ガラスにより、板状で且つ加速度センサチップ2
1と対向する上面の中央部に深さが数10μmの凹部2
3aを有する形状に形成されて構成される。これら上ガ
ラスキャップ22および下ガラスキャップ23における
加速度センサチップ21と対向する凹部22a,23a
の底面内には、図4に示すように第1実施形態と同様、
加速を受けた際のマス部212の動きを規制する突起状
のストッパ12b,13bがそれぞれ2個形成されてい
る。
The upper glass cap 22 is made of heat-resistant glass having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the silicon substrate, and is formed in a bridge shape, that is, in a plate shape as shown in FIG. Has a concave portion 22a having a depth of several tens of μm formed by both ends thereof being bent downward. The lower glass cap 23 is made of heat-resistant glass having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the silicon substrate, and is formed in a plate-like shape.
A concave part 2 having a depth of several tens of μm in a central part of the upper surface facing 1
3a. Concave portions 22a, 23a of the upper glass cap 22 and the lower glass cap 23 facing the acceleration sensor chip 21.
As in the first embodiment, as shown in FIG.
Two protruding stoppers 12b and 13b are formed to regulate the movement of the mass portion 212 when receiving acceleration.

【0033】そして、下ガラスキャップ23は、4辺か
ら成る枠状のアルミ薄膜を介して加速度センサチップ2
1の下面に陽極接合で固定される。これに対して、第2
実施形態の特徴として、上ガラスキャップ22は、下方
に屈曲する両端縁部の2辺でアルミ薄膜210fを介し
て加速度センサチップ21の上面に陽極接合で固定さ
れ、この加速度センサチップ21の上面における上記一
の方向と直交する方向を開放状態にしている。以下、そ
の開放状態の部分を開放部24という。
The lower glass cap 23 is connected to the acceleration sensor chip 2 via a frame-shaped aluminum thin film having four sides.
1 is fixed to the lower surface by anodic bonding. In contrast, the second
As a feature of the embodiment, the upper glass cap 22 is fixed to the upper surface of the acceleration sensor chip 21 via the aluminum thin film 210f by anodic bonding at two sides of both end edges bent downward. The direction orthogonal to the one direction is open. Hereinafter, the portion in the open state is referred to as an open portion 24.

【0034】次に、上記第2実施形態の特徴となる構造
による作用を説明する。上ガラスキャップ22接合用の
金属薄膜210fを加速度センサチップ21の上面にお
ける一の方向と直交する方向に沿う両端側に形成する
と、図8に示す従来の半導体加速度センサでは必要であ
った上記一の方向のアルミ薄膜を形成する必要が無くな
り、上ガラスキャップ22に対して形成すべきアルミ薄
膜の面積が小さくなる。そして、その従来の半導体加速
度センサにおける上記一の方向のアルミ薄膜形成部分
は、第2実施形態では開放部24となるので、両開放部
14の各一部領域をマス部212用に配分することが可
能になるので、マス部212の大きさを上記一の方向と
直交する方向に拡大することができる。この結果、マス
部212の重量が増えるから半導体加速度センサ20の
感度が向上する。また、特に上ガラスキャップ22の凹
部22aの深さおよびストッパ12bの高さを適切に調
整することにより、マス部212が加速を受けて上下動
する際、開放部24からの空気の流動による影響を無く
してまたは少なくして、充分なエアーダンピング効果を
得ることができる。
Next, the operation of the structure characteristic of the second embodiment will be described. When the metal thin film 210f for bonding the upper glass cap 22 is formed on both ends of the upper surface of the acceleration sensor chip 21 along a direction orthogonal to the one direction, the above-described one required in the conventional semiconductor acceleration sensor shown in FIG. It is not necessary to form an aluminum thin film in any direction, and the area of the aluminum thin film to be formed on the upper glass cap 22 is reduced. The portion of the conventional semiconductor acceleration sensor in which the aluminum thin film is formed in the one direction becomes the open portion 24 in the second embodiment. Therefore, each of the partial regions of both open portions 14 is allocated to the mass portion 212. Therefore, the size of the mass portion 212 can be enlarged in a direction orthogonal to the one direction. As a result, the weight of the mass portion 212 increases, so that the sensitivity of the semiconductor acceleration sensor 20 improves. Particularly, by appropriately adjusting the depth of the concave portion 22a of the upper glass cap 22 and the height of the stopper 12b, when the mass portion 212 moves up and down under acceleration, the influence of the flow of air from the open portion 24. By eliminating or reducing the above, a sufficient air damping effect can be obtained.

【0035】図6は本発明の第3実施形態に係る半導体
加速度センサを示す断面図で、この図を用いて以下に第
3実施形態の説明を行う。
FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment will be described below with reference to FIG.

【0036】図6に示す半導体加速度センサ30は、加
速度センサチップ11および下ガラスキャップ13を第
1実施形態と同様に備えているほか、第1実施形態との
相違点として、加速度センサチップ11の上面上に接合
される上ガラスキャップ32(第1キャップ)を備えて
いる。
The semiconductor acceleration sensor 30 shown in FIG. 6 includes the acceleration sensor chip 11 and the lower glass cap 13 in the same manner as in the first embodiment. An upper glass cap 32 (first cap) is provided on the upper surface.

【0037】この上ガラスキャップ32は、ワイヤボン
ディングパッド110b側が加速度センサチップ11に
向けて延出してその加速度センサチップ11の上面との
間に約1〜2μmの隙間を形成する延出部(垂らし部)
32cを有する形状に形成される以外は第1実施形態の
上ガラスキャップ12と同様に形成される。そして、そ
の隙間はアルミ薄膜の厚さとほぼ同一になっている。ま
た、延出部32cによる隙間の奥行きは最短でも例えば
100μm程度に設定するのが望ましい。
The upper glass cap 32 has an extended portion (hanging portion) in which the wire bonding pad 110b side extends toward the acceleration sensor chip 11 to form a gap of about 1 to 2 μm with the upper surface of the acceleration sensor chip 11. Part)
The upper glass cap 12 is formed in the same manner as the upper glass cap 12 of the first embodiment except that it is formed in a shape having 32c. The gap is substantially the same as the thickness of the aluminum thin film. It is desirable that the depth of the gap formed by the extending portion 32c is set to, for example, about 100 μm at the shortest.

【0038】次に、上ガラスキャップ32に形成した延
出部32cによる作用を説明する。上ガラスキャップ3
2に延出部32cを形成すると、例えばシリコーン樹脂
などにより成る半導体ジャンクションコーティングレン
ジ(以下単にJCR)を、AuやAlなどのワイヤW、
およびワイヤボンディングパッド110bに塗布するこ
とが可能になる。JCRの粘度および流動性の設定によ
って、延出部32cによる隙間に浸透圧によってJCR
が適切な深さだけ流入するようにし、その状態で熱硬化
や紫外線硬化などでJCRを固めれば、JCRがカンチ
レバー111付近まで流れ込むのを防止することができ
る。なお、JCRは、キュア後のコーティング膜がゴム
弾性に富む特性を有し、一般的に、ワイヤボンディング
パッド110bに接続したワイヤWに対する振動や衝撃
によるストレスを低減するために用いられる。第3実施
形態でも、上ガラスキャップ32に延出部32cを形成
することによりJCRの塗布が可能になるから、上記効
果を得ることができる。
Next, the operation of the extension 32c formed on the upper glass cap 32 will be described. Upper glass cap 3
2, the semiconductor junction coating range (hereinafter simply referred to as JCR) made of, for example, a silicone resin, is connected to a wire W such as Au or Al.
And it becomes possible to apply to the wire bonding pad 110b. By setting the viscosity and fluidity of the JCR, the osmotic pressure is applied to the gap formed by the extension portion 32c.
If the JCR is made to flow only to an appropriate depth and the JCR is solidified by heat curing or ultraviolet curing in that state, it is possible to prevent the JCR from flowing near the cantilever 111. The JCR has a property that the coating film after curing has rich rubber elasticity, and is generally used to reduce stress due to vibration or impact on the wire W connected to the wire bonding pad 110b. Also in the third embodiment, since the JCR can be applied by forming the extending portion 32c on the upper glass cap 32, the above-described effect can be obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、一の方向に延出された弾性のカ
ンチレバーおよびこのカンチレバーの先端側に一体に形
成されて支持される重り部を有して成る加速度センサチ
ップと、前記加速度センサチップの一の面上に接合され
た凹状の第1キャップと、前記加速度センサチップの他
の面上に接合された凹状の第2キャップとを備え、前記
カンチレバーには、前記重り部が受けた加速度に比例す
る信号を出力として取り出すセンシングエレメントとし
てのゲージ抵抗が形成され、このゲージ抵抗は前記第1
キャップと対向する前記加速度センサチップの一の面側
に位置し、前記第1および第2キャップにおける前記加
速度センサチップと対向する凹状の底面内には、それぞ
れ加速を受けた際の前記重り部の動きを規制する突起状
のストッパが形成され、前記第1キャップは、前記加速
度センサチップの一の面における前記一の方向に沿う両
端側に形成された金属薄膜を介して接合し、前記一の面
における前記一の方向を開放状態にするので、大型にす
ることなく感度向上が可能になる。
As apparent from the above, according to the first aspect of the present invention, the elastic cantilever extending in one direction and the tip end of the cantilever are integrally formed and supported. An acceleration sensor chip having a weight portion, a concave first cap joined on one surface of the acceleration sensor chip, and a concave second cap joined on another surface of the acceleration sensor chip The cantilever is provided with a gauge resistor as a sensing element for taking out, as an output, a signal proportional to the acceleration received by the weight portion.
Positioned on one surface side of the acceleration sensor chip facing the cap, and inside the concave bottom surfaces of the first and second caps facing the acceleration sensor chip, the weight portions of the weight portions when receiving acceleration are respectively provided. A protrusion-shaped stopper for restricting movement is formed, and the first cap is joined via metal thin films formed on both ends of the one surface of the acceleration sensor chip in the one direction, and the first cap is connected to the first cap. Since the one direction on the surface is open, sensitivity can be improved without increasing the size.

【0040】請求項2記載の発明によれば、一の方向に
延出された弾性のカンチレバーおよびこのカンチレバー
の先端側に一体に形成されて支持される重り部を有して
成る加速度センサチップと、前記加速度センサチップの
一の面上に接合された凹状の第1キャップと、前記加速
度センサチップの他の面上に接合された凹状の第2キャ
ップとを備え、前記カンチレバーには、前記重り部が受
けた加速度に比例する信号を出力として取り出すセンシ
ングエレメントとしてのゲージ抵抗が形成され、このゲ
ージ抵抗は前記第1キャップと対向する前記加速度セン
サチップの一の面側に位置し、前記第1および第2キャ
ップにおける前記加速度センサチップと対向する凹状の
底面内には、それぞれ加速を受けた際の前記重り部の動
きを規制する突起状のストッパが形成され、前記第1キ
ャップは、前記加速度センサチップの一の面における前
記一の方向と直交する方向に沿う両端側に形成された金
属薄膜を介して接合し、前記一の面における前記直交す
る方向を開放状態にするので、大型にすることなく感度
向上が可能になるのである。
According to the second aspect of the present invention, there is provided an acceleration sensor chip having an elastic cantilever extending in one direction and a weight portion integrally formed and supported on a tip side of the cantilever. A concave first cap joined to one surface of the acceleration sensor chip, and a concave second cap joined to another surface of the acceleration sensor chip, wherein the weight is attached to the cantilever. A gauge resistor is formed as a sensing element that takes out a signal proportional to the acceleration received by the unit as an output. The gauge resistor is located on one surface side of the acceleration sensor chip facing the first cap, and And protrusions for restricting the movement of the weight portion when receiving acceleration, respectively, in the concave bottom surface of the second cap facing the acceleration sensor chip. Are formed, and the first cap is joined via metal thin films formed on both end sides of the one surface of the acceleration sensor chip along a direction orthogonal to the one direction, and the first cap is formed on the one surface of the acceleration sensor chip. Since the orthogonal direction is opened, sensitivity can be improved without increasing the size.

【0041】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の半導体加速度センサにおいて、前記加速度センサチ
ップの一の面上における前記一の方向と直交する両端側
の一方には、ワイヤボンディングパッドが設けられ、前
記第1キャップは、前記加速度センサチップの一の面上
におけるワイヤボンディングパッド側に向けて延出する
形状に形成されて成るので、ワイヤボンディングパッド
に接続したワイヤに対する振動や衝撃によるストレスを
低減することが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor acceleration sensor according to the first aspect, a wire bonding pad is provided on one of both ends orthogonal to the one direction on one surface of the acceleration sensor chip. Is provided, and the first cap is formed in a shape extending toward the wire bonding pad on one surface of the acceleration sensor chip, so that the first cap is caused by vibration or impact on the wire connected to the wire bonding pad. Stress can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す加速度センサチップの上面図であ
る。
FIG. 2 is a top view of the acceleration sensor chip shown in FIG.

【図3】図1に示す上ガラスキャップの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the upper glass cap shown in FIG.

【図4】本発明の第2実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す加速度センサチップの上面図であ
る。
5 is a top view of the acceleration sensor chip shown in FIG.

【図6】本発明の第3実施形態に係る半導体加速度セン
サを示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の半導体加速度センサの一例を示す断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional semiconductor acceleration sensor.

【図8】図7に示す加速度センサチップの上面図であ
る。
8 is a top view of the acceleration sensor chip shown in FIG.

【図9】図8に示すC−C’線における断面図である。9 is a cross-sectional view taken along line C-C 'shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20,30 半導体加速度センサ 11,21 加速度センサチップ 12,22,32 上ガラスキャップ 13,23 下ガラスキャップ 14,24 開放部 110,210 チップ本体 110a,210a 孔 110b ワイヤボンディングパッド 110c アルミ配線 110d コンタクト部 110e,210e P+拡散層の配線 110f,210f アルミ薄膜 111,211 カンチレバー 111a,211a ゲージ抵抗 112,212 マス部 12a,22a 凹部 12b ストッパ 32c 延出部 13a,23a 凹部 13b ストッパ 10, 20, 30 Semiconductor acceleration sensor 11, 21, Acceleration sensor chip 12, 22, 32 Upper glass cap 13, 23 Lower glass cap 14, 24 Opening part 110, 210 Chip body 110a, 210a Hole 110b Wire bonding pad 110c Aluminum wiring 110d Contact part 110e, 210e P + wiring of diffusion layer 110f, 210f Aluminum thin film 111, 211 Cantilever 111a, 211a Gauge resistance 112, 212 Mass part 12a, 22a Concave part 12b Stopper 32c Extension part 13a, 23a Concave part 13b Stopper

フロントページの続き (72)発明者 石田 拓郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 片岡 万士 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 上 浩則 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 西條 隆司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 斉藤 誠 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内Continued on the front page (72) Inventor Takuro Ishida 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Masashi Kataoka 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Works (72) Inventor Hironori Kami 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture (72) Inventor Takashi Saijo 1048 Odaka Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Saito Kadoma City, Osaka Prefecture 1048 Oaza Kadoma Matsushita Electric Works, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一の方向に延出された弾性のカンチレバ
ーおよびこのカンチレバーの先端側に一体に形成されて
支持される重り部を有して成る加速度センサチップと、 前記加速度センサチップの一の面上に接合された凹状の
第1キャップと、 前記加速度センサチップの他の面上に接合された凹状の
第2キャップとを備え、 前記カンチレバーには、前記重り部が受けた加速度に比
例する信号を出力として取り出すセンシングエレメント
としてのゲージ抵抗が形成され、このゲージ抵抗は前記
第1キャップと対向する前記加速度センサチップの一の
面側に位置し、 前記第1および第2キャップにおける前記加速度センサ
チップと対向する凹状の底面内には、それぞれ加速を受
けた際の前記重り部の動きを規制する突起状のストッパ
が形成され、 前記第1キャップは、前記加速度センサチップの一の面
における前記一の方向に沿う両端側に形成された金属薄
膜を介して接合し、前記一の面における前記一の方向を
開放状態にする半導体加速度センサ。
1. An acceleration sensor chip comprising: an elastic cantilever extending in one direction; and a weight portion integrally formed and supported on a tip side of the cantilever; A concave first cap joined to a surface of the acceleration sensor chip, and a concave second cap joined to another surface of the acceleration sensor chip, wherein the cantilever is proportional to an acceleration received by the weight portion. A gauge resistor is formed as a sensing element that takes out a signal as an output, and the gauge resistor is located on one surface side of the acceleration sensor chip facing the first cap, and the acceleration sensor in the first and second caps In the concave bottom surface facing the chip, a projection-like stopper that regulates the movement of the weight portion when receiving acceleration is formed, The first cap is connected via metal thin films formed on both ends of the one surface of the acceleration sensor chip along the one direction to open the one direction on the one surface. Acceleration sensor.
【請求項2】 一の方向に延出された弾性のカンチレバ
ーおよびこのカンチレバーの先端側に一体に形成されて
支持される重り部を有して成る加速度センサチップと、 前記加速度センサチップの一の面上に接合された凹状の
第1キャップと、 前記加速度センサチップの他の面上に接合された凹状の
第2キャップとを備え、 前記カンチレバーには、前記重り部が受けた加速度に比
例する信号を出力として取り出すセンシングエレメント
としてのゲージ抵抗が形成され、このゲージ抵抗は前記
第1キャップと対向する前記加速度センサチップの一の
面側に位置し、 前記第1および第2キャップにおける前記加速度センサ
チップと対向する凹状の底面内には、それぞれ加速を受
けた際の前記重り部の動きを規制する突起状のストッパ
が形成され、 前記第1キャップは、前記加速度センサチップの一の面
における前記一の方向と直交する方向に沿う両端側に形
成された金属薄膜を介して接合し、前記一の面における
前記直交する方向を開放状態にする半導体加速度セン
サ。
2. An acceleration sensor chip comprising: an elastic cantilever extending in one direction; and a weight portion integrally formed and supported on a tip side of the cantilever; A concave first cap joined to a surface of the acceleration sensor chip, and a concave second cap joined to another surface of the acceleration sensor chip, wherein the cantilever is proportional to an acceleration received by the weight portion. A gauge resistor is formed as a sensing element that takes out a signal as an output, and the gauge resistor is located on one surface side of the acceleration sensor chip facing the first cap, and the acceleration sensor in the first and second caps In the concave bottom surface facing the chip, a projection-like stopper that regulates the movement of the weight portion when receiving acceleration is formed, The first cap is joined via metal thin films formed at both ends along a direction orthogonal to the one direction on one surface of the acceleration sensor chip, and opens the orthogonal direction on the one surface. A semiconductor acceleration sensor to be put in a state.
【請求項3】 前記加速度センサチップの一の面上にお
ける前記一の方向と直交する両端側の一方には、ワイヤ
ボンディングパッドが設けられ、 前記第1キャップは、前記加速度センサチップの一の面
上におけるワイヤボンディングパッド側に向けて延出す
る形状に形成されて成る請求項1記載の半導体加速度セ
ンサ。
3. A first surface of the acceleration sensor chip is provided with a wire bonding pad on one of both ends orthogonal to the one direction on one surface of the acceleration sensor chip. 2. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein the semiconductor acceleration sensor is formed in a shape extending toward the upper side of the wire bonding pad.
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