JP2001183388A - 加速度センサモジュールの実装構造 - Google Patents
加速度センサモジュールの実装構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型化の可能な加速度センサモジュールの実装
構造を提供する。 【解決手段】加速度センサ１の上面には加速度センサ１
の検出信号を制御する制御用ＩＣ１５が配置され、下面
にはガラス基板９が配置され、加速度センサ１、制御用
ＩＣ１５、ガラス基板９は、樹脂基板２５上に実装され
る。制御ＩＣ１５により制御された加速度センサ１の検
出信号は、加速度センサ１に設けられた貫通配線４およ
びガラス基板９に設けられた貫通配線１０を介して樹脂
基板２５へ伝達される。
構造を提供する。 【解決手段】加速度センサ１の上面には加速度センサ１
の検出信号を制御する制御用ＩＣ１５が配置され、下面
にはガラス基板９が配置され、加速度センサ１、制御用
ＩＣ１５、ガラス基板９は、樹脂基板２５上に実装され
る。制御ＩＣ１５により制御された加速度センサ１の検
出信号は、加速度センサ１に設けられた貫通配線４およ
びガラス基板９に設けられた貫通配線１０を介して樹脂
基板２５へ伝達される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速度センサモジ
ュールの実装構造に関するものである。
ュールの実装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、加速度センサとして特開平１０−
１７７０３４号等に示されるものがあった。また、加速
度センサを基板上に実装した加速度センサモジュールの
実装構造として図２に示すものがあった。図２に示す加
速度センサは片持ち梁構造であり、半導体基板を加工し
て重り部５１および撓み部（ビーム部）５２を形成した
加速度センサ５０に加速度が印加されると重り部５１が
変位して撓み部５２が撓み、撓み部５２に形成された検
出素子５３より検出される信号を加速度の検出信号とし
て得るものである。この加速度センサ５０は、その上下
を上側ストッパガラス６１と下側ストッパガラス６２で
挟み、その挟まれた空間と外部との間にわずかに隙間を
設け、エアダンパー効果により、加速度の過入力による
重り部５１の過変位に起因する撓み部５２の折れを防止
する構造である。
１７７０３４号等に示されるものがあった。また、加速
度センサを基板上に実装した加速度センサモジュールの
実装構造として図２に示すものがあった。図２に示す加
速度センサは片持ち梁構造であり、半導体基板を加工し
て重り部５１および撓み部（ビーム部）５２を形成した
加速度センサ５０に加速度が印加されると重り部５１が
変位して撓み部５２が撓み、撓み部５２に形成された検
出素子５３より検出される信号を加速度の検出信号とし
て得るものである。この加速度センサ５０は、その上下
を上側ストッパガラス６１と下側ストッパガラス６２で
挟み、その挟まれた空間と外部との間にわずかに隙間を
設け、エアダンパー効果により、加速度の過入力による
重り部５１の過変位に起因する撓み部５２の折れを防止
する構造である。
【０００３】この上側ストッパガラス６１、下側ストッ
パガラス６２、加速度センサ５０からなる加速度センサ
部７０と、上記検出素子５３より検出される検出信号を
例えば増幅制御する制御用ＩＣ５６をセラミック基板５
５上にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏｒｄ）実装する場
合、それぞれをセラミック基板５５上に並列に配置して
シリコンペースト５４を介してダイボンドする。そし
て、加速度センサ５０の電極５７とセラミック基板５５
上の電極５８をワイヤボンドし、また制御用ＩＣ５６の
電極５９，６３とセラミック基板５５上の電極６０，６
４をワイヤボンドする。このようにして、加速度センサ
５０と制御用ＩＣ５６とが接続される。
パガラス６２、加速度センサ５０からなる加速度センサ
部７０と、上記検出素子５３より検出される検出信号を
例えば増幅制御する制御用ＩＣ５６をセラミック基板５
５上にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏｒｄ）実装する場
合、それぞれをセラミック基板５５上に並列に配置して
シリコンペースト５４を介してダイボンドする。そし
て、加速度センサ５０の電極５７とセラミック基板５５
上の電極５８をワイヤボンドし、また制御用ＩＣ５６の
電極５９，６３とセラミック基板５５上の電極６０，６
４をワイヤボンドする。このようにして、加速度センサ
５０と制御用ＩＣ５６とが接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな実装方式では加速度センサ部７０と制御用ＩＣ５６
とが並列に接続されているため、セラミック基板５５上
への実装面積が大きく、小型化できないという問題があ
る。
うな実装方式では加速度センサ部７０と制御用ＩＣ５６
とが並列に接続されているため、セラミック基板５５上
への実装面積が大きく、小型化できないという問題があ
る。
【０００５】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は小型化の可能な加速度センサモジュー
ルの実装構造を提供することにある。
あり、その目的は小型化の可能な加速度センサモジュー
ルの実装構造を提供することにある。
【０００６】
【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の発明は、半導体基板から形成され基板面
両面を貫通し接続する第１の貫通配線を有するととも
に、加速度を検出して所定の検出信号を出力する検出部
を一面側に備えた加速度センサと、前記加速度センサの
前記一面側に接続部を介して接続されるとともに配置さ
れ、前記検出信号を制御する制御用半導体素子と、基板
面両面を貫通し接続する第２の貫通配線を有するととも
に、前記第１および第２の貫通配線が電気的接続される
ように前記加速度センサの他面側に陽極接合されるガラ
ス基板とが基板上に実装され、前記第２の貫通配線が前
記基板に接続され、前記制御用半導体素子により制御さ
れた前記検出信号が前記第１および第２の貫通配線を介
して前記基板上に伝達されることを特徴とする。
に、請求項１の発明は、半導体基板から形成され基板面
両面を貫通し接続する第１の貫通配線を有するととも
に、加速度を検出して所定の検出信号を出力する検出部
を一面側に備えた加速度センサと、前記加速度センサの
前記一面側に接続部を介して接続されるとともに配置さ
れ、前記検出信号を制御する制御用半導体素子と、基板
面両面を貫通し接続する第２の貫通配線を有するととも
に、前記第１および第２の貫通配線が電気的接続される
ように前記加速度センサの他面側に陽極接合されるガラ
ス基板とが基板上に実装され、前記第２の貫通配線が前
記基板に接続され、前記制御用半導体素子により制御さ
れた前記検出信号が前記第１および第２の貫通配線を介
して前記基板上に伝達されることを特徴とする。
【０００７】請求項１の発明によれば、制御用半導体素
子が加速度センサの一面側に配置されて基板上に実装さ
れるため、制御用半導体素子の基板上での実装面積が不
要となり、実装構造の小型化が図れ、低コスト化が実現
できる。また、制御用半導体素子で制御された加速度セ
ンサの検出信号が第１および第２の貫通配線を介して基
板上に伝達されるため、加速度センサと基板を接続する
ワイヤボンドが不要となり、低コスト化が図れる。
子が加速度センサの一面側に配置されて基板上に実装さ
れるため、制御用半導体素子の基板上での実装面積が不
要となり、実装構造の小型化が図れ、低コスト化が実現
できる。また、制御用半導体素子で制御された加速度セ
ンサの検出信号が第１および第２の貫通配線を介して基
板上に伝達されるため、加速度センサと基板を接続する
ワイヤボンドが不要となり、低コスト化が図れる。
【０００８】また請求項２の発明は、請求項１記載の発
明において、前記加速度センサは、重り部および前記重
り部の変位により撓む撓み部を備え、前記撓み部の撓み
に応じて前記検出信号を出力するよう構成され、前記重
り部を前記制御用半導体素子と前記ガラス基板とで囲
み、その空間のエアにより前記重り部の過度の変位を抑
えるエアダンパー効果を持たせ、前記接続部の距離を変
更することにより、前記エアダンパー効果を調整可能と
したことを特徴とする。
明において、前記加速度センサは、重り部および前記重
り部の変位により撓む撓み部を備え、前記撓み部の撓み
に応じて前記検出信号を出力するよう構成され、前記重
り部を前記制御用半導体素子と前記ガラス基板とで囲
み、その空間のエアにより前記重り部の過度の変位を抑
えるエアダンパー効果を持たせ、前記接続部の距離を変
更することにより、前記エアダンパー効果を調整可能と
したことを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明によれば、エアダンパー効
果が最適になるように調整することにより、加速度セン
サに加速度が過入力することによる重り部の急激な変形
を抑え、撓み部の破損を防止することが可能となる。ま
た、加速度センサの検出信号を制御する制御用半導体素
子をエアダンパー効果を持たせるために使用しており、
部品点数の削減が図れる。
果が最適になるように調整することにより、加速度セン
サに加速度が過入力することによる重り部の急激な変形
を抑え、撓み部の破損を防止することが可能となる。ま
た、加速度センサの検出信号を制御する制御用半導体素
子をエアダンパー効果を持たせるために使用しており、
部品点数の削減が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の加速度センサモ
ジュールの実装構造を示す断面図である。半導体基板を
加工して重り部２と撓み部３とを形成した加速度センサ
１には、その上下両面を貫通し接続する第１の貫通配線
４が形成されている。上記撓み部３は、半導体基板に凹
部を設けることにより、加速度センサ１の一面側（図１
中上面側）に形成されている。また、貫通配線４は、例
えばレーザーやエッチングにより加速度センサ１に穴部
を形成し、そこに導電性樹脂５を埋めこむことにより形
成される。加速度センサ１の上面には、二酸化珪素膜６
ａを介して窒化珪素膜７が形成されており、加速度セン
サ１の間部には二酸化珪素膜６ｂが形成されている。加
速度センサ１は、加速度を受けたときの重り部２の変位
により撓み部３が撓み、撓み部３に設けられた検出部で
ある検出素子１２より上記加速度に対応する検出信号が
得られる。
ジュールの実装構造を示す断面図である。半導体基板を
加工して重り部２と撓み部３とを形成した加速度センサ
１には、その上下両面を貫通し接続する第１の貫通配線
４が形成されている。上記撓み部３は、半導体基板に凹
部を設けることにより、加速度センサ１の一面側（図１
中上面側）に形成されている。また、貫通配線４は、例
えばレーザーやエッチングにより加速度センサ１に穴部
を形成し、そこに導電性樹脂５を埋めこむことにより形
成される。加速度センサ１の上面には、二酸化珪素膜６
ａを介して窒化珪素膜７が形成されており、加速度セン
サ１の間部には二酸化珪素膜６ｂが形成されている。加
速度センサ１は、加速度を受けたときの重り部２の変位
により撓み部３が撓み、撓み部３に設けられた検出部で
ある検出素子１２より上記加速度に対応する検出信号が
得られる。
【００１１】この加速度センサ１の他面側（図１中下
面）には、電極８を介してガラス基板９が陽極接合され
ている。このガラス基板９には上下両面を貫通し電気的
に接続する第２の貫通配線１０が形成されている。この
貫通配線１０は、例えば金属ワイヤを溶融ガラス中に入
れ冷却硬化させた後スライスすることにより得ることが
でき、例えばＭｏ（モリブデン）配線やＷ（タングステ
ン）配線により構成される。このとき、加速度センサ１
の貫通配線４とガラス基板９の貫通配線１０が電極８を
介して電気的に接続される。
面）には、電極８を介してガラス基板９が陽極接合され
ている。このガラス基板９には上下両面を貫通し電気的
に接続する第２の貫通配線１０が形成されている。この
貫通配線１０は、例えば金属ワイヤを溶融ガラス中に入
れ冷却硬化させた後スライスすることにより得ることが
でき、例えばＭｏ（モリブデン）配線やＷ（タングステ
ン）配線により構成される。このとき、加速度センサ１
の貫通配線４とガラス基板９の貫通配線１０が電極８を
介して電気的に接続される。
【００１２】一方、加速度センサ１の上面には、上記検
出素子１２より得られる検出信号を例えば増幅制御する
制御用半導体素子である制御用ＩＣ１５が配置される。
この制御用ＩＣ１５はその下面に設けられた電極１６
（突起電極）に金バンプ１７を形成し、これを加速度セ
ンサ１の上面に形成された電極１８に加圧加熱接合する
ことで加速度センサ１の上面に配置される。尚、電極１
６，１８および金バンプ１７により接続部３０が構成さ
れる。
出素子１２より得られる検出信号を例えば増幅制御する
制御用半導体素子である制御用ＩＣ１５が配置される。
この制御用ＩＣ１５はその下面に設けられた電極１６
（突起電極）に金バンプ１７を形成し、これを加速度セ
ンサ１の上面に形成された電極１８に加圧加熱接合する
ことで加速度センサ１の上面に配置される。尚、電極１
６，１８および金バンプ１７により接続部３０が構成さ
れる。
【００１３】ガラス基板９下面の電極２０（突起電極）
に形成した半田バンプ２１を樹脂基板２５の電極２６上
に載置して加圧加熱接合して、貫通配線１０と樹脂基板
２５とを電気的に接続し、制御用ＩＣ１５、加速度セン
サ１、ガラス基板９を樹脂基板２５上に実装する。そし
て、ガラス基板９と樹脂基板２５との間部にアンダーフ
ィル樹脂２７を流し込み硬化させる。
に形成した半田バンプ２１を樹脂基板２５の電極２６上
に載置して加圧加熱接合して、貫通配線１０と樹脂基板
２５とを電気的に接続し、制御用ＩＣ１５、加速度セン
サ１、ガラス基板９を樹脂基板２５上に実装する。そし
て、ガラス基板９と樹脂基板２５との間部にアンダーフ
ィル樹脂２７を流し込み硬化させる。
【００１４】この実装構造において、加速度センサ１の
検出素子１２より得られる検出信号が制御用ＩＣ１５に
入力されて増幅されるなど制御されて、その制御信号が
例えば上記接続部３０を介して加速度センサ１に伝達さ
れ、加速度センサ１に設けられた図示せぬ配線により加
速度センサ１上面の電極１１に伝達され、さらに貫通配
線４および貫通配線１０を介して、電極部２６より樹脂
基板２５上に伝達され、例えば外部に出力される。この
とき、制御用ＩＣ１５、加速度センサ１間の検出信号や
制御信号は接続部３０により伝達されてもよいし、また
図示しない接続部により伝達されてもよい。
検出素子１２より得られる検出信号が制御用ＩＣ１５に
入力されて増幅されるなど制御されて、その制御信号が
例えば上記接続部３０を介して加速度センサ１に伝達さ
れ、加速度センサ１に設けられた図示せぬ配線により加
速度センサ１上面の電極１１に伝達され、さらに貫通配
線４および貫通配線１０を介して、電極部２６より樹脂
基板２５上に伝達され、例えば外部に出力される。この
とき、制御用ＩＣ１５、加速度センサ１間の検出信号や
制御信号は接続部３０により伝達されてもよいし、また
図示しない接続部により伝達されてもよい。
【００１５】また、加速度センサ１は、重り部２が制御
用ＩＣ１５とガラス基板９とで囲まれ、その囲まれた空
間のエアにより重り部２の過度の変位を抑えるエアダン
パー効果を有している。このエアダンパー効果は、制御
用ＩＣ１５と加速度センサ１の隙間、すなわち接続部３
０の高さＨを変更することで調整可能となり、エアダン
パー効果が最適になるよう調整して、加速度センサ１に
加速度が過入力することによる重り部２の急激な変形を
抑え、撓み部３の破損を防止することが可能となる。こ
のとき、金バンプ１７や電極１６，１８の高さを変更す
ることで接続部３０の高さＨを変更できる。
用ＩＣ１５とガラス基板９とで囲まれ、その囲まれた空
間のエアにより重り部２の過度の変位を抑えるエアダン
パー効果を有している。このエアダンパー効果は、制御
用ＩＣ１５と加速度センサ１の隙間、すなわち接続部３
０の高さＨを変更することで調整可能となり、エアダン
パー効果が最適になるよう調整して、加速度センサ１に
加速度が過入力することによる重り部２の急激な変形を
抑え、撓み部３の破損を防止することが可能となる。こ
のとき、金バンプ１７や電極１６，１８の高さを変更す
ることで接続部３０の高さＨを変更できる。
【００１６】本実施形態によれば、制御用ＩＣ１５が加
速度センサ１の上面側に配置されて樹脂基板２５上に実
装されるため、制御用ＩＣ１５の樹脂基板２５上での実
装面積が不要となり、実装構造の小型化が図れ、低コス
ト化が実現できる。また、制御用ＩＣ１５により制御さ
れた加速度センサ１の検出信号が、貫通配線４，１０を
介して樹脂基板２５上に伝達されるため、加速度センサ
１と樹脂基板２５を接続するワイヤボンドが不要とな
り、低コスト化が図れる。また、加速度センサ１の検出
信号を制御する制御用ＩＣ１５をエアダンパー効果を持
たせるために使用しており、部品点数の削減が図れる。
速度センサ１の上面側に配置されて樹脂基板２５上に実
装されるため、制御用ＩＣ１５の樹脂基板２５上での実
装面積が不要となり、実装構造の小型化が図れ、低コス
ト化が実現できる。また、制御用ＩＣ１５により制御さ
れた加速度センサ１の検出信号が、貫通配線４，１０を
介して樹脂基板２５上に伝達されるため、加速度センサ
１と樹脂基板２５を接続するワイヤボンドが不要とな
り、低コスト化が図れる。また、加速度センサ１の検出
信号を制御する制御用ＩＣ１５をエアダンパー効果を持
たせるために使用しており、部品点数の削減が図れる。
【００１７】
【発明の効果】上記したように、請求項１の発明は、半
導体基板から形成され基板面両面を貫通し接続する第１
の貫通配線を有するとともに、加速度を検出して所定の
検出信号を出力する検出部を一面側に備えた加速度セン
サと、前記加速度センサの前記一面側に接続部を介して
接続されるとともに配置され、前記検出信号を制御する
制御用半導体素子と、基板面両面を貫通し接続する第２
の貫通配線を有するとともに、前記第１および第２の貫
通配線が電気的接続されるように前記加速度センサの他
面側に陽極接合されるガラス基板とが基板上に実装さ
れ、前記第２の貫通配線が前記基板に接続され、前記制
御用半導体素子により制御された前記検出信号が前記第
１および第２の貫通配線を介して前記基板上に伝達され
るため、制御用半導体素子が加速度センサの一面側に配
置されて基板上に実装されるので、制御用半導体素子の
基板上での実装面積が不要となり、実装構造の小型化が
図れ、低コスト化が実現できる。また、制御用半導体素
子で制御された加速度センサの検出信号が第１および第
２の貫通配線を介して基板上に伝達されるので、加速度
センサと基板を接続するワイヤボンドが不要となり、低
コスト化が図れる。
導体基板から形成され基板面両面を貫通し接続する第１
の貫通配線を有するとともに、加速度を検出して所定の
検出信号を出力する検出部を一面側に備えた加速度セン
サと、前記加速度センサの前記一面側に接続部を介して
接続されるとともに配置され、前記検出信号を制御する
制御用半導体素子と、基板面両面を貫通し接続する第２
の貫通配線を有するとともに、前記第１および第２の貫
通配線が電気的接続されるように前記加速度センサの他
面側に陽極接合されるガラス基板とが基板上に実装さ
れ、前記第２の貫通配線が前記基板に接続され、前記制
御用半導体素子により制御された前記検出信号が前記第
１および第２の貫通配線を介して前記基板上に伝達され
るため、制御用半導体素子が加速度センサの一面側に配
置されて基板上に実装されるので、制御用半導体素子の
基板上での実装面積が不要となり、実装構造の小型化が
図れ、低コスト化が実現できる。また、制御用半導体素
子で制御された加速度センサの検出信号が第１および第
２の貫通配線を介して基板上に伝達されるので、加速度
センサと基板を接続するワイヤボンドが不要となり、低
コスト化が図れる。
【００１８】また請求項２の発明は、請求項１記載の発
明において、前記加速度センサは、重り部および前記重
り部の変位により撓む撓み部を備え、前記撓み部の撓み
に応じて前記検出信号を出力するよう構成され、前記重
り部を前記制御用半導体素子と前記ガラス基板とで囲
み、その空間のエアにより前記重り部の過度の変位を抑
えるエアダンパー効果を持たせ、前記接続部の距離を変
更することにより、前記エアダンパー効果を調整可能と
したため、エアダンパー効果が最適になるように調整す
ることにより、加速度センサに加速度が過入力すること
による重り部の急激な変形を抑え、撓み部の破損を防止
することが可能となる。また、加速度センサの検出信号
を制御する制御用半導体素子をエアダンパー効果を持た
せるために使用しており、部品点数の削減が図れる。
明において、前記加速度センサは、重り部および前記重
り部の変位により撓む撓み部を備え、前記撓み部の撓み
に応じて前記検出信号を出力するよう構成され、前記重
り部を前記制御用半導体素子と前記ガラス基板とで囲
み、その空間のエアにより前記重り部の過度の変位を抑
えるエアダンパー効果を持たせ、前記接続部の距離を変
更することにより、前記エアダンパー効果を調整可能と
したため、エアダンパー効果が最適になるように調整す
ることにより、加速度センサに加速度が過入力すること
による重り部の急激な変形を抑え、撓み部の破損を防止
することが可能となる。また、加速度センサの検出信号
を制御する制御用半導体素子をエアダンパー効果を持た
せるために使用しており、部品点数の削減が図れる。
【図１】本発明の加速度センサモジュールの実装構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】従来の加速度センサモジュールの実装構造を示
す断面図である。
す断面図である。
１ 加速度センサ ２ 重り部 ３ 撓み部 ４ 貫通配線 ９ ガラス基板 １０ 貫通配線 １５ 制御用ＩＣ ２５ 樹脂基板
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板から形成され基板面両面を貫
通し接続する第１の貫通配線を有するとともに、加速度
を検出して所定の検出信号を出力する検出部を一面側に
備えた加速度センサと、前記加速度センサの前記一面側
に接続部を介して接続されるとともに配置され、前記検
出信号を制御する制御用半導体素子と、基板面両面を貫
通し接続する第２の貫通配線を有するとともに、前記第
１および第２の貫通配線が電気的接続されるように前記
加速度センサの他面側に陽極接合されるガラス基板とが
基板上に実装され、前記第２の貫通配線が前記基板に接
続され、前記制御用半導体素子により制御された前記検
出信号が前記第１および第２の貫通配線を介して前記基
板上に伝達されることを特徴とする加速度センサモジュ
ールの実装構造。 - 【請求項２】 前記加速度センサは、重り部および前記
重り部の変位により撓む撓み部を備え、前記撓み部の撓
みに応じて前記検出信号を出力するよう構成され、前記
重り部を前記制御用半導体素子と前記ガラス基板とで囲
み、その空間のエアにより前記重り部の過度の変位を抑
えるエアダンパー効果を持たせ、前記接続部の距離を変
更することにより、前記エアダンパー効果を調整可能と
したことを特徴とする請求項１記載の加速度センサモジ
ュールの実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36556499A JP2001183388A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 加速度センサモジュールの実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36556499A JP2001183388A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 加速度センサモジュールの実装構造 |
Publications (1)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6660556B2 (en) * | 2000-02-18 | 2003-12-09 | Bridgestone Corporation | Method of manufacturing a solar battery |
| JP2005134221A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
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-
1999
- 1999-12-22 JP JP36556499A patent/JP2001183388A/ja active Pending
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