JP2006275660A - 半導体センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可動部として重り部12および撓み部13を有するセンサチップ1の一表面側に第1のパッケージ用基板2が接合され、他表面側に第2のパッケージ用基板3が接合されている。第1のパッケージ用基板2に形成した凹部25が、導電体部たるパッド15を収納する凹部を構成し、凹部の内部空間の容積がパッド15に加えてパッド15と貫通配線23とを電気的に接続する接続部24を収納可能な容積に設定されている。
【選択図】 図1
Description
この発明によれば、前記検出部の出力信号を信号処理して得られた検出値を、前記外部接続用電極を通して出力することができる。
本実施形態では半導体センサの一例として、図1および図2に示す構成の加速度センサを例示する。本実施形態の加速度センサは、半導体基板を用いて形成されたセンサチップ1と、センサチップ1の一表面側(図1における下面側)に接合された第1のパッケージ用基板2と、センサチップ1の他表面側(図1における上面側)に接合された第2のパッケージ用基板3とを備えており、第1のパッケージ用基板2の一表面側(図1における下面側)に設けた外部接続用電極26がバンプ27を介して図示しない実装基板の導体パターンと電気的に接続される。なお、本実施形態では、上述の半導体基板として微細加工が容易で耐衝撃性に優れたシリコン基板を採用しているが、半導体基板としては、シリコン基板に限らず、例えば、厚み方向の中間にシリコン酸化膜からなる絶縁膜が形成された所謂SOI基板を用いてもよい。
本実施形態においても、実施形態1と同様に、半導体センサとして加速度センサを例示する。本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図5および図6に示すように、第2のパッケージ用基板3におけるフレーム部11側とは反対側(図5における上面側)に上記信号処理回路が形成されたICチップ4が配設され、フレーム部11および第2のパッケージ用基板3に、パッド15とICチップ4の信号処理回路とを電気的に接続するための接続配線18,36が厚み方向に貫設されている点などが相違するが、本実施形態の加速度センサにおいても、上記ブリッジ回路の出力信号を信号処理して得られた検出値を、外部接続用電極26を通して出力することができる。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態においても、実施形態1と同様に、半導体センサとして加速度センサを例示する。本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図7に示すように、第2のパッケージ用基板3が、上述の信号処理回路を形成したICチップにより構成されており、フレーム部11に、パッド15と第2のパッケージ用基板3の信号処理回路とを電気的に接続する接続配線18が厚み方向に貫設されている点などが相違するが、本実施形態の加速度センサにおいても、上記ブリッジ回路の出力信号を信号処理して得られた検出値を、外部接続用電極26を通して出力することができる。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
2 第1のパッケージ用基板
3 第2のパッケージ用基板
11 フレーム部
12 重り部
13 撓み部
15 パッド
23 貫通配線
24 接続部
24a,24b 電極層
25 凹部
26 外部接続用電極
R ピエゾ抵抗
Claims (9)
- 複数の外部接続用電極が一表面側に設けられた第1のパッケージ用基板と、半導体基板を用いて形成され第1のパッケージ用基板の他表面側において第1のパッケージ用基板の厚み方向に離間して配置された可動部と、前記半導体基板を用いて形成され可動部が内側に配置されるとともに第1のパッケージ用基板の前記他表面側に接合された枠状のフレーム部と、フレーム部を挟んで第1のパッケージ用基板に対向配置されフレーム部の全周に亘ってフレーム部に接合された第2のパッケージ用基板と、第1のパッケージ用基板とフレーム部と第2のパッケージ用基板とで囲まれた空間内に設けられ外力を受けたときの可動部の変位を電気信号に変換して出力する検出部の構成要素と、フレーム部における第1のパッケージ用基板との対向面における周部を除いた部位に設けられ検出部の構成要素に電気的に接続された複数の導電体部とを備え、第1のパッケージ用基板とフレーム部との互いの対向面それぞれにおける周部を除いた各部位の少なくとも一方に導電体部を収納する凹部が形成されるとともに、第1のパッケージ用基板の厚み方向に導電体部と外部接続用電極とを電気的に接続する複数の貫通配線が貫設され、前記凹部の内部空間の容積が導電体部に加えて導電体部と貫通配線とを電気的に接続する接続部を収納可能な容積に設定され、第1のパッケージ用基板におけるフレーム部との対向面の周部が全周に亘ってフレーム部と接合されてなることを特徴とする半導体センサ。
- 前記接続部は、前記貫通配線における前記導電体部側の端面に積層された第1の電極層と前記導電体部における前記貫通配線側の表面に積層された第2の電極層とを重ねて厚み方向に潰すことにより形成されてなることを特徴とする請求項1記載の半導体センサ。
- 前記第1のパッケージ用基板は、前記検出部の出力信号を信号処理する信号処理回路が形成されたICチップからなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体センサ。
- 前記第2のパッケージ用基板における前記フレーム部側とは反対側に前記検出部の出力信号を信号処理する信号処理回路が形成されたICチップが配設され、前記フレーム部および前記第2のパッケージ用基板には、前記導電体部と信号処理回路とを電気的に接続する接続配線が厚み方向に貫設されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体センサ。
- 前記第2のパッケージ用基板は、前記検出部の出力信号を信号処理する信号処理回路が形成されたICチップからなり、前記フレーム部には、前記導電体部と信号処理回路とを電気的に接続する接続配線が厚み方向に貫設されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体センサ。
- 前記第1のパッケージ用基板および前記第2のパッケージ用基板は、前記半導体基板と同じ半導体材料により形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の半導体センサ。
- 前記半導体基板は、シリコン基板からなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の半導体センサ。
- 請求項2記載の半導体センサの製造方法であって、第1のパッケージ用基板とフレーム部とを接合する接合工程において、第1の電極層と第2の電極層とが重なるように第1のパッケージ用基板とフレーム部とを重ねて、第1のパッケージ用基板とフレーム部とを接合する際に第1の電極層および第2の電極層を潰すことにより接続部を形成することを特徴とする半導体センサの製造方法。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の半導体センサの製造方法であって、第1のパッケージ用基板と第2のパッケージ用基板との少なくとも一方をフレーム部と接合するにあたって常温接合法により接合することを特徴とする半導体センサの製造方法。
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