JP2009063551A - Semiconductor sensor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor sensor device which can suppress the degradation of reliability even when it forms a resin sealed package configuration in order to simplify manufacturing processes. <P>SOLUTION: A frame body part 11, a weight part 12 arranged inside the frame body part 11, and a flexible part 13 swingably supporting the weight part 12 on the frame body part 11 are included. A sensor element 10 detecting a physical quantity according to the displacement amount of the weight part 12, a lead frame 1 fixing the sensor element 10 on its top surface, and at least a sealing resin layer 30 sealing the sensor element 10 are provided. A recessed part 2 having a predetermined depth in the thickness direction from the top surface is formed in at least a region of the lead frame 1 corresponding to the region inside the frame body part 11. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体センサ装置に関し、特に、センサ素子を備えた半導体センサ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor sensor device, and more particularly to a semiconductor sensor device provided with a sensor element.

従来、加速度を検出するセンサ素子を備えた半導体センサ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   Conventionally, a semiconductor sensor device provided with a sensor element for detecting acceleration is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、内部にキャビティ（空間部）を有し、下部容器と上部蓋とから構成されるパッケージと、このパッケージのキャビティ内に収納される半導体加速度センサチップ（センサ素子）とを備えた半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）が記載されている。この半導体加速度センサ装置では、パッケージの下部容器は、積層構造を有するセラミックス製の容器から構成されており、半導体加速度センサチップを収納するためのキャビティを有している。また、半導体加速度センサチップは、固定部と、錘部と、錘部を固定部に揺動可能に支持する梁部と、梁部に形成されるピエゾ抵抗素子とを備えており、キャビティの底面に接着剤によって固着されている。そして、半導体加速度センサチップが収納されたキャビティを密閉するように、金属材料からなる上部蓋が、熱硬化性樹脂によって下部容器の上面に固着されている。   Patent Document 1 includes a package having a cavity (space portion) therein and including a lower container and an upper lid, and a semiconductor acceleration sensor chip (sensor element) housed in the cavity of the package. A semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) provided is described. In this semiconductor acceleration sensor device, the lower container of the package is composed of a ceramic container having a laminated structure, and has a cavity for housing a semiconductor acceleration sensor chip. Further, the semiconductor acceleration sensor chip includes a fixed portion, a weight portion, a beam portion that supports the weight portion so as to be able to swing on the fixed portion, and a piezoresistive element formed on the beam portion. It is fixed with an adhesive. An upper lid made of a metal material is fixed to the upper surface of the lower container with a thermosetting resin so as to seal the cavity in which the semiconductor acceleration sensor chip is accommodated.

また、上記特許文献１に記載の半導体加速度センサ装置では、半導体加速度センサ装置に加速度が加わると、半導体加速度センサチップの錘部が慣性力によって揺動し、これによって、梁部が変形する。このため、梁部に形成されたピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するので、ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化を検出することにより、半導体加速度センサ装置に加わった加速度が検出される。なお、特許文献１に記載の半導体加速度センサ装置では、半導体加速度センサチップがパッケージのキャビティ内に収納されているので、錘部の揺動動作が妨げられるのを抑制することが可能となる。したがって、半導体加速度センサ装置に加わる加速度が正確に検出される。   In addition, in the semiconductor acceleration sensor device described in Patent Document 1, when acceleration is applied to the semiconductor acceleration sensor device, the weight portion of the semiconductor acceleration sensor chip swings due to inertial force, thereby deforming the beam portion. For this reason, since the resistance value of the piezoresistive element formed in the beam portion changes, the acceleration applied to the semiconductor acceleration sensor device is detected by detecting the change in the resistance value of the piezoresistive element. In the semiconductor acceleration sensor device described in Patent Document 1, since the semiconductor acceleration sensor chip is housed in the cavity of the package, it is possible to prevent the swinging operation of the weight portion from being hindered. Therefore, the acceleration applied to the semiconductor acceleration sensor device is accurately detected.

特開２００７−３５９６５号公報JP 2007-35965 A

上記特許文献１に記載された従来の半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）では、キャビティを有するパッケージを用いて構成されているため、積層構造を有するセラミックス製の容器からなる下部容器および金属材料からなる上部蓋をそれぞれ形成するとともに、下部容器のキャビティ内に半導体加速度センサチップを固定した後、キャビティを密閉するように熱硬化性樹脂によって下部容器の上面に上部蓋を固着するという工程を経て装置が１つずつ組み立てられる。このため、封止樹脂によって半導体加速度センサチップ（センサ素子）を樹脂封止する樹脂封止型のパッケージ形態に半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）を構成する場合に比べて、半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）の製造工程が煩雑化するという不都合がある。   Since the conventional semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) described in Patent Document 1 is configured using a package having a cavity, it is composed of a lower container made of a ceramic container having a laminated structure and a metal material. The upper lid is fixed to the upper surface of the lower container with a thermosetting resin so that the cavity is sealed after the semiconductor acceleration sensor chip is fixed in the cavity of the lower container. Are assembled one by one. For this reason, the semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) is compared with the case where the semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) is configured in a resin-sealed package form in which the semiconductor acceleration sensor chip (sensor element) is sealed with a sealing resin. There is a disadvantage that the manufacturing process of the semiconductor sensor device becomes complicated.

一方、樹脂封止型のパッケージ形態に半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）を構成した場合には、製造工程（組立工程）を簡素化することが可能であるものの、この場合には、半導体加速度センサチップ（センサ素子）を樹脂封止する際に、錘部の揺動領域に封止樹脂が侵入するという不都合が生じる。このため、錘部の揺動領域に封止樹脂が侵入することによって、錘部の自由な動きが妨げられるので、半導体加速度センサチップ（センサ素子）による加速度の正確な検出が困難になるという不都合がある。これにより、信頼性が低下するという問題がある。   On the other hand, when the semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) is configured in a resin-sealed package form, the manufacturing process (assembly process) can be simplified. When the sensor chip (sensor element) is sealed with resin, there is a problem that the sealing resin enters the swinging region of the weight portion. For this reason, since the sealing resin intrudes into the swinging region of the weight part, the free movement of the weight part is hindered, which makes it difficult to accurately detect the acceleration by the semiconductor acceleration sensor chip (sensor element). There is. Thereby, there exists a problem that reliability falls.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、製造工程を簡素化するために樹脂封止型のパッケージ形態に構成した場合でも、信頼性の低下を抑制することが可能な半導体センサ装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide reliability even when configured in a resin-sealed package form in order to simplify the manufacturing process. A semiconductor sensor device capable of suppressing a decrease is provided.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体センサ装置は、支持枠と、支持枠の内側に配置される構造体と、構造体を前記支持枠に揺動可能に支持する支持部とを含み、構造体の変位量に応じて物理量を検出するセンサ素子と、上面上に、センサ素子が固定される基板と、少なくとも、センサ素子を封止する樹脂封止層とを備え、基板には、少なくとも支持枠の内側の領域と対応する領域に、上面から厚み方向に所定の深さを有する凹部が形成されている。   In order to achieve the above object, a semiconductor sensor device according to one aspect of the present invention includes a support frame, a structure disposed inside the support frame, and a support that supports the structure swingably on the support frame. A sensor element that detects a physical quantity according to the amount of displacement of the structure, a substrate on which the sensor element is fixed, and at least a resin sealing layer that seals the sensor element. In the substrate, a recess having a predetermined depth in the thickness direction from the upper surface is formed at least in a region corresponding to the inner region of the support frame.

この一の局面による半導体センサ装置では、上記のように、基板に、少なくとも支持枠の内側の領域と対応する領域に、上面から厚み方向に所定の深さを有する凹部を形成することによって、この凹部により、基板とセンサ素子の構造体との間に隙間が形成されるので、構造体の動き代を確保することができる。このため、センサ素子の構造体が揺動した際に、構造体と基板とが接触するのを抑制することができるので、構造体と基板が接触することに起因して、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。これにより、半導体センサ装置に加わる物理量をセンサ素子で正確に検出することが可能となるので、半導体センサ装置の信頼性の低下を抑制することができる。   In the semiconductor sensor device according to this aspect, as described above, by forming a recess having a predetermined depth in the thickness direction from the upper surface in the region corresponding to the region inside the support frame at least in the substrate. Since the gap forms a gap between the substrate and the sensor element structure, the movement allowance of the structure can be ensured. For this reason, when the structure of the sensor element is swung, it is possible to suppress the contact between the structure and the substrate, so that the structure and the substrate are free from contact with each other. The inconvenience that the movement is hindered can be suppressed. As a result, the physical quantity applied to the semiconductor sensor device can be accurately detected by the sensor element, so that a decrease in the reliability of the semiconductor sensor device can be suppressed.

なお、上記した構成では、センサ素子の構造体を凹部の底面から所定の距離だけ離間させることができるので、凹部の深さを設定することによって、構造体が所定の揺動範囲で揺動するように設定することができる。すなわち、構造体が所定の揺動範囲を超えて揺動した場合には、構造体と凹部の底面とが接触するように、凹部の深さ（凹部の底面と構造体との間の距離）を設定することによって、構造体が所定の揺動範囲を越えて揺動するのを抑制することができる。これにより、構造体が揺動し過ぎることに起因して、センサ素子が破損および損傷するという不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、これによっても、半導体センサ装置の信頼性の低下を抑制することができる。   In the above-described configuration, the structure of the sensor element can be separated from the bottom surface of the recess by a predetermined distance, so that the structure swings within a predetermined swing range by setting the depth of the recess. Can be set as follows. That is, when the structure swings beyond a predetermined swing range, the depth of the recess (the distance between the bottom surface of the recess and the structure) so that the structure and the bottom surface of the recess come into contact with each other. By setting this, it is possible to suppress the structure from swinging beyond a predetermined swing range. As a result, it is possible to suppress the inconvenience that the sensor element is broken and damaged due to excessive swinging of the structure. Therefore, this also can suppress a decrease in the reliability of the semiconductor sensor device.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、センサ素子を基板上に固定する固定部材をさらに備え、固定部材は、平面的にみて、凹部を囲むように、基板の上面上に形成されている。このように構成すれば、センサ素子を樹脂封止層で封止した場合でも、固定部材によって、樹脂封止層が凹部（構造体の揺動領域）内に侵入するのを抑制することができる。これにより、樹脂封止層が凹部内に侵入することによって、センサ素子の構造体が揺動した際に、凹部に侵入した樹脂封止層と構造体とが接触するのを抑制することができるので、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、上記のように構成することによって、製造工程を簡素化するために樹脂封止型パッケージ形態に構成した場合でも、容易に、半導体センサ装置の信頼性が低下するのを抑制することができる。   The semiconductor sensor device according to the above aspect preferably further includes a fixing member for fixing the sensor element on the substrate, and the fixing member is formed on the upper surface of the substrate so as to surround the recess when viewed in a plan view. Yes. With this configuration, even when the sensor element is sealed with the resin sealing layer, the fixing member can prevent the resin sealing layer from entering the recess (the rocking region of the structure). . Thereby, when the resin sealing layer intrudes into the recess, the structure of the sensor element can be prevented from coming into contact with the resin sealing layer that has entered the recess when the structure of the sensor element swings. Therefore, it is possible to suppress the inconvenience that the free movement of the structure is hindered. Therefore, by configuring as described above, even when configured in the form of a resin-encapsulated package in order to simplify the manufacturing process, it is possible to easily suppress a decrease in reliability of the semiconductor sensor device. .

上記固定部材を備えた構成において、好ましくは、固定部材は、センサ素子の外周部に形成されており、センサ素子は、支持枠の底面と基板の上面とが当接するように、基板上に固定されている。このように構成すれば、センサ素子の構造体と凹部の底面との間の距離を精度よく制御することができる。   In the configuration including the fixing member, the fixing member is preferably formed on the outer peripheral portion of the sensor element, and the sensor element is fixed on the substrate so that the bottom surface of the support frame and the top surface of the substrate are in contact with each other. Has been. If comprised in this way, the distance between the structure of a sensor element and the bottom face of a recessed part can be controlled accurately.

上記固定部材を備えた構成において、好ましくは、固定部材は、センサ素子の支持枠と基板との間の領域に形成されており、センサ素子は、固定部材によって、基板の上面から上方に所定の距離だけ離間するように固定されている。このように構成すれば、センサ素子の構造体と凹部の底面との間の距離を容易に大きく確保することができるので、容易に、構造体の動き代を確保することができる。   In the configuration including the fixing member, preferably, the fixing member is formed in a region between the support frame of the sensor element and the substrate, and the sensor element is predetermined upward from the upper surface of the substrate by the fixing member. It is fixed to be separated by a distance. If comprised in this way, since the distance between the structure of a sensor element and the bottom face of a recessed part can be ensured large easily, the movement allowance of a structure can be ensured easily.

上記固定部材を備えた構成において、固定部材は、銀ペーストから構成されているのが好ましい。   The structure provided with the said fixing member WHEREIN: It is preferable that the fixing member is comprised from the silver paste.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、突起電極を含み、突起電極を介して、センサ素子と電気的に接続される半導体素子をさらに備え、半導体素子は、センサ素子の上面上に、少なくとも、センサ素子の構造体および支持部を覆うように配置されている。このように構成すれば、樹脂封止層によってセンサ素子を封止した際に、センサ素子の上面側を半導体素子で保護することができるので、これによっても、センサ素子が破損および損傷するのを抑制することができる。また、半導体素子は、センサ素子の上面上に、突起電極を介してセンサ素子と電気的に接続されているので、突起電極により、半導体素子とセンサ素子との間に所定の高さを有する隙間を形成することができる。このため、形成された隙間によって構造体の動き代が確保されるので、センサ素子の構造体が揺動した場合でも、構造体と半導体素子とが接触するのを抑制することができる。これにより、構造体と半導体素子とが接触することに起因して、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, the semiconductor sensor device preferably includes a protruding electrode, and further includes a semiconductor element electrically connected to the sensor element via the protruding electrode, the semiconductor element on the upper surface of the sensor element, It is arranged so as to cover at least the structure of the sensor element and the support portion. According to this configuration, when the sensor element is sealed with the resin sealing layer, the upper surface side of the sensor element can be protected with the semiconductor element, so that the sensor element is also damaged and damaged. Can be suppressed. Moreover, since the semiconductor element is electrically connected to the sensor element via the protruding electrode on the upper surface of the sensor element, the protruding electrode causes a gap having a predetermined height between the semiconductor element and the sensor element. Can be formed. For this reason, since the movement allowance of the structure is ensured by the formed gap, even when the structure of the sensor element is swung, the contact between the structure and the semiconductor element can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the inconvenience that the free movement of the structure is hindered due to the contact between the structure and the semiconductor element.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、センサ素子が樹脂封止層で封止されることによって、ＱＦＮ型またはＢＧＡ型のパッケージ形態に構成されている。このように構成すれば、センサ素子の素子特性の低下を抑制しながら、実装面積の小さい半導体センサ装置を得ることができる。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, preferably, the sensor element is sealed with a resin sealing layer to be configured in a QFN type or BGA type package form. If comprised in this way, the semiconductor sensor apparatus with a small mounting area can be obtained, suppressing the fall of the element characteristic of a sensor element.

以上のように、本発明によれば、製造工程を簡素化するために樹脂封止型のパッケージ形態に構成した場合でも、信頼性の低下を抑制することが可能な半導体センサ装置を容易に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a semiconductor sensor device capable of suppressing a decrease in reliability even when configured in a resin-sealed package form in order to simplify the manufacturing process. be able to.

以下、本発明を具体化した実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。図２は、図１に示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。図３は、図１示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。図４〜図７は、図１に示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の構造を説明するための図である。まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の構造について説明する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor sensor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a schematic plan view of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 to 7 are views for explaining the structure of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. First, the structure of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置は、図１に示すように、製造工程を簡素化することが可能な樹脂封止型パッケージ（ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）に構成されている。具体的には、第１の実施形態にかかる半導体センサ装置は、リードフレーム１と、リードフレーム１に装着されるセンサ素子１０と、センサ素子１０の上面上に実装される制御回路素子２０と、センサ素子１０および制御回路素子２０を封止する樹脂封止層３０とを備えている。リードフレーム１は、たとえば、燐青銅や無酸素銅などの銅系（銅またはその合金）材料などからなる金属板によって構成されており、ダイパッド１ａと、ダイパッド１ａから分離された複数のリード端子１ｂとを含んでいる。複数のリード端子１ｂの各々は、ボンディングワイヤ４を介して、センサ素子１０と電気的に接続されている。なお、ダイパッド１ａは、本発明の「基板」の一例であり、制御回路素子２０は、本発明の「半導体素子」の一例である。   As shown in FIG. 1, the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention is configured in a resin sealed package (QFN (Quad Flat Non-Leaded Package)) that can simplify the manufacturing process. Specifically, the semiconductor sensor device according to the first embodiment includes a lead frame 1, a sensor element 10 attached to the lead frame 1, and a control circuit element mounted on the upper surface of the sensor element 10. 20 and a resin sealing layer 30 for sealing the sensor element 10 and the control circuit element 20. The lead frame 1 is made of, for example, a copper-based (copper or alloy thereof) material such as phosphor bronze or oxygen-free copper. It includes a die pad 1a and a plurality of lead terminals 1b separated from the die pad 1a. Each of the terminal terminals 1b is electrically connected to the sensor element 10 via the bonding wire 4. The die pad 1a is an example of the “substrate” in the present invention, and the control circuit element 20 is It is an example of the “semiconductor element” of the invention.

また、センサ素子１０および制御回路素子２０は、樹脂封止層３０によって樹脂封止されている。この樹脂封止層は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によって構成されており、トランスファー成形法などによって、センサ素子１０および制御回路素子２０を封止するように形成される。   The sensor element 10 and the control circuit element 20 are sealed with a resin sealing layer 30. The resin sealing layer is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, and is formed so as to seal the sensor element 10 and the control circuit element 20 by a transfer molding method or the like.

第１の実施形態では、センサ素子１０は、３軸方向の加速度を検出可能なピエゾ抵抗型の加速度センサ素子から構成されている。具体的には、図４および図５に示すように、センサ素子１０は、枠体部１１と、枠体部１１の内側に配置される重り部１２と、重り部１２の四方から所定の方向に延びるとともに、重り部１２を枠体部１１に揺動自在に支持する４つの撓み部１３とを備えている。なお、枠体部１１は、本発明の「支持枠」の一例であり、重り部１２は、本発明の「構造体」の一例である。また、撓み部１３は、本発明の「支持部」の一例である。   In the first embodiment, the sensor element 10 is composed of a piezoresistive acceleration sensor element capable of detecting acceleration in three axial directions. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the sensor element 10 includes a frame body portion 11, a weight portion 12 disposed inside the frame body portion 11, and a predetermined direction from four sides of the weight portion 12. And four bending portions 13 that support the weight portion 12 on the frame body portion 11 in a swingable manner. The frame portion 11 is an example of the “support frame” in the present invention, and the weight portion 12 is an example of the “structure” in the present invention. Further, the bending portion 13 is an example of the “supporting portion” in the present invention.

センサ素子１０の重り部１２は、図４〜図７に示すように、４つの撓み部１３を介して枠体部１１に支持された直方体状のコア部１２ａと、平面的に見て、コア部１２ａの四隅の各々に一体的に連結された直方体状の４つの付随部１２ｂとを含んでいる。また、付随部１２ｂの各々と、枠体部１１および撓み部１３との間には、隙間部１４が設けられている。この隙間部１４は、加速度を受けて重り部１２が揺動した際に、付随部１２ｂが枠体部１１や撓み部１３と接触しない程度の大きさに構成されている。   As shown in FIGS. 4 to 7, the weight portion 12 of the sensor element 10 includes a rectangular parallelepiped core portion 12 a supported by the frame body portion 11 via the four flexure portions 13, and a core as viewed in a plan view. It includes four rectangular parallelepiped attached portions 12b integrally connected to each of the four corners of the portion 12a. In addition, a gap 14 is provided between each of the accompanying portions 12 b and the frame body portion 11 and the bending portion 13. The gap portion 14 is configured to have such a size that the accompanying portion 12b does not come into contact with the frame body portion 11 and the bending portion 13 when the weight portion 12 swings due to acceleration.

４つの撓み部１３の各々の表面には、ピエゾ抵抗素子１５が形成されている。このピエゾ抵抗素子１５は、外力（応力）が加わると抵抗値が変化する素子であり、加速度を受けて重り部１２が揺動した際の撓み部１３の変位を抵抗値の変化として検出する。すなわち、ピエゾ抵抗型の加速度センサ素子であるセンサ素子１０では、加速度が加わると、その加速度によって重り部１２が揺動し、重り部１２を支持している撓み部１３が変形する。そして、撓み部１３が変形することによって、撓み部１３に形成されているピエゾ抵抗素子１５に応力が加わり、ピエゾ抵抗素子１５の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を電気信号として検出することにより、半導体センサ装置に加わった加速度が検出される。なお、上記したセンサ素子１０は、半導体プロセス技術を応用した微細加工技術（ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術）を用いて形成することができる。   A piezoresistive element 15 is formed on the surface of each of the four flexures 13. The piezoresistive element 15 is an element that changes its resistance value when an external force (stress) is applied. The piezoresistive element 15 detects a displacement of the bending portion 13 when the weight portion 12 swings due to acceleration as a change in resistance value. That is, in the sensor element 10 that is a piezoresistive acceleration sensor element, when acceleration is applied, the weight portion 12 swings due to the acceleration, and the bending portion 13 that supports the weight portion 12 is deformed. Then, when the bending portion 13 is deformed, stress is applied to the piezoresistive element 15 formed in the bending portion 13 and the resistance value of the piezoresistive element 15 changes. By detecting this change in resistance value as an electrical signal, the acceleration applied to the semiconductor sensor device is detected. The sensor element 10 described above can be formed by using a microfabrication technique (MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique) to which a semiconductor process technique is applied.

第１の実施形態では、図１および図３に示すように、リードフレーム１のダイパッド１ａの所定領域に、エッチング（ハーフエッチング）によって、上面から厚み方向に所定の深さを有するとともに、平面的に見て、センサ素子１０の枠体部１１の内側の領域よりも大きい平面積を有する凹部２が形成されている。そして、ダイパッド１ａの上面上に、凹部２を覆うようにセンサ素子１０が載置されている。これにより、凹部２によって、センサ素子１０の重り部１２の下方に隙間が形成される。このように、第１の実施形態では、この凹部２によって、センサ素子１０の重り部１２の動き代が確保されるので、重り部１２が揺動した場合でも、重り部１２とダイパッド１ａとが接触するのを抑制することができる。このため、重り部１２とダイパッド１ａとが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。なお、第１の実施形態では、リードフレーム１の厚みは約０．１５ｍｍ〜約０．２ｍｍであり、凹部２の深さは、約４０μｍ〜約１００μｍである。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a predetermined region of the die pad 1a of the lead frame 1 has a predetermined depth in the thickness direction from the upper surface by etching (half etching) and is planar. As a result, the recess 2 having a larger planar area than the area inside the frame body 11 of the sensor element 10 is formed. And the sensor element 10 is mounted on the upper surface of the die pad 1a so that the recessed part 2 may be covered. Thereby, a gap is formed below the weight portion 12 of the sensor element 10 by the recess 2. As described above, in the first embodiment, the recess 2 secures the movement allowance of the weight portion 12 of the sensor element 10, so that the weight portion 12 and the die pad 1 a can be connected even when the weight portion 12 swings. Contact can be suppressed. For this reason, it can suppress that the problem that the free movement of the weight part 12 is prevented resulting from contact with the weight part 12 and the die pad 1a arises. In the first embodiment, the lead frame 1 has a thickness of about 0.15 mm to about 0.2 mm, and the recess 2 has a depth of about 40 μm to about 100 μm.

また、第１の実施形態では、凹部２の深さを所定の深さ（約４０μｍ〜約１００μｍ）と設定することによって、センサ素子１０の重り部１２と凹部２の底面との距離を所定の距離に設定することができるので、重り部１２が所定の揺動範囲内で揺動するように設定することができる。すなわち、重り部１２が、所定の揺動範囲内で揺動する場合には、重り部１２と凹部２の底面（ダイパッド１ａ）とが接触することなく、重り部１２が自由に動くことができるとともに、重り部１２が、所定の揺動範囲を超えて揺動した場合には、重り部１２と凹部２の底面（ダイパッド１ａ）とが接触するように、凹部２の深さを設定することによって、重り部１２が所定の揺動範囲以上に揺動するのを抑制することができる。これにより、重り部１２が揺動し過ぎることに起因して、センサ素子１０が破損および損傷するという不都合が生じることを抑制できる。   In the first embodiment, by setting the depth of the recess 2 to a predetermined depth (about 40 μm to about 100 μm), the distance between the weight 12 of the sensor element 10 and the bottom surface of the recess 2 is set to a predetermined depth. Since the distance can be set, the weight portion 12 can be set to swing within a predetermined swing range. In other words, when the weight portion 12 swings within a predetermined swing range, the weight portion 12 can freely move without contacting the weight portion 12 and the bottom surface of the recess 2 (die pad 1a). At the same time, the depth of the recess 2 is set so that the weight 12 and the bottom surface (die pad 1a) of the recess 2 come into contact when the weight 12 swings beyond a predetermined swing range. Thus, the weight portion 12 can be prevented from swinging beyond a predetermined swing range. As a result, it is possible to suppress the inconvenience that the sensor element 10 is broken and damaged due to the weight portion 12 swinging excessively.

また、第１の実施形態では、図１〜図３に示すように、ダイパッド１ａの上面上であって、センサ素子１０の外周部には、凹部２を囲むように、接着層３が形成されている。この接着層３は、センサ素子１０をダイパッド１ａの上面上に固定するとともに、樹脂封止層３０で封止する際に、樹脂封止層３０が、凹部２内に侵入するのを抑制することができる。このように、接着層３により、凹部２に樹脂封止層３０が侵入するのを抑制することができるので、凹部２に樹脂封止層３０が侵入することに起因して、センサ素子１０の重り部１２と樹脂封止層３０とが接触することを抑制できる。これにより、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。なお、第１の実施形態では、接着層３として、エポキシ樹脂系などの樹脂接着剤を用いてもよいし、導電性接着剤、または、銀ペーストなどを用いてもよい。また、接着層３は、本発明の「固定部材」の一例である。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the adhesive layer 3 is formed on the upper surface of the die pad 1 a and on the outer periphery of the sensor element 10 so as to surround the recess 2. ing. The adhesive layer 3 fixes the sensor element 10 on the upper surface of the die pad 1 a and suppresses the resin sealing layer 30 from entering the recess 2 when sealing with the resin sealing layer 30. Can do. As described above, the adhesive layer 3 can suppress the resin sealing layer 30 from entering the recess 2, and therefore, the sensor sealing layer 30 of the sensor element 10 can be caused by the resin sealing layer 30 entering the recess 2. It can suppress that the weight part 12 and the resin sealing layer 30 contact. Thereby, it can suppress that the problem that the free movement of the weight part 12 is prevented arises. In the first embodiment, as the adhesive layer 3, a resin adhesive such as an epoxy resin may be used, or a conductive adhesive or a silver paste may be used. The adhesive layer 3 is an example of the “fixing member” in the present invention.

また、センサ素子１０は、図１に示すように、センサ素子１０の枠体部１１の底面とダイパッド１ａの上面とが当接するように、ダイパッド１ａの上面上に固定されている。これにより、センサ素子１０とダイパッド１ａとを、容易に固定することができるとともに、センサ素子１０の重り部１２と凹部２の底面との距離を精度よく制御することができる。   As shown in FIG. 1, the sensor element 10 is fixed on the upper surface of the die pad 1a so that the bottom surface of the frame 11 of the sensor element 10 and the upper surface of the die pad 1a come into contact with each other. As a result, the sensor element 10 and the die pad 1a can be easily fixed, and the distance between the weight portion 12 of the sensor element 10 and the bottom surface of the recess 2 can be accurately controlled.

制御回路素子２０は、センサ素子１０によって検出された電気信号を、増幅・補正するとともに、電気信号を、加速度に比例した電圧として出力する機能を有している。第１の実施形態では、制御回路素子２０は、図１〜図３に示すように、センサ素子１０の上面上に、フリップチップ実装されている。具体的には、一方の主面（回路が形成されている面）の四隅にＡｕバンプからなる突起電極２１（図１および図３参照）が形成されおり、この突起電極２１とセンサ素子１０の電極パッド（図示せず）とが電気的に接続するように、センサ素子１０の上面上に、制御回路素子２０が固定されている。また、図３および図４に示すように、制御回路素子２０は、センサ素子１０の開口よりも大きい平面積に構成されており、制御回路素子２０は、枠体部１１の開口（重り部１２および撓み部１３および隙間部１４）を覆うように、センサ素子１０の上面上に固定される。これにより、センサ素子１０の重り部１２および撓み部１３は、制御回路素子２０によって、保護される。   The control circuit element 20 has a function of amplifying and correcting the electric signal detected by the sensor element 10 and outputting the electric signal as a voltage proportional to the acceleration. In the first embodiment, the control circuit element 20 is flip-chip mounted on the upper surface of the sensor element 10 as shown in FIGS. Specifically, projecting electrodes 21 (see FIGS. 1 and 3) made of Au bumps are formed at four corners of one main surface (surface on which a circuit is formed). A control circuit element 20 is fixed on the upper surface of the sensor element 10 so as to be electrically connected to an electrode pad (not shown). As shown in FIGS. 3 and 4, the control circuit element 20 is configured to have a larger planar area than the opening of the sensor element 10, and the control circuit element 20 has an opening (weight part 12) of the frame body part 11. And it fixes on the upper surface of the sensor element 10 so that the bending part 13 and the clearance gap part 14) may be covered. Thereby, the weight part 12 and the bending part 13 of the sensor element 10 are protected by the control circuit element 20.

また、センサ素子１０の上面と制御回路素子２０との間には、図１に示すように、突起電極２１によって、約２０μｍ〜約１００μｍの高さを有する隙間部２２が形成されている。この隙間部２２によって、センサ素子１０の重り部１２の動き代が確保されるので、センサ素子１０の重り部１２が揺動した場合でも、重り部１２と制御回路素子２０とが接触するのを抑制することができる。これにより、重り部１２と制御回路素子２０とが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 1, a gap portion 22 having a height of about 20 μm to about 100 μm is formed between the upper surface of the sensor element 10 and the control circuit element 20. The clearance portion 22 secures a movement allowance of the weight portion 12 of the sensor element 10, so that the weight portion 12 and the control circuit element 20 can contact each other even when the weight portion 12 of the sensor element 10 swings. Can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the disadvantage that free movement of the weight portion 12 is hindered due to the contact between the weight portion 12 and the control circuit element 20.

また、図２および図３に示すように、制御回路素子２０の外周部には、全周にわたって樹脂部材２３が形成されている。第１の実施形態では、樹脂部材２３を形成することによって、樹脂封止層３０により樹脂封止した場合でも、隙間部２２に樹脂封止層３０が侵入するのを制御することができる。これにより、隙間部２２に侵入した樹脂封止層３０とセンサ素子１０の重り部１２とが接触するのを抑制することができるので、隙間部２２に樹脂封止層３０が侵入することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。なお、第１の実施形態では、樹脂部材２３は、樹脂部材２３を制御回路素子２０の外周部に注入する際の加工温度（約８０℃〜約９０℃）における粘度が比較的高い熱硬化性樹脂が好ましい。このような熱硬化性樹脂として、たとえば、エポキシ樹脂などが挙げられる。上記のような特性を有する樹脂部材２３は、加工温度（約８０℃〜約９０℃）における粘度が比較的高いため、樹脂部材２３を制御回路素子２０の外周部に注入する際に、隙間部２２に、樹脂部材２３が侵入するのを抑制することができる。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a resin member 23 is formed on the entire outer periphery of the control circuit element 20. In the first embodiment, by forming the resin member 23, it is possible to control the resin sealing layer 30 from entering the gap 22 even when the resin sealing is performed by the resin sealing layer 30. Thereby, since it can suppress that the resin sealing layer 30 which penetrate | invaded the clearance gap 22 and the weight part 12 of the sensor element 10 contact, it originates in the resin sealing layer 30 penetrate | invading into the clearance gap 22. Thus, it is possible to suppress the inconvenience that the free movement of the weight portion 12 is hindered. In the first embodiment, the resin member 23 has a relatively high viscosity at a processing temperature (about 80 ° C. to about 90 ° C.) when the resin member 23 is injected into the outer peripheral portion of the control circuit element 20. Resins are preferred. Examples of such a thermosetting resin include an epoxy resin. Since the resin member 23 having the above characteristics has a relatively high viscosity at a processing temperature (about 80 ° C. to about 90 ° C.), when the resin member 23 is injected into the outer peripheral portion of the control circuit element 20, a gap portion is formed. It is possible to prevent the resin member 23 from entering 22.

第１の実施形態では、上述のように、センサ素子１０の重り部１２および撓み部１３は、制御回路素子２０によって保護されているので、樹脂封止層３０でセンサ素子１０を封止した場合でも、樹脂封止層３０によって、センサ素子１０の重り部１２の揺動動作が妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。これにより、センサ素子１０の素子特性が低下するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, since the weight portion 12 and the bending portion 13 of the sensor element 10 are protected by the control circuit element 20, the sensor element 10 is sealed with the resin sealing layer 30. However, it is possible to prevent the resin sealing layer 30 from causing the disadvantage that the swinging operation of the weight portion 12 of the sensor element 10 is hindered. Thereby, it can suppress that the element characteristic of the sensor element 10 falls.

また、第１の実施形態では、制御回路素子２０を、センサ素子１０の上面上に、重り部１２および撓み部１３を覆うようにフリップチップ実装することによって、容易に、制御回路素子２０とセンサ素子１０とを互いに電気的に接続することができるとともに、制御回路素子２０によって、容易に、センサ素子１０の重り部１２および撓み部１３を保護することができる。   In the first embodiment, the control circuit element 20 and the sensor can be easily mounted by flip-chip mounting the control circuit element 20 on the upper surface of the sensor element 10 so as to cover the weight portion 12 and the bending portion 13. The element 10 can be electrically connected to each other, and the control circuit element 20 can easily protect the weight portion 12 and the bending portion 13 of the sensor element 10.

また、第１の実施形態では、センサ素子１０を、重り部１２の変位量に応じて加速度を検出するピエゾ抵抗型の半導体加速度センサ素子に構成することによって、センサ素子１０を静電容量型の加速度センサ素子から構成する場合に比べて、容易に、センサ素子１０を小型化することができる。これにより、センサ素子１０の素子特性の低下を抑制しながら、半導体センサ装置の小型化を図ることができる。   In the first embodiment, the sensor element 10 is configured as a piezoresistive semiconductor acceleration sensor element that detects acceleration in accordance with the amount of displacement of the weight portion 12. The sensor element 10 can be easily downsized as compared with the case where the sensor element 10 is configured from the acceleration sensor element. Thereby, size reduction of a semiconductor sensor apparatus can be achieved, suppressing the fall of the element characteristic of the sensor element 10. FIG.

また、第１の実施形態では、半導体センサ装置をＱＦＮ型のパッケージ形態に構成することによって、センサ素子１０の素子特性の低下を抑制しながら、実装面積の小さい半導体センサ装置を得ることができる。   In the first embodiment, by configuring the semiconductor sensor device in a QFN type package form, it is possible to obtain a semiconductor sensor device with a small mounting area while suppressing deterioration in element characteristics of the sensor element 10.

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。図９は、図８に示した本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。図１０は、図８に示した本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置について説明する。なお、第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付すとともに、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor sensor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic perspective view of the semiconductor sensor device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 10 is a schematic plan view of the semiconductor sensor device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Next, a semiconductor sensor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第２の実施形態では、図８に示すように、センサ素子１０の枠体部１１とダイパッド１ａの上面との間の領域に、接着層５が形成されている。この接着層５によって、センサ素子１０は、ダイパッド１ａの上面から上方に所定の距離だけ離間するように固定されている。このように、センサ素子１０の枠体部１１とダイパッド１ａとの間の領域に、接着層５を形成することによって、センサ素子１０の重り部１２と凹部２の底面との距離を容易に大きく確保することができるので、容易に、重り部１２の動き代を確保することができる。なお、接着層５は、本発明の「固定部材」の一例である。   In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the adhesive layer 5 is formed in a region between the frame body part 11 of the sensor element 10 and the upper surface of the die pad 1a. The sensor element 10 is fixed by the adhesive layer 5 so as to be spaced apart from the upper surface of the die pad 1a by a predetermined distance. Thus, by forming the adhesive layer 5 in the region between the frame body part 11 of the sensor element 10 and the die pad 1a, the distance between the weight part 12 of the sensor element 10 and the bottom surface of the recess 2 can be easily increased. Since it can ensure, the movement allowance of the weight part 12 can be ensured easily. The adhesive layer 5 is an example of the “fixing member” in the present invention.

また、接着層５は、図１０に示すように、ダイパッド１ａに形成された凹部２を囲むように、ダイパッド１ａの上面上に形成されている。このため、樹脂封止層３０により樹脂封止する際に、樹脂封止層３０が凹部２内に侵入するのを抑制することができるので、凹部２に樹脂封止層３０が侵入することに起因して、凹部２に侵入した樹脂封止層３０とセンサ素子１０の重り部１２とが接触するのを抑制することができる。これにより、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。なお、第２の実施形態では、接着層５として、銀ペーストを用いた。また、接着層５の厚みは、約１０μｍ〜約２０μｍである。また、第２の実施形態では、凹部２の深さは、凹部２の底面とセンサ素子１０の重り部１２との間の距離が、約４０μｍ〜約１００μｍとなるように構成されている。   Also, as shown in FIG. 10, the adhesive layer 5 is formed on the upper surface of the die pad 1a so as to surround the recess 2 formed in the die pad 1a. For this reason, since it can suppress that the resin sealing layer 30 penetrate | invades in the recessed part 2 when resin-sealing with the resin sealing layer 30, it is invading the resin sealing layer 30 in the recessed part 2. As a result, it is possible to prevent the resin sealing layer 30 that has entered the recess 2 from contacting the weight portion 12 of the sensor element 10. Thereby, it can suppress that the problem that the free movement of the weight part 12 is prevented arises. In the second embodiment, a silver paste is used as the adhesive layer 5. The adhesive layer 5 has a thickness of about 10 μm to about 20 μm. In the second embodiment, the depth of the concave portion 2 is configured such that the distance between the bottom surface of the concave portion 2 and the weight portion 12 of the sensor element 10 is about 40 μm to about 100 μm.

なお、上述した第２の実施形態のその他の構成は、上記第１の実施形態と同様である。   In addition, the other structure of 2nd Embodiment mentioned above is the same as that of the said 1st Embodiment.

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。   It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

たとえば、上記第１および第２の実施形態では、半導体センサ装置をＱＦＮ型のパッケージ形態に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、半導体センサ装置をＱＦＮ型以外のＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型のパッケージ形態に構成してもよい。また、ＱＦＮ型およびＢＧＡ型以外のパッケージ形態にしてもよい。   For example, in the first and second embodiments, the example in which the semiconductor sensor device is configured in the QFN type package form has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the semiconductor sensor device may be a BGA (Ball) other than the QFN type. (Grid Array) type package form. Further, a package form other than the QFN type and the BGA type may be used.

また、上記第１および第２の実施形態では、制御回路素子によってセンサ素子を保護するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、制御回路素子以外の保護部材を用いることによって、センサ素子を保護する構成としてもよい。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example comprised so that a sensor element might be protected by a control circuit element was shown, this invention is not restricted to this but uses protection members other than a control circuit element. Therefore, the sensor element may be protected.

また、上記第１および第２の実施形態では、センサ素子を、ピエゾ抵抗型の加速度センサ素子に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ピエゾ抵抗型以外の加速度センサ素子に構成してもよい。たとえば、センサ素子を、静電容量型の加速度センサ素子に構成してもよい。   In the first and second embodiments, the sensor element is configured as a piezoresistive acceleration sensor element. However, the present invention is not limited to this, and the acceleration sensor element other than the piezoresistive sensor is used. It may be configured. For example, the sensor element may be configured as a capacitive acceleration sensor element.

また、上記第１および第２の実施形態では、３軸方向の加速度を検出するセンサ素子を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、１軸方向または２軸方向の加速度を検出するセンサ素子を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the example using the sensor element that detects the acceleration in the triaxial direction has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the acceleration in the monoaxial direction or the biaxial direction is shown. You may use the sensor element to detect.

また、上記第２の実施形態では、銀ペーストから構成される接着層を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、銀ペースト以外の材料から構成される接着層を用いてもよい。銀ペースト以外の接着層としては、たとえば、エポキシ系樹脂接着剤などの樹脂接着剤や、銀ペースト以外の導電性接着剤などが挙げられる。   In the second embodiment, the example using the adhesive layer made of the silver paste is shown. However, the present invention is not limited to this, and the adhesive layer made of a material other than the silver paste may be used. Good. Examples of the adhesive layer other than the silver paste include a resin adhesive such as an epoxy resin adhesive, and a conductive adhesive other than the silver paste.

は、本発明の第１実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。These are sectional drawings of the semiconductor sensor apparatus concerning a 1st embodiment of the present invention. は、図１に示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。These are the schematic perspective views of the semiconductor sensor apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. は、図１示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。These are the schematic plan views of the semiconductor sensor apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. は、図１に示した本発明の第１実施形態にかかる半導体センサ装置のセンサ素子および制御回路素子の分解斜視図である。These are exploded perspective views of the sensor element and the control circuit element of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. は、図１示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置のセンサ素子および制御回路素子の平面図である。These are the top views of the sensor element and control circuit element of the semiconductor sensor apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. は、図５の１００−１００線に沿った断面図である。These are sectional drawings in alignment with line 100-100 in FIG. は、図５の２００−２００線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 200-200 in FIG. は、本発明の第２実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。These are sectional drawings of the semiconductor sensor apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. は、図８に示した本発明の第２実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。These are the schematic perspective views of the semiconductor sensor apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. は、図８に示した本発明の第２実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。These are the schematic plan views of the semiconductor sensor apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ リードフレーム
１ａ ダイパッド（基板）
１ｂ リード端子
２ 凹部
３、５ 接着層（固定部材）
４ ボンディングワイヤ
１０ センサ素子
１１ 枠体部（支持枠）
１２ 重り部（構造体）
１２ａ コア部
１２ｂ 付随部
１３ 撓み部（支持部）
１４ 隙間部
１５ ピエゾ抵抗素子
２０ 制御回路素子（半導体素子）
２１ 突起電極
２２ 隙間部
２３ 樹脂部材
３０ 封止樹脂層 1 Lead frame 1a Die pad (substrate)
1b Lead terminal 2 Recessed part 3, 5 Adhesive layer (fixing member)
4 Bonding wire 10 Sensor element 11 Frame part (support frame)
12 Weight part (structure)
12a Core part 12b Associated part 13 Deflection part (support part)
14 Clearance 15 Piezoresistive element 20 Control circuit element (semiconductor element)
21 Protruding electrode 22 Gap 23 Resin member 30 Sealing resin layer

Claims (7)

支持枠と、前記支持枠の内側に配置される構造体と、前記構造体を前記支持枠に揺動可能に支持する支持部とを含み、前記構造体の変位量に応じて物理量を検出するセンサ素子と、
上面上に、前記センサ素子が固定される基板と、
少なくとも、前記センサ素子を封止する樹脂封止層とを備え、
前記基板には、少なくとも前記支持枠の内側の領域と対応する領域に、上面から厚み方向に所定の深さを有する凹部が形成されていることを特徴とする、半導体センサ装置。 A support frame, a structure disposed inside the support frame, and a support unit that swingably supports the structure on the support frame, and detects a physical quantity in accordance with a displacement amount of the structure. A sensor element;
A substrate on which the sensor element is fixed on the upper surface;
And at least a resin sealing layer for sealing the sensor element,
The semiconductor sensor device according to claim 1, wherein a concave portion having a predetermined depth in the thickness direction from the upper surface is formed in the substrate at least in a region corresponding to a region inside the support frame. 前記センサ素子を前記基板上に固定する固定部材をさらに備え、
前記固定部材は、平面的にみて、前記凹部を囲むように、前記基板の上面上に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体センサ装置。 A fixing member for fixing the sensor element on the substrate;
The semiconductor sensor device according to claim 1, wherein the fixing member is formed on an upper surface of the substrate so as to surround the recess when viewed in a plan view. 前記固定部材は、前記センサ素子の外周部に形成されており、
前記センサ素子は、前記支持枠の底面と前記基板の上面とが当接するように、前記基板上に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の半導体センサ装置。 The fixing member is formed on the outer periphery of the sensor element,
The semiconductor sensor device according to claim 2, wherein the sensor element is fixed on the substrate such that a bottom surface of the support frame and an upper surface of the substrate are in contact with each other. 前記固定部材は、前記センサ素子の前記支持枠と前記基板との間の領域に形成されており、
前記センサ素子は、前記固定部材によって、前記基板の上面から上方に所定の距離だけ離間するように固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の半導体センサ装置。 The fixing member is formed in a region between the support frame of the sensor element and the substrate,
The semiconductor sensor device according to claim 2, wherein the sensor element is fixed by the fixing member so as to be spaced apart from the upper surface of the substrate by a predetermined distance. 前記固定部材は、銀ペーストから構成されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor sensor device according to claim 2, wherein the fixing member is made of a silver paste. 突起電極を含み、前記突起電極を介して、前記センサ素子と電気的に接続される半導体素子をさらに備え、
前記半導体素子は、前記センサ素子の上面上に、少なくとも、前記センサ素子の前記構造体および前記支持部を覆うように配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。 A semiconductor element including a protruding electrode, and electrically connected to the sensor element via the protruding electrode;
The said semiconductor element is arrange | positioned on the upper surface of the said sensor element so that the said structure and the said support part of the said sensor element may be covered at least. The semiconductor sensor device described in 1. 前記センサ素子が前記樹脂封止層で封止されることによって、ＱＦＮ型またはＢＧＡ型のパッケージ形態に構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor according to claim 1, wherein the sensor element is sealed with the resin sealing layer to be configured in a QFN type or BGA type package form. Sensor device.
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