JP2011106955A - 加速度センサ、及び加速度センサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】底面シリコン基板30の上に実装された加速度センサ1に対して、左右方向からセンサ部28に対して印加される外力(物理的な押圧力など)を外枠2が受け止める構成とされており、センサ部28の内部構造を保護している。シリコン柱4は底面シリコン基板30から立設され、外枠2からは離間し、且つそれぞれが互いに離間して底面シリコン基板30の上に複数設けられている。シリコン柱4の先端からは、それぞれ底面シリコン基板30に沿う方向にビーム6が設けられ、複数のビーム6の先端は空間60の略中央付近で錘部8に一体化されている。
【選択図】図3
Description
以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明する。
次に図8〜図10に沿って、加速度センサ1の製造方法について説明する。但し以下に説明する製造方法、素材、物性や寸法などはあくまでも一例であって、この方法に何等限定されるものではない。
次に、再度SOIウエハの表面に戻り、レジストを塗布してフォトリソグラフィーで錘部8、外枠2、シリコン柱4、ビーム6以外の箇所を開口する。この開口部は、シリコン柱4と錘部8の間の隙間と一致する。この開口部にあるパッシベーション膜178と酸化膜172をドライまたはウエットでエッチングする。続いて、D-RIEにてシリコンを活性層の厚さ分エッチングする。ここで、先の工程10でエッチングした部分と貫通し、外枠2とシリコン柱4、錘部8等が分離される。最後にレジストを剥離してセンサ部28が完成する。
次に、底面シリコン基板30と接合したセンサ部28を配線基板32とAu−Si共晶結合によって接合する。これにより外枠2に配線基板32で蓋をした構造となる。
本実施形態は上記構成としたので、以下のような優れた効果を有する。
図5、図6には本願発明の第2実施形態に係る加速度センサの構造が示されている。本願発明の第2実施形態に係る加速度センサ101は、いわゆるWCSPと呼ばれるパッケージの形態であり、ウエハーの状態で再配線や保護膜、端子の形成を行い、その後に個片化したパッケージを示す。
次に加速度センサ101の製造方法について説明する。但し以下に説明する製造方法、素材、物性や寸法などはあくまでも一例であって、この方法に何等限定されるものではない。また第1実施形態と共通する工程に関しては、これを省略する。
図7には本願発明の第3実施形態に係る加速度センサの構造が示されている。図7に示すように、本願発明の第3実施形態に係る加速度センサ102は例えば第1実施形態と同様、ビーム6に設けられたピエゾ抵抗48と電気的に接続される外枠上接続パッド12から、外枠2上に設けられたボンディングパッド24へ配線26で接続されている。
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
2 外枠
4 シリコン柱
6 ビーム
8 錘部
10 柱上接続パッド
12 外枠上接続パッド
14 外側配線パッド
16 内側配線パッド
18 配線
20 センサ側封止枠
22 配線基板側封止枠
24 ボンディングパッド
26 配線
28 センサ部
30 底面シリコン基板
32 配線基板
34 封止樹脂
36 ボンディングワイヤ
38 配線
40 ポスト
42 ポスト
44 保護層
46 半田ボール
48 ピエゾ抵抗
50 リードフレーム
54 コントロールIC
60 空間
101 加速度センサ
102 加速度センサ
Claims (10)
- 錘部と、
前記錘部の周囲で底板上に形成された複数の固定部と、
前記固定部と前記錘部に連結され、前記錘部を前記底板から離間した位置に保持する梁部と、
前記梁部に設けられ、前記梁部の変形を検出する検出部と、
前記底板から立設されると共に前記固定部から離間した位置でこれを囲む枠部と、
前記枠部の開口を封止する板状の蓋部と、
を備えたことを特徴とする加速度センサ。 - 前記固定部の端部に設けられ、前記検出部より電気信号を伝達される固定部接続パッドと、
前記蓋部の内側面に設けられ、前記固定部接続パッドと接触する第1の蓋部接続パッドと、
前記蓋部の内側面に設けられ、前記第1の蓋部接続パッドと配線で接続される第2の蓋部接続パッドと、
前記枠部に設けられ、前記第2の蓋部接続パッドと接触する枠部接続パッドと、
前記蓋部と接触しないように前記枠部に設けられ、前記枠部接続パッドと配線で接続され電気信号を外部へ伝達するボンディングパッドと、を備え、
前記蓋部に対向する前記梁部の面と、前記蓋部に対向する前記固定部の面が面一であることを特徴とする請求項1に記載の加速度センサ。 - 前記蓋部に設けられた前記配線は拡散層配線であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の加速度センサ。
- 前記基板と前記蓋部がガラス基板であることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 前記枠部の外側を封止樹脂にて封止され、前記枠部と前記蓋部のそれぞれに、前記枠部の内部への前記封止樹脂の侵入を防止する封止枠が設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の加速度センサ。
- 素子が形成されるウエハ上に、
錘部と、
前記錘部の周囲で底板上に形成された複数の固定部と、
前記固定部と前記錘部に連結され、前記錘部を前記底板から離間した位置に保持する梁部と、
前記梁部に設けられ、前記梁部の変形を検出する検出部と、
前記底板から立設されると共に前記固定部を囲む枠部と、
前記枠部の開口を封止する板状の配線基板と、
前記固定部の端部に設けられ、前記検出部より電気信号を伝達される固定部接続パッドと、
前記配線基板の内側面に設けられ、前記固定部接続パッドと接触する第1の配線基板接続パッドと、
前記配線基板の内側面に設けられ、前記第1の配線基板接続パッドと配線で接続される第2の配線基板接続パッドと、
前記枠部に設けられ、前記第2の配線基板接続パッドと接触する枠部接続パッドと、
前記配線基板を貫通して設けられ、前記第2の配線基板接続パッドから前記配線基板の外側へ電気信号を送るポストと、を備え、
前記ウエハを枠部の外側で裁断し素子として整形したことを特徴とする加速度センサ。 - 前記配線基板はコントロールICであることを特徴とする請求項6に記載の加速度センサ。
- 錘部を形成する工程と、
前記錘部の周囲で底板上に形成された複数の固定部を形成する工程と、
前記固定部と前記錘部に連結され、前記錘部を前記底板から離間した位置に保持する梁部を形成する工程と、
前記梁部に設けられ、前記梁部の変形を検出する検出部を形成する工程と、
前記底板から立設されると共に前記固定部を囲む枠部を形成する工程と、
前記枠部の開口を封止する板状の蓋部を形成する工程と、
前記蓋部で前記枠部を封止する工程と、
前記固定部の端部に設けられ、前記検出部より電気信号を伝達される固定部接続パッドを形成する工程と、
前記蓋部の内側面に設けられ、前記固定部接続パッドと接触する第1の蓋部接続パッドを形成する工程と、
前記蓋部の内側面に設けられ、前記第1の蓋部接続パッドと配線で接続される第2の蓋部接続パッドを形成する工程と、
前記枠部に設けられ、前記第2の蓋部接続パッドと接触する枠部接続パッドを形成する工程と、
前記蓋部と接触しないように前記枠部に設けられ、前記枠部接続パッドと配線で接続され電気信号を外部へ伝達するボンディングパッドを形成する工程と、
を含むことを特徴とする加速度センサの製造方法。 - 前記枠部と前記蓋部のそれぞれに、前記枠部の内部への前記封止樹脂の侵入を防止する封止枠を形成する工程と、
前記枠部の外側を封止樹脂にて封止する工程と、含むことを特徴とする請求項8に記載の加速度センサの製造方法。 - 素子が形成されるウエハ上に、
錘部を形成する工程と、
前記錘部の周囲で底板上に形成された複数の固定部を形成する工程と、
前記固定部と前記錘部に連結され、前記錘部を前記底板から離間した位置に保持する梁部を形成する工程と、
前記梁部に設けられ、前記梁部の変形を検出する検出部を形成する工程と、
前記底板から立設されると共に前記固定部を囲む枠部を形成する工程と、
前記枠部の開口を封止する板状の配線基板を形成する工程と、
前記固定部の端部に設けられ、前記検出部より電気信号を伝達される固定部接続パッドを形成する工程と、
前記配線基板の内側面に設けられ、前記固定部接続パッドと接触する第1の配線基板接続パッドを形成する工程と、
前記配線基板の内側面に設けられ、前記第1の配線基板接続パッドと配線で接続される第2の配線基板接続パッドを形成する工程と、
前記枠部に設けられ、前記第2の配線基板接続パッドと接触する枠部接続パッドを形成する工程と、
前記配線基板を貫通して設けられ、前記第2の配線基板接続パッドから前記配線基板の外側へ電気信号を送るポストを形成する工程と、
前記ウエハを枠部の外側で裁断し素子として整形する工程と、
を含むことを特徴とする加速度センサの製造方法。
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