JP2014183151A - モジュール、モジュールの製造方法、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイアタッチ剤などが電極まで流出しまうことを抑制することが可能なモジュールを提供する。
【解決手段】モジュール１は、主面としての上面２ａを有する絶縁基板２と、絶縁基板２との間に内部空間を有し、第１面５ａで上面２ａと接合されている蓋部材５と、内部空間に収納されている素子片３と、蓋部材５の第１面５ａと表裏の関係をなす頂面５ｂに樹脂接着剤８３によって接続されている半導体素子８２と、素子片３と電気的に接続され、絶縁基板２における蓋部材５との接続領域外の上面２ａに設けられている電極４４，４５，４６と、平面視で電極４４，４５，４６と蓋部材５との間の上面２ａに、蓋部材５と同部材で形成されている突起部５３と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、モジュール、モジュールの製造方法、およびモジュールを用いた電子機器、ならびに移動体に関する。

従来、モジュールの一例として、ベース基板上に機能素子としての半導体チップが搭載された半導体装置が提案されている。この半導体装置では、ベース基板と半導体チップとの接続に、例えば半田バンプ、金バンプなどを用いたフリップチップ接続、あるいは樹脂接着剤によるダイアタッチ接続などが用いられている。フリップチップ接続では、半導体チップとベース基板との間の隙間にアンダーフィル樹脂と呼ばれる樹脂が充填されている。また、ダイアタッチ接続では、半導体チップとベース基板との間に樹脂接着剤が設けられている。アンダーフィル樹脂あるいは樹脂接着剤は、流動性が高く周囲に樹脂成分が流出してしまうことがあり、この流出を堰き止めるダムが半導体チップの外周を囲むように設けられている例が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００７−５９５９６号公報 特開２０１２−５４３５３号公報

しかしながら、上述の構成では、樹脂の流出を堰き止めるダムが、半田あるいはレジストなどによって形成されており、ダムを形成するための工程が必要となる。換言すれば、ダムを形成するための工数が余分にかかることになり、半導体装置（モジュール）のコストアップの一因となっていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るモジュールは、第１基材と、前記第１基材との間に内部空間を有し、前記第１基材の主面に接合されている第２基材と、前記内部空間に収納されている第１機能素子と、前記第２基材の頂面に接合材によって接続されている第２機能素子と、前記第１機能素子と電気的に接続され、前記第１基材における前記第２基材との接続領域外の前記主面に設けられている電極と、を備え平面視で前記電極と前記第２基材との間の前記主面に前記第２基材と同部材で設けられている突起部を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、平面視で電極と第２基材との間の主面に、第２基材と同部材で形成されている突起部が設けられている。これにより、第２基材の頂面に第２機能素子を接合するための接合材が流出しても、突起部によって流出した接合材を堰き止めることができる。即ち、流出した接合材が電極まで到達せず、接合材による電極の汚染を抑制することができる。また、突起部が第２基材と同部材で形成されているため、新たな工程を要せずに突起部を設けることができ、工数アップを抑制することができる。

［適用例２］上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記突起部と前記第２基材との間隔は、前記主面側よりも前記突起部の先端側の方が大きいことが好ましい。

本適用例によれば、突起部と前記第２基材との間隔が、主面側よりも突起部の先端側の方が大きくなるように突起部が設けられている。換言すれば、主面に近いほど突起部と第２基材との間隔が狭く、流れ出した接合材との表面張力が大きくなる。これにより、主面に近い部分での接合材の堰き止め効果を大きくすることが可能となり、より確実に接合材の流出を堰き止めることができる。

［適用例３］上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第２基材は、前記突起部が設けられている側の側面が斜面になっていることが好ましい。

本適用例によれば、第２基材の側面が斜面になっていることから、流れ出した接合材の流出抵抗が大きくなったり、斜面であるために平面積が広くなり流出距離が長くなったりすることにより、接合材が突起部まで到達する量を減少させることが可能となり、突起部で、より確実に接合材の流出を堰き止めることができる。

［適用例４］上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第２機能素子は、前記第２基材の前記頂面から前記電極側に張り出して接続されていることが好ましい。

本適用例によれば、第２機能素子は、第２基材の頂面から電極側に張り出して接続されているため、第２機能素子と突起部との平面視での間隔が小さくなり、また第２機能素子と電極との平面視での間隔が小さくなる。これにより、突起部を配線が跨ぎ易くなり、配線の突起部への接触を防ぐことができるとともに、第２機能素子と電極との配線を短くすることができ、配線形状を形成し易くなる。

［適用例５］上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第１基板の前記主面には溝が設けられ、前記第１機能素子と前記電極とは、前記溝内に設けられた配線により電気的に接続され、前記突起部と前記第２基材との間の空隙に設けられた封止部材により前記溝が埋められていることが好ましい。

本適用例によれば、配線が設けられている溝が封止部材で埋められることから、第１機能素子と電極との電気的接続をとり、且つ第１機能素子が収納されている内部空間の封止性（気密性）を高めることができる。

［適用例６］本適用例に記載のモジュールの製造方法は、第１の壁部を有する第１凹部と第２の壁部を有する第２凹部とを主面に備えている第２基材、および空洞部を前記第２基材との接合面に備えている第１基材とを用意する工程と、前記第１凹部と前記空洞部とが対向するように前記第２基材と前記第１基材とを接合する工程と、前記第２の壁部の一部が残るように、前記第２凹部および前記第２の壁部が形成された領域の前記第２基材を除去する工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、第２基材に設けられた第２壁部の一部によって突起部を設けることができる。即ち、簡便な工程で突起部を設けることができ、工数アップを抑制することができる。

［適用例７］上記適用例に記載のモジュールの製造方法において、前記第２基材を除去する工程では、ハーフダイシング加工を用いることが好ましい。

本適用例によれば、ハーフダイシング加工による簡便な工程で突起部を設けることができる。

［適用例８］本適用例に記載の電子機器は、上記適用例１ないし上記適用例５のいずれか一例に記載のモジュールを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、コストアップを抑制し、接合材による電極の汚染を抑制可能なモジュールにより、低コストで特性の安定した電子機器を提供することが可能となる。

［適用例９］本適用例に記載の移動体は、上記適用例１ないし上記適用例５のいずれか一例に記載のモジュールを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、コストアップを抑制し、接合材による電極の汚染を抑制可能なモジュールにより、低コストで特性の安定した移動体を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るモジュールの概略を示す斜視図。 図１に示すモジュールの概略を示す平面図。 図２に示すモジュールのＢ−Ｂ線断面図。 モジュールの製造工程の概略を示す工程図。 本発明の第２実施形態に係るモジュールの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。 電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。 電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。 移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図３を用い、本発明の第１実施形態に係るモジュールついて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るモジュールの概略を示す斜視図である。図２は、図１に示すモジュールの概略を示す平面図であり、蓋部材を省略（透視）した図である。図３は、図２に示すモジュールのＢ−Ｂ線断面図である。なお、図１〜図３では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。以下では、Ｘ軸に平行な方向（左右方向）を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向（上下方向）を「Ｚ軸方向」と言う。また、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側（Ｚ軸方向）を「上」、紙面奥側（Ｚ軸方向）を「下」、右側（Ｘ軸方向）を「右」、左側（Ｘ軸方向）を「左」と言う。なお、本実施形態では、第１機能素子としての素子片を加速度、角速度等の物理量を測定するための物理量センサー素子として説明する。

（モジュール）
図１に示すモジュール１は、第１基材としての絶縁基板２と、この絶縁基板２に接合、支持された第１機能素子としての素子片３と、素子片３に電気的に接続された導体パターン４と、素子片３を覆うように設けられた第２基材としての蓋部材５とを有する。さらに、モジュール１は、蓋部材５に接続された第２機能素子としての半導体素子８２と、絶縁基板２の蓋部材５に覆われていない上面２ａ（一方の面）に設けられた電極４４、４５、４６と、平面視で蓋部材５と電極４４、４５、４６との間に設けられた突起部５３とを有する。なお、ここでの平面視とは、蓋部材５側から絶縁基板２側に向かう方向に視認した状態をいい、以降の説明でも同様な方向から視認した状態をいう。以下、モジュール１を構成する各部を順次詳細に説明する。

（第１基材としての絶縁基板）
先ず、図２および図３を用いて第１基材としての絶縁基板２について説明する。第１基材としての絶縁基板２は、第１機能素子としての素子片３を支持する機能を有する。この絶縁基板２は、板状をなし、その主面としての上面２ａ（一方の面）２ａには、内部空間の一部として空洞部２１が設けられている。この空洞部２１は、絶縁基板２を平面視したときに、後述する素子片３の可動部３３、可動電極部３６、３７および連結部３４、３５を包含するように形成されていて、内底を有する。このような空洞部２１は、素子片３の可動部３３、可動電極部３６、３７および連結部３４、３５が絶縁基板２に接触するのを防止する逃げ部を構成する。これにより、素子片３の可動部３３の変位を許容することができる。

なお、この逃げ部は、空洞部２１（内底を有する凹形状）に代えて、絶縁基板２をその厚さ方向に貫通する開口部であってもよい。また、本第１実施形態では、空洞部２１の平面視形状は、四角形（具体的には長方形）をなしているが、これに限定されるものではない。

また、絶縁基板２の上面２ａには、前述した空洞部２１の外側に、その外周に沿って、上面２ａから掘り込まれた窪み部２２、２３、２４が設けられている。この窪み部２２、２３、２４は、平面視で導体パターン４に対応した形状をなしている。具体的には、窪み部２２は、後述する導体パターン４の配線４１および電極４４に対応した形状をなし、窪み部２３は、後述する導体パターン４の配線４２および電極４５に対応した形状をなし、窪み部２４は、後述する導体パターン４の配線４３および電極４６に対応した形状をなす。

また、窪み部２２の電極４４が設けられた部位の深さは、窪み部２２の配線４１が設けられた部位よりも深くなっている。同様に、窪み部２３の電極４５が設けられた部位の深さは、窪み部２３の配線４２が設けられた部位よりも深くなっている。また、窪み部２４の電極４６が設けられた部位の深さは、窪み部２４の配線４３が設けられた部位よりも深くなっている。

このように窪み部２２、２３、２４の一部の深さを深くすることにより、モジュール１の製造時において、素子片３を形成する前の基板が電極４４、４５、４６と接合してしまうのを防止することができる。

絶縁基板２の構成材料としては、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、特に、素子片３がシリコン材料を主材料として構成されている場合、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。これにより、素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。

また、絶縁基板２の構成材料は、素子片３の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいのが好ましく、具体的には、絶縁基板２の構成材料と素子片３の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。これにより、絶縁基板２と素子片３との接合時等に高温化にさらされても、絶縁基板２と素子片３との間の残留応力を低減することができる。

（第１機能素子としての素子片）
次に、図２および図３を用いて素子片３について説明する。素子片３は、固定部３１、３２と、可動部３３と、連結部３４、３５と、可動電極部３６、３７と、固定電極部３８、３９とで構成されている。この固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５および可動電極部３６、３７は、一体的に形成されている。

素子片３は、例えば加速度、角速度等の物理量の変化に応じて、可動部３３および可動電極部３６、３７が、連結部３４、３５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向または−Ｘ軸方向）に変位する。このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の隙間、および可動電極部３７と固定電極部３９との間の隙間の大きさがそれぞれ変化する。即ち、このような変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の静電容量、および可動電極部３７と固定電極部３９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。したがって、これらの静電容量に基づいて、加速度、角速度等の物理量を検出することできる。

固定部３１、３２は、それぞれ、前述した絶縁基板２の上面２ａに接合されている。具体的には、固定部３１は、絶縁基板２の上面２ａの空洞部２１に対して−Ｘ軸方向側（図中左側）の部分に接合され、また、固定部３２は、絶縁基板２の上面２ａの空洞部２１に対して＋Ｘ軸方向側（図中右側）の部分に接合されている。また、固定部３１、３２は、平面視したときに、それぞれ、空洞部２１の外周縁を跨ぐように設けられている。

なお、固定部３１、３２の位置および形状等は、連結部３４、３５や導体パターン４等の位置および形状等に応じて決められるものであり、前述したものに限定されない。

２つの固定部３１、３２の間には、可動部３３が設けられている。本実施形態では、可動部３３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動部３３の形状は、素子片３を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、前述したものに限定されない。

可動部３３は、固定部３１に対して連結部３４を介して連結されるとともに、固定部３２に対して連結部３５を介して連結されている。より具体的には、可動部３３の左側の端部が連結部３４を介して固定部３１に連結されるとともに、可動部３３の右側の端部が連結部３５を介して固定部３２に連結されている。この連結部３４、３５は、可動部３３を固定部３１、３２に対して変位可能に連結している。本実施形態では、連結部３４、３５は、図２にて矢印ａで示すように、Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向または−Ｘ軸方向）に可動部３３を変位し得るように構成されている。

具体的に説明すると、連結部３４は、２つの梁３４１、３４２で構成されている。そして、梁３４１、３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなしている。言い換えると、梁３４１、３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に複数回（本実施形態では３回）折り返された形状をなしている。なお、各梁３４１、３４２の折り返し回数は、１回または２回であってもよいし、４回以上であってもよい。

同様に、連結部３５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁３５１、３５２で構成されている。なお、連結部３４、３５は、可動部３３を絶縁基板２に対して変位可能に支持するものであれば、前述したものに限定されず、例えば、可動部３３の両端部から＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向にそれぞれ延出する１対の梁で構成されていてもよい。

このように絶縁基板２に対してＸ軸方向に変位可能に支持された可動部３３の幅方向での一方側（＋Ｙ軸方向側）には、可動電極部３６が設けられ、他方側（−Ｙ軸方向側）には、可動電極部３７が設けられている。可動電極部３６は、固定電極部３８に対して間隔を隔てて対向する。また、可動電極部３７は、固定電極部３９に対して間隔を隔てて対向する。

可動電極部３６は、可動部３３から＋Ｙ軸方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３６１〜３６５を備えている。この可動電極指３６１、３６２、３６３、３６４、３６５は、−Ｘ軸方向側から＋Ｘ軸方向側へ、この順に並んでいる。同様に、可動電極部３７は、可動部３３から−Ｙ軸方向に突出し、櫛歯状をなすように並ぶ複数の可動電極指３７１〜３７５を備える。この可動電極指３７１、３７２、３７３、３７４、３７５は、−Ｘ軸方向側から＋Ｘ軸方向側へ、この順に並んでいる。

このように複数の可動電極指３６１〜３６５および複数の可動電極指３７１〜３７５は、それぞれ、可動部３３の変位する方向（すなわちＹ軸方向）に並んで設けられている。これにより、後述する固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量、および、固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。同様に、後述する固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量、および、固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との静電容量を可動部３３の変位に応じて効率的に変化させることができる。そのため、モジュール１を物理量センサー装置として用いた場合に検出精度を優れたものとすることができる。

固定電極部３８は、前述した可動電極部３６の複数の可動電極指３６１〜３６５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３８１〜３８８を備える。このような複数の固定電極指３８１〜３８８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、絶縁基板２の上面２ａの空洞部２１に対して＋Ｙ軸方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３８１〜３８８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が−Ｙ軸方向へ延びている。

この固定電極指３８１〜３８８は、−Ｘ軸方向側から＋Ｘ軸方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３８１、３８２は、対をなし、前述した可動電極指３６１、３６２の間に、固定電極指３８３、３８４は、対をなし、可動電極指３６２、３６３の間に、固定電極指３８５、３８６は、対をなし、可動電極指３６３、３６４の間に、固定電極指３８７、３８８は、対をなし、可動電極指３６４、３６５の間に臨むように設けられている。

ここで、固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７は、それぞれ、絶縁基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指３８１〜３８８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。

第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７とは、絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７は、絶縁基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７とを電気的に絶縁することができる。そのため、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量、および、第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。

本実施形態では、固定電極指３８１〜３８８が絶縁基板２上で互いに分離している。言い換えると、固定電極指３８１〜３８８は、それぞれ、絶縁基板２上において、互いに連結されておらず、島状に孤立している。これにより、固定電極指３８１〜３８８のＹ軸方向での長さを揃えることができる。そのため、各固定電極指３８１〜３８８と絶縁基板２との各接合部の十分な接合強度を得るのに必要な面積を確保しつつ、固定電極指３８１〜３８８の小型化を図ることができる。そのため、モジュール１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、モジュール１の小型化を図ることができる。

同様に、固定電極部３９は、前述した可動電極部３７の複数の可動電極指３７１〜３７５に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並ぶ複数の固定電極指３９１〜３９８を備える。このような複数の固定電極指３９１〜３９８の可動部３３とは反対側の端部は、それぞれ、絶縁基板２の上面２ａの空洞部２１に対して−Ｙ軸方向側の部分に接合されている。そして、各固定電極指３９１〜３９８は、その固定された側の端を固定端とし、自由端が＋Ｙ軸方向へ延びている。

この固定電極指３９１、３９２、３９３、３９４、３９５、３９６、３９７、３９８は、−Ｘ軸方向側から＋Ｘ軸方向側へ、この順に並んでいる。そして、固定電極指３９１、３９２は、対をなし、前述した可動電極指３７１、３７２の間に、固定電極指３９３、３９４は、対をなし、可動電極指３７２、３７３の間に、固定電極指３９５、３９６は、対をなし、可動電極指３７３、３７４の間に、固定電極指３９７、３９８は、対をなし、可動電極指３７４、３７５の間に臨むように設けられている。

ここで、固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８は、それぞれ、第１固定電極指であり、固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７は、それぞれ、絶縁基板２上で当該第１固定電極指に対して空隙（間隙）を介して離間した第２固定電極指である。このように、複数の固定電極指３９１〜３９８は、交互に並ぶ複数の第１固定電極指および複数の第２固定電極指で構成されている。言い換えれば、可動電極指の一方の側に第１固定電極指が配置され、他方の側に第２固定電極指が配置されている。

第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７とは、前述した固定電極部３８と同様、絶縁基板２上で互いに分離している。これにより、第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量、および、第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量を検出することができる。

本実施形態では、複数の固定電極指３９１〜３９８は、前述した固定電極部３８と同様、絶縁基板２上で互いに分離している。これにより、各固定電極指３９１〜３９８と絶縁基板２との各接合部の面積を十分なものとしつつ、固定電極指３９１〜３９８の小型化を図ることができる。そのため、モジュール１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、モジュール１の小型化を図ることができる。

素子片３（即ち、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５）は、後述する１つの基板をエッチングすることにより形成されたものである。

これにより、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５の厚さを厚くすることができる。また、これらの厚さを簡単且つ高精度に揃えることができる。このようなことから、モジュール１の高感度化を図ることができるとともに、モジュール１の耐衝撃性を向上させることができる。

また、素子片３の構成材料としては、前述したような静電容量の変化に基づく物理量の検出が可能であれば特に限定されないが、半導体が好ましく、具体的には、例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料を用いるのが好ましい。すなわち、固定部３１、３２、可動部３３、連結部３４、３５、複数の固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８および複数の可動電極指３６１〜３６５、３７１〜３７５は、それぞれ、シリコンを主材料として構成されているのが好ましい。

シリコンはエッチングにより高精度に加工することができる。そのため、シリコンを主材料として素子片３を構成することにより、素子片３の寸法精度を優れたものとし、その結果、物理量センサー装置であるモジュール１の高感度化を図ることができる。また、シリコンは疲労が少ないため、モジュール１の耐久性を向上させることもできる。また、素子片３を構成するシリコン材料には、リン、ボロン等の不純物がドープされているのが好ましい。これにより、素子片３の導電性を優れたものとすることができる。

また、素子片３は、前述したように、絶縁基板２の上面２ａに固定部３１、３２および固定電極部３８、３９が接合されることにより、絶縁基板２に支持されている。本実施形態では、図示しない絶縁膜を介して絶縁基板２と素子片３とが接合されている。

素子片３（具体的には、前述した固定部３１、３２および各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８）と絶縁基板２との接合方法は、特に限定されないが、陽極接合法を用いるのが好ましい。これにより、固定部３１、３２および固定電極部３８、３９（各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８）を絶縁基板２に強固に接合することができる。そのため、モジュール１の耐衝撃性を向上させることができる。また、固定部３１、３２および固定電極部３８、３９（各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８）を絶縁基板２の所望の位置に高精度に接合することができる。そのため、物理量センサー装置であるモジュール１の高感度化を図ることができる。この場合、前述したようにシリコンを主材料として素子片３を構成し、且つアルカリ金属イオンを含むガラス材料で絶縁基板２を構成する。

（導体パターン）
導体パターン４は、前述した絶縁基板２の上面２ａ（固定電極部３８、３９側の面）上に設けられている。この導体パターン４は、配線４１、４２、４３と、電極４４、４５、４６とで構成されている。

配線４１は、前述した絶縁基板２の空洞部２１の外側に設けられ、空洞部２１の外周に沿うように形成されている。そして、配線４１の一端部は、絶縁基板２の上面２ａの外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４４に接続されている。配線４１は、前述した素子片３の第１固定電極指である各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８および各固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に電気的に接続されている。ここで、配線４１は、各第１固定電極指に電気的に接続された第１配線である。

また、配線４２は、前述した配線４１の内側、且つ前述した絶縁基板２の空洞部２１の外側でその外周縁に沿って設けられている。そして、配線４２の一端部は、前述した電極４４に対して間隔を隔てて並ぶように絶縁基板２の上面２ａの外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４５に接続されている。ここで、配線４２は、各第２固定電極指に電気的に接続された第２配線である。

配線４３は、絶縁基板２上の固定部３１との接合部から、絶縁基板２の上面２ａの外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上に延びるように設けられている。そして、配線４３の固定部３１とは反対側の端部は、前述した電極４４、４５に対して間隔を隔てて並ぶように絶縁基板２の上面２ａの外周部（絶縁基板２上の蓋部材５の外側の部分）上において、電極４６に接続されている。

このような配線４１〜４３の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ₃Ｏ₃、ＳｎＯ₂、Ｓｂ含有ＳｎＯ₂、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

中でも、配線４１〜４３の構成材料としては、透明電極材料（特にＩＴＯ）を用いるのが好ましい。配線４１、４２がそれぞれ透明電極材料で構成されていると、絶縁基板２が透明基板である場合、絶縁基板２の固定電極部３８、３９側の面上に存在する異物等を絶縁基板２の固定電極部３８、３９とは反対の面側から容易に視認することができる。そのため、高感度な物理量センサー装置としてモジュール１を提供することができる。

また、電極４４〜４６の構成材料としては、それぞれ、前述した配線４１〜４３と同様、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。本実施形態では、電極４４〜４６の構成材料として、後述する突起４７１、４７２、４８１、４８２の構成材料と同じものが用いられている。

このような配線４１、４２（第１配線および第２配線）が絶縁基板２の上面２ａに設けられていることにより、配線４１を介して第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量および第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定するとともに、配線４２を介して第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との間の静電容量および第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。

本実施形態では、電極４４および電極４６を用いることにより、第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と可動電極部３６との間の静電容量および第１固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。また、電極４５および電極４６を用いることにより、第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と可動電極部３６との間の静電容量および第２固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と可動電極部３７との間の静電容量を測定することができる。また、このような配線４１、４２は、絶縁基板２の上面２ａ上（すなわち固定電極部３８、３９側の面上）に設けられているので、固定電極部３８、３９に対する電気的接続およびその位置決めが容易である。そのため、モジュール１の信頼性（特に、耐衝撃性および検出精度）を向上させることができる。

また、配線４１および電極４４は、前述した絶縁基板２の窪み部２２内に設けられ、配線４２および電極４５は、前述した絶縁基板２の窪み部２３内に設けられ、配線４３および電極４６は、前述した絶縁基板２の窪み部２４内に設けられている。これにより、配線４１〜４３が絶縁基板２の板面（上面２ａ）から突出するのを防止することができる。そのため、各固定電極指３８１〜３８８、３９１〜３９８と絶縁基板２との接合（固定）を確実なものとしつつ、固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続および固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。同様に、固定部３１と絶縁基板２との接合（固定）を確実なものとしつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。ここで、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した窪み部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとしたとき、ｔ＜ｄなる関係を満たす。

これにより、例えば固定電極指３９１と配線４１上の絶縁膜との間には、図示しない隙間が形成される。この隙間と同様の隙間が他の各固定電極指と配線４１、４２上の絶縁膜との間にも形成されている。この隙間により、モジュール１の製造において、絶縁基板２と、素子片３との陽極接合時に生じるガスを排出することができる。

同様に、図示しないが、蓋部材５と配線４３上の絶縁膜との間には、隙間が形成されている。この隙間が蓋部材５と配線４１、４２上の絶縁膜との間にも形成されている。これらの隙間は、蓋部材５内を減圧したり、不活性ガスを充填したりすることに用いることができる。なお、これらの隙間は、蓋部材５と絶縁基板２とを接着剤により接合する際に、接着剤により塞いでもよい。

第１配線である配線４１上には、導電性を有する第１突起である複数の突起４８１および複数の突起４８２が設けられている。複数の突起４８１は、複数の第１固定電極指である固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８に対応して設けられ、複数の突起４８２は、複数の第１固定電極指である固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８に対応して設けられている。

そして、複数の突起４８１を介して固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８と配線４１とが電気的に接続されるとともに、複数の突起４８２を介して固定電極指３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１とが電気的に接続されている。これにより、配線４１と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続を行うことができる。

同様に、第２配線である配線４２上には、導電性を有する第２突起である複数の突起４７１および複数の突起４７２が設けられている。複数の突起４７１は、複数の第２固定電極指である固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７に対応して設けられ、複数の突起４７２は、複数の第２固定電極指である固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７に対応して設けられている。

そして、複数の突起４７１を介して固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７と配線４２とが電気的に接続されるとともに、複数の突起４７２を介して固定電極指３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２とが電気的に接続されている。これにより、配線４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）を防止しつつ、各固定電極指３８１、３８３、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。

このような突起４７１、４７２、４８１、４８２の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属単体またはこれらを含む合金等の金属が好適に用いられる。このような金属を用いて突起４７１、４７２、４８１、４８２を構成することにより、配線４１、４２と固定電極部３８、３９との間の接点抵抗を小さくすることができる。

また、配線４１〜４３の厚さをそれぞれｔとし、前述した窪み部２２〜２４の配線４１が設けられた部分の深さをそれぞれｄとし、突起４７１、４７２、４８１、４８２の高さをそれぞれｈとしたとき、ｄ≒ｔ＋ｈなる関係を満たす。

また、図示しないが、配線４１〜４３上には、絶縁膜が設けられている。なお、突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０上には、絶縁膜を形成せず、突起の表面が露出している。この絶縁膜は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続（短絡）を防止する機能を有する。これにより、配線４１、４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、各第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続および各第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。また、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。

絶縁膜は、突起４７１、４７２、４８１、４８２、５０および電極４４〜４６の形成領域を除いて、絶縁基板２の上面２ａの略全域に亘って形成されている。なお、絶縁膜の形成領域は、配線４１〜４３を覆うことができれば、これに限定されず、例えば、絶縁基板２の上面２ａの素子片３との接合部位や蓋部材５との接合部位を除くような形状をなしていてもよい。

このような絶縁膜の構成材料としては、特に限定されず、絶縁性を有する各種材料を用いることができるが、絶縁基板２がガラス材料（特に、アルカリ金属イオンが添加されたガラス材料）で構成されている場合、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）を用いるのが好ましい。これにより、前述したような不本意な電気的接続を防止するとともに、絶縁基板２の上面２ａの素子片３との接合部位に絶縁膜が存在していても、絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。

また、絶縁膜の厚さ（平均厚さ）は、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さの範囲で絶縁膜を形成すると、前述したような不本意な電気的接続を防止することができる。また、絶縁基板２がアルカリ金属イオンを含むガラス材料で構成され、且つ素子片３がシリコンを主材料として構成されている場合、絶縁基板２の上面２ａの素子片３との接合部位に絶縁膜が存在していても、絶縁膜を介して絶縁基板２と素子片３とを陽極接合することができる。

（第２基材としての蓋部材）
次に、図１、図２および図３を用いて第２基材としての蓋部材５について説明する。蓋部材５は、前述した素子片３を保護する機能を有すると共に、後述する第２機能素子としての半導体素子８２を載置する機能を有する。本実施形態の蓋部材５は、平面形状が矩形の板状をなし、その一方の面である第１面５ａ（下面）に内部空間の一部として第１凹部５１が設けられている。この第１凹部５１は、素子片３の可動部３３および可動電極部３６、３７等の変位を許容するように形成されている。

そして、蓋部材５の第１面５ａ（下面）の第１凹部５１よりも外側の部分は、前述した絶縁基板２の主面である上面２ａに接合されている。本実施形態では、図示しない絶縁膜を介して絶縁基板２と蓋部材５とが接合されている。蓋部材５と絶縁基板２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。また、蓋部材５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。

蓋部材５の第１面５ａ（下面）と表裏の関係をなす頂面５ｂには、後述する第２機能素子としての半導体素子８２が載置、接続されている。半導体素子８２は、例えば樹脂を基材とした接着剤（接合材）である樹脂接着剤８３（ダイアタッチ剤と呼ばれることもある）によって接合されている。なお、半導体素子８２は、絶縁基板２に設けられている電極４４、４５、４６側に位置する蓋部材５の端部から電極４４、４５、４６側に張り出すように蓋部材５の頂面５ｂに接続されている。半導体素子８２の上面２ａには電気的接続用のボンディングパッド９０が設けられており、このボンディングパッド９０と電極４４、４５、４６とが配線としての金属配線（ボンディングワイヤー）８７によって電気的に接続されている。

上述のように、半導体素子８２を蓋部材５の端部から電極４４、４５、４６側に張り出すように接続することにより、蓋部材５と後述する突起部５３との平面視での間隔が小さくなるとともに、蓋部材５と電極４４、４５、４６との平面視での間隔が小さくなる。これにより、突起部５３を金属配線８７が跨ぎ易くなり、金属配線８７の突起部５３への接触を防ぐことができるとともに、蓋部材５と電極４４、４５、４６との配線を短くすることができ、配線形状を形成し易くなる。

また、絶縁基板２に設けられている電極４４、４５、４６側に位置する蓋部材５の端部には、蓋部材５から延在された突起部５３が設けられている。突起部５３は、蓋部材５の第１面５ａ側にあって、蓋部材５の電極４４、４５、４６側に位置する端部から、第１面５ａを含んだ薄肉状に延在された平設部の一端から延在されている。突起部５３は、平設部の一端から蓋部材５の頂面５ｂ側である上方に向かって突き出し、蓋部材５の厚みの内に端面を有して設けられている。

このような突起部５３を設けることにより、蓋部材５の頂面５ｂから側面側に樹脂接着剤８３が流出しても、流出した流出樹脂接着剤８３ａが堰き止められる。これにより、流出樹脂接着剤８３ａが絶縁基板２に設けられた電極４４、４５、４６まで到達せず、流出樹脂接着剤８３ａによる電極４４、４５、４６の汚染を抑制することができ、金属配線の接続性の劣化を抑制することができる。また、突起部５３は、蓋部材５から延在された同部材で形成されているため、新たな工程を要せずに突起部５３を設けることができる。これにより、形成工数を増加させることなく突起部５３を設けることができる。

なお、突起部５３は、絶縁基板２の主面としての上面２ａから離れるにつれて、換言すれば上記平設部から離れるにつれて蓋部材５の側面との間隔が広くなるように傾斜した壁状に設けられている。換言すれば、正断面方向から見た突起部５３と蓋部材５とにより、蓋部材５から延設された平設部を底面とし、上方に広がるように開放したＶ形状の窪みを形成している。

このような、所謂Ｖ形状の窪みを形成する突起部５３を設けることで、絶縁基板２の上面２ａに近い底面部分の突起部５３と蓋部材５との間隔が狭くなり、突起部５３と蓋部材５との間の流出樹脂接着剤８３ａの表面張力を大きくすることができる。これにより、絶縁基板２の上面２ａに近い底面部分で堰き止め効果を大きくすることが可能となり、流出樹脂接着剤８３ａをより確実に堰き止めることが可能となる。

また、突起部５３は、蓋部材５のＹ軸方向の全幅に亘って設けられているが、これに限らず、少なくとも電極４４、４５、４６が設けられているＹ軸方向の間に設けられていることが望ましい。このような構成とすることで、流出樹脂接着剤８３ａが電極４４、４５、４６に到達することを抑制できる。

また、突起部５３が設けられている側の蓋部材５の側面は、突起部５３に向かって傾斜を有する斜面となっている。このように蓋部材５の側面が斜面になっていることにより、流出樹脂接着剤８３ａと側面との流出抵抗が大きくなったり、斜面であるために側面の平面積が広くなり流出樹脂接着剤８３ａの流出距離が長くなったりする。これにより、流出樹脂接着剤８３ａが突起部５３まで到達する量を減少させることが可能となり、突起部５３による流出樹脂接着剤８３ａの堰き止め効果をより向上させることができる。

また、絶縁基板２と蓋部材５とが接合されて形成された内部空間に収納されている素子片３と電極４４、４５、４６とを接続する配線４１、４２、４３の形成されている溝である窪み部２２、２３、２４が、絶縁基板２と蓋部材５との接合部分を横切っている。本実施形態では、この窪み部２２、２３、２４を、突起部５３と蓋部材５との間の空隙に設けられた封止部材により埋めることができる。このように、窪み部２２、２３、２４を封止部材により埋めることにより、素子片３と電極４４、４５、４６との電気的接続をとり、且つ素子片３が収納されている内部空間の封止性（気密性）を容易に実現することができる。

（第２機能素子としての半導体素子）
次に、第２機能素子としての半導体素子８２について説明する。第２機能素子としての半導体素子８２は、例えば集積回路素子（ＩＣ）であり、モジュール１を駆動する機能を有する。半導体素子８２の上面２ａには、電気的接続用のボンディングパッド９０が設けられており、例えば、接続部材としてワイヤーボンディング法などを用いた金属配線（ボンディングワイヤー）８７により、絶縁基板２の上面２ａに設けられている電極４４、４５、４６などと接続されている。そして、電極４４、４５、４６などを介して第１機能素子としての素子片３の各部位に接続される。この半導体素子８２に角速度検出回路や加速度検出回路を形成することによりモジュール１をジャイロセンサーや加速度センサーとして構成することができる。なお、接続部材を金属配線８７に代えて、例えば金バンプなどを用いた直接接合によって電気的接続を行ってもよい。

以上説明した第１実施形態に係るモジュール１によれば、電極４４、４５、４６側に位置する蓋部材５の端部に、蓋部材５から延在された突起部５３が設けられている。このような突起部５３を設けることにより、蓋部材５の頂面５ｂから側面に樹脂接着剤８３が流出しても、流出した流出樹脂接着剤８３ａが突起部５３で堰き止められる。これにより、流出樹脂接着剤８３ａが絶縁基板２に設けられた電極４４、４５、４６まで到達せず、流出樹脂接着剤８３ａによる電極４４、４５、４６の汚染を抑制することができ、金属配線８７との接続性の劣化などを抑制することができる。また、突起部５３は、蓋部材５から延在された同部材で形成されているため、新たな工程を要せずに突起部５３を設けることができる。

（モジュールの製造方法）
次に、モジュールの製造方法について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、モジュールの製造工程の概略を示す工程図であり、蓋部材、絶縁基板、素子片などの正断面図である。なお、同図では、ウェハー上に配列されてバッチ処理にて形成される状態、すなわち個片化される前のモジュールの製造方法を説明する。また、前述と同じ構成には、同符号を付して説明を省略することもある。

先ず、図４（ａ）に示すように、一方の面である第１面（下面）から掘り込まれた内部空間の一部としての第１凹部５１と、一方の面である第１面（下面）から掘り込まれた第２凹部５２とが設けられている第２基材としての蓋部材５を用意する。なお、第１凹部５１は、第１の壁部５１ａに囲まれており、第２凹部５２は第２の壁部５２ａに囲まれている。蓋部材５の構成材料としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料等を好適に用いることができる。なお、第１凹部５１、第２凹部５２の形成は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術などを用いて行うことができる。

また、図４（ａ）に示すように、その上面２ａ（一方の面である接合面）に、内部空間の一部として空洞部２１が設けられている第１基材としての絶縁基板２を用意する。絶縁基板２の構成材料としては、具体的には、高抵抗なシリコン材料、ガラス材料を用いるのが好ましく、特に、素子片３がシリコン材料を主材料として構成されている場合、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）を用いるのが好ましい。そして、絶縁基板２の上面（一方の面）２ａに、空洞部２１に対向するように素子片３を接合する。

次に、図４（ｂ）に示すように、絶縁基板２の空洞部２１が設けられている側の上面（一方の面である接合面）２ａに、一方の面である第１面（下面）が対向するように蓋部材５を接合する。このとき、空洞部２１と第１凹部５１とで構成するキャビティー（内部空間）内に素子片３が収納され、且つ第２凹部５２が絶縁基板２の上面（接合面）２ａに設けられている電極４４、４５、４６（図１参照）側に位置するように絶縁基板２と蓋部材５を接合する。この接合には、例えばガラス入りペーストなどを用いた接合や、陽極接合などを用いることができる。

次に、図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、ダイシングブレード５５を用いたハーフダイシング加工を行い、突起部５３を形成する。ハーフダイシング加工は、ダイシングブレード５５を位置５５ａから第２の壁部５２ａの一部５２ａ’が残る位置まで移動させることによって、図４（ｃ）中の斜線部に示す第２凹部５２を部分的に除去する。ここで、図４（ｄ）に示すように、除去されずに残った第２の壁部５２ａの一部５２ａ’が突起部５３として形成されることになる。

この後、図示しないが、例えばダイシングソーなどの切断手段を用いることによってウェハーから切り離し、図１〜図３に示すような個片化されたモジュール１を形成する。

このようなモジュールの製造方法によれば、蓋部材５に予めに設けられていた第２凹部５２の第２の壁部５２ａの一部によって突起部５３を設けることができる。即ち、簡便な工程で突起部５３を設けることができ、工数アップを抑制することができる。また、ハーフダイシング加工によって、容易に突起部５３を設けることができる。

＜第２実施形態＞
図５を用いて本発明に係るモジュールの第２実施形態について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るモジュールの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。なお、本第２実施形態の説明では、前述した第１実施形態と同様な構成については同符号を付し説明を省略する。なお、図５（ａ）は、モジュールを構成するモールド部材を省略した状態を示している。

図５に示すモジュール８０は、ベース基板８１と、ベース基板８１に接続された第１基材としての絶縁基板２と、この絶縁基板２に接合、支持された第１機能素子としての素子片３と、素子片３を覆うように設けられた第２基材としての蓋部材５とを有する。さらに、モジュール８０は、蓋部材５の上面５ｂに樹脂接着剤８３（ダイアタッチ剤と呼ばれることもある）で接続された第２機能素子としての半導体素子８２と、蓋部材５から延設された突起部５３とを有する。そして、モジュール８０は、ベース基板８１の上面８１ａ、絶縁基板２、蓋部材５、および半導体素子８２などを覆うように設けられたモールド部材８５を有する。

以下、モジュール８０の構成について説明するが、絶縁基板２、素子片３、蓋部材５、および半導体素子８２については前述の第１実施形態と同様な構成であるので同符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することもある。

ベース基板８１は、平面視で矩形形状の板状をなし、上面８１ａに絶縁基板２が搭載、接続されている。ベース基板８１の構成材料としては、電気的絶縁性が確保されていれば特に限定されないが、セラミック基板、エポキシ樹脂基板などが好ましい。本実施形態では、セラミック基板を用いた例で説明する。

ベース基板８１の上面８１ａには、絶縁基板２が、例えばエポキシ系の樹脂接着剤８４などを用いて接続、固定されている。また、ベース基板８１の上面８１ａの内で、絶縁基板２が搭載されない部分には複数の接続端子８８、本例では１０個の接続端子８８が設けられ、上面８１ａと反対側の面である下面８１ｂには外部接続端子８９が設けられている。接続端子８８は、ベース基板８１の上面８１ａに形成された図示しない配線パターンまたはスルーホールなどの層内配線により、対応する外部接続端子８９などにそれぞれ接続されている。これらの接続端子８８、外部接続端子８９、およびそれらを接続する配線パターンは、一般に、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属配線材料をセラミックス絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成される。なお、同図では、絶縁基板２が樹脂接着剤８４によって直接ベース基板８１に接続されている例で説明したが、絶縁基板２と対向するベース基板８１の上面８１ａに接続端子８８と同様に設けられた接続パッド（図示せず）が設けられている構成でもよい。

絶縁基板２には、この絶縁基板２に接合、支持された素子片３と、素子片３を覆うように設けられた第２基材としての蓋部材５と、蓋部材５の上面５ｂに樹脂接着剤８３で接続された半導体素子８２が配設されている。半導体素子８２は、絶縁基板２に設けられている電極４６側に位置する蓋部材５の端部から電極４６側に張り出すように蓋部材５の頂面５ｂ（上面）に接続されている。

上述のように、半導体素子８２を蓋部材５の端部から電極４６側に張り出すように接続することにより、蓋部材５と後述する突起部５３との平面視での間隔が小さくなるとともに、蓋部材５と電極４６との平面視での間隔が小さくなる。これにより、突起部５３を金属配線８７が跨ぎ易くなり、金属配線８７の突起部５３への接触を防ぐことができるとともに、蓋部材５と電極４６との配線を短くすることができ、配線形状を形成し易くなる。

また、前述の第１実施形態と同様に、絶縁基板２に設けられている電極４６側に位置する蓋部材５の端部には、蓋部材５から延在された突起部５３が設けられている。突起部５３は、蓋部材５の第１面（下面）側にあって、蓋部材５の電極４６側に位置する端部から、第１面（下面）を含んだ薄肉状に延在された平設部の一端から延在されている。突起部５３は、平設部の一端から蓋部材５の頂面５ｂ（上面）側である上方に向かって突き出し、蓋部材５の厚みの内に端面を有して設けられている。突起部５３は、絶縁基板２の主面としての上面２ａから離れるにつれて、換言すれば上記平設部から離れるにつれて蓋部材５の側面との間隔が広くなるように傾斜した壁状に設けられている。換言すれば、正断面方向から見た突起部５３と蓋部材５とにより、蓋部材５から延設された平設部を底面とし、上方に広がるように開放したＶ形状の窪みを形成している。

そして、半導体素子８２の接続パッド（図示せず）と、絶縁基板２の上面２ａに設けられた電極４６とが、接続部材としての金属配線（ボンディングワイヤー）８７で接続され、半導体素子８２の接続パッド（図示せず）と、ベース基板８１の上面８１ａに設けられた接続端子８８とが、接続部材としての金属配線８６で接続されている。なお、図示では、８本の金属配線８７と１０本の金属配線８６を例示しているが、金属配線の本数は限定されず、何本であってもよい。また、接続部材を金属配線８６、８７に代えて、例えば金バンプなどを用いた直接接合によって電気的接続を行ってもよい。

ベース基板８１の上面８１ａ、該ベース基板８１の上面８１ａに接続された絶縁基板２、蓋部材５、半導体素子８２、金属配線８７、および金属配線８６は、絶縁性樹脂などによる被覆部材としてのモールド部材８５によって覆われている。モールド部材８５は、例えばトランスファーモールド法を用いた熱硬化性樹脂（エポキシ系樹脂など）によって形成される。なお、本例のモールド部材８５は、ベース基板８１の外周に沿ったが外周面を有する構成としているが、必ずしもベース基板の外周に沿っていなくてもよく、被覆が必要な部材、部分が覆われることができればその形状は問わない。また、モールド部材８５の上面もフラット（平面形状）でなく、凹凸がある形状であってもよい。

上述の第２実施形態に係るモジュール８０によれば、ベース基板８１と、ベース基板８１に接続され、素子片３が内部空間に収納されて接合された絶縁基板２および蓋部材５と、蓋部材５の上面５ｂに接続された半導体素子８２とが、モールド部材８５によって覆われている。したがって、平面的な面積を広げることなく、一つのパッケージで動作可能、且つ強固なモジュールとすることが可能となる。

加えて、第２実施形態に係るモジュール８０によれば、第１実施形態と同様に、電極４６側に位置する蓋部材５の端部に、蓋部材５から延在された突起部５３が設けられている。このような突起部５３を設けることにより、蓋部材５の頂面５ｂから側面側に樹脂接着剤８３が流出しても、突起部５３で堰き止められる。これにより、流出した樹脂接着剤８３が絶縁基板２に設けられた電極４６まで到達せず、流出した樹脂接着剤８３による電極４６の汚染を抑制することができ、金属配線８７との接続性の劣化などを抑制することができる。また、突起部５３は、蓋部材５から延在された同部材で形成されているため、新たな工程を要せずに突起部５３を設けることができる。

なお、前述のモジュール８０では、ベース基板８１上に一つの素子片３を有するモジュールを搭載した例で説明したがこれに限らず、ベース基板８１上に複数のモジュールを搭載した構成のモジュールとしてのセンサーなどにも適用可能である。

［電子機器］
次いで、本発明の一実施形態に係るモジュール１を適用した電子機器について、図６〜図８に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、角速度を検出する素子片３を備えたモジュール１を適用した例を示している。

図６は、本発明の一実施形態に係るモジュール１を備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、角速度を検出する機能を備えたモジュール１が内蔵されている。

図７は、本発明の一実施形態に係るモジュール１を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、角速度センサー等として機能するモジュール１が内蔵されている。

図８は、本発明の一実施形態に係るモジュール１を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、角速度センサー等として機能するモジュール１が内蔵されている。

なお、本発明の一実施形態に係るモジュール１は、図６のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図７の携帯電話機、図８のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。

［移動体］
図９は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１０６には本発明に係るモジュール１が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車１０６にはモジュール１を内蔵してタイヤ１０９などを制御する電子制御ユニット１０８が車体１０７に搭載されている。また、モジュール１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

１…モジュール、２…第１基材としての絶縁基板、２ａ…主面としての上面（一方の面）、３…素子片、４…導体パターン、５…第２基材としての蓋部材、５ａ…蓋部材の第１面、５ｂ…蓋部材の頂面、２１…空洞部、２２、２３、２４…窪み部、３１、３２…固定部、３３…可動部、３４、３５…連結部、３６、３７…可動電極部、３８、３９…固定電極部、４１、４２、４３…配線、４４、４５、４６…電極、５１…第１凹部、５１ａ…第１の壁部、５２…第２凹部、５２ａ…第２の壁部、５３…突起部、８０…モジュール、８１…ベース基板、８１ａ…ベース基板の上面、８１ｂ…ベース基板の下面、８２…半導体素子、８３…樹脂接着剤（ダイアタッチ剤）、８３ａ…流出樹脂接着剤、８５…モールド部材、８７…ボンディングワイヤー、８８…接続端子、８９…外部接続端子、９０…ボンディングパッド、１０６…移動体としての自動車、３４１、３４２…梁、３５１、３５２…梁、３６１〜３６５…可動電極指、３７１〜３７５…可動電極指、３８１〜３８８…固定電極指、３９１〜３９８…固定電極指、４７１、４７２、４８１、４８２…突起、１１００…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…電子機器としてのデジタルスチールカメラ。

［適用例５］上記適用例に記載のモジュールにおいて、前記第１基材の前記主面には溝が設けられ、前記第１機能素子と前記電極とは、前記溝内に設けられた配線により電気的に接続され、前記突起部と前記第２基材との間の空隙に設けられた封止部材により前記溝が埋められていることが好ましい。

また、図示しないが、配線４１〜４３上には、絶縁膜が設けられている。なお、突起４７１、４７２、４８１、４８２上には、絶縁膜を形成せず、突起の表面が露出している。この絶縁膜は、導体パターン４と素子片３との不本意な電気的接続（短絡）を防止する機能を有する。これにより、配線４１、４２と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、各第１固定電極指３８２、３８４、３８６、３８８、３９２、３９４、３９６、３９８と配線４１との電気的接続および各第２固定電極指３８１、３８３、３８５、３８５、３８７、３９１、３９３、３９５、３９７と配線４２との電気的接続を行うことができる。また、配線４３と他の部位との不本意な電気的接続（短絡）をより確実に防止しつつ、固定部３１と配線４３との電気的接続を行うことができる。

絶縁膜は、突起４７１、４７２、４８１、４８２および電極４４〜４６の形成領域を除いて、絶縁基板２の上面２ａの略全域に亘って形成されている。なお、絶縁膜の形成領域は、配線４１〜４３を覆うことができれば、これに限定されず、例えば、絶縁基板２の上面２ａの素子片３との接合部位や蓋部材５との接合部位を除くような形状をなしていてもよい。

蓋部材５の第１面５ａ（下面）と表裏の関係をなす頂面５ｂには、後述する第２機能素子としての半導体素子８２が載置、接続されている。半導体素子８２は、例えば樹脂を基材とした接着剤（接合材）である樹脂接着剤８３（ダイアタッチ剤と呼ばれることもある）によって接合されている。なお、半導体素子８２は、絶縁基板２に設けられている電極４４、４５、４６側に位置する蓋部材５の端部から電極４４、４５、４６側に張り出すように蓋部材５の頂面５ｂに接続されている。半導体素子８２の上面には電気的接続用のボンディングパッド９０が設けられており、このボンディングパッド９０と電極４４、４５、４６とが配線としての金属配線（ボンディングワイヤー）８７によって電気的に接続されている。

（第２機能素子としての半導体素子）
次に、第２機能素子としての半導体素子８２について説明する。第２機能素子としての半導体素子８２は、例えば集積回路素子（ＩＣ）であり、モジュール１を駆動する機能を有する。半導体素子８２の上面には、電気的接続用のボンディングパッド９０が設けられており、例えば、接続部材としてワイヤーボンディング法などを用いた金属配線（ボンディングワイヤー）８７により、絶縁基板２の上面２ａに設けられている電極４４、４５、４６などと接続されている。そして、電極４４、４５、４６などを介して第１機能素子としての素子片３の各部位に接続される。この半導体素子８２に角速度検出回路や加速度検出回路を形成することによりモジュール１をジャイロセンサーや加速度センサーとして構成することができる。なお、接続部材を金属配線８７に代えて、例えば金バンプなどを用いた直接接合によって電気的接続を行ってもよい。

Claims (9)

1. 第１基材と、
   前記第１基材との間に内部空間を有し、前記第１基材の主面に接合されている第２基材と、
   前記内部空間に収納されている第１機能素子と、
   前記第２基材の頂面に接合材によって接続されている第２機能素子と、
   前記第１機能素子と電気的に接続され、前記第１基材における前記第２基材との接続領域外の前記主面に設けられている電極と、を備え
   平面視で前記電極と前記第２基材との間の前記主面に前記第２基材と同部材で設けられている突起部を備えていることを特徴とするモジュール。
2. 前記突起部と前記第２基材との間隔は、前記主面側よりも前記突起部の先端側の方が大きいこと特徴とする請求項１に記載のモジュール。
3. 前記第２基材は、前記突起部が設けられている側の側面が斜面になっていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
4. 前記第２機能素子は、前記第２基材の前記頂面から前記電極側に張り出して接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のモジュール。
5. 前記第１基板の前記主面には溝が設けられ、
   前記第１機能素子と前記電極とは、前記溝内に設けられた配線により電気的に接続され、
   前記突起部と前記第２基材との間の空隙に設けられた封止部材により前記溝が埋められていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のモジュール。
6. 第１の壁部を有する第１凹部と第２の壁部を有する第２凹部とを第１面に備えている第２基材、および空洞部を前記第２基材との主面に備えている第１基材とを用意する工程と、
   前記第１凹部と前記空洞部とが対向するように前記第２基材と前記第１基材とを接合する工程と、
   前記第２の壁部の一部が残るように、前記第２凹部および前記第２の壁部が形成された領域の前記第２基材を除去する工程と、
   を含むことを特徴とするモジュールの製造方法。
7. 前記第２基材を除去する工程では、ハーフダイシング加工を用いることを特徴とする請求項６に記載のモジュールの製造方法。
8. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のモジュールを備えていることを特徴とする電子機器。
9. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のモジュールを備えていることを特徴とする移動体。

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