JP2015002314A - 電子デバイス、電子機器、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】機能素子に接続されている基板の応力が、素子部に伝導することによる素子部の誤測定や測定値のばらつきを抑制する。
【解決手段】電子デバイスとしてのセンサー８０は、ベース基板８１と、ベース基板８１上に接続されている中継基板８２と、中継基板８２上に、接合材としての樹脂接着剤８４を介して接続されている機能素子としてのセンサーデバイス１と、を含み、平面視で中継基板８２の外形は、センサーデバイス１の外形の内側に収まっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能素子が収納された電子デバイス、それを備えた電子機器および移動体に関する。

従来、小型、高精度が要求されるセンサー（電子デバイス）として、例えば、圧力、加速度、あるいは角速度の測定が可能なセンサー素子（素子部）がパッケージに収納されたセンサーデバイス（機能素子）を、実装部材としての基板上に導電性接着剤などの接着部材によって接続された構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１０７０１７号公報

しかしながら、前述の構成によるセンサー（電子デバイス）では、センサー素子（素子部）がパッケージに収納されたセンサーデバイス（機能素子）を基板上に直接接続しているため、使用環境の温度変化、あるいは外部からの圧力印加などによって生じる基板の変形などによる応力変化を、センサーデバイスが直接受けてしまうことになる。このように、基板の応力変化をセンサーデバイスが受けると、センサーデバイスに収納されているセンサー素子に応力が伝わり、この応力変化にセンサー素子が反応し、センサー素子の誤測定や測定値のばらつき（精度低下）などの不具合となって表れる虞があった。

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］本適用例に係る電子デバイスは、ベース基板と、前記ベース基板上に接続されている中継基板と、前記中継基板上に、接合材を介して接続されている機能素子と、を含み、平面視で、前記中継基板の外形は、前記機能素子の外形の内側に収まっていることを特徴とする。

本適用例の電子デバイスによれば、機能素子が、中継基板を介してベース基板に接続されている。中継基板の外形は、機能素子の外形の内側に収まっている。換言すれば、機能素子の外形は、中継基板の外形の外側に張り出している。このように、中継基板の外形が機能素子の外形より小さくなっていることから、機能素子がベース基板に接続される接続面積、換言すれば、ベース基板の応力変化を伝導する伝導面積を小さくすることができる。また、ベース基板の応力は、ベース基板の外側ほど大きくなるが、内側に配置された中継基板での接続となるため、応力の小さな領域での機能素子の接続を行うことができる。さらに、機能素子の外形は、中継基板の外形の外側に張り出しており、機能素子の外周端は自由端となっている。このように、機能素子が自由端を有しているため、伝導された応力はこの自由端で解放することができる。これらにより、ベース基板に生じた応力変化の機能素子への伝導を緩和することが可能となり、応力による機能素子の特性変化を抑制することができ、機能素子の測定精度を向上させることが可能となる。

［適用例２］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記機能素子は、第１基材と、前記第１基材との間に内部空間を構成し、前記第１基材と接続されている第２基材と、前記内部空間に収納されている素子部と、を含み、平面視で、前記素子部は、前記中継基板の外形の内側に収まっていることを特徴とする。

本適用例によれば、素子部が中継基板の外形の内側に収まっていることから、応力変化の大きなベース基板の外側をはずした領域に素子部を配置できる。これにより、ベース基板に生じる応力変化の影響を素子部が受けにくくなり、素子部の測定精度を向上させることが可能となる。

［適用例３］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記素子部は、物理量を検出する検出部であり、物理量センサーとして機能させることを特徴とする。

本適用例によれば、ベース基板に生じる応力変化の影響を素子部としての物理量を検出する検出部が受けにくくなり、物理量を検出する検出部の測定精度を向上させた物理量センサーを得ることが可能となる。

［適用例４］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記接合材は、バンプであることを特徴とする。

本適用例によれば、機能素子と中継基板との接合がバンプによって行われているため、機能素子と中継基板との接合面積を小さくすることができる。また、バンプの柔軟性によっても応力解放が可能であり、接合面積の縮小と併せてベース基板に生じる応力変化が素子部に伝導することを抑制することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記接合材は、低弾性樹脂であることを特徴とする。

本適用例によれば、機能素子と中継基板との接合が低弾性樹脂によって行われているため、低弾性樹脂によって応力の吸収、解放がなされる。これにより、ベース基板に生じる応力変化が素子部に伝導することを抑制することが可能となる。

［適用例６］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記中継基板のヤング率は、前記第１基材のヤング率より高いことを特徴とする。

本適用例によれば、中継基板よりヤング率の低い第１基材の弾性によって応力解放を促進させ、ベース基板からの応力が素子部に伝導することを抑制することが可能となる。

［適用例７］上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記中継基板は、前記機能素子に電気的に接続されている集積回路であることを特徴とする。

中継基板に集積回路を用いているので、中継基板を新たに設ける必要が無く、コスト低減を図ることが可能となる。

［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、ベース基板に生じた応力変化の機能素子への伝導を緩和し、応力による機能素子の特性変化を抑制することによって測定精度を向上させた電子デバイスを備えているため、特性の安定した電子機器を提供することができる。

［適用例９］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、ベース基板に生じた応力変化の機能素子への伝導を緩和し、応力による機能素子の特性変化を抑制することによって測定精度を向上させた電子デバイスを備えているため、特性の安定した移動体を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。 センサーに用いられる機能素子としてのセンサーデバイスの概略を示す斜視図。 図２に示すセンサーデバイスの概略を示す平面図。 図３に示すセンサーデバイスのＢ−Ｂ線断面図。 本発明の第２実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。 本発明の第３実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーの概略を示し、（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４を用い、本発明の第１実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーについて説明する。図１は、第１実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーの概略を示し、（ａ）はモールドパッケージを省略した平面図であり、（ｂ）は正断面図である。図２は、センサーに用いられる機能素子としてのセンサーデバイスの概略を示す斜視図である。図３は、図２に示すセンサーデバイス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４は、図３に示すセンサーデバイスのＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２〜４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、機能素子としてのセンサーデバイスに用いられている素子部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。

（センサーの構成）
先ず、図１（ａ）、図１（ｂ）を用いて第１実施形態における電子デバイスとしてのセンサーの構成について説明する。図１に示す電子デバイスとしてのセンサー８０は、ベース基板８１と、ベース基板８１の面８１ａ上に設けられた中継基板８２と、中継基板８２上に載置された機能素子としてのセンサーデバイス１と、センサーデバイス１などを覆うモールド部材８５とを含んでいる。

センサーデバイス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、支持された素子部としての素子片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。なお、センサーデバイス１については、後述にて詳細を説明する。

ベース基板８１は、一面（上面）８１ａと一面（上面）８１ａと表裏関係にある下面８１ｂを有する矩形形状の板材である。エポキシ系樹脂基板を用いたベース基板８１では、図示はしないがベース基板８１の一面（上面）８１ａに、配線パターンが設けられており、その一部にセンサーデバイス１などとの電気的接続を図るためのパッド電極８６、８７が設けられている。配線パターン、およびパッド電極８６、８７は、例えば銅（Ｃｕ）などの導電体層がフォトリソグラフィー法を用いたエッチング加工などによってパターン化された配線層である。また、セラミック基板を用いたベース基板８１では、図示はしないが前述のエポキシ系樹脂基板と同様にベース基板８１の一面（上面）８１ａに、配線パターンが設けられており、その一部にセンサーデバイス１などとの電気的接続を図るためのパッド電極８６、８７が設けられている。セラミック基板の場合の配線パターン、およびパッド電極８６、８７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。

ベース基板８１の下面８１ｂには、外部接続端子８９が設けられている。外部接続端子８９は、図示しない接続配線により、配線パターン、パッド電極８６、８７と電気的に接続されており、センサー８０の実装用端子としての機能を有している。

なお、ベース基板８１の形状は矩形形状に限定されるものではない。また、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。

中継基板８２は、ベース基板８１の一面（上面）８１ａ上に、樹脂接着剤８３によって接続されている。中継基板８２は、熱変化、あるいは外部からの圧力印加などによって生じるベース基板８１の応力変化のセンサーデバイス１への伝導を抑制する機能を有している。中継基板８２は、平面視でベース基板８１より小さく、且つセンサーデバイス１の外形より小さな外形の略矩形形状であり、ベース基板８１側に第３面８２ｂ、センサーデバイス１側に第２面８２ａを有している。即ち、中継基板８２の第３面８２ｂ（中継基板８２の外形）は、ベース基板８１の外形の内側に収まり、且つ中継基板８２の第２面８２ａ（中継基板８２の外形）は、センサーデバイス１の裏面（第１面）２ａ、換言すればセンサーデバイス１の外形の内側に収まる大きさに設けられている。なお、本例では、中継基板８２の外形形状を略矩形形状として説明したが、矩形形状に限られるものではなく、他の外形形状であってもよい。

中継基板８２は、ガラス入りエポキシ樹脂板、セラミック板、ガラス板、あるいは半導体基板などを用いることができる。なお、中継基板８２は、ヤング率がセンサーデバイス１を構成する第１基材としての絶縁基板２のヤング率より高い部材を用いることが好ましい。このような部材を用いることにより、ベース基板８１に変形（応力）が生じても、ヤング率の高い中継基板８２は変形が抑えられ、絶縁基板２に応力が伝わりにくくできること、および中継基板８２よりヤング率低い絶縁基板２の弾性によって応力解放を促進させることができる。これにより、ベース基板８１の応力が、センサーデバイスに伝導することを抑制することが可能となる。

樹脂接着剤８３は、例えばエポキシ系接着剤が用いられている。中継基板８２は、その第３面８２ｂがベース基板８１の一面（上面）８１ａに対向して接続されている。センサーデバイス１の載置方向から見た平面視で、中継基板８２、センサーデバイス１、およびベース基板８１の外形形状は、それぞれ略矩形状をなしている。

ここで、中継基板８２の第３面８２ｂは、ベース基板８１の一面（上面）８１ａの内に収まって接続されている。即ち、ベース基板８１の一面（上面）８１ａが中継基板８２より、その外周側に張り出している。

また、後述するセンサーデバイス１は、中継基板８２の第３面８２ｂと表裏関係となる第２面８２ａに配置され、接合材としての樹脂接着剤８４によって接続されている。センサーデバイス１は、その第１面としての裏面２ａが中継基板８２の第２面８２ａに対向して接続されている。中継基板８２の第２面８２ａ、換言すれば中継基板８２の外形は、センサーデバイス１の裏面（第１面）２ａの内側、換言すれば中継基板８２の外形の内側に収まって接続されている、即ち、センサーデバイス１は、その裏面（第１面）２ａが中継基板８２の外形の外側に張り出して、中継基板８２に樹脂接着剤８４によって接続されている。

ここで、樹脂接着剤８４は、低弾性樹脂であることが好ましい。低弾性樹脂としては、シリコーン系樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ形樹脂などを主剤とする樹脂接着剤を例示することができる。なお、本実施形態では、シリコーン系樹脂を主剤とする接着剤を用いている。このように、樹脂接着剤８４を低弾性樹脂とすることにより、低弾性樹脂によって応力の吸収、解放がなされ、ベース基板８１に生じる大きな応力変化がセンサーデバイス１（素子片３）に伝導することを抑制することが可能となる。

上述のように、ベース基板８１とセンサーデバイス１とが、ベース基板８１およびセンサーデバイス１より平面面積の小さな中継基板８２と接続されていることにより、ベース基板８１における応力を伝える伝導面積を小さくすることができる。換言すれば、ベース基板８１の応力による変形は、ベース基板８１の外側（外周側）ほど大きくなり、ベース基板８１の内側（中心側）では変形が小さくなる。したがって、平面面積の小さな中継基板８２をベース基板８１の外形の内側に配置し、中継基板８２を介してセンサーデバイス１を接続することで、ベース基板８１の変形の小さな、即ち応力の小さな領域でのセンサーデバイス１の接続を行うことができる。さらに、センサーデバイス１の第１面としての裏面２ａは、中継基板８２の第２面８２ａの外形の外側に張り出しており、センサーデバイス１の外周端は自由端となっている。このように、センサーデバイス１が自由端を有しているため、伝導された応力はこの自由端で解放することができる。これらにより、ベース基板８１に生じた応力変化のセンサーデバイス１への伝導を緩和することが可能となり、応力によるセンサーデバイス１の特性変化を抑制することができ、センサーデバイス１の測定精度を向上させることが可能となる。

モールド部材８５は、絶縁性樹脂などによる被覆部材であり、ベース基板８１の一面（上面）８１ａ、中継基板８２を介してベース基板８１の一面（上面）８１ａに接続されたセンサーデバイス１などを覆っている。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の外周に沿った外周面を有する構成としているが、必ずしもベース基板８１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。

（センサーデバイス）
次に、機能素子としてのセンサーデバイスの構成について図２〜図４を用いて説明する。図２に示す機能素子としてのセンサーデバイス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、支持されたセンサー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。以下、センサーデバイス１を構成する各部を順次詳細に説明する。

（絶縁基板）
先ず、図３および図４を用いて絶縁基板２について説明する。絶縁基板２は、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、その上面（一方の面）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（図示Ｚ軸方向）に貫通する開口部であってもよい。また、本実施形態では、空洞部２１の平面視形状は、矩形形状（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の上面には、前述した空洞部２１の外側に、その外周に沿って、上面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、センサーデバイス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ことが好ましく、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。

また、絶縁基板２の外形形状が略矩形形状を例示して説明したが、矩形形状に限るものではなく、他の形状であってもよい。

（素子片）
次に、図３および図４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３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、センサーデバイス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と、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、センサーデバイス１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、センサーデバイス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、センサーデバイス１の耐衝撃性を優れたものとしつつ、センサーデバイス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、センサーデバイス１の高感度化を図ることができるとともに、センサーデバイス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センサーデバイス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、センサーデバイス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、センサーデバイス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センサーデバイス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、かつ、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（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、かつ、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センサーデバイス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、センサーデバイス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、センサーデバイス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、かつ、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。

（蓋部材）
次に、図２および図４を用いて蓋部材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。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下面に内部空間の一部として凹部５１が設けられている。この凹部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の下面の凹部５１よりも外側の部分は、前述した絶縁基板２の上面に接合されている。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。

上述のセンサーデバイス１は、ベース基板８１の一面（上面）８１ａ上に樹脂接着剤８３によって接続された中継基板８２に、樹脂接着剤８４によって接続されている。そして、絶縁基板２に設けられている電極４４、４５、４６と、ベース基板８１に設けられているパッド電極８６とが、金属配線（ボンディングワイヤー）８８によって電気的に接続されている。なお、本形態では３つの金属配線８８の例で説明したが、配線数はこれに限らない。

（効果）
このような構成の第１実施形態の電子デバイスとしてのセンサー８０は、以下の効果を有している。センサー８０は、ベース基板８１と機能素子としてのセンサーデバイス１とが、ベース基板８１およびセンサーデバイス１より平面面積の小さな中継基板８２と接続されていることにより、ベース基板８１における応力を伝える伝導面積を小さくすることができる。平面面積の小さな中継基板８２をベース基板８１の外形の内側に配置し、中継基板８２を介してセンサーデバイス１を接続することで、ベース基板８１の変形の小さな、即ち応力の小さな領域でのセンサーデバイス１の接続を行うことができる。さらに、センサーデバイス１の第１面としての裏面２ａは、中継基板８２の第２面８２ａの外形の外側に張り出しており、センサーデバイス１の外周端は自由端となっている。このように、センサーデバイス１が自由端を有しているため、伝導された応力はこの自由端で解放することができる。これらにより、ベース基板８１に生じた応力変化のセンサーデバイス１への伝導を緩和することが可能となり、応力によるセンサーデバイス１の特性変化を抑制することができ、センサーデバイス１の測定精度を向上させることが可能となる。

また、中継基板８２とセンサーデバイス１との接続が低弾性樹脂の樹脂接着剤８４によって行われているため、低弾性樹脂である樹脂接着剤８４によって応力の吸収、解放がなされ、ベース基板８１に生じる大きな応力変化がセンサーデバイス１（素子部としての素子片３）に伝導することを抑制することが可能となる。

また、中継基板８２には、ヤング率がセンサーデバイス１を構成する第１基材としての絶縁基板２のヤング率より高い部材を用いる。これにより、中継基板８２よりヤング率の低い絶縁基板２の弾性によってベース基板８１から中継基板８２を介して伝導する応力の解放を促進させることができる。

これらにより、第１実施形態のセンサー８０は、ベース基板８１から中継基板８２を介してセンサーデバイス１（素子片３）に伝導する応力を減少させることができる。これにより、ベース基板８１に生じる大きな応力変化の影響を素子部としての素子片３が受け難くなり、素子片３の測定精度、即ちセンサー８０の測定精度を向上、維持させることが可能となる。

＜第２実施形態＞
図５を用い、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーについて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーの概略を示し、（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、センサー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に示す第２実施形態の電子デバイスとしてのセンサー８０ａは、前述の第１実施形態の構成と比し、中継基板８２と機能素子としてのセンサーデバイス１との接続方法が異なる。センサー８０ａは、ベース基板８１と、ベース基板８１の一面（上面）８１ａ上に設けられた中継基板８２と、中継基板８２上に載置されたセンサーデバイス１と、センサーデバイス１などを覆うモールド部材８５とを含んでいる。なお、センサーデバイス１、ベース基板８１、中継基板８２、モールド部材８５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説明を省略する。

センサーデバイス１は、絶縁基板２と、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蓋部材５とを有する。なお、センサーデバイス１の詳細構成については、前述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。

中継基板８２は、第１実施形態と同様に、ベース基板８１の一面（上面）８１ａ上に、接合材としての樹脂接着剤８３によって接続されている。中継基板８２の形態は、第１実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。中継基板８２の第３面８２ｂ（中継基板８２の外形）は、ベース基板８１の一面（上面）８１ａの外形の内側に収まって接続されている。即ち、ベース基板８１の一面（上面）８１ａが中継基板８２の外形より外側に張り出している。

センサーデバイス１は、中継基板８２の第２面８２ａ側に設けられているバンプ９１によって、センサーデバイス１の第１面である裏面２ａ（絶縁基板２の一面）が接続され、中継基板８２上に固定されている。なお、バンプ９１は、例えば金（Ａｕ）、はんだ、銅（Ｃｕ）などの金属バンプ、あるいは樹脂をコアとし、その表面に金属層を設けた所謂樹脂コアバンプなどで形成することができる。第１実施形態と同様に、センサーデバイス１は、その第１面としての裏面２ａが中継基板８２の第２面８２ａに対向して接続されている。中継基板８２の第２面８２ａ（中継基板８２の外形）は、センサーデバイス１の裏面（第１面）２ａの外形の内側に収まって接続されている、即ち、センサーデバイス１の裏面（第１面）２ａが、中継基板８２の外形より外側に張り出すように接続されている。

このような第２実施形態のセンサー８０ａは、前述の第１実施形態のセンサー８０の効果に加えて以下の効果を有している。第２実施形態のセンサー８０ａにおいて、センサーデバイス１は、中継基板８２の第２面８２ａ側に設けられているバンプ９１によって、センサーデバイス１の第１面である裏面２ａ（絶縁基板２の一面）が接続され、中継基板８２上に固定されている。このように、センサーデバイス１がバンプ９１を用いて中継基板８２に接続されることにより、センサーデバイス１と中継基板８２との接合面積を小さくすることができる。また、バンプ９１の柔軟性によっても応力解放が可能であり、接合面積の減少と併せてベース基板８１に生じる応力変化が素子片３に伝導することを抑制することが可能となる。これにより、ベース基板８１に生じる応力変化の影響を素子片３が受け難くなり、素子片３の測定精度、即ちセンサー８０ａの測定精度を向上、維持させることが可能となる。

＜第３実施形態＞
図６を用い、本発明の第３実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーについて説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイスとしてのセンサーの概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。なお、本第３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６（ａ）は、センサー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６に示す第３実施形態の電子デバイスとしてのセンサー８０ｂは、前述の第１実施形態の構成と比し、中継基板として半導体素子９２を用いているところが異なる。センサー８０ｂは、ベース基板８１と、ベース基板８１の一面（上面）８１ａ上に設けられた中継基板としての半導体素子９２と、半導体素子９２の第２面としての裏面９２ｂ上に載置された機能素子としてのセンサーデバイス１と、センサーデバイス１などを覆うモールド部材８５とを含んでいる。なお、センサーデバイス１、ベース基板８１、モールド部材８５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説明を省略する。

センサーデバイス１は、絶縁基板２と、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蓋部材５とを有する。なお、センサーデバイス１の詳細構成については、前述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。

中継基板としての半導体素子（集積回路）９２は、第３面としての能動面９２ａ側に設けられたバンプ９３と、能動面９２ａと表裏関係の第２面としての裏面９２ｂとを有している。半導体素子９２は、センサーデバイス１の素子片３を駆動振動させ、検出された信号を処理、制御するなどの機能を有している。そして、半導体素子９２は、ベース基板８１に設けられているパッド電極８６、８７などを含む図示しない配線パターンにバンプ９３によって電気的接続をとって固定されている。バンプ９３は、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などで形成することができる。第１実施形態の中継基板８２と同様に、半導体素子９２の第３面としての能動面９２ａ（半導体素子９２の外形）は、ベース基板８１の一面（上面）８１ａの外形の内側に収まって接続されている。即ち、ベース基板８１の一面（上面）８１ａが半導体素子９２の外形より外側に張り出している。

センサーデバイス１は、半導体素子９２の裏面９２ｂに、樹脂接着剤８４によって、第１面である裏面２ａ（絶縁基板２の一面）が接続されている。第１実施形態と同様に、センサーデバイス１は、その第１面としての裏面２ａが中継基板としての半導体素子９２の裏面９２ｂに対向して接続されている。半導体素子９２の裏面９２ｂの外形は、センサーデバイス１の裏面（第１面）２ａの外形の内側に収まって接続されている、即ち、センサーデバイス１の裏面（第１面）２ａが、半導体素子９２の外形の外側に張り出すように接続されている。

そして、センサーデバイス１は、絶縁基板２に設けられている電極４４、４５、４６と、ベース基板８１に設けられているパッド電極８６とが、金属配線（ボンディングワイヤー）８８によって電気的に接続されている。なお、本実施形態では３つの金属配線８８の例で説明したが、配線数はこれに限らない。また、図示しないが、半導体素子９２と他の電気的接続が行われていてもよい。

このような第３実施形態のセンサー８０ｂは、前述の第１実施形態のセンサー８０、および第２実施形態のセンサー８０ａの効果に加えて以下の効果を有している。第３実施形態のセンサー８０ｂにおいては、中継基板として半導体素子９２を用いている。半導体素子９２は、センサーデバイス１の素子片３を駆動振動させ、検出された信号を処理、制御するなどの機能を有しているため、この半導体素子９２とセンサーデバイス１とを一つのパッケージ内に収めた、所謂１チップ化されたセンサーデバイスを提供することができる。換言すれば、センサーデバイス１の小型化に寄与することができる。

なお、前述の実施形態では、ベース基板８１上に一つのセンサーデバイス１を搭載したセンサー８０、８０ａ、８０ｂで説明したがこれに限らず、ベース基板８１上に複数のセンサーデバイス１を搭載した構成のセンサーにも適用可能である。

また、前述の実施形態では、電子デバイスとしてセンサーを例に説明したがこれに限らず、他の電子デバイスとして、例えば素子部として振動素子を用いた振動デバイス、素子部として回路素子を用いた回路装置などにも適用することが可能である。

［電子機器］
次いで、本発明の一実施形態に係るセンサー８０、８０ａ、８０ｂを適用した電子機器について、図７〜図９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を備えたセンサー８０を適用した例を示している。

図７は、本発明の一実施形態に係るセンサー８０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センサー８０が内蔵されている。

図８は、本発明の一実施形態に係るセンサー８０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センサー８０が内蔵されている。

図９は、本発明の一実施形態に係るセンサー８０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センサー８０が内蔵されている。

なお、本発明の一実施形態に係るセンサー８０は、図７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８の携帯電話機、図９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１０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５０６には本発明に係るセンサー８０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５０６には、センサー８０を内蔵してタイヤ５０９などを制御する電子制御ユニット５０８が車体５０７に搭載されている。また、センサー８０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…機能素子としてのセンサーデバイス、２…第１基材としての絶縁基板、２ａ…絶縁基板の裏面、３…素子部としての素子片、４…導体パターン、５…第２基材としての蓋部材、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、５０…突起、５１…凹部、８０、８０ａ、８０ｂ…電子デバイスとしてのセンサー、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…中継基板、８２ａ…中継基板の第２面、８２ｂ…中継基板の第３面、８３…樹脂接着剤、８４…接合材としての樹脂接着剤、８５…モールド部材、８６、８７…パッド電極、８８…金属配線（ボンディングワイヤー）、８９…外部接続端子、９１…バンプ、９２…中継基板としての半導体素子、９２ａ…第３面としての能動面、９２ｂ…第２面としての裏面、９３…バンプ、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、５０６…移動体としての自動車、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。

Claims (9)

1. ベース基板と、
   前記ベース基板上に接続されている中継基板と、
   前記中継基板上に、接合材を介して接続されている機能素子と、を含み、
   平面視で、前記中継基板の外形は、前記機能素子の外形の内側に収まっていることを特徴とする電子デバイス。
2. 前記機能素子は、
   第１基材と、
   前記第１基材との間に内部空間を構成し、前記第１基材と接続されている第２基材と、
   前記内部空間に収納されている素子部と、を含み、
   平面視で、前記素子部は、前記中継基板の外形の内側に収まっていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記素子部は、物理量を検出する検出部であり、物理量センサーとして機能させることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
4. 前記接合材は、バンプであ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電子デバイス。
5. 前記接合材は、低弾性樹脂であ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電子デバイス。
6. 前記中継基板のヤング率は、前記第１基材のヤング率より高いことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電子デバイス。
7. 前記中継基板は、前記機能素子に電気的に接続されている集積回路であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電子デバイス。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電子デバイス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７のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。

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