JP2015007559A - モジュール、モジュールの製造方法、電子機器及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性に優れたセンサーの提供。【解決手段】加速度センサー１は、センサー素子２０と、センサー素子２０に積載されているＩＣチップ３０と、センサー素子２０及びＩＣチップ３０を保護する封止樹脂５０と、を備え、センサー素子２０は、センサー基板２１と、センサー基板２１に接続されている蓋体２３と、を備え、ＩＣチップ３０は、封止樹脂５０より弾性率が低い接合樹脂６０を介してセンサー素子２０の蓋体２３上に積載され、接合樹脂６０は、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の少なくとも一部にまで延出している。【選択図】図２

Description

本発明は、モジュール、このモジュールの製造方法、このモジュールを備えている電子機器及び移動体に関する。

従来、モジュールの一例としての、角速度や加速度などの物理量を検出する物理量センサーとして、キャビティ部を有する実装基板と、キャビティ部に重複して配置されている支持基板と、支持基板を介して実装基板に電気的に接続されている物理量センサー素子と、物理量センサー素子及び支持基板を封止する封止材と、を有し、支持基板が封止材より弾性係数の高い接合部材により実装基板に支持されている構成の物理量センサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この物理量センサーは、上記接合部材を用いることにより、支持基板（物理量センサー素子）と実装基板との接合強度を高めることができるとされている。

特開２０１２−２３７６６４号公報

特許文献１によれば、上記物理量センサーは、支持基板と実装基板とがワイヤーで接続され、このワイヤーや、物理量センサー素子及び支持基板を封止する封止材に、エポキシ系樹脂などからなる接合部材より弾性係数が低いシリコーン系樹脂が用いられている。
これにより、上記物理量センサーは、外部から衝撃が加わった際に、封止材であるシリコーン系樹脂が搖動（振動）し、シリコーン系樹脂に覆われているワイヤーに応力が生じて断線などの不具合が発生する虞がある。
この結果、上記物理量センサーは、信頼性が低下する虞がある。

本発明は、上記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］本適用例にかかるモジュールは、第１の機能素子と、前記第１の機能素子に積載されている第２の機能素子と、前記第１の機能素子及び前記第２の機能素子を保護する封止樹脂と、を備え、前記第１の機能素子は、第１基板と、前記第１基板に接続されている蓋体と、を備え、前記第２の機能素子は、前記封止樹脂より弾性率が低い接合樹脂を介して前記第１の機能素子の前記蓋体上に積載され、前記接合樹脂は、前記センサー基板と前記蓋体との接合部の少なくとも一部にまで延出していることを特徴とする。

これによれば、モジュールは、第２の機能素子が封止樹脂より弾性率が低い接合樹脂を介して第１の機能素子の蓋体に接合されている。そして、接合樹脂は、蓋体の側面に延在し、第１基板と蓋体との接合部の少なくとも一部を覆っている。
この結果、モジュールは、封止樹脂より弾性率が低い接合樹脂によって、封止樹脂による封止時（例えば、トランスファーモールド法によるモールド時）の第１基板と蓋体との接合部への圧力を緩和できることから、接合部の損傷を回避することができる。
これにより、モジュールは、信頼性を向上させることができる。

［適用例２］上記適用例にかかるモジュールにおいて、前記第１の機能素子と前記第２の機能素子とを電気的に接続する接続部材を備え、前記第１基板の主面には、前記蓋体が接続される蓋体接続領域と、前期蓋体接続領域の外側にあり前記接続部材を接続する配線接続領域が備えられ、前記蓋体接続領域と前記配線接続領域との間に、前記接合樹脂の流出防止部が設けられていることが好ましい。

これによれば、モジュールは、蓋体接続領域と配線接続領域との間に、接合樹脂の流出防止部が設けられていることから、蓋体との接合部を覆う接合樹脂が、配線接続領域まで流出し、接続部材との接続不良などの不具合が生じることを回避できる。

［適用例３］上記適用例にかかるモジュールにおいて、前記接合樹脂は、前記第２の機能素子と前記蓋体とを接合している部分の厚さが、前記第１基板と前記蓋体との接合部を覆っている部分の厚さより薄いことが好ましい。

これによれば、モジュールは、接合樹脂の第２の機能素子と蓋体とを接合している部分の厚さが、第１基板と蓋体との接合部を覆っている部分の厚さより薄いことから、第１基板と蓋体との接合部への封止樹脂による圧力の緩和を図りつつ、例えば、接続部材としてのワイヤーの、ワイヤーボンディング時に第２の機能素子へ加わる力（超音波）の減殺（減衰）を回避し、第２の機能素子へのワイヤーボンディング性を確保することができる。

［適用例４］上記適用例にかかるモジュールにおいて、前記第２の機能素子の平面積は、前記第１の機能素子の前記蓋体の平面積より大きいことが好ましい。

これによれば、モジュールは、第２の機能素子の平面積が蓋体の平面積より大きいことから、平面視で、第２の機能素子が蓋体からはみ出すことになる。これにより、モジュールは、第２の機能素子の蓋体への接合時に接合樹脂が広がりやすくなり、接合樹脂の蓋体の側面への延在が容易となる（換言すれば、接合樹脂が蓋体の側面へ垂れやすくなる）。
この結果、モジュールは、蓋体の側面へ延在している接合樹脂によって第１基板と蓋体との接合部を確実に覆うことができる。

［適用例５］上記適用例にかかるモジュールにおいて、前記第１の機能素子は、物理量センサーであり、前記第１基板と前記蓋体を含む部材により構成される空間内に物理量検出部を備えることが好ましい。

これによれば、モジュールは、第１基板と蓋体を含む部材により構成される空間内に物理量検出部を備えた物理量センサーとして機能する。

［適用例６］上記適用例にかかるモジュールにおいて、前記第２の機能素子は、集積回路を備えた電子部品であることが好ましい。

これによれば、モジュールは、例えば、集積回路を備えた物理量センサーとして機能する。

［適用例７］本適用例にかかるモジュールの製造方法は、第１基板と、前記第１基板に接続されている蓋体と、を少なくとも備えた第１の機能素子を用意する工程と、前記第１の機能素子の前記蓋体上に接合樹脂を形成する工程と、前記接合樹脂上に第２の機能素子を載置し、前記第２の機能素子を押圧して前記蓋体の側面にまで前記接合樹脂を延在させる工程と、を含むことを特徴とする。

これによれば、モジュールの製造方法は、第２の機能素子を押圧することにより接合樹脂を押し広げ、接合樹脂を自重によって蓋体の側面に延在させることから、接合樹脂による第２の機能素子の蓋体への接合（固定）と、接合樹脂による第１基板と蓋体との接合部の被覆とを、一括して行うことができる。
この結果、モジュールの製造方法は、接合樹脂による第２の機能素子の蓋体への接合と、接合樹脂による第１基板と蓋体との接合部の被覆とを、別工程で行う場合より生産性を向上させることができる。

［適用例８］上記適用例にかかるモジュールの製造方法において、前記接合樹脂を延在させる工程は、前記第２の機能素子を押圧することにより前記接合樹脂を押し広げ、前記接合樹脂を自重によって前記蓋体の側面に延在させることが好ましい。

これによれば、モジュールの製造方法は、接合樹脂を延在させる工程が、第２の機能素子を押圧することにより接合樹脂を押し広げ、接合樹脂を自重によって蓋体の側面に延在させることから、接合樹脂を自重によって蓋体の側面へ延在させることが容易となる。
この結果、モジュールの製造方法は、接合樹脂による第１基板と蓋体との接合部の被覆を確実に行うことができる。

［適用例９］上記適用例にかかるモジュールの製造方法において、前記接合樹脂を、前記第２の機能素子で押圧前または押圧時に加熱して柔らかくする工程を含むことが好ましい。

これによれば、モジュールの製造方法は、接合樹脂を、前記第２の機能素子で押圧前または押圧時に加熱して柔らかくする工程を含むことから、接合樹脂を自重によって蓋体の側面へ延在させることが容易となる。
この結果、モジュールの製造方法は、接合樹脂による第１基板と蓋体との接合部の被覆を確実に行うことができる。

［適用例１０］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例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。

これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載のモジュールを備えていることから、上記適用例に記載の効果が反映され、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。

［適用例１１］本適用例にかかる移動体は、上記適用例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。

これによれば、本構成の移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載のモジュールを備えていることから、上記適用例に記載の効果が反映され、信頼性に優れた移動体を提供することができる。

加速度センサーの概略構成を示す模式斜視図。 図１の加速度センサーの模式平断面図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。 センサー素子の概略構成を示す模式平面図。 図３のセンサー素子の概略構成を示す模式斜視図。 図３のＢ−Ｂ線での模式断面図。 図３のＣ部の模式拡大図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線での模式断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線での模式断面図。 図３のＤ部の模式拡大図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は、（ａ）のＧ−Ｇ線での模式断面図。 図３のＨ−Ｈ線での模式拡大断面図。 加速度センサーの主要な製造工程を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、加速度センサーの主要な製造工程を説明する模式断面図。 （ｅ）〜（ｈ）は、加速度センサーの主要な製造工程を説明する模式断面図。 モジュールを備えている電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す模式斜視図。 モジュールを備えている電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す模式斜視図。 モジュールを備えている電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式斜視図。 モジュールを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

（加速度センサー）
最初に、モジュールの一例としての加速度センサー（物理量センサー）について説明する。
図１は、加速度センサーの概略構成を示す模式斜視図である。図２は、図１の加速度センサーの模式平断面図であり、図２（ａ）は模式平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、一部の構成要素を省略してある。また、以降の図を含め各図において、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸であり、矢印の方向が＋（プラス）方向である。

図１、図２に示すように、加速度センサー１は、実装基板１０と、実装基板１０に載置されている第１の機能素子としてのセンサー素子２０と、センサー素子２０に積載されている第２の機能素子としてのＩＣチップ３０と、センサー素子２０及び実装基板１０の少なくとも一方（ここでは両方）とＩＣチップ３０とを接続する接続部材としてのワイヤー４０と、実装基板１０に載置され、センサー素子２０、ＩＣチップ３０、ワイヤー４０を覆う封止樹脂５０と、を備えている。

実装基板１０は、矩形平板状であり、ガラスエポキシ樹脂基板、アルミナ基板、セラミック基板などが用いられている。なお、ガラスエポキシ樹脂基板を用いる場合には、耐熱温度が他のグレードよりも高いＦＲ−５相当品を選択することが、ワイヤー４０のワイヤーボンディング性の観点から好ましい。
実装基板１０の一方の主面１１（Ｚ軸と直交する面の一方）の＋Ｘ側の端部には、ＩＣチップ３０と電気的に接続される複数の接続電極１２が設けられ、一方の主面１１の反対側の他方の主面１３（Ｚ軸と直交する面の他方）には、電子機器などの外部部材と電気的に接続される複数の外部電極１４が設けられている。なお、接続電極１２と外部電極１４とは、図示しない配線により電気的に接続されている。
実装基板１０の主面１１側の略中央部には、図示しないダイアタッチ用接着剤、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）などの接合部材によりセンサー素子２０が接合（固定）されている。

センサー素子２０は、略矩形平板状の第１基板としてのセンサー基板２１と、センサー基板２１の主面２２（Ｚ軸と直交する面の一方）側に配置されている検出部２００と、検出部２００を覆いセンサー基板２１の主面２２側に接合されている略矩形平板状の蓋体２３と、を有している。
センサー基板２１の主面２２の−（マイナス）Ｘ側の端部には、ワイヤー４０との接続部（配線接続領域）としての複数の端子電極（第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６）が設けられている。なお、センサー素子２０の詳細は後述する。

センサー素子２０の蓋体２３の上面（Ｚ軸と直交する面のうち、＋Ｚ側の面）には、封止樹脂５０より弾性率が低い接合樹脂６０を介してＩＣチップ３０が接合（固定）されている。
接合樹脂６０は、蓋体２３の上面から側面に延在し（垂れ）、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の少なくとも一部（ここでは全部）を覆っている。
ここで、図２（ｂ）に示すように、接合樹脂６０は、ＩＣチップ３０と蓋体２３とを接合している部分の厚さＴ１が、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４を覆っている部分の厚さＴ２より薄いことが好ましい。

また、センサー基板２１の主面２２側の第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６と、蓋体２３との接合部（蓋体接続領域）２４との間には、Ｙ軸に沿って堤防状に延びる流出防止部２５が設けられていることが好ましい。
なお、封止樹脂５０には、例えば、エポキシ系樹脂（弾性率の一例：数ＧＰａ）などが用いられ、接合樹脂６０には、エポキシ系樹脂より弾性率が低い、例えば、シリコーン系樹脂（弾性率の一例：数ＭＰａ〜数十ＭＰａ）などが用いられている。

ＩＣチップ３０は、集積回路を備えた電子部品であり、例えば、加速度検出回路を有し、センサー素子２０の検出部２００に生じた加速度検出信号を増幅し、所望の電気信号に変換して出力する機能を備えている。
ＩＣチップ３０の図示しない端子は、ワイヤーボンディング法を用いてＡｕ、Ａｌなどからなるワイヤー４０により、センサー素子２０の第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６及び実装基板１０の接続電極１２と電気的に接続されている。
なお、ＩＣチップ３０の平面積（Ｚ軸方向から見た投影面積）は、蓋体２３の平面積（Ｚ軸方向から見た上面の投影面積）より大きいことが好ましい。換言すれば、ＩＣチップ３０は、平面視で外形が蓋体２３の上面からはみ出すことが好ましい。

封止樹脂５０は、トランスファーモールド法などにより、実装基板１０の主面１１側に略直方体形状に成形（モールド）されている。これにより、封止樹脂５０は、実装基板１０の主面１１側と、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４が接合樹脂６０に覆われているセンサー素子２０と、接合樹脂６０を介してセンサー素子２０に接合されているＩＣチップ３０と、実装基板１０及びセンサー素子２０とＩＣチップ３０とを接続しているワイヤー４０と、を覆っている（封止している）ことになる。

ここで、センサー素子２０の構成について詳述する。
図３は、センサー素子の概略構成を示す模式平面図である。図４は、図３のセンサー素子の概略構成を示す模式斜視図である。図５は、図３のＢ−Ｂ線での模式断面図である。図６は、図３のＣ部の模式拡大図であり、図６（ａ）は模式平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ線での模式断面図、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＦ−Ｆ線での模式断面図である。
図７は、図３のＤ部の模式拡大図であり、図７（ａ）は模式平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＧ−Ｇ線での模式断面図である。図８は、図３のＨ−Ｈ線での模式拡大断面図である。

図３〜図５に示すように、センサー素子２０は、センサー基板２１と、センサー基板２１の主面２２側に配置されている物理量検出部としての検出部２００と、検出部２００を覆いセンサー基板２１の主面２２側に接合されている蓋体２３と、を有している。
検出部２００は、センサー基板２１の主面２２上に積層された図示しない半導体基板から、フォトリソグラフィー及びエッチングにより形成された、可動部２６８と、複数の第１固定電極指２７８と、複数の第２固定電極指２８０と、を備えている。

複数の第１固定電極指２７８及び第２固定電極指２８０は、センサー基板２１の主面２２に接合されている。センサー基板２１の主面２２は、−（マイナス）Ｘ方向の端部が、第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６を有する端子部２２０となっており、端子部２２０以外の領域は、主面２２側に凹部２３ａを有する蓋体２３により覆われている。
また、主面２２の略中央部には、可動部２６８とセンサー基板２１との干渉を回避するために平面形状が略矩形状の凹部２２２が設けられている。これにより、可動部２６８の可動領域（変位領域）は、平面視で凹部２２２内に収まることになる。

主面２２には、凹部２２２の外周に沿って第１溝部２２４が設けられ、第１溝部２２４の外周に沿って第２溝部２２６が設けられている。また、主面２２の端子部２２０側には、第１溝部２２４を挟んで第２溝部２２６の反対側に第３溝部２２８が設けられている。
図３に示すように、第１溝部２２４、第２溝部２２６は、凹部２２２の−Ｙ側から反時計回りに凹部２２２を取り囲むように延在し、凹部２２２の−Ｘ側の端子部２２０まで設けられている。第３溝部２２８は、凹部２２２の−Ｘ側から第１溝部２２４、第２溝部２２６に沿って端子部２２０まで設けられている。

センサー基板２１の構成材料としては、ガラス、高抵抗シリコンなどの絶縁材料を用いるのが好ましい。特に、可動部２６８、第１固定電極指２７８、第２固定電極指２８０となる半導体基板が、シリコンなどの半導体材料を主材料として構成されている場合には、センサー基板２１の構成材料として、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス（例えば、パイレックス（登録商標）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、センサー素子２０は、センサー基板２１と半導体基板とを陽極接合することができる。また、センサー素子２０は、センサー基板２１にアルカリ金属イオンを含むガラスを用いることにより、センサー基板２１と半導体基板とを容易に絶縁分離することができる。

なお、センサー基板２１は、必ずしも絶縁性を有さなくてもよく、例えば低抵抗シリコンからなる導電性基板であってもよい。この場合は、センサー基板２１と半導体基板との間に絶縁膜を挟んで双方を絶縁分離することになる。
また、センサー基板２１の構成材料は、半導体基板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、センサー基板２１の構成材料と半導体基板の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。これにより、センサー素子２０は、センサー基板２１と半導体基板との間の残留応力を低減することができる。

第１溝部２２４の底面には、第１溝部２２４に沿って第１配線２３０が設けられ、第２溝部２２６の底面には、第２溝部２２６に沿って第２配線２３６が設けられ、第３溝部２２８の底面には、第３溝部２２８に沿って第３配線２４２が設けられている。
第１配線２３０は、第１固定電極指２７８と電気的に接続される配線であり、第２配線２３６は、第２固定電極指２８０と電気的に接続される配線であり、第３配線２４２は、後述する固定部２７６と電気的に接続される配線である。
なお、第１配線２３０、第２配線２３６、第３配線２４２の各端部（端子部２２０に配置される端部）は、それぞれ第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６となっている。

第１配線２３０、第２配線２３６、第３配線２４２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が、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ₃Ｏ₃、ＳｎＯ₂、Ｓｂ含有ＳｎＯ₂、Ａｌ含有ＺｎＯなどの酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、またはこれらを含む合金などが挙げられ、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。
なお、センサー素子２０は、各配線の構成材料が透明電極材料（特にＩＴＯ）であれば、センサー基板２１が透明であった場合、第１固定電極指２７８、第２固定電極指２８０の面上に存在する異物などをセンサー基板２１の主面２２側とは反対側の面から容易に視認することができ、検査を効率的に行うことができる。

可動部２６８は、アーム２７０、可動電極指２７２、可撓部２７４、固定部２７６により構成されている。このうち、アーム２７０、可動電極指２７２、可撓部２７４は、センサー基板２１の凹部２２２に対向する位置、換言すればＺ軸方向から見て凹部２２２内に収まる位置に配置されている。
図３に示すように、アーム２７０は、Ｘ軸に沿って梁状（柱状）に延在し、変位方向であるＸ軸方向の両端部に可撓部２７４が配置されている。複数の可動電極指２７２は、アーム２７０の延在方向に沿って一定の間隔で、アーム２７０の延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に櫛歯状に延設されている。

可撓部２７４は、アーム２７０の＋Ｙ側と−Ｙ側とに対になって設けられ、それぞれＹ軸方向へ折り返しながらＸ軸方向へ延在し固定部２７６に接続されている。可撓部２７４は、Ｘ軸方向から印加される外力によりＸ軸方向に撓む（変形する）ように形成されている。なお、可撓部２７４は、Ｘ軸方向以外の方向、例えば、Ｙ軸方向及びＺ軸方向から印加される外力に対しては変形しにくい構造となっている。
固定部２７６は、可撓部２７４の端部に接続されるとともにセンサー基板２１に接合されている。また固定部２７６の一方（凹部２２２の−Ｘ側に位置する方）は、センサー基板２１の第３溝部２２８を跨ぐ位置に配置されている。
上記の構成によりアーム２７０は、Ｘ軸方向から加わる加速度に対しては変位しやすく、Ｙ軸方向及びＺ軸方向から加わる加速度に対しては変位しにくい構成となっている。

第１固定電極指２７８は、センサー基板２１の第１溝部２２４及び第２溝部２２６を跨ぐ位置に配置されている。また、第１固定電極指２７８は、Ｚ軸方向から見て（平面視で）凹部２２２と一部が重なるように配置されている。
第２固定電極指２８０は、第１固定電極指２７８と平行に配置され、センサー基板２１の第１溝部２２４及び第２溝部２２６を跨ぐ位置に配置されている。また、第２固定電極指２８０は、第１固定電極指２７８と同様に、Ｚ軸方向から見て凹部２２２と一部が重なるように配置されている。第１固定電極指２７８及び第２固定電極指２８０は、櫛歯状に配置された各可動電極指２７２間に挟まれるように配置されている。

図６に示すように、第１配線２３０の、平面視で第１固定電極指２７８と重なる位置には、導電性を有する突起部２５４が形成されている。
センサー素子２０は、突起部２５４を介して第１配線２３０と第１固定電極指２７８とが電気的に接続されている。これにより、第１端子電極２３４は、第１配線２３０を介して第１固定電極指２７８と電気的に接続されていることになる。

同様に、第２配線２３６の、平面視で第２固定電極指２８０と重なる位置には、導電性を有する突起部２５６が形成されている。
センサー素子２０は、突起部２５６を介して第２配線２３６と第２固定電極指２８０とが電気的に接続されている。これにより、第２端子電極２４０は、第２配線２３６を介して第２固定電極指２８０と電気的に接続されていることになる。

図７に示すように、第３配線２４２の、平面視で凹部２２２の−Ｘ側の固定部２７６と重なる位置には、導電性を有する突起部２５８が形成されている。
センサー素子２０は、突起部２５８を介して第３配線２４２と固定部２７６とが電気的に接続されている。これにより、第３端子電極２４６は、第３配線２４２を介して固定部２７６と電気的に接続され、固定部２７６から可撓部２７４、アーム２７０を介して可動電極指２７２と電気的に接続されていることになる。

突起部２５４，２５６，２５８の構成材料は、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が、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属単体またはこれらを含む合金などの金属が好適に用いられる。
なお、突起部２５４，２５６，２５８は、例えば、センサー基板２１の各溝部の底面から突出した突起が各配線に覆われている構成としてもよい。
また、第１配線２３０、第２配線２３６、第３配線２４２の、第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６及び突起部２５４，２５６，２５８を除く領域は、他の構成要素との短絡を回避するために、例えば、ＳｉＯ₂を含む絶縁膜２６２で覆われていることが好ましい。

蓋体２３は、センサー基板２１の主面２２に、例えば、接着剤を用いた接合法、陽極接合法、直接接合法などを用いて接合（固定）されている。
蓋体２３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料などを好適に用いることができる。
図８に示すように、蓋体２３の接合に陽極接合法などを用いた場合、蓋体２３とセンサー基板２１の主面２２の第１溝部２２４、第２溝部２２６、第３溝部２２８との間には、若干の隙間が生じることから、封止材２６が各溝部を覆うように成膜されることにより、この隙間が気密に封止されている。
封止材２６には、例えば、ＳｉＯ₂、ＳｉＮなどの絶縁材料が用いられている。

図８に２点鎖線で示すように、センサー素子２０は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法などを用いた封止材２６の成膜の際に、封止材２６が第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６に付着しないように、蓋体２３の一部が第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６を覆うように延設されている。
これにより、製造工程中の蓋体２３には、Ｘ軸に沿った断面がＶ字状で、Ｙ軸に沿って伸びる溝部（長穴）が設けられていることになる。
センサー素子２０は、封止材２６の成膜後、延設されている蓋体２３の一部を、研磨、研削などの方法を用いて＋Ｚ側から部分的に除去することにより、堤防状の流出防止部２５が形成されることになる。これにより、流出防止部２５は、蓋体２３と別部材で形成する場合より生産性が向上する。なお、図８以外の図では、便宜上、封止材２６を省略してある。

蓋体２３の接合及び封止材２６の成膜により気密に封止されたセンサー素子２０の内部空間Ｓは、減圧状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。

ここで、センサー素子２０の動作について説明する。
図３に戻って、センサー素子２０は、第１固定電極指２７８と、第１固定電極指２７８に−Ｘ側から対向する可動電極指２７２との間で第１コンデンサーが形成され、第２固定電極指２８０と、第２固定電極指２８０に＋Ｘ側から対向する可動電極指２７２との間で第２コンデンサーが形成される。
この状態で、センサー素子２０に、例えば、−Ｘ方向に加速度が印加されると、アーム２７０及び可動電極指２７２が慣性により＋Ｘ方向に変位する。このとき、第１固定電極指２７８と可動電極指２７２との間隔は狭くなるので、第１コンデンサーの静電容量は増加する。また、第２固定電極指２８０と可動電極指２７２との間隔は広くなるので、第２コンデンサーの静電容量は減少する。
逆に、＋Ｘ方向に加速度が印加され、アーム２７０及び可動電極指２７２が−Ｘ方向に変位すると、第１コンデンサーの静電容量は減少し、第２コンデンサーの静電容量は増加する。

したがって、センサー素子２０は、第１端子電極２３４と第３端子電極２４６との間で検出される第１コンデンサーの静電容量の変化と、第２端子電極２４０と第３端子電極２４６との間で検出される第２コンデンサーの静電容量の変化との差分を検出することにより、センサー素子２０に印加される加速度の大きさとその方向を加速度検出信号として検出することができる。そして、センサー素子２０は、２つのコンデンサーの静電容量の変化の差分を検出するので、高い感度で加速度を検出することができる。
加速度センサー１は、上述したセンサー素子２０の加速度検出信号を、ＩＣチップ３０の加速度検出回路で増幅し、所望の電気信号に変換して出力する。

上述したように、加速度センサー１は、実装基板１０と、実装基板１０に載置されているセンサー素子２０と、センサー素子２０に積層されている機能素子としてのＩＣチップ３０と、センサー素子２０及び実装基板１０の少なくとも一方（ここでは両方）とＩＣチップ３０とを接続するワイヤー４０と、実装基板１０に載置され、センサー素子２０、ＩＣチップ３０、ワイヤー４０を覆う封止樹脂５０と、を備えている。
そして、ＩＣチップ３０は、封止樹脂５０より弾性率が低い接合樹脂６０を介してセンサー素子２０の蓋体２３に接合されている。そして、接合樹脂６０は、蓋体２３の側面に延在し、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の少なくとも一部（ここでは全部）を覆っている。

この結果、加速度センサー１は、封止樹脂５０より弾性率が低い接合樹脂６０によって、封止樹脂５０による封止時（例えば、トランスファーモールド法によるモールド時）のセンサー基板２１と蓋体２３との接合部２４への圧力を緩和できることから、接合部２４の損傷を回避することができる。
加えて、加速度センサー１は、ワイヤー４０が接合樹脂６０より弾性率が高い（換言すれば、揺動しにくい）封止樹脂５０に覆われていることによって、外部から衝撃が加わった際の封止樹脂５０の揺動（振動）に起因するワイヤー４０の断線などの不具合を低減できる。
これらにより、加速度センサー１は、信頼性を向上させることができる。

また、加速度センサー１は、センサー基板２１の蓋体２３との接合部２４と、ワイヤー４０との接続部としての第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６との間に、堤防状の流出防止部２５が設けられている。
これにより、加速度センサー１は、接合樹脂６０が蓋体２３との接合部２４から第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６まで流出し、ワイヤーボンディング時にワイヤー４０との接続不良などの不具合が生じることを回避できる。

また、加速度センサー１は、接合樹脂６０のＩＣチップ３０と蓋体２３とを接合している部分の厚さＴ１が、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４を覆っている部分の厚さＴ２より薄い。このことから、加速度センサー１は、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４への、トランスファーモールド時の封止樹脂５０による圧力の緩和を図りつつ、ワイヤーボンディング時にＩＣチップ３０へ加わる力（超音波）の減殺（減衰）を回避し、ワイヤー４０のＩＣチップ３０へのワイヤーボンディング性を確保することができる。

また、加速度センサー１は、ＩＣチップ３０の平面積が蓋体２３の平面積より大きいことから、平面視でＩＣチップ３０が蓋体２３からはみ出すことになる。これにより、加速度センサー１は、ＩＣチップ３０の蓋体２３への接合時に接合樹脂６０が広がりやすくなり、接合樹脂６０の蓋体２３の側面への延在が容易となる（換言すれば、蓋体２３の側面へ垂れやすくなる）。
この結果、加速度センサー１は、蓋体２３の側面へ延在している接合樹脂６０によってセンサー基板２１と蓋体２３との接合部２４を確実に覆うことができる。

なお、加速度センサー１は、流出防止部２５が蓋体２３と別部材で構成されていてもよく、製造工程の中で治具などにより接合樹脂６０の第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６への流出を防止可能であれば、流出防止部２５がなくてもよい。
また、加速度センサー１は、接合樹脂６０の蓋体２３の側面への延在に支障がなければ、ＩＣチップ３０の平面積は、蓋体２３の平面積以下であってもよい。

ここで、加速度センサー１の製造方法について説明する。
図９は、加速度センサーの主要な製造工程を示すフローチャートである。図１０（ａ）〜図１０（ｄ）、図１１（ｅ）〜図１１（ｈ）は、加速度センサーの主要な製造工程を説明する模式断面図である。なお、各図の断面位置は、図２（ｂ）と同じである。

図９に示すように、加速度センサーの製造方法は、実装基板準備工程と、センサー素子準備工程と、センサー素子固定工程と、接合樹脂塗布工程と、接合樹脂軟化工程と、ＩＣチップ準備工程と、ＩＣチップ固定工程と、ワイヤーボンディング工程と、封止工程と、分割工程と、を含んでいる。

［実装基板準備工程］
まず、図１０（ａ）に示すように、複数個取りされ（２点鎖線で示す部分）大判状になっている実装基板１０を用意する。

［センサー素子準備工程］
ついで、図３、図４に示すようなセンサー素子２０を用意する。なお、センサー素子２０の製造方法については省略する。

［センサー素子固定工程］
ついで、図１０（ｂ）に示すように、図示しないダイアタッチ用接着剤、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）などの接合部材を介して、センサー素子２０を実装基板１０の主面１１側の略中央に載置して固定（接合）する。

［接合樹脂塗布工程］
ついで、図１０（ｃ）に示すように、センサー素子２０の蓋体２３の上面に、図示しないディスペンサーなどの塗布装置を用いて接合樹脂６０を塗布する。

［接合樹脂軟化工程］
ついで、図１０（ｄ）に示すように、蓋体２３の上面に塗布された接合樹脂６０を、図示しない加熱炉、恒温槽、乾燥機などの加熱装置を用いて加熱し軟化させる。

［ＩＣチップ準備工程］
ついで、図１に示すようなＩＣチップ３０を用意する。

［ＩＣチップ固定工程］
ついで、図１１（ｅ）に示すように、蓋体２３の上面に塗布された接合樹脂６０にＩＣチップ３０を載置し、図示しない押圧装置を用いて矢印の方向にＩＣチップ３０を押圧することにより接合樹脂６０を押し広げ、ＩＣチップ３０を蓋体２３に固定するとともに、接合樹脂６０を自重によって蓋体２３の側面に延在させ（垂れさせ）、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の少なくとも一部（ここでは全部）を覆う。
この際、流出防止部２５により接合樹脂６０の、第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６への流出を防止する。

［ワイヤーボンディング工程］
ついで、図１１（ｆ）に示すように、ＩＣチップ３０の図示しない端子と、センサー基板２１の第１端子電極２３４、第２端子電極２４０、第３端子電極２４６及び実装基板１０の接続電極１２とを、ワイヤーボンディング法を用いてワイヤー４０で接続する。

［封止工程］
ついで、図１１（ｇ）に示すように、トランスファーモールド法などを用いて、センサー素子２０、ＩＣチップ３０、ワイヤー４０、実装基板１０の主面１１側を封止樹脂５０で覆う。

［分割工程］
ついで、図１１（ｈ）に示すように、図示しないダイシングソーなどの切断装置により、個別に分割する。
上記の工程などを経ることにより、図１、図２に示すような加速度センサー１を得ることができる。

上述したように、加速度センサー１の製造方法は、実装基板１０を用意する工程（実装基板準備工程）と、センサー素子２０を用意する工程（センサー素子準備工程）と、実装基板１０にセンサー素子２０を載置する工程（センサー素子固定工程）と、センサー素子２０の蓋体２３上に接合樹脂６０を塗布する工程（接合樹脂塗布工程）と、ＩＣチップ３０を用意する工程（ＩＣチップ準備工程）と、蓋体２３上に塗布された接合樹脂６０にＩＣチップ３０を載置し、ＩＣチップ３０を押圧することにより接合樹脂６０を押し広げ、接合樹脂６０を自重によって蓋体２３の側面に延在させ、センサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の少なくとも一部を覆う工程（ＩＣチップ固定工程）と、を含んでいる。

これによれば、加速度センサー１の製造方法は、ＩＣチップ３０を押圧することにより接合樹脂６０を押し広げ、接合樹脂６０を自重によって蓋体２３の側面に延在させる（垂れさせる）ことから、接合樹脂６０によるＩＣチップ３０の蓋体２３への接合（固定）と、接合樹脂６０によるセンサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の被覆とを、一括して行うことができる。
この結果、加速度センサー１の製造方法は、接合樹脂６０によるＩＣチップ３０の蓋体２３への接合（固定）と、接合樹脂６０によるセンサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の被覆とを、別工程で行う場合より生産性を向上させることができる。

また、加速度センサー１の製造方法は、接合樹脂６０を、ＩＣチップ３０で押圧する前に加熱して柔らかくする工程（接合樹脂軟化工程）を含むことから、接合樹脂６０を自重によって蓋体２３の側面へ延在させることが容易となる。
この結果、加速度センサー１の製造方法は、接合樹脂６０によるセンサー基板２１と蓋体２３との接合部２４の被覆を確実に行うことができる。

なお、加速度センサー１の製造方法は、必要に応じて各工程の順番を入れ替えてもよい。例えば、実装基板準備工程、センサー素子準備工程、ＩＣチップ準備工程は、最初に一括して行ってもよい。
また、接合樹脂軟化工程は、ＩＣチップ固定工程の中で、ＩＣチップ３０押圧時に行ってもよい。これにより、加速度センサー１の製造方法は、生産性を更に向上させることができる。
なお、接合樹脂軟化工程は、蓋体２３に塗布された接合樹脂６０が比較的柔らかく、軟化させる必要がなければ省いてもよい。
また、加速度センサー１の製造方法は、上述したような複数個取りの方法ではなく、最初から個別に製造してもよい。この場合には、分割工程は不要となる。

（電子機器）
次に、上述したモジュールを備えている電子機器について説明する。
図１２は、モジュールを備えている電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す模式斜視図である。
図１２に示すように、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１１０１を有する表示ユニット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、モジュールとしての加速度センサー１が内蔵されている。

図１３は、モジュールを備えている電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す模式斜視図である。
図１３に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０１が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、モジュールとしての加速度センサー１が内蔵されている。

図１４は、モジュールを備えている電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式斜視図である。なお、この図１４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、通常のカメラは、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、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）など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。
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面（図中手前側）には、表示部１３１０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１３１０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（図中奥側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなど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１３１０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、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。更に、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ルカメラ１３００には、モジュールとしての加速度センサー１が内蔵されている。

このような電子機器は、上述したモジュールを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。
なお、上述したモジュールを備えている電子機器としては、これら以外に、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、各種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、フライトシミュレーターなどが挙げられる。いずれの場合にも、これらの電子機器は、上述したセンサーを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。

（移動体）
次に、上述したモジュールを備えている移動体について説明する。
図１５は、モジュールを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図である。
自動車１５００は、モジュールとしての加速度センサー１を、例えば、搭載されているナビゲーション装置、姿勢制御装置などの姿勢検出センサーとして用いている。
これによれば、自動車１５００は、上述したモジュールを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。

上述したモジュールは、上記自動車１５００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の姿勢検出センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れた移動体を提供することができる。

なお、上述したモジュールは、加速度センサーに限定されるものではなく、第１の機能素子が角速度検出機能を備えている角速度センサー、第１の機能素子が圧力検出機能を備えている圧力センサー、第１の機能素子が重量検出機能を備えている重量センサーや、これらのセンサー（加速度センサーを含む）が複合した複合センサーなどであってもよい。
また、第２の機能素子は、ＩＣチップに限定されるものではなく、振動子や上記の各種センサーなどであってもよい。

１…モジュールとしての加速度センサー、１０…実装基板、１１…一方の主面、１２…接続電極、１３…他方の主面、１４…外部電極、２０…第１の機能素子としてのセンサー素子、２１…第１基板としてのセンサー基板、２２…主面、２３…蓋体、２３ａ…凹部、２４…接合部、２５…流出防止部、３０…第２の機能素子としてのＩＣチップ、４０…接合部材としてのワイヤー、５０…封止樹脂、６０…接合樹脂、２００…検出部、２２０…端子部、２２２…凹部、２２４…第１溝部、２２６…第２溝部、２２８…第３溝部、２３０…第１配線、２３４…ワイヤーとの接続部としての第１端子電極、２３６…第２配線、２４０…ワイヤーとの接続部としての第２端子電極、２４２…第３配線、２４６…ワイヤーとの接続部としての第３端子電極、２５４，２５６，２５８…突起部、２６２…絶縁膜、２６８…可動部、２７０…アーム、２７２…可動電極指、２７４…可撓部、２７６…固定部、２７８…第１固定電極指、２８０…第２固定電極指、１１００…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１１０１…表示部、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…電子機器としての携帯電話機、１２０１…表示部、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…電子機器としてのデジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…移動体としての自動車、Ｓ…内部空間。

Claims (11)

1. 第１の機能素子と、
   前記第１の機能素子に積載されている第２の機能素子と、
   前記第１の機能素子及び前記第２の機能素子を保護する封止樹脂と、を備え、
   前記第１の機能素子は、第１基板と、前記第１基板に接続されている蓋体と、を備え、
   前記第２の機能素子は、前記封止樹脂より弾性率が低い接合樹脂を介して前記第１の機能素子の前記蓋体上に積載され、
   前記接合樹脂は、前記センサー基板と前記蓋体との接合部の少なくとも一部にまで延出していることを特徴とするモジュール。
2. 請求項１に記載のモジュールにおいて、
   前記第１の機能素子と前記第２の機能素子とを電気的に接続する接続部材を備え、
   前記第１基板の主面には、前記蓋体が接続される蓋体接続領域と、接合領域の外側にあり前記接続部材を接続する配線接続領域が備えられ、
   前記蓋体接続領域と前記配線接続領域との間に、前記接合樹脂の流出防止部が設けられていることを特徴とするモジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載のモジュールにおいて、
   前記接合樹脂は、前記第２の機能素子と前記蓋体とを接合している部分の厚さが、前記第１基板と前記蓋体との接合部を覆っている部分の厚さより薄いことを特徴とするモジュール。
4. 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において、
   前記第２の機能素子の平面積は、前記第１の機能素子の前記蓋体の平面積より大きいことを特徴とするモジュール。
5. 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において、
   前記第１の機能素子は、物理量センサーであり、前記第１基板と前記蓋体を含む部材により構成される空間内に物理量検出部を備えることを特徴とするモジュール。
6. 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において、
   前記第２の機能素子は、集積回路を備えた電子部品であることを特徴とするモジュール。
7. 第１基板と、前記第１基板に接続されている蓋体と、を少なくとも備えた第１の機能素子を用意する工程と、
   前記第１の機能素子の前記蓋体上に接合樹脂を形成する工程と、
   前記接合樹脂上に第２の機能素子を載置し、前記第２の機能素子を押圧して前記蓋体の側面にまで前記接合樹脂を延在させる工程と、
   を含むことを特徴とするモジュールの製造方法。
8. 請求項７に記載のモジュールの製造方法において、
   前記接合樹脂を延在させる工程は、前記第２の機能素子を押圧することにより前記接合樹脂を押し広げ、前記接合樹脂を自重によって前記蓋体の側面に延在させることを特徴とするモジュールの製造方法。
9. 請求項７または請求項８に記載のモジュールの製造方法において、
   前記接合樹脂を、前記第２の機能素子で押圧前または押圧時に加熱して柔らかくする工程を含むことを特徴とするモジュールの製造方法。
10. 請求項１ないし請求項６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。
11. 請求項１ないし請求項６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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