JP2016017813A - 物理量センサー装置、物理量センサー装置の製造方法、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成の複雑化を低減しつつ、製造時の破損を低減することのできる物理量センサー装置、物理量センサー装置の製造方法、電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】物理量センサー装置１は、ベース基板３１、ベース基板３１に接合されている蓋体３２、およびベース基板３１と蓋体３２との間に配置されている素子片３３、を有している加速度センサー素子３と、蓋体３２上に配置され、平面視で蓋体３２から延出している突出部４１と、突出部４１に配置されている端子４２と、を有しているＩＣチップ４と、を備え、平面視で、ベース基板３１の端子４２と重なる位置には、蓋体３２と一括形成されている支持部３９が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、物理量センサー装置、物理量センサー装置の製造方法、電子機器および移動体に関するものである。

例えば、特許文献１には、配線基板と、配線基板上に配置されている下段チップと、下段チップ上にスペーサを介して配置されている上段チップと、を有し、上段チップのパッド電極と配線基板のリード電極とがボンディングワイヤーによって電気的に接続されている半導体装置が開示されている。また、特許文献１の半導体装置では、パッド電極の直下にダミーバンプを設けることによって、ワイヤーボンディング時の応力によって上段チップが破損してしまうことを低減している。しかしながら、特許文献１の構成では、ダミーバンプを備えている分、装置の複雑化を招いてしまう。また、ダミーバンプを形成する工程が増える分、装置の製造が複雑化し、製造コストの増加を招いてしまう。また、ダミーバンプには比較的高価な金（Ａｕ）等が用いられるため、この点でも製造コストの増加を招いてしまう。

特開２００９−１９４１８９号公報

本発明の目的は、装置構成の複雑化を低減しつつ、製造時の破損を低減することのできる物理量センサー装置、物理量センサー装置の製造方法、電子機器および移動体を提供することにある。

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］
本適用例の物理量センサー装置は、ベース基板、前記ベース基板に接合されている蓋体、および前記ベース基板と前記蓋体との間に配置されている素子片、を有しているセンサー素子と、
前記蓋体上に配置され、平面視で前記蓋体から延出している延出部と、前記延出部に配置されている第１回路側端子と、を有している電子部品と、を備え、
平面視で、前記ベース基板の前記第１回路側端子と重なる位置には、前記蓋体と一括形成されている支持部が設けられていることを特徴とする。
このように、支持部を設け、かつ、支持部を蓋体と一括形成することで、装置構成の複雑化を低減しつつ、製造時の破損を低減することのできる物理量センサー装置を提供することができる。

［適用例２］
本適用例の物理量センサー装置では、前記支持部は、前記蓋体と一体的に構成されていることが好ましい。
これにより、蓋体に対する支持部のアライメントずれを低減することができる。

［適用例３］
本適用例の物理量センサー装置では、前記支持部は、前記延出部の下面に接触していることが好ましい。
これにより、支持部によって、延出部の変形をより効果的に低減することができる。

［適用例４］
本適用例の物理量センサー装置では、前記蓋体と前記支持部とは離間しており、これらの間に樹脂が配置されていることが好ましい。
蓋体と支持部とを離間させることによって、例えば、第１回路側端子にボンディングワイヤーを接続する際に発生する応力や熱が蓋体を介して素子片に伝達され難くなる。そのため、素子片へのダメージが低減される。

［適用例５］
本適用例の物理量センサー装置では、前記蓋体および前記支持部は、シリコン基板をパターニングすることで形成されていることが好ましい。
これにより、簡単に、かつ、優れた寸法精度で蓋体および支持部を形成することができる。

［適用例６］
本適用例の物理量センサー装置では、前記ベース基板上に配置されている端子と前記第１回路側端子とを接続するワイヤーを有していることが好ましい。
これにより、センサー素子と電子部品とを簡単に電気的に接続することができる。

［適用例７］
本適用例の物理量センサー装置では、前記センサー素子と前記電子部品が配置されている基板を有し、
前記電子部品は、前記基板と電気的に接続される第２回路側端子を有し、
前記第２回路側端子は、平面視で、前記蓋体と重なる位置に配置されていることが好ましい。
これにより、第２回路側端子が蓋体で支持された状態となるため、例えば、第２回路側端子にボンディングワイヤーを接続する際の応力による電子部品の破損を低減することができる。

［適用例８］
本適用例の物理量センサー装置では、前記センサー素子は、加速度センサー素子および角速度センサー素子の少なくとも一方を含んでいることが好ましい。
これにより、加速度や角速度を検出することのできる物理量センサー装置となる。

［適用例９］
本適用例の物理量センサー装置の製造方法は、ベース基板上に素子片を配置する工程と、
蓋体と支持部とが一体的に構成されている基板を、前記蓋体と前記ベース基板との間で前記素子片を収容するように前記ベース基板に接合する工程と、
端子を有する電子部品を、平面視で、前記端子が前記支持部に重なるように前記蓋体に接合する工程と、
を含んでいることを特徴とする。
これにより、装置構成の複雑化を低減しつつ、製造時の破損を低減することができる。

［適用例１０］
本適用例の電子機器は、上記適用例の物理量センサー装置を有していることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

［適用例１１］
本適用例の移動体は、上記適用例の物理量センサー装置を有していることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る物理量センサー装置の断面図である。 図１に示す物理量センサー装置が有する加速度センサー素子の平面図である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す加速度センサー素子の上面図である。 図２に示す加速度センサー素子が有する支持部の変形例を示す断面図である。 図１に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す物理量センサー装置の変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る物理量センサー装置の断面図である。 図１２に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（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斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（スマートフォン、ＰＨＳ等も含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

以下、本発明の物理量センサー装置、物理量センサー装置の製造方法、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサー装置の断面図である。図２は、図１に示す物理量センサー装置が有する加速度センサー素子の平面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図である。図４は、図２に示す加速度センサー素子の上面図である。図５は、図２に示す加速度センサー素子が有する支持部の変形例を示す断面図である。図６ないし図１０は、それぞれ、図１に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。図１１は、図１に示す物理量センサー装置の変形例を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。また、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。

図１に示す物理量センサー装置１は、基板２と、接着層９１を介して基板２の上面に接合（配置）されている加速度センサー素子（センサー素子）３と、接着層９２を介して加速度センサー素子３の上面に接合（配置）されているＩＣチップ（電子部品）４と、を有している。そして、加速度センサー素子３とＩＣチップ４とがボンディングワイヤーＢＷ１によって電気的に接続されており、ＩＣチップ４と基板２とがボンディングワイヤーＢＷ２によって電気的に接続されている。また、物理量センサー装置１では、加速度センサー素子３およびＩＣチップ４が基板２の下面を露出させた状態でモールド材Ｍによってモールドされている。

−基板−
基板２の上面には複数の端子２１が配置され、下面には複数の実装端子２２が配置されている。また、基板２には図示しない内部配線やキャスタレーションが必要に応じて形成されており、これらを介して、各端子２１が対応する実装端子２２と電気的に接続されている。このような基板２としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。

−加速度センサー素子−
加速度センサー素子３は、例えば、半田、銀ペースト、樹脂系接着剤等からなる接着層９１を介して上述した基板２の上面に接合されている。このような加速度センサー素子３は、図２および図３に示すように、ベース基板３１と、蓋体３２と、これらによって形成された内部空間Ｓに配置されている素子片３３と、蓋体３２と一括形成されている支持部３９と、を有している。

ベース基板３１は、例えば、ガラス基板（アルカリ金属イオンを含むガラス基板）であり、上面に開口する凹部３１１が設けられている。このような凹部３１１は、素子片３３の可動部３３３および連結部３３４、３３５がベース基板３１に接触するのを防止する逃げ部を構成する。また、ベース基板３１の上面には凹部３１２、３１３、３１４が、凹部３１１の外周に沿って設けられている。また、凹部３１２内には、配線３５１および端子３６１が配置されており、凹部３１３内には、配線３５２および端子３６２が配置されており、凹部３１４内には、配線３５３および端子３６３が配置されている。また、端子３６１、３６２、３６３は、それぞれ、ベース基板３１の蓋体３２から露出している部分に配置されている。

なお、ベース基板３１としては、ガラス基板に限定されず、例えば、絶縁性の高いシリコン基板等を用いてもよい。

また、素子片３３は、素子片支持部３３１、３３２と、可動部３３３と、連結部３３４、３３５と、第１固定電極指３３８と、第２固定電極指３３９と、を有している。また、可動部３３３は、基部３３３ａと、基部３３３ａからＹ軸方向両側に突出している複数の可動電極指３３３ｂと、を有している。このような素子片３３は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板から形成されている。

素子片支持部３３１、３３２は、それぞれ、ベース基板３１の上面に接合されており、素子片支持部３３１が配線３５１との間に配置されている導電性バンプＢを介して配線３５１と電気的に接続されている。そして、これら素子片支持部３３１、３３２の間に可動部３３３が設けられている。可動部３３３は、連結部３３４を介して素子片支持部３３１に連結されるとともに、連結部３３５を介して素子片支持部３３２に連結されている。これにより、可動部３３３は、素子片支持部３３１、３３２に対して矢印ａで示すようにＸ軸方向に変位可能となっている。

また、第１固定電極指３３８は、可動電極指３３３ｂのＸ軸方向一方側に配置され、対応する可動電極指３３３ｂに対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように複数並んでいる。このような複数の第１固定電極指３３８は、その基端部にて、ベース基板３１の上面に接合され、配線３５２との間に配置されている導電性バンプ（図示せず）を介して配線３５２に電気的に接続されている。

これに対して、第２固定電極指３３９は、可動電極指３３３ｂのＸ軸方向他方側に配置され、対応する可動電極指３３３ｂに対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように複数並んでいる。このような複数の第２固定電極指３３９は、その基端部にて、ベース基板３１の上面に接合され、配線３５３との間に配置されている導電性バンプ（図示せず）を介して配線３５３に電気的に接続されている。

蓋体３２は、例えば、シリコン基板であり、下面に開口する凹部３２１が設けられている。そして、蓋体３２は、凹部３２１と凹部３１１とで素子片３３を収容する内部空間Ｓを形成するようにして、その下面がベース基板３１の上面に接合されている。なお、ベース基板３１と蓋体３２の接合方法としては、特に限定されないが、例えば、陽極接合を用いることができる。ここで、蓋体３２をベース基板３１に接合しただけの状態では、ベース基板３１に形成されている凹部３１２、３１３、３１４を介して内部空間Ｓの内外が連通している。そのため、本実施形態では、ＴＥＯＳＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ_２膜（無機膜）５によって凹部３１２、３１３、３１４を封止し、内部空間Ｓを気密封止している。ただし、内部空間Ｓを気密封止することができれば、膜５の材料は、ＳｉＯ_２に限定されない。

なお、蓋体３２としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ガラス基板を用いてもよい。

支持部３９は、シリコン基板をパターニングすることで、蓋体３２と一括形成されており、平面視で、蓋体３２と端子３６１、３６２、３６３との間に位置している。また、支持部３９の上面３９ａは、蓋体３２の上面３２ａと同じ面内に配置され、上面３２ａ、３９ａが面一となっている。

また、支持部３９は、蓋体３２に対して−Ｘ軸側に離間しており、支持部３９と蓋体３２との間に、ベース基板３１の上面が露出している露出部分３１ａが形成されている。そして、この露出部分３１ａに、前述したＳｉＯ_２膜５が形成されている。特に、本実施形態では、露出部分３１ａに繋がる蓋体３２および支持部３９の側面が共に傾斜面となっているため、これら両傾斜面と露出部分３１ａとに跨ってＳｉＯ_２膜５を形成することができ、内部空間Ｓをより確実に気密封止することができる。

また、支持部３９は、図２に示すように、Ｙ軸方向両端部において連結部３８１、３８２を介して蓋体３２に連結されている。すなわち、支持部３９は、前述したように蓋体３２と一括形成されているのみならず、さらに、蓋体３２と一体的に形成されている。これにより、蓋体３２に対する支持部３９の位置ずれが防止され、支持部３９の位置精度を高めることができる。また、後述する製造方法でも説明するように、支持部３９をシリコン基板から蓋体３２と一括かつ一体的に形成することができるため、加速度センサー素子３の製造がより容易となる。

このような支持部３９は、後述するように、ＩＣチップ４を支持してＩＣチップ４の破損を低減する機能を有する部位である。

−ＩＣチップ−
ＩＣチップ４には、例えば、加速度センサー素子３を駆動する（加速度を検出することができる状態とする）駆動回路や、加速度センサー素子３からの出力に基づいて加速度を検出する検出回路や、検出回路から出力される信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が含まれている。

このようなＩＣチップ４は、図１に示すように、例えば、半田、銀ペースト、樹脂系接着剤等からなる接着層９２を介して上述した加速度センサー素子３の上面に接合されている。より具体的には、ＩＣチップ４は、蓋体３２の上面３２ａと支持部３９の上面３９ａとに跨って配置されており、この状態で接着層９２を介して各上面３２ａ、３９ａに接合されている。すなわち、ＩＣチップ４は、平面視で、蓋体３２（上面３２ａ）から−Ｘ軸側へ突出している（はみ出している）突出部４１を有し、この突出部４１が下方から支持部３９によって支持された構成となっている。

また、ＩＣチップ４は、図１および図４に示すように、加速度センサー素子３の端子３６１、３６２、３６３と電気的に接続される複数の端子（第１回路側端子）４２と、基板２の端子２１と電気的に接続される複数の端子（第２回路側端子）４３と、を有している。また、各端子４２は、突出部４１の、平面視で支持部３９の上面３９ａと重なる領域に配置されており、各端子４３は、平面視で蓋体３２の上面３２ａと重なる領域に配置されている。そして、各端子４２とそれに対応する端子３６１、３６２、３６３とがボンディングワイヤーＢＷ１を介して電気的に接続され、各端子４３とそれに対応する端子２１とがボンディングワイヤーＢＷ２を介して電気的に接続されている。なお、各端子４２、４３の数としては、特に限定されず、適宜設定することができる。

このように、端子４２を支持部３９と重なる位置に配置することにより、支持部３９が支えとなり、圧着式、超音波圧着式等のワイヤーボンディング法を用いた端子４２へのボンディングワイヤーＢＷ１の接続の際に発生する応力（キャピラリーによる押圧）による突出部４１の下方への撓みを低減することができる。よって、ＩＣチップ４の破損を低減することができる。そのため、製造時の破損（機械的、電気的な破損）を低減することのできる物理量センサー装置１となる。また、支持部３９によって、ＩＣチップ４の強度が補われているため、その分、ＩＣチップ４の薄型化を図ることができ、物理量センサー装置１の低背化を図ることができる。

特に、本実施形態では、支持部３９の上面３９ａが接着層９２を介してＩＣチップ４の下面に接合されているため、上述のようなＩＣチップ４の撓みをより効果的に低減することができる。なお、支持部３９の上面３９ａは、本実施形態のようにＩＣチップ４の下面に接合されていなくてもよく、例えば、図５（ａ）に示すように、ＩＣチップ４の下面に接触しているだけでもよい。このような場合でも、本実施形態と同等の効果を発揮することができるし、さらには、熱膨張時に突出部４１の下面と支持部３９の上面３９ａとがずれることで、熱膨張により発生する応力を低減することができる。また、例えば、図５（ｂ）に示すように、支持部３９の上面３９ａは、ＩＣチップ４の下面と僅かに離間していてもよい。このような場合でも、本実施形態と同等の効果を発揮することができる。この場合の支持部３９の上面３９ａとＩＣチップ４の下面との離間距離Ｄとしては、ＩＣチップ４の強度によっても異なるが、例えば、１μｍ以上、５０μｍ以下程度であることが好ましい。

また、前述したように、加速度センサー素子３において、支持部３９を蓋体３２から離間させていることで、端子４２にボンディングワイヤーＢＷ１を接続（熱圧着）する際にＩＣチップ４が受ける応力や熱（超音波熱圧着の場合にはさらに超音波）が支持部３９から蓋体３２を介して素子片３３に伝達され難くなる。そのため、素子片３３が受けるダメージを低減することができる。

一方で、端子４３を蓋体３２の上面３２ａと重なる位置に配置することでも、同様の効果を発揮することができる。すなわち、蓋体３２が支えとなり、端子４３へのボンディングワイヤーＢＷ２の接続の際に発生する応力によるＩＣチップ４の下方への撓みを低減することができる。よって、ＩＣチップ４の破損を低減することができ、製造時の破損を低減することのできる物理量センサー装置１となる。ここで、端子４３の位置としては、蓋体３２の上面３２ａと重なる位置の中でも、平面視で凹部３２１の周囲に位置し、ベース基板３１に接合されている外縁部３２２と重なる位置であることが特に好ましい。外縁部３２２は、厚みが厚く、かつ、ベース基板３１に接合されている部分であるため、蓋体３２の中でも機械的強度に優れた部分である。そのため、このような外縁部３２２と重なる位置に端子４３を配置することで、上述した効果がより向上する。

−モールド材−
モールド材Ｍは、基板２の下面（実装端子２２）を露出させた状態で、基板２、加速度センサー素子３、ＩＣチップ４およびボンディングワイヤーＢＷ１、ＢＷ２をモールドしている。これにより、これら各部が保護されるとともに、ボンディングワイヤーＢＷ１、ＢＷ２による電気接続が良好に維持される。モールド材Ｍとしては、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等を用いることができ、また、トランスファーモールド法によってモールドされている。

以上、物理量センサー装置１の構成について詳細に説明した。このような物理量センサー装置１は、次のようにして加速度（物理量）を検出する。すなわち、Ｘ軸方向の加速度が物理量センサー装置１に加わると、その加速度の大きさに基づいて、可動部３３３が連結部３３４、３３５を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極指３３３ｂと第１固定電極指３３８との隙間および可動電極指３３３ｂと第２固定電極指３３９との隙間がそれぞれ変化する。このような変位に伴って、可動電極指３３３ｂと第１固定電極指３３８との間の静電容量Ｃ１および可動電極指３３３ｂと第２固定電極指３３９との間の静電容量Ｃ２の大きさがそれぞれ変化する。これら静電容量Ｃ１、Ｃ２の変化（差動信号）に基づいて検出回路が加速度を検出し、検出された加速度が出力回路から出力される。

次に、上述した物理量センサー装置１の製造方法について、図６ないし図１０に基づいて説明する。

物理量センサー装置１の製造方法は、加速度センサー素子３を得る第１工程と、基板２上に加速度センサー素子３を配置し、加速度センサー素子３上にＩＣチップ４を配置し、これらを電気的に接続する第２工程と、加速度センサー素子３およびＩＣチップ４をモールドする第３工程と、個片化する第４工程と、を含んでいる。

［第１工程］
まず、図６（ａ）に示すように、複数のベース基板３１が一体形成されているガラス基板３１０を用意する。このガラス基板３１０は、例えば、板状のガラス基板をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることで形成することができる。また、各ベース基板３１に配置されている配線３５１、３５２、３５３および端子３６１、３６２、３６３は、例えば、スパッタ、蒸着等によってガラス基板３１０の上面に金属膜を製膜し、この金属膜をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることで形成することができる。

次に、図６（ｂ）に示すように、ガラス基板３１０の上面にシリコン基板３３０を陽極接合する。ただし、接合方法としては陽極接合に限定されない。次に、図６（ｃ）に示すように、シリコン基板３３０をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることで、各ベース基板３１に対応する複数の素子片３３を形成する。これにより、各ベース基板３１上に素子片３３が配置された状態となる。

次に、複数組の蓋体３２、支持部３９および連結部３８１、３８２が一括かつ一体的に形成されているシリコン基板３２０を用意し、図７（ａ）に示すように、このシリコン基板３２０をガラス基板３１０の上面に陽極接合する。これにより、素子片３３を収容する内部空間Ｓが形成される。ただし、ガラス基板３１０とシリコン基板３２０の接合方法としては陽極接合に限定されない。また、シリコン基板３２０は、例えば、板状（ウエハ状）のシリコン基板をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることで形成することができる。具体的には、例えば、まず、シリコン基板を上面側からエッチングをすることで、蓋体３２と支持部３９との間の開口３７（言い換えると連結部３８１、３８２）を形成する。次に、シリコン基板を下面側からエッチングすることで、凹部３２１および凹部３９３を形成する。これにより、シリコン基板３２０が得られる。なお、凹部３９３は、ガラス基板３１０と接合した状態で端子３６１、３６２、３６３上に位置しており、これにより、端子３６１、３６２、３６３を露出させる際のハーフダイシングが行い易くなる。

次に、図７（ｂ）に示すように、ＴＥＯＳＣＶＤ法によって、開口３７内にＳｉＯ_２膜５を製膜して、凹部３１２、３１３、３１４を塞ぐ。

次に、図８（ａ）に示すように、ダイシングブレード等を用いたハーフダイシングによって、シリコン基板３２０の一部（凹部３９３、端子３６１、３６２、３６３と重なっている領域）を除去して、端子３６１、３６２、３６３を外部に露出させる。ここで、前述したように、端子３６１、３６２、３６３と重なるように凹部３９３を形成していることで、例えば、ダイシングブレードがガラス基板３１０に接触し難くなり、ガラス基板３１０の損傷を低減することができる。

次に、例えば、ダイシングソーを用いて、図８（ｂ）に示すように、ガラス基板３１０をベース基板３１毎に個片化する。これにより、複数の加速度センサー素子３が得られる。

［第２工程］
次に、図９（ａ）に示すように、複数の基板２が一体形成されている基板２０を用意し、加速度センサー素子３を各基板２に接着層９１を介して接合する。次に、ＩＣチップ４を用意して、図９（ｂ）に示すように、ＩＣチップ４を各加速度センサー素子３の上面に接着層９２を介して接合する。この際、ＩＣチップ４は、端子４３が平面視で支持部３９の上面３９ａと重なるように配置される。そして、ワイヤーボンディング法を用いて、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して加速度センサー素子３の端子３６１、３６２、３６３とＩＣチップ４の端子４２とを電気的に接続し、ボンディングワイヤーＢＷ２を介してＩＣチップ４の端子４３と基板２の端子２１とを電気的に接続する。

［第３工程］
次に、例えば、トランスファーモールド法によって、図１０（ａ）に示すように、加速度センサー素子３およびＩＣチップ４をモールド材Ｍ（例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂）でモールドする。

［第４工程］
次に、例えば、ダイシングソーを用いて、図１０（ｂ）に示すように、基板２０を基板２毎に個片化する。これにより、複数の物理量センサー装置１が得られる。

このような製造方法によれば、ＩＣチップ４の端子４２にボンディングワイヤーＢＷ１を接続する際のＩＣチップ４の破損を低減することができる。また、シリコン基板から支持部３９および蓋体３２を一括かつ一体的に形成しているため、物理量センサー装置１の構成の複雑化を低減することができる。

以上、物理量センサー装置１について説明したが、物理量センサー装置１の構成としては、これに限定されない。例えば、物理量センサー装置１としては、加速度センサー素子３およびＩＣチップ４を有していれば、基板２およびモールド材Ｍを省略してもよい。すなわち、図１１に示すような構成であってもよい。また、図１１の構成から、さらにボンディングワイヤーＢＷ１を省略してもよい。

また、例えば、本実施形態では、センサー素子として、Ｘ軸方向の加速度を検出することのできる１軸検出型の加速度センサー素子を用いているが、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の加速度を検出することのできる２軸検出型の加速度センサー素子を用いてもよいし、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度を検出することのできる３軸検出型の加速度センサー素子を用いてもよい。この場合、例えば、前述した素子片３３をその検出軸が互いに直交するように内部空間Ｓに２つ以上配置すればよい。なお、Ｚ軸（鉛直方向）の加速度を検出する場合は、所謂「シーソー揺動型」の素子片を用いることもできる。また、センサー素子として、所定の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の少なくとも１つの軸）まわりの角速度を検出することのできる角速度センサー素子を用いてもよい。また、加速度センサー素子および角速度センサー素子の両方を備えていてもよい。このように、センサー素子として、加速度センサー素子および角速度センサー素子の少なくとも一方を備えることにより、利便性の高い物理量センサー装置１となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の物理量センサー装置の第２実施形態について説明する。

図１２は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサー装置の断面図である。図１３は、図１２に示す物理量センサー装置の製造方法を説明する断面図である。

本実施形態にかかる物理量センサー装置では、蓋体と支持部との間に樹脂材料（モールド材Ｍとは異なる工程で配置される樹脂材料）が充填されていることと、ＩＣチップの端子の配置が異なること以外は、前述した第１実施形態にかかる物理量センサー装置と同様である。

なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサー装置に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

本実施形態の物理量センサー装置１では、図１２に示すように、蓋体３２と支持部３９との間に形成されている開口３７に、樹脂材料が充填（配置）されてなる樹脂部Ｒが設けられている。そして、ＩＣチップ４の突出部４１上であって、平面視で樹脂部Ｒの上面Ｒ１と重なっている領域にも、少なくとも１つの端子４２が配置されている。このような樹脂部Ｒを配置することで、支持部３９のみならず、樹脂部Ｒによっても突出部４１を支持することができる。すなわち、樹脂部Ｒが支持部３９と同様の機能を発揮するため、端子４２を支持部３９と重なる領域のみならず、樹脂部Ｒと重なる領域にも配置することができる。したがって、端子４２の配置の自由度が向上する。

ここで、樹脂部Ｒを構成する樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等を用いることができる。ただし、これらの中でも、比較的硬い材料を用いることが好ましい。これにより、突出部４１を支持する効果が向上する。また、例えば、接着層９２として樹脂系接着剤（ダイアタッチ剤）を用いる場合には、接着層９２と同様の材料を用いることも好ましい。これにより、接着層９２を塗布するのと同時に、樹脂材料を開口３７に充填することができるため、物理量センサー装置１の製造工程を低減することができる。また、モールド材Ｍと同様の材料を用いてもよい。これにより、材料を供用することができるので、製造コストの削減を図ることができる。
以上、本実施形態の物理量センサー装置１の構成について説明した。

次に、上述した物理量センサー装置１の製造方法について、図１３に基づいて説明する。

まず、前述した第１実施形態と同様にして、加速度センサー素子３を基板２０上に配置し、図１３（ａ）に示すように、蓋体３２の上面３２ａおよび支持部３９の上面３９ａに樹脂系接着剤Ｒ’を塗布すると共に、開口３７に樹脂系接着剤Ｒ’を充填する。次に、図１３（ｂ）に示すように、ＩＣチップ４を加速度センサー素子３上に配置し、樹脂系接着剤Ｒ’を硬化することで、ＩＣチップ４を加速度センサー素子３の上面に接合すると共に、樹脂部Ｒを形成する。次に、ＩＣチップ４の端子４２と加速度センサー素子３とをボンディングワイヤーＢＷ１で電気的に接合すると共に、ＩＣチップ４の端子４３と基板２の端子２１とをボンディングワイヤーＢＷ２で電気的に接合する。この後は、前述した第１実施形態で説明した製造方法と同様の工程を行うことで、物理量センサー装置１が得られる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

（電子機器）
次に、本発明の電子機器を説明する。

図１４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（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１１０８を備える表示ユニット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、物理量センサー装置１が内蔵されている。

図１５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（スマートフォン、ＰＨＳ等も含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、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１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、物理量センサー装置１が内蔵されている。

図１６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成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、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、ディ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。

ディ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、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。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。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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１３０８に転送・格納される。また、このディ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、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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ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。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、例えば、手振れ補正に用いるための物理量センサー装置１が内蔵されている。

このような電子機器は、物理量センサー装置１を備えているので、優れた信頼性を有する。

なお、本発明の電子機器は、図１４のパーソナルコンピューター、図１５の携帯電話機、図１６のディジタルスチルカメラの他にも、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）、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、カーナビゲーション装置、ページャ、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

（移動体）
次に、本発明の移動体を説明する。

図１７は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。自動車１５００には物理量センサー装置１が内蔵されており、例えば、物理量センサー装置１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー装置１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。また、物理量センサー装置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等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

以上、本発明の物理量センサー装置、物理量センサー装置の製造方法、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前述した実施形態では、物理量センサー装置が１つの素子片を有している構成について説明したが、素子片の数は、特に限定されない。例えば、Ｘ軸およびＹ軸の加速度を検出するために、前述した第１実施形態の素子片を２つ配置してもよいし、さらに、Ｚ軸の加速度を検出するために、前述した第２実施形態の素子片を配置してもよい。これにより、３軸の加速度を検出することのできる物理量センサー装置となる。

１……物理量センサー装置
２……基板
２０……基板
２１……端子
２２……実装端子
３……加速度センサー素子
３１……ベース基板
３１ａ……露出部分
３１０……ガラス基板
３１１、３１２、３１３、３１４……凹部
３２……蓋体
３２ａ……上面
３２０……シリコン基板
３２１……凹部
３２２……外縁部
３３……素子片
３３０……シリコン基板
３３１、３３２……素子片支持部
３３３……可動部
３３３ａ……基部
３３３ｂ……可動電極指
３３４、３３５……連結部
３３８……第１固定電極指
３３９……第２固定電極指
３５１、３５２、３５３……配線
３６１、３６２、３６３……端子
３７……開口
３８１、３８２……連結部
３９……支持部
３９ａ……上面
３９３……凹部
４……ＩＣチップ
４１……突出部
４２、４３……端子
５……ＳｉＯ_２膜
９１、９２……接着層
１１００……パーソナルコンピューター
１１０２……キーボード
１１０４……本体部
１１０６……表示ユニット
１１０８……表示部
１２００……携帯電話機
１２０２……操作ボタン
１２０４……受話口
１２０６……送話口
１２０８……表示部
１３００……ディジタルスチルカメラ
１３０２……ケース
１３０４……受光ユニット
１３０６……シャッタボタン
１３０８……メモリ
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
１４４０……パーソナルコンピューター
１５００……自動車
１５０１……車体
１５０２……車体姿勢制御装置
１５０３……車輪
ＢＷ１、ＢＷ２……ボンディングワイヤー
Ｄ……離間距離
Ｍ……モールド材
Ｒ’……樹脂系接着剤
Ｒ……樹脂部
Ｒ１……上面
Ｓ……内部空間

Claims (11)

1. ベース基板、前記ベース基板に接合されている蓋体、および前記ベース基板と前記蓋体との間に配置されている素子片、を有しているセンサー素子と、
   前記蓋体上に配置され、平面視で前記蓋体から延出している延出部と、前記延出部に配置されている第１回路側端子と、を有している電子部品と、を備え、
   平面視で、前記ベース基板の前記第１回路側端子と重なる位置には、前記蓋体と一括形成されている支持部が設けられていることを特徴とする物理量センサー装置。
2. 前記支持部は、前記蓋体と一体的に構成されている請求項１に記載の物理量センサー装置。
3. 前記支持部は、前記延出部の下面に接触している請求項１または２に記載の物理量センサー装置。
4. 前記蓋体と前記支持部とは離間しており、これらの間に樹脂が配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量センサー装置。
5. 前記蓋体および前記支持部は、シリコン基板をパターニングすることで形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサー装置。
6. 前記ベース基板上に配置されている端子と前記第１回路側端子とを接続するワイヤーを有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の物理量センサー装置。
7. 前記センサー素子と前記電子部品が配置されている基板を有し、
   前記電子部品は、前記基板と電気的に接続される第２回路側端子を有し、
   前記第２回路側端子は、平面視で、前記蓋体と重なる位置に配置されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量センサー装置。
8. 前記センサー素子は、加速度センサー素子および角速度センサー素子の少なくとも一方を含んでいる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサー装置。
9. ベース基板上に素子片を配置する工程と、
   蓋体と支持部とが一体的に構成されている基板を、前記蓋体と前記ベース基板との間で前記素子片を収容するように前記ベース基板に接合する工程と、
   端子を有する電子部品を、平面視で、前記端子が前記支持部に重なるように前記蓋体に接合する工程と、
   を含んでいることを特徴とする物理量センサー装置の製造方法。
10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサー装置を有していることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量センサー装置を有していることを特徴とする移動体。

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