JP2681215B2 - 積層基板を用いたセンサの製造方法 - Google Patents
積層基板を用いたセンサの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層基板を用いたセンサの製造方法、特に半
導体基板上に形成された抵抗素子に対して加えられる機
械的変形を、電気抵抗の変化として検出するセンサの製
造方法に関する。
導体基板上に形成された抵抗素子に対して加えられる機
械的変形を、電気抵抗の変化として検出するセンサの製
造方法に関する。
力、加速度、磁気などのセンサとして、半導体基板上
に抵抗素子を形成し、力、加速度、磁気などの作用によ
りこの抵抗素子に機械的変形を生じさせ、この機械的変
形を電気抵抗の変化として検出するセンサが提案されて
いる。たとえば、特許協力条約に基づく国際出願の国際
公開第WO88/08522号公報には、本願発明者と同一人の発
明による抵抗素子を用いた力・加速度・磁気の検出装置
が開示されている。
に抵抗素子を形成し、力、加速度、磁気などの作用によ
りこの抵抗素子に機械的変形を生じさせ、この機械的変
形を電気抵抗の変化として検出するセンサが提案されて
いる。たとえば、特許協力条約に基づく国際出願の国際
公開第WO88/08522号公報には、本願発明者と同一人の発
明による抵抗素子を用いた力・加速度・磁気の検出装置
が開示されている。
このようなセンサを製造するには、まず、半導体ウエ
ハに不純物拡散などを行って多数の抵抗素子を所定位置
に形成し、必要な配線や可撓性を持たせるための溝の形
成などを行う。そして、この半導体ウエハをダイジング
工程によって複数の半導体ペレットに切断する。この各
ペレットが、1つの独立した力センサの中枢ユニットと
なる。このあと、加速度センサを製造するには、このペ
レットの作用部に重錘体を接合し、磁気センサを製造す
るには、重錘体の代わりに磁性体を接合する。そして、
このペレットをパッケージの中に納めワイヤボンディン
グを行えば、センサとしてのチップが完成する。
ハに不純物拡散などを行って多数の抵抗素子を所定位置
に形成し、必要な配線や可撓性を持たせるための溝の形
成などを行う。そして、この半導体ウエハをダイジング
工程によって複数の半導体ペレットに切断する。この各
ペレットが、1つの独立した力センサの中枢ユニットと
なる。このあと、加速度センサを製造するには、このペ
レットの作用部に重錘体を接合し、磁気センサを製造す
るには、重錘体の代わりに磁性体を接合する。そして、
このペレットをパッケージの中に納めワイヤボンディン
グを行えば、センサとしてのチップが完成する。
前述した従来の製造方法では、半導体ウエハの加工段
階においては、1枚のウエハ上に形成された複数のセン
サユニットに対して同時に処理を行ってゆくことができ
る。しかしながら、ウエハをダイシングして切り離した
後は、各ユニットごと別々に加工してゆく必要がある。
たとえば、加速度センサでは重錘体を各ユニットごとに
接合し、磁気センサでは磁性体を各ユニットごとに接合
する必要がある。この他にも、ペレットを支持するため
の台座も各ユニットごとに接合しなければならない。ま
た、重錘体あるいは磁性体に大きな力が加わった場合
に、半導体基板が機械的に破損するのを防ぐため、重錘
体あるいは磁性体が許容範囲を越えて動かないようにす
るための制御部材も各ユニットごとに接合する必要があ
る。このように従来の製造方法では、ウエハ単位ではな
く、ペレット単位で処理すべき工程が多く、効率が悪く
生産性が上らない。すなわち、従来の方法は大量生産に
は不適当であり、製品がコスト高になるという問題があ
った。
階においては、1枚のウエハ上に形成された複数のセン
サユニットに対して同時に処理を行ってゆくことができ
る。しかしながら、ウエハをダイシングして切り離した
後は、各ユニットごと別々に加工してゆく必要がある。
たとえば、加速度センサでは重錘体を各ユニットごとに
接合し、磁気センサでは磁性体を各ユニットごとに接合
する必要がある。この他にも、ペレットを支持するため
の台座も各ユニットごとに接合しなければならない。ま
た、重錘体あるいは磁性体に大きな力が加わった場合
に、半導体基板が機械的に破損するのを防ぐため、重錘
体あるいは磁性体が許容範囲を越えて動かないようにす
るための制御部材も各ユニットごとに接合する必要があ
る。このように従来の製造方法では、ウエハ単位ではな
く、ペレット単位で処理すべき工程が多く、効率が悪く
生産性が上らない。すなわち、従来の方法は大量生産に
は不適当であり、製品がコスト高になるという問題があ
った。
そこで本発明は、抵抗素子などの検出素子を基板上に
配置してなるセンサを効率良く大量生産することができ
る製造方法を提供することを目的とする。
配置してなるセンサを効率良く大量生産することができ
る製造方法を提供することを目的とする。
本願第1の発明は、積層基板を用いたセンサの製造方
法において、 第1の基板の中心部に中心領域、この中心領域の周囲
に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領域、をそれぞ
れ定義する段階と、 第1の基板の第1の面上の可撓領域内に、この可撓領
域の機械的変形を検出するための検出素子を形成する段
階と、 可撓領域に可撓性をもたせるために、第1の基板を部
分的に除去する加工を行う段階と、 第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を接
合する段階と、 第2の基板を切断することにより、第1の基板の中心
領域に接合しており第2の基板の一部から構成される中
心構造体と、第1の基板の周囲領域に接合しており第2
の基板の一部分から構成される周囲構造体と、を形成す
る段階と、 を行うようにしたのである。
法において、 第1の基板の中心部に中心領域、この中心領域の周囲
に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領域、をそれぞ
れ定義する段階と、 第1の基板の第1の面上の可撓領域内に、この可撓領
域の機械的変形を検出するための検出素子を形成する段
階と、 可撓領域に可撓性をもたせるために、第1の基板を部
分的に除去する加工を行う段階と、 第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を接
合する段階と、 第2の基板を切断することにより、第1の基板の中心
領域に接合しており第2の基板の一部から構成される中
心構造体と、第1の基板の周囲領域に接合しており第2
の基板の一部分から構成される周囲構造体と、を形成す
る段階と、 を行うようにしたのである。
本願第2の発明は、上述の第1の発明において、第1
の基板上に複数の単位領域を定義し、各単位領域ごとに
中心領域、可撓領域、周囲領域をそれぞれ定義し、個々
の単位領域ごとに中心構造体と周囲構造体とを形成し、
最後に各基板を各単位領域ごとに切り離し、それぞれ独
立センサを形成するようにしたものである。
の基板上に複数の単位領域を定義し、各単位領域ごとに
中心領域、可撓領域、周囲領域をそれぞれ定義し、個々
の単位領域ごとに中心構造体と周囲構造体とを形成し、
最後に各基板を各単位領域ごとに切り離し、それぞれ独
立センサを形成するようにしたものである。
本願第3の発明は、上記第2の発明において基板を各
単位領域ごとに切り離す前に、更に、第3の基板の第1
の面上に、中心領域が所定の自由度をもって動きうるよ
うな溝を形成した後、この第3の基板の第1の面を第2
の基板の第2の面に接合する段階を行い、第1、第2、
および第3の基板を、各単位領域ごとに切り離し、それ
ぞれセンサを形成するようにしたものである。
単位領域ごとに切り離す前に、更に、第3の基板の第1
の面上に、中心領域が所定の自由度をもって動きうるよ
うな溝を形成した後、この第3の基板の第1の面を第2
の基板の第2の面に接合する段階を行い、第1、第2、
および第3の基板を、各単位領域ごとに切り離し、それ
ぞれセンサを形成するようにしたものである。
本願第4の発明は、上記第2の発明において基板を各
単位領域ごとに切り離す前に、更に、第3の基板の第1
の面上に、第1の基板の中心構造体が所定の自由度をっ
て動きうるような溝を形成した後、この第3の基板の第
1の面を第1の基板の第1の面に接合する段階を行い、
第1、第2、および第3の基板を、各単位領域ごとに切
り離し、それぞれセンサを形成するようにしたものであ
る。
単位領域ごとに切り離す前に、更に、第3の基板の第1
の面上に、第1の基板の中心構造体が所定の自由度をっ
て動きうるような溝を形成した後、この第3の基板の第
1の面を第1の基板の第1の面に接合する段階を行い、
第1、第2、および第3の基板を、各単位領域ごとに切
り離し、それぞれセンサを形成するようにしたものであ
る。
本願第5の発明は、上記第2の発明において、第1の
基板の第1の面に含まれ互いに直交する第1の軸および
第2の軸と、この第1の軸および第2の軸に直交する第
3の軸と、の3つの軸方向のうち少なくとも2軸方向に
関して各中心領域に作用する力を検出することができる
ように、抵抗素子を形成するようにしたものである。
基板の第1の面に含まれ互いに直交する第1の軸および
第2の軸と、この第1の軸および第2の軸に直交する第
3の軸と、の3つの軸方向のうち少なくとも2軸方向に
関して各中心領域に作用する力を検出することができる
ように、抵抗素子を形成するようにしたものである。
本願第6の発明は、上記各発明において、検出素子と
して機械的変形により電気抵抗が変化する抵抗素子を用
いるようにしたものである。
して機械的変形により電気抵抗が変化する抵抗素子を用
いるようにしたものである。
本願第1および第2の発明によれば、第2の基板の一
部によって重錘体あるいは磁性体が形成され、別な一部
によって第1の基板を支えるための台座が形成される。
すなわち、ダイシング工程を行う前に、ウエハ単位で重
錘体、磁性体、台座の形成が可能になる。また、本願第
3の発明によれば、重錘体あるいは磁性体(本願ではこ
れらの総称を作用体としている)の下方への動きを制限
するための制御部材を、ダイシング工程を行う前に第3
の基板によって形成することができる。また、本願第4
の発明によれば、第1の基板の作用部の上方への動きを
制限するための制御部材を、ダイシング工程を行う前に
第3の基板によって形成することができる。更に本願第
5の発明によれば、互いに直交する2軸もしくは3軸に
関して作用領域に作用する力が検出できるので、作用体
の動きを3次元でとらえることができ、立体的な検出を
行うセンサが実現できる。また、本願第6の発明によれ
ば、検出素子として抵抗素子を用いたため、半導体基板
内に検出素子を形成することができるようになり、検出
素子の形成プロセスが容易になる。
部によって重錘体あるいは磁性体が形成され、別な一部
によって第1の基板を支えるための台座が形成される。
すなわち、ダイシング工程を行う前に、ウエハ単位で重
錘体、磁性体、台座の形成が可能になる。また、本願第
3の発明によれば、重錘体あるいは磁性体(本願ではこ
れらの総称を作用体としている)の下方への動きを制限
するための制御部材を、ダイシング工程を行う前に第3
の基板によって形成することができる。また、本願第4
の発明によれば、第1の基板の作用部の上方への動きを
制限するための制御部材を、ダイシング工程を行う前に
第3の基板によって形成することができる。更に本願第
5の発明によれば、互いに直交する2軸もしくは3軸に
関して作用領域に作用する力が検出できるので、作用体
の動きを3次元でとらえることができ、立体的な検出を
行うセンサが実現できる。また、本願第6の発明によれ
ば、検出素子として抵抗素子を用いたため、半導体基板
内に検出素子を形成することができるようになり、検出
素子の形成プロセスが容易になる。
このように本発明によれば、ダイシング工程前にウエ
ハ単位で大半の処理が完了するため、大量生産に適した
効率のよいセンサの製造が可能になる。
ハ単位で大半の処理が完了するため、大量生産に適した
効率のよいセンサの製造が可能になる。
以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。
センサの構造 はじめに、本発明の対象となる抵抗素子を用いたセン
サの構造を簡単に説明する。第1図は加速度センサの一
例を示す構造断面図である。このセンサの中枢ユニット
となるのは、半導体ペレット10である。この半導体ペレ
ット10の上面図を第2図に示す。第1図の中央部分に示
されている半導体ペレット10の断面は、第2図をX軸に
沿って切断した断面に相当する。この半導体ペレット10
は、内側から外側に向かって順に、作用部11、可撓部1
2、固定部13の3つの領域に分けられる。第2図に破線
で示されているように、可撓部12の下面には、環状に溝
が形成されている。この溝によって、可撓部12は肉厚が
薄くなり、可撓性をもつことになる。したがって、固定
部13を固定したまま作用部11に力を作用させると、可撓
部12が撓んで機械的変形が生じる。可撓部12の上面に
は、第2図に示すように、抵抗素子Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,
Rz1〜Rz4が所定の向きに形成されている。
サの構造を簡単に説明する。第1図は加速度センサの一
例を示す構造断面図である。このセンサの中枢ユニット
となるのは、半導体ペレット10である。この半導体ペレ
ット10の上面図を第2図に示す。第1図の中央部分に示
されている半導体ペレット10の断面は、第2図をX軸に
沿って切断した断面に相当する。この半導体ペレット10
は、内側から外側に向かって順に、作用部11、可撓部1
2、固定部13の3つの領域に分けられる。第2図に破線
で示されているように、可撓部12の下面には、環状に溝
が形成されている。この溝によって、可撓部12は肉厚が
薄くなり、可撓性をもつことになる。したがって、固定
部13を固定したまま作用部11に力を作用させると、可撓
部12が撓んで機械的変形が生じる。可撓部12の上面に
は、第2図に示すように、抵抗素子Rx1〜Rx4,Ry1〜Ry4,
Rz1〜Rz4が所定の向きに形成されている。
第1図に示すように、作用部11の下方には重錘体20が
接合されており、固定部13の下方には台座30が接合され
ている。台座30の底面はパッケージ40の内側底面に接合
されており、半導体ペレット10および重錘体20はこの台
座30によって支持される。重錘体20は内部で宙吊りの状
態となっている。パッケージ40には蓋41が被せられる。
半導体ペレット10に設けられたボンディングパッド14
は、各抵抗素子に対しペレット内で電気的に接続されて
おり、このボンディングパッド14とパッケージ側方に設
けられたリード42とは、ボンディングワイヤ15によって
接続されている。
接合されており、固定部13の下方には台座30が接合され
ている。台座30の底面はパッケージ40の内側底面に接合
されており、半導体ペレット10および重錘体20はこの台
座30によって支持される。重錘体20は内部で宙吊りの状
態となっている。パッケージ40には蓋41が被せられる。
半導体ペレット10に設けられたボンディングパッド14
は、各抵抗素子に対しペレット内で電気的に接続されて
おり、このボンディングパッド14とパッケージ側方に設
けられたリード42とは、ボンディングワイヤ15によって
接続されている。
このセンサに加速度が加わると、重錘体20に外力が作
用することになる。この外力は作用部11に伝達され、可
撓部12に機械的変形が生じる。これによって、抵抗素子
の電気抵抗に変化が生じ、この変化はボンディングワイ
ヤ15およびリード42を介して外部に取り出すことができ
る。作用部11に加わった力のX方向成分は抵抗素子Rx1
〜Rx4の電気抵抗の変化により、Y方向成分は抵抗素子R
y1〜Ry4の電気抵抗の変化により、Z方向成分は抵抗素
子Rz1〜Rz4の電気抵抗の変化により、それぞれ検出され
る。この検出方法については本発明の本旨ではないた
め、ここでは説明を省略する。詳細は特許協力条約に基
づく国際出願の国際公報第WO88/08522号公報などを参照
されたい。なお。上述のセンサは加速度センサである
が、磁気センサの場合には、重錘体20を磁性体で構成す
ればよい。
用することになる。この外力は作用部11に伝達され、可
撓部12に機械的変形が生じる。これによって、抵抗素子
の電気抵抗に変化が生じ、この変化はボンディングワイ
ヤ15およびリード42を介して外部に取り出すことができ
る。作用部11に加わった力のX方向成分は抵抗素子Rx1
〜Rx4の電気抵抗の変化により、Y方向成分は抵抗素子R
y1〜Ry4の電気抵抗の変化により、Z方向成分は抵抗素
子Rz1〜Rz4の電気抵抗の変化により、それぞれ検出され
る。この検出方法については本発明の本旨ではないた
め、ここでは説明を省略する。詳細は特許協力条約に基
づく国際出願の国際公報第WO88/08522号公報などを参照
されたい。なお。上述のセンサは加速度センサである
が、磁気センサの場合には、重錘体20を磁性体で構成す
ればよい。
加速度センサとして実用した場合、大きな加速度がか
かると、重錘体20に過度な外力が作用することになる。
その結果、可撓部12に大きな機械的変形が生じ、半導体
ペレット10が破損する可能性がある。磁気センサに大き
な磁界がかかった場合も同様である。このような破損を
防ぐため、第1図に示すセンサでは、制御部材51,52,53
が設けられている。制御部材51は、重錘体20の横方向の
変位が許容値を越えないように制御するものであり、制
御部材52は、重錘体20の下方向の変位が許容値を越えな
いように制御するものであり、制御部材53は、重錘体20
(実際には作用部11)の上方向の変位が許容値を越えな
いように制御するものである。重錘体20に過度の外力が
作用しても、上述の許容値を越えて動こうとしても、重
錘体20はこれらの制御部材に衝突してその移動が阻まれ
ることになる。結局、半導体ペレット10には、許容値以
上の機械的変形が加えられることなく、破損から保護さ
れる。
かると、重錘体20に過度な外力が作用することになる。
その結果、可撓部12に大きな機械的変形が生じ、半導体
ペレット10が破損する可能性がある。磁気センサに大き
な磁界がかかった場合も同様である。このような破損を
防ぐため、第1図に示すセンサでは、制御部材51,52,53
が設けられている。制御部材51は、重錘体20の横方向の
変位が許容値を越えないように制御するものであり、制
御部材52は、重錘体20の下方向の変位が許容値を越えな
いように制御するものであり、制御部材53は、重錘体20
(実際には作用部11)の上方向の変位が許容値を越えな
いように制御するものである。重錘体20に過度の外力が
作用しても、上述の許容値を越えて動こうとしても、重
錘体20はこれらの制御部材に衝突してその移動が阻まれ
ることになる。結局、半導体ペレット10には、許容値以
上の機械的変形が加えられることなく、破損から保護さ
れる。
本発明による製造工程I それでは、第1図に示すセンサを本発明による方法で
製造する工程について詳述する。まず、製造工程Iとし
て、ウエハをダイシングするまでの工程について説明す
る。はじめに、半導体ウエハ上に複数の単位領域を定義
する。半導体ウエハは、後のダイシング工程において各
単位領域ごとに別々に切り離され、それぞれが独立して
センサの機能を有する半導体ペレットとなる。第3図
(a)は、半導体ウエハ100上に形成された複数の単位
領域を示す。ハッチングを施した部分が1つの単位領域
であり、各単位領域はそれぞれ正方形をしている。この
ような、実際には円盤状の半導体ウエハの上に多数の単
位領域が形成されるが、ここでは説明の便宜上、第3図
(b)に示すように正方形の半導体ウエハ100の上に4
つの単位領域を形成する場合を例にとり、以下の説明を
続けることにする。
製造する工程について詳述する。まず、製造工程Iとし
て、ウエハをダイシングするまでの工程について説明す
る。はじめに、半導体ウエハ上に複数の単位領域を定義
する。半導体ウエハは、後のダイシング工程において各
単位領域ごとに別々に切り離され、それぞれが独立して
センサの機能を有する半導体ペレットとなる。第3図
(a)は、半導体ウエハ100上に形成された複数の単位
領域を示す。ハッチングを施した部分が1つの単位領域
であり、各単位領域はそれぞれ正方形をしている。この
ような、実際には円盤状の半導体ウエハの上に多数の単
位領域が形成されるが、ここでは説明の便宜上、第3図
(b)に示すように正方形の半導体ウエハ100の上に4
つの単位領域を形成する場合を例にとり、以下の説明を
続けることにする。
それでは、以下第4図を参照しながら、ダイシングま
での工程を説明する。はじめに、第5図に示すように、
シリコンなどの半導体ウエハ100についての加工を行
う。前述のように、この半導体ウエハ100は説明の便宜
上、正方形をしており、4つの単位領域に分かれている
ので、この4つの単位領域のそれぞれについて、全く同
じ加工が施される。第5図(b)は加工後の半導体ウエ
ハ100の下面図、同図(a)はこれを切断線A−Aで切
断した状態を示す側断面図である。半導体ウエハ100の
上面には、複数の抵抗素子Rが所定位置に形成され。こ
れは不純物の拡散などの方法によればよい。また、下面
には、エッチングなどの方法によって溝101を形成し、
その部分の肉厚を薄くして可撓性をもたしている。この
実施例では、溝101は第5図(b)に示すように円形を
している。この溝101の内側が作用部110、外側が固定部
130、そして溝の部分が可撓性120となる。したがって、
抵抗素子Rはちょうどこの溝の上に形成されている。第
4図(a)は、この半導体ウエハ100の加工が終了した
状態を示す。
での工程を説明する。はじめに、第5図に示すように、
シリコンなどの半導体ウエハ100についての加工を行
う。前述のように、この半導体ウエハ100は説明の便宜
上、正方形をしており、4つの単位領域に分かれている
ので、この4つの単位領域のそれぞれについて、全く同
じ加工が施される。第5図(b)は加工後の半導体ウエ
ハ100の下面図、同図(a)はこれを切断線A−Aで切
断した状態を示す側断面図である。半導体ウエハ100の
上面には、複数の抵抗素子Rが所定位置に形成され。こ
れは不純物の拡散などの方法によればよい。また、下面
には、エッチングなどの方法によって溝101を形成し、
その部分の肉厚を薄くして可撓性をもたしている。この
実施例では、溝101は第5図(b)に示すように円形を
している。この溝101の内側が作用部110、外側が固定部
130、そして溝の部分が可撓性120となる。したがって、
抵抗素子Rはちょうどこの溝の上に形成されている。第
4図(a)は、この半導体ウエハ100の加工が終了した
状態を示す。
さて、続いて第6図に示すような補助基板200を用意
する。この補助基板200は、最終的にはその一部分が重
錘体を、残りの部分が台座を、それぞれ構成するもので
あるから、重錘体および台座に適した材料を用いるよう
にする。また、半導体ウエハ100に対して接合されるた
め、半導体ウエハ100と熱膨脹係数がほぼ等しい材料を
用いた方が好ましい。たとえば、半導体ウエハ100と同
じシリコン基板や、ガラス基板を用いるのが好ましい。
第6図(b)は加工後の補助基板200の上面図、同図
(a)はこれを切断線A−Aで切断した状態を示す側断
面図である。このように、補助基板200の上面には、縦
横に溝201が形成される。これは、後にこの基板をダイ
シングしやすくするためのものである。この溝201を形
成する位置は、要するに、半導体ウエハ100の作用部110
に対応する部分210(図の4か所の部分)と、固定部130
に対応する部分220(その他の部分)と、が分離される
ような位置になっていればよい。別言すれば、補助基板
200を半導体ウエハ100上に重ねて接合し、溝201に沿っ
て補助基板200のみを切断した場合に、補助基板200が重
錘体(部分210)と台座(部分220)とに分離するように
すればよい。このような補助基板200が用意できたら、
これを第4図(b)に示すように、半導体ウエハ100に
接合する。この接合は、接着剤による接着でもかまわな
いが、確実な接合を行うために、材料どうしを直接接合
できる陽極接合を用いるのが好ましい。すなわち、両者
間に電圧を印加し、両者の温度を上げ、加圧しながら接
合するのである。
する。この補助基板200は、最終的にはその一部分が重
錘体を、残りの部分が台座を、それぞれ構成するもので
あるから、重錘体および台座に適した材料を用いるよう
にする。また、半導体ウエハ100に対して接合されるた
め、半導体ウエハ100と熱膨脹係数がほぼ等しい材料を
用いた方が好ましい。たとえば、半導体ウエハ100と同
じシリコン基板や、ガラス基板を用いるのが好ましい。
第6図(b)は加工後の補助基板200の上面図、同図
(a)はこれを切断線A−Aで切断した状態を示す側断
面図である。このように、補助基板200の上面には、縦
横に溝201が形成される。これは、後にこの基板をダイ
シングしやすくするためのものである。この溝201を形
成する位置は、要するに、半導体ウエハ100の作用部110
に対応する部分210(図の4か所の部分)と、固定部130
に対応する部分220(その他の部分)と、が分離される
ような位置になっていればよい。別言すれば、補助基板
200を半導体ウエハ100上に重ねて接合し、溝201に沿っ
て補助基板200のみを切断した場合に、補助基板200が重
錘体(部分210)と台座(部分220)とに分離するように
すればよい。このような補助基板200が用意できたら、
これを第4図(b)に示すように、半導体ウエハ100に
接合する。この接合は、接着剤による接着でもかまわな
いが、確実な接合を行うために、材料どうしを直接接合
できる陽極接合を用いるのが好ましい。すなわち、両者
間に電圧を印加し、両者の温度を上げ、加圧しながら接
合するのである。
続いて、第4図(c)に示すように、補助基板200を
溝201に沿ってダイシングブレードで切断する。切断路2
02は、溝201とは逆側(図の下方)に形成される。これ
により、部分210(重錘体となる)と部分220(台座とな
る)とが、完全に切り離されることになる。第6図
(b)に示すように、部分210(重錘体)は4か所に位
置するが、これが第5図(b)に示す作用部110のみに
接合された状態となる。また、それ以外の部分220(台
座)は、第5図(b)に示す固定部130のみに接合され
た状態となる。なお、可撓部120は補助基板200からは浮
いた状態になっているため、いずれの部分とも接合され
ない。このように、補助基板200をダイシングすること
により、重錘体210と台座220とを同時に形成することが
できる。ここで、台座220は固定部130を支える台座とし
ての機能を果たすだけでなく、重錘体210の横方向の変
位が許容範囲を越えないように制御する制御部材として
の機能(第1図に示すセンサにおける制御部材51の機
能)も果たす。この許容範囲は、切断路202の幅によっ
て決定されることになる(切断路202の幅よりも溝201の
幅が小さい場合は、溝201の幅によって決定される。)
なお、ここで行ったダイシング工程は、補助基板200の
みに対するダイシング工程であり、半導体ウエハ100は
まだ1枚の状態である。
溝201に沿ってダイシングブレードで切断する。切断路2
02は、溝201とは逆側(図の下方)に形成される。これ
により、部分210(重錘体となる)と部分220(台座とな
る)とが、完全に切り離されることになる。第6図
(b)に示すように、部分210(重錘体)は4か所に位
置するが、これが第5図(b)に示す作用部110のみに
接合された状態となる。また、それ以外の部分220(台
座)は、第5図(b)に示す固定部130のみに接合され
た状態となる。なお、可撓部120は補助基板200からは浮
いた状態になっているため、いずれの部分とも接合され
ない。このように、補助基板200をダイシングすること
により、重錘体210と台座220とを同時に形成することが
できる。ここで、台座220は固定部130を支える台座とし
ての機能を果たすだけでなく、重錘体210の横方向の変
位が許容範囲を越えないように制御する制御部材として
の機能(第1図に示すセンサにおける制御部材51の機
能)も果たす。この許容範囲は、切断路202の幅によっ
て決定されることになる(切断路202の幅よりも溝201の
幅が小さい場合は、溝201の幅によって決定される。)
なお、ここで行ったダイシング工程は、補助基板200の
みに対するダイシング工程であり、半導体ウエハ100は
まだ1枚の状態である。
次に、第7図に示すような制御基板300を用意する。
この制御基板300は、重錘体210の下方向の変位を許容範
囲に制御するためのものである。材質としては、補助基
板200と同様に、シリコン基板あるいはガラス基板を用
いればよい。この制御基板300の上面には、4つの単位
領域のそれぞれについて、全く同じ加工が施される。第
7図(b)は加工後の制御基板300の上面図、同図
(a)はこれを切断線A−Aで切断した状態を示す側断
面図である。上面には、4か所に正方形の溝301が形成
されている。この溝301は、重錘体210の変位の下方向の
自由度を制御するためのものであり、自由度は溝301の
深さによって決定されることになる。この制御基板300
を、第4図(d)に示すように、補助基板200に接合す
る。この接合にも、陽極接合を用いるのが好ましい。
この制御基板300は、重錘体210の下方向の変位を許容範
囲に制御するためのものである。材質としては、補助基
板200と同様に、シリコン基板あるいはガラス基板を用
いればよい。この制御基板300の上面には、4つの単位
領域のそれぞれについて、全く同じ加工が施される。第
7図(b)は加工後の制御基板300の上面図、同図
(a)はこれを切断線A−Aで切断した状態を示す側断
面図である。上面には、4か所に正方形の溝301が形成
されている。この溝301は、重錘体210の変位の下方向の
自由度を制御するためのものであり、自由度は溝301の
深さによって決定されることになる。この制御基板300
を、第4図(d)に示すように、補助基板200に接合す
る。この接合にも、陽極接合を用いるのが好ましい。
次に、第8図に示すような制御基板400を用意する。
この制御基板400は、作用部110の上方向の変位を許容範
囲に制御するためのものである。材質としては、補助基
板200と同様に、シリコン基板あるいはガラス基板を用
いればよい。この制御基板400の下面には、4つの単位
領域のそれぞれについて、全く同じ加工が施される。第
8図(b)は加工後の制御基板400の下面図、同図
(a)はこれを切断線A−Aで切断した状態を示す側断
面図である。下面には、4か所に正方形の溝401が形成
されている。この溝401は、作用部110の変位の上方向の
自由度を制御するためのものであり、自由度は溝401の
深さによって決定されることになる。この制御基板400
のもう1つの特徴は、横幅が他の基板に比べて少し短く
なっており、中央には縦に長い溝402が形成されている
点である。これは、後述するように、ワイヤボンディン
グのための便宜を図るための工夫である。この制御基板
400を、第4図(e)に示すように、半導体ウエハ100に
接合する。この接合にも、陽極接合を用いるのが好まし
い。
この制御基板400は、作用部110の上方向の変位を許容範
囲に制御するためのものである。材質としては、補助基
板200と同様に、シリコン基板あるいはガラス基板を用
いればよい。この制御基板400の下面には、4つの単位
領域のそれぞれについて、全く同じ加工が施される。第
8図(b)は加工後の制御基板400の下面図、同図
(a)はこれを切断線A−Aで切断した状態を示す側断
面図である。下面には、4か所に正方形の溝401が形成
されている。この溝401は、作用部110の変位の上方向の
自由度を制御するためのものであり、自由度は溝401の
深さによって決定されることになる。この制御基板400
のもう1つの特徴は、横幅が他の基板に比べて少し短く
なっており、中央には縦に長い溝402が形成されている
点である。これは、後述するように、ワイヤボンディン
グのための便宜を図るための工夫である。この制御基板
400を、第4図(e)に示すように、半導体ウエハ100に
接合する。この接合にも、陽極接合を用いるのが好まし
い。
この後、第4図(f)に示すように、溝402の上方を
切断路403によって切除する。更に、第4図(g)に示
すように、各単位領域を切断路510に沿って切断すれ
ば、第3図(b)に示す4つの単位領域がそれぞれ分離
され、センサ中枢部500が完成する。完成したセンサ中
枢部500の斜視図を第9図に示す。制御基板400の横幅を
短くし、縦に長い溝402を形成しておいたのは、この第
9図に示すように、ボンディングパッド501を露出させ
るために他ならない。
切断路403によって切除する。更に、第4図(g)に示
すように、各単位領域を切断路510に沿って切断すれ
ば、第3図(b)に示す4つの単位領域がそれぞれ分離
され、センサ中枢部500が完成する。完成したセンサ中
枢部500の斜視図を第9図に示す。制御基板400の横幅を
短くし、縦に長い溝402を形成しておいたのは、この第
9図に示すように、ボンディングパッド501を露出させ
るために他ならない。
本発明による製造工程II 続いて、ウエハをダイシングした後の工程について説
明する。第9図に示すようなセンサ中枢部500が得られ
たら、これを第10図の側断面図に示すように、パッケー
ジ600の内部に収容する。すなわち、センサ中枢部500の
底部を、パッケージ600の内部に接着すればよい。パッ
ケージ600には、実装用のリードが取り付けられてお
り、ボンディングパッド501とリード610の内側端とが、
ボンディングワイヤ620によってボンディングされる。
この後、パッケージ600に蓋630を被せて封止すれば、加
速度センサが完成する。
明する。第9図に示すようなセンサ中枢部500が得られ
たら、これを第10図の側断面図に示すように、パッケー
ジ600の内部に収容する。すなわち、センサ中枢部500の
底部を、パッケージ600の内部に接着すればよい。パッ
ケージ600には、実装用のリードが取り付けられてお
り、ボンディングパッド501とリード610の内側端とが、
ボンディングワイヤ620によってボンディングされる。
この後、パッケージ600に蓋630を被せて封止すれば、加
速度センサが完成する。
このように、ウエハ単位の製造工程(前述の製造工程
I)に比べて、ダイシング後のペレット単位の製造工程
(上述した製造工程II)は非常に簡単である。すなわ
ち、本発明によれば、製造工程のほとんどをウエハ単位
で行うことができ、大量生産に適した効率より製造が可
能になる。
I)に比べて、ダイシング後のペレット単位の製造工程
(上述した製造工程II)は非常に簡単である。すなわ
ち、本発明によれば、製造工程のほとんどをウエハ単位
で行うことができ、大量生産に適した効率より製造が可
能になる。
他の実施例 以上、本発明を図示する一実施例について述べたが、
本発明はこの実施例のみに限定されるものではなく、種
々の態様で実施することができる。以下に、別な態様に
よる実施例を例示する。
本発明はこの実施例のみに限定されるものではなく、種
々の態様で実施することができる。以下に、別な態様に
よる実施例を例示する。
(1) 上述の実施例では、制御基板300および400を接
合しているが、本発明の基本思想は、補助基板200によ
って重錘体と台座とを形成する点にある。したがって、
制御基板300および400を接合する工程は必ずしも必要な
工程ではない。本願特許請求の範囲第1項に記載された
第1の発明は、この基本思想についての発明であり、制
御基板の接合は構成要素にはなっていない。同第2項に
記載された第2の発明は、第1の発明に更に制御基板30
0を接合する工程を加えたものであり、同第3項に記載
された第3の発明は、第1の発明に更に制御基板400を
接合する工程を加えたものである。
合しているが、本発明の基本思想は、補助基板200によ
って重錘体と台座とを形成する点にある。したがって、
制御基板300および400を接合する工程は必ずしも必要な
工程ではない。本願特許請求の範囲第1項に記載された
第1の発明は、この基本思想についての発明であり、制
御基板の接合は構成要素にはなっていない。同第2項に
記載された第2の発明は、第1の発明に更に制御基板30
0を接合する工程を加えたものであり、同第3項に記載
された第3の発明は、第1の発明に更に制御基板400を
接合する工程を加えたものである。
(2) 上述の実施例では、加速度センサを製造する方
法を説明したが、磁気センサを製造する場合も全く同様
の工程を行うことができる。ただし、加速度センサの場
合は、作用部に力を作用させる作用体が重錘体210であ
ったのに対し、磁気センサの場合、作用体を磁性体とし
なければならない。したがって、補助基板200の材質と
しては磁性材料を用いることになる。
法を説明したが、磁気センサを製造する場合も全く同様
の工程を行うことができる。ただし、加速度センサの場
合は、作用部に力を作用させる作用体が重錘体210であ
ったのに対し、磁気センサの場合、作用体を磁性体とし
なければならない。したがって、補助基板200の材質と
しては磁性材料を用いることになる。
(3) 第6図に示す補助基板200では、予め溝210を形
成している。この溝210は、後の工程で補助基板200を切
断する作業を容易にするためのものであり、必ずしも必
要なものではない。後に補助基板200をうまく切断する
ことができれば、溝201は不要である。
成している。この溝210は、後の工程で補助基板200を切
断する作業を容易にするためのものであり、必ずしも必
要なものではない。後に補助基板200をうまく切断する
ことができれば、溝201は不要である。
(4) 第7図に示す制御基板300では、正方形の溝301
を各単位領域ごとに形成したが、代わりに第12図に示す
ような単位領域にまたがって形成された細長い溝302を
有する制御基板300′を用いてもかまわない。
を各単位領域ごとに形成したが、代わりに第12図に示す
ような単位領域にまたがって形成された細長い溝302を
有する制御基板300′を用いてもかまわない。
(5) 上述の実施例は、第9図に示すように、ボンデ
ィングパッド501と抵抗素子R(第9図には示されてい
ない)との電気的接続は、半導体ウエハ内部の拡散層に
よって行われている。ところが、第11図に示すセンサ中
枢部500′のように、ウエハ上にアルミニウムなどから
なる配線層502を形成して両者の電気的接続を行うタイ
プのものでは、この配線層502のための間隙503を確保す
る必要がある。この場合は、第8図に示す制御基板400
の代わりに、第13図に示ような溝404を有する制御基板4
00′を用いるようにすればよい。
ィングパッド501と抵抗素子R(第9図には示されてい
ない)との電気的接続は、半導体ウエハ内部の拡散層に
よって行われている。ところが、第11図に示すセンサ中
枢部500′のように、ウエハ上にアルミニウムなどから
なる配線層502を形成して両者の電気的接続を行うタイ
プのものでは、この配線層502のための間隙503を確保す
る必要がある。この場合は、第8図に示す制御基板400
の代わりに、第13図に示ような溝404を有する制御基板4
00′を用いるようにすればよい。
(6) 前述したように、上述の実施例では説明の便宜
上、第3図(b)に示す正方形のウエハを用いて4組の
センサ中枢部を製造する例を述べたが、実際には、同図
(a)に示すような円盤状のウエハを用いてより多数の
センサ中枢部が製造できる。
上、第3図(b)に示す正方形のウエハを用いて4組の
センサ中枢部を製造する例を述べたが、実際には、同図
(a)に示すような円盤状のウエハを用いてより多数の
センサ中枢部が製造できる。
(7) 上述の実施例では、重錘体210の周囲の空間は
空気で満たされているが、この空間にシリコンオイルな
どを封入すると、衝撃や振動の吸収効果が得られ、耐衝
撃性、耐振動性が向上する。
空気で満たされているが、この空間にシリコンオイルな
どを封入すると、衝撃や振動の吸収効果が得られ、耐衝
撃性、耐振動性が向上する。
(8) 半導体ウエハ100の上面に、複数の抵抗素子R
を形成する場合、第14図に示すようなマスク700を用意
しておくと便利である。図で破線は半導体ウエハ100の
肉厚が薄い部分に対応する領域を示し、添字を付加した
記号Rで示す部分は、各抵抗素子Rを形成するためにマ
スクに開けられた窓部である。このマスク700の特徴
は、Z軸方向の力を検出するための抵抗素子が2とおり
形成できる点である。すなわち、Rz1〜Rz4の第1の組
と、Rz1′〜Rz4′の第2の組と、の両方が形成できる。
いずれの組を用いるかは、用いる半導体ウエハ100の面
方位によって決めることになる。マスク700はシリコン
の面方位(110)のウエハと(100)のウエハとの両方に
適したマスクパターンである。面方位(110)のウエハ
の場合は第1の組、面方位(100)のウエハの場合は第
2の組を用いるのがよい。これはどの方向に抵抗素子を
配したら応力に対する検出感度が良好になるかという条
件が、用いるウエハの面方位によって異なるためであ
る。したがって、第2図に示した抵抗素子の配列は一例
であり、実際には用いるウエハの面方位により最適な配
列をとることになる。
を形成する場合、第14図に示すようなマスク700を用意
しておくと便利である。図で破線は半導体ウエハ100の
肉厚が薄い部分に対応する領域を示し、添字を付加した
記号Rで示す部分は、各抵抗素子Rを形成するためにマ
スクに開けられた窓部である。このマスク700の特徴
は、Z軸方向の力を検出するための抵抗素子が2とおり
形成できる点である。すなわち、Rz1〜Rz4の第1の組
と、Rz1′〜Rz4′の第2の組と、の両方が形成できる。
いずれの組を用いるかは、用いる半導体ウエハ100の面
方位によって決めることになる。マスク700はシリコン
の面方位(110)のウエハと(100)のウエハとの両方に
適したマスクパターンである。面方位(110)のウエハ
の場合は第1の組、面方位(100)のウエハの場合は第
2の組を用いるのがよい。これはどの方向に抵抗素子を
配したら応力に対する検出感度が良好になるかという条
件が、用いるウエハの面方位によって異なるためであ
る。したがって、第2図に示した抵抗素子の配列は一例
であり、実際には用いるウエハの面方位により最適な配
列をとることになる。
(9) ウエハの面方位によって異なるのは、抵抗素子
の感度だけではない。エッチングの特性を面方位によっ
て左右される。第2図に示した実施例では、半導体ペレ
ット10の下面に円環状の溝をエッチングにより掘り、可
撓部12を形成していた。ところが一般にシリコンのウエ
ハを円環状に掘ることは困難である。たとえば面方位
(100)のウエハでは円環状の溝をエッチング形成しよ
うとしても、方形の溝が形成される傾向がある。したが
って、可撓部を形成するために設ける溝は、用いるウエ
ハによって加工が容易な形状にするのがよい。また、可
撓部を形成する手段としては、溝を設ける方法だけでな
く貫通孔を設ける方法を用いてもよい。要するに部分的
に除去する加工によって可撓性を生じさせることができ
ればどのような方法を用いてもよい。第15図に貫通孔を
設ける方法によって可撓部を形成した実施例を示す。こ
の半導体ペレット10′には、4か所に方形の貫通孔16が
設けられており、これによって架橋部17が形成される。
この架橋部17は可撓性をもつことになり、ここに抵抗素
子が形成される。もちろん方形の貫通孔16のかわりに方
形の溝を形成してもよい。一般にシリコンの面方位(10
0)のウエハは方形のエッチングに適している。
の感度だけではない。エッチングの特性を面方位によっ
て左右される。第2図に示した実施例では、半導体ペレ
ット10の下面に円環状の溝をエッチングにより掘り、可
撓部12を形成していた。ところが一般にシリコンのウエ
ハを円環状に掘ることは困難である。たとえば面方位
(100)のウエハでは円環状の溝をエッチング形成しよ
うとしても、方形の溝が形成される傾向がある。したが
って、可撓部を形成するために設ける溝は、用いるウエ
ハによって加工が容易な形状にするのがよい。また、可
撓部を形成する手段としては、溝を設ける方法だけでな
く貫通孔を設ける方法を用いてもよい。要するに部分的
に除去する加工によって可撓性を生じさせることができ
ればどのような方法を用いてもよい。第15図に貫通孔を
設ける方法によって可撓部を形成した実施例を示す。こ
の半導体ペレット10′には、4か所に方形の貫通孔16が
設けられており、これによって架橋部17が形成される。
この架橋部17は可撓性をもつことになり、ここに抵抗素
子が形成される。もちろん方形の貫通孔16のかわりに方
形の溝を形成してもよい。一般にシリコンの面方位(10
0)のウエハは方形のエッチングに適している。
(10) 第4図(c)に示す工程において、補助基板20
0を溝201に沿ってダイシングブレードで切断し、切断路
202を形成したが、このとき削りかすが溝201内に入り込
むと好ましくない。そこでこのようなダイシング時の削
りかすを逃がすための溝を更に形成しておくとよい。第
16図は補助基板200の下面に、このような溝203を形成し
た実施例である。同図(a)はその上面図、同図(b)
はこれを切断線X−Xで切った側断面図である。溝203
は、台座220の制御部材としての機能に何ら支障を与え
ることはない。ダイシング時の削りかすはこの溝203か
ら落下し、溝201に入り込むのを防ぐことができる。
0を溝201に沿ってダイシングブレードで切断し、切断路
202を形成したが、このとき削りかすが溝201内に入り込
むと好ましくない。そこでこのようなダイシング時の削
りかすを逃がすための溝を更に形成しておくとよい。第
16図は補助基板200の下面に、このような溝203を形成し
た実施例である。同図(a)はその上面図、同図(b)
はこれを切断線X−Xで切った側断面図である。溝203
は、台座220の制御部材としての機能に何ら支障を与え
ることはない。ダイシング時の削りかすはこの溝203か
ら落下し、溝201に入り込むのを防ぐことができる。
以上のとおり本発明によれば、ウエハ単位で作用体
(重錘体あるいは磁性体)と台座とを形成し、更にこの
作用体の変位を制御する制御部材までもウエハ単位で形
成するようにしたため、抵抗素子を用いたセンサを効率
良く大量生産することができるようになる。
(重錘体あるいは磁性体)と台座とを形成し、更にこの
作用体の変位を制御する制御部材までもウエハ単位で形
成するようにしたため、抵抗素子を用いたセンサを効率
良く大量生産することができるようになる。
第1図は本発明に係る加速度センサの構造を示す側断面
図、第2図は第1図に示すセンサの一部を構成する半導
体ペレットの上面図、第3図は本発明に用いる半導体ウ
エハに単位領域を定義した状態を示す図、第4図は本発
明の一実施例に係る加速度センサ中枢部の製造方法を示
す工程図、第5図(a)および(b)は第4図に示す方
法に用いる半導体ウエハを示す側断面図および下面図、
第6図(a)および(b)は第4図に示す方法に用いる
補助基板を示す側断面図および上面図、第7図(a)お
よび(b)は第4図に示す方法を用いる制御基板を示す
側断面図および上面図、第8図(a)および(b)は第
4図に示す方法に用いるもう1枚の制御基板を示す側断
面図および下面図、第9図は第4図に示す方法で製造さ
れた加速度センサ中枢部を示す斜視図、第10図は第9図
に示す加速度センサ中枢部をパッケージに収容した状態
を示す側断面図、第11図は本発明の別な実施例に係る方
法で製造された加速度センサ中枢部を示す斜視図、第12
図(a)および(b)は本発明の別な実施例に係る方法
に用いる制御基板を示す側断面図および上面図、第13図
(a)および(b)は第11図に示す加速度センサ中枢部
を製造するのに用いる制御基板を示す側断面図および下
面図、第14図は本発明における抵抗素子形成工程に用い
るのに適したマスクの一例を示す図、第15図は本発明の
別な実施例に係るセンサに用いる半導体ペレットの上面
図、第16図(a)および(b)は本発明の別な実施例に
用いる制御基板を示す側断面図および上面図である。 10,10′……半導体ペレット、11……作用部、12……可
撓部、13……固定部、14……ボンディングパッド、15…
…ボンディングワイヤ、16……貫通孔、17……架橋部、
20……重錘体、30……台座、40……パッケージ、41……
蓋、42……リード、51,52,53……制御部材、R……抵抗
素子、100……半導体ウエハ、101……溝、110……作用
部、120……可撓部、130……固定部、200……補助基
板、201……溝、202……切断路、203……溝、210……重
錘体、220……台座、300,300′……制御基板、301,302
……溝、400,400′……制御基板、401,402……溝、403
……切断路、404……溝、500,500′……センサ中枢部、
501……ボンディングパッド、502……配線層、503……
配線層用間隙、510……切断路、600……パッケージ、61
0……リード、620……ボンディングワイヤ、630……
蓋、700……マスク。
図、第2図は第1図に示すセンサの一部を構成する半導
体ペレットの上面図、第3図は本発明に用いる半導体ウ
エハに単位領域を定義した状態を示す図、第4図は本発
明の一実施例に係る加速度センサ中枢部の製造方法を示
す工程図、第5図(a)および(b)は第4図に示す方
法に用いる半導体ウエハを示す側断面図および下面図、
第6図(a)および(b)は第4図に示す方法に用いる
補助基板を示す側断面図および上面図、第7図(a)お
よび(b)は第4図に示す方法を用いる制御基板を示す
側断面図および上面図、第8図(a)および(b)は第
4図に示す方法に用いるもう1枚の制御基板を示す側断
面図および下面図、第9図は第4図に示す方法で製造さ
れた加速度センサ中枢部を示す斜視図、第10図は第9図
に示す加速度センサ中枢部をパッケージに収容した状態
を示す側断面図、第11図は本発明の別な実施例に係る方
法で製造された加速度センサ中枢部を示す斜視図、第12
図(a)および(b)は本発明の別な実施例に係る方法
に用いる制御基板を示す側断面図および上面図、第13図
(a)および(b)は第11図に示す加速度センサ中枢部
を製造するのに用いる制御基板を示す側断面図および下
面図、第14図は本発明における抵抗素子形成工程に用い
るのに適したマスクの一例を示す図、第15図は本発明の
別な実施例に係るセンサに用いる半導体ペレットの上面
図、第16図(a)および(b)は本発明の別な実施例に
用いる制御基板を示す側断面図および上面図である。 10,10′……半導体ペレット、11……作用部、12……可
撓部、13……固定部、14……ボンディングパッド、15…
…ボンディングワイヤ、16……貫通孔、17……架橋部、
20……重錘体、30……台座、40……パッケージ、41……
蓋、42……リード、51,52,53……制御部材、R……抵抗
素子、100……半導体ウエハ、101……溝、110……作用
部、120……可撓部、130……固定部、200……補助基
板、201……溝、202……切断路、203……溝、210……重
錘体、220……台座、300,300′……制御基板、301,302
……溝、400,400′……制御基板、401,402……溝、403
……切断路、404……溝、500,500′……センサ中枢部、
501……ボンディングパッド、502……配線層、503……
配線層用間隙、510……切断路、600……パッケージ、61
0……リード、620……ボンディングワイヤ、630……
蓋、700……マスク。
Claims (6)
- 【請求項1】第1の基板の中心部に中心領域、この中心
領域の周囲に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領
域、をそれぞれ定義する段階と、 前記第1の基板の第1の面上の前記可撓領域内に、この
可撓領域の機械的変形を検出するための検出素子を形成
する段階と、 前記可撓領域に可撓性をもたせるために、前記第1の基
板を部分的に除去する加工を行う段階と、 前記第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を
接合する段階と、 前記第2の基板を切断することにより、前記第1の基板
の前記中心領域に接合しており前記第2の基板の一部分
から構成される中心構造体と、前記第1の基板の前記周
囲領域に接合しており前記第2の基板の一部分から構成
される周囲構造体と、を形成する段階と、 を有することを特徴とする積層基板を用いたセンサの製
造方法。 - 【請求項2】第1の基板上に複数の単位領域を定義し、
各単位領域内において、その中心部に中心領域、この中
心領域の周囲に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領
域、をそれぞれ定義する段階と、 前記第1の基板の第1の面上の前記各可撓領域内に、こ
の可撓領域の機械的変形を検出するための検出素子を形
成する段階と、 前記各可撓領域に可撓性をもたせるために、前記第1の
基板を部分的に除去する加工を行う段階と、 前記第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を
接合する段階と、 前記第2の基板を切断することにより、各単位領域にお
いて、前記第1の基板の前記中心領域に接合しており前
記第2の基板の一部分から構成される中心構造体と、前
記第1の基板の前記周囲領域に接合しており前記第2の
基板の一部分から構成される周囲構造体と、を形成する
段階と、 前記第1の基板および前記第2の基板を、各単位領域ご
とに切り離し、それぞれ独立したセンサを形成する段階
と、 を有することを特徴とする積層基板を用いたセンサの製
造方法。 - 【請求項3】第1の基板上に複数の単位領域を定義し、
各単位領域内において、その中心部に中心領域、この中
心領域の周囲に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領
域、をそれぞれ定義する段階と、 前記第1の基板の第1の面上の前記各可撓領域内に、こ
の可撓領域の機械的変形を検出するための検出素子を形
成する段階と、 前記各可撓領域に可撓性をもたせるために、前記第1の
基板を部分的に除去する加工を行う段階と、 前記第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を
接合する段階と、 前記第2の基板を切断することにより、各単位領域にお
いて、前記第1の基板の前記中心領域に接合しており前
記第2の基板の一部分から構成される中心構造体と、前
記第1の基板の前記周囲領域に接合しており前記第2の
基板の一部分から構成される周囲構造体と、を形成する
段階と、 第3の基板の第1の面上に、前記中心構造体が所定の自
由度をもって動きうるような溝を形成した後、この第3
の基板の前記第1の面を前記第2の基板の第2の面に接
合する段階と、 前記第1、第2、および第3の基板を、各単位領域ごと
に切り離し、それぞれ独立したセンサを形成する段階
と、 を有することを特徴とする積層基板を用いたセンサの製
造方法。 - 【請求項4】第1の基板上に複数の単位領域を定義し、
各単位領域内において、その中心部に中心領域、この中
心領域の周囲に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領
域、をそれぞれ定義する段階と、 前記第1の基板の第1の面上の前記各可撓領域内に、こ
の可撓領域の機械的変形を検出するための検出素子を形
成する段階と、 前記各可撓領域に可撓性をもたせるために、前記第1の
基板を部分的に除去する加工を行う段階と、 前記第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を
接合する段階と、 前記第2の基板を切断することにより、各単位領域にお
いて、前記第1の基板の前記中心領域に接合しており前
記第2の基板の一部分から構成される中心構造体と、前
記第1の基板の前記周囲領域に接合しており前記第2の
基板の一部分から構成される周囲構造体と、を形成する
段階と、 第3の基板の第1の面上に、前記第1の基板の前記中心
領域が所定の自由度をもって動きうるような溝を形成し
た後、この第3の基板の前記第1の面を前記第1の基板
の第1の面に接合する段階と、 前記第1、第2、および第3の基板を、各単位領域ごと
に切り離し、それぞれ独立したセンサを形成する段階
と、 を有することを特徴とする積層基板を用いたセンサの製
造方法。 - 【請求項5】第1の基板上に複数の単位領域を定義し、
各単位領域内において、その中心部に中心領域、この中
心領域の周囲に可撓領域、この可撓領域の周囲に周囲領
域、をそれぞれ定義する段階と、 前記第1の基板の第1の面に含まれ互いに直交する第1
の軸および第2の軸と、この第1の軸および第2の軸に
直行する第3の軸と、の3つの軸方向のうち少なくとも
2軸方向に関して前記各中心領域に作用する力を検出す
ることができるように、前記第1の基板の第1の面上の
前記各可撓領域内に、この可撓領域の機械的変形を検出
するための検出素子を形成する段階と、 前記各可撓領域に可撓性をもたせるために、前記第1の
基板を部分的に除去する加工を行う段階と、 前記第1の基板の第2の面に、第2の基板の第1の面を
接合する段階と、 前記第2の基板を切断することにより、各単位領域にお
いて、前記第1の基板の前記中心領域に接合しており前
記第2の基板の一部分から構成される中心構造体と、前
記第1の基板の前記周囲領域に接合しており前記第2の
基板の一部分から構成される周囲構造体と、を形成する
段階と、 前記第1の基板および前記第2の基板を、各単位領域ご
とに切り離し、それぞれ独立したセンサを形成する段階
と、 を有することを特徴とする積層基板を用いたセンサの製
造方法。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の方法にお
いて、検出素子として機械的変形により電気抵抗が変化
する抵抗素子を用いたことを特徴とする積層基板を用い
たセンサの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1135539A JP2681215B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 積層基板を用いたセンサの製造方法 |
US07/526,837 US5014415A (en) | 1989-05-29 | 1990-05-22 | Manufacturing method of a detector using resistance elements |
DE69021280T DE69021280T2 (de) | 1989-05-29 | 1990-05-28 | Herstellungsverfahren für einen Messaufnehmer mit Widerstandselementen. |
EP90110066A EP0401635B1 (en) | 1989-05-29 | 1990-05-28 | Manufacturing method of a detector using resistance elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1135539A JP2681215B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 積層基板を用いたセンサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH032535A JPH032535A (ja) | 1991-01-08 |
JP2681215B2 true JP2681215B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=15154148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1135539A Expired - Lifetime JP2681215B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 積層基板を用いたセンサの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5014415A (ja) |
EP (1) | EP0401635B1 (ja) |
JP (1) | JP2681215B2 (ja) |
DE (1) | DE69021280T2 (ja) |
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JPH032535A (ja) | 1991-01-08 |
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