JP5130845B2 - Sensor package and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、空隙と接するようにして配する必要があるアクティブ面を一方側表面とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面を他方側表面とするセンサーチップを、そのアクティブ面が空隙に接するようにして封止したパッケージに関する。   The present invention provides a sensor chip having an active surface that needs to be disposed so as to be in contact with the air gap as one side surface and a non-active surface that is not required to be disposed so as to be in contact with the air gap as the other surface. The present invention relates to a package sealed so as to be in contact with the gap.

従来から、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサーや、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロセンサー等の、各種センサー用のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）は一方の面にその主たる機能部を有するアクティブ面を形成している。
例えば、撮像素子としての、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサーは、半導体チップの一方の面が光電変換を行う受光素子が配列されたアクティブ面となっている。
しかしながら、このような、イメージセンサーや、各種センサー用のＭＥＭＳは、従来、センサー部を個々に実装し、ワイヤボンディングを行う工程や、その後の封止工程等の一連の製造工程において、センサー部のアクティブ面に汚染が生じ易く、歩留まりの向上に支障をきたしていた。
また、センサー部が実装された領域とは別の領域の配線基板上にＤＳＰ（信号処理装置、Ｄｉｇｉｔａｌ、Ｓｉｇｎａｌ、Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が実装されることにより、面方向の広がりが生じ、小型化に限界があった。 Conventionally, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) for various sensors, such as image sensors such as CCD and CMOS, acceleration sensors, pressure sensors, and gyro sensors, have formed an active surface with its main functional part on one surface. ing.
For example, in an image sensor such as a CCD or CMOS as an image sensor, one surface of a semiconductor chip is an active surface on which light receiving elements that perform photoelectric conversion are arranged.
However, such image sensors and MEMS for various sensors have conventionally been used in a series of manufacturing processes such as a process of mounting individual sensor parts and performing wire bonding and a subsequent sealing process. The active surface is easily contaminated, which hinders yield improvement.
In addition, by mounting a DSP (signal processing device, digital, signal, processor) on a wiring board in a region different from the region where the sensor unit is mounted, the spread in the surface direction occurs, and there is a limit to downsizing. there were.

近年、これらを解決するために、本願出願人により、表面側に内部端子を有し裏面側に外部端子を有する複数の端子部が、略同一平面内に互いに電気的に独立して配列され、前記端子部が配列された平面の略中央に端子部と電気的に独立して配置されたパッド部を有し、該パッド部の表面側にアクティブ面と反対側の面にて固着されたセンサー部を備え、該センサー部のアクティブ面側の端子と前記端子部の内部端子とを電気的に接続するワイヤを有し、複数の前記端子部の表面側に架け渡され、かつ、前記内部端子を囲むように配設された封止部材を有し、さらに、前記センサー部のアクティブ面と空隙部を介して対向するように前記封止部材の先端部に固着された保護材を備えるような形態の、センサーパッケージが提案されている。（特開２００６−６０１７８号公報、特許文献１）
この形態のセンサーパッケージの場合、センサー部のアクティブ面が保護材と封止部材とにより外部から隔離保護され、センサー部の端子と内部端子がワイヤで接続されているので、配線基板上への実装は、ワイヤボンディングを行うことなく、外部端子の接続のみで完了し、また、センサー部のアクティブ面の汚染が保護材により防止され、実装工程中等においてセンサーパッケージが汚染された場合には、保護材面を清浄化するだけで良好な状態のセンサーパッケージが得られ、製造歩留まりが向上する。
更に、ここには、図５に示すように、汎用のＤＳＰ（信号処理装置）１３０をパッド部１２１と端子部１２２上に配し、更に、該ＤＳＰ１３０上に位置的にセンサー部（センサーチップとも言う）１１０を固定して封止した形態も記載されている。
この形態の場合、センサー部１１０とＤＳＰ（信号処理装置）１３０とが同一領域に位置することとなり、面方向の広がりが抑制され、装置の小型化が可能である。
ここでは、内側の内部端子１２２ａには、ＤＳＰ（信号処理装置）１３０の端子がバンプ１３１を介して接続されており、このＤＳＰ１３０は、電気絶縁性の樹脂部材１５０によりパッド部１２１、端子部１２２側（図５で下側）を樹脂封止している。
また、このセンサー部１１０の表面（アクティブ面側）の複数の端子１１２と端子部１２２の内部端子１２２ａとがワイヤ１４０により電気的に接続されている。
さらに、複数の端子部１２２の表面側に架け渡され、かつ、内部端子１２２ａを囲むように封止部材（封止用リブとも言う）１５５が配設されており、この封止部材１５５の先端部（図５で上側）に、センサー部１１０のアクティブ面と空隙部１６０を介して対向するように保護材１７０が固着されている。
また、外部端子１２２ｂは外部に露出している。
特開２００６−６０１７８号公報 In recent years, in order to solve these problems, the applicant of the present application has arranged a plurality of terminal portions having internal terminals on the front surface side and external terminals on the back surface side, and are electrically independent from each other in substantially the same plane. A sensor having a pad portion arranged electrically independent from the terminal portion at a substantially center of the plane in which the terminal portions are arranged, and fixed to the surface side of the pad portion on the surface opposite to the active surface And a wire for electrically connecting the terminal on the active surface side of the sensor unit and the internal terminal of the terminal unit, spanned on the surface side of the plurality of terminal units, and the internal terminal And a protective member fixed to the tip of the sealing member so as to be opposed to the active surface of the sensor part via a gap. In the form of a sensor package has been proposed. (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-60178, Patent Document 1)
In the case of this type of sensor package, the active surface of the sensor unit is isolated and protected from the outside by a protective material and a sealing member, and the terminals of the sensor unit and the internal terminals are connected by wires. Is completed only by connecting external terminals without performing wire bonding, and contamination of the active surface of the sensor unit is prevented by the protective material. If the sensor package is contaminated during the mounting process, etc., the protective material By simply cleaning the surface, a good sensor package can be obtained and the manufacturing yield can be improved.
Further, as shown in FIG. 5, a general-purpose DSP (signal processing device) 130 is disposed on the pad portion 121 and the terminal portion 122, and the sensor portion (also referred to as a sensor chip) is positioned on the DSP 130. Also, a form in which 110 is fixed and sealed is also described.
In the case of this form, the sensor unit 110 and the DSP (signal processing device) 130 are located in the same region, the spread in the surface direction is suppressed, and the device can be miniaturized.
Here, a terminal of a DSP (signal processing device) 130 is connected to the inner internal terminal 122 a via a bump 131, and the DSP 130 is connected to a pad portion 121 and a terminal portion 122 by an electrically insulating resin member 150. The side (lower side in FIG. 5) is resin-sealed.
A plurality of terminals 112 on the surface (active surface side) of the sensor unit 110 and the internal terminals 122 a of the terminal unit 122 are electrically connected by wires 140.
Further, a sealing member (also referred to as a sealing rib) 155 is provided so as to be spanned on the surface side of the plurality of terminal portions 122 and to surround the internal terminal 122a. A protective material 170 is fixed to the part (upper side in FIG. 5) so as to face the active surface of the sensor part 110 through the gap 160.
The external terminal 122b is exposed to the outside.
JP 2006-60178 A

しかし、特開２００６−６０１７８号公報（特許文献１）に記載のものは、特定用途向けのセンサーとして機能させるためには、効率的でなく、場合によっては、更に、センサーパッケージの他に特定用途用ＩＣ（以下、ＡＳＩＣと呼ぶ）が必要となり、部品が少なくとも２点となり、コストアップの要因となっているとともに、それらを電気的に接続する必要があり、信号線の長距離化によるセンサー感度低下が問題となっている。
また、端子部（リード）を用いた複雑な構造で、その作製が複雑となる。 However, the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-60178 (Patent Document 1) is not efficient in order to function as a sensor for a specific application. IC (hereinafter referred to as ASIC) is required, and there are at least two parts, which increases costs and requires electrical connection between them. Sensor sensitivity due to longer signal lines Decline is a problem.
In addition, a complicated structure using the terminal portion (lead) complicates its production.

上記のように、センサー部のアクティブ面に汚染が生じ易く、歩留まりの向上に支障をきたすと言う従来のセンサー用パッケージ（センサーパッケージとも言う）の問題を解決する形態のパッケージとして、センサーチップを封止したセンサー用パッケージが、特開２００６−６０１７８号公報（特許文献１）により開示されているが、この形態のものでは、特に特定用途において、使いがってが悪く、場合によっては、実装において、センサー用パッケージの他に特定用途用ＩＣ（以下、ＡＳＩＣとも呼ぶ）が必要となり、コストアップの要因となっており、また、複雑な構造で、その作製が複雑で、これらの対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、一面にアクティブ面を有する機能チップとしてのセンサーチップのアクティブ面側に空隙部を設けて、センサーチップを封止したセンサーパッケージで、特に特定用途において、使いがってが良く、信号線の長距離化によるセンサー感度低下の問題を解決でき、且つ、複雑でない生産性に優れた構造の、センサーパッケージを提供する。
同時に、そのようなセンサーパッケージを量産できるセンサーパッケージの製造方法を提供しようとするものである。 As described above, the sensor chip is sealed as a package in a form that solves the problem of the conventional sensor package (also referred to as a sensor package) that is likely to cause contamination on the active surface of the sensor unit and hinders improvement in yield. A stopped sensor package is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-60178 (Patent Document 1). However, in this form, it is difficult to use, particularly in a specific application, and in some cases, in mounting. In addition to the sensor package, an IC for specific applications (hereinafter also referred to as ASIC) is required, which is a factor of cost increase, and its manufacturing is complicated and its manufacturing is complicated. It was.
The present invention corresponds to this, and is a sensor package in which a gap is provided on the active surface side of a sensor chip as a functional chip having an active surface on one side and the sensor chip is sealed, and is used particularly in a specific application. It is possible to provide a sensor package having a structure that can solve the problem of sensor sensitivity reduction due to a long distance of a signal line and is excellent in productivity without being complicated.
At the same time, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sensor package capable of mass-producing such a sensor package.

本発明のセンサーパッケージは、空隙と接するようにして配する必要があるアクティブ面を一方側表面とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面を他方側表面とするセンサーチップを、そのアクティブ面が空隙に接するようにして、これより大サイズのＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）とともに封止したパッケージであって、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップに対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線を有し、各配線には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子が接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子が接続され、内部端子を該非アクティブ面の周辺に沿って配している、センサー部材を有し、その表面（端子面）に、その端子と接続する配線と該配線に接続するバンプ接続用およびワイヤボンディング用の新たな端子とを再配線して、ワイヤボンディング用の新たな端子を周辺に配設した、ＡＳＩＣを有し、センサー部材の外部端子には突起状の外部回路接続用バンプが配設されており、センサー部材を、そのアクティブ面をＡＳＩＣの表面に向けて、接続固定用バンプを介して、ＡＳＩＣから離して、ＡＳＩＣの表面側に搭載し、且つ、前記センサー部材のワイヤボンディング用の内部端子とＡＳＩＣのワイヤボンディング用の新たな端子部とを、ボンディングワイヤにて接続し、センサーチップに接続する複数の端子とＡＳＩＣのバンプ接続用の新たな端子とを、接続固定用バンプにてバンプ接続して、再配線された配線にて、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続をしており、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材の前記アクティブ面との間に、前記両面と封止用リブとで空隙部を設けて、前記センサー部材の突起状の外部回路接続用バンプを外部に露出させた状態で、ＡＳＩＣの表面側の各部を封止用樹脂で封止し、ＡＳＩＣの裏面を外側に露出させていることを特徴とするものである。
そして、上記のセンサーパッケージであって、前記センサーチップは、錘部と、該錘部の周囲を囲むフレーム部と、該錘部の上部を該フレーム部の上部に接続して可撓的に支持して吊るビーム部とを有し、外部から該錘部に与えられる力により発生する該ビーム部の撓み量によって電気抵抗の値が変化する、加速度センサ素子を、前記アクティブ面と前記非アクティブ面との間に配した、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）であることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかのセンサーパッケージであって、センサー部材の前記外部端子部と前記突起状のバンプ間に応力緩和層が介在することを特徴とするものであり、前記応力緩和層は合成ゴム中に導電粒子を分散させたものであることを特徴とするものである。 In the sensor package of the present invention, a sensor chip having an active surface that needs to be disposed so as to be in contact with the air gap as one side surface and a non-active surface that is not required to be disposed so as to be in contact with the air gap is provided on the other surface. A package having a plurality of terminals connected to a functional element in a region outside the active surface , in which the active surface is in contact with the air gap and is sealed together with a larger size ASIC (application specific IC). The chip has a plurality of redistributed wirings on an inactive surface, and each wiring has an internal terminal for wire bonding connected to one side and an external for connection to an external circuit on the other side. terminal is connected, the internal terminals are disposed along the periphery of the non-active surface, it has a sensor member, on its surface (terminal surface) distribution to be connected to the terminal And an ASIC in which new terminals for wire bonding and new terminals for wire bonding connected to the wiring are arranged in the periphery, and the external terminals of the sensor member are Protruding external circuit connection bumps are provided, and the sensor member is mounted on the ASIC surface side with the active surface facing the ASIC surface, away from the ASIC via the connection fixing bumps. In addition, the internal terminal for wire bonding of the sensor member and a new terminal portion for wire bonding of the ASIC are connected by a bonding wire, and a plurality of terminals connected to the sensor chip and new for connecting the bump of the ASIC Bump connection is made with a connection fixing bump, and the sensor member and the ASIC are electrically connected with the rewired wiring. In addition, a gap is provided between the surface of the ASIC and the active surface of the sensor member by the both surfaces and the sealing rib, and the protruding bumps for connecting the external circuit of the sensor member are exposed to the outside. In this state, each part on the front side of the ASIC is sealed with a sealing resin, and the back side of the ASIC is exposed to the outside.
In the sensor package, the sensor chip is flexibly supported by connecting a weight part, a frame part surrounding the weight part, and an upper part of the weight part to the upper part of the frame part. An acceleration sensor element, the electric resistance value of which varies depending on the amount of deflection of the beam portion generated by a force applied to the weight portion from the outside, the active surface and the inactive surface. MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) arranged between the two.
In any one of the sensor packages described above, a stress relaxation layer is interposed between the external terminal portion of the sensor member and the protruding bump, and the stress relaxation layer is formed of a synthetic rubber. It is characterized in that conductive particles are dispersed.

本発明のセンサーパッケージの製造方法は、空隙と接するようにして配する必要があるアクティブ面を一方側表面とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面を他方側表面とするセンサーチップを、そのアクティブ面が空隙に接するようにして、ＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）とともに封止したパッケージを作製する、センサーパッケージの製造方法であって、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップに対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線を有し、各配線には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子が接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子が接続され、内部端子を該非アクティブ面の周辺に沿って配している、個片化されたセンサー部材と、ウエハレベルで、各ＡＳＩＣ毎に、表面周辺にその端子と接続する配線と該配線に接続する新たな端子とを再配線したウエハを、予め準備しておき、（ａ）ウエハレベルで、各ＡＳＩＣの表面側に、前記個片化されたセンサー部材のアクティブ面を向けて、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材のアクティブ面と封止用リブとで、空隙部を形成するように、封止用リブを両面間に配して、個片化されたセンサー部材をＡＳＩＣにバンプ接続して固定する、バンプ接続固定工程と、（ｂ）センサー部材の前記ワイヤボンディング用の内部端子と、ＡＳＩＣの前記新たな端子とを、ワイヤボンディングして、ワイヤで接続する、ワイヤボンディング工程と、（ｃ）前記ワイヤと、センサー部材の非アクティブ面の配線、内部端子と、ＡＳＩＣの再配線された配線と各端子とを、封止用樹脂で封止する、樹脂封止工程と、（ｄ）ウエハを各面付け毎に分離して個片化する、個片化工程と、（ｅ）前記個片化工程の前後で、センサー部材の前記外部端子上に、外部に突出した外部回路との接続用のバンプを形成する、バンプ形成工程とを、有することを特徴とするものである。
また、上記いずれかのセンサーパッケージの製造方法であって、前記センサー部材の作製は、多面付けに区画して、各面付け毎に単位のセンサーチップが配されたウエハを作製し、ウエハの状態で（ウエハレベルでとも言う）、センサーチップの非アクティブ面側に絶縁性基材を積層し、該絶縁性基材の外側面に、絶縁層を配し、該絶縁層上に、ワイヤボンディング用の内部端子と、外部回路との接続用の外部端子を有する配線部を、内部端子が該非アクティブ面の周辺に沿うように、配設した後、ウエハを各面付け毎に分離して個片化するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのセンサーパッケージの製造方法であって、前記ＡＳＩＣの再配線は、その端子面側に絶縁層を配設し、該絶縁層の端子部領域を孔開けし、スパッタによりＳＥＥＤ層を形成して電解めっきを行い金属層を形成し、該金属層を選択エッチングして、配線、端子を形成するものであることを特徴とするものである。 The sensor package manufacturing method of the present invention uses an active surface that needs to be disposed so as to be in contact with the air gap as one surface and a non-active surface that does not need to be disposed so as to be in contact with the air gap as the other surface. A sensor package manufacturing method for manufacturing a package in which a chip is sealed together with an ASIC (application-specific IC) so that its active surface is in contact with a gap, and is connected to a functional element in a region outside the active surface The sensor chip having a plurality of terminals has a plurality of redistributed wirings on the inactive surface, and each wiring has an internal terminal for wire bonding connected to one side and an external to the other side. is connected to external terminals for connection to the circuit, the internal terminals are disposed along the periphery of the non-active surface, and the sensor member which is sectioned, U For each ASIC, a wafer in which the wiring connected to the terminal and the new terminal connected to the wiring are re-wired is prepared in advance for each ASIC, and (a) the ASIC of each ASIC is prepared at the wafer level. Both sides of the sealing rib are formed so that the active surface of the separated sensor member faces the front surface, and a gap is formed by the surface of the ASIC, the active surface of the sensor member, and the sealing rib. A bump connection fixing step, in which the separated sensor member is bump-connected and fixed to the ASIC, and (b) the internal terminal for wire bonding of the sensor member, and the new terminal of the ASIC (C) the wire, the wiring of the inactive surface of the sensor member, the internal terminal, and the ASIC are re-wired. A resin sealing step in which the wiring and each terminal are sealed with a sealing resin; and (d) an individualization step in which the wafer is separated and separated into pieces for each imposition; A bump forming step of forming bumps for connection with an external circuit projecting outside on the external terminals of the sensor member before and after the singulation step.
Further, in any one of the above-described sensor package manufacturing methods, the sensor member is manufactured by dividing into multiple impositions, producing a wafer in which a unit sensor chip is arranged for each imposition, and the wafer state (Also called at the wafer level), an insulating substrate is laminated on the non-active surface side of the sensor chip, an insulating layer is disposed on the outer surface of the insulating substrate, and wire bonding is performed on the insulating layer. After arranging the wiring part having the internal terminals of the external terminals and the external terminals for connection to the external circuit so that the internal terminals run along the periphery of the inactive surface, the wafer is separated for each imposition. It is characterized by that.
Further, the method for manufacturing a one of the sensor package, the redistribution of the ASIC, arranged an insulating layer on the terminal side, and punched the terminal region of the insulating layer, the spatter A SEED layer is formed and electrolytic plating is performed to form a metal layer, and the metal layer is selectively etched to form wirings and terminals.

（作用）
本発明のセンサーパッケージは、このような構成にすることにより、一面にアクティブ面を有する機能チップとしてのセンサーチップのアクティブ面側に空隙部を設けて、センサーチップを封止したセンサーパッケージで、特に特定用途において、使いがってが良く、信号線の長距離化によるセンサー感度低下の問題を解決でき、且つ、複雑でない生産性に優れた構造の、センサーパッケージの提供を可能としている。
具体的には、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップに対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線を有し、各配線には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子が接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子が接続され、内部端子を該非アクティブ面の周辺に沿って配している、センサー部材を有し、その表面（端子面）に、その端子と接続する配線と該配線に接続するバンプ接続用およびワイヤボンディング用の新たな端子とを再配線して、ワイヤボンディング用の新たな端子を周辺に配設した、ＡＳＩＣを有し、センサー部材の外部端子には突起状の外部回路接続用バンプが配設されており、センサー部材を、そのアクティブ面をＡＳＩＣの表面に向けて、接続固定用バンプを介して、ＡＳＩＣから離して、ＡＳＩＣの表面側に搭載し、且つ、前記センサー部材のワイヤボンディング用の内部端子とＡＳＩＣのワイヤボンディング用の新たな端子部とを、ボンディングワイヤにて接続し、センサーチップに接続する複数の端子とＡＳＩＣのバンプ接続用の新たな端子とを、接続固定用バンプにてバンプ接続して、再配線された配線にて、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続をしており、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材の前記アクティブ面との間に、前記両面と封止用リブとで空隙部を設けて、前記センサー部材の突起状の外部回路接続用バンプを外部に露出させた状態で、ＡＳＩＣの表面側の各部を封止用樹脂で封止し、ＡＳＩＣの裏面を外側に露出させていることにより、これを達成している。
詳しくは、センサー部材のアクティブ面をＡＳＩＣの表面に向け、該両面間を隔てて、センサー部材を、バンプを介して、ＡＳＩＣの表面側に搭載し、且つ、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材のアクティブ面との間に、前記両面と封止用リブとで空隙部を設けていることにより、センサー部材のアクティブ面を空隙部に接するようにできるものとしている。また、ＡＳＩＣの裏面を外側に向け、ＡＳＩＣの裏面側を封止材として利用し、センサ
ー部材とＡＳＩＣとを、簡単の構造で、封止できるものとしている。
このように、樹脂封止することにより、耐環境性が向上できる。
また、センサー部材のワイヤボンディング用の内部端子とＡＳＩＣの新たな端子とを、ボンディングワイヤにて接続して、且つ、センサーチップに接続する複数の端子とＡＳＩＣの新たな端子とを、バンプ接続して、再配線された配線にて、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続をしており、センサー部材の外部端子には突起状のバンプが配設され、該突起状のバンプを外部に露出させた状態としていることにより、センサー部材を機能させるための、回路を比較的簡単な構造で達成し、パッケージの外部回路との接続をし易いものとしている。
また、このようにセンサー部材と、ＡＳＩＣとを一体とし接続していることにより、実装のためのエリアを小さくでき、また、信号線を短くでき、センサー感度を良くできる。 そして、センサー部材の非アクティブ面に、配線された内部端子部と外部端子部を備え、ＡＳＩＣの表面に再配線された端子を備え、これらをボンディングワイヤにて接続し、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続をしていることにより、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続を比較的に簡単に行え、センサー部材のセンサーチップの端子の配列や、ＡＳＩＣの元の端子の配列にとらわれず、配線を行うことができるものとしている。
また、センサー部材を、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材のアクティブ面との間に、封止の際の境部となる封止用リブを配してバンプを介して、ＡＳＩＣの表面側に搭載していることにより、空隙部の形成を確実にできるものとしている。 (Function)
The sensor package of the present invention is a sensor package in which a gap is provided on the active surface side of a sensor chip as a functional chip having an active surface on one side, and the sensor chip is sealed, with such a configuration. It is possible to provide a sensor package having a structure that is easy to use in a specific application, can solve the problem of sensor sensitivity deterioration due to the long distance of the signal line, and has an uncomplicated productivity.
Specifically, the sensor chip having a plurality of terminals connected to the functional element in the outer region of the active surface has a plurality of redistributed wirings on the non-active surface, side internal terminals for wire bonding is connected to, is the other side to the external terminal connection for connection to an external circuit, the internal terminals are disposed along the periphery of the non-active surface, it has a sensor member, On the surface (terminal surface), rewiring the wiring connected to the terminal and the new terminal for bump connection and wire bonding connected to the wiring, and arranging the new terminal for wire bonding around In addition, the external terminal of the sensor member is provided with bumps for connecting an external circuit, and the sensor member is connected to a connection fixing band with its active surface facing the surface of the ASIC. Through the ASIC, mounted on the surface side of the ASIC, and connected to the internal terminal for wire bonding of the sensor member and a new terminal portion for wire bonding of the ASIC with a bonding wire, A plurality of terminals connected to the sensor chip and a new terminal for ASIC bump connection are bump-connected by connection fixing bumps, and the electrical connection between the sensor member and the ASIC is performed by rewiring wiring. A gap is provided between the surface of the ASIC and the active surface of the sensor member by the both surfaces and the sealing rib, and the protruding bump for connecting the external circuit of the sensor member is exposed to the outside. In this state, each part on the front surface side of the ASIC is sealed with a sealing resin, and the back surface of the ASIC is exposed to the outside to achieve this.
Specifically, the active surface of the sensor member is directed to the surface of the ASIC, the sensor member is mounted on the surface of the ASIC via the bumps with the two surfaces being separated, and the surface of the ASIC and the active surface of the sensor member are mounted. By providing a gap between the two surfaces and the sealing rib, the active surface of the sensor member can be brought into contact with the gap. Moreover, the back surface side of the ASIC is directed outward and the back surface side of the ASIC is used as a sealing material, so that the sensor member and the ASIC can be sealed with a simple structure.
Thus, environmental resistance can be improved by resin sealing.
Also, the internal terminal for wire bonding of the sensor member and the new terminal of the ASIC are connected by a bonding wire, and a plurality of terminals connected to the sensor chip and the new terminal of the ASIC are bump-connected. The re-wired wiring connects the sensor member and the ASIC electrically. Protruding bumps are disposed on the external terminals of the sensor member, and the protruding bumps are exposed to the outside. In this state, the circuit for causing the sensor member to function is achieved with a relatively simple structure, and the connection to the external circuit of the package is facilitated.
Further, since the sensor member and the ASIC are integrally connected as described above, the area for mounting can be reduced, the signal line can be shortened, and the sensor sensitivity can be improved. The inactive surface of the sensor member is provided with a wired internal terminal portion and an external terminal portion, and a rewired terminal is provided on the surface of the ASIC, which are connected by a bonding wire, and the sensor member and the ASIC are connected to each other. By making electrical connection, the electrical connection between the sensor member and the ASIC can be made relatively easily, and the wiring can be performed without being limited by the arrangement of the sensor chip terminals of the sensor member or the original arrangement of the ASIC terminals. To be able to do.
In addition, the sensor member is mounted on the surface side of the ASIC via a bump with a sealing rib serving as a boundary when sealing between the surface of the ASIC and the active surface of the sensor member. Therefore, the formation of the void portion can be ensured.

そして、前記センサーチップとしては、錘部と、該錘部の周囲を囲むフレーム部と、該錘部の上部を該フレーム部の上部に接続して可撓的に支持して吊るビーム部とを有し、外部から該錘部に与えられる力により発生する該ビーム部の撓み量によって電気抵抗の値が変化する、加速度センサ素子を、前記アクティブ面と前記非アクティブ面との間に配した、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が挙げられる。
また、センサー部材の前記外部端子部と前記突起状のバンプ間に応力緩和層が介在する、請求項３の発明の形態とすることにより、配線基板等に実装された際、配線基板等との熱収縮性の相違により応力が接続用のバンプに集中して破損するのを防止できるものとしている。
前記応力緩和層としては、合成ゴム中に導電粒子を分散させたものが挙げられる。 The sensor chip includes a weight part, a frame part surrounding the weight part, and a beam part that flexibly supports the upper part of the weight part by connecting it to the upper part of the frame part. Having an acceleration sensor element that changes the value of electrical resistance depending on the amount of deflection of the beam portion generated by the force applied to the weight portion from the outside, and is arranged between the active surface and the inactive surface, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) is mentioned.
In addition, a stress relaxation layer is interposed between the external terminal portion of the sensor member and the protruding bump, so that when mounted on a wiring board, etc. It is possible to prevent the stress from being concentrated on the connecting bumps due to the difference in heat shrinkability.
Examples of the stress relaxation layer include those in which conductive particles are dispersed in a synthetic rubber.

本発明のセンサーパッケージの製造方法は、このような構成にすることにより、一面にアクティブ面を有する機能デバイスとしてのセンサーチップのアクティブ面側に空隙部を設けて中空にして、センサーチップとＡＳＩＣとを一体化して封止したセンサーパッケージで、信号線の長距離化によるセンサー感度低下の問題を解決でき、その使用、特に特定用途において、使いがってが良い構造のセンサーパッケージを、量産性良く、確実に作製することができるセンサーパッケージの製造方法の提供を可能としている。
そして、バンプ形成工程としては、センサー部材の前記外部端子部の上に応力緩和層を形成し、該応力緩和層上に前記外部回路との接続用のバンプを形成する形態が挙げられる。
また、個片化工程としては、レーザもしくはダイシングソーにて、ウエハ分離する形態が挙げられる。 In the sensor package manufacturing method of the present invention, the sensor chip, the ASIC, and the ASIC are formed by providing a gap on the active surface side of the sensor chip as a functional device having an active surface on one side so as to be hollow. The sensor package that integrates and seals can solve the problem of sensor sensitivity degradation due to the long distance of the signal line, and the sensor package with a structure that can be used easily, especially in specific applications, with high productivity Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing a sensor package that can be reliably manufactured.
And as a bump formation process, the form which forms a stress relaxation layer on the said external terminal part of a sensor member, and forms the bump for a connection with the said external circuit on this stress relaxation layer is mentioned.
In addition, as the singulation process, a form in which the wafer is separated by a laser or a dicing saw can be used.

センサー部材の作製としては、多面付けに区画して、各面付け毎に単位のセンサーチップが配されたウエハを作製し、ウエハの状態で（ウエハレベルでとも言う）、センサーチップの非アクティブ面側に絶縁性基材を積層し、該絶縁性基材の外側面に、絶縁層を配し、該絶縁層上に、ワイヤボンディング用の内部端子と、外部回路との接続用の外部端子を有する配線部を、内部端子が該非アクティブ面の周辺に沿うように、配設した後、ウエハを各面付け毎に分離して個片化する形態が挙げられる。
また、ＡＳＩＣ再配線は、その端子面側に絶縁層を配設し、該絶縁層の端子部領域を孔開けし、スパッタ等によりＳＥＥＤ層を形成して電解めっきを行い金属層を形成し、該金属層を選択エッチングして、端子部を形成する形態が挙げられる。 The sensor member is divided into multiple impositions, and a wafer in which a unit sensor chip is arranged for each imposition is produced, and in the wafer state (also referred to as wafer level), the inactive surface of the sensor chip. An insulating base material is laminated on the side, an insulating layer is disposed on the outer surface of the insulating base material, and an internal terminal for wire bonding and an external terminal for connection to an external circuit are provided on the insulating layer. After the wiring portion having the internal terminal is disposed along the periphery of the inactive surface, the wafer is separated into individual pieces for each imposition.
In addition, the ASIC rewiring is provided with an insulating layer on the terminal surface side, a hole is formed in the terminal area of the insulating layer, a SEED layer is formed by sputtering or the like, and electrolytic plating is performed to form a metal layer. A mode in which the metal layer is selectively etched to form a terminal portion can be mentioned.

本発明は、上記のように、一面にアクティブ面を有する機能チップとしてのセンサーチップのアクティブ面側に空隙部を設けて中空にして、センサーチップとＡＳＩＣとを一体化して封止したセンサーパッケージで、信号線の長距離化によるセンサー感度低下の問題を解決でき、その使用、特に特定用途において、使いがってが良い構造で、且つ、簡単で、生産性に優れた構造のセンサーパッケージの提供を可能とした。
同時に、そのようなセンサーパッケージを量産できるセンサーパッケージの製造方法の提供を可能とした。 As described above, the present invention provides a sensor package in which a sensor chip and an ASIC are integrated and sealed by providing a hollow portion on the active surface side of a sensor chip as a functional chip having an active surface on one side and making it hollow. Can solve the problem of sensor sensitivity degradation due to longer signal lines, and provide a sensor package with a structure that can be used easily, especially in specific applications, and that is simple and highly productive. Made possible.
At the same time, a sensor package manufacturing method capable of mass-producing such sensor packages can be provided.

本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明のセンサーパッケージの実施の形態の１例の概略断面図で、図２（ａ）はセンサー部材の１例の概略断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ２における断面を示した図で、図３（ａ）〜図３（ｄ）は図１に示すセンサーパッケージの製造方法の１例の一部工程を示した工程断面図で、図４（ｅ）から図４（ｇ）は図３に続く一部工程を示した工程断面図である。
尚、図３、図４において点線は単位のＡＳＩＣの境界を示している。
また、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ３−Ａ４における断面を示したものである。
図１〜図４中、１は錘部、３は支持部（ビーム部とも言う）、４は枠部（フレーム部とも言う）、６はガラス層、７はピエゾ抵抗素子、１０はセンサー部材、１０ａはセンサーチップ、１１は端子、１２は絶縁材層（フォトレジスト）、１３は配線、１３ａは端子部（内部端子とも言う）、１３ｂは（突起状バンプ形成用の）外部端子、１８は応力緩和層、１９Ａはアクティブ面、１９Ｂは非アクティブ面、２０はＡＳＩＣ、２０Ａはウエハ、２０ａは単位のＡＳＩＣ、２１は（再配線された）配線、２１ａは端子（内部端子とも言う）、２１ｂは（バンプ接続用の）端子、３０はバンプ（接続固定用バンプとも言う）、３５は封止用リブ、４０は封止材料（封止用樹脂とも言う）、５０はバンプ（外部回路接続用バンプとも言う）、６０はボンディングワイヤ、８０は空隙部である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a schematic cross-sectional view of an example of an embodiment of a sensor package of the present invention, FIG. 2 (a) is a schematic cross-sectional view of an example of a sensor member, and FIG. 2 (b) is a schematic cross-sectional view of FIG. FIG. 3A to FIG. 3D are process cross-sectional views illustrating a partial process of one example of the sensor package manufacturing method illustrated in FIG. FIG. 4G to FIG. 4G are process cross-sectional views illustrating a partial process subsequent to FIG.
3 and 4, the dotted line indicates the boundary of the unit ASIC.
FIG. 2A shows a cross section taken along line A3-A4 in FIG.
1-4, 1 is a weight part, 3 is a support part (also called a beam part), 4 is a frame part (also called a frame part), 6 is a glass layer, 7 is a piezoresistive element, 10 is a sensor member, 10a is a sensor chip, 11 is a terminal, 12 is an insulating material layer (photoresist), 13 is a wiring, 13a is a terminal portion (also referred to as an internal terminal), 13b is an external terminal (for forming bumps), 18 is stress Relaxation layer, 19A active surface, 19B inactive surface, 20 ASIC, 20A wafer, 20a unit ASIC, 21 (redistributed) wiring, 21a terminal (also referred to as internal terminal), 21b Terminals (for bump connection), 30 bumps (also referred to as connection fixing bumps), 35 ribs for sealing, 40 a sealing material (also referred to as sealing resin), and 50 bumps (bumps for external circuit connection) 60) Down loading wire, 80 is a gap portion.

はじめに、本発明のセンサーパッケージの実施の形態の１例を図１に基づいて説明する。
本例のセンサーパッケージは、空隙８０と接するようにして配する必要があるアクティブ面１９Ａを一方側とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面１９Ｂを他方側とするセンサーチップ（図２（ａ）の１０ａに相当）を、これより大サイズのＡＳＩＣ２０上に搭載して一体化し、センサーチップのアクティブ面側に空隙部を設けてＡＳＩＣ２０と共に封止したパッケージである。
そして、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップ（図２（ａ）の１０ａに相当）に対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線を有し、各配線には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子が接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子が接続され、内部端子を該非アクティブ面の周辺に沿って配している、センサー部材１０を備え、また、その表面（端子面）に、その端子と接続する配線と該配線に接続するバンプ接続用およびワイヤボンディング用の新たな端子とを再配線して、ワイヤボンディング用の新たな端子を周辺に配設した、ＡＳＩＣ２０を備え、センサー部材１０の外部端子１３ｂには突起状のバンプ５０が配設されており、センサーチップのアクティブ面側をＡＳＩＣ２０の表面に向けて、センサー部材１０を、バンプ３０を介して、ＡＳＩＣ３０から離して、ＡＳＩＣ２０の表面側に搭載している。
そしてまた、センサー部材１０のワイヤボンディング用の内部端子１３ａとＡＳＩＣ２０の新たなワイヤボンディング用の端子２１ａとを、ボンディングワイヤ６０にて接続して、且つ、センサーチップ（図２（ａ）の１０ａに相当）に接続する複数の端子とＡＳＩＣ１０の新たなバンプ接続用の端子２１ｂとを、バンプ接続して、再配線された配線２１にて、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続をしている。
また、ＡＳＩＣ２０の表面とセンサー部材１０のアクティブ面との間に、前記両面と封止用リブ３５とで空隙部８０を設けて、突起状のバンプ５０を外部に露出させた状態で、ＡＳＩＣ２０の表面側の各部を封止用樹脂４０で封止し、ＡＳＩＣ２０の裏面を外側に露出させている。
このような構成にすることにより、一面にアクティブ面を有する機能チップとしてのセンサーチップのアクティブ面側に空隙部を設けて中空にして、センサーチップとＡＳＩＣとを一体化して封止したセンサーパッケージで、信号線の長距離化によるセンサー感度低下の問題を解決でき、その使用、特に特定用途において、使いがってが良い構造で、且つ、簡単で、生産性に優れた構造のセンサーパッケージの提供を可能としている。
特に、センサーチップを機能させるための、回路を比較的簡単な構造で達成し、パッケージの外部回路との接続をし易いものとしている。
また、ＡＳＩＣ２０の裏面を外側に向け、ＡＳＩＣ２０の裏面側を封止材として利用し、センサー部材１０とＡＳＩＣ２０とを、簡単の構造で、封止できるものとしている。 First, an example of an embodiment of a sensor package of the present invention will be described with reference to FIG.
In the sensor package of this example, an active surface 19A that needs to be arranged so as to be in contact with the air gap 80 is on one side, and a non-active surface 19B that does not need to be arranged so as to be in contact with the air gap is on the other side. FIG. 2A corresponds to 10a), which is mounted on and integrated with an ASIC 20 having a larger size, and a gap is provided on the active surface side of the sensor chip and sealed together with the ASIC 20.
In addition, a sensor chip (corresponding to 10a in FIG. 2 (a)) having a plurality of terminals connected to the functional element is provided on the inactive area with a plurality of redistributed wirings on the inactive surface. Each wiring has an internal terminal for wire bonding connected to one side and an external terminal for connection to an external circuit connected to the other side, and the internal terminals are arranged along the periphery of the inactive surface. The sensor member 10 is provided, and on the surface (terminal surface), wiring connected to the terminal and new terminals for bump connection and wire bonding connected to the wiring are rewired to perform wire bonding. The ASIC 20 having a new terminal disposed in the periphery is provided, and the bumps 50 are provided on the external terminals 13b of the sensor member 10 so that the active surface side of the sensor chip is located on the A side. Toward the surface of the IC 20, the sensor member 10, via the bumps 30, away from the ASIC 30, it is mounted on the surface side of the ASIC 20.
Further, the wire bonding internal terminal 13a of the sensor member 10 and the new wire bonding terminal 21a of the ASIC 20 are connected by the bonding wire 60, and the sensor chip (to 10a of FIG. 2A) is connected. A plurality of terminals connected to the ASIC 10 and a new bump connection terminal 21b of the ASIC 10 are bump-connected, and the sensor member and the ASIC are electrically connected by the redistributed wiring 21.
Further, a gap 80 is provided between the surface of the ASIC 20 and the active surface of the sensor member 10 with the both surfaces and the sealing rib 35, and the protruding bumps 50 are exposed to the outside. Each part on the front surface side is sealed with a sealing resin 40, and the back surface of the ASIC 20 is exposed to the outside.
With such a configuration, a sensor package in which a sensor chip and an ASIC are integrated and sealed by providing a hollow portion on the active surface side of the sensor chip as a functional chip having an active surface on one side to be hollow. Can solve the problem of sensor sensitivity degradation due to longer signal lines, and provide a sensor package with a structure that can be used easily, especially in specific applications, and that is simple and highly productive. Is possible.
In particular, the circuit for causing the sensor chip to function is achieved with a relatively simple structure, and is easily connected to an external circuit of the package.
In addition, the sensor member 10 and the ASIC 20 can be sealed with a simple structure by using the back surface of the ASIC 20 facing outward and the back surface side of the ASIC 20 as a sealing material.

センサー部材１０のセンサーチップ１０ａとしては、例えば、図２に示すような加速度センサー部が挙げられるが、このような、空隙と接するようにして配する必要があるアクティブ面を一方側表面とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面を他方側表面とするセンサーチップであれば、センサーチップは加速度センサー部に限定はされない。
図２に示す、加速度センサー部としてのセンサーチップは、錘部１の周囲を囲むフレーム部（枠部）４と、これら錘部１の上部をフレーム部４の上部に接続して可撓的に支持して吊るビーム部（支持部）３とを有し、外部から該錘部１に与えられる力により発生する該ビーム部３の撓み量によって電気抵抗の値が変化する、加速度センサ素子を、前記アクティブ面と前記非アクティブ面との間に配した、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）である。 The sensor chip 10a of the sensor member 10 includes, for example, an acceleration sensor unit as shown in FIG. 2, and such an active surface that needs to be arranged so as to be in contact with the gap is defined as one side surface, The sensor chip is not limited to the acceleration sensor unit as long as the sensor chip has a non-active surface that does not need to be in contact with the other surface.
A sensor chip as an acceleration sensor unit shown in FIG. 2 is flexible by connecting a frame part (frame part) 4 surrounding the weight part 1 and the upper part of the weight part 1 to the upper part of the frame part 4. An acceleration sensor element having a beam portion (support portion) 3 that is supported and suspended, and an electric resistance value is changed by an amount of deflection of the beam portion 3 generated by a force applied to the weight portion 1 from the outside; A MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) disposed between the active surface and the inactive surface.

突起状のバンプ５０は、本例のセンサーパッケージを配線基板等に実装するためのもので、半田、Ａｕ、Ａｇ等の材質が適用できる。
配線１３、ワィヤボンディング用の端子１３ａ、外部端子１３ｂ、配線２１、ワィヤボンディング用の端子２１ａ、バンプ接続用の端子２１ｂは、通常、銅（Ｃｕ）を主とするが、配線として機能するものであれば、これに限定はされない。
ワィヤボンディング用の端子１３ａ、２１ａおよびバンプ接続用の端子２１ｂの表面には、必要に応じてＮｉ層等からなる下引き層を設けてＡｇ層やＡｕ層等を積層している金属層を配設している。
ここでは、外部端子１３ｂとバンプ５０との間には、例えば、銅層や、銅層とバリア金属層や、バリア金属層を配設され、更に、応力緩和層１８が配設されている。
バリア金属層としては、Ｎｉ層とＡｕ層の組み合わせ、Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層の組み合わせ等とすることができる。
応力緩和層１８としては、合成ゴム中に導電粒子を分散させたものが好ましく挙げられる。
バンプ３０は、半田、Ａｕ、Ａｇ等の材質が適用できる。
封止用リブ３５は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
封止用樹脂４０や封止用リブ４５の主となる材質としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。 The protruding bumps 50 are for mounting the sensor package of this example on a wiring board or the like, and materials such as solder, Au, and Ag can be applied.
The wiring 13, the wire bonding terminal 13a, the external terminal 13b, the wiring 21, the wire bonding terminal 21a, and the bump connecting terminal 21b are usually mainly made of copper (Cu), but function as wiring. If it is a thing, it will not be limited to this.
On the surfaces of the wire bonding terminals 13a and 21a and the bump connection terminal 21b, a metal layer in which an undercoat layer made of a Ni layer or the like is provided as necessary and an Ag layer or an Au layer is laminated is provided. It is arranged.
Here, between the external terminal 13b and the bump 50, for example, a copper layer, a copper layer and a barrier metal layer, a barrier metal layer, and a stress relaxation layer 18 are further provided.
The barrier metal layer may be a combination of a Ni layer and an Au layer, a combination of a Ni layer, a Pd layer, and an Au layer, or the like.
The stress relaxation layer 18 is preferably a layer in which conductive particles are dispersed in a synthetic rubber.
The bump 30 can be made of a material such as solder, Au, or Ag.
Examples of the sealing rib 35 include an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, and an acrylic resin.
Examples of the main material of the sealing resin 40 and the sealing rib 45 include an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, and an acrylic resin.

次に、本例のセンサーパッケージの製造方法の１例を、図３、図４に基づいて簡単に説明する。
これを以って、本発明のセンサーパッケージの製造方法の実施の形態の１例とする。
先ず、予め、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップ（図２（ａ）の１０ａに相当）に対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線１３を有し、各配線１３には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子１３ａが接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子１３ｂが接続され、内部端子１３ａを該非アクティブ面の周辺に沿って配している、センサー部材１０を（図２（ａ）参照）を準備し、
一方また、単位のＡＳＩＣ２０ａを面付けして複数配しているウエハ２０Ａを準備しておく。（図３（ａ））
Next, an example of the manufacturing method of the sensor package of this example will be briefly described with reference to FIGS.
This is an example of an embodiment of the method for manufacturing a sensor package of the present invention.
First, with respect to a sensor chip (corresponding to 10a in FIG. 2 (a)) having a plurality of terminals connected to functional elements in the outer region of the active surface, a plurality of wirings re-wired on the inactive surface in advance. 13, each wire 13 is connected to an internal terminal 13a for wire bonding on one side, and connected to an external terminal 13b for connection to an external circuit on the other side, and the internal terminal 13a is connected to the inactive surface. Prepare the sensor member 10 (see FIG. 2A) arranged along the periphery,
On the other hand, a wafer 20A in which a plurality of unit ASICs 20a are arranged and arranged is prepared. (Fig. 3 (a))

尚、センサー部材１０の作製は、例えば、以下にようにして行う。
先ず、多面付けに区画して、各面付け毎に単位のセンサーチップが配されたウエハを作製し、ウエハの状態で（ウエハレベルでとも言う）、、センサーチップの非アクティブ面側に絶縁性基材を積層する。
次いで、該絶縁性基材の外側面に、絶縁層を配し、該絶縁層上に、ワイヤボンディング用の内部端子と、外部回路との接続用の外部端子を有する配線部を、内部端子が該非アクティブ面の周辺に沿うように、再配線して配設する。
また、内部端子には必要に応じて所定のワイヤボンディング用の金属層を形成しておき、また、外部端子には、必要に応じて、所定のめっき層、応力緩和層１８を形成しておく。
次いで、ウエハを各面付け毎に分離して個片化して、個片化されたセンサー部材１０を得る。 The sensor member 10 is manufactured as follows, for example.
First, the wafer is divided into multiple impositions, each of which is provided with a unit sensor chip for each imposition, and in the wafer state (also referred to as the wafer level), the sensor chip is insulative on the inactive surface side. Laminate the substrates.
Next, an insulating layer is disposed on the outer surface of the insulating substrate, and a wiring portion having an internal terminal for wire bonding and an external terminal for connection to an external circuit is provided on the insulating layer. Rewiring is provided along the periphery of the inactive surface.
Further, a predetermined metal layer for wire bonding is formed on the internal terminal as required, and a predetermined plating layer and stress relaxation layer 18 are formed on the external terminal as necessary. .
Next, the wafer is separated for each imposition and separated into individual pieces, thereby obtaining the separated sensor members 10.

次いで、ウエハレベルで、各ＡＳＩＣ毎に、その表面（端子面）に、その端子部と接続する配線２１と該配線２１に接続する新たなワイヤボンディング用の端子部２１ａ、新たなバンプ接続用の端子部２１ｂとを再配線して、該新たなワイヤボンディング用の端子部２１ａを周辺に配設しておく。
そして、必要に応じて、ワイヤボンディング用の端子部２１ａ、バンプ接続用の端子部２１ｂの表面には、必要に応じてＮｉ層等からなる下引き層を設けてＡｇ層やＡｕ層を配設している。（図３（ｂ））
尚、上記ＡＳＩＣ２０の再配線は、例えば、その端子面側に絶縁層を配設し、該絶縁層の端子部領域を孔開けし、スパッタ等によりＳＥＥＤ層を形成して電解めっきを行い金属層を形成し、該金属層を選択エッチングして、配線、端子部を形成する。 Next, at the wafer level, for each ASIC, on the surface (terminal surface), the wiring 21 connected to the terminal portion, a new wire bonding terminal portion 21a connected to the wiring 21, and a new bump connection The terminal portion 21b is rewired, and the new wire bonding terminal portion 21a is arranged around the periphery.
If necessary, an undercoat layer made of a Ni layer or the like is provided on the surfaces of the wire bonding terminal portion 21a and the bump connection terminal portion 21b, and an Ag layer or an Au layer is provided. doing. (Fig. 3 (b))
The rewiring of the ASIC 20 is performed by, for example, disposing an insulating layer on the terminal surface side, drilling a terminal area of the insulating layer, forming a SEED layer by sputtering or the like, and performing electrolytic plating to form a metal layer. Then, the metal layer is selectively etched to form wiring and terminal portions.

次いで、ウエハレベルで、各ＡＳＩＣ毎に、センサー部材１０を、そのアクティブ面をＡＳＩＣ２０の表面に向けて、バンプ（図１の３０に相当し、接続固定用バンプとも言う）を介して、ＡＳＩＣから離して、ＡＳＩＣの表面側に搭載する。
ここでは、センサーチップ（図２の１０ａに相当）に接続する複数の端子（図２の１１に相当）とＡＳＩＣの新たなバンプ接続用の端子２１ｂとを、バンプ接続する。（図３（ｃ））
バンプ３０を予めセンサーチップ側、あるいは、ＡＳＩＣに配してバンプ接続を行う。 Next, at the wafer level, for each ASIC, the sensor member 10 is directed from the ASIC through bumps (corresponding to 30 in FIG. 1 and also referred to as connection fixing bumps) with the active surface thereof facing the surface of the ASIC 20. Separated and mounted on the front side of the ASIC.
Here, a plurality of terminals (corresponding to 11 in FIG. 2) connected to the sensor chip (corresponding to 10a in FIG. 2) and a new bump connecting terminal 21b of the ASIC are bump-connected. (Fig. 3 (c))
The bumps 30 are arranged in advance on the sensor chip side or on the ASIC to perform bump connection.

次いで、センサー部材１０のワイヤボンディング用の内部端子１３ａとＡＳＩＣ２０のワイヤボンディング用の新たな端子部２１ａとを、ボンディングワイヤ６０にて接続する。（図３（ｄ））   Next, the wire bonding internal terminal 13 a of the sensor member 10 and the new terminal portion 21 a for wire bonding of the ASIC 20 are connected by the bonding wire 60. (Fig. 3 (d))

次いで、ＡＳＩＣ２０の表面とセンサー部材１０のアクティブ面との間に、前記両面と封止用リブ３５とで空隙部８０を設けて、樹脂封止する。（図４（ｅ））
トランスファー成形等により行う。
ここでは、外部端子１３ｂの領域とＡＳＩＣの裏面を外側に露出させている。 Next, a gap 80 is provided between the surface of the ASIC 20 and the active surface of the sensor member 10 by the both surfaces and the sealing rib 35, and resin sealing is performed. (Fig. 4 (e))
Performed by transfer molding.
Here, the region of the external terminal 13b and the back surface of the ASIC are exposed to the outside.

次いで、外部端子１３ｂに配線基板当の外部回路と接続するためのバンプ５０を形成する。
バンプ５０としては、半田、Ａｕ、Ａｇ等の材質が適用できる。（図４（ｆ）） Next, bumps 50 are formed on the external terminals 13b for connection to external circuits such as wiring boards.
As the bump 50, a material such as solder, Au, or Ag can be applied. (Fig. 4 (f))

次いで、単位ＡＳＩＣ２０の境部（図４（ｆ）の点線部に相当）を、レーザやダイシングソーにて、分離して、単位のセンサーパッケージを個片化して得る。（図４（ｇ））
このようにして、本例のセンサーパッケージは作製されるが、作製方法はこれに限定はされない。
Next, the boundary portion of the unit ASIC 20 (corresponding to the dotted line portion in FIG. 4F) is separated by a laser or a dicing saw, and the sensor package of the unit is obtained as a single piece. (Fig. 4 (g))
In this manner, the sensor package of this example is manufactured, but the manufacturing method is not limited to this.

本発明のセンサーパッケージの実施の形態の１例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of one example of embodiment of the sensor package of this invention. 図２（ａ）はセンサー部材の１例の概略断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ２における断面を示した図である。FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of an example of a sensor member, and FIG. 2B is a view showing a cross section taken along line A1-A2 of FIG. 図３（ａ）〜図３（ｄ）は図１に示すセンサーパッケージの製造方法の１例の一部工程を示した工程断面図である。FIG. 3A to FIG. 3D are process cross-sectional views illustrating a partial process of an example of the sensor package manufacturing method illustrated in FIG. 1. 図４（ｅ）から図４（ｇ）は図３に続く一部工程を示した工程断面図である。4E to 4G are process cross-sectional views illustrating a partial process subsequent to FIG. 従来のセンサーパッケージを示した図である。It is the figure which showed the conventional sensor package.

符号の説明Explanation of symbols

１ 錘部
３ 支持部（ビーム部とも言う）
４ 枠部（フレーム部とも言う）
６ ガラス層
７ ピエゾ抵抗素子
１０ センサー部材
１０ａ センサーチップ
１１ 端子
１２ 絶縁材層（フォトレジスト）
１３ 配線
１３ａ 端子部（内部端子とも言う）
１３ｂ （突起状バンプ形成用の）外部端子
１８ 応力緩和層
１９Ａ アクティブ面
１９Ｂ 非アクティブ面
２０ ＡＳＩＣ
２０Ａ ウエハ
２０ａ 単位のＡＳＩＣ
２１ （再配線された）配線
２１ａ 端子（内部端子とも言う）
２１ｂ （バンプ接続用の）端子
３０ バンプ（接続固定用バンプとも言う）
３５ 封止用リブ
４０ 封止材料（封止用樹脂とも言う）
５０ バンプ（外部回路接続用バンプとも言う）
６０ ボンディングワイヤ
８０ 空隙部
１１０ センサー部（センサーチップ）
１１１ 絶縁層
１１２ 端子
１２１ パッド部
１２２ 端子部
１２２ａ 内部端子
１２２ｂ 外部端子
１３０ ＤＳＰ（信号処理装置）
１３１ バンプ
１４０ ワイヤ
１５０ 樹脂部材
１５５ 封止部材（封止用リブとも言う）
１６０ 空隙部
１７０ 保護材 1 Weight part 3 Support part (also called beam part)
4 Frame part (also called frame part)
6 Glass layer 7 Piezoresistive element 10 Sensor member 10a Sensor chip 11 Terminal 12 Insulating material layer (photoresist)
13 Wiring 13a Terminal (also referred to as internal terminal)
13b External terminal 18 (for projecting bump formation) Stress relaxation layer 19A Active surface 19B Inactive surface 20 ASIC
ASIC of 20A wafer 20a unit
21 (rewired) wiring 21a terminal (also referred to as internal terminal)
21b Terminal 30 (for bump connection) Bump (also called connection fixing bump)
35 Sealing rib 40 Sealing material (also called sealing resin)
50 bumps (also called external circuit connection bumps)
60 Bonding wire 80 Gap 110 Sensor part (sensor chip)
111 Insulating layer 112 Terminal 121 Pad part 122 Terminal part 122a Internal terminal 122b External terminal 130 DSP (signal processing device)
131 Bump 140 Wire 150 Resin member 155 Sealing member (also referred to as sealing rib)
160 Cavity 170 Protective Material

Claims (9)

空隙と接するようにして配する必要があるアクティブ面を一方側表面とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面を他方側表面とするセンサーチップを、そのアクティブ面が空隙に接するようにして、これより大サイズのＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）とともに封止したパッケージであって、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップに対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線を有し、各配線には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子が接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子が接続され、内部端子を該非アクティブ面の周辺に沿って配している、センサー部材を有し、その表面（端子面）に、その端子と接続する配線と該配線に接続するバンプ接続用およびワイヤボンディング用の新たな端子とを再配線して、ワイヤボンディング用の新たな端子を周辺に配設した、ＡＳＩＣを有し、センサー部材の外部端子には突起状の外部回路接続用バンプが配設されており、センサー部材を、そのアクティブ面をＡＳＩＣの表面に向けて、接続固定用バンプを介して、ＡＳＩＣから離して、ＡＳＩＣの表面側に搭載し、且つ、前記センサー部材のワイヤボンディング用の内部端子とＡＳＩＣのワイヤボンディング用の新たな端子部とを、ボンディングワイヤにて接続し、センサーチップに接続する複数の端子とＡＳＩＣのバンプ接続用の新たな端子とを、接続固定用バンプにてバンプ接続して、再配線された配線にて、センサー部材とＡＳＩＣとの電気的接続をしており、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材の前記アクティブ面との間に、前記両面と封止用リブとで空隙部を設けて、前記センサー部材の突起状の外部回路接続用バンプを外部に露出させた状態で、ＡＳＩＣの表面側の各部を封止用樹脂で封止し、ＡＳＩＣの裏面を外側に露出させていることを特徴とするセンサーパッケージ。 A sensor chip having an active surface that needs to be arranged in contact with the air gap as one side surface and a non-active surface that does not need to be arranged in contact with the air gap as the other surface is in contact with the air gap. Thus, it is a package sealed together with an ASIC (application-specific IC) of a larger size than this, and is inactive against a sensor chip having a plurality of terminals connected to functional elements in the outer region of the active surface The wiring has a plurality of redistributed wirings, and each wiring has an internal terminal for wire bonding connected to one side and an external terminal for connection to an external circuit connected to the other side. the are arranged along the periphery of the non-active surface, it has a sensor member, on its surface (terminal surface), the bump connection that connects to the wiring and wiring to be connected with its terminals And an ASIC in which a new terminal for wire bonding is arranged in the periphery, and a protruding bump for connecting an external circuit is formed on the external terminal of the sensor member. The sensor member is mounted on the surface side of the ASIC, with the active surface thereof facing the surface of the ASIC, separated from the ASIC via the connection fixing bump, and wire bonding of the sensor member The internal terminal for the ASIC and a new terminal part for wire bonding of the ASIC are connected by a bonding wire, and a plurality of terminals connected to the sensor chip and a new terminal for connecting the bump of the ASIC are connected to the bump for fixing the connection. The bump is connected to the ASIC, and the sensor member and the ASIC are electrically connected by the rewired wiring. The surface of the ASIC and the sensor The surface of the ASIC in a state where a gap is provided between the active surface of the material and the ribs for sealing and the protruding bumps for the external circuit connection of the sensor member are exposed to the outside. A sensor package characterized in that each part is sealed with a sealing resin, and the back surface of the ASIC is exposed to the outside. 請求項１に記載のセンサーパッケージであって、前記センサーチップは、錘部と、該錘部の周囲を囲むフレーム部と、該錘部の上部を該フレーム部の上部に接続して可撓的に支持して吊るビーム部とを有し、外部から該錘部に与えられる力により発生する該ビーム部の撓み量によって電気抵抗の値が変化する、加速度センサ素子を、前記アクティブ面と前記非アクティブ面との間に配した、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）であることを特徴とするセンサーパッケージ。   2. The sensor package according to claim 1, wherein the sensor chip is flexible by connecting a weight part, a frame part surrounding the weight part, and an upper part of the weight part to the upper part of the frame part. An acceleration sensor element, the electric resistance value of which varies depending on the amount of deflection of the beam portion generated by a force applied to the weight portion from the outside. A sensor package characterized by being a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) disposed between the active surface. 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のセンサーパッケージであって、センサー部材の前記外部端子部と前記突起状のバンプ間に応力緩和層が介在することを特徴とするセンサーパッケージ。   3. The sensor package according to claim 1, wherein a stress relaxation layer is interposed between the external terminal portion of the sensor member and the protruding bump. 4. 請求項３に記載のセンサーパッケージであって、前記応力緩和層は合成ゴム中に導電粒子を分散させたものであることを特徴とするセンサーパッケージ。   4. The sensor package according to claim 3, wherein the stress relaxation layer is obtained by dispersing conductive particles in a synthetic rubber. 空隙と接するようにして配する必要があるアクティブ面を一方側表面とし、空隙と接するようにして配する必要はない非アクティブ面を他方側表面とするセンサーチップを、そのアクティブ面が空隙に接するようにして、ＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）とともに封止したパッケージを作製する、センサーパッケージの製造方法であって、アクティブ面の外側領域に、機能素子に接続する複数の端子を有するセンサーチップに対して、非アクティブ面に、再配線された複数の配線を有し、各配線には、一方側にワイヤボンディング用の内部端子が接続され、他方側に外部回路との接続用の外部端子が接続され、内部端子を該非アクティブ面の周辺に沿って配している、個片化されたセンサー部材と、ウエハレベルで、各ＡＳＩＣ毎に、表面周辺にその端子と接続する配線と該配線に接続する新たな端子とを再配線したウエハを、予め準備しておき、（ａ）ウエハレベルで、各ＡＳＩＣの表面側に、前記個片化されたセンサー部材のアクティブ面を向けて、ＡＳＩＣの表面とセンサー部材のアクティブ面と封止用リブとで、空隙部を形成するように、封止用リブを両面間に配して、個片化されたセンサー部材をＡＳＩＣにバンプ接続して固定する、バンプ接続固定工程と、（ｂ）センサー部材の前記ワイヤボンディング用の内部端子と、ＡＳＩＣの前記新たな端子とを、ワイヤボンディングして、ワイヤで接続する、ワイヤボンディング工程と、（ｃ）前記ワイヤと、センサー部材の非アクティブ面の配線、内部端子と、ＡＳＩＣの再配線された配線と各端子とを、封止用樹脂で封止する、樹脂封止工程と、（ｄ）ウエハを各面付け毎に分離して個片化する、個片化工程と、（ｅ）前記個片化工程の前後で、センサー部材の前記外部端子上に、外部に突出した外部回路との接続用のバンプを形成する、バンプ形成工程とを、有することを特徴とするセンサーパッケージの製造方法。 A sensor chip having an active surface that needs to be arranged in contact with the air gap as one side surface and a non-active surface that does not need to be arranged in contact with the air gap as the other surface is in contact with the air gap. Thus, a sensor package manufacturing method for producing a package sealed together with an ASIC (application specific IC), for a sensor chip having a plurality of terminals connected to functional elements in an outer region of an active surface The non-active surface has a plurality of re-wired wires, and each wire has an internal terminal for wire bonding connected to one side and an external terminal for connection to an external circuit connected to the other side. is, the internal terminal is disposed along the periphery of the non-active surface, and the sensor member which is sectioned at wafer level, for each ASIC, the peripheral surface A wafer is prepared in advance by rewiring the wiring to be connected to the terminal and the new terminal to be connected to the wiring. (A) At the wafer level, the singulated sensor is provided on the surface side of each ASIC. With the active surface of the member facing the ASIC surface, the active surface of the sensor member, and the sealing rib, the sealing rib is disposed between both surfaces so as to form a gap, and is separated into pieces. A bump connection fixing process for fixing the sensor member to the ASIC by bump connection, and (b) wire bonding between the wire bonding internal terminal of the sensor member and the new terminal of the ASIC, and connecting by wire. (C) sealing the wire, the wiring on the non-active surface of the sensor member, the internal terminal, the rewired wiring of the ASIC, and each terminal with a sealing resin. A resin sealing step, (d) a wafer separation step for separating each wafer, and (e) before and after the individualization step, on the external terminal of the sensor member. And a bump forming step of forming a bump for connection with an external circuit projecting to the outside. 請求項５に記載のセンサーパッケージの製造方法であって、前記バンプ形成工程は、センサー部材の前記外部端子部の上に応力緩和層を形成し、該応力緩和層上に前記外部回路との接続用のバンプを形成するものであることを特徴とするセンサーパッケージの製造方法。   6. The method of manufacturing a sensor package according to claim 5, wherein the bump forming step includes forming a stress relaxation layer on the external terminal portion of the sensor member, and connecting the external circuit on the stress relaxation layer. A method for producing a sensor package, characterized in that a bump is formed. 請求項５ないし６のいずれか１項に記載のセンサーパッケージの製造方法であって、前記個片化工程は、レーザもしくはダイシングソーにて、ウエハ分離するものであることを特徴とするセンサーパッケージの製造方法。   7. The sensor package manufacturing method according to claim 5, wherein the singulation step is performed by wafer separation with a laser or a dicing saw. 8. Production method. 請求項５ないし７のいずれか１項に記載のセンサーパッケージの製造方法であって、前記センサー部材の作製は、多面付けに区画して、各面付け毎に単位のセンサーチップが配されたウエハを作製し、ウエハの状態で（ウエハレベルでとも言う）、センサーチップの非アクティブ面側に絶縁性基材を積層し、該絶縁性基材の外側面に、絶縁層を配し、該絶縁層上に、ワイヤボンディング用の内部端子と、外部回路との接続用の外部端子を有する配線部を、内部端子が該非アクティブ面の周辺に沿うように、配設した後、ウエハを各面付け毎に分離して個片化するものであることを特徴とするセンサーパッケージの製造方法。   8. The method of manufacturing a sensor package according to claim 5, wherein the sensor member is manufactured in a multi-sided manner, and a wafer in which a unit sensor chip is arranged for each side-by-side placement. In a wafer state (also referred to as a wafer level), an insulating base material is laminated on the non-active surface side of the sensor chip, and an insulating layer is disposed on the outer surface of the insulating base material. On the layer, a wiring portion having an internal terminal for wire bonding and an external terminal for connection to an external circuit is disposed so that the internal terminal runs along the periphery of the inactive surface, and then the wafer is attached to each surface. A method for producing a sensor package, wherein the sensor package is separated into individual pieces. 請求項５ないし８のいずれか１項に記載のセンサーパッケージの製造方法であって、前記ＡＳＩＣの再配線は、その端子面側に絶縁層を配設し、該絶縁層の端子部領域を孔開けし、スパッタによりＳＥＥＤ層を形成して電解めっきを行い金属層を形成し、該金属層を選択エッチングして、配線、端子を形成するものであることを特徴とするセンサーパッケージの製造方法。 9. The method of manufacturing a sensor package according to claim 5, wherein the ASIC rewiring includes an insulating layer disposed on a terminal surface side, and a terminal portion region of the insulating layer is formed in a hole. A method for producing a sensor package, comprising: opening, forming a SEED layer by sputtering , performing electroplating to form a metal layer, and selectively etching the metal layer to form wiring and terminals.
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