JP5531887B2 - 電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法 - Google Patents

電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5531887B2
JP5531887B2 JP2010220809A JP2010220809A JP5531887B2 JP 5531887 B2 JP5531887 B2 JP 5531887B2 JP 2010220809 A JP2010220809 A JP 2010220809A JP 2010220809 A JP2010220809 A JP 2010220809A JP 5531887 B2 JP5531887 B2 JP 5531887B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
electrode
electronic component
substrate
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010220809A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012078104A (ja
Inventor
輝直 花岡
昭則 進藤
康男 山▲崎▼
誠一 千葉
寿幸 遠田
修司 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010220809A priority Critical patent/JP5531887B2/ja
Priority to US13/228,989 priority patent/US8749001B2/en
Priority to TW100134856A priority patent/TWI456812B/zh
Priority to CN201110305466.9A priority patent/CN102571023B/zh
Publication of JP2012078104A publication Critical patent/JP2012078104A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5531887B2 publication Critical patent/JP5531887B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0207Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5769Manufacturing; Mounting; Housings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5783Mountings or housings not specific to any of the devices covered by groups G01C19/5607 - G01C19/5719

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Description

本発明は、電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法に関する。
近年、圧電素子を用いた電子部品としてセンサー素子とセンサー素子を駆動する機能を有するセンサーデバイスが広く知られている。例えば、特許文献1には、センサー素子としてのジャイロ振動片と回路素子としての半導体装置(以下、半導体基板という)とを備えたセンサーデバイスがパッケージに収納されたジャイロセンサー(圧電発振器)が開示されている。
この構成では、半導体基板が支持基板に固着され、支持基板に形成されたリード配線部と電気的に接続されている。また、センサー素子(ジャイロ振動片)は、支持基板に固着されたリード線に接続されることによって、半導体基板と空隙を保ち該半導体基板と平面視で重なるように配置されている。
特開2005−292079号公報
しかし、上述の特許文献では、外部から加わる衝撃などによるセンサー素子への影響を緩和するために、リード線に弾性を持たせ、その撓みによって外部から加わる衝撃を吸収する構成となっている。このことから、ジャイロセンサーは、外部から加わる衝撃によりリード線が撓んだ場合でも、半導体基板と、センサー素子とが互いに干渉しないように、両者間にリード線の撓み量を超える空隙を設ける必要がある。この結果、上記ジャイロセンサーは、センサーデバイスの厚さが増加し、総厚が厚くなってしまうという課題を有している。
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
〔適用例1〕本適用例による電子部品は、回路を有する半導体素子と、振動素子と、前記半導体素子の第1の面に配置され、前記回路と前記第1の面側に配置される前記振動素子とに接続された第1の電極と、前記第1の面に配置され、前記第1の面に向かう平面視において、前記振動素子の外郭線の内側領域の少なくとも一部が重なって配置された第2の電極と、前記第2の電極に接続された第1の配線を有する第1の配線基板と、前記第1の配線が接続された第2の配線を有する第2の配線基板と、を有することを特徴とする。
上述の適用例によれば、振動素子を搭載する半導体素子の第1の面上に、実装する基板の配線に接続する配線基板との接続電極を、振動素子の外郭線の領域の内側に形成するため、振動素子の外郭線の領域外で電極は形成されず、振動素子の領域外に無駄な領域を持たない半導体素子に振動素子を搭載することができる。従って、より小型の半導体素子を用いることができ、電子部品の小型化、半導体素子の生産性向上(1ウエハーからの取り数を増やす)ができる。
〔適用例2〕上述の適用例において、前記第2の配線基板の前記第2の配線が形成される配線面と、前記半導体素子の前記第1の面とが交差して配置されることを特徴とする。
上述の適用例によれば、第1の配線基板を用いることで、第1の配線基板と半導体素子の接続工程と、第1の配線基板と第2の配線基板との接続工程と、を別工程で実施することができ、半導体素子の能動面と第2の配線基板の実装面とを交差させて搭載する場合であっても、交差する角度によらず、第1の配線基板と半導体素子との接続を容易にすることができる。
〔適用例3〕上述の適用例において、前記半導体素子と前記振動素子を覆い、前記第2の配線基板と接続される金属部材を更に有し、前記半導体素子の前記第1の面は、第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有する矩形であり、前記第2の辺と前記金属部材との距離は、前記第1の辺と前記金属部材との距離より短く、前記第1の電極は、前記振動素子の振動を検出する信号用の第3の電極を含み、前記第1の辺よりも前記第2の辺の近くに配置され、前記第2の電極は前記第2の辺よりも前記第1の辺の近くに位置されていることを特徴とする。
上述の適用例によれば、半導体素子の能動面と第2の配線基板の搭載面とが交差するように搭載された場合に、駆動用配線の電極である第3の電極を金属部材の封止部材に近く配置されることで、外部ノイズに対する影響を抑制することができる。
〔適用例4〕上述の適用例において、前記第1の配線基板は可撓性を有することを特徴とする。
上述の適用例によれば、第1の配線基板が可撓性を有することで、第2の配線基板に対する接続性を向上させることができる。
〔適用例5〕上述の適用例による電子部品が搭載された電子機器。
上述の適用例によれば、電子部品が小型化されるため、回路構成上の制限が緩和され、小型の回路、およびそれを搭載することで小型の電子機器を得ることができる。
〔適用例6〕本適用例の電子部品の製造方法において、回路と、第1の面に設けられ前記回路と電気的に接続される第1の電極と第2の電極と、を備える半導体素子の前記第2の電極と、第1の配線を備える第1の配線基板の第1の配線を電気的に接続する第1基板接続工程と、前記半導体素子の前記第1の面側に、振動素子を前記第1の電極と電気的に接続し搭載する振動素子搭載工程と、前記第1の配線基板と、前記第1の配線基板の接続部を含む第2の配線を備える第2の配線基板と、を接続する第2基板接続工程と、を含み、前記振動素子搭載工程において、前記第1の面に向かう平面視において、前記振動素子の外郭線の内側領域の少なくとも一部を前記第2の電極に重ねて配置されることを特徴とする。
上述の適用例によれば、第1の配線基板が接続される第2の電極を、振動素子の搭載領域内に形成し、第2の電極に接続される第1の配線基板の第2の電極への接続部分を、振動素子の搭載領域内の、振動素子と半導体素子の間に潜り込ませるよう接続することで、半導体素子を小型化することができる。従って、より小型の半導体素子を用いることができ、電子部品の小型化、半導体素子の生産性向上(1ウエハーからの取り数を増やす)ができる。
〔適用例7〕上述の適用例において、前記第1基板接続工程の後、前記振動素子搭載工程を行うことを特徴とする。
上述の適用例によれば、第2の電極と第1の配線基板との接続を容易に行うことができ、破損しやすい振動素子を、後から接合することで、取扱時などでの振動素子の破損を抑制することができる。
第1実施形態に係る電子部品の、(a)は平面図、(b)は(a)に図示した矢印Pからの矢視図。 第1実施形態に係る素子構成を示す、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A´部の断面図、(c)は(a)のB−B´部の断面図、(d)は(a)のC−C´部の断面図。 第1実施形態に係るジャイロ振動子の接続電極を示す正面図。 第2実施形態に係る製造フローチャート。 第2実施形態に係る製造方法を示す断面図及び平面図。 第2実施形態に係る製造方法を示す、(a)は素子固定板の説明図、(b)は素子固定を示す説明図。 第2実施形態に係る製造方法を示す平面図及び側面図。 第2実施形態に係る製造方法を示す側面図。
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図1は本実施形態に係る電子部品を示し、(a)は平面図、(b)は図示矢印P方向からの矢視図(側面図)である。なお、便宜上、図1(a)からは後述するキャップ60は図示せず、図1(b)ではキャップ60は想像線(二点鎖線)により描いてある。
図1に示す通り、本実施形態に係る電子部品100は振動素子11、12、13としてジャイロセンサー素子(以下、ジャイロ振動素子11、12、13という)を例示し説明する。詳細は後述するが、ジャイロ振動素子11、12、13は、半導体素子21、22、23の第1の面としての能動面21a、22a、23aに複数設けた接続用パッド21b、22b、23bと、ジャイロ振動素子11、12に備える支持部11a、11b、12a、12b、および図示されないジャイロ振動素子13に備える支持部に配置された図示しない電極配線と、が固着されて、半導体素子21、22、23に固定されている。
図1(b)に示すように、第2の配線基板としての基板30の配線(第2の配線)34が形成された素子の搭載面30aを備える第2基板32の搭載面30aに、搭載面30aに交差する面40bを有する背板部40aを備える素子固定板40が固着されている。素子固定板40の背板部40aのどちらか一方の面、本実施形態では外側の面40bに対して、ジャイロ振動素子12を備える半導体素子22、およびジャイロ振動素子13を備える半導体素子23が固着されている。また、素子固定板40の基板30の搭載面30aと固定される面の反対面40cには、Z軸周りの回転に対する慣性力を検出するジャイロ振動素子11を備える半導体素子21が固着される。半導体素子22、23と背板部40aの面40bとの固着方法、および素子固定板40の反対面40cと半導体素子21との固着方法は、例えば有機接着剤などにより実施することが出来るが、電気的な絶縁性を備えていれば特に限定は無い。
上述のように、図1(a)に示すジャイロ振動素子11は、Z軸周りの回転に対する慣性力を検出し、図1(b)に示すようにジャイロ振動素子12はY軸周りの回転に対する慣性力を検出し、ジャイロ振動素子13はX軸周りの回転に対する慣性力を検出するように配置されている。すなわち、電子部品100はXYZの3軸方向の回転に対する慣性力が検出できる構成となっている。
半導体素子21、22、23には第2の電極としての、例えば、スタッドバンプやペーストなどによってバンプ形状に形成された突起電極となった外部接続端子21c、22c、23cを備えている。外部接続端子21c、22c、23cには、第1の配線54を備える第2の配線基板としてのFPC(Flexible Print Circuit:フレキシブル基板)51、52、53の一方の端部に備える接続部(第1の配線54の一部)が接合される。また、FPC51、52、53の他の一方の端部では、第1の配線54の他の一部と、基板30の搭載面30aに備える第2の配線34の一部に接続され、基板30内に引き回された配線によって、外部電極30bに接続されている。
図1(b)に示すように、半導体素子22、23の能動面22a、23aは、素子固定板40の背板部40aによって半導体素子22、23を固定することによって、基板30の搭載面30aと交差するように配置される。このように配置されるため、半導体素子22、23の外部接続端子22c、23cと搭載面30aとを接続するFPC52、53は、実装によって屈曲部52a、53a(図6参照)を生じる。従って、FPC52、53は可撓性を備えることが好ましい。可撓性を備える材料としてポリイミドが好適に用いられるが、これに限定されない。
なお、図1(a)に示すように、半導体素子21に接続されるFPC51は、素子固定板40の素子固定の反対面40cと基板30の搭載面30aとの段差部において折り曲げられるが、FPC52、53と比べては折り曲げ角度は大きくは無い。しかし、ジャイロ振動素子11、12、13を備える半導体素子21、22、23は、相互に互換性を備えることが出来るため、上述のとおりFPC51も、可撓性を備えることが好ましい。
上述のように配置されたジャイロ振動素子11、12、13と、半導体素子21、22、23と、素子固定板40と、FPC51、52、53と、を覆って内部を気密に保持するようにキャップ60の固定部60aが第3基板33に固着され、電子部品100が構成される。
図2はジャイロ振動素子、半導体素子、FPCの関係を説明する概略図であり、(a)は概略平面図、(b)は(a)のA−A´部の概略断面図、(c)は(a)のB−B´部の概略断面図、(d)は(a)のC−C´部の概略断面図である。図2ではジャイロ振動素子12、半導体素子22、FPC52を例に説明するが、他のジャイロ振動素子11、13、半導体素子21、23、FPC51、53も同様である。
図2(a)に示す通り、半導体素子22にはジャイロ振動素子12を固定し、且つ電気的に接続される接続用パッド22bが、例えば、スタッドバンプやペーストなどによってバンプ形状に形成された突起電極となって複数備えられている。接続されるジャイロ振動素子12は、本実施形態において、いわゆるダブルT型のジャイロスコープを例示して説明する。ジャイロ振動素子12は、例えば水晶により形成され、水晶の結晶軸のX軸とY軸とによって定義される平面に拡がりを有し、Z軸方向に厚みを有している。
ジャイロ振動素子12は、基部12cから延出する検出腕12d、12eと、基部12cから延出する連結腕12fの先端部に備える駆動腕12h、12jと、基部12cから延出する連結腕12gの先端部に備える駆動腕12k、12mと、を備えている。更に、基部12cから延出する梁12n、12pの先端部に支持部12aと、基部12cから延出する梁12q、12rの先端部に支持部12bと、を備えている。
駆動腕12h、12j、12k、12m、および検出腕12d、12eに備える図示しない配線は、梁12n、12p、12q、12rに引き回され、図2(b)に示す支持部12a、12bに形成された後述する図3に示す接続電極12A、12B、12C、12D、12E、12Fに繋がり、半導体素子22に形成された接続用パッド22bと接続される。
また、半導体素子22の能動面22aにはFPC52と接続される外部接続端子22cが形成されている。外部接続端子22cは接続用パッド22b同様に、例えば、スタッドバンプやペーストなどによってバンプ形状に形成された突起電極を設けることができる。外部接続端子22cには、FPC52の一方の端部に備える接続部(第1の配線54の一部)が固着され、FPC52の他の一方の端部では、第1の配線54の他の一部と、基板30の素子の搭載面30aに備える第2の配線34の一部に接続し、回路に対して信号が出力される。
外部接続端子22cの配置は、半導体素子22の能動面22aに向かった平面視において、備えられるジャイロ振動素子12の外形状と重なっている。図2(a)に示すB−B´断面を示す図2(c)では、ジャイロ振動素子の駆動腕12hと平面視で重なる位置に外部接続端子22cが配置されている。
また、図2(a)に示すC−C´断面を示す図2(d)では、ジャイロ振動素子の駆動腕12hと平面視で重なる外部接続端子22cと重ならない外部接続端子22cとが配置されている。ここで、ジャイロ振動素子12の外形を含める外郭線Lを定義すると、前述の駆動腕12hと重ならない外部接続端子22cは、外郭線Lの内側、すなわち外郭線Lによって囲まれる領域と平面視で重なる位置に配置されている。
このように、ジャイロ振動素子12の外形を含める外郭線Lによって囲まれる領域の内側に外部接続端子22cを形成し、FPC52の接続端部が外郭線Lによって囲まれる領域の内側、言い換えるとジャイロ振動素子12と平面視で重なるように、ジャイロ振動素子12に潜り込ませるように配置し、接続することで、ジャイロ振動素子12を搭載する半導体素子22の能動面22aの面積は小さくすることができる。すなわち半導体素子22の大きさ(外形)を最小にすることができ、これを実装した電子部品100をより小さくすることができる。
本実施形態に係るジャイロ振動素子11、12、13は、上述の通りダブルT型のジャイロスコープであり、その機能を、図2(a)を用いてジャイロ振動素子12によって説明する。ジャイロ振動素子12に備える駆動腕12h、12j、12k、12mは、半導体素子22から支持部12a、12bに設けた接続電極より入力された駆動電力によって、所定の振動数で面内振動する。この状態で、図2の紙面に対して鉛直方向の軸周り方向に回転させられることで、検出腕12d、12eにはコリオリ力が生じ、このコリオリ力を検出腕12d、12eに備える電極膜により電気信号として検出し、回転方向の慣性力を半導体素子22によって演算し、外部に出力するものである。
図3に示す、ジャイロ振動素子12の支持部12a、12bに設けた接続電極12A、12B、12C、12D、12E、12Fは、半導体素子22の能動面に対向する面に形成されている。なお、振動腕、梁に形成された配線は図示を省略してある。
ジャイロ振動素子12は、上述の通り振動腕、検出腕から引き回された配線(図示省略)が接続電極12A、12B、12C、12D、12E、12Fへと繋がっている。ここで、図3に示すようにキャップ60に近い位置に備える接続電極12Aと12Dを検出腕12d、12eに備える電極と繋がった接続電極とし、この接続電極12A、12Dに対応し接続する半導体素子22の接続用パッド22bを、半導体素子22の慣性力検出信号を処理する回路に繋がる接続用パッド22bとする。
上述のように金属製のキャップ60に近い側に検出用信号の接続電極12A、12Dが配置されるように基板30上に半導体素子22を配置することによって、検出信号にノイズが乗ることを抑制することができ、安定して正確な慣性力の検出ができる電子部品100を得ることができる。
本実施形態として、振動素子にジャイロ振動素子11、12、13を用い、3軸方向の慣性力を検出する電子部品100としたが、振動素子はこれに限定されるものではなく、例えば、加速度に反応する加速度感知素子、圧力に反応する圧力感知素子、重さに反応する重量感知素子などでもよい。また、基板30に対して振動素子の主面が交差する配置のみの構成であっても良く、主面を基板30と平行となるように配置される振動素子を備えなくても良い。
(第2実施形態)
第2実施形態として、第1実施形態に係る電子部品100の製造方法について説明する。図4は、本実施形態に係る製造フローチャートを示す。
先ず、上述の実施形態に係る電子部品100を構成する半導体素子21、22、23と、ジャイロ振動素子11、12、13と、を準備する(S1)。ステップS1では、能動面21a、22a、23a上に、ジャイロ振動素子11、12、13が接続される接続用パッド21b、22b、23bとFPC51、52、53が接続される外部接続端子21c、22c、23cが形成された半導体素子21、22、23が準備される。これら、接続用パッド21b、22b、23bと外部接続端子21c、22c、23cは、例えば、スタッドバンプやペーストなどによってバンプ形状に形成された突起電極を備えている。
ジャイロ振動素子11、12、13は、例えば水晶から形成され、所定の電極配線を備えている。またFPC51、52、53は、半導体素子21、22、23に設けた外部接続端子21c、22c、23cに対応する電極を一方の端部に備えた第1の配線54備え、他の一方の端部には、後述する第2の配線基板としての、パッケージ用の基板に備える第2の配線34の電極に接続される電極を備える。
次にFPC接続工程(S2)に移行する。FPC接続工程(S2)は図5(a)に示すように、半導体素子21、22、23の能動面21a、22a、23a上に形成された外部接続端子21c、22c、23cと、FPC51、52、53の端部に備える第1の配線54と位置合わせを行い、超音波圧着により接合する。接合方法は超音波圧着に限定されず、その他の公知な接合方法から、接続端子材料、要求固定品質などの使用により適宜選択しても良い。また、FPC51、52、53の基材としては可撓性と絶縁性を備える材料であれば特に限定はされないが、ポリイミドが好適に用いられる。
FPC接続工程(S2)によって、FPC51、52、53が接合された半導体素子21、22、23にジャイロ振動素子11、12、13を搭載する振動素子接続工程(S3)に移行する。図5(b)に示すように、振動素子接続工程(S3)では、ステップS2において形成されたFPC51、52、53が接合された半導体素子21、22、23上に、ジャイロ振動素子11、12、13を接合する。接合方法は、半導体素子21、22、23の能動面21a、22a、23aに形成された接続用パッド21b、22b、23bに、ジャイロ振動素子11、12、13の支持部11a、12a、13a、11b、12b、13bを載置し、支持部11a、12a、13a、11b、12b、13bの、能動面21a、22a、23a側に対向する面に形成された図示しないジャイロ振動素子11、12、13の接続電極と、接続用パッド21b、22b、23bと、を導電性接着剤によって電気的に接続し、且つ固着する。なお、導電性接着剤による接合には限定されず、公知の接合法によって接合されても良い。
振動素子接続工程(S3)では、上述したジャイロ振動素子11、12、13の支持部11a、12a、13a、11b、12b、13bに備える接続電極のうち、図3に示すように検出腕12d、12e(図2参照)から引き回された接続電極12A、12Dを、FPC51、52、53から離れるように、すなわち図5(b)の図示M位置の接続用パッドと接続する。
次に、振動素子周波数調整工程(S4)に移行する。振動素子周波数調整工程(S4)は、ジャイロ振動素子11、12、13の駆動腕、例えばジャイロ振動素子12の場合、図2に示す駆動腕12h、12j、12k、12mに形成された電極膜、もしくは調整用金属皮膜をレーザーなどにより部分的に除去し、駆動腕の振動周波数を所定の周波数に調整する。
上述のステップS2からS4までの工程では、FPC51、52、53が複数形成されたテープ状の形態によって製造することもできる。このテープキャリアによる方法の場合には、ステップS4の後、半導体素子21、22、23、FPC51、52、53、ジャイロ振動素子11、12、13が組み立てられた個片に切断する工程を設ける。
次に、素子固定板貼付工程(S5)に移行する。素子固定板貼付工程(S5)では予め図6(a)に示す素子固定板40を準備する。素子固定板40は金属、例えばステンレス、黄銅、アルミなどの板材から次のように形成される。
素子固定板40は、図1で説明した実装用の基板30に接着固定される固定部40dと、固定部40dに交差するように、本実施形態では略垂直に固定部40dに対して一方に背板部40aを、図6(a)の平面図に示すように互いに交差するように形成する。このように形成することで、図6(a)の矢印S斜視図に示すように固定部40dの隣り合う辺側に背板部40aを備える素子固定板40となる。
素子固定板貼付工程(S5)は、この素子固定板40に、上述のステップS4において周波数調整された、ジャイロ振動素子11、12、13を備える半導体素子21、22、23を、素子固定板40に貼り付ける工程である。貼付は、接着剤を用いて実施される。ステップS5では、少なくとも背板部40aにジャイロ振動素子12、13を備える半導体素子22、23の2個のユニットを貼り付ける。図6(b)に貼り付けた状態を示す。
ステップS5において、図6(a)に示す素子固定板40の背板部40aの外に向く面40bに半導体素子22、23のジャイロ振動素子12、13が搭載されている面と反対の面を合わせて接着剤により固着する。接着剤は特に限定はされないが、接着性、絶縁性に優れる例えばエポキシ系接着剤が好適である。半導体素子22、23と背板部40aとの接着後、FPC52、53を基板30への実装の際の屈曲部52a、53aを予め成形する。
上述の通り、ステップS5では、素子固定板40の基板30に固着される固定部40dの半導体素子固定面40eには、半導体素子21を接着固定は行わない工程を例示した。半導体素子固定面40eへの半導体素子21の固定を、後述する素子固定板基板固定工程(S6)において実施することが好ましい。しかし、ステップS5において、半導体素子固定面40eへの半導体素子21の固定を実施しても良い。その場合には、上述同様に、半導体素子21に備えるFPC51も、予め屈曲部を形成することが好ましい。
次に、素子固定板基板固定工程(S6)に移行する。素子固定板基板固定工程(S6)は、上述のステップS5において素子類を組み立てた素子固定板40を、予め準備された実装用の基板30に固着する工程である。図7(a)に示すように本実施形態に係る第2の配線基板としての基板30は、第1基板31、第2基板32、第3基板33を積層して形成した3層構造を有する。第2基板32の素子類の搭載面30aにはFPC51、52、53の端部に備える第1の配線54と接合する第2の配線34の一部である接続電極30cが形成されている。また、接続電極30cから、第1基板31の底面部に形成した外部電極30bに引き回される図示しない配線が第1基板31と第2基板32に形成されている。
素子固定板40は、固定部40dを基板30の搭載面30aに接着剤などにより、所定の位置に固定する。素子固定板40が基板30に固定された後、図7(b)に示すように素子固定板40の固定部40dの半導体素子固定面40eに、ジャイロ振動素子11、FPC51を搭載した半導体素子21を接着剤により固着する。
次に、FPC基板接続工程(S7)に移行する。FPC基板接続工程(S7)では、図7(b)に示すFPC51、52、53の一方の端部に備える接続電極部(図示せず)を、基板30の搭載面30aに形成された接続電極30cと接続する。接続には、図7(a)の側面図に示すように超音波コーン70を接続部に押し当て、超音波圧着により接続する。接続電極30cは搭載面30aに形成されているため、複数の超音波コーン70を同時に接続部に押し当てて接続することもできる。
ステップS7の後、キャップ(封止)工程(S8)へ移行する。本実施形態の電子部品100は、振動素子としてジャイロ振動素子11、12、13を備えている。ジャイロ振動素子11、12、13を安定して振動させるためには、素子周辺の振動の妨げとなるガス成分としての空気中の窒素や酸素などを排除することが必要である。そこで、図8に示すように、キャップ(封止)工程(S8)によって、素子を覆うように基板30に気密に接合されるキャップ60を固着させる。なお、図8は説明の便宜上、キャップ60の一部を切断して内部の素子を描いてある。
キャップ60は、例えばステンレス、チタンおよびその合金、アルミおよびその合金などの金属製で、後述する封止固定方法としてシーム溶接を行うことからステンレスが好適に用いられる。
キャップ(封止)工程(S8)では、素子を搭載した基板30にキャップ60を載置し、真空(減圧)雰囲気中においてキャップ60の固定部60aの全周に亘ってシーム溶接により密封、固定する。こうして、図8に示す電子部品100が完成する。
上述の通り電子部品100に素子を配置することで、図8に示すように、ジャイロ振動素子12の支持部12bに備える検出腕からの信号を伝える接続電極12D(図3参照)は、基板30より離れた、キャップ60に近い位置に配置される。これにより、検出腕からの信号にノイズが乗ることを抑制することができる。
上述のように、従来、半導体素子21、22、23にジャイロ振動素子11、12、13を接合固定した後、FPC51、52、53を半導体素子21、22、23に接合していたが、本実施形態のように、ジャイロ振動素子11、12、13の接合前、すなわち、破損し易いジャイロ振動素子11、12、13を備えない状態(形態)で半導体素子21、22、23とFPC51、52、53とを接合する工程とすることで、電子部品100の品質および歩留まりを大きく向上させることができる。
更に、FPC51、52、53を半導体素子21、22、23に接合後は、FPCテープの状態での部品の搬送、取り付けなどの作業となるが、ここでも、破損し易い振動素子が搭載されていないことで、部品破損を抑制することができる。
(電子機器)
第1実施形態に係る電子部品100は、デジタルカメラ、デジタルビデオ撮影機などの手振れ検出センサー、姿勢制御のための姿勢を感知するモーションセンサーなどの電子機器に搭載することができる。また、加速度に反応する加速度感知素子を用いた場合には、カーナビゲーションシステムなどに組み込まれる加速度センサーに搭載することができる。また、圧力感知素子を用いた場合には圧力センサーに、重量感知素子を用いた場合には重量センサーに搭載することができる。
11,12,13…ジャイロ振動素子、21,22,23…半導体素子、30…基板、40…素子固定板、51,52,53…FPC(Flexible Print Circuit)、60…キャップ、100…電子部品。

Claims (7)

  1. 回路を有する半導体素子と、
    振動素子と、
    前記半導体素子の第1の面に配置され、前記回路と前記第1の面側に配置される前記振動素子とに接続された第1の電極と、
    前記第1の面に配置され、前記第1の面に向かう平面視において、前記振動素子の外郭線の内側領域の少なくとも一部が重なって配置された第2の電極と、
    前記第2の電極に接続された第1の配線を有する第1の配線基板と、
    前記第1の配線が接続された第2の配線を有する第2の配線基板と、
    を有する電子部品。
  2. 前記第2の配線基板の前記第2の配線が形成される配線面と、前記半導体素子の前記第1の面とが交差して配置される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3. 前記半導体素子と前記振動素子を覆い、前記第2の配線基板と接続される金属部材を更に有し、
    前記半導体素子の前記第1の面は、第1の辺と、前記第1の辺に対向する第2の辺と、を有する矩形であり、
    前記第2の辺と前記金属部材との距離は、前記第1の辺と前記金属部材との距離より短く、
    前記第1の電極は、前記振動素子の振動を検出する信号用の第3の電極を含み、前記第1の辺よりも前記第2の辺の近くに配置され、
    前記第2の電極は前記第2の辺よりも前記第1の辺の近くに位置されている、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品。
  4. 前記第1の配線基板は可撓性を有すること、
    を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電子部品。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の電子部品が搭載された電子機器。
  6. 回路と、第1の面に設けられ前記回路と電気的に接続される第1の電極と第2の電極と、を備える半導体素子の前記第2の電極と、第1の配線を備える第1の配線基板の第1の配線を電気的に接続する第1基板接続工程と、
    前記半導体素子の前記第1の面側に、振動素子を前記第1の電極と電気的に接続し搭載する振動素子搭載工程と、
    前記第1の配線基板と、前記第1の配線基板の接続部を含む第2の配線を備える第2の配線基板と、を接続する第2基板接続工程と、を含み、
    前記振動素子搭載工程において、前記第1の面に向かう平面視において、前記振動素子の外郭線の内側領域の少なくとも一部を前記第2の電極に重ねて配置される、
    ことを特徴とする電子部品の製造方法。
  7. 前記第1基板接続工程の後、前記振動素子搭載工程を行う、
    ことを特徴とする請求項6に記載の電子部品の製造方法。
JP2010220809A 2010-09-30 2010-09-30 電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法 Active JP5531887B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010220809A JP5531887B2 (ja) 2010-09-30 2010-09-30 電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法
US13/228,989 US8749001B2 (en) 2010-09-30 2011-09-09 Electronic component, electronic device, and method of manufacturing the electronic component
TW100134856A TWI456812B (zh) 2010-09-30 2011-09-27 電子零件、電子機器及電子零件之製造方法
CN201110305466.9A CN102571023B (zh) 2010-09-30 2011-09-30 电子部件、电子设备、以及电子部件的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010220809A JP5531887B2 (ja) 2010-09-30 2010-09-30 電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012078104A JP2012078104A (ja) 2012-04-19
JP5531887B2 true JP5531887B2 (ja) 2014-06-25

Family

ID=45889077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010220809A Active JP5531887B2 (ja) 2010-09-30 2010-09-30 電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8749001B2 (ja)
JP (1) JP5531887B2 (ja)
CN (1) CN102571023B (ja)
TW (1) TWI456812B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013156127A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Seiko Epson Corp 振動片、振動デバイス、物理量検出装置、および電子機器
JP7024349B2 (ja) * 2017-11-24 2022-02-24 セイコーエプソン株式会社 センサーユニット、センサーユニットの製造方法、慣性計測装置、電子機器、および移動体

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07208998A (ja) * 1994-01-21 1995-08-11 Murata Mfg Co Ltd 振動ジャイロ
DE10134620A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Mehraxiales Inertialsensorsystem und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2005292079A (ja) 2004-04-05 2005-10-20 Seiko Epson Corp 圧電デバイス、及び圧電発振器
JP2006229121A (ja) 2005-02-21 2006-08-31 Seiko Epson Corp 圧電デバイス及び圧電装置並びに電子機器
US7553164B2 (en) * 2005-05-30 2009-06-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Circuit device and method of manufacturing the same
JP4305678B2 (ja) 2007-05-11 2009-07-29 セイコーエプソン株式会社 半導体装置
JP4361102B2 (ja) * 2007-09-12 2009-11-11 富士フイルム株式会社 圧電素子の製造方法
JP2009117559A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Olympus Corp 積層圧電素子及び超音波モータ
JP4562762B2 (ja) * 2007-12-06 2010-10-13 Okiセミコンダクタ株式会社 静電容量型センサ及びその製造方法
JP5013131B2 (ja) 2009-02-13 2012-08-29 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
JP2010252303A (ja) * 2009-03-25 2010-11-04 Seiko Epson Corp 屈曲振動片およびそれを用いた発振器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102571023B (zh) 2015-04-15
US8749001B2 (en) 2014-06-10
TWI456812B (zh) 2014-10-11
CN102571023A (zh) 2012-07-11
US20120080763A1 (en) 2012-04-05
TW201220565A (en) 2012-05-16
JP2012078104A (ja) 2012-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5838543B2 (ja) センサーデバイス、モーションセンサー、および電子機器
JP5807413B2 (ja) 電子デバイス用パッケージ、電子デバイスおよび電子機器
JP6136349B2 (ja) 電子デバイス、電子機器及び移動体
JP2012193971A (ja) センサーモジュール、センサーデバイス、センサーデバイスの製造方法及び電子機器
JP5870532B2 (ja) 物理量検出素子、物理量検出装置および電子機器
JP5779946B2 (ja) センサーデバイスの製造方法
JP6318556B2 (ja) パッケージの製造方法および電子デバイスの製造方法
JP5531887B2 (ja) 電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法
JP2008058258A (ja) 振動ジャイロおよびその製造方法
JP6063111B2 (ja) 電子デバイス用パッケージの製造方法および電子デバイスの製造方法
JP5747691B2 (ja) 電子デバイス用パッケージの製造方法、電子デバイスおよび電子機器
US9123883B2 (en) Vibration device
JP2011017580A (ja) 物理量検出装置
JP2011112480A (ja) 物理量検出装置
JP2015103983A (ja) 電子素子、振動デバイス、発振器、電子機器、移動体及び振動デバイスの製造方法
JP2008051629A (ja) センサモジュール
JP2011182306A (ja) 圧電デバイスおよびその製造方法
JP2011117858A (ja) 物理量検出装置
JP6493589B2 (ja) パッケージ、電子機器、移動体、およびパッケージの製造方法
JP2005257637A (ja) 振動子の実装構造
JP6112138B2 (ja) 電子デバイスの製造方法
JP5776278B2 (ja) センサーデバイスの製造方法
JP2013016660A (ja) 電子デバイス用パッケージの製造方法、電子デバイスおよび電子機器
JP5764898B2 (ja) センサーデバイスの製造方法
JP2013016658A (ja) 電子デバイス用パッケージ、電子デバイス用パッケージの製造方法、電子デバイスおよび電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140314

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140325

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5531887

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350