JP5764898B2 - センサーデバイスの製造方法 - Google Patents
センサーデバイスの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5764898B2 JP5764898B2 JP2010220800A JP2010220800A JP5764898B2 JP 5764898 B2 JP5764898 B2 JP 5764898B2 JP 2010220800 A JP2010220800 A JP 2010220800A JP 2010220800 A JP2010220800 A JP 2010220800A JP 5764898 B2 JP5764898 B2 JP 5764898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- sensor
- wiring board
- flexible wiring
- sensor element
- 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
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
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、ICチップという)とを備えたセンサーモジュール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、ICチップ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、ICチップと空隙を保ち該ICチップと平面視で重なるように配置されている。
近年は、このような1軸に対応したものだけでなく、互いに交差する2軸または3軸に対応したセンサーデバイスが要求されている。
この結果、対象機器におけるセンサーデバイスの実装スペースは、相当程度の広さが必要となることから、対象機器の小型化の阻害要因となる虞がある。
また、上記構成では、パッケージが2個または3個必要なことから、パッケージが1個の場合と比較して、コスト面において割高になるという問題がある。
また、上記構成では、センサーデバイス間の検出軸(センシング軸:例えば、センサー素子の主面に直交する軸)の直交度が、対象機器における各センサーデバイスの実装精度(各パッケージの取り付け角度の精度)に少なからず依存するという問題がある。
このことから、センサーモジュールは、例えば、1つのパッケージの内部に収納されることで、3軸に対応したセンサーデバイスを提供できる。
したがって、センサーモジュールは、3軸に対応したセンサーデバイスの実装スペースを、従来の1軸に対応したセンサーデバイスを3個用いていた構成と比較して、相当程度狭くできることから、対象機器の更なる小型化を図ることが可能となる。
このことから、センサーモジュールは、水平状態のフレキシブル配線基板を介して、例えば、パッケージなどの外部部材との接続を容易に行うことができる。
これにより、センサーモジュールは、センサー素子の安定的な駆動を行うことが可能となる。
[適用例2]本適用例にかかるセンサーデバイスの製造方法は、第1基準平面に平行な第1支持面と、前記第1基準平面に対して直交または傾斜した第2基準平面に平行な第2支持面と、前記第1基準平面及び前記第2基準平面に対して直交または傾斜した第3基準平面に平行な第3支持面と、を有した支持部材を用意する工程と、一面と該一面に沿った他面とを備え、前記一面側に接続端子と外部接続端子とを有した第1ICチップ、第2ICチップおよび第3ICチップを用意する工程と、接続電極を有した第1センサー素子、第2センサー素子および第3センサー素子を用意する工程と、第1フレキシブル配線基板、第2フレキシブル配線基板および第3フレキシブル配線基板を用意する工程と、前記支持基板、前記第1ICチップ、前記第2ICチップ、前記第3ICチップ、前記第1センサー素子、前記第2センサー素子、前記第3センサー素子、前記第1フレキシブル配線基板、前記第2フレキシブル配線基板および前記第3フレキシブル配線基板を収納するパッケージを用意する工程と、前記第1ICチップの前記外部接続端子に前記第1フレキシブル配線基板を取り付け、前記第2ICチップの前記外部接続端子に前記第2フレキシブル配線基板を取り付け、前記第3ICチップの前記外部接続端子に前記第3フレキシブル配線基板を取り付ける工程と、前記第1ICチップの前記一面側に前記第1センサー素子を配置し、前記第1センサー素子の主面が前記第1ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第1センサー素子の前記接続電極を前記第1ICチップの前記接続端子に取り付け、前記第2ICチップの前記一面側に前記第2センサー素子を配置し、前記第2センサー素子の主面が前記第2ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第2センサー素子の前記接続電極を前記第2ICチップの前記接続端子に取り付け、前記第3ICチップの前記一面側に前記第3センサー素子を配置し、前記第3センサー素子の主面が前記第3ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第3センサー素子の前記接続電極を前記第3ICチップの前記接続端子に取り付ける工程と、前記第1フレキシブル配線基板を介して、前記第1センサー素子及び前記第1ICチップの調整及び特性検査を行い、前記第2フレキシブル配線基板を介して、前記第2センサー素子及び前記第2ICチップの調整及び特性検査を行い、前記第3フレキシブル配線基板を介して、前記第3センサー素子及び前記第3ICチップの調整及び特性検査を行う工程と、前記第2センサー素子及び前記第2フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第2ICチップを具備してなる第2センサーユニットの、前記第2ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第2支持面に取り付け、前記第3センサー素子及び前記第3フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第3ICチップを具備してなる第3センサーユニットの、前記第3ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第3支持面に取り付ける工程と、前記第2センサーユニットおよび前記第3センサーユニットが取り付けられた前記支持部材を、前記第1支持面が前記パッケージの前記支持部材接合面に沿うように、前記支持部材接合面に取り付ける工程と、前記第1センサー素子及び前記第1フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第1ICチップを具備してなる第1センサーユニットの、前記第1ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第1支持面に取り付ける工程と、を含むことを特徴とする。
また、センサーデバイスの製造方法は、センサーユニットを、支持部材の各支持面のうち、パッケージの支持部材接合面に対して直交または傾斜した支持面に、先に取り付ける。
これにより、センサーデバイスの製造方法は、センサーユニットを後から取り付ける、支持部材におけるパッケージの支持部材接合面に沿った支持面を、例えば吸着装置などで保持することが可能となることから、支持部材の取り扱いが容易となる。
この結果、センサーデバイスの製造方法は、支持部材のパッケージへの取り付けが容易となることから、生産性を向上させることができる。
図1、図2は、第1実施形態のセンサーモジュールの概略構成を示す模式図である。図1(a)は、平面図であり、図1(b)は、図1(a)の矢印A方向から見た側面図である。図2(a)は、図1(a)の矢印B方向から見た側面図であり、図2(b)は、図1(a)の矢印C方向から見た側面図である。
図3は、図1(a)のD−D線での断面図であり、図4は、センサー素子の拡大平面図である。
これにより、支持部材10は、図示しない第1基準平面に平行な第1支持面としての支持面11と、第1基準平面に対して直交した図示しない第2基準平面に平行な第2支持面としての支持面12と、第1基準平面及び第2基準平面に対して直交した図示しない第3基準平面に平行な第3支持面としての支持面13と、を有した構成となっている。
なお、支持面12と支持面13とは、隣り合う支持面であって、支持面12に直交する直線と支持面13に直交する直線とが、互いに遠ざかるように延びる側にある。
そして、ICチップ20は、能動面21の反対側の面であって、能動面21に沿った他面としての非能動面29が、支持部材10の各支持面11,12,13に、絶縁性接着剤50により支持部材10と絶縁された状態で取り付けられている。
ICチップ20は、能動面21側に設けられた第1の電極24と、第1の電極24に電気的に接続されて能動面21側に設けられた接続端子22と、能動面21と接続端子22との間に設けられた応力緩和層25と、能動面21側に設けられた外部接続端子23とを備えている。
このような構成によって第1の電極24は、開口部26a内にて外側に露出した状態となっている。
また、第1の電極24には、第1絶縁層26の開口部26a内にて再配置配線としての配線27が接続されている。この配線27は、集積回路の電極の再配置を行うためのもので、ICチップ20の所定部に配置された第1の電極24から延びて形成され、さらに応力緩和層25上にまで引き回されて形成されたものである。
この配線27は、ICチップ20の第1の電極24と接続端子22との間を配線することから、一般的には再配置配線とよばれ、微細設計によって位置の制約が大きい第1の電極24に対して、接続端子22の位置を任意にずらして配置し、ICチップ20における振動ジャイロ素子30との接続位置の自由度を高めるための重要な構成要素である。
この第2絶縁層28には、応力緩和層25上にて配線27上に開口部28aが形成されている。このような構成によって配線27は、開口部28a内にて外側に露出した状態となっている。
このような構成のもとに、ICチップ20に形成された集積回路は、第1の電極24、配線27、接続端子22を介して振動ジャイロ素子30と電気的に接続されるようになっている。
この際、センサーモジュール1は、接続端子22が突起電極となっていることから、振動ジャイロ素子30とICチップ20との間に十分な隙間が設けられている。
外部接続端子23は、例えば、ハンダボール、金線、アルミニウム線などを用いてバンプ形状に形成された突起電極となっており、フレキシブル配線基板40が取り付けられるようになっている。
なお、これら配線27などの再配置配線としては、上記材料による単層構造のみならず、複数種類の上記材料を組み合わせた積層構造としてもよい。なお、これら配線27などの再配置配線については、通常は同一工程で形成するため、互いに同じ材料となる。
なお、第1絶縁層26については、酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)などの無機絶縁材料によって形成することもできる。
なお、一部の図では、便宜的にICチップ20の表面(第2絶縁層28)を能動面21と表記している。
そして、振動ジャイロ素子30は、水晶結晶軸において直交するX軸及びY軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するZ軸方向に所定の厚みを有している。なお、所定の厚みは、発振周波数(共振周波数)、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。
振動ジャイロ素子30は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチング(ウエットエッチングまたはドライエッチング)により形成されている。なお、振動ジャイロ素子30は、1枚の水晶ウエハーから複数個取りすることが可能である。
振動ジャイロ素子30は、中心部分に位置する基部31と、基部31からY軸に沿って延伸された振動部としての1対の検出用振動腕32a,32bと、検出用振動腕32a,32bと直交するように、基部31からX軸に沿って延伸された1対の連結腕33a,33bと、検出用振動腕32a,32bと略平行になるように、各連結腕33a,33bの先端側からY軸に沿って延伸された振動部としての各1対の駆動用振動腕34a,34b,35a,35bとを備えている。
支持部38a,38bは、1対の連結腕33a,33bに沿って各振動腕の先端越しに延在している。
振動ジャイロ素子30は、検出用振動腕32a,32bで、角速度を検出する検出振動系を構成し、連結腕33a,33bと駆動用振動腕34a,34b,35a,35bとで、振動ジャイロ素子30を駆動する駆動振動系を構成している。
これにより、振動ジャイロ素子30は、小型化および角速度の検出感度の向上が図られている。
なお、振動ジャイロ素子30は、基部31、各振動腕、各支持部を含む平板の表裏面を主面とする。本実施形態では、外部と電気的に接続される面を一方の主面30aといい、一方の主面30aと対向する面(反対側の面)を他方の主面30bという。
振動ジャイロ素子30は、一方の主面30a(他方の主面30b)が、支持部材10の各支持面11,12,13に沿う(略平行になる)ようにして、各接続電極39がICチップ20の各接続端子22に取り付けられている(電気的及び機械的に接続されている)。
換言すれば、振動ジャイロ素子30は、一方の主面30a(他方の主面30b)が、ICチップ20の能動面21または非能動面29に沿うようにして、各接続電極39がICチップ20の各接続端子22に取り付けられている(電気的及び機械的に接続されている)。
図5及び図6は、振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図である。図5は駆動振動状態を示し、図6(a)、図6(b)は、角速度が加わった状態における検出振動状態を示している。
なお、図5及び図6において、振動状態を簡易に表現するために、各振動腕は線で表し、各支持腕、各支持部は省略してある。
まず、ICチップ20の集積回路(駆動回路)から駆動信号が印加されることにより、振動ジャイロ素子30は角速度が加わらない状態において、駆動用振動腕34a,34b,35a,35bが矢印Eで示す方向に屈曲振動を行う。この屈曲振動は、実線で示す振動姿態と2点鎖線で示す振動姿態とを所定の周波数で繰り返している。
まず、図6(a)に示すように、駆動振動系を構成する駆動用振動腕34a,34b,35a,35b及び連結腕33a,33bには、矢印F方向のコリオリ力が働く。また同時に、検出用振動腕32a,32bは、矢印F方向のコリオリ力に呼応して、矢印H方向に変形する。
振動ジャイロ素子30は、この一連の動作を交互に繰り返して新たな振動が励起される。
なお、矢印F,F’方向の振動は、重心Gに対して周方向の振動である。そして、振動ジャイロ素子30は、検出用振動腕32a,32bに形成された検出電極が、振動により発生した水晶の歪を検出することでZ軸回りの角速度ωが求められる。
フレキシブル配線基板40は、一方の端部44の配線パターン層42が、ICチップ20の外部接続端子23に取り付けられている(接合されている)。
これにより、フレキシブル配線基板40は、図1〜図3に示すように、ICチップ20の姿勢に関わらず、途中から折曲げることによって、支持面11の反対面14を載置面にして支持部材10が載置されたステージ60(外部部材)に沿わせることができる。
なお、フレキシブル配線基板40は、配線パターン層42の配線パターン間のピッチがICチップ20(一方の端部44)側より、他方の端部45側の方が広くなるように形成されていてもよい。
また、フレキシブル配線基板40は、配線パターン層42を部分的に覆い、配線パターン層42を外部から絶縁、保護する保護層を備えていてもよい。
換言すれば、センサーユニットとは、振動ジャイロ素子30及びフレキシブル配線基板40が取り付けられたICチップ20を具備してなるものである。
そして、支持部材10の支持面11に取り付けられたセンサーユニットをセンサーユニット101と表記し、支持面12に取り付けられたセンサーユニットをセンサーユニット102と表記し、支持面13に取り付けられたセンサーユニットをセンサーユニット103と表記する。
これにより、支持面11に取り付けられたセンサーユニット101は、振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)がZ’軸に直交することから、Z’軸に対する角速度を検出することができる。
同様に、支持面12に取り付けられたセンサーユニット102は、振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)がX’軸に直交することから、X’軸に対する角速度を検出することができる。
また、同様に、支持面13に取り付けられたセンサーユニット103は、振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)がY’軸に直交することから、Y’軸に対する角速度を検出することができる。
したがって、センサーユニット101,102,103を備えたセンサーモジュール1は、互いに直交するX’軸、Y’軸及びZ’軸の3軸に対する角速度を検出することができる。
この際、センサーモジュール1は、振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)が、支持部材10の各支持面11,12,13に沿うように取り付けられていることから、センサーユニット101,102,103の振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)が、互いに直交するX’軸、Y’軸及びZ’軸に直交することとなる。
したがって、センサーモジュール1は、3軸に対応したセンサーデバイスの実装スペースを、従来の1軸に対応したセンサーデバイスを3個用いていた構成と比較して、相当程度狭くできることから、対象機器の更なる小型化を図ることが可能となる。
これにより、センサーモジュール1は、センシング軸(X’軸、Y’軸、Z’軸)の直交度が支持部材10の加工精度(角度θ1,θ2,θ3の精度)で決まることから、従来のような、センシング軸の直交度が、対象機器における各センサーデバイスの実装精度(パッケージの取り付け角度の精度)に依存することを解消できる。
このことから、センサーモジュール1は、水平状態のフレキシブル配線基板40を介して、例えば、パッケージなどの外部部材への取り付け、ICチップ20及び振動ジャイロ素子30の特性検査などを容易に行うことができる。
この結果、センサーモジュール1は、生産性を向上させることができる。
このことから、センサーモジュール1は、配線パターン層42にプローブを接触させての振動ジャイロ素子30及びICチップ20の調整及び特性検査や、パッケージなどの外部部材への取り付けを容易に行うことができる。
この結果、センサーモジュール1は、生産性を向上させることができる。
これにより、センサーモジュール1は、振動ジャイロ素子30の安定的な駆動を行うことができる。
これにより、センサーモジュール1は、支持面12,13が互いに接近しても、支持面12,13に取り付けられているICチップ20、振動ジャイロ素子30、フレキシブル配線基板40が互いに干渉することを回避できる。
したがって、センサーモジュール1は、各構成要素をより接近させて配置できることから、さらなる小型化を図ることができる。
加えて、センサーモジュール1は、支持面12の反対面(裏面)と支持面13の反対面(裏面)とに、センサーユニット102,103を取り付けた場合と比較して、フレキシブル配線基板40の引き回しが単純となることから、フレキシブル配線基板40をパッケージなどの外部部材へ容易に取り付けることができる。
これによれば、センサーモジュール1は、ICチップ20を凹部15に配置することで、ICチップ20を各支持面11,12,13の所定の位置に精度よく取り付けることができる。
なお、凹部15は、各支持面11,12,13の法線視において、ICチップ20の全周を取り囲む形状が好ましいが、ICチップ20の一辺側が囲まれていない形状であってもよい。
これらにより、センサーモジュール1は、センサー素子の主面をパッケージの底面に対して直交した姿勢で実装する1軸に対応したセンサーデバイスにおける、センサー素子の確実な実装構造を提供できる。
また、センサーモジュール1は、支持部材10を平板の曲げ加工品ではなく、直方体または立方体としてもよい。
なお、センサーモジュール1は、フレキシブル配線基板40がなくてもよい。この場合、センサーモジュール1は、ワイヤーボンディング、導電性接着剤など他の接合手段によってICチップ20の外部接続端子23の外部部材への取り付け(接合)が行われる。
これによれば、センサーモジュール1は、ICチップ20の平面サイズを振動ジャイロ素子30の平面サイズより小さくすることができる。
図8は、第2実施形態のセンサーデバイスとしてのジャイロセンサーの概略構成を示す模式図である。図8(a)は、リッド(蓋)側から俯瞰した平面図であり、図8(b)は、図8(a)のJ−J線での断面図である。
なお、平面図では、便宜的にリッドを省略し、リッドの内壁形状を2点鎖線で示してある。
また、上記第1実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
パッケージベース91には、セラミックグリーンシートを成形して焼成した酸化アルミニウム質焼結体、水晶、ガラスなどが用いられている。
リッド93には、パッケージベース91と同材料、または、コバール、42アロイ、ステンレス鋼などの金属が用いられている。
パッケージベース91の下面98(パッケージ90の底面であって、上面94に沿っている)には、外部機器(外部部材)などに実装される際に用いられる複数の外部端子99が設けられている。
内部端子95,96,97は、図示しない内部配線により、外部端子99に接続されている。
内部端子95,96,97及び外部端子99は、例えば、タングステン(W)などのメタライズ層にニッケル(Ni)、金(Au)などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
そして、センサーモジュール1は、センサーユニット101のフレキシブル配線基板40における他方の端部45の配線パターン層42が、導電性接着剤、異方性導電膜、ハンダなどの導電性を有する接合部材52により、パッケージベース91の内部端子95に取り付けられている。
同様に、センサーモジュール1は、センサーユニット102のフレキシブル配線基板40における他方の端部45の配線パターン層42が、接合部材52によりパッケージベース91の内部端子96に取り付けられている。
また、同様に、センサーモジュール1は、センサーユニット103のフレキシブル配線基板40における他方の端部45の配線パターン層42が、接合部材52によりパッケージベース91の内部端子97に取り付けられている。
これらにより、ジャイロセンサー2は、センサーモジュール1の各センサーユニット101,102,103と内部端子95,96,97と外部端子99とが、互いに電気的に接続されている。
なお、パッケージ90の内部は、各センサーユニットの振動ジャイロ素子30の振動が阻害されないように、真空状態(真空度が高い状態)に保持されていることが好ましい。
このことから、ジャイロセンサー2は、例えば、撮像機器の手ぶれ補正や、GPS(Global Positioning System)衛星信号を用いた移動体ナビゲーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御などに用いられる。
図9は、ジャイロセンサーの製造工程を示すフローチャートであり、図10〜図15は、主要製造工程を説明する模式図である。
まず、図10に示すように、前述した互いに直交する3つの支持面11,12,13を有した支持部材10を用意する。
ついで、能動面21側に接続端子22と外部接続端子23とを有したICチップ20を用意する(図1、図3参照)。
ついで、図4に示す、基部31と、基部31から延伸された各振動腕(32aなど)と、各支持部38a,38bに設けられた接続電極39とを有した振動ジャイロ素子30を用意する。
ついで、可撓性を有したフレキシブル配線基板40を用意する(図1、図3参照)。
ついで、上記各構成要素を収納するパッケージ90(パッケージベース91、リッド93など)を用意する(図8参照)。
ついで、図11に示すように、ICチップ20の外部接続端子23に、フレキシブル配線基板40の一方の端部44の配線パターン層42を、超音波接合法、加熱加圧接合法などにより取り付ける(接合する)(接合部分の詳細は図3参照)。
なお、図11では、ICチップ20上にフレキシブル配線基板40を載置して取り付けているが、フレキシブル配線基板40を反転してステージ(作業台)上に載置し、反転したICチップ20をフレキシブル配線基板40上に載置してICチップ20の外部接続端子23をフレキシブル配線基板40の配線パターン層42に取り付けてもよい。
ついで、図12に示すように、ICチップ20の能動面21(第2絶縁層28)側に振動ジャイロ素子30を配置し、振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)が能動面21(第2絶縁層28)または非能動面29に沿うように(略平行になるように)、振動ジャイロ素子30の接続電極39をICチップ20の接続端子22に取り付ける(接合する)(接合部分の詳細は図3参照)。
これにより、ICチップ20に振動ジャイロ素子30及びフレキシブル配線基板40が取り付けられたセンサーユニット101(102,103)が得られる。
ついで、フレキシブル配線基板40を介して、振動ジャイロ素子30及びICチップ20の調整及び特性検査を行う。
具体的には、センサーユニット101,102,103を図示しない調整装置、特性検査装置にセットして、振動ジャイロ素子30の各振動腕の各重り部に設けられた金(Au)、銀(Ag)、クロム(Cr)などの金属被膜にレーザーを照射して除去することによって各振動腕の質量のバランスをとるバランス調整(バランスチューニング)などの調整作業や、振動ジャイロ素子30及びICチップ20の各種特性検査を行う。
ついで、図13に示すように、センサーユニット102,103を、支持部材10の支持面12,13に取り付ける(接合する)。
詳述すると、センサーユニット102,103のICチップ20の非能動面29側を、絶縁性接着剤50により支持部材10と絶縁された状態で、支持部材10における各支持面11,12,13のうち、パッケージ90の支持部材接合面としてのパッケージベース91の上面94に対して直交する支持面である支持面12,13に取り付ける。
つまり、センサーユニット102を支持面12に取り付け、センサーユニット103を支持面13に取り付ける。
この際、各振動ジャイロ素子30の一方の主面30a(他方の主面30b)は、各支持面12,13に沿った状態となっている。
ついで、図14に示すように、パッケージベース91の上面94に沿った支持面11を図示しない吸着装置で吸着して、各センサーユニット102,103が取り付けられた支持部材10を搬送し、支持面11の反対面14をパッケージベース91の上面94に接合部材51を用いて取り付ける。
なお、接合部材51には、短絡を防止する観点から絶縁性を有した接着剤が好ましい。
ついで、図15に示すように、センサーユニット101をパッケージベース91の上面94に沿った支持面11に取り付ける。
詳述すると、センサーユニット101のICチップ20の非能動面29側を、絶縁性接着剤50を用いて支持部材10と絶縁された状態で、支持部材10の支持面11に取り付ける。
ついで、センサーユニット101,102,103のフレキシブル配線基板40における他方の端部45の配線パターン層42を、接合部材52によりパッケージベース91の内部端子95,96,97にそれぞれ取り付ける。
これにより、センサーモジュール1が構成され、センサーモジュール1は、パッケージ90の内部に配置されたこととなる。
ついで、図8に戻って、真空状態(真空度の高い状態)でリッド93を接合部材53によってパッケージベース91に取り付け、パッケージ90の内部を気密に封止する。これにより、パッケージ90の内部を真空状態に保持する。また、これにより、センサーモジュール1は、パッケージ90の内部に収納されたこととなる。
なお、大気中でリッド93をパッケージベース91に取り付けた後、パッケージベース91またはリッド93に設けた貫通孔を介してパッケージ90の内部を減圧し、貫通孔を封止することによってパッケージ90の内部を真空状態(真空度の高い状態)に保持してもよい。
なお、上記各工程の順番は、必要に応じて適宜入れ換えてもよい。例えば、支持部材準備工程S1は、センサーユニット第1接合工程S9の直前でもよく、パッケージ準備工程S5は、支持部材接合工程S10の直前でもよく、フレキシブル配線基板接合工程S6と振動ジャイロ素子接合工程S7とは、順番を入れ換えてもよい。
なお、センサーユニット第1接合工程S9において、センサーユニット102,103のフレキシブル配線基板40の内部端子96,97への取り付けを行ってもよい。
主要な効果として、ジャイロセンサー2は、1つのパッケージ90の内部にX’軸、Y’軸、Z’軸の3軸に対応したセンサーモジュール1が収納されていることで、3軸に対応したジャイロセンサーを提供できる。
したがって、ジャイロセンサー2は、従来の1軸に対応したジャイロセンサーを3個用いていた構成と比較して、実装スペースを相当程度狭くできることから、対象機器(ジャイロセンサーが搭載される機器)の更なる小型化を図ることが可能となる。
これにより、ジャイロセンサー2は、センシング軸(X’軸、Y’軸、Z’軸)の直交度が支持部材10の加工精度で決まることから、従来のような、センシング軸の直交度が、対象機器における各ジャイロセンサーの実装精度(取り付け角度の精度)に依存することを解消できる。
また、ジャイロセンサー2は、センサーモジュール1の各センサーユニット101,102,103のいずれか1つを残す(他の2つを削除する)ことにより、センシング軸(X’軸、Y’軸、Z’軸)の方向に関わらず、パッケージ90の取り付け姿勢を変える必要がない1軸に対応したジャイロセンサーを提供できる。
また、ジャイロセンサー2の製造方法は、センサーユニット102,103を、支持部材10の各支持面11,12,13のうち、パッケージベース91の上面94と直交する支持面12,13に、支持面11より先に接合する。
これにより、ジャイロセンサー2の製造方法は、支持部材10におけるパッケージベース91の上面94に沿った、センサーユニット101が接合されていない支持面11を、吸着装置などで吸着し、支持部材10を保持することが可能となることから、支持部材10の取り扱い(搬送)が容易となる。
この結果、ジャイロセンサー2の製造方法は、センサーユニット102,103が取り付けられた支持部材10の、パッケージベース91への取り付けが容易となることから、生産性を向上させることができる。
なお、このときは、センサーユニット102,103のフレキシブル配線基板40がパッケージベース91の上面94側に位置するように、センサーユニット102,103の取り付け方向も変えることとなる。
また、振動ジャイロ素子30の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。
また、センサー素子の検出軸(センシング軸)は、センサー素子の主面に直交する軸のほかに、センサー素子の主面に平行な軸であってもよい。
また、上記第2実施形態では、センサーデバイスとしてジャイロセンサーを例に挙げたが、これに限定するものではなく、例えば、上記加速度感知素子を備えたセンサーモジュールを用いた加速度センサー、圧力感知素子を備えたセンサーモジュールを用いた圧力センサー、重量感知素子を備えたセンサーモジュールを用いた重量センサーなどでもよい。
上記ジャイロセンサー、加速度センサー、圧力センサー、重量センサーなどのセンサーデバイスは、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ナビゲーション装置、ポインティングデバイス、ゲームコントローラー、携帯電話などの電子機器に、センシング機能を備えたデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態で説明した効果を奏する電子機器を提供することができる。
Claims (2)
- 第1基準平面に平行な第1支持面と、前記第1基準平面に対して直交または傾斜した第2基準平面に平行な第2支持面と、を有した支持部材を用意する工程と、
一面と該一面に沿った他面とを備え、前記一面側に接続端子と外部接続端子とを有した第1ICチップおよび第2ICチップを用意する工程と、
接続電極を有した第1センサー素子および第2センサー素子を用意する工程と、
第1フレキシブル配線基板および第2フレキシブル配線基板を用意する工程と、
前記支持基板、前記第1ICチップ、前記第2ICチップ、前記第1センサー素子、前記第2センサー素子、前記第1フレキシブル配線基板および前記第2フレキシブル配線基板を収納するパッケージを用意する工程と、
前記第1ICチップの前記外部接続端子に前記第1フレキシブル配線基板を取り付け、前記第2ICチップの前記外部接続端子に前記第2フレキシブル配線基板を取り付ける工程と、
前記第1ICチップの前記一面側に前記第1センサー素子を配置し、前記第1センサー素子の主面が前記第1ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第1センサー素子の前記接続電極を前記第1ICチップの前記接続端子に取り付け、前記第2ICチップの前記一面側に前記第2センサー素子を配置し、前記第2センサー素子の主面が前記第2ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第2センサー素子の前記接続電極を前記第2ICチップの前記接続端子に取り付ける工程と、
前記第1フレキシブル配線基板を介して、前記第1センサー素子及び前記第1ICチップの調整及び特性検査を行い、前記第2フレキシブル配線基板を介して、前記第2センサー素子及び前記第2ICチップの調整及び特性検査を行う工程と、
前記第2センサー素子及び前記第2フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第2ICチップを具備してなる第2センサーユニットの、前記第2ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第2支持面に取り付ける工程と、
前記第2センサーユニットが取り付けられた前記支持部材を、前記第1支持面が前記パッケージの前記支持部材接合面に沿うように、前記支持部材接合面に取り付ける工程と、
前記第1センサー素子及び前記第1フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第1ICチップを具備してなる第1センサーユニットの、前記第1ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第1支持面に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とするセンサーデバイスの製造方法。 - 第1基準平面に平行な第1支持面と、前記第1基準平面に対して直交または傾斜した第2基準平面に平行な第2支持面と、前記第1基準平面及び前記第2基準平面に対して直交または傾斜した第3基準平面に平行な第3支持面と、を有した支持部材を用意する工程と、
一面と該一面に沿った他面とを備え、前記一面側に接続端子と外部接続端子とを有した第1ICチップ、第2ICチップおよび第3ICチップを用意する工程と、
接続電極を有した第1センサー素子、第2センサー素子および第3センサー素子を用意する工程と、
第1フレキシブル配線基板、第2フレキシブル配線基板および第3フレキシブル配線基板を用意する工程と、
前記支持基板、前記第1ICチップ、前記第2ICチップ、前記第3ICチップ、前記第1センサー素子、前記第2センサー素子、前記第3センサー素子、前記第1フレキシブル配線基板、前記第2フレキシブル配線基板および前記第3フレキシブル配線基板を収納するパッケージを用意する工程と、
前記第1ICチップの前記外部接続端子に前記第1フレキシブル配線基板を取り付け、前記第2ICチップの前記外部接続端子に前記第2フレキシブル配線基板を取り付け、前記第3ICチップの前記外部接続端子に前記第3フレキシブル配線基板を取り付ける工程と、
前記第1ICチップの前記一面側に前記第1センサー素子を配置し、前記第1センサー素子の主面が前記第1ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第1センサー素子の前記接続電極を前記第1ICチップの前記接続端子に取り付け、前記第2ICチップの前記一面側に前記第2センサー素子を配置し、前記第2センサー素子の主面が前記第2ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第2センサー素子の前記接続電極を前記第2ICチップの前記接続端子に取り付け、前記第3ICチップの前記一面側に前記第3センサー素子を配置し、前記第3センサー素子の主面が前記第3ICチップの前記一面または前記他面に沿うように、前記第3センサー素子の前記接続電極を前記第3ICチップの前記接続端子に取り付ける工程と、
前記第1フレキシブル配線基板を介して、前記第1センサー素子及び前記第1ICチップの調整及び特性検査を行い、前記第2フレキシブル配線基板を介して、前記第2センサー素子及び前記第2ICチップの調整及び特性検査を行い、前記第3フレキシブル配線基板を介して、前記第3センサー素子及び前記第3ICチップの調整及び特性検査を行う工程と、
前記第2センサー素子及び前記第2フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第2ICチップを具備してなる第2センサーユニットの、前記第2ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第2支持面に取り付け、前記第3センサー素子及び前記第3フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第3ICチップを具備してなる第3センサーユニットの、前記第3ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第3支持面に取り付ける工程と、
前記第2センサーユニットおよび前記第3センサーユニットが取り付けられた前記支持部材を、前記第1支持面が前記パッケージの前記支持部材接合面に沿うように、前記支持部材接合面に取り付ける工程と、
前記第1センサー素子及び前記第1フレキシブル配線基板が取り付けられた前記第1ICチップを具備してなる第1センサーユニットの、前記第1ICチップの前記他面側を、前記支持部材の前記第1支持面に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とするセンサーデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010220800A JP5764898B2 (ja) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | センサーデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010220800A JP5764898B2 (ja) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | センサーデバイスの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012078103A JP2012078103A (ja) | 2012-04-19 |
JP5764898B2 true JP5764898B2 (ja) | 2015-08-19 |
Family
ID=46238541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010220800A Active JP5764898B2 (ja) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | センサーデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5764898B2 (ja) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000180182A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Ngk Insulators Ltd | 振動型ジャイロスコープ |
JP2003028892A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 加速度センサ |
JP2004037105A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Akashi Corp | 物理量検出器及び物理量検出器の製造方法 |
JP2005292079A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Seiko Epson Corp | 圧電デバイス、及び圧電発振器 |
JP4831949B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2011-12-07 | 株式会社デンソー | 物理量センサ装置 |
JP2006112856A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Seiko Epson Corp | センサ素子基板、センサ素子基板の製造方法、センサ |
JP4751085B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-08-17 | 東京計器株式会社 | センサの組立方法 |
JP2006337197A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Kayaba Ind Co Ltd | 加速度検出装置 |
JP2007132887A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Seiko Epson Corp | ジャイロセンサモジュールとその製造方法 |
JP4973443B2 (ja) * | 2007-10-22 | 2012-07-11 | 株式会社デンソー | センサ装置 |
US8100010B2 (en) * | 2008-04-14 | 2012-01-24 | Honeywell International Inc. | Method and system for forming an electronic assembly having inertial sensors mounted thereto |
JP2010139313A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | センサ装置の製造方法 |
-
2010
- 2010-09-30 JP JP2010220800A patent/JP5764898B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012078103A (ja) | 2012-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5737848B2 (ja) | センサーデバイス、センサーデバイスの製造方法、モーションセンサー及びモーションセンサーの製造方法 | |
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 | |
US8631701B2 (en) | Sensor device, motion sensor, and electronic device | |
JP6136349B2 (ja) | 電子デバイス、電子機器及び移動体 | |
JP5779946B2 (ja) | センサーデバイスの製造方法 | |
US9093638B2 (en) | Vibrating element, sensor unit and electronic apparatus | |
JP5682361B2 (ja) | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、モーションセンサー、および電子機器 | |
JP5810500B2 (ja) | センサーデバイス、モーションセンサー、電子機器 | |
JP5764898B2 (ja) | センサーデバイスの製造方法 | |
JP2013164279A (ja) | 半導体装置及び電子機器 | |
JP5999143B2 (ja) | センサーデバイス及びセンサー | |
JP5776278B2 (ja) | センサーデバイスの製造方法 | |
JP6187658B2 (ja) | センサーデバイス及びセンサー | |
JP2012167941A (ja) | センサーデバイス、モーションセンサー、電子機器 | |
JP2012088137A (ja) | センサーモジュール、センサーデバイス、センサーモジュールの製造方法及び電子機器 | |
JP2013245938A (ja) | 半導体装置、電子機器及び移動体 | |
WO2021095658A1 (ja) | センサ装置及びセンサ | |
JP2011133299A (ja) | センサーデバイス、センサーデバイスの製造方法、モーションセンサー及びモーションセンサーの製造方法 | |
JP2012168077A (ja) | センサーデバイス、モーションセンサー、電子機器 | |
JP2013164280A (ja) | 半導体装置及び電子機器 | |
JP2015232579A (ja) | センサーデバイス、モーションセンサー、電子機器 | |
KR20120057507A (ko) | 센서 디바이스, 모션 센서 및, 전자 기기 | |
JP2013015420A (ja) | 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: 20130913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140326 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140408 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140606 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20140606 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150129 |
|
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: 20150519 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150601 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5764898 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 |