JP7029297B2 - 電子素子モジュール - Google Patents

Description

本発明は、電子素子モジュールに関する。

半導体集積回路の製造に用いられる微細加工技術を利用して、機械要素部品と電子回路とを集積化したデバイスであるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）が知られている。特許文献１には、ＭＥＭＳであるセンサを中空構造の半導体パッケージに搭載した電子素子モジュールＡ１が記載されている。

電子素子モジュールが外部からの電磁ノイズを受けると、電子素子モジュールの動作信頼性が低下するおそれがある。また、電子素子モジュールは、小型であることが好ましい。

特開２０１６－３９１９０号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、動作信頼性を高めつつ小型化を図ることが可能な電子素子モジュールを提供することをその課題とする。

本発明によって提供される電子素子モジュールは、互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する基材および当該基材に形成された配線部を有する基板と、前記基板の前記搭載面に搭載された１以上の電子素子と、前記電子素子と前記配線部とに接続された複数のボンディングワイヤと、前記電子素子を覆い且つ前記搭載面に接合体によって接合されたカバーと、を備えた電子素子モジュールであって、前記配線部は、前記搭載面に形成された複数の搭載面部を有しており、前記複数の搭載面部は、前記複数のボンディングワイヤが接続されたボンディング部を各々が有する複数の第１搭載面部と、グランド接続される第２搭載面部と、を含み、前記カバーは導電性材料からなり且つ前記第２搭載面部に導通しており、前記接合体は、絶縁性接合材を含むことを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記接合体は、前記カバーと前記第１搭載面部とを導通させ且つ前記第１搭載面部との接合領域である導通接合領域を有する導電性接合材を含む。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記基材は、厚さ方向に直角である第１方向に沿う基材第１辺および基材第２辺と、前記厚さ方向および前記第１方向に直角である第２方向に沿う基材第３辺および基材第４辺と、を有し、前記厚さ方向視において最も大きい前記電子素子は、前記基材第１辺に対向する素子第１辺、前記基材第２辺に対向する素子第２辺、前記基材第３辺に対向する素子第３辺および前記基材第４辺に対向する素子第４辺を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のボンディング部は、前記第１方向において前記素子第１辺よりも外方の領域、または前記第２方向において前記素子第３辺よりも外方の領域、に配置されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記導通接合領域は、前記第１方向において前記素子第２辺よりも外方の領域、または前記第２方向において前記素子第４辺よりも外方の領域、に配置されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記導通接合領域は、前記基材第２辺および前記基材第４辺と、前記素子第２辺の延長線および前記素子第４辺の延長線と、に囲まれた領域に配置されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のボンディング部は、前記基材第１辺および前記基材第３辺と、前記素子第１辺の延長線および前記素子第３辺の延長線と、に囲まれた領域を避けた位置に配置されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のボンディング部は、前記基材第１辺と前記素子第１辺との間において、前記第２方向に沿って配列されたものを含む。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のボンディング部は、前記基材第３辺と前記素子第３辺との間において、前記第１方向に沿って配列されたものを含む。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記絶縁性接合材は、前記基材第１辺および前記素子第１辺の間に位置する接合材第１部と、前記基材第３辺および前記素子第３辺の間に位置する接合材第３部と、を含む。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記接合材第１部および前記接合材第３部は、前記複数のボンディング部よりも外方に位置している。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記絶縁性接合材は、前記基材第２辺および前記素子第２辺の間に位置する接合材第２部と、前記基材第４辺および前記素子第４辺の間に位置する接合材第４部と、を含む。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記基板は、前記配線部の一部を覆い、前記複数のボンディング部を露出させるボンディング用開口と、前記第２搭載面部の少なくとも一部を露出させるグランド用開口と、を有する搭載面絶縁層を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記ボンディング用開口は、前記基材第１辺および前記素子第１辺の間に位置する開口第１部と、前記基材第３辺および前記素子第３辺の間に位置する開口第３部と、を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記グランド用開口は、前記第１方向において前記素子第２辺よりも外方の領域、または前記第２方向において前記素子第４辺よりも外方の領域、に配置されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２搭載面部は、前記厚さ方向視において前記基材第１辺ないし前記基材第４辺と前記素子第１辺ないし前記素子第４辺との間に位置する矩形環状部を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記１以上の電子素子は、気圧センサを含む。

本発明によれば、電子素子モジュールの動作信頼性を高めつつ小型化を図ることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部底面図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部底面図である。 図１のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図３のＩＸ－ＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。 図３のＸ－Ｘ線に沿う要部拡大断面図である。 図５のＸＩ－ＸＩ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールのブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールの気圧センサの一例を示す平面図である。 図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールの変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

＜第１実施形態＞
図１～図１４に基づき、本発明の第１実施形態に係る電子素子モジュールＡ１について説明する。電子素子モジュールＡ１は、基板１、電子部品２、気圧センサ３、複数のボンディングワイヤ４、カバー６および接合体７を備えている。本実施形態の電子素子モジュールＡ１は、気圧を検出するものであり、例えば携帯端末などの各種電子機器の回路基板に実装される。例えば携帯端末においては、電子素子モジュールＡ１は大気圧を検出する。検出された大気圧は、高度を演算するための情報として用いられる。

図１は、電子素子モジュールＡ１を示す斜視図である。図２は、電子素子モジュールＡ１を示す要部斜視図である。図３は、電子素子モジュールＡ１を示す要部平面図である。図４は、電子素子モジュールＡ１を示す要部平面図である。図５は、電子素子モジュールＡ１を示す要部平面図である。図６は、電子素子モジュールＡ１を示す要部底面図である。図７は、電子素子モジュールＡ１を示す要部底面図である。図８は、図１のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図９は、図３のＩＸ－ＩＸ線に沿う要部拡大断面図である。図１０は、図３のＸ－Ｘ線に沿う要部拡大断面図である。図１１は、図５のＸＩ－ＸＩ線に沿う要部拡大断面図である。図１２は、電子素子モジュールＡ１のブロック図である。図１３は、電子素子モジュールＡ１の気圧センサの一例を示す平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。

図２においては、カバー６を想像線で示している。図３においては、カバー６を省略している。図４においては、電子部品２、気圧センサ３、ボンディングワイヤ４およびカバー６を省略している。図５においては、電子部品２、気圧センサ３、ボンディングワイヤ４、カバー６および後述の搭載面絶縁層１Ｃを省略している。図７においては、後述の実装面絶縁層１Ｄを省略している。

これらの図において、電子素子モジュールＡ１の厚さ方向（平面視方向）をｚ方向（ｚ１－ｚ２方向）とし、ｚ方向に直交する電子素子モジュールＡ１の一方の辺に沿う方向をｘ方向（ｘ１－Ｘ２方向）、ｚ方向およびｘ方向に直交する方向をｙ方向（ｙ１―ｙ２方向）として説明する（以下の図においても同様）。なお、ｘ方向は、本発明の第１方向に相当し、ｙ方向は、本発明の第２方向に相当する。本実施形態においては、電子素子モジュールＡ１は、ｘ方向およびｙ方向寸法が例えば２ｍｍ程度、ｚ方向寸法が０．８～１ｍｍ程度とされる。

基板１は、図１～図１１に示すように、電子部品２および気圧センサ３を搭載し、電子素子モジュールＡ１を各種電子機器の回路基板（図示略）に実装するための部材である。本実施形態においては、基材１Ａ、配線部１Ｂ、搭載面絶縁層１Ｃおよび実装面絶縁層１Ｄを有する。

基材１Ａは、電気絶縁体からなり、基板１の主要構成部材である。基材１Ａは、たとえばガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、セラミックスなどであり限定されない。基材１Ａは、たとえば平面視矩形状の板状であり、搭載面１ａ、実装面１ｂおよび側面１ｃを有する。搭載面１ａおよび実装面１ｂは、基板１の厚さ方向（ｚ方向）において互いに反対側を向いている。搭載面１ａは、ｚ１方向を向く面であり、電子部品２が搭載される面である。実装面１ｂは、ｚ２方向を向く面であり、電子素子モジュールＡ１を各種電子機器の回路基板に実装する際に利用される面である。側面１ｃは、搭載面１ａおよび実装面１ｂを繋ぐ面であり、ｘ方向またはｙ方向を向いており、ｚ方向に平行である。本実施形態においては、基板１のｚ方向の寸法は１００～２００μｍ程度であり、ｘ方向およびｙ方向の寸法はそれぞれ２ｍｍ程度である。

また、図３～図５に示すように、基材１Ａは、基材第１辺１１Ａ、基材第２辺１２Ａ、基材第３辺１３Ａおよび基材第４辺１４Ａを有する。基材第１辺１１Ａおよび基材第２辺１２Ａは、ｘ方向に沿う辺であり、互いにｙ方向に離間している。基材第３辺１３Ａおよび基材第４辺１４Ａは、ｙ方向に沿う辺であり、互いにｘ方向に離間している。

配線部１Ｂは、電子部品２および気圧センサ３と電子素子モジュールＡ１外の回路等とを導通させるための導通経路をなすものである。配線部１Ｂは、たとえばＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ等の単種類または複数種類の金属からなり、たとえばメッキによって形成される。本実施形態においては、配線部１Ｂは、複数の搭載面部１００、貫通部１０５、および実装面部１０７を有する。

図３～図５に示すように、複数の搭載面部１００は、基材１Ａの搭載面１ａに形成されており、互いに離間した複数の独立領域である。本実施形態においては、複数の搭載面部１００は、複数の第１搭載面部１０１および第２搭載面部１０２を含む。

図３～図５および図９に示すように、第１搭載面部１０１は、ボンディング部１１を有するものである。ボンディング部１１は、搭載面絶縁層１Ｃから露出しており、ボンディングワイヤ４の端部がボンディングされるものである。本実施形態においては、複数のボンディング部１１が、ｙ方向に沿って配置されている。また、複数のボンディング部１１が、ｘ方向に沿って配置されている。また、本実施形態においては、第１搭載面部１０１は、ｚ方向視において電子部品２と重なる領域に延出する部分を有する。

図３～図５および図１０に示すように、第２搭載面部１０２は、図３、図４および図７に示すように、延出部１２および矩形環状部１３を有する。矩形環状部１３は、ｚ方向視矩形環状の部分であり、複数の第１搭載面部１０１の外側に配置されている。また、矩形環状部１３は、電子部品２の外側に配置されている。延出部１２は、矩形環状部１３から内側に延出する部分であり、ｚ方向視において電子部品２と重なる。延出部１２のうち搭載面絶縁層１Ｃから露出する部分には、ボンディングワイヤ４がボンディングされている。

図５、図７および図１１に示すように、貫通部１０５は、基材１Ａ内の適所においてｚ方向に延びる導通経路を構成している。本実施形態においては、複数の第１搭載面部１０１のすべてに、貫通部１０５が繋がっている。また、第２搭載面部１０２の延出部１２に貫通部１０５が繋がっている。図示された例においては、貫通部１０５は、搭載面１ａと実装面１ｂとに到達している。すべての貫通部１０５は、ｚ方向視において電子部品２と重なっている。

複数の実装面部１０７は、基材１Ａの実装面１ｂに形成されている。複数の実装面部１０７は、互いに離間した複数の独立領域である。本実施形態においては、実装面部１０７は、貫通部１０５を介して第１搭載面部１０１または第２搭載面部１０２と導通している。実装面部１０７のうち実装面絶縁層１Ｄから露出した部分は、実装電極部１９とされている。実装電極部１９は、電子素子モジュールＡ１を回路基板等に実装する際に用いられる部位である。

搭載面絶縁層１Ｃは、配線部１Ｂの複数の搭載面部１００の適所を覆うことにより、当該部位を絶縁保護するためのものである。搭載面絶縁層１Ｃは、絶縁材料からなるものであり、たとえばレジスト樹脂によって構成される。図２～図４、図９および図１０に示すように、本実施形態においては、搭載面絶縁層１Ｃは、ボンディング用開口１１１およびグランド用開口１１２を有する。

ボンディング用開口１１１は、複数の第１搭載面部１０１の少なくとも一部ずつを露出させるものである。本実施形態においては、ボンディング用開口１１１は、開口第１部１１１１および開口第３部１１１３を有する。開口第１部１１１１は、基材１Ａの基材第１辺１１Ａと電子部品２との間の領域に設けられており、図示された例においては、ｘ方向に沿って長く延びる形状である。第１搭載面部１０１のうち開口第１部１１１１から露出した部分は、ボンディング部１１とされている。開口第３部１１１３は、基材１Ａの基材第３辺１３Ａと電子部品２との間の領域に設けられており、図示された例においては、ｙ方向に沿って長く延びる形状である。第１搭載面部１０１のうち開口第３部１１１３から露出した部分は、ボンディング部１１とされている。なお、図９の断面図は、開口第１部１１１１を含む断面図であり、開口第３部１１１３を含む断面図と同様である。

グランド用開口１１２は、第２搭載面部１０２の少なくとも一部を露出させるものである。本実施形態においては、第２搭載面部１０２は、グランド用開口１１２の矩形環状部１３の一部を露出させている。図示された例においては、グランド用開口１１２は、基材第２辺１２Ａおよび基材第４辺１４Ａがなす角部と電子部品２との間の領域に設けられている。

実装面絶縁層１Ｄは、配線部１Ｂの複数の実装面部１０７の適所を覆うことにより、当該部位を絶縁保護するためのものである。実装面絶縁層１Ｄは、絶縁材料からなるものであり、たとえばレジスト樹脂によって構成される。図６、図９および図１０に示すように、本実施形態においては、実装面絶縁層１Ｄは、複数の実装用開口１１５を有する。

実装用開口１１５は、実装面部１０７の一部ずつを露出させており、図示された例においては、矩形状である。実装面部１０７のうち実装用開口１１５から露出した部分は、実装電極部１９とされている。図示された例においては、複数の実装用開口１１５は、基材第１辺１１Ａ、基材第２辺１２Ａ、基材第３辺１３Ａおよび基材第４辺１４Ａに沿って配置されている。

電子部品２は、センサが検出した電気信号を処理するものであり、いわゆるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）素子として構成されている。電子部品２は、本発明の電子素子の一例である。図１２に示すように、本実施形態においては、電子部品２は、温度センサ２２９を備えており、当該温度センサ２２９が検出した電気信号、および、気圧センサ３が検出した電気信号の処理を行う。電子部品２は、温度センサ２２９が検出した電気信号と気圧センサ３が検出した電気信号とをマルチプレクサ２３９で多重化して、アナログ／デジタル変換回路２４９でをデジタル信号に変換する。そして、信号処理部２５９が、クロック２６９のクロック信号に基づいて、記憶部２７９の記憶領域を利用しながら、増幅やフィルタリング、論理演算などの処理を行う。信号処理後の信号は、インターフェイス２８９を介して出力される。これにより、電子素子モジュールＡ１は、気圧および気温を検出した信号を適切な信号処理を行った上で、出力することができる。

電子部品２は、基板上に各種素子が形成されたものである。電子部品２は、平面視矩形状の板状であり、搭載面２ａ、実装面２ｂおよび側面２ｃを有する。搭載面２ａおよび実装面２ｂは、電子部品２の厚さ方向（ｚ方向）において互いに反対側を向いている。搭載面２ａは、ｚ１方向を向く面であり、本実施形態においては、気圧センサ３が搭載される面である。実装面２ｂは、ｚ２方向を向く面であり、電子部品２を基板１の搭載面１ａに実装する際に利用される面である。側面２ｃは、搭載面２ａおよび実装面２ｂを繋ぐ面であり、ｘ方向またはｙ方向を向いており、ｚ方向に平行である。本実施形態においては、電子部品２のｚ方向の寸法は８０μｍ程度であり、ｘ方向およびｙ方向の寸法はそれぞれ１～１．２ｍｍ程度である。電子部品２は、ｚ方向視における大きさが気圧センサ３より大きく、電子素子モジュールＡ１における最大の電子素子である。

図示された例においては、電子部品２は、基板１の搭載面１ａのｘ１方向寄り（基材第４辺１４Ａ寄り）およびｙ１方向寄り（基材第２辺１２Ａ寄り）に搭載されている。電子部品２と基板１とは、たとえば、ダイアタッチフィルムなどからなる接合材２９によって接合されている。

電子部品２の搭載面２ａには、複数の電極パッド２５が設けられている。電極パッド２５は、基板１のボンディング部１１に導通接合される電極として用いられるものである。電極パッド２５には、ボンディングワイヤ４がボンディングされる。電極パッド２５は、例えばＡｌやアルミ合金などの金属からなり、たとえばメッキによって形成される。電極パッド２５は、搭載面２ａの配線パターンに接続しており、気圧センサ３が搭載される領域を避けた位置に配置されている。

電子部品２は、素子第１辺２１、素子第２辺２２、素子第３辺２３および素子第４辺２４を有する。素子第１辺２１および素子第２辺２２は、ｘ方向に沿う辺であり、互いにｙ方向に離間している。素子第１辺２１は、基材第１辺１１Ａと対向している。素子第２辺２２は、基材第２辺１２Ａと対向している。素子第３辺２３および素子第４辺２４は、ｙ方向に沿う辺であり、互いにｘ方向に離間している。素子第３辺２３は、基材第３辺１３Ａと対向している。素子第４辺２４は、基材第４辺１４Ａと対向している。

図３～図５に示すように、開口第１部１１１１は、ｙ方向において基材第１辺１１Ａと素子第１辺２１との間の領域に設けられている。また、複数のボンディング部１１は、ｙ方向において基材第１辺１１Ａと素子第１辺２１との間の領域に設けられているものを含む。開口第３部１１１３は、ｘ方向において基材第３辺１３Ａと素子第３辺２３との間の領域に設けられている。また、複数のボンディング部１１は、ｘ方向において基材第３辺１３Ａと素子第３辺２３との間の領域に設けられているものを含む。複数のボンディング部１１は、基材第１辺１１Ａおよび基材第３辺１３Ａと、素子第１辺２１の延長線素子第１辺２１１および素子第３辺２３の延長線２３１とに囲まれた領域を避けた位置に設けられている。

グランド用開口１１２は、ｘ方向において素子第４辺２４よりも外方（ｘ１方向）に位置している。また、グランド用開口１１２は、ｙ方向において素子第２辺２２よりも外方（ｙ１方向）に位置している。本実施形態においては、グランド用開口１１２は、基材第２辺１２Ａおよび基材第４辺１４Ａと素子第２辺２２の延長線２２１および素子第４辺２４の延長線２４１とに囲まれた領域に配置されている。矩形環状部１３は、基材第１辺１１Ａ、基材第２辺１２Ａ、基材第３辺１３Ａおよび基材第４辺１４Ａと素子第１辺２１、素子第２辺２２、素子第３辺２３および素子第４辺２４との間の領域に配置されている。

気圧センサ３は、気圧を検出するためのセンサである。気圧センサ３は、気圧を検出し、その検出結果を電気信号として電子部品２に出力する。気圧センサ３は、本発明における電子素子の一例である。図８、図１３および図１４に示すように、気圧センサ３は、直方体形状であり、主面３ａ、実装面３ｂおよび側面３ｃを有する。主面３ａおよび実装面３ｂは、気圧センサ３の厚さ方向（ｚ方向）において互いに反対側を向いている。主面３ａは、ｚ１方向を向く面である。実装面３ｂは、ｚ２方向を向く面であり、気圧センサ３を電子部品２に実装する際に利用される面である。側面３ｃは、主面３ａおよび実装面３ｂを繋ぐ面であり、ｘ方向またはｙ方向を向いており、ｚ方向に平行である。本実施形態においては、気圧センサ３のｚ方向の寸法は３０～４０μｍ程度であり、ｘ方向およびｙ方向の寸法はそれぞれ０．７～１ｍｍ程度である。図５に示すように、気圧センサ３は、シリコン基板３１およびガラス基板３２を備えている。

シリコン基板３１は、シリコンを積層した箱形状をなし、ダイアフラム３１１およびダイアフラム３１１の外縁を支持する支持層３１２を備えている。シリコン基板３１は、積層されたシリコン基板材料に、所定のエッチングマスクを介してエッチングを施すことで形成される。エッチングされて薄膜状となった部分が、ダイアフラム３１１になる。薄膜状というのは、少なくとも支持層３１２の厚さ（ｚ方向の寸法）より薄く、後述するキャビティ３３内の気圧とキャビティ３３外部の気圧との差で変形可能な厚さであることを意味している。なお、シリコン基板３１の形成方法は限定されず、薄膜状のダイアフラム３１１を形成できればよい。本実施形態においては、ダイアフラム３１１の厚さ（ｚ方向の寸法）は、７μｍ程度である。

ガラス基板３２は、シリコン基板３１に形成された開口部を塞ぐように、支持層３１２に固定される。ガラス基板３２とシリコン基板３１とは、例えば陽極接合によって接合される。なお、ガラス基板３２とシリコン基板３１とは、その他の接合方法（例えば接着剤による接着）によって接合されていてもよい。ダイアフラム３１１、支持層３１２およびガラス基板３２で囲まれた空間は密閉されて、圧力が一定に保たれるキャビティ３３になる。本実施形態では、キャビティ３３は、絶対真空に近い真空とされている。また、本実施形態では、ダイアフラム３１１を平面視矩形状としており、キャビティ３３を直方体形状の空間としている（図２においては、実際には見えないキャビティ３３を一点鎖線で示している）。なお、ダイアフラム３１１およびキャビティ３３の形状は限定されない。例えば、ダイアフラム３１１を平面視円形状としてもよい。この場合、キャビティ３３は円柱形状になる。

気圧センサ３は、キャビティ３３内の気圧とキャビティ３３外部の気圧との差で変形するダイアフラム３１１の形状（歪み具合）に応じた電気信号を生成して、電子部品２に出力する。

図１４に示すように、シリコン基板３１は、シリコン層３１ａとシリコン層３１ｃとの間に酸化層３１ｂを配置して積層されたシリコン基板材料を、ｘ２方向から酸化層３１ｂまでエッチングを施すことで形成されている。残ったシリコン層３１ａが、ダイアフラム３１１になる。また、シリコン層３１ａのｘ１方向の面には、不純物の拡散によって拡散抵抗３７が形成され、不純物の拡散によって拡散配線３６が形成されている。拡散抵抗３７は、ダイアフラム３１１に形成されており、ダイアフラム３１１の変形に応じて抵抗値が変化するゲージ抵抗である。また、シリコン層３１ａのｘ１方向の面には、スパッタにより金属配線３５が形成され、金属配線３５の所定の位置に、電極パッド３４が形成されている。図１３においては、拡散抵抗３７および拡散配線３６を破線で示している。

図１３に示すように、気圧センサ３のダイアフラム３１１内には、４つの拡散抵抗３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが配置されている。４つの拡散抵抗３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、金属配線３５および拡散配線３６によって接続されて、ブリッジ回路を構成している。また、気圧センサ３のダイアフラム３１１の周囲には、４つの電極パッド３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが配置されている。電極パッド３４ａは、拡散抵抗３７ａと拡散抵抗３７ｃとを接続する金属配線３５に接続されている。電極パッド３４ｂは、拡散抵抗３７ａと拡散抵抗３７ｂとを接続する金属配線３５に接続されている。電極パッド３４ｃは、拡散抵抗３７ｃと拡散抵抗３７ｄとを接続する金属配線３５に接続されている。電極パッド３４ｄは、拡散抵抗３７ｂと拡散抵抗３７ｄとを接続する金属配線３５に接続されている。電極パッド３４ａと電極パッド３４ｄとの間には、例えば５Ｖの基準電圧が印加され、電極パッド３４ｂと電極パッド３４ｃとの間の電圧が電気信号として、電子部品２に出力される。拡散抵抗３７ｂおよび拡散抵抗３７ｃは、ダイアフラム３１１が歪むことによって、電流の流れる方向（図１３では長手方向）に延びるので、抵抗値が大きくなる。一方、拡散抵抗３７ａおよび拡散抵抗３７ｄは、ダイアフラム３１１が歪むことによって、電流の流れる方向に直交する方向（図１３では短手方向）に延びるので、抵抗値が小さくなる。これにより、ダイアフラム３１１の歪み具合に応じて、電極パッド３４ｂと電極パッド３４ｃとの間の電圧が変化する。なお、図１３は、配線パターンの一例であり、電極パッド３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ、拡散抵抗３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ、拡散配線３６および金属配線３５の配置位置および接続方法は限定されない。

図３に示すように、気圧センサ３は、電子部品２の搭載面２ａのｘ１方向寄り（素子第４辺２４寄り）およびｙ１方向寄り（素子第２辺２２寄り）に搭載されている。気圧センサ３と電子部品２とは、図示しないシリコーン樹脂などの接合部材によって接合されている。気圧センサ３の電極パッド３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ）は、基板１のボンディング部１１に導通接合されている。電極パッド３４には、ボンディングワイヤ４がボンディングされる。電極パッド３４は、例えばＡｌやアルミ合金などの金属からなる。各電極パッド３４は、基板１のボンディング部１１および配線パターンを介して、電子部品２の電極パッド２５と電気的に接続されている。なお、気圧センサ３の電極パッド３４と電子部品２の電極パッド２５とを、ボンディングワイヤ４で接続してもよい。

ボンディングワイヤ４は、基板１のボンディング部１１と、電子部品２の電極パッド２５または気圧センサ３の電極パッド３４とを導通させるためのものであり、たとえばＡｕ等の金属からなる。なお、ボンディングワイヤ４の素材は限定されず、たとえばＡｌ，Ｃｕなどであってもよい。ボンディングワイヤ４の一端はボンディング部１１にボンディングされており、他端は電極パッド２５または電極パッド３４にボンディングされている。

カバー６は、導電性材料からなる箱形状の部材であり、電子部品２、気圧センサ３およびボンディングワイヤ４を覆うようにして、基板１の搭載面１ａに接合体７によって接合されている。図示された例においては、カバー６は、平面視矩形状である。なお、カバー６を構成する導電性材料は特に限定されず、たとえば金属が用いられる。また、カバー６の製造方法は限定されない。カバー６と基板１の間の空間は、樹脂が充填されているのではなく、中空になっている。また、カバー６は、開口部６１を有する。開口部６１は、カバー６の内部に外気を取り入れるためのものである。開口部６１が設けられ、中空になっていることで、気圧センサ３は、電子素子モジュールＡ１の周囲の気圧（例えば大気圧）を検出することができ、電子部品２の温度センサ２２９は、電子素子モジュールＡ１の周囲の気温を検出することができる。本実施形態では、カバー６は、１つの開口部６１を有する（図１参照）。なお、開口部６１の数は限定されない。

接合体７は、カバー６を基板１の搭載面１ａに接合するためのものである。本実施形態においては、接合体７は、絶縁性整合材７１および導電性整合材７２を含む。

絶縁性整合材７１は、絶縁性であり、たとえばエポキシ樹脂等の樹脂からなる。図２、図３、図４および図９に示すように、絶縁性整合材７１は、接合材第１部７１１、接合材第２部７１２、接合材第３部７１３および接合材第４部７１４を含む。図示された例においては、絶縁性整合材７１は、ボンディング部１１およびボンディングワイヤ４に接していない。

接合材第１部７１１は、基材第１辺１１Ａおよび素子第１辺２１の間に位置する。接合材第３部７１３は、基材第３辺１３Ａおよび素子第３辺２３の間に位置する。本実施形態においては、接合材第１部７１１と接合材第３部７１３とは互いに繋がっている。

接合材第２部７１２は、基材第２辺１２Ａおよび素子第２辺２２の間に位置する。接合材第４部７１４は、基材第４辺１４Ａおよび素子第４辺２４の間に位置する。本実施形態においては、接合材第２部７１２は、接合材第３部７１３に繋がっている。接合材第４部７１４は、接合材第１部７１１に繋がっている。接合材第２部７１２と接合材第４部７１４とは、繋がっていない。

導電性整合材７２は、導電性であり、たとえばＡｇを含有するペーストである。導電性整合材７２は、グランド用開口１１２と重なる位置に設けられており、第２搭載面部１０２の矩形環状部１３と接している。導電性整合材７２は、第２搭載面部１０２とカバー６とを接合しており、これらを導通させている。矩形環状部１３（第２搭載面部１０２）のうちグランド用開口１１２から露出した部分と、導電性整合材７２とが接合している領域が、導通接合領域７２１である。本実施形態においては、導通接合領域７２１およびグランド用開口１１２は、素子第４辺２４よりもｘ方向における外方（ｘ１方向）に配置されている。また、導通接合領域７２１およびグランド用開口１１２は、素子第２辺２２よりもｙ方向における外方（ｙ１方向）に配置されている。図示された例においては、導通接合領域７２１およびグランド用開口１１２は、基材第２辺１２Ａおよび基材第４辺１４Ａと、延長線２２１および延長線２４１とに囲まれた領域に配置されている。

次に、電子素子モジュールＡ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、カバー６は、第２搭載面部１０２に導通することにより、グランド接続される。これにより、外部からの電磁ノイズをカバー６によって吸収することが可能である。したがって、集積回路素子２や気圧センサ３の動作信頼性を高めることができる。また、カバー６は、絶縁性整合材７１を含む接合体７によって基板１に接合されている。絶縁性整合材７１は、絶縁性であるため、仮にボンディング部１１やボンディングワイヤ４と接したとしても、意図しない導通を生じさせない。このため、カバー６とボンディング部１１やボンディングワイヤ４との距離を近づけることができる。これにより、電子素子モジュールＡ１の小型化を図ることができる。

本実施形態においては、図４に示す容易、複数のボンディング部１１は、基材第１辺１１Ａおよび基材第３辺１３Ａと、素子第１辺２１および素子第３辺２３との間の領域に配置されている。一方、導通接合領域７２１は、素子第２辺２２または素子第４辺２４よりも外方に配置されている。このような構成は、複数の１１と導通接合領域７２１（導電性整合材７２）との距離を遠ざけることが可能である。したがって、意図しない導通を生じさせないのに有利であり、電子素子モジュールＡ１の小型化に好ましい。さらに、導通接合領域７２１が、基材第２辺１２Ａおよび基材第４辺１４Ａと延長線２２１および延長線２４１とに囲まれた領域に配置されていることは、意図しない導通をより確実に生じさせないことが可能であり、電子素子モジュールＡ１の小型化に好適である。

図３に示すように、複数の電極パッド２５および複数の電極パッド３４は、基材第１辺１１Ａ寄り（ｙ２方向寄り）または基材第３辺１３Ａ寄り（ｘ２方向寄り）に配置されている。これは、ボンディングワイヤ４の長さを縮小するのに適しており、電子素子モジュールＡ１の小型化に好ましい。

図１５～図１７は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

＜第１実施形態 変形例＞
図１５は、電子素子モジュールＡ１の変形例を示す要部拡大断面図である。本変形例の電子素子モジュールＡ１１においては、接合体７の絶縁性整合材７１が、ボンディング部１１に接している。また、絶縁性整合材７１は、ボンディングワイヤ４に接している。

このような変形例によっても。電子素子モジュールＡ１１の動作信頼性を高めつつ、小型化を図ることができる。また、絶縁性整合材７１は、絶縁性であるため、絶縁性整合材７１がボンディング部１１およびボンディングワイヤ４と接触しても、意図しない導通が生じるおそれがない。これは、カバー６とボンディング部１１およびボンディングワイヤ４との距離を縮小するのに適しており、電子素子モジュールＡ１１の小型化に有利である。

＜第２実施形態＞
図１６は、本発明の第２実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。本実施形態の電子素子モジュールＡ２においては、グランド用開口１１２および導通接合領域７２１の位置が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、グランド用開口１１２および導通接合領域７２１は、基材第２辺１２Ａおよび基材第４辺１４Ａと、延長線２２１および延長線２４１とに囲まれた領域を避けた位置に設けられている。グランド用開口１１２および導通接合領域７２１は、素子第２辺２２よりもｙ方向外方（ｙ１方向）に配置されている。

このような実施形態によっても。電子素子モジュールＡ２の動作信頼性を高めつつ、小型化を図ることができる。また、グランド用開口１１２および導通接合領域７２１が、素子第２辺２２または素子第４辺２４よりも外方に位置していれば、複数のボンディングワイヤ４および複数のボンディング部１１と導電性整合材７２とが、意図せず導通することを抑制することができる。

＜第３実施形態＞
図１７は、本発明の第３実施形態に係る電子素子モジュールを示す要部平面図である。本実施形態の電子素子モジュールＡ３においては、グランド用開口１１２および導通接合領域７２１は、基材第１辺１１Ａおよび基材第３辺１３Ａと、延長線２１１および延長線２３１とに囲まれた領域に配置されている。また、本実施形態においても、複数のボンディング部１１は、基材第１辺１１Ａおよび基材第３辺１３Ａと、延長線２１１および延長線２３１とに囲まれた領域を避けた位置に設けられている。

本実施形態においては、絶縁性整合材７１の接合材第１部７１１と接合材第３部７１３とが互いに離間している。また、接合材第２部７１２と接合材第４部７１４とが互いに繋がっている。

このような実施形態によっても。電子素子モジュールＡ２の動作信頼性を高めつつ、小型化を図ることができる。また、延長線２１１および延長線２３１を境界として、導通接合領域７２１とボンディング部１１とを分けて配置することにより、導電性整合材７２がボンディング部１１に意図せず導通してしまうことを抑制することができる。また、第２搭載面部１０２が矩形環状部１３を有する構成は、搭載面絶縁層１Ｃのグランド用開口１１２の位置を変更することによって、導通接合領域７２１を所望の位置に配置することができるという利点がある。

本発明に係る電子素子モジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電子素子モジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１，Ａ１１，Ａ２，Ａ３：電子素子モジュール
１ ：基板
１Ａ ：基材
１Ｂ ：配線部
１Ｃ ：搭載面絶縁層
１Ｄ ：実装面絶縁層
１ａ ：搭載面
１ｂ ：実装面
１ｃ ：側面
２ ：電子部品
２ａ ：搭載面
２ｂ ：実装面
２ｃ ：側面
３ ：気圧センサ
３ａ ：主面
３ｂ ：実装面
３ｃ ：側面
４ ：ボンディングワイヤ
６ ：カバー
７ ：接合体
１１ ：ボンディング部
１１Ａ ：基材第１辺
１２ ：延出部
１２Ａ ：基材第２辺
１３ ：矩形環状部
１３Ａ ：基材第３辺
１４Ａ ：基材第４辺
１９ ：実装電極部
２１ ：素子第１辺
２２ ：素子第２辺
２３ ：素子第３辺
２４ ：素子第４辺
２５ ：電極パッド
２９ ：接合材
３１ ：シリコン基板
３１ａ ：シリコン層
３１ｂ ：酸化層
３１ｃ ：シリコン層
３２ ：ガラス基板
３３ ：キャビティ
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ：電極パッド
３５ ：金属配線
３６ ：拡散配線
３７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ：拡散抵抗
６１ ：開口部
７１ ：絶縁性整合材
７２ ：導電性整合材
１００ ：搭載面部
１０１ ：第１搭載面部
１０２ ：第２搭載面部
１０５ ：貫通部
１０７ ：実装面部
１１１ ：ボンディング用開口
１１２ ：グランド用開口
１１５ ：実装用開口
２１１ ：延長線素子第１辺
２１１，２２１，２３１，２４１：延長線
２２９ ：温度セン
２２９ ：温度センサ
２３９ ：マルチプレクサ
２４９ ：デジタル変換回路
２５９ ：信号処理部
２６９ ：クロック
２７９ ：記憶部
２８９ ：インターフェイス
３１１ ：ダイアフラム
３１２ ：支持層
７１１ ：接合材第１部
７１２ ：接合材第２部
７１３ ：接合材第３部
７１４ ：接合材第４部
７２１ ：導通接合領域
１１１１ ：開口第１部
１１１３ ：開口第３部

Claims (13)

1. 互いに反対側を向く搭載面および実装面を有する基材および当該基材に形成された配線部を有する基板と、
   前記基板の前記搭載面に搭載された１以上の電子素子と、
   前記電子素子と前記配線部とに接続された複数のボンディングワイヤと、
   前記電子素子を覆い且つ前記搭載面に接合体によって接合されたカバーと、
   を備えた電子素子モジュールであって、
   前記配線部は、前記搭載面に形成された複数の搭載面部を有しており、
   前記複数の搭載面部は、前記複数のボンディングワイヤが接続されたボンディング部を各々が有する複数の第１搭載面部と、グランド接続される第２搭載面部と、を含み、
   前記カバーは導電性材料からなり且つ前記第２搭載面部に導通しており、
   前記接合体は、絶縁性接合材を含み、
   前記接合体は、前記カバーと前記第１搭載面部とを導通させ且つ前記第１搭載面部との接合領域である導通接合領域を有する導電性接合材を含み、
   前記基材は、厚さ方向に直角である第１方向に沿う基材第１辺および基材第２辺と、前記厚さ方向および前記第１方向に直角である第２方向に沿う基材第３辺および基材第４辺と、を有し、
   前記厚さ方向視において最も大きい前記電子素子は、前記基材第１辺に対向する素子第１辺、前記基材第２辺に対向する素子第２辺、前記基材第３辺に対向する素子第３辺および前記基材第４辺に対向する素子第４辺を有し、
   前記複数のボンディング部は、前記第２方向において前記素子第１辺よりも外方の領域、または前記第１方向において前記素子第３辺よりも外方の領域、に配置されており、
   前記複数のボンディング部は、前記基材第１辺および前記基材第３辺と、前記素子第１辺の延長線および前記素子第３辺の延長線と、に囲まれた領域を避けた位置に配置されていることを特徴とする、電子素子モジュール。
2. 前記導通接合領域は、前記第２方向において前記素子第２辺よりも外方の領域、または前記第１方向において前記素子第４辺よりも外方の領域、に配置されている、請求項１に記載の電子素子モジュール。
3. 前記導通接合領域は、前記基材第２辺および前記基材第４辺と、前記素子第２辺の延長線および前記素子第４辺の延長線と、に囲まれた領域に配置されている、請求項２に記載の電子素子モジュール。
4. 前記複数のボンディング部は、前記基材第１辺と前記素子第１辺との間において、前記第２方向に沿って配列されたものを含む、請求項１に記載の電子素子モジュール。
5. 前記複数のボンディング部は、前記基材第３辺と前記素子第３辺との間において、前記第１方向に沿って配列されたものを含む、請求項１または４に記載の電子素子モジュール。
6. 前記絶縁性接合材は、前記基材第１辺および前記素子第１辺の間に位置する接合材第１部と、前記基材第３辺および前記素子第３辺の間に位置する接合材第３部と、を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子素子モジュール。
7. 前記接合材第１部および前記接合材第３部は、前記複数のボンディング部よりも外方に位置している、請求項６に記載の電子素子モジュール。
8. 前記絶縁性接合材は、前記基材第２辺および前記素子第２辺の間に位置する接合材第２部と、前記基材第４辺および前記素子第４辺の間に位置する接合材第４部と、を含む、請求項６または７に記載の電子素子モジュール。
9. 前記基板は、前記配線部の一部を覆い、前記複数のボンディング部を露出させるボンディング用開口と、前記第２搭載面部の少なくとも一部を露出させるグランド用開口と、を有する搭載面絶縁層を有する、請求項１ないし８のいずれかに記載の電子素子モジュール。
10. 前記ボンディング用開口は、前記基材第１辺および前記素子第１辺の間に位置する開口第１部と、前記基材第３辺および前記素子第３辺の間に位置する開口第３部と、を有する、請求項９に記載の電子素子モジュール。
11. 前記グランド用開口は、前記第２方向において前記素子第２辺よりも外方の領域、または前記第１方向において前記素子第４辺よりも外方の領域、に配置されている、請求項９または１０に記載の電子素子モジュール。
12. 前記第２搭載面部は、前記厚さ方向視において前記基材第１辺ないし前記基材第４辺と前記素子第１辺ないし前記素子第４辺との間に位置する矩形環状部を有する、請求項９ないし１１のいずれかに記載の電子素子モジュール。
13. 前記１以上の電子素子は、気圧センサを含む、請求項１ないし１２のいずれかに記載の電子素子モジュール。

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