JPH06242141A - 半導体加速度センサ - Google Patents
半導体加速度センサInfo
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- JPH06242141A JPH06242141A JP5031624A JP3162493A JPH06242141A JP H06242141 A JPH06242141 A JP H06242141A JP 5031624 A JP5031624 A JP 5031624A JP 3162493 A JP3162493 A JP 3162493A JP H06242141 A JPH06242141 A JP H06242141A
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- JP
- Japan
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- chip
- sensor chip
- sensor
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- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
- B81C1/00222—Integrating an electronic processing unit with a micromechanical structure
- B81C1/0023—Packaging together an electronic processing unit die and a micromechanical structure die
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/0032—Packages or encapsulation
- B81B7/0058—Packages or encapsulation for protecting against damages due to external chemical or mechanical influences, e.g. shocks or vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
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- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
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- B81B2201/0235—Accelerometers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
- B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
- B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48145—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過大な加速度が作用したときにセンサチップ
を破壊から防止すると共に、センサチップの製作歩留り
を向上させる。 【構成】 センサチップ２６は実装基板２５に接着固定
される。センサチップ２６の検出信号を処理する回路を
ＩＣチップ３０に形成する。ＩＣチップ３０の裏面に凹
部３０ａを形成し、センサチップ２６の感知部２７を覆
うようにして接着固定する。センサチップ２６の感知部
２７は過大な加速度を受けてもＩＣチップ３０の凹部３
０ａで密閉された狭い領域内でダンパ効果によりその急
激な移動が抑制されて破壊から防止される。センサチッ
プ２６とＩＣチップ３０とを別途に製作するので歩留り
が向上する。
を破壊から防止すると共に、センサチップの製作歩留り
を向上させる。 【構成】 センサチップ２６は実装基板２５に接着固定
される。センサチップ２６の検出信号を処理する回路を
ＩＣチップ３０に形成する。ＩＣチップ３０の裏面に凹
部３０ａを形成し、センサチップ２６の感知部２７を覆
うようにして接着固定する。センサチップ２６の感知部
２７は過大な加速度を受けてもＩＣチップ３０の凹部３
０ａで密閉された狭い領域内でダンパ効果によりその急
激な移動が抑制されて破壊から防止される。センサチッ
プ２６とＩＣチップ３０とを別途に製作するので歩留り
が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製のセンサチッ
プを絶縁材製の実装基板に実装して構成される半導体加
速度センサに関する。
プを絶縁材製の実装基板に実装して構成される半導体加
速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体加速度センサとし
ては、例えば、図２に示すようなものがある。すなわ
ち、センサチップ１は、周知構成のもので、シリコン基
板２を異方性エッチング等により溝部３を形成し、これ
により、感知部４，カンチレバー５および枠体６を連結
した状態に一体に形成したものである。また、カンチレ
バー５の部分にはシリコンのピエゾ抵抗を利用して形成
されたブリッジ回路７が形成されている。そして、シリ
コン基板２にはこのブリッジ回路７から出力される検出
信号を処理するＩＣ回路８がブリッジ回路７の近傍に形
成されている。
ては、例えば、図２に示すようなものがある。すなわ
ち、センサチップ１は、周知構成のもので、シリコン基
板２を異方性エッチング等により溝部３を形成し、これ
により、感知部４，カンチレバー５および枠体６を連結
した状態に一体に形成したものである。また、カンチレ
バー５の部分にはシリコンのピエゾ抵抗を利用して形成
されたブリッジ回路７が形成されている。そして、シリ
コン基板２にはこのブリッジ回路７から出力される検出
信号を処理するＩＣ回路８がブリッジ回路７の近傍に形
成されている。
【０００３】このようなセンサチップ１は、図３に示す
ように、絶縁性の実装基板９にシリコン台座１０を介し
て接着固定されており、ＩＣ回路８の電極８ａと実装基
板９との間にはボンディングワイヤ１１が接続されてい
る。実装基板９は金属製のパッケージ１２内に装着さ
れ、内部にはシリコーンオイル１３が充填された状態に
形成される。パッケージ１２から導出されたリード線１
２ａにはボンディングワイヤ１４により実装基板９の電
極９ａに接続され、ＩＣ回路８との間が電気的に接続さ
れている。
ように、絶縁性の実装基板９にシリコン台座１０を介し
て接着固定されており、ＩＣ回路８の電極８ａと実装基
板９との間にはボンディングワイヤ１１が接続されてい
る。実装基板９は金属製のパッケージ１２内に装着さ
れ、内部にはシリコーンオイル１３が充填された状態に
形成される。パッケージ１２から導出されたリード線１
２ａにはボンディングワイヤ１４により実装基板９の電
極９ａに接続され、ＩＣ回路８との間が電気的に接続さ
れている。
【０００４】このような構成とすることにより、センサ
チップ１に加わる加速度Ｇにより感知部４が図中上下方
向に移動すると、これによりピエゾ抵抗の値が変化する
のをブリッジ回路７により検出し、ＩＣ回路８において
信号処理して加速度Ｇを検出する構成である。そして、
このとき、過大な加速度Ｇがセンサチップ１にかかる場
合でも、パッケージ１２内部にシリコーンオイル１３が
充填されているので、その粘性により感知部４の急激な
移動を緩和して破壊防止を図ることができるようになっ
ている。
チップ１に加わる加速度Ｇにより感知部４が図中上下方
向に移動すると、これによりピエゾ抵抗の値が変化する
のをブリッジ回路７により検出し、ＩＣ回路８において
信号処理して加速度Ｇを検出する構成である。そして、
このとき、過大な加速度Ｇがセンサチップ１にかかる場
合でも、パッケージ１２内部にシリコーンオイル１３が
充填されているので、その粘性により感知部４の急激な
移動を緩和して破壊防止を図ることができるようになっ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、パッケージ１２内に充填し
たシリコーンオイル１３によりセンサチップ１の破壊防
止を図る構成としているため、例えばパッケージ１２内
に気泡が混入した場合等においては、その影響により感
知部４の加速度Ｇに対する応答特性を劣化させる場合が
あり、また、センサチップ１にＩＣ回路８を一体に形成
するため、センサチップ１の製作工程が複雑化してその
歩留りが低下しやすい不具合がある。
ような従来構成のものでは、パッケージ１２内に充填し
たシリコーンオイル１３によりセンサチップ１の破壊防
止を図る構成としているため、例えばパッケージ１２内
に気泡が混入した場合等においては、その影響により感
知部４の加速度Ｇに対する応答特性を劣化させる場合が
あり、また、センサチップ１にＩＣ回路８を一体に形成
するため、センサチップ１の製作工程が複雑化してその
歩留りが低下しやすい不具合がある。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、過大な加速度を受けたときでもセンサ
チップの破壊防止を図る構成にすると共に、センサチッ
プの製作歩留りを低下させることがない半導体加速度セ
ンサを提供するにある。
で、その目的は、過大な加速度を受けたときでもセンサ
チップの破壊防止を図る構成にすると共に、センサチッ
プの製作歩留りを低下させることがない半導体加速度セ
ンサを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、加速度に応じ
て変異する感知部をカンチレバーを介して枠体に一体に
連結してなる半導体製のセンサチップを絶縁材製の実装
基板に実装して構成される半導体加速度センサを対象と
するものであり、前記センサチップの出力信号の処理回
路が形成されたＩＣチップを、その裏面に凹部を形成す
ると共に、前記センサチップの上面にその凹部により前
記感知部を覆うように接着固定したところに特徴を有す
る。
て変異する感知部をカンチレバーを介して枠体に一体に
連結してなる半導体製のセンサチップを絶縁材製の実装
基板に実装して構成される半導体加速度センサを対象と
するものであり、前記センサチップの出力信号の処理回
路が形成されたＩＣチップを、その裏面に凹部を形成す
ると共に、前記センサチップの上面にその凹部により前
記感知部を覆うように接着固定したところに特徴を有す
る。
【０００８】
【作用】本発明の半導体加速度センサによれば、センサ
チップとＩＣチップを別途に設けると共に、そのＩＣチ
ップの裏面に形成した凹部をセンサチップの感知部を覆
うようにして接着固定するので、センサチップの感知部
は外部との間を凹部により密閉された状態に配設され、
過大な加速度を受けた場合でも、その狭い空間における
感知部の移動を抑制する緩衝効果が得られるようにな
り、センサチップの破壊防止を図ることができ、しか
も、センサチップとＩＣチップとを別々に製作するの
で、製作歩留まりの点も改善され安価に製作することが
できる。
チップとＩＣチップを別途に設けると共に、そのＩＣチ
ップの裏面に形成した凹部をセンサチップの感知部を覆
うようにして接着固定するので、センサチップの感知部
は外部との間を凹部により密閉された状態に配設され、
過大な加速度を受けた場合でも、その狭い空間における
感知部の移動を抑制する緩衝効果が得られるようにな
り、センサチップの破壊防止を図ることができ、しか
も、センサチップとＩＣチップとを別々に製作するの
で、製作歩留まりの点も改善され安価に製作することが
できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
しながら説明する。全体構成を示す図１において、パッ
ケージ２１はベース２２，キャップ２３および下方に導
出されたリード線２４からなるもので、ベース２２には
ＨＩＣに用いられる絶縁材製の実装基板２５が配設され
る。センサチップ２６はシリコン基板を異方性エッチン
グなどにより溝部を形成してなる周知構成のもので、感
知部２７，カンチレバー２８および枠体２９が一体に連
結された状態に形成されている。このセンサチップ２６
は実装基板２５にスクリーン印刷等の方法によりセンサ
チップ２６の枠体２９の形状に対応して形成された絶縁
層２５ａ上に接着固定される。
しながら説明する。全体構成を示す図１において、パッ
ケージ２１はベース２２，キャップ２３および下方に導
出されたリード線２４からなるもので、ベース２２には
ＨＩＣに用いられる絶縁材製の実装基板２５が配設され
る。センサチップ２６はシリコン基板を異方性エッチン
グなどにより溝部を形成してなる周知構成のもので、感
知部２７，カンチレバー２８および枠体２９が一体に連
結された状態に形成されている。このセンサチップ２６
は実装基板２５にスクリーン印刷等の方法によりセンサ
チップ２６の枠体２９の形状に対応して形成された絶縁
層２５ａ上に接着固定される。
【００１０】センサチップ２６の上部にはＩＣチップ３
０が接着固定される。ＩＣチップ３０にはセンサチップ
２６の検出信号を処理する処理回路が形成されており、
また、裏面にはエッチングなどの方法により形成された
凹部３０ａが形成されている。そして、ＩＣチップ３０
は、その裏面に形成した凹部３０ａによりセンサチップ
２６の感知部２７およびカンチレバー２８を覆うように
して接着固定されている。これにより、センサチップ２
６の感知部２７はＩＣチップ３０の凹部３０ａと実装基
板２５とにより密閉された状態になされている。
０が接着固定される。ＩＣチップ３０にはセンサチップ
２６の検出信号を処理する処理回路が形成されており、
また、裏面にはエッチングなどの方法により形成された
凹部３０ａが形成されている。そして、ＩＣチップ３０
は、その裏面に形成した凹部３０ａによりセンサチップ
２６の感知部２７およびカンチレバー２８を覆うように
して接着固定されている。これにより、センサチップ２
６の感知部２７はＩＣチップ３０の凹部３０ａと実装基
板２５とにより密閉された状態になされている。
【００１１】また、センサチップ２６の出力電極２６ａ
とＩＣチップ３０の電極３０ｂとはボンディングワイヤ
３１により電気的に接続され、ＩＣチップ３０の電極３
０ｃとリード線２４との間はボンディングワイヤ３２に
より電気的に接続された状態とされている。
とＩＣチップ３０の電極３０ｂとはボンディングワイヤ
３１により電気的に接続され、ＩＣチップ３０の電極３
０ｃとリード線２４との間はボンディングワイヤ３２に
より電気的に接続された状態とされている。
【００１２】次に、本実施例の作用について説明する。
すなわち、センサチップ２６に外部から加速度Ｇが作用
すると、感知部２７が上下方向に力を受けて移動し、こ
れによりカンチレバー２８に歪みが生じてブリッジ回路
に検出信号を得ることができる。ＩＣチップ３０はその
検出信号を処理して加速度Ｇを求めて出力するようにな
る。
すなわち、センサチップ２６に外部から加速度Ｇが作用
すると、感知部２７が上下方向に力を受けて移動し、こ
れによりカンチレバー２８に歪みが生じてブリッジ回路
に検出信号を得ることができる。ＩＣチップ３０はその
検出信号を処理して加速度Ｇを求めて出力するようにな
る。
【００１３】そして、センサチップ２６に過大な加速度
が作用したときには感知部２７に大きな力を受けるが、
このとき、感知部２７を密閉している空間が小さいの
で、内部の気体により緩衝効果が得られ、感知部２７の
移動を抑制するように働く。これにより、センサチップ
２６が破壊するのを防止することができる。
が作用したときには感知部２７に大きな力を受けるが、
このとき、感知部２７を密閉している空間が小さいの
で、内部の気体により緩衝効果が得られ、感知部２７の
移動を抑制するように働く。これにより、センサチップ
２６が破壊するのを防止することができる。
【００１４】このような本実施例によれば、センサチッ
プ２７とＩＣチップ３０とを別途に形成しているので、
それぞれ製作工程を簡単にすることができるようにな
り、製造歩留りを向上させることができる。また、本実
施例によれば、ＩＣチップ３０の裏面に形成した凹部３
０ａによりセンサチップ２６の感知部２７を密閉するよ
うにしたので、その移動を規制することなく内部の気体
によりダンパ効果を得ることができ、シリコンオイルな
どを用いることなく簡単な構成とすることができる。
プ２７とＩＣチップ３０とを別途に形成しているので、
それぞれ製作工程を簡単にすることができるようにな
り、製造歩留りを向上させることができる。また、本実
施例によれば、ＩＣチップ３０の裏面に形成した凹部３
０ａによりセンサチップ２６の感知部２７を密閉するよ
うにしたので、その移動を規制することなく内部の気体
によりダンパ効果を得ることができ、シリコンオイルな
どを用いることなく簡単な構成とすることができる。
【００１５】さらに、本実施例によれば、センサチップ
２６とＩＣチップ３０とを重ねるように実装するので、
実装面積を小さくでき、全体として小形化を図ることが
できる。
２６とＩＣチップ３０とを重ねるように実装するので、
実装面積を小さくでき、全体として小形化を図ることが
できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体加
速度センサによれば、センサチップの出力信号の処理回
路が形成されたＩＣチップを、その裏面に凹部を形成し
てセンサチップの上面にその凹部により前記感知部を覆
うように接着固定して構成したので、安価で且つ簡単な
構成としながら、センサチップの感知部を密閉状態にし
て過大な加速度を受けた場合でも、その狭い空間におけ
る感知部の移動を抑制してセンサチップの破壊防止を図
ることができるという優れた効果を奏する。
速度センサによれば、センサチップの出力信号の処理回
路が形成されたＩＣチップを、その裏面に凹部を形成し
てセンサチップの上面にその凹部により前記感知部を覆
うように接着固定して構成したので、安価で且つ簡単な
構成としながら、センサチップの感知部を密閉状態にし
て過大な加速度を受けた場合でも、その狭い空間におけ
る感知部の移動を抑制してセンサチップの破壊防止を図
ることができるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例を示す縦断側面図
【図２】従来例を示すセンサチップの要部を破断して示
す外観斜視図
す外観斜視図
【図３】図１相当図
２１はパッケージ、２２はベース、２３はキャップ、２
４はリード線、２５は実装基板、２６はセンサチップ、
２７は感知部、２８はカンチレバー、２９は枠体、３０
はＩＣチップ、３１，３２はボンディングワイヤであ
る。
４はリード線、２５は実装基板、２６はセンサチップ、
２７は感知部、２８はカンチレバー、２９は枠体、３０
はＩＣチップ、３１，３２はボンディングワイヤであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 加速度に応じて変異する感知部をカンチ
レバーを介して枠体に一体に連結してなる半導体製のセ
ンサチップを絶縁材製の実装基板に実装して構成される
半導体加速度センサにおいて、 前記センサチップの出力信号の処理回路が形成されたＩ
Ｃチップを、その裏面に凹部を形成すると共に、前記セ
ンサチップの上面にその凹部により前記感知部を覆うよ
うに接着固定したことを特徴とする半導体加速度セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031624A JPH06242141A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031624A JPH06242141A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242141A true JPH06242141A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12336376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5031624A Pending JPH06242141A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06242141A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6435028B1 (en) | 2000-02-25 | 2002-08-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Acceleration sensor |
| EP1477818A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Acceleration sensor with IC chip acting as limit stop and signal processing circuitry |
| JP2006179607A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2007043134A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-02-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体チップパッケージ及びその製造方法 |
| EP1764617A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-21 | Hitachi Metals, Ltd. | Displacement detection device with overrange protection |
| KR100823469B1 (ko) * | 2005-09-16 | 2008-04-21 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 변위 검출 장치 |
| US7716984B2 (en) | 2004-11-08 | 2010-05-18 | Hitachi Metal Ltd. | Acceleration sensor device having piezo-resistors measuring acceleration |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP5031624A patent/JPH06242141A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10054964B4 (de) * | 2000-02-25 | 2005-03-03 | Mitsubishi Denki K.K. | Beschleunigungssensor mit einem Beschleunigungsdetektorchip in dem Durchgangsloch eines Signalverarbeitungschips auf einem Montageträger |
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