JPH08233851A - 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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- JPH08233851A JPH08233851A JP7058285A JP5828595A JPH08233851A JP H08233851 A JPH08233851 A JP H08233851A JP 7058285 A JP7058285 A JP 7058285A JP 5828595 A JP5828595 A JP 5828595A JP H08233851 A JPH08233851 A JP H08233851A
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- JP
- Japan
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- substrate
- acceleration sensor
- semiconductor acceleration
- stopper
- fine particles
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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
- G01P15/12—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 by alteration of electrical resistance
- G01P15/123—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 by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges
-
- 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
- G01P15/0802—Details
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接着部を構成する球形微粒子が空隙内に進入
することがあっても正常な動作が妨げられることのない
ようにして、歩留りと信頼性の向上を図る。 【構成】 おもり部２とこれを支持する梁部３とを有す
るセンサチップ１の上下面に、センサチップ側に彫り込
み部７の形成された上部ストッパ基板５と下部ストッパ
基板６を、接着部８を介して接着する。接着部８は、均
一な粒径の球形微粒子と接着剤とによって形成されてお
り、センサチップ１とストッパ基板５、６間の距離は球
形微粒子の直径によって決定されている。
することがあっても正常な動作が妨げられることのない
ようにして、歩留りと信頼性の向上を図る。 【構成】 おもり部２とこれを支持する梁部３とを有す
るセンサチップ１の上下面に、センサチップ側に彫り込
み部７の形成された上部ストッパ基板５と下部ストッパ
基板６を、接着部８を介して接着する。接着部８は、均
一な粒径の球形微粒子と接着剤とによって形成されてお
り、センサチップ１とストッパ基板５、６間の距離は球
形微粒子の直径によって決定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体加速度センサに関
し、特におもり部の上下に確保される空隙部の構成に関
するものである。
し、特におもり部の上下に確保される空隙部の構成に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体加速度センサは、半導体のピエゾ
抵抗を利用して加速度を検出する素子であって、移動体
等において広く用いられている。図８は、この種従来の
半導体加速度センサの一例を示す断面図であって、これ
は、特開平５−４１１４８号公報に記載されたものであ
る（以下、これを第１の従来例という）。この従来例に
おいては、図８に示されるように、おもり部２とこれを
両側より支持する梁部３とを形成したセンサチップ１の
上下に、上部ストッパ基板５と下部ストッパ基板６とが
接着部８を介して接着されている。
抵抗を利用して加速度を検出する素子であって、移動体
等において広く用いられている。図８は、この種従来の
半導体加速度センサの一例を示す断面図であって、これ
は、特開平５−４１１４８号公報に記載されたものであ
る（以下、これを第１の従来例という）。この従来例に
おいては、図８に示されるように、おもり部２とこれを
両側より支持する梁部３とを形成したセンサチップ１の
上下に、上部ストッパ基板５と下部ストッパ基板６とが
接着部８を介して接着されている。
【０００３】おもり部２の自由な動きを保証するため
に、そしておもり部２の過大振動による梁部３の破壊を
防ぐために、これらのストッパ基板５、６とおもり部２
との間には微少な空隙９、１０が設けられる。この必要
とされる間隔を確保するために、ストッパ基板５、６を
センサチップ１に接着する接着部８は、均一な直径の球
状微粒子を接着剤に混合したものにより形成される。こ
れらストッパ基板５、６は、主としてシリコン基板を用
いて形成される。
に、そしておもり部２の過大振動による梁部３の破壊を
防ぐために、これらのストッパ基板５、６とおもり部２
との間には微少な空隙９、１０が設けられる。この必要
とされる間隔を確保するために、ストッパ基板５、６を
センサチップ１に接着する接着部８は、均一な直径の球
状微粒子を接着剤に混合したものにより形成される。こ
れらストッパ基板５、６は、主としてシリコン基板を用
いて形成される。
【０００４】図９に示す例は、特開平４−２７４００５
号公報に記載されたもの（以下、これを第２の従来例と
いう）であって、この従来例では、センサチップ１のお
もり部２とストッパ基板５、６との間の必要な空隙９、
１０を確保するために、この空隙９、１０の厚さだけ、
ストッパ基板５、６のセンサチップ１に接着する面に掘
り下げ加工が施される。
号公報に記載されたもの（以下、これを第２の従来例と
いう）であって、この従来例では、センサチップ１のお
もり部２とストッパ基板５、６との間の必要な空隙９、
１０を確保するために、この空隙９、１０の厚さだけ、
ストッパ基板５、６のセンサチップ１に接着する面に掘
り下げ加工が施される。
【０００５】また、接着にあたっては、接着の厚さをで
きるだけ薄くする必要から、静電接着、金−シリコン共
晶接合、金−金拡散接合等の方法を用いて基板間の接着
が行われている。これらストッパ基板５、６の材料とし
ては、パイレックスガラスやシリコン等が用いられる。
きるだけ薄くする必要から、静電接着、金−シリコン共
晶接合、金−金拡散接合等の方法を用いて基板間の接着
が行われている。これらストッパ基板５、６の材料とし
ては、パイレックスガラスやシリコン等が用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した第１の従来例
では、ストッパ基板とおもり部との間隙を接着部内の球
状微粒子のみで確保しているために、球状微粒子がスト
ッパ基板とおもり部の間隙に侵入した場合には、おもり
部の振動が阻害され、不良品となる。また、半導体加速
度センサが使用中に球状微粒子が間隙内に侵入した場合
には、正常に動作しなくなるため、重大な事故に結び付
く可能性がある。すなわち、第１の従来例のものでは、
歩留りを向上させることが困難で、また、十分な信頼性
の確保が難しいという欠点があった。
では、ストッパ基板とおもり部との間隙を接着部内の球
状微粒子のみで確保しているために、球状微粒子がスト
ッパ基板とおもり部の間隙に侵入した場合には、おもり
部の振動が阻害され、不良品となる。また、半導体加速
度センサが使用中に球状微粒子が間隙内に侵入した場合
には、正常に動作しなくなるため、重大な事故に結び付
く可能性がある。すなわち、第１の従来例のものでは、
歩留りを向上させることが困難で、また、十分な信頼性
の確保が難しいという欠点があった。
【０００７】また、図９に示した第２の従来例では、ス
トッパ基板とおもり部との間隔をストッパ基板への加工
のみで確保しているために、彫り込み量が多くなり、面
内やウェハ間での厚さばらつきが発生し易く、特性にば
らつきが生じ易い。そのため、かなり高精度の加工技術
が必要になるという欠点があり、十分な性能の確保が難
しい。また、静電接着で接着する場合には、開孔や凹部
のある基板に対して平坦な接合部を形成するという困難
な加工が必要となる外、高温での熱処理が必要となる。
また、金−シリコン共晶結合、金−金拡散結合を採用す
る場合には、接着のための金パターンの形成が必要にな
るため、工程が複雑になるという欠点があった。
トッパ基板とおもり部との間隔をストッパ基板への加工
のみで確保しているために、彫り込み量が多くなり、面
内やウェハ間での厚さばらつきが発生し易く、特性にば
らつきが生じ易い。そのため、かなり高精度の加工技術
が必要になるという欠点があり、十分な性能の確保が難
しい。また、静電接着で接着する場合には、開孔や凹部
のある基板に対して平坦な接合部を形成するという困難
な加工が必要となる外、高温での熱処理が必要となる。
また、金−シリコン共晶結合、金−金拡散結合を採用す
る場合には、接着のための金パターンの形成が必要にな
るため、工程が複雑になるという欠点があった。
【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、ストッパ基板とおもり部
との間隙精度を向上させ、またおもり部の振動阻害要因
を除去することにより、高歩留りで製造することがで
き、かつ、十分な信頼性を確保できる半導体加速度セン
サを提供しうるようにすることである。
たものであって、その目的は、ストッパ基板とおもり部
との間隙精度を向上させ、またおもり部の振動阻害要因
を除去することにより、高歩留りで製造することがで
き、かつ、十分な信頼性を確保できる半導体加速度セン
サを提供しうるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、おもり部（２）とこれを支持する
少なくとも２つの梁部（３）とを備えるセンサチップ
（１）と、該センサチップの上下面に接着され、前記お
もり部の上下方向の動きを規制する２枚のストッパ基板
（５、６）とを有する半導体加速度センサにおいて、前
記ストッパ基板は直径が均一な球状微粒子（１１）を介
在して前記センサチップに接着されており、かつ、前記
センサ基板のおもり部の上下面または上部ストッパ基板
の下面および下部ストッパ基板の上面には彫り込み
（７）が形成されている半導体加速度センサ、が提供さ
れる。
め、本発明によれば、おもり部（２）とこれを支持する
少なくとも２つの梁部（３）とを備えるセンサチップ
（１）と、該センサチップの上下面に接着され、前記お
もり部の上下方向の動きを規制する２枚のストッパ基板
（５、６）とを有する半導体加速度センサにおいて、前
記ストッパ基板は直径が均一な球状微粒子（１１）を介
在して前記センサチップに接着されており、かつ、前記
センサ基板のおもり部の上下面または上部ストッパ基板
の下面および下部ストッパ基板の上面には彫り込み
（７）が形成されている半導体加速度センサ、が提供さ
れる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例を示す
半導体加速度センサの斜視図である。図１に示されるよ
うに、センサチップ１の上下面には、それぞれ上部スト
ッパ基板５と下部ストッパ基板６とが接着部８によって
接着されている。これらストッパ基板５、６は、シリコ
ン板を用いて形成されている。
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例を示す
半導体加速度センサの斜視図である。図１に示されるよ
うに、センサチップ１の上下面には、それぞれ上部スト
ッパ基板５と下部ストッパ基板６とが接着部８によって
接着されている。これらストッパ基板５、６は、シリコ
ン板を用いて形成されている。
【００１１】図２（ａ）、（ｂ）にセンサチップ１の上
面図および下面図を示す。図２に示すように、本実施例
におけるセンサチップ１には、エッチング加工によって
基板を貫通する開孔部４ａ、４ｂが形成されている。図
２（ｂ）において、梨子地に示された部分はエッチング
によって低くなされた部分であり、このエッチング加工
によって残された基板中央部分がおもり部２になされて
いる。また、開孔部４ａ、４ｂに挟まれた肉薄部が梁部
３になされている。図示は省略されているが、各梁部３
には梁部の境界線を跨ぐようにそれぞれ２個ずつ（セン
サチップ１全体では８個）のピエゾ抵抗が形成されてい
る。
面図および下面図を示す。図２に示すように、本実施例
におけるセンサチップ１には、エッチング加工によって
基板を貫通する開孔部４ａ、４ｂが形成されている。図
２（ｂ）において、梨子地に示された部分はエッチング
によって低くなされた部分であり、このエッチング加工
によって残された基板中央部分がおもり部２になされて
いる。また、開孔部４ａ、４ｂに挟まれた肉薄部が梁部
３になされている。図示は省略されているが、各梁部３
には梁部の境界線を跨ぐようにそれぞれ２個ずつ（セン
サチップ１全体では８個）のピエゾ抵抗が形成されてい
る。
【００１２】図３（ａ）、（ｂ）に、上部ストッパ基板
５の下面図と、下部ストッパ基板６の上面図を示す。図
３に示されるように、本実施例においては、上部ストッ
パ基板５および下部ストッパ基板６にはそれぞれエッチ
ング加工によって彫り込み部７が形成されている。
５の下面図と、下部ストッパ基板６の上面図を示す。図
３に示されるように、本実施例においては、上部ストッ
パ基板５および下部ストッパ基板６にはそれぞれエッチ
ング加工によって彫り込み部７が形成されている。
【００１３】図４に図１のＡ−Ａ′における断面図を示
す（この断面位置は、図２および図３においてもＡ−
Ａ′で示されている）。図４に示すように、センサチッ
プ１のおもり部２と上部ストッパ基板５および下部スト
ッパ基板６との間には、所定の間隔（例えば１０〜１５
μｍ）の空隙９、１０が設けられている。この空隙９、
１０の間隔は、接着部８の高さとストッパ基板５、６に
形成された彫り込み部７の深さとの和によって決定され
る。ストッパ基板５、６は、この空隙９、１０の範囲内
におもり部２の動きを規制し、おもり部２の過大振動に
よる梁部３の破壊を防止している。
す（この断面位置は、図２および図３においてもＡ−
Ａ′で示されている）。図４に示すように、センサチッ
プ１のおもり部２と上部ストッパ基板５および下部スト
ッパ基板６との間には、所定の間隔（例えば１０〜１５
μｍ）の空隙９、１０が設けられている。この空隙９、
１０の間隔は、接着部８の高さとストッパ基板５、６に
形成された彫り込み部７の深さとの和によって決定され
る。ストッパ基板５、６は、この空隙９、１０の範囲内
におもり部２の動きを規制し、おもり部２の過大振動に
よる梁部３の破壊を防止している。
【００１４】図５は、図４の接着部８および２つの彫り
込み部７を含む部分の部分拡大図である。図５に示され
るように、接着部８は、接着剤１２とこの中に分散され
た均一な直径の球状微粒子１１とにより構成される。そ
して、センスチップ１とストッパ基板５、６との間の間
隔はこの球状微粒子１１の直径によって決定される。し
たがって、空隙９、１０の間隔は、この接着剤１２に分
散された球状微粒子１１の直径と彫り込み部７の深さと
によって決定されることになる。ここに用いられる球状
微粒子１１は、硬質プラスチックにより形成されてい
る。
込み部７を含む部分の部分拡大図である。図５に示され
るように、接着部８は、接着剤１２とこの中に分散され
た均一な直径の球状微粒子１１とにより構成される。そ
して、センスチップ１とストッパ基板５、６との間の間
隔はこの球状微粒子１１の直径によって決定される。し
たがって、空隙９、１０の間隔は、この接着剤１２に分
散された球状微粒子１１の直径と彫り込み部７の深さと
によって決定されることになる。ここに用いられる球状
微粒子１１は、硬質プラスチックにより形成されてい
る。
【００１５】ウェハ面内における接着部の厚みばらつき
は球状微粒子１１の接着剤に対する添加量に大きく依存
する。実験結果によれば、例えば、ウェハ面内における
接着部の厚みばらつきを１．０％以内に抑えようとする
とき、球状微粒子１１の添加量を１．０ｗｔ％以上とす
れば、これを達成することができた。
は球状微粒子１１の接着剤に対する添加量に大きく依存
する。実験結果によれば、例えば、ウェハ面内における
接着部の厚みばらつきを１．０％以内に抑えようとする
とき、球状微粒子１１の添加量を１．０ｗｔ％以上とす
れば、これを達成することができた。
【００１６】本実施例の半導体加速度センサにおいて
は、センサチップ１におけるおもり部２の重さ（例えば
４〜６グラム）とおもり部２の表面積（例えば５〜７ｍ
ｍ2 ）の関係により、動作範囲（例えば０〜４０Ｇ）で
のおもり部の最大変位量（例えば２〜４μｍ）が決定さ
れ、彫り込み部７の深さはこの最大変位量程度かそれよ
り幾分大きくなるように設定される。
は、センサチップ１におけるおもり部２の重さ（例えば
４〜６グラム）とおもり部２の表面積（例えば５〜７ｍ
ｍ2 ）の関係により、動作範囲（例えば０〜４０Ｇ）で
のおもり部の最大変位量（例えば２〜４μｍ）が決定さ
れ、彫り込み部７の深さはこの最大変位量程度かそれよ
り幾分大きくなるように設定される。
【００１７】また、空隙９、１０の大きさ（おもり部−
ストッパ基板間距離）は動作範囲でのおもり部２の共振
を防止する範囲の大きさ（例えば１２〜１６μｍ）に設
定される。共振は、振幅の最大値付近で空気の粘性によ
るダンピング効果を受けることにより抑制される。空隙
９、１０の大きさを上記のように設定したとき、彫り込
み部７の深さ（例えば２〜４μ）によって、球状微粒子
の径は例えば１０〜１２μｍと決定される。
ストッパ基板間距離）は動作範囲でのおもり部２の共振
を防止する範囲の大きさ（例えば１２〜１６μｍ）に設
定される。共振は、振幅の最大値付近で空気の粘性によ
るダンピング効果を受けることにより抑制される。空隙
９、１０の大きさを上記のように設定したとき、彫り込
み部７の深さ（例えば２〜４μ）によって、球状微粒子
の径は例えば１０〜１２μｍと決定される。
【００１８】各部の大きさを上記のように決定すること
により、球状微粒子がストッパ基板とおもり部との間隙
に侵入した場合でも、おもり部の振動が阻害されないよ
うにすることができる。また、例え球状微粒子が侵入し
たとしても、空隙９、１０の空間内で球状微粒子の占め
る部分はごく僅かであるため、動作範囲内でおもり部に
対して空気の粘性が大きくなることはなく、規格測定範
囲内でのリニアな動作を保証することができる。
により、球状微粒子がストッパ基板とおもり部との間隙
に侵入した場合でも、おもり部の振動が阻害されないよ
うにすることができる。また、例え球状微粒子が侵入し
たとしても、空隙９、１０の空間内で球状微粒子の占め
る部分はごく僅かであるため、動作範囲内でおもり部に
対して空気の粘性が大きくなることはなく、規格測定範
囲内でのリニアな動作を保証することができる。
【００１９】また、空隙内に塵が侵入することがあって
も球状微粒子程度以下の大きさのものであれば、上記と
同様の理由により正常の動作が阻害されることはなく、
良品として扱うことが可能になる。その結果、製造歩留
りを従来の１０％から７０％へと格段に改善することが
できた。さらに、使用中に接着部から剥がれた球状微粒
子等の異物が侵入したとしても、動作に支障をきたすこ
とはなく、動作信頼性を向上させることができる。
も球状微粒子程度以下の大きさのものであれば、上記と
同様の理由により正常の動作が阻害されることはなく、
良品として扱うことが可能になる。その結果、製造歩留
りを従来の１０％から７０％へと格段に改善することが
できた。さらに、使用中に接着部から剥がれた球状微粒
子等の異物が侵入したとしても、動作に支障をきたすこ
とはなく、動作信頼性を向上させることができる。
【００２０】次に、図６を参照してストッパ基板の製造
方法について説明する。図６（ａ）〜（ｇ）は、上部ス
トッパ基板５（または下部ストッパ基板６）の製造方法
を説明するための工程順断面図である。まず、シリコン
ウェハ１３の表面に熱酸化等によりＳｉＯ2 膜１４を形
成する〔図６（ａ）〕。次に、その上にフォトレジスト
１５を塗布し〔図６（ｂ）〕、露光・現像工程によりフ
ォトレジスト１５をパターニングする〔図６（ｃ）〕。
次に、このフォトレジスト１５をマスクにしてＳｉＯ2
膜１４をエッチングし〔図６（ｄ）〕、続いて、フォト
レジスト１５を剥離除去し、ＳｉＯ2 膜１４を露出させ
る〔図６（ｅ）〕。
方法について説明する。図６（ａ）〜（ｇ）は、上部ス
トッパ基板５（または下部ストッパ基板６）の製造方法
を説明するための工程順断面図である。まず、シリコン
ウェハ１３の表面に熱酸化等によりＳｉＯ2 膜１４を形
成する〔図６（ａ）〕。次に、その上にフォトレジスト
１５を塗布し〔図６（ｂ）〕、露光・現像工程によりフ
ォトレジスト１５をパターニングする〔図６（ｃ）〕。
次に、このフォトレジスト１５をマスクにしてＳｉＯ2
膜１４をエッチングし〔図６（ｄ）〕、続いて、フォト
レジスト１５を剥離除去し、ＳｉＯ2 膜１４を露出させ
る〔図６（ｅ）〕。
【００２１】次に、残されたＳｉＯ2 膜１４をマスクに
して例えばウエット法によりエッチングを行って彫り込
み部７を形成する〔図６（ｆ）〕。最後に、マスクとし
て用いたＳｉＯ2 膜１４を除去すれば、上部ストッパ基
板５（下部ストッパ基板６）が完成する〔図６
（ｇ）〕。上記のように、彫り込み部は例えばウエット
法によるエッチング加工により形成されるがその加工精
度はあまり高くない。そのため、面内およびウェハ間で
の深さのばらつきは大きくなる。しかし、本発明におい
ては、、空隙９、１０全体をエッチングによって形成す
るのではなく、その一部の彫り込み部のみをエッチング
で形成しているため、深さのばらつきを最低限に抑える
ことができ、結果的に空隙９、１０全体の精度を向上さ
せることができる。
して例えばウエット法によりエッチングを行って彫り込
み部７を形成する〔図６（ｆ）〕。最後に、マスクとし
て用いたＳｉＯ2 膜１４を除去すれば、上部ストッパ基
板５（下部ストッパ基板６）が完成する〔図６
（ｇ）〕。上記のように、彫り込み部は例えばウエット
法によるエッチング加工により形成されるがその加工精
度はあまり高くない。そのため、面内およびウェハ間で
の深さのばらつきは大きくなる。しかし、本発明におい
ては、、空隙９、１０全体をエッチングによって形成す
るのではなく、その一部の彫り込み部のみをエッチング
で形成しているため、深さのばらつきを最低限に抑える
ことができ、結果的に空隙９、１０全体の精度を向上さ
せることができる。
【００２２】［第２の実施例］図７は、本発明の第２の
実施例を示す断面図である。同図において、図４に示し
た第１の実施例の部分と共通する部分には、同一の参照
番号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の第１
の実施例と相違する点は、彫り込み部７を、ストッパ基
板５、６側に形成するのに代え、センサチップ１の上下
面に形成した点である。このようにしても先の実施例と
同様の効果を得ることができる。
実施例を示す断面図である。同図において、図４に示し
た第１の実施例の部分と共通する部分には、同一の参照
番号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の第１
の実施例と相違する点は、彫り込み部７を、ストッパ基
板５、６側に形成するのに代え、センサチップ１の上下
面に形成した点である。このようにしても先の実施例と
同様の効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体加速度センサは、センサチップのおもり部とストッパ
基板との間の空隙をストッパ基板またはセンサチップへ
の彫り込み部と接着部とによって形成するようにしたも
のであるので、製造中あるいは使用中に接着部を構成す
る球状微粒子や塵が空隙部へ侵入することがあってもこ
れによっておもり部の振動が阻害されることはなく、結
果的に製造歩留りおよび信頼性を向上させることができ
る。また、エッチングによって形成する彫り込み部の深
さを浅くすることができ、空隙部の大きさの精度を向上
させることができる。したがって、本発明によれば、信
頼性の高い、高性能な加速度センサを安価に提供するこ
とが可能になる。
体加速度センサは、センサチップのおもり部とストッパ
基板との間の空隙をストッパ基板またはセンサチップへ
の彫り込み部と接着部とによって形成するようにしたも
のであるので、製造中あるいは使用中に接着部を構成す
る球状微粒子や塵が空隙部へ侵入することがあってもこ
れによっておもり部の振動が阻害されることはなく、結
果的に製造歩留りおよび信頼性を向上させることができ
る。また、エッチングによって形成する彫り込み部の深
さを浅くすることができ、空隙部の大きさの精度を向上
させることができる。したがって、本発明によれば、信
頼性の高い、高性能な加速度センサを安価に提供するこ
とが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例の斜視図。
【図２】本発明の第１の実施例において用いられるセン
サチップの上面図と下面図。
サチップの上面図と下面図。
【図３】本発明の第１の実施例において用いられる上部
ストッパ基板の下面図と下部ストッパ基板の上面図。
ストッパ基板の下面図と下部ストッパ基板の上面図。
【図４】図１のＡ−Ａ′線での断面図。
【図５】図４の部分拡大図。
【図６】本発明の第１の実施例において用いられる上部
ストッパ基板および下部ストッパ基板の製造方法を説明
するための工程順断面図。
ストッパ基板および下部ストッパ基板の製造方法を説明
するための工程順断面図。
【図７】本発明の第２の実施例の断面図。
【図８】第１の従来例の断面図。
【図９】第２の従来例の断面図。
１ センサチップ ２ おもり部 ３ 梁部 ４ａ、４ｂ 開孔部 ５ 上部ストッパ基板 ６ 下部ストッパ基板 ７ 彫り込み部 ８ 接着部 ９、１０ 空隙 １１ 球状微粒子 １２ 接着剤 １３ シリコンウェハ １４ ＳｉＯ2 膜 １５ フォトレジスト
Claims (4)
- 【請求項１】 おもり部とこれを支持する少なくとも２
つの梁部とを備えるセンサチップと、該センサチップの
上下面に接着され、前記おもり部の上下方向の動きを規
制する２枚のストッパ基板とを有する半導体加速度セン
サにおいて、前記ストッパ基板は直径が均一な球状微粒
子を介在して前記センサチップに接着されており、か
つ、前記センサ基板のおもり部の上下面または上部スト
ッパ基板の下面および下部ストッパ基板の上面には彫り
込み部が形成されていることを特徴とする半導体加速度
センサ。 - 【請求項２】 前記センサ基板のおもり部の上下面また
は上部ストッパ基板の下面および下部ストッパ基板の上
面に形成された彫り込み部の深さは、測定すべき加速度
の最大値に対応する前記おもり部の最大変位より幾分大
きいことを特徴とする請求項１記載の半導体加速度セン
サ。 - 【請求項３】 前記センサ基板のおもり部の上下面また
は上部ストッパ基板の下面および下部ストッパ基板の上
面に形成された彫り込み深さと前記球状微粒子の直径と
の和は、前記おもり部の共振を抑制する値に設定されて
いることを特徴とする請求項１記載の半導体加速度セン
サ。 - 【請求項４】 前記球状微粒子は硬質プラスチック製で
あって、前記接着部は接着剤に前記球状微粒子を１．０
ｗｔ％以上添加したものによって形成されたものである
ことを特徴とする請求項１記載の半導体加速度センサ。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP7058285A JP2658949B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 半導体加速度センサ |
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| JP2658949B2 JP2658949B2 (ja) | 1997-09-30 |
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