KR100823469B1 - Displacement detection device - Google Patents
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Abstract
규제판에 IC칩을 사용한 변위 검출 장치에서, 장착 작업 중이나 사용 중에 불완전한 칩핑(chipping)의 부분으로부터 실리콘 파편이 탈락하여, 변위 검출 장치의 성능에 악영향을 미치는 경우가 있다. IC 웨이퍼의 이면 연삭 흔적과 IC칩 측면 리지에 대한 수직선이 이루는 각을, 45도 미만, 보다 바람직하게는 10도로부터 45도로 하여, IC칩의 측면 리지에 발생하는 불완전한 칩핑을 포함하는 칩핑을 적게 할 수 있다. 규제판으로서 불완전한 칩핑을 측면 리지에 갖는 IC칩을 사용하는 것을 피할 수 있고, 신뢰성이 높은 변위 검출 장치를 제공할 수 있다. In a displacement detection device using an IC chip in a regulating plate, silicon fragments may fall off from incomplete chipping during or during mounting operations, which may adversely affect the performance of the displacement detection device. The angle formed between the back grinding trace of the IC wafer and the vertical line with respect to the IC chip side ridge is less than 45 degrees, more preferably 10 degrees to 45 degrees, to reduce chipping including incomplete chipping occurring on the side ridge of the IC chip. can do. It is possible to avoid using an IC chip having incomplete chipping on the side ridges as a regulating plate, and to provide a highly reliable displacement detection device.
변위 검출 칩, 가요 변형부, IC칩, 연삭, 칩핑Displacement detection chip, flexible deformation part, IC chip, grinding, chipping
Description
도 1은, 본 발명의 연삭 흔적과 수직선이 이루는 각과 칩핑을 설명하기 위한 IC칩의 사시 모식도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective schematic view of an IC chip for explaining angles and chippings formed by the grinding marks and vertical lines of the present invention.
도 2는, 본 발명에 있어서의 칩핑 발생율(%)과 연삭 흔적이 수직선에 대하여 이루는 각도의 관계를 나타내는 그래프. Fig. 2 is a graph showing the relationship between the chipping incidence rate (%) and the angle formed by the grinding marks with respect to the vertical line in the present invention.
도 3은 실시예 2의 가속도 센서의 분해사시도. 3 is an exploded perspective view of the acceleration sensor of Example 2;
도 4는 실시예 2의 가속도 센서를 도시하는 도 3의 IV-IV선에 있어서의 단면도. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3 showing an acceleration sensor of Example 2. FIG.
도 5a와 도 5b는 실시예 3의 가속도 센서에 사용하는 가속도 센서 소자의 사시도. 5A and 5B are perspective views of an acceleration sensor element used for the acceleration sensor of the third embodiment.
도 6은 기판에 가속도 센서와 IC를 장착한 가속도 센서장치의 사시도. 6 is a perspective view of an acceleration sensor device equipped with an acceleration sensor and an IC on a substrate.
도 7은 종래 예의 규제판을 설치한 가속도 센서의 단면도. 7 is a cross-sectional view of an acceleration sensor provided with a control plate of a conventional example.
도 8은 종래 예의 IC칩을 규제판에 사용한 압력 센서의 개략 구조를 도시하는 도면. 8 is a diagram showing a schematic structure of a pressure sensor in which a conventional IC chip is used for a regulating plate.
본 발명은 가속도 센서, 압력 센서, 자이로 센서 등에 적용할 수 있고, 반도체 제조기술을 사용하여 제조되는 소형이며 고정밀도의 변위 검출 장치에 관한 것으로, 특히 가요 변형부를 가진 변위 검출 칩과 IC칩을 구비한 변위 검출 장치에 관한 것이다The present invention is applicable to an acceleration sensor, a pressure sensor, a gyro sensor, and the like, and relates to a compact and high-precision displacement detection device manufactured using semiconductor manufacturing technology, and in particular, includes a displacement detection chip and an IC chip having a flexible deformation part. Relates to a displacement detection device
반도체 제조 프로세스 기술에 기계 가공 기술 및/또는 재료 기술을 조합하여, 반도체 기판상에 기계적 기능과 전기적 기능을 아울러 갖는 입체적인 미세 구조를 형성하는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System) 기술은 광범한 분야에서 사용되고 있다. 특히 그것은 소형이며 고정밀도의 가속도 센서, 압력 센서, 자이로 센서 등의 센서 분야에 대한 적용이 진행되고 있다. 이들 센서는 MEMS 기술로 가요 변형부를 제작하고, 가요 변형부의 변위를 피에조 저항 소자 등에서 전기 신호로 바꾸어 변위량을 측정한다. 변위 검출 장치의 용도에 따라서 가요 변형부의 구조는 조금 다르지만, 가요 변형부의 변위를 전기 신호로 변환하는 점에서는 동일하기 때문에, 가요 변형부에 변위를 제공하는 원인에 따라서 예를 들면 가속도 센서나 압력 센서라고 불리고 있다. Micro-Electro-Mechanical-System (MEMS) technology, which combines mechanical and / or material technology with semiconductor manufacturing process technology to form three-dimensional microstructures with both mechanical and electrical functions on semiconductor substrates, is a broad field. Is being used by. In particular, it is being applied to the field of sensors such as compact and high precision acceleration sensor, pressure sensor, gyro sensor. These sensors make a flexible deformation part by MEMS technology, and measure the displacement amount by converting the displacement of the flexible deformation part into an electrical signal in a piezo resistor or the like. Although the structure of the flexible deformation part is slightly different depending on the use of the displacement detection device, it is the same in terms of converting the displacement of the flexible deformation part into an electrical signal, and thus, for example, an acceleration sensor or a pressure sensor depending on the cause of providing the displacement to the flexible deformation part. It is called.
가요 변형부의 변위를 전기 신호로 변환하는 방식으로서, 피에조 저항 소자식이나 정전 용량식, 압전 소자식 등이 있다. 어떠한 방식을 사용하더라도, 그 출력 전압은 수 mV로부터 수 1OmV로 작다. 그 때문에, 자동차나 항공기, 휴대단말기기, 완구 등의 폭 넓은 응용 분야에 대응하기 위해서는, 출력 전압을 증폭하는 회로를 장착할 필요가 있다. 일본 공개특허공보 2003-28891호에 개시된 가속도 센서장치를 도 6의 외관 사시도에 도시한다. 도 6의 가속도 센서장치(75)는 기판(71)상에 가속도 센서(10)와 증폭회로 등을 갖는 IC(73)를 장착하고 있다. 그러나, 그러한 구조에서는 가속도 센서장치의 소형화를 도모하는 것이 어렵다. As a method of converting the displacement of the flexible deformation part into an electric signal, there are a piezo resistor type, a capacitive type, a piezoelectric type, and the like. Either way, the output voltage is small, from a few mV to a few 10mV. Therefore, in order to cope with a wide range of applications such as automobiles, aircrafts, portable terminal devices, toys, etc., it is necessary to equip a circuit for amplifying the output voltage. The acceleration sensor device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-28891 is shown in an external perspective view of FIG. 6. The
실리콘 기판에 MEMS 기술을 사용하여 형성된 가요 변형부의 형에 따라서 감도나 내충격성이 바뀐다. 일반적으로, 가요 변형부를 두껍게 하면 내충격성이 향상되지만 감도가 저하하고, 반대로 소망하는 감도를 얻기 위해서 가요 변형부를 얇게 하면 감도는 향상되지만 내충격성이 저하한다. 감도와 내충격성의 양립은 어렵다. 과도한 힘이 가요 변형부에 가해졌을 때, 가요 변형부가 소정량 이상 변형하지 않도록 가요 변형부의 움직임을 규제하는 규제판을 설치한 가속도 센서가 일본 공개특허공보 제(평)4-274005호와 일본 공개특허공보 제(평)8-233851호에 기재되어 있다. Sensitivity and impact resistance change depending on the shape of the flexible deformation portion formed by using MEMS technology on a silicon substrate. In general, when the flexible deformation portion is thickened, the impact resistance is improved, but the sensitivity is lowered. On the contrary, when the flexible deformation portion is thinned to obtain the desired sensitivity, the sensitivity is improved but the impact resistance is decreased. Both sensitivity and impact resistance are difficult. When excessive force is applied to the flexible deformation portion, an acceleration sensor provided with a regulating plate that regulates the movement of the flexible deformation portion so that the flexible deformation portion does not deform more than a predetermined amount is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-274005 and Japanese Unexamined Patent Publication. It is described in patent publication No. 8-233851.
이러한 규제판을 설치한 가속도 센서를 도 7에 도시한다. 가속도 센서 소자(20)는 실리콘으로 형성된 가요 변형부(11), 추(12), 및 지지 프레임(13)을 가진다. 가요 변형부(11)에는 도시하지 않았지만 피에조 저항 소자가 설치되어 있다. 가속도 센서 소자(20)에 가속도가 가해지면 추(12)가 상하 또는 좌우로 진동하고, 가요 변형부(11)가 변형(변위)하여 피에조 저항 소자의 저항이 변화하기 때문에 그 저항 변화를 전기 신호로 변환하여 출력을 얻고 있다. 지지 프레임(13)의 상하에 규제판(14, 15)이 접착제(16, 17)로 고정되어 있다. 가속도 센서 소자(20)의 정상면과 규제판(14)의 바닥면의 틈(g1) 및 추(12)의 바닥면과 규제판(15)의 상면과의 틈(g2)내에 가요 변형부의 변형량을 규제한다. 과도한 외력이 가해졌을 때, 가속도 센서 소자의 정상면 또는 추의 바닥면이 규제판과 접촉하여, g1 및 g2 이상의 변형을 가요 변형부(11)에 주지 않고, 가요 변형부의 손상을 막아 가속도 센서 소자의 내충격성을 향상시키고 있다. 7 shows an acceleration sensor provided with such a regulating plate. The
규제판을 실리콘이나 소다라임유리 대신에 IC칩을 사용하여, 보다 소형화를 도모한 예가 일본 공개특허공보 2005-169541호에 기재되어 있다. 그 일본특허문헌에는 가속도 센서 소자 정상면과 대향하는 규제판을 IC칩으로 한 구조가 개시되어 있다. 이것은 도 7의 규제판(14)을 IC칩으로 교체한 것이다. 규제판을 IC칩으로 함으로써, 부품 점수의 삭감이나 소형화를 도모하고 있다. 또한, IC칩이 가속도 센서 소자의 가까이에 있는 점을 활용하여, 피에조 저항 소자의 온도 보상회로 등을 IC칩에 장착함으로써, 보다 고정밀도의 가속도 센서를 실현할 수 있다. An example in which an IC chip is used instead of silicon or soda-lime glass for the control plate to achieve further miniaturization is described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-169541. The Japanese Patent Document discloses a structure in which an IC chip is used as a control plate facing the top surface of the acceleration sensor element. This replaces the
또한, 일본 공개특허공보 2005-169541호에는 규제판으로서 IC칩을 사용한 압력 센서가 기재되어 있고, 그 개략 구조의 단면도를 도 8에 도시한다. 가요 변형부(21)와 고정부(22)로 구성된 압력 용기의 하부에 있는 개구(25)를 통하여 화살표로 나타내는 것처럼 압력이 가해지면, 가요 변형부(21)가 상방으로 부풀어 오르도록 변위한다. 가요 변형부(21)에 설치된 피에조 저항 소자 등의 검지부(도시하지 않음)에서, 변위를 전기 신호로 변환한다. 과도한 압력이 가요 변형부에 가해졌을 때, 가요 변형부(21)의 상면과 IC칩(24)의 하면이 접촉하여, 틈(g1) 이상의 변형량을 가요 변형부(21)에 주지 않고서, 가요 변형부의 손상을 막아 압력 센서 소자의 내충격성을 얻는다. 가요 변형부(21)의 상면과 IC칩(24)의 하면의 간격(g1)은 스페이서를 포함하고 있는 접착제(23)로 형성되어 있다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-169541 discloses a pressure sensor using an IC chip as a regulating plate, and a sectional view of the schematic structure thereof is shown in FIG. When pressure is applied as indicated by the arrow through the
가요 변형부의 변위량을 규제하는 규제판을 설치함으로써 변위 검출 장치의 내충격성을 높일 수 있고, 규제판을 IC칩으로 함으로써, 소형이며 고정밀도의 변위 검출 장치를 실현할 수 있었다. 그러나, 수많은 변위 검출 장치를 제조하는 중에서, IC칩으로부터 발생하였다고 보이는 실리콘 파편이 원인으로 동작 불량을 일으키는 변위 검출 장치가 매우 낮은 발생 빈도이지만 발생한다. 동작 불량을 일으킨 변위 검출 장치를 분해하여 조사한 바, 실리콘 파편이 가요 변형부와 IC칩의 틈으로 들어가서, 가요 변형부의 움직임을 저해하였음을 알았다. 틈에 들어간 실리콘 파편과 IC칩 측면 리지(side ridge)의 칩핑 부분을 대조함으로써, 실리콘 파편은 IC칩으로부터 발생한 것이 확인되었다. By providing a restricting plate that regulates the displacement amount of the flexible deformation portion, the impact resistance of the displacement detecting device can be improved, and by using the restricting plate as an IC chip, a compact and high-precision displacement detecting device can be realized. However, during the manufacture of a large number of displacement detection devices, a displacement detection device that causes malfunction due to silicon debris that appears to be generated from an IC chip occurs with a very low frequency of occurrence. After disassembling and inspecting the displacement detecting device which caused the malfunction, it was found that silicon debris entered the gap between the flexible deformable part and the IC chip, thereby inhibiting the movement of the flexible deformed part. By contrasting the chipped portion of the IC chip side ridge with the silicon chips entering the gap, it was confirmed that the silicon chips originated from the IC chip.
변위 검출 장치에서는 변위 검출 칩과 변위 검출 칩에 장착된 IC칩이 보호 케이스 내에 수납되어 있다. IC칩으로부터 생긴 실리콘 파편이 보호 케이스 내에 가둬지고, 보호 케이스 내를 움직여서, 변위 검출 칩의 가요 변형부와 IC칩의 틈에 실리콘 파편이 끼워지고, 끼워진 실리콘 파편이 가요 변형부의 움직임을 방해한다. In the displacement detection device, the displacement detection chip and the IC chip mounted on the displacement detection chip are housed in the protective case. The silicon debris generated from the IC chip is confined in the protective case and moves inside the protective case, so that the silicon debris is sandwiched between the flexible deformable portion of the displacement detection chip and the IC chip, and the sandwiched silicon debris obstructs the movement of the flexible deformed portion.
IC 웨이퍼를 절단하여 IC칩을 얻지만, IC 회로에 영향을 미치지 않은 한, IC칩의 측면 리지에 발생하는 칩핑은 특히 문제로 하고 있지 않았다. 또한, 칩핑된 실리콘 파편이 완전히 IC칩으로부터 제거되어 있으면, 칩핑된 실리콘 파편이 가요 변형부와 IC칩의 틈에 들어가서, 가요 변형부의 움직임을 저해하는 일도 없다. 문제가 되는 칩핑은 손상을 받은 부위에 실리콘 파편이 남아 있는 불완전한 칩핑, 즉 IC 기판에 부분적으로 보유되어 있는 실리콘 파편이며, 변위 검출 장치의 장착 작업 중이나 사용 중에, 불완전한 칩핑의 부분으로부터 실리콘 파편이 탈락하여 변위 검출 장치의 성능에 악영향을 미친다. The IC chip was obtained by cutting the IC wafer, but chipping occurring in the side ridges of the IC chip was not particularly problematic as long as it did not affect the IC circuit. In addition, if the chipped silicon fragments are completely removed from the IC chip, the chipped silicon fragments do not enter the gap between the flexible deformable portion and the IC chip, thereby preventing the movement of the flexible deformed portion. Problematic chipping is incomplete chipping, ie, silicon fragments partially retained on the IC substrate, where silicon fragments remain in the damaged area, and silicon fragments are removed from portions of the incomplete chipping during or during mounting of the displacement detection device. This adversely affects the performance of the displacement detection device.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 변위 검출 장치의 가요 변형부의 변위량을 규제하는 규제판에 사용하는, 불완전한 칩핑이 없는 IC칩을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an IC chip without incomplete chipping, which is used for a regulating plate for regulating the amount of displacement of a flexible deformation portion of a displacement detection device.
본 발명의 변위 검출 장치는, Displacement detection device of the present invention,
외력에 의해 변위하는 가요 변형부를 갖고 가요 변형부의 변위를 검출 신호로서 추출하는 변위 검출 칩과, A displacement detection chip having a flexible deformation portion displaced by an external force and extracting the displacement of the flexible deformation portion as a detection signal;
변위 검출 칩으로부터의 검출 신호를 전기적으로 처리하는 회로를 갖고, 이면이 가요 변형부로부터 소정의 간격을 갖고 가요 변형부에 대향 배치되어 가요 변형부가 과도하게 변형되는 것을 기계적으로 규제하는 IC칩과, An IC chip having a circuit for electrically processing the detection signal from the displacement detection chip, the back surface being disposed opposite the flexible deformation portion at a predetermined interval from the flexible deformation portion to mechanically restrict the excessive deformation of the flexible deformation portion,
변위 검출 칩과 IC칩을 수납하고 있는 보호 케이스를 갖고, IC칩 이면의 연삭 흔적이 IC칩 측면 리지에 대한 수직선(vertical line to a side ridge)에 대하여 0도로부터 45도의 각도이다. With a protective case housing the displacement detection chip and the IC chip, the grinding traces on the back of the IC chip are at an angle of 0 degrees to 45 degrees with respect to the vertical line to a side ridge to the IC chip side ridge.
IC칩 이면의 연삭 방향은 IC칩에 남겨진 연삭 흔적의 방향이며, IC칩의 측면 리지에 대한 수직선과 연삭 흔적이 이루는 각도이다. 각도 45도란 수직선에 대하여 플러스/마이너스 45도의 각도를 갖는 것이다. 바꿔 말하면, 측면 리지에 대하여 연삭 흔적은 45도 또는 135도의 각도를 갖는다. 연삭 방향(연삭 흔적)과 측면 리지에 대한 수직선이 이루는 각이 0도로부터 45도인 것으로써, 측면 리지에 발생하는 불완전한 칩핑을 포함하는 칩핑의 발생 비율을 최소한으로 할 수 있다. The grinding direction on the back surface of the IC chip is the direction of the grinding trace left on the IC chip, and is the angle between the vertical line and the grinding trace with respect to the side ridge of the IC chip. An angle of 45 degrees means an angle of plus / minus 45 degrees with respect to the vertical line. In other words, the grinding trace with respect to the side ridge has an angle of 45 degrees or 135 degrees. When the angle formed by the grinding direction (grinding trace) and the vertical line with respect to the side ridge is from 0 degrees to 45 degrees, the occurrence rate of chipping including incomplete chipping occurring in the side ridge can be minimized.
IC를 만드는 실리콘 웨이퍼의 두께는 525㎛와 625㎛가 주로 사용되고 있고, 실리콘 웨이퍼의 표면은 경면 연마, 이면은 진공 흡착을 할 수 있을 정도의 연마면으로 되어 있다. IC 웨이퍼를 변위 검출 장치의 가요 변형부의 변위량을 규제하는 규제판에 사용하는 경우는, 500㎛ 이상의 두께에서는 지나치게 두껍기 때문에 IC 회로 제작 후, 이면을 연삭하여 100으로부터 300㎛ 정도의 두께로 하고 있다. IC 회로가 형성된 면에 방수성 시트를 붙여 IC 회로를 보호하고, 연삭액을 가하면서 다이아몬드 숫돌로 이면을 연삭한다. 연삭의 면 거칠기는 Rmax에서 0.1로부터 0.2㎛ 정도이다. IC칩으로 절단하였을 때의 IC 웨이퍼의 이면의 면 거칠기 측면 리지의 칩핑의 발생 빈도에는 관계있는 것을 경험적으로 알 수 있고, 면 거칠기가 클수록 측면 리지에 발생하는 칩핑은 많아진다. 칩핑을 적게 하기 위해서 이면을 연마하면, 연마는 작업시간이 걸릴뿐만 아니라, 연마 중의 온도 상승으로 IC 회로의 기능을 손상시킬 가능성이 있기 때문에, 연마가 아닌 연삭을 채용하고 있다. 또한, 얇게 한 IC 웨이퍼를 진공 척(chuck)하는 일은 거의 없기 때문에, 취급 면에서는 연마면은 필요하지 않고 연삭면으로 충분하다. The thickness of the silicon wafer for IC is mainly 525 µm and 625 µm, and the surface of the silicon wafer has a polished surface capable of mirror polishing and vacuum suction. When the IC wafer is used for a regulating plate that regulates the amount of displacement of the flexible deformation portion of the displacement detection device, since the thickness is too thick at a thickness of 500 µm or more, the back surface is ground to 100 to 300 µm thickness after fabrication of the IC circuit. A waterproof sheet is attached to the surface on which the IC circuit is formed to protect the IC circuit, and the back surface is ground with a diamond grindstone while adding a grinding liquid. The surface roughness of grinding is about 0.1 to 0.2 µm at Rmax. It can be seen empirically that the frequency of chipping of the side roughness side ridge on the back surface of the IC wafer when cut with the IC chip is related. The larger the surface roughness, the more chipping occurs on the side ridge. If the back surface is polished to reduce chipping, the polishing takes not only work time but also grinding, rather than polishing, because the function of the IC circuit may be impaired due to a rise in temperature during polishing. In addition, since the vacuum chuck of the thinned IC wafer is hardly performed, the polishing surface is not necessary on the handling surface, and the grinding surface is sufficient.
본 발명의 변위 검출 장치에서, IC칩 이면의 연삭 흔적이 IC칩 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 10도로부터 45도의 각도인 것이 바람직하다. In the displacement detection apparatus of the present invention, it is preferable that the grinding trace on the back surface of the IC chip is an angle of 10 degrees to 45 degrees with respect to the vertical line with respect to the IC chip side ridge.
IC칩의 측면 리지에 대한 수직선과 연삭 흔적이 이루는 각도를 10도로부터 45도의 각도로 함으로써, 측면 리지에 발생하는 불완전한 칩핑을 포함하는 칩핑을 대폭 감소시킬 수 있다. 수직선으로부터 10도 미만의 각도의 연삭 흔적에서는 칩핑 발생 빈도가 45도 이상과 비교하여 1/20 정도로 된다. 이면의 면 거칠기가 Rmax에서 0.01㎛ 이하인 연마면 정도까지 올라가면, 45도 이상의 각도라도 칩핑의 발생 빈도는 낮아지지만, 이면의 면 거칠기 Rmax 0.05로부터 0.2㎛에서는 거의 변하지 않는다. 그 때문에, 이면을 연삭면으로 한 IC 웨이퍼를 IC칩으로 절단할 때, 연삭 흔적과 절단 방향이 이루는 각도를 규정함으로써, 측면 리지에 발생하는 불완전한 칩핑을 포함하는 칩핑을 감소시킬 수 있다. By making the angle between the vertical line and the grinding trace of the IC chip at 10 degrees to 45 degrees, chipping including incomplete chipping occurring in the side ridge can be greatly reduced. In grinding traces at an angle of less than 10 degrees from the vertical line, the frequency of chipping is about 1/20 as compared to 45 degrees or more. When the surface roughness of the back surface rises to the polished surface of 0.01 µm or less at Rmax, the occurrence frequency of chipping decreases even at an angle of 45 degrees or more, but hardly changes at 0.2 µm from the surface roughness Rmax 0.05 on the back surface. Therefore, when cutting an IC wafer whose grinding surface is the back surface with an IC chip, by defining the angle formed by the grinding trace and the cutting direction, chipping including incomplete chipping occurring in the side ridge can be reduced.
직사각형의 IC칩을 사용하고 있는 변위 검출 장치에서, IC칩 이면의 연삭 흔적이 직사각형을 한 IC칩의 한쪽의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 0도로부터 45도의 각도이고, 다른쪽의 측면 리지가 접착제에 의해서 변위 검출 칩에 접착되어 있는 것이 바람직하다. In a displacement detection device using a rectangular IC chip, the grinding traces on the back of the IC chip are at an angle of 0 to 45 degrees with respect to the vertical line with respect to one side ridge of the IC chip having a rectangular shape, and the other side ridge is adhesive It is preferable to adhere to the displacement detection chip by
직사각형 IC칩의 한쪽의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 IC칩 이면의 연삭 흔적이 0도로부터 45도의 각도로 되어 있으면, 그 한쪽의 측면 리지에 있어서는 불완전한 칩핑의 발생 비율을 작게 할 수 있다. 직사각형 IC칩에서는 그 한쪽의 측면 리지와 90도의 각도로 되어 있는 다른 측면 리지를 갖는다. 그래서 직사각형 IC칩의 상기 다른 측면 리지에 있어서는 불완전한 칩핑의 발생 비율이 커지는 경우가 있다. 상기 다른쪽의 측면 리지를 접착함으로써, 다른쪽의 측면 리지에 생긴 불완전한 칩핑으로부터 실리콘 파편의 벗겨짐을 방지할 수 있다. 그 경우, 상기 한쪽의 측면 리지에 대한 수직선 대하여 IC칩 이면의 연삭 흔적이 20도로부터 45도의 각도로 되어 있으면, 상기 한쪽의 측면 리지에 생기는 칩핑의 발생 비율을 거의 제로로 할 수 있다. If the grinding traces on the back surface of the IC chip are at an angle of 0 degrees to 45 degrees with respect to the vertical line with respect to one side ridge of the rectangular IC chip, the occurrence rate of incomplete chipping in the one side ridge can be reduced. The rectangular IC chip has a side ridge with one side ridge at an angle of 90 degrees. Therefore, in the other side ridge of the rectangular IC chip, the incidence rate of incomplete chipping may increase. By adhering the other side ridges, it is possible to prevent peeling of the silicon debris from incomplete chipping caused on the other side ridges. In that case, if the grinding traces on the back surface of the IC chip with respect to the vertical line with respect to the one side ridge are at an angle of 20 degrees to 45 degrees, the generation rate of chipping generated on the one side ridge can be almost zero.
IC칩이 직사각형이고, IC칩 이면의 연삭 흔적이 직사각형을 한 IC칩의 한쪽의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 0도로부터 20도의 각도인 것이 바람직하다. It is preferable that an IC chip is rectangular, and the grinding trace on the back surface of an IC chip is an angle of 0 degree | time to 20 degree with respect to the perpendicular | vertical line with respect to one side ridge of the IC chip which made the rectangle.
직사각형 IC칩의 한쪽의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 IC칩 이면의 연삭 흔적이 0도로부터 20도의 각도이면, IC칩 다른쪽의 측면 리지에 있어서, 상기 다른쪽의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 IC칩 이면의 연삭 흔적이 70도로부터 90도의 각도로 된다. 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 연삭 흔적이 0 내지 20도, 70 내지 90도로 되어 있으면 불완전한 칩핑 발생 비율이 작기 때문에, 불완전한 칩핑에서 생기는 실리콘 파편을 막을 수 있다. When the trace of grinding on the back surface of the IC chip is an angle of 0 to 20 degrees with respect to the vertical line with respect to one side ridge of the rectangular IC chip, the IC with respect to the vertical line with respect to the other side ridge in the side ridge of the other side of the IC chip. Grinding traces on the back surface of the chip are at an angle of 70 degrees to 90 degrees. If the grinding traces are 0 to 20 degrees and 70 to 90 degrees with respect to the vertical line to the side ridges, the incidence of incomplete chipping is small, so that silicon fragments resulting from incomplete chipping can be prevented.
IC 회로의 패턴을 무시하고 IC칩으로 절단할 수는 없기 때문에, 절단하는 방향에 대하여 연삭 방향이 소정의 각도로 되도록, 연삭기에 IC 웨이퍼를 세팅한다. 로터리식 연삭기를 사용하는 경우, IC 웨이퍼를 동일 방향으로 세팅하면, 테이블의 외주위치와 내주위치에서 연삭 방향이 바뀐다. 그 때문에, 둘레 방향의 위치에 의해 IC 웨이퍼의 방향을 바꾸고, 연삭 흔적이 소정의 각도가 되도록 하는 것이 좋다. Since the IC circuit pattern cannot be cut by disregarding the IC circuit pattern, the IC wafer is set in the grinding machine so that the grinding direction becomes a predetermined angle with respect to the cutting direction. In the case of using a rotary grinding machine, when the IC wafer is set in the same direction, the grinding direction changes at the outer peripheral position and the inner peripheral position of the table. Therefore, it is good to change the direction of the IC wafer by the position in the circumferential direction so that the grinding trace is at a predetermined angle.
IC 웨이퍼의 이면 연삭 흔적과 IC칩 절단 방향이 이루는 각도를 규정함으로써, IC칩의 측면 리지에 발생하는 불완전한 칩핑을 포함하는 칩핑을 적게 할 수 있다. 규제판에 측면 리지에 불완전한 칩핑을 갖는 IC칩을 사용하는 일이 없어지고, 신뢰성이 높은 변위 검출 장치를 제공할 수 있었다. By defining the angle between the back grinding trace of the IC wafer and the IC chip cutting direction, chipping including incomplete chipping occurring in the side ridges of the IC chip can be reduced. The use of an IC chip having incomplete chipping on the side ridge in the regulating plate was eliminated, and a reliable displacement detection device could be provided.
실시예Example
이하, 본 발명의 실시예에 관해서, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 동일한 부품, 부위에는 동일한 부호를 사용하고 있다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described in detail using drawing. In order to make description easy, the same code | symbol is used for the same component and site | part.
실시예 1 Example 1
IC 웨이퍼의 연삭 흔적과 절단 방향의 각도와 칩핑의 발생 빈도의 관계에 대하여 설명한다. 우선, 데이터 채취에 사용한 연삭과 절단방법, 조건 등에 대하여 설명한다. 실리콘 두께 525㎛의 IC 웨이퍼를, 연삭으로 실리콘의 두께를 250㎛까지 얇게 한 후, 절단 숫돌로 IC칩(2.6mm×2.2mm)으로 절단하였다. IC 회로면에는 방수성 시트를 붙여, 연삭시에 사용하는 연삭액으로부터 IC 회로를 보호하였다. 연삭에는 로터리 연삭반을 사용하여, #2000의 다이아몬드 숫돌을 약 6000rpm으로 회전시켜 연삭하였다. 연삭면의 면 거칠기는 Rmax가 0.13㎛이고, Ra가 0.014㎛ 이었다. Rmax, Ra의 측정은 JISB0601에 따랐다. IC 회로부분의 두께가 약 5㎛ 정도이기 때문에, 절단하는 두께는 약 255㎛가 된다. IC 웨이퍼를 접착시트에 붙이고, 접착시트의 두께의 반 정도까지 IC 웨이퍼를 절단하였다. 절단에는 다이서를 사용하여 #3000의 다이아몬드 숫돌을 3 내지 4만 rpm의 고속으로 회전시켜 절단하였다. 절단시는 연삭액을 사용하였다. The relationship between the grinding trace of an IC wafer, the angle of a cutting direction, and the frequency of chipping is demonstrated. First, the grinding, cutting method, conditions, etc. used for data collection are demonstrated. The IC wafer having a silicon thickness of 525 mu m was thinned to 250 mu m by silicon grinding, and then cut into IC chips (2.6 mm x 2.2 mm) with a cutting grindstone. A waterproof sheet was attached to the IC circuit surface to protect the IC circuit from the grinding liquid used at the time of grinding. For grinding, a rotary grinding wheel was used to grind the # 2000 diamond grindstone at about 6000 rpm. The surface roughness of the grinding surface was 0.13 µm in Rmax and 0.014 µm in Ra. Measurement of Rmax and Ra was based on JISB0601. Since the thickness of the IC circuit portion is about 5 mu m, the thickness to be cut is about 255 mu m. The IC wafer was attached to the adhesive sheet, and the IC wafer was cut to about half the thickness of the adhesive sheet. For cutting, a diamond grinder of # 3000 was rotated at a high speed of 3 to 40,000 rpm using a dicer to cut. The grinding liquid was used at the time of cutting.
도 1에, 연삭 흔적과 수직선이 이루는 각, 칩핑의 형상을 도시한다. 로터리 연삭반의 테이블의 내주로부터 외주까지 IC 웨이퍼를 모두 연삭하였기 때문에, 다이서 절단한 후의 IC칩의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 연삭 흔적(50)은 0도로부터 90도까지 얻을 수 있었다. 로터리 연삭반의 회전 테이블의 회전 중심으로부터 멀어진 할선(secant line)상에 회전축을 가진 회전 숫돌로 연삭하는 경우, 연삭반의 회전 테이블의 내주측에 세트한 IC 웨이퍼는 동일한 회전 테이블의 외주측에 세트한 IC 웨이퍼보다도 일반적으로 큰 각도의 연삭 흔적을 가진다. IC칩(24)의 측면 리지(53)에 대한 수직선(55)에 대한 연삭 흔적(50)의 각도를 θa, IC칩(24)의 측면 리지(54)에 대한 수직선(56)에 대한 연삭 흔적(50)의 각도를 θb로 나타내고 있다. 약 10만개의 IC칩의 측면 리지에 대한 수직선과 연삭 흔적이 이루는 각도와 칩핑을 조사하였다. 칩핑의 조사 대상이 되는 측면 리지는 IC칩수의 4배의 약 40만 측면 리지로 된다. 측면 리지에 대한 수직선과 연삭 흔적이 이루는 각도는 0 내지 5도, 6 내지 10도, ···, 85 내지 90도로 5도 간격으로 그룹화하여 5도 간격마다의 칩핑 발생율을 구하였다. In FIG. 1, the shape of the chipping and the angle which a grinding trace and a vertical line make is shown. Since all of the IC wafers were ground from the inner circumference to the outer circumference of the table of the rotary grinding table, the grinding marks 50 could be obtained from 0 degrees to 90 degrees with respect to the vertical line to the side ridge of the IC chip after dicing. When grinding with a grinding wheel having a rotating shaft on a secant line away from the rotation center of the rotary table of the rotary grinding machine, the IC wafer set on the inner circumferential side of the rotary table of the grinding table is set on the outer circumferential side of the same rotary table. In general, the wafer has a larger grinding trace than the wafer. The angle of the grinding
도 1에 도시하는 바와 같이, 칩핑은 IC칩(24)의 실리콘 기판(51)측(이면측)만을 대상으로 하여 IC 회로(52)측은 무시하였다. IC칩(24)의 실리콘 기판의 측면 리지(53, 54)로부터 직각(실리콘 기판의 면상에서 측면 리지로부터 멀어지는 방향과 두께 방향)으로 3㎛ 이상의 결손 폭을 갖는 것을 칩핑으로 하고, 칩핑이 측면 리지에 있는지의 여부를 조사하였다. 측면 리지에 발생한 완전한 칩핑(60) 및 불완전한 칩핑(61)의 결손 폭은 각각 Wea, Web로 나타내고, 이들의 값이 3㎛ 이상은 칩핑으로 하였다. 각부(角部)의 칩핑(62)도 마찬가지로, 측면 리지(53)로부터의 결손 폭 Wca, 측면 리지(54)로부터의 결손 폭 Wcb로 나타내고 있다. 측면 리지(53)로부터의 결손폭 Wca가 3㎛ 이상에서 측면 리지(54)로부터의 결손폭 Wcb가 3㎛ 미만일 때는, 측면 리지(53)에 칩핑(62)이 있고 측면 리지(54)에는 칩핑은 없다고 하였다. Wca와 Wcb가 모두 3㎛ 이상인 경우는, 측면 리지(53) 및 측면 리지(54)에 칩핑이 발생하고 있다고 하였다. 불완전한 칩핑과 완전한 칩핑은 구별할 필요가 있기 때문에, 하나의 측면 리지에 불완전한 칩핑과 완전한 칩핑이 혼재하고 있는 경우는, 불완전한 칩핑과 완전한 칩핑의 각각에 카운트하였다. As shown in FIG. 1, chipping ignores the
도 2에 칩핑 발생율(종축)을 연삭 흔적이 수직선에 대하여 이루는 각도(횡축)의 관계로 도시된다. 연삭 흔적이 수직선에 대하여 이루는 각도가 0 내지5도 미만에서는 5도, 5도 이상 10도 미만에서는 10도, 85도 이상 90도에서는 90도로 나타내고 있다. 칩핑 발생율은, 칩핑이 있는 측면 리지수를 검사한 측면 리지수로 제하여 백분률로 나타내고 있다. 칩핑 발생율은 완전한 칩핑(희게)과 불완전한 칩핑(사선)으로 구분하고 있다. 도 2를 보고 알 수 있는 것처럼, 연삭 흔적의 각도가 0도 이상 10도 미만에서는 약 5%의 칩핑이 발생하고 있다. 연삭 흔적의 각도가 10도 이상 45도 미만에서는 칩핑의 발생율은 0% 였다. 연삭 흔적의 각도가 45도 이상으로 되면 칩핑이 발생하기 시작하고, 55도 이상 60도 미만에서 발생율은 가장 높아져서 53%를 나타내었다. 연삭 흔적의 각도에 칩핑이 발생하기 어려운 영역이 있음을 알았다. 불완전한 칩핑과 완전한 칩핑의 비는 연삭 흔적의 각도에 관계없이 대략 1:8이었다. The chipping incidence (vertical axis) is shown in FIG. 2 in relation to the angle (horizontal axis) of the grinding trace with respect to the vertical line. The angle which a grinding trace makes with respect to a perpendicular | vertical line is 5 degrees when it is less than 0-5 degrees, 10 degrees when it is 5 degrees or more and less than 10 degrees, and it shows 90 degrees in 85 degrees or more and 90 degrees. The chipping incidence rate is expressed as a percentage by subtracting the side ridge number with chipping from the side ridge number inspected. The incidence of chipping is divided into complete chipping (white) and incomplete chipping (diagonal). As can be seen from FIG. 2, chipping of about 5% occurs when the angle of the grinding trace is greater than 0 degrees and less than 10 degrees. The incidence of chipping was 0% when the angle of the grinding trace was 10 or more and less than 45 degrees. When the angle of the grinding trace was 45 degrees or more, chipping began to occur, and the incidence was the highest at 55 degrees or more and less than 60 degrees, representing 53%. It was found that there was an area where chipping was less likely to occur at the angle of the grinding trace. The ratio of incomplete chipping to complete chipping was approximately 1: 8 regardless of the angle of the grinding trace.
이들의 결과로부터, 연삭 흔적이 수직선에 대하여 이루는 각도를 10도 이상 45도 미만으로 하는 것이 가장 바람직한 것을 알 수 있다. 각도가 0도 이상 10도 미만에서는 칩핑 발생율이 5% 정도로, 45도 이상이 칩핑 발생율에 비하여 대단히 작다. 연삭 흔적의 각도에 관계없이 제작한 변위 검출 장치와 비교하여, 0도 이상 45도 미만의 범위를 사용함으로써, 매우 신뢰성이 높은 변위 검출 장치가 얻어지는 것이다. From these results, it turns out that it is most preferable to make the angle which a grinding trace makes with respect to a perpendicular line to 10 degrees or more and less than 45 degrees. When the angle is 0 degrees or more and less than 10 degrees, the chipping incidence is about 5%, and more than 45 degrees is very small compared to the chipping incidence. The highly reliable displacement detection device is obtained by using the range of 0 degree or more and less than 45 degree compared with the displacement detection apparatus produced irrespective of the angle of a grinding trace.
변위 검출 장치로서 문제로 하지 않으면 안 되는 칩핑은 손상을 받은 부위에 실리콘 파편이 남아 있는 불완전한 칩핑이다. 불완전한 칩핑은 변위 검출 장치의 장착 작업 중이나 사용 중에, 실리콘 파편이 탈락하여 변위 검출 장치의 성능에 악영향을 미친다. 본 실시예의 결과로부터, 종래의 연삭 흔적의 각도에 관계없이 제작한 경우가 불완전한 칩핑 총수와 비교하여, 연삭 흔적의 각도를 45도 미만으로 함으로써 불완전한 칩핑 총수는 약 1/20이 되고, 연삭 흔적의 각도를 10도 이상 45도 미만으로 하면 불완전한 칩핑은 0이 된다. 바꿔 말하면, 연삭 흔적의 각도를 45도 미만으로 함으로써 사고 발생율이 1/20로 되고, 또한 10도 이상 45도 미만으로 함으로써 사고 발생율은 0이 된다고 할 수 있다. Chipping, which must be a problem as a displacement detection device, is incomplete chipping in which silicon fragments remain in the damaged area. Incomplete chipping causes silicon fragments to fall off during or during the mounting operation of the displacement detection device, adversely affecting the performance of the displacement detection device. From the results of this example, the total number of incomplete chippings is about 1/20 by making the angle of the grinding marks less than 45 degrees in comparison with the incomplete chippings in the case of producing regardless of the angle of the conventional grinding marks. Incomplete chipping is zero when the angle is greater than 10 degrees and less than 45 degrees. In other words, it can be said that an accident incidence rate is 1/20 by setting the angle of the grinding traces to less than 45 degrees, and an accident incidence rate is 0 by setting it to 10 or more and less than 45 degrees.
도 1에 도시하는 바와 같은, 직사각형의 IC칩(24)에서는 한쪽의 측면 리지(53)와 다른쪽의 측면 리지(54)는 수직으로 되어 있다. 연삭 흔적(50)이 한쪽의 측면 리지(53)에 대한 수직선(55)에 대하여 이루는 각도가 0 내지 20도일 때, 그 연삭 흔적(50)은 다른쪽의 측면 리지(54)에 대한 수직선(56)에 대하여 90 내지 70도로 된다. 측면 리지(53)에 있어서의 칩핑 발생율은 5% 이하이고, 측면 리지(54)에 있어서의 칩핑 발생율은 많아도 12% 이다. 직사각형 IC칩의 측면 리지에 접착하는 등의 칩핑 방지책을 취하고 있지 않은 경우라도, 한쪽의 측면 리지에 대한 수직선에 대하여 연삭 흔적의 각도를 0 내지 20도로 해 두면, 다른쪽의 측면 리지를 포함시킨 칩핑 발생율을 크더라도 12%로 할 수 있기 때문에, 불완전한 칩핑 발생율을 더욱 작게 할 수 있다. In the
실시예 2Example 2
불완전한 칩핑을 가진 IC칩을 사용하여, 변위 검출 장치의 일종인 가속도 센서를 장착하였다. 장착한 가속도 센서의 분해 사시도를 도 3에 도시한다. 도 3에 있어서 가속도 센서 소자(20)는 리드 와이어(4)로 IC칩(24)에 전기적으로 접속되고, IC칩(24)으로부터 와이어(4')로 보호 케이스(2)의 단자(5)에 접속되고 외부단자(6)에 접속되어 있다. 보호 케이스 덮개(3)가 보호 케이스(2)에 고정 밀봉되어 가속도 센서(10)가 장착되어 있다. 가속도 센서 소자(20)의 피에조 저항 소자의 도시는 생략하고 있다. 도 4에 도 3의 IV-IV 단면을 도시한다. 가속도 센서 소자(20)는 추(12)와, 지지 프레임(13), 및 가요 변형부(11)로 이루어져 있다. 가요 변형부(11)의 리드 와이어(4) 접속면에는 피에조 저항 소자(도시하지 않음)가 형성되어 있다. IC칩(24)은 그 이면이 가속도 센서 소자(20)의 가요 변형부(또는 아암; 11)로부터 소정의 간격(g1)을 갖고 가요 변형부에 대향 배치되고, 가요 변형부의 과도한 움직임을 규제한다. IC칩(24)은 피에조 저항 소자로부터의 신호가 입력되어 신호처리를 한다. 보호 케이스(2)에 지지 프레임(13) 및 보호 케이스 덮개(3)가 접착제(7, 8)로 접착되어 있다. 가속도 센서 소자(20)에 외력이 가해지면, 가요 변형부(11)에 매달린 추(12)가 움직여서 가요 변형부(11)를 휘게 하고, 그 휨량을 피에조 저항 소자에서 감지하여 전압으로서 출력한다. Using an IC chip with incomplete chipping, an acceleration sensor, a kind of displacement detection device, was mounted. 3 is an exploded perspective view of the attached acceleration sensor. In FIG. 3, the
폭 Web이 3㎛로부터 63㎛인 도 1에 도시한 불완전한 칩핑(61)을 갖는 IC칩 300개를 사용하여 불완전한 칩핑을 갖는 가속도 센서(시료 A)를 장착하였다. 불완전한 칩핑의 길이는 19㎛로부터 367㎛까지 분포하고 있었다. 비교를 위해서 불완전한 칩핑이 없는 IC칩을 사용한 가속도 센서(시료 B)도 동수 장착하였다. An acceleration sensor (Sample A) with incomplete chipping was mounted using 300 IC chips having incomplete chipping 61 shown in Fig. 1 having a width Web of 3 µm to 63 µm. The length of incomplete chipping ranged from 19 μm to 367 μm. For comparison, an equal number of acceleration sensors (Sample B) using IC chips without incomplete chipping were also installed.
가진기(加振器)에 시료 A, 시료 B 각각의 가속도 센서를 장착하여 20G의 가속도를 가하여 출력을 측정하였다. 이상한 출력을 나타낸 가속도 센서를 제외하고, 두께 1OOmm의 판에 높이 1m로부터 그것들 가속도 센서를 5회 자유낙하시킨 후, 20G의 가속도를 가하여 출력을 측정하고, 이상한 출력을 나타내는 가속도 센서의 수를 조사하였다. 가속도 센서를 상술한 높이로부터 자유낙하시키면, 약 1500으로부터 2000G의 충격이 가속도 센서에 가해져, 가속도 센서 소자의 가요 변형부는 IC칩의 이면에 충돌한다. An acceleration sensor of each of Sample A and Sample B was mounted on the exciter, and the output was measured by applying an acceleration of 20G. Except for the accelerometer which showed abnormal output, the acceleration sensors were dropped five times freely from the height of 1m to a plate of 100mm thick, and then the output was measured by applying an acceleration of 20G, and the number of the accelerometer showing the abnormal output was investigated. . When the acceleration sensor falls free from the above-mentioned height, an impact of about 1500 to 2000G is applied to the acceleration sensor, and the flexible deformation portion of the acceleration sensor element collides with the back surface of the IC chip.
가속도 센서를 자유낙하시키기 전의 측정에서, 이상한 출력을 나타낸 것은 시료 A에서 3개, 시료 B에서 1개였다. 이들의 가속도 센서를 분해하여 조사한 바, 시료 A의 2개는 가속도 센서 소자의 추 하면과 보호 케이스내 바닥간에, 실리콘 파편이 끼워져 있었다. 이 실리콘 파편이 IC칩의 불완전한 칩핑의 부분으로부터 탈락한 것이라는 사실은 형상을 대조함으로써 확인할 수 있었다. 가속도 센서에 과도한 충격은 주고 있지 않기 때문에, 실리콘 파편은 장착 작업 중에 어떠한 원인으로 탈락한 것으로 생각된다. 시료 A의 나머지의 1개와 시료 B의 1개는 장착 작업 중에 가요 변형부에 손상을 준 것이 원인으로 보이고, IC칩의 불완전한 칩핑이 원인이 아니다. In the measurement before freely dropping the acceleration sensor, abnormal output was found in three samples A and one sample B. When these acceleration sensors were disassembled and irradiated, two pieces of sample A contained silicon fragments between the bottom of the acceleration sensor element and the bottom of the protective case. The fact that the silicon fragments fell out of the incomplete chipping portion of the IC chip was confirmed by contrasting the shapes. Since no excessive impact is given to the accelerometer, the silicon debris is thought to have been dropped for some reason during the mounting operation. The remaining one of Sample A and one of Sample B appear to be caused by damage to the flexible deformation portion during the mounting operation, not due to incomplete chipping of the IC chip.
초기 사고품을 제외한 시료 A 297개, 시료 B 299개에 낙하 충격을 가한 후, 이상한 출력을 나타낸 것은 시료 A에서 1개, 시료 B에서는 0개였다. 이상한 출력을 나타낸 가속도 센서를 분해하여 조사한 바, IC칩으로부터 실리콘 파편이 탈락하여, 가요 변형부 상면과 IC칩 이면의 사이에 끼워져 있었다. 끼워진 실리콘 파편의 크기는 20㎛×18㎛×170㎛였다. 가요 변형부 상면과 IC칩 이면과의 틈(g1)을 15㎛가 되도록 장착하였다. 충격이 가해져 추가 하측 방향으로 움직여 틈이 커졌을 때에 실리콘 파편이 끼워지고, 그것이 떨어지지 않게 된 것으로 생각된다. 실리콘 파편의 탈락이 충격시에 가요 변형부와 충돌하였기 때문이거나, 그렇지 않으면 충격만으로 발생하였는지는 조사하여도 알 수 없었다. 이 결과로부터, IC칩의 불완전한 칩핑은 가속도 센서 사용시에 발생하는 사고의 원인의 하나인 것을 확인할 수 있었다. 불완전한 칩핑이 있는 IC칩을 사용하여 장착한 가속도 센서 297개 중 사고가 생긴 것은 1개이기 때문에, 그 발생율은 1/297이었다. After drop impacts were applied to 297 samples A and 299 samples B except for the initial accidental product, abnormal output was 1 in sample A and 0 in sample B. When the acceleration sensor showing an abnormal output was disassembled and irradiated, silicon debris fell from the IC chip, and was sandwiched between the upper surface of the flexible deformation portion and the back surface of the IC chip. The size of the sandwiched silicon debris was 20 μm × 18 μm × 170 μm. A gap g1 between the upper surface of the flexible deformation portion and the back surface of the IC chip was mounted so as to be 15 mu m. It is considered that when the impact was applied and moved downward, the gap became larger and the silicon debris was inserted and it did not fall off. It was unknown whether the dropping of the silicon fragments collided with the flexible deformation part at the time of the impact, or if it occurred only by the impact. From this result, it was confirmed that incomplete chipping of the IC chip is one of the causes of the accidents occurring when the acceleration sensor is used. One out of 297 acceleration sensors mounted using IC chips with incomplete chipping had an accident, so the incidence was 1/297.
실시예 1과 실시예 2의 결과로부터 제품 출하 후에, IC칩의 불완전한 칩핑의 탈락에 의한 사고의 발생 개수를 추정한다. 연삭 흔적의 각도에 관계없이 제작한 10만개의 IC칩 중 측면 리지에 칩핑이 발생하는 비율은 12.4% 이다. 위에서 설명한 바와 같이, 칩핑 중 불완전한 칩핑은 11.1%, 불완전한 칩핑이 가속도 센서 사용 중에 탈락하여 사고를 발생할 확율은 1/297=0.33%이다. 10만개×12.4%×11.1%×0.33%= 4.5개가 된다. 연삭 흔적의 각도에 관계없이 제작한 IC칩을 사용한 종래의 가속도 센서에서는 10만개당 4.5개로 사고가 발생할 위험성이 있게 된다. 그것과 비교하여, IC칩의 연삭 흔적의 절단 방향에 대한 각도를 규정한 본 발명의 IC칩을 사용하면, 불완전한 칩핑에 의해 발생하는 사용 중의 사고의 발생을 거의 제로로 할 수 있고, 보다 신뢰성이 높은 가속도 센서를 공급할 수 있다. 마찬가지로, 압력 센서, 자이로 센서에서도 검토하였지만, 가속도 센서의 결과와 거의 같았다. From the results of Example 1 and Example 2, after the product is shipped, the number of occurrences of an accident due to incomplete chipping of the IC chip is estimated. Regardless of the angle of grinding marks, 12.4% of chipping occurs on the side ridges among 100,000 IC chips. As described above, 11.1% of incomplete chippings during chipping and 1/297 = 0.33% probability of an accident due to incomplete chippings dropping out during use of the acceleration sensor. 100,000 pieces x 12.4% x 11.1% x 0.33% = 4.5 pieces. In conventional acceleration sensors using IC chips manufactured regardless of the angle of grinding trace, there is a risk of an accident of 4.5 pieces per 100,000 units. In comparison, the use of the IC chip of the present invention, which defines an angle with respect to the cutting direction of the grinding traces of the IC chip, makes it possible to almost zero the occurrence of in-use accidents caused by incomplete chipping and more reliable. It can supply high acceleration sensor. Similarly, although the pressure sensor and the gyro sensor were examined, it was almost the same as the result of the acceleration sensor.
실시예 3Example 3
도 5a와 도 5b에, 실시예 3의 가속도 센서에 사용하는 가속도 센서 소자를 사시도로 도시한다. 도 5a의 가속도 센서 소자(20)의 위에는 IC칩(24')이 직사각형의 IC칩(24')의 3개의 측면 리지를 접착제(7')로 가속도 센서 소자의 지지 프레임에 접착되어 있다. IC칩(24)'의 측면 리지(53)는 지지 프레임에 접착되어 있지 않다. IC칩(24)'의 상면에는 IC 회로가 형성되어 있고, IC칩(24)'의 이면(가속도 센서 소자(20)와 대향하고 있는 면)은 도 1에 도시한 것과 동일하게 연삭하여 그 두께를 소정의 치수로 하고 있고, 측면 리지(53)에 대한 수직선에 대하여 15 내지 30도로 된 연삭 흔적이 붙어 있다. 수직선에 대하여 15 내지 30도의 연삭 흔적이 붙여진 측면 리지(53)에는 실시예 1에서 설명한 바와 같이 칩핑이 없다. 연삭 흔적은 측면 리지(53)에 수직인 측면 리지(54)데 대한 수직선에 대해서는 75 내지 60도의 각도를 갖고 있기 때문에, 도 2의 그래프로부터 알 수 있는 것처럼, 측면 리지(54)는 5 내지 6%의 불완전한 칩핑 발생율을 가진다. 5 내지 6%가 불완전한 칩핑 발생율을 갖는 2개의 측면 리지(54)를 포함한 3개의 측면 리지가 접착제(7')로 고정되어 있기 때문에, 측면 리지(54)에 있는 불완전한 칩핑이 접착제로 고정되어 있기 때문에, 제작 중 및 사용 중에 벗겨져 떨어지는 일이 없다. 5A and 5B show an acceleration sensor element used in the acceleration sensor of Example 3 in a perspective view. On the
도 5b의 가속도 센서 소자(20)의 위에는 IC칩(24")이 직사각형의 IC칩(24")의 2개의 측면 리지(54)를 접착제(7")로 가속도 센서 소자의 지지 프레임에 접착되어 있다. 이 IC칩(24")은 위에서 설명한 IC칩(24')과 마찬가지로 그 이면은 측면 리지(53)에 대한 수직선 대하여 15 내지 30도로 된 연삭 흔적이 붙어 있다. 그 측면 리지(53)에는 칩핑이 없다. 연삭 흔적은 측면 리지(53)에 수직인 측면 리지(54)에 대한 수직선에 대해서는 75 내지 60도로 되어 있기 때문에, 측면 리지(54)는 5 내지 6%의 불완전한 칩핑 발생율이다. 그러나, 측면 리지(54)가 접착제(7")로 지지 프레임에 고정되어 있기 때문에, 이들의 측면 리지에 있는 불완전한 칩핑이 제작 중 또는 사용 중에 벗겨질 우려가 없다. On top of the
실시예 3의 가속도 센서에서는, 실시예 2의 가속도 센서보다도 사고가 발생할 위험성을 작게 할 수 있다. In the acceleration sensor of the third embodiment, the risk of accidents can be made smaller than that of the second embodiment.
본 발명에 의하면, 변위 검출 장치의 가요 변형부의 변위량을 규제하는 규제판에 사용하는, 불완전한 칩핑이 없는 IC칩을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an IC chip without incomplete chipping, which is used for a regulating plate that regulates the amount of displacement of the flexible deformation portion of the displacement detection device.
Claims (5)
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-
2006
- 2006-09-15 KR KR1020060089682A patent/KR100823469B1/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
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KR20070032240A (en) | 2007-03-21 |
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