KR20070012656A - 센서 장치, 센서 시스템 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

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KR20070012656A
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마츠시다 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

센서 시스템은 센서 장치(10) 및 이 센서 장치(10)를 구동하기 위한 집적 회로(20)를 포함한다. 센서 장치(10)는 실리콘계 재료의 센서 본체(1), 실리콘계 재료의 상부 밀봉 부재(2) 및 실리콘계 재료의 하부 밀봉 부재(3)를 포함한다. 상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3)는 기밀 방식으로 그들 내에 센서 본체(1)를 협력하여 수용하기 위하여 서로 결합된다. 센서 장치(10) 및 집적 회로(20)는 적층된 본체로 형성된다. 센서 본체(1)는 상부 밀봉 부재(2)를 관통하는 도전성 관통 경로(4) 및 상부 밀봉 부재(2)의 외부면 상에 형성된 실장 전극(5)을 통하여 집적 회로(20)의 배선 패턴(12)에 전기적으로 연결된다. 센서 장치(10)는 집적 회로(20)를 통하여 MID 기판(30)에 연결된다.
센서 장치, 집적 회로, 센서 시스템, 실리콘계 재료, 밀봉 부재, 도전성 관통 경로, 배선 패턴, 포토리소그래피.

Description

센서 장치, 센서 시스템 및 그것의 제조 방법{SENSOR DEVICE, SENSOR SYSTEM AND METHODS FOR MANUFACTURING THEM}
본 발명은 센서 장치, 센서 시스템 및 그 센서 장치 및 시스템을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
반도체 공정에 근거한 마이크로머시닝 기술을 사용하여 제조된 마이크로사이즈 센서(microsize sensor) 또는 엑츄에이터(actuator) 및 그것의 구동 회로(제어 회로 포함)를 포함하는 마이크로시스템은 "MEMS"(마이크로 전자 기계 시스템)로 알려지고 설명되고 있다. 도 12은 MEMS로 형성된 종래 센서 시스템의 측단면도이다. 이 센서 시스템(150)은 세라믹 기판(70), 센서 장치(74), 집적 회로(75), 외부 실장 전극(77) 및 밀봉 재료(78)를 포함한다. 세라믹 기판(70)은 배선 패턴(76)을 가지고 있다.
센서 장치(74)는 실리콘계 재료로 이루어진 센서 본체(71), 유리로 이루어진 이루어진 상부 밀봉 부재(72) 및 유리로 이루어진 하부 밀봉 부재(73)를 를 포함하는 각속도 센서로 기능하도록 설계된다. 상부 및 하부 밀봉 부재들(72, 73)은 기밀 방식(airtight manner)으로 센서 본체(71)를 수용하기 위한 수단으로 제공된다. 집적 회로(75)는 센서 장치(74)를 구동(및 제어)하기 위한 구동 회로로 기능하도록 설계되고, 세라믹 기판(70) 상에 형성된 배선 패턴(76)에 범프(bump)를 통하여 연결되도록 베어 칩으로 형성된다. 즉, 집적 회로(75)는 세라믹 기판(70) 상에 플립-칩-실장(flip-chip mounted)된다. 센서 장치(74) 또한 플립-칩 실장과 동일한 방식으로 세라믹 기판(70) 상에 실장된다. 센서 장치(74) 및 집적 회로(75)는 수지 밀봉 재료(78)에 의해 밀봉된다. 센서 시스템(150)은 외부 회로 보드 등 위에 배선 패턴(76)과 연결된 외부 실장 전극(77)을 통하여 실장된다. 이러한 방식으로, 센서 시스템(150)은 거의 단일 집적 회로처럼 조정될 수 있다.
센서 장치(74)에서, 실리콘계 센서 본체(71)를 유리 상부 및 하부 밀봉 부재(72, 73)로 밀봉하기 위한 기술은 예를 들면, 일본특허공개공보 제2001-153881호에 개시된 바와 같이 이 기술 분야에서 일반적으로 사용된다. 그러나, 이 기술은 실리콘과 유리 사이의 온도 팽창 계수의 큰 차이 때문에 온도 변화에 의해 유발된 센서 본체(71)의 변형 및 왜곡에 대한 문제를 포함한다. 예를 들면, 이 변형은 센서로서의 특성들 중 온도에 따른 변동을 유발하는 센서 본체(71)의 공진 주파수를 변경시킨다. 게다가, 센서 시스템(150)은 센서 장치(74) 및 집적 회로들(75)이 서로 수평으로 배열되는 방식으로 탑재되기 때문에 크기를 줄이는데 제한은 갖는다.
상술한 문제의 관점에서, 본 발명의 목적은 센서 특성들 중 감소된 온도에 따른 변동을 갖는 센서 장치 및 시스템을 제공하고, 그 센서 장치 및 시스템을 제조하기 위한 방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 크기를 줄이는 것을 용이하게 할 수 있는 센서 시스템을 제공하고, 그 센서 시스템을 제조하기 위한 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 태양에 따르면, 센서 본체, 상기 센서 본체와 동일한 재료로 이루어진 상부 밀봉 부재, 상기 센서 본체와 동일한 재료로 이루어지고, 상기 상부 밀봉 부재와 결합하여, 상부 밀봉 부재와 협력하여 상기 센서를 그들 내에 수용하도록 한 하부 밀봉 부재를 포함하는 센서 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 본 발명의 제1 태양에서 개시된 센서 장치에서, 상기 센서 본체 재료, 상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재는 반도체이다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 본 발명의 제1 또는 제2 태양에 개시된 센서 장치에 있어서, 상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재는 기밀 방식으로 상기 센서 본체를 수용한다.
본 발명의 제4 태양에 따르면, 본 발명의 제1 내지 제3 태양에 개시된 센서 장치는 상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재로부터 선택된 적어도 하나의 밀봉 부재의 외부 표면 상에 배치된 실장 전극, 및 상기 실장 전극과 상기 센서 본체 사이를 전기적으로 연결하기 위하여 상기 적어도 하나의 밀봉 부재를 관통하는 도체 관통 경로를 더 포함한다.
본 발명의 제5 태양에 따르면, 본 발명의 제4 내지 제5 태양에 개시된 센서 장치는 상기 적어도 하나의 밀봉 부재와 상기 도전성 관통 경로 사이에 배치된 절연막을 더 포함한다.
본 발명의 제6 태양에 따르면, 본 발명의 제1 내지 제3 태양 중 어느 하나에 개시된 센서 장치는 상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재로부터 선택된 적어도 하나의 밀봉 부재의 외부 표면 상에 배치된 실장 전극, 및 상기 실장 전극과 상기 센서 본체를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 반대되는 밀봉 부재에 대한 상기 적어도 하나의 밀봉 부재의 접합 표면을 따라 뻗어 있는 제1 배선을 더 포함한다.
본 발명의 제7 태양에 따르면, 본 발명의 제1 내지 제6 태양 중 어느 하나에 개시된 센서 장치에 있어서, 상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재 중 하나 또는 각각은 상기 센서 본체를 구동하기 위한 회로를 구비하여 형성된 집적 회로 보드이다.
본 발명의 제8 태양에 따르면, 본 발명의 제1 내지 제6 태양 중 어느 하나에 개시된 센서 장치, 및 상기 센서 장치를 구동하기 위한 집적 회로를 포함하는 센서 시스템이 제공된다.
본 발명의 제9 태양에 따르면, 본 발명의 제8 태양에 개시된 센서 시스템은 적층 방식으로 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 각각을 지지하기 위하여 상기 센서 장치와 상기 집적 회로 사이에 게재되고, 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 사이의 전기적 연결을 중계하도록 설계된 MID 기판, 및 상기 MID 기판 상에 제공되고, 상기 MID 기판을 통하여 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 외부 실장 전극을 더 포함한다.
본 발명의 제10 태양에 따르면, 본 발명의 제8 태양에 개시된 센서 시스템에서, 상기 집적 회로 및 상기 센서 장치는 적층된 본체를 생성하기 위하여 서로 결합된다. 이 센서 시스템은 상기 센서 장치와 상기 집적 회로 사이에 개재되지 않고 상기 적층된 본체를 지지하는 MID 기판, 및 상기 MID 기판 상에 제공되고, 상기 MID 기판을 통하여 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 외부 실장 전극을 더 포함한다.
본 발명의 제11 태양에 따르면, 본 발명의 제9 및 제10 태양에 개시된 센서 시스템에서, 상기 외부 실장 전극은 계단 모양으로 구부러진 핀이다.
본 발명의 제12 태양에 따르면, 본 발명의 제8 태양에 개시된 센서 시스템에서, 상기 집적 회로 및 상기 센서 장치는 적층된 본체를 형성하기 위하여 서로 결합된다. 상기 센서 시스템은 상기 적층된 본체에 제공된 외부 실장 전극을 더 포함한다.
본 발명의 제13 태양에 따르면, 본 발명의 제12 태양에 개시된 센서 시스템에서, 상기 외부 실장 전극은 상기 센서 장치와 마주보는 그것의 다른 표면의 반대되는 측인 상기 집적 회로의 일 표면 상에 배치되고, 상기 집적 회로는 상기 센서 장치를 구동하기 위한 회로가 형성된 집적 회로 보드 및 상기 외부 실장 전극과 상기 센서 장치 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 집적 회로 보드의 측면을 따라 뻗어 있는 제2 배선 패턴을 포함한다.
본 발명의 제14 태양에 따르면, 본 발명의 제 12 태양에 개시된 센서 시스템에서, 상기 외부 실장 전극은 상기 집적 회로와 마주보는 그것의 다른 표면의 반대 측면 상에 상기 센서 장치의 일 표면 상에 배치되고, 상기 센서 장치는 상기 외부 실장 전극과 상기 집적 회로 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 상부 및 하부 밀봉 부재의 각 측면을 따라 뻗어 있는 제2 배선 패턴을 포함한다.
본 발명의 제15 태양에 따르면, 본 발명의 제4 또는 제5 태양에 개시된 센서 장치를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은 상기 적어도 하나의 밀봉 부재 내에 관통 홀을 형성시키는 제1 단계, 및 상기 도전성 관통 경로를 형성시키기 위하여 상기 관통 홀 내에 도전성 재료를 끼워 넣는 제2 단계를 포함한다.
본 발명의 제 16 태양에 따르면, 본 발명의 제15 태양에 개시된 방법에서, 상기 제2 단계는 상기 관통 홀의 표면 상에 상기 도전성 물질을 집어넣는 제3 단계, 및 상기 제3 단계 후에, 상기 관통 홀이 상기 도전성 재료로 완전히 채워지도록 상기 도전성 재료를 집어넣는 제 4 단계를 포함한다.
본 발명의 제17 태양에 따르면, 본 발명의 제6 태양에 개시된 센서 장치를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은 상기 적어도 하나의 밀봉 부재의 표면 상에 도금 베이스 층을 형성시키는 제1 단계, 상기 도금 베이스 층을 패터닝하기 위하여 상기 도금 베이스 층을 선택적으로 제거하는 제2 단계, 상기 제1 배선 패턴을 형성시키기 위하여 상기 패터닝된 도금 베이스 층 상에 도전성 재료를 도금하는 제3 단계, 상기 제1 배선 패턴 상이 상기 실장 전극을 형성시키는 제4 단계, 및 빨라도 상기 제3 단계 후에, 상기 센서 본체를 상기 상부 및 하부 밀봉 부재 사이에 수용하기 위하여 상기 상부 및 하부 밀봉 부재를 서로 결합시키는 제5 단계를 포함한다.
본 발명의 제18 태양에 따르면, 본 발명의 제9 내지 제11 태양 중 어느 하나에 개시된 센서 시스템을 제조하는 방법을 개시한다. 상기 방법은 상기 MID 기판과 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 중 하나 사이에 보통 온도에서 부분 전기적 연결을 형성시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 센서 장치 및 센서 시스템에서, 센서 본체를 수용하는 상부 및 하부 밀봉 부재는 상기 센서 본체의 재료와 동일한 재료로 이루어진다. 따라서, 이들 구성요소 사이의 열 팽창 계수에 차이가 없다. 이것은 센서 장치의 구성요소들 사이의 열 팽창 계수의 차이에 의한 온도에 따른 변동을 억제할 수 있게 한다. 센서 시스템의 바람직한 일 실시예에서, 센서 장치 및 집적 회로가 적층 방식으로 배열되고 따라서 센서 시스템의 크기를 줄이는 것을 용이하게 한다. 또한, 본 발명의 센서 장치 제조 방법은 억제된 온도에 따른 변동을 가진 센서 장치를 용이하게 제조할 수 있게 한다. 게다가, 본 발명의 센서 시스템 제조 방법은 센서 특성들의 설계 값으로부터 이탈을 억제하기 위하여, 상기 센서 시스템의 제조 후에 센서 장치에 남아 있을 수 있는 열 변형을 감소시킬 수 있다.
바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명이 첨부된 도면과 결합하여 고려될 때 본 발명의 더 나은 이해가 얻어질 수 있을 것이다. 첨부된 도면에서, 공통 구성요소 또는 공통 요소는 동일한 참조 번호 또는 부호에 의해 정의된다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 상부 밀봉 부재에 도전성 관통 경로를 형성시키는 공정을 나타내는 제조 공정도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 7는 본 발명의 제6 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 8a 내지 도 8h는 도 7의 칩 본체 상에 배선 패턴을 형성시키는 공정을 나타내는 제조 공정도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 10는 본 발명의 제8 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 11는 본 발명의 제9 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
도 12는 종래 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.
본 출원은 일본특허출원 제2004-127134호에 기초한 것으로 그에 따른 우선권의 이익을 향유한다. 일본특허출원 제2004-127134호의 전체 내용은 참조로 여기에 통합되어 있다. 본 발명의 일부 실시예들이 지금부터 상세히 설명될 것이다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 단면도이다. 여기서, 도 1a는 센서 시스템의 수직 단면도이며, 도 1b는 도 1a의 A-A 선에 따른 단면도이다. 이 센서 시스템(101)은 센서 장치(10), 집적 회로(20), MID(성형된 상호연결 장치) 기판(30), 외부 실장 전극(31) 및 밀봉 재료(32)를 포함하는 MEMS로 형성된다. 센서 장치(10)는 예를 들면, 각속도 센서로 기능하도록 설계될 수 있다. 센서 장치(10)는 실리콘계 재료로 이루어진 센서 본체(1), 실리콘계 재료로 이루어진 상부 밀봉 부재(2) 및 실리콘계 재료로 이루어진 하부 밀봉 부재(3)를 포함한다. 여기서 "실리콘계 재료"란 용어는 순수 실리콘만을 포함하는 것이 아니라 불순물 도핑된 실리콘을 포함하는 재료를 또한 의미한다.
상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3)는 그들 사이에 공간을 형성하도록 서로 결합되고, 센서 본체(1)를 기밀 방식으로 그 공간에 수용한다. 상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3)는 실리콘 기판을 위한 종래 본딩 기술에 의해 함께 결합될 수 있다. 상부 밀봉 부재는 센서 장치(10)를 실장하기 위한 실장 전극(5)이 제공된 외부 표면을 갖는다. 실장 전극(5)은 예를 들면, 범프 전극이고, 상부 밀봉 부재(2)를 관통하도록 형성되고 도전성 재료로 이루어진 도전성 관통 경로(4)를 통하여 센서 본체(1)에 전기적으로 연결된다.
하부 밀봉 부재(3)는 판형 서브-부재(35) 및 상기 판형 서브-부재(35)에 결합된 프레임형 서브-부재(36)를 포함한다. 센서 장치(10)는 다음과 같이 얻어질 수 있다. 판형 서브-부재(35)는 하나의 웨이퍼로부터 형성되고, 센서 본체(1) 및 프레임형 서브-부재(36)는 서로 다른 웨이퍼로부터 형성된다. 게다가, 상부 밀봉 부재(2)는 또 다른 웨이퍼로부터 형성된다. 각 웨이퍼들은 예를 들면 웨이퍼 내에 도전성 관통 경로를 형성시키기 위한 공정이 수행되고, 다음으로 예를 들면 본딩 공정에 의해 세 개의 웨이퍼들이 서로 결합된다. 다음으로, 결합된 본체는 개별 칩들로 절단된다. 프레임형 서브-부재(36)는 도 1a 및 1b 그리고 다른 도면들에서 하부 밀봉 부재(3)에 포함되었지만, 상부 밀봉 부재(2)에 포함될 수도 있다.
집적 회로(20)는 센서 장치(10)를 구동(및 제어)하기 위한 구동 회로로 기능하도록 설계되고, 2-층 적층체를 형성시키기 위하여 실장 전극(5)을 통하여 센서 장치(10)에 연결된 베어 칩으로 형성된다. 집적 회로(20)는 집적 회로 보드인 칩 본체(11), 및 칩 본체(11)의 대향 주변 표면들 중 하나에 형성된 배선 패턴(12)을 포함한다. 실장 전극(5)은 배선 패턴(12)에 연결된다. 센서 장치(10) 및 집적 회로(20)를 포함하는 적층체는 MID 기판에 형성된 오목부에 삽입되고, MID 기판(30)에 의해 지지된다. 또한, 적층체는 수지와 같은 밀봉 재료(32)로 밀봉된다.
MID 기판(3차원 회로 형성 기판)은 절연 수지와 같은 절연 재료를 성형하는 것에 의해 형성된 기판 본체(21), 및 상기 기판 본체(21)의 표면 상에 형성된 배서 패턴(22)을 포함한다. 배선 패턴(22)은 외부 회로 기판에 센서 시스템(101)을 실장하기 위한 외부 실장 전극(31)에 연결된다. 집적 회로(20)의 배선 패턴(12)은 집적 회로(20)를 실장하기 위한 실장 전극(23)을 통하여 배선 패턴(22)에 연결된다. 이것은 적층체가 외부 실장 전극(31)에 전기적으로 연결되게 한다. 예를 들면, 실장 전극(23)은 범프 전극이다. 이러한 방식으로, 센서 시스템(101)은 거의 단일 집적 회로와 같이 조정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 센서 시스템(101)에서, 센서 본체(1)는 센서 본체(1)의 재료와 동일한 재료로 이루어진 상부 및 하부 밀봉 부재(2, 3) 내에 수용 및 고정된다. 따라서, 이들 구성요소 사이의 열 팽창 계수차가 존재하지 않는다. 이것은 센서 장치(10)의 구성요소들 사이의 열 팽창 계수의 차이에 따른 센서 특성들의 온도에 따른 변동을 제거할 수 있게 한다. 센서 본체(1)와 MID 기판(30) 사이에 게재된 상부 밀봉 부재(2) 및 집적 회로(20)는 MID 기판(30)과 센서 장치(10) 사이의 열 팽창 계수 차이에 의한 온도에 따른 변동이 매우 낮은 레벨에서 유지되도록 한다. 이것은 정확도가 높은 센서 특정들을 제공한다.
또한, 센서 본체(1) 및 실장 전극(5)은 상부 밀봉 부재(2)를 관통하는 도전성 관통 경로(4)를 통하여 서로 연결되고, 그래서 센서 장치(10)는 집적 회로의 플립 칩과 동일한 방식으로 탑재될 수 있으며, 그에 의하여 측면 또는 수평 길이를 확장할 필요 없이 크기를 줄일 수 있게 된다. 센서 장치(1) 뿐 아니라 실리콘계 재료로 이루어진 상부 밀봉 부재(2) 또한 미세 제조 공정들을 격을 수 있게 된다. 이것은 도전성 관통 경로(4)의 형성을 용이하게 한다. 게다가, 적층체로 형성되는 센서 장치(10) 및 집적 회로(20)는 센서 시스템(101)의 크기를 줄이는 것을 가능하게 한다. 플립-칩 실장 방식으로 MID 기판(30) 상에 실장된 집적 회로(20) 또한 센서 시스템(101)의 크기를 줄이는데 공헌한다.
게다가, MID 기판(30)의 사용은 외부 실장 전극(31)의 형성을 용이하게 한다. 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 외부 실장 전극(31)은 계단 모양으로 구부러진 핀으로 형성된다. 이 구조는 센서 시스템(101)과 센서 시스템(101)이 탑재된 회로 보드(예르 들면, 마더 보드) 사이의 열 팽창 계수차로 인하여 센서 시스템(101) 내부에 일어나기 쉬운 열 변형을 감소시킬 수 있다. 따라서, 센서 특성들 상의 열 변형의 부정적인 영향 또한 억제된다.
도 2a 및 2d는 상부 밀봉 부재(2) 내에 도전성 관통 경로(4)를 형성시키기 위한 공정을 나타내는 제조 공정도이다. 상부 밀봉 부재(2) 내에 도전성 관통 경로(4)를 형성시키기 위한 공정에서, 먼저 관통 홀(42)이 예를 들면 유도적으로 결합된 플라즈마(ICP)의 사용에 의해 상부 밀봉 부재(2) 내에 형성되고, 다음으로 산화 실리콘 절연막(42)이 예를 들면 열 산화 공정에 의해 상부 밀봉 부재(2)의 표면 상에 형성된다(도 2a를 참조하라). 다음으로, 구리와 같은 도전성 재료(43)가 예를 들면, CVD(화학 증기 증착 또는 화학 증기상 에피텍시) 공정에 의해 상부 밀봉 부재(2)의 표면 상에 증착된다(도 2b를 참조하라). 도전성 재료(43)는 예를 들면 불순물 도핑된 폴리크리스탈린 실리콘과 같은 구리가 아닌 임의의 다른 적절한 금속일 수 있다. 다음으로, 도전성 재료(44)는 관통 홀(42)이 도전성 재료(44)로 완전히 채워지도록 예를 들면 구리 도금 공정에 의해 추가 증착된다. CVD 공정이 구리 도금 공정 대신 사용될 수 있다(도 2c를 참조하라). 다음으로, 도전성 재료(44)는 (각각 패드를 포함하는) 배선 패턴을 형성시키기 위하여 예를 들면, 마스크 패턴을 사용하여 금속 RIE(반응 이온 에칭) 공정에 의해 선택적으로 제거될 수 있다(도 2d를 참조하라).
이러한 방법으로, 도전성 관통 경로(4)는 종래 반도체 공정들의 조합에 의하여 상부 밀봉 부재(2)에 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 도전성 재료(44)는 도 2c의 공정에 의해 관통 홀(42) 내에 용이하게 끼워 넣어질 수 있다. 따라서, 센서 본체(1)를 수용하기 위하여 상부 및 하부 밀봉 부재들(2, 3)에 의해 정의된 내부 공간은 기밀 상태, 특별히 고-진공 상태로 유지될 수 있다. 이것은 향상된 품질을 가진 센서 장치(10)를 획득하는 것을 가능하게 한다. 게다가, 상부 밀봉 부재(2)의 표면 상에 형성된 절연막(41)은 도전성 관통 경로(4)와 실리콘계 물질로 이루어진 상부 밀봉 부재(2)의 적절한 전기적 절연을 제공할 수 있다. 이것은 센서 장치(10)에서 향상된 정확도를 획득하는 것을 가능하게 한다.
도 2d를 참조하면, 상부 밀봉 부재(2)는 하부 밀봉 부재(3)와 관련된 본딩(bonding)을 용이하게 하기 위하여 평평한 바닥면을 가지도록 형성될 것이다. 상부 밀봉 부재(2) 대신 또는 그에 더하여, 하부 밀봉 부재(3)에 도전성 관통 경로(4)가 형성될 수 있다.
센서 본체(1), 상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3) 각각은 실리콘계 물질이 아닌 다른 적절한 반도체로 이루어질 수 있다. 그러나, 다수의 반도체들 사이에서 실리콘용 마이크로제조 기술들이 널리 확립되어 있고, 실리콘의 재료 단가가 상대적으로 낮기 때문에 실리콘계 재료를 사용하는 것이 특별히 바람직하다. 게다가, 센서 본체(1), 상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3) 각각이 반도체로 이루 어지지 않는다 하더라도, 그들이 공통 또는 동일한 물질로 이루어지는 한 열 팽창 계수차에 의한 온도에 따른 변동에 관한 문제는 제거될 수 있다. 그러나, 반도체의 사용은 종래 반도체 기술을 통한 마이크로제조를 용이하게 할 수 있고 따라서, 센서 장치(10) 및 센서 시스템(101)에서 향상된 정확성 및 크기를 줄이는 것을 용이하게 달성할 수 있게 한다.
(제2 실시예)
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 시스템 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 도 3 및 다른 도면들에서, 도 1a 및 1b에서의 것과 구조적 또는 기능적으로 동일한 구성요소 또는 요소들은 동일한 참조 번호 또는 부호에 의하여 정의되고, 그것의 상세한 설명은 생략될 것이다. 도 3에 도시된 센서 시스템(102)은 MID 기판이 적층 방식으로 배열된 센서 장치(10)와 집적 회로(20) 사이에 게재되도록 형성된다는 점에서 도 1a 및 1b에 도시된 센서 시스템(101)과 주로 다르다. 센서 시스템(10)은 실장 전극(5)을 통하여 배선 패턴(22)에 연결되고, 집적 회로(20)는 실장 전극(23)을 통하여 배선 패턴(22)에 연결된다. MID 기판(30)에는 개구(25)가 형성되고, 배선 패턴(30)이 또한 그 개구(25) 내에 형성된다. 따라서, MID 기판(30)은 또한 센서 장치(10)와 집적 회로(20) 사이의 전기적 연결을 중계한다. 게다가, 센서 장치(10) 및 집적 회로(20) 중 적어도 하나는 패선 패턴(22)을 통하여 외부 실장 전극(31)에 연결된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 센서 장치(10) 및 집적 회로(20) 모두는 외부 실장 전극(31)에 연결된다.
상술한 바와 같이, 센서 시스템(102)에서 센서 본체(1)는 센서 본체(1)의 재 료와 동일한 재료로 이루어진 상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3) 내에 수용되고 고정된다. 이것은 센서 장치(10)의 구성요소들 사이의 열 팽창 계수 차로 인한 센서 특성의 온도에 따른 변동을 제거할 수 있게 한다. 또한, 센서 장치(10) 및 집적 회로(20)는 MID 기판(30)을 통하여 적층 방식으로 배열된다. 따라서, 센서 시스템(102)은 크기를 소형화할 수 있다. 플립-칩 실장 방식으로 MID 기판(30) 상에 각각 탑재된 센서 장치(10) 및 집적 회로(20) 또한 센서 시스템(102)의 크기를 줄이는 데 기여한다. 게다가, MID 기판(30)의 사용은 외부 실장 전극(31)의 형성을 용이하게 할 수 있다. 더하여, 센서 시스템(101)과 달리, 외부 실장 전극(31)은 범프 전극으로 형성된다. 이것은 마더 보드와 같은 회로 기판 상에 센서 시스템의 탑재 영역을 더욱 감소시킬 수 있게 한다.
센서 시스템(102)의 제조 공정에서, 실장 전극(5)을 통한 센서 기판(10)과 MID 기판(30) 사이의 접합 및 실장 전극(23)을 통한 집적 회로(20)와 MID 기판(30) 사이의 접합은 일반적인 온도에서 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이러한 접합들은 플라즈마를 사용하여 전극 표면을 활성화시키고 그 표면을 관련 구성요소상에 누르는 것에 의하여 일반적인 온도에서 형성될 수 있다. 여기서 "일반적인 온도"라는 용어는 센서 시스템(102)의 정격 동작 온도 범위(예를 들면 0℃ 내지 80℃) 내에 들어가는 임의의 온도를 의미한다. 이러한 동작은 완성된 센서 시스템(102) 내에 남아 있을 수 있는 열 응력을 감소시키거나 제거하게 할 수 있어서, 센서 장치(10)의 센서 품질에서의 열화를 억제하도록 한다.
(제3 실시예)
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 이 센서 시스템(103)은 외부 실장 기판(21)의 고정 단(anchor end)이 MID 기판(30)의 기판 본체(21)에 내장되어 있다는 점에서 도 1a 및 1b에 도시된 센서 시스템(101)과 주요하게 다르다. 센서 시스템(101)에서와 같이, 센서 시스템(103)의 외부 실장 전극(31)은 계단 모양으로 구부러진 핀으로 형성된다. 이러한 구조는 센서 시스템(103)과 센서 시스템(103)이 탑재된 회로 보드 사이의 열 팽창 계수의 차이로 인하여 센서 시스템(103) 내에서 일어나기 쉬운 열 변형을 감소시킬 수 있다. 따라서, 열 변형으로 인한 센서 특성들의 열화는 억제될 수 있다.
외부 실장 전극(31)은 서로 연결된 다수의 외부 실장 전극들(31)을 구비한 리드 프레임(미도시)을 제공하고, 이 리드 프레임이 통합적으로 구비한 수지 등에 의한 기반 본체(21)를 형성(성형)시키는 것에 의해 기판 본체(21) 내에 매입될 수 있다. 기판 본체(21)의 형성이 완료된 후, 외부 실장 기판(31)은 리드 프레임으로부터 절단되어, 계단 모양으로 형성된다. 이러한 방식으로, 도 4의 형상을 가진 외부 실장 기판(31)이 용이하게 얻어질 수 있다.
(제4 실시예)
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 이 센서 시스템(104)에서, 센서 장치(10) 및 집적 회로(20)는 도 1a 및 1b에 도시된 센서 시스템(101)에서와 같이, 적층된 본체를 형성하기 위하여, MID 기판을 게재하지 않고 서로 결합된다. 그러나, 센서 시스템(104)은 외부 실장 전극(31)이 센서 장치(10)에 제공된다는 점에서, 도 1a 및 1b에 도시된 센서 시스 템(101)과 주로 다르다. 즉, 센서 시스템(104)은 MID 기판(30)을 필요로 하지 않는다. 도 5에 도시된 실시예에서, 외부 실장 전극(31)은 실장 전극(5)을 통하여 집적 회로(20)의 배선 패턴(12) 및 상부 밀봉 부재(2)와 하부 밀봉 부재(3)를 관통하는 각 도전성 관통 경로(51)에 연결된다. 센서 시스템(104)의 제조 공정에서, 도전성 관통 경로(51)는 상부 및 하부 밀봉 부재들(2, 3) 사이를 본딩하는 동안 적용되는 압력에 의해 용이하게 서로 연결될 것이다. 상술한 바와 같이, MID 기판(30)을 필요로 하지 않는 센서 시스템(104)은 더 크기가 줄어들 수 있고, 회로 기판에 대한 실장 영역이 더 줄어들 수 있다. 또한, MID 기판(30)을 필요로 하지 않는 센서 시스템(104)은 MID 기판(30)과 센서 장치(10) 사이의 열 팽창 계수차에 의한 열 응력에 대한 문제를 피할 수 있다. 이것은 센서 특성들이 설계 값으로부터 이탈하는 것 및 사용 중 센서 특성의 온도에 따른 변동을 더욱 억제할 수 있게 하고 따라서, 센서 특성에 있어 더 향상된 품질을 제공할 수 있게 한다.
(제 5 실시예)
도 6에 도시된 센서 시스템(105)에 있어서, 센서 시스템(104)의 외부 실장 전극(31)은 집적 회로(20A)에 제공된다. 도 6에 도시된 제5 실시예에서, 외부 실장 전극(31)은 집적 회로(20A)를 관통하는 도전성 관통 경로(52)를 통하여 배선 패턴(12)에 연결된다. 이 실시예에서, 센서 시스템(104)과 관련하여 설명된 것과 동일한 이점이 얻어질 수 있다.
(제6 실시예)
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 센서 장치 구조를 나타내는 수직 단면 도이다. 이 센서 장치(10A)는 상부 밀봉 부재(2)가 집적 회로 기판 또는 칩 본체(81)로서 형성되고, 센서 본체(1) 및 실장 전극(5)이 도전성 관통 경로(4) 대신에, 칩 본체(81)의 접합 표면을 따라 뻗어 있도록 형성된 배선 패턴(60)을 통하여 서로 전기적으로 연결되어 있다는 점에서 도 1 내지 6에 설명된 센서 장치(10)와는 차이가 있다. 칩 본체(81)에는 센서 본체(1)를 구동하기 위한 회로(미도시)가 형성되어 있다. 칩 본체(81)와 배선 패턴(60)의 조합은 집적 회로로서 기능한다.
배선 패턴(60)은 칩 본체(81)의 내주면 상에 형성된 배선 패턴(61), 칩 본체의 측면 상에 형성된 배선 패턴(62), 및 칩 본체(81)의 외주면 상에 형성된 배선 패턴(63)을 포함한다. 배선 패턴들(61, 62, 63)은 서로 연결되어 있다. 센서 본체(1)는 배선 패턴(61)에 전기적으로 연결된다. 실장 전극(5)은 배선 패턴(63) 상에 형성된다. 배선 패턴(61)은 또한 도전성 관통 경로(4)를 사용하지 않고, 센서 본체(1)와 실장 전극(5) 사이의 전기적 연결을 달성하기 위하여 대향하는 하부 밀봉 부재(3)에 대한 칩 본체(81)의 접합면 상에 형성된다.
센서 장치(10A)에서, 칩 본체(81)의 적어도 일부 또는 상부 밀봉 부재(2)는 그들 사이에 배선 패턴(61)이 게재되도록 하부 밀봉 부재(3)와 결합된다. 본 명세서에서, 이러한 상태는 또한 하부 밀봉 부재(3)와 상부 밀봉 부재(칩 본체(81))가 서로 결합된 것으로 설명되고 있다.
도 8a 내지 8h는 칩 본체(81) 상에 배선 패턴(60)을 형성하기 위한 공정을 나타내는 제조 공정도이다. 도 8a, 8c, 8e 및 8g는 각 동작 중 칩 본체의 수직 단면도이고, 도 8b, 8d, 8f 및 8h는 각 동작중 칩 본체의 측면도이다. 여기서 도 8a, 8c, 8e 및 8g는 도 8b, 8d, 8f 및 8h 중 대응되는 것에서 B-B 선에 따른 수직 단면도이다.
배선 패턴을 형성하기 위한 공정에 있어서, 종래 반도체 공정을 통하여 형성된 회로를 구비한 칩 본체(81)가 먼저 준비된다(도 8a 및 8b를 참조하라). 칩 본체(81)는 제조 공정의 용이성 관점에서 클리빙(cleaving) 전의 웨이퍼인 것이 바람직하나, 클리빙 후의 웨이퍼일 수 있다. 다음으로, 도금 베이스 층(65)이 칩 본체(81)의 전체 표면 상에 형성된다(도 8c 및 8d를 참조하라). 도금 베이스 층(65)은 예를 들면, 알루미늄 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 도금 베이스 층(65)은 약 1㎛의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도금 베이스 층(65)은 도금 베이스 층(65)을 패터닝하기 위하여 선택적으로 제거된다(도 8e 및 8f를 참조하라). 예를 들면, 도금 베이스 층(65)의 선택적 제거는 도금 베이스 층(65)에 레이저 빔을 선택적으로 조사하는 것에 의하여 이루어질 수 있다. 선택적으로 도금 베이스 층(65)은 리소그래피에 의해 선택적으로 제거될 수 있다. 다음으로, 배선 패턴(60)이 예를 들면, 도 8e 및 8f의 동작에 의해 획득된 제품을 도금 베스(bath)에 담그고, 거기에 특정 전류를 공급하는 것을 포함하는 도금 공정에 의해 패터닝된 도금 베이스 층(66) 상에 형성된다(도 8g 및 8h를 참조하라). 예를 들면, 배선 패턴(60)은 약 10㎛의 두께를 가지도록 니켈을 사용하여 형성된다.
도 8h에서, 만약 배선 패턴(60)의 세 개의 나뉘어진 영역들 중 중앙의 하나가 불필요하다면, 패터닝은 중앙 영역을 나머지 영역들로부터 격리되도록 수행될 수 있다. 따라서, 전류는 도금 공정 동안 중앙 영역을 통하여는 흐르지 않으며, 중앙 영역 내 배선 패턴(60)의 형성은 피해질 수 있다. 선택적으로, 도금 베이스 층(65)은 중앙 영역에 남겨진 도금 베이스 층(65)이 없도록 패터닝될 수 있으며, 따라서, 중앙 영역에 배선 패턴(60)의 형성을 예방할 수 있다. 그러나, 패터닝이 레이저 빔을 사용하여 수행된다면, 좀 더 높은 수율을 얻기 위하여 레이저 빔이 조사되는 영역이 최소화되는 것이 바람직하다. 게다가, 중앙 영역에 형성된 배선 패턴(60)이 비록 불필요하기 하지만 회로의 동작을 방해하지 않는다면, 배선 패턴(60)은 도 8h에 도시된 바와 같이 중앙 영역에 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 다음으로 실장 전극(5)이 배선 패턴(60)의 일부로서 배선 패턴(63) 상에 형성된다. 그 다음, 하부 밀봉 부재(3) 및 칩 본체(81) 또는 상부 밀봉 부재(2)는 도 7에 도시된 바와 같이 센서 장치(10A)를 획득하기 위하여 예를 들면 본딩 공정에 의해 함께 결합된다.
상술한 바와 같이, 상부 밀봉 부재(2)로서 칩 본체(81)를 사용한 센서 장치(10A)는 집적 회로(20 또는 20A)를 추가적으로 제공할 필요 없이, 도 5에 도시된 센서 시스템(104) 또는 다른 센서 시스템의 기능과 등가인 기능을 획득할 수 있다. 따라서, 센서 장치(10A)는 센서 시스템의 크기를 줄이는 것을 달성할 수 있다. 또한, 도전성 관통 경로(4)를 사용하기 않고, 센서 본체(1) 및 실장 전극(5)은 접합 표면을 따라 연장되도록 형성된 배선 패턴(6)을 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 도전성 관통 경로(4)를 형성하기 위한 공간이 요구되지 않는다. 이것은 센서 시스템의 크기를 더 줄이는데 기여한다. 게다가, 도전성 관통 경로(4)에 비하여 더 간단한 방식으로 형성될 수 있는 배선 패턴(60)은 제조 단가를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
배선 패턴(60) 대신에, 도전성 관통 경로(4)가 칩 본체(81) 내에 형성될 수 있다. 이 경우도, 칩 본체(81)를 상부 밀봉 부재(2)로 사용하는 것에 의해 획득된 장점은 역시 획득될 수 있다. 게다가, 회로는 칩 본체(81)와 동일한 방법으로 상부 밀봉 부재(2) 뿐만 아니라 하부 밀봉 부재(3) 내에도 또한 형성될 수 있다.
(제7 실시예)
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 센서 시스템의 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 이 센서 시스템(106)은 센서 본체(1) 및 실장 기판(5)이 대향하는 하부 밀봉 부재(3)에 대한 상부 밀봉 부재(2)의 접합 면을 따라 연장되도록 형성된 배선 패턴(60)을 통하여 서로 전기적으로 연결된다는 점에서 도 6에 도시된 센서 시스템(105)과 주요한 차이가 있다. 도 7에 도시된 칩 본체(81)와 달리, 상부 밀봉 부재(2)에는 회로가 형성되어 있지 않다. 즉, 센서 시스템(10)의 센서 장치(10B)는 상부 밀봉 부재(2)가 칩 본체(81)가 아니라는 점에서 도 7에 도시된 센서 장치(10A)와 다르다. 배선 패턴(60)은 도 8a 내지 8h에 도시된 공정과 같은 공정을 통하여 상부 밀봉 부재(2) 상에 형성될 수 있다.
센서 시스템(106)에 따르면, 도전성 관통 경로(4)를 사용하지 않고, 센서 본체(1) 및 실장 전극(5)은 접합면을 따라 연장되도록 형성된 배선 패턴(60)을 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 도전성 관통 경로(4)를 형성하기 위한 공간이 요구되지 않는다. 이것은 센서 시스템(106)의 크기가 줄어드는 것을 허 용한다. 게다가, 도전성 관통 경로(4)에 비하여 더 간단한 방식으로 형성될 수 있는 배선 패턴(60)은 제조 단가를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
(제8 실시예)
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 센서 시스템 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 이 센서 시스템(107)은 외부 실장 기판(31) 및 집적 회로(20) 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여, 상부 및 하부 밀봉 부재들(2, 3)을 관통하는 도전성 관통 경로(51) 대신에, 상부 밀봉 부재(2) 및 하부 밀봉 부재(3)의 각 측면을 따라 연장된 배선 패턴(65)이 제공된다는 점에서, 도 5에 도시된 센서 시스템(104)과 다르다. 배선 패턴(65)은 칩 본체(81)가 상부 밀봉 부재(2)와 하부 밀봉 부재(3)를 함께 결합시키는 것에 의해 형성된 적층된 본체로 구현된다는 가정 하에, 도 8a 내지 8h에 도시된 것과 같은 공정을 수행하는 것에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
센서 시스템(107)에 따르면, 도전성 관통 경로(51)를 사용하지 않고, 외부 실장 전극(31) 및 집적 회로(20)는 상부 및 하부 밀봉 부재들(2, 3)의 각 측면을 따라 연장되도록 형성된 배선 패턴(65)을 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 도전성 관통 경로(51)를 형성하기 위한 공간이 요구되지 않는다. 이것은 센서 시스템(107)의 크기가 줄어드는 것을 허용한다. 게다가, 도전성 관통 경로(51)에 비하여 더 간단한 방식으로 형성될 수 있는 배선 패턴(65)은 제조 단가를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
(제9 실시예)
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 센서 시스템 구조를 나타내는 수직 단 면도이다. 이 센서 시스템(109)은 집적 회로(20B)에 외부 실장 전극(31)과 센서 장치(10B) 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여 칩 본체(11)의 측면을 따라 연장된 배선 패턴(67)이 제공되고, 센서 시스템(106)에서 칩 본체(11)를 관통하는 도전성 관통 경로(52)가 제거되었다는 점에서 도 9에 도시된 센서 시스템(106)과 다르다. 센서 장치(10B)에 대향하는 칩 본체(11)의 외주면 상에 형성된 배선 패턴(67)의 일부는 도 9의 배선 패턴(12)과 동일하다. 배선 패턴(67)은 칩 본체(81)가 칩 본체(11)로 구현된다는 가정하에, 도 8a 내지 8h에 도시된 것과 같은 공정을 수행하는 것에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
센서 시스템(108)에 따르면, 도전성 관통 경로(52)를 사용하지 않고, 외부 실장 전극(41) 및 센서 장치(10B)는 센서 본체(11)의 측면을 따라 연장되도록 형성된 배선 패턴(67)을 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 도전성 관통 경로(52)를 형성하기 위한 공간이 요구되지 않는다. 이것은 센서 시스템(108)의 크기가 줄어드는 것을 허용한다. 게다가, 도전성 관통 경로(52)에 비하여 더 간단한 방식으로 형성될 수 있는 배선 패턴(67)은 제조 단가를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 그것의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만. 다양한 수정 및 변형이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 여기의 예시적인 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 오직 청구범위 및 그것의 등가 범위에 의해 한정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 장치 및 센서 시스템은 특히 각속도 또는 가속도를 검출하는데 유용하며, 차량 등을 위한 각속도 센서 또는 가속도 센서에서의 사용에 적절하다.

Claims (18)

  1. 센서 본체;
    상기 센서 본체와 동일한 재료로 이루어진 상부 밀봉 부재;
    상기 센서 본체와 동일한 재료로 이루어진 하부 밀봉 부재를 포함하며,
    상기 하부 밀봉 부재는 상기 상부 밀봉 부재와 결합되고, 상부 밀봉 부재와 협력하여 상기 센서를 그들 내에 수용하는, 센서 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 본체 재료, 상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재는 반도체인 것을 특징으로 하는 센서 장치
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재는 기밀 방식으로 상기 센서 본체를 수용하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재로부터 선택된 적어도 하나의 밀봉 부재의 외부 표면 상에 배치된 실장 전극; 및
    상기 실장 전극과 상기 센서 본체 사이를 전기적으로 연결하기 위하여 상기 적어도 하나의 밀봉 부재를 관통하는 도전성 관통 경로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉 부재와 상기 도전성 관통 경로 사이에 배치된 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재로부터 선택된 적어도 하나의 밀봉 부재의 외부 표면 상에 배치된 실장 전극; 및
    상기 실장 전극과 상기 센서 본체를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 반대되는 밀봉 부재에 대한 상기 적어도 하나의 밀봉 부재의 접합 표면을 따라 뻗어 있는 제1 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 밀봉 부재 및 하부 밀봉 부재 중 하나 또는 각각은 상기 센서 본체를 구동하기 위한 회로를 구비하여 형성된 집적 회로 보드인 것을 특징으로 하는 센서 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 정의된 센서 장치; 및
    상기 센서 장치를 구동하기 위한 집적 회로를 포함하는 센서 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    적층 방식으로 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 각각을 지지하기 위하여 상기 센서 장치와 상기 집적 회로 사이에 게재되고, 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 사이의 전기적 연결을 중계하도록 설계된 MID 기판; 및
    상기 MID 기판 상에 제공되고, 상기 MID 기판을 통하여 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 외부 실장 전극을 더 포함하는 센서 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 집적 회로 및 상기 센서 장치는 적층된 본체를 생성하기 위하여 서로 결합되고,
    상기 센서 시스템은,
    상기 센서 장치와 상기 집적 회로 사이에 개재되지 않고 상기 적층된 본체를 지지하는 MID 기판; 및
    상기 MID 기판 상에 제공되고, 상기 MID 기판을 통하여 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 외부 실장 전극을 더 포함하는 센서 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 외부 실장 전극은 계단 모양으로 구부러진 핀인 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 집적 회로 및 상기 센서 장치는 적층된 본체를 형성하기 위하여 서로 결합되고, 상기 센서 시스템은 상기 적층된 본체에 제공된 외부 실장 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외부 실장 전극은 상기 센서 장치와 마주보는 상기 집적 회로의 다른 표면의 반대되는 측 상인 상기 집적 회로의 일 표면 상에 배치되고,
    상기 집적 회로는 상기 센서 장치를 구동하기 위한 회로가 형성된 집적 회로 보드 및 상기 외부 실장 전극과 상기 센서 장치 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 집적 회로 보드의 측면을 따라 뻗어 있는 제2 배선 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 외부 실장 전극은 상기 집적 회로와 마주보는 그것의 다른 표면의 반대 측면 상에 상기 센서 장치의 일 표면 상에 배치되고,
    상기 센서 장치는 상기 외부 실장 전극과 상기 집적 회로 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 상부 및 하부 밀봉 부재의 각 측면을 따라 뻗어 있는 제2 배선 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 4 항 또는 제 5 항에 따른 센서 장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉 부재 내에 관통 홀을 형성시키는 제1 단계; 및
    상기 도전성 관통 경로를 형성시키기 위하여 상기 관통 홀 내에 도전성 재료를 끼워 넣는 제2 단계를 포함하는 센서 장치 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 관통 홀의 표면 상에 상기 도전성 물질을 집어넣는 제3 단계; 및
    상기 제3 단계 후에, 상기 관통 홀이 상기 도전성 재료로 완전히 채워지도록 상기 도전성 재료를 집어넣는 제 4 단계를 포함하는 센서 장치 제조 방법.
  17. 제 6 항에 따른 센서 장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밀봉 부재의 표면 상에 도금 베이스 층을 형성시키는 제1 단계;
    상기 도금 베이스 층을 패터닝하기 위하여 상기 도금 베이스 층을 선택적으로 제거하는 제2 단계;
    상기 제1 배선 패턴을 형성시키기 위하여 상기 패터닝된 도금 베이스 층 상에 도전성 재료를 도금하는 제3 단계;
    상기 제1 배선 패턴 상이 상기 실장 전극을 형성시키는 제4 단계; 및
    빨라도 상기 제3 단계 후에, 상기 센서 본체를 상기 상부 및 하부 밀봉 부재 사이에 수용하기 위하여 상기 상부 및 하부 밀봉 부재를 서로 결합시키는 제5 단계를 포함하는 센서 장치 제조 방법.
  18. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 센서 시스템을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 MID 기판과 상기 센서 장치 및 상기 집적 회로 중 하나 사이에 보통 온도에서 부분 전기적 연결을 형성시키는 단계를 포함하는 센서 시스템 제조 방법.
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