(57)【要約】【課題】力学量の検出を行う感知部を有するセンサチップを、基板に搭載したものを、封止部材により封止してなるセンサ装置において、封止部材によってセンサチップに発生する応力を極力低減する。【解決手段】感知部１１を表面に有するセンサチップ１０を、基板２０の一面側に搭載した後、センサチップ１０および基板２０を封止部材３０により被覆して封止するセンサ装置の製造方法であって、基板２０の一面側にセンサチップ１０を搭載するとともに、センサチップ１０の表面に揮発性を有する樹脂５０を配置して、当該表面を樹脂５０で被覆した後、これらセンサチップ１０および基板２０を封止部材３０によって封止し、その後、封止部材３０を硬化するとともに、樹脂５０を加熱して揮発させてセンサチップ１０の表面のうち封止部材３０で被覆されている部位と封止部材３０との間に空隙４０を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）を、基板（２０）の一面側に搭載した後、前記センサチップ（１０）および前記基板（２０）を封止部材（３０）により被覆して封止するセンサ装置の製造方法であって、
前記基板（２０）の一面側に前記センサチップ（１０）を搭載するとともに、前記センサチップ（１０）の表面に、揮発性もしくは発泡性を有する樹脂（５０）を配置して、当該表面を前記樹脂（５０）で被覆した後、
前記樹脂（５０）で被覆された前記センサチップ（１０）および前記基板（２０）を前記封止部材（３０）によって封止し、
その後、前記封止部材（３０）を硬化するとともに、前記樹脂（５０）を加熱して揮発もしくは発泡させて前記センサチップ（１０）の表面のうち前記封止部材（３０）で被覆されている部位と前記封止部材（３０）との間に空隙（４０）を設けるようにしたことを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂（５０）は揮発性を有するものであり、
前記封止部材（３０）による封止工程では、前記センサチップ（１０）の表面の一部を前記封止部材（３０）で封止されない非封止部（１１）とし、この非封止部（１１）を介して前記樹脂（５０）が外部に通じるように、前記封止部材（３０）による封止を行うようにし、
前記封止工程の後、前記樹脂（５０）を加熱して揮発させ、前記非封止部（１１）から揮発した前記樹脂（５０）を排出することにより、前記センサチップ（１０）の表面のうち前記封止部材（３０）で被覆されている部位と前記封止部材（３０）との間に前記空隙（４０）を設けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項３】
前記基板（２０）に前記センサチップ（１０）を搭載する前に、前記基板（２０）の一面のうち前記センサチップ（１０）が搭載される部位に前記樹脂（５０）を配置した後、当該配置された前記樹脂（５０）上に前記センサチップ（１０）を搭載し、
その後、前記センサチップ（１０）の表面のうち前記封止部材（３０）で被覆される部位の一部を、前記樹脂（５０）で被覆せずに前記封止部材（３０）によって封止することにより、当該樹脂（５０）で被覆されていない前記センサチップ（１０）の表面に密着する前記封止部材（３０）の密着力によって、前記センサチップ（１０）を前記基板（２０）の一面上に固定することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項４】
前記基板（２０）の一面のうち前記センサチップ（１０）が搭載される部位に、前記センサチップ（１０）よりも小さい開口サイズを有し且つ前記基板（２０）の一面から当該一面とは反対側の他面まで貫通する貫通穴（２１）を設けておき、
前記センサチップ（１０）にて前記貫通穴（２１）を覆い且つ前記センサチップ（１０）の表面のうち前記貫通穴（２１）から外部に臨む部位が前記非封止部（１１）となるように、前記センサチップ（１０）の搭載を行うとともに、
前記樹脂（５０）が前記基板（２０）の一面側から前記貫通穴（２１）を介して外部に通じるように、前記樹脂（５０）の配置を行うことを特徴とする請求項２または３に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項５】
前記非封止部を、前記センサチップ（１０）の前記感知部（１１）とし、前記感知部（１１）を外部に露出させるようにすることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項６】
感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）と、前記センサチップ（１０）からの信号を処理する信号処理素子（２２）が形成されたウェハ（２００）とを用意し、
前記ウェハ（２００）の一面側に前記センサチップ（１０）を搭載して、前記信号処理素子（２２）と前記センサチップ（１０）とを電気的に接続し、
当該接続された前記信号処理素子（２２）および前記センサチップ（１０）を封止部材（３０）により被覆した後、
続いて、個々の前記センサチップ（１０）毎に前記ウェハ（２００）を分断することにより、分断されて個片化されたものをセンサ装置として形成するようにしたセンサ装置の製造方法であって、
前記ウェハ（２００）の一面側における前記センサチップ（１０）と対向する部位のうち前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）との電気的接続部の周辺部に、当該電気的接続部を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン（８０）を設け、前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）とを電気的に接続するときに、前記センサチップ（１０）を前記封止パターン（８０）に接合することで、前記封止パターン（８０）の内部の当該電気的接続部を気密に封止するようにし、
次に、前記ウェハ（２００）の一面側に搭載された前記センサチップ（１０）の表面に、フォトリソグラフ法によりフォトレジスト（３００）を配置して、当該表面を前記フォトレジスト（３００）で被覆した後、
前記フォトレジスト（３００）で被覆された前記センサチップ（１０）に対して前記封止部材（３０）による被覆を行い、
その後、フォトリソグラフ法により前記フォトレジスト（３００）を除去することにより、当該フォトレジストの除去部分にて前記センサチップ（１０）の表面と前記封止部材（３０）との間に空隙（４０）を形成するようにしたことを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項７】
感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）と、前記センサチップ（１０）からの信号を処理する信号処理素子（２２）が形成されたウェハ（２００）とを用意し、
前記ウェハ（２００）の一面側に前記センサチップ（１０）を搭載して、前記信号処理素子（２２）と前記センサチップ（１０）とを電気的に接続し、
当該接続された前記信号処理素子（２２）および前記センサチップ（１０）を封止部材（３３）により被覆した後、
続いて、個々の前記センサチップ（１０）毎に前記ウェハ（２００）を分断することにより、分断されて個片化されたものをセンサ装置として形成するようにしたセンサ装置の製造方法であって、
前記ウェハ（２００）の一面側における前記センサチップ（１０）と対向する部位のうち前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）との電気的接続部の周辺部に、当該電気的接続部を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン（８０）を設け、前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）とを電気的に接続するときに、前記センサチップ（１０）を前記封止パターン（８０）に接合することで、前記封止パターン（８０）の内部の当該電気的接続部を気密に封止するようにし、
前記封止材として、前記ウェハ（２００）の一面上における前記センサチップ（１０）の配置パターンと同じパターンにて配置され、前記センサチップ（１０）が収納可能な大きさを有する複数個の開口部（３１）を備えるフィルム状に成型された樹脂フィルム（３３）を用意し、
前記ウェハ（２００）の一面側に前記センサチップ（１０）を搭載するとともに、前記樹脂フィルム（２００）を貼り付けることにより、個々の前記開口部（３１）では前記センサチップ（１０）における外周の側面と前記樹脂フィルム（３３）とが非接触の状態で、前記センサチップ（１０）における外周の側面が前記樹脂フィルム（３３）に被覆されるようにすることを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項８】
感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）と、前記センサチップ（１０）からの信号を処理する信号処理素子（２２）が形成されたウェハ（２００）とを用意し、
前記ウェハ（２００）の一面側に前記センサチップ（１０）を搭載して、前記信号処理素子（２２）と前記センサチップ（１０）とを電気的に接続し、
当該接続された前記信号処理素子（２２）および前記センサチップ（１０）を封止部材（３４）により被覆した後、
続いて、個々の前記センサチップ（１０）毎に前記ウェハ（２００）を分断することにより、分断されて個片化されたものをセンサ装置として形成するようにしたセンサ装置の製造方法であって、
前記ウェハ（２００）の一面側における前記センサチップ（１０）と対向する部位のうち前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）との電気的接続部の周辺部に、当該電気的接続部を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン（８０）を設け、前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）とを電気的に接続するときに、前記センサチップ（１０）を前記封止パターン（８０）に接合することで、前記封止パターン（８０）の内部の当該電気的接続部を気密に封止するものであり、
前記封止部材としてフォトレジスト材料よりなるレジスト部材（３４）を用い、前記センサチップ（１０）と前記信号処理素子（２２）とを電気的に接続する前に、前記ウェハ（２００）の一面側に対して、フォトリソグラフ法によって前記レジスト部材（３４）を、前記センサチップ（１０）の配置部位に位置し前記センサチップ（１０）が収納可能な大きさを有する複数個の開口部（３１）を備えたパターンにて形成し、
その後、個々の前記開口部（３１）を介して、前記ウェハ（２００）の一面側に前記センサチップ（１０）を搭載することにより、個々の前記開口部（３１）では前記センサチップ（１０）における外周の側面と前記レジスト部材（３４）とが非接触の状態で、前記センサチップ（１０）における外周の側面が前記レジスト部材（３４）に被覆されるようにすることを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項９】
感知部（１１）を表面に有するセンサ素子（１０）が複数個形成されたウェハであるセンサウェハ（１００）と、前記センサ素子（１０）からの信号を処理する信号処理チップ（２０ａ）とを用意し、
前記センサウェハ（１００）の一面側にて個々の前記センサ素子（１０）毎に前記信号処理チップ（２０ａ）を搭載するとともに、個々の前記センサ素子（１０）と前記信号処理チップ（２０ａ）とを電気的に接続し、
当該接続された前記センサ素子（１０）および前記信号処理チップ（２０ａ）を封止部材（３０）により被覆するとともに、前記センサウェハ（１００）の他面側は前記封止部材（３０）より露出するように前記被覆を行った後、
続いて、個々の前記センサ素子（１０）毎に前記センサウェハ（１００）を分断して個片化することにより、前記センサ素子（１０）における分断面が前記封止部材（３０）より露出してなるセンサ装置を形成するようにしたことを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項１０】
基板（２０）と、
前記基板（２０）の一面側に搭載され、感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）と、
前記センサチップ（１０）および前記基板（２０）を被覆する封止部材（３０）とを備えるセンサ装置であって、
前記センサチップ（１０）の表面のうち前記封止部材（３０）で被覆されている部位と前記封止部材（３０）とは、空隙（４０）を介して配置されていることを特徴とするセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感知部を有するセンサチップを、基板に搭載したものを、封止部材により封止してなるセンサ装置、および、そのようなセンサ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のセンサ装置のセンサチップにおいて、感知部としては、圧力や加速度などの力学量の印加により変位し、当該変位に基づいて力学量の検出を行うものが挙げられる。具体的には、たとえば圧力センサにおけるダイアフラムや、加速度センサにおける可動部としての梁構造体などが挙げられる。
【０００３】
また、この種のセンサ装置においては、たとえばセンサチップ、基板およびこれらを封止する封止部材といった各部材の熱膨張率の差によって、センサチップに応力が発生するが、センサチップの感知部は、このような応力に影響を受けやすい。そして、この影響によってセンサが検出誤差を生じる可能性があるため、センサチップに発生する上記応力を極力低減する必要がある。
【０００４】
ここで、従来より、センサチップを低い応力で実装するものとして、たとえば特許文献１に記載の技術が提案されている。このものでは、ダイボンド材による応力を低減するために基板とセンサチップとの間にガラス台座を介在させ基板とセンサチップとの距離を離すことによって熱膨張率の差に起因する応力を低減し、また、センサチップを接着する樹脂として、低弾性を有するシリコーン樹脂を用いることでダイボンド材による応力の低減化を図っている。
【０００５】
また、特許文献２には、センサチップ上のパッド面と感知部の間に溝を設けて実装時の応力を低減するウエハレベルパッケージが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５９８９７号公報
【特許文献２】特開２００９−２６５０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、感知部を有するセンサチップを、基板に搭載し、これらセンサチップおよび基板を、樹脂よりなる封止部材で被覆する構成について、検討を行った。これは、たとえばセンサチップにおける電気接続部などの必要箇所や基板上の電気処理回路を、封止部材で保護する等の理由による。
【０００８】
そして、このような構成のセンサ装置は、感知部を有するセンサチップを、基板の一面側に搭載してセンサチップと基板とを電気的および機械的に接続した後、センサチップおよび基板を封止部材により被覆して封止することにより製造される。
【０００９】
この本発明者の検討において、従来技術を考慮した場合、上記特許文献１に記載のものでは、ガラス台座を用いているため、パッケージの大型化やガラス台座を接合するための工程数の増加などによって、コストが上昇することが考えられる。そこで、ガラス台座を介さずにセンサチップを基板上に搭載することが必要となる。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載のものでは、溝による応力低減はできるものの、それによる分離は完全にはできておらず、またウエハ上へ溝を形成するための別途工程が必要となり、結果としてコストアップとなる。
【００１１】
また、センサチップに発生する応力を低減するために、封止部材として上記したような低弾性のシリコーン樹脂を用いた場合、低応力化は可能となる。しかし、封止部材の低弾性化に伴い、封止部材にクリープが発生しやすく、これを考慮する必要がでてくる。また、シリコーン樹脂は耐熱性や膨潤性などに劣るため、封止部材としては高信頼性への適応が困難であることも問題となる。
【００１２】
また、一般に、基板上の電気処理回路を保護するために用いられる封止部材としては、耐熱を考慮してエポキシ系樹脂が用いられることが多い。そこで、封止部材としては、この一般的なエポキシ系樹脂を用いることが考えられる。しかし、エポキシ系樹脂は弾性率がシリコーン樹脂と比べると高いため、これがセンサチップへ接触すると、上記応力に起因して感度の低下が生じる可能性がある。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、感知部を有するセンサチップを、基板に搭載したものを、封止部材により封止してなるセンサ装置において、封止部材によってセンサチップに発生する応力を極力低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）を、基板（２０）の一面側に搭載した後、センサチップ（１０）および基板（２０）を封止部材（３０）により被覆して封止するセンサ装置の製造方法であって、基板（２０）の一面側にセンサチップ（１０）を搭載するとともに、センサチップ（１０）の表面に、揮発性もしくは発泡性を有する樹脂（５０）を配置して、当該表面を樹脂（５０）で被覆した後、これらセンサチップ（１０）および基板（２０）を封止部材（３０）によって封止し、その後、封止部材（３０）を硬化するとともに、樹脂（５０）を加熱して揮発もしくは発泡させてセンサチップ（１０）の表面のうち封止部材（３０）で被覆されている部位と封止部材（３０）との間に空隙（４０）を設けるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
それによれば、樹脂（５０）が揮発もしくは発泡して、センサチップ（１０）の表面とこれを被覆する封止部材（３０）との間に空隙（４０）が形成されることで、当該両者（１０、３０）の間が切り離され、封止部材（３０）とセンサチップ（１０）との密着力が大幅に低減されるため、封止部材（３０）によってセンサチップ（１０）に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００１６】
ここで、請求項２に記載の発明のように、樹脂（５０）は揮発性を有するものであり、封止部材（３０）による封止工程では、センサチップ（１０）の表面の一部を封止部材（３０）で封止されない非封止部（１１）とし、この非封止部（１１）を介して樹脂（５０）が外部に通じるように、封止部材（３０）による封止を行うようにし、その後、樹脂（５０）を加熱して揮発させ、非封止部（１１）から揮発した樹脂（５０）を排出することにより、センサチップ（１０）の表面のうち封止部材（３０）で被覆されている部位と封止部材（３０）との間に空隙（４０）を設けるようにしてもよい。
【００１７】
それによれば、非封止部（１１）が揮発した樹脂（５０）の抜け穴となり、当該揮発によって気化した樹脂（５０）は非封止部（１１）から排出されるため、樹脂（５０）の揮発による封止部材（３０）内部の圧力増加を抑えることができ、好ましい。
【００１８】
この請求項２の製造方法の場合、さらに、請求項３に記載の発明のように、基板（２０）にセンサチップ（１０）を搭載する前に、基板（２０）の一面のうちセンサチップ（１０）が搭載される部位に樹脂（５０）を配置した後、当該配置された樹脂（５０）上にセンサチップ（１０）を搭載し、その後、センサチップ（１０）の表面のうち封止部材（３０）で被覆される部位の一部を、樹脂（５０）で被覆せずに封止部材（３０）によって封止することにより、当該樹脂（５０）で被覆されていないセンサチップ（１０）の表面に密着する封止部材（３０）の密着力によって、センサチップ（１０）を基板（２０）の一面上に固定するようにしてもよい。
【００１９】
それによれば、場合によっては、はんだや導電性接着剤などのダイボンド材を用いなくても、封止部材（３０）によってセンサチップ（１０）を基板（２０）の一面上に固定することが可能となる。
【００２０】
また、上記請求項２または請求項３の製造方法においては、請求項４に記載の発明のように、基板（２０）の一面のうちセンサチップ（１０）が搭載される部位に、センサチップ（１０）よりも小さい開口サイズを有し且つ基板（２０）の一面から当該一面とは反対側の他面まで貫通する貫通穴（２１）を設けておき、センサチップ（１０）にて貫通穴（２１）を覆い且つセンサチップ（１０）の表面のうち貫通穴（２１）から外部に臨む部位が非封止部（１１）となるように、センサチップ（１０）の搭載を行うとともに、樹脂（５０）が基板（２０）の一面側から貫通穴（２１）を介して外部に通じるように、樹脂（５０）の配置を行ってもよい。
【００２１】
それによれば、基板（２０）の一面側にてセンサチップ（１０）全体を封止部材（３０）で被覆したとしても、貫通穴（２１）により基板（２０）の他面側から、揮発した樹脂（５０）が排出される。
【００２２】
また、上記請求項２〜４の製造方法においては、請求項５に記載の発明のように、非封止部を、センサチップ（１０）の感知部（１１）とし、感知部（１１）を外部に露出させるようにすれば、感知部（１１）を外部に露出させて検出を行う場合に有効である。
【００２３】
また、請求項６〜請求項８の製造方法は、基板としてセンサチップ（１０）からの信号を処理する信号処理素子（２２）が形成されたウェハ（２００）を用いたものである。この場合、ウェハ（２００）の一面側にセンサチップ（１０）を搭載して信号処理素子（２２）と電気的に接続し、これら信号処理素子（２２）およびセンサチップ（１０）を封止部材で封止した後、個々のセンサチップ（１０）毎にウェハ（２００）を分断することにより、分断されて個片化されたものがセンサ装置として形成される。
【００２４】
この場合も、当該センサ装置において、封止部材によってセンサチップ（１０）に発生する応力を極力低減することが必要である。
【００２５】
そこで、請求項６に記載の発明では、ウェハ（２００）の一面側におけるセンサチップ（１０）と対向する部位のうちセンサチップ（１０）と信号処理素子（２２）との電気的接続部の周辺部に、当該電気的接続部を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン（８０）を設け、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）とを電気的に接続するときに、センサチップ（１０）を封止パターン（８０）に接合することで、封止パターン（８０）の内部の当該電気的接続部を気密に封止するようにし、
次に、ウェハ（２００）の一面側に搭載されたセンサチップ（１０）の表面に、フォトリソグラフ法によりフォトレジスト（３００）を配置して、当該表面をフォトレジスト（３００）で被覆した後、フォトレジスト（３００）で被覆されたセンサチップ（１０）に対して封止部材（３０）による被覆を行い、
その後、フォトリソグラフ法によりフォトレジスト（）を除去することにより、当該フォトレジストの除去部分にてセンサチップ（１０）の表面と封止部材（３０）との間に空隙（４０）を形成するようにしたことを特徴とする。
【００２６】
それによれば、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）との電気的接続部が封止パターン（８０）により気密に封止されて外部より保護されるとともに、フォトレジスト（３００）除去後に、センサチップ（１０）の表面とこれを被覆する封止部材（３０）との間に空隙（４０）が形成されることで、当該両者（１０、３０）の間が切り離されるため、封止部材（３０）によってセンサチップ（１０）に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明では、ウェハ（２００）の一面側におけるセンサチップ（１０）と対向する部位のうちセンサチップ（１０）と信号処理素子（２２）との電気的接続部の周辺部に、当該電気的接続部を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン（８０）を設け、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）とを電気的に接続するときに、センサチップ（１０）を封止パターン（８０）に接合することで、封止パターン（８０）の内部の当該電気的接続部を気密に封止するようにし、
封止材として、ウェハ（２００）の一面上におけるセンサチップ（１０）の配置パターンと同じパターンにて配置され、センサチップ（１０）が収納可能な大きさを有する複数個の開口部（３１）を備えるフィルム状に成型された樹脂フィルム（３３）を用意し、
ウェハ（２００）の一面側にセンサチップ（１０）を搭載するとともに、樹脂フィルム（２００）を貼り付けることにより、個々の開口部（３１）ではセンサチップ（１０）における外周の側面と樹脂フィルム（３３）とが非接触の状態で、センサチップ（１０）における外周の側面が樹脂フィルム（３３）に被覆されるようにすることを特徴とする。
【００２８】
それによれば、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）との電気的接続部が封止パターン（８０）により気密に封止されて外部より保護されるとともに、センサチップ（１０）における外周の側面とこれを被覆する封止部材としての樹脂フィルム（３３）とが非接触の状態となるから、封止部材によってセンサチップ（１０）に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明では、ウェハ（２００）の一面側におけるセンサチップ（１０）と対向する部位のうちセンサチップ（１０）と信号処理素子（２２）との電気的接続部の周辺部に、当該電気的接続部を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン（８０）を設け、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）とを電気的に接続するときに、センサチップ（１０）を封止パターン（８０）に接合することで、封止パターン（８０）の内部の当該電気的接続部を気密に封止するものであり、
前記封止部材としてフォトレジスト材料よりなるレジスト部材（３４）を用い、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）とを電気的に接続する前に、ウェハ（２００）の一面側に対して、フォトリソグラフ法によってレジスト部材（３４）を、センサチップ（１０）の配置部位に位置しセンサチップ（１０）が収納可能な大きさを有する複数個の開口部（３１）を備えたパターンにて形成し、
その後、個々の開口部（３１）を介して、ウェハ（２００）の一面側にセンサチップ（１０）を搭載することにより、個々の開口部（３１）ではセンサチップ（１０）における外周の側面とレジスト部材（３４）とが非接触の状態で、センサチップ（１０）における外周の側面がレジスト部材（３４）に被覆されるようにすることを特徴とする。
【００３０】
それによれば、センサチップ（１０）と信号処理素子（２２）との電気的接続部が封止パターン（８０）により気密に封止されて外部より保護されるとともに、センサチップ（１０）における外周の側面とこれを被覆するレジスト材料よりなる封止部材としてのレジスト部材（３４）とが非接触の状態となるから、封止部材によってセンサチップ（１０）に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００３１】
また、上記請求項６〜８とは逆に、センサ素子側をウェハとし、これに基板としての信号処理チップを接合した場合についても、封止部材によってセンサ素子に発生する応力を極力低減することが必要であることから、この場合についても、検討を進め、請求項９に記載の発明を創出するに至った。
【００３２】
請求項９に記載の発明では、感知部（１１）を表面に有するセンサ素子（１０）が複数個形成されたウェハであるセンサウェハ（１００）と、センサ素子（１０）からの信号を処理する信号処理チップ（２０ａ）とを用意し、
センサウェハ（１００）の一面側にて個々のセンサ素子（１０）毎に信号処理チップ（２０ａ）を搭載するとともに、個々のセンサ素子（１０）と信号処理チップ（２０ａ）とを電気的に接続し、
当該接続されたセンサ素子（１０）および信号処理チップ（２０ａ）を封止部材（３０）により被覆するとともに、センサウェハ（１００）の他面側は封止部材（３０）より露出するように前記被覆を行った後、
続いて、個々のセンサ素子（１０）毎にセンサウェハ（１００）を分断して個片化することにより、センサ素子（１０）における分断面が封止部材（３０）より露出してなるセンサ装置を形成するようにしたことを特徴とする。
【００３３】
それによれば、できあがったセンサ装置における上記分断面、すなわちセンサ素子（１０）の外周の側面が封止部材（３０）より露出するから、当該側面よりの封止部材（３０）による硬化収縮をセンサ素子（１０）が受けないので、封止部材（３０）によってチップとしてのセンサ素子（１０）に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００３４】
請求項１０に記載の発明では、基板（２０）と、基板（２０）の一面側に搭載され感知部（１１）を表面に有するセンサチップ（１０）と、センサチップ（１０）および基板（２０）を被覆する封止部材（３０）とを備えるセンサ装置であって、センサチップ（１０）の表面のうち封止部材（３０）で被覆されている部位と封止部材（３０）とは、空隙（４０）を介して配置されていることを特徴とする。
【００３５】
それによれば、センサチップ（１０）の表面とこれを被覆する封止部材（３０）との間に空隙（４０）が設けられているため、封止部材（３０）とセンサチップ（１０）との密着力が大幅に低減され、封止部材（３０）によってセンサチップ（１０）に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００３６】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るセンサ装置の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ概略断面図、（ｃ）は（ａ）中の封止部材を省略した構成の概略斜視図である。
【図２】図１に示されるセンサ装置の製造方法を示す工程図である。
【図３】第１実施形態の他の例を示す概略断面図である。
【図４】第１実施形態のもうひとつの他の例を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るセンサ装置の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ―Ｂ概略断面図である。
【図６】図５に示されるセンサ装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】第２実施形態の他の例を示す概略断面図である。
【図８】第２実施形態をフリップチップ構造に適用した例を示す概略断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第３実施形態に係るセンサ装置の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ―Ｃ概略断面図である。
【図１０】図９に示されるセンサ装置の製造方法を示す工程図である。
【図１１】第３実施形態の他の例を示す概略断面図である。
【図１２】（ａ）は本発明の第４実施形態に係るセンサ装置の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＤ―Ｄ概略断面図である。
【図１３】図１２に示されるセンサ装置の製造方法を示す工程図である。
【図１４】第４実施形態の他の例を示す概略断面図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第５実施形態に係るセンサ装置の概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の感知部近傍の上面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るセンサ装置の構成を示す図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は分解状態の概略斜視図、（ｃ）は概略断面図である。
【図１７】図１６に示されるセンサ装置の製造方法を示す工程図である。
【図１８】本発明の第７実施形態に係るセンサ装置の製造方法の工程図である。
【図１９】本発明の第８実施形態に係るセンサ装置の製造方法の工程図である。
【図２０】第８実施形態の他の例としての製造方法を示す工程図である。
【図２１】本発明の第９実施形態に係るセンサ装置の製造方法の工程図である。
【図２２】センサ装置を圧力センサに応用した例を示す概略断面図である。
【図２３】センサ装置を加速度センサや角速度センサに応用した例を示す概略断面図である。
【図２４】センサ装置をＭＲＥセンサに応用した例を示す概略断面図である。
【図２５】封止部材の形成方法に工夫を加えた応用例を示す図である。
【図２６】センサ装置にＮＣＦを用いた応用例を示す概略断面図である。
【図２７】センサ装置を外部の基板に搭載して２次成形を行ってパッケージを形成する場合に応用した例を示す概略断面図である。
【図２８】ＱＦＮやＬＧＡにセンサ装置を応用した例を示す概略断面図である。
【図２９】他の実施例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３９】
（第１実施形態）
図１において、（ａ）は本発明の第１実施形態に係るセンサ装置Ｓ１の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ概略断面図、（ｃ）は（ａ）中の封止部材３０を省略した構成の概略斜視図である。
【００４０】
本実施形態のセンサ装置Ｓ１は、大きくは、感知部１１を表面に有するセンサチップ１０を、基板２０の一面（図１（ｂ）中の基板２０の上面）側に搭載し、これらセンサチップ１０および基板２０を封止部材３０により被覆して封止してなる。
【００４１】
センサチップ１０は、シリコン半導体などよりなり、一般的な半導体プロセスやエッチングなどにより形成されるＭＥＭＳ（マイクロ  エレクトロ  メカニカル  システム）センサである。ここで、感知部１１は、力学量の印加により変位し当該変位に基づいて当該力学量の検出を行うものであり、センサチップ１０の表面に位置して当該表面の一部を構成している。
【００４２】
たとえば、感知部１１は、たとえば圧力や加速度、角速度などの力学量が印加されたときに変位する可動部を有するものである。この可動部はＭＥＭＳによって微細加工されて形成されるものであり、このような可動部を有する感知部１１の場合には、センサチップ１０に加わる応力が微小であっても、当該応力の影響を受けやすい。
【００４３】
このセンサチップ１０の具体例としては、薄肉とされ圧力により歪変位するダイアフラムを感知部１１とする圧力センサチップや、加速度あるいは角速度により変位する櫛歯状の可動電極および固定電極よりなる梁構造体を感知部１１とする加速度センサチップあるいは角速度センサチップなどが挙げられる。
【００４４】
本実施形態では、センサチップ１０は、基板２０と対向する下面１０ｂに電極１２を有し、当該下面１０ｂとは反対側の上面１０ａに感知部１１を有している。ここで、電極１２はたとえばスタッドバンプ法やメッキなどにより形成された金や銅のバンプ、あるいは、はんだバンプなどよりなる突起状のものであり、センサチップ１０の下面１０ｂより突出している。
【００４５】
この電極１２は、センサチップ１０と外部とを電気的に接続するものであり、この電極１２を介して感知部１１と外部との電気的信号のやり取りが可能とされている。図示しないが、感知部１１と電極１２とは、たとえばセンサチップ１０の内部に設けられた貫通電極などを介して電気的に接続されている。
【００４６】
また、基板２０としては、プリント基板やセラミック基板などの一般的な配線基板などが挙げられるが、リードフレームなどであってもよい。また、この基板２０は単層基板でも多層基板であってもよい。つまり、本実施形態の基板２０としては、センサチップ１０を搭載し、センサチップ１０と電気的に接続されるものであればよい。
【００４７】
そして、図１に示されるように、基板２０とセンサチップ１０の下面１０ｂとが対向して配置されており、センサチップ１０の電極１２と基板２０とは、加圧・加熱による圧着などによって電気的および機械的に接合されている。具体的には、基板２０における電極１２との接続部位には、図示しない導体よりなるランドなどが設けられており、このランドと電極１２とが接合されている。
【００４８】
この電極１２により、センサチップ１０と基板２０とが電気的および機械的に接続され、センサチップ１０は基板２０上に支持されるとともに、センサチップ１０と基板２０との電気的な信号のやりとりや、基板２０によるセンサチップ１０の駆動制御が行われるようになっている。
【００４９】
このように、センサチップ１０は、基板２０の一面とは反対側に感知部１１を向けた状態で、当該一面上にフリップチップ実装されている。なお、センサチップ１０の下面１０ｂと基板２０との間には、これら両部材の機械的接合の補強を行う等の目的で、アンダーフィル樹脂が介在していてもよい。
【００５０】
そして、封止部材３０は、基板２０の一面側すなわち基板２０におけるセンサチップ１０の搭載面側に設けられ、センサチップ１０および基板２０を被覆し封止している。また、基板２０の一面とは反対側の他面は、封止部材３０で被覆されずに外部に露出している。この封止部材３０は、一般的なモールドパッケージに用いられる耐熱性に優れたエポキシ系樹脂などのモールド材料よりなる。
【００５１】
ここで、封止部材３０は、基板２０の一面を被覆するとともに、センサチップ１０の表面については、センサチップ１０の側面１０ｃを被覆している。これにより、封止部材３０は、基板２０の一面の図示しない回路等を保護するとともに、センサチップ１０の電極１２と基板２０との接続部を保護している。
【００５２】
また、センサチップ１０の上面１０ａについては、当該上面１０ａに位置する感知部１１を含めて、封止部材３０による被覆がなされておらず、封止されていない。本実施形態では、センサチップ１０の表面の一部としての感知部１１が、封止部材３０で封止されない非封止部とされている。つまり、この非封止部としてのセンサチップ１０の感知部１１は、センサチップ１０の表面のうち外部に露出する露出部とされている。
【００５３】
本実施形態では、封止部材３０には、センサチップ１０の表面のうち感知部１１に対応する部分に開口部３１が設けられており、この開口部３１を介して、感知部１１が外部に臨んだ状態とされている。このように感知部１１を外部に露出させることにより、たとえば感知部１１が圧力を検出する場合等に有効な構成とされている。
【００５４】
また、センサチップ１０の表面のうち封止部材３０で被覆されている部位は、ここではセンサチップ１０の側面１０ｃであるが、この側面１０ｃと封止部材３０との間には空隙４０が設けられている。
【００５５】
つまり、センサチップ１０の側面１０ｃと封止部材３０とは空隙４０を介して対向しており、封止部材３０は、センサチップ１０の側面１０ｃから離れた状態で当該側面１０ｃを被覆している。そして、この空隙４０は、上記非封止部としてのセンサチップ１０の感知部１１まで通じており、さらに感知部１１を介して外部に通じている。
【００５６】
次に、図１に示されるセンサ装置Ｓ１の製造方法について、図２を参照して述べる。図２は、本製造方法の各工程を順に示す工程図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各工程におけるワークの斜視図、（ｄ）は（ｃ）のワークの概略断面図を示している。
【００５７】
図２（ａ）に示されるように、半導体プロセスにより形成された感知部１１を有するセンサチップ１０に対して、その下面１０ｂに電極１２を形成する。そして、当該下面１０ｂを基板２０に対向させて、センサチップ１０を基板２０の一面上に搭載し、加圧・加熱などによって電極１２と基板２０とを接合する（チップ搭載工程）。
【００５８】
このように基板２０の一面側にセンサチップ１０を搭載した後、センサチップ１０の表面に、揮発性を有する樹脂５０を配置して、当該表面を樹脂５０で被覆する（樹脂配置工程）。ここでは、図２（ｂ）に示されるように、センサチップ１０の側面１０ｃに、ディスペンサなどにより樹脂５０を供給する。なお、このときセンサチップ１０の下面１０ｂと基板２０との間に樹脂５０が浸入してもよい。
【００５９】
この揮発性を有する樹脂５０は、凝固点以下でセンサチップ１０の表面を被覆するとともに、後で行われる揮発工程では加熱されて気化するものであればよいが、たとえばＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などが挙げられる。
【００６０】
ＰＥＧは分子量によって凝固点などが変わるために、所望の凝固点を有するＰＥＧを用いて容易に上記配置を行うことが可能である。なお、ＰＥＧを用いる場合の樹脂配置工程としては、その凝固点以上の温度でシリンジを加熱しジェットディスペンサで供給することが好ましい。
【００６１】
次に、樹脂５０で被覆されたセンサチップ１０および基板２０の一面を封止部材３０によって封止する（封止工程）。この封止部材３０は、硬化前の樹脂として、たとえばモールド金型を用いる方法やディスペンサなどにより配置される。
【００６２】
この封止部材３０による封止工程では、センサチップ１０の表面のうち側面１０ｃは封止部材３０で被覆するが、上面１０ａの感知部１１を含む部位については封止部材３０を配置せずに非封止部とする。これにより、センサチップ１０の側面１０ｃに配置されている樹脂５０は、感知部１１を介して外部に通じた形とされる（図２（ｃ）および（ｄ）参照）。
【００６３】
この封止工程の後、封止部材３０を硬化するとともに、樹脂５０を加熱して揮発させる（硬化・揮発工程）。ここで、封止部材３０については、たとえばエポキシ樹脂の場合には、１５０℃程度で硬化し、樹脂５０については、上記ＰＥＧなどの場合には、たとえば１００〜３００℃で揮発する。このことは、封止工程後のワークをオーブンやヒータなどで加熱処理することにより可能である。
【００６４】
なお、封止部材３０の硬化と樹脂５０の揮発とは、当該硬化温度と当該揮発温度とが同程度であれば、同時期に行われてもよいし、当該両温度に差があれば、一方が先で他方が後というように別々の時期に行われてもよい。
【００６５】
そして、樹脂５０が加熱されて揮発すると、揮発した樹脂５０すなわち気化した樹脂５０は、非封止部であるセンサチップ１０の感知部１１を介して排出される。それにより、センサチップ１０の側面１０ｃとこれを被覆する封止部材３０との間に上記空隙４０が形成され、図１に示される本実施形態のセンサ装置Ｓ１ができあがる。
【００６６】
ところで、本実施形態によれば、封止部材３０による封止後に樹脂５０が揮発して、センサチップ１０の表面とこれを被覆する封止部材３０との間に空隙４０が形成される。つまり、従来では、封止部材３０に接触した状態で被覆されていたセンサチップ１０の表面が、本実施形態のセンサ装置Ｓ１では、封止部材３０とは切り離された状態で封止部材３０に被覆された状態となる。
【００６７】
そのため、封止部材３０とセンサチップ１０との密着力が大幅に低減、もしくは実質的に０になることから、封止部材３０によってセンサチップ１０に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【００６８】
その結果、本実施形態では、封止部材３０として低弾性であることまでを考慮する必要はなく、耐熱性など封止部材３０における本来の特性を考慮した選択が可能となる。そのため、本実施形態では、封止部材３０として、低弾性ではあるが信頼性に問題があるシリコーン樹脂を用いることなく、一般的な材料であるエポキシ系樹脂などを採用することができる。
【００６９】
また、上記封止工程によれば、センサチップ１０の表面のうちの感知部１１を、封止部材３０の内部から外部に通じる抜け穴である非封止部として形成するものであり、上記硬化・揮発工程では、この感知部１１を介して、上記揮発により気化した樹脂５０は封止部材３０の内部から排出される。そのため、樹脂５０の揮発による封止部材３０内部の圧力増加を容易に抑えることができる。
【００７０】
次に、本実施形態の他の例について、図３、図４を参照して述べておく。図３は、本実施形態の他の例を示す概略断面図であり、図４は、本実施形態のもうひとつの他の例を示す概略断面図である。
【００７１】
上記図２に示される例では、樹脂５０を配置する工程において、センサチップ１０の側面１０ｃには樹脂５０を供給するが、センサチップ１０の上面１０ａには供給しなかった。それに対して、図３に示されるように、センサチップ１０の側面１０ｃだけでなく、さらに上面１０ａの全面にも樹脂５０を配置し、被覆するようにしてもよい。この場合も、樹脂５０は揮発により除去されるため、上記図１の構成が形成される。
【００７２】
また、上記図１に示される例では、センサチップ１０の表面のうち感知部１１を含む上面１０ａの全面を外部に露出させて非封止部としたが、図４に示される例のように、当該上面１０ａのうち感知部１１は露出させ、その周辺部は空隙４０を介して封止部材３０で被覆するようにしてもよい。この場合も、感知部１１を露出させて検出を行うことが可能となり、また、揮発した樹脂５０の排出も上記同様に行える。
【００７３】
（第２実施形態）
図５において、（ａ）は本発明の第２実施形態に係るセンサ装置Ｓ２の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ―Ｂ概略断面図である。上記第１実施形態では、基板２０の一面へのセンサチップ１０の実装形態は、フリップチップ実装であったが、本実施形態では、ワイヤボンド実装としているところが相違するものであり、この相違点を中心に述べることとする。
【００７４】
図５に示されるように、センサチップ１０は、その下面１０ｂを基板２０とは離して対向させた状態で、基板２０の一面上に搭載されているが、本実施形態では、センサチップ１０の側面１０ｃおよび上面１０ａの一部が封止部材３０に直接密着して封止されている。
【００７５】
ここで、本実施形態においても、感知部１１は、センサチップ１０の上面１０ａに設けられ、外部に露出しているが、本実施形態では、感知部１１は、当該上面１０ａの一方の端部（図５中の右端部）寄りに配置されている。そして、当該上面１０ａのうち感知部１１とは遠い方に位置する他方の端部（図５中の左端部）寄りの部位は、封止部材３０が密着する部位とされている。
【００７６】
そして、センサチップ１０は、この直接密着する封止部材３０の密着力によって固定され基板２０の一面から浮いた状態で配置されている。ここでは、センサチップ１０のうち封止部材３０による固定部分は、上述のように上面１０ａの他方の端部寄りの部位であり、いわゆる片持ち支持の状態でセンサチップ１０は支持されている。
【００７７】
また、図５に示されるように、封止部材３０で被覆されているセンサチップ１０の側面１０ｃの一部については、封止部材３０に直接密着させているが、当該側面１０ｃの残部については封止部材３０との間に空隙４０を設けている。そして、センサチップ１０の下面１０ｂと基板２０の一面との隙間は、この空隙４０を介してセンサチップ１０の上面１０ａの感知部１１にて外部に通じている。
【００７８】
そして、このセンサチップ１０の上面１０ａの他方の端部寄りの部位に、ボンディングワイヤ６０が接続されている。このボンディングワイヤ６０は金やアルミニウムなどの一般的なワイヤボンディングにより形成されるものであり、センサチップ１０と基板２０の一面とを結線し、これらを電気的に接続している。そして、この電気的接続部としてのワイヤ６０は、封止部材３０により封止されている。
【００７９】
次に、図６を参照して、上記図５に示されるセンサ装置Ｓ２の製造方法について述べる。図６は、本製造方法の各工程を順に示す工程図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各工程におけるワークの斜視図を示している。
【００８０】
図６（ａ）に示されるように、まず、１回目の樹脂配置工程として、基板２０の一面のうちセンサチップ１０が搭載される部位に、上記第１実施形態と同様の揮発性樹脂としての樹脂５０を、ディスペンサなどにより配置する。
【００８１】
その後、図６（ｂ）に示されるように、その樹脂５０の上にセンサチップ１０を搭載する。そして、センサチップ１０の上面１０ａと基板２０の一面との間でワイヤボンディングを行い、ボンディングワイヤ６０を形成する。
【００８２】
次に、図６（ｃ）に示されるように、２回目の樹脂配置工程として、センサチップ１０の側面１０ｃのうちボンディングワイヤ６０が跨ぐ部位を除いた部位に、上記樹脂５０を配置する。
【００８３】
たとえば、矩形板状をなすセンサチップ１０においては、４個の側面１０ｃが存在し、本実施形態では、そのうちの１個の側面１０ｃをワイヤ６０が跨いでいるため、残りの３個の側面１０ｃに樹脂５０を供給する。
【００８４】
これにより、この側面１０ｃに配置された樹脂５０と１回目の樹脂配置工程でセンサチップ１０の下面１０ｂに配置された樹脂５０とがつながり、樹脂５０は、当該下面１０ｂから側面１０ｃまで連続して配置されたものとなる。このように、各樹脂配置工程によって、センサチップ１０の表面のうち封止部材３０が密着する上記部位を除いて樹脂５０が配置される。
【００８５】
この樹脂５０の配置を行った後、センサチップ１０および基板２０の一面を封止部材３０によって封止する。このとき、本実施形態の封止工程では、感知部１１を非封止部としつつ、センサチップ１０の側面１０ｃおよび上面１０ａの他方の端部寄りの部位を封止部材３０で被覆する。
【００８６】
これにより、封止部材３０で被覆されるセンサチップ１０の表面のうち、樹脂５０が存在しない側面１０ｃの一部および上面１０ａの他方の端部寄りの部位については、封止部材３０が直接密着し、側面１０ｃの残部については、樹脂５０を介した封止部材３０による被覆が行われる。
【００８７】
こうして、封止工程により封止部材３０で封止された樹脂５０は、センサチップ１０の側面１０ｃから上面１０ａの感知部１１を介して外部に通じた形とされる。そのため、この後、封止部材３０を硬化するとともに、樹脂５０を加熱して揮発させれば、本実施形態においても、揮発した樹脂５０が感知部１１を介して排出される。
【００８８】
それにより、センサチップ１０の側面１０ｃと封止部材３０との間に空隙４０が形成されるとともに、センサチップ１０の下面１０ｂと基板２０の一面との隙間が形成され、図５に示されるセンサ装置Ｓ２ができあがる。
【００８９】
ここで、センサチップ１０の側面１０ｃの一部および上面１０ａの他方の端部寄りの部位には、硬化した封止部材３０が密着した状態となるが、この密着力によって、センサチップ１０が基板２０の一面上に固定される。こそのため、本実施形態によれば、センサチップ１０の基板２０上への支持固定が、はんだや導電性接着剤などのダイボンド材を用いなくても可能となる。
【００９０】
また、本実施形態によっても、封止部材３０に被覆されたセンサチップ１０の表面が、封止部材３０とは切り離された状態となるため、封止部材３０によってセンサチップ１０に発生する応力を極力低減することが可能となる。また、センサチップ１０の感知部１１を非封止部とすることによる圧力増加の抑制効果についても、上記第１実施形態と同様である。
【００９１】
次に、本実施形態の他の例について、図７、図８を参照して述べておく。図７は、本実施形態の他の例を示す概略断面図であるが、この例に示されるように、上記図５において、さらにセンサチップ１０の下面１０ｂと基板２０の一面との間に、はんだや導電性接着剤などよりなるダイボンド材７０を介在させた構造を採用してもよい。なお、この場合においても、センサチップ１０を固定するべく封止部材３０の密着力は発現されており、図７に示されるような片持ち支持構造における支持強度が確保されている。
【００９２】
また、図８は、本第２実施形態をフリップチップ構造に適用した例を示す概略断面図である。図８においては、センサチップ１０の側面１０ｃおよび上面１０ａの他方の端部寄りの部位に、封止部材３０が密着するとともに、その封止部材３０が密着する部分の下面１０ｂにて電極１２が基板２０に接続されている。この図８に示される例においても、封止部材３０の密着力によってセンサチップ１０が固定されており、それによって片持ち支持構造における支持強度が確保されている。
【００９３】
なお、これら図７および図８に示される構成は、上記図６に示される製造方法において、１回目の樹脂配置工程の前に基板２０の一面上にダイボンド材７０を配置し、その上に樹脂５０を配置したり、１回目の樹脂配置工程を行った後、樹脂５０を突き破って電極１２と基板２０とを接合したりする等の方法により、形成が可能である。
【００９４】
また、上記図６に示される製造方法において、２回目の樹脂配置工程では、実質的にセンサチップ１０の側面１０ｃのみに樹脂５０を供給したが、これに加えて、さらにセンサチップ１０の上面１０ａの全面にも樹脂５０を供給するようにしてもよい。この場合も、樹脂５０は揮発により除去されるので、最終的には上記図５に示す構成のセンサ装置Ｓ２が完成する。
【００９５】
また、上記図６に示される製造方法では、１回目の樹脂配置工程およびセンサチップ搭載工程の後、ワイヤボンディング工程を行い、その後、２回目の樹脂配置工程を行ったが、ワイヤボンディング工程と第２の樹脂配置工程の実行順序については、これとは逆であってもよい。すなわち、１回目の樹脂配置およびセンサチップ搭載の両工程の後、２回目の樹脂配置工程、ワイヤボンディング工程の順に行うものであってもよい。
【００９６】
（第３実施形態）
図９において、（ａ）は本発明の第３実施形態に係るセンサ装置Ｓ３の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ―Ｃ概略断面図である。本実施形態も、基板２０の一面へのセンサチップ１０の実装形態をワイヤボンド実装としているが、感知部１１の露出形態が上記第２実施形態とは相違するものであり、この相違点を中心に述べることとする。
【００９７】
まず、センサチップ１０の固定方法としては、上記第２実施形態と同様に、センサチップ１０の表面の一部に封止部材３０を密着させ、その密着力による固定を行っている。ここでは、図９に示されるように、センサチップ１０の上面１０ａの略全面に封止部材３０を密着させ、センサチップ１０の下面１０ｂを基板２０の一面から離した状態で、センサチップ１０の支持が行われている。
【００９８】
そして、本実施形態では、感知部１１は、センサチップ１０の上面１０ａではなく、基板２０の一面に対向する下面１０ｂに設けられている。ここで、基板２０の一面のうちセンサチップ１０が搭載される部位、すなわち、センサチップ１０の下面１０ｂと対向する部位には、基板２０の厚さ方向を貫通する貫通穴２１が設けられている。
【００９９】
この貫通穴２１は、その開口サイズがセンサチップ１０の平面サイズよりも小さいものであって、基板２０の一面から当該一面とは反対側の他面（図９（ｂ）中の基板２０の下面）まで貫通する穴である。このような貫通穴２１はプレスやエッチングなどを用いた穴あけ加工により形成されるものであり、その開口形状は円形でも角形でもよく、特に限定されるものではない。
【０１００】
基板２０の一面側においては、センサチップ１０によって貫通穴２１が覆われており、センサチップ１０の感知部１１は、貫通穴２１を通して基板２０の他面側の外部に臨んでいる。
【０１０１】
このように、本実施形態においては、感知部１１は、センサチップ１０の下面１０ｂに設けられているが、この感知部１１を含む下面１０ｂの部分は、基板２０の貫通穴２１によって外部に露出する露出部とされている。それにより、本実施形態においても、感知部１１を非封止部として外部に露出させた状態で検出を行う構成とされている。
【０１０２】
また、ボンディングワイヤ６０は、センサチップ１０の上面１０ａと基板２０の一面との間を接続しており、このワイヤ６０は、センサチップ１０の上面１０ａから側面１０ｃ上を通って基板２０の一面まで延びている。
【０１０３】
ここで、ボンディングワイヤ６０の全体が封止部材３０によって封止されているが、本
実施形態では、センサチップ１０の側面１０ｃとこれを被覆する封止部材３０とは、空隙
４０を介して離れて配置されている。そして、この空隙４０は、センサチップ１０の下面
１０ｂと基板２０の一面との隙間から貫通穴２１を介して外部に通じている。
【０１０４】
次に、図１０を参照して、上記図９に示されるセンサ装置Ｓ３の製造方法について述べる。図１０は、本製造方法の各工程を順に示す工程図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各工程におけるワークの斜視図を示している。
【０１０５】
まず、図１０（ａ）に示されるように、基板２０の一面のうちセンサチップ１０が搭載される部位に、貫通穴２１を設けておく。そして、１回目の樹脂配置工程として、基板２０の一面において当該貫通穴２１の周囲部分すなわち開口縁部に上記揮発性樹脂としての樹脂５０を配置する。次に、この樹脂５０の上にセンサチップ１０を搭載し、センサチップ１０で貫通穴２１を覆う。
【０１０６】
次に、図１０（ｂ）に示されるように、２回目の樹脂配置工程として、センサチップ１０の側面１０ｃに樹脂５０を配置する。ここでは、樹脂５０は、矩形板状のセンサチップ１０における４個の側面１０ｃのすべてに配置する。
【０１０７】
これにより、当該両回の樹脂５０同士は、センサチップ１０の下面１０ｂから側面１０ｃまで連続してつながり、基板２０の一面側から貫通穴２１を介して外部に通じるように配置されたものとなる。
【０１０８】
その後、図１０（ｃ）に示されるように、センサチップ１０の上面１０ａと基板２０の一面との間でワイヤボンディングを行い、ボンディングワイヤ６０を形成する。なお、ワイヤボンディングの後に、２回目の樹脂配置工程を行ってもよい。この場合、ワイヤ６０に樹脂５０が付着しないようにワイヤ６０間に樹脂５０の供給を行うか、ワイヤ６０が跨ぐ側面１０ｃについては樹脂５０を供給しないようにする。
【０１０９】
その後は、センサチップ１０および基板２０の一面を封止部材３０によって封止する。このとき、センサチップ１０の下面１０ｂの感知部１１が基板２０の貫通穴２１から外部に臨むように、センサチップ１０の搭載がなされているので、この感知部１１が非封止部とされる。
【０１１０】
そして、封止部材３０の硬化および樹脂５０の加熱・揮発を行う。このとき、上述のように樹脂５０は貫通穴２１を介して外部に通じているので、揮発した樹脂５０はセンサチップ１０の下面１０ｂの感知部１１を介して、貫通穴２１より排出される。
【０１１１】
それにより、センサチップ１０の側面１０ｃと封止部材３０との空隙４０、および、下面１０ｂと基板２０との隙間が形成され、図９に示されるセンサ装置Ｓ３ができあがる。そして、本実施形態によっても、センサチップ１０の表面と封止部材３０とを離間することによる上記応力低減効果が発揮される。
【０１１２】
また、本実施形態によれば、基板２０の一面側にてセンサチップ１０全体を封止部材３０で被覆しているが、貫通穴２１により基板２０の他面側から、揮発した樹脂５０が排出されるため、樹脂５０の揮発時における封止部材３０内部の圧力増加を抑制することが容易である。
【０１１３】
図１１は、本実施形態の他の例を示す概略断面図であるが、この例に示されるように、上記図９において、さらにセンサチップ１０の下面１０ｂと基板２０の一面との間に、ダイボンド材７０を介在させた構造を採用してもよい。この場合、たとえば上記図１０（ａ）において、基板２０の一面にダイボンド材７０を配置した後、このダイボンド材７０を避けて樹脂５０を配置すればよい。
【０１１４】
（第４実施形態）
図１２において、（ａ）は本発明の第４実施形態に係るセンサ装置Ｓ４の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＤ―Ｄ概略断面図である。本実施形態では、上記第３実施形態と同様に、基板２０の貫通穴２１を介して感知部１１を外部に露出させるものであるが、基板２０の一面へのセンサチップ１０の実装形態をフリップチップ実装としたところが相違するものであり、この相違点を中心に述べることとする。
【０１１５】
図１２に示されるように、センサチップ１０は、基板２０と対向する下面１０ｂに感知部１１および電極１２を有し、この電極１２を介して基板２０の一面に搭載されている。そして、電極１２を介してセンサチップ１０と基板２０とが電気的・機械的に接続されている。
【０１１６】
こうして、センサチップ１０は電極１２を介して基板２０に支持されているが、上記第３実施形態と同様に、センサチップ１０の上面１０ａに封止部材３０を密着させ、その密着力によるセンサチップ１０の固定も行われている。
【０１１７】
このように、本実施形態のセンサ装置Ｓ４は、上記第３実施形態のセンサ装置においてボンディングワイヤ６０を電極１２に替えたものであり、その他の構成、たとえば空隙４０や隙間などを含む封止部材３０の封止形態や、基板２０の貫通穴２１と感知部１１との位置関係などについては同様である。
【０１１８】
次に、図１３を参照して、上記図１２に示されるセンサ装置Ｓ４の製造方法について述べる。図１３は、本製造方法の各工程を順に示す工程図であり、（ａ）、（ｂ）は各工程におけるワークの斜視図を示している。
【０１１９】
まず、図１３（ａ）に示されるように、貫通穴２１を有する基板２０の一面に、上記同様に、１回目の樹脂配置工程として樹脂５０の配置を行う。一方で、下面１０ｂに電極１２を設けたセンサチップ１０を用意し、下面１０ｂを基板２０の一面に対向させつつ樹脂５０の上にセンサチップ１０を搭載し、センサチップ１０で貫通穴２１を覆う。このセンサチップ１０の搭載については、樹脂５０を突き破って電極１２と基板２０とを接合するようにすればよい。
【０１２０】
次に、図１３（ｂ）に示されるように、上記同様に、２回目の樹脂配置工程としてセンサチップ１０の側面１０ｃに樹脂５０を配置する。こうして、センサチップ１０の感知部１１を含む下面１０ｂが非封止部として貫通穴２１から外部に臨むように、センサチップ１０の搭載が行われるとともに、樹脂５０が貫通穴２１を介して外部に通じるように、樹脂５０の配置が行われる。
【０１２１】
その後は、センサチップ１０および基板２０の一面を封止部材３０によって封止する。次に、封止部材３０の硬化および樹脂５０の加熱・揮発を行い、揮発した樹脂５０を貫通穴２１より排出して、センサチップ１０の側面１０ｃと封止部材３０との空隙４０、および、下面１０ｂと基板２０との隙間を形成する。
【０１２２】
こうして、図１２に示されるセンサ装置Ｓ４ができあがる。そして、本実施形態によっても、センサチップ１０の表面と封止部材３０とを離間することによる上記応力の低減効果、および、樹脂５０の揮発時における封止部材３０内部の圧力増加の貫通穴２１による抑制効果が期待できる。
【０１２３】
ここで、図１４に本実施形態の他の例を示しておく。図１４は、本実施形態の他の例としてのセンサ装置を示す概略断面図であるが、この例では、上記図１３において、さらにセンサチップ１０の上面１０ａについても、これを被覆する封止部材３０との間に空隙４０を設けている。
【０１２４】
つまり、この例では、上記図１に示されるセンサ装置Ｓ１と同様に、フリップチップ実装されたセンサチップ１０の実質的に全表面が、封止部材３０とは非接触の状態にある。ここで、センサチップ１０は、電極１２を介して基板２０に支持されているので、封止部材３０の密着力による固定が無くても問題ない。
【０１２５】
なお、この図１４に示されるセンサ装置については、上記図１３（ｂ）に示される２回目の樹脂配置工程において、センサチップ１０の側面１０ｃに加えて上面１０ａにも樹脂５０を配置することにより、製造される。
【０１２６】
また、この図１４に示される構成においては、感知部１１はセンサチップ１０の上面１０ａに設けられていてもよく、この場合にも、感知部１１は貫通穴２１を介して外部に通じるから、たとえば外部の圧力等の検出を適切に行えるものである。
【０１２７】
（第５実施形態）
図１５において、（ａ）は本発明の第５実施形態に係るセンサ装置Ｓ５の概略断面図、（ｂ）は（ａ）中の感知部１１近傍を上方から見た概略平面図である。本実施形態では、上記各実施形態に対して、揮発した樹脂５０が排出される部位である非封止部を、センサチップ１０の表面のうち感知部１１以外の部位に設けたところが相違する。
【０１２８】
図１５に示される例では、上記図５に示したようなセンサチップ１０の上面１０ａに感知部１１を有し、当該上面１０ａと封止部材３０との密着により基板２０の一面に固定された構成であって、ワイヤボンド実装されたものが示されている。
【０１２９】
そして、本実施形態では、図１５に示されるように、センサチップ１０の上面１０ａのうち感知部１１から外れた部位である周辺部が、封止部材３０の開口部３２を介して外部に露出し、非封止部として構成されている。
【０１３０】
この開口部３２は、センサチップ１０における上面１０ａの周辺部およびそれに隣り合う側面１０ｃの直上に設けられ、これら部位を外部に臨ませるものであり、当該側面１０ｃと封止部材４０との間の空隙４０は、この開口部３２を介して外部に通じている。
【０１３１】
なお、センサチップ１０の感知部１１については、封止部材３０において感知部１１の直上の部位に設けられた別の開口部３１を介して外部に露出しているが、上記空隙４０とは通じていない。つまり、この別の開口部３１は、感知部１１の露出のみの用をなすものであり、揮発した樹脂５０の排出用のものではない。
【０１３２】
本実施形態のセンサ装置の製造方法は、次の通りである。たとえば上記図６に示される方法に準じて、樹脂５０の基板２０への配置、センサチップ１０の基板２０への搭載、ワイヤボンディング、樹脂５０のセンサチップ１０の側面１０ｃへの塗布を行い、その後、上記開口部３１、３２が形成されるように、これらを封止部材３０による封止を行う。
【０１３３】
そして、封止部材３０の硬化および樹脂５０の揮発を行うと、センサチップ１０の側面１０ｃにて揮発した樹脂５０は、非封止部としてのセンサチップ１０の上記表面部分を通り、開口部３２より排出される。
【０１３４】
それにより、上記空隙４０が形成され、本実施形態のセンサ装置Ｓ５ができあがる。そして、本実施形態によっても、上記同様に、封止部材３０によりセンサチップ１０に発生する応力の低減効果、および、樹脂５０の揮発時における封止部材３０内部の圧力増加の抑制効果が期待できる。
【０１３５】
なお、図１５においては、ワイヤボンド実装に替えてフリップチップ実装であってもよく、また、センサチップ１０の固定については、封止部材３０の密着力を利用せずに、上記ダイボンド材によるものであってもよい。
【０１３６】
また、本実施形態のように、センサチップ１０の表面のうち非封止部が感知部１１ではなく、感知部１１以外のものであってもよいことから、たとえば、図１５においては、感知部１１がセンサチップ１０の下面１０ａに設けられていてもよい。
【０１３７】
また、本実施形態では、封止部材３０に開口部３２を設けることで感知部１１以外の非封止部を形成したが、上記図９〜図１４に示されるように基板２０の貫通穴２１により、感知部１１以外の非封止部を形成してもよい。これについては、たとえば上記図１４において感知部１１をセンサチップ１０の上面１０ａに設けた場合が相当し、この場合、感知部１１を持たないセンサチップ１０の下面１０ｂが非封止部となる。
【０１３８】
（第６実施形態）
図１６は、本発明の第６実施形態に係るセンサ装置Ｓ６の構成を示す図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は同センサ装置Ｓ６におけるセンサチップ１０と信号処理基板２０ａとを分解して示す概略斜視図、（ｃ）は同センサ装置Ｓ６の概略断面図である。
【０１３９】
本実施形態のセンサ装置Ｓ６は、大きくは、感知部１１を表面に有するセンサチップ１０を、信号処理基板２０ａの一面側に搭載し、これらセンサチップ１０および信号処理基板２０ａを封止部材３０により被覆して封止してなる。
【０１４０】
ここで、センサチップ１０は、上記第１実施形態のものと同様であり、信号処理基板２０ａの一面側にフリップチップ実装されている。また、信号処理基板２０ａは、上記第１実施形態における基板２０に相当するものである。
【０１４１】
この信号処理基板２０ａは、ＭＯＳトランジスタなどよりなりセンサチップ１０からの信号を処理する信号処理素子２２を有するものであり、後述するように、半導体プロセスにより形成されたウェハを分断して形成されたチップである。
【０１４２】
そして、センサチップ１０と信号処理素子２２とは、電極１２を介して電気的に接続され、互いに信号のやり取りが可能となっている。この電極１２は、メッキなどにより形成された金やスズなどの金属よりなり、センサチップ１０、信号処理素子２２のそれぞれに対して金属接合により接合されている。
【０１４３】
ここで、信号処理素子２２は、信号処理基板２０ａのうちセンサチップ１０と正対してセンサチップ１０で被覆されている部位、および、封止部材３０で被覆されている部位に配置されている。そして、各信号処理素子２２は、信号処理基板２０ａに設けられた図示しない配線を介し、電極１２を通してセンサチップ１０と電気的に接続される。
【０１４４】
また、図１６に示されるように、信号処理基板２０ａの一面側におけるセンサチップ１０と対向する部位のうちセンサチップ１０と信号処理素子２２との電気的接続部を構成する電極１２の周辺部には、当該電極１２を取り囲む環状の金属よりなる封止パターン８０が設けられている。
【０１４５】
この封止パターン８０は、金やスズなどの金属よりなるものであり、メッキ、インクジェット、スパッタ、蒸着などにより形成されている。ここでは、封止パターン８０は、図１６（ｂ）のように、額縁形状とされている。そして、センサチップ１０の周辺部が封止パターン８０に金属接合によって接合されることで、封止パターン８０の内部の電極１２による電気的接続部が気密に封止されている。
【０１４６】
なお、封止パターン８０は、たとえばセンサチップ１０のＧＮＤを取る場合の電極などに用いられるが、この封止パターン８０は、上記した電気的接続部の気密封止機能を有するものであればよく、センサチップ１０と信号処理基板２０ａとの電気的接続は行わないものであってもよい。
【０１４７】
封止部材３０は、信号処理基板２０ａの一面側に設けられ、センサチップ１０および信号処理基板２０ａを被覆し封止している。また、信号処理基板２０ａの一面とは反対側の他面は、封止部材３０で被覆されずに外部に露出している。この封止部材３０は、上記同様、一般的なモールドパッケージに用いられる耐熱性に優れたエポキシ系樹脂などのモールド材料よりなる。
【０１４８】
ここで、封止部材３０によるセンサチップ１０の表面の封止形態については、上記第１実施形態と同様であり、感知部１１を含む上面１０ａは封止せず、側面１０ｃを被覆している。そして、封止部材３０の開口部３１を介して、感知部１１が外部に臨んだ状態とされている。また、センサチップ１０の側面１０ｃと封止部材３０との間には空隙４０が設けられていることも、上記同様である。
【０１４９】
また、信号処理基板２０ａについては、センサチップ１０の直下から外れた位置にある信号処理素子２２は、封止部材３１で被覆されており、センサチップ１０の直下に位置する信号処理素子２２は、上記封止パターン８０により封止されており、それぞれの信号処理素子２２は外部から保護されている。
【０１５０】
また、封止部材３０より露出している信号処理基板２０ａの他面には、本センサ装置Ｓ６を外部の基板等に搭載するための接続部材８１が設けられている。この接続部材８１は、はんだ、金、銅などよりなるバンプやメッキなどとして構成されている。
【０１５１】
次に、本実施形態のセンサ装置Ｓ６の製造方法について、図１７を参照して述べる。図１７は、本製造方法の各工程を順に示す工程図であり、（ａ）は各工程におけるワークの斜視図、（ｂ）〜（ｅ）はワークの概略断面図を示している。なお、図１７では、ウェハ２００における上記信号処理素子２２、センサチップ１０とウェハ２００とを接続する上記電極１２および封止パターン８０は省略してある。
【０１５２】
上述のように、本実施形態は、基板として信号処理素子２２が形成されたウェハ２００を用い、これをチップ単位に分断して信号処理基板２０ａとすることでセンサ装置を製造するものである。
【０１５３】
まず、本製造方法では、センサチップ１０と、信号処理素子２２および封止パターン８０が形成されたウェハ２００とを用意する。このウェハ２００は、シリコン半導体などよりなり、一般的な半導体プロセスにより、ＭＯＳトランジスタなどよりなる信号処理素子２２や図示しない配線等が形成されたものである。
【０１５４】
そして、図１７（ａ）に示されるように、ウェハ２００の一面側にセンサチップ１０を搭載して、加熱・加圧したり、超音波を印加したりすることにより、電極１２を介して、信号処理素子２２とセンサチップ１０とを電気的に接続する。
【０１５５】
ここで、本製造方法では、用意されるウェハ２００において、当該ウェハ２００の一面側におけるセンサチップ１０と対向する部位のうちセンサチップ１０と信号処理素子２２との電気的接続部となる電極１２の周辺部に、電極１２を取り囲む上記封止パターン８０を設けている。そして、センサチップ１０と信号処理素子２２とを電気的に接続するときには、加熱・加圧や超音波印加などによって、センサチップ１０を封止パターン８０に接合することで、封止パターン８０の内部の当該電気的接続部を気密に封止する。
【０１５６】
こうしてセンサチップ１０と信号処理素子２２とを電気的に接続した後、図１７（ｂ）、（ｃ）に示されるように、ウェハ２００の一面側に搭載されたセンサチップ１０の表面に、フォトリソグラフ法によりフォトレジスト３００を配置して、当該表面をフォトレジスト３００で被覆する。
【０１５７】
このフォトレジスト３００は、スプレーコートやスピンコートなどによる塗布、現像、剥離といった工程を行う一般的なフォトリソグラフ法により形成されるものである。たとえばフォトレジスト３００としては、ＫＭＰＲ（化薬マイクロケム社の商品名）、ＴＨＢ（ＪＳＲ社の商品名）などが挙げられる。
【０１５８】
具体的には、フォトレジスト３００は、図１７（ｂ）に示されるように、ウェハ２００の一面のほぼ全体に均一に塗布した後、これを現像、剥離により部分的に除去することにより、図１７（ｃ）に示されるように、薄膜化して、センサチップ１０の表面に残す。
【０１５９】
次に、図１７（ｄ）に示されるように、ウェハ２００の一面上を封止部材３０で封止し、信号処理素子２２およびフォトレジスト３００で被覆されたセンサチップ１０を封止部材３０により被覆する。この封止部材３０の配置は、金型成形や印刷などにより行うことができる。また、ウェハ２００の他面には上記接続部材８１を形成する。
【０１６０】
その後、図１７（ｅ）に示されるように、フォトリソグラフ法によりフォトレジスト３００を除去する。具体的には、一般的な剥離液を用いて当該除去を行う。それにより、当該フォトレジスト３００の除去部分にてセンサチップ１０の表面と封止部材３０との間に空隙４０を形成する。具体的には、封止部材３０には上記開口部３１が形成されるとともに、センサチップ１０の側面１０ｃと封止部材３０との間に空隙４０が形成される。なお、接続部材８１は、このフォトレジスト３００の除去後に形成してもよい。
【０１６１】
その後は、個々のセンサチップ１０毎にウェハ２００を分断する。これはダイシングカットなどにより行う。それにより、分断されて個片化されたものが本センサ装置Ｓ６として形成される。以上が、本実施形態の製造方法である。
【０１６２】
ところで、本実施形態の製造方法によれば、センサチップ１０と信号処理素子２２との電気的接続部が封止パターン８０により気密に封止されて外部より保護される。また、フォトレジスト３００の除去後に、センサチップ１０の表面と封止部材３０との間に空隙４０が形成されることで、当該両者１０、３０の間が切り離されるため、封止部材３０によってセンサチップ１０に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【０１６３】
（第７実施形態）
図１８は、本発明の第７実施形態に係るセンサ装置の製造方法の各工程を順に示す工程図であり、（ａ）、（ｂ）は各工程におけるワークの斜視図、（ｃ）はワークの概略断面図を示している。なお、図１８では、ウェハ２００における上記信号処理素子２２、センサチップ１０とウェハ２００とを接続する上記電極１２および封止パターン８０は省略してある。
【０１６４】
本製造方法は、封止部材に樹脂フィルム３３を用いたものであり、本製造方法により製造されるセンサ装置は、封止部材の材質が樹脂フィルム３３であること以外は上記図１６に示した第６実施形態の構成と同様のものである。そこで、上記第６実施形態の製造方法との相違点を中心に述べることとする。
【０１６５】
本製造方法においても、センサチップ１０と、信号処理素子２２および封止パターン８０が形成されたウェハ２００とを用意し、図１８（ａ）に示されるように、ウェハ２００の一面側にセンサチップ１０を搭載して、信号処理素子２２とセンサチップ１０とを電気的に接続する。このとき、本製造方法においても、上記電極１２による電気的接続および封止パターン８０による気密封止を行う。
【０１６６】
次に、図１８（ｂ）、（ｃ）に示されるように、当該接続された信号処理素子２２およびセンサチップ１０を封止部材としての樹脂フィルム３３により被覆する。この樹脂フィルム３３は、エポキシ樹脂や熱可塑性樹脂などよりフィルム状に成型されたものであり、平面的に配列された複数個の開口部３１を備えている。ここでは、開口部３１は樹脂フィルム３３の厚さ方向に貫通する貫通穴として構成されている。
【０１６７】
この複数個の開口部３１は、ウェハ２００の一面上におけるセンサチップ１０の配置パターンと同じパターンにて配置されている。つまり、複数個の開口部３１の配列は、ウェハ２００の一面におけるセンサチップ１０の配列と同じものとされている。そして、個々の開口部３１の開口サイズは、センサチップ１０が収納可能な大きさとされている。
【０１６８】
さらに言うならば、この開口部３１は、上記第１実施形態に述べた開口部３１と同様に、感知部１１を露出させるものであり、後述するように、開口部３１に収納されたセンサチップ１０が樹脂フィルム３３と接触しないように、センサチップ１０の平面サイズよりも一回り大きいサイズとされている。
【０１６９】
ここでは、ウェハ２００の一面側にセンサチップ１０が搭載された状態で、ウェハ２００の一面側に樹脂フィルム３３を貼り付ける。このとき、センサチップ１０が開口部３１に挿入されるように当該貼り合わせを行う。この貼り付けは、樹脂フィルム３３の加圧・加熱により行うことができる。
【０１７０】
それにより、図１８（ｃ）に示されるように、個々の開口部３１ではセンサチップ１０における外周の側面１０ｃと樹脂フィルム３３とが非接触の状態で、当該側面１０ｃが樹脂フィルム３３に被覆されるようにする。これにより、上記第１実施形態と同様に、センサチップ１０の側面１０ｃと樹脂フィルム３３との間に空隙４０が形成され、また、図示しない感知部１１は、開口部３１から外部に臨んだ状態とされる。
【０１７１】
その後は、本製造方法においても、個々の前記センサチップ１０毎にウェハ２００を分断することにより、分断されて個片化すれば、本実施形態のセンサ装置ができあがる。以上が、本実施形態の製造方法である。
【０１７２】
なお、本実施形態の製造方法においては、センサチップ１０の搭載は、上記したように樹脂フィルム３３の貼り付け前に行ってもよいが、貼り付け後に行ってもよい。当該貼り付け後の場合、ウェハ２００の一面におけるセンサチップ１０の搭載部位に開口部３１が位置するように、樹脂フィルム３３の貼り付けを行い、その後、開口部３１を介してセンサチップ１０の搭載を行えばよい。
【０１７３】
このように、本実施形態の製造方法によれば、センサチップ１０と信号処理素子２２との電気的接続部が封止パターン８０により気密に封止されて外部より保護されるとともに、センサチップ１０の側面１０ｃとこれを被覆する封止部材としての樹脂フィルム３３とが非接触の状態となるから、封止部材によってセンサチップ１０に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【０１７４】
また、本実施形態の樹脂フィルム３３のとしては、貼り付け前の厚さがセンサチップ１０の厚さよりも大きいことが好ましい。これは、樹脂フィルム３３の貼り付け時に、樹脂フィルム３３を加圧するためであり、加圧治具とセンサチップ１０との干渉を回避することが容易になるためである。また、この加圧治具とセンサチップ１０との干渉を回避するという点からは、樹脂フィルム３３の貼り付け後に、センサチップ１０の搭載を行うことが好ましい。
【０１７５】
（第８実施形態）
図１９は、本発明の第８実施形態に係るセンサ装置の製造方法の各工程を順に示す工程図であり、各工程におけるワークの概略断面図を示している。なお、図１９では、ウェハ２００における上記信号処理素子２２、センサチップ１０とウェハ２００とを接続する上記電極１２および封止パターン８０は省略してある。
【０１７６】
本製造方法は、封止部材として、フォトリソグラフ法に用いるフォトレジスト材料よりなるレジスト部材３４を用いたものであり、本製造方法により製造されるセンサ装置は、封止部材の材質がレジスト部材３４であること以外は上記図１６に示した第６実施形態の構成と同様のものである。そこで、上記第６実施形態の製造方法との相違点を中心に述べることとする。
【０１７７】
本製造方法においては、まず、センサチップ１０と、信号処理素子２２および封止パターン８０が形成されたウェハ２００とを用意する。
【０１７８】
次に、図１９（ａ）に示されるように、封止部材としてのレジスト部材３４を用い、ウェハ２００の一面のほぼ全体に塗布などにより配置する。ここで、レジスト部材３４としては、たとえばＳＵ８（化薬マイクロケム社の商品名）などが挙げられる。このようなレジスト材料は、加工終了後も除去されることのないレジスト、いわゆる永久レジストとして用いられる。
【０１７９】
そして、図１９（ｂ）に示されるように、フォトリソグラフ法によってレジスト部材３４を、センサチップ１０の配置部位に位置しセンサチップ１０が収納可能な大きさを有する複数個の開口部３１を備えたパターンに形成する。つまり、このレジスト部材３４の開口部３１のサイズおよび配置パターンは、上記した樹脂フィルム３３の開口部３３と同様である。
【０１８０】
次に、図１９（ｃ）に示されるように、個々の開口部３１を介して、ウェハ２００の一面側にセンサチップ１０を搭載して、信号処理素子２２とセンサチップ１０とを電気的に接続する。このとき、本製造方法においても、上記電極１２による電気的接続および封止パターン８０による気密封止を行う。
【０１８１】
そして、このセンサチップ１０の搭載により、個々の開口部３１ではセンサチップ１０における外周の側面１０ｃとレジスト部材３４とが非接触の状態で、当該側面１０ｃが樹脂フィルム３３に被覆されることとなる。これにより、上記第１実施形態と同様に、センサチップ１０の側面１０ｃとレジスト部材３４との間に空隙４０が形成され、また、図示しない感知部１１は、開口部３１から外部に臨んだ状態とされる。
【０１８２】
その後は、本製造方法においても、個々の前記センサチップ１０毎にウェハ２００を分断することにより、分断されて個片化すれば、本実施形態のセンサ装置ができあがる。以上が、本実施形態の製造方法である。
【０１８３】
このように、本実施形態の製造方法によれば、センサチップ１０と信号処理素子２２との電気的接続部が封止パターン８０により気密に封止されて外部より保護されるとともに、センサチップ１０の側面１０ｃとこれを被覆する封止部材としてのレジスト部材３４とが非接触の状態となるから、封止部材によってセンサチップ１０に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【０１８４】
次に、本実施形態の他の例について述べておく。図２０は、本実施形態の他の例としての製造方法を示す工程図であり、（ａ）はディスクリート部品８２の搭載工程におけるワークの概略斜視図、（ｂ）は（ａ）に示されるワークの概略断面図、（ｃ）はモールド工程におけるワークの概略斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示されるワークの概略断面図である。
【０１８５】
この例に示されるように、本実施形態のセンサ装置においては、さらに封止部材としてのレジスト部材３４上に回路８３を形成してディスクリート部品８２を実装してもよい。この場合、まず、図２０（ａ）、（ｂ）に示されるように、ウェハ２００の分断前に、エッチングやレーザ加工などによる孔開け、および、導体ペーストの印刷などにより、封止部材であるレジスト部材３４に貫通配線８４を形成する。
【０１８６】
次に、レジスト部材３４の表面に、貫通配線８４と導通する金などよりなる回路８３を、メッキやインクジェットなどにより形成する。そして、この回路８３上に、コンデンサなどのディスクリート部品８２を搭載する。これにより、ディスクリート部品８２とウェハ２００とを、回路８３および貫通配線８４を介して導通させる。
【０１８７】
その後は、図２０（ｃ）、（ｄ）に示されるように、一般的なモールド工程により、ディスクリート部品８２を封止部材３０により封止する。以上が、当該他の例としての製造方法である。なお、このディスクリート部品８２の実装は、必要に応じて行えばよく、本実施形態以外にも、たとえば上記第６および第７実施形態における各封止部材３０、３３に対しても同様に行ってよい。
【０１８８】
（第９実施形態）
図２１は、本発明の第８実施形態に係るセンサ装置の製造方法の各工程を順に示す工程図であり、各工程におけるワークの概略斜視図を示している。本実施形態は、上記第６実施形態〜第８実施形態とは逆に、センサ素子１０側をウェハとし、これに基板としての信号処理チップ２０ａを接合した場合についての製造方法を提供するものである。
【０１８９】
まず、本製造方法では、感知部を表面に有するセンサ素子１０が複数個形成されたウェハであるセンサウェハ１００と、センサ素子１０からの信号を処理する信号処理チップ２０ａとを用意する。
【０１９０】
ここでは、センサ素子１０の最終形態はセンサウェハ１００をチップ単位に分断してできあがるセンサチップ１０であり、上記各実施形態のものと同様である。また、信号処理チップ２０ａは、上記第６実施形態等に示したようなウェハを分断して形成されたチップとしての信号処理基板２０ａと同じものである。
【０１９１】
そして、図２１（ａ）に示されるように、センサウェハ１００の一面側にて個々のセンサ素子１０毎に信号処理チップ２０ａを搭載するとともに、個々のセンサ素子１０と信号処理チップ２０ａとを電気的に接続する。なお、この場合の両チップの電気的接続は、一般的なバンプ等によるものであればよい。
【０１９２】
次に、図２１（ｂ）に示されるように、電気的に接続されたセンサ素子１０と信号処理チップ２０ａとを封止部材３０により被覆する。このとき、センサウェハ１００の他面側は封止部材３０より露出するように当該被覆を行う。
【０１９３】
次に、本製造方法では、図２１（ｃ）に示されるように、封止部材３０上にディスクリート部品８２を搭載し、その後、図２１（ｄ）に示されるように、これを封止部材３０でさらに封止する。このディスクリート部品８２の搭載、および、２回目の封止部材３０による封止は、上記図２０の方法に準じて行える。
【０１９４】
続いて、個々のセンサチップ１０毎にセンサウェハ２００を分断して個片化する。それにより、図２１（ｅ）に示されるように、センサ素子１０における分断面１０ｃが封止部材３０より露出してなる本実施形態のセンサ装置が形成される。以上が本実施形態の製造方法である。
【０１９５】
それによれば、できあがったセンサ装置における上記分断面１０ｃ、すなわちセンサ素子１０の外周の側面１０ｃが封止部材３０より露出するから、当該側面１０ｃよりの封止部材３０による硬化収縮をセンサ素子１０が受けないので、封止部材３０によってチップとしてのセンサ素子１０に発生する応力を極力低減することが可能となる。
【０１９６】
なお、本実施形態でも、上記ディスクリート部品８２の搭載は必要に応じて行えばよく、ディスクリート部品８２を搭載しなくてもよい。この場合、上記図２１（ｃ）に示す搭載、図２１（ｄ）に示す２回目の封止部材３０の設置は行わずに、図２１（ｂ）からウェハ１００の分断を行えばよいことはもちろんである。
【０１９７】
（他の実施形態）
なお、上記第１〜第５の各実施形態では、樹脂５０として揮発性樹脂を用いたが、これに替えてポリスチレンなどの発泡性を有する発泡性樹脂を用いてもよい。この場合も封止部材３０による封止後に、加熱して樹脂５０を発砲させれば、センサチップ１０の表面のうち封止部材３０で被覆されている部位と当該封止部材３０との間にて、発泡した部分が空隙４０として形成され、揮発性樹脂の場合と同様の効果が得られる。
【０１９８】
また、樹脂５０の揮発や膨張によって封止部材３０内部の圧力が上昇する可能性はあるものの、上記したような非封止部は無くてもよい。つまり、センサチップ１０と封止部材３０との間に空隙４０が設けられているならば、たとえば、センサチップ１０の全体が封止部材３０で被覆されていてもよい。この場合、たとえば封止部材３０内の圧力を封止部材３０の外部を真空としてリークさせるなどの方法が考えられる。
【０１９９】
また、上記第１〜第５の各実施形態に示した製造方法においては、センサ装置をウェハ単位で形成し、最後にダイシングなどでカットして形成するものであってもよい。この場合、樹脂５０を配置する工程では、スピンコーターなどによって樹脂５０を供給してもよい。
【０２００】
また、上記樹脂５０に関しては、必要に応じて揮発性を有する樹脂を成形してなるフィルムなどの形状をなすものを用い、これを配置するようにしてもよい。また、発泡性樹脂のフィルムとしては、例えば日東電工社製の加熱発泡型粘着テープであるリバアルファ（登録商標）などが挙げられる。
【０２０１】
このように、上記第１〜第５の各実施形態では、封止部材３０とこれに被覆されているセンサチップ１０の表面とが互いに空隙４０を持って離れて対向している構成を有するものであり、この空隙４０は、製造工程において樹脂５０の除去後の空間として構成されるものである。そのため、樹脂５０の配置位置や形状等を調整することにより、空隙４０の位置や形状も適宜変更が可能である。
【０２０２】
また、上記第１〜第９の各実施形態におけるセンサチップ１０の感知部１１としては、力学量の印加により変位し当該変位に基づいて当該力学量の検出を行うもの以外にも、たとえばＭＲＥ（磁気抵抗素子）センサのような磁気を検出するものや、温度、湿度、光などを検出するものであってもよい。
【０２０３】
また、上記各実施形態において、たとえば信号処理素子２０ａに再配線を形成する工程を加えることにより、センサ装置を、接続部材８１を介してマザーボードに直接接続可能なものとしてもよい。この場合、接続部材８１は、はんだ、金などを用い、必要に応じて、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などのバッファ層を入れてもよい。
【０２０４】
また、上記図１６等では、外部との接続を行う接続部材８１を封止部材３０とは反対側、たとえば封止部材３０から露出する信号処理基板２０ａの他面に設けたが、当該接続部材８１は封止部材３０の表面に設けてもよい。この場合、たとえば上記図２０に示されるように、信号処理基板２０ａから封止部材３０の外面まで貫通する貫通配線８４を形成し、これを利用すれば容易に実現できる。
【０２０５】
また、封止部材としては、上記した各部材３０、３３、３４以外にも、常温で硬化する常温硬化ガラスを用いてもよい。それによれば、センサチップ１０に加わる応力をより小さいものにすることができる。
【０２０６】
以下に、上記各実施形態を、より具体化したセンサ装置の応用例を示しておく。図２２は、上記第６〜第８実施形態によるセンサ装置を圧力センサに応用した例を示す概略断面図である。なお、ここでは、封止部材は第６実施形態の封止部材３０としたが、樹脂フィルム３３およびレジスト部材３４であってもよいことはもちろんである。
【０２０７】
図２２（ａ）では、センサチップ１０の感知部１１は、薄肉とされ圧力により歪変位するダイアフラムである。また、信号処理基板２０ａには、センサチップ１０側である一面から接続部材８１側である他面まで貫通する貫通配線８５が形成されている。この貫通配線８５により信号処理基板２０ａにおける図示しない一面側の配線と接続部材８１とが導通されている。この貫通配線８５は一般的な方法により形成される。
【０２０８】
また、図２２（ｂ）に示される圧力センサは、図２２（ａ）の構成に対して、さらに、上記図２０と同様に、ディスクリート部品８２の搭載および封止部材３０による封止を行ったものである。
【０２０９】
図２３は、上記第６〜第８実施形態によるセンサ装置を加速度センサや角速度センサに応用した例を示す概略断面図である。なお、ここでも、封止部材は第６実施形態の封止部材３０としたが、樹脂フィルム３３およびレジスト部材３４であってもよいことはもちろんである。
【０２１０】
図２３（ａ）では、センサチップ１０の感知部１１は、加速度あるいは角速度により変位する櫛歯状の可動電極および固定電極よりなる梁構造体である。また、この例でも、信号処理基板２０ａの貫通配線８５により、当該基板２０ａの一面側と他面側の接続部材８１とが導通されている。また、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）の構成に対して、さらに、上記図２０と同様に、ディスクリート部品８２の搭載および封止部材３０による封止を行ったものである。
【０２１１】
図２４は、上記第９実施形態によるセンサ装置を、磁気を検出するＭＲＥセンサに応用した例を示す概略断面図である。ここで、（ｂ）は（ａ）の構成に対して、さらに、上記図２０と同様に、ディスクリート部品８２の搭載および封止部材３０による封止を行ったものである。
【０２１２】
このようなＭＲＥセンサの場合、センサチップ１０の感知部１１は、センサチップ１０の周辺部寄り、すなわち側面１０ｃに近い部位に位置することが多く、センサチップ１０の側面１０ｃを露出させた本構成においては、検出感度の向上が期待される。
【０２１３】
図２５は、封止部材３０を金型成形や塗布により形成する場合において、その封止部材３０の形成方法に工夫を加えた応用例を示す図である。ここでは、金型成形の場合について述べる。
【０２１４】
図２５に示されるように、本例では、ウェハ２００の一面上にセンサチップ１０を搭載するとともに、そのセンサチップ１０の外側にて、センサチップ１０とは離れた位置に環状のダム８６をレジストにより形成する。この場合のレジストとしては、上記第８実施形態に示した、いわゆる永久レジストとして用いられ、フォトリソグラフ法により形成するものを採用できる。
【０２１５】
ここで、ダム８６の形成は、センサチップ１０の搭載前あるいは搭載後に行えばよい。そして、ダム８６を形成した後、図２５（ａ）に示されるように、金型Ｋによる封止部材３０の形成を行う。このとき、図２５（ｂ）に示されるように、ダム８６により封止部材３０となる樹脂の流れがせき止められて、ダム８６の内周には封止部材３０が侵入しないようになっている。
【０２１６】
その後は、図２５（ｃ）に示されるように、フォトリソグラフ法によりダム８６を除去すれば、センサチップ１０と封止部材３０との間に隙間４０が形成された状態となる。なお、このダム８６は、必要に応じて除去すればよく、場合によっては残してもよい。
【０２１７】
図２６は、センサ装置にＮＣＦ（ノンコンダクティブフィルム）８７を用いた応用例を示す概略断面図である。このＮＣＦ８７は、電気絶縁性のエポキシ樹脂などよりなるフィルムであり、接続部材８１を封止するように信号処理基板２０ａの他面に貼り付けられている。
【０２１８】
この場合、ＮＣＦ８７により接続部材８１が保護されるが、外部の基板への接続時には、接続部材８１を当該外部の基板に押し付けて、接続部材８１がＮＣＦ８７を突き破って、当該外部の基板に接触するようにする。そして、そのまま接続を行えば、ＮＣＦ８７がアンダーフィルとして機能し、接続部材８１による接続部において信頼性の向上が期待される。接続部材８１としてはスタッドバンプ、めっきバンプ、はんだ、ペースト材がある。
【０２１９】
図２７は、センサ装置Ｓ６を外部の基板９０に搭載し、さらに樹脂による成形、いわゆる２次成形を行ってパッケージを形成する場合に応用した例を示す概略断面図である。ここでは、上記図１６に示されるセンサ装置Ｓ６を例に取ったが、本例は上記各実施形態のセンサ装置に適用可能である。
【０２２０】
図２７では、たとえばプリント基板よりなる外部の基板９０の一面側に、センサ装置Ｓ６が接続部材８１を介して接合されるとともに、それ以外にも、コンデンサなどのディスクリート部品９１が、はんだなどの接合材９１ａを介して接合されている。なお、基板９０の一面には、外部接続用のコネクタ部材９２が設けられている。そして、この基板９０の両面および基板９０上の各部品Ｓ６、９１、９２がモールド樹脂３５により封止されている。
【０２２１】
ここで、基板９０のうち、その一面側の搭載部品Ｓ６、９１の直下には、基板９０の一面から他面に貫通する貫通穴９０ａが設けられている。この貫通穴９０ａにより、モールド樹脂３５の成型時には、当該モールド樹脂３５は基板９０の他面から貫通穴９０ａを介して、各搭載部品Ｓ６、９１の直下に回り込む。
【０２２２】
それゆえ、各搭載部品Ｓ６、９１と基板９０の一面との間にもモールド樹脂３５が充填された形となり、このモールド樹脂３５がアンダーフィルとして機能し、各搭載部品Ｓ６、９１と基板９０との接合信頼性を向上させるという効果が期待できる。
【０２２３】
図２８は、ＱＦＮ（クワッドフラットノンリードパッケージ）やＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）にセンサ装置を応用した例を示す概略断面図である。本例では、外部の基板９０に、はんだや導電性接着剤などの導電性接合部材９０ｂを介して信号処理基板２０ａを搭載し、ワイヤボンディングを行って、信号処理基板２０ａと外部の基板９０とを接続している。
【０２２４】
そして、センサチップ１０は、たとえば上記第６実施形態と同様に信号処理基板２０ａに接続しており、封止部材３０は、センサチップ１０と空隙４０を介した状態で各部の封止を行っている。この場合、封止部材３０の封止まで行った後、その開口部３１からセンサチップ１０の搭載を行ってもよい。
【０２２５】
また、図２９は、それぞれ特徴を持つ複数個のセンサチップ１０を、信号処理基板２０ａに搭載した実施例である。その際は封止部材３０の封止を行った後、各センサチップ１０の搭載を行ってもよい。
【符号の説明】
【０２２６】
１０    センサチップ
１１    感知部
２０    基板
２０ａ  信号処理チップ
２１    貫通穴
２２    信号処理素子
３０    封止部材
３３    樹脂フィルム
３４    レジスト部材
４０    空隙
５０    樹脂
８０    封止パターン
１００  センサウェハ
２００  ウェハ
３００  フォトレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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