(57)【要約】【課題】本発明は、支持部材に電気機能素子を実装した電子部品およびその製造方法に関し、温度特性の改善を目的とする。【解決手段】本発明は、支持部材（パッケージ）３に電気機能素子（加速度センサ素子）２を実装した電子部品において、電気機能素子２を支持部材に接合する接着層１０を、接着剤７を二度の硬化工程を経て形成された台座８部分と、接着剤９を一度の硬化工程により硬化させた接着層１０部分で構成することにより、電子部品における温度特性を向上させることができる。【選択図】図４
2010204061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、この支持部材に接着層を介して接合される電気機能素子を備えた電子部品の製造方法であって、
前記支持部材における前記接着層が形成される領域において前記接着層を形成する接着剤を部分的に塗布し所定の硬さ以上に硬化させ台座を形成する第１工程と、
前記台座を含む前記接着層が形成される領域に接着剤を塗布する第２工程と、
前記電気機能素子を前記台座に載置させた状態で、前記台座および前記第２工程で用いた接着剤を硬化させ前記電気機能素子と前記支持部材を接合する第３工程を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
第１工程で用いた接着剤と第２工程で用いた接着剤とを同一の接着剤とすることを特徴とした請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
第１工程で用いた接着剤と第２工程で用いた接着剤は、熱膨張係数が略一致した異なる接着剤を用いたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
台座を接着層内において三カ所以上設けることを特徴とした請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
支持部材と、この支持部材に接着層を介して接続される電気機能素子を備えた電子部品であって、前記接着層は接着剤を二度の硬化工程により形成された台座部分と、一度の硬化工程により形成された前記台座部分を除く接着層部分とからなることを特徴とした電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持部材に電気機能素子を実装した電子部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、角速度センサ素子と加速度センサ素子といった異なる電気機能素子を支持部材で一体化する電子部品の開発が進められている。
【０００３】
そして、このような電子部品においては温度変化に際して、支持部材と電気機能素子の接合部分において互いの熱膨張係数の差に起因して生じる応力が電気機能素子に影響を与えてしまい、電気的特性が変化する現象が確認されており、これらの熱膨張係数の差による応力を緩和させるため、電気機能部品を支持部材に接合する接着剤の弾性を利用すべく接着剤により形成される接合部分の厚みを大きくすることが試みられている。
【０００４】
従来、この接合部分の層厚を確保する試みとしては、接合部分の中にガラスボールなどのスペーサを含有させそのスペーサ径により厚みを確保していた。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００８−２０３０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような方法で接合部分の厚みを確保した場合、接合部分の内部においてガラスボールの分布が偏在すれば支持部材に対して電気部品が傾斜してしまい、また、この偏在を抑制するべくガラスボールの含有率を高めると接合部分の弾性が低下してしまい、結果的に当初の目的である支持部材と電気機能素子の熱膨張率の差に起因する応力の緩和の効果が低減してしまうという問題を有していた。
【０００７】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、電子部品における温度特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明は、電気機能素子を支持部材に接合する接着層を、接着剤を二度の硬化工程を経て形成された台座部分と、この台座部分を除く一度の硬化工程により硬化させた接着層部分からなる構成としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この構成により本発明は、電子部品における温度特性を向上させることが出来るのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。
【００１１】
図１は電気機能素子の一種である角速度センサ素子１と加速度センサ素子２を支持部材となるパッケージ３で一体化した電子部品を示したものであり、パッケージ３はアルミナなどの誘電体セラミックにより形成された一端開口の箱型構造であり、パッケージ３の内部底面には角速度センサ素子１の駆動制御及び出力制御を行う角速度検出用のＩＣ素子４が実装され、この角速度検出用のＩＣ素子４の上に加速度センサ素子２の出力制御を行う加速度検出用のＩＣ素子５が実装されている。なお、パッケージ３の開口部分は金属製のリッド６により封口されている。
【００１２】
また、パッケージ３の内部底面には角速度検出用のＩＣ素子４の他に加速度センサ素子２が実装され、加速度センサ素子２および角速度検出用のＩＣ素子４が実装された内部底面の外周部分において一段を上がった段状面３ａに角速度センサ素子１が実装されている。
【００１３】
なお、角速度センサ素子１は図２に示されるように、パッケージ３に接続される基部１ａから延びる一対の駆動アーム１ｂを有し、この駆動アーム１ｂにはそれぞれ駆動電極１ｃとセンス電極１ｄが設けられ、角速度検出用のＩＣ素子４から駆動電極１ｃに駆動信号を印加することで駆動アーム１ｂを矢印で示すように並設方向に振動させ、角速度が加わることで駆動アーム１ｂにコリオリ力が働き、並設方向と直交する方向に振動し、この振動をセンス電極１ｄで検出信号に変換し角速度検出用のＩＣ素子４に出力し所定の信号処理を経て角速度信号を形成するものである。
【００１４】
なお、特に図示していないがセンス電極１ｄ及び駆動電極１ｃは、それぞれがＰＺＴからなる圧電体層をＡｕからなる上部電極とＰｔからなる下部電極で挟み込んだ積層構造となっており、上部電極に正電圧を印加すると電極が伸び、負電圧を印加することで電極が縮み、この伸縮作用を利用することで駆動アーム１ｂを振動させている。
【００１５】
また、加速度センサ素子２は図３に示すように、カンチレバー２ａの両側に電極２ｂ，２ｃが配置された構造で、図中左側の電極２ｂとカンチレバー２ａにより形成される容量と図中右側の電極２ｃとカンチレバー２ａにより形成される容量の差を検出しておくことで、カンチレバー２ａに加速度が加わりカンチレバー２ａが矢印で示す方向に倒れることで左右の電極間距離が変化し、これにより左右の電極２ｂ，２ｃとカンチレバー２ａとで形成する容量差が変化し、この容量差の変化を加速度検出用のＩＣ素子５で検出し所定の信号処理を経て加速度信号を形成するものである。つまり、加速度センサ素子２はカンチレバー２ａと左右の電極２ｂ，２ｃとの対称性に基づき加速度信号を形成するもので、この対称性を保つことが重要事項となる。
【００１６】
しかしながら、この一実施の形態のように加速度センサ素子２と角速度センサ素子１をパッケージ３で一体化する場合、加速度センサ素子２とパッケージ３の接合部分におけるそれぞれの熱膨張係数の差により温度変化時に応力が発生することになる。
【００１７】
すなわち、加速度センサ素子２における接合部分を形成するシリコン素材の熱膨張係数が４×ｅ-6／℃であり、パッケージ３における接合部分を形成するセラミック素材の熱膨張係数が７．７×ｅ-6／℃であることから、温度変化に際して、加速度センサ素子２とパッケージ３の熱膨張率の違いにより、これらの接合部分に応力が発生し、上述した対称性に影響を及ぼすこととなり、結果として加速度センサ素子２の出力信号に温度特性が生じることとなる。
【００１８】
なお、加速度センサ素子２が単体である場合には、シリコン素材が熱膨張したとしても、相似的な形状変化にとどまりカンチレバー２ａを中心とした対称性に影響はなく、つまり温度変化に伴う左右の電極２ｂ，２ｃとの容量差が生じず、加速度信号の出力変動は起こらない。
【００１９】
そこで、この電子部品においては、パッケージ３に加速度センサ素子２を接合するにあたっては、図４に示すように、パッケージ３の所定の箇所に接着剤７を部分的に塗布しこれを硬化させ加速度センサ素子２を載置する台座８を形成する。そして、台座８を含む接合部分に新たに接着剤９を塗布し、その上から加速度センサ素子２を台座８に載置するように押圧しながら接着剤９及び台座８を硬化させ所定の厚みを持った接着層１０を形成するとともに、加速度センサ素子２とパッケージ３を接合している。
【００２０】
なお、台座８は加速度センサ素子２を安定して支持するものであるため、矩形状の実装面に対して必ずしもその四隅に配置しなければならないものではなく、３つ以上の多点支持構成とすれば安定性を得ることが出来る。また、台座８を形成する接着剤７の塗布にあたっては、硬化後の高さが揃うように塗布量、粘度および塗布面積等を調節する。
【００２１】
このように、加速度センサ素子２とパッケージ３を接合するにあたり、加速度センサ素子２を接合するパッケージ３の接合部分に台座８を形成し、この台座８で高さ合わせされた加速度センサ素子２を接着剤９で接合させる構成としたことにより、加速度センサ素子２を接着する際の押圧荷重に対して加速度センサ素子２の沈み込みが抑制され、台座８および接着剤９で形成される接着層１０の厚みを十分に確保できる。つまり、パッケージ３と加速度センサ素子２の熱膨張率の差に起因する応力を低減させるに足る接着層１０の厚みが確保でき、この電子部品の温度特性が改善できるのである。
【００２２】
この接着層１０の厚みを確保すべく設けられた台座８は、従来の接合部分に含有させていたガラスボール等のスペーサに替わるものであり、従来のスペーサにおける課題つまりスペーサが接合部分において偏在し加速度センサ素子２が傾斜してしまうことや、また、この偏在を抑制するためスペーサの含有量を増やせば接合部分が硬くなり応力緩和という所期の効果が低減するといった問題が、この一実施の形態における接着層１０に含まれる台座８は接着剤７の硬化により形成されるものであるため、台座８を形成する接着剤７の塗布位置や塗布量が印刷マスクなどにより精度良く決定でき従来の課題が解消されるのである。
【００２３】
なお、台座８を形成する接着剤７と他の接着層１０部分を形成する接着剤９についても、接着剤７，９間での熱膨張係数に差があることで、接着層１０内での応力が生じてしまい結果的に加速度センサ素子２の温度特性に影響を及ぼしてしまうことから、これらの接着剤７，９として同じものを用いるか、異なるものを用いる場合においても熱膨張係数が実質的に等しい材料を選択することが望ましい。
【００２４】
なお、この一実施形態の電子部品においては、支持部材であるパッケージ３内に電気機能素子である角速度センサ素子１と加速度センサ素子２を配置した構成を挙げて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、熱膨張係数が異なる支持部材と電気機能素子を接合する種々の組み合わせにおいて同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電子部品の温度特性を改善できるという効果を有し、特に使用温度範囲が大きい車載用との電子部品において有用となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態における電子部品の断面図
【図２】同電子部品に用いられる角速度センサ素子を示す上面図
【図３】同電子部品に用いられる加速度センサ素子を示す断面図
【図４】同加速度センサ素子の接合工程を示す模式図
【符号の説明】
【００２７】
２  電気機能素子（加速度センサ素子）
３  支持部材（パッケージ）
７，９  接着剤
８  台座
１０  接着層
【図１】
2010204061.tif 000003
【図２】
2010204061.tif 000004
【図３】
2010204061.tif 000005
【図４】
2010204061.tif 000006