(57)【要約】【課題】無線通信機能を有するセンサ装置１００において、センサ装置１００に設けられたアンテナ５０から放射された電波が、センサ装置１００に設けられたセンサ部２０（検出部２３）に悪影響を与えるのを抑制すること。【解決手段】センサ装置１００は、検出部２３を有するセンサ部２０と、センサ部２０による検出結果を外部装置に送信する送信処理を行う送信回路を含む回路部１０と、検出部２３を覆うようにセンサ部２０上に配置されたキャップ４０と、キャップ４０を対向面４３から裏面４２に貫通して設けられ、回路部１０に電気的に接続された貫通電極７１，７２と、キャップ４０の裏面４２に設けられるとともに、貫通電極７１，７２を介して回路部１０と電気的に接続されたアンテナ５０と、キャップ４０の対向面４３に設けられたシールド層６０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機能を有するセンサ装置であって、
物理量を検出する検出部（２３）を有するセンサ部（２０，２０ｂ，２０ｃ）と、
前記センサ部による検出結果を外部装置に送信する送信処理を行う送信回路を含む回路部（２０，２０ｂ，２０ｃ）と、
前記検出部を覆うように前記センサ部上に配置され、前記センサ部と対向する側の対向面（４３）と前記対向面の反対側の裏面（４２）とを有するキャップ（４０，４０ａ〜４０ｃ）と、
前記キャップを前記対向面から前記裏面に貫通して設けられ、前記回路部に電気的に接続された貫通電極（７１，７２）と、
前記キャップの前記裏面に設けられるとともに、前記貫通電極を介して前記回路部と電気的に接続され、前記回路部からの指示に応じて電波を放射することで前記センサ部による検出結果を送信するアンテナ（５０）と、
前記キャップの前記対向面に設けられたシールド層（６０，６０ｂ，６０ｃ）と、
を備えていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記キャップは、前記対向面における前記検出部と対向する部位を含む領域に凹部（４４）を備え、
前記シールド層（６０，６０ｃ）は、前記凹部の側面（４５）と底面（４６）とに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記キャップは、前記対向面における前記検出部と対向する部位を含む領域に凹部（４４）を備え、
前記シールド層（６０ｂ）は、前記凹部の底面（４６）のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記回路部（２０）と前記センサ部（２０）は、前記検出部と前記送信回路とが形成された第１半導体基板（２１）からなり、
前記キャップ（４０，４０ａ）は、前記第１半導体基板とは異なる第２半導体基板（４１，４１ａ）からなり、前記第１半導体基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記検出部が形成された前記第１半導体基板における前記検出部の周囲に、前記キャップが接続されることで、気密に封止されていることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
セラミックスからなり、一つの開口部を有する凹形状のベース（８０）を有し、
前記センサ部（２０ｂ，２０ｃ）と、前記回路部（２０ｂ，２０ｃ）とは、前記ベースにおける凹形状の底部（８１）に搭載されており、
前記キャップ（４０ｂ，４０ｃ）は、セラミックスからなり、前記ベースの開口部を閉塞するように前記ベースに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記ベースにおける底部を囲う位置に、前記キャップが接続されることで、気密に封止されていることを特徴とする請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記キャップ（４０ａ）は、前記検出部と対向する領域における前記裏面が周辺よりも突出した突出部（４８ａ）を有し、
前記突出部における前記裏面には、前記アンテナの少なくとも一部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機能を有するセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、無線通信機能を有するセンサ装置がある。特許文献１に開示されたセンサ装置（地盤監視システムの検出器）は、蓋体で閉塞された筒体内に、センサ部（ジャイロセンサや加速度計）、センサ部から出力された検出信号を増幅して演算する演算部、及び演算部で処理された検出信号を送信する回路部（送信部）が設けられている。また、蓋体には、検出信号を回路部から基地局に電波として送信するアンテナ（送信アンテナ）が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４１７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献２に開示されたセンサ装置は、センサ部が単に筒体内に配置されているだけである。よって、このセンサ装置では、検出信号をアンテナから外部（センサ装置の外部）に送信する場合、アンテナから放射した電波が、センサ部（センサ部の検出部）に悪影響を与える可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、無線通信機能を有するセンサ装置において、センサ装置に設けられたアンテナから放射された電波が、センサ装置に設けられたセンサ部（検出部）に悪影響を与えるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載のセンサ装置は、無線通信機能を有するものであって、
物理量を検出する検出部（２３）を有するセンサ部（２０，２０ｂ，２０ｃ）と、
センサ部による検出結果を外部装置に送信する送信処理を行う送信回路を含む回路部（２０，２０ｂ，２０ｃ）と、
検出部を覆うようにセンサ部上に配置され、センサ部と対向する側の対向面（４３）と対向面の反対側の裏面（４２）とを有するキャップ（４０，４０ａ〜４０ｃ）と、
キャップを対向面から裏面に貫通して設けられ、回路部に電気的に接続された貫通電極（７１，７２）と、
キャップの裏面に設けられるとともに、貫通電極を介して回路部と電気的に接続され、回路部からの指示に応じて電波を放射することでセンサ部による検出結果を送信するアンテナ（５０）と、
キャップの対向面に設けられたシールド層（６０，６０ｂ，６０ｃ）と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように、センサ部上に配置されたキャップの裏面に、貫通電極を介して回路部に電気的に接続されたアンテナを設けることによって、センサ部による検出結果を外部装置に無線送信することができる。また、このキャップは、アンテナが設けられている面の反対面（センサ部と対向する側の対向面）にシールド層が設けられている。これによって、アンテナから放射された電波は、シールド層で遮蔽されやすくなる。従って、電波がセンサ部に照射されにくくすることができる。従って、センサ装置は、自身のアンテナから放射した電波が、自身に設けられたセンサ部（検出部）に悪影響を与えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】センサ装置の概略構成を示す上面側平面図である。
【図２】図１のII−II線での断面図である。
【図３】キャップの対向面側平面図である。
【図４】変形例１におけるセンサ装置の断面図である。
【図５】変形例２におけるセンサ装置の断面図である。
【図６】変形例２におけるキャップの対向面側平面図である。
【図７】変形例３におけるセンサ装置の断面図である。
【図８】変形例３におけるキャップの対向面側平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１０】
図１，図２などに示すように、本実施形態のセンサ装置１００は、主に、台座１０、センサチップ２０、キャップ４０、アンテナ５０、シールド層６０を備えて構成されている。このセンサ装置１００は、センサチップ２０で検出された物理量（つまり、検出結果）を外部装置に無線送信（以下、単に送信とも称する）するものである。つまり、センサ装置１００は、無線通信機能を有するものである。センサ装置１００は、例えば車両や民生品などに搭載される。また、センサ装置１００（センサチップ２０）は、例えば圧力、加速度、角速度などを検出するものである。本実施形態では、圧力を検出するセンサ装置１００（センサチップ２０）を一例として採用する。なお、検出結果とは、検出結果を示す電気信号を示すものである。
【００１１】
なお、外部装置とは、センサ装置１００の外部（言い換えると、センサ装置１００とは別体）に設けられた電子装置である。外部装置の一例としては、マイコンを主体として構成され、センサ装置１００から受信した検出結果に基づいて所定の制御処理を実行する電子制御装置をあげることができる。
【００１２】
台座１０は、半導体基板（例えばシリコン）である台座側基板１１からなるものである。なお、本発明は、台座１０を有していなくても、目的を達成することができる。
【００１３】
センサチップ２０には、特許請求の範囲におけるセンサ部と回路部とが設けられている。つまり、このセンサチップ２０は、半導体基板（例えばシリコン）からなるセンサ側基板（第１半導体基板）２１に、回路部とセンサ部（検出部２３など）が設けられたものである。このように、本実施形態では、センサ部と回路部とを１チップに集積化したセンサチップ２０を採用している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。センサ部と回路部とは、別チップに設けられていてもよい。
【００１４】
回路部は、センサ部による検出結果を外部装置に送信する送信処理（アンテナ５０への給電など）を行う送信回路を含むものである。なお、回路部は、周知技術であるため詳細な説明は省略する。一方、センサ部は、物理量を検出する検出部２３を有する。検出部２３は、例えば、図２に示すように、センサ側基板２１における他の部分よりも薄く形成された部位（ダイヤフラム部）であり、拡散抵抗からなる複数のゲージ２４が形成されている。より詳細には、センサ側基板２１は、一つの面に、周辺よりも窪んだ凹部２７が形成されている。ダイヤフラム部は、このようにセンサ側基板２１に凹部２７を設けることによって形成されている。
【００１５】
なお、検出部２３は、これに限定されるものではない。センサ装置が加速度や角速度を検出するものである場合、検出部２３には、櫛歯電極などの可動部が形成されることになる。また、検出部２３は、複数のゲージ２４（又は、可動部）を含み、複数のゲージ２４（又は、可動部）の周辺の所定範囲を含む部位と言い換えることもできる。
【００１６】
また、検出部２３は、自身（検出部２３）が形成されたセンサ側基板２１における自身の周囲に、キャップ４０が接続（接着）されることで気密に封止されている。より詳細には、検出部２３は、キャップ４０がシールド層６０を介してセンサ側基板２１（センサ側表面２２）に接続されていることで、気密に封止されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。検出部２３は、気密に封止されていなくてもよい。また、キャップ４０は、シールド層６０を介さずに、センサ側基板２１に接続されていてもよい。
【００１７】
また、センサチップ２０は、接着材３０を介して、台座１０上に取り付けられている（接着されている）。より詳細には、センサチップ２０は、凹部２７が形成されている側の面が、台座１０と対向するように、台座１０上に取り付けられている。
【００１８】
また、検出部２３は、回路用接続配線（図示省略）を介して、回路部と電気的に接続されている。そして、検出部２３は、物理量に応じた検出信号を、回路用接続配線を介して回路部に出力する。さらに、センサ側基板２１には、回路部とアンテナ５０（貫通電極７１，７２）とを電気的に接続するための接続配線２５が形成されている。なお、接続配線２５は、回路部とアンテナ５０（貫通電極７１，７２）とを電気的に接続できるものであれば特に限定されるものではない。よって、図面においては、接続配線２５を簡略化して図示している。
【００１９】
また、センサチップ２０におけるセンサ側表面２２（凹部２７が形成されている面の反対面）上には、キャップ４０が取り付けられている。上述のように本実施形態では、キャップ４０は、シールド膜６０を介して、センサチップ２０におけるセンサ側表面２２上に取り付けられている。
【００２０】
キャップ４０は、半導体基板（例えばシリコン）からなるキャップ側基板（第２半導体基板）４１に、基板凹部４４（以下、単に凹部４４とも称する）、貫通孔４７が形成されてなるものである。当然ながら、このキャップ側基板４１は、センサ側基板２１とは異なるものである。また、キャップ４０は、検出部２３を覆うようにセンサチップ２０上に取り付けられている（配置されている）。このキャップ４０（キャップ側基板４１）は、センサチップ２０と対向する側の面である対向面４３と、対向面４３の反対側の面である裏面４２とを有する。
【００２１】
凹部４４は、キャップ側基板４１の対向面４３側に設けられており、周辺よりも窪んだ部位である。よって、凹部４４の側面４５及び底面４６は、対向面４３の一部である。この凹部４４は、キャップ４０がセンサチップ２０に取り付けられた状態において、センサチップ２０の検出部２３に対向する部位を含む領域（範囲）に設けられている。つまり、キャップ４０がセンサチップ２０に取り付けられた状態では、センサチップ２０の検出部２３は、凹部４４によって覆われることになる。言い換えると、キャップ４０がセンサチップ２０に取り付けられた状態において、センサ側表面２２における検出部２３に含まれる領域は、対向する位置に凹部４４が配置されている。なお、凹部４４の開口形状は、例えば矩形形状をなすものを採用することができるが、特に限定されるものではない。
【００２２】
貫通孔４７は、キャップ側基板４１の裏面４２から対向面４３に達する穴（つまり、裏面４２から対向面４３にキャップ側基板４１を貫通する穴）である。この貫通孔４７内には、後ほど説明する貫通電極７１，７２が配置されている。なお、貫通電極７１，７２は、キャップ４０を対向面４３から裏面４２に貫通して設けられ、センサチップ２０（回路部）に電気的に接続されている。
【００２３】
このキャップ４０の裏面４２には、アンテナ５０が設けられている。アンテナ５０は、第１電極５１と、第２電極５２と、第１電極５１と第２電極５２との間に設けられたアンテナ線５３などを備えて構成されている。アンテナ５０は、一例として、図１に示すように、アンテナ線５３が渦巻き状に設けられたものを採用している。この渦巻き状の部分は、電波を主に放射する部分（放射部）である。なお、第２電極５２は、アンテナ線５３の中心（渦巻き状の中心）と、キャップ側基板４１内に設けられたアンテナ用接続配線（図示省略）を介して電気的に接続されている。
【００２４】
図２に示すように、第１電極５１は、貫通電極７１と電気的及び機械的に接続されている。また、この貫通電極７１は、一方の端部が第１電極５１と電気的及び機械的に接続されており、他方の端部がセンサチップ２０に設けられた接続配線２５と電気的及び機械的に接続されている。上述のように、貫通電極７１が接続された接続配線２５は、回路部に電気的に接続されている。同様に、第２電極５２は、貫通電極７２と電気的及び機械的に接続されている。また、この貫通電極７２は、一方の端部が第２電極５２と電気的及び機械的に接続されており、他方の端部がセンサチップ２０に設けられた接続配線２５と電気的及び機械的に接続されている。上述のように、貫通電極７２が接続された接続配線２５は、回路部に電気的に接続されている。このように、アンテナ５０は、貫通電極７１，７２などを介して、回路部（センサチップ２０）と電気的に接続されている。
【００２５】
また、キャップ４０の対向面４３には、シールド層６０が設けられている。シールド層６０は、例えばアルミニウムや銅などの金属からなる。本実施形態では、図３に示すように、シールド層６０は、キャップ４０の対向面４３の全面に設けられている。ただし、シールド層６０は、貫通電極７１，７２と接触することを避けるために、キャップ４０の貫通孔４７に対向する位置（つまり、貫通孔４７の開口端部）には設けられていない。言い換えると、シールド層６０は、貫通孔４７と同軸上に、貫通孔４７の開口面積と同等の貫通孔が設けられている。
【００２６】
また、シールド層６０は、キャップ４０の凹部４４（側面４５及び底面４６）にも設けられている。よって、シールド層６０は、凹部４４に設けられた部位であるシールド凹部６１を含むものである。このように、シールド層６０は、キャップ４０の凹部４４に設けられているため、少なくとも検出部２３と対向する位置には設けられていることになる。
【００２７】
また、シールド層６０は、キャップ側基板４１を介してアンテナ５０と対向して配置されている。よって、検出部２３の真上には、シールド層６０、キャップ側基板４１、アンテナ５０がこの順番で配置されていることになる。
【００２８】
さらに、シールド層６０は、センサチップ２０の検出部２３を囲う位置（周囲）に対向する部位がセンサ側表面２２に接触している。また、シールド層６０における検出部２３に対向する部位は、センサ側表面２２に接触していない。よって、シールド層６０は、ドーム状に検出部２３を覆っていると言い換えることもできる。なお、シールド層６０は、一面がキャップ４０の対向面４３に接着されており、反対面（一面の反対面）における検出部２３に対向する部位を除く部分がセンサチップ２０のセンサ側表面２２に接着されているとも言い換えることができる。
【００２９】
このように、キャップ４０の対向面４３には、シールド層６０が設けられている。このため、キャップ４０は、シールド層６０を介してセンサチップ２０に取り付けられることになる。
【００３０】
ここで、センサ装置１００の製造方法に関して簡単に説明する。センサ装置１００は、ウェハーレベルパッケージ技術によって製造する。
【００３１】
まず、台座１０用のシリコンウェハー、センサチップ２０用のシリコンウェハー、キャップ４０用のシリコンウェハーを準備する（準備工程）。なお、台座１０用のシリコンウェハーは、複数の台座側基板１１が形成されるものである。センサチップ２０用のシリコンウェハーは、複数のセンサ側基板２１が形成されるものである。同様に、キャップ４０用のシリコンウェハーは、複数のキャップ側基板４１が形成されるものである。
【００３２】
次に、夫々のウェハーに対して、夫々の構成要素を形成する（形成工程）。ただし、台座１０用のシリコンウェハーに対しては、特に形成するものはない。台座１０用のシリコンウェハーには、複数の領域が設けられている。台座１０用のシリコンウェハーにおける複数の領域の夫々は、台座側基板１１に対応するものである。
【００３３】
センサチップ２０用のシリコンウェハーに対しては、このシリコンウェハーにおける各領域に、送信回路を含む回路部、センサ部（検出部２３）、及び接続配線２５などを形成する。形成工程が完了した後のセンサチップ２０用のシリコンウェハーは、複数のセンサ側基板２１が一体になっているものである。つまり、センサチップ２０用のシリコンウェハーにおける複数の領域の夫々は、センサ側基板２１に対応するものである。なお、回路部の形成に関しては周知技術であるため説明は省略する。また、検出部２３の形成に関しては、特開２００８−２５６４９５号公報の図１１を参照されたい。また、接続配線２５は、センサチップ２０用のシリコンウェハーの各領域の所定位置に、拡散処理を施すことによって形成される。よって、接続配線２５は、拡散配線とも称することができる。
【００３４】
また、キャップ４０用のシリコンウェハーに対しては、シリコンウェハーにおける各領域に、アンテナ５０、貫通孔４７、シールド層６０、貫通電極７１，７２などを形成する。形成工程が完了した後のキャップ４０用のシリコンウェハーは、複数のキャップ側基板４１が一体になっているものである。つまり、キャップ４０用のシリコンウェハーにおける複数の領域の夫々は、キャップ側基板４１に対応するものである。なお、貫通電極７１，７２は、後ほど説明する、貼り合わせ工程時に設けるようにしてもよい。
【００３５】
なお、アンテナ５０は、キャップ４０用のシリコンウェハーの一面（裏面４２）にアンテナ用導体を形成し、このアンテナ用導体をパターニングすることで各領域に形成される。また、貫通孔４７は、キャップ４０用のシリコンウェハーにおける各領域の所定位置に、エッチングなどによって、キャップ４０用のシリコンウェハーを貫通する穴を開けることによって形成される。キャップ４０用のシリコンウェハーに、貫通孔４７とアンテナ５０とが形成された状態では、貫通孔４７の一方（裏面４２側）の開口端部が第１電極５１と第２電極５２によって塞がれた状態である。また、シールド層６０は、キャップ４０用のシリコンウェハーの一面（対向面４３）にアルミニウムなどをスパッタリングや蒸着などによって成膜することで各領域に形成される。また、貫通電極７１，７２は、キャップ４０用のシリコンウェハーに開けられた貫通孔４７に挿入される。
【００３６】
次に、夫々の構成要素が形成された各ウェハーを貼り合わせる（貼り合わせ工程）。このとき、台座１０用のシリコンウェハーに設けられた各領域と、センサチップ２０用のシリコンウェハーに設けられた各領域と、キャップ４０用のシリコンウェハーに設けられた各領域とが対向するように貼り合わせる。なお、各ウェハーが貼り合わされたものを一体基板とも称する。台座１０用のシリコンウェハー、センサチップ２０用のシリコンウェハー、キャップ４０用のシリコンウェハーをこの順で積層配置し、各ウェハー間を接着する。このようにして一体基板を製造する。
【００３７】
このとき、貫通電極７１，７２は、センサチップ２０用のシリコンウェハーにおける接続配線２５と電気的に接続される。なお、接続配線２５は、センサチップ２０用のシリコンウェハーの内部に設けられることもある。このような場合、センサチップ２０用のシリコンウェハーにおける、貫通電極７１，７２が挿入される位置には、接続配線２５に達する穴を予め（形成工程時に）設けておいてもよい。
【００３８】
また、この貼り合わせ工程においては、段階的にウェハーを貼り合わせるようにしてもよい。例えば、まず、台座１０用のシリコンウェハー上に、接着材３０を介してセンサチップ２０用のシリコンウェハーを積層配置する。この状態で、台座１０用のシリコンウェハーとセンサチップ２０用のシリコンウェハーとを接着させて構造体を形成する。その後、この構造体上に、接着材（図示省略）を介してキャップ４０用のシリコンウェハーを積層配置する。そして、この状態で、センサチップ２０用のシリコンウェハーとキャップ４０用のシリコンウェハーとを接着する。
【００３９】
この貼り合わせ工程によって、各領域において台座１０、センサチップ２０、キャップ４０がパッケージ化される。つまり、一体基板は、図２に示すセンサ装置１００が複数個集まって一体となったものである。
【００４０】
次に、一体基板を各領域に分割する（分割工程）。この分割工程では、周知技術であるため説明は省略する。この分割工程によって、一体基板に形成された複数のセンサ装置１００が個片化される。
【００４１】
このように、センサ装置１００は、センサチップ２０上に配置されたキャップ４０の裏面４２に、貫通電極７１，７２を介して回路部に電気的に接続されたアンテナ５０を設けることによって、センサチップ２０による検出結果を外部装置に無線送信することができる。より詳細には、センサ装置１００は、センサチップ２０による検出結果を外部装置に送信する場合、センサチップ２０から検出結果を取得した回路部が、この検出結果を外部装置に送信するためにアンテナ５０に給電する（電波の放射を指示する）。そして、センサ装置１００は、アンテナ５０が電波を放射することで、センサチップ２０による検出結果を外部装置に送信する。よって、センサ装置１００と外部装置とを繋ぐ配線や、センサ装置１００における配線が接続されるコネクタなどが必要なくなる。
【００４２】
なお、センサ装置１００は、例えば通信距離が１ｍ以内となるような無線局の免許が不要である微弱な電力で、アンテナ５０を介して電波を送信する。また、センサ装置１００は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した通信プロトコルに従って外部装置に検出結果を送信する。ただし、センサ装置１００は、これに限定されるものではない。
【００４３】
また、このキャップ４０は、アンテナ５０が設けられている裏面４２の反対面である対向面４３にシールド層６０が設けられている。これによって、アンテナ５０から放射された電波は、シールド層６０で遮蔽されやすくなる。従って、電波がセンサチップ２０（検出部２３）に照射されにくくすることができる。従って、センサ装置１００は、自身のアンテナ５０から放射した電波が、自身に設けられたセンサチップ２０（検出部２３）に悪影響を与えることを抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態のシールド層６０は、凹部４４の側面４５と底面４６とに設けられている。このようにすることによって、底面４６だけにシールド層６０が設けられている場合よりも、遮蔽面積（シールド層６０の面積）を大きくすることができる。よって、底面４６だけにシールド層６０が設けられている場合よりも、シールド効果を向上させることができる。また、側面４５にシールド層６０を設けることによって、アンテナ５０から放射された電波がキャップ側基板４１を回り込んで、検出部２３に照射されることを抑制することができる。特に、本実施形態におけるシールド層６０は、センサチップ２０の検出部２３を囲う位置（周囲）に対向する部位がセンサ側表面２２に接触しつつ、検出部２３を覆っているため、電波が検出部２３に照射されることをより一層抑制することができる。
【００４５】
さらに、センサ装置１００は、図２，図３に示すように、キャップ４０における対向面４３の全面にシールド層６０を設けられている。これによって、キャップ４０における対向面４３の一部のみに、シールド層６０を設ける場合よりも、アンテナ５０から放射された電波が検出部２３に照射されることを抑制することができる。
【００４６】
また、センサ装置１００は、検出部２３が気密に封止されているため、検出部２３への水や異物の混入などを防止することができ、検出部２３を保護することができる。また、上述のように、センサ装置１００は、ウェハーレベルパッケージ技術で製造することができるため、検出部２３の気密封止を容易に行うことができる。
【００４７】
特に、検出部２３に櫛歯電極などの可動部が形成される場合（センサ装置１００が加速度や角速度を検出するものである場合）、検出部２３を機密に封止することが好ましい。よって、加速度や角速度を検出するセンサ装置では、検出部を封止するために、キャップ（ケースの蓋）を設けることがある。このような加速度や角速度を検出するセンサ装置に本発明を適用することによって、キャップをアンテナとして利用しつつ、自身のアンテナから放射した電波が、自身に設けられたセンサチップ（検出部２３）に悪影響を与えることを抑制することができる。
【００４８】
また、センサチップ２０は、半導体基板からなるセンサ側基板２１に回路部及びセンサ部などが形成されたものであり、台座１０上に接着材３０を介して積層配置されている。つまり、本発明の回路部とセンサ部は、検出部２３と送信回路とが形成されたセンサ側基板２１からなる。さらに、キャップ４０は、センサチップ２０とは異なる半導体基板からなるキャップ側基板４１からなり、センサチップ２０に取り付けられている。このように、センサチップ２０とキャップ４０の夫々は、半導体基板を基材とするものである。よって、センサ装置１００は、ウェハーレベルパッケージ技術で製造することができる。
【００４９】
これによって、センサチップ２０を収納するためのケース（ベース）を用いることなく、パッケージ化されたセンサ装置１００とすることができる。よって、ケースによってセンサ装置１００の体格が大きくなることを抑制することができる。言い換えると、センサチップ２０をケースに収納する場合よりも、センサ装置１００の体格を小型化することができる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、台座１０に関しても半導体基板（台座側基板１１）からなるものである。よって、センサ装置１００は、台座１０、センサチップ２０、キャップ４０を含み、ウェハーレベルパッケージ技術で製造することができる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、センサチップ２０による検出結果を、アンテナ５０を介して外部装置に無線送信可能なセンサ装置１００を採用した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。センサ装置１００は、少なくともアンテナ５０を介してセンサチップ２０による検出結果を送信可能なものであれば、目的は達成することができる。よって、センサ装置１００は、センサチップ２０による検出結果を、アンテナ５０を介して送信可能であり、且つ、外部装置から送信された信号を、アンテナ５０を介して受信可能なものであってもよい。当然ながら、センサ装置１００が検出結果を送信する外部装置と、センサ装置１００に対して信号を送信する外部装置とは、同一の外部装置であってもよいし、異なる外部装置であってもよい。
【００５２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【００５３】
（変形例１）
ここで、図４を用いて、変形例１におけるセンサ装置１００ａに関して説明する。変形例１のセンサ装置１００ａと、上述の実施形態のセンサ装置１００とで共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例１のセンサ装置１００ａは、キャップ４０ａの形状が、上述の実施形態のセンサ装置１００と異なる。なお、図４は、上述の実施形態における図２に相当する断面図である。
【００５４】
図４に示すように、キャップ側基板４１ａは、検出部２３と対向する部分が周辺よりも突出した形状を有している。つまり、センサ装置１００ａのキャップ４０ａは、検出部２３と対向する領域における裏面４２が周辺（周辺の裏面４２）よりも突出した突出部４８ａを有している。言い換えると、キャップ４０ａは、検出部２３と対向する領域に、周辺よりも検出部２３に対して垂直上方に突出した突出部４８ａを有している。この突出部４８ａにおける裏面４２には、アンテナ５０の少なくとも一部が設けられている。
【００５５】
このようにしても、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、このようにすることによって、検出部２３とアンテナ５０との間隔を長くすることができるので、アンテナ５０から放射された電波が検出部２３に照射されることをより一層抑制することができる。
【００５６】
なお、図示は省略するが、突出部４８ａの裏面４２のみに、アンテナ５０における放射部を設けるようにしてもよい。このようにすることによって、検出部２３とアンテナ５０の放射部との間隔を長くすることができるので好ましい。
【００５７】
また、このようにキャップ４０ａに突出部４８ａを設ける技術は、上述の実施形態のみならず、後ほど説明する変形例２，３でも採用することができる。
【００５８】
（変形例２）
ここで、図５、図６を用いて、変形例２におけるセンサ装置１００ｂに関して説明する。変形例２のセンサ装置１００ｂと、上述の実施形態のセンサ装置１００とで共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例２のセンサ装置１００ｂは、主に、キャップ４０ａがセラミックスで形成されている点、台座１０ｂ及びセンサチップ２０ｂがセラミックスからなるベース８０に収納されている点が、上述の実施形態のセンサ装置１００と異なる。なお、図５は、上述の実施形態における図２に相当する断面図である。また、図６は、上述の実施形態における図３に相当する平面図である。
【００５９】
図５に示すように、センサ装置１００ｂは、主に、台座１０ｂ、センサチップ２０ｂ、キャップ４０ｂ、アンテナ５０、シールド層６０ｂ及びベース８０を備えて構成されている。
【００６０】
センサチップ２０ｂは、上述の実施形態におけるセンサチップ２０と略同じ構成を有している。なお、センサチップ２０ｂは、ボンディングワイヤ２８を介して貫通電極７１，７２と電気的に接続されている点、ボンディングワイヤ２８が接続された接続配線２６を備える点で、センサチップ２０と異なる。この二点以外、センサチップ２０ｂは、センサチップ２０と同等である。よって、センサチップ２０ｂに関する詳しい説明は省略する。なお、接続配線２６は、ボンディングワイヤ２８が接続されている以外は、上述の実施形態における接続配線２５と同様のものである。
【００６１】
ベース８０は、セラミックスからなり、底部８１と、底部８１に対向する部分に開口部を有する凹形状を有するものである。言い換えると、ベース８０は、底部８１と、環状に設けられた側壁部とを備える。上述の接着材３０ｂを介して取り付けられた台座１０ｂとセンサチップ２０ｂは、ベース８０における凹形状の底部８１に搭載されている。より詳細には、台座１０ｂが、例えば接着材などを介して底部８１に取り付けられている。
【００６２】
また、図５に示すように、ベース８０は、貫通電極７１，７２と、センサチップ２０ｂ（回路部）とを電気的に接続するための接続配線５４が設けられている。センサチップ２０ｂ（回路部）は、ボンディングワイヤ２８を介して、接続配線５４と電気的に接続されている。また、接続配線５４には、貫通電極７１，７２が電気的に接続されている。このように、アンテナ５０は、貫通電極７１，７２、接続配線５４、ボンディングワイヤ２８を介して、センサチップ２０ｂ（回路部）と電気的に接続されている。
【００６３】
キャップ４０ｂは、セラミックスからなるキャップ側基板４１ｂに、上述の実施形態と同様に凹部４４が設けられている。キャップ４０ｂは、ベース８０の開口部を閉塞するようにベース８０に取り付けられている。つまり、キャップ４０ｂと、ベース８０の底部８１と、ベース８０の側壁部とで囲まれた空間が台座１０ｂやセンサチップ２０ｂを収納する収納空間となる。そして、台座１０ｂ、センサチップ２０ｂなどは、このキャップ４０ｂとベース８０とによって気密に封止されている。
【００６４】
また、このキャップ４０ｂは、裏面４２にアンテナ５０が設けられており、対向面４３にはシールド層６０ｂが設けられている。なお、本変形例におけるシールド層６０ｂは、図５，図６に示すように、凹部４４の底面４６のみに設けられている。なお、底面４６のみとは、凹部４４の底面だけにシールド層６０ｂが設けられている状態だけではなく、凹部４４の底面４６に設けられたシールド層６０ｂの端部が凹部４４の側面４５に接触している状態も含むものである。
【００６５】
なお、センサ装置１００の製造方法に関しては、周知技術であるため詳しい説明を省略する。例えば、ベース８０は、複数のグリーンシートを積層して、焼成することによって製造することができる。このベース８０を構成する複数のグリーンシートの一部は、接続配線５４が設けられたグリーンシートが採用される。また、キャップ４０ｂに関しても同様に、複数のグリーンシートを積層して、焼成することによって製造することができる。このキャップ４０ｂを構成する各グリーンシートは、貫通孔４７である穴、及びこの穴に埋設された貫通電極７１，７２となる埋め込み導体を含むものである。なお、貫通電極７１，７２に関しては、棒状の導電性部材を採用することもできる。この場合、キャップ４０ｂを構成する各グリーンシートは、貫通孔４７である穴が設けられている。
【００６６】
この変形例１におけるセンサ装置１００ｂであっても、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。なお。上述の実施形態、変形例１においても、凹部４４の底面４６のみにシールド層を設ける構成は採用することができる。
【００６７】
（変形例３）
ここで、図７、図８を用いて、変形例３におけるセンサ装置１００ｃに関して説明する。変形例３のセンサ装置１００ｃと、上述の変形例２のセンサ装置１００ｂとで共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。変形例３のセンサ装置１００ｃは、凹部４４の底面４６及び側面４５にシールド層６０ｃが設けられている点が、上述の変形例３のセンサ装置１００ｃと異なる。なお、図７は、上述の実施形態における図２に相当する断面図である。また、図８は、上述の実施形態における図３に相当する平面図である。
【００６８】
図７に示すように、センサ装置１００ｃは、主に、台座１０ｃ、センサチップ２０ｃ、キャップ４０ｃ、アンテナ５０、シールド層６０ｃ及びベース８０を備えて構成されている。また、図８に示すように、シールド層６０ｃは、凹部４４の側面４５と底面４６とに設けられている。よって、シールド層６０ｃは、上述の実施形態と同様にシールド凹部６１ｃが設けられることになる。
【００６９】
なお、台座１０ｃ、台座側基板１１ｃ、センサチップ２０ｃ、センサ側基板２１ｃ、キャップ４０ｃ、キャップ側基板４１ｃ、接着材３０ｃは、変形例２における台座１０ｂ、台座側基板１１ｂ、センサチップ２０ｂ、センサ側基板２１ｂ、キャップ４０ｂ、キャップ側基板４１ｂ、接着材３０ｂと同様であるが、便宜上符号（ローマ字部）をかえている。
【００７０】
このようにしても、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、シールド層６０ｃを凹部４４の側面４５及び底面４６に設けたことによって、底面４６だけにシールド層６０ｃが設けられている場合よりも、遮蔽面積（シールド層の面積）を大きくすることができる。よって、底面４６だけにシールド層６０ｃが設けられている場合よりも、シールド効果を向上させることができる。また、側面４５にシールド層６０ｃを設けることによって、アンテナ５０から放射された電波がキャップ側基板４１を回り込んで、検出部２３に照射されることを抑制することができる。
【００７１】
なお、上述の実施形態、変形例１〜３においては、凹部４４が設けられたキャップ４０を一例として採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、キャップ４０に凹部４４が設けられていなくても目的は達成できる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  台座、１１  台座側基板、２０  センサチップ（回路部＋センサ部）、２１  センサ側基板（第１半導体基板）、２２  センサ側表面、２３  検出部、２４  ゲージ、２５〜２６  接続配線、３０  接着材、４０  キャップ、４１  キャップ側基板（第２半導体基板）、４２  裏面、４３  対向面、４４  基板凹部、４５  側面、４６  底面、４７  貫通孔、５０  アンテナ、５１  第１電極、５２  第２電極、５３  アンテナ線、６０  シールド層、６１  シールド凹部、７１  第１貫通電極、７２  第２貫通電極、１００  センサ装置
【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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