(57)【要約】  【課題】従来に比べて加速度センサチップが加速度以外の要因による応力の影響を受けにくく、しかも、従来に比べて加速度センサチップの小型化が可能な加速度センサを提供する。  【解決手段】パッケージ３は、内底面が加速度センサチップ１の固定面３ａとなっており、加速度センサチップ１のフレーム部１１の４隅を接着剤によりパッケージ３の固定面３ａに接着してある。パッケージ３は、加速度センサチップ１の固定面３ａにおいて加速度センサチップ１と重複する領域とは異なる部位から突出する矩形枠状の突台部３ｂを備えており、突台部３ｂの先端面に、加速度センサチップ１の厚み方向への重り部１２の過度な変位を規制するストッパ２の両端部が接着されており、ストッパ２と加速度センサチップ１の一表面とが離間している。【選択図】      図１
2006153515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状のフレーム部の開口窓内に配置される重り部が一表面側において可撓性を有する撓み部を介してフレーム部に揺動自在に支持された加速度センサチップと、加速度センサチップが収納され加速度センサチップのフレーム部が固着されたパッケージとを備え、加速度センサチップの前記一表面側において加速度センサチップから離間し重り部の過度な変位を規制するストッパがパッケージに支持されてなることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着する接着剤からなる接着部が介在してなることを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
【請求項３】
前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着する接着剤により覆われたスペーサが介在してなることを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
【請求項４】
前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着した接着剤であって粒子を混入させた接着剤からなる接着部が介在してなることを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記接着剤は、シリコーン系樹脂からなることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項６】
前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着したシート状の接着フィルムからなる接着部が介在してなることを特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
【請求項７】
前記ストッパは、ガラス基板からなることを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項８】
前記ストッパは、シリコン基板からなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項９】
前記ストッパは、前記加速度センサチップの出力信号を信号処理するＩＣチップからなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の加速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサに関し、特に耐衝撃性に優れた加速度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度センサとして、図９に示すように、加速度センサチップ１’と、加速度センサチップ１’のフレーム部１１’の一表面側（図９における上面側）の４隅に接着剤により接着され重り部１２’の過度な変位を制限する矩形板状のガラス基板からなるストッパ２’と、一面が開放された箱状であって内底面に加速度センサチップ１’のフレーム部１１’が固着されたパッケージ３’と、パッケージ３’の上記一面を閉塞する矩形板状のパッケージ蓋４’とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここにおいて、加速度センサチップ１’は、図１０に示すように、矩形枠状のフレーム部１１’の開口窓内に配置される重り部１２’が一表面側において可撓性を有する４つの撓み部１３’を介してフレーム部１１’に揺動自在に支持されている。この加速度センサチップ１’は、互いに直交する３方向の加速度を検出可能な３軸加速度センサチップであって、図９および図１０それぞれの左側に示すように、加速度センサチップ１’の厚み方向に直交する平面において矩形枠状のフレーム部１１’の一辺に沿った方向をｘ軸方向、この一辺に直交する辺に沿った方向をｙ軸方向、加速度センサチップ１’の厚み方向をｚ軸方向と規定すれば、重り部１２’の変位により撓み部１３’に生じる歪みによって抵抗値の変化するピエゾ抵抗Ｒが各撓み部１３’の適宜位置に形成され、これらのピエゾ抵抗Ｒが各軸それぞれの加速度を検出するブリッジ回路を構成するように配線（拡散層配線、金属配線など）によって接続されている。なお、上述の加速度センサチップ１’は、１枚のＳＯＩウェハに多数形成した後で個々の加速度センサチップ１’に分割されている。
【０００４】
上述の加速度センサでは、ｚ軸方向の正方向への重り部１２’の過度な変位を規制するストッパ２’を備えているので、重り部１２’が過度に変位することがなく、撓み部１３’などが破損するのを防止することができる。つまり、上述の加速度センサでは、ストッパ２’を設けたことにより、ストッパ２’を設けていない場合に比べて耐衝撃性を高めることができるという利点がある。
【０００５】
なお、この種の加速度センサとしては、ガラス基板を加工して形成したストッパを加速度センサチップの一表面側へ陽極接合により固着したセンサ構造体を、パッケージに収納した構成のものも提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２３３０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガラス基板を加工して形成したストッパを加速度センサチップに陽極接合により固着してから、パッケージに収納した構成の加速度センサでは、ストッパと加速度センサチップとの熱膨張係数差により撓み部１３’に熱応力が生じるので、ブリッジ回路のオフセット電圧が周囲温度によって変動してしまうという不具合があった。
【０００７】
これに対して、上記特許文献１に開示された加速度センサでは、矩形板状のガラス基板からなるストッパ２’の４隅を加速度センサチップ１のフレーム部１１’の一表面の４隅にシリコーン樹脂などの弾性を有する接着剤により接着しているので、ストッパと加速度センサチップとを陽極接合により固着したものに比べて、ストッパ２’と加速度センサチップ１’との熱膨張係数差により撓み部１３’に生じる熱応力を低減できるが、接着剤の収縮などによる応力の影響を受けて特性変化が起こりやすいという不具合があった。また、加速度センサチップ１’の上記一表面に接着剤を塗布するためのスペースを確保しなければならず、しかも、上記配線のパターン設計の制約が多くなり、加速度センサチップ１’の小型化の妨げになるという不具合もあった。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来に比べて加速度センサチップが加速度以外の要因による応力の影響を受けにくく、しかも、従来に比べて加速度センサチップの小型化が可能な加速度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、枠状のフレーム部の開口窓内に配置される重り部が一表面側において可撓性を有する撓み部を介してフレーム部に揺動自在に支持された加速度センサチップと、加速度センサチップが収納され加速度センサチップのフレーム部が固着されたパッケージとを備え、加速度センサチップの前記一表面側において加速度センサチップから離間し重り部の過度な変位を規制するストッパがパッケージに支持されてなることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ストッパが加速度センサチップの前記一表面側において加速度センサチップから離間しパッケージに支持されていることにより、ストッパと加速度センサチップとの熱膨張係数差による熱応力やストッパを固着する接着剤の収縮による応力などが加速度センサチップに生じることがなくて、従来に比べて加速度センサチップが加速度以外の要因による応力の影響を受けにくく、しかも、加速度センサチップにストッパを固着するためのスペースを確保する必要もないから、従来に比べて加速度センサチップの小型化を図ることができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着する接着剤からなる接着部が介在してなることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、前記接着剤の塗布量により突台部の先端面と前記ストッパとの間の距離を調整することが可能となり、結果的に、前記接着剤の塗布量により前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間のギャップ長を調整することが可能となる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着する接着剤により覆われたスペーサが介在してなることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、突台部の先端面と前記ストッパとの間に接着剤のみが介在している構造に比べて前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間のギャップ長の精度を高めることが可能となる。すなわち、突台部の先端面と前記ストッパとの間に接着剤のみが介在している構造を採用した場合には接着剤が前記ストッパにより圧縮されて所望のギャップ長を確保できないことがあるが、請求項３の発明のように突台部の先端面と前記ストッパとの間に両者を接着する接着剤により覆われたスペーサが介在している構造を採用した場合には前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間に所望のギャップ長を確保することが可能となるとともに、ギャップ長のばらつきを小さくすることが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着した接着剤であって粒子を混入させた接着剤からなる接着部が介在してなることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、突台部の先端面と前記ストッパとの間に接着剤のみが介在している構造に比べて前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間のギャップ長の精度を高めることが可能となる。すなわち、突台部の先端面と前記ストッパとの間に接着剤のみが介在している構造を採用した場合には接着剤が前記ストッパにより圧縮されて所望のギャップ長を確保できないことがあるが、請求項４の発明では突台部の先端面と前記ストッパとの間に両者を接着する接着剤に粒子が混入されていることにより、前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間に所望のギャップ長を確保することが可能となるとともに、ギャップ長のばらつきを小さくすることが可能となる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２ないし請求項４の発明において、前記接着剤は、シリコーン系樹脂からなることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、前記パッケージと前記ストッパとを接着する前記接着剤としてエポキシ系樹脂よりも低粘度なシリコーン系樹脂を用いることにより、前記パッケージと前記ストッパとの間の隙間が複雑な形状であっても前記接着剤が広がりやすく、くさび効果により前記パッケージと前記ストッパとの接着強度の向上を図れる。また、前記接着剤の塗布量により前記接着部の高さを調整しやすくなり、前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間のギャップ長の精度をより高めることが可能となる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記パッケージは、前記加速度センサチップの固定面において前記加速度センサチップと重複する領域とは異なる部位から突出し先端面に前記ストッパの一部が接着された突台部を備え、突台部の先端面と前記ストッパとの間には、突台部の先端面と前記ストッパの一部とを接着したシート状の接着フィルムからなる接着部が介在してなることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、請求項２〜５の発明に比べて、突台部の先端面と前記ストッパの一部との間に介在する接着部の高さ精度が安定し、前記ストッパと前記加速度センサチップの前記重り部との間のギャップ長の精度をより高めることが可能となる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項２ないし請求項６の発明において、前記ストッパは、ガラス基板からなることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、前記ストッパが透明なので、前記ストッパを前記パッケージと接着する際に、前記パッケージにおける接着位置および前記加速度センサチップの前記重り部の位置の確認が容易であり、前記加速度センサチップと前記ストッパとの相対的な位置合わせの精度を高めることが可能となるから、製造歩留まりを向上することができる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記ストッパは、シリコン基板からなることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、前記ストッパとしてガラス基板を採用する場合に比べて、所望の形状への加工が容易で低コスト化を図れる。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記ストッパは、前記加速度センサチップの出力信号を信号処理するＩＣチップからなることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、加速度センサ全体のサイズを大きくすることなく前記加速度センサチップの出力信号を信号処理する機能を付加することができる。したがって、前記加速度センサチップを収納するパッケージとは別のパッケージにＩＣチップを収納する場合に比べて、加速度センサ全体としての実装面積を大幅に低減することができる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の発明では、従来に比べて加速度センサチップが加速度以外の要因による応力の影響を受けにくく、しかも、従来に比べて加速度センサチップの小型化を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（実施形態１）
図１に示す本実施形態の加速度センサについて説明するにあたって、まず、加速度センサチップ１について図２を参照しながら説明する。
【００２９】
加速度センサチップ１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、枠状（本実施形態では、矩形枠状）のフレーム部１１を備え、フレーム部１１の矩形状の開口窓内に配置される重り部１２が一表面（図２（ｂ）における上面）側において可撓性を有する４つの短冊状の撓み部１３を介してフレーム部１１に揺動自在に支持されている。ここにおいて、加速度センサチップ１は、シリコン基板からなる支持基板上のシリコン酸化膜からなる絶縁層（埋込酸化膜）上にｎ形のシリコン層（活性層）を有するＳＯＩウェハを加工することにより形成してあり、フレーム部１１は、ＳＯＩウェハの支持基板、絶縁層、シリコン層それぞれを利用して形成してある。これに対して、撓み部１３は、ＳＯＩウェハにおけるシリコン層を利用して形成してあり、フレーム部１１よりも薄肉となっている。なお、ＳＯＩウェハについては、支持基板の厚さを４００〜６００μｍ程度、絶縁層の厚さを０．３〜１．５μｍ程度、シリコン層の厚さを４〜６μｍ程度に設定してあるが、これらの数値は特に限定するものではない。
【００３０】
重り部１２は、上述の４つの撓み部１３を介してフレーム部１１に支持された直方体状のコア部１２ａと、加速度センサチップ１の上記一表面側から見てコア部１２ａの四隅それぞれに連続一体に連結された直方体状の４つの付随部１２ｂとを有している。言い換えれば、重り部１２は、フレーム部１１の内側面に一端部が連結された各撓み部１３の他端部が外側面に連結されたコア部１２ａと、コア部１２ａと一体に形成されコア部１２ａとフレーム部１１との間の空間に配置される４つの付随部１２ｂとを有している。つまり、各付随部１２ｂは、加速度センサチップ１の上記一表面側から見て、フレーム部１１とコア部１２ａと互いに直交する方向に延長された２つの撓み部１３，１３とで囲まれる空間に配置されており、各付随部１２ｂそれぞれとフレーム部１１との間にはスリット１４が形成され、撓み部１３を挟んで隣り合う付随部１２ｂ間の間隔が撓み部１３の幅寸法よりも長くなっている。ここにおいて、コア部１２ａは、ＳＯＩウェハの支持基板、絶縁層、シリコン層それぞれを利用して形成し、各付随部１２ｂは、ＳＯＩウェハの支持基板を利用して形成してある。しかして、加速度センサチップ１の上記一表面側において各付随部１２ｂの表面は、コア部１２ａの表面を含む平面から加速度センサチップ１の他表面（図２（ｂ）における下面）側へ離間して位置している。
【００３１】
また、重り部１２のコア部１２ａおよび各付随部１２ｂは、支持基板を利用して形成されている部分の厚さがフレーム部１１において支持基板を利用して形成されている部分の厚さに比べて、加速度センサチップ１の厚み方向（図２（ｂ）における上下方向）への重り部１２の許容変位量分だけ薄くなっている。したがって、加速度センサチップ１のフレーム部１１を後述のパッケージ３（図１参照）の内底面に固着したときに、加速度センサチップ１の上記他表面側には加速度センサチップ１の厚み方向への重り部１２の変位を可能とする隙間が形成される。
【００３２】
ところで、図２（ａ），（ｂ）それぞれの左側に示したように、加速度センサチップ１の厚み方向に直交する平面において矩形枠状のフレーム部１１の一辺に沿った方向をｘ軸方向、この一辺に直交する辺に沿った方向をｙ軸方向、加速度センサチップ１の厚み方向をｚ軸方向と規定すれば、重り部１２は、ｘ軸方向に延長されてコア部１２ａを挟む２つ１組の撓み部１３，１３と、ｙ軸方向に延長されてコア部１２ａを挟む２つ１組の撓み部１３，１３とを介してフレーム部１１に支持されていることになる。ここで、加速度センサチップ１は、ｘ軸方向を長手方向とする２つの撓み部１３，１３におけるコア部１２ａ近傍にｘ軸方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗（図示せず）が２つずつ形成され、ｙ軸方向を長手方向とする２つの撓み部１３，１３におけるコア部１２ａ近傍にｙ軸方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗（図示せず）が２つずつ形成され、４つの撓み部１３それぞれの長手方向におけるフレーム部１１近傍にｚ軸方向の加速度を検出するためのピエゾ抵抗（図示せず）が１つずつ形成されており、各軸方向ごとにそれぞれ４つのピエゾ抵抗がブリッジ回路を構成するように配線（拡散層配線、金属配線など）を介して接続されている。ここに、加速度センサチップ１の上記一表面側には、シリコン酸化膜からなる保護膜（図示せず）が形成されており、ブリッジ回路の各端子となるパッド１６（図１（ｂ）参照）がフレーム部１１に対応する部位で加速度センサチップ１の上記一表面側に設けられている。
【００３３】
したがって、加速度センサチップ１に加速度が作用すると、加速度の方向および大きさに応じて重り部１２がフレーム部１１に対して相対的に変位し、結果的に撓み部１３が撓んでピエゾ抵抗の抵抗値が変化することになる。つまり、ピエゾ抵抗の抵抗値の変化を検出することにより加速度センサチップ１に作用したｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向それぞれの加速度を検出することができる。要するに、各ブリッジ回路の対角位置の一方の端子間に適宜の検出用電源を接続するとともに対角位置の他方の端子間の電圧を検出し、適宜の補正を加えれば、重り部１２に作用するｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向それぞれの加速度に比例する電圧を得ることができる。本実施形態では、各ピエゾ抵抗それぞれが、フレーム部１１に対する重り部１２の変位により撓み部１３に生じるひずみによって抵抗率の変化するゲージ抵抗を構成している。
【００３４】
本実施形態の加速度センサは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、上述の加速度センサチップ１と、一面が開放された箱状であって加速度センサチップ１が収納され加速度センサチップ１のフレーム部１１が固着されたパッケージ３と、パッケージ３の上記一面を閉塞する矩形板状のパッケージ蓋４とを備えている。なお、パッケージ３の外周形状は矩形状であり、パッケージ蓋４は、パッケージ３に対して接着剤を用いて気密的に封着されている。
【００３５】
パッケージ３は、内底面３ａが加速度センサチップ１の固定面となっており、加速度センサチップ１のフレーム部１１の４隅（４つの角部）を接着剤（例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの弾性を有する接着剤）によりパッケージ３の固定面３ａに接着してある（図１（ａ），（ｂ）中の５は、フレーム部１１とパッケージ３とを接着した接着剤からなる接着部を示している）。すなわち、加速度センサチップ１は、フレーム部１１の４つの角部のみをパッケージ３に接着しているので、フレーム部１１を全周に亙ってパッケージ３に接着する場合に比べて、パッケージ３から加速度センサチップ１への応力が撓み部３に作用しにくく安定した精度の高い加速度測定が可能となる。
【００３６】
また、本実施形態の加速度センサは、加速度センサチップ１の上記一表面側において加速度センサチップ１から離間し重り部１２の過度な変位を規制するガラス基板からなるストッパ２がパッケージ３に支持されている。
【００３７】
ここにおいて、パッケージ３は、加速度センサチップ１の固定面３ａにおいて加速度センサチップ１と重複する領域とは異なる部位から突出する矩形枠状の突台部３ｂを備えており、突台部３ｂの先端面に、細長の矩形板状に形成されたストッパ２の一部が接着されている。ここで、突台部３ｂの先端面とストッパ２との間には、突台部３ｂの先端面とストッパ２の一部とを接着する接着剤（例えば、シリコーン樹脂などのシリコーン系樹脂）からなる接着部６が介在している。なお、ストッパ２は、長手方向の両端部それぞれと突台部３ｂの先端面との間にそれぞれ接着部６が介在している。要するに、本実施形態の加速度センサでは、重り部１２の過度な変位を規制するストッパ２が、加速度センサチップ１の上記一表面側において矩形枠状の突台部３ｂの４辺のうちの２辺の適宜位置間に架け渡されている。
【００３８】
ところで、加速度センサチップ１は、矩形枠状のフレーム部１１の４辺のうちの２辺のみに上述のパッド１６を設けてあり、短冊状のストッパ２は、短手方向の寸法をフレーム部１１の対向辺間の寸法よりも小さく設定してある。そして、ストッパ２は、加速度センサチップ１のフレーム部１１のうちパッド１６の設けられていない２辺に交差し、加速度センサチップ１の厚み方向においてパッド１６と重複しないように配設されている。したがって、ストッパ２をパッケージ３に固着した後で、加速度センサチップ１の各パッド１６とパッケージ３の突台部３ｂの先端面に露出した各端子パターン３６とをボンディングワイヤＷを介して接続することができる。なお、各端子パターン３６はパッケージ３の外部に露出した電極部と電気的に接続されている。
【００３９】
上述のパッケージ３では、固定面３ａからの突台部３ｂの突出寸法ｈ４が、加速度センサチップ１の厚みｈ２と接着部５の厚みｈ３との合計厚みよりも大きな寸法に設定されている。なお、本実施形態では、パッケージ３を、多層積層型セラミックパッケージ（積層セラミックパッケージ）により構成してあり、積層する複数枚（図示例では、４枚）のシート３１〜３４のうちパッケージ３の底壁に対応するシート３１上に積層する１枚のシート３２の厚み寸法を突台部３ｂの突出寸法ｈ４に設定してシート３２がパッケージ３の周壁および突台部３ｂを構成するように平面形状を設計することで、突台部３ｂの突出寸法ｈ４の寸法精度を高めてある。また、加速度センサチップ１に加速度がかかっていない状態での加速度センサチップ１の上記一表面とストッパ２との間のギャップ長ｈ１は、上述の突台部３ｂの突出寸法ｈ４と上記合計厚み（ｈ２＋ｈ３）との差分に、接着部６の厚みを加算した値に略等しくなる。
【００４０】
以上説明した本実施形態の加速度センサでは、ストッパ２が加速度センサチップ１の上記一表面側において加速度センサチップ１から離間しパッケージ３に支持されており、ストッパ２と加速度センサチップ１との熱膨張係数差による熱応力が加速度センサチップ１に生じることがなく、ストッパ２を固着する接着剤の収縮による応力などが加速度センサチップ１に生じることがないので、従来に比べて加速度センサチップ１が加速度以外の要因による応力の影響を受けにくくなる。しかも、加速度センサチップ１にストッパ２を固着するためのスペースを確保する必要もないから、従来に比べて加速度センサチップ１の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、本実施形態の加速度センサでは、突台部３ｂの先端面とストッパ２との間の距離を、ストッパ２をパッケージ３に固着するための接着剤の塗布量、突台部３ｂの固定面３ａからの突出寸法ｈ３により調整することが可能なので、ストッパ２とパッケージ３との接着に用いる接着剤の塗布量によりストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２のコア部１２ａとの間のギャップ長ｈ１を調整することが可能である。ここにおいて、ストッパ２とパッケージ３との接着に用いる接着剤としてエポキシ樹脂よりも低粘度なシリコーン樹脂などのシリコーン系樹脂を用いれば、ストッパ２とパッケージ３との間の隙間が複雑な形状であっても接着剤が広がりやすく、くさび効果によりストッパ２とパッケージ３との接着強度の向上を図れる。また、接着剤の塗布量により接着部６の高さ（厚み）を調整しやすくなり、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２のコア部１２ａとの間のギャップ長の精度をより高めることが可能となる。なお、ギャップ長ｈ１は、３μｍ〜２０μｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。
【００４２】
また、ストッパ２として所定形状に加工したガラス基板を用いており、ストッパ２が透明なので、ストッパ２をパッケージ３の突台部３ｂと接着する際に、パッケージ３の突台部３ｂの先端面における接着位置および加速度センサチップ１の重り部１２の位置の確認が容易であり、加速度センサチップ１とストッパ２との相対的な位置合わせの精度を高めることが可能となるから、製造歩留まりを向上することができる。
【００４３】
（実施形態２）
本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図３（ａ），（ｂ）に示すように、パッケージ３における突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に、突台部３ｂの先端面とストッパ２の一部とを接着する接着剤からなる接着部６により覆われたスペーサ７が介在している点が相違する。ここにおいて、本実施形態では、スペーサ７の形状を矩形板状としてあり、パッケージ３の突台部３ｂの先端面上にスペーサ７を載置した後で接着剤を塗布してからストッパ２を突台部３ｂの先端面３ｂ側へ押し付けることでストッパ２と突台部３ｂの先端面とを接着している。このようなスペーサ７は、例えば、シリコン基板やガラス基板などを加工することにより形成すればよい。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
ところで、実施形態１の加速度センサのように、パッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に接着剤からなる接着部６のみが介在している構造を採用した場合にはストッパ２を突台３ｂの先端面側へ押し付けたときに接着剤がストッパ２により圧縮されて接着部６の厚みが薄くなりすぎることがあり、加速度センサチップ１の重り部１２とストッパ２との間に所望のギャップ長ｈ１を確保できなくなることがある。
【００４５】
これに対して、本実施形態の加速度センサのように、パッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に両者を接着する接着剤により覆われたスペーサ７が介在している構造を採用した場合には、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２との間に所望のギャップ長ｈ１を確保することが可能となるとともに、製品間でのギャップ長ｈ１のばらつきを小さくすることが可能となる。
【００４６】
しかして、本実施形態では、実施形態１のようにパッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に接着剤からなる接触部６のみが介在している構造に比べて、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２との間のギャップ長ｈ１の精度を高めることが可能となる。
【００４７】
なお、図３（ａ），（ｂ）に示した例では、スペーサ７の形状が矩形板状となっているが、スペーサ７の形状は特に限定するものではなく、例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すような円筒状のワイヤからなるスペーサ７を採用し、図４（ａ）に示すように、スペーサ７の１つの径方向が突台部３ｂの先端面とストッパ２との重ね方向に一致するように配設してもよい。このような円筒状のスペーサ７は、例えば、金属により形成すればよい。また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、外周形状が矩形状であって接着剤が流入可能な複数の貫通孔７ａを厚み方向に貫設したスペーサ７を採用し、図５（ａ）に示すようにスペーサ７の厚み方向が突台部３ｂの先端面とストッパ２との重ね方向に一致するように配設してもよい。このようなスペーサ７は、例えば、シリコン基板を加工することにより形成すればよい。
【００４８】
（実施形態３）
本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図６（ａ），（ｂ）に示すように、パッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に、突台部３ｂの先端面とストッパ２の一部とを接着した接着剤であって小球状の粒子８を混入させた接着剤からなる接着部６が介在している点が相違する。ここにおいて、粒子８は、例えば、金属、ガラス、シリコンなどにより形成すればよく、粒子８の直径は、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２との間のギャップ長ｈ１に応じて、数μｍ〜２０μｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の加速度センサでは、パッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に両者を接着する接着剤からなる接着部６に小球状の粒子８が混入されているので、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２との間に所望のギャップ長ｈ１を確保することが可能となるとともに、製品間でのギャップ長ｈ１のばらつきを小さくすることが可能となる。
【００５０】
しかして、本実施形態では、実施形態１のようにパッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に接着剤からなる接触部６のみが介在している構造に比べて、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２との間のギャップ長ｈ１の精度を高めることが可能となる。
【００５１】
（実施形態４）
本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図７（ａ），（ｂ）に示すように、パッケージ３の突台部３ｂの先端面とストッパ２との間に、突台部３ｂの先端面とストッパ２の一部とを接着したシート状の接着フィルムからなる接着部６が介在している点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、上記各実施形態１〜３に比べて、突台部３ｂの先端面とストッパ２の一部との間に介在する接着部６の高さ精度が安定し、ストッパ２と加速度センサチップ１の重り部１２との間のギャップ長ｈ１の精度をより高めることが可能となる。
【００５３】
ところで、実施形態１〜４では、ストッパ２をガラス基板により構成しているが、シリコン基板により構成してもよく、ストッパ２としてシリコン基板を採用する場合には、ストッパ２としてガラス基板を採用する場合に比べて、所望の形状への加工が容易で低コスト化を図れる。
【００５４】
（実施形態５）
本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ストッパ２が、加速度センサチップ１の出力信号（出力電圧）を信号処理するＩＣチップ９により構成されている点が相違する。ここにおいて、ＩＣチップ９の主表面（加速度センサチップ１との対向面とは反対側の面）側には多数のパッド９６が設けられており、これらのパッド９６は、加速度センサチップ１の出力用のパッド１６（図８（ｂ）における下側のパッド１６）や、パッケージ３の突台部３ｂの先端面に露出した端子パターン３７と、ボンディングワイヤＷを介して接続されている。ここで、各端子パターン３７は、パッケージ３の外部に露出した電極部と電気的に接続されている。図８（ｂ）における上側のパッド１６は、加速度センサチップ１の入力用のパッド１６であり、実施形態１と同様にボンディングワイヤＷを介して端子パターン３６と接続されている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
ＩＣチップ９は、加速度センサチップ１の出力信号を増幅する増幅回路、出力信号のオフセット（オフセット電圧）を調整するオフセット調整回路、出力信号の温度補償を行う温度補償回路などが集積化されたＡＳＩＣ（Application  Specific  ＩＣ）であり、シリコンウェハを用いて形成してある。
【００５６】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、加速度センサ全体のサイズを大きくすることなく加速度センサチップ１の出力信号を信号処理する機能を付加することができる。したがって、加速度センサチップ１を収納するパッケージ３とは別のパッケージにＩＣチップ９を収納する場合に比べて、加速度センサ全体としての実装面積を大幅に低減することができる。
【００５７】
なお、上記各実施形態では、ＳＯＩウェハを用いて形成した加速度センサチップ１について例示したが、加速度センサチップ１はＳＯＩウェハに限らず、例えばシリコン基板を用いて形成してもよい。また、加速度センサチップ１の形状も特に限定するものではなく、重り部が加速度センサチップの厚み方向へ変位可能な構造のものであれば、重り部を一方向のみから片持ちで支持した１軸の加速度を検出する加速度センサチップでもよい。また、撓み部１３に設けるゲージ抵抗もピエゾ抵抗に限らず、例えばカーボンナノチューブを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はパッケージ蓋を取り外した状態の概略平面図である。
【図２】同上における加速度センサチップを示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】実施形態２を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はパッケージ蓋を取り外した状態の概略平面図である。
【図４】同上の他の構成例の説明図である。
【図５】同上の他の構成例の説明図である。
【図６】実施形態３を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はパッケージ蓋を取り外した状態の概略平面図である。
【図７】実施形態４を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はパッケージ蓋を取り外した状態の概略平面図である。
【図８】実施形態５を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はパッケージ蓋を取り外した状態の概略平面図である。
【図９】従来例を示す概略断面図である。
【図１０】同上における加速度センサチップの概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  加速度センサチップ
２  ストッパ
３  パッケージ
３ａ  固定面
３ｂ  突台部
４  パッケージ蓋
５  接着部
６  接着部
１１  フレーム部
１２  重り部
１３  撓み部
１４  スリット
１６  パッド
【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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