(57)【要約】  【課題】加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴う出力特性の変動を抑制することが可能で且つ重り部の過度な変位を抑制することが可能な加速度センサおよびその製造方法を提供する。  【解決手段】パッケージ３は、パッケージ本体３１における収納凹所３２の内底面３２ａ上に加速度センサチップ１の主表面側の複数のパッド１６それぞれと電気的に接続する複数の電極３３を有する。パッド１６と電極３３とが導電性接着剤からなる応力緩和層４を介して電気的に接続される。パッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａと加速度センサチップ１との間に重り部１２を変位可能とする空間が形成され且つパッケージ本体３１が重り部１２の過度な変位を規制するストッパとして機能するように厚み方向において重なるパッド１６と応力緩和層４と電極３３との厚みの総和を設定してある。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状のフレーム部の内側に配置される重り部が重り部から四方へ延長された４つの撓み部を介してフレーム部に揺動自在に支持され且つ撓み部に設けたゲージ抵抗に電気的に接続された複数のパッドが主表面側でフレーム部に突設された加速度センサチップと、加速度センサチップを収納する収納凹所が一面に形成されたパッケージ本体およびパッケージ本体における収納凹所の内底面と当該内底面に対向する加速度センサチップの主表面との間に設けられ加速度センサチップの複数のパッドそれぞれと電気的に接続する複数の電極を有するパッケージとを備え、加速度センサチップの厚み方向において対向するパッドと電極とが導電性接着剤からなる応力緩和層を介して電気的に接続され、前記厚み方向においてパッケージ本体の収納凹所の内底面と加速度センサチップとの間に重り部を変位可能とする空間が形成され且つパッケージ本体が重り部の過度な変位を規制するストッパとして機能するように前記厚み方向において重なるパッドと応力緩和層と電極との厚みの総和を設定してなることを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記フレーム部における前記パッドの形成部位と前記パッケージ本体の前記収納凹所の内底面における前記電極の形成部位との少なくとも一方に、前記応力緩和層側へ突出する凸部が形成され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】
前記応力緩和層は、粒塊を含有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の加速度センサ。
【請求項４】
前記粒塊が導電性材料からなり、前記粒塊の粒径と前記応力緩和層の厚みとが等しく設定されてなることを特徴とする請求項３記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記電極は、前記パッケージ本体の内底面から所定距離だけ離間して配置されるとともに前記パッケージ本体に支持され、前記厚み方向に可撓性を有することを特徴とする請求項１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】
枠状のフレーム部の内側に配置される重り部が重り部から四方へ延長された４つの撓み部を介してフレーム部に揺動自在に支持され且つ撓み部に設けたゲージ抵抗に電気的に接続された複数のパッドが主表面側でフレーム部に突設された加速度センサチップと、加速度センサチップを収納する収納凹所が一面に形成されたパッケージ本体およびパッケージ本体における収納凹所の内底面と当該内底面に対向する加速度センサチップの裏面との間に設けられ加速度センサチップの複数のパッドそれぞれと電気的に接続する複数の電極を有するパッケージとを備え、加速度センサチップは、各パッドそれぞれと電気的に接続され厚み方向に貫設された複数の貫通配線と、加速度センサチップの裏面に設けられ各貫通配線それぞれと電気的に接続された複数の裏面パッドとを有し、前記厚み方向において重なる裏面パッドと電極とが導電性接着剤からなる応力緩和層を介して電気的に接続されてなることを特徴とする加速度センサ。
【請求項７】
前記パッケージは、前記各電極それぞれと電気的に接続された複数の電気配線が前記パッケージ本体の前記一面における前記収納凹所の周部上までパッケージ本体から露出した形で延設されて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８】
前記加速度センサチップは、前記フレーム部が矩形枠状に形成され、前記パッドが前記フレーム部の４つの角部に分散して配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項９】
前記導電性接着剤は、シリコーン系接着剤からなることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の加速度センサの製造方法であって、パッケージの各電極それぞれの上に導電性接着剤を所定量ずつ滴下してから、加速度センサチップの各パッドとパッケージの各電極とが加速度センサチップの厚み方向において重なるように位置合わせして、加速度センサチップをパッケージにマウントすることによって各パッドと各電極とを電気的に接続することを特徴とする加速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、航空機、家電製品などに用いられる加速度センサおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度をピエゾ抵抗からなるゲージ抵抗のひずみによる抵抗値の変化として検出する方式の半導体加速度センサとして、矩形枠状のフレーム部の内側に配置される重り部が四方へ延長された４つの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をパッケージングし、互いに直交する３方向の加速度を検出可能で各方向の加速度に対応する出力値が個別に得られるようにした加速度センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の加速度センサは、例えば、図１０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を収納するパッケージ３とを備えている。
【０００４】
加速度センサチップ１は、矩形枠状のフレーム部１１の内側に配置される重り部１２が加速度センサチップ１の主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。
【０００５】
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の主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。ここにおいて、各付随部１２ｂは、加速度センサチップ１の主表面側から見て、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。
【０００６】
上述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ものであって、図１０（ａ）の右側に示すように、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（図示せず）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図示しない配線（拡散層配線、金属配線など）によって接続されている。
【０００７】
上述の加速度センサの製造にあたっては、加速度センサチップ１の裏面をパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａに対向させた形でフレーム部１１を内底面３２ａに接着剤（例えば、エポキシ樹脂など）からなる接着部５を介して固着した後、加速度センサチップ１の主表面側においてフレーム部１１に設けられた各パッド１６とパッケージ本体３１の上記一面における収納凹所３２の周部に設けた各電極３５とを金細線からなるボンディングワイヤＷを介して電気的に接続している。ここにおいて、各ボンディングワイヤＷと各パッド１６および各電極２５それぞれとを接合するワイヤボンディング工程では、６０ｋＨ〜１２０ｋＨｚ程度の超音波の振動をボンディングワイヤＷに伝えてボンディングワイヤＷと各パッド１６および各電極３５それぞれとを接合する超音波ワイヤボンディング法を採用しているのが一般的である。
【０００８】
上述の加速度センサでは、パッケージ３のパッケージ本体３１がｚ軸方向の負方向への重り部１２の過度な変位を規制するストッパとして機能し、パッケージ本体３１の上記一面を閉塞するパッケージ蓋（図示せず）が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として機能するので、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。
【特許文献１】特開２００４−１７７２３３号公報（段落〔００１８〕−〔００２８〕、および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１０に示した構成の加速度センサでは、加速度センサチップ１のフレーム部１１に設けられた各パッド１６にボンディングワイヤＷの一端部を接合する際に、６０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ程度の超音波の振動をボンディングワイヤＷに伝えてボンディングワイヤＷと加速度センサチップ１のパッド１６とを接合しているので、ワイヤボンディング工程においてフレーム部１１に超音波に起因した応力が発生し、当該応力が撓み部１３のピエゾ抵抗の形成部位へ伝達されてひずみを生じてピエゾ抵抗の抵抗値が変化してしまうという不具合があった。特に、図１０（ａ）に示すように、矩形枠状のフレーム部１１の４辺のうちｘ軸方向に沿った２辺のみにパッド１６が形成されている場合には、ｙ軸方向に沿った２つの撓み部１３に上記超音波に起因した応力が伝わりやすいので、ｘ軸方向の加速度を検出するブリッジ回路の出力特性と、ｙ軸方向の加速度を検出するブリッジ回路の出力特性とがずれてしまうという不具合があった。
【００１０】
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、加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴う出力特性の変動を抑制することが可能で且つ重り部の過度な変位を抑制することが可能な加速度センサおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、枠状のフレーム部の内側に配置される重り部が重り部から四方へ延長された４つの撓み部を介してフレーム部に揺動自在に支持され且つ撓み部に設けたゲージ抵抗に電気的に接続された複数のパッドが主表面側でフレーム部に突設された加速度センサチップと、加速度センサチップを収納する収納凹所が一面に形成されたパッケージ本体およびパッケージ本体における収納凹所の内底面と当該内底面に対向する加速度センサチップの主表面との間に設けられ加速度センサチップの複数のパッドそれぞれと電気的に接続する複数の電極を有するパッケージとを備え、加速度センサチップの厚み方向において対向するパッドと電極とが導電性接着剤からなる応力緩和層を介して電気的に接続され、前記厚み方向においてパッケージ本体の収納凹所の内底面と加速度センサチップとの間に重り部を変位可能とする空間が形成され且つパッケージ本体が重り部の過度な変位を規制するストッパとして機能するように前記厚み方向において重なるパッドと応力緩和層と電極との厚みの総和を設定してなることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ボンディングワイヤを用いることなく加速度センサチップのパッドとパッケージの電極とを電気的に接続することができ、しかも、パッドと電極との間には導電性接着剤からなる応力緩和層が介在しておりパッケージ本体から加速度センサチップへ応力が伝わりにくいので、加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴ってフレーム部に応力が発生するのを防止できて出力特性の変動を抑制することが可能であり、また、加速度センサチップの厚み方向においてパッケージ本体の収納凹所の内底面と加速度センサチップとの間に重り部を変位可能とする空間が形成され且つパッケージ本体が重り部の過度な変位を規制するストッパとして機能するように前記厚み方向において重なるパッドと応力緩和層と電極との厚みの総和を設定してあるので、パッケージ本体が重り部の過度な変位を規制するストッパとして機能を有することとなり、重り部の過度な変位を抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記フレーム部における前記パッドの形成部位と前記パッケージ本体の前記収納凹所の内底面における前記電極の形成部位との少なくとも一方に、前記応力緩和層側へ突出する凸部が形成されてなることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、前記重り部と前記パッケージ本体の前記収納凹所の内底面との間に前記厚み方向への前記重り部の許容変位量に応じたギャップ長の空間を容易に確保することが可能となる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記応力緩和層は、粒塊を含有していることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、前記重り部と前記パッケージ本体の前記収納凹所の内底面との間に前記加速度センサチップの厚み方向への前記重り部の許容変位量に応じたギャップ長の空間を容易に確保することが可能になるとともに、ギャップ長の精度を高めることが可能となる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記粒塊が導電性材料からなり、前記粒塊の粒径と前記応力緩和層の厚みとが等しく設定されてなることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、前記加速度センサチップの前記厚み方向において重なる前記パッドと前記電極との間の距離を均一化することができ、前記応力緩和層の厚みのばらつきに起因して前記フレーム部にひずみが生じるのを抑制することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記電極は、前記パッケージ本体の内底面から所定距離だけ離間して配置されるとともに前記パッケージ本体に支持され、前記厚み方向に可撓性を有することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、前記重り部と前記パッケージ本体の前記収納凹所の内底面との間に前記加速度センサチップの厚み方向への前記重り部の許容変位量に応じたギャップ長の空間をより容易に確保することが可能となる。
【００２１】
請求項６の発明は、枠状のフレーム部の内側に配置される重り部が重り部から四方へ延長された４つの撓み部を介してフレーム部に揺動自在に支持され且つ撓み部に設けたゲージ抵抗に電気的に接続された複数のパッドが主表面側でフレーム部に突設された加速度センサチップと、加速度センサチップを収納する収納凹所が一面に形成されたパッケージ本体およびパッケージ本体における収納凹所の内底面と当該内底面に対向する加速度センサチップの裏面との間に設けられ加速度センサチップの複数のパッドそれぞれと電気的に接続する複数の電極を有するパッケージとを備え、加速度センサチップは、各パッドそれぞれと電気的に接続され厚み方向に貫設された複数の貫通配線と、加速度センサチップの裏面に設けられ各貫通配線それぞれと電気的に接続された複数の裏面パッドとを有し、前記厚み方向において重なる裏面パッドと電極とが導電性接着剤からなる応力緩和層を介して電気的に接続されてなることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、加速度センサチップの主表面側のパッドとパッケージの電極とが貫通配線と裏面パッドと応力緩和層とを介して電気的に接続されるので、ボンディングワイヤを用いることなく加速度センサチップのパッドとパッケージの電極とを電気的に接続することができ、しかも、裏面パッドと電極との間には導電性接着剤からなる応力緩和層が介在しておりパッケージ本体から加速度センサチップへ応力が伝わりにくいので、加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴ってフレーム部に応力が発生するのを防止できて出力特性の変動を抑制することが可能であり、また、加速度センサチップの厚み方向においてパッケージ本体の収納凹所の内底面と加速度センサチップとの間に、加速度センサチップの厚み方向において重なる裏面パッドと応力緩和層と電極との厚みの総和に応じたギャップ長の空間が形成されるので、パッケージ本体が重り部の過度な変位を規制するストッパとして機能することとなり、重り部の過度な変位を抑制することが可能となる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記パッケージは、前記各電極それぞれと電気的に接続された複数の電気配線が前記パッケージ本体の前記一面における前記収納凹所の周部上までパッケージ本体から露出した形で延設されてなることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、例えば、めっき技術とレーザパターニング技術とを利用して前記パッケージ本体の表面に立体的に電気配線を形成することができるから、電気配線を前記パッケージ本体に埋設する形で形成する場合に比べて、電気配線の設計の自由度を高くできる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７の発明において、前記加速度センサチップは、前記フレーム部が矩形枠状に形成され、前記パッドが前記フレーム部の４つの角部に分散して配置されていることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、前記パッケージ本体から前記ゲージ抵抗までの応力伝達距離を長くすることが可能となり、前記加速度センサチップの出力変動をより抑制することが可能となる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８の発明において、前記導電性接着剤は、シリコーン系接着剤からなることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、前記導電性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、前記応力緩和層の厚みの精度をより高めることが可能となる。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の加速度センサの製造方法であって、パッケージの各電極それぞれの上に導電性接着剤を所定量ずつ滴下してから、加速度センサチップの各パッドとパッケージの各電極とが加速度センサチップの厚み方向において重なるように位置合わせして、加速度センサチップをパッケージにマウントすることによって各パッドと各電極とを電気的に接続することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴う出力特性の変動を抑制することが可能で且つ重り部の過度な変位を抑制することが可能な加速度センサを提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１の発明では、加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴う出力特性の変動を抑制することが可能で且つ重り部の過度な変位を抑制することが可能であるという効果がある。
【００３２】
請求項１０の発明では、加速度センサチップのパッドとパッケージの電極との接続に伴う出力特性の変動を抑制することが可能で且つ重り部の過度な変位を抑制することが可能な加速度センサを提供す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】
【００３３】
（実施形態１）
本実施形態の加速度センサは、図１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を収納するパッケージ３とを備えている。以下、加速度センサチップ１について説明してから、パッケージ３について説明する。
【００３４】
加速度センサチップ１は、図１および図２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の内側に配置される重り部１２が加速度センサチップ１の主表面（図１（ｂ）における下面）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。
【００３５】
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の主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の主表面側から見て、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の主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１（ｂ）における上面）側へ離間して位置している。
【００３６】
ところで、図１（ａ）および図２それぞれの右側に示したように、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。また、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の主表面側に突設されている。ここに、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（ｘ軸方向に沿った２辺）のみに上述のパッド１６を設けてある。
【００３７】
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。
【００３８】
次に、パッケージ３について説明する。
【００３９】
パッケージ３は、セラミック製のパッケージ本体３１を備え、パッケージ本体３１は一面に加速度センサチップ１を収納する収納凹所３２が形成され、加速度センサチップ１の主表面を収納凹所３２の内底面３２ａに対向させた形で加速度センサチップ１が収納される。また、パッケージ３は、パッケージ本体３１における収納凹所３２ａの内底面３２ａと加速度センサチップ１の主表面との間に設けられ加速度センサチップ１の複数のパッド１６それぞれと電気的に接続する複数の電極３３を有している。ここにおいて、各電極３３は、パッケージ本体３１における収納凹所３２の内底面３２ａ上に形成されており、パッケージ本体３１の外部に露出した外部接続用の端子（図示せず）とパッケージ本体３１に埋設された電気配線（図示せず）を介して電気的に接続されている。なお、パッケージ３は、パッケージ本体３１の上記一面を閉塞する矩形板状のパッケージ蓋（図示せず）を備えている。ここに、パッケージ本体３１の外周形状は矩形状であり、パッケージ蓋は、パッケージ本体３に対して接着剤を用いて気密的に封着され、加速度センサチップ１の裏面（図１（ｂ）における上面）側では重り部１２とパッケージ蓋との間に重り部１２の変位を可能とする空間（重り部１２の揺動空間）が形成される。
【００４０】
また、加速度センサチップ１は、加速度センサチップ１の厚み方向において対向するパッド１６と電極３３とが、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などの導電性接着剤からなる応力緩和層４を介して電気的に接続されている。ここにおいて、本実施形態では、加速度センサチップ１の厚み方向においてパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａと加速度センサチップ１との間に重り部１２を変位可能とする空間（重り部１２の揺動空間）が形成され且つパッケージ本体３１が重り部１２の過度な変位を規制するストッパとして機能するように加速度センサチップ１の厚み方向において重なるパッド１６と応力緩和層４と電極３３との厚みの総和（パッド１６の厚みと応力緩和層４の厚みと電極３３の厚みとの合計厚み）を設定してある。要するに、加速度センサチップ１の各パッド１６とパッケージ３の各電極３３とを応力緩和層４を介して電気的に接続することにより、パッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａと加速度センサチップ１との重り部１２の変位を可能とする空間が形成され、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の重り部１２のコア部１２ａとパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとの間のギャップ長は、加速度センサチップ１の厚み方向において重なるパッド１６の厚みと電極３３の厚みと応力緩和層４の厚みとの総和に略等しくなる。なお、導電性接着剤としては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、応力緩和層４の厚みの精度をより高めることが可能となる。
【００４１】
上述の加速度センサの製造にあたっては、パッケージ３の各電極３３それぞれの上に導電性接着剤を所定量（一定量）ずつ滴下してから、加速度センサチップ１の各パッド１６とパッケージ３の各電極３３とが加速度センサチップ１の厚み方向において重なるように位置合わせして、加速度センサチップ１をパッケージ３にマウントすればよい（ここでは、加速度センサチップ１とパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとを近づけることによって厚み方向において重なるパッド１６と電極３３との各組それぞれを導電性接着剤からなる応力緩和層４を介して電気的に接続すればよい）。
【００４２】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、ボンディングワイヤを用いることなく加速度センサチップ１のパッド１６とパッケージ３の電極３３とを電気的に接続することができ、しかも、パッド１６と電極３３との間には導電性接着剤からなる応力緩和層４が介在しておりパッケージ本体３１から加速度センサチップ１へ応力が伝わりにくいので、加速度センサチップ１のパッド１６とパッケージ３の電極３３との接続に伴ってフレーム部１１に応力が発生するのを防止できて出力特性の変動を抑制することが可能である。
【００４３】
また、本実施形態の加速度センサでは、加速度センサチップ１の厚み方向においてパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａと加速度センサチップ１との間に重り部１２を変位可能とする空間が形成され且つパッケージ本体３１が重り部１２の過度な変位を規制するストッパとして機能するように加速度センサチップ１の厚み方向において重なるパッド１６と応力緩和層４と電極３３との厚みの総和を設定してあるので、パッケージ本体３１が重り部１２の過度な変位を規制するストッパとして機能を有することとなり、重り部１２の過度な変位を抑制することが可能となる。
【００４４】
（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４に示すように、加速度センサチップ１のフレーム部１１における各パッド１６それぞれの形成部位に、応力緩和層４側へ突出する凸部１９が形成されるとともに、パッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａにおける各電極３３それぞれの形成部位に応力緩和層４側へ突出する凸部３２ｂが形成されている点が相違する。なお、他の構成は実施形態１と同様なので、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。
【００４５】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、重り部１２のコア部１２ａとパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとの間の距離が、パッド１６の厚みと応力緩和層４の厚みと電極３３の厚みとの総和に各凸部１６，３２ｂの厚みを加えた値に略等しくなるから、重り部１２とパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとの間に加速度センサチップ１の厚み方向への重り部１２の許容変位量に応じたギャップ長の空間を容易に確保することが可能となる。また、本実施形態の加速度センサでは、実施形態１の加速度センサに比べて応力緩和層４の厚みを比較的薄くすることが可能となり、応力緩和層４として用いる導電性接着剤が加速度センサチップ１の厚み方向において重なるパッド１６と電極３３との間からはみ出して隣り合うパッド１６間が短絡してしまうことを防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、加速度センサチップ１のフレーム部１１における各パッド１６それぞれの形成部位に応力緩和層４側へ突出する凸部１９を形成するとともに、パッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａにおける各電極３３それぞれの形成部位に応力緩和層４側へ突出する凸部３２ｂを形成してあるが、必ずしも加速度センサチップ１とパッケージ本体３１との両方に凸部を形成する必要はなく、少なくとも一方に凸部を形成すればよい。
【００４７】
（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５に示すように、各応力緩和層４それぞれが導電性材料（例えば、銀など）からなる球状の粒塊４２を含有している点が相違する。ここにおいて、本実施形態では、粒塊４２の粒径と応力緩和層４の厚みとを等しく設定してある。なお、他の構成は実施形態１と同様なので、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。
【００４８】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、重り部１２のコア部１２ａとパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとの間に加速度センサチップ１の厚み方向への重り部１２の許容変位量に応じたギャップ長の空間を容易に確保することが可能になるとともに、ギャップ長の精度を高めることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態では、粒塊４２の粒径と応力緩和層４の厚みとが等しく設定されているので、加速度センサチップ１の厚み方向において重なるパッド１６とパッケージ３の電極３３との間の距離を均一化することができ、応力緩和層４の厚みのばらつきに起因してフレーム部１１にひずみが生じるのを抑制することができる。なお、他の実施形態の加速度センサにおいても、応力緩和層４に粒塊４２を含有させてもよい。
【００５０】
（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６に示すように、パッケージ３の各電極３３が、短冊状に形成されており、パッケージ本体３１の内底面から所定距離だけ離間して配置されるとともにパッケージ本体３１に支持され、加速度センサチップ１の厚み方向に可撓性を有している点が相違する。ここにおいて、各電極３３は加速度センサチップ１と厚み方向が一致するように配置されている。なお、他の構成は実施形態１と同様なので、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。
【００５１】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、重り部１２とパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとの間に加速度センサチップ１の厚み方向への重り部１２の許容変位量に応じたギャップ長の空間をより容易に確保することが可能となる。また、本実施形態では、パッケージ３の各電極３３が加速度センサチップ１の厚み方向に可撓性を有しているので、パッケージ３を実装する実装基板（例えば、ガラスエポキシ基板などの回路基板）とパッケージ本体３１との熱膨張係数差に起因してパッケージ本体３１に発生した応力が加速度センサチップ１へ与える影響を低減することができる。
【００５２】
（実施形態５）
ところで、実施形態１〜４の加速度センサでは、加速度センサチップ１が主表面をパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａに対向させた形でパッケージ本体３１内に収納されていたが、本実施形態の加速度センサでは、図７に示すように、加速度センサチップ１の裏面をパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａに対向させた形でパッケージ本体３１内に収納してある。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。
【００５３】
本実施形態の加速度センサは、加速度センサチップ１が、主表面側の各パッド１６それぞれと電気的に接続され厚み方向に貫設された複数の貫通配線１７と、加速度センサチップ１の裏面に設けられ各貫通配線１７それぞれと電気的に接続された複数の裏面パッド１８とを有しており、加速度センサチップ１の厚み方向において重なる裏面パッド１８と電極３３とが導電性接着剤からなる応力緩和層４を介して電気的に接続されている。
【００５４】
上述の加速度センサの製造にあたっては、パッケージ３の各電極３３それぞれの上に導電性接着剤を所定量（一定量）ずつ滴下してから、加速度センサチップ１の各パッド１６とパッケージ３の各電極３３とが加速度センサチップ１の厚み方向において重なるように位置合わせして、加速度センサチップ１をパッケージ３にマウントすればよい（ここでは、加速度センサチップ１とパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａとを近づけることによって厚み方向において重なる裏面パッド１８と電極３３との各組それぞれを導電性接着剤からなる応力緩和層４を介して電気的に接続すればよい）。なお、本実施形態では、加速度センサチップ１の裏面側に設けた裏面パッド１８が加速度センサチップ１の主表面側に設けたパッド１６と厚み方向において重なる位置に配置されているので、加速度センサチップ１とパッケージ３との位置合わせが容易になる。
【００５５】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、加速度センサチップ１の主表面側のパッド１６とパッケージ３の電極３３とが貫通配線１７と裏面パッド１８と応力緩和層４とを介して電気的に接続されるので、ボンディングワイヤを用いることなく加速度センサチップ１のパッド１６とパッケージ３の電極３３とを電気的に接続することができ、しかも、裏面パッド１８と電極３３との間には導電性接着剤からなる応力緩和層が介在しておりパッケージ本体３１から加速度センサチップ１へ応力が伝わりにくいので、加速度センサチップ１のパッド１６とパッケージ３の電極３３との接続に伴ってフレーム部１１に応力が発生するのを防止できて出力特性の変動を抑制することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態の加速度センサでは、加速度センサチップ１の厚み方向においてパッケージ本体３１の収納凹所３２の内底面３２ａと加速度センサチップ１との間に、加速度センサチップ１の厚み方向において重なる裏面パッド１８と応力緩和層４と電極３３との厚みの総和（裏面パッド１８の厚みと応力緩和層４の厚みと電極３３の厚みとの合計厚み）に応じたギャップ長の空間が形成されるので、パッケージ本体３１が重り部１２の過度な変位を規制するストッパとして機能することとなり、重り部１２の過度な変位を抑制することが可能となる。
【００５７】
（実施形態６）
本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態５と略同じであって、図８に示すように、パッケージ３が、パッケージ本体３１の表面に露出した電気配線３８を備えている点が相違する。ここにおいて、各電気配線３８は、各電極３３それぞれと電気的に接続され、パッケージ本体３１の上記一面における収納凹所３２の周部上までパッケージ本体３１から露出した形で延設されており、各電極３３側とは反対側の端部（図示例では、パッケージ本体３１の上記一面における収納凹所３２の周部上に形成されている部位）が外部接続用の端子を構成している。他の構成は実施形態５と同様なので、実施形態５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。
【００５８】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、製造時に、例えば、めっき技術とレーザパターニング技術とを利用してパッケージ本体３１の表面に立体的に電気配線３８を形成することができるから、電気配線３８をパッケージ本体３１に埋設する形で形成する場合に比べて、電気配線３８の設計の自由度を高くできる。
【００５９】
（実施形態７）
本実施形態の加速度センサの基本構成は実施形態６と略同じであって、図９に示すように、複数のパッド１６がフレーム部１１の４つの角部に分散して配置されている点が相違する。なお、他の構成は実施形態６と同様なので、実施形態６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。
【００６０】
しかして、本実施形態の加速度センサでは、加速度センサチップ１のフレーム部１１の４つの角部が応力緩和層４を介してパッケージ３に固着されるので、パッケージ本体３１から加速度センサチップ１の各撓み部１３に形成されたゲージ抵抗までの応力伝達距離を長くすることが可能となり、加速度センサチップ１の出力変動をより抑制することが可能となる。
【００６１】
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、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】
【００６２】
【図１】実施形態１を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図２】同上における加速度センサチップの概略平面図である。
【図３】同上におけるパッケージの概略平面図である。
【図４】実施形態２を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図５】実施形態３を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図６】実施形態４を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図７】実施形態５を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図８】実施形態６を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図９】実施形態７を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図１０】従来例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’概略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  加速度センサチップ
３  パッケージ
４  応力緩和層
１１  フレーム部
１２  重り部
１３  撓み部
１４  スリット
１６  パッド
３１  パッケージ本体
３２  収納凹所
３２ａ  内底面
３３  電極
【図１】
2006300905.tif 000003
【図２】
2006300905.tif 000004
【図３】
2006300905.tif 000005
【図４】
2006300905.tif 000006
【図５】
2006300905.tif 000007
【図６】
2006300905.tif 000008
【図７】
2006300905.tif 000009
【図８】
2006300905.tif 000010
【図９】
2006300905.tif 000011
【図１０】
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