(57)【要約】【課題】パッケージへ伝達された熱や応力に対して安定した動作が可能な半導体装置を提供する。【解決手段】半導体加速度センサ装置１は、内部にキャビティ２１ｃを有するパッケージ２１と、所定の素子を有する半導体チップ１０と、上面の所定領域３２ａに半導体チップが固着されたスペーサ３２と、スペーサ３２の下面における所定領域３２ａ下以外の領域とキャビティ内のパッケージの底面２１ａとを接着する接着部３３とを備え、半導体チップに形成された第１電極パッド１６と、パッケージに形成され、少なくとも一部がキャビティ内部で露出された配線パターン２３と、パッケージの底面に形成され、配線パターンと電気的に接続された第２電極パッド２２と、第１電極パッドと、露出された配線パターンとを接続する金属ワイヤ２６とをさらに有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にキャビティを有するパッケージと、
所定の素子を有する半導体チップと、
上面の所定領域に前記半導体チップが固着された板状部材と、
前記板状部材の下面における前記所定領域下以外の領域と前記キャビティ内の前記パッケージの底面とを接着する接着部と
を備え、
前記半導体チップに形成された第１電極パッドと、
前記パッケージに形成され、少なくとも一部が前記キャビティ内部で露出された配線パターンと、
前記パッケージの底面に形成され、前記配線パターンと電気的に接続された第２電極パッドと、
前記第１電極パッドと、前記露出された配線パターンとを接続する金属ワイヤとをさらに有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記パッケージの少なくとも一部はセラミック製であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体チップは加速度センサであることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体チップは、前記板状部材に固着された固定部と、当該固定部に対して変位可能な錘部と、一方の端が前記錘部に固定され且つ他方の端が前記固定部に固定れた可撓性の梁部と、前記梁部に着設された圧電素子とを含む加速度センサであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ内部に素子が収納された半導体装置に関し、特に３次元それぞれの加速度を検出する加速度センサがパッケージに収納された半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自走車やロボット、各種精密機器など、産業上の様々な分野において加速度センサが広く用いられている。なかでも、小型で且つ軽量であること、正確且つ確実な動作が期待できること、低コストであることなどの観点から、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用した半導体加速度センサの需要が急増している。
【０００３】
半導体加速度センサには、ピエゾ抵抗効果、すなわち発生した応力に比例して抵抗値が変化する現象を利用することで、加速度の検知を行うものが存在する。このような半導体加速度センサは、一般的にセラミック製のパッケージ内部にセンサ部分を成す半導体チップ（以下、センサチップと言う）が収納された構成を有する。
【０００４】
ピエゾ抵抗効果を利用するセンサチップは、例えば、中央に配置された錘部と可撓性を有する４本の梁部と４本の梁部の一方の端がそれぞれ固定されたロ字状の固定部とを有し、錘部が四方から４本の梁部で支持された構成を有する。各梁部には、ピエゾ抵抗素子が貼り付けられ、これらが配線パターンによって接続されることで、ホイーストン・ブリッジ回路が構成されている。
【０００５】
このようなセンサチップを有する半導体加速度センサに速度の変化が生じると、錘部の慣性運動によって生じた応力により梁部が撓む。同時に、梁部に貼り付けられたピエゾ抵抗素子も撓む。この撓みにより各ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するため、ホイーストン・ブリッジの抵抗バランスが変化する。この抵抗バランスの変化を電流の変化または電圧の変化として測定することで、加速度を検知することができる。
【０００６】
また、センサチップを収納するパッケージは、一般的に樹脂などの接着剤を用いて所定の回路基板に固定される。このため、例えば回路基板が熱膨張などにより変形すると、この変形によりパッケージごとセンサチップが変形してしまうという不具合を生じる。
【０００７】
このような問題を解決する方法としては、例えば以下に示す特許文献１、２が存在する。
【０００８】
特許文献１では、容量式加速度センサのセンサ部分を含むパッケージと回路基板との間に板状のスペーサを設け、回路基板に生じた変形をスペーサにより吸収することで、パッケージが歪むことを防止している。また、特許文献２では、容量式加速度センサのセンサ部分を含むパッケージ下面の一部のみを回路基板に接着することで、回路基板からパッケージへ伝達される変形の量を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１６０４２３号公報
【特許文献２】特開平６−２８９０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記した従来技術では、例えば回路基板や外気からパッケージへ熱が伝達された場合、この熱により発生したパッケージの変形やパッケージとセンサ部分とを接着する樹脂の膨張によってセンサ部分を成す半導体チップに応力がかかり、半導体チップ自体が変形してしまうという問題が生じる。
【００１１】
特に、半導体加速度センサでは、センサ部分を成す半導体チップをパッケージへ接着する際に、耐衝撃性を鑑みてシリコーン樹脂などの比較的低弾性の樹脂が使用される。しかしながら、このような低弾性の樹脂は、一般的に熱膨張係数が大きい。このため、樹脂に伝達された熱に対する、半導体チップに生じる歪みの量も大きくなる。
【００１２】
このようにセンサ部分を成す半導体チップに歪みが生じると、この半導体チップに貼り付けられたピエゾ抵抗素子が歪むため、ピエゾ抵抗素子の電気的特性が変化し、正確な加速度の測定ができなくなる。
【００１３】
このように、従来の半導体加速度センサは、パッケージへ伝達された熱に対して安定した動作が困難であるという問題を有する。
【００１４】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、パッケージへ伝達された熱や応力に対して安定した動作が可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる目的を達成するために、本発明による半導体装置は、内部にキャビティを有するパッケージと、所定の素子を有する半導体チップと、上面の所定領域に半導体チップが固着された板状部材と、板状部材の下面における所定領域下以外の領域とキャビティ内のパッケージの底面とを接着する接着部とを備え、半導体チップに形成された第１電極パッドと、パッケージに形成され、少なくとも一部がキャビティ内部で露出された配線パターンと、パッケージの底面に形成され、配線パターンと電気的に接続された第２電極パッドと、第１電極パッドと、露出された配線パターンとを接続する金属ワイヤとをさらに有している。
【００１６】
半導体チップ下以外の領域で、これを搭載する板状部材とパッケージとを接着することで、接着部の熱膨張によって発生する板状部材の歪みが、直接的に半導体チップへ影響することを回避できる。この結果、板状部材上面の所定領域に固着された半導体チップに発生する歪みを低減することが可能となり、温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体装置を実現することができる。
【００１７】
また、同じく半導体チップ下以外の領域で、これを搭載する板状部材とパッケージとを接着することで、外力や温度変化によってパッケージに発生した歪みが板状部材に伝達された場合でも、板状部材における歪み部分が直接的に半導体チップへ影響することを回避できる。この結果、板状部材上面の所定領域に固着された半導体チップに発生する歪みを低減することが可能となり、外力や温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、パッケージへ伝達された熱や応力に対して安定した動作が可能な半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１から３で使用する半導体加速度センサチップ１０の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の構成を示す断面図である。
【図３】図２におけるＩ−Ｉ’断面構造を示す図である。
【図４】図２におけるＩＩ−ＩＩ’断面構造を示す図である。
【図５】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ’断面構造を示す図である。
【図６】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（１）。
【図７】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図８】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（３）。
【図９】本発明の実施例１による半導体加速度センサ装置１の製造方法を示すプロセス図である（４）。
【図１０】本発明の実施例２による半導体加速度センサ装置２の構成を示す断面図である。
【図１１】図１０におけるＶ−Ｖ’断面構造を示す図である。
【図１２】本発明の実施例２による半導体加速度センサ装置２の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図１３】本発明の実施例２による半導体加速度センサ装置２の製造方法を示すプロセス図である（３）。
【図１４】本発明の実施例３による半導体加速度センサ装置３の構成を示す断面図である。
【図１５】図１４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ’断面構造を示す図である。
【図１６】本発明の実施例３による半導体加速度センサ装置３の製造方法を示すプロセス図である（２）。
【図１７】本発明の実施例３による半導体加速度センサ装置３の製造方法を示すプロセス図である（３）。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。これは、後述する各実施例において同様である。
【００２２】
・半導体加速度センサチップ１０の構成
まず、本実施例による半導体加速度センサチップ１０の構成を図面と共に詳細に説明する。なお、本実施例では、ピエゾ抵抗効果、すなわち発生した応力に比例して抵抗値が変化する現象を利用した、３次元加速度センサを例に挙げて説明する。
【００２３】
図１は、本実施例で利用する３次元加速度センサである半導体加速度センサチップ１０の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、半導体加速度センサチップ１０は、固定部１２と梁部１３と錘部１４とピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏと電極パッド１６とを有する。固定部１２と梁部１３と錘部１４とは、所定の半導体基板を加工することで、一体に形成されている。
【００２４】
固定部１２と梁部１３と錘部１４とが作り込まれる所定の半導体基板には、例えばシリコン基板などを適用することが可能である。
【００２５】
固定部１２は、例えば断面が四角形の棒状部材をロ字状に組み合わせることでなるリング状の部材である。言い換えれば、例えば正方形の縁を象ったリング状の部材であり、中央部に四角形状の開口部を有する。ただし、本発明による固定部１２は、上記の形状に限定されず、例えば円形の縁を象ったリング状の部材であってもよい。また、以下では、説明の都合上、ロ字状を成す面であって後述する梁部１３におけるピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏが形成された面と同じ側を上側とする。
【００２６】
固定部１２の上面における外周一辺の長さは例えば１．６ｍｍ（ミリメートル）程度とすることができる。また、同じく固定部１２の上面における内周一辺の長さ（すなわち開口部一辺の長さ）は例えば１．２ｍｍ程度とすることができる。このように設定した場合、固定部１２を形成する各棒状部材の上面の幅は、０．２ｍｍ程度となる。また、固定部１２の厚さは、例えば０．３ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
梁部１３は、上記のような固定部１２の内周における各コーナに設けられており、各コーナから固定部１２の中央へ向かってそれぞれ延在する。したがって、本実施例による半導体加速度センサチップ１０は、４本の梁部１３を有する。ただし、本発明では上記の構成に限定されず、例えば固定部１２を形成する棒状部材の略中央部から固定部１２の中央へ向かってそれぞれ延在するように設けられていても良い。
【００２８】
各梁部１３は、半導体加速度センサチップ１０に加速度が加えられた際、後述する錘部１４の慣性運動によって撓むように形成されている。すなわち、梁部１３は可撓性を有するように構成されている。本実施例では、この梁部１３の上面の幅を例えば０．１ｍｍ程度とし、厚さを例えば０．１ｍｍ程度とすることで、梁部１３に可撓性を持たせる。また、梁部１３は、上面が上記した固定部１２の上面と同じ高さ位置となるように形成される。したがって、梁部１３の下面は、固定部１２の下面よりも上面側に配置される。これにより、例えば固定部１２の下面を後述するスペーサ３２に固着した場合でも、梁部１３の変形がスペーサ３２によって妨げられることがない。
【００２９】
錘部１４は、ロ字状の固定部１２における開口部の略中央に配置されるように、上記した４本の梁部１３の先端に設けられている。言い換えれば、錘部１４は、４本の梁部１３によって固定部１２の開口部における略中央に位置するように吊り下げられている。
【００３０】
この錘部１４は、半導体加速度センサチップ１０に加えられた加速度に応じて梁部１３を撓ませるために錘として機能する。本実施例では、錘部１４の上面を正方形とし、その一辺の長を例えば０．６ｍｍ程度とする。また、錘部１４の厚さを例えば０．２ｍｍ程度とする。さらに、錘部１４は、上面が上記した固定部１２および梁部１３の上面と同じ高さ位置に含まれるように形成される。したがって、錘部１４の下面は、固定部１２の下面よりも上面側に配置される。これにより、例えば固定部１２の下面を後述するスペーサ３２に固着した場合でも、錘部１４の固定部１２に対する変位がスペーサ３２によって妨げられることがない。
【００３１】
また、各梁部１３の上面において、固定部１２との付け根部分には、ピエゾ抵抗素子１５ｏが貼り付けられている。同様に、各梁部１３の上面において、錘部１４との付け根部分には、ピエゾ抵抗素子１５ｉが貼り付けられている。これらピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏは、例えば固定部１２上面に形成された電極パッド１６と図示しない配線パターンにより電気的に接続されており、これによりホイーストン・ブリッジ回路が構成されている。したがって、電極パッド１６および図示しない配線パターンを介してピエゾ抵抗素子１５ｉおよび１５ｏの抵抗バランスを検知することで、梁部１３に生じた撓みの量を検出することができ、さらにこの撓みの量から半導体加速度センサチップ１０に加えられた加速度の大きさおよび方向を特定することができる。
【００３２】
・半導体加速度センサ装置１の構成
次に、上述した半導体加速度センサチップ１０をパッケージングすることで形成された、本実施例による半導体加速度センサ装置１の構成を図面と共に詳細に説明する。
【００３３】
図２は半導体加速度センサ装置１の構成を示す断面図である。また、図３は図２におけるＩ−Ｉ’断面図であり、図４は図２におけるＩＩ−ＩＩ’断面図であり、図５は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図である。なお、図２は、図３から図５におけるＩＶ−ＩＶ’断面図に相当する。
【００３４】
図２から図５に示すように、半導体加速度センサ装置１は、半導体加速度センサチップ１０とスペーサ３２と下部容器２１と上部蓋２５とを有する。なお、下部容器２１および上部蓋２５は、半導体加速度センサチップ１０を収納するパッケージを形成する。また、以下では、説明の都合上、下部容器に対して上部蓋２５が位置する側を上側とする。
【００３５】
この構成において、半導体加速度センサチップ１０は、板状部材であるスペーサ３２の上面における所定の領域（チップ搭載領域３２ａ）にペースト材３１を用いて固着された状態で、下部容器２１と上部蓋２５とからなるパッケージのキャビティ内部に収納される。このスペーサ３２は、下部容器２１に生じた歪みを直接、半導体加速度センサチップ１０へ伝達させないための歪み緩和部材であり、例えばシリコン製の板状部材などで形成することができる。また、半導体加速度センサチップ１０は、裏面に例えばガラス基板１０’などが接合された状態で、スペーサ３２上面にペースト材３１を用いて固着されてもよい。なお、本発明において半導体加速度センサチップ１０には、ガラス基板１０’が含まれていても良い。以下では、説明の簡略化のため、ガラス基板１０’を含めて半導体加速度センサチップ１０とする。したがって、半導体加速度センサチップ１０の裏面は、実質的にはガラス基板１０’の裏面を指す。
【００３６】
スペーサ３２上面と半導体加速度センサチップ１０との接着に使用されるペースト材３１は、導電性または絶縁性のペースト材を適用することができる。例えば導電性のペースト材にははんだペーストや銀（Ａｇ）ペーストなどがあり、例えば絶縁性のペースト材には樹脂ペーストなどがある。なお、ペースト材３１は、半導体加速度センサチップ１０の下面部分にのみ塗着されていることが好ましい。
【００３７】
また、半導体加速度センサチップ１０は、図２および図３に示すように、下面がスペーサ３２の上面からはみ出さないように、スペーサ３２の上面外縁から所定距離内側の領域（図２におけるチップ搭載領域３２ａ参照）に固着される。このため、スペーサ３２の上面および下面の寸法は、半導体加速度センサチップ１０の下面外周の寸法よりも一回り大きく設計されている。具体的には、スペーサ３２の上面および下面の寸法は、図２に示すように、スペーサ３２をキャビティ２１ｃの底面２１ａに固着するための接着部３３が形成される領域（図２における糊代３２ｂ参照）分以上、チップ搭載領域３２ａよりも大きく設計されている。
【００３８】
半導体加速度センサチップ１０を収納するためのパッケージを構成する下部容器２１は、例えば積層構造を有するセラミック製のパッケージであり、図２に示すように、半導体加速度センサチップ１０を収納するためのキャビティ２１ｃを有する。
【００３９】
下部容器２１の側壁は、図２および図３に示すように、キャビティ２１ｃ側に上面（上部蓋２５が接着される面）よりも低い段差面２１ｂを有する。段差面２１ｂには、下部容器２１内部に形成された配線パターン２３の一部が露出している。この配線パターン２３の露出部分には、後述する金属ワイヤ２６を用いて、半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６が電気的に接続される。
【００４０】
下部容器２１内部に形成された配線パターン２３は、図２に示すように、下部容器２１下面に形成された金属パッド（以下、フットパターン２２と言う）に電気的に接続されている。このフットパターン２２は、図示しない回路基板などにおける電極パッドと電気的に接続するための電極パターンである。
【００４１】
下部容器２１におけるキャビティ２１ｃの底面２１ａには、図２から図５に示すように、半導体加速度センサチップ１０が搭載されたスペーサ３２が、所定の接着材料よりなる接着部３３を用いて固着される。
【００４２】
スペーサ３２をキャビティ２１ｃ底面に固着するための接着部３３が形成される糊代３２ｂは、図２から図４に示すように、スペーサ３２の下面外縁に沿ってリング状に配置されている。また、糊代３２ｂの幅は、半導体加速度センサチップ１０が搭載されたスペーサ３２を下部容器２１の底面に確実に固着させることができ得る面積を確保できる幅に設定される。本実施例では、この幅を例えば０．５ｍｍ程度とする。このように設定した場合、半導体加速度センサチップ１０の下面一辺の長さ（固定部１２の下面外周一辺の長さに相当）を１．６ｍｍ程度と設定したため、スペーサ３２の上面／下面一辺の長さは、２．１ｍｍ以上に設定される。
【００４３】
ただし、半導体加速度センサチップ１０が搭載されるチップ搭載領域３２ａの外周と糊代３２ｂにおける内周との間は、図２から図４に示すように、水平方向に所定の距離離間していることが好ましい。この間の領域（図２における離間領域３２ｃ参照）は、下部容器２１の底板に生じた歪みや、接着部３３が温度変化などにより膨張／収縮することでスペーサ３２外縁（糊代３２ｂ）に生じた歪みを直接、半導体加速度センサチップ１０へ伝達させないための領域として機能する。すなわち、この離間領域３２ｃは、歪みを吸収する主な領域として機能する。本実施例では、離間領域３２ｃの幅を例えば０．２ｍｍとする。このように設定した場合、半導体加速度センサチップ１０の下面一辺の長さ（チップ搭載領域３２ａに相当）を１．６ｍｍ程度とし、糊代３２ｂの幅を０．５ｍｍ程度としたため、スペーサ３２の上面／下面一辺の長さは、２．５ｍｍ程度となる。
【００４４】
以上のような糊代３２ｂに、接着部３３を形成するための接着材料を塗着し、これを下部容器２１のキャビティ２１ｃにおける底面２１ａの所定の位置に固着することで、図２から図５に示すように、下部容器２１のキャビティ２１ｃ内に半導体加速度センサチップ１０が収納された状態となる。
【００４５】
なお、スペーサ３２をキャビティ２１ｃの底面２１ａに接着する接着部３３を形成するための接着材料には、比較的低弾性率を有する樹脂を使用することが好ましい。これにより、半導体加速度センサチップ１０へ伝達される衝撃を緩和することが可能となり、半導体加速度センサ装置１の耐衝撃性を向上することができる。また、接着部３３を形成するための接着材料には、自己接着性を有する樹脂を使用することが好ましい。このような樹脂には、例えばシリコーン樹脂などのような、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ）を骨格としたポリオルガノシロキシサンなどによる樹脂が存在する。また、この他にも、例えばフッ素樹脂などを適用することもできる。
【００４６】
また、以上のように、本実施例では、スペーサ３２下面における糊代３２ｂにのみ接着部３３を形成するための接着材料を塗着して、これを下部容器２１の底面２１ａに固着したため、図２および図５に示すように、接着部３３が形成されていない部分（すなわち糊代３２ｂ）以外のスペーサ３２と底面２１ａとの間には、中空の領域２１ｄが形成される。ここで、上述したように、糊代３２ｂはチップ搭載領域３２ａ下以外の領域に設定されている。このため、スペーサ３２と底面２１ａとの間における中空の領域２１ｄは、半導体加速度センサチップ１０が固定された領域（チップ搭載領域３２ａ）下全体に渡って延在する。言い換えれば、半導体加速度センサチップ１０下の領域には、接着部３３が存在しない。したがって、半導体加速度センサチップ１０下の領域では、スペーサ３２と下部容器２１とが固着されていない。
【００４７】
このように、半導体加速度センサチップ１０下部以外の領域でスペーサ３２と下部容器２１とを接着することで、接着部３３の熱膨張によって発生するスペーサ３２の歪みが、直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、チップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置１を実現することができる。
【００４８】
また、同じく半導体加速度センサチップ１０下部以外の領域でスペーサ３２と下部容器２１とを接着することで、外力や温度変化によって下部容器２１の底板に発生した歪みがスペーサ３２に伝達された場合でも、スペーサ３２における歪み部分が直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、チップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、外力や温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置１を実現することができる。
【００４９】
また、下部容器２１のキャビティ２１ｃ内に収納された半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６は、図２および図３に示すように、下部容器２１の段差面２１ｂに露出された配線パターン２３と、金属ワイヤ２６を用いて電気的に接続されている。この金属ワイヤ２６は、例えば金や銅やアルミニウムなどの金属製ワイヤで形成することができる。
【００５０】
以上のように半導体加速度センサチップ１０が収納された下部容器２１の開口部は、図２に示すように、上部蓋２５により封止される。上部蓋２５は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂２４を用いて下部容器２１の上面を密閉するように固着されている。この上部蓋２５の材料には、例えば４２アロイ合金やステンレスなどを適用することができる。また、密閉されたパッケージ（２１、２５）内部は、例えば窒素ガスやドライエアーでパージされている。
【００５１】
・製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置１の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
【００５２】
本製造方法では、まず、図６（ａ）に示すように、下部容器２１を構成するための部材として、グリーンシート２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃを準備する。グリーンシート２１Ｃは、下部容器２１において、段差面２１ｂより上のキャビティ２１ｃ側壁を構成する部材である。グリーンシート２１Ｂは、下部容器２１において、段差面２１Ｂと段差面２１ｂ以下のキャビティ２１ｃ側壁を構成する部材である。グリーンシート２１Ａは、下部容器２１における底板を構成する部材である。なお、各グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂおよび２１Ａそれぞれは、積層されたグリーンシートであってもよい。
【００５３】
グリーンシート２１Ｃには、パンチング機を用いてキャビティ孔２１Ｅがパンチング加工されている。グリーンシート２１Ｂには、同じくパンチング機を用いてキャビティ孔２１Ｄと配線パターン２３の一部（上部）を形成するためのビアホールとがパンチング加工されている。グリーンシート２１Ａには、同じくパンチング機を用いて配線パターン２３の一部（下部）を形成するためのビアホールがパンチング加工されている。なお、グリーンシート２１Ｃに形成されたキャビティ孔２１Ｅは、グリーンシート２１Ｂに形成されたキャビティ孔２１Ｄよりも一回り大きい。これにより、グリーンシート２１Ｃとグリーンシート２１Ｂとを積層した際に段差面２１ｂが形成される。
【００５４】
また、グリーンシート２１Ｂのビアホールと、グリーンシート２１Ａのビアホールとは、グリーンシート２１Ｂおよび２１Ａを積層した際に重なる位置に形成されている。これらビアホール内部には、配線パターン２３となる導体パターン２３Ｂおよび２３Ａが、例えばスクリーン印刷法によって形成されている。
【００５５】
次に、図６（ｂ）に示すように、グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂおよび２１Ａを順に積層し、これらを上下から加圧した後に焼成処理することで、キャビティ２１ｃと配線パターン２３とが形成された下部容器２１を形成する。なお、この焼成処理では、圧力を常圧とし、温度を１５００℃とし、処理時間を２４時間とすることができる。
【００５６】
その後、図６（ｃ）に示すように、下部容器２１の下面に、配線パターン２３と電気的に接続するフットパターン２２を、例えばスクリーン印刷法によって形成する。なお、フットパターン２２は、各グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂおよび２１Ａを接合する前に形成しておいても良い。
【００５７】
また、図７（ａ）に示すように、上述の半導体加速度センサチップ１０とガラス基板１０’とを準備し、半導体加速度センサチップ１０の裏面にガラス基板１０’を陽極接合する。これにより、裏面にガラス基板１０’が接合された半導体加速度センサチップ１０を準備する。なお、この陽極接合では、例えば加熱温度を３００〜４００℃程度とし、印加電圧を５００〜１０００Ｖ（ボルト）程度とすることができる。
【００５８】
以上のように、ガラス基板１０’が裏面に陽極接合された半導体加速度センサチップ１０と、配線パターン２３およびフットパターン２２が形成された下部容器２１とを準備すると、次に、図８（ａ）に示すように、シリコン製のスペーサ３２を準備すると共に、下部容器２１のキャビティ２１ｃの底面２１におけるスペーサ３２が搭載される領域の外縁（糊代３２ｂと対応する領域）に、例えばシリコーン樹脂よりなる接着材料３３Ａを塗着する。次に、スペーサ３２を下部容器２１のキャビティ２１ｃ底面における所定の位置（スペーサ３２の外縁と接着材料３３Ａが塗着された領域とが重畳する位置）に載置し、これらを熱処理する。これにより、接着材料３３Ａが固化されて接着部３３が形成され、この接着部３３により、半導体加速度センサチップ１０の台座となるスペーサ３２がキャビティ２１ｃの底面２１ａに固着される。なお、この熱処理では、温度を１８０℃とし、処理時間を１時間とすることができる。
【００５９】
次に、図８（ｂ）に示すように、キャビティ２１ｃ底面に固着されたスペーサ３２上面において、少なくとも半導体加速度センサチップ１０（ガラス基板１０’も含む）が搭載される領域に、例えば銀（Ａｇ）製のペースト材３１を塗着する。次に、裏面にガラス基板１０’が接合された半導体加速度センサチップ１０をスペーサ３２上面におけるチップ搭載領域３２ａに載置し、これらを熱処理することで、図８（ｃ）に示すように、ペースト材３１を用いて半導体加速度センサチップ１０（ガラス基板１０’も含む）をスペーサ３２に固着する。なお、この熱処理では、温度を１８０℃とし、処理時間を１時間とすることができる。
【００６０】
次に、図９（ａ）に示すように、例えば金製の金属ワイヤ２６をボンディングすることで、半導体加速度センサチップ１０における電極パッド１６と、下部容器２１における露出した配線パターン２３とを電気的に接続する。なお、金属ワイヤ２６のボンディングには、例えば圧力を５０ｇｆ（／ｃｍ2）とし、温度を２５０℃とした、超音波併用熱圧着法を用いることができる。なお、金属ワイヤ２６の一方の端がボンディングされる電極パッド１６は、半導体加速度センサチップ１０における固定部１２上に形成されているため、金属ワイヤ２６のボンディング時に半導体加速度センサチップ１０における梁部１３などが破損することはない。
【００６１】
次に、図９（ｂ）に示すように、例えば４２アロイ合金やステンレスなどの上部蓋２５を準備し、上部蓋２５の下面に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂２４を塗着する。次に、上部蓋２５を下部容器２１上に載置し、これらを上下から加圧した状態で熱処理を行うことで、上部蓋２５を下部容器２１に固着する。なお、この熱処理では、圧力を５ｋｇ（／ｃｍ2）とし、温度を１５０℃とし、処理時間を２時間とすることができる。これにより、図２から図５に示すような半導体加速度センサ装置１が製造される。なお、上部蓋２５で下部容器２１を封止する際、キャビティ２１ｃを例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。
【００６２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置である半導体加速度センサ装置１は、内部にキャビティ２１ｃを有し、下部容器２１と上部蓋２５とからなるパッケージと、半導体加速度センサチップ１０と、上面のチップ搭載領域３２ａに半導体加速度センサチップ１０が固着されたスペーサ３２と、スペーサ３２の下面におけるチップ搭載領域３２ａ下以外の領域（糊代３２ｂ、離間領域３２ｃ）とキャビティ２１ｃの底面２１ａとを接着する接着部３３とを備える。
【００６３】
半導体加速度センサチップ１０下以外の領域で、これを搭載するスペーサ３２とパッケージとを接着することで、接着部３３の熱膨張によって発生するスペーサ３２の歪みが、直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、スペーサ３２上面のチップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置１を実現することができる。
【００６４】
また、同じく半導体加速度センサチップ１０下以外の領域で、これを搭載するスペーサ３２とパッケージとを接着することで、外力や温度変化によってパッケージに発生した歪みがスペーサ３２に伝達された場合でも、スペーサ３２における歪み部分が直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、スペーサ３２上面のチップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、外力や温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置１を実現することができる。
【実施例２】
【００６５】
次に、本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
【００６６】
・半導体加速度センサ装置２の構成
図１０は、本実施例による半導体加速度センサ装置２の構成を示す断面図である。また、図１１は図１０におけるＶ−Ｖ’断面図である。なお、図１０は、図１１におけるＶＩ−ＶＩ’断面図に相当する。
【００６７】
図１０および図１１に示すように、本実施例による半導体加速度センサ装置２は、実施例１による半導体加速度センサ装置１と比較して、下部容器２１が下部容器２１’に置き換えられた構成を有する。
【００６８】
下部容器２１’は、キャビティ２１ｃ’の底部に、接着部３３を用いてスペーサ３２が着設される第１底面２１ａ’よりも低い第２底面２１ｅを有する。言い換えれば、下部容器２１’は、スペーサ３２に塗着された接着部３３が接着する領域の内側に、凹状のザグリ部２１ｆを有する。したがって、半導体加速度センサチップ１０下におけるスペーサ３２と下部容器２１’との間には、実施例１における中空の領域２１ｄよりも上下に広い中空の領域２１ｄ’が形成される。
【００６９】
また、第１底面２１ａ’と第２底面２１ｅとの境界部分を、接着部３３が接着される領域の内側の端に有する。すなわち、ザグリ部２１ｆの側面が、接着部３３が接着される領域の内側の端に設定されている。
【００７０】
このザグリ部２１ｆは、キャビティ２１ｃ’の第１底面２１ａ’にスペーサ３２を接着する際、横方向に流れ出した接着材料を、スペーサ３２下面に接する領域以外に逃がすための構成である。すなわち、スペーサ３２の接着時に広がった接着材料は、ザグリ部２１ｆの側面を伝って第２底面２１ｅへ流れる。これにより、スペーサ３２の接着時に広がった接着材料によって半導体加速度センサチップ１０が着設された領域（チップ搭載領域３２ａ）下が接着されることを防止できる。言い換えれば、チップ搭載領域３２ａ下に、スペーサ３２と下部容器２１’とを接着する接着部３３が形成されることを防止できる。
【００７１】
なお、この他の構成および半導体加速度センサチップ１０の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７２】
・製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置２の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
【００７３】
本製造方法において、半導体加速度センサチップ１０裏面にガラス基板１０’を接合する工程は、実施例１において図７を用いて説明した工程と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７４】
また、本製造方法では、図１２（ａ）に示すように、下部容器２１’を構成するための部材として、グリーンシート２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｆを準備する。グリーンシート２１Ａ、２１Ｂおよび２１Ｃは、実施例１と同様である。ただし、厚さが違っていても良い。
【００７５】
また、グリーンシート２１Ａとグリーンシート２１Ｂとの間には、グリーンシート２１Ｆが配設される。グリーンシート２１Ｆには、パンチング機を用いてキャビティ孔２１Ｇと配線パターン２３の一部（上部）を形成するためのビアホールとがパンチング加工されている。なお、グリーンシート２１Ｆに形成されたキャビティ孔２１Ｇは、下部容器２１’のキャビティ２１ｃ’におけるザグリ部２１ｆとなる孔である。このため、キャビティ孔２１Ｇは、グリーンシート２１Ｂに形成されたキャビティ孔２１Ｄよりも小さい。
【００７６】
また、グリーンシート２１Ｂのビアホールと、グリーンシート２１Ｆのビアホールと、グリーンシート２１Ａのビアホールとは、グリーンシート２１Ｂ、２１Ｆおよび２１Ａを積層した際に重なる位置に形成されている。これらビアホール内部には、配線パターン２３となる導体パターン２３Ｂ、２１Ｆおよび２３Ａが、例えばスクリーン印刷法によって形成されている。
【００７７】
次に、図１２（ｂ）に示すように、グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂ、２１Ｆおよび２１Ａを順に積層し、これらを上下から加圧した後に焼成処理することで、キャビティ２１ｃ’と配線パターン２３とが形成された下部容器２１’を形成する。なお、この焼成処理では、圧力を常圧とし、温度を１５００℃とし、処理時間を２４時間とすることができる。
【００７８】
その後、図１２（ｃ）に示すように、下部容器２１’の下面に、配線パターン２３と電気的に接続するフットパターン２２を、例えばスクリーン印刷法によって形成する。なお、フットパターン２２は、各グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂ、２１Ｆおよび２１Ａを接合する前に形成しておいても良い。
【００７９】
以上のように、ガラス基板１０’が裏面に陽極接合された半導体加速度センサチップ１０と、配線パターン２３およびフットパターン２２が形成された下部容器２１’とを準備すると、次に、図１３（ａ）に示すように、シリコン製のスペーサ３２を準備すると共に、下部容器２１’のキャビティ２１ｃ’の第１底面２１ａ’におけるスペーサ３２が搭載される領域の外縁（糊代３２ｂと対応する領域）に、例えばシリコーン樹脂よりなる接着材料３３Ａを塗着する。次に、スペーサ３２を、外縁がザグリ部２１ｆの周囲における第１底面２１ａ’に着設するように、キャビティ２１ｃ’底部に載置し、これらを熱処理する。これにより、接着材料３３Ａが固化されて接着部３３が形成され、この接着部３３により、半導体加速度センサチップ１０の台座となるスペーサ３２がキャビティ２１ｃ’の第１底面２１ａ’に固着される。なお、この熱処理では、温度を１８０℃とし、処理時間を１時間とすることができる。
【００８０】
次に、図１３（ｂ）に示すように、キャビティ２１ｃ’底面に固着されたスペーサ３２上面において、少なくとも半導体加速度センサチップ１０（ガラス基板１０’も含む）が搭載される領域に、例えば銀（Ａｇ）製のペースト材３１を塗着する。次に、裏面にガラス基板１０’が接合された半導体加速度センサチップ１０をスペーサ３２上面におけるチップ搭載領域３２ａに載置し、これらを熱処理することで、図１３（ｃ）に示すように、ペースト材３１を用いて半導体加速度センサチップ１０（ガラス基板１０’も含む）をスペーサ３２に固着する。この際の加熱温度および処理時間は、銀（Ａｇ）ペーストが溶融する程度でよい。
【００８１】
その後、実施例１と同様に、金属ワイヤ２６をボンディングし、次に、下部容器２１’に上部蓋２５を熱硬化性樹脂２４で接着することで、図１０および図１１に示すような半導体加速度センサ装置２が製造される。なお、上部蓋２５で下部容器２１’を封止する際、キャビティ２１ｃ’を例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。
【００８２】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置である半導体加速度センサ装置２は、実施例１と同様に、内部にキャビティ２１ｃ’を有し、下部容器２１’と上部蓋２５とからなるパッケージと、半導体加速度センサチップ１０と、上面のチップ搭載領域３２ａに半導体加速度センサチップ１０が固着されたスペーサ３２と、スペーサ３２の下面におけるチップ搭載領域３２ａ下以外の領域（糊代３２ｂ、離間領域３２ｃ）とキャビティ２１ｃ’の第１底面２１ａ’とを接着する接着部３３とを備える。
【００８３】
半導体加速度センサチップ１０下以外の領域で、これを搭載するスペーサ３２とパッケージとを接着することで、実施例１と同様に、接着部３３の熱膨張によって発生するスペーサ３２の歪みが、直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、スペーサ３２上面のチップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置２を実現することができる。
【００８４】
また、同じく半導体加速度センサチップ１０下以外の領域で、これを搭載するスペーサ３２とパッケージとを接着することで、実施例１と同様に、外力や温度変化によってパッケージに発生した歪みがスペーサ３２に伝達された場合でも、スペーサ３２における歪み部分が直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、スペーサ３２上面のチップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、外力や温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置２を実現することができる。
【００８５】
また、本実施例による半導体装置である半導体加速度センサ装置２は、パッケージを構成する下部容器２１’が、スペーサ３２が接着されたキャビティ２１ｃ’の壁面に、少なくとも半導体加速度センサチップ１０下を凹陥させるザグリ部２１ｆを有する。
【００８６】
このように、少なくとも半導体加速度センサチップ１０下を凹陥させるザグリ部２１ｆを設けることで、スペーサ３２の接着時に広がった接着材料によって半導体加速度センサチップ１０が着設された領域（チップ搭載領域３２ａ）下が接着されることを防止できる。言い換えれば、チップ搭載領域３２ａ下に、スペーサ３２と下部容器２１とを接着する接着部３３が形成されることを防止できる。
【実施例３】
【００８７】
次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１または実施例２と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１または実施例２と同様である。
【００８８】
・半導体加速度センサ装置３の構成
図１４は、本実施例による半導体加速度センサ装置３の構成を示す断面図である。また、図１５は図１４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ’断面図である。なお、図１４は、図１５におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’断面図に相当する。
【００８９】
図１４および図１５に示すように、本実施例による半導体加速度センサ装置３は、実施例１による半導体加速度センサ装置１と比較して、下部容器２１が下部容器２１”に置き換えられた構成を有する。
【００９０】
下部容器２１”は、実施例２と同様に、キャビティ２１ｃ”の底部に、接着部３３を用いてスペーサ３２が着設される第１底面２１ａ’よりも低い第２底面２１ｅ”を有する。言い換えれば、下部容器２１”は、スペーサ３２に塗着された接着部３３が接着する領域の内側に、凹状のザグリ部２１ｆ”を有する。また、第１底面２１ａ’と第２底面２１ｅ”との境界部分を、接着部３３が接着される領域の内側の端に有する。すなわち、ザグリ部２１ｆ”の側面が、接着部３３が接着される領域の内側の端に設定されている。
【００９１】
このザグリ部２１ｆ”は、キャビティ２１ｃ”の第１底面２１ａ’にスペーサ３２を接着する際に、横方向に流れ出した接着材料を、スペーサ３２下面に接する領域以外に逃がすための構成である。すなわち、スペーサ３２の接着時に広がった接着材料は、ザグリ部２１ｆ”の側面を伝って第２底面２１ｅ”へ流れる。これにより、スペーサ３２の接着時に広がった接着材料によって半導体加速度センサチップ１０が着設された領域（チップ搭載領域３２ａ）下が接着されることを防止できる。言い換えれば、チップ搭載領域３２ａ下に、スペーサ３２と下部容器２１”とを接着する接着部３３が形成されることを防止できる。
【００９２】
また、ザグリ部２１ｆ”の第２底面２１ｅ”における略中央部分には、この第２底面２１ｅ”よりも高い上面２１ｈを有する凸部２１ｇが形成されている。この凸部２１ｇは、スペーサ３２を第１底面２１ａ’に着設する際、上下から圧力を加えることによってスペーサ３２が大きく歪曲することを防止するための支持部として機能する。この凸部２１ｇにおける上面２１ｈは、例えば接着部３３を用いてスペーサ３２が固着される第１底面２１ａ’と同程度の高さ位置であっても良い。したがって、半導体加速度センサチップ１０下におけるスペーサ３２と下部容器２１”との間には、中央部以外が実施例１における中空の領域２１ｄよりも上下に広く、中央部が実施例１における中空の領域２１ｄと同程度に上下に広い中空の領域２１ｄ”が形成される。ただし、これに限定されず、加圧していない状態で第１底面２１ａ’に固着されるスペーサ３２の底面に当接しない程度の高さであって、加圧時にスペーサ３２および半導体加速度センサチップ１０にクラックなどの破損が発生しない程度にスペーサ３２を支持できる高さであれば良い。
【００９３】
なお、この他の構成および半導体加速度センサチップ１０の構成は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９４】
・製造方法
次に、本実施例による半導体加速度センサ装置３の製造方法を図面と共に詳細に説明する。
【００９５】
本製造方法において、半導体加速度センサチップ１０裏面にガラス基板１０’を接合する工程は、実施例１において図７を用いて説明した工程と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９６】
また、本製造方法では、図１６（ａ）に示すように、下部容器２１”を構成するための部材として、グリーンシート２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｆおよび２１Ｈを準備する。グリーンシート２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｆは、実施例２と同様である。ただし、厚さが違っていても良い。
【００９７】
グリーンシート２１Ｈは、ザグリ部２１ｆ”における凸部２１ｇを形成するための部材である。したがって、グリーンシート２１Ｈは、グリーンシート２１Ｆに形成されたキャビティ孔２１Ｇの略中央の位置に配置される。また、グリーンシート２１Ｈの厚さは、例えばグリーンシート２１Ｆと同程度とする。
【００９８】
次に、図１６（ｂ）に示すように、グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂ、２１Ｆ、２１Ｈおよび２１Ａを順に積層し、これらを上下から加圧した後に焼成処理することで、キャビティ２１ｃ”と配線パターン２３とが形成された下部容器２１”を形成する。なお、この焼成処理では、圧力を常圧とし、温度を１５００℃とし、処理時間を２４時間とすることができる。
【００９９】
その後、図１６（ｃ）に示すように、下部容器２１”の下面に、配線パターン２３と電気的に接続するフットパターン２２を、例えばスクリーン印刷法によって形成する。なお、フットパターン２２は、各グリーンシート２１Ｃ、２１Ｂ、２１Ｆおよび２１Ａを接合する前に形成しておいても良い。
【０１００】
以上のように、ガラス基板１０’が裏面に陽極接合された半導体加速度センサチップ１０と、配線パターン２３およびフットパターン２２が形成された下部容器２１”とを準備すると、次に、図１７（ａ）に示すように、シリコン製のスペーサ３２を準備すると共に、下部容器２１”のキャビティ２１ｃ”の第１底面２１ａ’におけるスペーサ３２が搭載される領域の外縁（糊代３２ｂと対応する領域）に、例えばシリコーン樹脂よりなる接着材料３３Ａを塗着する。次に、スペーサ３２を、外縁がザグリ部２１ｆ”の周囲における第１底面２１ａ’に着設するように、キャビティ２１ｃ”底部に載置し、これらを熱処理する。これにより、図１７（ｂ）に示すように、接着材料３３Ａが固化されて接着部３３が形成され、この接着部３３により、半導体加速度センサチップ１０の台座となるスペーサ３２がキャビティ２１ｃ”の第１底面２１ａ’に固着される。なお、この熱処理では、温度を１８０℃とし、処理時間を１時間とすることができる。
【０１０１】
次に、図１７（ｂ）に示すように、キャビティ２１ｃ”底面に固着されたスペーサ３２上面において、少なくとも半導体加速度センサチップ１０（ガラス基板１０’も含む）が搭載される領域に、例えば銀（Ａｇ）製のペースト材３１を塗着する。次に、裏面にガラス基板１０’が接合された半導体加速度センサチップ１０をスペーサ３２上面におけるチップ搭載領域３２ａに載置し、これらを熱処理することで、図１７（ｃ）に示すように、ペースト材３１を用いて半導体加速度センサチップ１０（ガラス基板１０’も含む）をスペーサ３２に固着する。この際の加熱温度および処理時間は、銀（Ａｇ）ペーストが溶融する程度でよい。
【０１０２】
その後、実施例１と同様に、金属ワイヤ２６をボンディングし、次に、下部容器２１”に上部蓋２５を熱硬化性樹脂２４で接着することで、図１４および図１５に示すような半導体加速度センサ装置３が製造される。なお、上部蓋２５で下部容器２１”を封止する際、キャビティ２１ｃ”を例えば窒素ガスやドライエアーでパージする。
【０１０３】
・作用効果
以上のように、本実施例による半導体装置である半導体加速度センサ装置３は、内部にキャビティ２１ｃ”を有し、下部容器２１”と上部蓋２５とからなるパッケージと、半導体加速度センサチップ１０と、上面のチップ搭載領域３２ａに半導体加速度センサチップ１０が固着されたスペーサ３２と、スペーサ３２の下面におけるチップ搭載領域３２ａ下以外の領域（糊代３２ｂ、離間領域３２ｃ）とキャビティ２１ｃ”の第１底面２１ａ’とを接着する接着部３３とを備える。
【０１０４】
半導体加速度センサチップ１０下以外の領域で、これを搭載するスペーサ３２とパッケージとを接着することで、実施例１と同様に、接着部３３の熱膨張によって発生するスペーサ３２の歪みが、直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、スペーサ３２上面のチップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置３を実現することができる。
【０１０５】
また、同じく半導体加速度センサチップ１０下以外の領域で、これを搭載するスペーサ３２とパッケージとを接着することで、実施例１と同様に、外力や温度変化によってパッケージに発生した歪みがスペーサ３２に伝達された場合でも、スペーサ３２における歪み部分が直接的に半導体加速度センサチップ１０へ影響することを回避できる。この結果、スペーサ３２上面のチップ搭載領域３２ａに固着された半導体加速度センサチップ１０に発生する歪みを低減することが可能となり、外力や温度変化に対して安定して動作することが可能な半導体加速度センサ装置３を実現することができる。
【０１０６】
また、本実施例による半導体装置である半導体加速度センサ装置３は、実施例２と同様に、パッケージを構成する下部容器２１”が、スペーサ３２が接着されたキャビティ２１ｃ”の壁面に、少なくとも半導体加速度センサチップ１０下を凹陥させるザグリ部２１ｆ”を有する。
【０１０７】
このように、少なくとも半導体加速度センサチップ１０下を凹陥させるザグリ部２１ｆ”を設けることで、実施例２と同様に、スペーサ３２の接着時に広がった接着材料によって半導体加速度センサチップ１０が着設された領域（チップ搭載領域３２ａ）下が接着されることを防止できる。言い換えれば、チップ搭載領域３２ａ下に、スペーサ３２と下部容器２１とを接着する接着部３３が形成されることを防止できる。
【０１０８】
さらに、本実施例による半導体装置である半導体加速度センサ装置３は、パッケージを構成する下部容器２１”が、ザグリ部２１ｆ”における底面に、この底面よりも突出した上面を持つ凸部２１ｇを有する。
【０１０９】
このように、ザグリ部２１ｆ”に凸部を設けることで、スペーサ３２を第１底面２１ａ’に着設する際、スペーサ３２を下側から支持することが可能となるため、上下から圧力を加えることによってスペーサ３２が大きく歪曲することを防止することができる。
【０１１０】
また、上記実施例１から実施例３は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【０１１１】
１、２、３ 半導体加速度センサ装置
１０ 半導体加速度センサチップ
１０’ ガラス基板
１２ 固定部
１３ 梁部
１４ 錘部
１５ｉ、１５ｏ ピエゾ抵抗素子
１６ 電極パッド
２１、２１’、２１” 下部容器
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｆ、２１Ｈ グリーンシート
２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｇ キャビティ孔
２１ａ 底面
２１ａ’ 第１底面
２１ｂ 段差面
２１ｃ、２１ｃ’、２１ｃ” キャビティ
２１ｄ、２１ｄ’、２１” 中空の領域
２１ｅ、２１ｅ” 第２底面
２１ｆ，２１ｆ” ザグリ部
２１ｇ 凸部
２１ｈ 上面
２２ フットパターン
２３ 配線パターン
２３Ａ、２３Ｂ 導体パターン
２４ 熱硬化性樹脂
２５ 上部蓋
２６ 金属ワイヤ
３１ ペースト材
３２ スペーサ
３２ａ チップ搭載領域
３２ｂ 糊代
３２ｃ 離間領域
３３ 接着部
３３Ａ 接着材料
【図１】
2011180146.tif 000003
【図２】
2011180146.tif 000004
【図３】
2011180146.tif 000005
【図４】
2011180146.tif 000006
【図５】
2011180146.tif 000007
【図６】
2011180146.tif 000008
【図７】
2011180146.tif 000009
【図８】
2011180146.tif 000010
【図９】
2011180146.tif 000011
【図１０】
2011180146.tif 000012
【図１１】
2011180146.tif 000013
【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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