(57)【要約】【課題】小型化が可能なセンサを提供することを目的とする。【解決手段】第１の素子と第２の素子を有する第１の基板と、前記第１の基板の上に配置された第２の基板とを有し、前記第１の基板の側面と前記第２の基板の側面とが面一であることを特徴とするセンサを提供する。また、第１の素子と第２の素子を有する第１の基板と、第１の基板の上に配置された第２の基板とを有し、第１の基板と前記第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、積層体は前記基材上にバンプを介して配置されることを特徴とするセンサを提供する。また、第１の素子を有する第１の基板と、第２の素子を有する第２の基板とを有し、第１の基板と第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、積層体は前記基材上にバンプを介して配置されることを特徴とするセンサを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の素子と第２の素子を有する第１の基板と、
前記第１の基板の上に配置された第２の基板とを有し、
前記第１の基板の側面と前記第２の基板の側面とが面一であることを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記第１の基板の全ての側面と前記第２の基板の全ての側面とが実質的に面一であることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記第２の基板における前記第１の基板側には溝が配置されており、
前記溝は、前記第１の素子上に配置された第１の部位と前記第２の素子上に配置された第２の部位から構成され、
前記第１の部位と前記第２の部位は共有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記溝は、前記第１の基板に向かうにつれて広がっていることを特徴とする請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
前記第２の基板は、前記溝と連結する貫通孔を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記溝が有する複数の側壁のうち、最も外側に位置する側壁にまで堆積物が付着していることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項７】
前記堆積物は金又はゲッター材料であることを特徴とする請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１の素子と電気的に接続する第１のパッドと前記第２の素子と電気的に接続する第２のパッドとが、平面視において、同一側に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項９】
前記第１の素子と電気的に接続するパッドの全てと前記第２の素子と電気的に接続するパッドの全てとが、平面視において、同一側にのみ配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１０】
前記第１の基板は、前記第１の素子上である前記第２の基板側に第１の溝を有し、
前記第１の基板は、前記第２の素子上である前記第２の基板側に第２の溝を有していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１１】
前記第１の溝及び前記第２の溝は、前記第２の基板に向かうにつれて広がることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記第１の基板と前記第２の基板の間には第３の基板が配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１３】
前記第３の基板上における前記第２の素子上には、フィルター膜が配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記第１の基板は貫通電極を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１５】
前記第２の基板は第３の素子を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記第１の素子は発光素子又は角速度検出素子であり、
前記第３の素子は受光素子又は加速度検出素子であることを特徴とする請求項１５に記載のセンサ。
【請求項１７】
前記第１の基板と前記第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、
前記基材下に第４の素子が配置されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項１８】
前記第４の素子は、前記第１の素子及び前記第２の素子を制御する回路であることを特徴とする請求項１７に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記第１の基板と前記第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、
前記積層体は基材上にバンプを介して配置されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項２０】
前記第１の素子は発光素子又は角速度検出素子であり、
前記第２の素子は受光素子又は加速度検出素子であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載のセンサ。
【請求項２１】
第１の素子と第２の素子を有する第１の基板と、
前記第１の基板の上に配置された第２の基板とを有し、
前記第１の基板と前記第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、
前記積層体は前記基材上にバンプを介して配置されることを特徴とするセンサ。
【請求項２２】
第１の素子を有する第１の基板と、
第２の素子を有する第２の基板とを有し、
前記第１の基板と前記第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、
前記積層体は前記基材上にバンプを介して配置されることを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体成分の濃度を検出するガスセンサ、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出する角速度センサといったセンサ全般に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセンサとして、例えば、特許文献１〜４に記載されている装置がある。特許文献１〜４に共通する技術は、２つ以上のチップを積層させることで、センサを構成している点にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１９９９３３号公報
【特許文献２】特開２００７−０８６０３８号公報
【特許文献３】特開２００９−２９４２８３号公報
【特許文献４】米国特許第８５１３７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜４においては、ガスセンサ、加速度センサ、角速度センサといったセンサを他基板に実装する形態や配線の引き回し方法についての詳細な記載や、小型化に寄与する技術についての詳細な記載が不十分である。
【０００５】
そこで、本願においては、小型化に寄与する技術を有するセンサ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】
【０００６】
本発明に関する第１のセンサは、第１の素子と第２の素子を有する第１の基板と、前記第１の基板の上に配置された第２の基板とを有し、前記第１の基板の側面と前記第２の基板の側面とが面一であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に関する第２のセンサは、第１の素子と第２の素子を有する第１の基板と、第１の基板の上に配置された第２の基板とを有し、第１の基板と前記第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、積層体は前記基材上にバンプを介して配置されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に関する第３のセンサは、第１の素子を有する第１の基板と、第２の素子を有する第２の基板とを有し、第１の基板と第２の基板を有する積層体は基材上に配置され、積層体は前記基材上にバンプを介して配置されることを特徴とする。
【０００９】
なお、本発明のセンサにおいては、第１の素子を発光素子とし、第２の素子を受光素子とした場合には、ガスセンサとして機能させることが可能である。また、第１の素子を角速度検出素子とし、第２の素子を角速度検出素子として、角速度センサとして機能させることも可能である。また、第１の素子を加速度検出素子とし、第２の素子を加速度検出素子として、加速度センサとして機能させることも可能である。また、第１の素子を角速度検出素子とし、第２の素子を加速度検出素子として、複合センサとして機能させることも可能である。また、上記に限定されず、他のセンサとして機能させることも可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のセンサによれば、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるセンサの正面断面図
【図２】同センサの第１の基板の上面図
【図３】同センサの第２の基板の下面図
【図４】同センサを実装した正面図
【図５】同センサのバリエーションの第１の基板の上面図
【図６】本発明の実施の形態２におけるセンサの正面断面図
【図７】同センサの下面図
【図８】同センサの第１の基板の上面図
【図９】同センサの第３の基板の下面図
【図１０】同センサの第３の基板の上面図
【図１１】同センサの第２の基板の下面図
【図１２】同センサのバリエーションの下面図
【図１３】同センサのバリエーションの第１の基板の上面図
【図１４】同センサのバリエーションの第３の基板の下面図
【図１５】同センサのバリエーションの第３の基板の上面図
【図１６】同センサを実装した正面図
【図１７】本発明の実施の形態３におけるセンサの正面断面図
【図１８】同センサの第１の基板の右側面図
【図１９】同センサのバリエーションの第２の基板の左側面図
【図２０】本発明の実施の形態４におけるセンサの下面図
【図２１】図２０のＡＡ断面図
【図２２】同センサの第１の基板の上面図
【図２３】同センサの第３の基板の下面図
【図２４】同センサの第３の基板の上面図
【図２５】同センサの第２の基板の下面図
【図２６】同センサの上面図
【図２７】同センサのバリエーションの下面図
【図２８】同センサのバリエーションの第１の基板の上面図
【図２９】同センサのバリエーションの第３の基板の下面図
【図３０】同センサのバリエーションの第３の基板の上面図
【図３１】同センサのバリエーションの第２の基板の下面図
【図３２】同センサのバリエーションの上面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるセンサについて図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるセンサの正面断面図、図２は同センサの第１の基板の上面図、図３は同センサの第２の基板の下面図、図４は同センサを実装した正面図である。実施の形態１は、本発明のセンサをガスセンサに適用したものであるが、ガスセンサに限定されることはない。例えば、加速度センサに適用することも可能であるし、角速度センサに適用することも可能であるし、それらの複合センサに適用することも可能である。
【００１３】
図１に示すように、本発明に係るセンサ１００は、第１の素子１２と第２の素子１３を有する第１の基板１１と、第１の基板１１の上に配置された第２の基板２１を有し、第１の基板１１の側面と第２の基板２１の側面とが面一であることを特徴とする。該センサによると、センサ自体を小型化できるという効果がある。なお、本明細書中において、“面一である”とは“実質的に面一”であることを意味し、設計上の誤差を許容することを意味する。図１においては、センサ１００の左側面１００ａおよび右側面１００ｂがそれぞれ面一であることが示されている。
【００１４】
ここで、第１の基板１１は、例えば、Ｓｉを主成分とする基板であることが好ましい。また、第２の基板２１は、例えば、Ｓｉを主成分とする基板であることが好ましい。第１の基板１１と第２の基板２１がＳｉを主成分とする基板であることにより、第１の基板１１と第２の基板２１を有するウェハをそれぞれ加工・積層し、ウェハレベルで処理することにより、生産効率を向上させることが可能である。
【００１５】
なお、第１の基板の全ての側面と第２の基板の全ての側面とが面一であることが好ましい。ウェハレベルで処理する際には、全ての側面が面一になるように積層ウェハをダイシングしてセンサを製造する方が生産性の観点から好ましいからである。
【００１６】
また、第１の素子１２は発光素子であり、第２の素子１３は受光素子であることが好ましい。第１の素子１２から発せられる光を第２の素子１３が受光することで、センサ１００をガスセンサとして機能させることが可能となる。なお、該光としては、赤外線などであることが好ましいが、これに限られない。なお、受光素子としては例えば、焦電素子などが考えられる。
【００１７】
なお、第１の素子１２は角速度検出素子であり、第２の素子１３は加速度検出素子であっても構わない。該組み合わせにより、センサ１００を複合センサとして機能させることが可能となる。
【００１８】
また、図１に示すように、第２の基板２１は、第１の基板１１側に溝２２を有していることが好ましく、溝２２は、第１の素子１２上に配置された第１の部位２２ａと第２の素子１３上に配置された第２の部位２２ｂとから構成され、第１の部位２２ａと第２の部位２２ｂは共有されていることが好ましい。まず、第１の素子１２を発光素子とし、第２の素子１３を受光素子とした場合を考える。この場合、発光素子からの光が受光素子に届くので、ガスセンサとして機能させることが可能である。一方、第１の素子１２を角速度検出素子とし、第２の素子１３を加速度検出素子とした場合を考える。この場合、加速度検出素子の振動が角速度検出素子に伝わりにくい時には、第１の部位２２ａと第２の部位２２ｂの間に隔壁を設けることなく、それぞれを共有化することができる。その結果、さらなる小型化が可能となり、溝２２の形成工程を簡略化することが可能となる。
【００１９】
また、図１に示すように、溝２２は第１の基板１１に向かうにつれて広がっていることが好ましい。センサ１００がガスセンサとして機能する場合、第１の素子からの光を第２の素子に集光しやすくなるという効果がある。
【００２０】
また、図１に示すように、第２の基板２１は、その上面と溝２２とを繋ぐ貫通孔２３を有していることが好ましい。センサ１００がガスセンサとして機能する場合、貫通孔２３を通して溝２２内の空間にガスを導入することが可能となり、ガス濃度を検出することが可能となる。ただし、貫通孔２３は必須の構成ではない。例えば、第１の素子又は第２の素子の一部に溝２２と連結する貫通孔が空いている場合などにも、溝２２内の空間にガスを導入することが可能だからである。
【００２１】
また、図１に示すように、溝２２の内壁には堆積物２９を有していることが好ましい。堆積物２９は例えば、金コートである。センサ１００がガスセンサとして機能する場合、第１の素子から発せられた光を金コートにより反射し、第２の素子に集光することが可能だからである。ただし、堆積物２９はゲッター材料などでも構わない。センサ１００が角速度センサ又は加速度センサとして機能する場合、溝２２内の真空度を向上させることも必要である。溝２２内壁にゲッター材料が堆積されていることにより、真空度を高めることが可能となる。ここで、ゲッター材料は、溝２２内に存在する気体を吸着する機能を有し、例えば、Ｚｒを含有する化合物で構成されることが好ましく、さらには、Ｚｒ、Ｃｏ、Ａｌを有する化合物又はＺｒ、Ｃｏ、Ｔｉを有する化合物などであることが好ましい。
【００２２】
なお、堆積物２９は内壁全面に形成されていることが好ましい。そして、少なくとも、溝２２中の複数の内壁のうち、最も外側に位置する内壁にまで堆積物２９が付着していることが好ましい。堆積物２９の付着量が多い方が、光を反射する効果又は真空度を高める効果が高いからである。
【００２３】
また、図１に示すように、第１の基板１１は、第１の素子１２上の第２の基板２１側に第１の溝１４と、第２の素子１３上の第２の基板２１側に第２の溝１５を有していることが好ましい。さらに、第１の溝１４および第２の溝１５は共に第２の基板２１に向かうとともに広がっていることが好ましい。センサ１００がガスセンサとして機能する場合、第１の素子からの光を第２の素子に集光しやすくなるという効果がある。
【００２４】
また、図１に示すように、第１の溝１４と第２の溝１５の内壁には、堆積物１９を有していることが好ましい。堆積物１９は例えば、金コートである。センサ１００がガスセンサとして機能する場合、第１の素子から発せられた光を金コートにより反射し、第２の素子に集光することが可能だからである。ただし、堆積物１９はゲッター材料などでも構わない。センサ１００が角速度センサ又は加速度センサとして機能する場合、第１の溝１４と第２の溝１５内の真空度を向上させることも必要である。第１の溝１４と第２の溝１５内壁にゲッター材料が堆積されていることにより、真空度を高めることが可能となる。なお、堆積物１９は内壁全面に形成されていることが好ましく、そして、少なくとも、第１の溝１４と第２の溝１５中の複数の内壁のうち、最も外側に位置する内壁にまで堆積物１９が付着していることが好ましい。堆積物１９の付着面積が大きい方が、光を反射する効果又は真空度を高める効果が高いからである。
【００２５】
また、図１に示すように、パッド１６ａ、パッド１６ｂ、パッド１６ｃおよびパッド１６ｄは第１の基板１１の下面に設けられていることが好ましい。
【００２６】
また、図１に示すように、第１の基板１１は第２の基板２１に向かっている面の全面に堆積物１９を有していることが好ましく、第２の基板２１は第１の基板１１に向かっている面の全面に堆積物２９を有していることが好ましく、堆積物１９、２９は例えば、金コートであることが好ましい。第１の基板１１と第２の基板２１は、金コートである堆積物１９および堆積物２９により金接合により一体化することが可能だからである。ただし、堆積物１９、２９の材料はこれらに限定されることはない。他の材料によっても第１の基板１１と第２の基板２１を接合することは可能だからである。
【００２７】
また、図４に示すように、センサ１００はバンプ５１を用いて、例えば、プリント基板などからなる基材５２に実装されることが好ましい。また、基材５２はセンサ１００が実装された側の反対側の面に制御ＩＣ５３を有することが好ましい。制御ＩＣ５３は、第１の素子１２及び第２の素子１３を制御する回路である。ただし、制御ＩＣ５３の代わりに、センサなどの素子を搭載しても構わない。
【００２８】
また、図５は実施の形態１のセンサのバリエーションの第１の基板の上面図である。図１から図３に示すセンサ１００は第２の素子１３の数が１個であったが、図５のセンサ１００は第２の素子１３ａおよび第２の素子１３ｂからなる２つの第２の素子１３を有する。この場合には、第２の溝１５は、それぞれの素子に対し必要となるので、２箇所になる。
【００２９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるセンサについて図面を用いて説明する。図６は本発明の実施の形態２におけるセンサの正面断面図、図７は同センサの下面図、図８は同センサの第１の基板の上面図、図９は同センサの第３の基板の下面図、図１０は同センサの第３の基板の上面図、図１１は同センサの第２の基板の下面図である。実施の形態２のセンサは、実施の形態１のセンサに第３の基板を付加したものである。以下では、実施の形態１との差異である第３の基板に関連する内容と、パッドの配置に関連する内容を中心に、詳細に説明することにする。
【００３０】
図６に示すように、センサ２００は、第１の基板１１１と第２の基板１２１の間に第３の基板１３１を備えている。第３の基板１３１は第１の基板１１１の上面に、第２の基板１２１は第３の基板１３１の上面にそれぞれ重ね合わせるように配置されている。
【００３１】
図６、図７に示すように、パッド１１６ａ、パッド１１６ｂ、パッド１１６ｃおよびパッド１１６ｄは第１の基板１１１の下面に設けられている。パッド１１６ａおよびパッド１１６ｂは、それぞれ配線電極１１７を介して第１の素子１１２と電気的に接続する。パッド１１６ｃおよびパッド１１６ｄは、それぞれ配線電極１１７を介して第２の素子１１３と電気的に接続する。
【００３２】
なお、第１の素子と電気的に接続する第１のパッド、と第２の素子と電気的に接続する第２のパッドとが、平面視において、同一側に配置されていることが好ましい。さらには、該パッドの全てが、平面視において、同一側にのみ配置されていることが好ましい。一方側にのみパッドが形成されている方がより小型なセンサを製造することができるからである。
【００３３】
また、第３の基板１３１は、例えば、Ｓｉを主成分とする基板であることが好ましい。第１の基板１１１、第２の基板１２１、第３の基板１３１がＳｉを主成分とする基板であることにより、第１の基板１１１と第２の基板１２１と第３の基板１３１を有するウェハをそれぞれ加工・積層し、ウェハレベルで処理することにより、生産効率を向上させることが可能である。また、図６に示すように、センサ２００の左側面２００ａおよび右側面２００ｂは、共に面一になっていることが好ましい。また、第１の基板の全ての側面と第２の基板の全ての側面と第３の基板の全ての側面とが面一であることが好ましい。ウェハレベルで処理する際には、全ての側面が面一になるように積層ウェハをダイシングしてセンサを製造する方が生産性の観点から好ましいからである。
【００３４】
また、図６に示すように、第３の基板１３１上における第２の素子１１３上にはフィルター膜が配置されていることが好ましい。より具体的には、第３の基板１３１上の、第２の溝１１５と向き合う部分にフィルター膜１３３が、フィルター膜１３３が配置された反対の面のフィルター膜１３３と対向する部分にフィルター膜１３２がそれぞれ配置されていることが好ましい。ここで、第３の基板１３１の一部とフィルター膜１３２およびフィルター膜１３３によりフィルターは構成される。ただし、上記形態に限定されない。例えば、第３の基板１３１上における第１の素子１１２上にフィルター膜が配置されていても構わない。より具体的には、第３の基板１３１上の、第１の溝１１４と向き合う部分にフィルター膜１３３が、フィルター膜１３３が配置された反対の面のフィルター膜１３３と対向する部分にフィルター膜１３２がそれぞれ配置されていても構わない。また、他の配置でも構わない。なお、フィルター膜１３２、１３３は、例えば、Ｇｅ、Ｓｉなどの半導体材料やメタクリル樹脂から構成され、所定の波長帯域の赤外線などの光を透過させることが可能である。センサ１００がガスセンサとして機能する場合、第２の素子に選択的に光を透過させることができ、便利である。
【００３５】
また、図６、図９、図１０に示すように、第２の素子に導光される第３の基板１３１は第１の基板１１１と向き合う面、即ち下面においては、第１の溝１１４および第２の溝１１５と向き合う部分を除いて堆積物１３９を有していても構わない。この場合、第３の基板１３１の下面における第１の溝１１４と向き合う部分が堆積物１３９に覆われず露出することとなる。また、第３の基板１３１は第２の基板１２１と向き合う面、即ち上面においては、下面において堆積物１３９が形成された部分に対向する部分にも堆積物１３９を有していても構わない。この場合、第３の基板１３１の下面において露出している部分に対応する部分が堆積物１３９に覆われず露出することとなる。ここで、堆積物１３９は金コートであることが好ましい。そして、第１の基板１１１と第３の基板１３１は、金コートである堆積物１１９および堆積物１３９により、並びに第３の基板１３１と第２の基板１２１は、金コートである堆積物１３９および堆積物１２９により、共に金接合され一体化することが可能だからである。ただし、堆積物１１９、１２９、１３９の材料はこれらに限定されることはない。他の材料によっても第１の基板１１１と第３の基板１３１を接合することは可能であるし、第２の基板１２１と第３の基板１３１を接合することは可能だからである。
【００３６】
また、図１２は本発明の実施の形態２におけるセンサのバリエーションの下面図、図１３は同センサのバリエーションの第１の基板の上面図、図１４は同センサのバリエーションの第３の基板の下面図、図１５は同センサのバリエーションの第３の基板の上面図である。
【００３７】
ここで、図１２〜図１５に示すセンサのバリエーションは、それぞれ同じバリエーションのものである。図６から図１１に示すセンサ２００は第２の素子１１３の数が１個であったが、図１２から図１５に示すセンサ２００は第２の素子１１３ａおよび第２の素子１１３ｂからなる２つの第２の素子１１３を有する。この場合には、第２の溝１１５は、それぞれの素子に対し必要となるので、２箇所になる。さらにこれに対応して、第３の基板１３１の上面および下面に形成されていたフィルター膜１３２およびフィルター膜１３３に代えて、第３の基板１３１は、上面にフィルター膜１３２ａおよびフィルター膜１３２ｂを、下面にフィルター膜１３３ａおよびフィルター膜１３３ｂを備える。フィルター膜１３２ａおよびフィルター膜１３３ａは第２の素子１１３ａの上方に位置し、フィルター膜１３２ｂおよびフィルター膜１３３ｂは第２の素子１１３ｂの上方に位置している。さらに、センサ２００は、下面に、配線電極１１７を介して第２の素子１１３ａと電気的に接続するパッド１１６ｃおよびパッド１１６ｄを、配線電極１１７を介して第２の素子１１３ｂと電気的に接続するパッド１１６ｅおよびパッド１１６ｆを有する。
【００３８】
また、図１６は本発明の実施の形態２におけるセンサを実装した正面図である。センサ２００はバンプ１５１を用いてプリント基板などの基材１５２に実装されることが好ましい。基材１５２はセンサ２００が実装された側の反対側の面に制御ＩＣ１５３を有することが好ましい。ここで、制御ＩＣ１５３は、第１の素子１１２及び第２の素子１１３を制御する回路である。ただし、制御ＩＣ１５３の代わりに、センサなどの素子を搭載しても構わない。
【００３９】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３におけるセンサについて図面を用いて説明する。図１７は本発明の実施の形態３におけるセンサの正面断面図、図１８は同センサの第１の基板の右側面図である。実施の形態３は、本発明のセンサをガスセンサに適用したものであるが、ガスセンサに限定されることはない。例えば、加速度センサに適用することも可能であるし、角速度センサに適用することも可能であるし、それらの複合センサに適用することも可能である。実施の形態３のセンサは、実施の形態１のセンサの第１の素子の主面と第２の素子の主面が対向するように配置したものである。以下では、実施の形態１、２と異なる点について、主に説明することにする。
【００４０】
まず、図１７に示すように、センサ３００は、第１の素子２１２を有する第１の基板２１１と第２の素子２２２を有する第２の基板２２１を備え、第１の基板の側面（図１７における上面３００ａ又は下面３００ｂ）と第２の基板の側面（図１７における上面３００ａ又は下面３００ｂ）とが面一である。該センサによると、センサ自体を小型化できるという効果がある。
【００４１】
また、図１７に示すように、第１の基板２１１は、第２の基板２２１側に第１の溝２１３を有している。第１の溝２１３は第２の基板２２１に向かうとともに広がることが好ましい。また、第１の基板２１１は、第２の基板２２１に向かっている面の全面に堆積物２１９を有していることが好ましい。
【００４２】
また、図１７に示すように、第２の基板２２１は第１の基板２１１側に第２の溝２２３を有している。第２の溝２２３は第１の基板２１１に向かうとともに広がることが好ましい。また、第２の基板２２１は第１の基板２１１に向かっている面の全面に堆積物２２９を有していることが好ましい。
【００４３】
また、図１７に示すように、第１の基板１１と第２の基板２１は、金コートである堆積物１９および堆積物２９により金接合により一体化されていることが好ましい。
【００４４】
また、図１９は同センサのバリエーションの第２の基板の左側面図である。第２の素子は１個でも構わないが、図１９に示すように、第２の素子は２個であっても構わない。具体的には図１７、図１８に示すセンサ３００は、第２の素子２２２ａおよび第２の素子２２２ｂからなる２つの第２の素子２２２を有する。この場合には、第２の溝２２３は、それぞれの素子に対し必要となるので、２箇所になる。
【００４５】
ここで、第１の素子２１２は発光素子であり、第２の素子２２２は受光素子であることが好ましい。第１の素子２１２から発せられる光を第２の素子２２２が受光することで、センサ３００をガスセンサとして機能させることが可能となる。なお、該光としては、赤外線などであることが好ましいが、これに限られない。なお、受光素子としては例えば、焦電素子などが考えられる。また、第２の素子２２２を２つの素子から構成する場合には、２つの素子とも受光素子として機能させることが好ましい。
【００４６】
なお、第１の素子２１２は角速度検出素子であり、第２の素子２２２は加速度検出素子であっても構わない。該組み合わせにより、センサ３００を複合センサとして機能させることが可能となる。また、第２の素子２２２を２つの素子から構成する場合には、第２の素子２２２ａを角速度検出素子で構成し、第２の素子２２２ｂを加速度検出素子で構成しても構わない。
【００４７】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４におけるセンサについて図面を用いて説明する。図２０は本発明の実施の形態４におけるセンサの下面図、図２１は図２０のＡＡ断面図、図２２は同センサの第１の基板の上面図、図２３は同センサの第３の基板の下面図、図２４は同センサの第３の基板の上面図、図２５は同センサの第２の基板の下面図、図２６は同センサの上面図である。実施の形態４は、実施の形態３のセンサにおいて、第１の基板と第２の基板の間に第３の基板を付加したものである。
【００４８】
まず、図２１に示すように、センサ４００は、第１の基板３１１と第２の基板３２１と第３の基板３３１を備える。第３の基板３３１は第１の基板３１１の上面に、第２の基板３２１は第３の基板３３１の上面にそれぞれ重ね合わせるように配置されている。
【００４９】
また、図２１に示すように、第１の基板３１１は、例えば、Ｓｉを主成分とする基板であり、第１の素子３１２を有している。また、第１の基板３１１は、第１の素子３１２上の第２の基板３２１側に第１の溝３１４を有している。第１の溝３１４は第２の基板３２１に向かうとともに広がることが好ましい。また、第１の基板３１１は、第２の基板３２１に向かっている面の全面に堆積物３１９を有していることが好ましい。センサ４００をガスセンサとして機能させる場合には、堆積物３１９は金コートであることが好ましい。
【００５０】
また、図２０に示すように、第１の素子３１２は、貫通孔３１３ａ、貫通孔３１３ｂ、貫通孔３１３ｃおよび貫通孔３１３ｄを備えていることが好ましい。センサ４００をガスセンサとして機能させる場合には、これらの貫通孔によりセンサ４００外の気体がセンサ４００内へ流出させることが必要となる。
【００５１】
また、図２０、２１に示すように、パッド３１５ａ、パッド３１５ｂ、パッド３１５ｃおよびパッド３１５ｄは第１の基板３１１の下面に設けられている。パッド３１５ａおよびパッド３１５ｂは、それぞれ配線電極３１６を介して第１の素子３１２と電気的に接続する。パッド３１５ｃおよびパッド３１５ｄは、それぞれ貫通電極３４１と貫通電極３４２とに電気的に接続する。
【００５２】
また、図２１に示すように、第２の基板３２１はＳｉを主成分とする基板であり、第２の素子３２２を有している。また、第２の基板３２１は、第１の基板３１１側に第２の溝３２４を有している。また、第２の溝３２４は第１の基板３１１に向かうにつれて広がることが好ましい。また、第２の基板３２１は第１の基板３１１に向かっている面の全面に堆積物３２９を有していることが好ましい。センサ４００をガスセンサとして機能させる場合には、堆積物３２９は金コートであることが好ましい。
【００５３】
また、図２２に示すように、第２の素子３２２は、貫通孔３２３ａ、貫通孔３２３ｂ、貫通孔３２３ｃおよび貫通孔３２３ｄを備えていることが好ましい。センサ４００をガスセンサとして機能させる場合には、これらの貫通孔によりセンサ４００外の気体がセンサ４００内へ流出入させることが必要となる。
【００５４】
また、図２６に示すように、パッド３２５ａおよびパッド３２５ｂは配線電極３２６を介して第２の素子３２２と電気的に接続している。パッド３２５ａおよびパッド３２５ｂは、それぞれ貫通電極３４１および貫通電極３４２にそれぞれ電気的に接続している。従って、第２の素子３２２はパッド３１５ｃおよびパッド３１５ｄと電気的に接続している。
【００５５】
また、図２１に示すように、第３の基板３３１は例えば、Ｓｉを主成分とする基板であり、第３の基板３３１は、第１の溝３１４と向き合う部分にフィルター膜３３２が、第２の溝３２４と向き合う部分にフィルター膜３３３がそれぞれ形成されている。第３の基板３３１の一部とフィルター膜３３２およびフィルター膜３３３によりフィルターを構成する。第３の基板３３１は第１の基板３１１と向き合う面、即ち下面においては、第１の溝３１４と向き合う部分を除いて堆積物３２９を有し、第２の基板３２１と向き合う面、即ち上面においては、第２の溝３２４と向き合う部分を除いて堆積物３２９を有していることが好ましい。
【００５６】
また、図２１に示すように、貫通電極３４１および貫通電極３４２は、共に第１の基板３１１、第３の基板３３１および第２の基板３２１を貫いている。貫通電極３４１はパッド３１５ｃとパッド３２５ａとを、貫通電極３４２はパッド３１５ｄとパッド３２５ｂとをそれぞれ電気的に接続している。
【００５７】
また、図２１に示すように、第１の基板３１１と第３の基板３３１は、金コートである堆積物３１９および堆積物３３９により、並びに第３の基板３３１と第２の基板３２１は、金コートである堆積物３３９および堆積物３２９により、共に金接合され一体化されている。
【００５８】
また、図２１に示すように、センサ４００の左側面４００ａおよび右側面４００ｂは、共に面一になっている。
【００５９】
図２７は本発明の実施の形態４のセンサのバリエーションの下面図、図２８は同センサのバリエーションの第１の基板の上面図、図２９は同センサのバリエーションの第３の基板の下面図、図３０は同センサのバリエーションの第３の基板の上面図、図３１は同センサのバリエーションの第２の基板の下面図、図３２は同センサのバリエーションの上面図である。図２７〜図３２に記載のセンサは、同じバリエーションのものであり、図２０〜図２６に記載のセンサ４００における第２の素子３２２を第２の素子３２２ａおよび第２の素子３２２ｂの２個で構成したものである。これに伴い、図２７〜図３２に示すような構成となる。以下、その説明をする。
【００６０】
まず、図２７に示すように、第３の基板３３１は下面にパッド３１５ｅおよびパッド３１５ｆが付加される。パッド３１５ｅおよびパッド３１５ｆはそれぞれ貫通電極３４３および貫通電極３４４と電気的に接続される。図２９、３０に示すように、第３の基板３３１は、下面にフィルター膜３３２ａおよびフィルター膜３３２ｂを有し、上面にフィルター膜３３３ａおよびフィルター膜３３３ｂを有する。
【００６１】
また、図３１に示すように、第２の基板３２１は第２の素子３２２ａと第２の素子３２２ｂを有する。このため実施の形態１や２のバリエーションと同様に、図２０から図２６のセンサ４００において１箇所であった第２の溝３２４が第２の素子３２２ａの下方と第２の素子３２２ｂの下方の合計２箇所必要になる。
【００６２】
また、図３１に示すように、第２の素子３２２ａは貫通孔３２３ａ、貫通孔３２３ｂ、貫通孔３２３ｃおよび貫通孔３２３ｄを有する。第２の素子３２２ｂは貫通孔３２３ｅ、貫通孔３２３ｆ、貫通孔３２３ｇおよび貫通孔３２３ｈを有する。
【００６３】
また、図３２に示すように、パッド３２５ａ、パッド３２５ｂ、パッド３２５ｃおよびパッド３２５ｄは共にセンサ４００の上面に形成される。パッド３２５ａは貫通電極３４１と、パッド３２５ｂは貫通電極３４２とそれぞれ電気的に接続する。ここで、貫通電極３４３および貫通電極３４４は、共に第１の基板３１１、第３の基板３３１および第２の基板３２１を貫いている。  貫通電極３４３はパッド３１５ｅとパッド３２５ｃを、貫通電極３４４はパッド３１５ｆとパッド３２５ｄをそれぞれ電気的に接続している。
【００６４】
ここで、第１の素子３１２は発光素子であり、第２の素子３２２は受光素子であることが好ましい。第１の素子３１２から発せられる光を第２の素子３２２が受光することで、センサ４００をガスセンサとして機能させることが可能となる。なお、該光としては、赤外線などであることが好ましいが、これに限られない。なお、受光素子としては例えば、焦電素子などが考えられる。また、第２の素子３２２を２つの素子から構成する場合には、２つの素子とも受光素子として機能させることが好ましい。
【００６５】
なお、第１の素子３１２は角速度検出素子であり、第２の素子３２２は加速度検出素子であっても構わない。該組み合わせにより、センサ４００を複合センサとして機能させることが可能となる。また、第２の素子３２２を２つの素子から構成する場合には、第２の素子３２２ａを角速度検出素子で構成し、第２の素子３２２ｂを加速度検出素子で構成しても構わない。
【００６６】
（その他）
上記実施の形態１〜４で説明した各技術は、適宜、技術的に可能な範囲で組み合わせ可能である。例えば、実施の形態４で説明した貫通電極を実施の形態１〜３における第１の基板に設けることも可能である。そして、例えば、貫通電極を介して第２の基板をグランドと接続して、センサに電磁シールド効果をもらせることなども可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のセンサによれば、小型化が容易になり、ガスセンサ、角速度センサ、加速度センサなどの種々のセンサに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１１、１１１、２１１、３１１  第１の基板
１２、１１２、２１２、３１２  第１の素子
１３、１３ａ、１３ｂ、１１３、１１３ａ、１１３ｂ、２２２、２２２ａ、２２２ｂ、３２２、３２２ａ、３２２ｂ  第２の素子
１４、１１４、２１３、３１４  第１の溝
１５、１１５、２２３、３２４  第２の溝
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ、３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ、３１５ｄ、３１５ｅ、３１５ｆ、３２５ａ、３２５ｂ、３２５ｃ、３２５ｄ  パッド
１９、２９、１１９、１２９、１３９、２１９、２２９、３１９、３２９、３３９  堆積物
２１、１２１、２２１、３２１  第２の基板
２２、１２２  溝
２２ａ、１２２ａ  第１の部位
２２ｂ、１２２ｂ  第２の部位
２３、１２３、３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ、３１３ｄ、３２３ａ、３２３ｂ、３２３、３２３ｃ、３２３ｄ、３２３ｅ、３２３ｆ、３２３ｇ、３２３ｈ  貫通孔
５１、１５１  バンプ
５２、１５２  基材
５３、１５３  制御ＩＣ
１００、２００、３００、４００  センサ
１００ａ、２００ａ、４００ａ  左側面
１００ｂ、２００ｂ、４００ｂ  右側面
１１７、３１６、３２６  配線電極
１３１、３３１  第３の基板
１３２、１３２ａ、１３２ｂ、１３３、１３３ａ、１３３ｂ、３３２、３３２ａ、３３２ｂ、３３３、３３３ａ、３３３ｂ  フィルター膜
３００ａ  上面
３００ｂ  下面
３４１、３４２、３４３、３４４  貫通電極
【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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【図１１】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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