(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部及び可動部を有するＭＥＭＳ素子と、
所定の間隔をもって前記可動部を覆い、前記固定部で前記ＭＥＭＳ素子と固定された第１キャップと、
前記第１キャップと第１導電部材により電気的に接続され、前記固定部上に配置され、且つグランド電位が供給される第１グランドパッドと、
前記第１導電部材と対向する位置において、前記ＭＥＭＳ素子の側面に配置された第２導電部材と、
を備え、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材は、導電性ペーストを含み、
前記第１導電部材は、前記第１グランドパッド上に配置されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記可動部と所定の間隔をもって配置され、前記固定部の前記第１キャップの固定側とは反対側で前記ＭＥＭＳ素子と固定される第２キャップとを更に備えた請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記第１キャップと前記第２キャップとは、前記第２導電部材により電気的に接続されている請求項２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
グランド電位が供給される第２グランドパッドを備えるＩＣを更に備え、
前記ＩＣ上に前記第２キャップが配置され、
前記第２キャップは前記第２グランドパッドと前記第２導電部材により電気的に接続される請求項２又は３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記第１グランドパッド上に配置されたバンプをさらに備えた請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
固定部及び可動部を有するＭＥＭＳ素子と、
所定の間隔をもって前記可動部を覆い、前記固定部上で前記ＭＥＭＳ素子と固定されたＩＣと、
前記ＩＣと導電部材により電気的に接続され、前記固定部上に配置され、且つグランド電位が供給される第１グランドパッド及び第２グランドパッドとを備え、
前記ＩＣのダイの電位がグランド電位であることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記導電部材は、
前記第１グランドパッドと前記ＩＣ上に配置されたパッドを電気的に接続する第１導電部材と、
前記ＩＣと前記ＭＥＭＳ素子の前記固定部とを接着させ、前記第２グランドパッド上に配置された第２導電部材と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
グランド電位が供給される第１グランドパッドを備えた基板と、
前記基板上に配置されて、固定部及び可動部を有するＭＥＭＳ素子と、
所定の間隔をもって前記可動部を覆い、前記固定部上で前記ＭＥＭＳ素子と固定され、前記第１グランドパッドと導電部材によって電気的に接続されるＩＣとを備え、
前記ＩＣのダイの電位がグランド電位であることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記導電部材は、前記第１グランドパッドと前記ＩＣの一面上に配置された第１パッドとを電気的に接続し、
前記第１パッドと前記ＩＣの前記一面とは反対側の他面上に配置された第２パッドとを電気的に接続する貫通電極と、
前記ＭＥＭＳ素子の前記固定部上に配置され、前記第２パッドと電気的に接続された第１バンプと、
前記ＭＥＭＳ素子の前記固定部上に配置され、前記ＩＣの前記他面上に配置された第３パッドと電気的に接続された第２バンプと、
を備える請求項８に記載のＭＥＭＳデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳデバイス、特に可動部に対する静電気の影響を低減することが可能なＭＥＭＳデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の小型軽量化、多機能化や高機能化が進み、実装される電子部品に高密度化が要求されている。このような要求に応じて各種電子部品が半導体デバイスとして製造されるものが増加している。このため、回路素子として製造される半導体デバイス以外に各種センサも半導体デバイスとして製造されて、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）分野の製品として外力に応じて変位する可動部を半導体基板に形成し、この可動部の変位を電気信号の変化として検出するタイプの力学量センサ、カンチレバーや静電力を利用するアクチュエータ等が実用化されている。
【０００３】
上述の力学量センサとしては、例えば、外力に応じて変位する可動部の変位をピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化として検出するピエゾ抵抗型加速度センサや、可動部の変位を静電容量の変化として検出する静電容量型加速度センサなどが挙げられるが、これらのＭＥＭＳ素子は、外部からの損傷や樹脂の浸入を防ぐため、キャップや樹脂などで密封される。キャップで密封されたＭＥＭＳ素子は、必要に応じてさらに封止され、回路基板に実装されて電子部品として用いられる。
【０００４】
従来の加速度センサの製造工程において、陽極接合によりガラス基板からなる上部キャップ及び下部キャップをシリコン基板からなるセンサに固定して、センサを上部キャップ及び下部キャップで気密封止する場合、センサと上部キャップ及び下部キャップとの間に高電圧が印加されるため、センサの可動部と上部及び下部キャップとの間に静電気が発生し、可動部が上部キャップ又は下部キャップ側に引き寄せられ、可動部の張り付きが生じるという問題があった。この問題について、例えば、特許文献１には、上部キャップ及び下部キャップのセンサに対面する面に微小の凹凸を設けて、製造時に陽極接合を行った場合においても、センサの可動部の上部キャップ又は下部キャップへの貼りつきを防止するピエゾ抵抗素子を用いた半導体加速度センサの構造が開示されている。また、特許文献２には、センサを密封するキャップの内面に延性変形する導通性のシールド膜を設けて、このシールド膜とセンサの可動部とを電気的に接続することによって、キャップとセンサの可動部とを同電位にすることで、ＭＥＭＳ素子とキャップとを陽極接合しても静電気の発生を防止する静電容量型加速度センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６６６１８号公報
【特許文献２】特開２００７−８５７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１及び特許文献２に開示されているように、従来は加速度センサの製造時ガラスとシリコンとの陽極接合によって発生する静電気がセンサの可動部に及ぼす影響を防止するための検討がされてきた。しかし、封止パッケージング時、検査時、または使用時における外部の静電気への対策は検討されておらず、その対策が望まれていた。このような外部の静電気により、ＭＥＭＳ素子が誤作動し、装置の信頼性が低下する虞があった。
【０００７】
本発明は、可動部を有するＭＥＭＳ素子に対する外部からの静電気の影響を低減して、信頼性の高いＭＥＭＳデバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、固定部及び可動部を有するＭＥＭＳ素子と、所定の間隔をもって可動部を覆い、固定部でＭＥＭＳ素子と固定された第１キャップと、第１キャップと導電部材により電気的に接続され、固定部上に配置され、且つグランド電位が供給される第１グランドパッドとを備えることを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子の可動部に対する外部からの静電気の影響を低減して、デバイスの信頼性を向上することができる。
【０００９】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、固定部及び可動部を有するＭＥＭＳ素子と、所定の間隔をもって可動部を覆い、固定部上でＭＥＭＳ素子と固定されたＩＣと、ＩＣと導電部材により電気的に接続され、固定部上に配置され、且つグランド電位が供給される第１グランドパッドとを備えることを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子の可動部に対する外部からの静電気の影響を低減して、デバイスの信頼性を向上することができる。
【００１０】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、グランド電位が供給される第１グランドパッドを備えた基板と、基板上に配置されて、固定部及び可動部を有するＭＥＭＳ素子と、所定の間隔をもって可動部を覆い、固定部上でＭＥＭＳ素子と固定され、第１グランドパッドと導電性部材によって電気的に接続されるＩＣとを備えることを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子の可動部に対する外部からの静電気の影響を低減して、デバイスの信頼性を向上することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、基板と、基板に固定され、基板とともに中空空間を形成する封止キャップと、中空空間内に配置されたＩＣ及びＭＥＭＳ素子と、を備え、封止キャップの内側及び外側の少なくともいずれか一方に導電性膜が配置されることを特徴とする。このＭＥＭＳデバイスによれば、ＭＥＭＳ素子の可動部に対する外部からの静電気の影響を低減して、デバイスの信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可動部を有するＭＥＭＳ素子に対する外部からの静電気の影響を低減して信頼性を向上することができるＭＥＭＳデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図１Ｂ】本発明の第１に実施形態に係る別の加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図２】（ａ）図１Ａに示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。（ｂ）図１Ａに示した加速度センサデバイス１００のＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る別の加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図４】（ａ）図３に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。（ｂ）図３に示した加速度センサデバイス３００のＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。
【図５】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る別の加速度センサデバイスの断面図の一例である。（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る別の加速度センサデバイスの断面図の一例である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図７】図６に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る別の加速度センサデバイスの断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図１０】図９に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る別の加速度センサデバイスの断面図の一例である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る加速度センデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図１３】図１２に示した加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る別の加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図１５】図１４に示す加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るさらに別の加速度センサデバイスを上から見た透視図の一例である。
【図１７】図１６に示す加速度センサデバイスのＡ−Ａ線に沿った断面図の一例である。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者は、上部キャップ及び下部キャップにより可動部が覆われたセンサを含む３軸のピエゾ抵抗型加速度センサパッケージに、外側から静電気によって帯電させた帯電物を近づけたところ、センサの可動部を構成する錘部が帯電物の静電気によって動いてしまうことを発見した。これは、センサの可動部を覆うキャップが電気的にフローティング状態であるために、帯電物の静電気によってキャップが帯電し、帯電したキャップにセンサの錘部が引っ張られていると考えられる。帯電物が引き起こすセンサの錘部の動きは、静電容量や静電引力を利用する装置以外の装置でも誤作動を引き起こし、装置の信頼性を低下させる。そこで、本発明者は、外部からの静電気の影響を低減することができる可動部を有するＭＥＭＳデバイスの構成を検討した結果、本発明に至った。ＭＥＭＳ素子を含む装置に対する静電気の影響を低減して信頼性を向上することができるＭＥＭＳデバイスについて開示を行う。
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下に説明する実施形態では、ＭＥＭＳ素子として主にピエゾ抵抗素子を用いた３軸加速度センサを用いる場合のＭＥＭＳデバイスについて説明する。但し、本発明は、ＭＥＭＳ素子としてピエゾ抵抗素子を用いた３軸加速度センサだけではなく、外力に応じて変位する可動部を有するピエゾ型、圧電型、熱検知型、ＦＥＴ型の加速度センサやジャイロセンサ、ＭＥＭＳ技術を用いた他の素子、例えば、地磁気センサ、マイクロミラー、ＲＦスイッチなどを用いる場合にも適用することが可能であり、さらに種々の変形が可能である。
【００１６】
本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイス１００、１００´の概略構成について、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照して説明する。図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイス１００を上から見た透視図の一例である。本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイス１００は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたＩＣ１０４、及びＩＣ１０４上に配置されたセンサパッケージ１０５を含む。センサパッケージ１０５は、センサ１０６、上部キャップ１０８、端子１１８、ＧＮＤパッド１１２、導電ペースト１１４を含む。センサパッケージ１０５は、ＩＣ１０４とセンサ１０６との間に配置された下部キャップ１１０を含んでもよい。下部キャップ１１０は、センサ１０６の下側に配置されるため、図１Ａにおいてはその図示を省略している。尚、センサ１０６がＩＣ１０４上に直接配置される場合には、下部キャップ１１０は省略されてもよい。
【００１７】
センサ１０６は、錘部１０６ａと、錘部１０６ａに接続された可撓部１０６ｂと、可撓部１０６ｂに接続された固定部１０６ｃと、可撓部１０６ｂに配置されて錘部１０６ａの変位をＸＹＺの３軸方向で検出する複数のピエゾ抵抗素子（図示せず）と、固定部１０６ｃに配置された端子１１８及びＧＮＤパッド１１２とを含む。センサ１０６は、外力によって固定部１０６ｃに対して可動な錘部１０６ａと可撓部１０６ｂとを含んでおり、以下では、固定部１０６ｃに対して可動な部分を可動部１０６ｄと呼ぶことがある。センサ１０６に加速度が加わると、錘部１０６ａが変位し、この変位に伴って可撓部１０６ｂが撓む。可撓部１０６ｂが撓むと、可撓部１０６ｂに配置されたピエゾ抵抗素子に力が加わり、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を検出して、センサ１０６に加えられた加速度の大きさ、方向などを検出する。センサ１０６からの信号は、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置された端子１１８から配線１２０を通してＩＣ１０４に伝達される。ＩＣ１０４からの信号は、ＩＣ１０４の端子１２２から配線１２４を通して配線基板１０２から外部に伝達される。
【００１８】
上部キャップ１０８は、所定の間隔をもってセンサ１０６の可動部１０６ｄを覆い、センサ１０６の可動部１０６ｄの上方向への過大な変位を制限し、可動部１０６ｄの破損を防止する。上部キャップ１０８は、固定部１０６ｃに固定される。下部キャップ１１０は、可動部１０６ｄと所定の間隔をもって配置され、センサ１０６の可動部１０６ｄの下方向への過大な変位を制限し、可動部１０６ｄの破損を防止する。下部キャップ１１０は、固定部１０６ｃに固定される。上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０は、固定部１０６ｃに接着剤による接着、直接接合等により、センサ１０６と固定される。尚、下部キャップ１１０は省略されてもよい。下部キャップ１１０が省略される場合は、センサ１０６の下に配置されたＩＣ１０４が、センサ１０６の可動部１０６ｄの下方向への過大な変位を制限し、可動部１０６ｄの破損を防止してもよい。上部キャップ１０８及び下部キャップは、例えば、Ｓｉなどの半導体、ガラス、プラスチック、ゴムなどであってもよく、可動部１０６ｄの破損を防止することができれば特に制限はない。
【００１９】
図１Ｂは、本発明の第１に実施形態に係る別の加速度センサデバイス１００´を見た透視図の一例である。図１Ｂに示す加速度センサデバイス１００´において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２０】
加速度センサデバイス１００´は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたＩＣ１０４及びセンサパッケージ１０５を含む。センサパッケージ１０５は、センサ１０６、上部キャップ１１０、端子１１８、ＧＮＤパッド１１２、導電ペースト１１４を含む。センサパッケージ１０５は、配線基板１０２とセンサ１０６との間に配置される下部キャップ１１０を含んでもよい。下部キャップ１１０は、センサ１０６の下側に配置されるため、図１Ｂにおいてはその図示を省略している。加速度センサデバイス１００´は、ＩＣ１０４とセンサパッケージ１０５とが並んで配線基板上１０２に配置されることを除いては、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同じ構成を有する。
【００２１】
図２（ａ）は、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２（ａ）においては、センサパッケージ１０５の構成のみを示し、配線基板１０２、ＩＣ１０４、端子、配線などの要素は省略して図示する。
【００２２】
図１Ａ及び図２（ａ）を参照すると、センサの固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とは、導電ペースト１１４により電気的に接続されており、上部キャップ１０８がＧＮＤ電位となる。導電ペースト１１４としては、柔らかい材料を使用することが好ましい。柔らかい材料を導電ペースト１１４に採用することにより、センサ１０６に対する応力の影響を低減することができる。このような導電ペースト１１４として、曲げ弾性率５ＧＰａ以下のものを用いることが好ましい。導電ペースト１１４は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕ、シリコーン系導電性ペーストなどであってもよい。また、導電ペースト１１４として、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田材料を用いてもよい。
【００２３】
加速度センサデバイス１００において、センサ１０６の固定部１０６ｃにＧＮＤパッド１１２を配置し、ＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とを導電ペースト１１４によって電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にすることで、センサパッケージ１０５に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８が帯電しにくくなることにより、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。尚、図１Ｂに示した加速度センサデバイス１００´のセンサパッケージ１０５も、図２（ａ）に示したセンサパッケージ１０５と同様の構成を有する。
【００２４】
さらに、加速度センサデバイス１００、１００´において、図２（ｂ）に示すように、ＧＮＤパッド１１２上にバンプ１２６を配置し、バンプ１２６上に導電ペースト１１４を配置して、ＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とを電気的に接続してもよい。バンプ１２６は、金、アルミニウム、アルミシリコンなどの金属材料を含んでもよい。バンプ１２６は、接触抵抗が低い金を含むことが好ましい。また、ＧＮＤパッド１１２がアルミニウムからなる場合、金との接合強度が高いため、バンプ１２６は金を含むことが好ましい。バンプ１２６への導電ペースト１１４の配置は、ディスペンス法等の公知の方法によって、行うことができる。ＧＮＤパッド１１２上にバンプ１２６を配置することで、ディスペンスされた導電ペースト１１４の材料が拡がり、ＧＮＤパッド１１２以外の端子１１８に接することを防止することができる。さらにバンプ１２６は、その一部が凸状に先突した形状とすることが好ましい。凸状の部分を通じて導電性ペースト１１４が確実にＧＮＤパッド上に配置されるためである。
【００２５】
センサパッケージ１０５の上部キャップ１０８をＧＮＤパッド１１２と電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にするだけでなく、下部キャップ１１０も併せてＧＮＤ電位にしてもよい。以下、上部キャップ１０８だけでなく、下部キャップ１１０の電位もＧＮＤ電位にする場合の加速度センサデバイスの構成を説明する。
【００２６】
本発明の第１の実施形態に係る別の加速度センサデバイス３００の概略構成について、図３、及び図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る別の加速度センサデバイス３００を上から見た透視図の一例である。図３に示す加速度センサデバイス３００において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２７】
本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイス３００は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたＩＣ１０４、及びＩＣ１０４上に配置されたセンサパッケージ３０１を含む。センサパッケージ３０１は、センサ１０６、上部キャップ１０８、下部キャップ１１０、ＧＮＤパッド１１２、端子１１８、導電ペースト１１４、導電ペースト３０２を含む。尚、下部キャップ１１０は、センサ１０６の下側に配置されているため、図３においては図示を省略する。加速度センサデバイス３００において、導電ペースト３０２によって、ＧＮＤパッド１１２に電気的に接続してされた上部キャップ１０８と下部キャップ１１０とが電気的に接続される。
【００２８】
図４（ａ）は、図３に示した加速度センサデバイス３００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４（ａ）においては、センサパッケージ３０１の構成のみを示し、配線基板１０２、ＩＣ１０４、端子、配線などの要素は省略して図示する。
【００２９】
図３及び図４（ａ）を参照すると、センサの固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とは、導電ペースト１１４により電気的に接続されており、上部キャップ１０８がＧＮＤ電位となる。さらに、上部キャップ１０８と下部キャップ１１０とを導電ペースト３０２を介して電気的に接続する。導電ペースト３０２は、導電ペースト１１４と同様の材料を用いることができる。
【００３０】
導電性ペースト３０２を配置する位置は、所望の電気的接続がとれるものであれば特に制限はない。導電ペースト３０２が硬化して生じる応力を考慮すると、導電ペースト３０２を極力小さい面積でセンサの側面に配置することが好ましい。また、平面視において各可撓部１０６ｂの両接続端を結ぶように設定された仮想直線上を除くように配置すると、導電ペースト３０２が可撓部１０６ｂに与える応力の影響が少ないため好ましい。また、導電ペースト１１４と対向する位置に導電ペースト３０２を配置し、応力の均衡をとるようにしてもよい。導電ペースト３０２は、少なくともセンサ１０６の側面の１箇所において上部キャップ１０６、センサ１０６、下部キャップ１１０の電気的接続をとるように配置するのが好ましいが、複数の導電ペーストをセンサ１０６の側面に付加的に配置してもよい。この付加的に配置された導電ペーストは、電気的接続に寄与するようにしてもよいし、電気的接続に寄与しないようなダミーのものであってもよい。例えば、センサ１０６における４つの側面にそれぞれ導電ペーストを配置して、応力の均衡をとるようにしてもよい。
【００３１】
図３に示した加速度センサデバイス３００及び図４（ａ）に示したセンサパッケージ３０１において、センサ１０６の固定部１０６ｃにＧＮＤパッド１１２を配置し、ＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とを導電ペースト１１４によって電気的に接続して、さらに、上部キャップ１０８と下部キャップ１１０とを導電ペースト３０２によって電気的に接続することによって、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にすることができる。これによって、センサパッケージ３０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。また、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にするとともに、導電ペースト３０２によって、センサ１０６の固定部１０６ｃの電位をＧＮＤ電位にしてもよい。尚、図３に示した加速度センサデバイス３００では、センサパッケージ３０１はＩＣ１０４上に配置されているが、図１Ｂに示した加速度センサデバイス１００´と同様に、ＩＣ１０４とセンサパッケージ３０１とが並んで配置されてもよい。ＩＣ１０４とセンサパッケージ３０１とが並んで配置される場合でも、センサパッケージ３０１は、図４（ａ）に示した構成と同じ構成を有し、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にすることができる。
【００３２】
さらに、加速度センサデバイス３００において、図４（ｂ）に示すように、センサパッケージ３０１は、ＧＮＤパッド１１２上に配置されたバンプ１２６を含んでもよく、このバンプ１２６上に導電ペースト１１４を配置して、ＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とを電気的に接続してもよい。バンプ１２６上に導電ペースト１１４を配置することによって、導電ペースト１１４がＧＮＤパッド１１２以外の端子１１８に接することを防止することができる。
【００３３】
図３及び図４（ａ）、（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００のように、ＧＮＤパッド１１２と電気的に接続した上部キャップ１０８を下部キャップ１１０に導電ペースト３０２によって電気的に接続することで、上部キャップ１０８だけでなく、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にしてもよい。図３及び図４（ａ）、（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００において、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０だけではなく、導電ペースト３０２に接するセンサ１０６の固定部１０６ｃの電位もＧＮＤ電位となる。
【００３４】
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る別の加速度センサデバイス５００の概略断面図である。加速度センサデバイス５００を上から見た透視図は、図３に示したものと略同一であるので、ここでは省略する。図５（ａ）及び（ｂ）に示す加速度センサデバイス５００において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００３５】
加速度センサデバイス５００は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置され、ＧＮＤパッド５０４を有するＩＣ１０４、ＩＣ１０４上に配置されたセンサパッケージ５０１を含む。センサパッケージ５０１は、センサ１０６、上部キャップ１０８、下部キャップ１１０、ＧＮＤパッド１１２、端子１１８、導電ペースト１１４、ＧＮＤパッド５０４と下部キャップ１１０とを電気的に接続する導電ペースト５０６を含む。図５（ａ）及び（ｂ）においては、加速度センサデバイス５００のセンサパッケージ５０１及びＩＣ１０４の構成のみを示し、配線基板１０２、端子、配線などの要素は省略して図示する。
【００３６】
図５（ａ）において、センサ１０６の固定部１０６ｃにＧＮＤパッド１１２を配置し、ＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とを導電ペースト１１４によって電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にする。さらに、ＩＣ１０４にＧＮＤパッド５０４を配置し、下部キャップ１１０とＧＮＤパッド５０４とを導電ペースト５０６によって電気的に接続することによって、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にすることができる。これによって、センサパッケージ５０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００３７】
図５（ｂ）に示すように、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたＧＮＤパッド１１２上にバンプ１２６を配置し、バンプ１２６上に導電ペースト１１４を配置して、ＧＮＤパッド１１２と上部キャップ１０８とを電気的に接続してもよい。バンプ１２６上に導電ペースト１１４を配置することによって、導電ペースト１１４がＧＮＤパッド１１２以外の端子１１８に接することを防止することができる。
【００３８】
図示はしないが、図５（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス５００において、下部キャップ１１０とＧＮＤパッド５０４とを電気的に接続する導電ペースト５０６を上部キャップ１０８まで延長させて、上部キャップ１０８とＧＮＤパッド５０４とを電気的に接続してもよい。
【００３９】
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイス６００の概略構成について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイス６００を上から見た透視図の一例である。図６に示す加速度センサデバイス６００において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００４０】
本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイス６００は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたＩＣ１０４、及び、ＩＣ１０４上に配置されたセンサパッケージ６０１を含む。センサパッケージ６０１は、センサ１０６、上部キャップ１０８、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたＧＮＤパッド６０２、ＧＮＤパッド６０２上に配置され、センサ１０６と上部キャップ１０８とを接着する導電性接着剤６０４を含む。導電性接着剤６０４は、柔らかい材料を使用することが好ましく、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕ、シリコーン系導電性ペーストや、ｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田などであってもよい。柔らかい材料を導電性接着剤６０４に採用することにより、センサ１０６に対する応力の影響を低減することができる。センサパッケージ６０１は、ＩＣ１０４とセンサとの間に配置された下部キャップ１１０を含んでもよい。下部キャップ１１０は、センサ１０６の下側に配置されるため、図６においてはその図示を省略している。尚、センサ１０６がＩＣ１０４上に直接配置される場合は、下部キャップ１１０は省略されてもよい。
【００４１】
図７は、図６に示した加速度センサデバイス６００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図７においては、センサパッケージ６０１の構成のみを示し、配線基板１０２、ＩＣ１０４、端子、配線などの要素は省略して図示している。図６及び図７に示すセンサパッケージ６０１では、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド６０２上に配置され、センサ１０６と上部キャップ１０８とを接着する導電性接着剤６０４により、上部キャップ１０８とＧＮＤパッド６０２とを電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にする。これによって、センサパッケージ６０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００４２】
センサパッケージ６０１の上部キャップ１０８をＧＮＤパッド６０２と電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤにするだけでなく、下部キャップ１１０の電位も併せてＧＮＤ電位にしてもよい。以下、上部キャップ１０８だけでなく、下部キャップ１１０の電位もＧＮＤ電位にする場合の加速度センサデバイスの構成を説明する。
【００４３】
本発明の第２の実施形態に係る別の加速度センサデバイス８００の概略構成について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る別の加速度センサデバイス８００の断面図である。図８に示す加速度センサデバイス８００を上から見た透視図は、図６に示した加速度センサデバイス６００と略同一であるので、ここでは省略する。図８に示す加速度センサデバイス８００において、図６に示した加速度センサデバイス６００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。尚、図８では、配線基板１０２、端子、配線などの要素は省略して図示している。
【００４４】
図８に示す加速度センサデバイス８００は、配線基板１０２、ＧＮＤパッド８０４が配置されたＩＣ８０２、ＩＣ８０２上に配置されたセンサパッケージ８０１を含む。センサパッケージ８０１は、センサ１０６、上部キャップ１０８、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されるＧＮＤパッド６０２、ＧＮＤパッド６０２上に配置され、センサ１０６と上部キャップ１０８とを接着する導電性接着剤６０４、下部キャップ１１０を含む。さらにセンサパッケージ８０１は、ＧＮＤパッド８０４上に配置されて、ＩＣ８０２とセンサパッケージ６０１とを接着する導電性接着剤８０６を含む。ＩＣ８０２のＧＮＤパッド８０４と下部キャップ１１０とが導電性接着剤８０６で電気的に接続された点を除き、図６に示した加速度センサデバイス６００と略同一の構成を有する。本実施形態によれば、ＩＣ８０２へのセンサ１０６の取り付けと、下部キャップ１１０の電位規定を同時に行うことができる。導電性接着剤８０６は、導電性接着剤６０４と同様の材料を用いてもよい。
【００４５】
図８に示すセンサパッケージ８０１では、図６に示したセンサパッケージ６０１と同様に、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド６０２上に配置され、センサ１０６と上部キャップ１０８とを接着する導電性接着剤６０４により、上部キャップ１０８とＧＮＤパッド６０２とを電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にする。さらに、センサパッケージ８０１においては、ＩＣ８０２上に配置されたＧＮＤパッド８０４上に配置され、センサパッケージ８０１の下部キャップ１１０とＩＣ８０２とを接着する導電性接着剤８０６により、下部キャップ１１０とＧＮＤパッド８０４とを電気的に接続して、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にする。これによって、センサパッケージ８０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００４６】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイス９００の概略構成について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイス９００を上から見た透視図の一例である。図９に示す加速度センサデバイス９００において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００４７】
本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイス９００は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたＩＣ１０４、及び、ＩＣ１０４上に配置されたセンサパッケージ９０１を含む。センサパッケージ９０１は、センサ１０６、上部キャップ１０８、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたＧＮＤパッド９０２、上部キャップ１０８上に配置されたパッド９０６、ＧＮＤパッド９０２とパッド９０６とを電気的に接続する配線９０４を含む。センサパッケージ９０１は、ＩＣ１０４とセンサ１０６との間に配置される下部キャップ１１０を含んでもよい。下部キャップ１１０は、センサ１０６の下側に配置されるため、図９においてはその図示を省略している。尚、センサ１０６がＩＣ１０４上に直接配置される場合は、下部キャップ１１０は省略されてもよい。
【００４８】
図１０は、図９に示した加速度センサデバイス９００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１０においては、センサパッケージ９０１の構成のみを示し、配線基板１０２、ＩＣ１０４、端子、配線などの要素は省略して図示している。図９及び図１０に示すセンサパッケージ９０１では、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド９０２と上部キャップ１０８上に配置されたパッド９０６とを配線９０４によって電気的に接続することにより、上部キャップ１０８とＧＮＤパッド９０２とを電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にする。これによって、センサパッケージ９０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００４９】
尚、配線基板１０２とＩＣ１０４、そしてＩＣ１０４とセンサ１０６は、通常、金属の配線を用いてワイヤボンディングして電気的に接続される。本実施形態では、パッド９０６とＧＮＤパッド９０２とを配線９０４で電気的に接続するため、他のワイヤボンディング時にその電気的接続を同時に行うことができる。そのため、より簡便な製造工程とすることができる。
【００５０】
センサ１０６の上部キャップ１０８とＧＮＤパッド９０２とを電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にするだけでなく、下部キャップ１１０の電位も併せてＧＮＤ電位にしてもよい。以下、上部キャップ１０８だけでなく、下部キャップ１１０の電位もＧＮＤ電位にする場合の加速度センサデバイスの構成を説明する。
【００５１】
本発明の第３の実施形態に係る別の加速度センサデバイス１１００の概略構成について、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の第３の実施形態に係る別の加速度センサデバイス１１００の断面図である。図１１に示す加速度センサデバイス１１００を上から見た透視図は、図９に示した加速度センサデバイス９００と略同一であるので、ここでは省略する。図１１に示す加速度センサデバイス１１００において、図９に示した加速度センサデバイス９００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。尚、図１１では、センサパッケージ９０１´の構成のみを示し、配線基板１０２、ＩＣ１０４、端子、配線などの要素は省略して図示している。
【００５２】
図１１に示すセンサパッケージ９０１´は、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたＧＮＤパッド１１０２を配置し、センサ１０６の下に配置される下部キャップ１１０´を延設し、下部キャップ１１０´上にパッド１１０６を配置し、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたＧＮＤパッド１１０２とパッド１１０６とを配線１１０４によって電気的に接続し、下部キャップ１１０´とＧＮＤパッド１１０２とを電気的に接続して、下部キャップ１１０´の電位をＧＮＤ電位にすることを除いて、図１０に示したセンサパッケージ９０１と同じ構成を有する。図示はしないが、図１１に示すセンサパッケージ９０１´において、図１０に示したセンサパッケージ９０１と同様に、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド９０２と上部キャップ１０８上に配置されたパッド９０６とを配線９０４によって電気的に接続することにより、上部キャップ１０８とＧＮＤパッド９０２とを電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にしている。
【００５３】
図１１に示すセンサパッケージ９０１´では、図１０に示したセンサパッケージ９０１と同様に、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド９０２と上部キャップ１０８とを配線９０４により電気的に接続して、上部キャップ１０８の電位をＧＮＤ電位にする。さらに、センサパッケージ９０１´において、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド１１０２と下部キャップ１１０´上に配置されたパッド１１０６とを配線１１０４によって電気的に接続して、下部キャップ１１０´の電位をＧＮＤ電位にする。これによって、センサパッケージ９０１´に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０´に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０´が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０´に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００５４】
（実施形態４）
本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００の概略構成について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、本発明の第４の実施形態に係る加速度センデバイス１２００を上から見た透視図の一例である。図１２に示す加速度センサデバイス１２００において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００５５】
本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００は、配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたセンサパッケージ１２０１、センサパッケージ１２０１を覆うＩＣ１２０２を含む。センサパッケージ１２０１は、センサ１０６、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたＧＮＤパッド１２０４、ＧＮＤパッド１２０４上に配置されてＩＣ１２０２とセンサ１０６とを接着する導電性接着剤１２０６、及びＧＮＤパッド１２１４を含む。ＩＣ１２０２は、ＩＣ１２０２上に配置されたパッド１２０８を有する。配線１２１０により、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたパッド１２１２とパッド１２０８とが電気的に接続される。また、ＩＣ１２０２は、ＩＣ１２０２上に配置されたパッド１２１８を有する。配線１２１６により、ＧＮＤパッド１２１４とパッド１２１８とが電気的に接続される。導電性接着剤１２０６は、柔らかい材料を使用することが好ましく、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕ、シリコーン系導電性ペーストや、ｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田などであってもよい。本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイス１２００においては、センサパッケージ１２０１の上部キャップが省略されて、上部キャップの代わりにＩＣ１２０２が所定の間隔をもってセンサ１０６の可動部１０６ｄを覆い、センサ１０６の可動部１０６ｄの上方向への過大な変位を制限し、可動部１０６ｄの破損を防止する。センサ１０６からの信号はパッド１２１２、配線１２１０及びパッド１２０８を通してＩＣ１２０２に伝達される。尚、ＧＮＤパッド１２１４の個数は１つに限定されず、複数個配置されていてもよい。
【００５６】
図１３は、図１２に示した加速度センサデバイス１２００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１２及び図１３に示すセンサパッケージ１２０１では、センサ１０６の固定部１０６ｃに配置されたＧＮＤパッド１２０４上に配置され、センサ１０６とＩＣ１２０２とを接着する導電性接着剤１２０６により、ＩＣ１２０２とＧＮＤパッド１２０４とを電気的に接続して、ＩＣ１２０２のＤＩＥをＧＮＤに接続することが可能となる。これによって、ＤＩＥ電位がＧＮＤと同電位になり、ＩＣの電位が安定するため、信号ノイズの低減が可能になる。また、ＧＮＤパッド１２１４、配線１２１６及びパッド１２１８を通じてＩＣ１２０２とセンサ１０６のＧＮＤとを接続することができ、センサパッケージ１２０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、ＩＣ１２０２に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。ＩＣ１２０２が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。また、本実施形態によれば、ＩＣ１２０２が上部キャップを兼ねるので、加速度センサデバイスを薄くすることができる。
【００５７】
図１２及び図１３に示す加速度センサデバイス１２００には図示しないが、センサパッケージ１２０１は、センサ１０６の可動部１０６ｄと所定の間隔をもって配置される下部キャップ１１０を含んでもよい。下部キャップ１１０を含む場合は、下部キャップ１１０とＩＣ１２０２とを導電ペーストを介して電気的に接続して、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にしてもよく、配線基板１０２に別途ＧＮＤパッドを設けて、下部キャップ１１０と電気的に接続して、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にしてもよい。下部キャップ１１０と配線基板１０２に別途設けられるＧＮＤパッドとの接続方法としては、ＧＮＤパッド上に配置される半田などの導電性接着剤によって下部キャップ１１０と配線基板１０２とを接着させてもよく、下部キャップとＧＮＤパッドとを導電ペーストで電気的に接続してもよい。
【００５８】
図１４は、本発明の第４の実施形態に係る別の加速度センサデバイス１４００の概略構成を示す、加速度センサデバイス１４００の上から見た透視図の一例である。図１５は、図１４に示す加速度センサデバイス１４００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１４及び図１５に示す加速度センサデバイス１４００において、図１２及び図１３に示した加速度センサデバイス１２００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００５９】
図１４及び図１５に示す加速度センサデバイス１４００は、ＧＮＤパッド１４０２を有する配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたセンサパッケージ１４０１、センサパッケージを覆うＩＣ１２０２を含む。センサパッケージ１４０１は、センサ１０６、センサ１０６とＩＣ１２０２とを接続するバンプ１４１０を含む。ＩＣ１２０２は、パッド１４０６ａ、１４０６ｂ、１４１６、及び、パッド１４０６ａとパッド１４１６とを電気的に接続する貫通電極１４１２を含む。ＩＣ１２０２は、所定の間隔をもってセンサ１０６の可動部１０６ｄを覆い、センサ１０６の可動部１０６ｄの上方向への過大な変位を制限し、可動部１０６ｄの破損を防止する。ＧＮＤパッド１４０２とパッド１４０６ａとは、配線１４０４によって電気的に接続される。加速度センサデバイス１４００において、センサ１０６とＩＣ１２０２とはバンプ１４１０によって接続されており、センサ１０６からの信号はバンプ１４１０、バンプ１４１０に接続されたパッド（図示せず）、ＩＣ１２０２に形成されて、該パッドに接続された貫通電極（図示せず）、及び該貫通電極に接続されたパッド１４０６ｂを介してＩＣ１２０２に伝達される。
【００６０】
図１４及び図１５に示す加速度センサデバイス１４００において、配線基板１０２上に配置されたＧＮＤパッド１４０２とＩＣ１２０２上に配置されたパッド１４０６ａとを配線１４０４によって電気に接続することによって、ＩＣ１２０２のＧＮＤに接続することが可能となる。さらに、パッド１４０６ａとＩＣ１２０２のパッド１４０６ａが配置されている側とは反対側に配置され、センサ１０６と電気的に接続しているバンプ１４１０に接続するパッド１４１６とを貫通電極１４１２によって電気的に接続することにより、基板１０２及びＩＣ１２０２のＧＮＤをセンサ１０６のＧＮＤに接続する。また、センサ１０６のＧＮＤと接続しているバンプ１４１８とＩＣ１２０２に配置されたパッド１４１４とを電気的に接続することにより、ＩＣ１２０２のＤＩＥの電位をＧＮＤ電位にしてもよい。これによって、センサパッケージ１４０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、ＩＣ１２０２に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。ＩＣ１２０２が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。
【００６１】
上述したように、センサ１０６からの信号は、センサ１０６に接続するバンプ１４１０と電気的に接続されたパッド（図示せず）と、そのパッドとＩＣ１２０２に配置されたパッド１４０６ｂとを電気的に接続する貫通電極（図示せず）とを介して、ＩＣ１２０２に伝達される。ＩＣ１２０２からの信号は、ＩＣに配置されたパッド１２２、パッド１２２に接続された配線１２４及び配線１２４に接続され、基板１０２に配置されたパッド１２６を介して基板１０２に伝達される。
【００６２】
図１４及び図１５に示す加速度センサデバイス１４００には図示しないが、センサパッケージ１４０１は、センサ１０６の可動部１０６ｄと所定の間隔をもって配置される下部キャップ１１０を含んでもよい。基板１０２とセンサ１０６との間に配置された下部キャップ１１０を含む場合は、配線基板１０２に別途ＧＮＤパッドを設けて、下部キャップ１１０と電気的に接続して、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にしてもよい。下部キャップ１１０と配線基板１０２に別途設けられるＧＮＤパッドとの接続方法としては、ＧＮＤパッド上に配置される半田などの導電性接着剤によって下部キャップ１１０と配線基板１０２とを接着させてもよく、若しくは、下部キャップとＧＮＤパッドとを導電ペーストで電気的に接続してもよい。また、ＧＮＤ電位となっているＩＣ１２０２と下部キャップ１１０とを導電ペーストによって電気的に接続して、下部キャップ１１０の電位をＧＮＤ電位にしてもよい。
【００６３】
図１６は、本発明の第４の実施形態に係るさらに別の加速度センサデバイス１６００の概略構成を示す、加速度センサデバイス１６００の上から見た透視図の一例である。図１７は、図１６に示す加速度センサデバイス１６００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１６及び図１７に示す加速度センサデバイス１７００において、図１４及び図１５に示した加速度センサデバイス１４００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００６４】
図１６及び図１７に示す加速度センサデバイス１６００は、ＧＮＤパッド１４０２を有する配線基板１０２、配線基板１０２上に配置されたセンサパッケージ１６０１、センサパッケージ１６０１を覆うＩＣ１２０２を含む。センサパッケージ１６０１は、センサ１０６、センサ１０６とＩＣ１２０２とを接続するバンプ１６１２、１６１６、及びＧＮＤパッド１４０２上に配置されて、ＧＮＤパッド１４０２とＩＣ１２０２とを接続する導電ペースト１６０２を含む。導電ペースト１６０２は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＡｇコートＣｕ、シリコーン系導電性ペーストや、ｎ、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｂｉ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田などであってもよい。尚、加速度センサデバイス１６００において、センサ１０６とＩＣ１２０２とはバンプ１６１２、１６１６によってフリップチップ（ＦＣ）接続されている。センサ１０６からの信号は、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたバンプ１６１２とＩＣ１２０２に配置されたパッド１６１０とを介してＩＣ１２０２に伝達されてもよい。ＩＣ１２０２からの信号は、ＩＣ１２０２のパッド１６１４とパッド１６１４に接続するバンプ１６１６によって、センサ１０６に伝達される。センサ１０６に伝達された信号は、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に形成された配線（図示せず）とその配線に接続して、センサ１０６の固定部１０６ｃ上に配置されたパッド１６０８とパッド１６０８に接続する配線１６０６と配線１６０６に接続し、基板１０２上に配置されたパッド１６０４とを介して、基板１０２に伝達される。また、図示はしないが、ＩＣ１２０２からの信号は、ＩＣ１２０２に貫通電極を設けて、ＩＣ１２０２のＤＩＥ側から配線を介して基板１０２に伝達されてもよい。
【００６５】
図１６及び図１７に示す加速度センサデバイス１６００において、導電ペースト１６０２によって、ＧＮＤパッド１４０２とＩＣ１２０２とを電気的に接続することによって、ＩＣ１２０２のＤＩＥの電位をＧＮＤ電位にすることが可能となる。これによって、センサパッケージ１４０１に外部から静電気を帯びた帯電物が近づいても、ＩＣ１２０２に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。ＩＣ１２０２が帯電しにくくなることで、センサ１０６の可動部１０６ｄが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。さらに、導電ペースト１６０２とセンサ１０６の固定部１０６ｃとを接続して、センサ１０６の固定部１０６ｃの電位をＧＮＤ電位にしてもよい。
【００６６】
図１６及び図１７に示す加速度センサデバイス１６００には図示しないが、センサパッケージ１６０１は、基板１０２とセンサ１０６との間に配置され、センサ１０６の可動部１０６ｄと所定の間隔をもって配置される下部キャップ１１０を含んでもよい。基板１０２とセンサ１０６との間に配置された下部キャップ１１０を含む場合は、導電ペースト１６０２によってＧＮＤパッド１４０２と下部キャップ１１０とを接続して、下部キャップ１１０をＧＮＤ電位にしてもよい。
【００６７】
（実施形態５）
本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイス１８００の概略構成について、図１８を参照して説明する。図１８は、本発明の第５の実施形態に係る加速度センサデバイス１８００の断面図である。図１８に示す加速度センサデバイス１８００において、図１Ａに示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の要素については同一に参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００６８】
図１８に示す加速度センサデバイス１８００は、配線基板１０２、封止キャップ１８０２、配線基板１０２と封止キャップ１８０２とで形成された中空空間に配置されたＩＣ１０４及びセンサパッケージ１８０６を含む。センサパッケージ１８０６は、センサ１０６、センサ１０６の可動部１０６ｄを覆い、可動部１０６ｄの上下方向への動きをそれぞれ制限する上部キャップ１０８及び下部キャップ１１０を含む。さらに、封止キャップ１８０２は、その内側をシールドするシールド膜１８０４が配置されている。封止キャップ１８０２は、プラスチック、セラミックなどを用いることできる。
【００６９】
シールド膜１８０４は、導電性膜であればよく、例えば、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、ＴｉＮ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｃｏ、ＴｉＷ、Ｚｒ、Ｆｅ−Ｎｉ、ＩＴＯ、Ｙ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｖ、Ｇｅなどの金属であってもよく、これらの合金であってもよい。また、Ｃ、Ｓｉや導電性樹脂であってもよい。シールド膜１８０４は、湿気の浸入を防止するために、金属で形成されることが好ましい。シールド膜１８０４は、上述の材料を用いて、単層で形成されてもよく、多層で形成されてもよい。シールド膜１８０４は、封止キャップ１８０２の製造工程において、封止キャップ１８０２上にスパッタ、蒸着、ＣＶＤ、金属塗布法などによって形成されてもよい。
【００７０】
シールド膜１８０４でシールドされた封止キャップ１８０２を、シールド膜１８０４を内側にして、配線基板１０２と接着してセンサパッケージ１８０６を密封することによって、加速度センサデバイス１８００の外側から静電気を帯びた帯電物を近づけても、シールド膜１８０４によって、帯電物の静電気が遮蔽されて、センサパッケージ１８０６の上部キャップ１０８に電荷が溜まりにくくなり、帯電しにくくなる。上部キャップ１０８が帯電しにくくなることで、センサ１０６の錘部１０６ａが上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となり、加速度センサデバイスの信頼性を向上させることが可能となる。また、封止キャップ１８０２がプラスチックである場合には、シールド膜１８０４を配置することで、防湿効果を上げることができる。
【００７１】
尚、図示はしないが、加速度センサデバイス１８００において、シールド膜１８０４を封止キャップ１８０２の外部まで延在させて、外部に設けられたＧＮＤ電極と接続し、シールド膜１８０４の電位をＧＮＤにしてもよい。シールド膜１８０４の電位をＧＮＤにすることで、加速度センサデバイス１８００の外側から静電気を帯びた帯電物を近づけても、ＧＮＤ電位を有するシールド膜１８０４によって、センサパッケージ１８０６の上部キャップ１０８が静電気の影響を受けにくくなる。上部キャップ１０８が静電気の影響を受けないことで、センサ１０６の可動部が上部キャップ１０８に引っ張られて動くことを防止することが可能となる。
【００７２】
本実施形態では、シールド膜１８０４が封止キャップ１８０２の内側に配置された例を挙げて説明したが、シールド膜１８０４の配置はこれに限定されない。シールド膜１８０４は、センサパッケージ１８０６をシールドしていればよく、封止キャップ１８０２の外側に配置されてもよく、封止キャップ１８０２及び配線基板１０２の外側を全体的にくるむように配置されてもよい。また、シールド膜１８０４は、封止キャップ１８０２の内側及び外側の両方に配置されてもよい。
【００７３】
（実施例）
以下、本発明の加速度センサデバイスについて実施例を参照して、より詳細に説明する。本発明の加速度センサデバイスに静電気を帯びた帯電物を近づけた際のオフセット電圧の測定について説明する。
【００７４】
先ず、ソケットに入れた３．５ｍｍ×３．５ｍｍ、厚さ１ｍｍのピエゾ抵抗を検出素子とする加速度センサパッケージＡを静止状態にしてオフセット電圧を測定した。加速度センサパッケージＡに含まれるセンサの可動部はシリコン製の上部キャップ及び下部キャップに覆われたものを使用した。この際、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸について、０Ｇ、０Ｇ、１Ｇにおけるオフセット電圧を測定した。このとき測定されたオフセット電圧を基準オフセット電圧とする。
【００７５】
次に、この加速度センサパッケージＡを測定用プリント基板に鉛フリー半田を介して実装した。不織布に２０回程度こすりつけて帯電させたアクリル樹脂板を加速度センサパッケージＡに１ｍｍ程度まで近づけ、測定用プリント基板上に配置された測定ピンを使用して、最大のオフセット電圧を測定した。この結果、加速度センサパッケージＡの測定されたオフセット電圧と基準オフセット電圧との差は３．２ｍＶであった。
【００７６】
次に、加速度センサパッケージに含まれるセンサの可動部を覆う上部キャップをＧＮＤ電位としたサンプルを作成し、このサンプルを加速度センサパッケージＢとした。加速度センサパッケージＢにおいて、上部キャップは、図２（ｂ）に示した本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスと同様に、センサの固定部に配置されたＧＮＤパッド上にバンプ及び導電ペーストを配置して、ＧＮＤパッドと上部キャップとを電気的に接続して、上部キャップをＧＮＤ電位とした。導電ペーストとしては、Ａｇペーストを使用した。加速度センサデバイスパッケージＢは、加速度センサパッケージＡと同様に、３．５ｍｍ×３．５ｍｍ、厚さ１ｍｍであり、鉛フリー半田を介して測定用プリント基板に実装した。不織布に２０回程度こすりつけて帯電させたアクリル樹脂板を加速度センサパッケージＢに１ｍｍ程度まで近づけ、測定用プリント基板上に配置された測定ピンを使用して、最大のオフセット電圧を測定した。この結果、加速度センサパッケージＢの測定されたオフセット電圧と加速度センサパッケージＡの基準オフセット電圧との差は１．２ｍＶであった。
【００７７】
次に、加速度センサパッケージに含まれるセンサの可動部を覆う上部キャップ及び下部キャップをＧＮＤ電位としたサンプルを作成し、このサンプルを加速度センサパッケージＣとした。加速度センサパッケージＣにおいて、上部キャップ及び下部キャップは、図４（ｂ）に示した本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスと同様に、センサの固定部に配置されたＧＮＤパッド上にバンプ及び導電ペーストを配置して、ＧＮＤパッドと上部キャップとを電気的に接続して、上部キャップをＧＮＤ電位とし、上部キャップと下部キャップとを導電ペーストで接続して下部キャップをＧＮＤ電位とした。導電ペーストとしては、Ａｇペーストを使用した。加速度センサデバイスパッケージＣは、加速度センサパッケージＡ及びＢと同様に、３．５ｍｍ×３．５ｍｍ、厚さ１ｍｍであり、鉛フリー半田を介して測定用プリント基板に実装した。不織布に２０回程度こすりつけて帯電させたアクリル樹脂板を加速度センサパッケージＣに１ｍｍ程度まで近づけ、測定用プリント基板上に配置された測定ピンを使用して、最大のオフセット電圧を測定した。この結果、加速度センサパッケージＣの測定されたオフセット電圧と加速度センサパッケージＡの基準オフセット電圧との差は０．６ｍＶであった。
【００７８】
上述の測定結果を参照すると、加速度センサパッケージに静電気を帯びた帯電物が近づいても、センサの可動部を覆う上部キャップ、又は上部キャップ及び下部キャップの電位をＧＮＤにすることによって、センサの可動部が上部キャップ、又は上部キャップ及び下部キャップに引っ張られて動くことを低減でき、装置の信頼性を向上させることが可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００７９】
１００  加速度センサデバイス
１０２  配線基板
１０４  ＩＣ
１０５  センサパッケージ
１０８  上部キャップ
１１０  下部キャップ
１１２  ＧＮＤパッド
１１４  導電ペースト
【図１Ａ】
0005708235.tif 000002
【図１Ｂ】
0005708235.tif 000003
【図２】
0005708235.tif 000004
【図３】
0005708235.tif 000005
【図４】
0005708235.tif 000006
【図５】
0005708235.tif 000007
【図６】
0005708235.tif 000008
【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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