(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面側に第１電極部を有する基板と、
前記第１電極部に対向する面に、当該第１電極部と電気的に接続する電極パッドを備え、前記第１電極部の一部を露出させるように配置された制御素子と、
可動部と、露出させた前記第１電極部の一部に対向する電極パッドとを備え、前記制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、
露出させた前記第１電極部の一部と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとを電気的に接続する接続部材と、
を具備し、
前記可動部は、前記制御素子に覆われたことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記基板は、前記第１電極部が配置された側に凹部を有し、
前記制御素子の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されたことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記接続部材は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記基板は、前記一方の面から他方の面に貫通する貫通電極を有し、前記他方の面に配線層を有し、
前記貫通電極は、前記第１電極部と前記配線層とを電気的に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記制御素子に接着され、前記可動部を覆う空隙を形成するキャップをさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記制御素子と前記ＭＥＭＳ素子とは、前記可動部を除いて接着剤で接着されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
前記接着剤は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下である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】
前記電極パッド上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプをさらに具備することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
前記基板は、前記第１電極部上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
前記基板は、第２電極部をさらに有し、
前記第２電極部と前記制御素子とは、導電性の接着剤を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１１】
少なくとも一方の面側に第１電極部を有する基板と、
前記基板の前記第１電極部が配置された側に配置された制御素子と、
可動部と、前記第１電極部に対向する電極パッドとを備え、前記制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、
前記制御素子と前記ＭＥＭＳ素子との間に配置され、前記可動部を覆う空隙を形成するキャップと、
前記第１電極部と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとを電気的に接続する接続部材と、
を具備するＭＥＭＳデバイス。
【請求項１２】
前記基板は、前記第１電極部が配置された面に凹部を有し、
前記制御素子は、前記凹部内に配置されたことを特徴とする請求項１１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１３】
前記接続部材は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１４】
前記基板は、前記一方の面から他方の面に貫通する貫通電極を有し、前記他方の面に配線層を有し、
前記貫通電極は、前記第１電極部と前記配線層とを電気的に接続することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１５】
前記制御素子と前記キャップとは、接着剤で接着されたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１６】
前記接着剤は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１５に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１７】
前記電極パッド上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプをさらに具備することを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１８】
前記基板は、前記第１電極部上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプを有することを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１９】
前記基板は、第２電極部をさらに有し、
前記第２電極部と前記制御素子とは、導電性の接着剤を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２０】
配線を有する基板と、
前記配線に対向する面に、当該配線と電気的に接続する電極パッドを備え、前記配線の一部を露出させるように前記基板上に配置された制御素子と、
可動部と、露出させた前記配線の一部に対向する電極パッドとを備え、前記制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、
露出させた前記配線の一部と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとを電気的に接続する接続部材と、
を具備し、
前記可動部は、前記制御素子に覆われたことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２１】
前記基板は、前記制御素子が配置された側に凹部を有し、
前記制御素子の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されたことを特徴とする請求項２０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２２】
前記接続部材は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２３】
前記制御素子に接着され、前記可動部を覆う空隙を形成するキャップをさらに具備することを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２４】
前記制御素子と前記ＭＥＭＳ素子とは、前記可動部を除いて接着剤で接着されたことを特徴とする請求項２０又は２１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２５】
前記接着剤は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項２４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２６】
前記電極パッド上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプをさらに具備することを特徴とする請求項２０乃至２５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２７】
前記基板は、前記配線上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプを有することを特徴とする請求項２０乃至２６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２８】
前記制御素子は、電極パッドを有し、
前記基板の配線と前記制御素子の電極パッドは、導電性の接着剤を介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項２０乃至２６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２９】
配線を有する基板と、
前記配線の一部を露出させて前記基板上に配置された制御素子と、
可動部と、前記基板の露出された前記配線に対向し、前記可動部の変位を検出又は制御するための電極パッドとを備え、前記電極パッドを露出させて前記制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、
前記制御素子に接着され、前記可動部を覆う空隙を形成するキャップと、
前記配線と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとを電気的に接続する接続部材と、
を具備するＭＥＭＳデバイス。
【請求項３０】
前記基板は、前記制御素子が配置された側に凹部を有し、
前記制御素子の少なくとも一部は、前記凹部内に収納されたことを特徴とする請求項２９に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３１】
前記接続部材は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項２９又は３０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３２】
前記制御素子と前記キャップとは、接着剤で接着されたことを特徴とする請求項２９又は３０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３３】
前記接着剤は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項３２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３４】
前記電極パッド上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプをさらに具備することを特徴とする請求項２９乃至３３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３５】
前記基板は、前記配線上に配置され、前記接続部材に電気的に接続されるバンプを有することを特徴とする請求項２９乃至３４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３６】
前記制御素子は、電極パッドを有し、
前記基板の配線と前記制御素子の電極パッドは、導電性の接着剤を介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項２９乃至３５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３７】
請求項１乃至３６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスを含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項３８】
少なくとも一方の面に導電部を有する基板、電極パッドを有する制御素子、及び可動部と電極パッドとを有するＭＥＭＳ素子を準備し、
前記導電部の一部を露出させるように前記基板上に前記制御素子を配置するとともに、前記基板と前記制御素子とを当該制御素子の電極パッドを介して電気的に接続し、
露出させた前記導電部の一部と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとが対向するように前記制御素子と前記ＭＥＭＳ素子とを接着剤を介して接着し、
露出させた前記導電部の一部と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとの間に導電性を有する接続部材を形成して前記導電部と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとを電気的に接続すること、
を含むＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項３９】
前記基板の前記導電部が配置された面に凹部を形成し、前記凹部内に前記制御素子を配置したことを特徴とする請求項３８に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項４０】
前記電極パッド上に第１のバンプを形成することをさらに含み、
前記導電部と前記第１のバンプとの間に前記接続部材を形成したことを特徴とする請求項３８又は３９に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【請求項４１】
前記導電部上に第２のバンプを形成することをさらに含み、
前記電極パッドと前記第２のバンプとの間、又は前記第１のバンプと前記第２のバンプとの間に前記接続部材を形成したことを特徴とする請求項３８乃至４０のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳデバイス、その製造方法、及びそれを有する半導体装置に関し、特に導電性を有する接続部材を介して基板に固定されて電気的に接続されるＭＥＭＳ素子を有するＭＥＭＳデバイス、その製造方法及びそれを有する半導体装置に関する。
【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等が実用化されている。
【０００３】
上述の力学量センサの一例として、ピエゾ抵抗素子を用いた３軸の加速度センサが挙げられる。ピエゾ抵抗素子を用いた３軸の加速度センサは、錘部と、錘部に接続された可撓部と、可撓部に接続された支持部と、可撓部に配置されて錘部の変位をＸＹＺの３軸方向で検出する複数のピエゾ抵抗素子を含む。加速度がセンサに加わると、錘部が変位し、錘部の変位に伴って可撓部が撓む。可撓部が撓むと、ピエゾ抵抗素子に加わる応力が変化し、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電気的に検出することによって、加速度センサに加えられた加速度を検出することが可能になる。
【０００４】
従来のＭＥＭＳデバイスとして、セラミックパッケージや中空プラスチックパッケージ、樹脂封止を採用するプラスチックパッケージとしてＱＦＮパッケージやＣＯＢパッケージなどがある。セラミックパッケージや中空プラスチックパッケージを採用する場合、リッド厚又はキャップ厚が必要であるため、ＭＥＭＳデバイスのパッケージ全体を薄型化することが困難である。さらに、ＭＥＭＳ素子と基板とをワイヤーボンディングする場合は、配線を保護するために、リッド又はパッケージキャップとＭＥＭＳ素子及び基板との間に中空の隙間が必要になり、ＭＥＭＳデバイスのパッケージ全体を薄型化することが難しい。また、ＱＦＮパッケージ又はＣＯＢパッケージを採用する場合も、封止樹脂厚が必要であるため、ＭＥＭＳデバイスのパッケージ全体を薄型化することが困難である。
【０００５】
ＭＥＭＳデバイスのパッケージの小型化、薄型化を図るため、基板とＭＥＭＳ素子とを導電性バンプを介して電気的に接続するフリップチップ（Flip Chip）構造を採用するものがある。例えば、特許文献１には、スペーサと配線とを兼ねる金属バンプを介してマイクロミラー基板と配線基板とを電気的に接続する構造を採用するマイクロミラー素子が開示されている。また、特許文献２には、実装基板に空間を設け、集積回路などを含むチップ部品に誘電体フィルタ、水晶共振器、チップインダクタ、チップコンダクタなどの受動部品である表面実装部品を実装した状態で、実装基板の空間に該表面実装部品が配置されるように、チップ部品を実装基板にフリップチップ実装される構造を採用する半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４４７８５号公報
【特許文献２】特開２００６−８８２６８号公報
【０００７】
しかしながら、ＭＥＭＳ素子と基板とをフリップチップ実装する場合、基板とＭＥＭＳデバイスとを接続する半田バンプの応力がＭＥＭＳデバイスの可動部に伝わり、デバイス特性が悪くなるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑み、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化できるＭＥＭＳデバイス、その製造方法、及びそれを有する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】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、少なくとも一方の面側に第１電極部を有する基板と、基板の第１電極部が配置された側に配置された制御素子と、可動部と、基板の第１電極部に対向し、可動部の変位を検出又は制御するための電極パッドとを備え、電極パッドを露出させて制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、基板の第１電極部とＭＥＭＳ素子の電極パッドとを電気的に接続する接続部材を具備し、可動部は、制御素子に覆われたことを特徴とする。この構成により、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化することが可能となる。
【００１０】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、少なくとも一方の面側に第１電極部を有する基板と、基板の第１電極部が配置された側に配置された制御素子と、可動部と、基板の第１電極部に対向し、可動部の変位を検出又は制御するための電極パッドとを備え、電極パッドを露出させて制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、制御素子とＭＥＭＳ素子との間に配置され、可動部を覆うキャップと、基板の第１電極部とＭＥＭＳ素子の電極パッドとを電気的に接続する接続部材を具備することを特徴とする。この構成により、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化することが可能となる。
【００１１】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、配線を有する基板と、配線の一部を露出させて基板上に配置された制御素子と、可動部と、基板の露出された配線に対向し、可動部の変位を検出又は制御するための電極パッドとを備え、電極パッドを露出させて制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、配線と前記ＭＥＭＳ素子の前記電極パッドとを電気的に接続する接続部材を具備し、可動部は、制御素子に覆われたことを特徴とする。この構成により、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化することが可能となる。
【００１２】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスは、配線を有する基板と、配線の一部を露出させて基板上に配置された制御素子と、可動部と、基板の露出された配線に対向し、可動部の変位を検出又は制御するための電極パッドとを備え、電極パッドを露出させて制御素子上に配置されたＭＥＭＳ素子と、制御素子とＭＥＭＳ素子との間に配置され、可動部を覆うキャップと、配線とＭＥＭＳ素子の電極パッドとを電気的に接続する接続部材を具備することを特徴とする。この構成により、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化することが可能となる。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法は、少なくとも一方の面に導電部を有する基板、制御素子、及び可動部と電極パッドとを有するＭＥＭＳ素子を準備し、基板と制御素子とを電気的に接続し、基板の導電部とＭＥＭＳ素子の電極パッドとが対向するように、且つ電極パッドを露出させるように制御素子とＭＥＭＳ素子とを接着剤を介して接着し、導電部と電極パッドとの間に導電性を有する接続部材を形成し、導電部と電極パッドとを電気的に接続することを含むことを特徴とする。この構成により、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化することが可能となる。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスを具備することを特徴とする。低背化或いは小型化されたＭＥＭＳデバイスを実装することにより、半導体装置を小型化することが可能となる。ＭＥＭＳデバイスにおけるＭＥＭＳ素子と制御素子との電気的な接続距離が短縮化されるため、ＭＥＭＳセンサデバイスの高速応答が可能となり、ＭＥＭＳデバイスを実装する半導体装置の動作の高速化が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＭＥＭＳ素子への応力を緩和しながらデバイスのパッケージ全体の厚さを低背化できるＭＥＭＳデバイス、その製造方法、及びそれを有する半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの平面図である。
【図２】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの別の一例の断面図である（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスのさらに別の一例の断面図である。
【図３（ａ）】本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図３（ｂ）】本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図３（ｃ）】本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図３（ｄ）】本発明の第１の実施形態に係る加速度センサデバイスの製造の一工程図である。
【図４】（ａ）本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。（ｂ）本発明の第２の実施形態に係る加速度センサデバイスの平面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。
【図７】（ａ）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である。（ｂ）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平面図である。
【図７（ｃ）】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である。
【図８】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別の一例の断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。
【図１０】（ａ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。（ｂ）本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの平面図である。
【図１０（ｃ）】本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る加速度センサデバイスの断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態乃至第８の実施形態に記載したいずれかの加速度センサデバイスを実装したセンサモジュールの一例を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示したセンサモジュールを実装した携帯型情報端末の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、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軸の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。ただし、本発明は、ＭＥＭＳ素子としてピエゾ抵抗素子を用いた３軸の加速度センサを用いる場合だけではなく、外力に応じて変位する可動部を有するピエゾ型、静電容量型、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、圧力センサ、ＭＥＭＳマイクロホン、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でき、さらに種々の変形が可能である。
【００１８】
（実施形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイス１００の全体構成を示す断面図であり、（ｂ）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の平面図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）Ｂ−Ｂ´線に沿った断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った平面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照すると、加速度センサデバイス１００は、基板１０２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ１１２、及び基板１０２とセンサ１１２とを電気的に接続する接続部材１４２を含む。
【００１９】
基板１０２は、導電物質を含み、配線パターンが形成された第１基板１０４と、絶縁物質を含み、第１基板１０４上に配置された第２基板１０６と、導電物質を含み第２基板１０６上に配置された第３基板１０８と、絶縁物質を含み、第１基板１０４の一部を覆う第１絶縁層１０５と、絶縁物質を含み、第３基板の一部を覆う第２絶縁層とを含む５つの層により構成された配線基板である。導電物質とは、例えば金属からなり、銅、銀、金、錫、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ベリリウム、タングステン、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、白金、クロム、タンタル、タリウム、チタン、モリブデンなどを用いることができる。絶縁物質は、例えば、絶縁性樹脂からなり、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール、シアネート樹脂、アラミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ＢＴレジン、ＦＲ−４、ＦＲ−５、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルポリサルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミドなどを用いることができる。上記樹脂は単体で用いられてもよく、２種類以上の樹脂を組み合わせて用いられてもよい。また、上記樹脂に、ガラス、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ等、無機フィラーを併用して用いてもよい。本実施形態では、基板１０２が５層からなる例を説明するが、本発明はこれに限定されず、基板１０２の層は５層以下であってもよく、５層以上であってもよい。
【００２０】
第３基板１０８は、第１電極部１０８ａ及び第２電極部１０８ｂを含む。第１電極部１０８ａは、接続部材１４２を介してＩＣ１１０とセンサ１１２とを電気的に接続し、第２電極部１０８ｂは、基板１０２とＩＣ１１０とを接続する（以下の実施の形態においても、ＩＣとセンサとを接続する電極を第１電極部と呼び、基板とＩＣとを接続する電極を第２電極部と呼ぶ）。第２基板１０６には、貫通電極１２０及び１２２が形成される。貫通電極１２０及び１２２は、第１基板１０４と第３基板１０８の第２電極部１０８ｂとを電気的に接続する。
【００２１】
ＩＣ１１０は、第３基板１０８の第１電極部１０８ａの一部を露出するように、第３基板１０８上に配置される。ＩＣ１１０には、基板１０２と対向する面に電極パッド１２６が形成されている。ＩＣ１１０の電極パッド１２６は、導電性の接着剤、例えば半田などを介して第３基板１０８の第１電極部１０８ａ及び第２電極部１０８ｂと接続される。基板１０２とＩＣ１１０との間には、第３基板１０８の第１電極部１０８ａの一部を露出するようにアンダーフィル１２８が充填されている。アンダーフィル１２８は、絶縁性を有した熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂であってもよい。ＩＣ１１０からの信号は、電極パッド１２６、第３基板１０８の第２電極部１０８ｂ、及び貫通電極１２０、１２２を通じて第１基板１０４に伝達される。
【００２２】
センサ１１２は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上に配置されるバンプ１３８とを含む。センサ１１２に加速度が加わると、錘部１３０が変位し、この変位に伴って可撓部１３２が撓む。可撓部１３２が撓むと、可撓部１３２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１１２に加えられた加速度の大きさ、方向などを検出する。電極パッド１３６は、アルミニウム、銅、金、銀、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄなどを含んでもよい。バンプ１３８は、銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含んでもよく、特に金は接触抵抗が低いため、金を含むことが好ましい。また、電極パッド１３６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１３８は金を含むことが好ましい。バンプ１３８は、その一部が凸状に先突した形状を有するように形成される。センサ１１２は、電極パッド１３６及びバンプ１３８が第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａと対向するようにＩＣ１１０上に配置され、可動部１３３を除いて接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ１１２のバンプ１３８が露出するように、且つ、センサ１１２の可動部１３３がＩＣ１１０に覆われるようにセンサ１１２とＩＣ１１０とが接着される。本実施形態では、基板１０２上にＩＣ１１０を介してセンサ１１２を配置するため、基板１０２の熱膨張係数とセンサ１１２の熱膨張係数との差によって生じる応力を接着剤１０４が吸収し、センサ特性に悪影響を及ぼすことを低減することができる。接着剤１４０の厚みは、ＩＣ１１０の上面がセンサ１１２の可動部１３３の過大な動きを制限するストッパーとして機能する高さに設定すればよい。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００２３】
センサ１１２のバンプ１３８と第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａとは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。上述のように、バンプ１３８は、先が尖った形状であり、接続部材１４２の材料がバンプ１３８を伝って広がるため、バンプ１３８と第３基板１０８の第１電極部１０８ａとの間を容易に且つ確実に接続部材１４２で満たすことができる。センサ１１２からの信号は、電極パッド１３６、バンプ１３８、接続部材１４２、第１電極部１０８ａ、及び電極パッド１２６を通じてＩＣ１１０に伝達される。
【００２４】
上述したように、図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイス１００は、ＩＣ１１０とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板１０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ１１２にかかる応力が低減される。また、基板１０２とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板１０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ１１２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ１１２にかかる応力が低減されると、センサ１１２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス１００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板１０２を介してセンサ１１２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ１１２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイス１００は、基板１０２とＩＣ１１０とがフリップチップ実装され、基板１０２とセンサ１１２とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。素子と基板との接続にワイヤーボンディングを用いないため、加速度センサデバイス１００の実装面積が低減される。また、ワイヤーボンディングに用いられる配線がないため、配線を保護するための空間を形成するパッケージキャップや封止樹脂が必要なくなり、加速度センサデバイス１００全体を低背化することが可能となる。さらに、センサ１１２は、センサ１１２の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ１１２とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ１１２との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ１１２の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ１１２の耐衝撃性も維持される。
【００２５】
図２（ａ）は、本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイスの別の一例である加速度センサデバイス１００´を示す。図２（ｂ）は、本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイスの別の一例である加速度センサデバイス１００´´を示す。図２（ａ）及び（ｂ）に示す加速度センサデバイス１００´、１００´´において、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２６】
図２（ａ）を参照すると、加速度センサデバイス１００´は、センサ１１２の電極パッド１３６上だけではなく、第３基板１０８の露出した電極部１０８ａ上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含むバンプ１３９を配置し、接続部材１４２を介してバンプ１３８と電気的に接続している点を除いて、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同様の構成を有する。第１電極部１０８ａ上に配置されたバンプ１３９は、バンプ１３８と同様に、その一部が凸状に先突した形状を有する。バンプ１３８及びバンプ１３９は、先が尖った形状であり、接続部材１４２の材料がバンプ１３８及びバンプ１３９を伝って広がるため、バンプ１３８とバンプ１３９との間をより容易に且つより確実に接続部材１４２で満たすことができる。加速度センサデバイス１００´において、基板１０２及びセンサ１１２は、センサ１１２のバンプ１３８の凸部と第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａ上に配置されたバンプ１３９の凸部とが互いに対向するように配置される。導電性部材１４２は、バンプ１３８とバンプ１３９との間に充填されて、センサ１１２と第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａとを電気的に接続する。
【００２７】
図２（ａ）に示した加速度センサデバイス１００´は、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同様に、ＩＣ１１０とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板１０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ１１２にかかる応力が低減される。また、基板１０２とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板１０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ１１２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ１１２にかかる応力が低減されると、センサ１１２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス１００´の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板１０２を介してセンサ１１２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ１１２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、加速度センサデバイス１００´は、基板１０２とＩＣ１１０とがフリップチップ実装され、基板１０２とセンサ１１２とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。素子と基板との接続にワイヤーボンディングを用いないため、加速度センサデバイス１００´の実装面積が低減される。また、ワイヤーボンディングに用いられる配線がないため、配線を保護するための空間を形成するパッケージキャップや封止樹脂が必要なくなり、加速度センサデバイス１００´全体を低背化することが可能となる。さらに、センサ１１２は、センサ１１２の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ１１２とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ１１２との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ１１２の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ１１２の耐衝撃性も維持される。また、加速度センサデバイス１００´において、センサ１１２に配置されたバンプ１３８だけでなく、基板１０２側にもバンプ１３９を配置することによって、バンプ１３８とバンプ１３９との間をより容易に且つより確実に接続部材１４２で満たすことができる。
【００２８】
図２（ｂ）を参照すると、加速度センサデバイス１００´´は、センサ１１２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８が省略され、第３基板１０８の露出した電極部１０８ａ上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含むバンプ１３９を配置し、接続部材１４２を介して電極パッド１３６と電気的に接続している点を除いて、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同様の構成を有する。バンプ１３９は、その一部が凸状に先突した形状を有する。加速度センサデバイス１００´´において、基板１０２及びセンサ１１２は、センサ１１２の電極パッド１３６と第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａ上に配置されたバンプ１３９の凸部とが対向するように配置される。導電性部材１４２は、電極パッド１３６とバンプ１３９との間に充填されて、センサ１１２と第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａとを電気的に接続する。バンプ１３９は、先が尖った形状であり、接続部材１４２の材料がバンプ１３９を伝って広がるため、バンプ１３９と電極パッド１３６との間をより容易に且つより確実に接続部材１４２で満たすことができる。この構成によって得られる効果は、図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイス１００と同一であるため、省略する。
【００２９】
以上、本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイス１００、１００´、１００´´について説明したが、本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイスはこれらに限定されない。すなわち、センサ１１２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８は省略されてもよい。その場合、センサ１１２の電極パッド１３６と第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａとが接続部材１４２を介して電気的に接続される。この場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００３０】
（製造工程）
図３（ａ）乃至図３（ｄ）を参照して、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００の製造方法を説明する。尚、図３（ａ）乃至図３（ｄ）において、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００３１】
先ず、図３（ａ）に示されるように、第１基板１０４、第２基板１０６、第３基板１０８、第１絶縁層１０５、及び第２絶縁層１０７を含む基板１０２を準備して、第３基板１０８の第１電極部１０８ａ及び第２電極部１０８ｂとＩＣ１１０の電極パッド１２６とを導電性の接着剤、例えば半田などを介して接続し、基板１０２とＩＣ１１０とを電気的に接続する。基板１０２とＩＣ１１０とを接続した後、基板とＩＣ１１０との間にアンダーフィル１２８を充填する。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示されるように、センサ１１２の電極パッド１３６上にバンプ１３８をワイヤーボンダーで形成する。後述する工程において、バンプ１３８と第３基板１０２の第１電極部１０８ａとの間に接続部材１４２を容易に且つ確実に満たすために、バンプ１３８はその一部が凸状に先突した形状に形成することが好ましい。次に、図３（ｃ）に示すように、センサ１１２の電極パッド１３６及びバンプ１３８が第３基板１０８の露出している第１電極部１０８ａに対向し、且つセンサ１１２のバンプ１３８が露出されるように、センサ１１２とＩＣ１１０とを３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０を介して接着する。このとき、センサ１１２の可動部１３３を除いて、センサ１１２とＩＣ１１０とを接着する。
【００３３】
次に、図３（ｄ）に示されるように、第３基板１０８の露出している第１電極部１０８ａと、第１電極部１０８ａに対向し、露出しているセンサ１１２のバンプ１３８との間に、３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を充填して、硬化させ、基板１０２とセンサ１１２とを電気的に接続する。これにより、図１（ａ）及び（ｂ）に示されたような加速度センサデバイス１００が得られる。
【００３４】
図２（ａ）に示す加速度センサデバイス１００´の製造方法は、図３（ａ）乃至図３（ｄ）に示した加速度センサデバイス１００の製造方法とほぼ同一である。しかし、図２（ａ）に示す加速度センサデバイス１００´を製造する場合は、センサ１１２の電極パッド１３６上だけでなく、第３基板の露出した第１電極部１０８ａ上にもバンプ１３９をワイヤーボンダーで形成する。このとき、バンプ１３９は、バンプ１３８と同様に、その一部が凸状に先突した形状に形成することが好ましい。センサ１１２のバンプ１３８と第３基板１０８の第１電極部１０８ａ上に形成されたバンプ１３９とが対向するようにセンサ１１２と基板１０２とを３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０を介して接着し、バンプ１３８とバンプ１３９との間に３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を充填して、硬化させ、基板１０２とセンサ１１２とを電気的に接続する。これにより、図２（ａ）に示した加速度センサデバイス１００´が得られる。
【００３５】
（実施形態２）
図４（ａ）は、本発明の実施形態２に係る加速度センサデバイス３００の全体構成を示す断面図であり、（ｂ）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３００の平面図である。図４（ａ）は、図４（ｂ）のＤ−Ｄ´線に沿った断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ´線に沿った平面図である。図４（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明の実施形態２に係る加速度センサデバイス３００を説明する。尚、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。本実施形態では、センサ３０２とＩＣ１１０との間にセンサキャップ３０６が配置されている。
【００３６】
図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照すると、加速度センサデバイス３００は、基板１０２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ３０２、及び基板１０２とセンサ３０２とを電気的に接続する接続部材１４２を含む。
【００３７】
図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同様に、本実施形態の加速度センサデバイス３００の基板１０２は、導電物質を含み、配線パターンが形成された第１基板１０４と、絶縁物質を含み、第１基板１０４上に配置された第２基板１０６と、導電物質を含み第２基板１０６上に配置された第３基板１０８と、絶縁物質を含み、第１基板１０４の一部を覆う絶縁層１０５と、絶縁物質を含み、第３基板１０８の一部を覆う第２絶縁層１０７とを含む５つの層により構成された配線基板である。導電物質とは、例えば金属からなり、銅、銀、金、錫、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ベリリウム、タングステン、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、白金、クロム、タンタル、タリウム、チタン、モリブデンなどを用いることができる。絶縁物質には、絶縁性樹脂などを用いてもよい。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール、シアネート樹脂、アラミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ＢＴレジン、ＦＲ−４、ＦＲ−５、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルポリサルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミドなどを用いることができる。上記樹脂は単体で用いられてもよく、２種類以上の樹脂を組み合わせて用いられてもよい。また、上記樹脂に、ガラス、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ等、無機フィラーを併用して用いてもよい。本実施形態では、基板１０２が５層からなる例を説明するが、本発明はこれに限定されず、基板１０２の層は５層以下であってもよく、５層以上であってもよい。第３基板１０８は、第１電極部１０８ａと第２電極部１０８ｂとを含む。第２基板１０６には、貫通電極１２０及び１２２が形成され、これらの貫通電極１２０及び１２２を介して、第１基板１０４と第３基板１０８の第２電極部とが電気的に接続される。第３基板１０８の第１電極部１０８ａ上には、銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含むバンプ１３９が配置される。バンプ１３９は、特に金を含むことが好ましい。バンプ１３９は、その一部が凸状に先突した形状を有する。
【００３８】
図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同様に、ＩＣ１１０は、第３基板１０８の第１電極部１０８ａの一部を露出するように、第３基板１０８上に配置される。ＩＣ１１０には、基板１０２と対向する面に電極パッド１２６が形成されている。ＩＣ１１０の電極パッド１２６は、導電性の接着剤、例えば半田などを介して第３基板１０８の第１電極部１０８ａ及び第２電極部１０８ｂと接続される。基板１０２とＩＣ１１０との間には、第３基板１０８の第１電極部１０８ａの一部を露出するように、アンダーフィル１２８が充填されている。アンダーフィル１２８は、絶縁性を有した熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂であってもよい。ＩＣ１１０からの信号は、電極パッド１２６、第３基板１０８の第２電極部１０８ｂ、及び貫通電極１２０、１２２を通じて第１基板１０４に伝達される。
【００３９】
センサ３０２は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上に配置されるバンプ１３８と、センサ３０２の可動部１３３を覆うセンサキャップ３０６とを含む。センサ３０２の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサキャップ３０６は、センサ３０２の可動部１３３の動きを制限し、センサ３０２の耐衝撃性を確保する。また、本実施形態においては、センサキャップ３０６を備えることで、製造工程におけるセンサ３０２の可動部１３３の保護、及びＩＣ１１０上にセンサ３０２を実装した場合における可動部１３３の気密性を高めることができる。電極パッド１３６は、アルミニウム、銅、金、銀、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄなどを含んでもよい。バンプ１３８は、銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含んでもよく、特に金を含むことが好ましい。バンプ１３８は、バンプ１３９と同様にその一部が凸状に先突した形状を有する。センサ３０２は、電極パッド１３６及びバンプ１３８が第３基板１０８の露出した第１電極部１０８ａと対向するようにＩＣ１１０上に配置され、接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ３０２のバンプ１３８が露出するようにセンサ３０２とＩＣ１１０とが接着される。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００４０】
センサ３０２のバンプ１３８と第３基板１０８の第１電極部１０８ａ上に形成されたバンプ１３９とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。上述のように、バンプ１３８及び１３９は、互いに先が尖った形状を有し、接続部材１４２の材料がバンプ１３８及びバンプ１３９を伝って広がるため、バンプ１３８とバンプ１３９との間を容易に且つ確実に接続部材１４２で満たすことができる。センサ３０２からの信号は、電極パッド１３６、バンプ１３８、接続部材１４２、バンプ１３９、第１電極部１０８ａ、及び電極パッド１２６を通じてＩＣ１１０に伝達される。
【００４１】
上述したように、図４（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施形態２に係る加速度センサデバイス３００は、ＩＣ１１０とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板１０２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ３０２にかかる応力が低減される。また、基板１０２とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板１０２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ３０２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ３０２にかかる応力が低減されると、センサ３０２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス３００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板１０２を介してセンサ３０２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ３０２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、図４（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施形態２に係る加速度センサデバイス３００は、基板１０２とＩＣ１１０とがフリップチップ実装され、基板１０２とセンサ３０２とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。素子と基板との接続にワイヤーボンディングを用いないため、加速度センサデバイス３００の実装面積が低減される。また、ワイヤーボンディングに用いられる配線がないため、配線を保護するための空間を形成するパッケージキャップや封止樹脂が必要なくなり、加速度センサデバイス３００全体を低背化することが可能となる。
【００４２】
尚、本実施形態において、基板１０２の導電部１１４上に配置されたバンプ１３９及びセンサ３０２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８は省略されてもよい。その場合、センサ３０２の電極パッド１３６と基板１０２の導電部１１４とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。或いは、センサ１１２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８、又は、基板１０２の導電部１１４上に配置されたバンプ１３９のどちらか一方を省略してもよい。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００４３】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係る加速度センサデバイス４００の全体構成を示す断面図である。図５を参照して、本発明の実施形態３に係る加速度センサデバイス４００を説明する。尚、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。本実施形態において、基板４０２は、ＩＣ１１０の少なくとも一部を収納する収容空間となる凹部（キャビティ）４０９を有するキャビティ基板である。
【００４４】
加速度センサデバイス３００は、基板４０２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ４０３、及び基板４０２とセンサ４０３とを電気的に接続する接続部材１４２を含む。
【００４５】
基板４０２は、導電物質を含み、配線パターンが形成された第１基板４０４と、絶縁物質を含み、第１基板４０４上に配置された第２基板４０６と、導電物質を含み第２基板４０６上に配置された第３基板４０８と、絶縁物質を含み、第２基板４０６及び第３基板４０８上に配置され、開口を有する第４基板４１０と、絶縁物質を含み、第１基板４０４の一部を覆う第１絶縁層４１２と、絶縁物質を含み、第４基板４１０の一部を覆う第２絶縁層４１４とを含む６つの層により形成される。第３基板４０８は、第１電極部４０８ａ及び第２電極部４０８ｂを含む。図５に示すように、第４基板４１０は開口を有しており、この開口は、レーザ加工又はエッチングにより形成することができる。第４基板１１０の開口とこの開口を塞ぐ第２基板４０６及び第３基板４０８とによって、後述するＩＣ１１０を収納する凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）４０９が形成される。凹部４０９において、第３基板４０８の第１電極部４０８ａの一部及び第２電極部４０８ｂは露出される。以下、基板４０２をキャビティ基板ともいう。基板４０２に使用される導電物質とは、例えば金属からなり、銅、銀、金、錫、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ベリリウム、タングステン、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、白金、クロム、タンタル、タリウム、チタン、モリブデンなどを用いることができる。絶縁物質は、例えば絶縁性樹脂からなり、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール、シアネート樹脂、アラミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ＢＴレジン、ＦＲ−４、ＦＲ−５、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルポリサルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミドなどを用いることができる。上記樹脂は単体で用いられてもよく、２種類以上の樹脂を組み合わせて用いられてもよい。また、上記樹脂に、ガラス、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ等、無機フィラーを併用して用いてもよい。本実施形態では、基板４０２が６層からなる例を説明するが、本発明はこれに限定されず、基板４０２の層は６以下であってもよく、６層以上であってもよい。
【００４６】
第２基板４０６には、貫通電極１２０及び１２２が形成されている。貫通電極１２０及び１２２は、第１基板４０４と第３基板の第２電極部４０８ｂとを電気的に接続する。第４基板１１０上には、電極パッド４１８が配置される。電極パッド４１８の少なくとも一部は、第２絶縁層４１４によって覆われずに露出される。第４基板４１０には貫通電極４２０が形成されている。貫通電極４２０は、第３基板の第１電極部４０８ａと電極パッド４１８とを電気的に接続する。
【００４７】
ＩＣ１１０には、基板４０２と対向する面に電極パッド１２６が形成されている。ＩＣ１１０は、基板４０２の凹部４０９内に少なくとも一部が配置される。ＩＣ１１０は、電極パッド１２６が基板４０２の凹部４０９内に露出された第３基板４０８の第１電極部４０８ａ及び第２電極部４０８ｂに対応するように、凹部４０９に配置される。尚、ＩＣ１１０は、凹部４０９内に完全に収納されてもよく、その一部が収納されてもよい。ＩＣ１１０の電極パッド１２６は、導電性の接着剤、例えば半田などを介して第３基板４０８の第１電極部４０８ａ及び第２電極部４０８ｂと接続される。基板１０２とＩＣ１１０との間には、アンダーフィル１２８が充填されている。アンダーフィル１２８は、絶縁性を有した熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂であってもよい。ＩＣ１１０からの信号は、電極パッド１２６、第３基板の第２電極部４０８ｂ及び貫通電極１２０、１２２を通じて基板４０２の第１基板４０４に伝達される。
【００４８】
センサ４０３は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６とを含む。センサ４０３の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。電極パッド１３６は、アルミニウム、銅、金、銀、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄなどを含んでもよい。センサ４０３は、センサ４０３の電極パッド１３６が第４基板４１０上に形成された電極パッド４１８と対向するようにＩＣ１１０上に配置され、接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ４０３の電極パッド１３６が露出するように、且つセンサ４０３の可動部１３３がＩＣ１１０に覆われるようにセンサ４０３とＩＣ１１０とが接着される。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００４９】
センサ４０３の電極パッド１３６と基板４０２に形成された電極パッド４１８とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。センサ４０３からの信号は、電極パッド１３６、接続部材１４２、電極パッド４１８、貫通電極４２０、第３基板の第１電極部４０８ａ及び電極パッド１２６を通じてＩＣ１１０に伝達される。
【００５０】
上述したように、図５に示した本発明の実施形態３に係る加速度センサデバイス４００は、ＩＣ１１０とセンサ４０３とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板４０２とセンサ４０３との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ４０３にかかる応力が低減される。また、基板４０２とセンサ４０３とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板４０２とセンサ４０３との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ４０３にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ４０３にかかる応力が低減されると、センサ４０３のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス４００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板４０２を介してセンサ４０３とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ４０３からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、図５に示した本発明の実施形態３に係る加速度センサデバイス４００は、基板４０２とＩＣ１１０とがフリップチップ実装され、基板４０２とセンサ４０３とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。素子と基板との接続にワイヤーボンディングを用いないため、加速度センサデバイス４００の実装面積が低減される。また、ワイヤーボンディングに用いられる配線がないため、配線を保護するための空間を形成するパッケージキャップや封止樹脂が必要なくなり、加速度センサデバイス４００全体を低背化することが可能となる。さらに、基板４０２は、凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）４０９を有するキャビティ基板であり、この凹部４０９内にＩＣ１１０の少なくとも一部が配置される。したがって、加速度センサデバイス４００全体をさらに低背化することが可能となる。また、センサ４０３は、センサ４０３の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ４０３とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ４０３との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ４０３の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ４０３の耐衝撃性も維持される。
【００５１】
尚、本実施形態において、基板４０２の電極パッド４１８上、及び／又はセンサ４０３の電極パッド１３６上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンを含むバンプを配置してもよい。その場合、センサ４０３の電極パッド１３６又は電極パッド１３６上に配置されたバンプと、基板４０２の電極パッド４１８又は電極パッド４１８上に配置されたバンプとが接続部材１４２を介して電気的に接続される。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００５２】
（実施形態４）
図６は、本発明の実施形態４に係る加速度センサデバイス５００の全体構成を示す断面図である。図６を参照して、本発明の実施形態４に係る加速度センサデバイス５００を説明する。尚、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００、図４（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００及び図５に示した加速度センサデバイス４００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。本実施形態において、基板４０２は、ＩＣ１１０の少なくとも一部を収納する収容空間となる凹部（キャビティ）４０９を有するキャビティ基板であり、且つセンサ３０２とＩＣ１１０との間にセンサキャップ３０６が配置されている。
【００５３】
加速度センサデバイス４００は、基板４０２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ３０２及び基板４０２とセンサ３０２とを接続する接続部材１４２を含む。
【００５４】
図５に示した加速度センサデバイス４００と同様に、基板４０２は、導電物質を含み、配線パターンが形成された第１基板４０４と、絶縁物質を含み、第１基板１０４上に配置された第２基板４０６と、導電物質を含み第２基板４０６上に配置された第３基板４０８と、絶縁物質を含み、第２基板４０６及び第３基板４０８上に配置され、開口を有する第４基板４１０と、絶縁物質を含み、第１基板４０４の一部を覆う第１絶縁層４１２と、絶縁物質を含み、第４基板４１０の一部を覆う第２絶縁層４１４とを含む６つの層により形成される。第３基板４０８は、第１電極部４０８ａ及び第２電極部４０８ｂを含む。第４基板４１０は開口を有しており、この開口は、レーザ加工又はエッチングにより形成することができる。第４基板４１０の開口とこの開口を塞ぐ第２基板４０６及び第３基板４０８とによって、ＩＣ１１０を収納するための凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）４０９が形成されている。凹部４０９において、第３基板４０８の第１電極部４０８ａの一部及び第２電極部４０８ｂは露出される。基板４０２に使用される導電物質とは、例えば金属からなり、例えば、銅、銀、金、錫、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ベリリウム、タングステン、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、白金、クロム、タンタル、タリウム、チタン、モリブデンなどを用いることができる。絶縁物質には、絶縁性樹脂などを用いてもよい。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール、シアネート樹脂、アラミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ＢＴレジン、ＦＲ−４、ＦＲ−５、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルポリサルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミドなどを用いることができる。上記樹脂は単体で用いられてもよく、２種類以上の樹脂を組み合わせて用いられてもよい。また、上記樹脂に、ガラス、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ等、無機フィラーを併用して用いてもよい。本実施形態では、基板４０２が６層からなる例を説明するが、本発明はこれに限定されず、基板４０２の層は６層以下であってもよく、６層以上であってもよい。
【００５５】
第２基板４０６には、貫通電極１２０及び１２２が形成されている。貫通電極１２０及び１２２は、第１基板４０４と第３基板４０８の第２電極部４０８ｂとを電気的に接続する。第４基板１１０上には、電極パッド４１８が配置される。電極パッド４１８は少なくとも一部は、第２絶縁層４１４によって覆われずに露出される。第４基板４１０には貫通電極４２０が形成されている。貫通電極４２０は、第３基板４０８の第１電極部４０８ａと電極パッド４１８とを電気的に接続する。
【００５６】
ＩＣ１１０には、基板４０２と対向する面に電極パッド１２６が形成されている。ＩＣ１１０は、基板４０２の凹部４０９内に少なくとも一部が配置される。ＩＣ１１０は、電極パッド１２６が基板４０２の凹部４０９内に露出された第３基板４０８の第１電極部４０８ａ及び第２電極部４０８ｂに対応するように、凹部４０９内に配置される。尚、ＩＣ１１０は、開口部４０８内に完全に収納されてもよく、その一部が収納されてもよい。ＩＣ１１０の電極パッド１２６は、導電性の接着剤、例えば半田などを介して第３基板４０８の第１電極部４０８ａ及び第２電極部４０８ｂと接続される。基板１０２とＩＣ１１０との間には、アンダーフィル１２８が充填されている。アンダーフィル１２８は、絶縁性を有した熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、シリコン樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂であってもよい。ＩＣ１１０からの信号は、電極パッド１２６、第３基板４０８の第２電極部４０８ｂ、及び貫通電極１２０、１２２を通じて基板４０２の第１基板４０４に伝達される。
【００５７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示されるセンサデバイス３００と同様に、センサ３０２は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上に配置されるバンプ１３８と、センサ３０２の可動部１３３を覆うセンサキャップ３０６とを含む。センサ３０２の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサキャップ３０６は、センサ３０２の可動部１３３の動きを制限し、センサ３０２の耐衝撃性を確保する。電極パッド１３６は、アルミニウム、銅、金、銀、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄなどを含んでもよい。バンプ１３８は、銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含んでもよく、特に金を含むことが好ましい。センサ３０２は、電極パッド１３６及びバンプ１３８が第４基板４１０に形成された電極パッド４１８と対向するようにＩＣ１１０上に配置され、接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ３０２のバンプ１３８が露出するようにセンサ３０２とＩＣ１１０とが接着される。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００５８】
センサ３０２のバンプ１３８と基板４０２に形成された電極パッド４１８とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。センサ３０２からの信号は、電極パッド１３６、バンプ１３８、接続部材１４２、電極パッド４１８、貫通電極４２０、第３基板４０８の第１電極部４０８ａ、及び電極パッド１２６を通じてＩＣ１１０に伝達される。
【００５９】
上述したように、図６に示した本発明の実施形態４に係る加速度センサデバイス５００は、ＩＣ１１０とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板４０２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ３０２にかかる応力が低減される。また、基板４０２とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板４０２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ３０２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ３０２にかかる応力が低減されると、センサ３０２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス５００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板４０２を介してセンサ３０２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ３０２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、図６に示した本発明の実施形態４に係る加速度センサデバイス５００は、基板４０２とＩＣ１１０とがフリップチップ実装され、基板４０２とセンサ３０２とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。素子と基板との接続にワイヤーボンディングを用いないため、加速度センサデバイス５００の実装面積が低減される。また、ワイヤーボンディングに用いられる配線がないため、配線を保護するための空間を形成するパッケージキャップや封止樹脂が必要なくなり、加速度センサデバイス５００全体を低背化することが可能となる。さらに、基板４０２は、凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）４０９を有するキャビティ基板であり、この収納空間内にＩＣ１１０の少なくとも一部が配置される。したがって、加速度センサデバイス５００全体をさらに低背化することが可能となる。
【００６０】
尚、本実施形態において、センサ３０２の電極パッド１３６上だけではなく、基板４０２の電極パッド４１８上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含むバンプを配置し、接続部材１４２を介してバンプ１３８と電気的に接続してもよい。また、センサ３０２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８は省略されてもよい。その場合、センサ３０２の電極パッド１３６と基板４０２の電極パッド４１８とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。或いは、センサ３０２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８を省略し、基板４０２の電極パッド４１８上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含むバンプを配置し、接続部材１４２を介してセンサ３０２の電極パッド１３６と電極パッド４１８上に配置されたバンプとを電気的に接続してもよい。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００６１】
（実施形態５）
図７（ａ）は、本発明の実施形態５に係る加速度センサデバイス７００の全体構成を示す断面図であり、（ｂ）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７００の平面図であり、（ｃ）は、本発明の実施形態５に係る加速度センサデバイス７００の全体構成を示す断面図である。図７（ａ）は、図７（ｂ）のＦ−Ｆ´線に沿った断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ´線に沿った平面図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）のＧ−Ｇ´線に沿った断面図である。図７（ａ）乃至（ｃ）を参照して、本発明の実施形態５に係る加速度センサデバイス７００を説明する。尚、図１（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス１００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００６２】
図７（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、加速度センサデバイス７００は、基板７０２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ１１２、及び基板１０２とセンサ１１２とを電気的に接続する接続部材１４２を含む。本実施形態の加速度センサデバイス７００は、基板７０２とＩＣ１１０とがボンディングワイヤで接続される。
【００６３】
基板７０２は、導電物質を含み、配線パターンが形成された第１基板１０４と、絶縁物質を含み、第１基板１０４上に配置された第２基板１０６と、導電物質を含み、配線パターンが形成され、第２基板１０６上に配置された第３基板７０８と、絶縁物質を含み、第１基板１０４の一部を覆う第１絶縁層１０５と、絶縁物質を含み、第３基板の一部を覆う第２絶縁層とを含む５つの層により構成された配線基板である。基板７０２に含まれる導電物質及び絶縁物質は、図１（ａ）及び（ｂ）に示した本発明の実施形態１に係る加速度センサデバイス１００の基板１０２と同一であるため、重複する説明は省略する。本実施形態では、基板７０２が５層からなる例を説明するが、本発明はこれに限定されず、基板７０２の層は５層以下であってもよく、５層以上であってもよい。
【００６４】
第３基板７０８には、配線パターンが形成される。第２絶縁層１０７は、第３基板７０８の一部を露出するように第３基板７０８上及び第２基板１０６上に配置される。図７（ｃ）に示すように、第２基板１０６には、貫通電極７２２及び７２４が形成される。貫通電極７２２及び７２４は、第１基板１０４と第３基板７０８とを電気的に接続する。
【００６５】
図７（ａ）を参照すると、ＩＣ１１０は、第２絶縁層１０７上に配置される。ＩＣ１１０には、電極パッド７０２、７１０及び７１２が形成されている。ＩＣ１１０の電極パッド７０２は、配線（ボンディングワイヤ）７０４によって第３基板７０８と電気的に接続される。図７（ｃ）を参照すると、ＩＣ１１０の電極パッド７１０及び７１２は、それぞれ、配線（ボンディングワイヤ）７１４、７１６によって第３基板７０８と電気的に接続される。第３基板７０８とＩＣ１１０とを接続する配線７０４、７１４及び７１６は、絶縁性樹脂７０６、７１８、７２０でポッティングされて、各電極間は互いに絶縁される。ここで用いる絶縁性樹脂は、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂であってもよい。図７（ｃ）に示すように、ＩＣ１１０からの信号は、電極パッド７１０、７１２、配線７１４、７１６、第３基板７０８、及び貫通電極７２２、７２４を通じて第１基板１０４に伝達される。
【００６６】
センサ１１２は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上に配置されるバンプ１３８とを含む。センサ３０２の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。電極パッド１３６及びバンプ１３８に使用される材料は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。バンプ１３８は、その一部が凸状に先突した形状を有するように形成される。センサ１１２は、電極パッド１３６及びバンプ１３８が第３基板７０８の露出した部分に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、可動部１３３を除いて接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ１１２のバンプ１３８が露出するように、且つ、センサ１１２の可動部１３３がＩＣ１１０に覆われるようにセンサ１１２とＩＣ１１０とが接着される。本実施形態では、基板７０２上にＩＣ１１０を介してセンサ１１２を配置するため、基板７０２の熱膨張係数とセンサ１１２の熱膨張係数との差によって生じる応力を接着剤１４０が吸収し、センサ特性に悪影響を及ぼすことを低減することができる。接着剤１４０の厚みは、ＩＣ１１０の上面がセンサ１１２の可動部１３３の過大な動きを制限するストッパーとして機能する高さに設定すればよい。接着剤１４０に使用される材料は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００６７】
センサ１１２のバンプ１３８と第３基板７０８の露出部分とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。上述のように、バンプ１３８は、先が尖った形状であり、接続部材１４２の材料がバンプ１３８を伝って広がるため、バンプ１３８と第３基板７０８との間を容易に且つ確実に接続部材１４２で満たすことができる。センサ１１２からの信号は、電極パッド１３６、バンプ１３８、接続部材１４２、第３基板７０８、配線７０４及び電極パッド７０２を通じてＩＣ１１０に伝達される。
【００６８】
上述したように、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した本発明の実施形態７に係る加速度センサデバイス７００は、ＩＣ１１０とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板７０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ１１２にかかる応力が低減される。また、基板７０２とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板７０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ１１２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ１１２にかかる応力が低減されると、センサ１１２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス７００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板７０２を介してセンサ１１２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ１１２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、さらに、センサ１１２は、センサ１１２の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ１１２とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ１１２との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ１１２の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ１１２の耐衝撃性も維持される。
【００６９】
図８は、本発明の実施形態５に係る加速度センサデバイスの別の一例である加速度センサデバイス７００´を示す。図８に示す加速度センサデバイス７００´において、図２に示した加速度センサデバイス１００´及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００７０】
図８を参照すると、加速度センサデバイス７００´は、センサ１１２の電極パッド１３６上だけではなく、第３基板７０８の露出部分に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンなどを含むバンプ１３９を配置し、接続部材１４２を介してバンプ１３８と電気的に接続している点を除いて、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００と同様の構成を有するため、重複する説明は省略する。第３基板７０８上に配置されたバンプ１３９は、バンプ１３８と同様に、その一部が凸状に先突した形状を有する。加速度センサデバイス７００´において、基板７０２及びセンサ１１２は、センサ１１２のバンプ１３６の凸部と第３基板７０８上に配置されたバンプ１３９の凸部とが互いに対向するように配置される。導電性部材１４２は、バンプ１３８とバンプ１３９との間に充填されて、センサ１１２と第３基板７０８とを電気的に接続する。バンプ１３８及びバンプ１３９は、先が尖った形状であり、接続部材１４２の材料がバンプ１３８及びバンプ１３９を伝って広がるため、バンプ１３８とバンプ１３９との間をより容易に且つより確実に接続部材１４２で満たすことができる。第３基板７０８と第１基板１０４とは、図７（ｃ）を参照して説明した構成により電気的に接続される。
【００７１】
図８に示した加速度センサデバイス７００´は、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００と同様に、ＩＣ１１０とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板７０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ１１２にかかる応力が低減される。また、基板７０２とセンサ１１２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板７０２とセンサ１１２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ１１２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ１１２にかかる応力が低減されると、センサ１１２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス７００´の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板７０２を介してセンサ１１２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ１１２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、センサ１１２は、センサ１１２の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ１１２とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ１１２との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ１１２の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ１１２の耐衝撃性も維持される。また、加速度センサデバイス７００´において、センサ１１２に配置されたバンプ１３８だけでなく、基板７０２側にもバンプ１３９を配置することによって、バンプ１３８とバンプ１３９との間をより容易に且つより確実に接続部材１４２で満たすことができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態５に係る加速度センサデバイス７００及び加速度センサデバイス７００´について説明したが、本発明の実施形態５に係る加速度センサデバイスはこれらに限定されない。すなわち、センサ１１２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８は省略されてもよい。その場合、センサ１１２の電極パッド１３６と第３基板７０８の露出した部分とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。或いは、センサ１１２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８を省略し、第３基板７０８の露出した部分にバンプ１３９を配置し、接続部材１４２を介してセンサ１１２の電極パッド１３６と第３基板７０８上に配置されたバンプ１３９とを電気的に接続してもよい。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００７３】
（実施形態６）
図９は、本発明の実施形態６に係る加速度センサデバイス９００の全体構成を示す断面図である。図９を参照して、本発明の実施形態６に係る加速度センサデバイス９００を説明する。尚、図４（ａ）及び（ｂ）に示した加速度センサデバイス３００、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００及び図８に示した加速度センサデバイス７００´と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。図９に示した加速度センサデバイス９００の断面図に対応する加速度センサデバイス９００の平面図は、図７（ｂ）に示した加速度センサデバイス７００の平面図と略同一であるため、省略する。本実施形態では、基板７０２とＩＣ１１０とがボンディングワイヤで接続されており、センサ３０２とＩＣ１１０との間にセンサキャップ３０６が配置されている。
【００７４】
図９を参照すると、加速度センサデバイス９００は、基板７０２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ３０２、及び基板７０２とセンサ３０２とを電気的に接続する接続部材１４２を含む。
【００７５】
図９に示した加速度センサデバイス９００において、基板７０２の構成は、図８に示した加速度センサデバイス７００´と同一であるため、説明は省略する。また、ＩＣ１１０の構成は、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００と同一であるため、説明は省略する。ＩＣ１１０からの信号は、図７（ｃ）を参照して説明したように、電極パッド７１０、７１２、配線７１４、７１６、第３基板７０８、及び貫通電極７２２、７２４を通じて第１基板１０４に伝達される。
【００７６】
センサ３０２は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上に配置されるバンプ１３８と、センサ３０２の可動部１３３を覆うセンサキャップ３０６とを含む。センサ３０２の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサキャップ３０６は、センサ３０２の可動部１３３の動きを制限し、センサ３０２の耐衝撃性を確保する。また、本実施形態においては、センサキャップ３０６を備えることで、製造工程におけるセンサ３０２の可動部１３３の保護、及びＩＣ１１０上にセンサ３０２を実装した場合における可動部１３３の気密性を高めることができる。電極パッド１３６及びバンプ１３８に使用される材料は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサ３０２は、電極パッド１３６及びバンプ１３８が第３基板７０８の露出した部分に配置されたバンプ１３９と対向するようにＩＣ１１０上に配置され、接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ３０２のバンプ１３８が露出するようにセンサ３０２とＩＣ１１０とが接着される。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００７７】
センサ３０２のバンプ１３８と第３基板７０８上に配置されたバンプ１３９とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。バンプ１３８及び１３９は、互いにその一部が凸状に先突した形状を有し、接続部材１４２の材料がバンプ１３８及びバンプ１３９を伝って広がるため、バンプ１３８とバンプ１３９との間を容易に且つ確実に接続部材１４２で満たすことができる。尚、第３基板７０８と第１基板１０４とは、実施形態５の図７（ｃ）を参照して説明した構成により電気的に接続される。
【００７８】
図９に示した本発明の実施形態６に係る加速度センサデバイス９００は、ＩＣ１１０とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板７０２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ３０２にかかる応力が低減される。また、基板７０２とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板７０２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ３０２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ３０２にかかる応力が低減されると、センサ３０２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス３００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板７０２を介してセン３０２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ３０２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。
【００７９】
尚、本実施形態において、基板７０２の第３基板７０８上に配置されたバンプ１３９及びセンサ３０２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８は省略されてもよい。その場合、センサ３０２の電極パッド１３６と第３基板７０８とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。或いは、センサ１１２の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８、又は、第３基板７０８上に配置されたバンプ１３９のどちらか一方を省略してもよい。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００８０】
（実施形態７）
図１０（ａ）は、本発明の実施形態７に係る加速度センサデバイス１０００の全体構成を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイス１０００の平面図であり、（ｃ）は、本発明の第７の実施形態に係る加速度センサデバイス７００の全体構成を示す断面図である。図１０（ａ）は、図１０（ｂ）のＨ−Ｈ´線に沿った断面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＩ−Ｉ´線に沿った断面図である。図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照して、本発明の実施形態７に係る加速度センサデバイス１０００を説明する。尚、図５に示した加速度センサデバイス４００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。本実施形態において、基板１００２とＩＣ１１０とがボンディングワイヤで接続されており、基板１００２は、ＩＣ１１０の少なくとも一部を収納する収容空間となる凹部（キャビティ）１００９を有するキャビティ基板である。
【００８１】
加速度センサデバイス１０００は、基板１００２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ４０３、及び基板１００２とセンサ４０３とを電気的に接続する接続部材１４２を含む。
【００８２】
基板１００２は、導電物質を含み、配線パターンが形成された第１基板４０４と、絶縁物質を含み、第１基板４０４上に配置された第２基板４０６と、導電物質を含み、配線パターンが形成され、第２基板４０６上に配置された第３基板１００１と、絶縁物質を含み、第２基板４０６及び第３基板１００１上に配置され、開口を有する第４基板４１０と、絶縁物質を含み、第１基板４０４の一部を覆う第１絶縁層４１２と、絶縁物質を含み、第４基板４１０の一部を覆う第２絶縁層４１４とを含む６つの層により形成される。図１０（ａ）乃至（ｃ）に示すように、第４基板４１０は開口を有しており、この開口は、レーザ加工又はエッチングにより形成することができる。第４基板１１０の開口とこの開口を塞ぐ第２基板４０６によって、ＩＣ１１０を収納する凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）１００９が形成される。以下、基板１００２をキャビティ基板ともいう。基板１００２に使用される材料は、図５に示した加速度センサデバイス４００の基板４０２と同一であるため、省略する。本実施形態では、基板１００２が６層からなる例を説明するが、本発明はこれに限定されず、基板１００２の層は６以下であってもよく、６層以上であってもよい。
【００８３】
第４基板４１０上には、電極パッド１００４及び１００６が配置される。第４基板４１０には、貫通電極１００８及び１０１０が形成されている。貫通電極１００８は、電極パッド１００４と第３基板４０８とを電気的に接続し、貫通電極１０１０は、電極パッド１００６と第３基板４０８とを電気的に接続する。
【００８４】
ＩＣ１１０は、基板１００２の凹部１００９内に少なくとも一部が配置される。ＩＩＣ１１０は、図７（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス７００と同一の構成を有するため、重複する説明は省略する。ＩＣ１１０の電極パッド７０２は、配線７０４、電極パッド１００６及び貫通電極１０１０を通じて第３基板１００１に電気的に接続される。尚、ＩＣ１１０は、開口部１００９内に完全に収納されてもよく、その一部が収納されてもよい。
【００８５】
センサ４０３は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上配置されたバンプ１３８とを含む。センサ４０３の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。電極パッド１３６は、アルミニウム、銅、金、銀、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄなどを含んでもよい。バンプ１３８に使用される材料は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサ４０３は、電極パッド１３６上のバンプ１３８が第４基板４１０上に形成された電極パッド１００４と対向するようにＩＣ１１０上に配置され、接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ４０３の電極パッド１３６及びバンプ１３８が露出するように、且つセンサ４０３の可動部１３３がＩＣ１１０に覆われるようにセンサ４０３とＩＣ１１０とが接着される。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００８６】
センサ４０３のバンプ１３８と基板１００２に形成された電極パッド１００４とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。センサ４０３の電極パッド１３６は、バンプ１３８、接続部材１４２、電極パッド１００４、貫通電極１００８を通じて第３基板１００１と電気的に接続される。図１０（ｃ）に示すように、第２基板４０６には、貫通電極１０１２及び１０１４が形成される。貫通電極１０１２及び１０１４は、第１基板４０４と第３基板１００１とを電気的に接続する。センサ４０３からの信号は、電極パッド１３６、導電性部材１４２、電極パッド１００４、貫通電極１００８、第３基板１００１、貫通電極１０１２、第１基板４０４、貫通電極１０１４、第３基板１００１、貫通電極１０１０、電極パッド１００６、配線７０４、電極パッド７０２を通じて、ＩＣ１１０に伝達される。尚、図１０（ｂ）に示すように、ＩＣ１１０からの信号は、ＩＣ１１０の電極パッド７１０及び７１２、配線（ボンディングワイヤ）７１４、７１６を通じて、第４基板４１０上に配置された電極パッド１０１６に伝達される。図示はしないが、電極パッド１０１６は、基板１００２の裏面に露出された第１基板４０４と貫通電極などで電気的に接続される。
【００８７】
上述したように、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した本発明の実施形態７に係る加速度センサデバイス１０００は、ＩＣ１１０とセンサ４０３とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板１００２とセンサ４０３との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ４０３にかかる応力が低減される。また、基板１００２とセンサ４０３とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板１００２とセンサ４０３との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ４０３にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ４０３にかかる応力が低減されると、センサ４０３のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス１０００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板１００２を介してセンサ４０３とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ４０３からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、基板１００２は、凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）１００９を有するキャビティ基板であり、この凹部１００９内にＩＣ１１０の少なくとも一部が配置される。したがって、加速度センサデバイス１０００全体をさらに低背化することが可能となる。また、センサ４０３は、センサ４０３の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ４０３とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ４０３との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ４０３の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ４０３の耐衝撃性も維持される。
【００８８】
尚、本実施形態において、基板１００２の電極パッド１００４上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンを含むバンプを配置してもよい。その場合、センサ４０３の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８と、基板１００２の電極パッド１００４上に配置されたバンプとが接続部材１４２を介して電気的に接続される。或いは、センサ４０３の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８を省略して、基板１００２の電極パッド１００４上にバンプを配置して、電極パッド１３６と基板１００２の電極パッド１００４上に配置されたバンプとを接続部材１４２を介して電気的に接続してもよい。また、センサ４０３の電極パッド１３６上に配置されたバンプ１３８を省略してもよい。この場合、センサ４０３の電極パッド１３６と基板１００２の電極パッド１００４とが接続部材１４２を介して電気的に接続される。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００８９】
（実施形態８）
図１１は、本発明の実施形態８に係る加速度センサデバイス１１００の全体構成を示す断面図である。図１１を参照して、本発明の実施形態８に係る加速度センサデバイス１１００を説明する。尚、図９に示した加速度センサデバイス９００及び図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１０００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与し、重複する説明は省略する。本実施形態において、基板１００２とＩＣ１１０とがボンディングワイヤで接続されており、基板１００２は、ＩＣ１１０の少なくとも一部を収納する収容空間となる凹部（キャビティ）１００９を有するキャビティ基板である。
【００９０】
加速度センサデバイス１１００は、基板１００２、制御素子であるＩＣ１１０、センサ４０３、基板１００２とセンサ４０３とを電気的に接続する接続部材１４２、及びセンサ３０２とＩＣ１１０との間に配置されたセンサキャップ３０６を含む。
【００９１】
加速度センサデバイス１１００の基板１００２及びＩＣ１１０は、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した加速度センサデバイス１０００の構成と同一であるため、重複する説明は省略する。ＩＣ１１０は、基板１００２の凹部１００９内に少なくとも一部が配置される。
【００９２】
センサ３０２は、錘部１３０と錘部１３０に接続された可撓部１３２とを含む可動部１３３と、可撓部１３２に接続された支持部１３４と、可撓部１３２に配置されて可撓部１３２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、ピエゾ抵抗素子からの信号を受ける電極パッド１３６と、電極パッド１３６上に配置されるバンプ１３８と、センサ３０２の可動部１３３を覆うセンサキャップ３０６とを含む。センサ３０２の動作は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサキャップ３０６は、センサ３０２の可動部１３３の動きを制限し、センサ３０２の耐衝撃性を確保する。また、本実施形態においては、センサキャップ３０６を備えることで、製造工程におけるセンサ３０２の可動部１３３の保護、及びＩＣ１１０上にセンサ３０２を実装した場合における可動部１３３の気密性を高めることができる。電極パッド１３６及びバンプ１３８に使用される材料は、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。センサ３０２は、電極パッド１３６及びバンプ１３８が第４基板４１０上に配置された電極パッド１００４と対向するようにＩＣ１１０上に配置され、接着剤１４０を介してＩＣ１１０と接着される。このとき、センサ３０２のバンプ１３８が露出するようにセンサ３０２とＩＣ１１０とが接着される。接着剤１４０は、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法による測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などを使用することができる。
【００９３】
センサ３０２のバンプ１３８と第４基板４１０上に配置された電極パッド１００４とは、接続部材１４２によって電気的に接続される。接続部材１４２は、導電性を有し、曲げ弾性率が３００ＭＰａ以下（ＤＭＡ法により測定）の材料を使用することが好ましく、例えば、シリコーン系導電性ペースト、銀ペースト、銀コート銅ペースト、銅ペーストなどであってもよい。バンプ１３８は、その一部が凸状に先突した形状を有し、接続部材１４２の材料がバンプ１３８を伝って広がるため、バンプ１３８と電極パッド１００４との間を容易に且つ確実に接続部材１４２で満たすことができる。尚、センサ３０２とＩＣ１１０、及びＩＣ１１０と基板１００２の電気的な接続関係は、図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明した第７の実施形態に係る加速度センサ１０００と同様であるため、省略する。
【００９４】
上述したように、図１１に示した本発明の実施形態８に係る加速度センサデバイス１１００は、ＩＣ１１０とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する接着剤１４０によって接着されている。このため、基板１００２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接着剤１４０によって吸収され、センサ３０２にかかる応力が低減される。また、基板１００２とセンサ３０２とが３００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する導電性の接続部材１４２を介して電気的に接続されている。このため、基板１００２とセンサ３０２との熱膨張率の差によって生じる応力が接続部材１４２によって吸収されるため、センサ３０２にかかる応力が低減される。上述のような接続によって、センサ３０２にかかる応力が低減されると、センサ３０２のオフセット値のずれ量が低減されるため、加速度センサデバイス１１００の所望の性能が維持され、信頼性が向上する。また、接続部材１４２及び基板１００２を介してセンサ３０２とＩＣ１１０とを接続するため、センサとＩＣとをボンディングワイヤで接続するよりも接続距離が短くなり、センサ３０２からＩＣ１１０への信号の伝達を高速化することができる。さらに、基板１００２は、凹形状の収納空間である凹部（キャビティ）１００９を有するキャビティ基板であり、この凹部１００９内にＩＣ１１０の少なくとも一部が配置される。したがって、加速度センサデバイス１０００全体をさらに低背化することが可能となる。また、センサ３０２は、センサ４０３の可動部１３３がＩＣ１１０に対向するようにＩＣ１１０上に配置され、ＩＣ１１０とセンサ３０２とを接着させる接着剤１４０は、ＩＣ１１０とセンサ３０２との間にスペースを確保する機能も果たす。このため、ＩＣ１１０がセンサ３０２の可動部１３３の動きを制限するストッパーとしての機能も果たし、センサ３０２の耐衝撃性も維持される。
【００９５】
尚、本実施形態において、基板１００２の電極パッド１００４上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンを含むバンプを配置してもよい。その場合、センサ３０２のバンプ１３８と、基板１００２の電極パッド１００４上に配置されたバンプとが接続部材１４２を介して電気的に接続される。或いは、センサ３０２のバンプ１３８を省略して、基板１００２の電極パッド１００４上に銅、金、アルミニウム、アルミシリコンを含むバンプを配置し、センサ３０２の電極パッド１３６と基板１００２の電極パッド１００４上に配置したバンプとを接続部材１４２を介して電気的に接続してもよい。また、センサ３０２のバンプ１３８を省略して、センサ３０２の電極パッド１３６と基板１００２の電極パッド１００４とを接続部材１４２を介して電気的に接続してよい。いずれの場合も、上述の効果と同じ効果を奏する。
【００９６】
次に、実施形態１乃至実施形態８に記載したいずれかの加速度センサデバイスを実装した半導体装置を説明する。尚、本明細書において、半導体装置とは、半導体技術を利用して機能しうる装置全般を指す。
【００９７】
図１２は、実施形態１乃至実施形態８に記載したいずれかの加速度センサデバイスを実装した半導体装置を示し、例えば、センサモジュール１２００の一例を示す斜視図である。図１２においてセンサモジュール１２００は、実施形態１乃至実施形態８のいずれかの加速度センサデバイス１２０４、ＣＰＵ１２０６、メモリチップ１２０８が配線パターン（図示せず）を有する基板１２０２上に実装されている。ＣＰＵ１２０６は、加速度センサデバイス１２０６に含まれるＩＣの制御などを行う。メモリチップ１２０８は、ＣＰＵ１２０６の制御用プログラムやパラメータなどを記憶するメモリである。
【００９８】
センサモジュール１２００において、実施形態１乃至実施形態８に記載した低背化或いは小型化された加速度センサデバイス１２０４を実装することにより、センサモジュール１２００を小型化することが可能となる。また、実施形態１乃至実施形態８で説明したように、センサとＩＣとの電気的な接続距離が短縮化されるため、加速度センサデバイス１２０４の高速応答が可能となり、センサデバイス１２０４を実装するセンサモジュール１２００自体の動作の高速化が可能となる。このセンサモジュール１２００を搭載した電子機器として、携帯型情報端末１３００の構成例を図１３に示す。
【００９９】
図１３は、携帯型情報端末１３００の構成例を示す斜視図である。図１３において、携帯型情報端末１３００は、ディスプレイ部１３０２と、キーボード部１３０４とを含む。センサモジュール１２００は、例えば、キーボード部１３０４の内部に実装される。携帯型情報端末１３００は、その内部に各種のプログラムを記憶しており、各種プログラムにより、通信処理や情報処理を実行する機能を有する。携帯情報端末１３００では、センサモジュール１２００の加速度センサにより検出される加速度をアプリケーションプログラムで利用することにより、例えば、落下時の加速度を検出して電源をオフさせる等の機能を付加することが可能になる。
【０１００】
上記のようにセンサモジュール１２００を携帯型情報端末１３００に実装することにより、新たな機能を実現することができ、携帯型情報端末１３００の利便性や信頼性を向上させることが可能になる。なお、センサモジュール１２００を実装する電子機器は、上述の携帯型情報端末１３００に限定するものではなく、例えば、ディスプレイ、プロジェクタ、スキャナ等の他の電子機器にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００    センサデバイス
１０２    基板
１１０    ＩＣ
１１２    センサ
１１４    導電部
１３６    電極パッド
１３８    バンプ
１４０    接着剤
１４２    接続部材
【図１】
0005742170.tif 000002
【図２】
0005742170.tif 000003
【図３（ａ）】
0005742170.tif 000004
【図３（ｂ）】
0005742170.tif 000005
【図３（ｃ）】
0005742170.tif 000006
【図３（ｄ）】
0005742170.tif 000007
【図４】
0005742170.tif 000008
【図５】
0005742170.tif 000009
【図６】
0005742170.tif 000010
【図７】
0005742170.tif 000011
【図７（ｃ）】
0005742170.tif 000012
【図８】
0005742170.tif 000013
【図９】
0005742170.tif 000014
【図１０】
0005742170.tif 000015
【図１０（ｃ）】
0005742170.tif 000016
【図１１】
0005742170.tif 000017
【図１２】
0005742170.tif 000018
【図１３】
0005742170.tif 000019