(57)【要約】    【課題】  実装スペースを低減でき、実装基板等への接合強度に優れ、実装基板等からの外部応力による影響が少なく、構造の簡略化及びコストの低減を果たすことができる半導体センサ装置を提供する。    【解決手段】  可動部及び梁部２１を有する半導体センサが形成されている半導体基板２の片面にケース板３が接着剤層５を介して半導体基板２に積層されており、ケース板３の半導体基板２に貼り合わされている側とは反対側の面に複数の突起３ｂが設けられており、複数の突起３ｂの外表面に設けられた端子電極７が、半導体基板２に設けられるように、半導体センサを外部と電気的に接続するための外部接続用電極９に対し、ケース板３の側面において端子電極に連ねられるように設けられている接続電極８により電気的に接続されている、半導体センサ装置。【選択図】      図１
2007043017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部を有する半導体センサが形成されている半導体基板と、
前記半導体基板の片面に積層されたケース板と、
前記ケース板の前記半導体基板に貼り合わされている側とは反対側の面に、該ケース板と同じ材料で一体的に複数の突起とが形成されており、
前記複数の突起の外表面に設けられた端子電極と、
前記半導体基板において、前記半導体センサを外部と電気的に接続されるように設けられている外部接続用電極と、
前記突起に設けられた端子電極と、前記外部接続用電極とを電気的に接続するように前記ケース板側面において前記端子電極に連ねられるように設けられている接続電極とをさらに備えることを特徴とする、半導体センサ装置。
【請求項２】
前記接続電極は、前記半導体基板の側面には至らないように形成されている、請求項１に記載の半導体センサ装置。
【請求項３】
前記外部接続用電極と接続される接続電極が前記ケース板の側面から前記半導体基板の側面に至るように形成されており、それによって前記外部接続用電極が、前記接続電極にＴ字接続されている、請求項１に記載の半導体センサ装置。
【請求項４】
前記半導体基板の前記ケース板が積層されている面とは反対側の面に、第２のケース板が積層されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。
【請求項５】
前記第２のケース板は、突起を有せず、平板状の部材である、請求項４に記載の半導体センサ装置。
【請求項６】
前記ケース板の前記端子電極及び接続電極が形成される面が粗面とされており、該粗面に前記端子電極及び接続電極が形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。
【請求項７】
前記ケース板の側面に向って開いた複数の凹部が前記ケース板に形成されており、前記接続電極の少なくとも一部が前記凹部に形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば加速度センサなどの半導体基板を用いて構成されている半導体センサ装置に関し、より詳細には、平板状の半導体基板内に可動部を有する半導体センサが構成されている構造を備えた半導体センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板に３次元構造体からなるセンサが形成されている半導体センサ装置が種々提案されている。この種の半導体センサ装置は、可動部分を有するため、可動部分の動きが妨げられないように製品化され、かつ実装されねばならなかった。そのため、例えば、上記半導体基板をセラミックパッケージ内に収納し、実装基板に該セラミックパッケージを搭載し、ボンディングワイヤにより接合する方法が用いられていた。しかしながら、この方法では、セラミックパッケージを必要とするため、大型にならざるを得なかった。また、実装基板上にボンディングワイヤで実装する場合、実装スペースが大きくならざるを得なかった。特に、外部との電気的接続部分が多い半導体センサ装置の場合には、実装基板上において、ボンディングワイヤによる大きな実装スペースを必要とした。
【０００３】
これに対して、下記の特許文献１には、図１１に示す半導体装置１０１が開示されている。半導体装置１０１は、ベース基板１０２を有する。ベース基板１０２上に、半導体センサが構成されている半導体基板１０３が固定されている。半導体基板１０３は、電極１０３ａを含む可動部分を有する。図１１では、略図的に示されているが、電極１０３ａを有するセンサ部分が可動部分とされている。従って、半導体基板１０３の可動部分に臨む空隙Ａを設けるために、半導体基板１０３の一方面１０３ｂ側に凹部が設けられている。凹部が設けられている面１０３ｂを下面として、半導体基板１０３がベース基板１０２に固定されている。
【０００４】
他方、半導体基板１０３に設けられた電極１０３ｃ，１０３ｄが、ベース基板１０２上の電極１０２ａ，１０２ｂに接合され、かつ電気的に接続されている。電極１０２ａ，１０２ｂは、ベース基板１０２内に設けられたスルーホール電極を介してベース基板１０２の下面に設けられた電極１０２ｃ，１０２ｄに電気的に接続されている。そして、電極１０２ｃ，１０２ｄに、半田バンプ１０４，１０５が接合されている。
【０００５】
他方、半導体基板１０３の側面及び上面は、モールド樹脂１０６により封止されている。すなわち、ベース基板１０２とモールド樹脂１０６とで半導体基板１０３が気密封止されている。
【０００６】
実装基板に実装するに際しては、上記半田バンプ１０４，１０５により、実装基板上の電極ランドに実装することができる。従って、小さな実装スペースで半導体装置１０１を実装基板上に搭載することができる。
【特許文献１】特開２００４−３４０７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の半導体装置１０１では、上記のように、可動部分を有する半導体基板１０３が、ベース基板１０２とモールド樹脂１０５とで気密封止されており、かつ半田バンプ１０４，１０５を用いてフリップチップボンディング工法により基板に搭載することができる。この場合、半田バンプ１０４，１０５による接合強度は比較的弱い。そのため、実装基板とベース基板１０２との間にアンダーフィルと称されているエポキシ樹脂などの接着剤を充填し、接着強度を高める必要があった。
【０００８】
その結果、実装基板とベース基板１０２との間の隙間が、半田バンプ１０４，１０５だけでなく、上記アンダーフィルにより満たされるため、実装基板に応力が加わった場合、半田バンプ１０４，１０５だけでなく、アンダーフィルを経由して、ベース基板１０２、ひいては半導体基板１０３に伝わりやすかった。従って、半導体基板１０３に構成されている半導体センサにおいて上記応力の影響によって誤動作が生じるおそれがあった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、実装基板などに実装された後の外部からの応力の伝達を抑制でき、比較的小さな実装スペースで表面実装することができ、しかも構造が簡便であり、かつ安価に提供することが可能な半導体センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、可動部を有する半導体センサが形成されている半導体基板と、前記半導体基板の片面に積層されたケース板と、前記ケース板の前記半導体基板に貼り合わされている側とは反対側の面に、該ケース板と同じ材料で一体的に複数の突起とが形成されており、前記複数の突起の外表面に設けられた端子電極と、前記半導体基板において、前記半導体センサを外部と電気的に接続されるように設けられている外部接続用電極と、前記突起に設けられた端子電極と、前記外部接続用電極とを電気的に接続するように前記ケース板側面において前記端子電極に連ねられるように設けられている接続電極とをさらに備えることを特徴とする、半導体センサ装置が提供される。
【００１１】
本発明に係る半導体センサ装置のある特定の局面では、前記接続電極は、前記半導体基板の側面には至らないように形成されている。
【００１２】
本発明に係る半導体センサ装置の他の特定の局面では、前記外部接続用電極と接続される接続電極が前記ケース板の側面から前記半導体基板の側面に至るように形成されており、それによって前記外部接続用電極が、前記接続電極にＴ字接続されている。
【００１３】
本発明に係る半導体センサ装置のさらに別の特定の局面では、前記半導体基板の前記ケース板が積層されている面とは反対側の面に、第２のケース板が積層されている。
【００１４】
本発明に係る半導体センサ装置のさらに別の特定の局面では、前記第２のケース板は、突起を有せず、平板状の部材である。
【００１５】
本発明に係る半導体センサ装置のさらに他の特定の局面では、前記ケース板の前記端子電極及び接続電極が形成される面が粗面とされており、該粗面に前記端子電極及び接続電極が形成されている。
【００１６】
本発明に係る半導体センサ装置のさらに別の特定の局面では、前記ケース板の側面に向って開いた複数の凹部が前記ケース板に形成されており、前記接続電極の少なくとも一部が前記凹部に形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る半導体センサ装置では、可動部を有する半導体センサが半導体基板に形成されており、該半導体基板に、複数の突起が外表面に一体に設けられたケース板が接着剤層により接着されている比較的簡略化された積層構造を有する。そして、上記複数の突起の外表面に端子電極が形成されており、半導体基板に設けられた外部接続用電極が、上記端子電極に対して、ケース板側面において端子電極に連ねられるように設けられている接続電極により電気的に接続されている。
【００１８】
実装基板などへの実装に際しては、上記突起を実装基板側に当接させ、突起に設けられた端子電極を実装基板などに設けられた電極に接合することにより、すなわちフリップチップボンディング工法と同様にして、半導体センサ装置を少ない実装スペースで実装基板などに実装することができる。この場合、突起はケース板と同じ材料で一体に設けられているので、実装時、あるいは半導体センサ装置を用いた電子機器の組み立て時等において、突起がケース板から分離し難い。
【００１９】
すなわち、従来の半田バンプなどの金属バンプを用いた実装構造では、金属バンプが半導体センサ装置から外れたり、超音波ボンディング時やリフロー半田時に、半田バンプによる接合が外れるおそれがあった。そのため、従来、アンダーフィルと称されている接着剤硬化物による補強が必要であった。
【００２０】
これに対して、本発明の半導体センサ装置では、上記突起はケース板に同一材料で一体に設けられているので、実装時や超音波ボンディング時において、突起がケース板から外れ難い。従って、アンダーフィルを省略することができ、実装構造の簡略化及び低コスト化を果たすことができる。
【００２１】
しかも、上記複数の突起は、上記ケース板を機械加工すること等により形成されるので、上記突起の高さを均一にすることが容易である。半田バンプを利用したＣＳＰ（チップサイズパッケージ）では、バンプの高さを均一にすることが重要であるとされている。バンプの高さがばらつくと実装品質が大きく低下するためである。これに対して、本発明では、上記突起高さが容易に均一化されるので、実装品質を効果的に高めることができる。
【００２２】
さらに、上記突起を設けることにより、各端子電極が各突起上に形成されるので、各端子電極間の短絡のおそれを低減することができる。特に、突起の先端面積は比較的小さいため、すなわち、突起を有しない構造に比べて、半田ペーストや導電ペーストなどの接合部材の塗布される量を小さくすることができ、実装に際しての加圧により半田ペーストや導電ペーストが拡がり難い。従って、端子間の所望でない短絡を効果的に防止することができる。
【００２３】
加えて、上記半導体基板に接着剤層を介してケース板を貼り合わせるだけで、組み立てられるので、半導体センサ装置自体の構造も比較的簡略化されており、半導体センサ装置のコストをも低減することが可能となる。
【００２４】
また、上記のように、アンダーフィルを省略することができるので、アンダーフィルを介した外部からの応力の伝達が生じないので、外部応力による誤動作のおそれも少ない。
【００２５】
上記接続電極が、半導体基板の側面に至らないように形成されている場合には、半導体基板に余分な電極が設けられないことになるため、異なる電位に接続される電極間もしくは端子間の絶縁抵抗を高めることができる。
【００２６】
本発明において、外部接続用電極と接続される接続電極がケース板の側面から半導体基板の側面に至るように形成されている場合には、外部接続用電極が上記接続電極にＴ字接続されていることになるため、外部接続用電極と上記接続電極との接続の信頼性を高めることができる。
【００２７】
半導体基板のケース板が積層されている面とは反対側の面に第２のケース板が積層されている場合には、半導体基板が上記ケース板及び第２のケース板に挟持され、従って、半導体基板内の半導体センサを気密封止することができる。また、半導体基板の片面にケース板が、他面に第２のケース板が積層された積層体であるため、半導体センサ装置の強度を高めることも可能となる。
【００２８】
第２のケース板が、突起を有せず、平板状の部材である場合には、第２のケース板のコストを低減することができる。
【００２９】
ケース板の端子電極及び接続電極が形成される面が粗面とされており、該粗面に端子電極及び接続電極が形成されている場合には、端子電極及び接続電極の密着強度を高めることができる。ケース板の側面に向って開いた複数の凹部がケース板に形成されており、接続電極の少なくとも一部が凹部に形成されている場合には、外部と接触されたとしても接続電極が剥離し難く、かつ接続電極が外部の導電性部材と接触し難くなり、短絡のおそれを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体センサ装置の外観を示す斜視図であり、図２はその分解斜視図である。半導体センサ装置１は、半導体基板２と、半導体基板２の片面に積層されたケース板３と、半導体基板２の他面に形成された第２のケース板４とを有する。
【００３２】
半導体基板２は、本実施形態では、可動部を有する半導体センサとしての加速度センサを有する。この加速度センサは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の加速度をそれぞれ検出することができる。ここで、矩形板状の半導体基板２に直交する方向をＺ軸とし、半導体基板２を平面視した場合の長辺方向をＹ軸方向、短辺方向をＸ軸方向とすることとする。半導体基板２は、従って、ＸＹ平面に平行な上面及び下面を有する。
【００３３】
なお、本実施形態の特徴は、上記半導体基板２と、ケース板３及び第２のケース板４からなる積層構造並びに後述の電気的接続部分に特徴を有するものである。すなわち、半導体基板２内の半導体センサの構造自体は、特に限定されるものではないため、以下においては、半導体基板２内の加速度センサの構成については後程簡単に説明することとする。
【００３４】
図１及び図２に示すように、ケース板３は、接着剤層５により、半導体基板２に接着されている。この接着剤としては、ポリイミド系もしくはエポキシ系接着剤などの適宜の熱硬化性または光硬化性接着剤を用いることができる。
【００３５】
同様に、第２のケース板４もまた、半導体基板２に同様の接着剤層６により貼り合わされている。
【００３６】
なお、図２に示すように、第２のケース板４の上面には、凹部４ａが形成されている。凹部４ａは、半導体基板２の加速度センサの可動部分２ａの動きを妨げないため空隙を形成するために設けられている。
【００３７】
図１及び図２では明らかではないが、ケース板３の下面にも同様の凹部が設けられている。従って、半導体基板２の加速度センサの上下に、半導体センサの可動部分２ａの動きを妨げないための空隙が確保されている。
【００３８】
ケース板３及び第２のケース板４は、半導体基板と同一の平面形状、すなわち同一の矩形板状を有する。ケース板３及び第２のケース板４は、本実施形態では、耐熱ガラスにより構成されている。もっとも、ケース板３，４は、ガラスに限らず、アルミナなどの絶縁セラミックス、あるいは合成樹脂などの適宜の剛性材料で構成され得る。好ましくは、使用時にリフロー半田付け法などにより実装基板に搭載されることがあるため、耐熱性に優れた耐熱ガラスやセラミックスによりケース板３，４が形成されていることが望ましい。
【００３９】
ケース板３は、矩形板状の形状を有するが、半導体基板２に積層されている側とは反対側の面３ａに複数の突起３ｂを有する。突起３ｂは、ケース板３と一体的に同一材料で構成されている。このような複数の突起３ｂは、ケース板３を構成する材料を機械加工することにより、あるいは合成樹脂の一体成形等により形成することができる。複数の突起３ｂは、ケース板３と同じ材料で一体に構成されているので、ケース板３から外れ難い。
【００４０】
他方、ケース板３の一対の長辺側に延びる側面３ｃ，３ｄには、複数の凹部３ｅが設けられている。複数の凹部３ｅは、それぞれ、複数の突起３ｂの側方に対応して設けられている。突起３ｂの先端面には、端子電極７が形成されている。そして、凹部３ｅ内には、接続電極８が形成されている。接続電極８は、端子電極７に接続されており、突起３ｂの側面を経て凹部３ｅ内に延び、ケース板３の下面側に至っている。
【００４１】
他方、図２に示されているように、半導体基板２の上面には、上記加速度センサを外部と電気的に接続するための複数の外部接続用電極９が形成されている。そして、各外部接続用電極９が、各接続電極８に接続されている。
【００４２】
従って、上記加速度センサは、ケース板３の突起３ｂ上に形成された端子電極７に電気的に接続されている。
【００４３】
また、上記端子電極７及び接続電極８が形成される面は、面粗度で♯２００〜２０００程度の範囲、より好ましくは♯６００程度に荒らされていることが望ましい。このような粗面の場合、形成される端子電極７や接続電極８の密着強度を高めることが可能となる。
【００４４】
本実施形態の半導体センサ装置１は、上記端子電極７を用いて、実装基板に実装することができる。これを、図５を参照して説明する。
【００４５】
図５に示すように、実装に際しては、実装基板５１上の電極ランド５２，５３に、端子電極７，７が当接するように、半導体センサ装置１が上下逆転されて実装基板５１上に載置される。そして、例えば半田５４，５５を用いて、上記端子電極７，７が電極ランド５２，５３に接合される。この場合、上記のように、突起３ｂがケース板３と同じ材料で一体に構成されているので、半田加熱時の熱が加わったとしても、突起３ｂがケース板３から外れることはい。そのため、アンダーフィルを用いずとも、図５に示すように、半導体センサ装置１を実装基板５１上に強固に接合することができる。よって、アンダーフィルの使用を省略することができる。
【００４６】
従って、実装スペースが小さく、実装基板５１上に十分な接合強度で実装され得る半導体センサ装置１を提供することができる。なお、上記半導体センサ装置１では、アンダーフィルを必要としないので、アンダーフィルを介した実装基板５１側からの応力の伝達も起こらない。加えて、実装基板５１側にたわみ変形等が生じたとしても、実装基板５１側からの応力は、突起３ｂのみを経由して半導体センサ装置１側に伝わることになるため、上記応力が半導体基板２の半導体センサに伝わり難い。従って、実装基板５１側が変形した場合などにおいても、誤動作の生じ難い半導体センサ装置１を提供することができる。
【００４７】
上記半導体センサ装置１の製造方法の一例を、図６（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、先ず、マザーの半導体基板２Ａの上下に、接着剤層５，６を介して、マザーのケース板３Ａ及びマザーの第２のケース板４Ａを積層する。しかる後、図６（ｂ）に示すように、マザーのケース板３Ａにサンドブラスト法により、下方に外部接続用電極９の一部が設けられている部分において、穴３ｆを形成する。この穴３ｆは、前述した突起３ｂ及び凹部３ｅを最終的に形成するために設けられている。
【００４９】
なお、穴３ｆの形成は、サンドブラスト以外の他の方法、例えばレーザを用いた方法で行ってもよい。
【００５０】
穴３ｆには、上面側から下面側に向って径が小さくなるようにテーパーが付与されている。もっとも、穴３ｆには、上記テーパーは付与されておらずともよい。
【００５１】
次に、図６（ｃ）に示すように、穴３ｆ内の接着剤層５をエッチングにより除去する。このエッチングは、ドライエッチングあるいはウエットエッチングのいずれの方法を用いて行われてもよい。
【００５２】
しかる後、図６（ｄ）に示すように、導電膜７Ａを上面に形成する。この導電膜７Ａは、スパッタリングまたは蒸着などの適宜の方法により行われる。
【００５３】
また、半導体基板２と、上記穴３ｆの側面上の導電膜７Ａとの導通を確実にするため、導電性接着剤を穴３ｆ内に埋め込んでもよい。
【００５４】
次に、図６（ｅ）に示すように、上記マザーの積層体において、ケース板３Ａの上面をダイサにより機械加工し、突起３ｂを形成する。突起３ｂは、上記穴３ｆが設けられている部分の内側に突起３ｂが位置するように加工が行われる。
【００５５】
しかる後、図６（ｅ）に示すように、上記マザーの積層体をダイシングし、図４に示すように、個々の半導体センサ１を得る。このダイシングは、上記穴３ｆの中央部分に沿ってマザーの積層体の一部を除去するようにして行われる。ダイシングにより、上記導電膜が切断され、端子電極７と、端子電極７に連ねられた接続電極８とが形成されることになる。このようにして、上述した突起３ｂに連なるように複数の凹部３ｅが形成された半導体センサ装置１を容易に得ることができる。
【００５６】
次に、上記半導体基板２に構成されている半導体センサ部分を説明する。図３に平面図で示すように、半導体基板２内には、枠状の梁部２１が浮いた状態で配置されている。この梁部２１が設けられている部分及び後述の錘部分が設けられている部分の拡大平面図を図７に示す。梁部２１は、平面視した場合、角環状の形状を有する。梁部２１の前述したＸ軸方向両端から、それぞれＸ軸方向に沿って外側に延びるように支持部２２ａ，２２ｂが連ねられている。支持部２２ａ，２２ｂの梁部２１に連ねられている側とは反対側の端部が半導体基板２の本体部分に連ねられている。すなわち、支持部２２ａ，２２ｂにより、梁部２１が浮かされた状態とされている。
【００５７】
また、梁部２１のＹ軸方向両側に、錘部２３ａ，２３ｂが配置されている。錘部２３ａ，２３ｂは、梁部２１に対してＹ軸方向両側からＹ軸方向外側に連ねられた連結部２４ａ，２４ｂにより梁部２１に連結されている。従って、錘部２３ａ，２３ｂは、梁部２１と同様に半導体基板２の本体部に対して浮かされた状態で配置されている。梁部２１がたわみ変形することにより、錘部２３ａ，２３ｂが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸方向に変位可能とされている。
【００５８】
本実施形態では、上記半導体基板２は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板をマイクロマシニング技術を用いて加工することにより形成されている。なお、ＳＯＩ基板とは、Ｓｉ層と、ＳｉＯ層と、Ｓｉ層とがこの順序で積層されている多層基板であり、もっとも、本発明で用いられる半導体基板は上記ＳＯＩ基板に限定されるものではない。
【００５９】
また、上記梁部２１において、図３に略図的に示すように、例えばＸ軸方向の加速度を検出するために、４つのピエゾ抵抗部ＲX1〜ＲX4が配置されている。これら４つのピエゾ抵抗部ＲX1〜ＲX4がＸ軸方向の加速度を検出するＸ軸方向加速度検出部を構成している。そして、半導体基板２に形成されている配線パターンにより、ピエゾ抵抗部ＲX1〜ＲX4が図８に示すブリッジ回路を構成している。このブリッジ回路における出力変化によりＸ方向の加速度が検出される。すなわち、図８に示すように、このブリッジ回路では、ピエゾ抵抗部ＲX1，ＲX2が電気的に接続され、電圧検出部ＰX1が形成されている。同様に、ピエゾ抵抗部ＲX3，ＲX4が電気的に接続され、電圧検出部ＰX2が形成されている。
【００６０】
また、ピエゾ抵抗部ＲX1，ＲX3が電気的に接続され、この接続部が外部の電圧電源に接続される電圧入力部Ｖｓとされている。さらに、外部配線パターンにより、ピエゾ抵抗部ＲX2，ＲX4が電気的に接続され、該接続部分がグラウンド電位に接続されている。
【００６１】
なお、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度を検出するために、同様に、４つのピエゾ抵抗部がそれぞれ配置されており、かつ図８に示したブリッジ回路と同様のブリッジ回路が半導体基板２に形成されている配線パターンにより上記４つのピエゾ抵抗部を接続することにより構成されている。
【００６２】
半導体基板２においては、Ｘ軸方向の加速度が発生すると、加速度に起因したＸ軸方向の力が可動部２ａである錘部２３ａ，２３ｂに作用する。錘部２３ａ，２３ｂでのＸ軸方向への作用力により、錘部２３ａ，２３ｂが、図９の破線で示す基準状態から、例えば図９の実線で示すように、Ｘ軸方向に変位する。錘部２３ａ，２３ｂのＸ軸方向への変位により、連結部を介して梁部２１はたわみ変形し、それによって梁部２１に応力が発生する。この梁部２１に生じた応力により、上述したＸ軸方向加速度検出部におけるピエゾ抵抗部の抵抗値が変化する。そのため、Ｘ軸方向への加速度が発生している場合に、Ｘ軸方向加速度検出部を構成している図８に示したブリッジ回路の出力が変化し、Ｘ軸方向の加速度が検出される。この場合、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に加速度が作用しない場合には、Ｙ軸方向加速度検出部及びＺ軸方向加速度検出部を構成している各ブリッジ回路の出力には変化がみられないことになる。このようにして、Ｘ軸方向の加速度が検出される。
【００６３】
Ｙ軸方向に加速度が発生した場合、あるいはＺ軸方向に加速度が発生した場合にも、同様にして、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度が検出される。
【００６４】
なお、本実施形態では、上記のような加速度センサが半導体基板に可動部を有する半導体センサとして構成されているが、本発明はこのような加速度センサを用いた半導体センサに限らず、可動部を有する適宜の半導体センサが形成されている半導体基板を用いることができる。半導体センサとしては、加速度センサの他、角速度センサ、角加速度センサ、圧電ジャイロセンサなどの様々な半導体を用いた可動部を有するセンサを挙げることができる。
【００６５】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る半導体センサ装置の外観を示す斜視図である。上記第１の実施形態では、凹部３ｅは、ケース板３にのみ形成されていたが、第２の実施形態では、凹部３ｅは、半導体基板２の側面にも至るように形成されている。このように、凹部３ｅを半導体基板２の側面にも至るようにも形成した場合、接続電極８を半導体基板２の側面にまで至るように形成することができる。従って、上記半導体基板２に設けられた外部接続用電極９と、接続電極８とをＴ字接続することができ、電気的接続の信頼性を高めることが可能となる。
【００６６】
なお、第２の実施形態の半導体センサ装置を製造する場合には、上記図６（ｂ）に示した穴３ｆの形成に際し、穴３ｆを半導体基板２の中間高さ位置に至るように形成すればよい。
【００６７】
また、第２の実施形態に係る半導体センサ装置では、半導体基板の側面に至るように接続電極８が形成される。従って、比抵抗の大きいシリコンベースＳＯＩからなる半導体基板では問題とならないが、比抵抗が小さい半導体基板を用いると、半導体基板２の側面に至っている接続電極８からの電圧の印加により特性が変動するおそれがある。これに対して、半導体基板の側面に接続電極８が至っている場合でも特性の変動が生じ難い半導体センサ装置では、第２の実施形態のように、接続電極８を半導体基板２の側面に至るように形成してもよい。すなわち、上記のように穴３ｆの形成に際し、穴３ｆを半導体基板２の中間高さ位置に至るように形成し、接続電極８を形成すればよい。
【００６８】
また、第２の実施形態のように、半導体基板２の側面に接続電極８が至ってもよい場合には、上記接着剤層５は設けられずともよく、すなわちサンドブラスト加工に際してのストッパーを必要としないので、陽極接合や耐ブラスト性の低い接着剤によりケース板３を半導体基板２に接合してもよい。
【００６９】
上記のように、第１，第２の実施形態では、半導体基板２の下面に第２のケース板４が積層されていたが、本発明においては、第２のケース板４は必ずしも用いられずともよい。すなわち、第２のケース板４を用いずに、実装後に上面を解放状態としてもよい。もっとも、第２のケース板４を積層することにより、半導体基板２に設けられている半導体センサを確実に気密封止することができ、かつ半導体センサ１の機械的強度も高められる。従って、第２のケース板４を積層することが望ましい。
【００７０】
また、第２のケース板４側にも、上記複数の突起３ｂ及び端子電極７を形成してもよい。その場合には、第２のケース板４側から実装基板に搭載することができ、半導体センサ装置１の上下の方向性をなくすことができる。
【００７１】
もっとも、第２のケース板４が上記実施形態のように、突起を有しない平板状の部材で構成されている場合、コストを低減することができる。
【００７２】
また、ケース板３，４に凹部４ａ等が設けられておらずともよい。その場合には枠状に塗布される接着剤層の厚みを厚くすることにより空隙を形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体センサ装置の外観を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の半導体センサ装置の分解斜視図。
【図３】第１の実施形態の半導体センサ装置に用いられる半導体基板の平面図。
【図４】第１の実施形態の半導体センサ装置の縦断面図。
【図５】第１の実施形態の半導体センサ装置を実装基板に実装した状態を説明するための部分切欠正面断面図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態の半導体センサ装置の製造工程を説明するための各部分切欠断面図。
【図７】図３に示した半導体基板の要部を模式的に示す部分切欠平面図。
【図８】図３に示した半導体基板に構成されているＸ軸方向加速度検出回路を示す図。
【図９】図３に示した半導体基板に設けられている加速度センサの変位状態を説明するための模式的斜視図。
【図１０】第２の実施形態に係る半導体センサ装置の外観を示す斜視図。
【図１１】従来の半導体センサ装置の一例を示す正面断面図。
【符号の説明】
【００７４】
１…半導体センサ装置
２…半導体基板
３…ケース板
３ｂ…突起
３ｃ，３ｄ…側面
３ｅ…凹部
４…第２のケース板
４ａ…凹部
７…端子電極
８…接続電極
９…外部接続用電極
２１…梁部
【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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