(57)【要約】【課題】配線構造が簡便であり、チップサイズの増大を防止することができるセンサパッケージ及びその製造方法を提供する。【解決手段】固定部と固定部に一端部が固定された可動電極とその周囲に配置された固定電極とを含むセンサとセンサを取り囲むフレーム部とを第１基板上に形成し、固定部を介して可動電極と電気的に接続された第１端子と固定電極上に配置され固定電極と電気的に接続された第２端子とフレーム部上に配置された第３端子及び第４端子とを形成し、第２端子と第３端子とを接続する第１配線及び第１端子と４端子とを接続する第２配線とが一方の面に形成された第２基板を準備し、第２基板の一方の面をセンサ及びフレーム部に対向させ、第２基板とフレーム部とを接着剤により接合してセンサを封止し、第２端子と第３端子とを第１配線を介して接続し、第１端子と第４端子とを第２配線を介して接続するセンサパッケージの製造方法。【選択図】図１Ｂ
2013127373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、前記固定部に一端部が固定された可動電極と、前記可動電極の周囲に配置された固定電極を含むセンサと、前記センサを取り囲むフレーム部と、を第１基板上に形成し、
前記センサの前記固定部を介して前記可動電極と電気的に接続された第１端子と、前記センサの固定電極上に配置され前記固定電極と電気的に接続された第２端子と、前記フレーム部上に配置された第３端子及び第４端子と、を形成し、
前記第２端子と前記第３端子とを電気的に接続する第１配線と、前記第１端子と前記４端子とを電気的に接続する第２配線とが、一方の面に形成された第２基板を準備し、
前記第２基板の一方の面を前記センサ及び前記フレーム部に対向させ、前記第２基板と前記フレーム部とを接着剤により接合して前記センサを封止し、
前記第２基板と前記フレーム部との接合の際、前記第２端子と前記第３端子とを前記第１配線を介して電気的に接続し、かつ前記第１端子と前記第４端子とを前記第２配線を介して電気的に接続するセンサパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記第１端子及び／又は前記第４端子の前記第２配線との接続部において凸部を形成し、前記第２端子及び／又は前記第３端子の前記第１配線との接続部において凸部を形成することを特徴とする請求項１に記載のセンサパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記第１配線及び／又は前記第２配線の少なくとも一端部を櫛歯形状に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサパッケージの製造方法。
【請求項４】
第１基板と、
前記第１基板上に配置された固定部と、前記固定部に一端部が固定されて、前記第１基板から離隔された可動電極と、前記可動電極の周囲に配置された固定電極と、前記固定部を介して前記可動電極と電気的に接続された第１端子と、前記固定電極上に配置されて、前記固定電極に電気的に接続された第２端子と、を含むセンサと、
前記第１基板上に配置され、前記センサを取り囲むフレーム部と、
前記フレーム部と接着剤によって接合されて、前記センサを封止する第２基板と、を有し、
前記フレーム部上には、前記第２端子と電気的に接続される第３端子と、前記第１端子と電気的に接続される第４端子とが前記第２基板から露出するように配置され、
前記第２基板の前記センサと対向する側には、第１配線及び第２配線が配置され、
前記第２端子と前記第３端子は、前記第１配線を介して電気的に接続され、
前記第１端子と前記第４端子は、前記第２配線を介して電気的に接続されているセンサパッケージ。
【請求項５】
前記第２端子及び／又は前記第３端子の前記第１配線との接続部において凸部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のセンサパッケージ。
【請求項６】
前記第１配線及び／又は前記第２配線の少なくとも一端部が櫛歯形状であることを特徴とする請求項４又は５に記載のセンサパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力学量を検出する力学量センサを含むセンサパッケージ及びその製造方法に関する。
【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も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力学量を検出するセンサ等も半導体デバイスを用いて製造され、小型軽量化が図られている。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて形成される小型で単純な構造を有する加速度センサには、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ピエゾ抵抗素子や静電容量素子等を利用して検出するタイプのセンサが実用化されている。また、従来、接触式半導体センサとして、半導体基板上に形成した可動電極と固定電極との接触の有無により、振動等の有無を検出するものがある。通常、これらのセンサは可動部を封止した構造を有する。
【０００３】
これらのセンサを用いて加速度や振動などを検出するためには、可動部の変位を示す信号や可動電極と固定電極との接触の有無を示す信号をセンサの内部から外部に伝送する配線を形成する必要がある。例えば、特許文献１には、互いに異なる電極に接続されて交差する配線同士の接触を避けるために、配線同士の接触部において、片方の配線にジャンパ配線を用いて、別の配線と接触しないような構成を有する半導体装置が記載されている。また、特許文献２には、電極上に配置された絶縁性基板に貫通孔を設けて、この貫通孔を介して、取り出し端子である導電性膜と電極とを接続する構成を有するセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２１７６７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された半導体装置の構成は、配線の構造が複雑であるという問題点があった。特許文献２に記載されたセンサでは、絶縁性基板に貫通孔を設ける必要があるために製造工程が煩雑になるとともに、センサのチップサイズが増大してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑み、配線構造が簡便であり、チップサイズの増大を防止することができるセンサパッケージ及びその製造方法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】
【０００７】
本発明の一実施形態によるセンサパッケージの製造方法は、固定部と、固定部に一端部が固定された可動電極と、可動電極の周囲に配置された固定電極を含むセンサと、センサを取り囲むフレーム部と、を第１基板上に形成し、センサの固定部を介して可動電極と電気的に接続された第１端子と、センサの固定電極上に配置され固定電極と電気的に接続された第２端子と、フレーム部上に配置された第３端子及び第４端子と、を形成し、第２端子と第３端子とを電気的に接続する第１配線と、第１端子と４端子とを電気的に接続する第２配線とが、一方の面に形成された第２基板を準備し、第２基板の一方の面をセンサ及びフレーム部に対向させ、第２基板とフレーム部とを接着剤により接合してセンサを封止し、第２基板とフレーム部との接合の際、第２端子と第３端子とを第１配線を介して電気的に接続し、かつ第１端子と第４端子とを第２配線を介して電気的に接続することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一実施形態によるセンサパッケージは、第１基板と、第１基板上に配置された固定部と、固定部に一端部が固定されて、第１基板から離隔された可動電極と、可動電極の周囲に配置された固定電極と、固定部を介して可動電極と電気的に接続された第１端子と、固定電極上に配置されて、固定電極に電気的に接続された第２端子と、を含むセンサと、第１基板上に配置され、センサを取り囲むフレーム部と、フレーム部と接着剤によって接合されて、センサを封止する第２基板と、を有し、フレーム部上には、第２端子と電気的に接続される第３端子と、第１端子と電気的に接続される第４端子とが第２基板から露出するように配置され、第２基板のセンサと対向する側には、第１配線及び第２配線が配置され、第２端子と第３端子は、第１配線を介して電気的に接続され、第１端子と第４端子は、第２配線を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、配線構造が簡便であり、チップサイズの増大を防止することができるセンサパッケージ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るセンサパッケージを上から見た透過図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示したセンサパッケージをＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係るセンサパッケージを上から見た透過図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示したセンサパッケージをＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【図３】（ａ）センサパッケージの製造工程を説明するための図である。（ｂ）センサパッケージの製造工程を説明するための図である。
【図４】（ａ）端子と配線との接続部の一例を示す平面図である。（ｂ）端子と配線との接続部を示す断面図である。
【図５】（ａ）端子と配線との接続部の他の例を示す平面図である。（ｂ）端子と配線との接続部の他の例を示す平面図である。（ｃ）端子と配線との接続部の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係るセンサパッケージの基本的な構造について、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態に係るセンサパッケージ１００を上から見た透過図である。図１Ｂは、図１Ａに示したセンサパッケージ１００をＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【００１２】
センサパッケージ１００は、第１基板１０１と、第１基板１０１上に配置されたフレーム部１０２と、フレーム部１０２の内側に配置されたセンサ１０５と、フレーム部１０２上に固定されて、センサ１０５を封止する第２基板１１６と、を含む。フレーム部１０２は、センサ１０５を取り囲むように配置される。第１基板１０１は、少なくともセンサ１０５が配置される側が絶縁性である基板であることが好ましい。第１基板１０１は、例えば、ガラス基板、絶縁性樹脂基板などであってもよく、表面に熱酸化膜が形成されたＳｉ基板であってもよい。第２基板１１６は、少なくともセンサ１０５と対向する側が絶縁性である基板であることが好ましい。例えば、ガラス基板、絶縁性樹脂基板などであってもよく、表面に熱酸化膜が形成されたＳｉ基板であってもよい。フレーム部１０２及びセンサ１０５は、Ｓｉから構成されてもよい。センサ１０５は、フレーム部１０２の内側に配置されて、フレーム部１０２から所定距離離隔され、各々電気的に独立した固定電極１０６ａ〜１０６ｄと、固定電極１０６ａ〜１０６ｄの内側に配置され第１基板１０１上に固定された固定部１０３と、固定部１０３に固定されて電気的に接続され、固定電極１０６ａ〜１０６ｄと所定間隔離隔した可動電極１０４と、を含む。固定電極１０６ａ〜１０６ｄは、可動電極１０４の周囲に配置される。固定部１０３、可動電極１０４及び固定電極１０６ａ〜１０６ｄは、不純物が注入されて導電性が付与されたＳｉから構成されてもよい。センサ１０５に外力が与えられると、可動電極１０４がＸ方向及び／又はＹ方向に動いて、固定電極１０６ａ〜１０６ｄの何れかと可動電極１０４とが接触もしくは近接することにより電気信号が生じ、この電気信号を検出することで力学量を検出する。第１基板１０１及び第２基板１１６において、可動電極１０４の可動領域と対向する部分には、可動電極１０４のＸ方向及びＹ方向への変位を規制しないように凹部が形成されていてもよい。凹部の深さは、可動電極１０４がＺ方向に動くことによって、第１基板１０１及び第２基板１１６にぶつかり、可動電極１０４が破損することを防止可能な値に設定されることが好ましい。
【００１３】
ここで、センサ１０５の固定部１０３、固定電極１０６ａ〜１０６ｄ及び可動電極１０４の構造は、図１Ａ及び図１Ｂに示す形状に限定されない。センサ１０５は、例えば、互いに所定間隔離隔されて、櫛歯状にかみ合う可動電極と固定電極とを有し、加えられた加速度による可動電極−固定電極間の距離の変化に応じて可動電極−固定電極間の静電容量の変化を検知することによって印加された外力の大きさを検出する静電容量型の力学量センサであってもよい。また、可撓性を有し、所定の抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を有する可動電極が印加された外力によって固定電極に接触又は近接し、その際に変化する可動電極の抵抗値を検知することによって印加された外力の大きさを検出する接触型の加速度センサであってもよい。また、可撓性を有する可動電極が印加された固定電極に接触することにより、可動電極−固定電極間の導通を検知する接触型の力学量センサであってもよい。
【００１４】
印加された外力による静電容量の変化又は抵抗値の変化などを検出するために、可動電極１０４には固定部１０３を介して第１端子１０７ｅが接続され、固定電極１０６ａ〜１０６ｄには各々第２端子１０７ａ〜１０７ｄが接続される。これらの第１端子１０７ｅ及び第２端子１０７ａ〜１０７ｄは、センサ１０５が実装される電子機器内に配置される検出信号を処理する回路に接続される。
【００１５】
第１端子１０７ｅは、第２配線１０９ｅと電気的に接続されている。第２配線１０９ｅは、第２基板１１６のセンサ１０５と対向する側に配置されている。センサ１０５からの信号を外部に送るための第４端子１１０ｅは、第２基板１１６に配置された第２配線１０９ｅに電気的に接続され、フレーム部１０２上に配置された絶縁膜１１４ａ上に配置されている。第１端子１０７ｅは、第２配線１０９ｅを介して第４端子１１０ｅに接続されている。
【００１６】
第２端子１０７ａ〜１０７ｄは、それぞれ第１配線１０９ａ〜１０９ｄに電気的に接続されている。第１配線１０９ａ〜１０９ｄは、第２基板１１６のセンサ１０５と対向する側に配置されている。センサ１０５からの信号を外部に送るための第３端子１１０ａ〜１１０ｄは、第２基板１１６に配置された第１配線１０９ａ〜１０９ｄに電気的に接続されており、フレーム部１０２上に配置された絶縁膜１１４ａ上に配置されている。第２端子１０７ａ〜１０７ｄは、第１配線１０９ａ〜１０９ｄを介して第３端子１１０ａ〜１１０ｄにそれぞれ接続されている。第１端子１０７ｅ、第２端子１０７ａ〜１０７ｄ、第３端子１１０ａ〜１１０ｄ、第４端子１１０ｄ、第１配線１０９ａ〜１０９ｄ、及び第２配線１０９ｅは、それぞれ金属材料から構成されており、例えば、Ａｌから構成されてもよい。
【００１７】
フレーム部１０２と第２基板１１６とは、センサ１０５を囲む様に配置された接着剤１１２によって互いに接合されており、第２基板１１６は、センサ１０５を封止して、外気の浸入を防ぐ。接着剤１１２は、熱硬化型樹脂であってもよく、例えば、ポリイミド系樹脂であってもよい。尚、フレーム部１０２上に形成された第３端子１１０ａ〜１１０ｄ及び第４端子１１０ｅの上からも封止される。第２基板１１６上に配置された第１配線１０９ａ〜１０９ｄ及び第２配線１０９ｅは、第２端子１０７ａ〜１０７ｄと第３端子１１０ａ〜１１０ｄ、及び第１端子１０７ｅと第４端子１１０ｅをそれぞれ電気的に接続するだけではなく、センサ１０５を第２基板１１６によって封止する際に、熱圧着によって第２基板１１６上に配置された接着剤１１２がフレーム部１０２の内側方向に向かってつぶされることを制限するストッパとしての機能も備える。
【００１８】
センサパッケージ１００では、固定部１０３を介してセンサ１０５の可動電極１０４からの信号を伝送する第２配線１０９ｅ及びセンサ１０５の固定電極１０６ａ〜１０６ｄからの信号を伝送する第１配線１０９ａ〜１０９ｄが第２基板１１６上に配置されており、第１配線１０９ａ〜１０９ｄ及び第２配線１０９ｅはジャンプ配線となっている。本発明のセンサパッケージ１００では、ジャンプ配線構造を採用することにより、センサ１０５からの信号を取り出すために、第２基板に貫通孔を設けて配線を形成する必要がないため、センサパッケージ１００内の配線構造が簡便となり、センサパッケージ１００のチップサイズの増大を防止することができる。
【００１９】
次に、本発明の一実施形態に係るセンサパッケージ２００の構造について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。図２Ａは、本発明の一実施形態に係るセンサパッケージ２００を上から見た透過図である。図２Ｂは、図２Ａに示したセンサパッケージ２００をＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【００２０】
センサパッケージ２００は、第１基板２０１と、第１基板２０１上に配置されたフレーム部２０２と、フレーム部２０２の内部に配置されたセンサ２０５と、フレーム部２０２上に固定されて、センサ２０５を封止する第２基板２１６と、を含む。フレーム部２０２は、センサ２０５を取り囲むように配置される。第１基板２０１は、少なくともセンサ２０５が配置される側が絶縁性である基板であることが好ましい。例えば、ガラス基板、絶縁性樹脂基板などであってもよい。第２基板２１６は、少なくともセンサ２０５と対向する側が絶縁性である基板であることが好ましい。例えば、ガラス基板、絶縁性樹脂基板などであってもよく、表面に熱酸化膜が形成されたＳｉ基板であってもよい。フレーム部２０２及びセンサ２０５は、Ｓｉから構成されてもよい。センサ２０５は、フレーム部２０２の内側に配置されて、フレーム部２０２から所定距離離隔され、各々電気的に独立した固定電極２０６ａ〜２０６ｄと、固定電極２０６ａ〜２０６ｄの内側に配置され第１基板２０１上に固定された固定部２０３と、固定部２０３に接続され固定電極２０６ａ〜２０６ｄと所定間隔離隔した可動電極２０４と、を含む。固定電極２０６ａ〜２０６ｄは、可動電極２０４の周囲に配置される。固定部２０３、可動電極２０４及び固定電極２０６ａ〜２０６ｄは不純物が注入されて導電性が付与されたＳｉから構成されてもよい。センサ２０５に外力が与えられると、可動電極２０４がＸ方向又はＹ方向に動いて、固定電極２０６ａ〜２０６ｄの何れかと可動電極２０４とが接触して導通することにより電気信号が生じ、この電気信号を検出することで力学量を検出する。第１基板２０１及び第２基板２１６において、可動電極２０４の可動領域と対向する部分には、可動電極１０４のＸ方向及びＹ方向への変位を規制しないように凹部が形成されていてもよい。凹部の深さは、可動電極２０４がＺ方向に動くことによって、第１基板２０１及び第２基板２１６にぶつかり、可動電極２０４が破損することを防止可能な値に設定されることが好ましい。
【００２１】
センサ２０５の可動部２０４は、図２Ａに示す平面視において、固定部２０３から周囲に向かって渦巻き状に複数巻回して薄板状に形成される。可動電極２０４は可撓性を有し、印加される外力に応じて図中に示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に変形する。可動電極２０４の構造は、図２Ａ及び図２Ｂに示す形状に限定されるものではなく、例えば、内周側と外周側で巻回する間隔を変更し、あるいは、内周側と外周側で幅を変更するようにしてもよい。可動電極２０４は、所定の抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を有する導電体であり、固定部２０３に接続された一端部から最外周の他端部までの長さＬに応じた抵抗値Ｒを有する。なお、可動電極２０４の抵抗率ρは、可動電極２０４が半導体材料から形成されている場合、例えば含まれる不純物濃度により制御されてもよく、四探針測定器により測定した値として、０．０２Ω・ｃｍ以下であってもよい。また、可動電極２０４の最外周の側壁上に、メタル成膜により、下層の密着層として、例えばＴｉまたはＣｒ等を３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度成膜し、その上層に導電層として、例えばＡｕ等を１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度成膜し、可動電極２０４のコンタクト性能を向上させてもよい。
【００２２】
固定電極２０６ａ〜２０６ｄは、可動電極２０４の周囲に位置し、力学量の検出方向に配置される。図２Ａ及び図２Ｂでは、Ｘ方向とＹ方向の４箇所に固定電極２０６ａ〜２０６ｄを配置した例を示すが、固定電極の数や配置位置は、センサ２０５の仕様に応じて適宜変更される。
【００２３】
可動電極２０４は、印加された外力の大きさに応じて渦巻き状の構造が変形し、外力が印加された方向に配置された固定電極２０６ａ〜２０６ｄに可動電極２０４の渦巻き状の構造の一部が接触する。可動電極２０４と固定電極２０６ａ〜２０６ｄとは、接触することにより導通する。可動電極２０４−固定電極２０６ａ〜２０６ｄ間において、導通の有無を検出することで、加速度の方向を検出する。センサ２０５は、可動電極２０４と固定電極２０６ａ〜２０６ｄの導通の有無を検出することにより外力の方向を検出する。可動電極２０４は、図２Ａに示したように、渦巻き状の構造の最外周の末端部に開口部を有するが、この開口部は、可動電極２０４の末端部が、最外周より一つ内側の内周から、例えば、渦巻きの間隔と等しい間隔だけ離隔されることにより構成されてもよい。なお、可動電２０４は開口部を有さない形状であってもよく、末端部が内周に接合された形状であってもよい。
【００２４】
本発明の一実施形態において、可動電極２０４は、幅が１５μｍ、Ｚ方向の高さが５０μｍの薄板状に形成されてもよい。可動電極２０４は、一周以上の渦巻き状の構造を有しており、隣り合うｋ周目とｋ−１週目（但し、ｋ＞１）との間隔は、５０μｍであってもよい。なお、可動電極２０４の幅、厚み、及び渦巻きの間隔は、固定部２０３から最外周の末端部まで一定でなくともよい。固定部２０３は、半径が７５μｍ、Ｚ方向の高さが５０μｍの円柱形状を有してもよい。
【００２５】
固定電極２０６ａ〜２０６ｄは、縦が１１９０μｍ、横が１００μｍ、厚み（Ｚ方向の高さ）が５０μｍの薄板状に形成されてもよく、可動電極２０４の周囲に配置されてもよい。固定電極２０６ａ〜２０６ｄから固定部２０３までの距離は、７０μｍであってもよく、一定としてもよい。なお、本発明の実施形態においては、仕様に応じて各部の寸法は適宜変更される。
【００２６】
可動電極２０４には固定部２０３を介して第１端子２０７ｅが接続され、固定電極２０６ａ〜２０６ｄには各々第２端子２０７ａ〜２０７ｄが接続される。これらの第１端子２０７ｅと第２端子２０７ａ〜２０７ｄとは、センサ２０５が実装される電子機器内の力学量検出信号を処理する回路に接続される。
【００２７】
第１端子２０７ｅは、第２配線２０９ｅに電気的に接続されている。第２配線２０９ｅは、第２基板２１６のセンサ２０５と対向する側に配置されている。センサ２０５からの信号を外部に送るための第４端子２１０ｅは、第２基板２１６に配置された第２配線２０９ｅに電気的に接続され、フレーム部２０２上に配置された絶縁膜２１４ａ上に配置されている。第１端子２０７ｅは、第２配線２０９ｅを介して第４端子２１０ｅに接続されている。
【００２８】
第２端子２０７ａ〜２０７ｄは、それぞれ第１配線２０９ａ〜２０９ｄに電気的に接続されている。第１配線２０９ａ〜２０９ｄは、第２基板２１６のセンサ２０５と対向する側に配置されている。センサ２０５からの信号を外部に送るための第３端子２１０ａ〜２１０ｄは、第２基板２１６に配置された第１配線２０９ａ〜２０９ｄに電気的に接続されており、フレーム部２０２上に配置された絶縁膜２１４ａ上に配置されている。第２端子２０７ａ〜２０７ｄは、第１配線２０９ａ〜２０９ｄを介して第３端子２１０ａ〜２１０ｄにそれぞれ接続されている。第１端子２０７ｅ、第２端子２０７ａ〜２０７ｄ、第３端子２１０ａ〜２１０ｄ、第４端子２１０ｅ、第１配線２０９ａ〜２０９ｄ及び第２配線２０９ｅは、それぞれ金属材料から構成されており、例えば、Ａｌから構成されてもよい。
【００２９】
フレーム部２０２と第２基板２１６とは、センサ２０５を囲む様に配置された接着剤２１２によって互いに接合されており、第２基板２１６は、センサ２０５を封止して、外気の浸入を防ぐ。接着剤２１２は、熱硬化型樹脂であってもよく、例えば、ポリイミド系樹脂であってもよい。尚、フレーム部２０２上に形成された第３端子２１０ａ〜２１０ｄ及び第４端子２１０ｅの上からも封止される。第２基板２１６上に配置された第１配線２０９ａ〜２０９ｄ及び第２配線２０９ｅは、第２端子配線２０７ａ〜２０７ｄと第３端子２１０ａ〜２１０ｄ、及び第１端子２０７ｅと第４端子２１０ｅをそれぞれ電気的に接続するだけではなく、センサ２０５を第２基板２１６によって封止する際に、熱圧着によって第２基板２１６上に配置された接着剤２１２がフレーム部２０２の内側方向に向かってつぶされることを制限するストッパとしての機能も備える。
【００３０】
センサパッケージ２００では、固定部２０３を介してセンサ２０５の可動電極２０４からの信号を伝送する第２配線２０９ｅ、及びセンサ２０５の固定電極２０６ａ〜２０６ｄからの信号を伝送する第１配線２０９ａ〜２０９ｄが第２基板２１６上に配置されており、第１配線２０９ａ〜２０９ｄ及び第２配線２０９ｅがジャンプ配線となっている。本発明のセンサパッケージ２００では、ジャンプ配線構造を採用することにより、センサ２０５からの信号を取り出すために、第２基板に貫通孔を設けて配線を形成する必要がないため、センサパッケージ２００内の配線構造が簡便となり、センサパッケージ２００のチップサイズの増大を防止することができる。
【００３１】
センサパッケージ２００のセンサ２０５は、上述したように、可動電極２０４−固定電極２０６ａ〜２０６ｄ間の導通を検知することによって印加された外力の方向を検出する加速度センサであるが、可撓性を有する可動電極が固定電極に接触又は近接することによって変動する可動電極の抵抗値の変化を検知することによって、可動電極に印加された外力の方向及び外力の大きさを検出する加速度センサであっても、センサ２０５と略同じ構造を有する。可動電極が固定電極に接触又は近接することによって変動する可動電極の抵抗値の変化を検知するセンサの詳細な機能については、特許第４７０７７６３号を参照されたい。
【００３２】
次に、図２Ａ及び図２Ｂに示したセンサパッケージ２００の製造方法について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３は、センサパッケージ２００の概略構造を示した製造工程を説明するための図であり、図３（ａ）は、封止する前のセンサ２０５、フレーム部２０２及び第２基板２１６を示す断面図であり、図３（ｂ）は、フレーム部２０２と第２基板２１６とを接合した状態のセンサパッケージ２００を示す断面図である。尚、図３（ｂ）は、図２Ｂと同様に、図２Ａに示したセンサパッケージ２００をＡ−Ａ´線から見た断面図である。
【００３３】
（１）第１基板２０１及びセンサ２０５の準備（図３（ａ）参照）
第１基板２０１として、例えばガラス基板を準備し、後に製造するセンサ２０５の可動電極２０４の可動領域に対応させて凹部を形成する。凹部は、ドライエッチング、ウェットエッチング、サンドブラストなどの周知の加工方法により形成してもよい。凹部を形成した第１基板２０１上にＳｉ基板を陽極接合する。Ｓｉ基板の表面を熱酸化し、Ｓｉ基板上に絶縁膜（シリコン酸化膜ＳｉＯ２）を形成する。この絶縁膜をフォトリソグラフィ及びウェットエッチングなどによりエッチングし、絶縁膜２１４ａ、２１４ｂを形成し、後に固定電極２０６ａ〜２０６ｄとなるＳｉ基板の一部を露出する。次に、Ｓｉ基板上及び絶縁膜２１４ａ、２１４ｂにスパッタリング、ＣＶＤ、金属蒸着などによりＡｌ層を１μｍ程度の高さになるよう形成し、形成したＡｌ層をフォトリソグラフィ又はウェットエッチングなどによりパターニングし、第１端子２０７ｅ、第２端子２０７ａ〜２０７ｄ、第３端子２１０ａ〜２１０ｄ、及び第４端子２１０ｅを形成する。次に、絶縁膜２１４ａ、２１４ｂ、及びＳｉ基板をエッチングして、フレーム部２０２、センサ２０５の固定部２０３、可動電極２０５及び固定電極２０６ａ〜２０６ｄを形成する。
【００３４】
（２）第２基板２１６の準備（図３（ａ）参照）
第２基板２１６を準備し、センサ２０５の可動電極２０４の可動領域と、フレーム部上２０２上の第３端子２１０ａ〜２１０ｄが存在する領域それぞれに対応する部分に凹部を形成する。凹部は、ドライエッチング、ウェットエッチング、サンドブラストなどの周知の加工方法により形成してもよい。次に、第２基板２１６のセンサ２０５及びフレーム部２０２と対向する側に感光性熱硬化型のポリイミド系樹脂などの接着剤２１２パターンをフォトリソグラフィ又はスクリーン印刷などで凹部を囲むように形成する。接着剤２１２は、後述する第１及び第２配線２０９ａ〜２０９ｅの高さよりも高ければよく、幅は１００μｍ以下、高さは、１．５μｍ程度であってもよい。次に、第２基板２１６のセンサ２０５及びフレーム部２０２と対向する側に第１及び第２配線２０９ａ〜２０９ｅを形成する。第１及び第２配線２０９ａ〜２０９ｅは、スパッタリング、ＣＶＤ、金属蒸着などによりＡｌ層（図示せず）を１μｍ程度の高さになるよう形成し、形成したＡｌ層をパターニングすることにより形成される。
【００３５】
（３）フレーム部２０２と第２基板２１６との接合（図３（ｂ）参照）
次に、３００℃〜３５０℃で熱圧着することにより、フレーム部２０２、第３端子２１０ａ〜２１０ｄ及び第４端子２１０と第２基板２１６とを接着剤２１２を介して接合する。これによって、センサ２０５は、フレーム部２０２と第２基板２１６とにより封止される。ここで、フレーム部２０２、第３端子２１０ａ〜２１０ｄ及び第４端子２１０ｅと第２基板２１６とが接合されるだけでなく、第２端子配線２０７ａ〜２０７と第３端子２１０ａ〜２１０ｄとがそれぞれ第２配線２０９ａ〜２０９ｄを介して互いに電気的に接続される。また、第１配線２０９ｅを介して第１端子２０７ｅと第４端子２１０ｅとが互いに電気的に接続される。熱圧着することにより、接着剤２１２及び第１及び第２配線２０９ａ〜２０９ｅ、第３端子２１０ａ〜２１０ｄ及び第４端子２１０ｅがフレーム部２０２の内側方向及び外側方向につぶれて、接着剤２１２の高さは、１μｍ程度となる。接着剤２１２のフレーム部２０２の内側方向に向かう変形は、第１及び第２配線２０９ａ〜２０９ｅによって制限される。最後に、第２基板２１６の第３端子２１０ａ〜２１０ｄに対応する部分の一部（図３（ｂ）の破線部分）をダイシングして、外部に信号を伝送するための第３端子２１０ａ〜２１０ｄ及び第４端子２１０ｅをそれぞれ露出する。
【００３６】
以上の工程により、本発明の一実施形態に係るセンサパッケージ２００が製造される。
【００３７】
本発明の第１端子２０７ｅに接続する第２配線２０９ｅ、第２端子２０７ａ〜２０７ｄにそれぞれ接続する第１配線２０９ａ〜２０９ｄの形状は、図２Ａ及び図２Ｂに図示した形状に限定されない。以下、本発明の配線の形状について説明する。
【００３８】
図４（ａ）は、第２端子２０７ｂ及び第１配線２０９ｂの一部を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した第２端子２０７ｂ及び第１配線２０９ｂのＢ−Ｂに沿った断面図である。図４（ｂ）に示すように、第２端子２０７ｂの第１配線２０９ｂとの接続部には、凸部４０１が形成されていてもよい。フレーム部２０２と第２基板２１６とを熱圧着により接合する際、第２端子２０７ｂの凸部４０１にめり込むように第１配線２０９ｂが変形して接着される。これにより、第２端子２０７ｂと第１配線２０９ｂとの電気的な接続がより確実にとれるようにすることが可能となる。ここでは、第２端子２０７ｂに凸部４０１が形成された例を説明したが、第１配線２０９ｂの第２端子２０７ｂとの接続部に凸部を形成してもよい。
【００３９】
図４（ａ）、（ｂ）に示した第２端子２０７ｂと第１配線２０９ｂの形状は一例であり、限定されるわけではない。第２端子２０７ｂと第１配線２０９ｂとは、図５（ａ）〜（ｃ）に示すような形状であってもよい。図５（ａ）〜（ｃ）の各々は、第２端子２０７ｂ及び第１配線２０９ｂの一部を示す別の例の平面図である。図５（ａ）、（ｂ）においては、第１配線２０９ｂの第２端子２０７ｂとの接合部分は櫛歯形状に形成されている。これにより、第１配線２０９ｂの第２端子２０７ｂとの接合部分の面積が広くなり、第２端子２０７ｂと第１配線２０９ｂとの電気的な接続がより確実にとれるようにすることが可能となる。また、図５（ｃ）においては、第１配線２０９ｂの第２端子２０７ｂとの接合部分を他の部分よりも広く形成されている。これにより、第１配線２０９ｂの第２端子２０７ｂとの接合部分の面積が広くなり、第２端子２０７ｂと第１配線２０９ｂとの電気的な接続がより確実にとれるようにすることが可能となる。
【００４０】
以上、図４（ａ）、（ｂ）及び図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、第２端子２０７ｂ及び第１配線２０９ｂの形状を説明したが、これらは一例であり、第２端子２０７ｂと第１配線２０９ｂとの電気的な接続がより確実にとれるように様々な変形が可能である。また、第１配線２０９ｂ以外の第１配線２０９ａ、２０９ｃ、２０９ｄ、及び第２配線２０９ｅの形状にも図４（ａ）、（ｂ）及び図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した形状が適用されてもよい。また、第１及び第２配線２０９ａ〜２０９ｅと第１端子２０７ｅ、第２端子２０７ａ、２０７ｃ〜２０７ｄ、第３端子２１０ａ〜２１０ｄ及び第４端子２１０ｅとの接続部の形状にも図４（ａ）、（ｂ）及び図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した形状が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００    センサパッケージ
１０１    第１基板
１０２    フレーム部
１０３    固定部
１０４    可動電極
１０５    センサ
１０６ａ〜１０６ｄ    固定電極
１０７ａ〜１０７ｄ    第２端子
１０７ｅ    第１端子
１０９ａ〜１０９ｄ    第１配線
１０９ｅ    第２配線
１１０ａ〜１１０ｄ    第３端子
１１０ｅ    第４端子
１１６    第２基板
【図１Ａ】
2013127373.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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