(57)【要約】【課題】電子部品に加わる外部応力を低減することのできる電子装置、電子装置の製造方法、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】電子装置１は、ＩＣチップ４と、圧力センサー素子３と、ＩＣチップ４と圧力センサー素子３とを電気的に接続するボンディングワイヤー１５と、ボンディングワイヤー１５が接続されることによって圧力センサー素子３に生じる応力を低減するように、ＩＣチップ４と圧力センサー素子３とを接続するボンディングワイヤー１３と、を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
電子部品と、
前記配線基板と前記電子部品とを電気的に接続している第１のワイヤーと、
前記第１のワイヤーによって前記電子部品に生じる応力を調整するように、前記配線基板と前記電子部品とを接続している第２のワイヤーと、を有することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記第１のワイヤーを複数有し、
平面視にて、前記第１のワイヤーの配置が前記電子部品の中心部に対して非対称である請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記第２のワイヤーは、前記配線基板と電気的に接続されていない請求項１または２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記第２のワイヤーは、前記電子部品と電気的に接続されていない請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項５】
前記配線基板には回路が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記電子部品は、ダイアフラムを有する圧力センサー素子である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項７】
前記第１のワイヤーと前記第２のワイヤーは、同じ金属材料を主材料に含んでいる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項８】
前記配線基板と前記電子部品は、前記第１のワイヤーおよび前記第２のワイヤーによって直接接続されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項９】
配線基板と電子部品とを複数の第１のワイヤーおよび複数の第２のワイヤーで接続する工程と、
前記電子部品を測定する工程と、
前記測定する工程での測定結果に基づいて、必要に応じて、前記複数の第２のワイヤーによる接続のうちの少なくとも１つの前記接続を解除する工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１０】
前記測定する工程では、前記電子部品の電気的特性を測定する請求項９に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１１】
前記解除する工程では、前記第２のワイヤーを切断する請求項９または１０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１２】
前記解除する工程では、レーザーを用いて前記第２のワイヤーを切断または除去する請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１３】
配線基板と電子部品とを複数の第１のワイヤーおよび第２のワイヤーで接続する工程と、
前記電子部品を測定する工程と、
前記測定する工程での測定結果に基づいて、必要に応じて、配線基板と電子部品とを接続する前記第２のワイヤーを追加する工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子装置を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、電子装置の製造方法、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の電子部品では、電極パッドがボンディングワイヤーを介して外部端子に接続されている。また、この電子部品は、電極パッドの下方（直下）に、ボンディングワイヤーから生じる外部応力を緩和するための空洞を有している。しかしかしながら、このような構成としても、特に、ボンディングワイヤーの配置が不均一（非対称）である場合には、その不均一性から外部応力が発生してしまう。そのため、センサー精度（特性）が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、電子部品に加わる外部応力を低減することのできる電子装置、電子装置の製造方法、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例の電子装置は、配線基板と、
電子部品と、
前記配線基板と前記電子部品とを電気的に接続している第１のワイヤーと、
前記第１のワイヤーによって前記電子部品に生じる応力を調整するように、前記配線基板と前記電子部品とを接続している第２のワイヤーと、を有することを特徴とする。
【０００７】
これにより、電子部品に加わる外部応力（不要な応力）を低減することのできる電子装置となる。
【０００８】
［適用例２］
本適用例の電子装置では、前記第１のワイヤーを複数有し、
平面視にて、前記第１のワイヤーの配置が前記電子部品の中心部に対して非対称であることが好ましい。
これにより、第１のワイヤーの配置の自由度が増す。
【０００９】
［適用例３］
本適用例の電子装置では、前記第２のワイヤーは、前記配線基板と電気的に接続されていないことが好ましい。
【００１０】
これにより、意図しない短絡、寄生容量の発生、ノイズの発生等を低減することができる。
【００１１】
［適用例４］
本適用例の電子装置では、前記第２のワイヤーは、前記電子部品と電気的に接続されていないことが好ましい。
【００１２】
これにより、意図しない短絡、寄生容量の発生、ノイズの発生等を低減することができる。
【００１３】
［適用例５］
本適用例の電子装置では、前記配線基板には回路が設けられていることが好ましい。
これにより、配線基板によって、電子部品からの出力等を処理することができる。
【００１４】
［適用例６］
本適用例の電子装置では、前記電子部品は、ダイアフラムを有する圧力センサー素子であることが好ましい。
【００１５】
これにより、電子装置を圧力センサー装置として用いることができ、その利便性が高まる。
【００１６】
［適用例７］
本適用例の電子装置では、前記第１のワイヤーと前記第２のワイヤーは、同じ金属材料を主材料に含んでいることが好ましい。
【００１７】
これにより、第１のワイヤーと第２のワイヤーとの共通化を図ることができ、装置構成が簡単となる。
【００１８】
［適用例８］
本適用例の電子装置では、前記配線基板と前記電子部品は、前記第１のワイヤーおよび前記第２のワイヤーによって直接接続されていることが好ましい。
これにより、配線の全長が短くなり、ノイズの発生を低減することができる。
【００１９】
［適用例９］
本適用例の電子装置の製造方法は、配線基板と電子部品とを複数の第１のワイヤーおよび複数の第２のワイヤーで接続する工程と、
前記電子部品を測定する工程と、
前記測定する工程での測定結果に基づいて、必要に応じて、前記複数の第２のワイヤーによる接続のうちの少なくとも１つの前記接続を解除する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
これにより、電子部品に加わる外部応力（不要な応力）を低減することのできる電子装置が得られる。
【００２１】
［適用例１０］
本適用例の電子装置の製造方法では、前記測定する工程では、前記電子部品の電気的特性を測定することが好ましい。
これにより、電子部品に加わっている応力を適切に測定（推測）することができる。
【００２２】
［適用例１１］
本適用例の電子装置の製造方法では、前記解除する工程では、前記第２のワイヤーを切断することが好ましい。
これにより、簡単に、第２のワイヤーの接続を解除することができる。
【００２３】
［適用例１２］
本適用例の電子装置の製造方法では、前記解除する工程では、レーザーを用いて前記第２のワイヤーを切断または除去することが好ましい。
これにより、簡単に、第２のワイヤーを切断または除去することができる。
【００２４】
［適用例１３］
本適用例の電子装置の製造方法は、配線基板と電子部品とを複数の第１のワイヤーおよび第２のワイヤーで接続する工程と、
前記電子部品を測定する工程と、
前記測定する工程での測定結果に基づいて、必要に応じて、配線基板と電子部品とを接続する前記第２のワイヤーを追加する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
これにより、電子部品に加わる外部応力（不要な応力）を低減することのできる電子装置が得られる。
【００２６】
［適用例１４］
本適用例の電子機器は、上記適用例の電子装置を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００２７】
［適用例１５］
本適用例の移動体は、上記適用例の電子装置を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子装置の平面図である。
【図３】図１に示す電子装置が有する圧力センサー素子を示す断面図である。
【図４】図３に示す圧力センサー素子が有する圧力センサー部を示す平面図である。
【図５】図４に示す圧力センサー部を含んだ回路を示す図である。
【図６】図１に示す電子装置が備える第２のワイヤーの機能を説明するための図である。
【図７】図１に示す電子装置が備える第２のワイヤーの機能を説明するための図である。
【図８】図１に示す電子装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図９】図１に示す電子装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】図１に示す電子装置の製造方法を説明するための平面図である。
【図１１】図１に示す電子装置の別の製造方法を説明するための平面図である。
【図１２】図１に示す電子装置の別の製造方法を説明するための平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る電子装置を示す平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る電子装置を示す断面図である。
【図１５】図１４に示す電子装置の平面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る電子装置を示す断面図である。
【図１７】図１６に示す電子装置の平面図である。
【図１８】本発明の電子機器の一例であるナビゲーションシステムを示す正面図である。
【図１９】本発明の電子機器の一例である高度計を示す斜視図である。
【図２０】本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の電子装置、電子装置の製造方法、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置を示す断面図である。図２は、図１に示す電子装置の平面図である。図３は、図１に示す電子装置が有する圧力センサー素子を示す断面図である。図４は、図３に示す圧力センサー素子が有する圧力センサー部を示す平面図である。図５は、図４に示す圧力センサー部を含んだ回路を示す図である。図６および図７は、それぞれ、図１に示す電子装置が備える第２のワイヤーの機能を説明するための図である。図８ないし図１０は、それぞれ、図１に示す電子装置の製造方法を説明するための平面図である。図１１および図１２は、それぞれ、図１に示す電子装置の別の製造方法を説明するための平面図である。なお、以下の説明では、図１、図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３１】
図１に示す電子装置１は、圧力センサー素子（電子部品）３と、圧力センサー素子３と電気的に接続されているＩＣチップ（配線基板）４と、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を収納するパッケージ２と、パッケージ２内で圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を囲っている充填材１１と、を有している。以下、これら各部について順に説明する。
【００３２】
≪パッケージ≫
パッケージ２は、圧力センサー素子３を、その内部に形成された内部空間２８に収納するとともに、固定（支持）する機能を有するものである。
【００３３】
図１に示すように、パッケージ２は、ベース２１と、ハウジング２２と、可撓性配線基板（支持基板）２５と、を有し、ベース２１とハウジング２２とで可撓性配線基板２５を挟み込むようにして、これらを互いに接合して構成されている。ベース２１と可撓性配線基板２５との接合、および、ハウジング２２と可撓性配線基板２５との接合は、それぞれ、接着剤で構成される接着剤層２６を介して行われている。
【００３４】
ベース２１は、パッケージ２の底面を構成し、本実施形態では、全体形状が平板状をなし、その平面視形状は、正方形状となっている。ベース２１の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックスのような各種セラミックスや、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂のような各種樹脂材料等の絶縁性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、各種セラミックスであることが好ましい。これにより、優れた機械的強度を有するパッケージ２を得ることができる。なお、ベース２１の平面視形状としては、その他、例えば、円形状、長方形状、五角形以上の多角形状等をなすものであってもよい。
【００３５】
ハウジング２２は、パッケージ２の蓋部を構成し、本実施形態では、全体形状が筒状をなしている。また、ハウジング２２は、その外径および内径が、下端から上端に向かってパッケージ高さの途中まで漸減する部位を有している。ハウジング２２の構成材料としては、ベース２１の構成材料として挙げたのと同様のものを用いることができる。なお、ハウジング２２の形状としては、特に限定されない。
【００３６】
可撓性配線基板２５は、パッケージ２の厚さ方向において、ベース２１とハウジング２２との間に位置し、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４をパッケージ２内で支持するとともに、圧力センサー素子３やＩＣチップ４からの電気信号をパッケージ２の外部に取り出す機能を有している。このような可撓性配線基板２５は、可撓性を有する基材２３と、基材２３の下面側に形成された配線２４とで構成される。
【００３７】
また、図２に示すように、基材２３は、略四角形の枠状をなし中心部に開口部２３３を有する枠部２３１と、枠部２３１の一辺において突出するように一体的に形成された帯状をなす帯体２３２と、で構成されている。基材２３の構成材料としては、可撓性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
配線２４は、導電性を有し、図２に示すように、枠部２３１と帯体２３２にかけて設けられ（引き回され）ている。このような配線２４は、圧力センサー素子３とＩＣチップ４とを電気的に接続する４つの配線部２４１と、ＩＣチップ４と電子装置１の外部とを電気的に接続する４つの配線部２４５と、圧力センサー素子３に加わる不要な応力を調整・緩和するために用いられる応力調整用の３つの配線部２４９と、を有している。
【００３９】
４つの配線部２４１は、枠部２３１の１つの辺２３１ａに沿って並んで配置されている。そして、各配線部２４１は、その一端部（辺２３１ａ側の端部）にて、ボンディングワイヤー（第１のワイヤー）１５を介して圧力センサー素子３の接続端子７４３と電気的に接続されている。また、このボンディングワイヤー１５によって、圧力センサー素子３が枠部２３１から離間して、かつ、枠部２３１に対して浮遊した状態で支持されている。また、各配線部２４１は、その他端部にて、ボンディングワイヤー１４を介してＩＣチップの接続端子４２と電気的に接続されている。これにより、配線部２４１を介して圧力センサー素子３とＩＣチップ４とが電気的に接続された状態となる。
【００４０】
一方、４つの配線部２４５は、それぞれ、その基端側が帯体２３２に設けられ、先端側が枠部２３１に設けられている。また、４つの配線部２４５の先端部は、辺２３１ａと対向する辺２３１ｂに沿って配置されている。そして、配線部２４５は、それぞれ、ボンディングワイヤー１６を介してＩＣチップ４の接続端子４２と電気的に接続されている。このボンディングワイヤー１６および上述したボンディングワイヤー１４によって、圧力センサー素子３が枠部２３１および圧力センサー素子３から離間して、かつ、枠部２３１に対して浮遊した状態で支持されている。
【００４１】
また、３つの配線部２４９は、辺２３１ｂに沿って配置されている。また、配線部２４９は、平面視にて、圧力センサー素子３を介して配線部２４１と対向して配置されている。また、配線部２４９は、配線部２４１、２４５と離間して配置され、配線部２４１、２４５と電気的に接続されていない。また、配線部２４９は、辺２３１ｂに略直交して、圧力センサー素子３から遠ざかるように延在している。
【００４２】
これら配線部２４９は、それぞれ、ボンディングワイヤー（第２のワイヤー）１３を介して圧力センサー素子３の応力補正用端子７４４と接続されている。すなわち、圧力センサー素子３は、ボンディングワイヤー１５によって一方側に支持され、ボンディングワイヤー１３によって他方側に支持されることで両持ち支持された状態となっている。ここで、ボンディングワイヤー１３は、ボンディングワイヤー１５とは異なり、圧力センサー素子３やＩＣチップ４と電気的に接続されていない。すなわち、ボンディングワイヤー１３は、圧力センサー素子３とＩＣチップ４の電気的な接続や、ＩＣチップ４と外部との電気的な接続には用いられない。これにより、ボンディングワイヤー１３に起因する短絡（ショート）や、寄生容量の発生、ノイズの発生等を防止することができ、より優れた特性の電子装置１となる。このようなボンディングワイヤー１３は、ボンディングワイヤー１５との接続によって圧力センサー素子３に生じる応力（歪み）を、相殺または緩和することで、圧力センサー素子３の圧力検知能の低下を低減（調整）する機能を有している。この機能については後に詳述する。
【００４３】
なお、ボンディングワイヤー１３、１５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、金、銅、アルミニウム等の各種金属や、これら金属を含む合金等を用いることができる。また、ボンディングワイヤー１３、１５は、互いに同じ材料を主材料として含んでいることが好ましく、同じ構成であることがより好ましい。また、ワイヤー径も同じであることが好ましい。これにより、ボンディングワイヤー１３、１５を共通化することができ、装置の構成が簡単なものとなる。ただし、ボンディングワイヤー１３、１５は、互いに材料が異なっていてもよいし、ワイヤー径が異なっていてもよい。
【００４４】
以上、パッケージ２について説明した。このような構成のパッケージ２によれば、配線部２４５の端部に、例えば、後述する電子機器または移動体のマザーボード等を電気的に接続することで、圧力センサー素子３やＩＣチップ４からの電気信号をパッケージ２の外部に取り出すことができる。
【００４５】
なお、配線２４が有する配線部２４１、２４５の数は、特に限定されず、圧力センサー素子３に設けられている接続端子７４３の数や、ＩＣチップ４に設けられている接続端子４２の数に合わせて適宜設定すればよい。また、配線部２４９の数も特に限定されず、ボンディングワイヤー１５との接続により圧力センサー素子３に生じる応力の大きさ等に基づいて適宜設定することができる。また、このような配線２４の構成材料としては、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属、これらを含むＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金、ＩＴＯ、ＳｎＯ2等の酸化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４６】
≪圧力センサー≫
圧力センサー素子３は、受けた圧力を検知することができる素子であり、図３に示すように、基板５と、圧力センサー部６と、素子周囲構造体７と、空洞部８と、図示しない半導体回路と、を有している。以下、これら各部について順に説明する。
【００４７】
基板５は、板状をなし、ＳＯＩ基板（第１のＳｉ層５１１、ＳｉＯ２層５１２、第２のＳｉ層５１３がこの順で積層している基板）で構成された半導体基板５１上に、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）で構成された第１絶縁膜５２と、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）で構成された第２絶縁膜５３と、をこの順に積層することで構成されている。ただし、半導体基板５１としては、ＳＯＩ基板に限定されず、例えば、シリコン基板を用いることができる。
【００４８】
また、半導体基板５１には、周囲の部分よりも薄肉であり、受圧によって撓み変形するダイアフラム５４が設けられている。このダイアフラム５４は、半導体基板５１の下面に有底の凹部５５を設けることで形成され、その下面（凹部５５の底面）が受圧面５４１となっている。
【００４９】
このような半導体基板５１上およびその上方には図示しない半導体回路（回路）が作り込まれている。この半導体回路には、必要に応じて形成されたＭＯＳトランジスタ等の能動素子、キャパシタ、インダクタ、抵抗、ダイオードおよび配線等の回路要素が含まれている。
【００５０】
圧力センサー部（出力信号部）６は、図４に示すように、ダイアフラム５４に設けられている４つのピエゾ抵抗素子６１、６２、６３、６４を有している。これら４つのピエゾ抵抗素子６１、６２、６３、６４は、それぞれ、平面視で四角形をなすダイアフラム５４の各辺に対応して設けられている。
【００５１】
ピエゾ抵抗素子６１、６２は、ダイアフラム５４の外縁部に設けられているピエゾ抵抗部６１１、６２１と、ピエゾ抵抗部６１１、６２１の両端部に接続されている配線６１３、６２３と、を有している。一方、ピエゾ抵抗素子６３、６４は、ダイアフラム５４の外縁部に設けられている１対のピエゾ抵抗部６３１、６４１と、１対のピエゾ抵抗部６３１、６４１同士を接続している接続部６３２、６４２と、１対のピエゾ抵抗部６３１、６４１の他端部に連結されている配線６３３、６４３と、を有している。
【００５２】
ピエゾ抵抗部６１１、６２１、６３１、６４１は、それぞれ、例えば、半導体基板５１の第１のＳｉ層５１１にリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）することで構成されている。また、配線６１３、６２３、６３３、６４３および接続部６３２、６４２は、それぞれ、例えば、第１のＳｉ層５１１に、ピエゾ抵抗部６１１、６２１、６３１、６４１よりも高濃度でリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）することで構成されている。
【００５３】
また、ピエゾ抵抗素子６１、６２、６３、６４は、自然状態における抵抗値が互いに等しくなるように構成されている。そして、これらのピエゾ抵抗素子６１、６２、６３、６４は、配線６１３、６２３、６３３、６４３等を介して、互いに電気的に接続され、図５に示すように、ブリッジ回路６０（ホイートストンブリッジ回路）を構成し、半導体回路と接続されている。このブリッジ回路６０には、駆動電圧ＡＶＤＣを供給する駆動回路（図示せず）が接続されている。そして、ブリッジ回路６０は、ピエゾ抵抗素子６１、６２、６３、６４の抵抗値に応じた信号（電圧）を出力する。
【００５４】
素子周囲構造体７は、空洞部８を画成するように形成されている。この素子周囲構造体７は、図３に示すように、層間絶縁膜７１と、層間絶縁膜７１上に形成された配線層７２と、配線層７２および層間絶縁膜７１上に形成された層間絶縁膜７３と、層間絶縁膜７３上に形成された配線層７４と、配線層７４および層間絶縁膜７３上に形成された表面保護膜７５と、封止層７６とを有している。配線層７４は、空洞部８の内外を連通する複数の細孔７４２を備えた被覆層７４１を有しており、被覆層７４１上に配置されている封止層７６が細孔７４２を封止している。なお、配線層７２、７４は、空洞部８を囲むように形成されている配線層と、半導体回路の配線を構成する配線層と、を含んでいる。半導体回路は、配線層７２、７４によって圧力センサー素子３の上面に引き出され、配線層７４の一部が接続端子７４３となっており、接続端子７４３が表面保護膜７５から露出している。そして、この接続端子７４３が、ボンディングワイヤー１５を介して配線部２４１と電気的に接続されている。
【００５５】
また、図３に示すように、配線層７４の一部が応力補正用端子７４４となっており、応力補正用端子７４４が表面保護膜７５から露出している。そして、この応力補正用端子７４４が、ボンディングワイヤー１３を介して配線部２４９と接続されている。なお、応力補正用端子７４４は、前記半導体回路と電気的に接続されていないことが好ましい。これにより、ボンディングワイヤー１３と前記半導体回路との電気的な接続を防止することができる。
【００５６】
層間絶縁膜７１、７３としては、特に限定されないが、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）等の絶縁膜を用いることができる。また、配線層７２、７４としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム膜等の金属膜を用いることができる。また、封止層７６としては、特に限定されないが、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属膜を用いることができる。また、表面保護膜７５としは、特に限定されないが、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂膜など、素子を水分、ゴミ、傷などから保護するための耐性を有するものを用いることができる。
【００５７】
基板５と素子周囲構造体７とで画成された空洞部８は、密閉された空間であり、圧力センサー素子３が検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する。このような空洞部８は、ダイアフラム５４の受圧面５４１とは反対側に位置し、また、ダイアフラム５４と重なるように配置されている。そして、ダイアフラム５４が空洞部８を画成する壁部の一部を構成している。また、空洞部８は、真空状態（例えば１０Ｐａ以下）となっている。これにより、圧力センサー素子３を、真空状態を基準として圧力を検出する所謂「絶対圧センサー素子」として用いることができる。ただし、空洞部８は、真空状態でなくてもよく、例えば、大気圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよい。
【００５８】
≪ＩＣチップ≫
図１および図２に示すように、ＩＣチップ４には半導体回路４１が設けられている。この半導体回路４１は、必要に応じて、ＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素を含んでいる。このような半導体回路４１は、その上面（圧力センサー素子３側の面）に配置されている接続端子４２を介して配線部２４１、２４５と電気的に接続されている。
【００５９】
ここで、ＩＣチップ４内の半導体回路４１および圧力センサー素子３内の前記半導体回路には、例えば、ブリッジ回路６０に電圧を供給するための駆動回路や、ブリッジ回路６０からの出力を圧力センサーの温度に応じて温度補償する温度補償回路や、温度補償回路からの出力を所定の出力形式（ＣＭＯＳ、ＬＶ−ＰＥＣＬ、ＬＶＤＳ等）に変換して出力する出力回路等が含まれている。なお、駆動回路、温度補償回路、出力回路等の配置は特に限定されず、例えば、圧力センサー素子３内の半導体回路に駆動回路が形成され、ＩＣチップ４内の半導体回路４１に温度補償回路および出力回路が形成されていてもよい。このように、半導体回路４１を有するＩＣチップ４を圧力センサー素子３と別体で設けることで、例えば、ＩＣチップ４を省略し、半導体回路４１を圧力センサー素子３内に形成する場合と比較して、電子装置１の小型化を図ることができる。
【００６０】
以上、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４について説明した。圧力センサー素子３は、前述したように、ボンディングワイヤー１５を介して配線部２４１に接合され、ボンディングワイヤー１３を介して配線部２４９に接合されている。これにより、圧力センサー素子３が枠部２３１に支持されると共に、各接続端子７４３が配線部２４１に電気的に接続されている。一方で、ＩＣチップ４は、前述したように、ボンディングワイヤー１４、１６を介して配線部２４１、２４５に接合されており、これにより、ＩＣチップ４が枠部２３１に支持されると共に、各接続端子４２が配線部２４１、２４５に電気的に接続されている。これにより、配線部２４１を介して圧力センサー素子３とＩＣチップ４とが電気的に接続されるとともに、配線部２４５によってＩＣチップ４から外部へ出力することができる。
【００６１】
このようにして固定されている圧力センサー素子３およびＩＣチップ４は、図１に示すように、ボンディングワイヤー１３、１４、１５、１６と充填材１１とによって、パッケージ２の内部空間２８内で浮いた状態（内壁と接触していない状態）となっている。これにより、振動等がパッケージ２を介して圧力センサー素子３やＩＣチップ４に伝わり難くなるため、電子装置１による圧力検出精度の低下を抑制することができる。また、平面視で、圧力センサー素子３がＩＣチップ４と重なるように配置（上下に重なって配置）されているため、電子装置１の小型化を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、４本のボンディングワイヤー１５が、平面視にて、圧力センサー素子３の中心部Ｏ（ダイアフラム５４）に対して非対称に配置されている。具体的には、全てのボンディングワイヤー１５が枠部２３１の辺２３１ａ側に向けて延在している。このように、中心部Ｏに対して非対称に配置することで、例えば、中心部Ｏに対して対称に配置する場合と比較して配線２４（配線部２４１）の配置の自由度が増す。そのため、電子装置１の設計がより容易となる。
【００６３】
次に、ボンディングワイヤー１３の機能について詳細に説明する。上述したように、本実施形態では、圧力センサー素子３が４つのボンディングワイヤー１５によって辺２３１ａ側で支持されているため、仮に、ボンディングワイヤー１３を設けない場合には、図６に示すように、ボンディングワイヤー１５の張力Ａによって、圧力センサー素子３を屈曲させるような応力Ｂが圧力センサー素子３に加わる場合がある。また、このような構成とすると、圧力センサー素子３の姿勢を制御することが比較的難しくなり、圧力センサー素子３が傾いてしまう場合がある。姿勢が傾いてしまう応力Ｂの発生が助長されてしまったり、圧力センサー素子３がＩＣチップ４等に接触し、当該接触によって、さらに不要な応力が加わったりするおそれがある。このようにして発生する不要な応力によって、ダイアフラム５４に意図しない応力（圧力以外の応力）が加わってしまい、受けた圧力を精度よく検出することができなくなる。そこで、このような不要な応力を相殺または低減するために、ボンディングワイヤー１３を設けている。
【００６４】
具体的には、図７に示すように、ボンディングワイヤー１３で圧力センサー素子３をボンディングワイヤー１５とは反対側に支持することで、ボンディングワイヤー１３の張力Ｃを利用して、前述した圧力センサー素子３を屈曲させる応力Ｂを相殺または緩和（減少）している。また、ボンディングワイヤー１３によって、圧力センサー素子３の姿勢を補正することもできる。これにより、ダイアフラム５４に生じる応力を低減することができ、すなわち、意図しない不要な応力（受けた圧力以外の応力）が加わり難くなり、受けた圧力を精度よく検出することができる。
【００６５】
特に、本実施形態では、複数のボンディングワイヤー１３を設けているため、圧力センサー素子３の姿勢制御を２次元的に、精度よく行うことができる。さらに、平面視で、複数のボンディングワイヤー１３の延在方向を異ならせることで、姿勢制御をさらに精度よく行うことができる。また、配線部２４９が辺２３１ｂに略直交する方向（圧力センサー素子３から離間する方向）に延在しているため、ボンディングワイヤー１３の長さの自由度が増し、前述の応力調整範囲が広がるとともに、応力調整をより精度よく行うことができる。
【００６６】
なお、ボンディングワイヤー１３の数としては、特に限定されず、応力Ｂの大きさ等に基づいて適宜変更することができる。すなわち、応力Ｂがより小さくなるように、ボンディングワイヤー１３の数を設定すればよい。
【００６７】
≪充填材≫
図１に示すように、充填材１１は、パッケージ２内に形成された内部空間２８内に充填され、これにより、内部空間２８内に収納された圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を覆っている。この充填材１１により、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を保護（防塵および防水）するとともに、電子装置１に作用した外部応力を低減させることができる。なお、電子装置１に加わった圧力は、ハウジング２２の開口および充填材１１を介して、圧力センサー素子３の受圧面５４１に作用する。
【００６８】
このような充填材１１は、圧力センサー素子３、ＩＣチップ４およびパッケージ２よりも軟らかい特性を有する物質であればよく、例えば、液状またはゲル状をなしており、具体的な一例としては、シリコーンオイル、フッ素系オイル、シリコーンゲル等を用いることができる。言い換えれば、充填材１１は、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４よりもヤング率の小さい物質とすることができる。また、充填材１１の粘度としては、特に限定されないが、例えば、針入度が５０以上、２５０以下の範囲内であることが好ましく、１５０以上、２５０以下の範囲内であることがより好ましい。これにより、充填材１１を十分に柔らかくすることができ、電子装置１に加わった圧力が受圧面５４１に効率的に作用する。
【００６９】
以上、電子装置１の構成について詳細に説明した。次に、電子装置１の製造方法について説明する。
【００７０】
電子装置１の製造方法は、ＩＣチップ４と圧力センサー素子３とを複数のボンディングワイヤー１３、１５を用いて接続する接続工程と、圧力センサー素子３の電気的特性を測定する測定工程と、測定結果に基づいて、必要に応じて、複数のボンディングワイヤー１３の接続のうちの少なくとも１つの接続を解除する応力調整工程と、ＩＣチップおよび圧力センサー素子３をパッケージ２に収容する収容工程と、を含んでいる。
【００７１】
［接続工程］
まず、可撓性配線基板２５およびＩＣチップ４を用意し、図８に示すように、可撓性配線基板２５とＩＣチップ４とをボンディングワイヤー１４、１６を介して接続する。当該接続は、ワイヤーボンディング法を用いて行うことができる。次に、圧力センサー素子３を用意し、図９に示すように、可撓性配線基板２５と圧力センサー素子３とをボンディングワイヤー１３、１５を介して接続する。当該接続は、ワイヤーボンディング法を用いて行うことができる。なお、この状態では、ボンディングワイヤー１５との接続によって圧力センサー素子３に発生する応力を相殺することができる以上の張力を発生させるように、ボンディングワイヤー１３を多めに設けておくことが好ましい。また、少なくとも１本のボンディングワイヤー１３の張力を他のボンディングワイヤー１３の張力と異ならせておいてもよい。これにより、後述する応力調整工程にて、どのボンディングワイヤー１３を切断するのかの選択が可能となり、より適切な応力調整を行うことができる。
【００７２】
［測定工程］
次に、圧力センサー素子３の電気的特性を測定する。具体的には、例えば、まず、圧力センサー素子３を所定（既知）の気圧雰囲気下に置き、その状態で圧力を検知する。そして、検知された圧力（出力値）と実際の圧力とを比較し、その誤差情報を得る。なお、誤差が多い程、圧力センサー素子３に不要な応力が大きく加わっていると推察される。
【００７３】
［応力調整工程］
次に、測定工程で得られた誤差情報に基づいて、図１０に示すように、複数のボンディングワイヤー１３の少なくとも１本（図１０ではボンディングワイヤー１３’、１３”の２本）の接続を解除する。これにより、ボンディングワイヤー１３の張力を低下させて、その分、圧力センサー素子３に加わる応力を減らす。そして、圧力センサー素子３が検知する圧力（出力値）と実際の圧力との誤差を所定範囲以内に収める。ボンディングワイヤー１３の接続を解除する方法としては、特に限定されないが、例えば、レーザーによってボンディングワイヤー１３を切断または除去する方法が挙げられる。これにより、簡単に、ボンディングワイヤー１３の接続を解除することができる。また、レーザーを用いることで、ボンディングワイヤー１３の局所的な加熱で済むため、他の部分（特に圧力センサー素子３やＩＣチップ４）への熱ダメージを低減することができる。
【００７４】
なお、測定工程と本工程を繰り返し行うことで、徐々に、前記誤差を所定範囲内に収めて行ってもよい。また、測定工程で得られた誤差情報が最初から前記所定範囲内に収まっている場合には、本工程を省略することができる。
【００７５】
［収容工程］
次に、ベース２１とハウジング２２とを用意し、ベース２１とハウジング２２とで可撓性配線基板２５を挟み込むようにして、これらを互いに接合する。これにより、パッケージ２が得られ、パッケージ２内に圧力センサー素子３およびＩＣチップ４が収容された状態となる。最後に、パッケージ２内に充填材１１を注入することで、電子装置１が得られる。
【００７６】
以上のような製造方法によれば、優れた圧力検知特性を有する、すなわち、測定誤差の小さい電子装置１を簡単に製造することができる。
なお、電子装置１は、次のような製造方法によっても製造することができる。
【００７７】
電子装置１の別の製造方法は、ＩＣチップ４および圧力センサー素子３を複数のボンディングワイヤー１５と１本のボンディングワイヤー１３とで接続する接続工程と、圧力センサー素子３の電気的特性を測定する測定工程と、前記測定工程での測定結果に基づいて、必要に応じて、ＩＣチップ４と圧力センサー素子３とを接続するボンディングワイヤー１３を追加する応力調整工程と、ＩＣチップおよび圧力センサー素子３をパッケージ２に収容する収容工程と、を含んでいる。
【００７８】
［接続工程］
まず、可撓性配線基板２５およびＩＣチップ４を用意し、可撓性配線基板２５とＩＣチップ４とをボンディングワイヤー１４、１６を介して接続する。次に、圧力センサー素子３を用意し、図１１に示すように、可撓性配線基板２５と圧力センサー素子３とを複数のボンディングワイヤー１５と１本のボンディングワイヤー１３とを介して接続する。なお、本工程で接続するボンディングワイヤー１３の数としては、１本に限定されず、２本以上であってもよい。
【００７９】
［測定工程］
次に、圧力センサー素子３の電気的特性を測定する。具体的には、例えば、まず、圧力センサー素子３を所定（既知）の気圧雰囲気下に置き、その状態で圧力を検知する。そして、検知された圧力（出力値）と実際の圧力とを比較し、その誤差情報を得る。なお、誤差が多い程、圧力センサー素子３に不要な応力が大きく加わっていると推察される。
【００８０】
［応力調整工程］
次に、測定工程で得られた誤差情報に基づいて、図１２に示すように、少なくとも１本の新たなボンディングワイヤー１３によって可撓性配線基板２５と圧力センサー素子３とを接続する。すなわち、ボンディングワイヤー１３を追加する。これにより、新たなボンディングワイヤー１３の張力を利用して圧力センサー素子３に加わる応力を減らし、圧力センサー素子３が検知する圧力（出力値）と実際の圧力との誤差を所定範囲以内に収める。
【００８１】
なお、測定工程と本工程を繰り返し行うことで、徐々に、前記誤差を所定範囲内に収めて行ってもよい。また、測定工程で得られた誤差情報が最初から前記所定範囲内に収まっている場合には、本工程を省略することができる。
【００８２】
［収容工程］
次に、ベース２１とハウジング２２とを用意し、ベース２１とハウジング２２とで可撓性配線基板２５を挟み込むようにして、これらを互いに接合する。これにより、パッケージ２が得られ、パッケージ２内に圧力センサー素子３およびＩＣチップ４が収容された状態となる。最後に、パッケージ２内に充填材１１を注入することで、電子装置１が得られる。
【００８３】
以上のような製造方法によれば、優れた圧力検知特性を有する、すなわち、測定誤差の小さい電子装置１を簡単に製造することができる。
【００８４】
＜第２実施形態＞
図１３は、本発明の第２実施形態に係る電子装置を示す平面図である。
【００８５】
以下、電子装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８６】
第２実施形態は、第２のワイヤーの配置（応力補正用端子の配置）が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００８７】
図１３に示すように、本実施形態の電子装置１では、圧力センサー素子３の中心部Ｏよりも辺２３１ａ側と中心部Ｏよりも辺２３１ｂ側の両方に応力補正用端子７４４が設けられており、各応力補正用端子７４４と配線部２４９とがボンディングワイヤー１３で接続されている。このように、中心部Ｏを介して両側に応力補正用端子７４４を設けることで、前述の第１実施形態で説明したような応力の相殺または緩和や姿勢制御をより効果的に行うことができる。
【００８８】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８９】
＜第３実施形態＞
図１４は、本発明の第３実施形態に係る電子装置を示す断面図である。図１５は、図１４に示す電子装置の平面図である。
【００９０】
以下、電子装置の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９１】
第３実施形態は、ＩＣチップと可撓性配線基板の接続方法が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９２】
図１４および図１５に示すように、本実施形態の電子装置１では、配線部２４１、２４５の一端部が開口部２３３内に突出するフライングリード２４１ａ、２４５ａとなっている。そして、これらフライングリード２４１ａ、２４５ａの先端部に、導電性の固定部材１７を介してＩＣチップ４が固定されていると共に、固定部材１７を介して接続端子４２とフライングリード２４１ａ、２４５ａとが電気的に接続されている。なお、固定部材１７としては、特に限定されず、例えば、半田等の金属ろう材、金バンプ等の金属バンプ、導電性接着剤等を用いることができる。
【００９３】
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９４】
＜第４実施形態＞
図１６は、本発明の第４実施形態に係る電子装置を示す断面図である。図１７は、図１６に示す電子装置の平面図である。
【００９５】
以下、電子装置の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９６】
第４実施形態は、ＩＣチップと圧力センサー素子との接続方法が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９７】
図１６および図１７に示すように、本実施形態の電子装置１では、圧力センサー素子３がボンディングワイヤー１３、１５を介してＩＣチップに直接接続されている。すなわち、圧力センサー素子３は、可撓性配線基板２５（配線部２４１）を介することなく、ＩＣチップ４に接続されている。これにより、配線長を短くすることができ、ノイズの発生を低減することができる。また、装置の小型化を図ることができる。なお、上記のような構成ため、本実施形態では、応力補正用の配線部２４９に相当する応力補正用端子４３がＩＣチップ４の上面に接続端子４２と離間して配置されており、この応力補正用端子４３と応力補正用端子７４４とがボンディングワイヤー１３で接続されている。
【００９８】
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９９】
次に、本発明の電子装置を備える電子機器について説明する。
図１８は、本発明の電子機器の一例であるナビゲーションシステムを示す正面図である。
【０１００】
図１８に示すように、ナビゲーションシステム３００には、図示しない地図情報と、ＧＰＳ（全地球測位システム：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）からの位置情報取得手段と、ジャイロセンサーおよび加速度センサーと車速データとによる自立航法手段と、電子装置１と、所定の位置情報または進路情報を表示する表示部３０１とを備えている。
【０１０１】
このナビゲーションシステムによれば、取得した位置情報に加えて高度情報を取得することができる。高度情報を得ることにより、例えば、一般道路と位置情報上は略同一の位置を示す高架道路を走行する場合、高度情報を持たない場合には、一般道路を走行しているのか高架道路を走行しているのかナビゲーションシステムでは判断できず、優先情報として一般道路の情報を使用者に提供してしまっていた。そこで、本実施形態に係るナビゲーションシステム３００では、高度情報を電子装置１によって取得することができ、一般道路から高架道路へ進入することによる高度変化を検出し、高架道路の走行状態におけるナビゲーション情報を使用者に提供することができる。
【０１０２】
図１９は、本発明の電子機器の一例である高度計を示す斜視図である。
図１９に示すように、高度計２００は、腕時計のように手首に装着することができる。また、高度計２００の内部には、電子装置１が搭載されており、表示部２０１に現在地の海抜からの高度、または、現在地の気圧等を表示することができる。なお、この表示部２０１には、高度、気圧の他、例えば、現在時刻、使用者の心拍数、天候等、様々な情報を表示することができる。
【０１０３】
なお、本発明の電子機器は、上記のものに限定されず、例えば、パーソナルコンピューター、携帯電話、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【０１０４】
次に、本発明の電子装置を備える移動体について説明する。
図２０は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
【０１０５】
図２０に示すように、移動体４００は、車体４０１と、４つの車輪４０２とを有しており、車体４０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪４０２を回転させるように構成されている。このような移動体４００には、ナビゲーションシステム３００（電子装置１）が内蔵されている。
【０１０６】
以上、本発明の電子装置、電子装置の製造方法、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１０７】
また、前述した実施形態では、圧力センサー素子が有する圧力センサー部としてピエゾ抵抗素子を用いたものについて説明したが、圧力センサー部としては、これに限定されず、例えば、フラップ型の振動子を用いた構成や、櫛歯電極等の他のＭＥＭＳ振動子や、水晶振動子等の振動素子を用いることもできる。
【０１０８】
また、前述した実施形態では、圧力センサー素子の下側（パッケージの底部側）にＩＣチップが配置されているが、これらの配置は、特に限定されず、反対に、圧力センサー素子の上側（パッケージの開口側）にＩＣチップが配置されていてもよい。また、前述した実施形態では、圧力センサー素子は、ダイアフラムを下側に向けて配置されているが、反対に、ダイアフラムを上側に向けて配置されていてもよい。
【０１０９】
また、前述した実施形態では、第２のワイヤーが圧力センサー素子およびＩＣチップのいずれにも電気的に接続されていないが、電子装置の電気的駆動を阻害しない限り、圧力センサー素子およびＩＣチップの少なくとも一方と電気的に接続されていてもよい。このような場合として、例えば、配線部２４５が配線部２４９を兼ねている場合が挙げられる。このような構成とすることで、配線部の数を減らすことができるので、その分、装置の小型化等を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１……電子装置
１１……充填材
１３、１４、１５、１６……ボンディングワイヤー
１７……固定部材
２……パッケージ
２１……ベース
２２……ハウジング
２３……基材
２３１……枠部
２３１ａ、２３１ｂ……辺
２３２……帯体
２３３……開口部
２４……配線
２４１……配線部
２４１ａ、２４５ａ……フライングリード
２４５……配線部
２４９……配線部
２５……可撓性配線基板
２６……接着剤層
２８……内部空間
３……圧力センサー素子
４……ＩＣチップ
４１……半導体回路
４２……接続端子
４３……応力補正用端子
５……基板
５１……半導体基板
５１１……第１のＳｉ層
５１２……ＳｉＯ２層
５１３……第２のＳｉ層
５２……第１絶縁膜
５３……第２絶縁膜
５４……ダイアフラム
５４１……受圧面
５５……凹部
６……圧力センサー部
６０……ブリッジ回路
６１、６２、６３、６４……ピエゾ抵抗素子
６１１、６２１、６３１、６４１……ピエゾ抵抗部
６３２、６４２……接続部
６１３、６２３、６３３、６４３……配線
７……素子周囲構造体
７１、７３……層間絶縁膜
７２、７４……配線層
７４１……被覆層
７４２……細孔
７４３……接続端子
７４４……応力補正用端子
７５……表面保護膜
７６……封止層
８……空洞部
２００……高度計
２０１……表示部
３００……ナビゲーションシステム
３０１……表示部
４００……移動体
４０１……車体
４０２……車輪
Ｏ……中心部
【図１】
2016003993.tif 000003
【図２】
2016003993.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016003993.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2016003993.tif 000010
【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】
2016003993.tif 000016
【図１５】
2016003993.tif 000017
【図１６】
2016003993.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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