(57)【要約】【課題】良好な温度特性を有する電子デバイスを提供する。【解決手段】本発明の電子デバイスは、パッケージ１０と、機能素子と、を備え、機能素子の側面１２４が、パッケージ１０の内側の側壁に、接着剤４０を介して固定されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージと、
機能素子と、を備えた電子デバイスであって、
前記機能素子の側面が、前記パッケージの内側の側壁に接着剤を介して固定されていることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記側壁において、前記機能素子は、前記機能素子の一つの側面で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記側壁において、前記機能素子は、前記機能素子の一つの側面の一部で固定されていることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記機能素子は、前記パッケージの内底面に当接していることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記パッケージは、セラミックを含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記機能素子は、ホウ珪酸ガラスを含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記接着剤の主剤は、樹脂系の材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記接着剤の主剤は、無機系の材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項９】
機能素子の側面に接着剤を塗布する工程と、
パッケージの内側の側壁に、前記機能素子の前記側面を固定する工程と、
前記接着剤を硬化させる工程と、
前記機能素子にＩＣを固定する工程と、
前記機能素子と前記ＩＣとを電気的に接続する工程と、
前記パッケージと前記ＩＣとを電気的に接続する工程と、
前記パッケージに蓋体を載置して封止する工程と、を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の電子デバイス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、電子デバイス、電子デバイスの製造方法、および、この電子デバイスを備えた電子機器、並びに移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、センサーチップがパッケージの内底面に接着剤を介して固定された電子デバイスにおいて、パッケージとセンサーチップとの熱膨張係数の違いから発生する熱応力がセンサーチップに伝達されて温度特性が劣化することが知られている。
そのため、例えば、特許文献１には、センサーチップと同等の熱膨張係数を有するセンサーチップに接合された第１層と、センサーチップと同等の熱膨張係数を有し、かつ第１層よりも高い弾性係数を有する第２層と、からなる台座をパッケージとセンサーチップとの間に設けることによって、パッケージからセンサーチップに伝達される熱応力を抑える圧力センサーが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の圧力センサーのような電子デバイスでは、センサーチップとパッケージとの間で発生する熱応力がセンサーチップに伝達されることを抑制し、電子デバイスの温度特性を良好にするために、センサーチップとパッケージとの間に２層構造の台座が配置されている。その結果、２層構造の台座の厚みによって、パッケージを厚くする必要があるため、良好な温度特性を有する電子デバイスを低背化することは困難であるという課題があった。
【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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る電子デバイスは、パッケージと、機能素子と、を備えた電子デバイスであって、前記機能素子の側面が、前記パッケージの内側の側壁に接着剤を介して固定されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、パッケージの内底面と機能素子の下面とを固定する場合と比較して、曲げに対する剛性が高い側面を固定することになり、機能素子とパッケージとを接着剤で固定する際に発生する熱応力による歪みが機能素子に伝達されることを低減させることができる。従って、台座などの応力を緩和する材料を挿入するスペースを考慮してパッケージを厚くする必要がないことから、パッケージの低背化を可能にしつつ、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記側壁において、前記機能素子は、前記機能素子の一つの側面で固定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、機能素子の複数の側面で固定されている場合と比較して、パッケージから機能素子に伝達される応力の範囲を限定することができるので、パッケージから機能素子に伝達される熱応力による歪みを緩和し、機能素子の歪みを低減することができる。その結果、さらに良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記側壁において、前記機能素子は、前記機能素子の一つの側面の一部で固定されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、機能素子が側面の全領域に亘って固定されている場合と比較して、パッケージから機能素子へ伝達される熱応力を低減することができる。その結果、さらに良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記機能素子は、前記パッケージの内底面に当接していることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、パッケージの内側の側壁に固定されている機能素子の側面に加えて、機能素子とパッケージとが接触している内底面においても熱伝達が可能になる。これによって、機能素子がパッケージの内底面に当接されてない場合と比較して、パッケージと機能素子との熱勾配を素早く緩和することができる。従って、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記パッケージは、セラミックを含む材料で形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、パッケージが樹脂系を含む材料で形成された場合と比較して、耐熱性に優れ、かつ吸湿性が少ないため、パッケージの熱膨張挙動を安定させることができる。その結果、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記機能素子は、ホウ珪酸ガラスを含む材料で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、機能素子の基板がシリコンなどの半導体材料を主材料として構成されている場合と比較して、弾性率を高くすることができる。その結果、機能素子とパッケージとを接着剤で固定する際に発生する熱応力による歪みを低減させて、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記接着剤の主剤は、樹脂系の材料で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、セラミックやガラスなどの異種材料間の接着であっても、安定した接着強度を得ることができる。また、樹脂は無機系の材料に比べて軟質材であることから、接着剤が応力緩和層として機能する。その結果、機能素子およびパッケージの熱膨張係数の違いによって発生する熱応力を緩和し、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記接着剤の主剤は、無機系の材料で形成されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、接着剤の熱膨張係数をセラミックやガラスに近づけることができる。その結果、樹脂系の材料で形成されている接着剤と比較して、機能素子およびパッケージの熱膨張係数の違いによって発生する熱応力を緩和することができるので、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に係る電子デバイスの製造方法は、機能素子の側面に接着剤を塗布する工程と、パッケージの内側の側壁に、前記機能素子の前記側面を固定する工程と、前記接着剤を硬化させる工程と、前記機能素子にＩＣを固定する工程と、前記機能素子と前記ＩＣとを電気的に接続する工程と、前記パッケージと前記ＩＣとを電気的に接続する工程と、前記パッケージに蓋体を載置して封止する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、パッケージと機能素子とを接着剤で固定する際に、パッケージの内底面と機能素子の下面とを固定する場合と比較して、パッケージと機能素子との間で、熱膨張係数の違いによって発生する熱応力を緩和し、この熱応力が機能素子に伝達されることを抑制できる。従って、台座などの応力を緩衝させる材料を挿入するスペースを考慮してパッケージを厚くする必要がないことから、パッケージの低背化を可能にしつつ、良好な温度特性を有する電子デバイスの製造方法を提供することができる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２５】
このような電子機器によれば、低背化を実現できる電子デバイスが搭載されていることによって、小型の電子機器を提供することが可能となる。
【００２６】
［適用例１１］本適用例に係る移動体は、上記に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２７】
このような移動体によれば、低背化を実現できる電子デバイスが搭載されていることによって、小型の移動体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る加速度センサーの概略構成を示す平面図。
【図２】加速度センサーの概略構成を示す断面図。
【図３】センサー素子の概略を示す平面図。
【図４】センサー素子およびパッケージの固定状態を模式的に示す斜視図。
【図５】加速度センサーの製造方法を説明する工程フローチャート。
【図６】センサー素子を準備する工程を模式的に説明するための工程図。
【図７】接着剤を塗布する工程を模式的に説明するための工程図。
【図８】センサー素子を固定する工程を模式的に説明するための工程図。
【図９】ＩＣを固定する工程を模式的に説明するための工程図。
【図１０】ワイヤーボンディングする工程を模式的に説明するための工程図。
【図１１】封止する工程を模式的に説明するための工程図。
【図１２】変形例１に係るパッケージの内側の側壁を説明する平面図。
【図１３】変形例２に係るパッケージの内側の側壁を説明する平面図。
【図１４】電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図１５】電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。
【図１６】電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。
【図１７】移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさにして、説明を分かりやすくするため、各構成要素の尺度を実際とは異なる尺度で記載している場合がある。
【００３０】
＜実施形態＞
［加速度センサーの構成］
図１、図２を用いて、本発明に係る電子デバイスとしての加速度センサーの構成について説明する。図１は、本発明に係る加速度センサーの概略を示す平面図である。図２は、加速度センサーの概略を示す断面図である。図１は、リッド（蓋体）を省略（透視）した平面図である。
【００３１】
各図において、機能素子としてのセンサー素子を基準として、蓋体としてのリッドが配置されている方向を上方向、パッケージの底板が配置されている方向を下方向とし、センサー素子、底板、側壁、ＩＣなどの各部材において、上方向に配置されている面を上面、下方向に配置されている面を下面として説明する。
【００３２】
また、端子電極１０３が配列されている方向をＹ軸方向とし、センサー素子１０１の平面視において、Ｙ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。
【００３３】
図１および図２に示すように、加速度センサー１００は、センサー素子１０１と、パッケージ１０と、ＩＣ２０と、リッド３０と、を有している。センサー素子１０１は、パッケージ１０に収納され、固定部１３において、接着剤４０を介して、パッケージ１０の内側の側壁１１に固定されている。
【００３４】
以下、パッケージ１０、ＩＣ２０、リッド３０、センサー素子１０１の構造、加速度センサー１００の動作、およびセンサー素子１０１の固定部１３について、順次詳細に説明する。
【００３５】
（パッケージ）
図１および図２に示すように、パッケージ１０は、板状の底板１４と、枠状の側壁１５と、シールリング１６と、を有している。
【００３６】
パッケージ１０は、センサー素子１０１やリッド３０の熱膨張係数と一致、あるいは極力近い熱膨張係数を備えた材料によって形成され、本例では、セラミックを用いている。パッケージ１０は、所定の形状に成形されたグリーンシートを積層し、焼結することによって形成される。グリーンシートは、例えば、所定の溶液中にセラミックのパウダーを分散させ、バインダーを添加して生成される混練物がシート状に形成されたものである。
【００３７】
パッケージ１０は、センサー素子１０１、ＩＣ２０などを収納するものであり、上面に開放する凹部１７を有している。シールリング１６を介して側壁１５に接合されているリッド３０によって塞がれた凹部１７が、センサー素子１０１、ＩＣ２０などを収納する密封された内部空間１８となる。
【００３８】
密封された内部空間１８は、その内部圧力を所望の気圧に設定できる。例えば、内部空間１８に窒素ガスを充填しての大気圧としたり、真空（通常の大気圧より低い圧力（１×１０5Ｐａ〜１×１０-10Ｐａ以下（ＪＩＳ  Ｚ  ８１２６−１：１９９９））の気体で満たされた空間の状態）としたりすることで、加速度をより安定して検出することができる。
【００３９】
側壁１５は、底板１４の上面の外周縁部に略矩形状の周状に設けられている。側壁１５の上面には、例えば、コバールなどの合金で形成されたシールリング１６が設けられている。シールリング１６は、側壁１５とリッド３０との接合材としての機能を有しており、側壁１５の上面に沿って枠状（略矩形状の周状）に設けられている。
【００４０】
側壁１５の上面に形成された凹部１５ａには、パッド１５ｂが形成されている。パッド１５ｂは、例えば、銀・パラジウムなどの導電ペースト、あるいはタングステンメタライズなどを用いて、必要とされる形状を形成後に焼成を行い、その後、ニッケル、および金あるいは銀などをメッキすることによって形成される。
【００４１】
パッド１５ｂは、後述するＩＣ２０に対応するように配設されている。底板１４の下面１４ｂには、金属層である外部端子電極１９が配置されている。外部端子電極１９は、例えば、焼成された銀・パラジウムなどの層に、ニッケルおよび金あるいは銀などをメッキすることによって形成することができる。パッド１５ｂは、外部端子電極１９と電気的に接続されている。
【００４２】
（ＩＣ）
図２に示すように、ＩＣ２０は、センサー素子１０１のキャップ１０２上に接着剤４０を介して固定されている。また、ＩＣ２０は、センサー素子１０１を駆動する回路、および加速度を検出する回路を含んでいる。
【００４３】
ＩＣ２０の上面には、電気的接続用のボンディングパッド２１が設けられている。ボンディングパッド２１は、例えば、接続部材としてワイヤーボンディング法などを用いたワイヤー１２により、パッケージ１０に設けられているパッド１５ｂと電気的に接続されており、さらに、後述する端子電極１０３などを介して、センサー素子１０１の各部位に電気的に接続される。
なお、接続部材をワイヤー１２に代えて、例えば、金バンプなどを用いた直接接合によって電気的接続を行ってもよい。
【００４４】
（リッド）
図２に示すように、リッド３０は、板状の部材であり、パッケージ１０の上面側に開放する凹部１７の開口を塞ぎ、凹部の開口の周囲を、例えば、シーム溶接法などを用いて接合されている。本例のリッド３０は板状であるため、形成が行い易く、形状の安定性にも優れている。
【００４５】
リッド３０は、コバールの板材が用いられている。リッド３０にコバールの板材を用いることによって、封止の際に、コバールで形成されているシールリング１６とリッド３０とが同じ溶融状態で溶融され、さらに、合金化もされ易いため封止を容易に、かつ確実に行うことができる。
【００４６】
また、リッド３０は、コバールに換えて他の材料の板材を用いてもよく、例えば、４２アロイ、ステンレス鋼などの金属材料、または、パッケージ１０の側壁１５と同材料などを用いることができる。
【００４７】
（センサー素子の構造）
次に、本実施形態のセンサー素子１０１の構造について説明する。
図３は、センサー素子１０１の概略構成を示す模式平面図である。図３は、説明の便宜上、単軸の加速度を検出するセンサー素子の模式図であり、一部の構成要素を省略してある。また、図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸であり、矢印の方向が＋（プラス）方向である。
【００４８】
図３に示すように、センサー素子１０１は、キャップ１０２と、基板１０４と、可動部１０５と、第１固定電極指１０６と、第２固定電極指１０７と、を備えている。以下、可動部１０５、第１固定電極指１０６、第２固定電極指１０７をまとめて半導体基板１０８と呼ぶことがある。
【００４９】
基板１０４は、Ｚ軸方向と直交する略矩形の平板であって、複数の第１固定電極指１０６および第２固定電極指１０７などと接合される上面１０４ａを有している。上面１０４ａには、−（マイナス）Ｘ軸方向の端部に端子部１０９が設けられ、端子部１０９を除いた領域は、上面１０４ａ側に凹部を有するキャップ１０２により覆われている。
【００５０】
キャップ１０２の構成材料は、例えば、低抵抗シリコンのような導電性のある材料が望ましい。導電性を有するキャップ１０２を接地接続することで静電遮蔽を行って、キャップ１０２の外部からセンサー素子１０１の内部に伝搬する電磁波を遮断することができる。こうすることによって、電磁波による信号ノイズを低減することができる。
【００５１】
キャップ１０２は、例えば、陽極接合法、直接接合法、および接着剤により、基板１０４の上面１０４ａに固定することができる。特に、基板１０４の構成材料がアルカリ金属イオンを含むガラスであり、キャップ１０２を構成する材料がシリコンなどの半導体材料を主材料として構成されている場合は、陽極接合法を用いて、キャップ１０２と基板１０４の上面１０４ａとを固定することができる。
【００５２】
陽極接合法は、直接接合法と比較して、低温で接合できることから、キャップ１０２を基板１０４の上面１０４ａに固定する際に、発生する残留応力を低減することができる。また、陽極接合法は、接着剤で固定する方法と比較して、接着幅を小さくすることができるので、加速度センサー１００の小型化が実現できる。
【００５３】
また、基板１０４の上面１０４ａの略中央部には、基板１０４と可動部１０５との干渉を回避するため、平面形状が略矩形状の凹部１０４ｂが設けられている（図２参照）。これにより、可動部１０５の可動領域は、平面視で凹部１０４ｂ内に収めることができる。
【００５４】
基板１０４の上面１０４ａには、凹部１０４ｂの外周に沿って第１溝部１１０が設けられ、第１溝部１１０の外周に沿って第２溝部１１１が設けられている。また、基板１０４の上面１０４ａの端子部１０９側には、第１溝部１１０を挟んで第２溝部１１１の反対側に第３溝部１１２が設けられている。
【００５５】
第１溝部１１０および第２溝部１１１は、凹部１０４ｂの−Ｙ軸方向側から反時計回りに凹部１０４ｂを取り囲むように延在し、凹部１０４ｂの−Ｘ軸方向側の端子部１０９まで設けられている。第３溝部１１２は、凹部１０４ｂの−Ｘ軸方向側から第１溝部１１０、第２溝部１１１に沿って端子部１０９まで設けられている。
【００５６】
基板１０４の構成材料としては、ガラス、高抵抗シリコンなどの絶縁材料を用いるのが好ましい。特に、半導体基板１０８がシリコンなどの半導体材料を主材料として構成されている場合には、基板１０４の構成材料として、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス、例えば、パイレックス（登録商標）のようなホウ珪酸ガラスを用いるのが好ましい。
【００５７】
これにより、センサー素子１０１は、基板１０４と半導体基板１０８とを陽極接合することができる。また、センサー素子１０１は、基板１０４にアルカリ金属イオンを含むガラスを用いることにより、基板１０４と半導体基板１０８とを容易に絶縁分離することができる。
【００５８】
また、基板１０４は、必ずしも絶縁性を有さなくてもよく、例えば、低抵抗シリコンからなる導電性基板であってもよい。この場合は、基板１０４と半導体基板１０８との間に絶縁膜を挟んで双方を絶縁分離することになる。
【００５９】
基板１０４の構成材料は、半導体基板１０８の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいことが好ましく、具体的には、基板１０４の構成材料と半導体基板１０８の構成材料との熱膨張係数差が３ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。これにより、センサー素子１０１は、基板１０４と半導体基板１０８との間の残留応力を低減させることができる。
【００６０】
第１溝部１１０の底面（底部）には、第１溝部１１０に沿って第１配線１１４が設けられており、第２溝部１１１の底面には、第２溝部１１１に沿って第２配線１１５が設けられており、第３溝部１１２の底面には、第３溝部１１２に沿って第３配線１１６が設けられている。
【００６１】
第１配線１１４は、第１固定電極指１０６と電気的に接続される配線であり、第２配線１１５は、第２固定電極指１０７と電気的に接続される配線であり、第３配線１１６は、後述するアンカー１１７と電気的に接続される配線である。
【００６２】
また、第１配線１１４、第２配線１１５、および第３配線１１６の各端部（端子部１０９に配置される端部）は、それぞれ第１端子電極１１８、第２端子電極１１９、第３端子電極１２０となる。以下、第１端子電極１１８、第２端子電極１１９、第３端子電極１２０をまとめて端子電極１０３と呼ぶことがある。
【００６３】
第１配線１１４、第２配線１１５、および第３配線１１６の構成材料としては、それぞれ導電性を有するものであれば、特に限定されず、各種電極材料を用いることができる。第１配線１１４、第２配線１１５、および第３配線１１６の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ3Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯなどの酸化物（透明電極材料）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、およびＡｌ、または、これらを含む合金などが挙げられ、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。
【００６４】
本実施形態では、第１配線１１４、第２配線１１５、および第３配線１１６の構成材料として、例えば、Ｐｔが用いられている。Ｐｔを用いる場合には、基板１０４への密着性を向上させるために下地材料としてＴｉを用いることが好ましい。
【００６５】
また、センサー素子１０１は、各配線の構成材料が透明電極材料、特にＩＴＯであれば、基板１０４が透明であった場合、第１固定電極指１０６および第２固定電極指１０７の面上に存在する異物などを基板１０４の下面１０４ｃ側の面から容易に視認することができ、検査を効率的に行うことができる。
【００６６】
可動部１０５は、アーム１２１と、可動電極指１２２と、可撓部１２３と、アンカー１１７と、から構成されている。このうち、アーム１２１、可動電極指１２２、および可撓部１２３は、基板１０４の凹部１０４ｂに対向する位置、換言すればＺ軸方向から見て凹部１０４ｂ内に収まる位置に配置されている。
【００６７】
図３に示すように、アーム１２１は、Ｘ軸方向に沿って梁状（柱状）に延在し、Ｘ軸方向の両端に可撓部１２３が配置されている。複数の可動電極指１２２は、アーム１２１の延在方向に沿って一定の間隔で、アーム１２１の延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に櫛歯状に延設されている。
【００６８】
可撓部１２３は、Ｙ軸方向へ折り返しながらＸ軸方向へ延在し、Ｘ軸方向から印加される外力によりＸ軸方向に撓む（変形する）ように形成されている。
【００６９】
アンカー１１７は、可撓部１２３の端部に接続されるとともに基板１０４に接合されている。また、凹部１０４ｂより−Ｘ軸方向側に位置しているアンカー１１７は、基板１０４の第３溝部１１２を跨ぐ位置に配置されている。
【００７０】
第１固定電極指１０６は、基板１０４の第１溝部１１０および第２溝部１１１を跨ぐ位置に配置されている。また、第１固定電極指１０６は、Ｚ軸方向からの平面視で、凹部１０４ｂと一部が重なるように配置されている。
【００７１】
第２固定電極指１０７は、第１固定電極指１０６と平行に配置され、基板１０４の第１溝部１１０および第２溝部１１１を跨ぐ位置に配置されている。また、第２固定電極指１０７は、第１固定電極指１０６と同様に、Ｚ軸方向から見て凹部１０４ｂと一部が重なるように配置されている。
【００７２】
第１固定電極指１０６および第２固定電極指１０７は、櫛歯状に配置された各可動電極指１２２間に挟まれるように配置されている。
【００７３】
直接接合法には、低温化のために、接合する基板の表面にプラズマを照射して接合する、プラズマ活性化低温接合法がある。これによれば、陽極接合法と同様に、接合する温度を低温にすることができるので、キャップ１０２を基板１０４の上面１０４ａに固定する際に、発生する残留応力を低減させることができる。さらに、接着幅を小さくすることができるので、加速度センサー１００を小型化させることができる。
【００７４】
センサー素子１０１は、加速度センサー１００に限らず、例えば、ＩＣ２０に角速度検出回路や、圧力検出回路などを設けることにより、ジャイロセンサーや圧力センサーなどを構成することができる。
【００７５】
（加速度センサーの動作）
次に、加速度センサー１００の動作について説明する。
図３に示すように、センサー素子１０１は、第１固定電極指１０６と、第１固定電極指１０６に−Ｘ軸方向側から対向する可動電極指１２２との間で第１コンデンサーが形成され、第２固定電極指１０７と、第２固定電極指１０７に＋Ｘ軸方向側から対向する可動電極指１２２との間で第２コンデンサーが形成される。
【００７６】
この状態で、センサー素子１０１に、例えば、−Ｘ軸方向に加速度が印加されると、アーム１２１および可動電極指１２２が慣性により＋Ｘ軸方向に変位する。このとき、第１固定電極指１０６と可動電極指１２２との間隔は狭くなるので、第１コンデンサーの静電容量は増加する。また、第２固定電極指１０７と可動電極指１２２との間隔は広くなるので、第２コンデンサーの静電容量は減少する。
【００７７】
逆に、＋Ｘ軸方向に加速度が印加され、アーム１２１および可動電極指１２２が−Ｘ軸方向に変位すると、第１コンデンサーの静電容量は減少し、第２コンデンサーの静電容量は増加する。
【００７８】
従って、センサー素子１０１は、第１端子電極１１８と第３端子電極１２０との間で検出される第１コンデンサーの静電容量の変化と、第２端子電極１１９と第３端子電極１２０との間で検出される第２コンデンサーの静電容量の変化と、の差分を検出することによりセンサー素子１０１に印加される加速度などの物理量の大きさおよびその方向を検出することができる。
【００７９】
センサー素子１０１は、２つのコンデンサーの静電容量の変化の差分を検出するので、高い感度で加速度などの物理量を検出することができる。
【００８０】
（センサー素子の固定部）
図４は、センサー素子およびパッケージの固定状態を模式的に示す斜視図である。説明の便宜上、パッケージ１０の内側の側壁１１のうち、図４では、センサー素子１０１が固定されている側壁１１と、センサー素子１０１と、パッケージ１０の内底面１４ｃと、を示している。
【００８１】
図４に示すように、センサー素子１０１は、接着剤４０を介して、基板１０４の一つの側面１２４が、パッケージ１０の内側の側壁１１に固定されている。接着剤４０は、基板１０４の一つの側面１２４の全面に亘って塗布されている。
【００８２】
接着剤４０は、エポキシ系樹脂を主剤とする接着剤である。ただし、接着剤４０は、エポキシ系樹脂に限定するものではなく、例えば、シリコーン系、ポリイミド系、ウレタン系樹脂を用いることができる。接着剤４０には、主剤の他に、フィラー粒子、硬化剤などが含まれている。
【００８３】
フィラー粒子は、後述するセンサー素子１０１とパッケージ１０とを固定する工程において、接着剤４０が押圧時に潰れすぎないように、接着剤４０の膜厚を制御することができる。フィラー粒子には、例えば、アルミナ、シリカ、銀などを用いることができる。
【００８４】
この接着剤４０が塗布されてセンサー素子１０１が基板１０４に固定されている部分を固定部１３とする。パッケージ１０と基板１０４とを固定する基板１０４の側面１２４は、端子部１０９が配置されている側の側面である。
【００８５】
この構成によれば、端子部１０９が配置されている側と反対側の側面を固定する場合と比較して、固定部１３がセンサー素子１０１の半導体基板１０８の位置から遠く配置されている。その結果、半導体基板１０８に伝達される熱応力による歪みを小さくすることができる。
【００８６】
センサー素子１０１は、パッケージ１０の内底面１４ｃに当接しているが、接着はされていなくてもよい。この構成によれば、センサー素子１０１の固定されている面に加えて、センサー素子１０１とパッケージ１０とが接触している面においても熱伝達が可能になる。従って、センサー素子１０１とパッケージ１０との熱勾配を素早く緩和することができる。
【００８７】
センサー素子１０１は、Ｙ軸方向において、パッケージ１０の内側の側壁１１の中央に、センサー素子１０１の略中央が配置されるように固定されている。この構成によれば、センサー素子１０１とパッケージ１０との間の熱膨張係数の違いによって発生する熱応力が、固定されているセンサー素子１０１に、より均一に伝達される。その結果、加速度センサー１００の温度特性の劣化をより低減することができる。
【００８８】
また、センサー素子１０１をパッケージ１０の内側の側壁１１に固定する際に、後述する押圧によって接着剤４０が押し潰され、側面１２４から接着剤４０がはみ出す可能性がある。従って、接着剤４０がはみ出すことを考慮して、パッケージ１０の内底面１４ｃと側壁１１との境界の内底面１４ｃ、あるいは、側壁１１に接着剤を貯蔵させるための凹部が形成されていてもよい。
【００８９】
［加速度センサーの製造方法］
図５は、加速度センサー１００の製造方法を説明する工程フロー図である。図５に示すように、加速度センサー１００の製造方法は、センサー素子１０１を準備する工程（Ｓ０１）と、センサー素子１０１の基板１０４の側面１２４に接着剤４０を塗布する工程（Ｓ０２）と、センサー素子１０１の基板１０４の側面１２４をパッケージ１０の内側の側壁１１に固定する工程（Ｓ０３）と、センサー素子１０１のキャップ１０２上にＩＣ２０を固定する工程（Ｓ０４）と、ワイヤーボンディングする工程（Ｓ０５）と、封止する工程（Ｓ０６）と、を含んでいる。
【００９０】
（１）ステップＳ０１  センサー素子を準備する工程
図６は、センサー素子を準備する工程を模式的に説明するための工程図である。図６に示すように、凹部１０４ｂが設けられた基板１０４と、凹部１０４ｂを跨ぐように形成された半導体基板１０８と、半導体基板１０８を覆うように設けられたキャップ１０２と、を有するセンサー素子１０１を準備する。
【００９１】
（２）ステップＳ０２  接着剤を塗布する工程
図７は、接着剤を塗布する工程を模式的に説明するための工程図である。図７に示すように、基板１０４の側面１２４に、エポキシ系樹脂を主剤とする接着剤４０を塗布する。塗布は、例えば、接着剤４０が薄く均一に塗布されているフィルム上に基板１０４の側面１２４を付着させることによって行う。
【００９２】
（３）ステップＳ０３  センサー素子を固定する工程
図８は、センサー素子を固定する工程を模式的に説明するための工程図である。図８に示すように、塗布した接着剤４０を介して、センサー素子１０１の基板１０４の側面１２４をパッケージ１０の内側の側壁１１に固定する。
【００９３】
基板１０４の側面１２４をパッケージ１０の内側の側壁１１に固定する際に、基板１０４を−Ｘ軸方向に押圧しながら固定する。これによって、塗布された接着剤４０を押し潰し、接着剤４０に含まれるフィラーの粒径程度の厚みで固定部１３の領域全域に亘って均一に固定することができる。
【００９４】
また、基板１０４の側面１２４をパッケージ１０の内側の側壁１１に固定する際に、センサー素子１０１の基板１０４の下面１０４ｃが、パッケージ１０の内底面１４ｃと当接するように、基板１０４を−Ｚ軸方向に押圧しながら固定する。これによって、接着剤４０の硬化時の接着剤４０の硬化収縮時に基板１０４の下面１０４ｃがパッケージ１０の内底面１４ｃから浮き上がることを防止することができる。その結果、パッケージ１０に固定したセンサー素子１０１の可動を制限し、耐衝撃性を向上させることができる。
【００９５】
（４）ステップＳ０４  ＩＣを固定する工程
図９は、ＩＣを固定する工程を模式的に説明するための工程図である。図９に示すように、センサー素子１０１のキャップ１０２の上面に、図示しないディスペンサーなどの塗布装置を用いて接着剤４０を塗布する。
【００９６】
次に、キャップ１０２の上面に塗布された接着剤４０とＩＣ２０とを密着させ、ＩＣ２０を−Ｚ軸方向に押圧し、接着剤４０を押圧しながらキャップ１０２に固定する。
【００９７】
（５）ステップＳ０５  ワイヤーボンディングする工程
図１０は、ワイヤーボンディングする工程を模式的に説明するための工程図である。図１０に示すように、ＩＣ２０のボンディングパッド２１と、センサー素子１０１の基板１０４の端子電極１０３と、をワイヤー１２で電気的に接続する。
【００９８】
次に、ＩＣ２０のボンディングパッド２１とパッケージ１０のパッド１５ｂとをワイヤー１２で電気的に接続する。
【００９９】
（６）ステップＳ０６  封止する工程
図１１は、封止する工程を模式的に説明するための工程図である。図１１に示すように、パッケージ１０のシールリング１６にシーム溶接機などを用いてリッド３０を溶接する。
このようにして、加速度センサー１００が得られる。
【０１００】
以上のことから、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）加速度センサー１００は、センサー素子１０１の側面１２４が、パッケージ１０の内側の側壁１１に接着剤４０を介して固定されていることから、パッケージ１０の内底面１４ｃとセンサー素子１０１の下面とを固定する場合と比較して、曲げに対する剛性が高い側面を固定することになり、センサー素子１０１とパッケージ１０とを接着剤４０で固定する際に、発生する熱応力による歪みがセンサー素子１０１に伝達されることを低減させることができる。従って、台座などの応力を緩和する材料を挿入するスペースを考慮してパッケージ１０を厚くする必要がないことから、パッケージ１０の低背化を可能にしつつ、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【０１０１】
（２）加速度センサー１００は、パッケージ１０の内側の側壁１１において、センサー素子１０１が、センサー素子１０１の一つの側面１２４で固定されていることから、センサー素子１０１の複数の側面で固定されている場合と比較して、パッケージ１０からセンサー素子１０１に伝達される応力の範囲を限定することができるので、パッケージ１０からセンサー素子１０１に伝達される熱応力による歪みを緩和し、センサー素子１０１の歪みを低減することができる。その結果、さらに良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【０１０２】
（３）加速度センサー１００において、センサー素子１０１は、パッケージ１０の内底面１４ｃに当接していることから、パッケージ１０の内側の側壁１１に固定されているセンサー素子１０１の側面１２４に加えて、センサー素子１０１とパッケージ１０とが接触している内底面１４ｃにおいても熱伝達が可能になる。これによって、センサー素子１０１がパッケージ１０の内底面１４ｃに当接されてない場合と比較して、パッケージ１０とセンサー素子１０１との熱勾配を素早く緩和することができる。従って、良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【０１０３】
本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。なお、上記実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
【０１０４】
（変形例１）
図１２は、パッケージの内側の側壁を示す平面図である。図１２に示すように、本変形例に係る加速度センサー２００のセンサー素子１０１を固定する固定部２１３の長さＡは、センサー素子の側面１２４の長さＢよりも短くなっている。つまり、センサー素子１０１は、パッケージ１０の内側の側壁１１において、センサー素子１０１の一つの側面１２４の一部で固定されている。
【０１０５】
この構成によれば、上記実施形態のように、センサー素子１０１が側面の全領域に亘って固定されている場合と比較して、接着面積を少なくすることができる。その結果、センサー素子１０１とパッケージ２１０との間で発生し、センサー素子１０１へ伝達される熱応力を低減させることができるので、さらに良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【０１０６】
（変形例２）
図１３は、パッケージの内側の側壁を示す平面図である。図１３に示すように、本変形例に係る加速度センサー３００のパッケージ３１０とセンサー素子１０１とが、２点で固定されていてもよいし、２点に限らず、３点以上で固定されていてもよい。
【０１０７】
この構成によれば、上記実施形態に比べ、より接着面積を少なくすることができる。結果、センサー素子１０１とパッケージ３１０との間で発生する熱応力を低減させて、より良好な温度特性を有する電子デバイスを得ることができる。
【０１０８】
（変形例３）
上記実施形態では、センサー素子１０１、およびＩＣ２０は、エポキシ系樹脂を主剤とする接着剤４０を介して固定されている構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。接着剤４０は無機系接着剤であってもよい。例えば、無機系接着剤として、窒化アルミニウム、アルミナ、ジルコン、シリカ、窒化シリコン、マグナシアおよび、これらを混合したものを主剤とする接着剤が挙げられる。
【０１０９】
［電子機器］
本発明の実施形態に係る加速度センサー１００を適用した電子機器について、図１４〜図１６に基づき、詳細に説明する。
図１４は、本発明の実施形態に係る加速度センサーを備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２と、表示部１０００と、本体部１１０４と、表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、加速度を検出する機能を備えた加速度センサー１００が内蔵されている。
【０１１０】
図１５は、電子機器の一例としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）図の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、加速度センサー１００が内蔵されている。
【０１１１】
図１６は、本発明の実施形態に係る加速度センサーを備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、図１６には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１１２】
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１１３】
撮影者が表示部１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。
【０１１４】
そして、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１３３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１３４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１３３０や、パーソナルコンピューター１３４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、加速度センサー１００が内蔵されている。
【０１１５】
なお、本発明の実施形態に係る加速度センサー１００は、図１４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１５の携帯電話機、図１６のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、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）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーターなどの電子機器に適用することができる。
【０１１６】
［移動体］
次に、上述した加速度センサーを備えている移動体について説明する。
図１７は、加速度センサーを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図である。自動車１５００は、加速度センサーを、例えば、搭載されているナビゲーション装置、姿勢制御装置などの姿勢検出センサーとして用いている。これによれば、自動車１５００は、上述した加速度センサー１００を備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、優れた性能を発揮することができる。
【０１１７】
上述した加速度センサー１００は、上記自動車１５００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の姿勢検出センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも、上記実施形態で説明した効果が反映され、優れた性能を発揮する移動体を提供することができる。
また、加速度センサー１００は、上記のような物理量センサーに用いられるものに限定されず、例えば、櫛歯状のＭＥＭＳ振動片を備えている振動子であってもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…パッケージ、１１…側壁、１２…ワイヤー、１３…固定部、１４…底板、１４ｂ…下面、１４ｃ…内底面、１５…側壁、１５ａ…凹部、１５ｂ…パッド、１６…シールリング、１７…凹部、１８…内部空間、１９…外部端子電極、２０…ＩＣ、２１…ボンディングパッド、３０…リッド、４０…接着剤、１００…加速度センサー、１０１…センサー素子、１０２…キャップ、１０３…端子電極、１０４…基板、１０４ａ…上面、１０４ｂ…凹部、１０４ｃ…下面、１０５…可動部、１０６…第１固定電極指、１０７…第２固定電極指、１０８…半導体基板、１０９…端子部、１１０…第１溝部、１１１…第２溝部、１１２…第３溝部、１１４…第１配線、１１５…第２配線、１１６…第３配線、１１７…アンカー、１１８…第１端子電極、１１９…第２端子電極、１２０…第３端子電極、１２１…アーム、１２２…可動電極指、１２３…可撓部、１２４…側面、２００…加速度センサー、２１０…パッケージ、２１３…固定部、３００…加速度センサー、３１０…パッケージ、１０００…表示部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１３３０…テレビモニター、１３４０…パーソナルコンピューター、１５００…自動車。
【図１】
2017126627.tif 000003
【図２】
2017126627.tif 000004
【図３】
2017126627.tif 000005
【図４】
2017126627.tif 000006
【図５】
2017126627.tif 000007
【図６】
2017126627.tif 000008
【図７】
2017126627.tif 000009
【図８】
2017126627.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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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