センサデバイスの製造方法及びセンサデバイス
【課題】本発明は、湿気の多い外気によるセンサの金属電極の腐食を防止し、かつセンサの樹脂封止によるセンサの反りの発生を防止してセンサ特性への影響を低減するセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイスを提供する。
【解決手段】センサデバイスの製造方法は、固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサを基板上に配置し、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子をボンディングワイヤにより電気的に接続し、前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記センサの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を樹脂により覆う。
【解決手段】センサデバイスの製造方法は、固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサを基板上に配置し、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子をボンディングワイヤにより電気的に接続し、前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記センサの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を樹脂により覆う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外力により可動する可動部を有するセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイスに関する。
【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。また、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）技術を用いて小型で単純な構造を有する力学量センサデバイスが実用化されている。力学量センサデバイスとしては、例えば、加速度センサあるいは角速度センサがある。加速度センサあるいは角速度センサでは、半導体基板を用いて外力に応じて変位する可動部を有するセンサを形成しており、可動部の変位が加速度あるいは角速度を示す電気信号の変化として検出される。
【０００３】
上記のような力学量センサデバイスでは、センサの可動部を安定して変位させるため、センサを形成した半導体基板をパッケージキャップで覆い、パッケージキャップの周縁部を樹脂等で封止する中空パッケージが利用されている。この中空パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、パッケージキャップの周縁部を樹脂で封止する際に、浸透圧により樹脂がパッケージキャップ内部に侵入してセンサにまで流れ込むことがあり、センサの動きを悪化させ、センサの感度特性や周波数特性などに悪影響を与えるという問題があった。この問題に対応する特許文献１に記載された半導体加速度センサでは、パッケージキャップの周縁部を封止する樹脂を２回に分けて塗布して、樹脂がキャップ部材内部に侵入することを防止している。
【０００４】
また、中空パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、半導体基板と熱膨張係数が異なるパッケージキャップから応力を受けて、センサのオフセット電圧や感度などのセンサ特性の高精度化が図れないという問題もあった。この問題に対応する特許文献２に記載された半導体加速度センサでは、パッケージキャップと実装基板との間に複数の支持体を設け、パッケージキャップと実装基板のパッドとの間の隙間にダイボンドペースト（接着材）を充填して、熱膨張係数の差によりセンサに発生する歪みを緩和している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５６５０７号公報
【特許文献２】特開２００２−９８７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記中空構造パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、パッケージキャップの周縁部が樹脂で封止されて中空パッケージの内部は外気から遮断されるが、経年変化により中空パッケージの内部には外気が徐々に侵入し、中空パッケージの内部の気体は外気と同じになる。また、中空パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、センサを実装する基板側の端子とセンサ側の電極パッドとをボンディングワイヤにより接続している。センサ側の電極パッドは、コストの観点からＡｕ等の耐湿性の高い金属材料を用いることができず、Ａｌ、Ａｌ合金を用いている。力学量センサデバイスが湿気の多い場所で使用される場合、中空パッケージの内部も湿気の多い状態になり、センサ側のボンディングワイヤを接続する電極パッドが腐食する虞があり、その腐食により配線の断線することがある。
【０００７】
上記特許文献１及び特許文献２では、パッケージキャップの周縁部を封止する樹脂及びダイボンドペースト（接着材）は、センサ側の電極パッドと、実装基板側の電極パッドと、これらの電極パッドを接続するボンディングワイヤとを含んで覆うように塗布されている。このため、センサの周囲の周囲に存在する樹脂及びダイボンドペーストと半導体基板の熱膨張係数の差による応力の影響によりセンサのオフセット電圧が大きくなる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、中空パッケージのセンサの金属電極を湿気から保護することと、センサ特性への影響を最小化することを両立させるセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイス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】
本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサを基板上に配置し、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子をボンディングワイヤにより電気的に接続し、前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記センサの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を樹脂により覆うことを特徴とする。このセンサデバイスの製造方法によれば、センサの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１０】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記基板と前記センサの間に複数の金属電極を有する制御ＩＣを配置し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子を前記ボンディングワイヤにより電気的に接続し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出するように、前記制御ＩＣの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を前記樹脂により覆ってもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、制御ＩＣの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１１】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続された部位は前記樹脂により個別に覆ってもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、センサの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１２】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆ってもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、制御ＩＣの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１３】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記センサの複数の金属電極間又は前記制御ＩＣの複数の金属電極間には、前記樹脂を前記金属電極毎に分離する分離部を形成してもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、センサ又は制御ＩＣの複数の金属電極上を覆う樹脂が分離部により分離されるため、各金属電極上を覆う樹脂が隣接する電極パッドに広がることを防止することができ、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料を使用してもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、樹脂がセンサに与える応力を低減できる。
【００１５】
本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサと、複数の端子を有し、前記センサを載置する基板と、前記複数の金属電極と前記基板の複数の端子を電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、前記複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続する部位は樹脂で覆われており、前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出する、ことを特徴とする。このセンサデバイスによれば、センサの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１６】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記基板と前記センサの間に配置され、複数の金属電極を有する制御ＩＣをさらに備え、前記ボンディングワイヤは、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記基板の複数の端子とを電気的に接続し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により覆われており、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出してもよい。このセンサデバイスによれば、制御ＩＣの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１７】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記センサは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われてもよい。このセンサデバイスによれば、センサの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１８】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記制御ＩＣは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われてもよい。このセンサデバイスによれば、制御ＩＣの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１９】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料であってもよい。このセンサデバイスによれば、樹脂は吸水率が低く、かつ曲げ弾性率が５ＧＰａ以下の樹脂材料であるため、湿気の多い外気による電極パッドの酸化を防止することができ、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、センサの金属電極上を樹脂で各々覆うことにより、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によるセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減するセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの全体構成を示す図であり、（Ａ）は加速度センサの全体構成を示す断面図、（Ｂ）は加速度センサの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１の加速度センサの製造方法の一部を説明するための断面図であり、（Ａ）は半導体基板によりセンサを形成する工程を説明するための断面図、（Ｂ）は（Ａ）のセンサにセンサ上部キャップとセンサ下部キャップを接合する工程を説明するための断面図、（Ｃ）は基板の形成工程及び制御ＩＣの接合工程を説明するための断面図である。
【図３】図１の加速度センサの製造方法の一部を説明するための断面図であり、（Ａ）は図２（Ｂ）のセンサの接合工程とボンディングワイヤの接続工程とポッティング樹脂の塗布工程とを説明するための断面図、（Ｃ）はパッケージキャップの接合工程を説明するための断面図である。
【図４】図３（Ａ）のボンディングワイヤの接続工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図５】図３（Ａ）のポッティング樹脂の塗布工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図６】図３（Ａ）のボンディングワイヤの接続工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図７】図３（Ａ）のポッティング樹脂の塗布工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図８】第１の実施の形態に係るポッティング樹脂の塗布位置を説明するための加速度センサの部分断面図であり、（Ａ）は貫通電極とボンディングワイヤと電極パッドとを含む領域にポッティング樹脂を塗布した状態を説明するための加速度センサの部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から貫通電極とセンサの電極パッドとをボンディングワイヤにより接続する工程を説明するための加速度センサの部分断面図、（Ｃ）は貫通電極とセンサの各電極パッドにポッティング樹脂を塗布した状態を説明するための加速度センサの部分断面図である。
【図９】第１の実施の形態に係るポッティング樹脂の塗布位置を説明するための加速度センサの部分断面図であり、（Ａ）は制御ＩＣの電極パッド上とセンサの電極パッド上をポッティング樹脂により覆う工程を説明するための加速度センサの部分断面図である。
【図１０】第１の実施の形態に係るセンサの具体例を説明するための平面図であり、（Ａ）はセンサの構成例を説明するための平面図、（Ｂ）は（Ａ）のセンサの複数の電極パッドをポッティング樹脂により封止した状態を示す平面図である。
【図１１】第１の実施の形態に係るオフセット電圧の測定対象の加速度検出方向を示す加速度センサの平面図である。
【図１２】図１１の加速度センサのＸＹＺ３軸の各オフセット電圧の測定結果を示すグラフである。
【図１３】第１の実施の形態に係るポッティング樹脂としてエポキシ系樹脂を用いて曲げ弾性率を変化させた場合のＸＹＺ３軸の各オフセット電圧の測定結果を示すグラフである。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る電極パッド及び分離部の製造方法の一例を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図であり、（Ａ）は電極パッド及び分離部の形成工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はポッティング樹脂の塗布工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る電極パッド及び分離部の製造方法の他の例を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図であり、（Ａ）は電極パッド及び分離部の形成工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はポッティング樹脂の塗布工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る加速度センサの樹脂ポッティングの具体例を説明するためのセンサの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、センサデバイスとして加速度センサの例について図１〜図１３を参照して説明する。
【００２４】
＜加速度センサの構成＞
まず、第１の実施の形態に係る加速度センサの構成について図１を参照して説明する。図１は第１の実施の形態に係る加速度センサ１００の全体構成を示す断面図である。本第１の実施形態では、加速度センサと共に制御ＩＣをパッケージ化する場合を説明するが、本発明はこれに限定されず、センサのみがパッケージ化されてもよい。
【００２５】
図１（Ａ）は加速度センサ１００の全体構成を示す断面図であり、図１（Ｂ）は加速度センサ１００の全体構成を示す平面図である。図１（Ａ）において、加速度センサ１００は、基板１０１、貫通電極１０５、制御ＩＣ１０６、センサ下部キャップ１０７、センサ１０９、センサ上部キャップ１１５、パッケージキャップ１１６及びボンディングワイヤ１１８等を含む。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す加速度センサ１００のパッケージキャップ１１６を除いて、加速度センサ１００を上面側から見た平面図である。図１（Ｂ）において、基板１０１の図中の左右領域及び上部領域には、各々複数の貫通電極１０５を有する電極群１３１〜１３３が配置されている。制御ＩＣ１０６の図中の左右領域及び上部領域には、各々複数の電極パッド１４０を有する電極群１４１〜１４３が配置されている。センサ１０９の図中の上部領域には複数の電極パッド１１３を有する電極群１５１が配置されている。
【００２６】
基板１０１は、配線層１０２、絶縁層１０３及び配線層１０４を有する３層構造のプリント配線基板である。絶縁層１０３は絶縁物質を含み、配線層１０２及び１０４は導電物質を含む。導電物質とは、金属などであり、例えば、銅、銀、金、ニッケル、パラジウムなどを用いることができる。絶縁物質には、絶縁性樹脂を用いる。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート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、シリカなどの無機フィラーを併用して用いてもよい。本第１の実施の形態では、基板１０１が３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１０１の層は３層以下であってもよく、３層以上であってもよい。
【００２７】
貫通電極１０５は、基板１０１を貫通して形成されて配線層１０２及び１０４と電気的に接続される。制御ＩＣ１０６は、図中に示す基板１０１の上面の所定位置に貫通電極１０５と接続するための複数の電極パッド１４０（金属電極）が形成されている。
【００２８】
センサ１０９は、固定部１１０と、固定部１１０に接続された可撓部１１１と、可撓部１１１に接続された錘部１１２と、可撓部１１１に配置されて可撓部１１１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、電極パッド１１３（金属電極）と、を含む。センサ１０９に加速度が加わると、錘部１１２が変位し、この変位に伴って可撓部１１１が撓む。可撓部１１１が撓むと、可撓部１１１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１０９に加えられた加速度の大きさ、方向などを検出する。センサ１０９からの信号は、電極パッド１１３からボンディングワイヤ１１８及び貫通電極１０５などを通して制御ＩＣ１０６に伝達される。制御ＩＣ１０６からの信号はボンディングワイヤ１１７及び貫通電極１０５などを通して基板１０１の外部に伝達される。センサ１０９は、図中の下側に示す部分にセンサ下部キャップ１０７が接合されている。
【００２９】
センサ上部キャップ１１５は、センサ１０９の可撓部１１１と錘部１１２の上部を覆うように形成され、樹脂１１４等によりセンサ１０９の固定部１１０の上面に接合される。センサ上部キャップ１１５は、錘部１１２と可撓部１１１の上方向への過大な変位を制限し、破損を防止する。センサ上部キャップ１１５は省略されてもよく、センサ上部キャップ１１５が省略される場合は、パッケージキャップ１１６がセンサ上部キャップ１１５と同一の役割を果たしてもよい。パッケージキャップ１１６がセンサ上部キャップ１１５と同一の役割を果たす場合、パッケージキャップ１１６のセンサ１０９の上面に対向する部分に凸形状のストッパーが形成されてもよい。
【００３０】
パッケージキャップ１１６は、有機材料を含み、絶縁性樹脂など、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる。パッケージキャップ１１６は、接着剤（図示せず）により基板１０１の基板１０１の上面に接合される。但し、センサ１０９は樹脂で封止されてはおらず、パッケージキャップ１１６の内側は中空である。すなわち、加速度センサ１００は、中空パッケージを利用するものである。
【００３１】
図１において、１２０はポッティング樹脂である。ポッティング樹脂１２０は、センサ１０９の電極パッド１１３上と、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０上にそれぞれ塗布されて、電極パッド１１３及び電極パッド１４０を覆う。ポッティング樹脂１２０は、センサ１０９の電極パッド１１３及び貫通電極１０５と制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０及び貫通電極１０５が各々ボンディングワイヤ１１８により接続され、貫通電極１０５と制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０がボンディングワイヤ１１７により接続された後に塗布される。ポッティング樹脂１２０は、センサ１０９の電極パッド１１３上と、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０上にそれぞれ塗布されるため、ボンディングワイヤ１１７及び１１８の一部は露出している。ポッティング樹脂１２０は、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂等の絶縁性を有し、ワイヤボンディング後に電極パッドパッド上に塗布可能な樹脂材料を選択することが望ましい。また、ポッティング樹脂１２０は、吸水性（吸水率）が低い材料を選択することが望ましい。なお、本実施の形態１では、ポッティング樹脂１２０の耐湿性を評価する指標として吸水率を用いることにした。この吸水率は、例えば、温度８５°Ｃ、湿度８５％ＲＨの恒温室内で樹脂を保存し、その保存前と７２時間保存後の樹脂の質量変化を測定し、樹脂の質量に占める割合から求めることができる。この測定条件を用いてシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の各吸水率を測定すると、シリコン系樹脂の吸水率は０．０２％、アクリル系樹脂の吸水率は０．６８％、エポキシ系樹脂の吸水率は１．０％、ポリイミド系樹脂の吸水率は０．１２％、ウレタン系樹脂の吸水率は０．６％であった。このため、ポッティング樹脂１２０としては吸水率が低いシリコン系樹脂を選択することが望ましい。また、シリコン系樹脂の具体例として、型番：Ｘ３５−２４７Ｎ（信越化学株式会社製）の吸水率を測定したところ、０．１２％であった。
【００３２】
ポッティング樹脂１２０は、湿気の多い外気から電極パッドの腐食を防止するために塗布される。このため、Ａｌやアルミ合金、例えば、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄ等の大気中の水分により酸化しやすい金属材料が用いられる電極パッドに対して、吸水率が低いポッティング樹脂１２０を塗布することは有効である。また、ポッティング樹脂１２０の塗布面積をワイヤボンディング後の電極パッド上に限定することにより、ポッティング樹脂１２０の塗布によるセンサ１０９に反りが発生することを防止し、かつ、ポッティング樹脂１２０がセンサ１０９に与える応力の影響を低減して、加速度センサ１００のオフセット電圧や感度特性などに悪影響を与えることを防止することが可能になる。このため、ポッティング樹脂１２０として使用する材料は、上記シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂等のうち、曲げ弾性率が低い樹脂材料を選択することが望ましい。
【００３３】
＜加速度センサの製造方法＞
以下、加速度センサ１００の製造方法について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２及び図３は、図１に示した加速度センサ１００の断面図に基づいて各製造工程を示している。
【００３４】
（１）半導体基板の加工（図２（Ａ）参照）
半導体基板にピエゾ抵抗素子を形成した後、固定部１１０、可撓部１１１及び錘部１１２をエッチングすることにより、固定部１１０、可撓部１１１及び錘部１１２を有するセンサ１０９を形成する。エッチング方法として、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いることができる。
【００３５】
（２）センサ上部キャップ及びセンサ下部キャップの接合（図２（Ｂ）参照）
次に、センサ１０９上面の所定位置に電極パッド１１３を形成する。次に、Ｓｉ基板等からなるセンサ下部キャップ１０７をセンサ１０９の図中の下面側に樹脂接合等により接合するとともに、センサ上部キャップ１１５をセンサ１０９の図中の上面側に樹脂１１４等により接合する。
【００３６】
（３）基板の加工及び制御ＩＣの接着（図２（Ｃ）参照）
次に、配線層１０２と絶縁層１０３と配線層１０４とを含む基板１０１を製造し、図中に示す部分に貫通電極１０５を形成する。貫通電極１０５は、基板１０１を貫通する凹部（図示せず）を形成し、凹部に導電性材料を充填すること等により形成される。次に、貫通電極１０５が形成された基板１０１の図中に示す上面に制御ＩＣ１０６をダイアタッチ（ダイボンディング）１０８等により接着する。
【００３７】
（４）センサの接着、配線及び樹脂ポッティング（図３（Ａ）参照）
次に、図２（Ｂ）に示したセンサ１０９を図２（Ｃ）に示した制御ＩＣ１０６の上面にダイアタッチ（ダイボンディング）１０８等により接着する。次に、センサ１０９の電極パッド１１３及び基板１０１の貫通電極１０５と、制御ＩＣ１０６の上面に形成された一方の電極パッド１４０（図中の右側）及び基板１０１の貫通電極１０５と、をボンディングワイヤ１１８により各々接続するとともに、制御ＩＣ１０６の上面に形成された他方の電極パッド１４０（図中の左側）と基板１０１の貫通電極１０５とをボンディングワイヤ１１７により接続する。次に、ボンディングワイヤ１１８を接続した後のセンサ１０９の電極パッド１１３上と、制御ＩＣ１０６の一方および他方の各電極パッド１４０上に各々ポッティング樹脂１２０を塗布して覆う。なお、ボンディングワイヤ１１７及び１１８の接続工程及びポッティング樹脂１２０の塗布工程の一例については、図４〜図７を参照して詳述する。図４〜図７は、図１（Ａ）に示した加速度センサ１００のパッケージキャップ１１６を除いて、センサ上部キャップ１１５が接合された状態の加速度センサ１００を上面側から見た平面図である。
【００３８】
（４−１）基板及び制御ＩＣのボンディングワイヤによる接続（図４参照）
図４において、まず、基板１０１の電極群１３１〜１３３と、制御ＩＣ１０７の電極群１４１〜１４３と、を複数のボンディングワイヤ１１７及び１１８により接続する。
【００３９】
（４−２）制御ＩＣの各電極群の樹脂封止（図５参照）
次に、制御ＩＣ１０６の各電極群１４１〜１４３上にポッティング樹脂１２０を各々塗布して覆う。
【００４０】
（４−３）基板及びセンサのボンディングワイヤによる接続（図６参照）
次に、基板１０１の電極群１３３とセンサ１０９の電極群１５１とを複数のボンディングワイヤ１１８により接続する。
【００４１】
（４−４）センサの電極群の樹脂ポッティング（図７参照）
次に、センサ１０９の電極群１５１上にポッティング樹脂１２０を塗布して覆う。以上の（４−１）〜（４−４）がボンディングワイヤ１１７及び１１８の接続工程及びポッティング樹脂１２０の塗布工程の一例である。
【００４２】
（５）パッケージキャップの接合（図３（Ｂ）参照）
次に、パッケージキャップ１１６を基板１０１の上面に接着剤（図示せず）により接合して、センサ１０９と、センサ１０９の複数の電極パッド１１３と、制御ＩＣ１０６の複数の電極パッド１４０と、基板１０１の複数の貫通電極１０５を覆って封止する。但し、センサ１０９及び制御ＩＣ１０６は樹脂で封止されてはおらず、パッケージキャップ１１６の内側は中空である。
【００４３】
（ポッティング樹脂の塗布位置）
次に、樹脂ポッティングの塗布位置について図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と図９に示す加速度センサの部分断面図を参照して説明する。図８（Ａ）は基板の貫通電極とボンディングワイヤと制御ＩＣの電極パッドとをポッティング樹脂により封止した状態の一例を示す部分断面図であり、図８（Ｂ）は基板の貫通電極とボンディングワイヤと制御ＩＣの電極パッドとをポッティング樹脂により封止した状態の他の例を示す部分断面図、図８（Ｃ）は貫通電極とセンサの各電極パッドにポッティング樹脂を塗布した状態の他の例を示す部分断面図である。図９は制御ＩＣの電極パッドとセンサの電極パッドとをポッティング樹脂により封止した状態の一例を示す部分断面図である。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と図９は、基板１０１の貫通電極１０５、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０、及びセンサ１０９の電極パッド１１３の各部分の一部の構成を簡略化して示す断面図である。また、図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と図９において、図１〜図７に示した加速度センサ１００の構成と同一の構成には同一符号を付している。
【００４４】
図８（Ａ）では、基板１０１の貫通電極１０５と制御ＩＣの電極パッド１４０とをボンディングワイヤ１１７により接続した後、貫通電極１０５と電極パッド１４０とボンディングワイヤ１１７とを含む領域にポッティング樹脂１２０を塗布して封止した状態を示す。このように貫通電極１０５と電極パッド１４０とボンディングワイヤ１１７とを含む領域をポッティング樹脂１２０で覆ってしまうと、図８（Ｂ）に示すようにポッティング樹脂１２０により基板１０１の貫通電極１０５とセンサ１０９の電極パッド１１３とのボンディングワイヤ１１７による接続が困難になる。
【００４５】
そこで、図８（Ｃ）又は図９に示すように、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０とセンサ１０９の電極パッド１１３とをボンディングワイヤ１１７により接続した後、電極パッド１４０上及び電極パッド１１３上に各々ポッティング樹脂１２０を塗布して封止すればよい。
【００４６】
なお、図９に示したポッティング樹脂１２０の塗布位置は、電極パッド１４０上と電極パッド１１３上だけであるため、電極パッド１４０及び電極パッド１１３の酸化を防止できるとともに、ポッティング樹脂１２０によりセンサ１０９に反りが発生することも防止できる。
【００４７】
したがって、図９に示したように、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０とセンサ１０９の電極パッド１１３間をボンディングワイヤにより接続した後、各電極パッド１１３及び１４０上に各々ポッティング樹脂１２０を塗布して覆うことが望ましい。上記図４〜図７に示した基板１０１の貫通電極１０５、制御ＩＣ１０６上の電極パッド１４０、及びセンサ１０９上の電極パッド１１３間のボンディングワイヤ１１７、１１８による接続手順と、貫通電極１０５及び電極パッド１１３、１４０に対するポッティング樹脂１２０の塗布手順も同様である。したがって、図７に示した加速度センサ１００において、制御ＩＣ１０６の各々複数の電極パッド１４０を有する電極群１４１〜１４３、及びセンサ１０９の複数の電極パッド１１３を有する電極群１５１に対してポッティング樹脂１２０を塗布して覆うことにより、電極パッド１４０及び電極パッド１１３の酸化を防止できるとともに、ポッティング樹脂１２０によりセンサ１０９に反りが発生することも防止できる。
【００４８】
（樹脂ポッティングの具体例）
次に、センサの電極パッド上にポッティング樹脂を塗布した場合の具体例を図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）はポッティング樹脂を塗布する前のセンサを上面から見た平面図であり、図１０（Ｂ）はポッティング樹脂を塗布した後のセンサを上面から見た平面図である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）において、３０１はセンサであり、３０２はセンサ３０１に形成された電極パッドであり、３０３は基板に形成された電極パッドであり、３０４はボンディングワイヤである。まず、図１０（Ａ）において、センサ３０１の電極パッド３０２と基板の電極パッド３０３をボンディングワイヤ３０４により接続した。次に、図１０（Ｂ）において、センサ３０１の電極パッド３０２上にポッティング樹脂４０１を塗布した。
【００４９】
次に、図１０（Ｂ）に示したセンサ３０１の電極パッド３０２上にポッティング樹脂１２０としてエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を塗布した場合に、センサ３０１に発生するオフセット電圧のズレを測定した。このオフセット電圧のズレの測定結果について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、オフセット電圧のズレの測定対象とした加速度検出方向を示す加速度センサの平面図である。図１２は、エポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を塗布した後に図１１に示す加速度センサの各加速度検出方向に対するオフセット電圧の測定結果を示すグラフである。
【００５０】
図１１に示すように、センサ３０１の電極パッド３０２上にポッティング樹脂４０１としてエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を塗布した。また、センサ３０１上に示すＹ軸方向のＸ、Ｚ軸方向の各オフセット電圧を測定した。なお、センサ３０１では、図１に示した可撓部１１１の変位をＸＹＺ３軸方向で検出する複数のピエゾ抵抗素子は、図中のＹ軸方向にＹ軸方向の加速度を検出する複数のピエゾ抵抗素子が配置され、図中のＸ、Ｚ軸方向にＸ、Ｚ軸方向の加速度を検出する複数のピエゾ抵抗素子が配置されているものとする。図１２は、ポッティング樹脂４０１として、曲げ弾性率が１８［ＧＰａ］のエポキシ系樹脂と曲げ弾性率が１８［ＧＰａ］のシリコン系樹脂を塗布した場合のＸＹＺの３軸方向の各オフセット電圧［ｍＶ］の測定結果を比較して示す図である。この測定結果では、ポッティング樹脂４０１としてエポキシ系樹脂を塗布した場合、Ｙ軸方向のオフセット電圧のズレは約４．８［ｍＶ］となり、Ｘ、Ｚ軸方向のオフセット電圧のズレに比べて大きい。また、ポッティング樹脂４０１としてシリコン系樹脂を塗布した場合は、ＸＹＺの３軸方向の各オフセット電圧のズレは１．０［ｍＶ］以下であった。この結果から、オフセット電圧のズレを抑えるためには、ポッティング樹脂４０１としてシリコン系樹脂を選択することが望ましいことが判明した。この場合、エポキシ系樹脂は、型番：ＥＳ−３４７−１（サンユレック株式会社、曲げ弾性率：１８［ＧＰａ］（曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ９６１１により測定））を用い、シリコン系樹脂は、型番：ＴＳＪ３１５５Ｂ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社、デュロメータ硬度：７０〜８２）を用いた。
【００５１】
図１２においてエポキシ系樹脂を塗布した場合にセンサ３０１に発生するオフセット電圧のズレは、エポキシ系樹脂の塗布後に、エポキシ系樹脂がセンサ３０１に与える応力の大きさに起因する。すなわち、エポキシ系樹脂の曲げ弾性率がセンサ３０１に発生させる反りの程度に関係する。このため、エポキシ系樹脂の曲げ弾性率を変化させて、センサ３０１のＸＹＺ３軸方向のオフセット電圧を測定し、オフセット電圧のズレが小さくなるエポキシ系樹脂の曲げ弾性率の使用可能範囲を検証した結果を図１３に示す。
【００５２】
図１３は、曲げ弾性率が２６［ＧＰａ］、２４［ＧＰａ］、９［ＧＰａ］、７［ＧＰａ］、６．５［ＧＰａ］、５［ＧＰａ］、３．５［ＧＰａ］、０．９［ＧＰａ］、０．１３［ＧＰａ］のエポキシ系樹脂を各々用いてセンサ全体をモールドした場合に、センサ３０１のＸＹＺ３軸方向のオフセット電圧を測定した結果を示すグラフである。このグラフから明らかなように、曲げ弾性率が５［ＧＰａ］〜０．１３［ＧＰａ］のエポキシ系樹脂を用いた場合にセンサ３０１のＸＹＺ３軸方向のオフセット電圧のズレが小さくなることが判明した。したがって、ポッティング樹脂４０１としてエポキシ系樹脂を用いる場合は曲げ弾性率が５［ＧＰａ］以下のものを用いることが望ましい。また、図１３に示したオフセット電圧の測定結果は、エポキシ系樹脂を用いてセンサ全体をモールドした場合であるため、図９に示したように電極パッド１１３上及び電極パッド１４０上にエポキシ系樹脂を塗布した場合でも、エポキシ系樹脂がセンサ１０９に与える応力の影響は小さく、オフセット電圧のズレに対する問題はない。なお、エポキシ系樹脂の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１規格に基づいて測定した。
【００５３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサでは、基板の貫通電極とセンサの電極パッドと制御ＩＣの電極パッドとをボンディングワイヤにより接続した後、センサの電極パッド上と制御ＩＣの電極パッド上の必要最小限の領域に吸湿性や曲げ弾性率を考慮した樹脂材料を用いたポッティング樹脂を塗布して覆うことにより、湿気の多い外気による電極パッドの腐食を防止でき、かつポッティング樹脂の塗布によるセンサの反りの発生を防止でき、ポッティング樹脂によるセンサに対する応力の影響を軽減できる。その結果、加速度センサのセンサ特性への影響を最小化することができ、加速度センサの信頼性を向上させることが可能になる。
【００５４】
なお、本発明に係る第１の実施の形態では、加速度センサを例として説明したが、これに限るものではなく、角速度センサ等の他の力学量センサに対しても適用可能である。また、本発明に係る第１の実施の形態では、ポッティング樹脂としてシリコン系樹脂またはエポキシ系樹脂を塗布する場合を示したが、上記吸湿性及び曲げ弾性率の各条件を満たす樹脂材料であればよく、樹脂材料を特に限定するものではない。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、センサデバイスとして加速度センサの例について、図１４〜図１７を参照して説明する。第２の実施の形態では、制御ＩＣ及びセンサの各電極パッドに対して個々にポッティング樹脂を塗布する例について説明する。
【００５６】
図１４は、加速度センサ５００の概略構成を示す平面図である。なお、加速度センサ５００の全体構成は、図１に示した加速度センサ１００と同様の構成であるため、その図示及び構成説明は省略する。図１４において、加速度センサ５００のセンサ５０１には、図中の上部領域に複数の電極パッド５０２が形成されている。複数の電極パッド５０２には、各々ボンディングワイヤ５０３が接続されている。また、複数の電極パッド５０２の間には、各電極パッド５０２上に塗布されるポッティング樹脂５０６を分離するための複数の分離部５０５が形成されている。本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ５００では、複数の電極パッド５０２の間にポッティング樹脂５０６を分離するための複数の分離部５０５を形成したことに特徴がある。
【００５７】
＜分離部の製造方法１＞
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、図１４のＡ−Ａ線の部分断面図であり、電極パッド５０２間の分離部５０５の製造方法の一例を示す図である。
【００５８】
（１）電極パッド及び分離部の形成（図１５（Ａ）参照）
図１５（Ａ）において、５０１はＳｉ層５１１及びＳｉＯ２層５１２からなる２層の半導体基板である。この半導体基板５０１上面の電極パッド形成位置に対応する位置にＡｌ−Ｎｄ等を用いて複数の電極５１３をパターンニング等により形成する。この場合、後述する電極パッド５０２の形成位置の間に分離部材を形成するためのダミー電極５１３ａも形成する。次に、複数の電極５１３とダミー電極５１３ａが形成された半導体基板５０１上面にＳｉＮ層５１４を形成し、ＳｉＮ層５１４をマスク（図示せず）によりエッチングして電極パッド５０２を形成する位置に複数の凹部（図示せず）を形成する。この複数の凹部に対してＡｌを用いてパターンニングして複数の電極パッド５０２を形成する。図１５（Ａ）に示すように、ダミー電極５１３ａが形成された部分のＳｉＮ層５１４には凸部５０５が形成されて、この凸部５０５が分離部となる。
【００５９】
（２）ワイヤボンディング及び樹脂ポッティング（図１５（Ｂ）参照）
次に、複数の電極パッド５０２の各々にボンディングワイヤ５０３を接続する。次に、各電極パッド５０２上にポッティング樹脂５０６を塗布して、各電極パッド５０２を覆う。分離部となる凸部５０５を形成したことにより各電極パッド５０２上に塗布されたポッティング樹脂５０６が隣接する電極パッド５０２に広がることを防止できる。このため、ポッティング樹脂５０６の塗布領域は電極パッド５０２毎になるため、第１の実施の形態に示した複数の電極パッドを有する電極群毎にポッティング樹脂を塗布する場合よりもポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減できる。
【００６０】
＜分離部の製造方法２＞
図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１４のＡ−Ａ線の部分断面図であり、電極パッド５０２間の分離部５２１の製造方法の一例を示す図である。なお、図１６（Ａ）及び（Ｂ）において、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示した構成と同一の構成部分には同一符号を付している。
【００６１】
（１）電極パッド及び分離部の形成（図１６（Ａ）参照）
図１６（Ａ）において、まず、半導体基板５０１上面の電極パッド形成位置に対応する位置にＡｌ−Ｎｄ等を用いて複数の電極５１３をパターンニング等により形成する。次に、複数の電極５１３が形成された半導体基板５０１上面にＳｉＮ層５１４を形成し、ＳｉＮ層５１４をマスク（図示せず）によりエッチングして電極パッド５０２を形成する位置に複数の凹部（図示せず）を形成する。この複数の凹部に対してＡｌを用いてパターンニングして複数の電極パッド５０２を形成すると同時に、複数の電極パッド５０２の間のＳｉＮ層５１４上面にＡｌ−Ｎｄ等を用いてダミー電極５２１を形成する。このダミー電極５２１が分離部となる。
【００６２】
（２）ワイヤボンディング及び樹脂ポッティング（図１６（Ｂ）参照）
次に、複数の電極パッド５０２の各々にボンディングワイヤ５０３を接続する。次に、各電極パッド５０２上のポッティング樹脂５０６を塗布して、各電極パッド５０２を覆う。分離部となるダミー電極５２１を形成することにより各電極パッド５０２上に塗布されたポッティング樹脂５０６が隣接する電極パッド５０２に広がることを防止できる。このため、ポッティング樹脂５０６の塗布領域は電極パッド５０２毎になるため、第１の実施の形態に示した複数の電極パッドを有する電極群毎にポッティング樹脂を塗布する場合よりもポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減できる。
【００６３】
（樹脂ポッティングの具体例）
次に、センサの電極パッド上にポッティング樹脂を塗布した場合の具体例を図１７に示す。図１７において、６０１はセンサであり、６０２はセンサ６０１に形成されたＡｌの複数の電極パッドであり、６０３は制御ＩＣに形成されたＡｌの複数の電極パッドであり、６０４は複数のボンディングワイヤであり、６０５はポッティング樹脂を分離する複数の分離部であり、６０６はポッティング樹脂である。まず、図１７において、センサ６０１の各電極パッド６０２と制御ＩＣの各電極パッド６０３を複数のボンディングワイヤ６０４により各々接続した。次に、図１７において、センサ６０１の各電極パッド６０２上にポッティング樹脂６０６を塗布した。複数の電極パッド６０２間に分離部６０５を形成したことにより、ポッティング樹脂６０６が隣接する電極パッド６０２に広がることを防止できることを確認した。
【００６４】
なお、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）及び図１７において塗布したポッティング樹脂の材料は、第１の実施の形態において説明したように、上記吸湿性及び曲げ弾性率の各条件を満たすシリコン系樹脂またはエポキシ系樹脂を用いることが望ましい。但し、上記吸湿性及び曲げ弾性率の各条件を満たす樹脂材料であればよく、樹脂材料を特に限定するものではない。また、図１５では分離部となる凸部５０５をダミー電極５１３ａにより形成し、図１６では分離部をダミー電極５２１により形成する場合を示したが、例えば、ダミー配線により形成するようにしてもよい。また、分離部を形成する位置は、センサ５０１の複数の電極パッド５０２の間に限定するものではなく、制御ＩＣの複数の電極パッドの間に形成して、制御ＩＣの複数の電極パッド上に塗布するポッティング樹脂が隣接する電極パッドに広がらないようにしてもよい。なお、図１５及び図１６では、ダミー電極により分離部を形成する場合を示したが、実際の電極又は配線を利用して分離部を形成するようにしてもよい。
【００６５】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサでは、センサが有する複数の電極パッドの間にポッティング樹脂を分離する分離部を形成することにより、各電極パッド上に塗布されたポッティング樹脂が隣接する電極パッドに広がることを防止したため、複数の電極パッドを有する電極群毎にポッティング樹脂を塗布する場合よりもポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減できる。したがって、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサによれば、制御ＩＣの電極パッドとセンサの電極パッドとをボンディングワイヤにより接続した後、センサの電極パッド上とセンサの電極パッド上の各々に吸湿性や曲げ弾性率を考慮した樹脂材料を用いたポッティング樹脂を塗布して覆うことにより、湿気の多い外気による電極パッドの腐食を防止できる。また、電極パッド上に塗布するポッティング樹脂が隣接する電極パッドに広がらないように、電極パッド間に分離部を形成することにより、ポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減でき、ポッティング樹脂の塗布によるセンサの反りの発生を防止できる。その結果、加速度センサの信頼性を向上させることが可能になる。なお、第２の実施の形態では、電極パッド毎にポッティング樹脂を分離する分離部を形成する場合を示したが、この構成に限るものではなく、分離部を形成せずに電極パッド毎にポッティング樹脂を塗布するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００，５００…加速度センサ、１０１…基板、１０５…貫通電極、１０６…制御ＩＣ、１０９、３０１、５０１、６０１…センサ、１１０…固定部、１１１…可撓部、１１２…可動部、１１３，１４０、３０２、５０２、６０２…電極パッド、１１６…パッケージキャップ、１１７、１１８、３０４、５０３、６０４…ボンディングワイヤ、１２０、４０１、５０６、６０６…ポッティング樹脂、５０１…半導体基板、５０５…分離部（凸部）、５１３ａ、５２１…ダミー電極（分離部）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外力により可動する可動部を有するセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイスに関する。
【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。また、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）技術を用いて小型で単純な構造を有する力学量センサデバイスが実用化されている。力学量センサデバイスとしては、例えば、加速度センサあるいは角速度センサがある。加速度センサあるいは角速度センサでは、半導体基板を用いて外力に応じて変位する可動部を有するセンサを形成しており、可動部の変位が加速度あるいは角速度を示す電気信号の変化として検出される。
【０００３】
上記のような力学量センサデバイスでは、センサの可動部を安定して変位させるため、センサを形成した半導体基板をパッケージキャップで覆い、パッケージキャップの周縁部を樹脂等で封止する中空パッケージが利用されている。この中空パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、パッケージキャップの周縁部を樹脂で封止する際に、浸透圧により樹脂がパッケージキャップ内部に侵入してセンサにまで流れ込むことがあり、センサの動きを悪化させ、センサの感度特性や周波数特性などに悪影響を与えるという問題があった。この問題に対応する特許文献１に記載された半導体加速度センサでは、パッケージキャップの周縁部を封止する樹脂を２回に分けて塗布して、樹脂がキャップ部材内部に侵入することを防止している。
【０００４】
また、中空パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、半導体基板と熱膨張係数が異なるパッケージキャップから応力を受けて、センサのオフセット電圧や感度などのセンサ特性の高精度化が図れないという問題もあった。この問題に対応する特許文献２に記載された半導体加速度センサでは、パッケージキャップと実装基板との間に複数の支持体を設け、パッケージキャップと実装基板のパッドとの間の隙間にダイボンドペースト（接着材）を充填して、熱膨張係数の差によりセンサに発生する歪みを緩和している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５６５０７号公報
【特許文献２】特開２００２−９８７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記中空構造パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、パッケージキャップの周縁部が樹脂で封止されて中空パッケージの内部は外気から遮断されるが、経年変化により中空パッケージの内部には外気が徐々に侵入し、中空パッケージの内部の気体は外気と同じになる。また、中空パッケージを利用する力学量センサデバイスでは、センサを実装する基板側の端子とセンサ側の電極パッドとをボンディングワイヤにより接続している。センサ側の電極パッドは、コストの観点からＡｕ等の耐湿性の高い金属材料を用いることができず、Ａｌ、Ａｌ合金を用いている。力学量センサデバイスが湿気の多い場所で使用される場合、中空パッケージの内部も湿気の多い状態になり、センサ側のボンディングワイヤを接続する電極パッドが腐食する虞があり、その腐食により配線の断線することがある。
【０００７】
上記特許文献１及び特許文献２では、パッケージキャップの周縁部を封止する樹脂及びダイボンドペースト（接着材）は、センサ側の電極パッドと、実装基板側の電極パッドと、これらの電極パッドを接続するボンディングワイヤとを含んで覆うように塗布されている。このため、センサの周囲の周囲に存在する樹脂及びダイボンドペーストと半導体基板の熱膨張係数の差による応力の影響によりセンサのオフセット電圧が大きくなる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、中空パッケージのセンサの金属電極を湿気から保護することと、センサ特性への影響を最小化することを両立させるセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイス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】
本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサを基板上に配置し、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子をボンディングワイヤにより電気的に接続し、前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記センサの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を樹脂により覆うことを特徴とする。このセンサデバイスの製造方法によれば、センサの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１０】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記基板と前記センサの間に複数の金属電極を有する制御ＩＣを配置し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子を前記ボンディングワイヤにより電気的に接続し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出するように、前記制御ＩＣの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を前記樹脂により覆ってもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、制御ＩＣの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１１】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続された部位は前記樹脂により個別に覆ってもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、センサの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１２】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆ってもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、制御ＩＣの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１３】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記センサの複数の金属電極間又は前記制御ＩＣの複数の金属電極間には、前記樹脂を前記金属電極毎に分離する分離部を形成してもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、センサ又は制御ＩＣの複数の金属電極上を覆う樹脂が分離部により分離されるため、各金属電極上を覆う樹脂が隣接する電極パッドに広がることを防止することができ、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスの製造方法は、前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料を使用してもよい。このセンサデバイスの製造方法によれば、樹脂がセンサに与える応力を低減できる。
【００１５】
本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサと、複数の端子を有し、前記センサを載置する基板と、前記複数の金属電極と前記基板の複数の端子を電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、前記複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続する部位は樹脂で覆われており、前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出する、ことを特徴とする。このセンサデバイスによれば、センサの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１６】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記基板と前記センサの間に配置され、複数の金属電極を有する制御ＩＣをさらに備え、前記ボンディングワイヤは、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記基板の複数の端子とを電気的に接続し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により覆われており、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出してもよい。このセンサデバイスによれば、制御ＩＣの複数の金属電極上を樹脂により覆うため、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１７】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記センサは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われてもよい。このセンサデバイスによれば、センサの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１８】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記制御ＩＣは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われてもよい。このセンサデバイスによれば、制御ＩＣの複数の金属電極上は樹脂により個別に覆われるため、樹脂がセンサに与える応力を更に低減でき、樹脂によりセンサに反りが発生することを防止することができ、センサデバイスの信頼性を向上できる。
【００１９】
また、本発明の一実施の形態に係るセンサデバイスは、前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料であってもよい。このセンサデバイスによれば、樹脂は吸水率が低く、かつ曲げ弾性率が５ＧＰａ以下の樹脂材料であるため、湿気の多い外気による電極パッドの酸化を防止することができ、かつ樹脂によりセンサに反りが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、センサの金属電極上を樹脂で各々覆うことにより、湿気の多い外気による金属電極の腐食を防止し、かつ樹脂によるセンサに反りが発生することを防止してセンサ特性への影響を低減するセンサデバイスの製造方法及びセンサデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサの全体構成を示す図であり、（Ａ）は加速度センサの全体構成を示す断面図、（Ｂ）は加速度センサの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１の加速度センサの製造方法の一部を説明するための断面図であり、（Ａ）は半導体基板によりセンサを形成する工程を説明するための断面図、（Ｂ）は（Ａ）のセンサにセンサ上部キャップとセンサ下部キャップを接合する工程を説明するための断面図、（Ｃ）は基板の形成工程及び制御ＩＣの接合工程を説明するための断面図である。
【図３】図１の加速度センサの製造方法の一部を説明するための断面図であり、（Ａ）は図２（Ｂ）のセンサの接合工程とボンディングワイヤの接続工程とポッティング樹脂の塗布工程とを説明するための断面図、（Ｃ）はパッケージキャップの接合工程を説明するための断面図である。
【図４】図３（Ａ）のボンディングワイヤの接続工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図５】図３（Ａ）のポッティング樹脂の塗布工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図６】図３（Ａ）のボンディングワイヤの接続工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図７】図３（Ａ）のポッティング樹脂の塗布工程の一部を説明するための加速度センサの平面図である。
【図８】第１の実施の形態に係るポッティング樹脂の塗布位置を説明するための加速度センサの部分断面図であり、（Ａ）は貫通電極とボンディングワイヤと電極パッドとを含む領域にポッティング樹脂を塗布した状態を説明するための加速度センサの部分断面図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から貫通電極とセンサの電極パッドとをボンディングワイヤにより接続する工程を説明するための加速度センサの部分断面図、（Ｃ）は貫通電極とセンサの各電極パッドにポッティング樹脂を塗布した状態を説明するための加速度センサの部分断面図である。
【図９】第１の実施の形態に係るポッティング樹脂の塗布位置を説明するための加速度センサの部分断面図であり、（Ａ）は制御ＩＣの電極パッド上とセンサの電極パッド上をポッティング樹脂により覆う工程を説明するための加速度センサの部分断面図である。
【図１０】第１の実施の形態に係るセンサの具体例を説明するための平面図であり、（Ａ）はセンサの構成例を説明するための平面図、（Ｂ）は（Ａ）のセンサの複数の電極パッドをポッティング樹脂により封止した状態を示す平面図である。
【図１１】第１の実施の形態に係るオフセット電圧の測定対象の加速度検出方向を示す加速度センサの平面図である。
【図１２】図１１の加速度センサのＸＹＺ３軸の各オフセット電圧の測定結果を示すグラフである。
【図１３】第１の実施の形態に係るポッティング樹脂としてエポキシ系樹脂を用いて曲げ弾性率を変化させた場合のＸＹＺ３軸の各オフセット電圧の測定結果を示すグラフである。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサの概略構成を示す平面図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る電極パッド及び分離部の製造方法の一例を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図であり、（Ａ）は電極パッド及び分離部の形成工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はポッティング樹脂の塗布工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る電極パッド及び分離部の製造方法の他の例を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図であり、（Ａ）は電極パッド及び分離部の形成工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はポッティング樹脂の塗布工程を説明するための図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る加速度センサの樹脂ポッティングの具体例を説明するためのセンサの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、センサデバイスとして加速度センサの例について図１〜図１３を参照して説明する。
【００２４】
＜加速度センサの構成＞
まず、第１の実施の形態に係る加速度センサの構成について図１を参照して説明する。図１は第１の実施の形態に係る加速度センサ１００の全体構成を示す断面図である。本第１の実施形態では、加速度センサと共に制御ＩＣをパッケージ化する場合を説明するが、本発明はこれに限定されず、センサのみがパッケージ化されてもよい。
【００２５】
図１（Ａ）は加速度センサ１００の全体構成を示す断面図であり、図１（Ｂ）は加速度センサ１００の全体構成を示す平面図である。図１（Ａ）において、加速度センサ１００は、基板１０１、貫通電極１０５、制御ＩＣ１０６、センサ下部キャップ１０７、センサ１０９、センサ上部キャップ１１５、パッケージキャップ１１６及びボンディングワイヤ１１８等を含む。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す加速度センサ１００のパッケージキャップ１１６を除いて、加速度センサ１００を上面側から見た平面図である。図１（Ｂ）において、基板１０１の図中の左右領域及び上部領域には、各々複数の貫通電極１０５を有する電極群１３１〜１３３が配置されている。制御ＩＣ１０６の図中の左右領域及び上部領域には、各々複数の電極パッド１４０を有する電極群１４１〜１４３が配置されている。センサ１０９の図中の上部領域には複数の電極パッド１１３を有する電極群１５１が配置されている。
【００２６】
基板１０１は、配線層１０２、絶縁層１０３及び配線層１０４を有する３層構造のプリント配線基板である。絶縁層１０３は絶縁物質を含み、配線層１０２及び１０４は導電物質を含む。導電物質とは、金属などであり、例えば、銅、銀、金、ニッケル、パラジウムなどを用いることができる。絶縁物質には、絶縁性樹脂を用いる。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート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、シリカなどの無機フィラーを併用して用いてもよい。本第１の実施の形態では、基板１０１が３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１０１の層は３層以下であってもよく、３層以上であってもよい。
【００２７】
貫通電極１０５は、基板１０１を貫通して形成されて配線層１０２及び１０４と電気的に接続される。制御ＩＣ１０６は、図中に示す基板１０１の上面の所定位置に貫通電極１０５と接続するための複数の電極パッド１４０（金属電極）が形成されている。
【００２８】
センサ１０９は、固定部１１０と、固定部１１０に接続された可撓部１１１と、可撓部１１１に接続された錘部１１２と、可撓部１１１に配置されて可撓部１１１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、電極パッド１１３（金属電極）と、を含む。センサ１０９に加速度が加わると、錘部１１２が変位し、この変位に伴って可撓部１１１が撓む。可撓部１１１が撓むと、可撓部１１１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１０９に加えられた加速度の大きさ、方向などを検出する。センサ１０９からの信号は、電極パッド１１３からボンディングワイヤ１１８及び貫通電極１０５などを通して制御ＩＣ１０６に伝達される。制御ＩＣ１０６からの信号はボンディングワイヤ１１７及び貫通電極１０５などを通して基板１０１の外部に伝達される。センサ１０９は、図中の下側に示す部分にセンサ下部キャップ１０７が接合されている。
【００２９】
センサ上部キャップ１１５は、センサ１０９の可撓部１１１と錘部１１２の上部を覆うように形成され、樹脂１１４等によりセンサ１０９の固定部１１０の上面に接合される。センサ上部キャップ１１５は、錘部１１２と可撓部１１１の上方向への過大な変位を制限し、破損を防止する。センサ上部キャップ１１５は省略されてもよく、センサ上部キャップ１１５が省略される場合は、パッケージキャップ１１６がセンサ上部キャップ１１５と同一の役割を果たしてもよい。パッケージキャップ１１６がセンサ上部キャップ１１５と同一の役割を果たす場合、パッケージキャップ１１６のセンサ１０９の上面に対向する部分に凸形状のストッパーが形成されてもよい。
【００３０】
パッケージキャップ１１６は、有機材料を含み、絶縁性樹脂など、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる。パッケージキャップ１１６は、接着剤（図示せず）により基板１０１の基板１０１の上面に接合される。但し、センサ１０９は樹脂で封止されてはおらず、パッケージキャップ１１６の内側は中空である。すなわち、加速度センサ１００は、中空パッケージを利用するものである。
【００３１】
図１において、１２０はポッティング樹脂である。ポッティング樹脂１２０は、センサ１０９の電極パッド１１３上と、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０上にそれぞれ塗布されて、電極パッド１１３及び電極パッド１４０を覆う。ポッティング樹脂１２０は、センサ１０９の電極パッド１１３及び貫通電極１０５と制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０及び貫通電極１０５が各々ボンディングワイヤ１１８により接続され、貫通電極１０５と制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０がボンディングワイヤ１１７により接続された後に塗布される。ポッティング樹脂１２０は、センサ１０９の電極パッド１１３上と、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０上にそれぞれ塗布されるため、ボンディングワイヤ１１７及び１１８の一部は露出している。ポッティング樹脂１２０は、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂等の絶縁性を有し、ワイヤボンディング後に電極パッドパッド上に塗布可能な樹脂材料を選択することが望ましい。また、ポッティング樹脂１２０は、吸水性（吸水率）が低い材料を選択することが望ましい。なお、本実施の形態１では、ポッティング樹脂１２０の耐湿性を評価する指標として吸水率を用いることにした。この吸水率は、例えば、温度８５°Ｃ、湿度８５％ＲＨの恒温室内で樹脂を保存し、その保存前と７２時間保存後の樹脂の質量変化を測定し、樹脂の質量に占める割合から求めることができる。この測定条件を用いてシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の各吸水率を測定すると、シリコン系樹脂の吸水率は０．０２％、アクリル系樹脂の吸水率は０．６８％、エポキシ系樹脂の吸水率は１．０％、ポリイミド系樹脂の吸水率は０．１２％、ウレタン系樹脂の吸水率は０．６％であった。このため、ポッティング樹脂１２０としては吸水率が低いシリコン系樹脂を選択することが望ましい。また、シリコン系樹脂の具体例として、型番：Ｘ３５−２４７Ｎ（信越化学株式会社製）の吸水率を測定したところ、０．１２％であった。
【００３２】
ポッティング樹脂１２０は、湿気の多い外気から電極パッドの腐食を防止するために塗布される。このため、Ａｌやアルミ合金、例えば、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｎｄ等の大気中の水分により酸化しやすい金属材料が用いられる電極パッドに対して、吸水率が低いポッティング樹脂１２０を塗布することは有効である。また、ポッティング樹脂１２０の塗布面積をワイヤボンディング後の電極パッド上に限定することにより、ポッティング樹脂１２０の塗布によるセンサ１０９に反りが発生することを防止し、かつ、ポッティング樹脂１２０がセンサ１０９に与える応力の影響を低減して、加速度センサ１００のオフセット電圧や感度特性などに悪影響を与えることを防止することが可能になる。このため、ポッティング樹脂１２０として使用する材料は、上記シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂等のうち、曲げ弾性率が低い樹脂材料を選択することが望ましい。
【００３３】
＜加速度センサの製造方法＞
以下、加速度センサ１００の製造方法について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２及び図３は、図１に示した加速度センサ１００の断面図に基づいて各製造工程を示している。
【００３４】
（１）半導体基板の加工（図２（Ａ）参照）
半導体基板にピエゾ抵抗素子を形成した後、固定部１１０、可撓部１１１及び錘部１１２をエッチングすることにより、固定部１１０、可撓部１１１及び錘部１１２を有するセンサ１０９を形成する。エッチング方法として、ＤＲＩＥ（Ｄｅｅｐ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いることができる。
【００３５】
（２）センサ上部キャップ及びセンサ下部キャップの接合（図２（Ｂ）参照）
次に、センサ１０９上面の所定位置に電極パッド１１３を形成する。次に、Ｓｉ基板等からなるセンサ下部キャップ１０７をセンサ１０９の図中の下面側に樹脂接合等により接合するとともに、センサ上部キャップ１１５をセンサ１０９の図中の上面側に樹脂１１４等により接合する。
【００３６】
（３）基板の加工及び制御ＩＣの接着（図２（Ｃ）参照）
次に、配線層１０２と絶縁層１０３と配線層１０４とを含む基板１０１を製造し、図中に示す部分に貫通電極１０５を形成する。貫通電極１０５は、基板１０１を貫通する凹部（図示せず）を形成し、凹部に導電性材料を充填すること等により形成される。次に、貫通電極１０５が形成された基板１０１の図中に示す上面に制御ＩＣ１０６をダイアタッチ（ダイボンディング）１０８等により接着する。
【００３７】
（４）センサの接着、配線及び樹脂ポッティング（図３（Ａ）参照）
次に、図２（Ｂ）に示したセンサ１０９を図２（Ｃ）に示した制御ＩＣ１０６の上面にダイアタッチ（ダイボンディング）１０８等により接着する。次に、センサ１０９の電極パッド１１３及び基板１０１の貫通電極１０５と、制御ＩＣ１０６の上面に形成された一方の電極パッド１４０（図中の右側）及び基板１０１の貫通電極１０５と、をボンディングワイヤ１１８により各々接続するとともに、制御ＩＣ１０６の上面に形成された他方の電極パッド１４０（図中の左側）と基板１０１の貫通電極１０５とをボンディングワイヤ１１７により接続する。次に、ボンディングワイヤ１１８を接続した後のセンサ１０９の電極パッド１１３上と、制御ＩＣ１０６の一方および他方の各電極パッド１４０上に各々ポッティング樹脂１２０を塗布して覆う。なお、ボンディングワイヤ１１７及び１１８の接続工程及びポッティング樹脂１２０の塗布工程の一例については、図４〜図７を参照して詳述する。図４〜図７は、図１（Ａ）に示した加速度センサ１００のパッケージキャップ１１６を除いて、センサ上部キャップ１１５が接合された状態の加速度センサ１００を上面側から見た平面図である。
【００３８】
（４−１）基板及び制御ＩＣのボンディングワイヤによる接続（図４参照）
図４において、まず、基板１０１の電極群１３１〜１３３と、制御ＩＣ１０７の電極群１４１〜１４３と、を複数のボンディングワイヤ１１７及び１１８により接続する。
【００３９】
（４−２）制御ＩＣの各電極群の樹脂封止（図５参照）
次に、制御ＩＣ１０６の各電極群１４１〜１４３上にポッティング樹脂１２０を各々塗布して覆う。
【００４０】
（４−３）基板及びセンサのボンディングワイヤによる接続（図６参照）
次に、基板１０１の電極群１３３とセンサ１０９の電極群１５１とを複数のボンディングワイヤ１１８により接続する。
【００４１】
（４−４）センサの電極群の樹脂ポッティング（図７参照）
次に、センサ１０９の電極群１５１上にポッティング樹脂１２０を塗布して覆う。以上の（４−１）〜（４−４）がボンディングワイヤ１１７及び１１８の接続工程及びポッティング樹脂１２０の塗布工程の一例である。
【００４２】
（５）パッケージキャップの接合（図３（Ｂ）参照）
次に、パッケージキャップ１１６を基板１０１の上面に接着剤（図示せず）により接合して、センサ１０９と、センサ１０９の複数の電極パッド１１３と、制御ＩＣ１０６の複数の電極パッド１４０と、基板１０１の複数の貫通電極１０５を覆って封止する。但し、センサ１０９及び制御ＩＣ１０６は樹脂で封止されてはおらず、パッケージキャップ１１６の内側は中空である。
【００４３】
（ポッティング樹脂の塗布位置）
次に、樹脂ポッティングの塗布位置について図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と図９に示す加速度センサの部分断面図を参照して説明する。図８（Ａ）は基板の貫通電極とボンディングワイヤと制御ＩＣの電極パッドとをポッティング樹脂により封止した状態の一例を示す部分断面図であり、図８（Ｂ）は基板の貫通電極とボンディングワイヤと制御ＩＣの電極パッドとをポッティング樹脂により封止した状態の他の例を示す部分断面図、図８（Ｃ）は貫通電極とセンサの各電極パッドにポッティング樹脂を塗布した状態の他の例を示す部分断面図である。図９は制御ＩＣの電極パッドとセンサの電極パッドとをポッティング樹脂により封止した状態の一例を示す部分断面図である。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と図９は、基板１０１の貫通電極１０５、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０、及びセンサ１０９の電極パッド１１３の各部分の一部の構成を簡略化して示す断面図である。また、図８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と図９において、図１〜図７に示した加速度センサ１００の構成と同一の構成には同一符号を付している。
【００４４】
図８（Ａ）では、基板１０１の貫通電極１０５と制御ＩＣの電極パッド１４０とをボンディングワイヤ１１７により接続した後、貫通電極１０５と電極パッド１４０とボンディングワイヤ１１７とを含む領域にポッティング樹脂１２０を塗布して封止した状態を示す。このように貫通電極１０５と電極パッド１４０とボンディングワイヤ１１７とを含む領域をポッティング樹脂１２０で覆ってしまうと、図８（Ｂ）に示すようにポッティング樹脂１２０により基板１０１の貫通電極１０５とセンサ１０９の電極パッド１１３とのボンディングワイヤ１１７による接続が困難になる。
【００４５】
そこで、図８（Ｃ）又は図９に示すように、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０とセンサ１０９の電極パッド１１３とをボンディングワイヤ１１７により接続した後、電極パッド１４０上及び電極パッド１１３上に各々ポッティング樹脂１２０を塗布して封止すればよい。
【００４６】
なお、図９に示したポッティング樹脂１２０の塗布位置は、電極パッド１４０上と電極パッド１１３上だけであるため、電極パッド１４０及び電極パッド１１３の酸化を防止できるとともに、ポッティング樹脂１２０によりセンサ１０９に反りが発生することも防止できる。
【００４７】
したがって、図９に示したように、制御ＩＣ１０６の電極パッド１４０とセンサ１０９の電極パッド１１３間をボンディングワイヤにより接続した後、各電極パッド１１３及び１４０上に各々ポッティング樹脂１２０を塗布して覆うことが望ましい。上記図４〜図７に示した基板１０１の貫通電極１０５、制御ＩＣ１０６上の電極パッド１４０、及びセンサ１０９上の電極パッド１１３間のボンディングワイヤ１１７、１１８による接続手順と、貫通電極１０５及び電極パッド１１３、１４０に対するポッティング樹脂１２０の塗布手順も同様である。したがって、図７に示した加速度センサ１００において、制御ＩＣ１０６の各々複数の電極パッド１４０を有する電極群１４１〜１４３、及びセンサ１０９の複数の電極パッド１１３を有する電極群１５１に対してポッティング樹脂１２０を塗布して覆うことにより、電極パッド１４０及び電極パッド１１３の酸化を防止できるとともに、ポッティング樹脂１２０によりセンサ１０９に反りが発生することも防止できる。
【００４８】
（樹脂ポッティングの具体例）
次に、センサの電極パッド上にポッティング樹脂を塗布した場合の具体例を図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）はポッティング樹脂を塗布する前のセンサを上面から見た平面図であり、図１０（Ｂ）はポッティング樹脂を塗布した後のセンサを上面から見た平面図である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）において、３０１はセンサであり、３０２はセンサ３０１に形成された電極パッドであり、３０３は基板に形成された電極パッドであり、３０４はボンディングワイヤである。まず、図１０（Ａ）において、センサ３０１の電極パッド３０２と基板の電極パッド３０３をボンディングワイヤ３０４により接続した。次に、図１０（Ｂ）において、センサ３０１の電極パッド３０２上にポッティング樹脂４０１を塗布した。
【００４９】
次に、図１０（Ｂ）に示したセンサ３０１の電極パッド３０２上にポッティング樹脂１２０としてエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を塗布した場合に、センサ３０１に発生するオフセット電圧のズレを測定した。このオフセット電圧のズレの測定結果について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、オフセット電圧のズレの測定対象とした加速度検出方向を示す加速度センサの平面図である。図１２は、エポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を塗布した後に図１１に示す加速度センサの各加速度検出方向に対するオフセット電圧の測定結果を示すグラフである。
【００５０】
図１１に示すように、センサ３０１の電極パッド３０２上にポッティング樹脂４０１としてエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を塗布した。また、センサ３０１上に示すＹ軸方向のＸ、Ｚ軸方向の各オフセット電圧を測定した。なお、センサ３０１では、図１に示した可撓部１１１の変位をＸＹＺ３軸方向で検出する複数のピエゾ抵抗素子は、図中のＹ軸方向にＹ軸方向の加速度を検出する複数のピエゾ抵抗素子が配置され、図中のＸ、Ｚ軸方向にＸ、Ｚ軸方向の加速度を検出する複数のピエゾ抵抗素子が配置されているものとする。図１２は、ポッティング樹脂４０１として、曲げ弾性率が１８［ＧＰａ］のエポキシ系樹脂と曲げ弾性率が１８［ＧＰａ］のシリコン系樹脂を塗布した場合のＸＹＺの３軸方向の各オフセット電圧［ｍＶ］の測定結果を比較して示す図である。この測定結果では、ポッティング樹脂４０１としてエポキシ系樹脂を塗布した場合、Ｙ軸方向のオフセット電圧のズレは約４．８［ｍＶ］となり、Ｘ、Ｚ軸方向のオフセット電圧のズレに比べて大きい。また、ポッティング樹脂４０１としてシリコン系樹脂を塗布した場合は、ＸＹＺの３軸方向の各オフセット電圧のズレは１．０［ｍＶ］以下であった。この結果から、オフセット電圧のズレを抑えるためには、ポッティング樹脂４０１としてシリコン系樹脂を選択することが望ましいことが判明した。この場合、エポキシ系樹脂は、型番：ＥＳ−３４７−１（サンユレック株式会社、曲げ弾性率：１８［ＧＰａ］（曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ９６１１により測定））を用い、シリコン系樹脂は、型番：ＴＳＪ３１５５Ｂ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社、デュロメータ硬度：７０〜８２）を用いた。
【００５１】
図１２においてエポキシ系樹脂を塗布した場合にセンサ３０１に発生するオフセット電圧のズレは、エポキシ系樹脂の塗布後に、エポキシ系樹脂がセンサ３０１に与える応力の大きさに起因する。すなわち、エポキシ系樹脂の曲げ弾性率がセンサ３０１に発生させる反りの程度に関係する。このため、エポキシ系樹脂の曲げ弾性率を変化させて、センサ３０１のＸＹＺ３軸方向のオフセット電圧を測定し、オフセット電圧のズレが小さくなるエポキシ系樹脂の曲げ弾性率の使用可能範囲を検証した結果を図１３に示す。
【００５２】
図１３は、曲げ弾性率が２６［ＧＰａ］、２４［ＧＰａ］、９［ＧＰａ］、７［ＧＰａ］、６．５［ＧＰａ］、５［ＧＰａ］、３．５［ＧＰａ］、０．９［ＧＰａ］、０．１３［ＧＰａ］のエポキシ系樹脂を各々用いてセンサ全体をモールドした場合に、センサ３０１のＸＹＺ３軸方向のオフセット電圧を測定した結果を示すグラフである。このグラフから明らかなように、曲げ弾性率が５［ＧＰａ］〜０．１３［ＧＰａ］のエポキシ系樹脂を用いた場合にセンサ３０１のＸＹＺ３軸方向のオフセット電圧のズレが小さくなることが判明した。したがって、ポッティング樹脂４０１としてエポキシ系樹脂を用いる場合は曲げ弾性率が５［ＧＰａ］以下のものを用いることが望ましい。また、図１３に示したオフセット電圧の測定結果は、エポキシ系樹脂を用いてセンサ全体をモールドした場合であるため、図９に示したように電極パッド１１３上及び電極パッド１４０上にエポキシ系樹脂を塗布した場合でも、エポキシ系樹脂がセンサ１０９に与える応力の影響は小さく、オフセット電圧のズレに対する問題はない。なお、エポキシ系樹脂の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１規格に基づいて測定した。
【００５３】
以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る加速度センサでは、基板の貫通電極とセンサの電極パッドと制御ＩＣの電極パッドとをボンディングワイヤにより接続した後、センサの電極パッド上と制御ＩＣの電極パッド上の必要最小限の領域に吸湿性や曲げ弾性率を考慮した樹脂材料を用いたポッティング樹脂を塗布して覆うことにより、湿気の多い外気による電極パッドの腐食を防止でき、かつポッティング樹脂の塗布によるセンサの反りの発生を防止でき、ポッティング樹脂によるセンサに対する応力の影響を軽減できる。その結果、加速度センサのセンサ特性への影響を最小化することができ、加速度センサの信頼性を向上させることが可能になる。
【００５４】
なお、本発明に係る第１の実施の形態では、加速度センサを例として説明したが、これに限るものではなく、角速度センサ等の他の力学量センサに対しても適用可能である。また、本発明に係る第１の実施の形態では、ポッティング樹脂としてシリコン系樹脂またはエポキシ系樹脂を塗布する場合を示したが、上記吸湿性及び曲げ弾性率の各条件を満たす樹脂材料であればよく、樹脂材料を特に限定するものではない。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、センサデバイスとして加速度センサの例について、図１４〜図１７を参照して説明する。第２の実施の形態では、制御ＩＣ及びセンサの各電極パッドに対して個々にポッティング樹脂を塗布する例について説明する。
【００５６】
図１４は、加速度センサ５００の概略構成を示す平面図である。なお、加速度センサ５００の全体構成は、図１に示した加速度センサ１００と同様の構成であるため、その図示及び構成説明は省略する。図１４において、加速度センサ５００のセンサ５０１には、図中の上部領域に複数の電極パッド５０２が形成されている。複数の電極パッド５０２には、各々ボンディングワイヤ５０３が接続されている。また、複数の電極パッド５０２の間には、各電極パッド５０２上に塗布されるポッティング樹脂５０６を分離するための複数の分離部５０５が形成されている。本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサ５００では、複数の電極パッド５０２の間にポッティング樹脂５０６を分離するための複数の分離部５０５を形成したことに特徴がある。
【００５７】
＜分離部の製造方法１＞
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、図１４のＡ−Ａ線の部分断面図であり、電極パッド５０２間の分離部５０５の製造方法の一例を示す図である。
【００５８】
（１）電極パッド及び分離部の形成（図１５（Ａ）参照）
図１５（Ａ）において、５０１はＳｉ層５１１及びＳｉＯ２層５１２からなる２層の半導体基板である。この半導体基板５０１上面の電極パッド形成位置に対応する位置にＡｌ−Ｎｄ等を用いて複数の電極５１３をパターンニング等により形成する。この場合、後述する電極パッド５０２の形成位置の間に分離部材を形成するためのダミー電極５１３ａも形成する。次に、複数の電極５１３とダミー電極５１３ａが形成された半導体基板５０１上面にＳｉＮ層５１４を形成し、ＳｉＮ層５１４をマスク（図示せず）によりエッチングして電極パッド５０２を形成する位置に複数の凹部（図示せず）を形成する。この複数の凹部に対してＡｌを用いてパターンニングして複数の電極パッド５０２を形成する。図１５（Ａ）に示すように、ダミー電極５１３ａが形成された部分のＳｉＮ層５１４には凸部５０５が形成されて、この凸部５０５が分離部となる。
【００５９】
（２）ワイヤボンディング及び樹脂ポッティング（図１５（Ｂ）参照）
次に、複数の電極パッド５０２の各々にボンディングワイヤ５０３を接続する。次に、各電極パッド５０２上にポッティング樹脂５０６を塗布して、各電極パッド５０２を覆う。分離部となる凸部５０５を形成したことにより各電極パッド５０２上に塗布されたポッティング樹脂５０６が隣接する電極パッド５０２に広がることを防止できる。このため、ポッティング樹脂５０６の塗布領域は電極パッド５０２毎になるため、第１の実施の形態に示した複数の電極パッドを有する電極群毎にポッティング樹脂を塗布する場合よりもポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減できる。
【００６０】
＜分離部の製造方法２＞
図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１４のＡ−Ａ線の部分断面図であり、電極パッド５０２間の分離部５２１の製造方法の一例を示す図である。なお、図１６（Ａ）及び（Ｂ）において、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示した構成と同一の構成部分には同一符号を付している。
【００６１】
（１）電極パッド及び分離部の形成（図１６（Ａ）参照）
図１６（Ａ）において、まず、半導体基板５０１上面の電極パッド形成位置に対応する位置にＡｌ−Ｎｄ等を用いて複数の電極５１３をパターンニング等により形成する。次に、複数の電極５１３が形成された半導体基板５０１上面にＳｉＮ層５１４を形成し、ＳｉＮ層５１４をマスク（図示せず）によりエッチングして電極パッド５０２を形成する位置に複数の凹部（図示せず）を形成する。この複数の凹部に対してＡｌを用いてパターンニングして複数の電極パッド５０２を形成すると同時に、複数の電極パッド５０２の間のＳｉＮ層５１４上面にＡｌ−Ｎｄ等を用いてダミー電極５２１を形成する。このダミー電極５２１が分離部となる。
【００６２】
（２）ワイヤボンディング及び樹脂ポッティング（図１６（Ｂ）参照）
次に、複数の電極パッド５０２の各々にボンディングワイヤ５０３を接続する。次に、各電極パッド５０２上のポッティング樹脂５０６を塗布して、各電極パッド５０２を覆う。分離部となるダミー電極５２１を形成することにより各電極パッド５０２上に塗布されたポッティング樹脂５０６が隣接する電極パッド５０２に広がることを防止できる。このため、ポッティング樹脂５０６の塗布領域は電極パッド５０２毎になるため、第１の実施の形態に示した複数の電極パッドを有する電極群毎にポッティング樹脂を塗布する場合よりもポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減できる。
【００６３】
（樹脂ポッティングの具体例）
次に、センサの電極パッド上にポッティング樹脂を塗布した場合の具体例を図１７に示す。図１７において、６０１はセンサであり、６０２はセンサ６０１に形成されたＡｌの複数の電極パッドであり、６０３は制御ＩＣに形成されたＡｌの複数の電極パッドであり、６０４は複数のボンディングワイヤであり、６０５はポッティング樹脂を分離する複数の分離部であり、６０６はポッティング樹脂である。まず、図１７において、センサ６０１の各電極パッド６０２と制御ＩＣの各電極パッド６０３を複数のボンディングワイヤ６０４により各々接続した。次に、図１７において、センサ６０１の各電極パッド６０２上にポッティング樹脂６０６を塗布した。複数の電極パッド６０２間に分離部６０５を形成したことにより、ポッティング樹脂６０６が隣接する電極パッド６０２に広がることを防止できることを確認した。
【００６４】
なお、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）及び図１７において塗布したポッティング樹脂の材料は、第１の実施の形態において説明したように、上記吸湿性及び曲げ弾性率の各条件を満たすシリコン系樹脂またはエポキシ系樹脂を用いることが望ましい。但し、上記吸湿性及び曲げ弾性率の各条件を満たす樹脂材料であればよく、樹脂材料を特に限定するものではない。また、図１５では分離部となる凸部５０５をダミー電極５１３ａにより形成し、図１６では分離部をダミー電極５２１により形成する場合を示したが、例えば、ダミー配線により形成するようにしてもよい。また、分離部を形成する位置は、センサ５０１の複数の電極パッド５０２の間に限定するものではなく、制御ＩＣの複数の電極パッドの間に形成して、制御ＩＣの複数の電極パッド上に塗布するポッティング樹脂が隣接する電極パッドに広がらないようにしてもよい。なお、図１５及び図１６では、ダミー電極により分離部を形成する場合を示したが、実際の電極又は配線を利用して分離部を形成するようにしてもよい。
【００６５】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサでは、センサが有する複数の電極パッドの間にポッティング樹脂を分離する分離部を形成することにより、各電極パッド上に塗布されたポッティング樹脂が隣接する電極パッドに広がることを防止したため、複数の電極パッドを有する電極群毎にポッティング樹脂を塗布する場合よりもポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減できる。したがって、本発明の第２の実施の形態に係る加速度センサによれば、制御ＩＣの電極パッドとセンサの電極パッドとをボンディングワイヤにより接続した後、センサの電極パッド上とセンサの電極パッド上の各々に吸湿性や曲げ弾性率を考慮した樹脂材料を用いたポッティング樹脂を塗布して覆うことにより、湿気の多い外気による電極パッドの腐食を防止できる。また、電極パッド上に塗布するポッティング樹脂が隣接する電極パッドに広がらないように、電極パッド間に分離部を形成することにより、ポッティング樹脂がセンサに与える応力の影響を低減でき、ポッティング樹脂の塗布によるセンサの反りの発生を防止できる。その結果、加速度センサの信頼性を向上させることが可能になる。なお、第２の実施の形態では、電極パッド毎にポッティング樹脂を分離する分離部を形成する場合を示したが、この構成に限るものではなく、分離部を形成せずに電極パッド毎にポッティング樹脂を塗布するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００，５００…加速度センサ、１０１…基板、１０５…貫通電極、１０６…制御ＩＣ、１０９、３０１、５０１、６０１…センサ、１１０…固定部、１１１…可撓部、１１２…可動部、１１３，１４０、３０２、５０２、６０２…電極パッド、１１６…パッケージキャップ、１１７、１１８、３０４、５０３、６０４…ボンディングワイヤ、１２０、４０１、５０６、６０６…ポッティング樹脂、５０１…半導体基板、５０５…分離部（凸部）、５１３ａ、５２１…ダミー電極（分離部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサを基板上に配置し、
前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子をボンディングワイヤにより電気的に接続し、
前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記センサの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を樹脂により覆う、
ことを特徴とするセンサデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記基板と前記センサの間に複数の金属電極を有する制御ＩＣを配置し、
前記制御ＩＣの複数の金属電極と、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子を前記ボンディングワイヤにより電気的に接続し、
前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記制御ＩＣの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を前記樹脂により覆う、
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続された部位は前記樹脂により個別に覆うことを特徴とする請求項１に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆うことを特徴とする請求項２に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記センサの複数の金属電極間又は前記制御ＩＣの複数の金属電極間には、前記樹脂を前記金属電極毎に分離する分離部を形成することを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料を使用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項７】
固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサと、
複数の端子を有し、前記センサを載置する基板と、
前記複数の金属電極と前記基板の複数の端子を電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、
前記複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続する部位は樹脂で覆われており、
前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出する、ことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項８】
前記基板と前記センサの間に配置され、複数の金属電極を有する制御ＩＣをさらに備え、
前記ボンディングワイヤは、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記基板の複数の端子とを電気的に接続し、
前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により覆われており、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出する、ことを特徴とする請求項７に記載のセンサデバイス。
【請求項９】
前記センサは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、
前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われることを特徴とする請求項７に記載のセンサデバイス。
【請求項１０】
前記制御ＩＣは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、
前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われることを特徴とする請求項８に記載のセンサデバイス。
【請求項１１】
前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１】
固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサを基板上に配置し、
前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子をボンディングワイヤにより電気的に接続し、
前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記センサの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を樹脂により覆う、
ことを特徴とするセンサデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記基板と前記センサの間に複数の金属電極を有する制御ＩＣを配置し、
前記制御ＩＣの複数の金属電極と、前記センサの複数の金属電極及び前記基板の複数の端子を前記ボンディングワイヤにより電気的に接続し、
前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部が露出するように、前記制御ＩＣの複数の金属電極の前記ボンディングワイヤと接続された部位を前記樹脂により覆う、
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続された部位は前記樹脂により個別に覆うことを特徴とする請求項１に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆うことを特徴とする請求項２に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記センサの複数の金属電極間又は前記制御ＩＣの複数の金属電極間には、前記樹脂を前記金属電極毎に分離する分離部を形成することを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料を使用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサデバイスの製造方法。
【請求項７】
固定部、前記固定部の内側に位置する可動部、前記固定部と前記可動部を接続する可撓部、及び複数の金属電極を有するセンサと、
複数の端子を有し、前記センサを載置する基板と、
前記複数の金属電極と前記基板の複数の端子を電気的に接続するボンディングワイヤと、を備え、
前記複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続する部位は樹脂で覆われており、
前記複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出する、ことを特徴とするセンサデバイス。
【請求項８】
前記基板と前記センサの間に配置され、複数の金属電極を有する制御ＩＣをさらに備え、
前記ボンディングワイヤは、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記基板の複数の端子とを電気的に接続し、
前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により覆われており、前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記複数の端子の間にある前記ボンディングワイヤの一部は露出する、ことを特徴とする請求項７に記載のセンサデバイス。
【請求項９】
前記センサは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、
前記センサの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われることを特徴とする請求項７に記載のセンサデバイス。
【請求項１０】
前記制御ＩＣは、前記複数の金属電極間に前記樹脂を分離する複数の分離部を有し、
前記制御ＩＣの複数の金属電極と前記ボンディングワイヤが接続される部位は前記樹脂により個別に覆われることを特徴とする請求項８に記載のセンサデバイス。
【請求項１１】
前記樹脂は、曲げ弾性率が５ＧＰａ以下のシリコン樹脂材料であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【図４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１３５２８（Ｐ２０１２−１３５２８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０１０９（Ｐ２０１０−１５０１０９）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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