半導体センサー装置およびその製造方法
【課題】 ＭＥＭＳ組立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導体センサ
ー装置の特性を安定化させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また、孔付キ
ャップチップの孔詰まりが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置およびその製造方
法を提供する。
【解決手段】 ＭＥＭＳ組立体の上キャップチップ上面を露出させて樹脂面と同一にする
か凹ませることで、ＭＥＭＳ組立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導
体センサー装置の特性を安定化させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また
、孔付キャップチップの孔詰まりが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置を提供す
ることができた。
ー装置の特性を安定化させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また、孔付キ
ャップチップの孔詰まりが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置およびその製造方
法を提供する。
【解決手段】 ＭＥＭＳ組立体の上キャップチップ上面を露出させて樹脂面と同一にする
か凹ませることで、ＭＥＭＳ組立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導
体センサー装置の特性を安定化させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また
、孔付キャップチップの孔詰まりが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置を提供す
ることができた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ）チップを有する半導体センサー装置およびその製造技術に関し、特に可動部を有
するＭＥＭＳチップを備えた半導体センサ−装置およびその製造に適用して有効な技術に
関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス技術に機械加工技術や材料技術などを組み合わせることによって、
半導体基板上に三次元的な微細構造を有するシステムを実現するＭＥＭＳ技術は、極めて
広汎な分野に応用可能である。特に、自動車や航空機、携帯端末機器、玩具などに用いら
れるこれら半導体センサー装置は、加速度や角速度、圧力等の物理量検出分野への適用が
注目されている。
【０００３】
これらの半導体センサー装置は、ＭＥＭＳ技術で形成された可動部を有しているのが特
徴である。可動部の動き量をピエゾ抵抗素子の抵抗変化や静電容量変化で検知し、データ
処理することで、加速度や角速度、圧力等の物理量値を得るものである。特許文献１から
３に加速度センサー装置、特許文献４から６に角速度センサー装置、特許文献７から８に
圧力センサー装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３３１２３
【特許文献２】特開平８−２３３８５１
【特許文献３】特開平１１−１６０３４８
【特許文献４】特開２００６−１７５５５４
【特許文献５】特開２００３−１９４５４５
【特許文献６】特表２００５−５２４０７７
【特許文献７】特開２００４―１３２９４７
【特許文献８】特開平１０−０９８２０１
【０００５】
特許文献１の加速度センサーの構造に付いて、図３を用いて簡単に述べる。半導体セン
サー装置は特に断りの無い限り、加速度センサー装置を用いて説明する。また、半導体セ
ンサー装置に用いる半導体センサーチップの構造や構成等は、特許文献１から８に準じて
いるので詳細説明は省くことがある。図３ａ）に３軸加速度センサーの分解斜視図を示す
。３軸加速度センサー３０は、ケース３２にセンサーチップ２０とＩＣ規制板２５が樹脂
などの接着剤で所定の間隔を持って固着されている。センサーチップ２０のチップ端子２
１はワイヤー３４でＩＣ規制板端子３８に、ＩＣ規制板端子３８はワイヤー３４’でケー
ス端子３５に接続され、センサーの信号は外部端子３６から取り出す。ケース３２にはケ
ース蓋３３を接着剤で固着し密封されている。図３ｂ）は、図３ａ）のｋ−ｋ’断面であ
る。図３ｃ）は、センサーチップ２０をセンサー上面から見た平面図である。センサーチ
ップ２０は、方形の支持枠部２４と錘部２３と対を成す梁部２２で構成され、錘部２３が
２対の梁部２２で支持枠部２４の中央に保持されている。梁部２２にはピエゾ抵抗素子が
形成されており、一対の梁にはＸ軸ピエゾ２６とＺ軸ピエゾ２８が、他の一対の梁にはＹ
軸ピエゾ２７が形成されている。支持枠部２４にはセンサーチップ端子２１が形成されて
いる。センサーチップ端子２１と各軸のピエゾ抵抗素子間の配線の図示は省いている。
【０００６】
図３に示した３軸加速度センサー３０は、ケース３２とケース蓋３３がアルミナ等のセ
ラミックで形成されている。セラミック製のためケース３２とケース蓋３３の肉厚を薄く
するには限度があり、小型化が難しいだけでなく軽量化も難しかった。セラミック製ケー
ス３２に金属のケース端子３５と外部端子３６を形成し、これらをセラミック内で接続す
るためケース３２は高価となり、セラミック製ケースを使用する限り安価な加速度センサ
ーの実現は難しかった。ケース３２とケース蓋３３は接着樹脂３９で接着し封止している
。樹脂を用いるため周囲環境変化で気密度が低下してしまうと言う問題があった。
【０００７】
気密性を上げる方法が特許文献９に記載されている。図４ａ）に示す様に、ＭＥＭＳチ
ップが多数形成されたＭＥＭＳ基板８１と、キャップチップが多数形成されたキャップ基
板８２とを接合し、ＭＥＭＳチップの可動部分を上下のキャップチップで密封したＭＥＭ
Ｓ組立体基板８８を得る。基板の時点でパッケージを行うので、ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌ
ｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）と称されている。ＭＥＭＳ組立体基板８８の一点鎖線で示す
分離部９０をダイヤモンド砥石で切断して、図４ｂ）に示すＭＥＭＳ組立体８０を得る。
密封する部分はＭＥＭＳチップの可動部分に限定すること、言い替えると接合総長さを短
くすることで、気密性が確保し易くするものである。図４ｃ）に示す様に、ＭＥＭＳ組立
体８０をケース８３の内底部に接着し、ケース８３の上辺部にケース蓋８４を接着し半導
体センサー装置８５を得る。しかし、図４ｃ）の様にＭＥＭＳ組立体８０をケースに入れ
るのでは、小型化や低価格化を図ることが難しかった。特許文献１０に開示されているよ
うな、半導体の樹脂封止技術を応用し、ＭＥＭＳ組立体８０を樹脂８７で覆った半導体セ
ンサー装置８６が実用化され始めている。図４ｄ）に、樹脂封止した例を示す。ＭＥＭＳ
組立体８０や配線８９等が外気に直接触れない程度に、モールド樹脂８７を薄くすること
で小型化と軽量化が実現できる。また、図４ｃ）の半導体センサー装置８５の様に、ケー
スの接着作業等が不要となるため製造コストの低減が可能となる。
【０００８】
【特許文献９】特開平３−２５３５号公報
【特許文献１０】特開平１０−１７０３８０号公報
【０００９】
ＷＬＰを用いた加速度センサーの製造工程を図５を示して簡単に説明する。上キャップ
基板４１とＭＥＭＳ基板４２、下キャップ基板４３を接合部６１で固着しＭＥＭＳ組立体
基板４４を得る［図５ａ）］。固着作業は真空中で行うので、ＭＥＭＳ基板４２の可動部
は真空雰囲気となる。上キャップ基板４１と下キャップ基板４３を分離部９０まで研削等
で除去して、上キャップチップ４５と下キャップチップ４６を形成する［図５ｂ）］。Ｍ
ＥＭＳ基板４２を分離部９０で切削等で分離し、ＭＥＭＳ組立体４７を得る［図５ｃ）］
。回路基板４８と配線基板４９を接合し［図５ｄ）］、回路基板４８上にＭＥＭＳ組立体
４７の下キャップチップ４６を接着固定する［図５ｅ）］。ＭＥＭＳ組立体４７と回路基
板４８、回路基板４８と配線基板４９を配線５０で電気的に接続する［図５ｆ）］。配線
基板４９上の回路基板４８と配線５０、ＭＥＭＳ組立体４７を樹脂５１でモールドし加速
度センサー４０を得る［図５ｇ）］。
【００１０】
ＷＬＰを用いた圧力センサーの製造工程を図６を示して簡単に説明する。穴付上キャッ
プ基板５２とＭＥＭＳ基板５３、下キャップ基板５４を接合部６１で固着しＭＥＭＳ組立
体基板５５を得る［図６ａ）］。固着作業は窒素ガス雰囲気中で行うので、ＭＥＭＳ基板
４２の可動部は窒素ガス雰囲気となる。穴付上キャップ基板５２と下キャップ基板５４を
分離部９０まで研削等で除去して、貫通孔５６を有する上キャップチップ５７と下キャッ
プチップ５８を形成する［図６ｂ）］。ＭＥＭＳ基板５３を分離部９０で切削等で分離し
、ＭＥＭＳ組立体５９を得る［図６ｃ）］。回路基板４８と配線基板４９を接合し［図６
ｄ）］、回路基板４８上にＭＥＭＳ組立体５９の下キャップチップ５８を接着固定する［
図６ｅ）］。ＭＥＭＳ組立体５９と回路基板４８、回路基板４８と配線基板４９を配線５
０で電気的に接続する［図６ｆ）］。配線基板４９上の回路基板４８と配線５０、ＭＥＭ
Ｓ組立体５９を樹脂５１でモールドし圧力センサー６０を得る［図６ｇ）］。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
数多くの加速度センサー４０と圧力センサー６０を製造、検査すると次に示す様な不具
合点が発生することが判ってきた。加速度センサー４０では、図７ａ）から図７ｃ）に示
す不具合である。図７ａ）は、樹脂モールドすると矢印で示す様な応力６３がＭＥＭＳ組
立体４７に加わり加速度センサーの特性が変化してしまうものである。応力は樹脂５１や
ＭＥＭＳ組立体４７、回路基板４８、配線基板４９の熱膨張率の違いによって発生すると
考えられる。例えば図５ｆ）の樹脂モールドの無い加速度センサーの特性に比べ、図５ｇ
）の樹脂モールドを行ったものでは、Ｘ軸とＹ軸の感度（単位加速度当りの出力ｍＶ／ｇ
）が３〜５倍に上昇してしまい３軸のバランスが取れず不良品となってしまう。３軸のバ
ランスには問題が無い加速度センサー４０を分解して調査すると、図７ｂ）に示す様に上
キャップチップ４５に破線で示す様なクラック６４が入っているものが見られた。キャッ
プクラック６４が入っているもの上キャップチップ４５が薄いという傾向が見られた。キ
ャップクラック６４が入るとキャップクラックで応力が緩和されて３軸のバランスは取れ
る可能性はあるが、ＭＥＭＳ組立体４７の気密が破れるため、ピエゾ抵抗素子の変質等が
起こり易くなり信頼性が低下することになる。逆に、キャップチップ４５が厚いとキャッ
プチップ上の樹脂５１が薄くなり、図７ｃ）に示す様な樹脂クラック６５が入るものが出
てくる。樹脂クラック６５の起点の大多数は上キャップチップ４５の角部であった。樹脂
クラック６５はＭＥＭＳ組立体４７の気密破損を起さないが、外観的な面で不良品とせざ
るを得ない。圧力センサー６０は一方向の変位を検知するだけであるので、加速度センサ
ーのような３軸のバランスが取れないと言う不具合はないが、孔付上キャップチップ５７
に樹脂が入り込んで孔詰まり６６の不良が発生する。
【００１２】
本願発明は、ＭＥＭＳ組立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導体セ
ンサー装置の特性を安定化させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また、孔
付キャップチップの孔詰まりが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置およびその製
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】
【００１３】
本願発明の半導体センサー装置は、可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップ
の少なくとも可動部を密封する上下キャップチップで形成されたＭＥＭＳ組立体を、配線
基板上に固着された回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップを固着し、ＭＥＭＳ
チップと回路基板、回路基板と配線基板は配線で接続され、配線基板上の回路基板と配線
、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止した半導体センサー装置であって、上キャップチップ
の上面が封止樹脂部材より露出していることが好ましい。
【００１４】
加速度センサーやジャイロセンサー等のＭＥＭＳチップの可動部を上下キャップチップ
で気密封止することで、雰囲気や圧力によって出力値が影響を受け難い構造とすることが
できる。例えば、静電容量を検出する静電容量素子の静電容量Ｃは、Ｃ＝ε０εＳ／ｄで
表される。ここで、ε０は真空の誘電率、εはＭＥＭＳ組立体内の気体の誘電率、Ｓは電
極面積、ｄは電極間隔である。ＭＥＭＳ組立体内の誘電率すなわち雰囲気（ガス）や圧力
（真空度）により静電容量が変化してしまうため、ＭＥＭＳ組立体内を気密封止すること
が好ましい。また、電流や電圧として出力する抵抗素子では、抵抗素子の抵抗値が大気中
の水分や温度の影響を受けやすい。そのため、ＭＥＭＳ組立体内に水分等が混入して測定
値に与える影響を低減するため気密封止することが好ましい。
【００１５】
圧力センサーは、外界の圧力変化によるＭＥＭＳチップの可動部の変形を検出するため
、ＭＥＭＳチップと下キャップチップとを気密封止する必要がある。例えば、ＭＥＭＳチ
ップの可動部をダイアフラム状に形成し、ＭＥＭＳチップと下キャップチップと空間部を
真空もしくは大気圧の不活性ガスで気密封止しておく。外界の圧力変化に伴い、ダイアフ
ラムが変形しダイアフラムに形成されたピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、抵抗値の変化
を電流や電圧に変換することで圧力の値を検知することができる。ＭＥＭＳチップと下キ
ャップチップが気密封止されてないと、空間部の圧力も外界の圧力変化に応じて変化する
ため、ダイアフラムの変形が起こらず圧力を検知できないものである。
【００１６】
ＭＥＭＳ組立体の上キャップチップの上面にモールドの樹脂を形成せず、上キャップチ
ップ上面を露出させる事で、樹脂の応力による半導体センサー装置の特性を安定化させる
ことができる。上キャップチップ上面とは、上キャップチップのＭＥＭＳ基板と接合して
いる面の背面を言う。上キャップチップの上面を露出させる事で樹脂による応力を大幅に
低減させることができ、特性の安定化が図れる。上キャップチップ全体を露出させても同
様の効果は得られるが、取扱い時に引っ掛けたりして上キャップチップが外力によって損
傷する危険性が高くなるため、上面のみ露出させるのが好ましい。上キャップチップの上
面の樹脂を無くす事で、樹脂厚分だけ半導体センサー装置の厚みを薄くできる。もしくは
、樹脂厚分だけ上キャップチップの厚みを厚くし、機械的強度を向上させることもできる
。上キャップチップの厚みを厚くできることで、上キャップ基板から上キャップチップに
する研削工数が削減できることにもなるし、上キャップチップ厚みの研削加工公差を緩め
る事もできる。
【００１７】
上下キャップ基板にはシリコンを用いることが好ましく、特に微細加工がし易い単結晶
シリコンが好ましい。ＭＥＭＳ基板は、単結晶シリコンに製膜やエッチング、パターニン
グ等の半導体技術を適用して作製されている。ＭＥＭＳ基板と同じ材質でキャップチップ
を作製することで、線熱膨張係数を合わせることができる。線熱膨張係数を合わせること
でＭＥＭＳ基板とキャップ基板の接合工程や、他の製造工程で加わる温度変化に対しても
、ＭＥＭＳ基板とキャップ基板の接合部が壊れ難くなる。キャップチップが平板の様な単
純な形状であれば、ＭＥＭＳ基板の線熱膨張係数と略同じガラスや多結晶シリコン、セラ
ミック等を用いる事もできる。ＭＥＭＳ基板を上下方向から挟む様に設けられるキャップ
基板で、上下のキャップ基板の材質を変えることもできる。例えば、上側のキャップ基板
は単結晶シリコンで、下側のキャップ基板はセラミックとすることもできる。
【００１８】
ＭＥＭＳ基板とキャップ基板の接合は、ＭＥＭＳ基板上の検出素子や配線、電極パッド
等が耐高温特性ではないため、比較的低温で作業できる陽極接合や低融点材料接合（低融
点金属接合や共晶接合、低融点ガラス接合、樹脂接合等を含む）、拡散接合、表面活性化
接合のいずれかの方法を用いることが好ましい。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板との接合は
、低融点材料接合がより好ましい。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板を位置合わせした後、加
圧と加熱を行い接合する。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板のうねり等により発生する隙間を
、低融点材料が流れることで隙間を埋め気密性を向上させることができる。このため、大
きな圧力を加えて基板のうねりを強制する必要がないので、キャップ基板等を破損する危
険性が低くなる。ＭＥＭＳ組立基板内の空間部を真空（減圧下）に保つ、もしくは乾燥窒
素や不活性ガス等を充填気密するため、真空（減圧）雰囲気下や乾燥窒素、不活性ガス雰
囲気下で接合できることが好ましい。
【００１９】
ＭＥＭＳ組立基板のキャップ基板の薄肉化と個片化は、ダイヤモンド砥石を用いた研削
加工もしくはウェットエッチング加工を用いることができる。ウェットエッチング加工を
行う場合は、ＭＥＭＳ基板の配線部や電極部をエッチング液から保護するための処理を行
うことが必要となる。ＭＥＭＳ基板を切断するのは、ダイヤモンド砥石で切削することが
好ましい。レーザーを用いて切断加工することもできる。
【００２０】
配線基板上に回路基板を、回路基板上にＭＥＭＳ組立体を樹脂接着剤や樹脂フィルム等
を用いて接着する。ＭＥＭＳ組立体と回路基板、回路基板と配線基板の電極を、金属細線
（ワイヤー）を用いて超音波溶接や半田溶接で行うことができる。金属細線による接続の
代わりに、半田ボールやボールボンドによる接続を用いることもできるが、半田は鉛フリ
ーの物を用いることが、環境の面から好ましいものでる。
【００２１】
ＭＥＭＳ組立体に外部から加速度や角速度、圧力等の力が加わると、可動部上に形成し
たピエゾ抵抗素子や静電容量素子等で、電流や電圧、静電容量等の物理量に変換して出力
する。出力される物理量の変化は微小であるため、回路基板には出力を増幅する素子（増
幅回路等）を形成する。また、前記素子が温度の影響を受ける場合、温度補正回路等を搭
載することが好ましい。配線基板はプリント回路やリードフレーム等である。本願では、
回路基板と配線基板を個別に作製して組立てることで説明しているが、これに限るもので
はない。回路基板と配線基板を一体で形成しても良いし、回路基板と配線基板の積層順を
逆にする事も可能である。
【００２２】
ＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板、ワイヤーの樹脂封止には、エポキシ樹脂やシリ
コーン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。成型方法は、液状
樹脂を用いたポッティング法もしくは粉体樹脂を用いたトランスファーモールド法を用い
ることができる。ＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板、ワイヤーが一体化されたものを
金型内にセットし、金型内に熱硬化性樹脂材料を注入した後、加熱と加圧を行い、樹脂を
硬化させて樹脂封止された半導体センサー装置を得ることができる。
【００２３】
本願発明の半導体センサー装置は、可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップ
の少なくとも可動部の下側を密封する下キャップチップと、可動部の上側を覆う上キャッ
プチップで形成されたＭＥＭＳ組立体を、配線基板上に固着された回路基板上にＭＥＭＳ
組立体の下キャップチップを固着し、ＭＥＭＳチップと回路基板、回路基板と配線基板は
配線で接続され、配線基板上の回路基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止した半
導体センサー装置であって、上キャップチップは上キャップチップの厚み方向に少なくと
も１つ以上の貫通孔を有し、上キャップチップの上面が封止樹脂部材より露出しているこ
とが好ましい。
【００２４】
圧力センサーの様に、外界の圧力変化をＭＥＭＳチップの可動部の変形量として検出す
るため、ＭＥＭＳチップと下キャップチップは気密封止する必要がある。ＭＥＭＳチップ
と上キャップチップ間は外界の圧力変化が可動部（ダイアフラム）に伝わるように、上キ
ャップには貫通孔を設けておく必要がある。測定原理の点からは上キャップチップは無く
ても良いが、圧力センサー製造時に破損し易い可動部を保護する保護カバーとしての役目
がある。また、貫通孔が形成された上キャップは、外界の急激な圧力の変化があったとき
圧力波を減衰させることで力を分散させて、ダイアフラムの破損を防ぐ役目も果たしてい
る。
【００２５】
ＭＥＭＳ組立体、回路基板、配線基板、ワイヤーを設置したものを樹脂モールドしたと
きに上キャップチップ上面を露出させることで、上キャップチップが樹脂の温度変形の影
響を受け難い構造とすることができる。上キャップチップが変形するとＭＥＭＳチップに
応力が掛かり、センサーの可動部の動きに影響を与える。
【００２６】
貫通孔が形成された上キャップ基板を用いるか、貫通していない穴を設けた上キャップ
基板を用い、上キャップ基板を研削して薄肉化するときに貫通孔を形成することもできる
。貫通孔は円柱形状や円錐台形状、多角柱形状、多角錐台形状でも良いし不定形な形状で
構わないものである。貫通孔大きさや数、配置も選択することができる。
【００２７】
本願発明の半導体センサー装置は、ＭＥＭＳチップが、加速度、角速度、圧力の少なく
とも１つ以上の物理量検出ができることが好ましい。
【００２８】
ＭＥＭＳチップは、加速度や角速度、圧力等の物理量を検出する加速度センサーやジャ
イロセンサー、圧力センサー等である。ＭＥＭＳチップに外部から加速度や角速度、圧力
等が加わると、ＭＥＭＳチップの可動部上に形成された抵抗素子や容量素子等で、電流や
電圧、静電容量等の物理量に変換して出力する。
【００２９】
貫通孔を有する上キャップチップ側にＭＥＭＳチップの素子や配線形成された構造の場
合は、空気中の水分やガスで腐蝕が発生する危険性が有るため、素子や配線を保護膜で被
覆しておくことが好ましい。保護膜の材料としては、半導体プロセス、ＭＥＭＳプロセス
で使用される酸化シリコン、窒化シリコンを用いることができる。酸化シリコンと窒化シ
リコンを単独で使用しても良いが、窒化シリコンを用いる時は窒化シリコンの下地に酸化
シリコンを形成することが好ましい。配線上に窒化シリコンを直接形成すると配線の膜中
に電荷の注入が起こり、ＭＥＭＳチップの特性に影響を及ぼす危険性が考えられ。配線と
窒化シリコンとの間に電荷が注入され難い酸化シリコン膜を挿入しておくことが好ましい
ものである。
【００３０】
本願発明の半導体センサー装置は、上キャップチップの露出面は、上キャップチップ側
に形成された封止樹脂部材の面と同一か凹んでいることが好ましい。
【００３１】
上キャップチップ上面が封止樹脂部材の面より凸であると、半導体センサー装置の取扱
い時に上キャップチップを引っ掛けて破損させる危険性がある。引っ掛けて破損させるこ
とを避けるためにも、封止樹脂部材の面より上キャップチップ上面は同一か凹んでいるこ
とが好ましい。配線の一部が上キャップチップ上面より出る場合は、上キャップチップ上
面は露出させて、周りの樹脂面を凸にすることで配線を確実に樹脂モールドすることがで
きる。
【００３２】
ＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板、配線の組立品をモールド型に設置するときに、
金型と上キャップチップ上面とを接触させておき、トランスファーモールドすることで、
上キャップチップ上面が樹脂から露出した形状に樹脂モールドできる。金型に直接押し当
てるのではなく、金型と上キャップチップ間に樹脂部材付着防止治具を挿入しても良いも
のである。金型や樹脂部材付着防止治具を替える事で、上キャップチップ上面を樹脂面と
同一にするか凹ませることができる。同一面にする場合は、樹脂モールドした後に、砥石
で樹脂を研削して上キャップチップの上面を露出させることができる。貫通孔を有する上
キャップチップ上面を露出させる場合は、有効な方法である。貫通していない穴を持った
上キャップチップを、樹脂と同時に研削して貫通孔を形成することで、貫通孔にモールド
樹脂が入り込む孔詰まり不良をなくすことができる。
【００３３】
本願発明の半導体センサー装置の製造方法は、ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成
する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に上下キャップ基板を固着する工程、キャッ
プ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立
体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体
の下キャップチップ面を固着する工程、配線基板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体
を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止する工
程、ＭＥＭＳ組立体の上キャップ側を研削して封止樹脂部材の面と上キャップチップ面の
上面を同一面とし、上キャップチップの上面を露出させる工程を有することが好ましい。
【００３４】
本願発明の半導体センサー装置の製造方法は、ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成
する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に上下キャップ基板を固着する工程、キャッ
プ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立
体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体
の下キャップチップ面を固着する工程、配線基板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体
を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線、上キャップチップの上面に樹脂部材付着
防止治具を押し当てたＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止する工程を有することが好ましい
。
【発明の効果】
【００３５】
上キャップチップ上面を露出させて樹脂面と同一にするか凹ませることで、ＭＥＭＳ組
立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導体センサー装置の特性を安定化
させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また、孔付キャップチップの孔詰ま
りが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下本発明を図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。説明を判り易くす
るため、同一の部品、部位には同じ符号を用いている。
【実施例１】
【００３７】
本願発明の第一の実施例について、図１を用いて半導体センサー装置を説明する。本願
の半導体センサー装置の説明は、加速度センサーと圧力センサーを用いており、半導体セ
ンサー装置と加速度センサー及び圧力センサーは同義で使用している。図１の加速度セン
サーの、ＭＥＭＳ組立体基板の製造からＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板の配線まで
の工程は、図５ａ）から図５ｇ）に示した製造工程、方法と同じで、樹脂モールド後に上
キャップチップの上面の樹脂を除去する工程が異なる。図１に至る実施した工程の詳細説
明を図３と図５を用いて行う。
【００３８】
図３に示すＭＥＭＳ基板４２の製作には、約４００μｍ厚のシリコン板に数μｍのシリ
コン酸化層と約６μｍのシリコン層を有するＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌ
ａｔｏｒ）ウェファーを使用した。図３に示す様に、シリコン層側の面にピエゾ抵抗素子
２６〜２８の形状にフォトレジストのパターンを形成した。シリコン層にボロンを１〜３
ｘ１０１８原子／ｃｍ３打ち込み、ピエゾ抵抗素子２６〜２８を形成し、ピエゾ抵抗素子
２６〜２８に接続する配線（図示せず）とセンサーチップ端子２１を、金属スパッターと
ドライエッチング装置を用いて形成した。シリコン層とシリコン板をフォトリソとドライ
エッチング装置を用いて加工し、シリコン層に形成される梁部２２、およびシリコン層か
らシリコン板に渡って形成される錘部２３と支持枠部２４を形成した。シリコン酸化層は
シリコンのドライエッチングの際にエッチングストッパーとして機能する。ドライエッチ
ングされるのはシリコンのみであるので、シリコン板はドライエッチングされるがシリコ
ン酸化層は残っている。ドライエッチング後、弗酸、弗化アンモニム水溶液に漬けシリコ
ン酸化層をウェットエッチングで除去した。ドライエッチングはＳＦ６、酸素混合ガスと
Ｃ４Ｆ８ガスとを交互に導入するプラズマ内で行った。１枚のウェファー上に多数の加速
度センサーチップ２０が形成されたＭＥＭＳ基板４２を作製した。ＭＥＭＳ基板４２の上
下面には、キャップ基板と接合する接合材が形成された接合部６１を設けた。接合部６１
には接合材としてＡｕ−Ｓｎ合金の積層膜を５μｍ厚に電気めっきで形成した。接合部６
１の幅は気密封止できるように６０μｍとした。
【００３９】
ピエゾ抵抗素子２６〜２８や配線、センサーチップ端子２１を形成した後、それらの上
に窒化シリコンをＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で０
．２μｍ積層した後、センサーチップ端子２１上の窒化シリコンをフォトリソ、エッチン
グで除去した。次にフォトレジストでセンサーチップ端子２１および接合部６１を開口し
た後、金属スパッターで、Ｃｒ０．１μｍ−Ｎｉ０．４μｍ−Ａｕ０．５μｍの順で積層
膜を形成した。次にセンサーチップ端子２１と接合部６１以外のフォトレジストと金属膜
を除去し、研削液に晒される部位を保護膜で保護した。本実施例では、キャップチップの
個片化を研削で行ったので、保護膜の作製は省いても良いが、個片化をウェットエッチン
グで行うときやピエゾ抵抗素子が大気に曝される構造の圧力センサー等では、省かない方
が良いものである。
【００４０】
上キャップ基板４１と下キャップ基板４３は４００μｍ厚のシリコンを用いた。キャッ
プ基板は一点鎖線で示す分離部９０まで研削して個片化してキャップチップ４５，４６を
得る。個片化するための深溝を２５０μｍ、ＭＥＭＳチップの可動部を覆う浅溝を２０μ
ｍウェットエッチングで形成した。
【００４１】
約４１０μｍ厚のＭＥＭＳ基板４２と約４００μｍ厚の上下キャップ基板４１，４３を
所定の位置に合わせながら減圧して保持した。上下キャップ基板に約１０ｋＮの圧力を加
え、約３００℃×約１分加熱してＭＥＭＳ組立体基板４４を得た。ＭＥＭＳ基板とキャッ
プ基板は約４００μｍの厚みであるので、十分な機械的強度を有しており、加圧接合時に
割れたりクラックが入ったりするような問題は起きなかった。
【００４２】
２０００番のダイヤモンド砥石を用いて、上下キャップ基板４１，４２を一点鎖線で示
す分離部９０まで研削した。上キャップ基板は約２００μｍ研削し約２００μｍ厚の上キ
ャップチップ４５とした。下キャップ基板４６は約３００μｍ研削し約１００μｍ厚の下
キャップチップ４６とした。上キャップチップの厚みを下キャップチップより１００μｍ
厚くすることで、上キャップチップの上面を樹脂部材から露出させても機械的強度を確保
することができた。研削時、ダイヤモンド砥石とＭＥＭＳ組立基板に、３〜５（Ｌ／分）
の量の研削液をかけた。キャップチップの表面粗さは、Ｒａ≦２００ｎｍであった。表面
粗さＲａの測定は、ＪＩＳＢ０６０１に従った。研削と同じ様にダイヤモンド砥石を使い
、ＭＥＭＳ基板を一点鎖線で示す分離部９０で切断してＭＥＭＳ組立体４７を得た。
【００４３】
厚さ１００μｍの配線基板４９上に加速度センサーチップからの信号の増幅や温度補正
等を行う回路基板４８を、ダイアタッチフィルムで固定した。回路基板４８の上にＭＥＭ
Ｓ組立体４７の下キャップチップ４６をダイアタッチフィルムで固着した。ＭＥＭＳ組立
体４７と回路基板４８、配線基板４９間を、直径２５μｍの金の裸ワイヤー５０を超音波
ボンダーで接続した。
【００４４】
ＭＥＭＳ組立体４７と回路基板４４、配線基板４９が組立てられた構造体を、トランス
ファーモールド法を用いエポキシ系の樹脂５１を成型した。１７５℃で成型することで、
構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全に封止し、上キャップチップ上面に樹脂５１のあ
る加速度センサー４０を得た。此処までの工程は、図５ａ）から図５ｇ）の工程に準じて
いる。その後、配線基板４９の反対面のエポキシ系の樹脂５１を上キャップチップ４５が
露出するまでＧＣ６００番の砥石を用いて研削し、図１に示す加速度センサー１を得た。
研削加工を行ったので、上キャップチップ側の樹脂５１と上キャップチップの露出面は同
一面となっている。
【実施例２】
【００４５】
図２ａ）と図２ｂ）に、本願発明の半導体センサー装置の他の実施例の断面図を示す。
半導体センサー装置は、実施例１と同じ加速度センサーであり、図５ａ）から図５ｆ）ま
では同じである。実施例１では、ＭＥＭＳ組立体４７と回路基板４４、配線基板４９が組
立てられた構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全にモールドしたが、本実施例ではモー
ルド時に樹脂部材付着防止治具を用い、上キャップチップの上面にエポキシ系の樹脂５１
がモールドされないようにしたものである。図２ａ）の上キャップチップ４５上に樹脂部
材付着防止治具（図示せず）を押し当てた状態で、トランスファーモールド法を用いエポ
キシ系の樹脂５１を成型した。モールド後、樹脂部材付着防止治具を取外して、上キャッ
プチップ４５の上面を露出させた。上キャップチップの上面より配線５０の一部が上に位
置するときは有効な構造となる。実施例１の様にモールド後に研削して上キャップチップ
を露出させる方法では、配線も研削してしまうので上キャップチップの上面より配線は下
に位置していることが必須であった。図２ｂ）は、モールド樹脂の一部の面が上キャップ
チップの上面と同じものである。図２ａ）と図２ｂ）の上キャップチップの上面は樹脂面
より凹んでいるので、上キャップチップに他の物をぶつけて破損する危険性を下げる事こ
とができた。
【実施例３】
【００４６】
図２ｃ）に、本願発明の半導体センサー装置の他の実施例の断面図を示す。半導体セン
サー装置は圧力センサー２である。図２ｃ）の圧力センサーの、ＭＥＭＳ組立体基板の製
造からＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板の配線までの工程は、図６ａ）から図６ｇ）
に示した製造工程、方法と同じで、樹脂モールド後に上キャップチップの上面の樹脂を除
去する工程が異なる。図２ｃ）に至る実施した工程の詳細説明を図６を用いて行う。
【００４７】
図６に示すＭＥＭＳ基板５３の製作には、約４００μｍ厚のシリコン板に数μｍのシリ
コン酸化層と約６μｍのシリコン層を有するＳＯＩウェファーを使用した。図６に示す様
に、シリコン層側の面にピエゾ抵抗素子６８の形状にフォトレジストのパターンを形成し
た。シリコン層にボロンを１〜３ｘ１０１８原子／ｃｍ３打ち込み、ピエゾ抵抗素子６８
を形成し、ピエゾ抵抗素子６８に接続する配線（図示せず）とセンサーチップ端子を、金
属スパッターとドライエッチング装置を用いて形成した。シリコン層とシリコン板をフォ
トリソとドライエッチング装置を用いて加工し、ダイヤフラム６７を形成した。シリコン
酸化層はシリコンのドライエッチングの際にエッチングストッパーとして機能する。ドラ
イエッチングされるのはシリコンのみであるので、シリコン板はドライエッチングされる
がシリコン酸化層は残っている。ドライエッチング後、弗酸、弗化アンモニム水溶液に漬
けシリコン酸化層をウェットエッチングで除去した。ドライエッチングはＳＦ６、酸素混
合ガスとＣ４Ｆ８ガスとを交互に導入するプラズマ内で行った。１枚のウェファー上に多
数の圧力センサーチップが形成されたＭＥＭＳ基板５３を作製した。ＭＥＭＳ基板５３の
上下面には、キャップ基板と接合する接合材が形成された接合部６１を設けた。接合部６
１には接合材としてＡｕ−Ｓｎ合金の積層膜を５μｍ厚に電気めっきで形成した。接合部
６１の幅は気密封止できるように６０μｍとした。
【００４８】
穴付上キャップ基板５２と下キャップ基板５４は４００μｍ厚のシリコンを用いた。キ
ャップ基板は一点鎖線で示す分離部９０まで研削して個片化してキャップチップ５７，５
８を得る。個片化するための深溝を２５０μｍ、ＭＥＭＳチップの可動部を覆う浅溝の深
さ２０μｍとし、浅溝部に約２００μｍ深さの穴をウェットエッチングで形成した。穴付
上キャップ基板５２を一点鎖線で示した分離部９０まで研削すると、浅溝部に設けた穴は
貫通して貫通孔５６となる。
【００４９】
穴付上キャップ基板５２とＭＥＭＳ基板５３、下キャップ基板５４を接合部６１で固着
しＭＥＭＳ組立体基板５５を得る。固着作業は１気圧の窒素ガス雰囲気中で行い、上下キ
ャップ基板に約１０ｋＮの圧力を加え、約３００℃×約１分加熱してＭＥＭＳ組立体基板
５５を得た。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板は約４００μｍの厚みであるので、十分な機械
的強度を有しており、加圧接合時に割れたりクラックが入ったりするような問題は起きな
かった。
【００５０】
２０００番のダイヤモンド砥石を用いて、穴付上キャップ基板５２と下キャップ基板５
３を一点鎖線で示す分離部９０まで研削した。穴付上キャップ基板５２を約２００μｍと
下キャップ基板５４を約３００μｍ研削して上下キャップチップ５７，５８を得た。研削
時、ダイヤモンド砥石とＭＥＭＳ組立基板に、３〜５（Ｌ／分）の量の研削液をかけた。
キャップチップの表面粗さは、Ｒａ≦２００ｎｍであった。表面粗さＲａの測定は、ＪＩ
ＳＢ０６０１に従った。研削と同じ様にダイヤモンド砥石を使い、ＭＥＭＳ基板５３を一
点鎖線で示す分離部９０で切断してＭＥＭＳ組立体５９を得た。ＭＥＭＳ組立体のＭＥＭ
Ｓチップと下キャップチップ間は一気圧の窒素が封入されて密封されているが、ＭＥＭＳ
チップと穴付上キャップ間は大気圧となっている。穴付上キャップチップ５７の厚みを下
キャップチップより約１００μｍ厚くしているのは、機械的強度の確保と貫通孔の深さを
得ることで、急激な圧力変化時に圧力緩和を行い可動部の破損を防ぐためである。
【００５１】
厚さ約１００μｍの配線基板４９上に圧力センサーチップからの信号の増幅や温度補正
等を行う回路基板４８を、ダイアタッチフィルムで固定した。回路基板４８の上にＭＥＭ
Ｓ組立体５９の下キャップチップ５８をダイアタッチフィルムで固着した。ＭＥＭＳ組立
体５９と回路基板４８、配線基板４９間を、直径２５μｍの金の裸ワイヤー５０を超音波
ボンダーで接続した。
【００５２】
ＭＥＭＳ組立体５９と回路基板４８、配線基板４９が組立てられた構造体を、トランス
ファーモールド法を用いエポキシ系の樹脂５１を成型した。１７５℃で成型することで、
構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全に封止し、貫通孔５６部を除いて穴付上キャップ
チップ５７の上面に樹脂５１のある圧力センサー６０を得た。此処までの工程は、図６ａ
）から図６ｇ）の工程に準じている。その後、配線基板４９の反対面のエポキシ系の樹脂
５１を穴付上キャップチップ５７が露出するまでＧＣ６００番の砥石を用いて研削し、図
２ｃ）に示す圧力センサーを得た。研削加工を行ったので、穴付上キャップチップ側の樹
脂５１と穴付上キャップチップの露出面は同一面となっている。
【実施例４】
【００５３】
図２ｄ）に、本願発明の半導体センサー装置の他の実施例の断面図を示す。半導体セン
サー装置は圧力センサー２である。実施例３では、ＭＥＭＳ組立体５９と回路基板４８、
配線基板４９が組立てられた構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全にモールドしたが、
本実施例ではモールド時に樹脂部材付着防止治具を用い、穴付上キャップチップ５７の上
面にエポキシ系の樹脂５１がモールドされないようにしたものである。図６）の穴付上キ
ャップチップ５７上に樹脂部材付着防止治具（図示せず）を押し当てた状態で、トランス
ファーモールド法を用いエポキシ系の樹脂５１を成型した。モールド後、樹脂部材付着防
止治具を取外して、上キャップチップ５７の上面を露出させた。
【実施例５】
【００５４】
実施例１と２で製作した上キャップチップの上面が露出した加速度センサー１の各軸の
感度を測定した。比較のため従来の上キャップチップの上面にもモールド樹脂を形成した
加速度センサー４０を供試した。Ｚ軸の感度（単位加速度当りの出力ｍＶ／ｇ）を１とし
てＸ軸とＹ軸の感度を比率で求めた。各軸の感度は、各試料５００個の上下限の範囲値と
平均値である。実施例１のＸ軸は０．９〜１．２で平均１．０５、Ｙ軸は０．９５〜１．
１５で平均１．０３である。実施例２のＸ軸は０．９５〜１．２で平均１．０８、Ｙ軸は
０．９８〜１．１０で平均１．０１である。従来品のＸ軸は３．５〜５．１で平均４．３
。Ｙ軸は２．５〜３．２で平均２．８であった。実施例１および２の様に、上キャップチ
ップの上面を露出させることで、Ｘ軸からＺ軸間の感度の差を殆んど無くすことができ、
３軸のバランス崩れに起因する不良をなくす事ができた。
【００５５】
キャップチップのクラックの有無は、実施例１および２の加速度センサーは供試した各
５００個を実態顕微鏡で外観検査、比較の従来品は無差別に選んだ２００個の加速度セン
サーの樹脂を薬品で除去して検査した。実施例１および２の加速度センサーで上キャップ
チップにクラックが入っていたものは０個であった。従来品は２７個の加速度センサーに
クラックが入っており、不良率は１３．５％と高いものであった。上キャップチップの端
部を起点とした樹脂クラックは、実施例１および２では観察されず不良率は０％であった
。実施例１の上キャップチップの上面の樹脂を研削したものも樹脂クラックは０個であっ
たことから、上キャップチップの厚みを厚くした効果とも考えられる。厚くすることで、
樹脂モールド時に上キャップチップの変形が抑えられ、樹脂クラックが入り難くなった。
上キャップチップの厚みを厚くできるのも、上キャップチップの上面を露出させて加速度
センサーの厚みを薄くすることができたためである。比較の従来品では、５００個中１個
に樹脂クラックが確認され、不良率は０．２％であった。上キャップチップの上面を露出
させることで、感度のバランスが取れるだけでなく、上キャップチップのクラックと樹脂
クラックの発生を抑えることができた。
【実施例６】
【００５６】
実施例３と４で製作した上キャップチップの上面が露出した圧力センサー２の上キャッ
プチップの孔詰まりに付いて評価した。比較のため従来の上キャップチップの上面にもモ
ールド樹脂を形成した圧力センサー６０を供試した。各１０００個の圧力センサーを実体
顕微鏡下で孔詰まりを検査した。実施例３と４の圧力センサーの孔詰まりは０個で、不良
率は０％であった。従来品の３２個に１ヶ所以上の貫通孔で孔詰まりが見られ、不良率は
３．２％であった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本願発明の第一の実施例の断面図である。
【図２】本願発明の他の実施例の断面図である。
【図３】従来の加速度センサーの分解斜視図と断面図、素子の平面図である。
【図４】従来のＭＥＭＳ組立体基板を用いた加速度センサーの断面図である。
【図５】従来のＷＬＰを用いた加速度センサーの製造工程を説明する図である。
【図６】従来のＷＬＰを用いた圧力センサーの製造工程を説明する図である。
【図７】従来のＷＬＰを用いた半導体センサー装置の不具合点を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 加速度センサー、
２ 圧力センサー、
２０ 加速度センサーチップ、
２１ センサーチップ端子、
２２ 梁部、
２３ 錘部、
２４ 支持枠部、
２５ ＩＣチップ、
２６ Ｘ軸ピエゾ、
２７ Ｙ軸ピエゾ、
２８ Ｚ軸ピエゾ、
３０ ３軸加速度センサー、
３２ ケース、
３３ 蓋、
３４ ワイヤー、
３５ ケース端子、
３６ 外部端子、
３７ 接着剤、
３８ ＩＣ規制板端子、
３９ 接着樹脂、
４０ 加速度センサー、
４１ 上キャップ基板、
４２ ＭＥＭＳ基板、
４３ 下キャップ基板、
４４ ＭＥＭＳ組立体基板、
４５ 上キャップチップ、
４６ 下キャップチップ、
４７ ＭＥＭＳ組立体、
４８ 回路基板、
４９ 配線基板、
５０ 配線、
５１ 樹脂、
５２ 穴付上キャップ基板、
５３ ＭＥＭＳ基板、
５４ 下キャップ基板、
５５ ＭＥＭＳ組立体基板、
５６ 貫通孔、
５７ 上キャップチップ、
５８ 下キャップチップ、
５９ ＭＥＭＳ組立体、
６０ 圧力センサー、
６１ 接合部、
６３ 応力、
６４ キャップクラック、
６５ 樹脂クラック、
６６ 孔詰まり、
６７ ダイアフラム、
６８ ピエゾ抵抗素子、
６９ センサーチップ端子、
８０ ＭＥＭＳ組立体、
８１ ＭＥＭＳ基板、
８２ キャップ基板、
８３ ケース、
８４ ケース蓋、
８５，８６ 半導体センサー装置、
８７ 樹脂、
８８ ＭＥＭＳ組立体基板
８９ 配線、
９０ 分離部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ）チップを有する半導体センサー装置およびその製造技術に関し、特に可動部を有
するＭＥＭＳチップを備えた半導体センサ−装置およびその製造に適用して有効な技術に
関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス技術に機械加工技術や材料技術などを組み合わせることによって、
半導体基板上に三次元的な微細構造を有するシステムを実現するＭＥＭＳ技術は、極めて
広汎な分野に応用可能である。特に、自動車や航空機、携帯端末機器、玩具などに用いら
れるこれら半導体センサー装置は、加速度や角速度、圧力等の物理量検出分野への適用が
注目されている。
【０００３】
これらの半導体センサー装置は、ＭＥＭＳ技術で形成された可動部を有しているのが特
徴である。可動部の動き量をピエゾ抵抗素子の抵抗変化や静電容量変化で検知し、データ
処理することで、加速度や角速度、圧力等の物理量値を得るものである。特許文献１から
３に加速度センサー装置、特許文献４から６に角速度センサー装置、特許文献７から８に
圧力センサー装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３３１２３
【特許文献２】特開平８−２３３８５１
【特許文献３】特開平１１−１６０３４８
【特許文献４】特開２００６−１７５５５４
【特許文献５】特開２００３−１９４５４５
【特許文献６】特表２００５−５２４０７７
【特許文献７】特開２００４―１３２９４７
【特許文献８】特開平１０−０９８２０１
【０００５】
特許文献１の加速度センサーの構造に付いて、図３を用いて簡単に述べる。半導体セン
サー装置は特に断りの無い限り、加速度センサー装置を用いて説明する。また、半導体セ
ンサー装置に用いる半導体センサーチップの構造や構成等は、特許文献１から８に準じて
いるので詳細説明は省くことがある。図３ａ）に３軸加速度センサーの分解斜視図を示す
。３軸加速度センサー３０は、ケース３２にセンサーチップ２０とＩＣ規制板２５が樹脂
などの接着剤で所定の間隔を持って固着されている。センサーチップ２０のチップ端子２
１はワイヤー３４でＩＣ規制板端子３８に、ＩＣ規制板端子３８はワイヤー３４’でケー
ス端子３５に接続され、センサーの信号は外部端子３６から取り出す。ケース３２にはケ
ース蓋３３を接着剤で固着し密封されている。図３ｂ）は、図３ａ）のｋ−ｋ’断面であ
る。図３ｃ）は、センサーチップ２０をセンサー上面から見た平面図である。センサーチ
ップ２０は、方形の支持枠部２４と錘部２３と対を成す梁部２２で構成され、錘部２３が
２対の梁部２２で支持枠部２４の中央に保持されている。梁部２２にはピエゾ抵抗素子が
形成されており、一対の梁にはＸ軸ピエゾ２６とＺ軸ピエゾ２８が、他の一対の梁にはＹ
軸ピエゾ２７が形成されている。支持枠部２４にはセンサーチップ端子２１が形成されて
いる。センサーチップ端子２１と各軸のピエゾ抵抗素子間の配線の図示は省いている。
【０００６】
図３に示した３軸加速度センサー３０は、ケース３２とケース蓋３３がアルミナ等のセ
ラミックで形成されている。セラミック製のためケース３２とケース蓋３３の肉厚を薄く
するには限度があり、小型化が難しいだけでなく軽量化も難しかった。セラミック製ケー
ス３２に金属のケース端子３５と外部端子３６を形成し、これらをセラミック内で接続す
るためケース３２は高価となり、セラミック製ケースを使用する限り安価な加速度センサ
ーの実現は難しかった。ケース３２とケース蓋３３は接着樹脂３９で接着し封止している
。樹脂を用いるため周囲環境変化で気密度が低下してしまうと言う問題があった。
【０００７】
気密性を上げる方法が特許文献９に記載されている。図４ａ）に示す様に、ＭＥＭＳチ
ップが多数形成されたＭＥＭＳ基板８１と、キャップチップが多数形成されたキャップ基
板８２とを接合し、ＭＥＭＳチップの可動部分を上下のキャップチップで密封したＭＥＭ
Ｓ組立体基板８８を得る。基板の時点でパッケージを行うので、ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌ
ｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）と称されている。ＭＥＭＳ組立体基板８８の一点鎖線で示す
分離部９０をダイヤモンド砥石で切断して、図４ｂ）に示すＭＥＭＳ組立体８０を得る。
密封する部分はＭＥＭＳチップの可動部分に限定すること、言い替えると接合総長さを短
くすることで、気密性が確保し易くするものである。図４ｃ）に示す様に、ＭＥＭＳ組立
体８０をケース８３の内底部に接着し、ケース８３の上辺部にケース蓋８４を接着し半導
体センサー装置８５を得る。しかし、図４ｃ）の様にＭＥＭＳ組立体８０をケースに入れ
るのでは、小型化や低価格化を図ることが難しかった。特許文献１０に開示されているよ
うな、半導体の樹脂封止技術を応用し、ＭＥＭＳ組立体８０を樹脂８７で覆った半導体セ
ンサー装置８６が実用化され始めている。図４ｄ）に、樹脂封止した例を示す。ＭＥＭＳ
組立体８０や配線８９等が外気に直接触れない程度に、モールド樹脂８７を薄くすること
で小型化と軽量化が実現できる。また、図４ｃ）の半導体センサー装置８５の様に、ケー
スの接着作業等が不要となるため製造コストの低減が可能となる。
【０００８】
【特許文献９】特開平３−２５３５号公報
【特許文献１０】特開平１０−１７０３８０号公報
【０００９】
ＷＬＰを用いた加速度センサーの製造工程を図５を示して簡単に説明する。上キャップ
基板４１とＭＥＭＳ基板４２、下キャップ基板４３を接合部６１で固着しＭＥＭＳ組立体
基板４４を得る［図５ａ）］。固着作業は真空中で行うので、ＭＥＭＳ基板４２の可動部
は真空雰囲気となる。上キャップ基板４１と下キャップ基板４３を分離部９０まで研削等
で除去して、上キャップチップ４５と下キャップチップ４６を形成する［図５ｂ）］。Ｍ
ＥＭＳ基板４２を分離部９０で切削等で分離し、ＭＥＭＳ組立体４７を得る［図５ｃ）］
。回路基板４８と配線基板４９を接合し［図５ｄ）］、回路基板４８上にＭＥＭＳ組立体
４７の下キャップチップ４６を接着固定する［図５ｅ）］。ＭＥＭＳ組立体４７と回路基
板４８、回路基板４８と配線基板４９を配線５０で電気的に接続する［図５ｆ）］。配線
基板４９上の回路基板４８と配線５０、ＭＥＭＳ組立体４７を樹脂５１でモールドし加速
度センサー４０を得る［図５ｇ）］。
【００１０】
ＷＬＰを用いた圧力センサーの製造工程を図６を示して簡単に説明する。穴付上キャッ
プ基板５２とＭＥＭＳ基板５３、下キャップ基板５４を接合部６１で固着しＭＥＭＳ組立
体基板５５を得る［図６ａ）］。固着作業は窒素ガス雰囲気中で行うので、ＭＥＭＳ基板
４２の可動部は窒素ガス雰囲気となる。穴付上キャップ基板５２と下キャップ基板５４を
分離部９０まで研削等で除去して、貫通孔５６を有する上キャップチップ５７と下キャッ
プチップ５８を形成する［図６ｂ）］。ＭＥＭＳ基板５３を分離部９０で切削等で分離し
、ＭＥＭＳ組立体５９を得る［図６ｃ）］。回路基板４８と配線基板４９を接合し［図６
ｄ）］、回路基板４８上にＭＥＭＳ組立体５９の下キャップチップ５８を接着固定する［
図６ｅ）］。ＭＥＭＳ組立体５９と回路基板４８、回路基板４８と配線基板４９を配線５
０で電気的に接続する［図６ｆ）］。配線基板４９上の回路基板４８と配線５０、ＭＥＭ
Ｓ組立体５９を樹脂５１でモールドし圧力センサー６０を得る［図６ｇ）］。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
数多くの加速度センサー４０と圧力センサー６０を製造、検査すると次に示す様な不具
合点が発生することが判ってきた。加速度センサー４０では、図７ａ）から図７ｃ）に示
す不具合である。図７ａ）は、樹脂モールドすると矢印で示す様な応力６３がＭＥＭＳ組
立体４７に加わり加速度センサーの特性が変化してしまうものである。応力は樹脂５１や
ＭＥＭＳ組立体４７、回路基板４８、配線基板４９の熱膨張率の違いによって発生すると
考えられる。例えば図５ｆ）の樹脂モールドの無い加速度センサーの特性に比べ、図５ｇ
）の樹脂モールドを行ったものでは、Ｘ軸とＹ軸の感度（単位加速度当りの出力ｍＶ／ｇ
）が３〜５倍に上昇してしまい３軸のバランスが取れず不良品となってしまう。３軸のバ
ランスには問題が無い加速度センサー４０を分解して調査すると、図７ｂ）に示す様に上
キャップチップ４５に破線で示す様なクラック６４が入っているものが見られた。キャッ
プクラック６４が入っているもの上キャップチップ４５が薄いという傾向が見られた。キ
ャップクラック６４が入るとキャップクラックで応力が緩和されて３軸のバランスは取れ
る可能性はあるが、ＭＥＭＳ組立体４７の気密が破れるため、ピエゾ抵抗素子の変質等が
起こり易くなり信頼性が低下することになる。逆に、キャップチップ４５が厚いとキャッ
プチップ上の樹脂５１が薄くなり、図７ｃ）に示す様な樹脂クラック６５が入るものが出
てくる。樹脂クラック６５の起点の大多数は上キャップチップ４５の角部であった。樹脂
クラック６５はＭＥＭＳ組立体４７の気密破損を起さないが、外観的な面で不良品とせざ
るを得ない。圧力センサー６０は一方向の変位を検知するだけであるので、加速度センサ
ーのような３軸のバランスが取れないと言う不具合はないが、孔付上キャップチップ５７
に樹脂が入り込んで孔詰まり６６の不良が発生する。
【００１２】
本願発明は、ＭＥＭＳ組立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導体セ
ンサー装置の特性を安定化させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また、孔
付キャップチップの孔詰まりが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置およびその製
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】
【００１３】
本願発明の半導体センサー装置は、可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップ
の少なくとも可動部を密封する上下キャップチップで形成されたＭＥＭＳ組立体を、配線
基板上に固着された回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップを固着し、ＭＥＭＳ
チップと回路基板、回路基板と配線基板は配線で接続され、配線基板上の回路基板と配線
、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止した半導体センサー装置であって、上キャップチップ
の上面が封止樹脂部材より露出していることが好ましい。
【００１４】
加速度センサーやジャイロセンサー等のＭＥＭＳチップの可動部を上下キャップチップ
で気密封止することで、雰囲気や圧力によって出力値が影響を受け難い構造とすることが
できる。例えば、静電容量を検出する静電容量素子の静電容量Ｃは、Ｃ＝ε０εＳ／ｄで
表される。ここで、ε０は真空の誘電率、εはＭＥＭＳ組立体内の気体の誘電率、Ｓは電
極面積、ｄは電極間隔である。ＭＥＭＳ組立体内の誘電率すなわち雰囲気（ガス）や圧力
（真空度）により静電容量が変化してしまうため、ＭＥＭＳ組立体内を気密封止すること
が好ましい。また、電流や電圧として出力する抵抗素子では、抵抗素子の抵抗値が大気中
の水分や温度の影響を受けやすい。そのため、ＭＥＭＳ組立体内に水分等が混入して測定
値に与える影響を低減するため気密封止することが好ましい。
【００１５】
圧力センサーは、外界の圧力変化によるＭＥＭＳチップの可動部の変形を検出するため
、ＭＥＭＳチップと下キャップチップとを気密封止する必要がある。例えば、ＭＥＭＳチ
ップの可動部をダイアフラム状に形成し、ＭＥＭＳチップと下キャップチップと空間部を
真空もしくは大気圧の不活性ガスで気密封止しておく。外界の圧力変化に伴い、ダイアフ
ラムが変形しダイアフラムに形成されたピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化し、抵抗値の変化
を電流や電圧に変換することで圧力の値を検知することができる。ＭＥＭＳチップと下キ
ャップチップが気密封止されてないと、空間部の圧力も外界の圧力変化に応じて変化する
ため、ダイアフラムの変形が起こらず圧力を検知できないものである。
【００１６】
ＭＥＭＳ組立体の上キャップチップの上面にモールドの樹脂を形成せず、上キャップチ
ップ上面を露出させる事で、樹脂の応力による半導体センサー装置の特性を安定化させる
ことができる。上キャップチップ上面とは、上キャップチップのＭＥＭＳ基板と接合して
いる面の背面を言う。上キャップチップの上面を露出させる事で樹脂による応力を大幅に
低減させることができ、特性の安定化が図れる。上キャップチップ全体を露出させても同
様の効果は得られるが、取扱い時に引っ掛けたりして上キャップチップが外力によって損
傷する危険性が高くなるため、上面のみ露出させるのが好ましい。上キャップチップの上
面の樹脂を無くす事で、樹脂厚分だけ半導体センサー装置の厚みを薄くできる。もしくは
、樹脂厚分だけ上キャップチップの厚みを厚くし、機械的強度を向上させることもできる
。上キャップチップの厚みを厚くできることで、上キャップ基板から上キャップチップに
する研削工数が削減できることにもなるし、上キャップチップ厚みの研削加工公差を緩め
る事もできる。
【００１７】
上下キャップ基板にはシリコンを用いることが好ましく、特に微細加工がし易い単結晶
シリコンが好ましい。ＭＥＭＳ基板は、単結晶シリコンに製膜やエッチング、パターニン
グ等の半導体技術を適用して作製されている。ＭＥＭＳ基板と同じ材質でキャップチップ
を作製することで、線熱膨張係数を合わせることができる。線熱膨張係数を合わせること
でＭＥＭＳ基板とキャップ基板の接合工程や、他の製造工程で加わる温度変化に対しても
、ＭＥＭＳ基板とキャップ基板の接合部が壊れ難くなる。キャップチップが平板の様な単
純な形状であれば、ＭＥＭＳ基板の線熱膨張係数と略同じガラスや多結晶シリコン、セラ
ミック等を用いる事もできる。ＭＥＭＳ基板を上下方向から挟む様に設けられるキャップ
基板で、上下のキャップ基板の材質を変えることもできる。例えば、上側のキャップ基板
は単結晶シリコンで、下側のキャップ基板はセラミックとすることもできる。
【００１８】
ＭＥＭＳ基板とキャップ基板の接合は、ＭＥＭＳ基板上の検出素子や配線、電極パッド
等が耐高温特性ではないため、比較的低温で作業できる陽極接合や低融点材料接合（低融
点金属接合や共晶接合、低融点ガラス接合、樹脂接合等を含む）、拡散接合、表面活性化
接合のいずれかの方法を用いることが好ましい。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板との接合は
、低融点材料接合がより好ましい。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板を位置合わせした後、加
圧と加熱を行い接合する。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板のうねり等により発生する隙間を
、低融点材料が流れることで隙間を埋め気密性を向上させることができる。このため、大
きな圧力を加えて基板のうねりを強制する必要がないので、キャップ基板等を破損する危
険性が低くなる。ＭＥＭＳ組立基板内の空間部を真空（減圧下）に保つ、もしくは乾燥窒
素や不活性ガス等を充填気密するため、真空（減圧）雰囲気下や乾燥窒素、不活性ガス雰
囲気下で接合できることが好ましい。
【００１９】
ＭＥＭＳ組立基板のキャップ基板の薄肉化と個片化は、ダイヤモンド砥石を用いた研削
加工もしくはウェットエッチング加工を用いることができる。ウェットエッチング加工を
行う場合は、ＭＥＭＳ基板の配線部や電極部をエッチング液から保護するための処理を行
うことが必要となる。ＭＥＭＳ基板を切断するのは、ダイヤモンド砥石で切削することが
好ましい。レーザーを用いて切断加工することもできる。
【００２０】
配線基板上に回路基板を、回路基板上にＭＥＭＳ組立体を樹脂接着剤や樹脂フィルム等
を用いて接着する。ＭＥＭＳ組立体と回路基板、回路基板と配線基板の電極を、金属細線
（ワイヤー）を用いて超音波溶接や半田溶接で行うことができる。金属細線による接続の
代わりに、半田ボールやボールボンドによる接続を用いることもできるが、半田は鉛フリ
ーの物を用いることが、環境の面から好ましいものでる。
【００２１】
ＭＥＭＳ組立体に外部から加速度や角速度、圧力等の力が加わると、可動部上に形成し
たピエゾ抵抗素子や静電容量素子等で、電流や電圧、静電容量等の物理量に変換して出力
する。出力される物理量の変化は微小であるため、回路基板には出力を増幅する素子（増
幅回路等）を形成する。また、前記素子が温度の影響を受ける場合、温度補正回路等を搭
載することが好ましい。配線基板はプリント回路やリードフレーム等である。本願では、
回路基板と配線基板を個別に作製して組立てることで説明しているが、これに限るもので
はない。回路基板と配線基板を一体で形成しても良いし、回路基板と配線基板の積層順を
逆にする事も可能である。
【００２２】
ＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板、ワイヤーの樹脂封止には、エポキシ樹脂やシリ
コーン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。成型方法は、液状
樹脂を用いたポッティング法もしくは粉体樹脂を用いたトランスファーモールド法を用い
ることができる。ＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板、ワイヤーが一体化されたものを
金型内にセットし、金型内に熱硬化性樹脂材料を注入した後、加熱と加圧を行い、樹脂を
硬化させて樹脂封止された半導体センサー装置を得ることができる。
【００２３】
本願発明の半導体センサー装置は、可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップ
の少なくとも可動部の下側を密封する下キャップチップと、可動部の上側を覆う上キャッ
プチップで形成されたＭＥＭＳ組立体を、配線基板上に固着された回路基板上にＭＥＭＳ
組立体の下キャップチップを固着し、ＭＥＭＳチップと回路基板、回路基板と配線基板は
配線で接続され、配線基板上の回路基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止した半
導体センサー装置であって、上キャップチップは上キャップチップの厚み方向に少なくと
も１つ以上の貫通孔を有し、上キャップチップの上面が封止樹脂部材より露出しているこ
とが好ましい。
【００２４】
圧力センサーの様に、外界の圧力変化をＭＥＭＳチップの可動部の変形量として検出す
るため、ＭＥＭＳチップと下キャップチップは気密封止する必要がある。ＭＥＭＳチップ
と上キャップチップ間は外界の圧力変化が可動部（ダイアフラム）に伝わるように、上キ
ャップには貫通孔を設けておく必要がある。測定原理の点からは上キャップチップは無く
ても良いが、圧力センサー製造時に破損し易い可動部を保護する保護カバーとしての役目
がある。また、貫通孔が形成された上キャップは、外界の急激な圧力の変化があったとき
圧力波を減衰させることで力を分散させて、ダイアフラムの破損を防ぐ役目も果たしてい
る。
【００２５】
ＭＥＭＳ組立体、回路基板、配線基板、ワイヤーを設置したものを樹脂モールドしたと
きに上キャップチップ上面を露出させることで、上キャップチップが樹脂の温度変形の影
響を受け難い構造とすることができる。上キャップチップが変形するとＭＥＭＳチップに
応力が掛かり、センサーの可動部の動きに影響を与える。
【００２６】
貫通孔が形成された上キャップ基板を用いるか、貫通していない穴を設けた上キャップ
基板を用い、上キャップ基板を研削して薄肉化するときに貫通孔を形成することもできる
。貫通孔は円柱形状や円錐台形状、多角柱形状、多角錐台形状でも良いし不定形な形状で
構わないものである。貫通孔大きさや数、配置も選択することができる。
【００２７】
本願発明の半導体センサー装置は、ＭＥＭＳチップが、加速度、角速度、圧力の少なく
とも１つ以上の物理量検出ができることが好ましい。
【００２８】
ＭＥＭＳチップは、加速度や角速度、圧力等の物理量を検出する加速度センサーやジャ
イロセンサー、圧力センサー等である。ＭＥＭＳチップに外部から加速度や角速度、圧力
等が加わると、ＭＥＭＳチップの可動部上に形成された抵抗素子や容量素子等で、電流や
電圧、静電容量等の物理量に変換して出力する。
【００２９】
貫通孔を有する上キャップチップ側にＭＥＭＳチップの素子や配線形成された構造の場
合は、空気中の水分やガスで腐蝕が発生する危険性が有るため、素子や配線を保護膜で被
覆しておくことが好ましい。保護膜の材料としては、半導体プロセス、ＭＥＭＳプロセス
で使用される酸化シリコン、窒化シリコンを用いることができる。酸化シリコンと窒化シ
リコンを単独で使用しても良いが、窒化シリコンを用いる時は窒化シリコンの下地に酸化
シリコンを形成することが好ましい。配線上に窒化シリコンを直接形成すると配線の膜中
に電荷の注入が起こり、ＭＥＭＳチップの特性に影響を及ぼす危険性が考えられ。配線と
窒化シリコンとの間に電荷が注入され難い酸化シリコン膜を挿入しておくことが好ましい
ものである。
【００３０】
本願発明の半導体センサー装置は、上キャップチップの露出面は、上キャップチップ側
に形成された封止樹脂部材の面と同一か凹んでいることが好ましい。
【００３１】
上キャップチップ上面が封止樹脂部材の面より凸であると、半導体センサー装置の取扱
い時に上キャップチップを引っ掛けて破損させる危険性がある。引っ掛けて破損させるこ
とを避けるためにも、封止樹脂部材の面より上キャップチップ上面は同一か凹んでいるこ
とが好ましい。配線の一部が上キャップチップ上面より出る場合は、上キャップチップ上
面は露出させて、周りの樹脂面を凸にすることで配線を確実に樹脂モールドすることがで
きる。
【００３２】
ＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板、配線の組立品をモールド型に設置するときに、
金型と上キャップチップ上面とを接触させておき、トランスファーモールドすることで、
上キャップチップ上面が樹脂から露出した形状に樹脂モールドできる。金型に直接押し当
てるのではなく、金型と上キャップチップ間に樹脂部材付着防止治具を挿入しても良いも
のである。金型や樹脂部材付着防止治具を替える事で、上キャップチップ上面を樹脂面と
同一にするか凹ませることができる。同一面にする場合は、樹脂モールドした後に、砥石
で樹脂を研削して上キャップチップの上面を露出させることができる。貫通孔を有する上
キャップチップ上面を露出させる場合は、有効な方法である。貫通していない穴を持った
上キャップチップを、樹脂と同時に研削して貫通孔を形成することで、貫通孔にモールド
樹脂が入り込む孔詰まり不良をなくすことができる。
【００３３】
本願発明の半導体センサー装置の製造方法は、ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成
する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に上下キャップ基板を固着する工程、キャッ
プ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立
体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体
の下キャップチップ面を固着する工程、配線基板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体
を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止する工
程、ＭＥＭＳ組立体の上キャップ側を研削して封止樹脂部材の面と上キャップチップ面の
上面を同一面とし、上キャップチップの上面を露出させる工程を有することが好ましい。
【００３４】
本願発明の半導体センサー装置の製造方法は、ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成
する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に上下キャップ基板を固着する工程、キャッ
プ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立
体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体
の下キャップチップ面を固着する工程、配線基板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体
を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線、上キャップチップの上面に樹脂部材付着
防止治具を押し当てたＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止する工程を有することが好ましい
。
【発明の効果】
【００３５】
上キャップチップ上面を露出させて樹脂面と同一にするか凹ませることで、ＭＥＭＳ組
立体が受けるモールド樹脂で発生する応力を少なくし半導体センサー装置の特性を安定化
させ、キャップクラックや樹脂クラックが入り難く、また、孔付キャップチップの孔詰ま
りが起こり難い、小型軽量な半導体センサー装置提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下本発明を図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。説明を判り易くす
るため、同一の部品、部位には同じ符号を用いている。
【実施例１】
【００３７】
本願発明の第一の実施例について、図１を用いて半導体センサー装置を説明する。本願
の半導体センサー装置の説明は、加速度センサーと圧力センサーを用いており、半導体セ
ンサー装置と加速度センサー及び圧力センサーは同義で使用している。図１の加速度セン
サーの、ＭＥＭＳ組立体基板の製造からＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板の配線まで
の工程は、図５ａ）から図５ｇ）に示した製造工程、方法と同じで、樹脂モールド後に上
キャップチップの上面の樹脂を除去する工程が異なる。図１に至る実施した工程の詳細説
明を図３と図５を用いて行う。
【００３８】
図３に示すＭＥＭＳ基板４２の製作には、約４００μｍ厚のシリコン板に数μｍのシリ
コン酸化層と約６μｍのシリコン層を有するＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌ
ａｔｏｒ）ウェファーを使用した。図３に示す様に、シリコン層側の面にピエゾ抵抗素子
２６〜２８の形状にフォトレジストのパターンを形成した。シリコン層にボロンを１〜３
ｘ１０１８原子／ｃｍ３打ち込み、ピエゾ抵抗素子２６〜２８を形成し、ピエゾ抵抗素子
２６〜２８に接続する配線（図示せず）とセンサーチップ端子２１を、金属スパッターと
ドライエッチング装置を用いて形成した。シリコン層とシリコン板をフォトリソとドライ
エッチング装置を用いて加工し、シリコン層に形成される梁部２２、およびシリコン層か
らシリコン板に渡って形成される錘部２３と支持枠部２４を形成した。シリコン酸化層は
シリコンのドライエッチングの際にエッチングストッパーとして機能する。ドライエッチ
ングされるのはシリコンのみであるので、シリコン板はドライエッチングされるがシリコ
ン酸化層は残っている。ドライエッチング後、弗酸、弗化アンモニム水溶液に漬けシリコ
ン酸化層をウェットエッチングで除去した。ドライエッチングはＳＦ６、酸素混合ガスと
Ｃ４Ｆ８ガスとを交互に導入するプラズマ内で行った。１枚のウェファー上に多数の加速
度センサーチップ２０が形成されたＭＥＭＳ基板４２を作製した。ＭＥＭＳ基板４２の上
下面には、キャップ基板と接合する接合材が形成された接合部６１を設けた。接合部６１
には接合材としてＡｕ−Ｓｎ合金の積層膜を５μｍ厚に電気めっきで形成した。接合部６
１の幅は気密封止できるように６０μｍとした。
【００３９】
ピエゾ抵抗素子２６〜２８や配線、センサーチップ端子２１を形成した後、それらの上
に窒化シリコンをＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で０
．２μｍ積層した後、センサーチップ端子２１上の窒化シリコンをフォトリソ、エッチン
グで除去した。次にフォトレジストでセンサーチップ端子２１および接合部６１を開口し
た後、金属スパッターで、Ｃｒ０．１μｍ−Ｎｉ０．４μｍ−Ａｕ０．５μｍの順で積層
膜を形成した。次にセンサーチップ端子２１と接合部６１以外のフォトレジストと金属膜
を除去し、研削液に晒される部位を保護膜で保護した。本実施例では、キャップチップの
個片化を研削で行ったので、保護膜の作製は省いても良いが、個片化をウェットエッチン
グで行うときやピエゾ抵抗素子が大気に曝される構造の圧力センサー等では、省かない方
が良いものである。
【００４０】
上キャップ基板４１と下キャップ基板４３は４００μｍ厚のシリコンを用いた。キャッ
プ基板は一点鎖線で示す分離部９０まで研削して個片化してキャップチップ４５，４６を
得る。個片化するための深溝を２５０μｍ、ＭＥＭＳチップの可動部を覆う浅溝を２０μ
ｍウェットエッチングで形成した。
【００４１】
約４１０μｍ厚のＭＥＭＳ基板４２と約４００μｍ厚の上下キャップ基板４１，４３を
所定の位置に合わせながら減圧して保持した。上下キャップ基板に約１０ｋＮの圧力を加
え、約３００℃×約１分加熱してＭＥＭＳ組立体基板４４を得た。ＭＥＭＳ基板とキャッ
プ基板は約４００μｍの厚みであるので、十分な機械的強度を有しており、加圧接合時に
割れたりクラックが入ったりするような問題は起きなかった。
【００４２】
２０００番のダイヤモンド砥石を用いて、上下キャップ基板４１，４２を一点鎖線で示
す分離部９０まで研削した。上キャップ基板は約２００μｍ研削し約２００μｍ厚の上キ
ャップチップ４５とした。下キャップ基板４６は約３００μｍ研削し約１００μｍ厚の下
キャップチップ４６とした。上キャップチップの厚みを下キャップチップより１００μｍ
厚くすることで、上キャップチップの上面を樹脂部材から露出させても機械的強度を確保
することができた。研削時、ダイヤモンド砥石とＭＥＭＳ組立基板に、３〜５（Ｌ／分）
の量の研削液をかけた。キャップチップの表面粗さは、Ｒａ≦２００ｎｍであった。表面
粗さＲａの測定は、ＪＩＳＢ０６０１に従った。研削と同じ様にダイヤモンド砥石を使い
、ＭＥＭＳ基板を一点鎖線で示す分離部９０で切断してＭＥＭＳ組立体４７を得た。
【００４３】
厚さ１００μｍの配線基板４９上に加速度センサーチップからの信号の増幅や温度補正
等を行う回路基板４８を、ダイアタッチフィルムで固定した。回路基板４８の上にＭＥＭ
Ｓ組立体４７の下キャップチップ４６をダイアタッチフィルムで固着した。ＭＥＭＳ組立
体４７と回路基板４８、配線基板４９間を、直径２５μｍの金の裸ワイヤー５０を超音波
ボンダーで接続した。
【００４４】
ＭＥＭＳ組立体４７と回路基板４４、配線基板４９が組立てられた構造体を、トランス
ファーモールド法を用いエポキシ系の樹脂５１を成型した。１７５℃で成型することで、
構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全に封止し、上キャップチップ上面に樹脂５１のあ
る加速度センサー４０を得た。此処までの工程は、図５ａ）から図５ｇ）の工程に準じて
いる。その後、配線基板４９の反対面のエポキシ系の樹脂５１を上キャップチップ４５が
露出するまでＧＣ６００番の砥石を用いて研削し、図１に示す加速度センサー１を得た。
研削加工を行ったので、上キャップチップ側の樹脂５１と上キャップチップの露出面は同
一面となっている。
【実施例２】
【００４５】
図２ａ）と図２ｂ）に、本願発明の半導体センサー装置の他の実施例の断面図を示す。
半導体センサー装置は、実施例１と同じ加速度センサーであり、図５ａ）から図５ｆ）ま
では同じである。実施例１では、ＭＥＭＳ組立体４７と回路基板４４、配線基板４９が組
立てられた構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全にモールドしたが、本実施例ではモー
ルド時に樹脂部材付着防止治具を用い、上キャップチップの上面にエポキシ系の樹脂５１
がモールドされないようにしたものである。図２ａ）の上キャップチップ４５上に樹脂部
材付着防止治具（図示せず）を押し当てた状態で、トランスファーモールド法を用いエポ
キシ系の樹脂５１を成型した。モールド後、樹脂部材付着防止治具を取外して、上キャッ
プチップ４５の上面を露出させた。上キャップチップの上面より配線５０の一部が上に位
置するときは有効な構造となる。実施例１の様にモールド後に研削して上キャップチップ
を露出させる方法では、配線も研削してしまうので上キャップチップの上面より配線は下
に位置していることが必須であった。図２ｂ）は、モールド樹脂の一部の面が上キャップ
チップの上面と同じものである。図２ａ）と図２ｂ）の上キャップチップの上面は樹脂面
より凹んでいるので、上キャップチップに他の物をぶつけて破損する危険性を下げる事こ
とができた。
【実施例３】
【００４６】
図２ｃ）に、本願発明の半導体センサー装置の他の実施例の断面図を示す。半導体セン
サー装置は圧力センサー２である。図２ｃ）の圧力センサーの、ＭＥＭＳ組立体基板の製
造からＭＥＭＳ組立体と回路基板、配線基板の配線までの工程は、図６ａ）から図６ｇ）
に示した製造工程、方法と同じで、樹脂モールド後に上キャップチップの上面の樹脂を除
去する工程が異なる。図２ｃ）に至る実施した工程の詳細説明を図６を用いて行う。
【００４７】
図６に示すＭＥＭＳ基板５３の製作には、約４００μｍ厚のシリコン板に数μｍのシリ
コン酸化層と約６μｍのシリコン層を有するＳＯＩウェファーを使用した。図６に示す様
に、シリコン層側の面にピエゾ抵抗素子６８の形状にフォトレジストのパターンを形成し
た。シリコン層にボロンを１〜３ｘ１０１８原子／ｃｍ３打ち込み、ピエゾ抵抗素子６８
を形成し、ピエゾ抵抗素子６８に接続する配線（図示せず）とセンサーチップ端子を、金
属スパッターとドライエッチング装置を用いて形成した。シリコン層とシリコン板をフォ
トリソとドライエッチング装置を用いて加工し、ダイヤフラム６７を形成した。シリコン
酸化層はシリコンのドライエッチングの際にエッチングストッパーとして機能する。ドラ
イエッチングされるのはシリコンのみであるので、シリコン板はドライエッチングされる
がシリコン酸化層は残っている。ドライエッチング後、弗酸、弗化アンモニム水溶液に漬
けシリコン酸化層をウェットエッチングで除去した。ドライエッチングはＳＦ６、酸素混
合ガスとＣ４Ｆ８ガスとを交互に導入するプラズマ内で行った。１枚のウェファー上に多
数の圧力センサーチップが形成されたＭＥＭＳ基板５３を作製した。ＭＥＭＳ基板５３の
上下面には、キャップ基板と接合する接合材が形成された接合部６１を設けた。接合部６
１には接合材としてＡｕ−Ｓｎ合金の積層膜を５μｍ厚に電気めっきで形成した。接合部
６１の幅は気密封止できるように６０μｍとした。
【００４８】
穴付上キャップ基板５２と下キャップ基板５４は４００μｍ厚のシリコンを用いた。キ
ャップ基板は一点鎖線で示す分離部９０まで研削して個片化してキャップチップ５７，５
８を得る。個片化するための深溝を２５０μｍ、ＭＥＭＳチップの可動部を覆う浅溝の深
さ２０μｍとし、浅溝部に約２００μｍ深さの穴をウェットエッチングで形成した。穴付
上キャップ基板５２を一点鎖線で示した分離部９０まで研削すると、浅溝部に設けた穴は
貫通して貫通孔５６となる。
【００４９】
穴付上キャップ基板５２とＭＥＭＳ基板５３、下キャップ基板５４を接合部６１で固着
しＭＥＭＳ組立体基板５５を得る。固着作業は１気圧の窒素ガス雰囲気中で行い、上下キ
ャップ基板に約１０ｋＮの圧力を加え、約３００℃×約１分加熱してＭＥＭＳ組立体基板
５５を得た。ＭＥＭＳ基板とキャップ基板は約４００μｍの厚みであるので、十分な機械
的強度を有しており、加圧接合時に割れたりクラックが入ったりするような問題は起きな
かった。
【００５０】
２０００番のダイヤモンド砥石を用いて、穴付上キャップ基板５２と下キャップ基板５
３を一点鎖線で示す分離部９０まで研削した。穴付上キャップ基板５２を約２００μｍと
下キャップ基板５４を約３００μｍ研削して上下キャップチップ５７，５８を得た。研削
時、ダイヤモンド砥石とＭＥＭＳ組立基板に、３〜５（Ｌ／分）の量の研削液をかけた。
キャップチップの表面粗さは、Ｒａ≦２００ｎｍであった。表面粗さＲａの測定は、ＪＩ
ＳＢ０６０１に従った。研削と同じ様にダイヤモンド砥石を使い、ＭＥＭＳ基板５３を一
点鎖線で示す分離部９０で切断してＭＥＭＳ組立体５９を得た。ＭＥＭＳ組立体のＭＥＭ
Ｓチップと下キャップチップ間は一気圧の窒素が封入されて密封されているが、ＭＥＭＳ
チップと穴付上キャップ間は大気圧となっている。穴付上キャップチップ５７の厚みを下
キャップチップより約１００μｍ厚くしているのは、機械的強度の確保と貫通孔の深さを
得ることで、急激な圧力変化時に圧力緩和を行い可動部の破損を防ぐためである。
【００５１】
厚さ約１００μｍの配線基板４９上に圧力センサーチップからの信号の増幅や温度補正
等を行う回路基板４８を、ダイアタッチフィルムで固定した。回路基板４８の上にＭＥＭ
Ｓ組立体５９の下キャップチップ５８をダイアタッチフィルムで固着した。ＭＥＭＳ組立
体５９と回路基板４８、配線基板４９間を、直径２５μｍの金の裸ワイヤー５０を超音波
ボンダーで接続した。
【００５２】
ＭＥＭＳ組立体５９と回路基板４８、配線基板４９が組立てられた構造体を、トランス
ファーモールド法を用いエポキシ系の樹脂５１を成型した。１７５℃で成型することで、
構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全に封止し、貫通孔５６部を除いて穴付上キャップ
チップ５７の上面に樹脂５１のある圧力センサー６０を得た。此処までの工程は、図６ａ
）から図６ｇ）の工程に準じている。その後、配線基板４９の反対面のエポキシ系の樹脂
５１を穴付上キャップチップ５７が露出するまでＧＣ６００番の砥石を用いて研削し、図
２ｃ）に示す圧力センサーを得た。研削加工を行ったので、穴付上キャップチップ側の樹
脂５１と穴付上キャップチップの露出面は同一面となっている。
【実施例４】
【００５３】
図２ｄ）に、本願発明の半導体センサー装置の他の実施例の断面図を示す。半導体セン
サー装置は圧力センサー２である。実施例３では、ＭＥＭＳ組立体５９と回路基板４８、
配線基板４９が組立てられた構造体をエポキシ系の樹脂５１中に完全にモールドしたが、
本実施例ではモールド時に樹脂部材付着防止治具を用い、穴付上キャップチップ５７の上
面にエポキシ系の樹脂５１がモールドされないようにしたものである。図６）の穴付上キ
ャップチップ５７上に樹脂部材付着防止治具（図示せず）を押し当てた状態で、トランス
ファーモールド法を用いエポキシ系の樹脂５１を成型した。モールド後、樹脂部材付着防
止治具を取外して、上キャップチップ５７の上面を露出させた。
【実施例５】
【００５４】
実施例１と２で製作した上キャップチップの上面が露出した加速度センサー１の各軸の
感度を測定した。比較のため従来の上キャップチップの上面にもモールド樹脂を形成した
加速度センサー４０を供試した。Ｚ軸の感度（単位加速度当りの出力ｍＶ／ｇ）を１とし
てＸ軸とＹ軸の感度を比率で求めた。各軸の感度は、各試料５００個の上下限の範囲値と
平均値である。実施例１のＸ軸は０．９〜１．２で平均１．０５、Ｙ軸は０．９５〜１．
１５で平均１．０３である。実施例２のＸ軸は０．９５〜１．２で平均１．０８、Ｙ軸は
０．９８〜１．１０で平均１．０１である。従来品のＸ軸は３．５〜５．１で平均４．３
。Ｙ軸は２．５〜３．２で平均２．８であった。実施例１および２の様に、上キャップチ
ップの上面を露出させることで、Ｘ軸からＺ軸間の感度の差を殆んど無くすことができ、
３軸のバランス崩れに起因する不良をなくす事ができた。
【００５５】
キャップチップのクラックの有無は、実施例１および２の加速度センサーは供試した各
５００個を実態顕微鏡で外観検査、比較の従来品は無差別に選んだ２００個の加速度セン
サーの樹脂を薬品で除去して検査した。実施例１および２の加速度センサーで上キャップ
チップにクラックが入っていたものは０個であった。従来品は２７個の加速度センサーに
クラックが入っており、不良率は１３．５％と高いものであった。上キャップチップの端
部を起点とした樹脂クラックは、実施例１および２では観察されず不良率は０％であった
。実施例１の上キャップチップの上面の樹脂を研削したものも樹脂クラックは０個であっ
たことから、上キャップチップの厚みを厚くした効果とも考えられる。厚くすることで、
樹脂モールド時に上キャップチップの変形が抑えられ、樹脂クラックが入り難くなった。
上キャップチップの厚みを厚くできるのも、上キャップチップの上面を露出させて加速度
センサーの厚みを薄くすることができたためである。比較の従来品では、５００個中１個
に樹脂クラックが確認され、不良率は０．２％であった。上キャップチップの上面を露出
させることで、感度のバランスが取れるだけでなく、上キャップチップのクラックと樹脂
クラックの発生を抑えることができた。
【実施例６】
【００５６】
実施例３と４で製作した上キャップチップの上面が露出した圧力センサー２の上キャッ
プチップの孔詰まりに付いて評価した。比較のため従来の上キャップチップの上面にもモ
ールド樹脂を形成した圧力センサー６０を供試した。各１０００個の圧力センサーを実体
顕微鏡下で孔詰まりを検査した。実施例３と４の圧力センサーの孔詰まりは０個で、不良
率は０％であった。従来品の３２個に１ヶ所以上の貫通孔で孔詰まりが見られ、不良率は
３．２％であった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本願発明の第一の実施例の断面図である。
【図２】本願発明の他の実施例の断面図である。
【図３】従来の加速度センサーの分解斜視図と断面図、素子の平面図である。
【図４】従来のＭＥＭＳ組立体基板を用いた加速度センサーの断面図である。
【図５】従来のＷＬＰを用いた加速度センサーの製造工程を説明する図である。
【図６】従来のＷＬＰを用いた圧力センサーの製造工程を説明する図である。
【図７】従来のＷＬＰを用いた半導体センサー装置の不具合点を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 加速度センサー、
２ 圧力センサー、
２０ 加速度センサーチップ、
２１ センサーチップ端子、
２２ 梁部、
２３ 錘部、
２４ 支持枠部、
２５ ＩＣチップ、
２６ Ｘ軸ピエゾ、
２７ Ｙ軸ピエゾ、
２８ Ｚ軸ピエゾ、
３０ ３軸加速度センサー、
３２ ケース、
３３ 蓋、
３４ ワイヤー、
３５ ケース端子、
３６ 外部端子、
３７ 接着剤、
３８ ＩＣ規制板端子、
３９ 接着樹脂、
４０ 加速度センサー、
４１ 上キャップ基板、
４２ ＭＥＭＳ基板、
４３ 下キャップ基板、
４４ ＭＥＭＳ組立体基板、
４５ 上キャップチップ、
４６ 下キャップチップ、
４７ ＭＥＭＳ組立体、
４８ 回路基板、
４９ 配線基板、
５０ 配線、
５１ 樹脂、
５２ 穴付上キャップ基板、
５３ ＭＥＭＳ基板、
５４ 下キャップ基板、
５５ ＭＥＭＳ組立体基板、
５６ 貫通孔、
５７ 上キャップチップ、
５８ 下キャップチップ、
５９ ＭＥＭＳ組立体、
６０ 圧力センサー、
６１ 接合部、
６３ 応力、
６４ キャップクラック、
６５ 樹脂クラック、
６６ 孔詰まり、
６７ ダイアフラム、
６８ ピエゾ抵抗素子、
６９ センサーチップ端子、
８０ ＭＥＭＳ組立体、
８１ ＭＥＭＳ基板、
８２ キャップ基板、
８３ ケース、
８４ ケース蓋、
８５，８６ 半導体センサー装置、
８７ 樹脂、
８８ ＭＥＭＳ組立体基板
８９ 配線、
９０ 分離部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップの少なくとも可動部を密封する上下
キャップチップで形成されたＭＥＭＳ組立体を、配線基板上に固着された回路基板上にＭ
ＥＭＳ組立体の下キャップチップを固着し、ＭＥＭＳチップと回路基板、回路基板と配線
基板は配線で接続され、配線基板上の回路基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止
した半導体センサー装置であって、上キャップチップの上面が封止樹脂部材より露出して
いることを特徴とする半導体センサー装置。
【請求項２】
可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップの少なくとも可動部の下側を密封す
る下キャップチップと、可動部の上側を覆う上キャップチップで形成されたＭＥＭＳ組立
体を、配線基板上に固着された回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップを固着し
、ＭＥＭＳチップと回路基板、回路基板と配線基板は配線で接続され、配線基板上の回路
基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止した半導体センサー装置であって、上キャ
ップチップは上キャップチップの厚み方向に少なくとも１つ以上の貫通孔を有し、上キャ
ップチップの上面が封止樹脂部材より露出していることを特徴とする半導体センサー装置
。
【請求項３】
ＭＥＭＳチップが、加速度、角速度、圧力の少なくとも１つ以上の物理量検出ができる
ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装置。
【請求項４】
上キャップチップの露出面は、上キャップチップ側に形成された封止樹脂部材の面と同
一か凹んでいることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装置。
【請求項５】
ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に
上下キャップ基板を固着する工程、キャップ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ
基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固
着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップ面を固着する工程、配線基
板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線
、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止する工程、ＭＥＭＳ組立体の上キャップ側を研削して
封止樹脂部材の面と上キャップチップ面の上面を同一面とし、上キャップチップの上面を
露出させる工程を有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装
置の製造方法。
【請求項６】
ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に
上下キャップ基板を固着する工程、キャップ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ
基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固
着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップ面を固着する工程、配線基
板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線
、上キャップチップの上面に樹脂部材付着防止具を押し当てたＭＥＭＳ組立体を樹脂部材
で封止する工程を有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装
置の製造方法。
【請求項１】
可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップの少なくとも可動部を密封する上下
キャップチップで形成されたＭＥＭＳ組立体を、配線基板上に固着された回路基板上にＭ
ＥＭＳ組立体の下キャップチップを固着し、ＭＥＭＳチップと回路基板、回路基板と配線
基板は配線で接続され、配線基板上の回路基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止
した半導体センサー装置であって、上キャップチップの上面が封止樹脂部材より露出して
いることを特徴とする半導体センサー装置。
【請求項２】
可動部を有するＭＥＭＳチップと、ＭＥＭＳチップの少なくとも可動部の下側を密封す
る下キャップチップと、可動部の上側を覆う上キャップチップで形成されたＭＥＭＳ組立
体を、配線基板上に固着された回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップを固着し
、ＭＥＭＳチップと回路基板、回路基板と配線基板は配線で接続され、配線基板上の回路
基板と配線、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止した半導体センサー装置であって、上キャ
ップチップは上キャップチップの厚み方向に少なくとも１つ以上の貫通孔を有し、上キャ
ップチップの上面が封止樹脂部材より露出していることを特徴とする半導体センサー装置
。
【請求項３】
ＭＥＭＳチップが、加速度、角速度、圧力の少なくとも１つ以上の物理量検出ができる
ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装置。
【請求項４】
上キャップチップの露出面は、上キャップチップ側に形成された封止樹脂部材の面と同
一か凹んでいることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装置。
【請求項５】
ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に
上下キャップ基板を固着する工程、キャップ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ
基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固
着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップ面を固着する工程、配線基
板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線
、ＭＥＭＳ組立体を樹脂部材で封止する工程、ＭＥＭＳ組立体の上キャップ側を研削して
封止樹脂部材の面と上キャップチップ面の上面を同一面とし、上キャップチップの上面を
露出させる工程を有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装
置の製造方法。
【請求項６】
ＭＥＭＳ基板およびキャップ基板を形成する工程、ＭＥＭＳ基板の少なくとも可動部に
上下キャップ基板を固着する工程、キャップ基板をキャップチップ化する工程、ＭＥＭＳ
基板を切断してチップ化してＭＥＭＳ組立体を形成する工程、配線基板上に回路基板を固
着する工程、回路基板上にＭＥＭＳ組立体の下キャップチップ面を固着する工程、配線基
板と回路基板、回路基板とＭＥＭＳ組立体を配線する工程、配線基板上の回路基板と配線
、上キャップチップの上面に樹脂部材付着防止具を押し当てたＭＥＭＳ組立体を樹脂部材
で封止する工程を有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の半導体センサー装
置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２４１１６４（Ｐ２００９−２４１１６４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７５１３（Ｐ２００８−８７５１３）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（５０６３３４１７１）トレックス・セミコンダクター株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（５０６３３４１７１）トレックス・セミコンダクター株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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