半導体装置
【課題】耐環境性に優れ、また外部回路との接続工程を目視することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】センサチップ２０の表面に保護膜２２を配置すると共に、電極２１をセンサチップ２０の側面から露出するように配置する。そして、電極２１のうち露出されている部分を耐腐食金属２７で覆うと共に、電極２１と耐腐食金属２７とを電気的に接続する。このような構成とすれば、耐腐食金属２７がセンサチップ２０の側面に備えられている構成とすることができるので耐腐食金属２７と外部回路との接続工程を目視しながら行うことができる。またセンサチップ２０の表面は保護膜２２で覆われていると共に、電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分は耐腐食金属２７で覆われているので耐環境性にも優れている。
【解決手段】センサチップ２０の表面に保護膜２２を配置すると共に、電極２１をセンサチップ２０の側面から露出するように配置する。そして、電極２１のうち露出されている部分を耐腐食金属２７で覆うと共に、電極２１と耐腐食金属２７とを電気的に接続する。このような構成とすれば、耐腐食金属２７がセンサチップ２０の側面に備えられている構成とすることができるので耐腐食金属２７と外部回路との接続工程を目視しながら行うことができる。またセンサチップ２０の表面は保護膜２２で覆われていると共に、電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分は耐腐食金属２７で覆われているので耐環境性にも優れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップを備えた半導体装置に関し、例えば圧力センサにおけるセンサチップを有した半導体装置に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、センサチップを備えた半導体装置が知られている。例えば圧力センサにおいて、このような半導体装置は半導体装置表面から配線が取り出されており外部回路との電気的な接続は配線と外部回路とのボンディングワイヤにより行われている。しかし、このような圧力センサは電極部が半導体装置の表面に露出されているので車載用として用いられた場合、耐環境、例えば、排気ガスなどに弱いという問題がある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、半導体装置および半導体装置に備えられたパッドと電気的な接続部分が行われるボンディング部分が直接測定媒体に曝されないようにメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内をオイルで充填する構造が開示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、半導体装置において表面および裏面のうち少なくとも一方が凹まされた凹部が備えられており、この凹部により形成される薄膜部には貫通穴が設けられると共に、貫通穴には電極が配置されており、センサチップの裏面で外部回路との電気的な接続が行うことのできる構造が開示されている。
【特許文献１】特開平７−４３２３０号公報
【特許文献２】特開平７−６６４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示された発明では、半導体装置やボンディング部分が測定媒体に直接曝されて腐食することを防止するためにメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内をオイルで充填する構造であるため、半導体装置やボンディング部分を腐食から防止することはできるが、メタルダイアフラムやオイルを備えるための部品数や製造工程の増加、ひいてはコストの増加という問題がある。
【０００６】
また上記特許文献２に示された発明では、半導体装置の裏面において半導体装置と外部回路との電気的な接続を行うことになるため、製造工程を目視することができずアライメントが難しくなり製造工程が複雑になるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、外部回路との接続工程を目視することができる半導体装置を提供することを目的とする。また、本発明は、耐環境性に優れていることを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、半導体素子を備えたセンサチップ（２０）を有する半導体装置において、センサチップ（２０）の側面に電極（２１）が備えられており、この電極（２１）を介して半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを第１の特徴とする。
【０００９】
このように構成された半導体装置では、外部回路との接続をセンサチップ（２０）の側面に配置された電極（２１）で行うことができるので外部回路との接続工程を目視することができる。
【００１０】
この場合、センサチップ（２０）の表面に半導体素子を保護する保護膜を配置することが好ましい。
【００１１】
また、センサチップ（２０）の端部にセンサチップ（２０）の表面から裏面へ向かう穴を形成し、この穴（２０）に電極（２１）を配置することにより電極（２１）をセンサチップ（２０）の側面に配置する構成としてもよい。
【００１２】
この場合、電極（２１）の表面を覆う耐腐食金属（２７）で覆うと共に、電極（２１）を介して半導体素子と耐腐食金属（２７）とを電気的に接続することが好ましい。
【００１３】
これらのような半導体装置は、電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、センサチップ（２０）の表面が保護膜（２２）で覆われているので、耐環境性に優れている。例えば、圧力センサにこのような半導体装置を使用した場合には半導体装置を保護するメタルダイアフラムやオイルを用いないで構成することができ、部品数や製造工程の削減を図ることもできる
また、このような半導体装置は、ターミナル（１２）が備えられたコネクタケース（１０）のターミナル（１２）に対して、電極（２１）もしくは耐腐食金属（２７）を電気的に接続し、この電気的な接続により機械的な接合を行うことが好ましい。このような機械的な接合を行うと製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１４】
この場合、ターミナル（１２）に対する電極（２１）もしくは耐腐食金属（２７）の電気的な接続および機械的な接合をターミナル（１２）に備えられたバネ部材（２８）を介して行ってもよい。
【００１５】
また、本発明では、半導体素子を備えたセンサチップ（２０）と、センサチップ（２０）の側面に備えられた電極（２１）と、電極（２１）の表面を覆う耐腐食金属（２７）と、電極（２１）および耐腐食金属（２７）を搭載する土台（２６）と、を有する半導体装置であって、耐腐食金属（２７）は土台（２６）の端部まで配置されており、土台（２６）の端部に配置された耐腐食金属（２７）を介して半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを第２の特徴とする。
【００１６】
このような半導体装置においても、電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、電極（２１）と耐腐食金属（２７）とが電気的に接続されているので、半導体装置と外部回路との接続は耐腐食金属（２７）を介して行われる。この場合、耐腐食金属（２７）は土台（２６）の端部まで配置されており、外部回路との接続はこの端部に配置された耐腐食金属（２７）を介して行われるため接続工程を目視しながら行うことができる。
【００１７】
この場合、センサチップ（２０）の表面に半導体素子を保護する保護膜を配置することが好ましい。
【００１８】
このような半導体装置は電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、センサチップ（２０）の表面が保護膜（２２）で覆われているので、耐環境性に優れている。
【００１９】
また、センサチップ（２０）の端部にセンサチップ（２０）の表面から裏面へ向かう穴を形成し、この穴（２０）に電極（２１）を配置することにより電極（２１）をセンサチップ（２０）の側面に配置する構成としてもよい。
【００２０】
また、保護膜（２２）をセンサチップ（２０）および電極（２１）のうちセンサチップ（２０）の保護膜（２２）が配置されている表面と少なくとも隣接する部分まで配置し、耐腐食金属（２２）を電極（２１）の表面および電極（２１）に配置された保護膜（２２）を覆う構成としてもよい。
【００２１】
また、このような半導体装置は、ターミナル（１２）が備えられたコネクタケース（１０）のターミナル（１２）に対して、電極（２１）もしくは耐腐食金属（２７）を電気的に接続し、この電気的な接続により機械的な接合を行うことが好ましい。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態が適用された半導体装置について説明する。図１は、本実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの全体断面図、図２は図１の二点鎖線部分の拡大図、図３は本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。図１、図２および図３に基づいて本実施形態の半導体装置が備えられた圧力センサについて説明する。
【００２５】
図１に示されるように、圧力センサにはコネクタケース１０が備えられており、このコネクタケース１０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を型成形することにより作られ、本実施形態では円柱状をなしている。このコネクタケース１０の一端部（図１中、下方側の端部）には、凹部１１が形成されており、凹部１１の底面には半導体装置１が搭載されている。
【００２６】
図２に示されるように、この半導体装置１は図示しないゲージ抵抗および配線を備えたセンサチップ２０と、ゲージ抵抗と電気的に接続される電極２１と、センサチップ２０の表面に配置されゲージ抵抗および配線を保護する保護膜２２と、を有して構成されている。
【００２７】
センサチップ２０は裏面から凹まされた凹部２３が形成されていると共に、この凹部２３により受圧面となるダイアフラム２４を有し、ダイアフラム２４の表面に形成されたブリッジ回路を構成するゲージ抵抗により、ダイアフラム２４が受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものである。
【００２８】
図３に示されるように、このセンサチップ２０は表面および裏面が四角形状で長方体を成している。以下、センサチップ２０において表面および裏面の四角形を構成するそれぞれの辺を端部として説明する。
【００２９】
図２に示されるように、センサチップ２０の端部には表面から裏面に向かう四個の穴２５が形成されていると共に、それぞれの穴２５に電極２１がセンサチップ２０の側面と同一平面まで埋め込まれて配置されており、この電極２１はセンサチップ２０の側面にて露出されている。そして、ダイアフラム２４に形成されているゲージ抵抗は配線を介してこの電極２１と電気的に接続されている。また、センサチップ２０および電極２１の表面には保護膜２２が配置されている。この電極２１は、例えばＡｌやＣｕなどが材料として用いられ、保護膜２２はＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮなどが材料として用いられる。
【００３０】
この半導体装置１は土台２６と陽極接合などにより一体化されており、土台２６はコネクタケース１０に形成されている凹部１１の底面に接着されている。そして、土台２６のうち半導体装置１との接合部分の隣接部に土台２６を貫通する穴が四個形成されており、それぞれの穴に耐腐食金属２７が配置されている。この耐腐食金属２７は電極２１と接合されており、電極２１を介してゲージ抵抗と電気的に接続されていると共に、電極２１が露出されている部分を覆うことで電極２１が外部雰囲気に曝されない構造とされている。この耐腐食金属２７はＴａ、Ｗ、もしくは金などを材料として用いることができる。
【００３１】
また、図１に示されるように、コネクタケース１０には、半導体装置１と外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のターミナル１２が貫通しており、インサートモールドによりコネクタケース１０と一体に成形されることによってコネクタケース１０内にて保持されている。
【００３２】
各ターミナル１２の一端側（図１中、下方端側）の端部は、半導体装置１の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から露出して配置されている。一方、各ターミナル１２の他端側（図１中、上方端側）の端部は、コネクタケース１０の他端側の開口部１０ｂ内に露出している。そして、ターミナル１２の一端側は耐腐食金属２７のうち土台２６と半導体装置１との接合面の裏面から露出している部分と電気的に接続されている。
【００３３】
また、図１において、コネクタケース１０の他端部（図１中、上方側の端部）側は開口部１０ｂとなっており、この開口部１０ｂは、ターミナル１２の他端側を例えばワイヤハーネス等の外部配線部材（図示せず）を介して上記外部回路（車両のＥＣＵ等）に電気的に接続するためのコネクタ部となっている。
【００３４】
つまり、開口部１０ｂ内に露出する各ターミナル１２の他端側は、このコネクタ部によって外部と電気的に接続が可能となっている。このような構成により、半導体装置１と外部との間の信号の伝達は、ターミナル１２、電極２１および耐腐食金属２７を介して行えるようになっている。
【００３５】
また、図１に示されるように、コネクタケース１０の一端部にはハウジング３０が組み付けられている。具体的には、ハウジング３０には収容凹部３０ａが形成されており、この収容凹部３０ａ内にコネクタケース１０の先側面１０ａ側が挿入されることで、コネクタケース１０にハウジング３０が組みつけられた構成となっている。
【００３６】
これにより、コネクタケース１０とハウジング３０とが一体に組み付けられてなるケーシング１００が構成されており、このケーシング１００内に半導体装置１が設けられた形となっている。
【００３７】
このハウジング３０は、例えばＡｌ等の金属材料よりなるものであり、測定対象物からの測定圧力が導入される圧力導入孔３１と、圧力センサを測定対象物に固定するためのネジ部３２とを有する。
【００３８】
そして、図１に示されるように、ハウジング３０のうち収容凹部３０ａ側の端部がコネクタケース１０の一端部にかしめられることで、かしめ部３３が形成され、それによって、ハウジング３０とコネクタケース１０とが固定され一体化されている。
【００３９】
このように構成されているため、圧力導入孔３１から導入された測定媒体の圧力は、半導体装置１に直接印加され、その圧力に応じた電気信号が電極２１、耐腐食金属２７およびターミナル１２を介して外部に出力されることになる。
【００４０】
また、コネクタケース１０の先側面１０ａには、凹部１１の外周を囲むように構成された環状の溝（Ｏリング溝）１３が形成されている。この溝１３内には、コネクタケース１０とハウジング３０との間をシールするためのＯリング１４が配設されている。このＯリング１４は例えばシリコンゴム等の弾性材料よりなり、コネクタケース１０とハウジング３０とにより挟まれて押圧されている。
【００４１】
なお、凹部１１内において、土台２６の周囲を囲むようにシール剤１５が配置されている。このシール剤１５により、土台２６とコネクタケース１０との間の隙間から測定媒体が入り込むことによって耐腐食金属２７とターミナル１２との間の接合部分が腐食することを防止できる。
【００４２】
次に、上記半導体装置１の製造方法について説明する。
【００４３】
図４は、本実施形態の半導体装置１の製造工程を示す図であり、図４に示す製造工程を参照して半導体装置１の製造工程を説明する。図４（ａ）に示されるように、ダイアフラム２４、ゲージ抵抗および配線が備えられているセンサチップ２０を用意し、図４（ｂ）に示されるように、エッチングなどによりセンサチップ２０の表面から裏面に向かう穴２５を形成する。そして、図４（ｃ）に示されるように、穴２５に電極２１を埋め込んで配置し、その後センサチップ２０の表面と電極２１の表面とが同一平面になるようにエッチバックなどにより処理する。続いて、図４（ｄ）に示されるように、センサチップ２０および電極２１の表面に保護膜２２を配置し、保護膜２２が電極２１の表面およびセンサチップ２０の表面のうちダイアフラム２４を構成する部分（電極２１で挟まれる部分）が残されるようにパターニングする。そして、図４（ｅ）に示されるように、保護膜２２をマスクとしてエッチングなどにより電極２１がセンサチップ２０の側面から露出するように加工する。以上の工程により本実施形態の半導体装置１を製造することができる。
【００４４】
また、本実施形態の半導体装置１を備えた圧力センサは以下の手順で製造することができる。
【００４５】
まず、ターミナル１２がインサート成形されたコネクタケース１０を用意する。また、土台２６のうちセンサチップ２０と接合する部分の隣接部にレーザ等により四個の穴を形成し、それぞれの穴に耐腐食金属２７を配置する。そして、半導体装置１と土台２６とを陽極接合などにより接合する。この際に、半導体装置１に備えられた電極２１と土台２６に備えられている耐腐食金属２７との接合を目視しながら行うことができる。また、半導体装置１と土台２６との陽極接合を行わずに、電極２１と耐腐食金属２７との電気的な接続により半導体装置１と土台２６との機械的な接合を行ってもよい。なお、先に土台２６とセンサチップ２０とを陽極接合などにより接合し、その後耐腐食金属２７を目視しながら電極２１と接合すると共に、土台２６に形成されている穴に配置することもできる。
【００４６】
続いて、半導体装置１および耐腐食金属２７を備えた土台２６をシリコン系樹脂等よりなる接着剤を用いて、コネクタケース１０の凹部１１内へ土台２６を接着固定するか、もしくはターミナル１２と耐腐食金属２７とを金属−金属接合する。これにより、耐腐食金属２７を介してターミナル１２と半導体装置１に備えられている電極２１が電気的に接続される。
【００４７】
次に、凹部１１内へシール剤１５を注入し、シール剤１５を凹部１１の底面まで行き渡らせた後硬化させる。このとき、シール剤１５がセンサチップ２０の表面に付着しないように注入量を調整することが好ましい。
【００４８】
続いて、ハウジング３０を水平に保ったまま保持した状態で、コネクタケース１０を先側面１０ａ側がハウジング３０の凹部３０ａ内に挿入されるように嵌め込む。その後、ハウジング３０の端部をコネクタケース１０の一端側にかしめることにより、かしめ部３３を形成する。これにより、コネクタケース１０の先側面とハウジング３０とが十分接するようにする。
【００４９】
このようにして、ハウジング３０とコネクタケース１０とを一体化することにより、かしめ部３３によるコネクタケース１０とハウジング３０との組み付け固定がなされる。これにより、図１に示される圧力センサが完成する。
【００５０】
次にこのように構成された本実施形態の半導体装置１を備えた圧力センサの基本的な圧力検出動作について説明する。
【００５１】
測定媒体がハウジング３０の圧力導入孔３１を通じて導入されるとセンサチップ２０に形成されたダイアフラム２４に圧力が印加される。これにより、ダイアフラム２４に形成されているゲージ抵抗が変形し、ピエゾ抵抗効果によりブリッジ回路の出力電圧が変化して印加された圧力に応じたセンサ信号が出力される。このセンサ信号は、センサチップ２０から電極２１、耐腐食金属２７およびターミナル１２を介して外部回路に伝達され、これに基づいて測定媒体の圧力が検出される。
【００５２】
以上説明したように本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサおいて、半導体装置１に備えられる電極２１はセンサチップ２０の側面から露出されている構成とされており、半導体装置１と外部回路との接続は電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分で行うことができるため半導体装置１と外部回路との接合を目視しながら行うことができる。このため、製造工程の簡略化を図ることもできる。
【００５３】
また、半導体装置１に備えられた電極２１は耐腐食金属２７で覆われており、電極２１が外部雰囲気に曝されない構成とされていると共に、センサチップ２０の表面は保護膜２２で覆われているのでメタルダイアフラムおよびオイルを用いないで圧力センサを構成することができる。そのため圧力センサを構成する部品数や製造工程の減少を図ることが可能であり、ひいてはコストの削減を図ることができる。
【００５４】
なお、本実施形態のセンサチップ２０はもちろん四角柱型に限定されるものではない。また、本実施形態では土台２６を無くして半導体装置１を凹部１１の底面に直接搭載される構成とすることもできる。
【００５５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサは第１実施形態に対して半導体装置の構成とターミナル１２との接続部の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５６】
図５は本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図、図６は本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。なお、図５は図１における二点鎖線部分に対応している。
【００５７】
図５、図６に示されるように、本実施形態の半導体装置２は、ゲージ抵抗および配線を備えたセンサチップ２０と、ゲージ抵抗と電気的に接続される電極２１と、センサチップ２０の表面に配置されゲージ抵抗および配線を保護する保護膜２２と、電極２１と電気的に接続されている耐腐食金属２７と、を有して構成されている。
【００５８】
耐腐食金属２７は電極２１と接合されており、電極２１を介してゲージ抵抗と電気的に接続されている。この耐腐食金属２７は電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分を覆い、電極２１は外部雰囲気に曝されない構造とされている。また、土台２６は半導体装置２の保護膜２２が配置される面の裏面と接合されている。
【００５９】
また、コネクタケース１０の凹部１１を形成する側壁にはターミナル１２が露出されており、ターミナル１２と半導体装置２に備えられている耐腐食金属２７はバネ２８を介して電気的に接続されている。このバネ２８は耐腐食金属２７と同様にＴａ、Ｗもしくは金を用いた材料で構成されるのが好ましい。
【００６０】
このような半導体装置２は上記第１実施形態で説明した図４（ｅ）の工程を行った後、電極２１と耐腐食金属２７とを金属−金属接合することで構成される。また、図４（ｅ）の工程を行った後、半導体装置１に耐腐食金属２７を蒸着し、その後エッチングなどにより図５に示される耐腐食金属２５の形に形成してもよい。
【００６１】
また、本実施形態の半導体装置２を備えた圧力センサは、以下のように構成することができる。まず、凹部１１の側壁から露出されているターミナル１２とバネ２８とを接合する。そして、半導体装置２の保護膜２２が配置される面の裏面と土台２６とを接合すると共に、土台２６を凹部１１に接着し、耐腐食金属２７とバネ２８とを電気的に接続させればよい。この場合は、耐腐食金属２７とバネ２８との電気的な接続により、機械的な接合も行われているので土台２６を凹部１１に接着しなくてもよい。
【００６２】
このような構成としても、半導体装置２と外部回路との接続は、半導体装置２の側面に備えられている耐腐食金属２７を用いて行うことができるため、耐腐食金属２７とバネ２８との接合工程を目視することができる。そして、また電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分は耐腐食金属２７で覆われているので耐環境性にも優れており、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサは第２実施形態に対して半導体装置の構成とターミナル１２との接続部の構成を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
【００６４】
図７は本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図、図８は本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。なお、図７は図１における二点鎖線部分に対応している。
【００６５】
図７、図８に示されるように、本実施形態の半導体装置３は、ゲージ抵抗および配線を備えたセンサチップ２０と、ゲージ抵抗と電気的に接続される電極２１と、センサチップ２０の表面に配置されゲージ抵抗および配線を保護する保護膜２２と、電極２１と電気的に接続されている耐腐食金属２７と、センサチップ２０と耐腐食金属２７とを搭載する土台２６と、を有して構成されている。
【００６６】
土台２６は表面および裏面が円形状で、かつ凹部１１の底面と同じ大きさで構成されている。以下、土台２６の円周を構成する辺を土台２６の端部として説明する。土台２６はセンサチップ２０の保護膜２２が配置される面の裏面および耐腐食金属２７の裏面側に位置する面と接続されている。また、耐腐食金属２７は電極２１の表面に配置された保護膜２２から電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分を覆うように配置されていると共に、土台２６の表面の端部まで達するように配置されている。そして、土台２６の端部に位置する耐腐食金属２７は凹部１１の側壁に露出されているターミナル１２と電気的に接続されている。
【００６７】
このような半導体装置３は上記第１実施形態の図４（ｅ）の工程を行った後、耐腐食金属２７を電極２１の表面に配置された保護膜２２から電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分を含んで土台まで達し、かつそこから土台の端部まで達するように加工する。そして、センサチップ２０と耐腐食金属２７とを接合した後に土台２６とセンサチップ２０および耐腐食金属２７とを接合すればよい。また、センサチップ２０と土台２６を接続した後に、耐腐食金属２７とセンサチップ２０および土台２６とを接合してもよい。
【００６８】
そして、本実施形態の半導体装置３を備えた圧力センサは、半導体装置３を凹部１１の底面に接着すると共に、ターミナル１２と土台２６に備えられている耐腐食金属２７とを電気的に接続すればよい。この場合は、ターミナル１２と耐腐食金属２７との電気的な接続により機械的な接続も行われているので半導体装置３を凹部１１に接着しなくてもよい。このような構成としても半導体装置３と外部回路との接続は、半導体装置３において土台２６の端部まで配置されている耐腐食金属２７を用いて行うことができるため、耐腐食金属２７とターミナル１２との接続工程を目視することができる。そして、また電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分は耐腐食金属２７で覆われているので耐環境性にも優れており、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
（他の実施形態）
上記各実施形態においては、圧力センサを例に挙げて説明したが、本発明の半導体装置はもちろん圧力センサに限定されるものではない。
【００７０】
また、上記各実施形態を組み合わせて半導体装置を構成することもできる。例えば、上記第１実施形態および上記第２実施形態において、耐腐食金属２７は電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分および電極２１の表面に配置されている保護膜２２を覆う構成としてもよい。また、逆に上記第３実施形態において、耐腐食金属２７は電極２１の表面に配置されている保護膜２２を覆わない構成としてもよい。
【００７１】
さらに、上記各実施形態では、保護膜２２がセンサチップ２０および電極２１の表面を覆う構成とされているが、保護膜２２をセンサチップ２０の表面のみ、もしくはセンサチップ２０の表面から電極２１の表面のうちセンサチップ２０の保護膜２２が配置される表面と隣接する部分に配置する構成とすることもできる。なお、この場合は電極２１が外部雰囲気に曝されるのを防ぐために耐腐食金属２７を電極２１の表面および電極２１の表面に配置される保護膜２２まで配置することが好ましい。
【００７２】
また、上記各実施形態において、電極２１をセンサチップ２０の側面と同一平面まで埋め込まない配置としてもよく、逆に電極２１をセンサチップ２０の側面から突出している構成とすることもできる。また、電極２１はゲージ抵抗との接続が確保できていれば良く、例えば、センサチップ２０の端部に穴２５を形成しないで、電極２１をセンサチップ２０の側面に備え付ける構成としてもよい。
【００７３】
さらに、電極２１がセンサチップ２０の側面から露出されるように構成する他の方法として、図４（ｂ）で示される工程において、穴２５より大きな穴を形成してその穴に電極２１を埋め込み、その後電極２１が二分されるようにセンサチップ２０のうち電極２１を含む部分をダイシングでカットすることにより電極２１がセンサチップ２０の側面から露出される構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの全体断面図を示す図である。
【図２】図１に示す二点鎖線部分の拡大図である。
【図３】図１に示す半導体装置の上面レイアウト図である。
【図４】図１に示す半導体装置の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図である。
【図６】図５に示す半導体装置の上面レイアウト図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図である。
【図８】図７に示す半導体装置の上面レイアウト図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０…センサチップ、２１…電極、２２…保護膜、２５…穴、２６…土台、２７…耐腐食金属、２８…バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップを備えた半導体装置に関し、例えば圧力センサにおけるセンサチップを有した半導体装置に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、センサチップを備えた半導体装置が知られている。例えば圧力センサにおいて、このような半導体装置は半導体装置表面から配線が取り出されており外部回路との電気的な接続は配線と外部回路とのボンディングワイヤにより行われている。しかし、このような圧力センサは電極部が半導体装置の表面に露出されているので車載用として用いられた場合、耐環境、例えば、排気ガスなどに弱いという問題がある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、半導体装置および半導体装置に備えられたパッドと電気的な接続部分が行われるボンディング部分が直接測定媒体に曝されないようにメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内をオイルで充填する構造が開示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、半導体装置において表面および裏面のうち少なくとも一方が凹まされた凹部が備えられており、この凹部により形成される薄膜部には貫通穴が設けられると共に、貫通穴には電極が配置されており、センサチップの裏面で外部回路との電気的な接続が行うことのできる構造が開示されている。
【特許文献１】特開平７−４３２３０号公報
【特許文献２】特開平７−６６４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示された発明では、半導体装置やボンディング部分が測定媒体に直接曝されて腐食することを防止するためにメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内をオイルで充填する構造であるため、半導体装置やボンディング部分を腐食から防止することはできるが、メタルダイアフラムやオイルを備えるための部品数や製造工程の増加、ひいてはコストの増加という問題がある。
【０００６】
また上記特許文献２に示された発明では、半導体装置の裏面において半導体装置と外部回路との電気的な接続を行うことになるため、製造工程を目視することができずアライメントが難しくなり製造工程が複雑になるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、外部回路との接続工程を目視することができる半導体装置を提供することを目的とする。また、本発明は、耐環境性に優れていることを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、半導体素子を備えたセンサチップ（２０）を有する半導体装置において、センサチップ（２０）の側面に電極（２１）が備えられており、この電極（２１）を介して半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを第１の特徴とする。
【０００９】
このように構成された半導体装置では、外部回路との接続をセンサチップ（２０）の側面に配置された電極（２１）で行うことができるので外部回路との接続工程を目視することができる。
【００１０】
この場合、センサチップ（２０）の表面に半導体素子を保護する保護膜を配置することが好ましい。
【００１１】
また、センサチップ（２０）の端部にセンサチップ（２０）の表面から裏面へ向かう穴を形成し、この穴（２０）に電極（２１）を配置することにより電極（２１）をセンサチップ（２０）の側面に配置する構成としてもよい。
【００１２】
この場合、電極（２１）の表面を覆う耐腐食金属（２７）で覆うと共に、電極（２１）を介して半導体素子と耐腐食金属（２７）とを電気的に接続することが好ましい。
【００１３】
これらのような半導体装置は、電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、センサチップ（２０）の表面が保護膜（２２）で覆われているので、耐環境性に優れている。例えば、圧力センサにこのような半導体装置を使用した場合には半導体装置を保護するメタルダイアフラムやオイルを用いないで構成することができ、部品数や製造工程の削減を図ることもできる
また、このような半導体装置は、ターミナル（１２）が備えられたコネクタケース（１０）のターミナル（１２）に対して、電極（２１）もしくは耐腐食金属（２７）を電気的に接続し、この電気的な接続により機械的な接合を行うことが好ましい。このような機械的な接合を行うと製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１４】
この場合、ターミナル（１２）に対する電極（２１）もしくは耐腐食金属（２７）の電気的な接続および機械的な接合をターミナル（１２）に備えられたバネ部材（２８）を介して行ってもよい。
【００１５】
また、本発明では、半導体素子を備えたセンサチップ（２０）と、センサチップ（２０）の側面に備えられた電極（２１）と、電極（２１）の表面を覆う耐腐食金属（２７）と、電極（２１）および耐腐食金属（２７）を搭載する土台（２６）と、を有する半導体装置であって、耐腐食金属（２７）は土台（２６）の端部まで配置されており、土台（２６）の端部に配置された耐腐食金属（２７）を介して半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを第２の特徴とする。
【００１６】
このような半導体装置においても、電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、電極（２１）と耐腐食金属（２７）とが電気的に接続されているので、半導体装置と外部回路との接続は耐腐食金属（２７）を介して行われる。この場合、耐腐食金属（２７）は土台（２６）の端部まで配置されており、外部回路との接続はこの端部に配置された耐腐食金属（２７）を介して行われるため接続工程を目視しながら行うことができる。
【００１７】
この場合、センサチップ（２０）の表面に半導体素子を保護する保護膜を配置することが好ましい。
【００１８】
このような半導体装置は電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、センサチップ（２０）の表面が保護膜（２２）で覆われているので、耐環境性に優れている。
【００１９】
また、センサチップ（２０）の端部にセンサチップ（２０）の表面から裏面へ向かう穴を形成し、この穴（２０）に電極（２１）を配置することにより電極（２１）をセンサチップ（２０）の側面に配置する構成としてもよい。
【００２０】
また、保護膜（２２）をセンサチップ（２０）および電極（２１）のうちセンサチップ（２０）の保護膜（２２）が配置されている表面と少なくとも隣接する部分まで配置し、耐腐食金属（２２）を電極（２１）の表面および電極（２１）に配置された保護膜（２２）を覆う構成としてもよい。
【００２１】
また、このような半導体装置は、ターミナル（１２）が備えられたコネクタケース（１０）のターミナル（１２）に対して、電極（２１）もしくは耐腐食金属（２７）を電気的に接続し、この電気的な接続により機械的な接合を行うことが好ましい。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態が適用された半導体装置について説明する。図１は、本実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの全体断面図、図２は図１の二点鎖線部分の拡大図、図３は本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。図１、図２および図３に基づいて本実施形態の半導体装置が備えられた圧力センサについて説明する。
【００２５】
図１に示されるように、圧力センサにはコネクタケース１０が備えられており、このコネクタケース１０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を型成形することにより作られ、本実施形態では円柱状をなしている。このコネクタケース１０の一端部（図１中、下方側の端部）には、凹部１１が形成されており、凹部１１の底面には半導体装置１が搭載されている。
【００２６】
図２に示されるように、この半導体装置１は図示しないゲージ抵抗および配線を備えたセンサチップ２０と、ゲージ抵抗と電気的に接続される電極２１と、センサチップ２０の表面に配置されゲージ抵抗および配線を保護する保護膜２２と、を有して構成されている。
【００２７】
センサチップ２０は裏面から凹まされた凹部２３が形成されていると共に、この凹部２３により受圧面となるダイアフラム２４を有し、ダイアフラム２４の表面に形成されたブリッジ回路を構成するゲージ抵抗により、ダイアフラム２４が受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものである。
【００２８】
図３に示されるように、このセンサチップ２０は表面および裏面が四角形状で長方体を成している。以下、センサチップ２０において表面および裏面の四角形を構成するそれぞれの辺を端部として説明する。
【００２９】
図２に示されるように、センサチップ２０の端部には表面から裏面に向かう四個の穴２５が形成されていると共に、それぞれの穴２５に電極２１がセンサチップ２０の側面と同一平面まで埋め込まれて配置されており、この電極２１はセンサチップ２０の側面にて露出されている。そして、ダイアフラム２４に形成されているゲージ抵抗は配線を介してこの電極２１と電気的に接続されている。また、センサチップ２０および電極２１の表面には保護膜２２が配置されている。この電極２１は、例えばＡｌやＣｕなどが材料として用いられ、保護膜２２はＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮなどが材料として用いられる。
【００３０】
この半導体装置１は土台２６と陽極接合などにより一体化されており、土台２６はコネクタケース１０に形成されている凹部１１の底面に接着されている。そして、土台２６のうち半導体装置１との接合部分の隣接部に土台２６を貫通する穴が四個形成されており、それぞれの穴に耐腐食金属２７が配置されている。この耐腐食金属２７は電極２１と接合されており、電極２１を介してゲージ抵抗と電気的に接続されていると共に、電極２１が露出されている部分を覆うことで電極２１が外部雰囲気に曝されない構造とされている。この耐腐食金属２７はＴａ、Ｗ、もしくは金などを材料として用いることができる。
【００３１】
また、図１に示されるように、コネクタケース１０には、半導体装置１と外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のターミナル１２が貫通しており、インサートモールドによりコネクタケース１０と一体に成形されることによってコネクタケース１０内にて保持されている。
【００３２】
各ターミナル１２の一端側（図１中、下方端側）の端部は、半導体装置１の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から露出して配置されている。一方、各ターミナル１２の他端側（図１中、上方端側）の端部は、コネクタケース１０の他端側の開口部１０ｂ内に露出している。そして、ターミナル１２の一端側は耐腐食金属２７のうち土台２６と半導体装置１との接合面の裏面から露出している部分と電気的に接続されている。
【００３３】
また、図１において、コネクタケース１０の他端部（図１中、上方側の端部）側は開口部１０ｂとなっており、この開口部１０ｂは、ターミナル１２の他端側を例えばワイヤハーネス等の外部配線部材（図示せず）を介して上記外部回路（車両のＥＣＵ等）に電気的に接続するためのコネクタ部となっている。
【００３４】
つまり、開口部１０ｂ内に露出する各ターミナル１２の他端側は、このコネクタ部によって外部と電気的に接続が可能となっている。このような構成により、半導体装置１と外部との間の信号の伝達は、ターミナル１２、電極２１および耐腐食金属２７を介して行えるようになっている。
【００３５】
また、図１に示されるように、コネクタケース１０の一端部にはハウジング３０が組み付けられている。具体的には、ハウジング３０には収容凹部３０ａが形成されており、この収容凹部３０ａ内にコネクタケース１０の先側面１０ａ側が挿入されることで、コネクタケース１０にハウジング３０が組みつけられた構成となっている。
【００３６】
これにより、コネクタケース１０とハウジング３０とが一体に組み付けられてなるケーシング１００が構成されており、このケーシング１００内に半導体装置１が設けられた形となっている。
【００３７】
このハウジング３０は、例えばＡｌ等の金属材料よりなるものであり、測定対象物からの測定圧力が導入される圧力導入孔３１と、圧力センサを測定対象物に固定するためのネジ部３２とを有する。
【００３８】
そして、図１に示されるように、ハウジング３０のうち収容凹部３０ａ側の端部がコネクタケース１０の一端部にかしめられることで、かしめ部３３が形成され、それによって、ハウジング３０とコネクタケース１０とが固定され一体化されている。
【００３９】
このように構成されているため、圧力導入孔３１から導入された測定媒体の圧力は、半導体装置１に直接印加され、その圧力に応じた電気信号が電極２１、耐腐食金属２７およびターミナル１２を介して外部に出力されることになる。
【００４０】
また、コネクタケース１０の先側面１０ａには、凹部１１の外周を囲むように構成された環状の溝（Ｏリング溝）１３が形成されている。この溝１３内には、コネクタケース１０とハウジング３０との間をシールするためのＯリング１４が配設されている。このＯリング１４は例えばシリコンゴム等の弾性材料よりなり、コネクタケース１０とハウジング３０とにより挟まれて押圧されている。
【００４１】
なお、凹部１１内において、土台２６の周囲を囲むようにシール剤１５が配置されている。このシール剤１５により、土台２６とコネクタケース１０との間の隙間から測定媒体が入り込むことによって耐腐食金属２７とターミナル１２との間の接合部分が腐食することを防止できる。
【００４２】
次に、上記半導体装置１の製造方法について説明する。
【００４３】
図４は、本実施形態の半導体装置１の製造工程を示す図であり、図４に示す製造工程を参照して半導体装置１の製造工程を説明する。図４（ａ）に示されるように、ダイアフラム２４、ゲージ抵抗および配線が備えられているセンサチップ２０を用意し、図４（ｂ）に示されるように、エッチングなどによりセンサチップ２０の表面から裏面に向かう穴２５を形成する。そして、図４（ｃ）に示されるように、穴２５に電極２１を埋め込んで配置し、その後センサチップ２０の表面と電極２１の表面とが同一平面になるようにエッチバックなどにより処理する。続いて、図４（ｄ）に示されるように、センサチップ２０および電極２１の表面に保護膜２２を配置し、保護膜２２が電極２１の表面およびセンサチップ２０の表面のうちダイアフラム２４を構成する部分（電極２１で挟まれる部分）が残されるようにパターニングする。そして、図４（ｅ）に示されるように、保護膜２２をマスクとしてエッチングなどにより電極２１がセンサチップ２０の側面から露出するように加工する。以上の工程により本実施形態の半導体装置１を製造することができる。
【００４４】
また、本実施形態の半導体装置１を備えた圧力センサは以下の手順で製造することができる。
【００４５】
まず、ターミナル１２がインサート成形されたコネクタケース１０を用意する。また、土台２６のうちセンサチップ２０と接合する部分の隣接部にレーザ等により四個の穴を形成し、それぞれの穴に耐腐食金属２７を配置する。そして、半導体装置１と土台２６とを陽極接合などにより接合する。この際に、半導体装置１に備えられた電極２１と土台２６に備えられている耐腐食金属２７との接合を目視しながら行うことができる。また、半導体装置１と土台２６との陽極接合を行わずに、電極２１と耐腐食金属２７との電気的な接続により半導体装置１と土台２６との機械的な接合を行ってもよい。なお、先に土台２６とセンサチップ２０とを陽極接合などにより接合し、その後耐腐食金属２７を目視しながら電極２１と接合すると共に、土台２６に形成されている穴に配置することもできる。
【００４６】
続いて、半導体装置１および耐腐食金属２７を備えた土台２６をシリコン系樹脂等よりなる接着剤を用いて、コネクタケース１０の凹部１１内へ土台２６を接着固定するか、もしくはターミナル１２と耐腐食金属２７とを金属−金属接合する。これにより、耐腐食金属２７を介してターミナル１２と半導体装置１に備えられている電極２１が電気的に接続される。
【００４７】
次に、凹部１１内へシール剤１５を注入し、シール剤１５を凹部１１の底面まで行き渡らせた後硬化させる。このとき、シール剤１５がセンサチップ２０の表面に付着しないように注入量を調整することが好ましい。
【００４８】
続いて、ハウジング３０を水平に保ったまま保持した状態で、コネクタケース１０を先側面１０ａ側がハウジング３０の凹部３０ａ内に挿入されるように嵌め込む。その後、ハウジング３０の端部をコネクタケース１０の一端側にかしめることにより、かしめ部３３を形成する。これにより、コネクタケース１０の先側面とハウジング３０とが十分接するようにする。
【００４９】
このようにして、ハウジング３０とコネクタケース１０とを一体化することにより、かしめ部３３によるコネクタケース１０とハウジング３０との組み付け固定がなされる。これにより、図１に示される圧力センサが完成する。
【００５０】
次にこのように構成された本実施形態の半導体装置１を備えた圧力センサの基本的な圧力検出動作について説明する。
【００５１】
測定媒体がハウジング３０の圧力導入孔３１を通じて導入されるとセンサチップ２０に形成されたダイアフラム２４に圧力が印加される。これにより、ダイアフラム２４に形成されているゲージ抵抗が変形し、ピエゾ抵抗効果によりブリッジ回路の出力電圧が変化して印加された圧力に応じたセンサ信号が出力される。このセンサ信号は、センサチップ２０から電極２１、耐腐食金属２７およびターミナル１２を介して外部回路に伝達され、これに基づいて測定媒体の圧力が検出される。
【００５２】
以上説明したように本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサおいて、半導体装置１に備えられる電極２１はセンサチップ２０の側面から露出されている構成とされており、半導体装置１と外部回路との接続は電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分で行うことができるため半導体装置１と外部回路との接合を目視しながら行うことができる。このため、製造工程の簡略化を図ることもできる。
【００５３】
また、半導体装置１に備えられた電極２１は耐腐食金属２７で覆われており、電極２１が外部雰囲気に曝されない構成とされていると共に、センサチップ２０の表面は保護膜２２で覆われているのでメタルダイアフラムおよびオイルを用いないで圧力センサを構成することができる。そのため圧力センサを構成する部品数や製造工程の減少を図ることが可能であり、ひいてはコストの削減を図ることができる。
【００５４】
なお、本実施形態のセンサチップ２０はもちろん四角柱型に限定されるものではない。また、本実施形態では土台２６を無くして半導体装置１を凹部１１の底面に直接搭載される構成とすることもできる。
【００５５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサは第１実施形態に対して半導体装置の構成とターミナル１２との接続部の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５６】
図５は本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図、図６は本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。なお、図５は図１における二点鎖線部分に対応している。
【００５７】
図５、図６に示されるように、本実施形態の半導体装置２は、ゲージ抵抗および配線を備えたセンサチップ２０と、ゲージ抵抗と電気的に接続される電極２１と、センサチップ２０の表面に配置されゲージ抵抗および配線を保護する保護膜２２と、電極２１と電気的に接続されている耐腐食金属２７と、を有して構成されている。
【００５８】
耐腐食金属２７は電極２１と接合されており、電極２１を介してゲージ抵抗と電気的に接続されている。この耐腐食金属２７は電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分を覆い、電極２１は外部雰囲気に曝されない構造とされている。また、土台２６は半導体装置２の保護膜２２が配置される面の裏面と接合されている。
【００５９】
また、コネクタケース１０の凹部１１を形成する側壁にはターミナル１２が露出されており、ターミナル１２と半導体装置２に備えられている耐腐食金属２７はバネ２８を介して電気的に接続されている。このバネ２８は耐腐食金属２７と同様にＴａ、Ｗもしくは金を用いた材料で構成されるのが好ましい。
【００６０】
このような半導体装置２は上記第１実施形態で説明した図４（ｅ）の工程を行った後、電極２１と耐腐食金属２７とを金属−金属接合することで構成される。また、図４（ｅ）の工程を行った後、半導体装置１に耐腐食金属２７を蒸着し、その後エッチングなどにより図５に示される耐腐食金属２５の形に形成してもよい。
【００６１】
また、本実施形態の半導体装置２を備えた圧力センサは、以下のように構成することができる。まず、凹部１１の側壁から露出されているターミナル１２とバネ２８とを接合する。そして、半導体装置２の保護膜２２が配置される面の裏面と土台２６とを接合すると共に、土台２６を凹部１１に接着し、耐腐食金属２７とバネ２８とを電気的に接続させればよい。この場合は、耐腐食金属２７とバネ２８との電気的な接続により、機械的な接合も行われているので土台２６を凹部１１に接着しなくてもよい。
【００６２】
このような構成としても、半導体装置２と外部回路との接続は、半導体装置２の側面に備えられている耐腐食金属２７を用いて行うことができるため、耐腐食金属２７とバネ２８との接合工程を目視することができる。そして、また電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分は耐腐食金属２７で覆われているので耐環境性にも優れており、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサは第２実施形態に対して半導体装置の構成とターミナル１２との接続部の構成を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
【００６４】
図７は本実施形態の半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図、図８は本実施形態にかかる半導体装置の上面レイアウト図である。なお、図７は図１における二点鎖線部分に対応している。
【００６５】
図７、図８に示されるように、本実施形態の半導体装置３は、ゲージ抵抗および配線を備えたセンサチップ２０と、ゲージ抵抗と電気的に接続される電極２１と、センサチップ２０の表面に配置されゲージ抵抗および配線を保護する保護膜２２と、電極２１と電気的に接続されている耐腐食金属２７と、センサチップ２０と耐腐食金属２７とを搭載する土台２６と、を有して構成されている。
【００６６】
土台２６は表面および裏面が円形状で、かつ凹部１１の底面と同じ大きさで構成されている。以下、土台２６の円周を構成する辺を土台２６の端部として説明する。土台２６はセンサチップ２０の保護膜２２が配置される面の裏面および耐腐食金属２７の裏面側に位置する面と接続されている。また、耐腐食金属２７は電極２１の表面に配置された保護膜２２から電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分を覆うように配置されていると共に、土台２６の表面の端部まで達するように配置されている。そして、土台２６の端部に位置する耐腐食金属２７は凹部１１の側壁に露出されているターミナル１２と電気的に接続されている。
【００６７】
このような半導体装置３は上記第１実施形態の図４（ｅ）の工程を行った後、耐腐食金属２７を電極２１の表面に配置された保護膜２２から電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分を含んで土台まで達し、かつそこから土台の端部まで達するように加工する。そして、センサチップ２０と耐腐食金属２７とを接合した後に土台２６とセンサチップ２０および耐腐食金属２７とを接合すればよい。また、センサチップ２０と土台２６を接続した後に、耐腐食金属２７とセンサチップ２０および土台２６とを接合してもよい。
【００６８】
そして、本実施形態の半導体装置３を備えた圧力センサは、半導体装置３を凹部１１の底面に接着すると共に、ターミナル１２と土台２６に備えられている耐腐食金属２７とを電気的に接続すればよい。この場合は、ターミナル１２と耐腐食金属２７との電気的な接続により機械的な接続も行われているので半導体装置３を凹部１１に接着しなくてもよい。このような構成としても半導体装置３と外部回路との接続は、半導体装置３において土台２６の端部まで配置されている耐腐食金属２７を用いて行うことができるため、耐腐食金属２７とターミナル１２との接続工程を目視することができる。そして、また電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分は耐腐食金属２７で覆われているので耐環境性にも優れており、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
（他の実施形態）
上記各実施形態においては、圧力センサを例に挙げて説明したが、本発明の半導体装置はもちろん圧力センサに限定されるものではない。
【００７０】
また、上記各実施形態を組み合わせて半導体装置を構成することもできる。例えば、上記第１実施形態および上記第２実施形態において、耐腐食金属２７は電極２１のうちセンサチップ２０の側面から露出されている部分および電極２１の表面に配置されている保護膜２２を覆う構成としてもよい。また、逆に上記第３実施形態において、耐腐食金属２７は電極２１の表面に配置されている保護膜２２を覆わない構成としてもよい。
【００７１】
さらに、上記各実施形態では、保護膜２２がセンサチップ２０および電極２１の表面を覆う構成とされているが、保護膜２２をセンサチップ２０の表面のみ、もしくはセンサチップ２０の表面から電極２１の表面のうちセンサチップ２０の保護膜２２が配置される表面と隣接する部分に配置する構成とすることもできる。なお、この場合は電極２１が外部雰囲気に曝されるのを防ぐために耐腐食金属２７を電極２１の表面および電極２１の表面に配置される保護膜２２まで配置することが好ましい。
【００７２】
また、上記各実施形態において、電極２１をセンサチップ２０の側面と同一平面まで埋め込まない配置としてもよく、逆に電極２１をセンサチップ２０の側面から突出している構成とすることもできる。また、電極２１はゲージ抵抗との接続が確保できていれば良く、例えば、センサチップ２０の端部に穴２５を形成しないで、電極２１をセンサチップ２０の側面に備え付ける構成としてもよい。
【００７３】
さらに、電極２１がセンサチップ２０の側面から露出されるように構成する他の方法として、図４（ｂ）で示される工程において、穴２５より大きな穴を形成してその穴に電極２１を埋め込み、その後電極２１が二分されるようにセンサチップ２０のうち電極２１を含む部分をダイシングでカットすることにより電極２１がセンサチップ２０の側面から露出される構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの全体断面図を示す図である。
【図２】図１に示す二点鎖線部分の拡大図である。
【図３】図１に示す半導体装置の上面レイアウト図である。
【図４】図１に示す半導体装置の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図である。
【図６】図５に示す半導体装置の上面レイアウト図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置を備えた圧力センサの部分拡大図である。
【図８】図７に示す半導体装置の上面レイアウト図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０…センサチップ、２１…電極、２２…保護膜、２５…穴、２６…土台、２７…耐腐食金属、２８…バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を備えたセンサチップ（２０）と、前記センサチップ（２０）に備えられた前記半導体素子と電気的に接続される電極（２１）と、を有する半導体装置であって、
前記電極（２１）は前記センサチップ（２０）の側面に備えられており、前記電極（２１）を介して前記半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記センサチップ（２０）の表面には前記半導体素子を保護する保護膜（２２）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記センサチップ（２０）の端部には前記センサチップ（２０）の表面から前記センサチップ（２０）の裏面に向かう穴（２５）が形成されており、前記穴（２５）に前記電極（２１）が配置されていることにより前記電極（２１）が前記センサチップ（２０）の側面に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、前記電極（２１）を介して前記半導体素子と前記耐腐食金属（２７）とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置であって、ターミナル（１２）を備えたコネクタケース（１０）の前記ターミナル（１２）に対して、前記電極（２１）もしくは前記耐腐食金属（２７）が電気的に接続されており、前記電気的な接続により機械的な接合も行われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記ターミナル（１２）に対する前記電極（２１）もしくは前記耐腐食金属（２７）の前記電気的な接続および前記機械的な接合は前記ターミナル（１２）に備えられたバネ部材（２８）を介して行われていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
半導体素子を備えたセンサチップ（２０）と、
前記センサチップ（２０）に備えられた前記半導体素子と電気的に接続され、かつ前記センサチップ（２０）の側面に備えられる電極（２１）と、
前記電極（２１）の表面を覆う耐腐食金属（２７）と、
前記センサチップ（２０）と前記耐腐食金属（２７）とを搭載する土台（２６）と、を有し、
前記耐腐食金属（２７）は前記土台（２６）の端部まで配置されており、
前記土台（２６）の端部に配置される前記耐腐食金属（２７）を介して前記半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記センサチップ（２０）の表面には前記半導体素子を保護する保護膜（２２）が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記センサチップ（２０）の端部には前記センサチップ（２０）の表面から前記センサチップ（２０）の裏面に向かう穴（２５）が形成されており、前記穴（２５）に前記電極（２１）が配置されていることにより前記電極（２１）が前記センサチップ（２０）の側面に配置されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記保護膜（２２）は前記センサチップ（２０）の表面および前記電極（２１）の表面のうち前記センサチップ（２０）の前記保護膜（２２）が配置されている表面と少なくとも隣接する部分まで配置されており、前記耐腐食金属（２７）は前記電極（２１）の表面を覆うと共に、前記電極（２１）の表面に配置された前記保護膜（２２）を覆う構成とされていることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置であって、ターミナル（１２）を備えたコネクタケース（１０）の前記ターミナル（１２）に対して、前記電極（２１）もしくは前記耐腐食金属（２７）が電気的に接続されており、前記電気的な接続により機械的な接合も行われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
半導体素子を備えたセンサチップ（２０）と、前記センサチップ（２０）に備えられた前記半導体素子と電気的に接続される電極（２１）と、を有する半導体装置であって、
前記電極（２１）は前記センサチップ（２０）の側面に備えられており、前記電極（２１）を介して前記半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記センサチップ（２０）の表面には前記半導体素子を保護する保護膜（２２）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記センサチップ（２０）の端部には前記センサチップ（２０）の表面から前記センサチップ（２０）の裏面に向かう穴（２５）が形成されており、前記穴（２５）に前記電極（２１）が配置されていることにより前記電極（２１）が前記センサチップ（２０）の側面に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極（２１）の表面が耐腐食金属（２７）で覆われていると共に、前記電極（２１）を介して前記半導体素子と前記耐腐食金属（２７）とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置であって、ターミナル（１２）を備えたコネクタケース（１０）の前記ターミナル（１２）に対して、前記電極（２１）もしくは前記耐腐食金属（２７）が電気的に接続されており、前記電気的な接続により機械的な接合も行われていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記ターミナル（１２）に対する前記電極（２１）もしくは前記耐腐食金属（２７）の前記電気的な接続および前記機械的な接合は前記ターミナル（１２）に備えられたバネ部材（２８）を介して行われていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
半導体素子を備えたセンサチップ（２０）と、
前記センサチップ（２０）に備えられた前記半導体素子と電気的に接続され、かつ前記センサチップ（２０）の側面に備えられる電極（２１）と、
前記電極（２１）の表面を覆う耐腐食金属（２７）と、
前記センサチップ（２０）と前記耐腐食金属（２７）とを搭載する土台（２６）と、を有し、
前記耐腐食金属（２７）は前記土台（２６）の端部まで配置されており、
前記土台（２６）の端部に配置される前記耐腐食金属（２７）を介して前記半導体素子と外部回路との電気的な接続を行うように構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記センサチップ（２０）の表面には前記半導体素子を保護する保護膜（２２）が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記センサチップ（２０）の端部には前記センサチップ（２０）の表面から前記センサチップ（２０）の裏面に向かう穴（２５）が形成されており、前記穴（２５）に前記電極（２１）が配置されていることにより前記電極（２１）が前記センサチップ（２０）の側面に配置されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記保護膜（２２）は前記センサチップ（２０）の表面および前記電極（２１）の表面のうち前記センサチップ（２０）の前記保護膜（２２）が配置されている表面と少なくとも隣接する部分まで配置されており、前記耐腐食金属（２７）は前記電極（２１）の表面を覆うと共に、前記電極（２１）の表面に配置された前記保護膜（２２）を覆う構成とされていることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置であって、ターミナル（１２）を備えたコネクタケース（１０）の前記ターミナル（１２）に対して、前記電極（２１）もしくは前記耐腐食金属（２７）が電気的に接続されており、前記電気的な接続により機械的な接合も行われていることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３６６２７（Ｐ２００９−３６６２７Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０１０２５（Ｐ２００７−２０１０２５）
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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