JP2003344444A

JP2003344444A - 半導体加速度センサ

Info

Publication number: JP2003344444A
Application number: JP2002153204A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 宏齊藤; Takuo Ishida; 拓郎石田; Hironori Kami; 浩則上
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイヤボンディング時やボンディングワイヤの
封止時に不良品が発生するのを防止することが可能な半
導体加速度センサを提供する。【解決手段】半導体加速度センサ本体１は、矩形枠状の
フレーム部１１を備え、フレーム部１１の内側に重り部
１２が配置されるとともに、重り部１２の周囲の一辺が
フレーム部１１よりも薄肉である撓み部１３を介してフ
レーム部１１に連続一体に連結されている。撓み部１３
に形成されたゲージ抵抗１５は拡散層配線１７および金
属配線２１を介してパッド１６と接続される。フレーム
部１１は、重り部１２を片持ち支持した支持フレーム１
１ａと、支持フレーム１１ａに平行で複数のパッド１６
が形成されたパッドフレーム１１ｂと、重り部１２の左
右両側で支持フレーム１１ａとパッドフレーム１１ｂと
の左端部同士および右端部同士をそれぞれ連結する一対
の側枠１１ｃ，１１ｄとで矩形枠状に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車、
航空機、家電製品などに用いられる半導体加速度センサ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、加速度センサとして、機械的
な歪みを電気抵抗の変化として検出するものと、静電容
量の変化として検出するものが知られており、機械的な
歪みを電気抵抗の変化として検出する加速度センサとし
て、半導体製造技術を用いて形成された半導体加速度セ
ンサが提供されている。

【０００３】この種の半導体加速度センサとしては、例
えば図１９に示すように、厚み方向の中間部にシリコン
酸化膜からなる埋込絶縁層１０２を有するＳＯＩ（Sili
conOn Insulator）基板１００を用いて形成した半導体
加速度センサ本体１の厚み方向の両面にガラス製のカバ
ー２，３を積層した構造を有するものがある。なお、Ｓ
ＯＩ基板１００は、シリコン層（シリコン基板）からな
る支持層１０１とｎ形シリコン層からなる活性層１０３
との間に埋込絶縁層１０２が形成されたＳＯＩウェハの
一部により構成される。

【０００４】半導体加速度センサ本体１は、図１９およ
び図２０に示すように、矩形枠状のフレーム部１１’を
備え、フレーム部１１’の内側に重り部１２が配置され
るとともに、重り部１２の周囲の一辺がフレーム部１
１’よりも薄肉である撓み部１３を介してフレーム部１
１’に連続一体に連結された構造を有する。したがっ
て、重り部１２の周囲には撓み部１３を除いてフレーム
部１１’との間にスリット１４が形成されている。ま
た、撓み部１３は重り部１２の一辺に沿う方向に離間し
て２箇所に形成されている。各撓み部１３には、それぞ
れひずみ検出素子として２個ずつのゲージ抵抗１５が形
成されている。ゲージ抵抗１５はピエゾ抵抗であり、ブ
リッジ回路を構成するように拡散層配線１７によって接
続されている。また、ブリッジ回路の各端子となるパッ
ド１６はフレーム部１１’において撓み部１３が連結さ
れている部位（つまり、撓み部１３に比較的近い部位）
に形成されている。

【０００５】したがって、半導体加速度センサ本体１の
厚み方向の成分を含む外力（すなわち、加速度）が作用
すると、重り部１２の慣性によってフレーム部１１’と
重り部１２とが半導体加速度センサ本体１の厚み方向に
相対的に変位し、結果的に撓み部１３が撓んでゲージ抵
抗１５の抵抗値が変化することになる。つまり、ゲージ
抵抗１５の抵抗値の変化を検出することにより半導体加
速度センサ本体１に作用した加速度を検出することがで
きる。この半導体加速度センサ本体１は、重り部１２が
片持ち梁としての撓み部１３を介してフレーム部１１’
に片持ち支持されている。なお、図１９に示した半導体
加速度センサは、いわゆる片持ち梁式の半導体加速度セ
ンサを構成しているが、両持ち梁式の半導体加速度セン
サも知られている。

【０００６】半導体加速度センサ本体１の主表面側（図
１９の上面側）にはガラス製のカバー２が接合され、ま
た半導体加速度センサ本体１の裏面側（図１９の下面
側）にはガラス製のカバー３が接合されている。カバー
２とカバー３との間に形成される空間は密封されていな
いが、重り部１２がフレーム部１１’に対して相対的に
移動する際に、重り部１２に対して空気による制動力
（いわゆるエアダンプ）が作用し、過度の加速度（例え
ば数千Ｇの加速度）がかかった際に重り部１２の移動量
を規制することによって撓み部１３の折損が防止される
ように構成してある。両カバー２，３において重り部１
２との対向面にはそれぞれ重り部１２の移動範囲を確保
するための凹所２ａ，３ａが形成されている。また、両
カバー２，３において凹所２ａ，３ａの内底面にはそれ
ぞれ重り部１２の移動量を規制するための突起状のスト
ッパ２ｂ，３ｂが一体に形成され、重り部１２に加速度
が作用したときの重り部１２の移動量をストッパ２ｂ，
３ｂで規制することによって撓み部１３の折損を防止し
ている。

【０００７】ところで、半導体加速度センサ本体１は、
活性層１０３の主表面上に絶縁層１８が形成されており
（なお、図２０では絶縁層１８の図示を省略してあ
る）、上述のパッド１６は、絶縁層１８に形成したコン
タクトホールに一部を埋め込んだＡｉ−Ｓｉよりなる金
属配線２１および金属配線２１と拡散層配線１７とのコ
ンタクト部２３を介して拡散層配線１７に接続されてい
る。また、半導体加速度センサ本体１は、絶縁層１８上
であってフレーム部１１’において撓み部１３の延長方
向に平行な部位に重なる部分上にはそれぞれＡｌ−Ｓｉ
よりなる接合層２２が形成されている。なお、絶縁層１
８は、活性層１０３の主表面上のシリコン酸化膜と、こ
のシリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜とで構
成されている。

【０００８】半導体加速度センサ本体１の裏面側のカバ
ー３は周部が半導体加速度センサ本体１の裏面に陽極接
合により接合されている。一方、半導体加速度センサ本
体１の主表面側のカバー２は半導体加速度センサ本体１
のフレーム部１１’において撓み部１３の延長方向に平
行な部位の表面側にそれぞれ形成された接合層２２を介
して半導体加速度センサ本体１の主表面側に陽極接合さ
れ、撓み部１３の延長方向に直交する部位との間には隙
間が形成されている。すなわち、フレーム部１１’は、
図２０の上下方向を左右方向と規定すれば、重り部１２
を片持ち支持したフレーム１１ａ’と、フレーム１１
ａ’に平行なフレーム１１ｂ’と、重り部１２の左右両
側で両フレーム１１ａ’，１１ｂ’の左端部同士および
右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠１１ｃ’，１
１ｄ’とで矩形枠状に形成されており、両フレーム１１
ａ’，１１ｂ’上の絶縁層１８とカバー２との間には隙
間が形成されている。

【０００９】以下、上記半導体加速度センサの製造方法
の一例について簡単に説明する。なお、以下に説明する
ＳＯＩウェハには最終的には多数の半導体加速度センサ
本体１が形成され、第１のガラス基板にはあらかじめ多
数のカバー２が形成され、第２のガラス基板にはあらか
じめ多数のカバー３が形成される。

【００１０】まず、ＳＯＩウェハの主表面側の活性層１
０３に拡散層配線１７、ゲージ抵抗１５を順次形成した
後、ＳＯＩウェハの主表面および裏面それぞれの全面に
シリコン酸化膜を形成し、その後、ＳＯＩウェハの主表
面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜を形
成する。なお、拡散層配線１７の不純物濃度は１０^２ ^０
ｃｍ^−３程度に設定されており、拡散層配線１７の形成
にあたっては、イオン注入によって活性層１０３の表面
へｐ形不純物（例えば、ボロン）のプレデポジションを
行った後にドライブインを行う。ドライブインは１１０
０℃程度の温度条件で行う。

【００１１】次に、ＳＯＩウェハにおいてスリット１４
および撓み部１３に対応する部位を他の部位に比べて薄
くするためにＳＯＩウェハの裏面側のシリコン窒化膜お
よびシリコン酸化膜をパターニングする。続いて、各シ
リコン窒化膜をマスクとして、ＳＯＩウェハにおいてス
リット１４および撓み部１３それぞれに対応する部位の
厚さが所定厚さ（例えば、１０μｍ程度）になるまでＳ
ＯＩウェハを裏面側からエッチングする。なお、このエ
ッチングでは、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ
（テトラメチルアンモニウム水溶液）、ＥＤＰ（エチレ
ンジアミンピロカテコール）などのアルカリ系溶液を用
いた異方性エッチングや、例えばエッチングガスとして
ＣＦ_４ガスなどを用いた誘導結合プラズマ型のドライエ
ッチャーによる異方性エッチングを行う。

【００１２】その後、ＳＯＩウェハの主表面側にパッド
１６および金属配線２１および接合層２２を形成し、続
いて、上述のスリット１４を形成するためにＳＯＩウェ
ハの主表面側のシリコン窒化膜およびシリコン酸化膜を
パターニングし、ＳＯＩウェハにおいて上述のスリット
１４に対応する部位を例えばＴＭＡＨなどによりエッチ
ングし、さらに、露出した埋込絶縁層１０２をフッ酸混
合液（例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムとエチレン
グリコールと純水との混合液）によりエッチングするこ
とによってＳＯＩウェハに多数の半導体加速度センサ本
体１が形成される。

【００１３】次に、ＳＯＩウェハの主表面側に、あらか
じめ多数のカバー２が形成された第１のガラス基板を陽
極接合により接合する。続いて、ＳＯＩウェハの裏面側
のシリコン窒化膜およびシリコン酸化膜をエッチングに
より除去し、ＳＯＩウェハの裏面側に、あらかじめ多数
のカバー３が形成された第２のガラス基板を陽極接合に
より接合する。なお、第１のガラス基板を陽極接合する
際には、真空中にて４００℃で約５００Ｖ〜８００Ｖの
直流電圧を印加しているが、図１９の左右方向における
カバー２の両端部は開放されているので、陽極接合時に
発生する熱応力ひずみを緩和することができる。

【００１４】その後、ダイシングを行うことによって、
上述の図１９に示すような半導体加速度センサ本体１お
よび一対のカバー２，３からなる半導体加速度センサが
得られる。

【００１５】ところで、上述の図１９に示した半導体加
速度センサは、プリント基板４０に実装されている。こ
こにおいて、半導体加速度センサは、半導体加速度セン
サ本体１の裏面側のカバー３をプリント基板４０に接着
材からなる接着層５０を介して固着した後、半導体加速
度センサ本体１のパッド１６とプリント基板４０の導電
パターン４１とを金細線ないしＡｌ−Ｓｉ細線よりなる
ボンディングワイヤＷを介して接続し、ボンディングワ
イヤＷを例えばシリコーン樹脂よりなる保護層４２によ
って封止して保護している。

【００１６】なお、上述の半導体加速度センサ本体１は
ＳＯＩウェハを用いて形成しているが、ＳＯＩウェハに
限らず、シリコンウェハを用いて形成されるものも知ら
れている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の半導体
加速度センサにおいて感度を向上させるための一手段と
して、撓み部１３の撓み量が大きくなるように撓み部１
３の厚さをさらに薄膜化することが考えられる。しかし
ながら、このような手段によって感度を向上させた場
合、半導体加速度センサをプリント基板４０に固着した
後、パッド１６とプリント基板４０の導体パターン４１
とをボンディングワイヤＷにより接続するボンディング
工程において、ボンディングワイヤＷが金細線であれ
ば、キャピラリに所定の加圧を加えながら超音波振動を
印加し１５０℃程度の温度（基板温度）で接続する超音
波熱圧着法によるワイヤボンディングを行い、ボンディ
ングワイヤＷがＡｌ−Ｓｉ細線であれば超音波法による
ワイヤボンディングを行うのが一般的であるが、いずれ
にしてもワイヤボンディング時の衝撃により撓み部１３
にクラックが入って撓み部１３が破損しやすくなる恐れ
があり、収率が著しく低下してしまう。例えば、超音波
熱圧着法によるワイヤボンディングを行った場合には、
キャピラリからの衝撃や振動で重り部１２が激しく上下
左右に振れ、薄肉の撓み部１３にクラックが入り破損し
てしまうことがある。

【００１８】また、撓み部１３が破損することなくワイ
ヤボンディングが成功した場合でも、ボンディングワイ
ヤＷおよびボンディングワイヤＷと導体パターン４１と
の接続部およびボンディングワイヤＷとパッド１６との
接続部を保護するためのシリコーン樹脂などのゲルから
なる封止樹脂により保護層４２を形成する際に、半導体
加速度センサ本体１とカバー２との隙間（フレーム１１
ａ’上の絶縁層１８とカバー２との間の隙間）から封止
樹脂が撓み部１３の位置まで侵入することがあり、撓み
部１３の動作不良が原因で感度特性の不良が発生するこ
とがある。

【００１９】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、ワイヤボンディング時やボンディン
グワイヤの封止時に不良品が発生するのを防止すること
が可能な半導体加速度センサを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、矩形枠状のフレーム部およびフ
レーム部の内側でフレーム部にフレーム部よりも薄肉の
撓み部を介して片持ち支持された重り部が形成され、フ
レーム部に対する重り部の変位により撓み部に生じるひ
ずみを検出するゲージ抵抗が撓み部に形成された半導体
加速度センサ本体と、半導体加速度センサ本体の主表面
側に固着され重り部の移動量を規制する第１のカバー
と、半導体加速度センサ本体の裏面側に固着され重り部
の移動量を規制する第２のカバーとを備え、半導体加速
度センサ本体は、ゲージ抵抗に配線を介して接続された
パッドがフレーム部における重り部の自由端側の部位の
主表面側に形成されてなることを特徴とするものであ
り、ゲージ抵抗に配線を介して接続されたパッドがフレ
ーム部における重り部の自由端側の部位の主表面側に形
成されていることにより、パッドへのワイヤボンディン
グ時の衝撃により撓み部にかかるストレスを従来に比べ
て弱めることができるから、従来に比べて撓み部を薄型
化することで感度を向上させても撓み部が破損するのを
防止することができ、しかも、ワイヤボンディングの後
でボンディングワイヤおよびボンディングワイヤとパッ
ドとの接続部などを封止樹脂により封止する際に封止樹
脂が撓み部へ到達するのを防止できるから封止樹脂によ
る撓み部の動作不良をなくすことができる。したがっ
て、ワイヤボンディング時やボンディングワイヤの封止
時に不良品が発生するのを防止することが可能になり、
収率が高くなるから、低コスト化を図ることができる。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記配線のうち少なくとも各側枠に形成される部
分が拡散層配線であり、前記半導体加速度センサ本体
は、各側枠の主表面側において前記配線と重なる部位に
前記第１のカバーとの間に介在する接合層が形成されて
いるので、接合層が前記配線のうち各側枠に形成されて
いる部分と重ならないように形成されている場合に比べ
て、前記重り部の左右両側の各側枠の幅を狭くすること
ができ、前記半導体加速度センサ本体の小型化を図るこ
とができるから、結果的に、半導体加速度センサの小型
化を図ることができる。

【００２２】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の裏面に凹所が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが凹所で減
衰されるから、ワイヤボンディング時に前記撓み部にか
かる衝撃をより一層弱めることができる。

【００２３】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記凹所は、前記各側枠の長手方向において前記支
持フレーム近傍に形成されているので、前記パッドへの
ワイヤボンディング時に発生する振動エネルギを前記撓
み部に比較的近いところで急激に減衰させることができ
る。

【００２４】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠が支持フ
レームとパッドフレームとの直線距離よりも長くなるよ
うな平面形状に形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが前記撓み
部に到達するまでの距離を各側枠が直線状に形成されて
いる場合に比べて長くすることができて、前記撓み部に
到達するまでに振動エネルギがより減衰することになる
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができる。

【００２５】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の主表面に溝が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギによる表面
波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンディング時
に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めることができ
る。

【００２６】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記各側枠それぞれの主表面に形成される前記溝の
数が複数であって、前記各側枠それぞれの主表面には前
記溝が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成され
ているので、前記パッドへのワイヤボンディング時に発
生する振動エネルギによる表面波をより一層減衰させる
ことができ、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかか
る衝撃をさらに弱めることができる。

【００２７】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記第１のカバーと前記第２のカバーとの少なく
とも一方において、前記各側枠と重なる部位にそれぞれ
凹所が形成されているので、前記パッドへのワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギが凹所で減衰される
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができる。

【００２８】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記各側枠それぞれとの対向面に形成される前記凹
所の数が複数であって、前記各側枠それぞれに対応して
前記凹所が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成
されているので、前記パッドへのワイヤボンディング時
に発生する振動エネルギにをより一層減衰させることが
でき、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をさらに弱めることができる。

【００２９】請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、前記半導体加速度センサ本体は、パッドフレー
ムの左右方向の中央部における主表面側に前記パッドが
形成されているので、パッドフレームの左端部や右端部
に前記パッドが形成されている場合に比べてワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギを小さくすることが
できる。

【００３０】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、パッドフレームの主表面には、前記パッドが形
成された領域を囲む溝が形成されているので、前記パッ
ドへのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギに
よる表面波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンデ
ィング時に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めるこ
とができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の半導
体加速度センサは、図２に示すように、厚み方向の中間
部にシリコン酸化膜からなる埋込絶縁層１０２を有する
ＳＯＩ基板１００を用いて形成した半導体加速度センサ
本体１の厚み方向の両面にガラス製のカバー２，３を積
層した構造を有する。なお、ＳＯＩ基板１００は、シリ
コン層（シリコン基板）からなる支持層１０１とｎ形シ
リコン層からなる活性層１０３との間に埋込絶縁層１０
２が形成されたＳＯＩウェハの一部により構成される。

【００３２】半導体加速度センサ本体１は、図１および
図２に示すように、矩形枠状のフレーム部１１を備え、
フレーム部１１の内側に矩形状の重り部１２が配置され
るとともに、重り部１２の周囲の一辺がフレーム部１１
よりも薄肉である撓み部１３を介してフレーム部１１に
連続一体に連結された構造を有する。したがって、重り
部１２の周囲には撓み部１３を除いてフレーム部１１と
の間にスリット１４が形成されている。また、撓み部１
３は重り部１２の一辺に沿う方向に離間して２箇所に形
成されている。各撓み部１３には、それぞれ、フレーム
部１１に対する重り部１２の変位により撓み部１３に生
じるひずみを検出するひずみ検出素子として２個ずつの
ゲージ抵抗１５が形成されている。ゲージ抵抗１５はピ
エゾ抵抗であり、ブリッジ回路を構成するように拡散層
配線１７によって接続されている。ブリッジ回路の各端
子となるパッド１６については後述する。

【００３３】したがって、半導体加速度センサ本体１の
厚み方向の成分を含む外力（すなわち、加速度）が作用
すると、重り部１２の慣性によってフレーム部１１と重
り部１２とが半導体加速度センサ本体１の厚み方向に相
対的に変位し、結果的に撓み部１３が撓んでゲージ抵抗
１５の抵抗値が変化することになる。つまり、ゲージ抵
抗１５の抵抗値の変化を検出することにより半導体加速
度センサ本体１に作用した加速度を検出することができ
る。この半導体加速度センサ本体１は、重り部１２が片
持ち梁としての撓み部１３を介してフレーム部１１に片
持ち支持されている。

【００３４】半導体加速度センサ本体１の主表面側（図
２の上面側）にはガラス製のカバー２が接合され（固着
され）、また半導体加速度センサ本体１の裏面側（図２
の下面側）にはガラス製のカバー３が接合されている
（固着されている）。カバー２とカバー３との間に形成
される空間は密封されていないが、重り部１２がフレー
ム部１１に対して相対的に移動する際に、重り部１２に
対して空気による制動力（いわゆるエアダンプ）が作用
し、過度の加速度（例えば数千Ｇの加速度）がかかった
際に重り部１２の移動量を規制することによって撓み部
１３の折損が防止されるように構成してある。両カバー
２，３において重り部１２との対向面にはそれぞれ重り
部１２の移動範囲を確保するための凹所２ａ，３ａが形
成されている。また、両カバー２，３において凹所２
ａ，３ａの内底面にはそれぞれ重り部１２の移動量を規
制するための突起状のストッパ２ｂ，３ｂが一体に形成
され、重り部１２に加速度が作用したときの重り部１２
の移動量をストッパ２ｂ，３ｂで規制することによって
撓み部１３の折損を防止している。なお、本実施形態で
は、カバー２が第１のカバーを構成し、カバー３が第２
のカバーを構成している。

【００３５】ところで、半導体加速度センサ本体１は、
活性層１０３の主表面上に絶縁層１８が形成されており
（なお、図１では絶縁層１８の図示を省略してある）、
上述のパッド１６は、絶縁層１８に形成したコンタクト
ホールに一部を埋め込んだＡｉ−Ｓｉよりなる金属配線
２１および金属配線２１と拡散層配線１７とのコンタク
ト部２３を介して拡散層配線１７に接続されている。す
なわち、パッド１６とゲージ抵抗１５とは拡散層配線１
７と金属配線２１とからなる配線を介して電気的に接続
されている。また、半導体加速度センサ本体１は、絶縁
層１８上であってフレーム部１１において撓み部１３の
延長方向に平行な部位に重なる部分上にはそれぞれＡｌ
−Ｓｉよりなる接合層２２が形成されている。なお、絶
縁層１８は、活性層１０３の主表面上のシリコン酸化膜
と、このシリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜
とで構成されている。

【００３６】半導体加速度センサ本体１の裏面側のカバ
ー３は周部が半導体加速度センサ本体１の裏面に陽極接
合により接合されている。一方、半導体加速度センサ本
体１の主表面側のカバー２は半導体加速度センサ本体１
のフレーム部１１において撓み部１３の延長方向に平行
な部位の表面側にそれぞれ形成された接合層２２を介し
て半導体加速度センサ本体１の主表面側に陽極接合さ
れ、撓み部１３の延長方向に直交する部位との間には隙
間が形成されている。すなわち、フレーム部１１は、図
１の上下方向を左右方向と規定すれば、重り部１２を片
持ち支持したフレーム（以下、支持フレームと称す）１
１ａと、支持フレーム１１ａに平行で複数のパッド１６
が形成されたフレーム（以下、パッドフレームと称す）
１１ｂと、重り部１２の左右両側で支持フレーム１１ａ
とパッドフレーム１１ｂとの左端部同士および右端部同
士をそれぞれ連結する一対の側枠１１ｃ，１１ｄとで矩
形枠状に形成されており、両フレーム１１ａ，１１ｂ上
の絶縁層１８とカバー２との間には隙間が形成されてい
る。ここに、各側枠１１ｃ，１１ｄには、パッド１６と
ゲージ抵抗１５とを電気的に接続する配線の一部（拡散
層配線１７の一部）が形成されている。

【００３７】なお、本実施形態の半導体加速度センサの
製造方法は従来例で説明した製造方法と基本的には同じ
なので説明を省略する。

【００３８】ところで、本実施形態の半導体加速度セン
サは、図２に示すようにプリント基板４０に実装されて
いる。ここにおいて、半導体加速度センサは、半導体加
速度センサ本体１の裏面側のカバー３をプリント基板４
０に接着材からなる接着層５０を介して固着した後、半
導体加速度センサ本体１のパッド１６とプリント基板４
０の導電パターン４１とを金細線ないしＡｌ−Ｓｉ細線
よりなるボンディングワイヤＷを介して接続し、ボンデ
ィングワイヤＷをシリコーン樹脂よりなる保護層４２に
よって保護している。

【００３９】以上説明した本実施形態の半導体加速度セ
ンサは、上述のようにゲージ抵抗１５に配線を介して接
続されたパッド１６が、重り部１２を片持ち支持した支
持フレーム１１ａに平行なパッドフレーム１１ｂに形成
されている点に特徴がある。つまり、ゲージ抵抗１５に
配線を介して接続されたパッド１６がフレーム部１１に
おける重り部１２の自由端側（図１における重り部１２
の右端側）の部位であるパッドフレーム１１ｂの主表面
側に形成されているので、図１９および図２０に示した
従来構成に比べてパッド１６と撓み部１３との間の距離
を十分に大きくすることができ、且つ、パッドフレーム
１１ｂと撓み部１３とを結ぶ直線上に重り部１２の自由
端側のスリット１４が存在することになるから、パッド
１６へのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギ
がスリット１４で減衰されるとともに側枠１１ｃ，１１
ｄを伝わることで減衰されて撓み部１３へ伝達されるこ
とになり、パッド１６へのワイヤボンディング時の衝撃
により撓み部１３にかかるストレスを従来構成に比べて
弱めることができる。したがって、従来構成に比べて撓
み部１３を薄型化することで感度を向上させても撓み部
１３が破損するのを防止することができる。

【００４０】しかも、ワイヤボンディングの後でボンデ
ィングワイヤＷおよびボンディングワイヤＷとパッド１
６との接続部などを保護層４２を構成する封止樹脂によ
り封止する際に封止樹脂が撓み部１３へ到達するのを防
止できるから封止樹脂による撓み部１３の動作不良をな
くすことができる。したがって、ワイヤボンディング時
やボンディングワイヤＷの封止時に不良品が発生するの
を防止することが可能になり、収率が高くなるから、低
コスト化を図ることができる。

【００４１】（実施形態２）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図３
に示すように、半導体加速度センサ本体１のフレーム部
１１における各側枠１１ｃ，１１ｄの主表面側において
配線（配線のうち各側枠１１ｃ，１１ｄに形成される部
分は拡散層配線１７である）と重なる部位にそれぞれ接
合層２２が形成され、各側枠１１ｃ，１１ｄの幅が実施
形態１に比べて狭くなっている点が相違する。要する
に、本実施形態における半導体加速度センサ本体１で
は、ゲージ抵抗１５とパッド１６とを電気的に接続する
配線のうち各側枠１１ｃ，１１ｄにそれぞれに形成され
る部分が接合層２２の下方に形成されている。なお、他
の構成および動作は実施形態１と同じであるから、実施
形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略する。

【００４２】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体１における各側枠１１ｃ，１１ｄの主表面側
において配線と重なる部位に接合層２２が形成されてい
るので、接合層２２が実施形態１と同様に配線のうち各
側枠１１ｃ，１１ｄに形成されている部分と重ならない
ように形成されている場合に比べて、重り部１２の左右
両側の各側枠１１ｃ，１１ｄの幅を狭くすることがで
き、半導体加速度センサ本体１の小型化（チップサイズ
の小型化）を図ることができるから、結果的に、半導体
加速度センサの小型化を図ることができる。

【００４３】（実施形態３）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図４
および図５に示すように、半導体加速度センサ本体１の
フレーム部１１における各側枠１１ｃ，１１ｄそれぞれ
の裏面に凹所２４，２４が形成されている点が相違す
る。ここにおいて、図４および図５に示した例では、各
凹所２４，２４は重り部１２の自由端の左右両側にそれ
ぞれ形成されている。つまり、各凹所２４，２４は各側
枠１１ｃ，１１ｄの長手方向においてパッドフレーム１
１ｂ近傍に形成されている。各凹所２４，２４は、ＳＯ
Ｉウェハの裏面側から埋込絶縁層１０２に達するまでＫ
ＯＨやＴＭＡＨなどのアルカリ系溶液を用いて異方性エ
ッチングを行い、露出した埋込絶縁層１０２をウェット
エッチングまたはドライエッチングすることにより形成
すればよい。なお、他の構成および動作は実施形態１と
同じであるから、実施形態１と同様の構成要素には同一
の符号を付して説明を省略する。

【００４４】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体１における各側枠１１ｃ，１１ｄそれぞれの
裏面に凹所２４，２４が形成されているので、パッド１
６へのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギが
凹所２４，２４で減衰されるから、ワイヤボンディング
時に撓み部１３にかかる衝撃を実施形態１に比べてより
一層弱めることができる。

【００４５】（実施形態４）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態３と略同じであって、図６
および図７に示すように、各側枠１１ｃ，１１ｄの裏面
に形成される各凹所２４，２４が重り部１２と支持フレ
ーム１１ａとを連結している２つの撓み部１３それぞれ
の側方に形成されている点が相違する。すなわち、本実
施形態では、各凹所２４，２４が各側枠１１ｃ，１１ｄ
の長手方向（図６の左右方向）において支持フレーム１
１ａ近傍に形成されている。なお、他の構成および動作
は実施形態１と同じであるから、実施形態１と同様の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００４６】しかして、本実施形態では、実施形態３と
同様に、半導体加速度センサ本体１における各側枠１１
ｃ，１１ｄそれぞれの裏面に凹所２４，２４が形成され
ているので、パッド１６へのワイヤボンディング時に発
生する振動エネルギが凹所２４，２４で減衰されるか
ら、ワイヤボンディング時に撓み部１３にかかる衝撃を
実施形態１に比べてより一層弱めることができる。しか
も、各凹所２４，２４が各側枠１１ｃ，１１ｄの長手方
向において支持フレーム１１ａ近傍に形成されているの
で、パッド１６へのワイヤボンディング時に発生する振
動エネルギを撓み部１３に比較的近いところで急激に減
衰させることができる。

【００４７】（実施形態５）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図８
に示すように、各側枠１１ｃ，１１ｄそれぞれの内側面
（重り部１２との対向面）と外側面（重り部１２と対向
しない側の面）とに各側枠１１ｃ，１１ｄの幅方向（図
８における上下方向）の寸法が半分程度になる部分が複
数形成されるように凹部２５を形成している点が相違す
る。ここにおいて、各側枠１１ｃ，１１ｄは、内側面と
外側面とで撓み部１３の延長方向（図８の左右方向）に
おける凹部２５の形成位置をずらして、内側面と外側面
とに交互に形成してある。したがって、各側枠１１ｃ，
１１ｄは、図８に示すように平面形状が波状に形成され
ており、支持フレーム１１ａとパッドフレーム１１ｂと
を結ぶ経路が支持フレーム１１ａとパッドフレーム１１
ｂとの間の直線距離よりも長くなっている。すなわち、
本実施形態における半導体加速度センサ本体１は、各側
枠１１ｃ，１１ｄが支持フレーム１１ａとパッドフレー
ム１１ｂとの間の直線距離よりも長くなるような平面形
状に形成されている。各凹部２５はウェットエッチング
またはドライエッチングにより形成すればよい。なお、
他の構成および動作は実施形態１と同じであるから、実
施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略する。

【００４８】しかして、本実施形態では、各側枠１１
ｃ，１１ｄが支持フレーム１１ａとパッドフレーム１１
ｂとの間の直線距離よりも長くなるような平面形状に形
成されているので、パッド１６へのワイヤボンディング
時に発生する振動エネルギが撓み部１３に到達するまで
の距離を各側枠１１ｃ，１１ｄが直線状に形成されてい
る場合に比べて長くすることができて、撓み部１３に到
達するまでに振動エネルギがより減衰することになるか
ら、ワイヤボンディング時に撓み部１３にかかる衝撃を
より一層弱めることができる。

【００４９】（実施形態６）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図９
および図１０に示すように、半導体加速度センサ本体１
のフレーム部１１における各側枠１１ｃ，１１ｄそれぞ
れの主表面に溝２６が形成されている点が相違する。こ
こにおいて、溝２６は各側枠１１ｃ，１１ｄの幅方向の
全長に亘って形成されスリット１４と連通しており、接
合層２２のうち溝２６の内周面に形成された部位はカバ
ー２と接合されていない。すなわち、接合層２２のうち
溝２６の内周面に形成された部位の表面とカバー２との
間には隙間が形成されている。溝２６はＳＯＩウェハの
主表面から溝２６の形成予定部位をウェットエッチング
することにより形成すればよい。なお、他の構成および
動作は実施形態１と同じであるから、実施形態１と同様
の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００５０】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体１のフレーム部１１における各側枠１１ｃ，
１１ｄそれぞれの主表面に溝２６が形成されているの
で、パッド１６へのワイヤボンディング時に発生する振
動エネルギによる表面波を溝２６で減衰させることがで
き、ワイヤボンディング時に撓み部１３にかかる衝撃を
より一層弱めることができる。なお、本実施形態では溝
２６が各側枠１１ｃ，１１ｄの幅方向の全長に亘って形
成されているが、必ずしも全長にわたって形成する必要
はない。

【００５１】（実施形態７）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態６と略同じであって、図１
１および図１２に示すように、各側枠１１ｃ，１１ｄそ
れぞれの主表面に形成される溝２６の数が複数であっ
て、各側枠１１ｃ，１１ｄそれぞれの主表面には溝２６
が各側枠１１ｃ，１ｄの長手方向（図１１における左右
方向）に沿って離間して形成されている点が相違する。
なお、他の構成および動作は実施形態１と同じであるか
ら、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００５２】しかして、本実施形態では、パッド１６へ
のワイヤボンディング時に発生する振動エネルギによる
表面波を実施形態６の半導体加速度センサに比べてより
一層減衰させることができ、ワイヤボンディング時に撓
み部１３にかかる衝撃をさらに弱めることができる。

【００５３】（実施形態８）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図１
３および図１４に示すように、各カバー２，３におい
て、半導体加速度センサ本体１のフレーム部１１の各側
枠１１ｃ，１１ｄと重なる部位にそれぞれ凹所２７，２
８が形成されている点が相違する。すなわち、半導体加
速度センサ本体１の主表面側に固着されるカバー２には
重り部１２の移動範囲を確保する凹所２ａの左右両側に
凹所２７，２７が形成されており、半導体加速度センサ
本体１の主表面側に形成された２つの接合層２２のうち
それぞれ凹所２７，２７と重なる部位では接合層２２と
カバー２との間に隙間が形成されている。また、半導体
加速度センサ本体１の裏面側に固着されるカバー３には
重り部１２の移動範囲を確保する凹所３ａの左右両側に
凹所２８，２８が形成されており、半導体加速度センサ
本体１の裏面の周部のうちそれぞれ凹所２８，２８と重
なる部位では半導体加速度センサ本体１とカバー３との
間に隙間が形成されている。なお、他の構成および動作
は実施形態１と同じであるから、実施形態１と同様の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００５４】しかして、本実施形態では、各カバー２，
３において、半導体加速度センサ本体１のフレーム部１
１の各側枠１１ｃ，１１ｄと重なる部位にそれぞれ凹所
２７，２８が形成されているので、パッド１６へのワイ
ヤボンディング時に発生する振動エネルギが凹所２７，
２８で減衰されるから、ワイヤボンディング時に撓み部
１３にかかる衝撃を実施形態１の半導体加速度センサに
比べてより一層弱めることができる。

【００５５】なお、本実施形態では、各カバー２，３に
おいて各側枠１１ｃ，１１ｄと重なる部位にそれぞれ凹
所２７，２８が形成されているが、両カバー２，３のう
ちの少なくとも一方に凹所２７，２８が形成されていれ
ば、ワイヤボンディング時に撓み部１３にかかる衝撃を
実施形態１の半導体加速度センサに比べて弱めることが
できる。ただし、各カバー２，３それぞれに凹所２７，
２８を形成した方が撓み部１３にかかる衝撃をより弱め
ることができる。

【００５６】（実施形態９）本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態８と略同じであって、図１
５および図１６に示すように、両カバー２，３において
各側枠１１ｃ，１１ｄそれぞれとの対向面に形成される
凹所２７，２８の数が複数であって、各側枠１１ｃ，１
１ｄそれぞれに対応して凹所２７，２８が各側枠１１
ｃ，１１ｄの長手方向（図１５における左右方向）に沿
って離間して形成されている点が相違する。なお、他の
構成および動作は実施形態１と同じであるから、実施形
態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省
略する。

【００５７】しかして、本実施形態では、パッド１６へ
のワイヤボンディング時に発生する振動エネルギにを実
施形態８の半導体加速度センサに比べてより一層減衰さ
せることができ、ワイヤボンディング時に撓み部１３に
かかる衝撃をさらに弱めることができる。

【００５８】なお、本実施形態においても実施形態８と
同様に、各カバー２，３において各側枠１１ｃ，１１ｄ
と重なる部位にそれぞれ凹所２７，２８が形成されてい
るが、両カバー２，３のうちの少なくとも一方に凹所２
７，２８が形成されていれば、ワイヤボンディング時に
撓み部１３にかかる衝撃を実施形態１の半導体加速度セ
ンサに比べて弱めることができる。

【００５９】（実施形態１０）ところで、実施形態１で
説明したようにパッドフレーム１１ｂの主表面側には複
数のパッド１６が形成されているが、半導体加速度セン
サをプリント基板４０などに接着層５０を介して接着し
た場合、半導体加速度センサの四隅ではプリント基板４
０との接着力が他の部分に比べて弱いので、振動しやす
くなっており、半導体加速度センサの四隅に対応する部
位にパッド１６が形成されていると、ワイヤボンディン
グ時に発生する振動エネルギが大きくなる。

【００６０】これに対して、本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図１
７に示すように、パッド１６間の間隔を実施形態１に比
べて小さくして、パッドフレーム１１ｂの左右方向（図
１７の上下方向）の中央部における主表面側にパッド１
６を集めて形成している点が相違する。なお、他の構成
および動作は実施形態１と同じであるから、実施形態１
と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００６１】しかして、本実施形態では、パッドフレー
ム１１ｂの左右方向の中央部における主表面側にパッド
１６を集めて形成しているので、パッドフレーム１１ｂ
の左端部（図１７の上端部）や右端部（図１７の下端
部）にパッド１６が形成されている場合に比べてワイヤ
ボンディング時に発生する振動エネルギを小さくするこ
とができる。

【００６２】（実施形態１１）本実施形態の半導体加速
度センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図
１８に示すように、半導体加速度センサ本体１のフレー
ム部１１におけるパッドフレーム１１ｂの主表面に、全
て（複数）のパッド１６が形成された領域を囲む溝２９
が形成されている点が相違する。溝２９の平面形状は図
１８における右側が開放されたコ字状に形成されてお
り、溝２９の深さは例えば数μｍ〜数１０μｍの範囲で
設定すればよい。ここにおいて、溝２９は例えばＴＭＡ
Ｈなどのアルカリ系溶液を用いてＳＯＩウェハにおける
活性層１０３を主表面から異方性エッチングして形成す
ればよく、上述の配線（拡散層配線１７および金属配線
２１）は溝２９を形成した後で形成すればよい。なお、
他の構成および動作は実施形態１と同じであるから、実
施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略する。

【００６３】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体１のフレーム部１１におけるパッドフレーム
１１ｂの主表面に、全て（複数）のパッド１６が形成さ
れた領域を囲む溝２９が形成されているので、パッド１
６へのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギに
よる表面波を溝２９で減衰させることができ、ワイヤボ
ンディング時に撓み部１３にかかる衝撃を実施形態１の
半導体加速度センサに比べてより一層弱めることができ
る。

【００６４】なお、上記各実施形態では、ＳＯＩウェハ
に半導体加速度センサ本体１を形成しているが、ＳＯＩ
ウェハに限らず、シリコンウェハに半導体加速度センサ
本体を形成するようにしてもよい。また、上記各実施形
態におけるカバー２，３としてはパイレックス（登録商
標）を用いているが、陽極接合や共晶接合などにより半
導体加速度センサ本体１との接合が可能な材料であれば
よい。

【００６５】

【発明の効果】請求項１の発明は、矩形枠状のフレーム
部およびフレーム部の内側でフレーム部にフレーム部よ
りも薄肉の撓み部を介して片持ち支持された重り部が形
成され、フレーム部に対する重り部の変位により撓み部
に生じるひずみを検出するゲージ抵抗が撓み部に形成さ
れた半導体加速度センサ本体と、半導体加速度センサ本
体の主表面側に固着され重り部の移動量を規制する第１
のカバーと、半導体加速度センサ本体の裏面側に固着さ
れ重り部の移動量を規制する第２のカバーとを備え、半
導体加速度センサ本体は、ゲージ抵抗に配線を介して接
続されたパッドがフレーム部における重り部の自由端側
の部位の主表面側に形成されてなるものであり、ゲージ
抵抗に配線を介して接続されたパッドがフレーム部にお
ける重り部の自由端側の部位の主表面側に形成されてい
ることにより、パッドへのワイヤボンディング時の衝撃
により撓み部にかかるストレスを従来に比べて弱めるこ
とができるから、従来に比べて撓み部を薄型化すること
で感度を向上させても撓み部が破損するのを防止するこ
とができ、しかも、ワイヤボンディングの後でボンディ
ングワイヤおよびボンディングワイヤとパッドとの接続
部などを封止樹脂により封止する際に封止樹脂が撓み部
へ到達するのを防止できるから封止樹脂による撓み部の
動作不良をなくすことができるという効果がある。した
がって、ワイヤボンディング時やボンディングワイヤの
封止時に不良品が発生するのを防止することが可能にな
り、収率が高くなるから、低コスト化を図ることができ
る。

【００６６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記配線のうち少なくとも各側枠に形成される部
分が拡散層配線であり、前記半導体加速度センサ本体
は、各側枠の主表面側において前記配線と重なる部位に
前記第１のカバーとの間に介在する接合層が形成されて
いるので、接合層が前記配線のうち各側枠に形成されて
いる部分と重ならないように形成されている場合に比べ
て、前記重り部の左右両側の各側枠の幅を狭くすること
ができ、前記半導体加速度センサ本体の小型化を図るこ
とができるから、結果的に、半導体加速度センサの小型
化を図ることができるという効果がある。

【００６７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の裏面に凹所が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが凹所で減
衰されるから、ワイヤボンディング時に前記撓み部にか
かる衝撃をより一層弱めることができるという効果があ
る。

【００６８】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記凹所は、前記各側枠の長手方向において前記支
持フレーム近傍に形成されているので、前記パッドへの
ワイヤボンディング時に発生する振動エネルギを前記撓
み部に比較的近いところで急激に減衰させることができ
るという効果がある。

【００６９】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠が支持フ
レームとパッドフレームとの直線距離よりも長くなるよ
うな平面形状に形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが前記撓み
部に到達するまでの距離を各側枠が直線状に形成されて
いる場合に比べて長くすることができて、前記撓み部に
到達するまでに振動エネルギがより減衰することになる
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができるという効果がある。

【００７０】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の主表面に溝が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギによる表面
波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンディング時
に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めることができ
るという効果がある。

【００７１】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記各側枠それぞれの主表面に形成される前記溝の
数が複数であって、前記各側枠それぞれの主表面には前
記溝が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成され
ているので、前記パッドへのワイヤボンディング時に発
生する振動エネルギによる表面波をより一層減衰させる
ことができ、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかか
る衝撃をさらに弱めることができるという効果がある。

【００７２】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記第１のカバーと前記第２のカバーとの少なく
とも一方において、前記各側枠と重なる部位にそれぞれ
凹所が形成されているので、前記パッドへのワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギが凹所で減衰される
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができるという効果がある。

【００７３】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記各側枠それぞれとの対向面に形成される前記凹
所の数が複数であって、前記各側枠それぞれに対応して
前記凹所が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成
されているので、前記パッドへのワイヤボンディング時
に発生する振動エネルギにをより一層減衰させることが
でき、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をさらに弱めることができるという効果がある。

【００７４】請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、前記半導体加速度センサ本体は、パッドフレー
ムの左右方向の中央部における主表面側に前記パッドが
形成されているので、パッドフレームの左端部や右端部
に前記パッドが形成されている場合に比べてワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギを小さくすることが
できるという効果がある。

【００７５】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、パッドフレームの主表面には、前記パッドが形
成された領域を囲む溝が形成されているので、前記パッ
ドへのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギに
よる表面波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンデ
ィング時に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。

【図２】同上における半導体加速度センサの実装例を示
す概略断面図である。

【図３】実施形態２における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。

【図４】実施形態３における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。

【図５】同上における半導体加速度センサの概略断面図
である。

【図６】実施形態４における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。

【図７】同上における半導体加速度センサの概略断面図
である。

【図８】実施形態５における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。

【図９】実施形態６における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。

【図１０】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。

【図１１】実施形態７における半導体加速度センサ本体
の概略平面図である。

【図１２】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。

【図１３】実施形態８における半導体加速度センサ本体
の概略平面図である。

【図１４】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。

【図１５】実施形態９における半導体加速度センサ本体
の概略平面図である。

【図１６】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。

【図１７】実施形態１０における半導体加速度センサ本
体の概略平面図である。

【図１８】実施形態１１における半導体加速度センサ本
体の概略平面図である。

【図１９】従来例における半導体加速度センサを実装し
た状態における概略断面図である。

【図２０】同上における半導体加速度センサ本体の概略
平面図である。

【符号の説明】

１半導体加速度センサ本体１１フレーム部１１ａフレーム（支持フレーム）１１ｂフレーム（パッドフレーム）１１ｃ側枠１１ｄ側枠１２重り部１２ａ凹所１３撓み部１４スリット１５ゲージ抵抗１６パッド１７拡散層配線１８絶縁層２１金属配線２２接合層２３コンタクト部２４凹所２５凹部２６溝２７凹所２８凹所２９溝４０プリント基板４１導電パターン４２保護層５０接着層１００ＳＯＩ基板１０１支持層１０２埋込絶縁層１０３活性層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上浩則大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4M112 AA02 BA01 CA21 CA24 CA28 CA33 DA03 DA04 DA12 DA18 EA03 EA06 EA11 EA13 EA14 FA07 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形枠状のフレーム部およびフレーム部
の内側でフレーム部にフレーム部よりも薄肉の撓み部を
介して片持ち支持された重り部が形成され、フレーム部
に対する重り部の変位により撓み部に生じるひずみを検
出するゲージ抵抗が撓み部に形成された半導体加速度セ
ンサ本体と、半導体加速度センサ本体の主表面側に固着
され重り部の移動量を規制する第１のカバーと、半導体
加速度センサ本体の裏面側に固着され重り部の移動量を
規制する第２のカバーとを備え、半導体加速度センサ本
体は、ゲージ抵抗に配線を介して接続されたパッドがフ
レーム部における重り部の自由端側の部位の主表面側に
形成されてなることを特徴とする半導体加速度センサ。
【請求項２】前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記配線のうち少なくとも各側枠に形
成される部分が拡散層配線であり、前記半導体加速度セ
ンサ本体は、各側枠の主表面側において前記配線と重な
る部位に前記第１のカバーとの間に介在する接合層が形
成されてなることを特徴とする請求項１記載の半導体加
速度センサ。
【請求項３】前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、各側
枠それぞれの裏面に凹所が形成されてなることを特徴と
する請求項１記載の半導体加速度センサ。
【請求項４】前記凹所は、前記各側枠の長手方向にお
いて前記支持フレーム近傍に形成されてなることを特徴
とする請求項３記載の半導体加速度センサ。
【請求項５】前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、各側
枠が支持フレームとパッドフレームとの直線距離よりも
長くなるような平面形状に形成されてなることを特徴と
する請求項１記載の半導体加速度センサ。
【請求項６】前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、各側
枠それぞれの主表面に溝が形成されてなることを特徴と
する請求項１記載の半導体加速度センサ。
【請求項７】前記各側枠それぞれの主表面に形成され
る前記溝の数が複数であって、前記各側枠それぞれの主
表面には前記溝が前記各側枠の長手方向に沿って離間し
て形成されてなることを特徴とする請求項６記載の半導
体加速度センサ。
【請求項８】前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記第１のカバーと前記第２のカバー
との少なくとも一方において、前記各側枠と重なる部位
にそれぞれ凹所が形成されてなることを特徴とする請求
項１記載の半導体加速度センサ。
【請求項９】前記各側枠それぞれとの対向面に形成さ
れる前記凹所の数が複数であって、前記各側枠それぞれ
に対応して前記凹所が前記各側枠の長手方向に沿って離
間して形成されてなることを特徴とする請求項８記載の
半導体加速度センサ。
【請求項１０】前記フレーム部が、前記重り部を片持
ち支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記
パッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左
右両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士
および右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩
形枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、パ
ッドフレームの左右方向の中央部における主表面側に前
記パッドが形成されてなることを特徴とする請求項１記
載の半導体加速度センサ。
【請求項１１】前記フレーム部が、前記重り部を片持
ち支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記
パッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左
右両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士
および右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩
形枠状に形成され、パッドフレームの主表面には、前記
パッドが形成された領域を囲む溝が形成されてなること
を特徴とする請求項１記載の半導体加速度センサ。