JP2015232579A - センサーデバイス、モーションセンサー、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサーデバイス1は、シリコン基板10の能動面10a側に設けられた第1の電極11b,11d,11fと、応力緩和層15と、その応力緩和層15上に設けられた外部接続端子12b,12d,12fと、を含む。応力緩和層15上には配線36b,36d,36fが形成され、外部接続端子12b,12d,12f接続されている。能動面10a上の配線16b,16d,16fと、応力緩和層15上の対応する配線36b、36d、36fとは、ビアホール30b、30d、30fにより接続されている。ビアホール30b、30d、30fは、外部接続端子12b,12d,12fと振動ジャイロ素子20の接続電極としての引き出し電極29b,29d,29fとの接合領域外に配置されている。
【選択図】図3
Description
例えば、特許文献1には、センサー素子としての振動ジャイロ素子(ジャイロ振動片)と回路素子としての半導体装置(以下、半導体基板という)とを備えたセンサーデバイスがパッケージに収納されたモーションセンサーとしてのジャイロセンサー(圧電発振器)が開示されている。
この構成では、半導体基板が支持基板に固着され、支持基板に形成されたリード配線部と電気的に接続されている。また、センサー素子(振動ジャイロ素子)は、支持基板に固着されたリード線に接続されることによって、半導体基板と空隙を保ち該半導体基板と平面視で重なるように配置されている。
詳述すると、このジャイロセンサーは、能動面側に第1の電極が設けられた半導体基板と、基部と該基部から延伸された振動部と接続電極とを備えたセンサー素子と、を有している。また、ジャイロセンサーは、第1の電極に電気的に接続されて能動面側に設けられた外部接続端子と、半導体基板と外部接続端子との間に設けられた応力緩和層と、半導体基板の能動面側に設けられた接続用端子と、を有している。そして、センサー素子は、接続電極と外部接続端子との接続によって半導体基板に保持されている。
この構成によれば、半導体基板と外部接続端子との間に設けられている応力緩和層によって、外部から加わる衝撃などが吸収され緩和されるとともに、特許文献1に記載のジャイロセンサーの構成のように、リード線などを介さず直接的に接続することが可能となるので、リード線の撓み量を考慮した空隙が不要となって厚さを低減することが可能となる。
上記構成のジャイロセンサーにおいて、再配置配線のビアホールが外部接続端子と前記接続電極との接合領域に設けられている場合には、ビアホール内に埋設されている金属などの導電性部材によって、応力緩和層による応力緩和効果が十分に発揮されなくなる。即ち、センサー素子の支持部分の直下にビアホールが存在する場合には、支持部分の直下の応力緩和層の弾性変形が規制されて応力緩和効果が低下することにより、振動モードや周波数温度特性が不安定になって周波数ばらつきを生じたり、外部からセンサー素子に加わる衝撃などに対する耐衝撃性が低下したりする問題があることを発明者は見出した。
また、上記構成のセンサーデバイスは、外部から加わる衝撃などがセンサー素子に伝達され難くなることから、半導体基板の外部接続端子とセンサー素子とがリード線などを介さず直接的に接続することが可能となる。したがって、センサーデバイスは、リード線の撓み量を考慮した空隙が不要となることから、従来の構成と比較して、厚さを低減することが可能となる。
これにより、センサーデバイスは、センサー素子の安定的な駆動を行うことが可能となる。
加えて、モーションセンサーは、薄型化されるとともに耐衝撃性の高いセンサーデバイスを用いることから、薄型化及び耐衝撃性の向上を実現することが可能となる。
また、モーションセンサーは、各センサーデバイスが各センサー素子の主面同士の成す角度が略直角となるようにパッケージ内に配置され、収納されていることから、1つで、複数軸に対応したセンシングが可能となる。
〔センサーデバイス〕
図1は、センサーデバイスの一実施形態の概略構成を示す模式図であり、(a)は、半導体基板としてのシリコン基板側(上側)から俯瞰した平面図、(b)は、(a)の矢印F側からみた側面図、(c)は、(a)の矢印S側から見た側面図である。
また、図2は、センサーデバイスの応力緩和構造及び再配置配線を分解して説明する模式図であり、(a)は、シリコン基板を上側から俯瞰した平面図、(b)は、応力緩和構造が施されたシリコン基板を上側から俯瞰した平面図である。
また、図3は、図1及び図2のB−B線断面においてジャイロ振動片が搭載された状態を示す模式断面図である。
振動ジャイロ素子20は、圧電材料である水晶を基材(主要部分を構成する材料)として形成されている。水晶は、電気軸と呼ばれるX軸、機械軸と呼ばれるY軸及び光学軸と呼ばれるZ軸を有している。
そして、振動ジャイロ素子20は、水晶結晶軸において直交するX軸及びY軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するZ軸方向に所定の厚みを有している。なお、所定の厚みは、発振周波数(共振周波数)、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。
振動ジャイロ素子20は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチング(ウエットエッチングまたはドライエッチング)により形成されている。なお、振動ジャイロ素子20は、1枚の水晶ウエハーから複数個取りすることが可能である。
振動ジャイロ素子20は、中心部分に位置する基部21と、基部21からY軸に沿って延伸された振動部としての1対の検出用振動腕22a,22bと、検出用振動腕22a,22bと直交するように、基部21からX軸に沿って延伸された1対の連結腕23a,23bと、検出用振動腕22a,22bと平行になるように、各連結腕23a,23bの先端側からY軸に沿って延伸された振動部としての各1対の駆動用振動腕24a,24b,25a,25bとを備えている。
同様に、基部21から他方の支持部19bまでの間には、一対の梁9b,9dが設けられている。このうち一方の梁9cは、基部21から検出用振動腕22bと駆動用振動腕24bとの間を通って延出されて支持部19aに接続され、他方の梁9dは、基部21から検出用振動腕22bと駆動用振動腕25bとの間を通って延出されて支持部19bに接続されている。各梁9a,9b,9c,9dは、図示するようなS字形状をそれぞれ有することができる。このように、細長く蛇行した形状を有する梁9a〜9dによって各支持部19a,19bと基部21が接続されることによって、振動ジャイロ素子20の要部がX軸方向及びY軸方向に弾性を得ることができる。
振動ジャイロ素子20は、検出用振動腕22a,22bで、角速度を検出する検出振動系を構成し、連結腕23a,23bと駆動用振動腕24a,24b,25a,25bとで、振動ジャイロ素子20を駆動する駆動振動系を構成している。
なお、振動ジャイロ素子20は、基部21及び各振動腕の表裏面を主面とする。ここでは、基部21において外部と電気的に接続する面を一方の主面20aといい、一方の主面20aと対向する面を他方の主面20bという。
これにより、振動ジャイロ素子20は、シリコン基板10に保持されている。
シリコン基板10には、能動面10a側にトランジスターやメモリー素子などの半導体素子を含んで構成される集積回路(図示せず)が形成されている。この集積回路には、振動ジャイロ素子20を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動ジャイロ素子20に生じる検出振動を検出する検出回路とが備えられている。
シリコン基板10は、図2及び図3に示すように、能動面10a側に設けられた複数の第1の電極11a〜11fと、各第1の電極11a〜11fに電気的に接続されて能動面10a側に設けられた外部接続端子12a〜12fと、能動面10aと外部接続端子12a〜12fとの間に設けられた応力緩和層15と、能動面10a側に設けられた接続用端子13とを備えている。
また、第1の電極11a〜11fには、第1絶縁層14の開口部内にて再配置配線の一部としての配線16a〜16fがそれぞれ接続され、それらの一部(図2(a)において配線16b〜16f)は第1絶縁層14上に引き出されている。
また、応力緩和層15上には、能動面10a上の各配線16a〜16fに対応する再配置配線の一部としての配線36a〜36fが形成され、振動ジャイロ素子20の接続電極としての引き出し電極29a〜29dが配置される位置に設けられた再配置配線の一部としてのセンサー素子接続端子37〜37fにそれぞれ接続されている。
能動面10a上の配線16a〜16fのそれぞれと、応力緩和層15上の対応する配線36a〜36fとは、応力緩和層15の層間配線であるとともに再配置配線の一部としてのビアホール(Via hole)30a〜30fにより接続されている。
これらの配線16a〜16f、配線36a〜36f、センサー素子接続端子37a〜37f、及びビアホール30a〜30fからなる再配置配線は、集積回路の電極の再配置を行うためのもので、シリコン基板10の所定部に配置された第1の電極11a〜11fから応力緩和層15上まで引き回されて形成されたものである。このような再配置配線により、微細設計によって位置の制約が大きい第1の電極11a〜11fに対して、振動ジャイロ素子20との接続に供する外部接続端子12a〜12fの位置を任意にずらして配置し、シリコン基板10における振動ジャイロ素子20との接続位置の自由度を高めるための重要な構成要素である。
この第2絶縁層17には、応力緩和層15上にて配線16上に開口部が形成されている。本実施形値では、この第2絶縁層17の開口部により、センサー素子接続端子37a〜37fが形成されている。
このような構成のもとに、シリコン基板10に形成された集積回路は、第1の電極11a〜11f、配線16a〜16f、ビアホール30a〜30f、配線36a〜36f、センサー素子接続端子37a〜37f、及び、外部接続端子12a〜12fを介して振動ジャイロ素子20と電気的に接続されるようになっている。
この際、センサーデバイス1は、外部接続端子12が突起電極となっていることから、振動ジャイロ素子20とシリコン基板10との間に隙間が設けられる。
このようにすることで、特にさびによる接触性、接合性の低下を防止することができる。また、ハンダメッキ、ハンダプリコートなどの最表面処理を施したものとしてもよい。
なお、これら配線16a〜16f、ビアホール30a〜30f、配線36a〜36f、センサー素子接続端子37a〜37fなどの再配置配線としては、上記材料による単層構造のみならず、複数種類の上記材料を組み合わせた積層構造としてもよい。なお、これら配線16a〜16f、配線36a〜36f、センサー素子接続端子37a〜37fなどの再配置配線については、通常は同一工程で形成するため、互いに同じ材料となる。
なお、第1絶縁層14については、酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)などの無機絶縁材料によって形成することもできる。
なお、応力緩和層15は、接続用端子13が形成されるシリコン基板10の外周部にも形成されていてもよい。
図4及び図5は、振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図である。図4は駆動振動状態を示し、図5(a)、図5(b)は、角速度が加わった状態における検出振動状態を示している。
なお、図4及び図5において、振動状態を簡易に表現するために、各振動腕は線で表してある。
まず、シリコン基板10の集積回路(駆動回路)から駆動信号が印加されることにより、振動ジャイロ素子20は角速度が加わらない状態において、駆動用振動腕24a,24b,25a,25bが矢印Eで示す方向に屈曲振動を行う。この屈曲振動は、実線で示す振動姿態と2点鎖線で示す振動姿態とを所定の周波数で繰り返している。
まず、図5(a)に示すように、駆動振動系を構成する駆動用振動腕24a,24b,25a,25b及び連結腕23a,23bには、矢印B方向のコリオリ力が働く。また同時に、検出用振動腕22a,22bは、矢印B方向のコリオリ力に呼応して、矢印C方向に変形する。
振動ジャイロ素子20は、この一連の動作を交互に繰り返して新たな振動が励起される。
なお、矢印B,B’方向の振動は、重心Gに対して周方向の振動である。そして、振動ジャイロ素子20は、検出用振動腕22a,22bに形成された検出電極が、振動により発生した水晶の歪を検出することで角速度が求められる。
〔ジャイロセンサー〕
次に、上記のセンサーデバイス1を搭載したモーションセンサーについて、図面を参照しながら説明する。
図6は、第1の実施形態のセンサーデバイスを用いたモーションセンサーとしてのジャイロセンサーを示す模式図であり、(a)は、上側から俯瞰した平面図、(b)は、(a)のA−A線断面図である。
図6は、第3の実施形態のモーションセンサーとしてのジャイロセンサーの概略構成を示す模式図である。図6(a)は、キャップ(蓋)側(上側)から俯瞰した平面図であり、図6(b)は、図6(a)のA−A線での断面図である。
なお、平面図では、ジャイロセンサーの内部の構造を説明する便宜的にキャップを省略し、キャップの載置位置のみを示してある。また、断面図では、煩雑さを避けるために一部を省略及び簡略化してある。
また、上記第1の実施形態で説明したセンサーデバイス1の構成との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、ジャイロセンサーの特徴的な形態を中心に説明する。
パッケージベース72には、例えば、セラミックグリーンシートを成形して積層し、焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。また、キャップ73には、コバールなどの金属、あるいはセラミックなどが用いられている。
詳述すると、センサーデバイス1Aは、パッケージベース72の底面74と平行な内底面75に接着剤(不図示)などにより水平に接着・固定され、シリコン基板10の接続用端子13と、パッケージベース72の内底面75に設けられた対応する内部電極76とが、例えばボンディングワイヤー40などの接合部材により接合されている。これにより、センサーデバイス1は、内部電極76aと電気的に接続されている。
これにより、の一端部34が接合部材51により、一方のセンサーデバイス1Bでは、パッケージベース72の内底面75において内部電極76aの並ぶ方向と同方向に並ぶ内部電極76bに固定され、他方のセンサーデバイス1Cでは、内部電極76aの並ぶ方向と直交する方向に並ぶ内部電極76cに固定されている。なお、図示はしないが、2つのセンサーデバイス1B,1Cが搭載された各垂直保持基板45と、パッケージベース72とを電気的に接続する接続手段を設けてもよい。
これにより、2つのセンサーデバイス1B,1Cは、センサーデバイス1Aと同様にパッケージベース72の内底面75に配置され、内部電極76b,76cと電気的に接続さるとともに、各センサーデバイス1A〜1Cは、各振動ジャイロ素子20の一方の主面20aまたは他方の主面20b同士の成す角度θ1,θ2が略直角となっている。
なお、上記した2つのセンサーデバイス1B,1Cの接続・固定方法は一実施形態を説明するものであって、これに限定されるものではない。2つのセンサーデバイス1B,1Cの振動ジャイロ素子20の主面同士の成す角度θ1,θ2が略直角となる状態で固定できれば、例えばパッケージベース72やキャップ73にセンサーデバイス1B,1Cを直接接合する構成としてもよい。
内部電極76a,76b,76cは、図示しない内部配線によって、外部端子74aなどと接続されている。
これにより、ジャイロセンサー3は、外部端子74aと各内部電極と各センサーデバイス1A〜1Cとが互いに電気的に接続されている。
なお、外部端子74a、各内部電極は、タングステン(W)などのメタライズ層に、ニッケル(Ni)、金(Au)などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
これにより、パッケージ70の内部は、気密に封止される。なお、パッケージ70の内部は、各センサーデバイスの振動ジャイロ素子20の振動が阻害されないように、真空状態(真空度が高い状態)に保持されていることが好ましい。
ここでは、パッケージ70(パッケージベース72)の底面74が、互いに直交する3軸であるX’軸、Y’軸、Z’軸に対して、X’軸及びY’軸と平行で、Z’軸と直交しているものとする。
これにより、外力などによってジャイロセンサー3の姿勢が変化し、角速度が加わった場合、振動ジャイロ素子20の一方の主面20aまたは他方の主面20bとパッケージ70の底面74とが、略平行になるようにパッケージ70の内部に収納されているセンサーデバイス1は、振動ジャイロ素子20の一方の主面20aまたは他方の主面20bとZ’軸とが略直交していることから、Z’軸に対する角速度を検出する。
このことから、ジャイロセンサー3は、撮像機器の手ぶれ補正や、GPS(Global Positioning System)衛星信号を用いた移動体ナビゲーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御などに用いられる。
このことから、ジャイロセンサー3は、互いに直交する3軸に対応したセンシングが、1つで可能なジャイロセンサーを提供できる。
加えて、ジャイロセンサー3は、この3軸を、パッケージ70の底面74と略直交するZ’軸と、パッケージ70の底面74と略平行で、且つ互いに直交するX’軸及びY’軸とからなるようにできる。
この結果、ジャイロセンサー3は、3つのセンサーデバイス1をパッケージ70内部の各面に配置して固定する場合と比較して、各センサーデバイスの実装に際して、センサーデバイスごとに都度パッケージ70の姿勢を変えるなどの作業を廃止できることから、実装工数を削減できる。
したがって、ジャイロセンサー3は、パッケージ70における各面同士の成す角度などの加工精度の向上が不要となり、3軸に対応したジャイロセンサーを容易に提供できる。
(変形例1)
図7は、センサーデバイスにおける応力緩和構造の再配置配線の変形例1を説明するものであり、応力緩和構造が施されたシリコン基板を上側から俯瞰して模式的に示す平面図である。なお、上記第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
ここで、応力緩和層15上のビアホール30a〜30fと、センサー素子接続端子37a〜37fとの平面視での配置は上記実施形態のシリコン基板10と同じであるが、上記実施形態では、ビアホール30a〜30fと、センサー素子接続端子37a〜37fとを接続する配線36a〜36fが直線状を呈して最短距離で接続されている(図2(b)を参照)のに対して、本変形例のビアホール30a〜30fとセンサー素子接続端子37a〜37fとを接続する配線136a〜136fは、応力緩和層15上を蛇行させて設けられている。
なお、応力緩和層15上の配線136a〜136fを蛇行させて設けた例を説明したが、これらの配線136a〜136fとビアホール30a〜30fにより接続される能動面10a上の配線(図2(a)において配線16a〜16fを蛇行させて設けてもよい。
図8は、センサーデバイスにおける応力緩和構造の再配置配線の変形例2を説明するものであり、(a)は、シリコン基板を上側から俯瞰した平面図、(b)は、応力緩和構造が施されたシリコン基板を上側から俯瞰した平面図である。なお、上記第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図9は、センサーデバイスにおける応力緩和構造の再配置配線の変形例3を説明するものであり、(a)は、シリコン基板を上側から俯瞰した平面図、(b)は、応力緩和構造が施されたシリコン基板を上側から俯瞰した平面図である。なお、上記第1の実施形態および変形例2との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
本変形例の特徴は、図9(a)に示すシリコン基板10Cの能動面10aにおいて、第1の電極81c〜81fが、シリコン基板10Cの中央近傍に配設されている点である。このように、シリコン基板10Cの中央近傍に配設された第1の電極81c〜81f、および接続用端子13が、能動面10a上に引き出された配線86c〜86gと、その配線86c〜86gの中央寄りの先端側から応力緩和層15の上面に貫設されたビアホール130c〜130gと、応力緩和層15上に露出されたビアホール130c〜130gからシリコン基板10Cの周縁部近傍に引き出された配線236a〜236fと、を含む再配置配線により、シリコン基板10Cの周縁部近傍に設けられたセンサー素子接続端子237a〜237fに再配置されている。
上記第1の実施形態、および、変形例1〜3では、半導体基板としてのシリコン基板10,10´,10B,10Cの能動面10aの外周部近傍にセンサー素子接続端子37a〜37f,137a〜137f,237a〜237fが設けられた例を説明した。即ち、接続電極としての引き出し電極29a〜29fが設けられた支持部19a,19bを素子の周縁部に有するセンサー素子としての振動ジャイロ素子20(図1(a)および図4を参照)を用いたセンサーデバイス1を例にとって説明した。これに限らず、例えば、素子の中央に支持部を有するセンサー素子を用いた場合でも、本発明の再配置配線構造はセンサーデバイスの感度低下の抑制に効果を奏する。
図10は、素子の中央に支持部を有するセンサー素子と、そのセンサー素子を搭載する半導体基板としてのシリコン基板との変形例を説明するものであり、(a)は、素子の中央に支持部を有するセンサー素子としての振動ジャイロ素子を上側からみて模式的に説明する平面図、(b)は、シリコン基板を上側から俯瞰した平面図、(c)は、応力緩和構造が施されたシリコン基板を上側から俯瞰した平面図である。なお、上記第1の実施形態および変形例との共通部分については、同一符号を付して説明を省略する。
図10(a)において、本変形例の振動ジャイロ素子101は、圧電材料である水晶をエッチング加工することにより形成された中心部分に位置する支持部(基部)121と、支持部121からY軸に沿って延伸された振動部としての1対の検出用振動腕122a,122bと、検出用振動腕122a,122bと直交するように支持部121からX軸に沿って延伸された1対の連結腕123a,123bと、検出用振動腕122a,122bと平行になるように各連結腕123a,123bの先端側からY軸に沿って延伸された振動部としての各1対の駆動用振動腕124a,124b,125a,125bと、を備えている。
また、支持部121の一方の主面(シリコン基板10B´と対向する主面)には、上記各検出電極、各駆動電極から引き出され、シリコン基板10B´との電気的な接続に供する接続電極としての引き出し電極112が設けられている。
また、検出用振動腕122a,122bのそれぞれの先端部には、錘部126a,126bが形成され、駆動用振動腕124a,124b,125a,125bのそれぞれの先端部には、錘部127a,127b,128a,128bが形成されている。これにより、振動ジャイロ素子101は、小型化及び角速度の検出感度の向上が図られている。
図10(b)に示す本変形例のシリコン基板10B´は、上記変形例2のシリコン基板10B(図8(a))と同一の構成である。即ち、シリコン基板10B´は、能動面10aの周縁部に設けられた第1の電極11c〜11fから、能動面10aの中央に向かって配線216c〜216dがそれぞれ引き出され、また、能動面10aの接続用端子13のうちの一つから能動面10aの中央に向かって配線216gが引き出されている。
そして、図10(c)に示すように、配線216c〜216fの能動面10a中央側の端部から応力緩和層15上にはビアホール130c〜130dが貫設され、また、配線216gの能動面10a中央側の端部から応力緩和層15上にビアホール130gが貫設されている。
そして、応力緩和層15上に露出されたビアホール130c〜130d,130gと、シリコン基板10B´の中央に配設されたセンサー素子接続端子87c〜87fおよびセンサー素子接続端子87a,87bとが、極短い配線86c〜86fおよび配線86a,86bにより電気的に接続されている。
また、本変形例のシリコン基板10B´では、再配置配線の大部分がパッシベーション膜上に設けられている。このような構成にすることにより、外部接続端子(12a〜12f、図1および図3を参照)と接続電極(引き出し電極29a〜29f、図1および図3を参照)との接合領域外にビアホールを配置する本発明の再配置配線の構成において、再配置配線の全体の長さを短くすることができる。
〔電子機器〕
上記第1の実施形態および変形例1〜4に記載の応力緩和層15および再配置配線による応力緩和構造を有する半導体基板としてのシリコン基板10,10´,10B,10B´,10Cを備えたセンサーデバイス1、および、それらを備えた第2の実施形態のモーションセンサーとしてのジャイロセンサーを搭載した電子機器は、小型化および高性能化を図ることが可能である。
例えば、図11(a)は、デジタルビデオカメラへの適用例を示す。デジタルビデオカメラ240は、受像部241、操作部242、音声入力部243、及び表示ユニット1001を備えている。このようなデジタルビデオカメラ240に、上記実施形態のセンサーデバイス1やモーションセンサーとしてのジャイロセンサー3を搭載することにより、所謂手ぶれ補正機能を搭載することができる。
また、図11(b)は、電子機器としての携帯電話機、図11(c)は、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)への適用例をそれぞれ示すものである。
まず、図11(b)に示す携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001及びスクロールボタン3002、並びに表示ユニットと1002を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、表示ユニット1002に表示される画面がスクロールされる。
また、図11(c)に示すPDA4000は、複数の操作ボタン4001及び電源スイッチ4002、並びに表示ユニット1003を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示ユニット1003に表示される。
このような携帯電話機3000やPDA4000に、上記実施形態のセンサーデバイスやモーションセンサーとしてのジャイロセンサーを搭載することにより、様々な機能を付与することができる。例えば、図11(b)の携帯電話機3000に、図示しないカメラ機能を付与した場合に、携帯電話機3000に搭載されたセンサーデバイスやジャイロセンサーにより手振れ補正を行うことができる。また、図11(b)の携帯電話機3000や、図11(c)のPDA4000にGPS(Global Positioning System)として広く知られる汎地球測位システムを具備した場合に、上記実施形態のセンサーデバイスやモーションセンサーとしてのジャイロセンサーを搭載することにより、GPSにおいて、携帯電話機3000やPDA4000の位置や姿勢を認識させることができる。
この構成によれば、複数の応力緩和層を介して電極や配線の直上に配線を設けることができ、再配置配線の引き回しの設計の自由度をより高くすることができる。
また、上記第2の実施形態及では、モーションセンサーとしてジャイロセンサーを例に挙げたが、これに限定するものではなく、例えば、上記加速度感知素子を備えたセンサーデバイスを用いた加速度センサー、圧力感知素子を備えたセンサーデバイスを用いた圧力センサー、重量感知素子を備えたセンサーデバイスを用いた重量センサーなどでもよい。
形態または適用例として実現することが可能である。
本発明のある形態にかかるセンサーデバイスは、集積回路を含む半導体基板と、前記半導体基板に設けられ、前記集積回路に電気的に接続された第1の電極と、外部接続端子と、前記半導体基板と前記外部接続端子との間に設けられた応力緩和層と、前記応力緩和層に形成された貫通孔に配置され、前記第1の電極と前記外部接続端子との間を電気的に接続している導電性部材と、接続電極を備えたセンサー素子と、を有し、前記センサー素子は、前記接続電極と前記外部接続端子との接続によって前記半導体基板に保持されたセンサーデバイスであって、前記導電性部材は、前記半導体基板の平面視で前記外部接続端子と前記接続電極との接合領域外に配置され、前記半導体基板は、前記第1の電極が位置する面と反対の面が固定面であることを特徴とする。
Claims (10)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の能動面側に設けられた第1の電極と、
前記第1の電極に再配置配線を介して電気的に接続されて前記能動面側に設けられた外部接続端子と、
前記半導体基板と前記外部接続端子との間に設けられた応力緩和層と、
前記半導体基板の前記能動面側に設けられた接続用端子と、
基部と該基部から延伸された振動部と接続電極とを備えたセンサー素子と、を有し、
前記センサー素子は、前記接続電極と前記外部接続端子との接続によって前記半導体基板に保持されたセンサーデバイスであって、
前記再配置配線は前記応力緩和層の層間配線としてのビアホール(Via hole)を含み、前記ビアホールが前記外部接続端子と前記接続電極との接合領域外に設けられていることを特徴とするセンサーデバイス。 - 請求項1に記載のセンサーデバイスにおいて、
前記外部接続端子は、突起電極であることを特徴とするセンサーデバイス。 - 請求項1または請求項2に記載のセンサーデバイスにおいて、
前記第1の電極から引き出された再配置配線の一部が蛇行していることを特徴とするセンサーデバイス。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のセンサーデバイスにおいて、
前記半導体基板の前記能動面にはパッシベーション膜が設けられ、
前記ビアホールを除く前記再配置配線の大部分が前記パッシベーション膜上に設けられていることを特徴とするセンサーデバイス。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のセンサーデバイスにおいて、
前記第1の電極は、前記半導体基板の周縁部近傍に配設され、
前記ビアホールが、前記半導体基板の中央付近の上方に配置されていることを特徴とするセンサーデバイス。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のセンサーデバイスにおいて、
前記応力緩和層及び前記再配置配線が複数積層されて形成されていることを特徴とするセンサーデバイス。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサーデバイスと、
前記センサーデバイスを収納するパッケージと、を有し、
前記センサーデバイスが、前記パッケージに収納されていることを特徴とするモーションセンサー。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の複数のセンサーデバイスと、
前記複数のセンサーデバイスを収納するパッケージと、を有し、
前記複数のセンサーデバイスは、前記各センサー素子の主面同士の成す角度が略直角となるように前記パッケージ内に配置され、収納されていることを特徴とするモーションセンサー。 - 請求項7または8に記載のモーションセンサーにおいて、
少なくとも1つの前記センサー素子の主面は、前記パッケージの外部部材に接続される被接続面と略平行であることを特徴とするモーションセンサー。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサーデバイス、または、請求項7〜9のいずれか一項に記載のモーションセンサーを備えていることを特徴とする電子機器。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005039260A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-02-10 | Nec Corp | 応力緩和構造とその形成方法、応力緩和シートとその製造方法、及び半導体装置並びに電子機器 |
JP2007048931A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、電子部品、回路基板及び電子機器 |
JP2007057288A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Seiko Epson Corp | 圧電ジャイロセンサモジュール及び電子機器 |
JP2007311828A (ja) * | 1996-12-04 | 2007-11-29 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、電子部品、回路基板及び電子機器 |
JP2008211806A (ja) * | 2008-03-06 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、電子部品、回路基板及び電子機器 |
JP2010199148A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Fujikura Ltd | 半導体センサデバイス及びその製造方法、パッケージ及びその製造方法、モジュール及びその製造方法、並びに電子機器 |
-
2015
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007311828A (ja) * | 1996-12-04 | 2007-11-29 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、電子部品、回路基板及び電子機器 |
JP2005039260A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-02-10 | Nec Corp | 応力緩和構造とその形成方法、応力緩和シートとその製造方法、及び半導体装置並びに電子機器 |
JP2007048931A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、電子部品、回路基板及び電子機器 |
JP2007057288A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Seiko Epson Corp | 圧電ジャイロセンサモジュール及び電子機器 |
JP2008211806A (ja) * | 2008-03-06 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、電子部品、回路基板及び電子機器 |
JP2010199148A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Fujikura Ltd | 半導体センサデバイス及びその製造方法、パッケージ及びその製造方法、モジュール及びその製造方法、並びに電子機器 |
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