JP4337570B2 - センサ装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ボンディングワイヤが接続されるセンサチップを、接着部材を介して、ケースや回路基板あるいはリードフレームなどの基板上に接続し固定してなるセンサ装置、および、そのようなセンサ装置の製造方法に関する。
従来より、この種のセンサ装置としては、たとえば、シリコンなどの半導体基板に加速度を検出するセンシング部が形成されたセンサチップを、接着部材としての接着フィルムを介して、基板としての回路チップ上に搭載してなる加速度センサが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
ここで、このような従来のセンサ装置においては、センサチップは、基板に対してボンディングワイヤを介して結線されている。つまり、センサチップにおいては、ワイヤボンディングが施されるようになっている。
特開２００３−２１６４７号公報
ここで、上記した従来のセンサ装置においては、極力低い弾性を有するシリコーン系樹脂などからなる接着部材を用いることにより、基板上のセンサチップに応力を伝達させないようにし、それによって、センサの高感度化を図っていた。
しかしながら、従来の接着部材では、センサチップにワイヤボンディングを行う際に当該センサチップを支持するために、たとえば、低弾性のものであっても弾性率が１ＭＰａ以上の接着フィルムを使用する必要があった。
そのため、従来のセンサ装置においては、そのような接着部材の弾性率に基づく応力に見合った感度しか実現できなかった。
さらに、高感度のセンサ装置を実現しようとすると、センサチップへの応力伝達をより抑制するため、より弾性率の低い、たとえば弾性率が１ＭＰａ以下の接着部材を使用する必要がある。
しかしながら、そのような場合には、接着部材が弾性率が低すぎて軟らかすぎることになり、逆に、ワイヤボンディング時におけるセンサチップの支持が不安定となって、ワイヤボンディングができないという問題が起こる。
そこで、本発明は上記問題に鑑み、ボンディングワイヤが接続されるセンサチップを、接着部材を介して基板上に接続し固定してなるセンサ装置において、センサチップへのワイヤボンディングを可能としつつ、センサのより高感度化を図れるようにすることを目的とする。
上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ボンディングワイヤ（４０）が接続されるセンサチップ（２０）を接着部材（３０）を介して基板（１０）上に接着し固定してなるセンサ装置において、接着部材（３０）として、熱を付与することにより熱を付与する前に比べて弾性が低下する熱硬化型のものを用いることを特徴としている。
それによれば、接着部材（３０）として、熱を付与することにより熱を付与する前に比べて弾性が低下するものを用いるため、センサチップ（２０）を接着部材（３０）を介して基板（１０）上に接着固定してワイヤボンディングを行う際には、接着部材（３０）はワイヤボンディング可能な弾性を有するものとし、さらに、ワイヤボンディング後には熱を付与することで、より低弾性な接着部材（３０）とすることができる。
そのため、本発明によれば、ワイヤボンディング後の接着部材（３０）は、ワイヤボンディングができない程度まで低弾性なものにすることができる。つまり、従来では達成し得なかったレベルまで低弾性化された接着部材（３０）を実現することができ、センサチップ（２０）への応力伝達に関しても、従来よりも抑制できるのである。
したがって、本発明によれば、ボンディングワイヤ（４０）が接続されるセンサチップ（２０）を、接着部材（３０）を介して基板（１０）上に接続し固定してなるセンサ装置において、センサチップ（２０）へのワイヤボンディングを可能としつつ、センサのより高感度化を図ることができる。
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のセンサ装置においては、エネルギーを付与された接着部材（３０）は、ボイド（３１）が内在することによりクッション機能を有するものにできる。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のセンサ装置において、接着部材（３０）は、接着剤（３２）中に熱の付与により気化する発泡剤（３１ａ）が含有されたものであることを特徴としている。
本発明の接着部材（３０）によれば、センサチップ（２０）を基板（１０）上に接着固定してワイヤボンディングを行った後には、接着部材（３０）に熱を付与することで接着剤（３２）中の発泡剤（３１ａ）が気化し、気化が行われた部分がボイド（３１）となる。
そのため、熱付与後の接着部材（３０）においては、空気のボイド（３１）が内在することによりクッション機能を有する接着部材（３０）が実現され、より低弾性な接着部材（３０）とすることができる。
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載のセンサ装置における発泡剤（３１ａ）としては、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジドおよびこれらの混合物の中から選択されたものを採用することができる。また、請求項５に記載の発明のように、接着部材（３０）は、熱を付与する前の弾性率が１ＭＰａ以上であり、熱を付与した後の弾性率が０．５ＭＰａに低下するものにできる。さらに、請求項６に記載の発明のように、ボンディングワイヤ（４０）が接続されるセンサチップ（２０）を、接着部材（３０）を介して基板（１０）上に接着し固定するようにしたセンサ装置の製造方法において、接着部材（３０）として、熱を付与することにより熱を付与する前に比べて弾性が低下する熱硬化型のものを用いることによっても、センサチップ（２０）へのワイヤボンディングを可能としつつ、センサのより高感度化を図ることができる。そして、この請求項６の製造方法においても、上記センサ装置における各手段と同様に、請求項７〜請求項１０のような形態を採用することができる。
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一例である。
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、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
図１は、本発明の実施形態に係るセンサ装置としての加速度センサＳ１を示す概略断面図である。用途限定するものではないが、この加速度センサＳ１は、例えば自動車に搭載されて運転制御用のものとして用いることができる。
図１において、基板１０は、ケースやハウジング、またはプリント基板やセラミック基板などの回路基板、あるいはリードフレームなどを採用することができ、その材質も樹脂、セラミック、金属など特に限定されない。なお、基板１０がケースやハウジングである場合、このケースやハウジングは、ボンディングワイヤ４０と接続するための導体部を有するものとする。
この基板１０の上には、センサチップ２０が搭載されており、センサチップ２０と基板１０とは接着部材３０を介して接着され固定されている。
また、センサチップ２０と基板１０とはボンディングワイヤ４０により結線され、電気的に接続されている。このボンディングワイヤ４０は、金やアルミニウムなどのワイヤボンディングを行うことにより形成されたものである。
ここでは、センサチップ２０は、加速度検出を行う検出素子として構成されており、たとえば、シリコン基板などに対して一般に知られている櫛歯構造を有する梁構造体を形成し、印加された加速度に応じた可動電極と固定電極間の静電容量変化（電気信号）を検出するものにすることができる。
また、センサチップ２０から出力される電気信号は、たとえばボンディングワイヤ４０を介して、基板１０に設けられた図示しない回路部に備えられたＣ／Ｖ変換回路により電圧信号に変換され、さらに増幅・調整などの処理が施されて、加速度信号として外部に出力されるようになっている。
ここで、センサチップ２０と基板１０とを接着する接着部材３０としては、センサチップ２０と基板１０とを接着した状態、すなわち、接着機能を持った状態で、熱や光などのエネルギーを付与することにより当該エネルギーを付与する前に比べて弾性が低下するものを用いている。
加速度センサＳ１が完成した状態では、接着部材３０は当該エネルギーが付与された状態であり、たとえば、弾性率として０．５ＭＰａ程度の従来のセンサ装置では実現されていなかった超低弾性な状態となっている。
また、図１に示されるように、このエネルギーを付与された接着部材３０は、空気のボイド３１が内在することによりクッション機能を有するものである。
つまり、従来のこの種のセンサ装置における接着部材が、内部にボイドを持たない均質なものであったのに対して、本実施形態の接着部材３０はボイド３１を内在する不均質なクッションの状態となっている。
たとえば、この接着部材３０としては、接着剤３２中に熱の付与により気化する発泡剤３１ａ（後述の図２参照）が含有されたものを採用することができる。それによれば、接着部材３０に熱を付与することで接着剤３２中の発泡剤３１ａが気化し、気化が行われた部分がボイド３１として構成されることになる。
ここで、たとえば、接着部材３０における発泡剤３１ａは、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジドおよびこれらの混合物の中から選択されたものなどを採用することができる。また、接着剤３２としては、たとえば、弾性率が１ＭＰａ程度であるシリコーン系樹脂からなる熱硬化型の樹脂接着剤などを採用することができる。
また、上記発泡剤３１ａは、たとえば粉末状態として接着剤３２中に混合されて用いられるものであるが、その混合組成については、当業者であれば、接着剤３２の種類や弾性率などを考慮してエネルギー付与後の弾性率を所望値とするように、決めることは容易である。
次に、この加速度センサＳ１の製造方法について、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。図２は、本加速度センサＳ１の組み付け方法を概略断面として示す工程図である。
［図２（ａ）の工程］
まず、基板１０の上に、接着部材３０を配設する。この接着部材３０は上述したように、粉末状態の発泡剤３１ａが混入された接着剤３２をディスペンス法などにより塗布することによって配設される。
ここでは、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジドなどの加熱すると発泡する発泡剤３１ａを、弾性率が１ＭＰａであるシリコーン系接着剤３２に混入したものを採用したものとする。
そして、塗布された接着部材３０の上にセンサチップ２０を搭載し、続いて加熱処理などを行い、接着部材３０を硬化する。このとき、接着部材３０中の接着剤３２は硬化し、また、発泡剤３１ａは固形（粉末）の状態にあり、この状態が図２（ａ）に示される。
［図２（ｂ）の工程］
次に、図２（ｂ）に示されるように、センサチップ２０と基板１０との間でワイヤボンディングを行う。それにより、センサチップ２０と基板１０とがボンディングワイヤ４０によって結線され電気的に接続される。このときも、発泡剤３１ａは固形（粉末）の状態にある。
［図２（ｃ）の工程］
続いて、このものを、たとえば２００℃に加熱する。それにより、図２（ｃ）に示されるように、接着剤３２中の発泡剤３１ａが気化し、気化が行われた部分がボイド３１として形成される。こうして、本実施形態の加速度センサＳ１ができあがる。
ところで、本実施形態によれば、ボンディングワイヤ４０が接続されるセンサチップ２０を接着部材３０を介して基板１０上に接着し固定してなるセンサ装置において、接着部材３０として、エネルギーを付与することによりエネルギーを付与する前に比べて弾性が低下するものを用いることを特徴とするセンサ装置Ｓ１が提供される。
それによれば、接着部材３０として、エネルギーを付与することによりエネルギーを付与する前に比べて弾性が低下するものを用いるため、センサチップ２０を接着部材３０を介して基板１０上に接着固定してワイヤボンディングを行う際には、接着部材３０はワイヤボンディング可能な弾性を有するものとし、さらに、ワイヤボンディング後にはエネルギーを付与することで、より低弾性な接着部材３０とすることができる。
たとえば、ワイヤボンディングを行う際には、接着部材３０は１ＭＰａ以上の弾性率を有するものとし、さらに、ワイヤボンディング後には０．５ＭＰａ程度の弾性率を有するものにできる。
このように、本実施形態によれば、ワイヤボンディング後の接着部材３０は、ワイヤボンディングができない程度まで低弾性なものにすることができる。つまり、従来では達成し得なかったレベルまで低弾性化された接着部材３０を実現することができ、センサチップ２０への応力伝達に関しても、従来よりも抑制できるのである。
したがって、本実施形態によれば、ボンディングワイヤ４０が接続されるセンサチップ２０を、接着部材３０を介して基板１０上に接続し固定してなるセンサ装置において、センサチップ２０へのワイヤボンディングを可能としつつ、センサのより高感度化を図ることができる。
ここで、本実施形態のセンサ装置Ｓ１では、エネルギーを付与された接着部材３０としては、上記図１に示されるように、空気のボイド３１が内在することによりクッション機能を有するものにしている。
具体的には、そのような接着部材３０を、シリコーン系樹脂接着剤などからなる接着剤３２中に、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジドおよびこれらの混合物の中から選択されたものなどからなる発泡剤３１ａが含有されたものとすることで、適切に実現している。
上述したように、そのような接着部材３０によれば、センサチップ２０を基板１０上に接着固定してワイヤボンディングを行った後には、接着部材３０に熱を付与することで接着剤３２中の発泡剤３１ａが気化しボイド３１が形成される。
そのため、熱付与後の接着部材３０においては、空気のボイド３１が内在することにより不均質でクッション機能を有する接着部材３０が適切に実現され、より低弾性な接着部材３０とすることができる。
なお、従来のように、ボイドのない均質な接着部材により、本実施形態のような超低弾性な接着部材３０を実現しようとすると、たとえばゲル状の接着部材を使用することになる。これでは、センサチップへのワイヤボンディングが不可能である。
ここで、本実施形態において、接着剤中に含有されている発泡剤を気化させることによりボイドを形成することは、上記した熱の付与以外にも、発泡剤として光によって反応して気化するようなものを採用しても実現することができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、熱や光により発泡剤を気化させることによって、ボイドを有する低弾性な接着部材を実現していたが、本発明の接着部材、すなわちエネルギー付与後にエネルギー付与前に比べて弾性が低下する接着部材の実現方法は、これに限定されるものではない。
たとえば、光や熱等のエネルギーの付与により超低弾性になる接着剤あるいはそういった材料を混入した接着剤を、接着部材として採用してもよい。それによれば、エネルギーの付与により当該接着剤が反応などにより超低弾性となるため、本発明の接着部材を実現できる。
それによれば、エネルギーの付与後は、気化や分解が行われた部分が上記したボイドのような空隙部となってクッション状の接着部材が得られ、見かけ上、超低弾性となった本発明の接着部材となる。
また、本発明において接着部材に付与するエネルギーとしては、熱や光以外にも、たとえば超音波などであってもよい。たとえば、超音波のエネルギーによって、分解する成分を接着部材に混入させれば、本発明の接着部材が得られる。
以上、本発明のセンサ装置として加速度センサを例にとって説明してきたが、本発明は、加速度センサに限定されるものではなく、角速度センサ、圧力センサ、温度センサ、光センサにも適用可能である。つまり、上記実施形態において、上記センサチップ２０が角速度検出素子であったり、圧力検出素子であったり、温度検出素子であったり、光検出素子であっても良い。
要するに、本発明は、ボンディングワイヤが接続されるセンサチップを接着部材を介して基板上に接着し固定してなるセンサ装置において、接着部材として、エネルギーを付与することによりエネルギーを付与する前に比べて弾性が低下するものを用いたことを要部とするものであり、それ以外の部分については適宜設計変更が可能である。
本発明の実施形態に係るセンサ装置としての加速度センサを示す概略断面図である。 図１に示される加速度センサの組み付け方法を示す工程図である。
符号の説明
１０…基板、２０…センサチップ、３０…接着部材、３１…ボイド、
３１ａ…発泡剤、３２…接着剤、４０…ボンディングワイヤ。

Claims (10)

  1. ボンディングワイヤ（４０）が接続されるセンサチップ（２０）を接着部材（３０）を介して基板（１０）上に接着し固定してなるセンサ装置において、
    前記接着部材（３０）として、熱を付与することにより熱を付与する前に比べて弾性が低下する熱硬化型のものを用いることを特徴とするセンサ装置。
  2. 前記熱を付与された前記接着部材（３０）は、ボイド（３１）が内在することによりクッション機能を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
  3. 前記接着部材（３０）は、接着剤（３２）中に熱の付与により気化する発泡剤（３１ａ）が含有されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
  4. 前記発泡剤（３１ａ）は、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジドおよびこれらの混合物の中から選択されたものであることを特徴とする請求項３に記載のセンサ装置。
  5. 前記接着部材（３０）は、熱を付与する前の弾性率が１ＭＰａ以上であり、熱を付与した後の弾性率が０．５ＭＰａに低下するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のセンサ装置。
  6. ボンディングワイヤ（４０）が接続されるセンサチップ（２０）を、接着部材（３０）を介して基板（１０）上に接着し固定するようにしたセンサ装置の製造方法において、
    前記接着部材（３０）として、熱を付与することにより熱を付与する前に比べて弾性が低下する熱硬化型のものを用いることを特徴とするセンサ装置の製造方法。
  7. 前記熱を付与された前記接着部材（３０）は、ボイド（３１）が内在することによりクッション機能を有するものであることを特徴とする請求項６に記載のセンサ装置の製造方法。
  8. 前記接着部材（３０）は、接着剤（３２）中に熱の付与により気化する発泡剤（３１ａ）が含有されたものであることを特徴とする請求項６または７に記載のセンサ装置の製造方法。
  9. 前記発泡剤（３１ａ）は、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジドおよびこれらの混合物の中から選択されたものであることを特徴とする請求項８に記載のセンサ装置の製造方法。
  10. 前記接着部材（３０）は、熱を付与する前の弾性率が１ＭＰａ以上であり、熱を付与した後の弾性率が０．５ＭＰａに低下するものであることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5045769B2 (ja) * 2009-03-04 2012-10-10 株式会社デンソー センサ装置の製造方法
CN103983807B (zh) * 2014-05-15 2018-06-22 清华大学 硅微机械加速度计
KR102285332B1 (ko) 2014-11-11 2021-08-04 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 이를 포함하는 반도체 장치
KR102177621B1 (ko) * 2014-12-30 2020-11-11 코오롱글로텍주식회사 원단용 입체 열전사 필름
KR101775017B1 (ko) * 2016-06-14 2017-09-05 세종공업 주식회사 다공성 접착제 제조방법 및 이에 의해 제조된 다공성 접착제가 사용된 가스센서
JP7091696B2 (ja) * 2018-02-20 2022-06-28 株式会社デンソー 物理量センサおよび半導体装置
EP3929540A1 (en) * 2020-06-26 2021-12-29 TE Connectivity Norge AS Attachment system for attaching a sensor to a substrate, method of attaching a sensor to a substrate

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676790B2 (ja) 1987-07-30 1994-09-28 株式会社東芝 イグナイタ
US5001542A (en) 1988-12-05 1991-03-19 Hitachi Chemical Company Composition for circuit connection, method for connection using the same, and connected structure of semiconductor chips
JP3445641B2 (ja) * 1993-07-30 2003-09-08 株式会社デンソー 半導体装置
US6486003B1 (en) * 1996-12-13 2002-11-26 Tessera, Inc. Expandable interposer for a microelectronic package and method therefor
US6157085A (en) 1998-04-07 2000-12-05 Citizen Watch Co., Ltd. Semiconductor device for preventing exfoliation from occurring between a semiconductor chip and a resin substrate
DE10012882C2 (de) * 2000-03-16 2002-06-20 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung eines Halbleiterchips auf ein Trägerelement
JP2002005951A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Denso Corp 半導体力学量センサ及びその製造方法
US6503780B1 (en) * 2000-07-05 2003-01-07 Amkor Technology, Inc. Wafer scale image sensor package fabrication method
JP2003021647A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Denso Corp 電子装置
US6871395B2 (en) * 2001-08-06 2005-03-29 Siemens Technology-To-Business Center, Llc. Methods for manufacturing a tactile sensor using an electrically conductive elastomer
TW200507279A (en) * 2003-07-16 2005-02-16 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Thin-film semiconductor substrate, method of manufacturing the same; apparatus for and method of crystallization;Thin-film semiconductor apparatus, method of manufacturing the same;

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