專利名稱:Mems設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及由MEMS (Micro Electro Mechanical Systems 微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)制造的各種設(shè)備(MEMS設(shè)備)
背景技術(shù):
近來,由于MEMS設(shè)備開始搭載于便攜式電話機(jī)等,MEMS設(shè)備的關(guān)注度急劇提高。作為MEMS設(shè)備的代表性產(chǎn)品,例如有加速度傳感器或硅揚(yáng)聲器(硅麥克風(fēng)Silicon Microphone)。加速度傳感器例如具備利用加速度的作用而搖振的錘、與錘的搖振相連動(dòng)而變形的膜片。膜片上設(shè)有壓電電阻元件。而且,利用錘的搖振,膜片變形,對(duì)設(shè)置在膜片上的壓電電阻元件作用應(yīng)力。由此,壓電電阻元件的電阻率變化,電阻率的變化量作為信號(hào)輸出。另一方面,硅揚(yáng)聲器例如具備利用聲壓(聲波)的作用而振動(dòng)的振動(dòng)膜(振動(dòng)板)、與振動(dòng)膜相對(duì)配置的背板。振動(dòng)膜及背板形成將它們作為對(duì)置電極的電容器。而且, 利用振動(dòng)膜的振動(dòng),電容器的靜電電容變化,且由該靜電電容的變化所產(chǎn)生的振動(dòng)膜及背板間的電壓變動(dòng)作為聲音信號(hào)輸出。此種MEMS設(shè)備與其他的電子設(shè)備同樣在由封裝體來密封后的狀態(tài)下搭載在各種設(shè)備(便攜式電話等)上。但是,封裝體內(nèi)需要設(shè)置用于維持MEMS設(shè)備的可動(dòng)部(振動(dòng)膜等)的可動(dòng)狀態(tài)的腔室(空間)。圖13是現(xiàn)有的加速度傳感器的示意剖視圖。加速度傳感器201具備中空的陶瓷封裝體202、收容在陶瓷封裝體202內(nèi)的傳感器芯片204及電路芯片205。陶瓷封裝體202具有將6片陶瓷基板202A 202F層疊的6層構(gòu)造。下部3片陶瓷基板202A 202C形成為在俯視狀態(tài)下相同尺寸的矩形。上部3片陶瓷基板202D 202F在俯視狀態(tài)下具有與陶瓷基板202A 202C相同的外形,且在各自中央部形成有矩形的開口。在陶瓷基板202C上層疊的陶瓷基板202D的開口比在該陶瓷基板202D上層疊的陶瓷基板202E的開口小。此外,陶瓷基板202E的開口比在該陶瓷基板202E上層疊的陶瓷基板202F的開口小。在陶瓷基板202D的上表面配置有多個(gè)焊盤207。各焊盤207經(jīng)由接合線208分別與傳感器芯片204及電路芯片205電連接。此外,在陶瓷基板202D的上表面形成有從各焊盤207延伸的配線209。各配線209經(jīng)由上下貫通下部3片陶瓷基板202A、202B、202C的通孔210與配置在最下層的陶瓷基板202A的下表面上的電極211連接。而且,通過在最上層的陶瓷基板202F上接合屏蔽板203來封閉陶瓷封裝體202。 由此,在陶瓷封裝體202內(nèi)設(shè)置腔室(空間),傳感器芯片204及電路芯片205被封入該腔室內(nèi)。傳感器芯片204通過將硅芯片從其背面?zhèn)?設(shè)備形成區(qū)域側(cè)的表面的相反側(cè))蝕刻來形成。該傳感器芯片204 —體具備由包括硅芯片的設(shè)備形成區(qū)域側(cè)的表面的薄層部分構(gòu)成且形成有壓電電阻元件的膜片212、設(shè)置在膜片212的下表面周緣部的框狀的支承部213、設(shè)置在膜片212的下表面中央部且越向下方越窄的四角錐梯形的錘保持部214。利用設(shè)置在支承部213的各角部與電路芯片205的表面之間的芯片間間隔件215, 在電路芯片205的上方,與該電路芯片205的表面隔開規(guī)定間隔地支承傳感器芯片204。而且,錘保持部214上設(shè)有由鎢構(gòu)成的錘206。錘206由粘接劑固定在錘保持部 214的下表面,且在傳感器芯片204與電路芯片205之間以與電路芯片205及芯片間間隔件 215非接觸狀態(tài)來配置錘206。電路芯片205由硅芯片構(gòu)成,且具有用于加速度的計(jì)算及修正的電路。該電路芯片205以將其設(shè)備形成區(qū)域側(cè)的表面朝向上方的狀態(tài)并經(jīng)由銀膏劑而接合在陶瓷基板 202C的上表面。而且,當(dāng)加速度作用于傳感器芯片204,錘206擺動(dòng)時(shí),膜片212變形,應(yīng)力作用于設(shè)置在膜片212上的壓電電阻元件。壓電電阻元件的電阻率與該作用的應(yīng)力成比例地變化。因此,根據(jù)壓電電阻元件的電阻率變化量,能夠求得作用于加速度傳感器的加速度。圖14是現(xiàn)有的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。硅揚(yáng)聲器301具備設(shè)備芯片302、用于支承設(shè)備芯片302的芯片焊盤(die pad) 303、與設(shè)備芯片302電連接的多個(gè)引線304、樹脂封裝體305。設(shè)備芯片302具備傳感器芯片306、與傳感器芯片306相對(duì)配置的玻璃芯片307、 配置在玻璃芯片307上的電路芯片308。傳感器芯片306為利用MEMS技術(shù)制造的芯片,具備硅基板309、支承于硅基板 309并利用聲壓的作用來輸出聲音信號(hào)的揚(yáng)聲器部310。硅基板309形成為在俯視情況下為四邊形。在硅基板309的中央部形成有越向上表面?zhèn)?一面?zhèn)?越窄(越向下表面?zhèn)?另一面?zhèn)?越寬)的剖面梯形的貫通孔311。揚(yáng)聲器部310形成在硅基板309的上表面?zhèn)?,具備利用聲壓的作用來振?dòng)的振動(dòng)膜312、與振動(dòng)膜312相對(duì)配置的背板313。振動(dòng)膜312呈俯視圓形,由例如通過摻雜雜質(zhì)來賦予導(dǎo)電性的多晶硅構(gòu)成。背板313具有直徑比振動(dòng)膜312小的俯視圓形的外形,且隔著空隙與振動(dòng)膜312 對(duì)置。背板313由例如通過摻雜雜質(zhì)來賦予導(dǎo)電性的多晶硅構(gòu)成。而且,揚(yáng)聲器部310的最表面利用由氮化硅構(gòu)成的表面保護(hù)膜314來覆蓋。玻璃芯片307由派拉克斯(注冊商標(biāo)^4^^77)等耐熱性玻璃來構(gòu)成。而且,在傳感器芯片306與玻璃芯片307之間設(shè)置由硅構(gòu)成的間隔件315。間隔件315形成為包圍揚(yáng)聲器部310的俯視四邊環(huán)狀。經(jīng)由此種形狀的間隔件315,傳感器芯片 306與玻璃芯片307接合,由此,硅揚(yáng)聲器301中形成由傳感器芯片306、玻璃芯片307及間隔件315劃出的閉空間(腔室)316。在該閉空間316內(nèi),以與玻璃芯片307及間隔件315 非接觸的狀態(tài)來配置揚(yáng)聲器部310。電路芯片308具備硅基板317。硅基板317形成為在俯視下與硅基板309大致相同大小的四邊形。硅基板317上形成有將來自揚(yáng)聲器部310的聲音信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電子電路(未圖示)。此外,在硅基板317的上表面,多個(gè)電極焊盤318沿硅基板317的外周緣排列配置成俯視四邊環(huán)狀。電極焊盤318與硅基板317內(nèi)的電子電路(未圖示)電連接。[0029]芯片焊盤303由金屬薄板構(gòu)成,并形成為俯視四邊形。在芯片焊盤303的中央部形成有用于將聲壓取入硅揚(yáng)聲器內(nèi)的音孔319。音孔319具有與硅基板309的下表面?zhèn)鹊呢炌?11的開口徑大致相同的直徑。多個(gè)引線304由與芯片焊盤303相同的金屬薄板構(gòu)成,且在夾著芯片焊盤303的兩側(cè)分別設(shè)置多個(gè)。各引線304在芯片焊盤303的各側(cè)相互空開適當(dāng)間隔地排列配置。而且,設(shè)備芯片302以在俯視下將貫通孔311的下表面?zhèn)韧庵芘c音孔319的外周大致對(duì)齊的方式進(jìn)行定位,且在將電路芯片308朝向上方的姿式下,管芯焊接在芯片焊盤 303上。電路芯片308的各電極焊盤318通過接合線320連接于引線304。樹脂封裝體305為由熔融樹脂材料(例如,聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片302、芯片焊盤303、引線304及接合線320。芯片焊盤303的下表面及引線304的下表面露出在樹脂封裝體305的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面 (下表面)。上述下表面作為用于與安裝基板電連接的外部端子。而且,在該硅揚(yáng)聲器301中,設(shè)備芯片302的振動(dòng)膜312及背板313形成以他們作為對(duì)置電極的電容器。該電容器(振動(dòng)膜312及背板313間)上施加規(guī)定的電壓。在該狀態(tài)下,當(dāng)從音孔319輸入聲壓(聲波)時(shí),該聲壓經(jīng)由貫通孔311傳遞到揚(yáng)聲器部310。當(dāng)揚(yáng)聲器部310利用聲壓的作用使振動(dòng)膜312振動(dòng)時(shí),電容器的靜電電容變化,該靜電電容的變化所導(dǎo)致的振動(dòng)膜312及背板313間的電壓變動(dòng)作為聲音信號(hào)輸出。而且,通過由電路芯片308對(duì)輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行處理,能夠?qū)⒆饔糜谡駝?dòng)膜 312(硅揚(yáng)聲器)的聲壓(聲波)作為電信號(hào)檢測,并從電極焊盤318輸出。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2006-145258號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平10-232246號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開2005-274219號(hào)公報(bào)在現(xiàn)有的加速度傳感器201中,通過由屏蔽板203來閉塞中空的陶瓷封裝體202, 設(shè)置用于封入傳感器芯片204或電路芯片205的腔室。然而,由于使用高價(jià)的陶瓷封裝體 202,存在成本變高的問題。此外,在現(xiàn)有的硅揚(yáng)聲器301中,傳感器芯片306及玻璃芯片307分別利用膏狀的粘接劑粘接于間隔件315,并經(jīng)由該間隔件315相互接合。因此,為了接合傳感器芯片306和玻璃芯片307,必須進(jìn)行例如在傳感器芯片306 上涂敷粘接劑的工序、在涂敷有粘接劑的傳感器芯片306上粘接間隔件315的工序、在玻璃芯片307上涂敷粘接劑的工序、以及在粘接于傳感器芯片306的間隔件315上粘接玻璃芯片307的工序這至少四個(gè)工序。另一方面,作為實(shí)現(xiàn)接合方法的簡單化的方法,探討了例如省略間隔件315,僅經(jīng)由膏狀的粘接劑將傳感器芯片306與玻璃芯片307接合的方法。但是,膏狀的粘接劑難以在傳感器芯片306與玻璃芯片307之間保持足夠高度的空間。其結(jié)果,玻璃芯片307與傳感器芯片306的揚(yáng)聲器部310接觸,有可能發(fā)生振動(dòng)膜 312的動(dòng)作不良。此外,在加速度傳感器及硅揚(yáng)聲器中,為了提高安裝基板上的設(shè)備的安裝密度,優(yōu)選封裝體尺寸盡可能小。此外,當(dāng)將多個(gè)部件相互接合而形成腔室時(shí),若接合部件間的接合
6材料進(jìn)入腔室內(nèi),則存在該接合材料與可動(dòng)部接觸的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠設(shè)置可維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài)的腔室 (空間),進(jìn)而能夠降低封裝體成本的MEMS設(shè)備。此外,本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種能夠設(shè)置可維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài)的腔室(空間),進(jìn)而能夠降低封裝體成本并且能夠減小封裝體尺寸的MEMS設(shè)備。此外,本實(shí)用新型的再一目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器芯片與貼合芯片的貼合方法的簡單化的MEMS設(shè)備。本實(shí)用新型的一方面涉及的MEMS設(shè)備具備可動(dòng)部件;支承部件,其支承所述可動(dòng)部件;對(duì)置部件,其與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置;壁部件,其形成為包圍所述可動(dòng)部件的環(huán)狀,且與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),對(duì)置部件與由支承部件支承的可動(dòng)部件相對(duì)配置。而且,支承部件及對(duì)置部件通過形成為包圍可動(dòng)部件的環(huán)狀的壁部件來連接。由此,支承部件與對(duì)置部件以面對(duì)面地狀態(tài)進(jìn)行接合,并形成由支承部件、對(duì)置部件及壁部件劃出的腔室(空間)。而且, 由于可動(dòng)部件配置在該腔室內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài)。此外,利用包圍可動(dòng)部件的壁部件,能夠隔斷經(jīng)由支承部件與對(duì)置部件之間的腔室內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入腔室內(nèi)。因此,能夠維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài),并利用密封用樹脂封入支承部件、對(duì)置部件及壁部件。其結(jié)果,能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體來制作封裝后的MEMS設(shè)備,因此能夠降低MEMS設(shè)備的封裝體成本。此外,優(yōu)選通過所述壁部件將所述支承部件及所述對(duì)置部件接合。此外,所述MEMS設(shè)備中,優(yōu)選所述壁部件由包含Sn及能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬的材料來構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu),將支承部件與對(duì)置部件連接的壁部件例如通過Sn及能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬的共晶反應(yīng)來形成。Sn的熔點(diǎn)為231. 97°C,比較低。能夠利用此種熔點(diǎn)低的Sn 的共晶反應(yīng)來形成接合件,因此能夠以簡單的工序來可靠地連接支承部件和對(duì)置部件。另外,作為能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬材料,例如可以使用具有比Sn高熔點(diǎn)的 Au (熔點(diǎn):1064. 4°C )、Cu (熔點(diǎn):1083. 4°C )等。此外,所述MEMS設(shè)備優(yōu)選還具備應(yīng)力緩和層,且該應(yīng)力緩和層設(shè)置在所述壁部件與所述支承部件及/或所述對(duì)置部件之間。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在支承部件及/或?qū)χ貌考鄬?duì)于壁部件的一側(cè),形成有作為壁部件的基底層的應(yīng)力緩和層。因此,例如即使支承部件及/或?qū)χ貌考捎跍囟茸兓冃?(膨脹、收縮等),也能夠由應(yīng)力緩和層來緩和作用于壁部件的應(yīng)力。其結(jié)果,能夠抑制壁部件的開裂(龜裂)的發(fā)生。另外,作為應(yīng)力緩和層例如可以使用耐高溫性優(yōu)良的聚酰亞胺等。此外,所述可動(dòng)部件也可配置在所述支承部件與所述對(duì)置部件之間的空間。根據(jù)該結(jié)構(gòu),例如假設(shè)MEMS設(shè)備為硅揚(yáng)聲器。具體來說,假設(shè)在具備揚(yáng)聲器芯片與電路芯片的硅揚(yáng)聲器中,具備可動(dòng)設(shè)備部(可動(dòng)部件),其設(shè)置在揚(yáng)聲器芯片內(nèi),且輸出由可動(dòng)體的振動(dòng)動(dòng)作而產(chǎn)生的聲音信號(hào);支承可動(dòng)設(shè)備部的支承基板(支承部件);電路基板(對(duì)置部件),其設(shè)置在電路芯片內(nèi)并且與可動(dòng)設(shè)備部相對(duì)配置,并將來自可動(dòng)設(shè)備部的聲音信號(hào)變換處理為電信號(hào),所述可動(dòng)設(shè)備部配置在支承基板與電路基板之間的空間。由此,硅揚(yáng)聲器具有揚(yáng)聲器芯片及電路芯片的層疊而形成的芯片疊芯片構(gòu)造,因此,能夠利用樹脂封裝體制作將揚(yáng)聲器芯片及電路芯片一體封裝化的硅揚(yáng)聲器。此外,所述可動(dòng)部件也可配置在由所述支承部件包圍的空間內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),例如假設(shè)MEMS設(shè)備為加速度傳感器。具體來說,假設(shè)加速度傳感器具備將利用可動(dòng)體的搖振動(dòng)作而變化的電阻率的變化量作為信號(hào)輸出的可動(dòng)設(shè)備部(可動(dòng)部件);支承可動(dòng)設(shè)備部的框架(支承部件);與可動(dòng)設(shè)備部相對(duì)配置且罩住可動(dòng)設(shè)備部的罩用基板(對(duì)置部件),在該加速度傳感器中,可動(dòng)設(shè)備部配置在由框架包圍的空間內(nèi)。此外,本實(shí)用新型的另一方面涉及的MEMS設(shè)備中,具備可動(dòng)部件;支承部件,其支承所述可動(dòng)部件;對(duì)置部件,其與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置;第一壁部件,其從所述可動(dòng)部件與所述對(duì)置部件的對(duì)置方向觀察時(shí)的形狀形成為包圍所述可動(dòng)部件的至少一部分的環(huán)狀,且該第一壁部件與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接;連接端子,其在所述支承部件上向所述對(duì)置方向外側(cè)突出。根據(jù)該結(jié)構(gòu),可動(dòng)部件與支承部件相互相對(duì)配置??蓜?dòng)部件由支承部件來支承。而且,支承部件及對(duì)置部件由第一壁部件來連接,且該第一壁部件的從可動(dòng)部件與支承部件的對(duì)置方向觀察時(shí)的形狀形成為包圍可動(dòng)部件的至少一部分的環(huán)狀。由此,可動(dòng)部件配置在由支承部件及第一壁部件包圍的腔室(空間)內(nèi)。因此,能夠維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài)。此外,在支承部件上,連接端子向支承部件與對(duì)置部件的對(duì)置方向外側(cè)突出,因此通過將連接端子與封裝體基板的表面的電極對(duì)位接合,能夠?qū)⒕哂锌蓜?dòng)部件的構(gòu)造物相對(duì)于封裝體基板進(jìn)行倒裝結(jié)合。進(jìn)而,利用包圍可動(dòng)部件的第一壁部件,能夠隔斷經(jīng)由支承部件與對(duì)置部件之間的腔室內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入腔室內(nèi)。因此,能夠維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài),并利用密封用樹脂來封入倒裝結(jié)合于封裝體基板的構(gòu)造物。通過密封,能夠?qū)EMS 設(shè)備制作成樹脂封裝體。其結(jié)果,能夠不使用陶瓷封裝體而利用樹脂封裝體來制作封裝后的MEMS設(shè)備,因此能夠降低MEMS設(shè)備的封裝成本。此外,向封裝體基板的結(jié)合方式為倒裝芯片結(jié)合,因此能夠減小封裝體尺寸。此外,所述MEMS設(shè)備優(yōu)選還具備第二壁部件,該第二壁部件形成為包圍所述連接端子的環(huán)狀。根據(jù)該結(jié)構(gòu),因此形成有包圍連接端子的第二壁部件,因此當(dāng)利用樹脂封裝體將封裝后的MEMS設(shè)備倒裝結(jié)合于封裝體基板時(shí),能夠防止樹脂進(jìn)入MEMS設(shè)備與封裝體基板之間。此外,在所述MEMS設(shè)備中,也可在所述可動(dòng)部件的所述對(duì)置方向外側(cè)的面上形成有電阻元件,在所述支承部件上形成有與所述電阻元件電連接的焊盤,所述連接端子配置在所述焊盤上,并經(jīng)由所述焊盤與所述電阻元件電連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),例如假設(shè)MEMS設(shè)備為加速度傳感器。具體來說,假設(shè)加速度傳感器具備將利用可動(dòng)體的搖振動(dòng)作而變化的電阻率的變化量作為信號(hào)輸出的可動(dòng)設(shè)備部(可動(dòng)部件);支承可動(dòng)設(shè)備部的框架(支承部件);與可動(dòng)設(shè)備部相對(duì)配置且罩住可動(dòng)設(shè)備部的罩用基板(對(duì)置部件),在該加速度傳感器中,在由框架包圍的空間內(nèi)配置可動(dòng)設(shè)備部。而且,在該加速度傳感器中,用于與封裝體基板連接的連接端子形成在與壓電電阻元件 (電阻元件)電連接的焊盤上,并經(jīng)由焊盤與壓電電阻元件電連接。此外,本實(shí)用新型的另一方面涉及的MEMS設(shè)備中,可動(dòng)部件;支承部件,其支承所述可動(dòng)部件;對(duì)置部件,其與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置,且利用膏狀接合材料與所述支承部件接合;第一壁部件,其從所述可動(dòng)部件與所述對(duì)置部件的對(duì)置方向觀察時(shí)的形狀形成為包圍所述可動(dòng)部件的至少一部分的環(huán)狀,且該第一壁部件在比通過所述膏狀接合材料形成的接合部分靠所述可動(dòng)部件側(cè),與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),可動(dòng)部件與對(duì)置部件相互對(duì)置配置??蓜?dòng)部件由支承部件來支承。而且,支承部件及對(duì)置部件由膏狀接合材料來接合。此外,支承部件及對(duì)置部件利用第一壁部件來連接,且該第一壁部件從可動(dòng)部件與對(duì)置部件的對(duì)置方向觀察時(shí)的形狀形成為包圍可動(dòng)部件的至少一部分的環(huán)狀,且配置在比膏狀接合材料形成的接合部分靠可動(dòng)部件側(cè)。由此,支承部件與對(duì)置部件以面對(duì)面的狀態(tài)來接合,形成由支承部件及對(duì)置部件劃出的腔室 (空間)。而且,可動(dòng)部件配置在該腔室內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài)。此外,第一壁部件配置在比膏狀接合材料靠可動(dòng)部件側(cè),因此在支承部件與對(duì)置部件的接合時(shí),能夠利用第一壁部件來塞住向可動(dòng)部件側(cè)擴(kuò)散的膏狀接合材料。因此,能夠防止膏狀接合材料向可動(dòng)部件側(cè)擴(kuò)散,從而能夠防止可動(dòng)部件與膏狀接合材料的接觸。其結(jié)果,在支承部件及對(duì)置部件的接合后,也能夠可靠地維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài)。進(jìn)而,利用包圍可動(dòng)部件的第一壁部件,能夠隔斷經(jīng)由支承部件與對(duì)置部件之間的腔室內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入腔室內(nèi)。因此,能夠維持可動(dòng)部件的可動(dòng)狀態(tài),并利用密封用樹脂來封入支承部件、對(duì)置部件及壁部件。其結(jié)果,能夠不使用陶瓷封裝體而利用樹脂封裝體來制作封裝后的MEMS設(shè)備,因此能夠降低MEMS設(shè)備的封裝成本。此外,所述MEMS設(shè)備優(yōu)選還具備第二壁部件,該第二壁部件在比所述第一壁部件靠所述可動(dòng)部件側(cè)形成為空有間隔的環(huán)狀,且所述第二壁部件與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),環(huán)狀的第二壁部件在比第一壁部件靠可動(dòng)部件側(cè)空開間隔地配置, 并與支承部件及對(duì)置部件連接。利用該第二壁部件,能夠塞住膏狀接合材料向可動(dòng)部件側(cè)擴(kuò)散。因此,當(dāng)將支承部件與對(duì)置部件接合時(shí),即使膏狀接合材料跨過第一壁部件而進(jìn)入第一壁部件與第二壁部件之間,也能夠可靠地防止膏狀接合材料向可動(dòng)部件側(cè)擴(kuò)散。此外,本實(shí)用新型的另一方面涉及的MEMS設(shè)備中,包括傳感器芯片,該傳感器芯片具備用于檢測物理量的傳感器部,且該傳感器部配置在一側(cè)面上;貼合芯片,其與所述傳感器芯片的所述一側(cè)面相對(duì)配置,且通過包圍所述傳感器部的周圍的接合材料而貼合于所述傳感器芯片,所述接合材料中混入有粒體,且該粒體的粒徑比所述傳感器部相對(duì)于所述一側(cè)面的高度大。根據(jù)該結(jié)構(gòu),用于將傳感器芯片與貼合芯片接合的接合材料中混入有粒體,且該粒體的粒徑比傳感器部相對(duì)于傳感器芯片的一側(cè)面的高度大。由此,貼合芯片以相對(duì)于傳感器芯片空開規(guī)定的間隔的狀態(tài)而被粒體(支承球)支承,在傳感器芯片與貼合芯片之間形成空間。因此,能夠防止傳感器部與貼合芯片的接觸。而且,由于用于支承貼合芯片的粒體混入接合材料中。因此,在傳感器芯片與貼合芯片的貼合時(shí),向一芯片涂敷接合材料,涂敷之后,將另一芯片粘接于一芯片上的接合材。 因此,能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器芯片與貼合芯片的貼合方法的簡單化。此外,在所述MEMS設(shè)備中,所述傳感器芯片及所述貼合芯片優(yōu)選包含硅基板。根據(jù)該結(jié)構(gòu),傳感器芯片及貼合芯片包括比玻璃基板等低價(jià)的硅基板,因此能夠降低MEMS設(shè)備的制造成本。此外,所述粒體優(yōu)選由具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成。在該情況下,所述傳感器部具備根據(jù)物理量的變化而動(dòng)作的可動(dòng)部,且在所述傳感器芯片上形成有檢測電路,且該檢測電路檢測由所述可動(dòng)部的動(dòng)作而產(chǎn)生的物理量的變化,并將檢測出的內(nèi)容作為信號(hào)輸出,在所述貼合芯片上形成有用于對(duì)從所述傳感器芯片輸出的信號(hào)進(jìn)行處理的處理電路,則經(jīng)由粒體,能夠使檢測電路與處理電路電連接。
圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的主要部分的示意剖視圖。圖2是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。圖3是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的(a)示意俯視圖及(b)示意剖視圖。圖4是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖5是本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的(a)示意俯視圖及(b)示意剖視圖。圖6是本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖7是本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的主要部分的示意剖視圖。圖8是本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。圖9是本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的(a)示意俯視圖及(b)示意剖視圖。圖10是本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖11是表示本實(shí)用新型的第六實(shí)施方式的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。圖12是圖11所示的硅揚(yáng)聲器的主要部分放大圖,且表示設(shè)備芯片及其附近的立體圖。圖13是現(xiàn)有的加速度傳感器的示意剖視圖。圖14是現(xiàn)有的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的主要部分的示意剖視圖。硅揚(yáng)聲器具備設(shè)備芯片1。設(shè)備芯片1具備揚(yáng)聲器芯片2、與揚(yáng)聲器芯片2相對(duì)配置的電路芯片3,且具有上述芯片重合接合的芯片疊芯片(chip on chip)構(gòu)造。揚(yáng)聲器芯片2為由MEMS技術(shù)制造的芯片,且具備由硅構(gòu)成的支承基板4、和支承于支承基板4且輸出由可動(dòng)體的振動(dòng)動(dòng)作產(chǎn)生的聲音信號(hào)的可動(dòng)設(shè)備部5。[0105]支承基板4形成為俯視四邊形。在支承基板4的中央部形成有越靠向表面?zhèn)仍秸?(越向背面?zhèn)仍綄?的剖面梯形的貫通孔6??蓜?dòng)設(shè)備部5形成在支承基板4的表面?zhèn)?。在可?dòng)設(shè)備部5中,在支承基板4上層疊有第一絕緣膜7。第一絕緣膜7例如由氧化硅來構(gòu)成。在第一絕緣膜7上層疊有第二絕緣膜8。第二絕緣膜8例如由 PSG(Phospho-Silicate-Glass 磷硅酸鹽玻璃)來構(gòu)成。從貫通孔6及支承基板4的表面(形成有可動(dòng)設(shè)備部5的設(shè)備面)中的貫通孔6 的周圍的部分(以下將該部分稱為“貫通孔周邊部”)上去除第一絕緣膜7及第二絕緣膜8。 由此,貫通孔周邊部從第一絕緣膜7及第二絕緣膜8露出。此外,在支承基板4的上方設(shè)有作為可動(dòng)設(shè)備部5的可動(dòng)體的振動(dòng)膜9。振動(dòng)膜9 例如由通過摻雜雜質(zhì)而賦予導(dǎo)電性的多晶硅來構(gòu)成。振動(dòng)膜9 一體具有主體部10及周邊部11。主體部10呈俯視圓形,與貫通孔6及貫通孔周邊部相對(duì)并配置成從貫通孔周邊部懸浮的狀態(tài)。在主體部10的下表面(與貫通孔周邊部相對(duì)的面)形成有多個(gè)突起狀的下阻動(dòng)器12,該下阻動(dòng)器用于防止主體部10與貫通孔周緣部緊貼。周邊部11從主體部10的周緣在沿著支承基板4的表面(設(shè)備面)的方向(側(cè)方)上延伸。周邊部11的前端部進(jìn)入第一絕緣膜7與第二絕緣膜8之間,且懸臂支承于第一絕緣膜 及第二絕緣膜8。而且,利用周邊部11來支承主體部10,由此振動(dòng)膜9在支承狀態(tài)下能夠在與支承基板4的表面相對(duì)的方向上振動(dòng)。在振動(dòng)膜9的上方設(shè)有背板13。背板13具有比振動(dòng)膜9的主體部10小徑的俯視圓形的外形,且隔著空隙與主體部10相對(duì)。背板13例如由通過摻雜雜質(zhì)而賦予導(dǎo)電性的多晶硅來構(gòu)成??蓜?dòng)設(shè)備部5的最表面由第三絕緣膜14來覆蓋。第三絕緣膜14形成為覆蓋第一絕緣膜7及背板13的上表面,并且與主體部10的周緣具有間隔地包圍振動(dòng)膜9的側(cè)方,并且形成可動(dòng)設(shè)備部5的外形。由此,在支承基板4的表面?zhèn)?設(shè)備面?zhèn)?形成有通過俯視圓形的第三絕緣膜14而劃出的空間15。在該空間15內(nèi),振動(dòng)膜9的主體部10以與支承基板4及第三絕緣膜14非接觸的狀態(tài)來進(jìn)行配置。在背板13及第三絕緣膜14上形成有將它們連續(xù)貫通的多個(gè)微小的孔16。第三絕緣膜14進(jìn)入一部分的孔16中,在第三絕緣膜14的進(jìn)入到孔16的各部分上形成有比背板 13的下表面(與振動(dòng)膜9相對(duì)的面)向下方突出的突起狀的上阻動(dòng)器17。通過形成上阻動(dòng)器17,阻止在振動(dòng)膜9的振動(dòng)時(shí)振動(dòng)膜9與背板13接觸。此外,在第三絕緣膜14上,在背板13的周圍圓形地排列形成有多個(gè)連通孔18。電路芯片3具備將來自可動(dòng)設(shè)備部5的聲音信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電路基板 19。電路基板19由硅構(gòu)成,且形成為在俯視狀態(tài)下與支承基板4大致相同大小的四邊形。在電路基板19的上表面(與可動(dòng)設(shè)備部5相對(duì)的相對(duì)面的相反側(cè)的面)上設(shè)置有功能元件(未圖示)。功能元件構(gòu)成將來自可動(dòng)設(shè)備部5的聲音信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電子電路的一部分。
11[0119]此外,在電路基板19的上表面,多個(gè)電極焊盤20沿著電路基板19的外周緣排列配置成俯視矩形環(huán)狀。在相互相鄰的電極焊盤20之間分別空開適當(dāng)?shù)拈g隔。此外,電極焊盤20與功能元件(未圖示)電連接。在電路基板19的下表面(與可動(dòng)設(shè)備部5相對(duì)的相對(duì)面)上,由聚酰亞胺構(gòu)成的應(yīng)力緩和層21形成在下表面整個(gè)區(qū)域。而且,設(shè)備芯片1中,在揚(yáng)聲器芯片2與電路芯片3之間設(shè)有接合件22。接合件22構(gòu)成比可動(dòng)設(shè)備部5的外周大的四邊環(huán)狀的壁而包圍可動(dòng)設(shè)備部5,且具備揚(yáng)聲器芯片2側(cè)的揚(yáng)聲器側(cè)接合部23和電路芯片3側(cè)的電路側(cè)接合部M。揚(yáng)聲器側(cè)接合部23形成為沿支承基板4的表面(設(shè)備面)的周緣的四邊環(huán)壁狀。 揚(yáng)聲器側(cè)接合部23例如為能夠與Sn共晶反應(yīng)的材料,且具有比Sn高的熔點(diǎn)的Au (熔點(diǎn) 1064. 4°C )、Cu (熔點(diǎn)1083. 4°C )等金屬來構(gòu)成。此外,揚(yáng)聲器側(cè)接合部23在支承基板4 的厚度方向上的厚度例如在Au的情況下為1 10 μ m,在Cu的情況下為1 10 μ m。電路側(cè)接合部M在形成于電路基板19的下表面(與可動(dòng)設(shè)備部5相對(duì)的相對(duì)面) 的應(yīng)力緩和層21上形成為沿著電路基板19的周緣的四邊環(huán)壁狀。電路側(cè)接合部M例如由與揚(yáng)聲器側(cè)接合部23同樣的金屬來構(gòu)成。此外,電路側(cè)接合部M在支承基板4的厚度方向上厚度例如在Au的情況下為1 10 μ m,在Cu的情況下為1 10 μ m。。此外,揚(yáng)聲器側(cè)接合部23及電路側(cè)接合部M的總厚度例如為5 10 μ m。而且,在揚(yáng)聲器側(cè)接合部23及電路側(cè)接合部M的至少其中之一的頂面上涂敷Sn 材料(例如厚度1 3 μ m),并在將上述接合部對(duì)合的狀態(tài)下,施加例如280 300°C的熱。 由此,Sn材料與揚(yáng)聲器側(cè)接合部23及電路側(cè)接合部M的材料發(fā)生共晶反應(yīng),形成由包括 Sn及能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬的材料構(gòu)成的接合件22。由此,設(shè)備芯片1形成有由支承基板4、電路基板19及接合件22劃出的閉空間25。 在該閉空間25內(nèi),以與電路基板19及接合件22非接觸的狀態(tài)來配置可動(dòng)設(shè)備部5。圖2是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。在圖2中,對(duì)于與圖1所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注與圖1相同的標(biāo)號(hào)(省略一部分)。該硅揚(yáng)聲器具備圖1所示的設(shè)備芯片1、用于支承設(shè)備芯片1的芯片焊盤26、與設(shè)備芯片1電連接的多個(gè)引線27、樹脂封裝體觀。芯片焊盤沈由金屬薄板構(gòu)成,并形成為俯視四邊形。在芯片焊盤沈的中央部形成有用于將聲壓取入硅揚(yáng)聲器內(nèi)的音孔30。音孔30具有與支承基板4的背面?zhèn)鹊呢炌?6的開口徑大致相同的直徑。多個(gè)引線27由與芯片焊盤沈相同的金屬薄板構(gòu)成,且在夾著芯片焊盤沈的兩側(cè)分別設(shè)置多個(gè)。各引線27在芯片焊盤沈的各側(cè)相互空開適當(dāng)間隔地排列配置。而且,設(shè)備芯片1以在俯視下將貫通孔6的背面?zhèn)韧庵芘c音孔30的外周大致對(duì)齊的方式進(jìn)行定位,且在將電路芯片3朝向上方的姿式下管芯焊接在芯片焊盤沈上。電路芯片3的各電極焊盤20通過接合線四連接于引線27。樹脂封裝體觀為由熔融樹脂材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,并在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片1、芯片焊盤沈、引線27及接合線四。芯片焊盤沈的下表面及引線27的下表面露出在樹脂封裝體觀的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。上述下表面作為用于與安裝基板電連接的外部端子。[0134]通過將設(shè)備芯片1管芯焊接于芯片焊盤沈,且由接合線四進(jìn)行設(shè)備芯片1與引線27的連接之后,向芯片焊盤沈上流入熔融樹脂材料,并使該熔融樹脂材料固化,由此形成此種樹脂封裝體觀。而且,在該硅揚(yáng)聲器中,設(shè)備芯片1的振動(dòng)膜9及背板13形成將它們作為對(duì)置電極的電容器。向該電容器(振動(dòng)膜9及背板13間)施加規(guī)定的電壓。在該狀態(tài)下,當(dāng)從音孔30輸入聲壓(聲波)時(shí),該聲壓經(jīng)由貫通孔6傳遞到可動(dòng)設(shè)備部5。在可動(dòng)設(shè)備部5中,當(dāng)利用聲壓的作用使振動(dòng)膜9振動(dòng)時(shí),電容器的靜電電容變化,該靜電電容的變化所導(dǎo)致的振動(dòng)膜9及背板13間的電壓變動(dòng)作為聲音信號(hào)輸出。而且,通過由電路芯片3來處理輸出的聲音信號(hào),能夠?qū)⒆饔糜谡駝?dòng)膜9 (硅揚(yáng)聲器)的聲壓(聲波)作為電信號(hào)來檢測,并從電極焊盤20輸出。根據(jù)該硅揚(yáng)聲器,電路基板19與由四邊形的支承基板4支承的可動(dòng)設(shè)備部5相對(duì)配置。利用構(gòu)成四邊環(huán)狀的壁而包圍可動(dòng)設(shè)備部5的接合件22而使支承基板4與電路基板19接合,由此閉塞支承基板4的上方。由此,揚(yáng)聲器芯片2及電路芯片3以芯片疊芯片 (face · to · face)來連接。設(shè)備芯片1中形成有由支承基板4、電路基板19及接合件22 劃分的閉空間25 (腔室)。而且,可動(dòng)設(shè)備部5配置在該閉空間25中,因此能夠維持可動(dòng)設(shè)備部5的可動(dòng)體(振動(dòng)膜9)的可動(dòng)狀態(tài)。此外,利用接合件22能夠隔斷經(jīng)由支承基板4與電路基板19之間的閉空間25內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入閉空間25內(nèi)。因此,能夠維持可動(dòng)設(shè)備部5的可動(dòng)體(振動(dòng)膜9)的可動(dòng)狀態(tài),且利用密封用樹脂來封入設(shè)備芯片1。進(jìn)而,設(shè)備芯片1具有由揚(yáng)聲器芯片2及電路芯片3的層疊所形成的芯片疊芯片構(gòu)造,因此能夠由一個(gè)芯片來封入硅揚(yáng)聲器中的揚(yáng)聲器部分(揚(yáng)聲器芯片2、及電路部分(電路芯片3)。因此,能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體觀來制作將揚(yáng)聲器芯片2及電路芯片3 —體封裝化的硅揚(yáng)聲器。其結(jié)果,能夠降低硅揚(yáng)聲器的封裝成本。此外,在接合件22的形成時(shí),首先,由能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬材料(Au、Cu等) 構(gòu)成的揚(yáng)聲器側(cè)接合部23及電路側(cè)接合部M分別設(shè)置于支承基板4及電路基板19。接著,在揚(yáng)聲器側(cè)接合部23及電路側(cè)接合部M的至少一個(gè)頂面上涂敷Sn材料。而且,在將上述接合部對(duì)合的狀態(tài)下,對(duì)上述接合部進(jìn)行熱處理,由此,Sn材料與揚(yáng)聲器側(cè)接合部23 及電路側(cè)接合部M共晶反應(yīng)而形成接合件22。如此,接合件22能夠通過熔點(diǎn)比較低的Sn (熔點(diǎn)231. 97°C )的共晶反應(yīng)來形成, 因此能夠以簡單的工序來可靠地將支承基板4與電路基板19接合。此外,在電路基板19的下表面(與可動(dòng)設(shè)備部5的相對(duì)面)上,由聚酰亞胺來構(gòu)成應(yīng)力緩和層21形成為接合件22 (電路側(cè)接合部24)的基底層。因此,即使例如電路基板 19由于溫度變化而變形(膨脹、收縮等),也能夠由應(yīng)力緩和層21來緩和作用于接合件22 的應(yīng)力。其結(jié)果,能夠抑制接合件22的開裂(龜裂)的發(fā)生。圖3(a)是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的示意俯視圖。圖3(b)是由圖3(a)所示的切斷線b-b切斷設(shè)備芯片時(shí)的示意剖視圖。加速度傳感器具備設(shè)備芯片31。設(shè)備芯片31具備傳感器芯片32、與傳感器芯片32的厚度方向一側(cè)相對(duì)配置的電路芯片33、與傳感器芯片32的厚度方向另一側(cè)相對(duì)配置的罩芯片34,且設(shè)備芯片31具
13有將上述芯片重合地接合的芯片疊芯片構(gòu)造。傳感器芯片32為利用MEMS技術(shù)制造的芯片,且具備由氮化硅構(gòu)成的框架35、支承于框架35且將利用可動(dòng)體的搖振動(dòng)作而變化的電阻率的變化量作為信號(hào)輸出的可動(dòng)設(shè)備部36??蚣?5呈俯視四邊環(huán)狀(框狀),且具有1 10 μ m的厚度??蓜?dòng)設(shè)備部36具備梁37、錘38、電阻導(dǎo)體39和配線40??蓜?dòng)設(shè)備部36的梁37及錘38由有機(jī)材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成,且一體形成。梁37 —體具備支承于框架35的俯視四邊環(huán)狀的支承部41、由該支承部41支承的俯視十字狀的梁主體部42。梁主體部42的各前端連接在支承部41的各邊的中央。由此,梁37具有由支承部 41和梁主體部42劃分的四個(gè)矩形狀的開口部。此外,梁37具有1 10 μ m的厚度,且通過形成此種厚度,能夠使梁主體部42扭轉(zhuǎn)變形及彎曲變形。錘38配置在梁37所具有的各開口部。錘38的上表面(一側(cè)面)與梁37的上表面(一側(cè)面)呈齊面,且錘38形成為具有1 10 μ m的厚度(高度)的大致四棱柱狀。錘 38的側(cè)面相對(duì)于開口部的周緣空開間隙且呈平行。而且,錘38利用其側(cè)面形成的四個(gè)角部中的一個(gè)與梁37的梁主體部42的中央部連接。由此,錘38以與罩用基板54 (后述)及框架35非接觸的狀態(tài)而支承于梁37 (梁主體部4 上。梁37上層疊有Ti (鈦)層/TiN(氮化鈦)層/Al (鋁)_Cu(銅)合金層的層疊體 43。該層疊體43的各端部配置在支承部41上,且層疊體43沿梁主體部42延伸,作為全體形成為俯視十字狀。最下層的Ti層及其上層的TiN層連續(xù)地形成。另一方面,最上層的 Al-Cu合金層例如通過在12個(gè)部位中斷而斷續(xù)地形成。由此,Ti層及TiN層在Al-Cu合金層的中斷部分(被去除的部分)局部地露出,該露出的部分構(gòu)成電阻導(dǎo)體39,A1-Cu合金層構(gòu)成與電阻導(dǎo)體39連接的配線40。而且,傳感器芯片32的最表面例如通過由聚酰亞胺構(gòu)成的保護(hù)膜44來覆蓋。該保護(hù)膜44上形成有焊盤開口 45,該焊盤開口 45使沿俯視十字狀形成的配線40的各端部作為連接用的焊盤露出。此外,保護(hù)膜44上形成有槽46,該槽46與梁37和各錘38之間的間隙連通。電路芯片33具備將來自可動(dòng)設(shè)備部36的信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電路基板47。電路基板47由硅構(gòu)成,并形成為在俯視下與傳感器芯片32的框架35大致相同大小的四邊形。電路基板47中,通過使其下表面(與可動(dòng)設(shè)備部36的相對(duì)面)的中央部凹陷而形成凹部48。凹部48的外形形成為與在俯視下可動(dòng)設(shè)備部36的可動(dòng)體(梁主體部42及錘38) 配置在由框架35包圍的區(qū)域內(nèi)時(shí)大致相同的形狀。而且,在將該凹部48與可動(dòng)設(shè)備部36 在俯視下大致對(duì)齊的方式而對(duì)置的狀態(tài)下,通過使傳感器芯片32與電路芯片33連接,由此閉塞傳感器芯片32的上側(cè)(框架35的上側(cè))。此外,電路基板47的上表面(與可動(dòng)設(shè)備部36的相對(duì)面相反一側(cè)的面)上形成有功能元件(未圖示)。功能元件構(gòu)成將來自可動(dòng)設(shè)備部36的信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電子電路的一部分。
14[0161]此外,在電路基板47的上表面設(shè)有電極焊盤49。電極焊盤49以與傳感器芯片32 的焊盤(配線40)相對(duì)的方式來配置,并經(jīng)由電路基板47內(nèi)的電子電路,與焊盤(配線40) 電連接。罩芯片34具備用于罩住傳感器芯片32的可動(dòng)設(shè)備部36的罩用基板M。罩用基板M由未實(shí)施雜質(zhì)導(dǎo)入或蝕刻等加工處理的未處理硅來構(gòu)成,并形成為在俯視下與傳感器芯片32的框架35大致相同大小的四邊形。設(shè)備芯片31中,在傳感器芯片32與罩芯片34之間設(shè)有接合件51。接合件51在俯視下構(gòu)成包圍可動(dòng)設(shè)備部36的可動(dòng)體即梁主體部42及錘38的四邊環(huán)狀的壁,并具備傳感器芯片32側(cè)的傳感器側(cè)接合部52和罩芯片34側(cè)的罩側(cè)接合部 53。傳感器側(cè)接合部52形成為沿框架35的下表面(與罩用基板M的相對(duì)面)的內(nèi)周緣的四邊環(huán)壁狀。傳感器側(cè)接合部52例如由能夠與Sn共晶反應(yīng)的材料且具有熔點(diǎn)比 Sn高的Au (熔點(diǎn):1064. 4°C)、Cu (熔點(diǎn):1083. 4°C)等金屬來構(gòu)成。此外,傳感器側(cè)接合部 52在框架35的厚度方向上的厚度例如,在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。罩側(cè)接合部53形成為沿罩用基板M的上表面(與可動(dòng)設(shè)備部36的相對(duì)面)的周緣的四邊環(huán)壁狀。罩側(cè)接合部53例如由與傳感器側(cè)接合部52同樣的金屬來構(gòu)成。此外, 罩側(cè)接合部53在框架35的厚度方向上的厚度例如,在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。此外,傳感器側(cè)接合部52及罩側(cè)接合部53的總厚度例如為5 10 μ m。而且,在傳感器側(cè)接合部52及罩側(cè)接合部53的至少一個(gè)頂面上涂敷Sn材料(例如厚度1 3 μ m),且在將它們對(duì)合的狀態(tài)下,例如施加280 300°C的熱。由此,Sn材料與傳感器側(cè)接合部52及罩側(cè)接合部53的材料發(fā)生共晶反應(yīng),形成由包含Sn及能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬的材料構(gòu)成的接合件51。由此,傳感器芯片32的下側(cè)(框架35的下側(cè))被閉塞。而且,設(shè)備芯片31上形成有由上述的電路芯片33、框架35、罩用基板M及接合件51劃出的閉空間55。在該閉空間55內(nèi),可動(dòng)設(shè)備部36以與框架35、電路基板47、罩用基板M及接合件51非接觸的狀態(tài)來進(jìn)行配置。圖4是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖4中, 對(duì)于與圖3所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注與圖3相同的標(biāo)號(hào)(省略一部分)。該加速度傳感器具備圖3所示的設(shè)備芯片31、用于支承設(shè)備芯片31的芯片焊盤 56、與設(shè)備芯片31電連接的多個(gè)引線57、樹脂封裝體58。芯片焊盤56由金屬薄板構(gòu)成,并形成為俯視四邊形。多個(gè)引線57由與芯片焊盤56相同的金屬薄板構(gòu)成,在夾著芯片焊盤56的兩側(cè)分別設(shè)置多個(gè)。各引線57在芯片焊盤56的各側(cè)中相互空開適當(dāng)?shù)拈g隔而排列配置。而且,設(shè)備芯片31以將電路芯片33朝向上方的姿式而管芯焊接在芯片焊盤56 上。電路芯片33的各電極焊盤49通過接合線59與引線57連接。樹脂封裝體58為由熔融樹脂材料(例如,聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片31、芯片焊盤56、引線57及接合線59。芯片焊盤56的下表面及引線57的下表面露出在樹脂封裝體58的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。 上述下表面作為用于與安裝基板電連接的外部端子。通過將設(shè)備芯片31管芯焊接于芯片焊盤56,且由接合線四進(jìn)行設(shè)備芯片31與引線57的連接之后,向芯片焊盤56上流入熔融樹脂材料,并使該熔融樹脂材料固化,由此形成此種樹脂封裝體58。而且,當(dāng)加速度作用于該加速度傳感器而使錘38振動(dòng)時(shí),梁37的梁主體部42產(chǎn)生變形(扭曲及/或彎曲)。利用該梁主體部42的變形,梁主體部42上的電阻導(dǎo)體39產(chǎn)生伸縮,電阻導(dǎo)體39的電阻值變化。電阻值的變化量經(jīng)由焊盤(配線40)作為信號(hào)輸出。而且,通過由電路芯片33來處理輸出的信號(hào),能夠?qū)⒆饔糜阱N38 (加速度傳感器) 的加速度的方向(3軸方向)及大小作為電信號(hào)檢測,并從電極焊盤49輸出。根據(jù)該加速度傳感器,利用四邊環(huán)狀的框架35,在該環(huán)狀內(nèi)的區(qū)域中支承的可動(dòng)設(shè)備部36 (梁主體部42及錘38)上,電路基板47及罩用基板M分別在其一側(cè)及另一側(cè)相對(duì)配置。通過在將電路基板47的凹部48與可動(dòng)設(shè)備部36相對(duì)的狀態(tài)下使傳感器芯片32 與電路芯片33連接,由此閉塞框架35的上側(cè)。另一方面,利用構(gòu)成四邊環(huán)狀的壁而在俯視下包圍可動(dòng)設(shè)備部36的接合件51,使框架35與罩用基板M接合,由此閉塞框架35的下側(cè)。由此,設(shè)備芯片31中,罩芯片34、傳感器芯片32及電路芯片33以芯片疊芯片(face · to · face)來連接。設(shè)備芯片31形成有由電路芯片33、框架35、罩用基板M及接合件51劃出的閉空間55 (腔室)。而且,由于可動(dòng)設(shè)備部36 (梁主體部42及錘38)配置在該閉空間55內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)設(shè)備部36的可動(dòng)體(錘38及梁主體部42)的可動(dòng)狀態(tài)。此外,利用接合件51能夠隔斷經(jīng)由框架35與罩用基板M之間的閉空間55內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入閉空間55內(nèi)。因而,能夠維持可動(dòng)設(shè)備部36的可動(dòng)體(錘38及梁主體部42)的可動(dòng)狀態(tài),且利用密封用樹脂來封入設(shè)備芯片31。進(jìn)而,設(shè)備芯片31具有由罩芯片34、傳感器芯片32及電路芯片33的層疊而形成的芯片疊芯片構(gòu)造,因此能夠由一個(gè)芯片來封入加速度傳感器中的傳感器部分(傳感器芯片3 及電路部分(電路芯片33)。因此,能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體58來制作將罩芯片34、傳感器芯片32及電路芯片33—體封裝體化的加速度傳感器。其結(jié)果,能夠降低加速度傳感器的封裝成本。進(jìn)而,閉塞框架35的下側(cè)的罩用基板M由未實(shí)施雜質(zhì)導(dǎo)入或蝕刻等加工處理的低價(jià)的未處理硅來構(gòu)成,因此能夠進(jìn)一步降低加速度傳感器的封裝成本。此外,在接合件51的形成時(shí),首先,由能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬材料(Au、Cu等) 構(gòu)成的傳感器側(cè)接合部52及罩側(cè)接合部53分別設(shè)置于框架35及罩用基板54。接著,在傳感器側(cè)接合部52及罩側(cè)接合部53的至少一個(gè)頂面上涂敷Sn材料。而且,在將上述接合部對(duì)合的狀態(tài)下,對(duì)上述接合部進(jìn)行熱處理,由此,Sn材料與傳感器側(cè)接合部52及罩側(cè)接合部53共晶反應(yīng)而形成接合件51。如此,接合件51能夠通過熔點(diǎn)比較低的Sn (熔點(diǎn)231. 97°C )的共晶反應(yīng)來形成, 因此能夠以簡單的工序來可靠地將框架35與罩用基板M接合。[0188]圖5(a)是本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的示意俯視圖。圖5(b)是由圖5(a)所示的切斷線b-b切斷設(shè)備芯片時(shí)的示意剖視圖。加速度傳感器具備設(shè)備芯片61。設(shè)備芯片61具備傳感器芯片62和與傳感器芯片62相對(duì)配置的罩芯片64。傳感器芯片62為利用MEMS技術(shù)制造的芯片,且具備由氮化硅構(gòu)成的框架65、支承于框架65且將利用可動(dòng)體的搖振動(dòng)作而變化的電阻率的變化量作為信號(hào)輸出的可動(dòng)設(shè)備部66??蚣?5在從傳感器芯片62與罩芯片64的相對(duì)方向觀察的俯視情況下呈四邊環(huán)狀(框狀),且具有1 10 μ m的厚度??蓜?dòng)設(shè)備部66具備梁67、錘68、電阻導(dǎo)體69和配線70??蓜?dòng)設(shè)備部66的梁67及錘68由有機(jī)材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成,且一體地形成。梁67 —體具備支承于框架65的俯視四邊環(huán)狀的支承部71、由該支承部71支承的俯視十字狀的梁主體部72。梁主體部72的各前端連接在支承部71的各邊的中央。由此,梁67具有由支承部 71和梁主體部72劃分的四個(gè)矩形狀的開口部。此外,梁67具有1 10 μ m的厚度,且通過形成此種厚度,能夠使梁主體部72扭轉(zhuǎn)變形及彎曲變形。錘68配置在梁67所具有的各開口部。錘68的上表面(一側(cè)面)與梁67的上表面77 ( 一側(cè)面)呈齊面,且錘68形成為具有1 10 μ m的厚度(高度)的大致四棱柱狀。 錘68的側(cè)面相對(duì)于開口部的周緣空開間隙且呈平行。而且,錘68利用其側(cè)面形成的四個(gè)角部中的一個(gè)與梁67的梁主體部42的中央部連接。由此,錘68以與罩用基板83 (后述) 及框架65非接觸的狀態(tài)而支承于梁67 (梁主體部7 上。梁67的上表面77上層疊有Ti (鈦)層/TiN(氮化鈦)層/Al (鋁)-Cu (銅)合金層的層疊體73。該層疊體73的各端部配置在支承部71上,且該層疊體73沿梁主體部 72延伸,作為整體形成為俯視十字狀。最下層的Ti層及其上層的TiN層連續(xù)地形成。另一方面,最上層的Al-Cu合金層例如通過在12個(gè)部位中斷而斷續(xù)地形成。由此,Ti層及TiN 層在Al-Cu合金層的中斷的部分(被去除的部分)局部露出,該露出的部分構(gòu)成電阻導(dǎo)體 69 (壓電電阻元件),Al-Cu合金層構(gòu)成與電阻導(dǎo)體69連接的配線70。而且,傳感器芯片62的最表面例如通過由聚酰亞胺構(gòu)成的保護(hù)膜74來覆蓋。該保護(hù)膜74上形成有焊盤開口 75,該焊盤開口 75使沿俯視十字狀形成的配線70的各端部作為框架65上連接用的焊盤78露出。焊盤78上設(shè)有例如由焊料構(gòu)成的大致球狀的突部85。突部85以覆蓋焊盤78的表面整個(gè)區(qū)域的方式來粘接,并與焊盤78電連接。此外,在保護(hù)膜74上形成有與梁67和各錘68之間的間隙連通的槽76。罩芯片64具備用于罩住傳感器芯片62的可動(dòng)設(shè)備部66的罩用基板83。罩用基板83由未實(shí)施雜質(zhì)導(dǎo)入或蝕刻等加工處理的未處理硅來構(gòu)成,并形成為在俯視下與傳感器芯片62的框架65大致相同大小的四邊形。在設(shè)備芯片61中,在傳感器芯片62與罩芯片64之間設(shè)有接合件80。接合件80在俯視下構(gòu)成包圍可動(dòng)設(shè)備部66的可動(dòng)體即梁主體部72及錘68的四邊環(huán)狀的壁,并具備傳感器芯片62側(cè)的傳感器側(cè)接合部81和罩芯片64側(cè)的罩側(cè)接合部 82。傳感器側(cè)接合部81形成為沿框架65的下表面(與罩用基板83的相對(duì)面)的內(nèi)周緣的四邊環(huán)壁狀。傳感器側(cè)接合部81例如由能夠與Sn共晶反應(yīng)的材料且具有熔點(diǎn)比 Sn高的Au (熔點(diǎn):1064. 4°C)、Cu (熔點(diǎn):1083. 4°C)等金屬來構(gòu)成。此外,傳感器側(cè)接合部 81在框架65的厚度方向上的厚度例如,在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。罩側(cè)接合部82形成為沿罩用基板83的上表面(與可動(dòng)設(shè)備部66的相對(duì)面)的周緣的四邊環(huán)壁狀。罩側(cè)接合部82例如由與傳感器側(cè)接合部81同樣的金屬來構(gòu)成。此外, 罩側(cè)接合部82在框架65的厚度方向上的厚度例如,在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。此外,傳感器側(cè)接合部81及罩側(cè)接合部82的總厚度例如為5 10 μ m。而且,在傳感器側(cè)接合部81及罩側(cè)接合部82的至少一個(gè)頂面上涂敷Sn材料(例如厚度0. 1 2μπι),且在將它們對(duì)合的狀態(tài)下,例如施加觀0 300°C的熱。由此,Sn材料與傳感器側(cè)接合部81及罩側(cè)接合部82的材料發(fā)生共晶反應(yīng),形成由包含Sn及能夠與Sn 共晶反應(yīng)的金屬的材料構(gòu)成的接合件80。由此,傳感器芯片62的下側(cè)(框架65的下側(cè))被閉塞。而且,設(shè)備芯片61上形成有由上述的框架65、罩用基板83及接合件80劃出的空間84。在該空間84內(nèi),可動(dòng)設(shè)備部66以與框架65、罩用基板83及接合件80非接觸的狀態(tài)來進(jìn)行配置。圖6是本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖6中, 對(duì)于與圖5所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注與圖5相同的標(biāo)號(hào)(省略一部分)。該加速度傳感器是將設(shè)備芯片倒裝結(jié)合(flip chip bonding)在封裝體基板上的加速度傳感器,且該加速度傳感器具備由硅構(gòu)成的封裝體基板86、倒裝結(jié)合于封裝體基板86的圖5所示的設(shè)備芯片61和樹脂封裝體87。封裝體基板86形成為俯視四邊形。在封裝體基板86的上表面(結(jié)合設(shè)備芯片61 的面)上設(shè)有傳感器用焊盤88。傳感器用焊盤88在沿著封裝體基板86的各邊的大致中央部各設(shè)置一個(gè),并設(shè)有與傳感器芯片62的突部85相同的數(shù)量(四個(gè)),在結(jié)合有設(shè)備芯片61的狀態(tài)下,突部85 相對(duì)于各傳感器用焊盤88逐一抵接地配置。此外,在封裝體基板86的下表面上,在與各傳感器用焊盤88相對(duì)的位置設(shè)有例如由焊料構(gòu)成的外部端子89。外部端子89形成為大致球狀。此外,在封裝體基板86上,在厚度方向上貫通封裝體基板86地形成有連接通孔 94,該連接通孔94連接傳感器用焊盤88和外部端子89。而且,以將傳感器芯片62朝向下方的姿式(將設(shè)備芯片61倒過來的姿式),在使突部85與傳感器用焊盤88對(duì)合的狀態(tài)下,將設(shè)備芯片61倒裝結(jié)合于封裝體基板86上。由此,傳感器芯片62的突部85與封裝體基板86的外部端子89經(jīng)由連接通孔94電連接。在加速度傳感器中,在設(shè)備芯片61與封裝體基板86之間設(shè)有由與突部85相同材料(例如焊料)構(gòu)成的接合件90。接合件90形成為包圍突部85的四邊環(huán)壁狀,且與傳感器芯片62 (保護(hù)膜74)及封裝體基板86抵接。由此,框架65的封裝體基板86側(cè)被閉塞。而且,加速度傳感器中形成有由罩用基板83、接合件80、框架65、接合件90及封裝體基板86劃出的閉空間93。樹脂封裝體87為由熔融樹脂材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,并在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片61。通過將設(shè)備芯片61倒裝結(jié)合于封裝體基板86之后,向封裝體基板86上流入熔融樹脂材料,并使該熔融樹脂材料固化,由此形成此種樹脂封裝體87。另外,圖6中雖未示出,但在封裝體基板86上,與設(shè)備芯片61相鄰地結(jié)合有電路芯片,該電路芯片用于將來自可動(dòng)設(shè)備部66的信號(hào)變換處理為電信號(hào),并利用樹脂封裝體 87來密封。而且,當(dāng)加速度作用于該加速度傳感器,錘68振動(dòng)時(shí),梁67的梁主體部72產(chǎn)生變形(扭曲及/或彎曲)。利用該梁主體部72的變形,梁主體部72上的電阻導(dǎo)體69產(chǎn)生伸縮,電阻導(dǎo)體69的電阻值變化。電阻值的變化量經(jīng)由焊盤78作為信號(hào)輸出。而且,通過由電路芯片(未圖示)來處理輸出的信號(hào),能夠?qū)⒆饔糜阱N68 (加速度傳感器)的加速度的方向(3軸方向)及大小作為電信號(hào)檢測。檢測出的電信號(hào)能夠經(jīng)由突部85及連接通孔94而從外部端子89輸出。根據(jù)該加速度傳感器,利用四邊環(huán)狀的框架65,罩用基板83與在該環(huán)狀內(nèi)的區(qū)域中支承的可動(dòng)設(shè)備部66相對(duì)配置。通過構(gòu)成四邊環(huán)狀的壁且在俯視下包圍可動(dòng)設(shè)備部66的可動(dòng)體(梁主體部 72及錘68)的接合件80,將框架65與罩用基板83接合,由此閉塞框架65的與罩用基板83相對(duì)的一側(cè)。由此,設(shè)備芯片61中,罩芯片64及傳感器芯片62通過芯片疊芯片 (face · to · face)來連接。設(shè)備芯片61上形成有由框架65、罩用基板83及接合件80劃出的空間84(腔室)。而且,可動(dòng)設(shè)備部66配置在該空間84內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)設(shè)備部 66的可動(dòng)體(錘68及梁主體部72)的可動(dòng)狀態(tài)。此外,突部85設(shè)置在焊盤78上,并向罩用基板83與框架65的相對(duì)方向外側(cè)突出,因此使突部85與傳感器用焊盤88對(duì)合并接合,由此能夠?qū)⒃O(shè)備芯片61與封裝體基板 86倒裝結(jié)合。而且,在傳感器芯片62與封裝體基板86之間形成包圍突部85的接合件90,由此閉塞框架65的與封裝體基板86相對(duì)的一側(cè)。由此,加速度傳感器中形成有閉空間93,該閉空間93由罩用基板83、接合件80、框架65、接合件90及封裝體基板86劃出,并隔斷其內(nèi)外的連通。由于能夠防止密封用樹脂進(jìn)入閉空間93內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)設(shè)備部66的可動(dòng)體(錘68及梁主體部72)的可動(dòng)狀態(tài),且由密封用樹脂封入倒裝結(jié)合于封裝體基板86的設(shè)備芯片61。因此,能夠不使用陶瓷封裝體而利用樹脂封裝體87來制作加速度傳感器。其結(jié)果,能夠降低加速度傳感器的封裝體成本。此外,由于向封裝體基板86結(jié)合的方式為倒裝芯片結(jié)合,因此能夠減小封裝體尺寸。進(jìn)而,閉塞框架65的下側(cè)的罩用基板83由未實(shí)施雜質(zhì)導(dǎo)入或蝕刻等加工處理的低價(jià)的未處理硅來構(gòu)成,因此能夠進(jìn)一步降低加速度傳感器的封裝成本。此外,在接合件80的形成時(shí),首先,由能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬材料(Au、Cu等) 構(gòu)成的傳感器側(cè)接合部81及罩側(cè)接合部82分別設(shè)置于框架65及罩用基板83。接著,在傳
19感器側(cè)接合部81及罩側(cè)接合部82的至少一個(gè)頂面上涂敷Sn材料。而且,在將上述接合部對(duì)合的狀態(tài)下,對(duì)上述接合部進(jìn)行熱處理,由此,Sn材料與傳感器側(cè)接合部81及罩側(cè)接合部82的材料共晶反應(yīng)而形成接合件80。如此,接合件80能夠通過熔點(diǎn)比較低的Sn (熔點(diǎn)231. 97°C )的共晶反應(yīng)來形成, 因此能夠以簡單的工序來可靠地將框架65與罩用基板83接合。此外,由于突部85與接合件90由相同的材料構(gòu)成,因此能夠?qū)⑺鼈冇上嗤墓ば蛐纬?,并能夠使加速度傳感器的制造工序簡化。進(jìn)而,由于封裝體基板86與可動(dòng)設(shè)備部66相對(duì),因此能夠?qū)⒎庋b體基板86用作錘68的止擺件。圖7是本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的主要部分的示意剖視圖。硅揚(yáng)聲器具備設(shè)備芯片101。設(shè)備芯片101具備揚(yáng)聲器芯片102、與揚(yáng)聲器芯片102相對(duì)配置的罩用基板103。揚(yáng)聲器芯片102為由MEMS技術(shù)制造的芯片,且具備由硅構(gòu)成的支承基板104、和支承于支承基板104且輸出由可動(dòng)體的振動(dòng)動(dòng)作而產(chǎn)生的聲音信號(hào)的可動(dòng)設(shè)備部105。支承基板104形成為俯視四邊形。在支承基板104的中央部形成有越靠向表面?zhèn)仍秸?越靠向背面?zhèn)仍綄?的剖面梯形的貫通孔106??蓜?dòng)設(shè)備部105形成在支承基板104的表面?zhèn)?。在可?dòng)設(shè)備部105中,在支承基板104上層疊有第一絕緣膜107。第一絕緣膜107 例如由氧化硅來構(gòu)成。在第一絕緣膜107上層疊有第二絕緣膜108。第二絕緣膜108例如由 PSG(Phospho-Silicate-Glass 磷硅酸鹽玻璃)來構(gòu)成。從貫通孔106及支承基板104的表面(形成有可動(dòng)設(shè)備部105的設(shè)備面)中的貫通孔106的周圍的部分(以下將該部分稱為“貫通孔周邊部”)上去除第一絕緣膜107及第二絕緣膜108。由此,貫通孔周邊部從第一絕緣膜107及第二絕緣膜108露出。此外,在支承基板104的上方設(shè)有作為可動(dòng)設(shè)備部105的可動(dòng)體的振動(dòng)膜109。振動(dòng)膜109例如由通過摻雜雜質(zhì)而賦予導(dǎo)電性的多晶硅來構(gòu)成。振動(dòng)膜109 —體具有主體部 110及周邊部111。主體部110呈俯視圓形,與貫通孔106及貫通孔周邊部相對(duì)并配置成從貫通孔周邊部懸浮的狀態(tài)。在主體部110的下表面(與貫通孔周邊部相對(duì)的面)形成有多個(gè)突起狀的下阻動(dòng)器112,該下阻動(dòng)器用于防止主體部110與貫通孔周緣部緊貼。周邊部111從主體部110的周緣在沿著支承基板104的表面(設(shè)備面)的方向 (側(cè)方)上延伸。周邊部111的前端部進(jìn)入第一絕緣膜107與第二絕緣膜108之間,且懸臂支承于第一絕緣膜107及第二絕緣膜108。而且,利用周邊部111來支承主體部110,由此振動(dòng)膜109在支承狀態(tài)下能夠在與支承基板104的表面相對(duì)的方向上振動(dòng)。在振動(dòng)膜109的上方設(shè)有背板113。背板113具有比振動(dòng)膜109的主體部110小徑的俯視圓形的外形,且隔著空隙與主體部110相對(duì)。背板113例如由通過摻雜雜質(zhì)而賦予導(dǎo)電性的多晶硅來構(gòu)成??蓜?dòng)設(shè)備部105的最表面由第三絕緣膜114來覆蓋。第三絕緣膜114形成為覆蓋第一絕緣膜107及背板113的上表面,并且與主體部110的周緣具有間隔地包圍振動(dòng)膜109的側(cè)方,并且形成可動(dòng)設(shè)備部105的外形。由此,在支承基板104的表面?zhèn)?設(shè)備面?zhèn)?形成有通過俯視圓形的第三絕緣膜114而劃出的空間115。在該空間115內(nèi),振動(dòng)膜109的主體部110以與支承基板104及第三絕緣膜114非接觸的狀態(tài)來進(jìn)行配置。在背板113及第三絕緣膜114上形成有將它們連續(xù)貫通的多個(gè)微小的孔116。第三絕緣膜114進(jìn)入一部分的孔116中,在第三絕緣膜114的進(jìn)入到孔116的各部分上形成有比背板113的下表面(與振動(dòng)膜9相對(duì)的面)向下方突出的突起狀的上阻動(dòng)器117。通過形成上阻動(dòng)器117,阻止在振動(dòng)膜109的振動(dòng)時(shí)振動(dòng)膜109與背板113接觸。此外,在第三絕緣膜114上,在背板113的周圍圓形地排列形成有多個(gè)連通孔118。罩用基板103由未導(dǎo)入雜質(zhì)的非摻雜硅構(gòu)成,且一體具備平面板119、外周壁 120、內(nèi)周壁121。平面板119與可動(dòng)設(shè)備部105對(duì)置,且形成為與支承基板104大致相同大小的俯視四邊形。外周壁120在平面板119的周端全周上沿與可動(dòng)設(shè)備部105相對(duì)的方向豎立設(shè)置。外周壁120 —體具備在剖視中距平面板119的高度相對(duì)高的高臺(tái)部122、形成在高臺(tái)部122的內(nèi)側(cè)且距平面板119的高度相對(duì)低的低臺(tái)部123。在與外周壁120空開間隔的位置處,內(nèi)周壁121在與可動(dòng)設(shè)備部105相對(duì)的方向上豎立設(shè)置。內(nèi)周壁121構(gòu)成比可動(dòng)設(shè)備部105的外周大的四邊環(huán)狀的壁,且具有與高臺(tái)部122相同的高度。利用此種外周壁120及內(nèi)周壁121的形狀,在外周壁120與內(nèi)周壁121之間形成有俯視四邊環(huán)狀的槽124。槽IM在剖視中具有兩層的深度。具體來說,具有形成在低臺(tái)部123上、且在與可動(dòng)設(shè)備部105的相對(duì)方向上距高臺(tái)部122的下表面的深度相對(duì)淺的外周槽126、和形成在外周槽1 的內(nèi)側(cè)、且距高臺(tái)部122的下表面的深度相對(duì)深的內(nèi)周槽127。此種槽IM例如通過使用深反應(yīng)離子蝕刻(De印Reactive Ion Kching)或濕式蝕刻、干式蝕刻等方法,階段性改變蝕刻深度來形成。此外,在罩用基板103上形成有由內(nèi)周壁121包圍的俯視四邊形的凹部129。在設(shè)備芯片101中,在揚(yáng)聲器芯片102與罩用基板103之間設(shè)有由聚酰亞胺構(gòu)成的阻擋壁150。在從支承基板104與罩用基板103的相對(duì)方向觀察的俯視中,阻擋壁150形成為比外周壁120的高臺(tái)部122稍小的四邊環(huán)狀,且與支承基板104的上表面及低臺(tái)部123的下表面抵接。此外,沿著支承基板104的上表面的方向上的阻擋壁150的厚度比該方向上的低臺(tái)部123的厚度薄。在阻擋壁150的外側(cè)(可動(dòng)設(shè)備部105的相反側(cè))設(shè)有膏狀接合材料167。而且,揚(yáng)聲器芯片102與罩用基板103利用膏狀接合材料167來接合。為了利用膏狀接合材料167來接合揚(yáng)聲器芯片102與罩用基板103,例如通過光刻在支承基板104的上表面形成俯視包圍可動(dòng)設(shè)備部105的四邊環(huán)狀的阻擋壁150,且向支承基板104的上表面中的阻擋壁150的外側(cè)滴下膏狀接合材料167。而且,以將支承基板104 上的可動(dòng)設(shè)備部105收容在罩用基板103的凹部129內(nèi)的方式進(jìn)行對(duì)位,并由支承基板104 及低臺(tái)部123夾入膏狀接合材料167。由此,膏狀接合材料167與支承基板104及低臺(tái)部123緊貼,揚(yáng)聲器芯片102與罩用基板103被接合。設(shè)備芯片101中形成有由支承基板104、平面板119及內(nèi)周壁121劃出的閉空間 125。在該閉空間125內(nèi),可動(dòng)設(shè)備部105以與支承基板104、平面板119及內(nèi)周壁121非接觸的狀態(tài)來配置。圖8是本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式涉及的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。在圖8中,對(duì)于與圖7所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注與圖7相同的標(biāo)號(hào)(省略一部分)。該硅揚(yáng)聲器具備圖7所示的設(shè)備芯片101、用于支承設(shè)備芯片101的芯片焊盤 169、與設(shè)備芯片101電連接的多個(gè)引線168和樹脂封裝體128。芯片焊盤169由金屬薄板構(gòu)成,并形成為俯視四邊形。在芯片焊盤169的中央部形成有用于將聲壓取入硅揚(yáng)聲器內(nèi)的音孔130。音孔130具有與支承基板4的背面?zhèn)鹊呢炌?06的開口徑大致相同的直徑。多個(gè)引線168由與芯片焊盤169相同的金屬薄板構(gòu)成,且在夾著芯片焊盤169的兩側(cè)分別設(shè)置多個(gè)。各引線168在芯片焊盤沈的各側(cè)相互空開適當(dāng)間隔地排列配置。而且,設(shè)備芯片101以在俯視下將貫通孔106的背面?zhèn)韧庵芘c音孔130的外周大致對(duì)齊的方式進(jìn)行定位,且在將罩用基板103朝向上方的姿式下管芯焊接在芯片焊盤169 上。樹脂封裝體1 為由熔融樹脂材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,并在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片101、芯片焊盤169及引線168。芯片焊盤169的下表面及引線168的下表面露出在樹脂封裝體1 的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。 上述下表面作為用于與安裝基板電連接的外部端子。通過將設(shè)備芯片101管芯焊接于芯片焊盤169之后,向芯片焊盤169上流入熔融樹脂材料,并使該熔融樹脂材料固化,由此形成此種樹脂封裝體128。另外,雖然圖8中未示出,但在硅揚(yáng)聲器中,利用樹脂封裝體1 將電路芯片(未圖示)與設(shè)備芯片101—同密封,其中電路芯片用于將來自揚(yáng)聲器芯片102的可動(dòng)設(shè)備部 105的聲音信號(hào)變換處理為電信號(hào)。揚(yáng)聲器芯片102與電路芯片(未圖示)電連接。而且, 電路芯片(未圖示)經(jīng)由接合線(未圖示)而與引線168電連接。而且,在該硅揚(yáng)聲器中,設(shè)備芯片101的振動(dòng)膜109及背板113形成將它們作為對(duì)置電極的電容器。向該電容器(振動(dòng)膜109及背板113間)施加規(guī)定的電壓。在該狀態(tài)下,當(dāng)從音孔130輸入聲壓(聲波)時(shí),該聲壓經(jīng)由貫通孔106傳遞到可動(dòng)設(shè)備部105。在可動(dòng)設(shè)備部105中,當(dāng)利用聲壓的作用使振動(dòng)膜109振動(dòng)時(shí),電容器的靜電電容變化,該靜電電容的變化所導(dǎo)致的振動(dòng)膜109及背板113間的電壓變動(dòng)作為聲音信號(hào)輸出。而且,通過由電路芯片(未圖示)來處理輸出的聲音信號(hào),能夠?qū)⒆饔糜谡駝?dòng)膜 109(硅揚(yáng)聲器)的聲壓(聲波)作為電信號(hào)來檢測出。根據(jù)該硅揚(yáng)聲器,罩用基板103與由四邊形的支承基板104支承的可動(dòng)設(shè)備部105 相對(duì)配置。利用構(gòu)成四邊環(huán)狀的壁而包圍可動(dòng)設(shè)備部105的內(nèi)周壁121及平面板119來閉塞支承基板104的上方。由此,設(shè)備芯片101中形成有由支承基板104、罩用基板103(平面板119及內(nèi)周壁121)劃出的閉空間125(腔室)。而且,可動(dòng)設(shè)備部105配置在該閉空間 125內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)設(shè)備部105的可動(dòng)體(振動(dòng)膜109)的可動(dòng)狀態(tài)。[0278]此外,利用罩用基板103能夠隔斷閉空間125內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入閉空間125內(nèi)。因此,能夠維持可動(dòng)設(shè)備部105的可動(dòng)體(振動(dòng)膜109)的可動(dòng)狀態(tài),且利用密封用樹脂來封入設(shè)備芯片101。因此,能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體128來制作硅揚(yáng)聲器。其結(jié)果, 能夠降低硅揚(yáng)聲器的封裝成本。此外,在膏狀接合材料167的靠可動(dòng)設(shè)備部105側(cè),形成有與低臺(tái)部123及支承基板104抵接的阻擋壁150。因此,在支承基板104與罩用基板103的接合時(shí),能夠利用阻擋壁150來塞住向可動(dòng)設(shè)備部105側(cè)擴(kuò)散的膏狀接合材料167。因此,能夠防止膏狀接合材料 167向可動(dòng)設(shè)備部105側(cè)擴(kuò)散,從而能夠防止可動(dòng)設(shè)備部105與膏狀接合材料167的接觸。 其結(jié)果,在支承基板104及罩用基板103的接合后,也能夠可靠地維持可動(dòng)設(shè)備部105的可動(dòng)狀態(tài)。并且,在阻擋壁150的靠可動(dòng)設(shè)備部105側(cè)還設(shè)有與支承基板104抵接的內(nèi)周壁 121,且在內(nèi)周壁121與阻擋壁150之間形成有內(nèi)周槽127。因此,在支承基板104與罩用基板103的接合時(shí),即使膏狀接合材料跨過阻擋壁150而進(jìn)入可動(dòng)設(shè)備部105側(cè),也能夠使該膏狀接合材料向內(nèi)周槽127溢出,并由內(nèi)周壁121阻住。其結(jié)果,能夠可靠地防止膏狀接合材料向可動(dòng)設(shè)備部105擴(kuò)散。進(jìn)而,沿支承基板104的上表面的方向上的阻擋壁150的厚度比該方向上的低臺(tái)部123的厚度薄,因此即使罩用基板103相對(duì)于支承基板104的對(duì)位多少偏移,也能夠可靠地使阻擋壁150與低臺(tái)部123抵接。圖9(a)是本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的俯視圖。圖9(b)是由圖9(a)所示的切斷線b-b切斷設(shè)備芯片時(shí)的示意剖視圖。加速度傳感器具備設(shè)備芯片131。設(shè)備芯片131具備傳感器芯片132、與傳感器芯片132的厚度方向一側(cè)相對(duì)配置的電路芯片133、與傳感器芯片132的厚度方向另一側(cè)相對(duì)配置的罩用基板134,且具有將上述芯片重合接合的芯片疊芯片構(gòu)造。傳感器芯片132為利用MEMS技術(shù)制造的芯片,且具備由氮化硅構(gòu)成的框架135、 支承于框架135且將利用可動(dòng)體的搖振動(dòng)作而變化的電阻率的變化量作為信號(hào)輸出的可動(dòng)設(shè)備部136。框架135呈俯視四邊環(huán)狀(框狀),且具有1 10 μ m的厚度。可動(dòng)設(shè)備部136具備梁137、錘138、電阻導(dǎo)體139和配線140??蓜?dòng)設(shè)備部136的梁137及錘138由有機(jī)材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成,且一體地形成。梁137 —體具備支承于框架135的俯視四邊環(huán)狀的支承部141、由該支承部141 支承的俯視十字狀的梁主體部142。梁主體部142的各前端連接在支承部141的各邊的中央。由此,梁137具有由支承部141和梁主體部142劃分的四個(gè)矩形狀的開口部。此外,梁137具有1 10 μ m的厚度,且通過形成此種厚度,能夠使梁主體部142 扭轉(zhuǎn)變形及彎曲變形。錘138配置在梁67所具有的各開口部。錘138的上表面(一側(cè)面)與梁137的上表面(一側(cè)面)呈齊面,且錘138形成為具有1 10 μ m的厚度(高度)的大致四棱柱狀。錘138的側(cè)面相對(duì)于開口部的周緣空開間隙且呈平行。而且,錘138中,利用其側(cè)面形成的四個(gè)角部中的一個(gè)與梁137的梁主體部142的中央部連接。由此,錘138以與罩用基板Π4及框架135非接觸的狀態(tài)支承于梁137(梁主體部14 上。梁137上層疊有Ti (鈦)層/TiN(氮化鈦)層/Al (鋁)_Cu(銅)合金層的層疊體 143。該層疊體143的各端部配置在支承部71上,且該層疊體143沿梁主體部142延伸,作為整體形成為俯視十字狀。最下層的Ti層及其上層的TiN層連續(xù)地形成。另一方面,最上層的Al-Cu合金層例如通過在12個(gè)部位中斷而斷續(xù)地形成。由此,Ti層及TiN層在Al-Cu 合金層的中斷的部分(被去除的部分)局部露出,該露出的部分構(gòu)成電阻導(dǎo)體139,Al-Cu 合金層構(gòu)成與電阻導(dǎo)體139連接的配線140。而且,傳感器芯片132的最表面例如通過由聚酰亞胺構(gòu)成的保護(hù)膜144來覆蓋。該保護(hù)膜144上形成有焊盤開口 145,該焊盤開口 145使沿俯視十字狀形成的配線140的各端部作為連接用的焊盤露出。此外,保護(hù)膜144上形成有與梁137和各錘138之間的間隙連通的槽146。電路芯片133具備將來自可動(dòng)設(shè)備部136的信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電路基板 147。電路基板147由硅構(gòu)成,且形成為在俯視下與傳感器芯片132的框架135大致相同大小的四邊形。在電路基板147上,通過使其下表面(與可動(dòng)設(shè)備部136相對(duì)的面)的中央部凹陷,由此形成凹部148。凹部148的外形形成為在俯視下與可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)體(錘138及梁主體部 142)大致相同的形狀。而且,在將凹部148與可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)體在俯視下大致對(duì)齊的方式對(duì)置的狀態(tài)下,傳感器芯片132與電路芯片133連接,由此閉塞傳感器芯片132的上側(cè)(框架135的上側(cè))。此外,在電路基板147的上表面(與可動(dòng)設(shè)備部136的相對(duì)面的相反側(cè)的面)上形成有功能元件(未圖示)。功能元件構(gòu)成將來自可動(dòng)設(shè)備部136的信號(hào)變換處理為電信號(hào)的電子電路的一部分。此外,在電路基板147的上表面設(shè)有電極焊盤149。電極焊盤149以與傳感器芯片 132的焊盤(配線140)相對(duì)的方式配置,并經(jīng)由電路基板147內(nèi)的電子電路,與焊盤(配線 140)電連接。罩用基板134由未導(dǎo)入雜質(zhì)的非摻雜硅構(gòu)成,且一體具備平面板151、外周壁 152、內(nèi)周壁153。平面板151與可動(dòng)設(shè)備部136對(duì)置,并形成為與框架135大致相同大小的俯視四邊形。外周壁152在平面板151的周端全周上沿與可動(dòng)設(shè)備部136相對(duì)的方向豎立設(shè)置。外周壁152 —體具備在剖視中距平面板151的高度相對(duì)高的高臺(tái)部154、形成在高臺(tái)部154的內(nèi)側(cè)且距平面板151的高度相對(duì)低的低臺(tái)部155。在與低臺(tái)部155空開間隔的位置處,內(nèi)周壁153在與可動(dòng)設(shè)備部136相對(duì)的方向上豎立設(shè)置。內(nèi)周壁153構(gòu)成比可動(dòng)設(shè)備部136的外周大的四邊環(huán)狀的壁,且具有與高臺(tái)部1 相同的高度。
24[0305]利用此種外周壁152及內(nèi)周壁153的形狀,在外周壁152與內(nèi)周壁153之間形成有俯視四邊環(huán)狀的槽160。槽160在剖視中具有兩層的深度。具體來說,具有形成在低臺(tái)部123上、且在與可動(dòng)設(shè)備部136的相對(duì)方向上距高臺(tái)部巧4的下表面的深度相對(duì)淺的外周槽161、和形成在外周槽161的內(nèi)側(cè)、且距高臺(tái)部巧4的下表面的深度相對(duì)深的內(nèi)周槽162。此種槽160例如通過使用深反應(yīng)離子蝕刻(De印Reactive Ion Kching)或濕式蝕刻、干式蝕刻等方法,階段性改變蝕刻深度來形成。此外,在罩用基板134上形成有由內(nèi)周壁153包圍的俯視四邊形的凹部163。在設(shè)備芯片131中,在傳感器芯片132與罩用基板134之間設(shè)有由聚酰亞胺構(gòu)成的阻擋壁164。在框架135與罩用基板134的相對(duì)方向觀察的俯視中,阻擋壁164形成為比外周壁152的高臺(tái)部巧4稍小的四邊環(huán)狀,并包圍可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)體即梁主體部142及錘138。此外,阻擋壁164與框架135的上表面(與罩用基板134的相對(duì)面)及外周壁152 的低臺(tái)部155的下表面抵接。此外,沿著框架135的上表面的方向上的阻擋壁164的厚度比該方向上的外周壁152的低臺(tái)部155的厚度薄。在阻擋壁164的外側(cè)(可動(dòng)設(shè)備部136的相反側(cè))設(shè)有膏狀接合材料165。而且,傳感器芯片132與罩用基板134利用膏狀接合材料165來接合。為了利用膏狀接合材料165來接合傳感器芯片132與罩用基板134,例如通過光刻在框架135上形成俯視包圍可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)體(梁主體部142及錘138)的四邊環(huán)狀的阻擋壁164,且向框架135上的阻擋壁164的外側(cè)滴下膏狀接合材料165。而且,以將傳感器芯片132的可動(dòng)設(shè)備部136收容在罩用基板134的凹部163內(nèi)的方式進(jìn)行對(duì)位,并由框架135及低臺(tái)部155夾入膏狀接合材料165。由此,膏狀接合材料165與框架135及低臺(tái)部155緊貼,傳感器芯片132與罩用基板134被接合。由此,閉塞傳感器芯片132的下側(cè)(框架135的下側(cè))。而且,設(shè)備芯片131中形成有由上述的電路芯片133、框架135及罩用基板134(平面板151及內(nèi)周壁153)劃出的閉空間166。在該閉空間166內(nèi),可動(dòng)設(shè)備部136以與框架135、電路基板147及罩用基板 134非接觸的狀態(tài)來配置。圖10是本實(shí)用新型的第五實(shí)施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。在圖10 中,對(duì)于與圖9所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分,標(biāo)注與圖9相同的標(biāo)記(省略一部分)。該加速度傳感器具備圖9所示的設(shè)備芯片131、用于支承設(shè)備芯片131的芯片焊盤156、與設(shè)備芯片131電連接的多個(gè)引線157、樹脂封裝體158。芯片焊盤156由金屬薄板構(gòu)成,并形成為俯視四邊形。多個(gè)引線157由與芯片焊盤156相同的金屬薄板構(gòu)成,在夾著芯片焊盤156的兩側(cè)分別設(shè)置多個(gè)。各引線157在芯片焊盤156的各側(cè)中相互空開適當(dāng)間隔地排列配置。而且,設(shè)備芯片131以將電路芯片133朝向上方的姿式而管芯焊接在芯片焊盤156 上。電路芯片133的各電極焊盤149通過接合線159與引線157連接。樹脂封裝體158為由熔融樹脂材料(例如聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片131、芯片焊盤156、引線157及接合線159。芯片焊盤156的下表面及引線157的下表面露出在樹脂封裝體158向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下
25表面)。上述下表面作為用于與安裝基板電連接的外部端子。通過將設(shè)備芯片131管芯焊接于芯片焊盤156,且由接合線159進(jìn)行設(shè)備芯片131 與引線157的連接之后,向芯片焊盤156上流入熔融樹脂材料,并使該熔融樹脂材料固化, 由此形成此種樹脂封裝體158。而且,當(dāng)加速度作用于該加速度傳感器而使錘138振動(dòng)時(shí),梁137的梁主體部142 產(chǎn)生變形(扭曲及/或彎曲)。利用該梁主體部142的變形,梁主體部142上的電阻導(dǎo)體 139產(chǎn)生伸縮,電阻導(dǎo)體139的電阻值變化。電阻值的變化量經(jīng)由焊盤(配線140)作為信號(hào)輸出。而且,通過由電路芯片133來處理輸出的信號(hào),能夠?qū)⒆饔糜阱N138(加速度傳感器)的加速度的方向(3軸方向)及大小作為電信號(hào)檢測,并從電極焊盤149輸出。根據(jù)該加速度傳感器,利用四邊環(huán)狀的框架135,在該環(huán)狀內(nèi)的區(qū)域中支承的可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)體(梁主體部142及1錘38)上,電路基板147及罩用基板134分別在其一側(cè)及另一側(cè)相對(duì)配置。通過在將電路基板147的凹部148與可動(dòng)設(shè)備部136相對(duì)的狀態(tài)下使傳感器芯片 132與電路芯片133連接,由此閉塞框架135的上側(cè)。另一方面,利用框架135與罩用基板134接合,由此閉塞框架135的下側(cè)(與罩用基板134的對(duì)向側(cè))。由此,設(shè)備芯片131中,傳感器芯片132及電路芯片133以芯片疊芯片(face · to · face)來連接。而且,設(shè)備芯片131形成有由電路芯片133、框架135及罩用基板134(平面板151及內(nèi)周壁153)劃出的閉空間166(腔室)。而且,由于可動(dòng)設(shè)備部 136的可動(dòng)體(梁主體部142及錘138)配置在該閉空間166內(nèi),因此能夠維持可動(dòng)設(shè)備部 136的可動(dòng)體(錘138及梁主體部142)的可動(dòng)狀態(tài)。此外,利用罩用基板134能夠隔斷閉空間166內(nèi)外的連通。因此,能夠防止密封用樹脂進(jìn)入閉空間166內(nèi)。因而,能夠維持可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)體(錘138及梁主體部 142)的可動(dòng)狀態(tài),且利用密封用樹脂來封入設(shè)備芯片131。進(jìn)而,設(shè)備芯片131具有由傳感器芯片132及電路芯片133的層疊而形成的芯片疊芯片構(gòu)造,因此能夠由一個(gè)芯片來封入加速度傳感器中的傳感器部分(傳感器芯片132)及電路部分(電路芯片133)。因此,能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體158來制作將傳感器芯片132 及電路芯片133—體封裝體化的加速度傳感器。其結(jié)果,能夠降低加速度傳感器的封裝成本。進(jìn)而,閉塞框架135的下側(cè)的罩用基板134由未導(dǎo)入雜質(zhì)的非摻雜硅來構(gòu)成,因此能夠進(jìn)一步降低加速度傳感器的封裝成本。此外,在膏狀接合材料165的靠可動(dòng)設(shè)備部136側(cè),形成有與低臺(tái)部155及框架 135抵接的阻擋壁164。因此,在框架135與罩用基板134的接合時(shí),能夠利用阻擋壁164 來塞住向可動(dòng)設(shè)備部136側(cè)擴(kuò)散的膏狀接合材料165。因此能夠防止膏狀接合材料165向可動(dòng)設(shè)備部136側(cè)擴(kuò)散,從而能夠防止可動(dòng)設(shè)備部136與膏狀接合材料165的接觸。其結(jié)果,在框架135及罩用基板134的接合后,也能夠可靠地維持可動(dòng)設(shè)備部136的可動(dòng)狀態(tài)。并且,在阻擋壁164的靠可動(dòng)設(shè)備部136側(cè)還設(shè)有與框架135抵接的內(nèi)周壁153, 且在內(nèi)周壁153與阻擋壁164之間形成有內(nèi)周槽162。因此,在框架135與罩用基板134的接合時(shí),即使膏狀接合材料跨過阻擋壁164而進(jìn)入可動(dòng)設(shè)備部136側(cè),也能夠使該膏狀接合材料向內(nèi)周槽162溢出,并由內(nèi)周壁153阻住。其結(jié)果,能夠可靠地防止膏狀接合材料向可動(dòng)設(shè)備部136擴(kuò)散。進(jìn)而,沿框架135的上表面的方向上的阻擋壁164的厚度比該方向上的外周壁152 的低臺(tái)部155的厚度薄,因此即使罩用基板134相對(duì)于框架135的對(duì)位多少偏移,也能夠可靠地使阻擋壁164與低臺(tái)部155抵接。圖11是表示本實(shí)用新型的第六實(shí)施方式的硅揚(yáng)聲器的示意剖視圖。圖12是圖11 所示的硅揚(yáng)聲器的主要部分放大圖,且表示設(shè)備芯片及其附近的立體圖。硅揚(yáng)聲器171具備設(shè)備芯片172、用于支承設(shè)備芯片172的芯片焊盤173、與設(shè)備芯片172電連接的多個(gè)引線174、樹脂封裝體175。設(shè)備芯片172具備傳感器芯片176和與傳感器芯片176相對(duì)配置的硅芯片177,且具有使上述芯片重合接合的芯片疊芯片構(gòu)造。傳感器芯片176為利用MEMS技術(shù)制造的芯片,且具備硅基板178、支承于硅基板 178且作為檢測聲壓(物理量)的傳感器部的揚(yáng)聲器部179。硅基板178形成為俯視四邊形。在硅基板178的中央部形成有越靠向上表面?zhèn)仍秸?越靠向下表面?zhèn)仍綄?的剖面梯形的貫通孔180。揚(yáng)聲器部179形成在硅基板178的上表面?zhèn)?,且具備作為利用聲壓的作用而振?dòng)的可動(dòng)部的振動(dòng)膜181、與振動(dòng)膜181相對(duì)配置的背板182。振動(dòng)膜181具有俯視圓形的部分,且例如由通過摻雜雜質(zhì)而賦予導(dǎo)電性的多晶硅來構(gòu)成。此外,振動(dòng)膜181被支承為能夠朝向硅基板178的上表面的方向振動(dòng)。而且,在硅基板178上形成有檢測電路184,該檢測電路184用于對(duì)利用該振動(dòng)膜181的振動(dòng)動(dòng)作所導(dǎo)致的物理量的變化進(jìn)行檢測,并將檢測內(nèi)容作為信號(hào)輸出。背板182具有比振動(dòng)膜181的圓形部分小徑的俯視圓形的外形,且隔著空隙與振動(dòng)膜181對(duì)置。背板182例如由通過摻雜雜質(zhì)而賦予導(dǎo)電性的多晶硅來構(gòu)成。而且,揚(yáng)聲器部179的最表面利用由氮化硅構(gòu)成的表面保護(hù)膜183來覆蓋。硅芯片177為用于對(duì)傳感器芯片176的揚(yáng)聲器部179進(jìn)行密閉(設(shè)備封止)的芯片,且具備硅基板185。硅基板185形成為俯視下與硅基板178大致相同大小的四邊形。硅基板185上形成有將從傳感器芯片176輸出的聲音信號(hào)變換處理為電信號(hào)的處理電路186。此外,在硅基板185的上表面,多個(gè)電極焊盤187沿硅基板185的外周緣,排列配置成俯視四邊環(huán)狀。電極焊盤187與硅基板185內(nèi)的處理電路186電連接。而且,傳感器芯片176與硅芯片177利用接合材料188來接合。接合材料188在傳感器芯片176與硅芯片177之間設(shè)置成包圍揚(yáng)聲器部179的俯視四邊環(huán)狀。此外,接合材料188為混入有粒體189的膏狀的粘接劑,例如可以使用作為粒體189混入有導(dǎo)電性粒子的 ACP(Anisotropic Conductive Paste 各向異性導(dǎo)電膏)等。粒體189由包括具有導(dǎo)電性的材料的樹脂構(gòu)成,例如由依次層疊有鎳層、鍍金層及絕緣層的樹脂來構(gòu)成。此外,粒體189均勻地混入俯視四邊環(huán)狀的周向?;烊虢雍喜牧?188的粒體189的粒徑D (粒體189的直徑)比揚(yáng)聲器部179相對(duì)于硅基板178的上表面 (一側(cè)面)的高度H(具體而言,表面保護(hù)膜183相對(duì)于硅基板178的上表面的最高位置) 大,根據(jù)高度H的大小適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)。在本實(shí)施方式中,例如揚(yáng)聲器部179的高度H為4μπι 左右,粒徑D為10 μ m左右。[0345]傳感器芯片176與硅芯片177經(jīng)由混入有粒體189的接合件而接合,由此硅揚(yáng)聲器171形成有由傳感器芯片176、硅芯片177及接合材料188劃出的閉空間192。在該閉空間192內(nèi),揚(yáng)聲器部179以與硅芯片177及接合材料188非接觸的狀態(tài)進(jìn)行配置。芯片焊盤173由金屬薄板構(gòu)成,并形成為俯視四邊形。在芯片焊盤173的中央部形成有用于將聲壓取入硅揚(yáng)聲器內(nèi)的音孔190。音孔190具有與硅基板178的下表面?zhèn)鹊呢炌?80的開口徑大致相同的直徑。多個(gè)引線174由與芯片焊盤173相同的金屬薄板構(gòu)成,且在夾著芯片焊盤173的兩側(cè)分別設(shè)置多個(gè)。各引線174在芯片焊盤173的各側(cè)相互空開適當(dāng)間隔地排列配置。而且,設(shè)備芯片172以在俯視下將貫通孔180的下表面?zhèn)韧庵芘c音孔190的外周大致對(duì)齊的方式進(jìn)行定位,且在將硅芯片177朝向上方的姿式下管芯焊接在芯片焊盤173 上。硅芯片177的各電極焊盤187通過接合線191連接于引線174。樹脂封裝體175為由熔融樹脂材料(例如、聚酰亞胺)構(gòu)成的大致長方體的封入部件,并在其內(nèi)部封入設(shè)備芯片172、芯片焊盤173、引線174及接合線191。芯片焊盤173 的下表面及引線174的下表面露出在樹脂封裝體175的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。上述下表面作為用于與安裝基板電連接的外部端子。而且,在該硅揚(yáng)聲器171中,設(shè)備芯片172的振動(dòng)膜181及背板182形成將它們作為對(duì)置電極的電容器。向該電容器(振動(dòng)膜181及背板182間)施加規(guī)定的電壓。在該狀態(tài)下,當(dāng)從音孔190輸入聲壓(聲波)時(shí),該聲壓經(jīng)由貫通孔180傳遞到揚(yáng)聲器部179。在揚(yáng)聲器部179中,當(dāng)利用聲壓的作用使振動(dòng)膜181振動(dòng)時(shí),電容器的靜電電容變化,該靜電電容的變化所導(dǎo)致的振動(dòng)膜181及背板182間的電壓變動(dòng)被檢測電路184 檢測,并作為聲音信號(hào)輸出。而且,通過由硅基板185內(nèi)的處理電路186來處理輸出的聲音信號(hào),能夠?qū)⒆饔糜谡駝?dòng)膜181 (硅揚(yáng)聲器)的聲壓(聲波)作為電信號(hào)檢測,并從電極焊盤187輸出。如上所述,在硅揚(yáng)聲器171中,比揚(yáng)聲器部179相對(duì)于硅基板178的上表面(一側(cè)面)的高度H(例如4 μ m左右)大的粒徑D (例如、10 μ m)的粒體189在接合材料188的周向上均勻地混入用于將傳感器芯片176與硅芯片177接合的接合材料188中。由此,硅芯片177在相對(duì)于傳感器芯片176空開規(guī)定的間隔的狀態(tài)下由粒體189 (支持球)支承,在傳感器芯片176與硅芯片177之間形成閉空間192。因此,能夠防止傳感器芯片176的揚(yáng)聲器部179與硅芯片177的硅基板185的接觸。而且,用于支承硅芯片177的粒體189混入接合材料188。因此,在傳感器芯片176 與硅芯片177的接合時(shí),例如,在傳感器芯片176上涂敷接合材料188,在途布之后,將硅芯片177粘接在傳感器芯片176上的接合材料188即可。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器芯片176與硅芯片177的接合方法的簡單化。此外,也可在傳感器芯片176與硅芯片177的接合時(shí),利用傳感器芯片176及硅芯片177來夾壓接合材料188,由此將傳感器芯片176與硅芯片177壓接。由于粒體189由包含具有導(dǎo)電性的材料的樹脂來構(gòu)成,因此通過壓接來壓碎粒體189,能夠使傳感器芯片176 與硅芯片177的相對(duì)方向上粒體189的一側(cè)及另一側(cè)之間導(dǎo)通。因此,若將與處理電路186 及檢測電路184電連接的各電極(未圖示)與粒體189相接,則通過粒體189的壓碎,能夠?qū)⑻幚黼娐?86與檢測電路184電連接(參照?qǐng)D11的虛線箭頭)。[0356]此外,構(gòu)成傳感器芯片176及硅芯片177的基體的基板為比玻璃基板等價(jià)格低的硅基板178及硅基板185,因此能夠降低MEMS設(shè)備1的制造成本。以上,說明了本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施方式,但本實(shí)用新型也可由其他的方式來實(shí)施。例如,在圖3所示的設(shè)備芯片31中,傳感器芯片32與電路芯片33也可利用與接合件51同樣的接合件來連接。此外,應(yīng)力緩和層21也可僅形成在電路基板19與電路側(cè)接合部24之間。此外, 在圖1所示的設(shè)備芯片1中,由聚酰亞胺構(gòu)成的應(yīng)力緩和層也可形成在支承基板4的表面 (形成可動(dòng)設(shè)備部5的設(shè)備面)。此外,在圖3 (b)所示的設(shè)備芯片31中,由聚酰亞胺構(gòu)成的應(yīng)力緩和層也可形成在框架35的下表面(與罩用基板54的相對(duì)面)及/或罩用基板54 的上表面(與可動(dòng)設(shè)備部36的相對(duì)面)。此外,在第四及第五實(shí)施方式中,阻擋壁150及阻擋壁164也可是氧化硅或氮化娃。此外,在第六實(shí)施方式中,粒體189也可是絕緣性的樹脂粒子。對(duì)于本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但上述只不過是用于使本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容明確的具體例,本實(shí)用新型不由上述具體例限定和解釋,本實(shí)用新型的思想及范圍僅由權(quán)利要求來限定。本申請(qǐng)與2008年7月11日向日本國專利廳提出的專利申請(qǐng)2008-181205號(hào)、專利申請(qǐng)2008-181206號(hào)及專利申請(qǐng)2008-181207號(hào)、以及2008年9月18日向日本國專利廳提出的專利申請(qǐng)2008-239554號(hào)對(duì)應(yīng),并通過引用將上述專利申請(qǐng)公開的全部內(nèi)容引入。工業(yè)上的可利性本實(shí)用新型的MEMS傳感器適用于由MEMS技術(shù)制造的各種設(shè)備(硅揚(yáng)聲器、加速度傳感器、壓力傳感器、陀螺傳感器等)。
權(quán)利要求1.一種MEMS設(shè)備,其特征在于,具備 可動(dòng)部件;支承部件,其支承所述可動(dòng)部件; 對(duì)置部件,其與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置;壁部件,其形成為包圍所述可動(dòng)部件的環(huán)狀,且與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備,其特征在于, 通過所述壁部件將所述支承部件及所述對(duì)置部件接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備,其特征在于,所述壁部件由包括Sn及能夠與Sn共晶反應(yīng)的金屬的材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備,其特征在于,所述MEMS設(shè)備還具備應(yīng)力緩和層,且該應(yīng)力緩和層設(shè)置在所述壁部件與所述支承部件及/或所述對(duì)置部件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備,其特征在于,所述可動(dòng)部件配置在所述支承部件與所述對(duì)置部件之間的空間內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備,其特征在于, 所述可動(dòng)部件配置在由所述支承部件包圍的空間內(nèi)。
7.—種MEMS設(shè)備,其特征在于,具備 可動(dòng)部件;支承部件,其支承所述可動(dòng)部件; 對(duì)置部件,其與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置;第一壁部件,其從所述可動(dòng)部件與所述對(duì)置部件的對(duì)置方向觀察時(shí)的形狀形成為包圍所述可動(dòng)部件的至少一部分的環(huán)狀,且該第一壁部件與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接;連接端子,其在所述支承部件上向所述對(duì)置方向外側(cè)突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MEMS設(shè)備,其特征在于,所述MEMS設(shè)備還具備第二壁部件,該第二壁部件形成為包圍所述連接端子的環(huán)狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MEMS設(shè)備,其特征在于,在所述可動(dòng)部件的所述對(duì)置方向外側(cè)的面上形成有電阻元件,在所述支承部件上形成有與所述電阻元件電連接的焊盤,所述連接端子配置在所述焊盤上,并經(jīng)由所述焊盤與所述電阻元件電連接。
10.一種MEMS設(shè)備,其特征在于,具備 可動(dòng)部件;支承部件,其支承所述可動(dòng)部件;對(duì)置部件,其與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置,且利用膏狀接合材料與所述支承部件接合; 第一壁部件,其從所述可動(dòng)部件與所述對(duì)置部件的對(duì)置方向觀察時(shí)的形狀形成為包圍所述可動(dòng)部件的至少一部分的環(huán)狀,且該第一壁部件在比通過所述膏狀接合材料形成的接合部分靠所述可動(dòng)部件側(cè),與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的MEMS設(shè)備,其特征在于,所述MEMS設(shè)備還具備第二壁部件,該第二壁部件在比所述第一壁部件靠所述可動(dòng)部件側(cè)形成為空有間隔的環(huán)狀,且所述第二壁部件與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種MEMS設(shè)備,其具備可動(dòng)部件、支承所述可動(dòng)部件的支承部件、與所述可動(dòng)部件相對(duì)配置的對(duì)置部件、形成為包圍所述可動(dòng)部件的環(huán)狀且與所述支承部件及所述對(duì)置部件連接的壁部件。
文檔編號(hào)B81B3/00GK202116291SQ20099010036
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者仲谷吾郎 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司