專利名稱：半導(dǎo)體加速度傳感器裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將加速度傳感器芯片安裝在封裝中的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置。
背景技術(shù)：
迄今存在將輸出相應(yīng)于所施加的加速度的大小及方向的電信號(hào)的加速度傳感器芯片安裝在封裝中的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置。
半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，迄今已知的有各種方式。作為其代表例有圖17所示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置。此半導(dǎo)體加速度傳感器裝置是將圖16的加速度傳感器芯片4安裝在封裝1中的裝置。
加速度傳感器芯片4的結(jié)構(gòu)是由4根梁18支撐中央部的重物16，在梁18上設(shè)置壓電電阻元件20。由于是這種結(jié)構(gòu)，在重物16在X、Y、Z軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)梁18將伸縮，壓電電阻元件20的阻值變化。于是，由各軸方向的壓電電阻元件20構(gòu)成電橋電路將阻值變化作為電信號(hào)取出，通過(guò)運(yùn)算處理就可以檢測(cè)出所施加的加速度的方向及其大小。這種方式的加速度傳感器也記載于專利文獻(xiàn)1中。
這樣，由于加速度傳感器芯片4是由感測(cè)重物16的運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，用來(lái)安裝加速度傳感器芯片4的封裝1必須是中空的。
于是，加速度傳感器芯片4是由硅橡膠等具有粘接性的低彈性構(gòu)件3粘接到封裝1內(nèi)部的底面5上。此處使用低彈性構(gòu)件3是為了確保加速度傳感器芯片4的耐沖擊性。另外，低彈性構(gòu)件3是將液狀材料涂敷于底面5并使其硬化而形成的。
另外，作為其他半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的示例，有在專利文獻(xiàn)2中記載的裝置。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2004-198243號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利第3517428號(hào)發(fā)明內(nèi)容然而，在上述的現(xiàn)有的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置中，由于用來(lái)將加速度傳感器芯片粘接到封裝內(nèi)部的底面上的低彈性構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)比加速度傳感器芯片的熱膨脹系數(shù)大，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合，在加速度傳感器芯片中會(huì)產(chǎn)生畸變。于是，由于在加速度傳感器芯片中產(chǎn)生畸變時(shí)壓電元件將受到影響，因此會(huì)對(duì)加速度的檢測(cè)產(chǎn)生影響。就是說(shuō)，存在當(dāng)溫度變化時(shí)不能高精度檢測(cè)加速度的問(wèn)題。
因此，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的代表性的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置包括將加速度傳感器芯片容納在內(nèi)部的中空的封裝，在此封裝內(nèi)部的底面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成有凹部；填充在凹部的具有粘接性的低彈性構(gòu)件；以及配置在低彈性構(gòu)件上且與低彈性構(gòu)件的粘接面比底面高的加速度傳感器芯片。
另外，在本說(shuō)明書(shū)中，所謂“預(yù)定區(qū)域”指的是封裝內(nèi)部的底面內(nèi)的平面性的預(yù)定區(qū)域。
在本說(shuō)明書(shū)中，有關(guān)預(yù)定區(qū)域、凹部、低彈性構(gòu)件及加速度傳感器芯片的所謂的“形狀”、“大小”及“位置”都是指平面性的形狀、大小及位置。
在本說(shuō)明書(shū)中，所謂“圓形”包括正圓形和橢圓形。
根據(jù)本發(fā)明，由于在凹部填充有低彈性構(gòu)件，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合，低彈性構(gòu)件的尺寸變化主要是在上下方向上產(chǎn)生，水平方向的尺寸變化受到抑制。就是說(shuō)，由于可以抑制因溫度變化在加速度傳感器芯片中產(chǎn)生的畸變，所以可以使加速度傳感器的檢測(cè)精度提高。


圖1為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖及平面圖。
圖2為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置去掉上蓋10等的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3為在實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置中低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖2(a)所示的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
圖4為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造工序的剖面圖及平面圖。
圖5為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的第1變形例的剖面圖及平面圖。
圖6為示出實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的第2變形例的剖面圖及平面圖。
圖7為示出實(shí)施方式2的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖及平面圖。
圖8為示出實(shí)施方式2的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置去掉上蓋10等的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖9為在實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置中低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖8(a)所示的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
圖10為示出實(shí)施方式3的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖及平面圖。
圖11為示出實(shí)施方式3的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置去掉上蓋10等的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖12為在實(shí)施方式3的半導(dǎo)體裝置中低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖11(a)所示的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
圖13為示出實(shí)施方式4的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖及平面圖。
圖14為示出實(shí)施方式4的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置去掉上蓋10等的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖15為在實(shí)施方式4的半導(dǎo)體裝置中低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖14(a)所示的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
圖16為示出加速度傳感器芯片4的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖17為示出現(xiàn)有的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
(附圖標(biāo)記說(shuō)明)1封裝2凹部3低彈性構(gòu)件4加速度傳感器芯片5底面6芯片容納部7側(cè)面8粘接劑10上蓋12封裝電極14導(dǎo)線16重物18梁20壓電電阻元件R預(yù)定區(qū)域Cx X軸方向的邊的中心線Cy Y軸方向的邊的中心線具體實(shí)施方式
下面對(duì)實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。以下的各實(shí)施方式示出的只是優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍并不限定于以下的各實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)下面利用圖1至圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法予以說(shuō)明。圖1(b)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的平面圖。圖1(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的剖面圖，是圖1(b)的A-A’部分的剖面圖。圖2(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖2(b)為在圖2(a)的低彈性構(gòu)件3上配置加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖3為低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖2(a)所示的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。圖4為示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造工序的剖面圖及平面圖。
在圖1(a)中，輸出相應(yīng)于所施加的加速度的大小及方向的電信號(hào)的加速度傳感器芯片4，容納于中空的封裝1的內(nèi)部。封裝1包含由陶瓷構(gòu)成的芯片容納部6、和在芯片容納部6上利用粘接劑8覆蓋的由陶瓷構(gòu)成的上蓋10。利用封裝1將容納于封裝1內(nèi)部的加速度傳感器芯片4密封。另外，在芯片容納部6中在多個(gè)位置嵌入導(dǎo)電的封裝電極12。在芯片容納部6的內(nèi)側(cè)，即封裝1內(nèi)部的底面5上，形成凹部2。凹部2是在底面5內(nèi)的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成，在本實(shí)施方式中，凹部2的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。另外，還可以看到，在這種芯片容納部6和凹部2的結(jié)構(gòu)中，芯片容納部6具有由側(cè)面7和底面5構(gòu)成的第1凹部，在底面5的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成凹部2(第2凹部)。在凹部2中填充有由硅橡膠構(gòu)成的低彈性構(gòu)件3。由于低彈性構(gòu)件3是埋入凹部2形成的，所以由凹部2的側(cè)壁限定形狀。因而，在本實(shí)施方式中，低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置與凹部2及預(yù)定區(qū)域R相同。加速度傳感器芯片4配置成為利用低彈性構(gòu)件3粘接在低彈性構(gòu)件3上。低彈性構(gòu)件3和加速度傳感器芯片4的粘接面比底面5稍高。這是因?yàn)闉榱嗽诜庋b1受到來(lái)自外部的沖擊時(shí)加速度傳感器芯片4不會(huì)撞到底面5而必須設(shè)置余地。加速度傳感器芯片4的電極(未圖示)和封裝電極12利用導(dǎo)線14進(jìn)行電連接。
封裝1為寬6.0mm，高0.85mm。凹部2的深度為75μm，但只要在50～100μm中即可。另外，低彈性構(gòu)件3和加速度傳感器芯片4的粘接面比底面5高10μm左右為優(yōu)選。在低彈性構(gòu)件3的上表面的周緣部上，產(chǎn)生與加速度傳感器芯片4不粘接的一點(diǎn)點(diǎn)空隙，但也有不產(chǎn)生這種空隙的場(chǎng)合。低彈性構(gòu)件3不在凹部2以外的底面5上形成。
作為低彈性構(gòu)件3的材料優(yōu)選是使用硅橡膠，但如果是彈性模量小于等于100MPa并且具有粘接性的材料，硅橡膠以外的材料也可以(例如，氟橡膠等)。
另外，在本實(shí)施方式中，在上蓋10及芯片容納部6中采用的是與圖17所示的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。即在剖面結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的上蓋10一直到端部(在平面上為周緣部)是平坦的平板狀，但本實(shí)施方式的上蓋10是端部在下方突出的結(jié)構(gòu)(換言之為凹狀)。另外，形成芯片容納部6的封裝電極12的部分的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中的封裝電極12的下部從芯片容納部6的背面突出的結(jié)構(gòu)不同，在本實(shí)施方式中，封裝電極12的下部是嵌入到芯片容納部6內(nèi)，不是從芯片容納部6的背面突出，從而芯片容納部6的背面整體是平坦的。這樣，上蓋10及芯片容納部6的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不同是因?yàn)樵诒緦?shí)施方式中，在通過(guò)將上蓋10的端部以外的部分的厚度作成為比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)薄而使封裝1的整體厚度變薄的同時(shí)，使端部具有與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相同的厚度，由此保持強(qiáng)度。而且是因?yàn)椋ㄟ^(guò)采用使封裝電極12的下部嵌入到芯片容納部6內(nèi)的結(jié)構(gòu)，使安裝高度降低。所以，在本實(shí)施方式中也可以采用圖17所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的上蓋10及芯片容納部6的結(jié)構(gòu)。
此外，在本實(shí)施方式中，封裝1利用芯片容納部6和上蓋10將加速度傳感器芯片4密封。為了提高加速度傳感器芯片4的檢測(cè)精度，這樣地利用某種方法進(jìn)行密封是優(yōu)選的，但在本發(fā)明中并不一定必須密封。就是說(shuō)，上蓋10并不一定需要。
在圖1(b)中，上蓋10構(gòu)成封裝1的一部分。上蓋10的形狀(即封裝1的形狀)是正方形，一邊的長(zhǎng)度為6.0mm。
圖2(a)為從圖1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。即示出的是凹部2中填充低彈性構(gòu)件3的狀態(tài)。
凹部2是在底面5內(nèi)的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成，在本實(shí)施方式中，預(yù)定區(qū)域R的大小為一邊為1.8mm，形狀為正方形，凹部2的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。
在凹部2中填充有由硅橡膠構(gòu)成的低彈性構(gòu)件3。由于低彈性構(gòu)件3是埋入凹部2形成的，所以由凹部2的側(cè)壁限定形狀。因而，低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置與凹部2及預(yù)定區(qū)域R相同。這樣，低彈性構(gòu)件3在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)的一個(gè)位置形成。另外，在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)配置低彈性構(gòu)件3，使其形狀成為以預(yù)定區(qū)域R的x軸方向的邊的中心線Cx為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，并且是以y軸方向的邊的中心線Cy為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱。就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同，所以必然地配置成為對(duì)于Cx及Cy兩者為線對(duì)稱。然而，例如，如圖3(a)所示，在其形狀為長(zhǎng)方形，大小比預(yù)定區(qū)域R小的低彈性構(gòu)件3中，只在配置在圖3(a)的位置的場(chǎng)合對(duì)于Cx及Cy兩者配置成為線對(duì)稱。另外，例如，如圖3(b)所示，在將其形狀為正方形，大小比預(yù)定區(qū)域R小的低彈性構(gòu)件3配置在如圖3(b)所示的位置的場(chǎng)合，不能說(shuō)對(duì)于Cx及Cy兩者配置成為線對(duì)稱(在此場(chǎng)合，對(duì)于Cx及Cy中的任何一個(gè)都不是線對(duì)稱)。
于是，如圖2(b)所示，加速度傳感器芯片4配置在以上述方式形成的低彈性構(gòu)件3上。就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。因此，在圖2(b)中，加速度傳感器芯片4配置成為正好覆蓋凹部2及低彈性構(gòu)件3。另外，在圖2(a)及(b)中，表示預(yù)定區(qū)域R的虛線畫(huà)成比凹部2、低彈性構(gòu)件3及加速度傳感器芯片4大一圈，但這樣畫(huà)只不過(guò)是為了區(qū)別開(kāi)來(lái)而畫(huà)線而已，在本實(shí)施方式中這些部分的形狀、大小及位置是相同的。
根據(jù)此實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，第1，由于具有粘接性的低彈性構(gòu)件3填充在凹部2中，由凹部2的側(cè)壁限定形狀，所以在周圍的溫度變化時(shí)，低彈性構(gòu)件3的尺寸的變化主要產(chǎn)生在上下方向上，水平方向上的尺寸變化受到抑制。因此，可以減小粘接在低彈性構(gòu)件3上的加速度傳感器芯片4上所受到的應(yīng)力。從而，由于可以抑制由于溫度變化引起加速度傳感器芯片4中產(chǎn)生的畸變，可以使加速度傳感器的檢測(cè)精度提高。另外，在本實(shí)施方式中，低彈性構(gòu)件3填充凹部2，但不在凹部2以外的底面5上形成(即低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置與凹部2相同)。然而，假設(shè)即使是低彈性構(gòu)件3填充凹部2，同時(shí)也在凹部2以外的底面5上形成的場(chǎng)合，只要低彈性構(gòu)件3具有由凹部2的側(cè)壁限定形狀的部分，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，也就可以抑制水平方向上的尺寸變化。
第2，由于低彈性構(gòu)件3是正方形，即矩形，凹部2也是矩形。凹部2是在通過(guò)將起模的陶瓷片進(jìn)行層疊使芯片容納部6成形時(shí)同時(shí)成形的，與作成矩形以外的形狀(例如，圓形)相比設(shè)計(jì)容易。
第3，由于加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置和預(yù)定區(qū)域R相同，并且由于預(yù)定區(qū)域R內(nèi)的低彈性構(gòu)件3的形狀形成為相對(duì)預(yù)定區(qū)域R的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線Cx及Cy兩者為線對(duì)稱，所以在周圍溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，因?yàn)樵谡叫蔚念A(yù)定區(qū)域R內(nèi)，形成同樣大小的正方形的低彈性構(gòu)件3，當(dāng)然對(duì)于Cx及Cy兩者成為線對(duì)稱，例如，在圖3(a)的場(chǎng)合也可以得到此第3效果。另一方面，如圖3(b)所示，在不能說(shuō)對(duì)于Cx及Cy兩者線對(duì)稱的場(chǎng)合，不能得到此第3效果。
第4，由于加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同，并且低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置也與預(yù)定區(qū)域R相同，所以加速度傳感器芯片4形成為正好覆蓋低彈性構(gòu)件3。就是說(shuō)，由于加速度傳感器芯片4的底面的實(shí)質(zhì)上的整個(gè)表面是由低彈性構(gòu)件3粘接的，所以可以將加速度傳感器芯片4穩(wěn)定地安裝到封裝1中。另外，“實(shí)質(zhì)上”是整個(gè)表面粘接就可以，即使是如上所述，在低彈性構(gòu)件3的上表面的周緣部上產(chǎn)生與加速度傳感器芯片4不粘接的一點(diǎn)點(diǎn)空隙也沒(méi)有問(wèn)題。
第5，由于低彈性構(gòu)件3的形狀為正方形，這與長(zhǎng)方形的場(chǎng)合相比，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。此外，在本實(shí)施方式中，由于除了低彈性構(gòu)件3是正方形之外，預(yù)定區(qū)域R及加速度傳感器芯片4之中的任一個(gè)的形狀也都是正方形，并且大小及位置也都相同，與它們之中的任一個(gè)的形狀、大小或位置是不同的場(chǎng)合相比較，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力更均勻地分散。
下面利用圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法予以說(shuō)明。另外，在下述制造方法的說(shuō)明中，對(duì)于與在結(jié)構(gòu)的說(shuō)明中的記載相同的部分，省略其說(shuō)明。
首先，如圖4(a)所示，準(zhǔn)備利用公知的方法制造的加速度傳感器芯片4。加速度傳感器芯片4是輸出與所施加的加速度的大小及方向相應(yīng)的電信號(hào)的芯片。
其次，準(zhǔn)備如圖4(b)及4(b’)所示的在底面5的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)具有凹部2的芯片容納部6。芯片容納部6的材料是陶瓷，通過(guò)將起模的陶瓷片進(jìn)行層疊使形狀成形。在此同時(shí)，在芯片容納部6內(nèi)側(cè)的底面5上使凹部2成形。另外，芯片容納部6具有多個(gè)封裝電極12。另外，在圖4(b’)中，表示預(yù)定區(qū)域R的虛線畫(huà)成比凹部2大一圈，但這樣畫(huà)只不過(guò)是為了區(qū)別開(kāi)來(lái)而畫(huà)線而已，在本實(shí)施方式中它們的形狀、大小及位置是相同的。
其次，如圖4(c)所示，通過(guò)使由在高溫下液化的硅橡膠構(gòu)成的低彈性構(gòu)件3流入到凹部2，用低彈性構(gòu)件3填充凹部2。此時(shí)，低彈性構(gòu)件3的表面由于表面張力稍微隆起，使其頂點(diǎn)部分比芯片容納部6的底面5高約數(shù)十μm。另外，優(yōu)選是高出30μm～40μm左右。
其次，如圖4(d)所示，在低彈性構(gòu)件3是液體時(shí)將加速度傳感器芯片4配置在低彈性構(gòu)件3上，使低彈性構(gòu)件3冷卻固化。由此，芯片容納部6、低彈性構(gòu)件3和加速度傳感器芯片4粘接。此時(shí)，低彈性構(gòu)件3和加速度傳感器芯片4的粘接面比底面5高出約10μm。
其次，如圖4(e)所示，加速度傳感器芯片4的電極(未圖示)和封裝電極12利用導(dǎo)線14進(jìn)行連接之后，在芯片容納部6上使用粘接劑8覆蓋陶瓷制的上蓋10。這樣一來(lái)，加速度傳感器芯片4就由芯片容納部6和上蓋10構(gòu)成的封裝1密封而完成半導(dǎo)體加速度傳感器裝置。
根據(jù)此實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，第1，由于是在底面5上使凹部2成形之后使液體低彈性構(gòu)件3流入凹部2而形成低彈性構(gòu)件3，所以可以高精度地形成低彈性構(gòu)件3。
第2，由于在形成的低彈性構(gòu)件3上將與凹部2及低彈性構(gòu)件3形狀及大小相同的加速度傳感器芯片4配置在與凹部2及低彈性構(gòu)件3相同的位置，所以可以高精度地進(jìn)行加速度傳感器芯片4的配置。
(實(shí)施方式1的變形例1)下面利用圖5及圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法的變形例1予以說(shuō)明。另外，對(duì)于與在上述實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法相同的部分，省略其說(shuō)明。
圖5(a)為本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的剖面圖，是圖1(b)的A-A’部分的剖面圖。圖5(b)為本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖5(c)是在圖5(b)的低彈性構(gòu)件3上配置加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。
在本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的不同點(diǎn)在于凹部2及低彈性構(gòu)件3的大小比實(shí)施方式1中的這些部分更小。換言之，凹部2及低彈性構(gòu)件3的大小比加速度傳感器芯片4小(另外，加速度傳感器芯片4，與實(shí)施方式1一樣，與預(yù)定區(qū)域R的大小相同)。其他與實(shí)施方式1相同。
根據(jù)本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置也可以達(dá)到和利用實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的效果相同的以下的第1至第3效果。
就是說(shuō)，第1，由于低彈性構(gòu)件3是由凹部2的側(cè)壁限定形狀的，所以可以抑制周圍的溫度變化的場(chǎng)合的低彈性構(gòu)件3的水平方向上的尺寸變化。
第2，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3是矩形，比矩形以外的形狀更容易設(shè)計(jì)。
第3，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同，并且由于預(yù)定區(qū)域R內(nèi)的低彈性構(gòu)件3的形狀形成為對(duì)于預(yù)定區(qū)域R的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線Cx及Cy兩者為線對(duì)稱，所以在周圍溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
于是，在本變形例中還具有下面的第4效果。
就是說(shuō)，第4，由于低彈性構(gòu)件3的大小比實(shí)施方式1中的低彈性構(gòu)件3小，在周圍的溫度變化時(shí)的低彈性構(gòu)件3的尺寸變化小，可以使施加到粘接在低彈性構(gòu)件3上的加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力比實(shí)施方式1更減小。因此，由于可以更加抑制由于溫度變化在加速度傳感器芯片4中引起的畸變，所以可以使加速度傳感器的檢測(cè)精度提高。
在本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于在圖4(b)及4(b’)中，使凹部2成形為圖5(a)及5(b)所示的大小。因此，填充凹部2的低彈性構(gòu)件3也如圖5(a)及5(b)所示地形成。其他與圖3所示的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法相同。
根據(jù)本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，也與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法一樣，由于是在底面5上使凹部2成形之后使液體低彈性構(gòu)件3流入凹部2而形成低彈性構(gòu)件3，所以具有可以高精度地形成低彈性構(gòu)件3的效果。
(實(shí)施方式1的變形例2)
下面利用圖6及圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法的變形例2予以說(shuō)明。另外，對(duì)于與在上述實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法相同的部分，省略其說(shuō)明。
圖6(a)為本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的剖面圖，是圖1(b)的A-A’部分的剖面圖。圖6(b)為本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖6(c)是在圖6(b)的低彈性構(gòu)件3上配置加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。
在本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的不同點(diǎn)在于加速度傳感器芯片4的大小比實(shí)施方式1中的更小。換言之，是加速度傳感器芯片4的大小比低彈性構(gòu)件3的大小更小(另外，低彈性構(gòu)件3，與實(shí)施方式1一樣，與預(yù)定區(qū)域R的大小相同)。另外，在本變形例的場(chǎng)合，如圖6(c)所示，在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)配置加速度傳感器芯片4，使其形狀成為以預(yù)定區(qū)域R的x軸方向的邊的中心線Cx及y軸方向的邊的中心線Cy為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，另外，在配置在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)(即形成有低彈性構(gòu)件3的區(qū)域內(nèi))時(shí)，低彈性構(gòu)件3和加速度傳感器芯片4的粘接面不比底面5高也可以。這是因?yàn)樵诜庋b1受到來(lái)自外部的沖擊時(shí)加速度傳感器芯片4不會(huì)發(fā)生與底面5碰撞的危險(xiǎn)性。其他與實(shí)施方式1相同。
根據(jù)本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置也可以達(dá)到與利用實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的效果相同的以下的第1及第2效果。
就是說(shuō)，第1，由于低彈性構(gòu)件3是由凹部2的側(cè)壁限定形狀的，所以可以抑制周圍的溫度變化的場(chǎng)合的低彈性構(gòu)件3的水平方向上的尺寸變化。
第2，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3是矩形，比矩形以外的形狀更容易設(shè)計(jì)。
于是，在本變形例中還具有下面的第3及第4效果。
就是說(shuō)，第3，由于加速度傳感器芯片4的背面的整個(gè)表面與低彈性構(gòu)件3粘接，所以可以將加速度傳感器芯片4穩(wěn)定地安裝到封裝1中。
第4，因?yàn)樵陬A(yù)定區(qū)域R內(nèi)配置加速度傳感器芯片4，使其形狀成為以預(yù)定區(qū)域R的x軸方向的邊的中心線Cx及y軸方向的邊的中心線Cy為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，所以在周圍溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
在本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于在圖4(b)及4(b’)中，使加速度傳感器芯片4成形為圖6(a)及6(c)所示的大小。而且，在圖4(d)中，將加速度傳感器芯片4配置在圖6(a)及6(c)所示的位置。其他與圖4所示的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法相同。
根據(jù)本變形例的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，也可以達(dá)到與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法一樣的下面的第1效果。
就是說(shuō)，第1，由于是在底面5上使凹部2成形之后使液體低彈性構(gòu)件3流入凹部2而形成低彈性構(gòu)件3，所以具有可以高精度地形成低彈性構(gòu)件3的效果。
于是，在本變形例中也具有下面的第2效果。
就是說(shuō)，第2，即使是加速度傳感器芯片4不能高精度地配置在所希望的位置(例如，圖6(c)的位置)，也具有可以將加速度傳感器芯片4的底面的整個(gè)表面配置在由低彈性構(gòu)件3粘接的穩(wěn)定的位置的可能性很大的效果。
(實(shí)施方式2)下面利用圖7至圖9及圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法予以說(shuō)明。另外，對(duì)于與上述實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法相同的部分，省略其說(shuō)明。
圖7(b)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的平面圖。圖7(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的剖面圖，是圖7(b)的A-A’部分的剖面圖。圖8(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖8(b)是在圖8(a)的低彈性構(gòu)件3上配置加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖9為低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與本實(shí)施方式的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的不同點(diǎn)在于低彈性構(gòu)件3是在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)被間壁分隔而在4個(gè)位置上形成。
就是說(shuō)，在圖7(a)及圖8(a)中，凹部2在底面5的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)被間壁分隔而在4個(gè)位置上形成。由于低彈性構(gòu)件3是分別埋入凹部2而形成的，所以分別由凹部2的側(cè)壁限定形狀。因此，低彈性構(gòu)件3的各自的形狀、大小及位置與對(duì)應(yīng)的凹部2相同。低彈性構(gòu)件3分別是大小為一邊為0.8mm、形狀為正方形，相鄰的低彈性構(gòu)件3的間隔分別為0.2mm。所以，4個(gè)低彈性構(gòu)件3配置成為分別與預(yù)定區(qū)域R的4個(gè)頂點(diǎn)相接。在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)配置4個(gè)低彈性構(gòu)件3，使其形狀成為以預(yù)定區(qū)域R的x軸方向的邊的中心線Cx為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，并且是以y軸方向的邊的中心線Cy為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱。就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，由于形狀及大小相同的4個(gè)低彈性構(gòu)件3分別配置成為與預(yù)定區(qū)域R的4個(gè)頂點(diǎn)相接，所以必然地配置成為對(duì)于Cx及Cy兩者為線對(duì)稱。然而，例如，如圖9(a)所示，在其形狀及大小不同的6個(gè)低彈性構(gòu)件3的場(chǎng)合，在配置在圖9(a)所示的位置的場(chǎng)合對(duì)于Cx及Cy兩者可以配置成為線對(duì)稱。另外，例如，如圖9(b)所示，雖然也是其形狀為正方形，大小相同的4個(gè)低彈性構(gòu)件3，在配置在圖9(b)所示的位置的場(chǎng)合，不能說(shuō)對(duì)于Cx及Cy兩者配置成為線對(duì)稱(在此場(chǎng)合，對(duì)于Cx及Cy中的任一個(gè)都不是線對(duì)稱)。
于是，如圖7(a)及圖8(b)所示，加速度傳感器芯片4配置在以上述方式形成的4個(gè)低彈性構(gòu)件3上，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。因此，在圖8(b)中，加速度傳感器芯片4配置成為正好覆蓋4個(gè)凹部2及4個(gè)低彈性構(gòu)件3。
根據(jù)此實(shí)施方式2的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置也可以達(dá)到和利用實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的效果相同的以下的第1至第3效果。
就是說(shuō)，第1，由于4個(gè)低彈性構(gòu)件3是分別由凹部2的側(cè)壁限定形狀的，所以可以抑制周圍的溫度變化的場(chǎng)合的低彈性構(gòu)件3的水平方向上的尺寸變化。
第2，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3是矩形，比矩形以外的形狀更容易設(shè)計(jì)。
第3，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同，并且由于預(yù)定區(qū)域R內(nèi)的多個(gè)低彈性構(gòu)件3的形狀形成為對(duì)于預(yù)定區(qū)域R的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線Cx及Cy兩者為線對(duì)稱，所以在周圍溫度變化的場(chǎng)合可以使從多個(gè)低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
于是，在本變形例中還可達(dá)到下面的第4至第6效果。
就是說(shuō)，第4，由于低彈性構(gòu)件3在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成多個(gè)，各個(gè)低彈性構(gòu)件3比實(shí)施方式1中的低彈性構(gòu)件3小。由于低彈性構(gòu)件3之中的大小較小的低彈性構(gòu)件3，在周圍的溫度變化時(shí)的低彈性構(gòu)件3的尺寸變化小，可以使施加到粘接在低彈性構(gòu)件3上的加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力比實(shí)施方式1更減小。因此，由于可以更加抑制由于溫度變化在加速度傳感器芯片4中引起的畸變，所以可以使加速度傳感器的檢測(cè)精度提高。
第5，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。另外，預(yù)定區(qū)域R及4個(gè)低彈性構(gòu)件3都是矩形，4個(gè)低彈性構(gòu)件3配置成為分別與預(yù)定區(qū)域R的4個(gè)頂點(diǎn)相接。因此，加速度傳感器芯片4形成為正好覆蓋4個(gè)低彈性構(gòu)件3。因此，由于在加速度傳感器芯片4的4個(gè)頂點(diǎn)附近下面配置低彈性構(gòu)件3，所以可以將加速度傳感器芯片4穩(wěn)定地安裝在封裝1中。
第6，由于4個(gè)低彈性構(gòu)件3的形狀分別為正方形，與其為長(zhǎng)方形的場(chǎng)合相比，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于在圖4(b)及(b’)中，使4個(gè)凹部2成形為圖7(a)及圖8(a)所示的大小及位置。因此，填充凹部2的4個(gè)低彈性構(gòu)件3也如圖7(a)及8(a)所示地形成。這樣，除了凹部2和低彈性構(gòu)件3的數(shù)目、大小及位置不同以外，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法相同。
于是，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，也與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法一樣，由于是在底面5上使凹部2成形之后使液體低彈性構(gòu)件3流入凹部2而形成低彈性構(gòu)件3，所以具有可以高精度地形成低彈性構(gòu)件3的效果。
(實(shí)施方式3)下面利用圖10至圖12及圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法予以說(shuō)明。另外，對(duì)于與上述實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法相同的部分，省略其說(shuō)明。
圖10(b)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的平面圖。圖10(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的剖面圖，是圖10(b)的A-A’部分的剖面圖。圖11(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖11(b)是在圖11(a)的低彈性構(gòu)件3上配置加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖12為低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖11(a)的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的不同點(diǎn)在于低彈性構(gòu)件3的形狀為正圓形。
就是說(shuō)，在圖10(a)及11(a)中，凹部2在底面5的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成為正圓形。由于低彈性構(gòu)件3是埋入凹部2而形成的，所以由凹部2的側(cè)壁限定形狀。因此，低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置與對(duì)應(yīng)的凹部2相同。低彈性構(gòu)件3的大小是半徑為0.9mm，低彈性構(gòu)件3的圓周配置在與構(gòu)成預(yù)定區(qū)域R的4邊相接的位置。另外，在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)配置正圓形的低彈性構(gòu)件3，使其形狀成為以預(yù)定區(qū)域R的x軸方向的邊的中心線Cx為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，并且是以y軸方向的邊的中心線Cy為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱。就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3的圓周配置在與構(gòu)成預(yù)定區(qū)域R的4邊相接的位置，所以必然地配置成為對(duì)于Cx及Cy兩者為線對(duì)稱。然而，例如，如圖12(a)所示，在其形狀為正圓形，大小比預(yù)定區(qū)域R小的低彈性構(gòu)件3中，只在配置在圖12(a)所示的位置的場(chǎng)合對(duì)于Cx及Cy兩者可以配置成為線對(duì)稱。另外，所以，例如，如圖12(b)所示，在將其形狀為正圓形，大小為比預(yù)定區(qū)域R小的低彈性構(gòu)件3配置在圖12(b)所示的位置的場(chǎng)合，不能說(shuō)對(duì)于Cx及Cy兩者配置成為線對(duì)稱(在此場(chǎng)合，對(duì)于Cx及Cy中的任一個(gè)都不是線對(duì)稱)。
于是，如圖10(a)及圖11(b)所示，加速度傳感器芯片4配置在以上述方式形成的正圓形的低彈性構(gòu)件3上，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。因此，在圖11(b)中，加速度傳感器芯片4配置成為正好覆蓋正圓形的低彈性構(gòu)件3。
根據(jù)此實(shí)施方式3的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置也可以達(dá)到和利用實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的效果相同的以下的第1及第2效果。
就是說(shuō)，第1，由于低彈性構(gòu)件3是分別由凹部2的側(cè)壁限定形狀的，所以可以抑制周圍的溫度變化的場(chǎng)合的低彈性構(gòu)件3的水平方向上的尺寸變化。
第2，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同，并且由于在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成的低彈性構(gòu)件3的形狀形成為對(duì)于預(yù)定區(qū)域R的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線Cx及Cy兩者為線對(duì)稱，所以在周圍溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
于是，在本實(shí)施方式中還可以達(dá)到下面的第3及第4效果。
首先，第3，由于低彈性構(gòu)件3是圓形，與由邊長(zhǎng)與其直徑相同的邊構(gòu)成的矩形的低彈性構(gòu)件(例如，實(shí)施方式1的低彈性構(gòu)件3)相比較，可以更加抑制溫度變化的場(chǎng)合的尺寸變化。就是說(shuō)，在矩形的低彈性構(gòu)件3中，其4個(gè)頂點(diǎn)附近是周圍溫度變化時(shí)的尺寸變化最大的位置。而且由于在圓形的低彈性構(gòu)件3中不存在與矩形的低彈性構(gòu)件3的4個(gè)頂點(diǎn)附近部分相當(dāng)?shù)牟糠?。所以，由于這種頂點(diǎn)附近部分不接觸加速度傳感器芯片4，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合，可以更加抑制施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力。特別是在本實(shí)施方式中，低彈性構(gòu)件3是正圓形，與橢圓形的場(chǎng)合相比，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
第4，由于圓形的低彈性構(gòu)件3配置在其圓周與構(gòu)成預(yù)定區(qū)域R的4邊相接的位置，所以在具有上述第3效果的同時(shí)還可以將加速度傳感器芯片4穩(wěn)定地進(jìn)行粘接。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于在圖4(b)及(b’)中，使凹部2成形為圖10(a)及圖11(a)所示的形狀(正圓形)、大小及位置。因此，填充凹部2的低彈性構(gòu)件3也如圖10(a)及11(a)所示地形成。這樣，除了凹部2和低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置不同以外，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法相同。
于是，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，也與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法一樣，由于是在底面5上使凹部2成形之后使液體低彈性構(gòu)件3流入凹部2而形成低彈性構(gòu)件3，所以具有可以高精度地形成低彈性構(gòu)件3的效果。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，第2，由于凹部2是圓形，在圖4(c)中，使由在高溫下液化的硅橡膠構(gòu)成的低彈性構(gòu)件3流入凹部2時(shí)，由于液體擴(kuò)展為圓形，低彈性構(gòu)件3在自然地?cái)U(kuò)展的狀態(tài)下可以保持原樣不變地形成低彈性構(gòu)件3的形狀。就是說(shuō)，與凹部2是矩形的場(chǎng)合相比較，可以順利地形成低彈性構(gòu)件3并且形狀穩(wěn)定。特別是，在本實(shí)施方式中，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3的形狀為正圓形，與橢圓形的場(chǎng)合相比，可以與液體低彈性構(gòu)件3的自然擴(kuò)展相符合地形成低彈性構(gòu)件3的形狀。
(實(shí)施方式4)下面利用圖13至圖15及圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法予以說(shuō)明。另外，對(duì)于與上述實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)及制造方法相同的部分，省略其說(shuō)明。
圖13(b)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的平面圖。圖13(a)為實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的剖面圖，是圖13(b)的A-A’部分的剖面圖。圖14(a)為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的去掉上蓋10、粘接劑8、導(dǎo)線14以及加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖14(b)是在圖14(a)的低彈性構(gòu)件3上配置加速度傳感器芯片4的狀態(tài)的平面圖。圖15為低彈性構(gòu)件3的形狀、大小或位置與圖14(a)的低彈性構(gòu)件3不同的場(chǎng)合的示例。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的結(jié)構(gòu)中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的不同點(diǎn)在于正圓形的低彈性構(gòu)件3是在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)被間壁分隔而在4個(gè)位置上形成。
就是說(shuō)，在圖13(a)及14(a)中，圓形的凹部2在底面5的預(yù)定區(qū)域R內(nèi)被間壁分隔而在4個(gè)位置上形成。由于低彈性構(gòu)件3是分別埋入凹部2而形成的，所以分別由凹部2的側(cè)壁限定形狀。因此，低彈性構(gòu)件3各自的形狀、大小及位置與對(duì)應(yīng)的凹部2相同。低彈性構(gòu)件3分別是半徑為0.4mm的圓形，相鄰的低彈性構(gòu)件3的最近部分的距離分別為0.2mm。所以，4個(gè)低彈性構(gòu)件3配置成為分別與構(gòu)成預(yù)定區(qū)域R的4個(gè)頂點(diǎn)的兩邊相接。就是說(shuō)，在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)配置4個(gè)低彈性構(gòu)件3，使其形狀成為以預(yù)定區(qū)域R的x軸方向的邊的中心線Cx為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，并且是以y軸方向的邊的中心線Cy為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱。就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，由于形狀及大小相同的4個(gè)圓形的低彈性構(gòu)件3分別配置成為與構(gòu)成預(yù)定區(qū)域R的4個(gè)頂點(diǎn)的兩邊相接，所以必然地配置成為對(duì)于Cx及Cy兩者為線對(duì)稱。然而，例如，如圖15(a)所示，在其形狀及大小不都相同的5個(gè)低彈性構(gòu)件3的場(chǎng)合，在配置在圖15(a)所示的位置的場(chǎng)合對(duì)于Cx及Cy兩者可以配置成為線對(duì)稱。另外，例如，如圖15(b)所示，雖然也是大小不同的5個(gè)低彈性構(gòu)件3，在配置在圖15(b)所示的位置的場(chǎng)合，不能說(shuō)對(duì)于Cx及Cy兩者配置成為線對(duì)稱(在此場(chǎng)合，對(duì)于Cx及Cy中的任一個(gè)都不是線對(duì)稱)。
于是，如圖13(a)及圖14(b)所示，加速度傳感器芯片4配置在以上述方式形成的4個(gè)圓形的低彈性構(gòu)件3上，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同。因此，在圖14(b)中，加速度傳感器芯片4配置成為正好覆蓋4個(gè)凹部2及4個(gè)低彈性構(gòu)件3。
根據(jù)此實(shí)施方式4的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置也可以達(dá)到和利用實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的效果相同的以下的第1至第3效果。
就是說(shuō)，第1，由于4個(gè)低彈性構(gòu)件3是分別由凹部2的側(cè)壁限定形狀的，所以可以抑制周圍的溫度變化的場(chǎng)合的低彈性構(gòu)件3的水平方向上的尺寸變化。
第2，由于低彈性構(gòu)件3在預(yù)定區(qū)域R內(nèi)形成多個(gè)，各個(gè)低彈性構(gòu)件3比實(shí)施方式1中的低彈性構(gòu)件3小。由于低彈性構(gòu)件3之中的大小較小的低彈性構(gòu)件3，在周圍的溫度變化時(shí)的低彈性構(gòu)件3的尺寸變化小，可以使施加到粘接在低彈性構(gòu)件3上的加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力比實(shí)施方式1更減小。因此，可以更加抑制由于溫度變化在加速度傳感器芯片4中引起的畸變，由此可以使加速度傳感器的檢測(cè)精度提高。
第3，加速度傳感器芯片4的形狀、大小及位置與預(yù)定區(qū)域R相同，并且，由于預(yù)定區(qū)域R內(nèi)的多個(gè)低彈性構(gòu)件3的形狀形成為對(duì)于預(yù)定區(qū)域R的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線Cx及Cy兩者為線對(duì)稱，所以在周圍溫度變化的場(chǎng)合可以使從多個(gè)低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
于是，在本實(shí)施方式中還可以達(dá)到下面的第3及第4效果。
首先，第3，由于多個(gè)低彈性構(gòu)件3分別是圓形，與由邊長(zhǎng)與其直徑相同的邊構(gòu)成的矩形的低彈性構(gòu)件(例如，實(shí)施方式2的低彈性構(gòu)件3)相比較，可以更加抑制周圍溫度變化的場(chǎng)合的尺寸變化。就是說(shuō)，在矩形的低彈性構(gòu)件3中，其4個(gè)頂點(diǎn)附近是周圍溫度變化時(shí)的尺寸變化最大的位置。而且由于在圓形的低彈性構(gòu)件3中不存在與矩形的低彈性構(gòu)件3的4個(gè)頂點(diǎn)附近部分相當(dāng)?shù)牟糠?。所以，由于這種頂點(diǎn)附近部分不接觸加速度傳感器芯片4，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合，與實(shí)施方式2的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置相比，可以更加抑制施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力。特別是在本實(shí)施方式中，由于4個(gè)低彈性構(gòu)件3是正圓形，與它們是橢圓形的場(chǎng)合相比，在周圍的溫度變化的場(chǎng)合可以使從低彈性構(gòu)件3施加到加速度傳感器芯片4上的應(yīng)力均勻地分散。
第4，由于4個(gè)圓形的低彈性構(gòu)件3分別配置成為與構(gòu)成預(yù)定區(qū)域R的4個(gè)頂點(diǎn)的2邊相接，所以在具有上述第3效果的同時(shí)還可以將加速度傳感器芯片4穩(wěn)定地進(jìn)行粘接。
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法中，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法的不同點(diǎn)在于在圖4(b)及4(b’)中，使凹部2成形為圖13(a)及圖14(a)所示的形狀(正圓形)、大小及位置。因此，填充凹部2的低彈性構(gòu)件3也如圖13(a)及14(a)所示地形成。這樣，除了凹部2和低彈性構(gòu)件3的形狀、大小及位置不同以外，與實(shí)施方式1的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法相同。
根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，也與實(shí)施方式1以及實(shí)施方式3的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法一樣，可以達(dá)到以下的第1及第2效果。
首先，第1，由于是在底面5上使凹部2成形之后使液體低彈性構(gòu)件3流入凹部2而形成低彈性構(gòu)件3，所以可以高精度地形成低彈性構(gòu)件3。
第2，由于凹部2分別是圓形，在圖4(c)中，使由在高溫下液化的硅橡膠構(gòu)成的低彈性構(gòu)件3流入凹部2時(shí)，由于液體擴(kuò)展為圓形，低彈性構(gòu)件3在自然地?cái)U(kuò)展的狀態(tài)下可以保持原樣不變地形成低彈性構(gòu)件3的形狀。就是說(shuō)，與凹部2是矩形的場(chǎng)合相比較，可以順利地形成低彈性構(gòu)件3并且形狀穩(wěn)定。特別是，在本實(shí)施方式中，因?yàn)榈蛷椥詷?gòu)件3的形狀為正圓形，與橢圓形的場(chǎng)合相比，與液體的低彈性構(gòu)件3的自然擴(kuò)展相符合，可以形成低彈性構(gòu)件3的形狀。
以上說(shuō)明的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但也可以組合各實(shí)施方式的要素。例如，在實(shí)施方式2至實(shí)施方式4上可以組合實(shí)施方式1的變形例1或變形例2。具體言之，例如，也可以在實(shí)施方式2上組合實(shí)施方式1的變形例2，將比實(shí)施方式2的預(yù)定區(qū)域R更小的加速度傳感器芯片4配置在4個(gè)正方形的低彈性構(gòu)件3上。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，包括將加速度傳感器芯片容納在內(nèi)部的中空的封裝，在上述封裝內(nèi)部的底面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成有凹部；填充上述凹部的具有粘接性的低彈性構(gòu)件；以及配置在上述低彈性構(gòu)件上的上述加速度傳感器芯片，上述低彈性構(gòu)件與上述加速度傳感器芯片的粘接面比上述底面高。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件的形狀、大小及位置與上述凹部相同。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件的形狀為矩形。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域是矩形，上述低彈性構(gòu)件在上述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的1個(gè)位置上形成，配置成使其形狀為以上述預(yù)定區(qū)域的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，上述加速度傳感器芯片的形狀、大小及位置與上述預(yù)定區(qū)域相同。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件的形狀、大小及位置與上述預(yù)定區(qū)域相同。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域?yàn)榻普叫巍?br> 7.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件在上述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的多個(gè)位置上形成。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域是矩形，上述低彈性構(gòu)件配置成使其形狀為以上述預(yù)定區(qū)域的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，上述加速度傳感器芯片的形狀、大小及位置與上述預(yù)定區(qū)域相同。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域是近似正方形，上述多個(gè)低彈性構(gòu)件是4個(gè)，上述4個(gè)低彈性構(gòu)件配置成分別與上述預(yù)定區(qū)域的4個(gè)頂點(diǎn)相接。
10.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件的形狀為圓形。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域是矩形，上述圓形的低彈性構(gòu)件在上述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的1個(gè)位置上形成，配置成使其形狀為以上述預(yù)定區(qū)域的x軸方向及y軸方向的各個(gè)方向的中心線為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，上述加速度傳感器芯片的形狀、大小及位置與上述預(yù)定區(qū)域相同。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述圓形的低彈性構(gòu)件的形狀為其圓周與構(gòu)成上述預(yù)定區(qū)域的4邊相接。
13.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域是矩形，上述圓形的低彈性構(gòu)件在上述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的多個(gè)位置上形成，配置成使其形狀為以上述預(yù)定區(qū)域的x軸方向及y軸方向的各個(gè)方向的中心線為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱，上述加速度傳感器芯片的形狀、大小及位置與上述預(yù)定區(qū)域相同。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述預(yù)定區(qū)域是近似正方形，上述多個(gè)圓形的低彈性構(gòu)件是4個(gè)，上述4個(gè)圓形的低彈性構(gòu)件配置成分別與構(gòu)成上述預(yù)定區(qū)域的4個(gè)頂點(diǎn)的2邊相接。
15.如權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述粘接面形成為比上述底面高出約10μm。
16.如權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件是由硅橡膠構(gòu)成的。
17.一種半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，包括在其內(nèi)部容納加速度傳感器芯片的中空的封裝，在上述封裝內(nèi)部的底面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成凹部，填充在上述凹部的具有粘接性的低彈性構(gòu)件，配置在上述低彈性構(gòu)件上的上述加速度傳感器芯片，其特征在于上述低彈性構(gòu)件在上述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的1個(gè)位置上形成，上述加速度傳感器芯片的大小比上述低彈性構(gòu)件小，配置成上述加速度傳感器芯片的整個(gè)底面與上述低彈性構(gòu)件相接。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述加速度傳感器芯片配置成，與上述低彈性構(gòu)件相接部分的形狀為以上述預(yù)定區(qū)域的x軸方向及y軸方向的各個(gè)邊的中心線為基準(zhǔn)呈線對(duì)稱。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，其特征在于上述低彈性構(gòu)件是由硅橡膠構(gòu)成的。
20.一種半導(dǎo)體加速度傳感器裝置，包括具有由側(cè)面和底面構(gòu)成的第1凹部的芯片容納部，在上述底面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成有第2凹部，填充上述第2凹部的具有粘接性的低彈性構(gòu)件，以及配置在上述低彈性構(gòu)件上的加速度傳感器芯片，上述低彈性構(gòu)件與上述加速度傳感器芯片的粘接面比上述底面高。
21.一種半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，包括準(zhǔn)備加速度傳感器芯片的工序，準(zhǔn)備在其底面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)具有凹部的芯片容納部的工序，使液化了的低彈性構(gòu)件流入上述凹部，用上述低彈性構(gòu)件填充上述凹部的工序，通過(guò)在上述低彈性構(gòu)件上配置上述加速度傳感器芯片之后使上述低彈性構(gòu)件固化而使上述低彈性構(gòu)件和上述加速度傳感器芯片粘接的工序，以及在上述芯片容納部上覆蓋上蓋的工序。
22.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的制造方法，其特征在于在用液化了的上述低彈性構(gòu)件填充上述凹部的工序中，填充成使上述低彈性構(gòu)件的表面的頂點(diǎn)部分比上述底面高。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體加速度傳感器裝置及其制造方法，可以抑制因周圍溫度變化在加速度傳感器芯片中產(chǎn)生的畸變而使半導(dǎo)體加速度傳感器裝置的檢測(cè)精度提高。該半導(dǎo)體加速度傳感器裝置包括將加速度傳感器芯片容納在內(nèi)部的中空的封裝，在封裝的內(nèi)部底面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成有凹部；填充凹部的具有粘接性的低彈性構(gòu)件；以及配置在低彈性構(gòu)件上的加速度傳感器芯片，低彈性構(gòu)件與加速度傳感器芯片的粘接面比底面高。
文檔編號(hào)G01P15/00GK1873421SQ20061006804
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者豬野好彥 申請(qǐng)人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社