传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种传感器装置，包括：在一个表面上具有可移动部分（２０）的传感器芯片（１００）、与传感器芯片的可移动部分相对而层叠在传感器芯片上的电路芯片（２００）、位于传感器芯片和电路芯片之间的凸块（８０）。在该传感器芯片中，传感器芯片和电路芯片通过凸块电连接，且传感器芯片的可移动部分通过凸块与电路芯片隔开一定间隙。因此，可以有效防止两个芯片之间的电连接部的寄生电容由于冲击而变化。例如，传感器芯片可用作角速度传感器装置，其具有作为可移动部分的振动器。

【技术实现步骤摘要】
传感器装置
本专利技术涉及一种传感器装置，其中传感器芯片和电路芯片层叠在一起，在传感器芯片的一个表面上具有作为感测部分的可移动部分，这两个芯片电连接。尤其是，本专利技术涉及一种用于通过可移动部分来检测动态量如角速度、加速度等的传感器装置。
技术介绍
在具有传感器芯片的传感器装置中，其中可移动部分形成于半导体基片的一个表面侧，该可移动部分由一个动态量如加速度、角速度或压力等来移动。例如，具有由梳齿形梁结构体构成的振动器的角速度传感器、具有可移动电极和由梳齿形梁结构体构成的固定电极的加速度传感器(例如，日本专利JP-A-2004-286615)、具有半导体膜的压力传感器等被提议作为这种传感器装置。这里，在这种传感器装置中，由与传感器芯片隔开的IC芯片等构成的电路芯片布置成用于处理从传感器芯片等中输出的信号。在这种情况下，采用用于层叠传感器芯片和电路芯片且用于电连接这两个芯片的堆栈结构来使传感器装置的本体更紧凑。在图15所示的一种传感器装置中，通过粘结剂1，电路芯片200固定到由罩部分320密封的封壳300内部。传感器芯片100通过粘结层2等固定到此电路芯片200上。可移动部分20作为传感器元件(即，感测部分)形成于传感-->器芯片100的上表面上。然后，传感器芯片100和电路芯片200、以及电路芯片200和封壳300用导线3通过电线接合法电连接起来。但是，如图15所示，在这种传感器芯片中，传感器芯片100和电路芯片200是通过导线3电连接的。因此，作为此电连接部分的导线3容易因传感器装置外部所施加的冲击而变形。当导线3按此方式变形时，从传感器芯片输出的传感器输出量就会受到由于此导线3的变形所产生的寄生电容的变化的影响，所以很容易发生变化。另外，当存在于封壳300内的外来物质移动并由于所施加的冲击而附着到可移动部分20上时，就会出现阻碍可移动部分20的可移动特性的问题，且不能得到最好的传感器特性。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可有效防止两个芯片电连接部分的寄生电容由于冲击等而改变的传感器装置，该传感器装置通过将一个表面上具有可移动部分的传感器芯片和电路芯片进行层叠并将两个芯片电连接起来而构成。根据本专利技术的一个方面，提供一种传感器装置，其包括在一个表面上具有可移动部分的传感器芯片、与传感器芯片的可移动部分相对而层叠在传感器芯片上的电路芯片、位于传感器芯片和电路芯片之间的凸块。在该传感器芯片中，传感器芯片和电路芯片通过该凸块电连接，传感器芯片的可移动部分用凸块与电路芯片隔开一定间隙。由于可以使用凸块在两个芯片之间形成预定的间隙，可移动部-->分可以很容易与电路芯片隔开。因此，用作感测部分的可移动部分可以被正确操作。另外，两个芯片通过凸块电连接，可以防止两个芯片之间的电连接部分变形，从而有效防止由于冲击使电连接部分的寄生电容发生变化。例如，具有电绝缘性能的粘结件可以布置在传感器芯片和电路芯片之间，用于粘合传感器芯片和电路芯片。即使在这种情况下，该粘结件布置成与传感器芯片的可移动部分隔开。因此，在使可移动部分正确工作的同时可以有效增加两个芯片间的机械强度。粘结件可以绕着凸块布置以密封凸块。可选地，粘结件可以布置成在传感器芯片和电路芯片之间围绕着可移动部分。在这种情况下，位于粘结件内周侧的可移动部分由粘结件来密封。另外，粘结件可由粘结膜来构成，在这种情况下，粘结膜具有与可移动部分相对的第一部分和位于第一部分外面的第二部分，且粘结膜的第一部分做得比粘结膜的第二部分要薄，以形成从可移动部分一侧的表面向下凹的凹部。可选地，粘结膜具有在与可移动部分隔开的方向上突出的凸部。此外，粘结件可设置成形成用于绕着可移动部分密封该可移动部分的密封部，可设置涂覆件用于罩住该密封部。在此案中，可移动部分可以被紧密封住。在本专利技术中，凸块可以具有多个凸块部件，其绕着可移动部分单独布置。在这种情况下，凸块部件可以位于粘结件所布置的区域中，或者可以布置在凸块部件的外面，以围绕凸块部件。另外，粘结件可以具有多个粘结部件，其绕着可移动部分布置，在这种情况下，粘结部件可以布置成围绕凸块部件或者可以布置在不同于凸块部件的位置。-->附图说明通过下面参考附图对优选实施例所作的详细描述，本专利技术的上述或其他目的、特征和优点将更加明显。在附图中：图1为作为根据本专利技术第一实施例的传感器装置的角速度传感器装置的示意剖视图；图2为图1所示角速度传感器装置中电路芯片的凸块侧上的表面结构的示意平面图；图3为图1所示角速度传感器装置中角速度检测元件的示意平面图；图4为形成粘结件布局结构的第一方法的示意剖视图；图5为形成粘结件布局结构的第二方法的示意剖视图；图6为形成粘结件布局结构的第三方法的示意剖视图；图7A和7B为形成粘结件布局结构的第四方法的示意剖视图；图8为上述第一实施例中粘结件的平面布局形状的第一变化例；图9为上述第一实施例中粘结件的平面布局形状的第二变化例；图10为上述第一实施例中粘结件的平面布局形状的第三变化例；图11为作为根据本专利技术第二实施例的传感器装置的角速度传感器装置的示意剖视图；图12为作为根据本专利技术第三实施例的传感器装置的角速度传感器装置的一部分的示意剖视图；-->图13为作为根据本专利技术第四实施例的传感器装置的角速度传感器装置的示意剖视图；图14为作为根据本专利技术第五实施例的传感器装置的角速度传感器装置的一部分的示意平面图；以及图15为现有技术中的通过层叠传感器芯片和电路芯片构成的传感器装置的示意剖视图。具体实施方式(第一实施例)图1示出了作为根据本专利技术第一实施例的传感器装置的角速度传感器装置S1的整体结构。图2为一示意性平面图，示出了在传感器芯片100处于透明状态下，图1所示角速度传感器装置S1中具有凸块80的电路芯片200的表面结构。图3为从构成角速度检测元件100的基片10的上表面看时，所看到的图1所示角速度传感器装置S1中此角速度检测元件100的示意平面结构图。如图1所示，此实施例的角速度传感器装置S1通常是通过对作为传感器芯片的角速度检测元件100、电路芯片200、以及用于容纳角速度检测元件100和电路芯片200的封壳300进行布置而形成。首先，将主要参考图3来描述角速度检测元件100。该角速度检测元件100具有如半导体基片等的结构10，并通过进行对此基片10而言的公知的微加工工艺来形成。例如，可以采用一种SOI(绝缘体上的硅)基片来作为该基片10，通过作为绝缘层的氧化物膜将作为第二半导体层的第二硅层粘到作为第一半导体层的第一硅层上来构成该SOI基片。-->如图3所示，通过对此基片10的表面层(例如SOI基片中的第二硅层)进行沟槽刻蚀和释放刻蚀(release etching)等，来形成由槽分隔开的梁结构体20-60。这些梁结构体20-60通常由作为用于进行感测的感测部分(即，可移动部分)的振动器20、各梁部分23、40、以及各电极50、60构成。振动器20形成于基片10的中央部分，以便在相对于基片10呈水平的表面上振动，即，在图3中的纸面上振动。在此例中，振动器20由位于中央部分的近似矩形的第一振动部分21、位于此第一振动部分21外周缘的矩形框状第二振动部分22、和用于连接此第一振动部分21和第二振动部分22的驱动梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器装置，包括：在一个表面上具有可移动部分（２０）的传感器芯片（１００），　与传感器芯片的可移动部分相对而层叠在该传感器芯片上的电路芯片（２００）；以及位于传感器芯片和电路芯片之间的凸块（８０），其中传 感器芯片和电路芯片通过凸块电连接，且传感器芯片的可移动部分与电路芯片用该凸块隔开一定间隙。

【技术特征摘要】
JP 2004-12-6 352741/2004;JP 2005-9-26 277696/20051.一种传感器装置，包括：在一个表面上具有可移动部分(20)的传感器芯片(100)，与传感器芯片的可移动部分相对而层叠在该传感器芯片上的电路芯片(200)；以及位于传感器芯片和电路芯片之间的凸块(80)，其中传感器芯片和电路芯片通过凸块电连接，且传感器芯片的可移动部分与电路芯片用该凸块隔开一定间隙。2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，还包括：具有电绝缘性能的粘结件(400)，其中：所述粘结件布置在传感器芯片和电路芯片之间，用于粘合所述传感器芯片和电路芯片；以及所述粘结件与传感器芯片的可移动部分隔开。。3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述粘结件围绕凸块布置且密封凸块。4.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述粘结件布置成在传感器芯片和电路芯片之间围绕着可移动部分；以及位于粘结件内周侧的可移动部分被粘结件密封。5.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述粘结件由粘结膜构成。6.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于，所述粘结膜具有与可移动部分相对的第一部分和位于第一部分外侧的第二部分；以及所述粘结膜的第一部分被做成比粘结膜的第二部分薄，以形成从可移动部分一侧的表面上凹陷的凹部(410)。7.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于，所述粘结膜具有在与可移动部分隔开的方向上突出的凸部(430)。8.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部孝司，米山孝夫，阿部竜一郎，酒井峰一，山内重德，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]