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JP2003344444A - Semiconductor acceleration sensor - Google Patents

Semiconductor acceleration sensor

Info

Publication number
JP2003344444A
JP2003344444A JP2002153204A JP2002153204A JP2003344444A JP 2003344444 A JP2003344444 A JP 2003344444A JP 2002153204 A JP2002153204 A JP 2002153204A JP 2002153204 A JP2002153204 A JP 2002153204A JP 2003344444 A JP2003344444 A JP 2003344444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
pad
acceleration sensor
semiconductor acceleration
support frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002153204A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saito
宏 齊藤
Takuo Ishida
拓郎 石田
Hironori Kami
浩則 上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP2002153204A priority Critical patent/JP2003344444A/en
Publication of JP2003344444A publication Critical patent/JP2003344444A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor acceleration sensor capable of preventing generation of a defective product at the wire bonding time or at the sealing time of a bonding wire. <P>SOLUTION: In the semiconductor acceleration sensor body 1, a frame part 11 having a rectangular frame shape is provided, and an overlapping part 12 is arranged inside the frame part 11, and one side around the overlapping part 12 is connected to the frame part 11 continuously and integrally through a flexible part 13 thinner than the frame part 11. Each gauge resistance 15 formed on the flexible part 13 is connected to a pad 16 through diffusion layer wiring 17 and metal wiring 21. The frame part 11 is formed in the rectangular frame shape by a support frame 11a for supporting the overlapping part 12 in an open-sided shape, a pad frame 11b formed in parallel with the support frame 11a and having a plurality of pads 16 formed thereon, and a pair of side frames 11c, 11d for connecting respectively each left end and each right end of the support frame 11a and the pad frame 11b on right and left both sides of the overlapping part 12. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車、
航空機、家電製品などに用いられる半導体加速度センサ
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, an automobile,
The present invention relates to a semiconductor acceleration sensor used in aircrafts, home appliances and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、加速度センサとして、機械的
な歪みを電気抵抗の変化として検出するものと、静電容
量の変化として検出するものが知られており、機械的な
歪みを電気抵抗の変化として検出する加速度センサとし
て、半導体製造技術を用いて形成された半導体加速度セ
ンサが提供されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are known acceleration sensors that detect mechanical strain as a change in electric resistance and a sensor that detects mechanical strain as a change in capacitance. As an acceleration sensor that detects a change, a semiconductor acceleration sensor formed using a semiconductor manufacturing technique is provided.

【0003】この種の半導体加速度センサとしては、例
えば図19に示すように、厚み方向の中間部にシリコン
酸化膜からなる埋込絶縁層102を有するSOI(Sili
conOn Insulator)基板100を用いて形成した半導体
加速度センサ本体1の厚み方向の両面にガラス製のカバ
ー2,3を積層した構造を有するものがある。なお、S
OI基板100は、シリコン層(シリコン基板)からな
る支持層101とn形シリコン層からなる活性層103
との間に埋込絶縁層102が形成されたSOIウェハの
一部により構成される。
As a semiconductor acceleration sensor of this type, for example, as shown in FIG. 19, an SOI (Silicon) having a buried insulating layer 102 made of a silicon oxide film in an intermediate portion in the thickness direction is used.
There is a structure in which glass covers 2 and 3 are laminated on both surfaces in the thickness direction of the semiconductor acceleration sensor body 1 formed using the conOn Insulator) substrate 100. In addition, S
The OI substrate 100 includes a support layer 101 made of a silicon layer (silicon substrate) and an active layer 103 made of an n-type silicon layer.
And a buried insulating layer 102 is formed between the two.

【0004】半導体加速度センサ本体1は、図19およ
び図20に示すように、矩形枠状のフレーム部11’を
備え、フレーム部11’の内側に重り部12が配置され
るとともに、重り部12の周囲の一辺がフレーム部1
1’よりも薄肉である撓み部13を介してフレーム部1
1’に連続一体に連結された構造を有する。したがっ
て、重り部12の周囲には撓み部13を除いてフレーム
部11’との間にスリット14が形成されている。ま
た、撓み部13は重り部12の一辺に沿う方向に離間し
て2箇所に形成されている。各撓み部13には、それぞ
れひずみ検出素子として2個ずつのゲージ抵抗15が形
成されている。ゲージ抵抗15はピエゾ抵抗であり、ブ
リッジ回路を構成するように拡散層配線17によって接
続されている。また、ブリッジ回路の各端子となるパッ
ド16はフレーム部11’において撓み部13が連結さ
れている部位(つまり、撓み部13に比較的近い部位)
に形成されている。
As shown in FIGS. 19 and 20, the semiconductor acceleration sensor body 1 is provided with a rectangular frame-shaped frame portion 11 ′, a weight portion 12 is arranged inside the frame portion 11 ′, and a weight portion 12 is provided. One side around the frame 1
The frame portion 1 through the flexible portion 13 which is thinner than 1 '
1'has a structure that is continuously and integrally connected. Therefore, a slit 14 is formed around the weight portion 12 between the weight portion 12 and the frame portion 11 ′ except for the bending portion 13. Further, the flexible portions 13 are formed at two locations apart from each other in the direction along one side of the weight portion 12. Each of the flexures 13 is provided with two gauge resistors 15 as strain detecting elements. The gauge resistor 15 is a piezoresistor and is connected by a diffusion layer wiring 17 so as to form a bridge circuit. Further, the pad 16 that serves as each terminal of the bridge circuit is a portion where the flexible portion 13 is connected in the frame portion 11 '(that is, a portion relatively close to the flexible portion 13).
Is formed in.

【0005】したがって、半導体加速度センサ本体1の
厚み方向の成分を含む外力(すなわち、加速度)が作用
すると、重り部12の慣性によってフレーム部11’と
重り部12とが半導体加速度センサ本体1の厚み方向に
相対的に変位し、結果的に撓み部13が撓んでゲージ抵
抗15の抵抗値が変化することになる。つまり、ゲージ
抵抗15の抵抗値の変化を検出することにより半導体加
速度センサ本体1に作用した加速度を検出することがで
きる。この半導体加速度センサ本体1は、重り部12が
片持ち梁としての撓み部13を介してフレーム部11’
に片持ち支持されている。なお、図19に示した半導体
加速度センサは、いわゆる片持ち梁式の半導体加速度セ
ンサを構成しているが、両持ち梁式の半導体加速度セン
サも知られている。
Therefore, when an external force (that is, acceleration) including a component in the thickness direction of the semiconductor acceleration sensor body 1 is applied, the frame portion 11 'and the weight portion 12 are caused to have a thickness of the semiconductor acceleration sensor body 1 by the inertia of the weight portion 12. As a result, the bending portion 13 bends as a result, and the resistance value of the gauge resistor 15 changes. That is, the acceleration acting on the semiconductor acceleration sensor body 1 can be detected by detecting the change in the resistance value of the gauge resistor 15. In this semiconductor acceleration sensor main body 1, the weight portion 12 is provided with a frame portion 11 ′ through a bending portion 13 as a cantilever.
It is supported by a cantilever. The semiconductor acceleration sensor shown in FIG. 19 constitutes a so-called cantilever type semiconductor acceleration sensor, but a double-supported beam type semiconductor acceleration sensor is also known.

【0006】半導体加速度センサ本体1の主表面側(図
19の上面側)にはガラス製のカバー2が接合され、ま
た半導体加速度センサ本体1の裏面側(図19の下面
側)にはガラス製のカバー3が接合されている。カバー
2とカバー3との間に形成される空間は密封されていな
いが、重り部12がフレーム部11’に対して相対的に
移動する際に、重り部12に対して空気による制動力
(いわゆるエアダンプ)が作用し、過度の加速度(例え
ば数千Gの加速度)がかかった際に重り部12の移動量
を規制することによって撓み部13の折損が防止される
ように構成してある。両カバー2,3において重り部1
2との対向面にはそれぞれ重り部12の移動範囲を確保
するための凹所2a,3aが形成されている。また、両
カバー2,3において凹所2a,3aの内底面にはそれ
ぞれ重り部12の移動量を規制するための突起状のスト
ッパ2b,3bが一体に形成され、重り部12に加速度
が作用したときの重り部12の移動量をストッパ2b,
3bで規制することによって撓み部13の折損を防止し
ている。
A glass cover 2 is joined to the main surface side of the semiconductor acceleration sensor body 1 (upper surface side in FIG. 19), and a glass cover 2 is bonded to the back surface side (lower surface side in FIG. 19) of the semiconductor acceleration sensor body 1. The cover 3 is joined. The space formed between the cover 2 and the cover 3 is not hermetically sealed, but when the weight portion 12 moves relative to the frame portion 11 ′, a braking force (air) against the weight portion 12 ( When the so-called air dump acts and excessive acceleration (acceleration of several thousand G, for example) is applied, the amount of movement of the weight portion 12 is regulated to prevent the bending portion 13 from being broken. Weight part 1 on both covers 2 and 3
Recesses 2a and 3a for securing the moving range of the weight portion 12 are formed on the surface facing 2 respectively. Further, in both covers 2 and 3, protrusion-shaped stoppers 2b and 3b for restricting the movement amount of the weight portion 12 are integrally formed on the inner bottom surfaces of the recesses 2a and 3a, respectively, and the weight portion 12 is subjected to acceleration. The moving amount of the weight portion 12 when the stopper 2b,
The breakage of the flexible portion 13 is prevented by regulating the distance 3b.

【0007】ところで、半導体加速度センサ本体1は、
活性層103の主表面上に絶縁層18が形成されており
(なお、図20では絶縁層18の図示を省略してあ
る)、上述のパッド16は、絶縁層18に形成したコン
タクトホールに一部を埋め込んだAi−Siよりなる金
属配線21および金属配線21と拡散層配線17とのコ
ンタクト部23を介して拡散層配線17に接続されてい
る。また、半導体加速度センサ本体1は、絶縁層18上
であってフレーム部11’において撓み部13の延長方
向に平行な部位に重なる部分上にはそれぞれAl−Si
よりなる接合層22が形成されている。なお、絶縁層1
8は、活性層103の主表面上のシリコン酸化膜と、こ
のシリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜とで構
成されている。
By the way, the semiconductor acceleration sensor body 1 is
The insulating layer 18 is formed on the main surface of the active layer 103 (note that the insulating layer 18 is not shown in FIG. 20), and the above-mentioned pad 16 is formed in the contact hole formed in the insulating layer 18. It is connected to the diffusion layer wiring 17 via a metal wiring 21 made of Ai-Si having a buried portion and a contact portion 23 between the metal wiring 21 and the diffusion layer wiring 17. Further, in the semiconductor acceleration sensor body 1, Al-Si is formed on the insulating layer 18 and on the portions of the frame portion 11 ′ that overlap the portions parallel to the extension direction of the bending portion 13.
The bonding layer 22 made of is formed. The insulating layer 1
Reference numeral 8 is composed of a silicon oxide film on the main surface of active layer 103 and a silicon nitride film formed on this silicon oxide film.

【0008】半導体加速度センサ本体1の裏面側のカバ
ー3は周部が半導体加速度センサ本体1の裏面に陽極接
合により接合されている。一方、半導体加速度センサ本
体1の主表面側のカバー2は半導体加速度センサ本体1
のフレーム部11’において撓み部13の延長方向に平
行な部位の表面側にそれぞれ形成された接合層22を介
して半導体加速度センサ本体1の主表面側に陽極接合さ
れ、撓み部13の延長方向に直交する部位との間には隙
間が形成されている。すなわち、フレーム部11’は、
図20の上下方向を左右方向と規定すれば、重り部12
を片持ち支持したフレーム11a’と、フレーム11
a’に平行なフレーム11b’と、重り部12の左右両
側で両フレーム11a’,11b’の左端部同士および
右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠11c’,1
1d’とで矩形枠状に形成されており、両フレーム11
a’,11b’上の絶縁層18とカバー2との間には隙
間が形成されている。
The peripheral portion of the cover 3 on the back surface of the semiconductor acceleration sensor body 1 is joined to the back surface of the semiconductor acceleration sensor body 1 by anodic bonding. On the other hand, the cover 2 on the main surface side of the semiconductor acceleration sensor body 1 is the semiconductor acceleration sensor body 1
Of the frame portion 11 ′ is anodically bonded to the main surface side of the semiconductor acceleration sensor body 1 through the bonding layers 22 formed on the surface sides of the portions parallel to the extension direction of the bending portion 13, and the extension direction of the bending portion 13 is formed. A gap is formed between the part and the part orthogonal to. That is, the frame portion 11 'is
If the vertical direction of FIG. 20 is defined as the horizontal direction, the weight portion 12
A frame 11a 'supporting the cantilever and a frame 11a
a frame 11b 'parallel to a', and a pair of side frames 11c ', 1 connecting left and right ends of both frames 11a', 11b 'on the left and right sides of the weight portion 12, respectively.
1d 'and a rectangular frame shape.
A gap is formed between the insulating layer 18 on the a ′ and 11 b ′ and the cover 2.

【0009】以下、上記半導体加速度センサの製造方法
の一例について簡単に説明する。なお、以下に説明する
SOIウェハには最終的には多数の半導体加速度センサ
本体1が形成され、第1のガラス基板にはあらかじめ多
数のカバー2が形成され、第2のガラス基板にはあらか
じめ多数のカバー3が形成される。
An example of a method of manufacturing the above semiconductor acceleration sensor will be briefly described below. In the SOI wafer described below, a large number of semiconductor acceleration sensor bodies 1 are finally formed, a large number of covers 2 are formed in advance on the first glass substrate, and a large number of them are formed in advance on the second glass substrate. The cover 3 is formed.

【0010】まず、SOIウェハの主表面側の活性層1
03に拡散層配線17、ゲージ抵抗15を順次形成した
後、SOIウェハの主表面および裏面それぞれの全面に
シリコン酸化膜を形成し、その後、SOIウェハの主表
面側および裏面側それぞれの全面にシリコン窒化膜を形
成する。なお、拡散層配線17の不純物濃度は10
cm−3程度に設定されており、拡散層配線17の形成
にあたっては、イオン注入によって活性層103の表面
へp形不純物(例えば、ボロン)のプレデポジションを
行った後にドライブインを行う。ドライブインは110
0℃程度の温度条件で行う。
First, the active layer 1 on the main surface side of the SOI wafer
After the diffusion layer wiring 17 and the gauge resistor 15 are sequentially formed on the silicon wafer 03, a silicon oxide film is formed on the entire main surface and the back surface of the SOI wafer, and then silicon is formed on the entire main surface side and the back surface side of the SOI wafer. Form a nitride film. The impurity concentration of the diffusion layer wirings 17 10 2 0
It is set to about cm −3, and when forming the diffusion layer wiring 17, drive-in is performed after pre-deposition of p-type impurities (for example, boron) on the surface of the active layer 103 by ion implantation. Drive-in is 110
The temperature is set to about 0 ° C.

【0011】次に、SOIウェハにおいてスリット14
および撓み部13に対応する部位を他の部位に比べて薄
くするためにSOIウェハの裏面側のシリコン窒化膜お
よびシリコン酸化膜をパターニングする。続いて、各シ
リコン窒化膜をマスクとして、SOIウェハにおいてス
リット14および撓み部13それぞれに対応する部位の
厚さが所定厚さ(例えば、10μm程度)になるまでS
OIウェハを裏面側からエッチングする。なお、このエ
ッチングでは、KOH(水酸化カリウム)、TMAH
(テトラメチルアンモニウム水溶液)、EDP(エチレ
ンジアミンピロカテコール)などのアルカリ系溶液を用
いた異方性エッチングや、例えばエッチングガスとして
CFガスなどを用いた誘導結合プラズマ型のドライエ
ッチャーによる異方性エッチングを行う。
Next, the slit 14 is formed on the SOI wafer.
The silicon nitride film and the silicon oxide film on the back surface side of the SOI wafer are patterned in order to make the portion corresponding to the bending portion 13 thinner than other portions. Subsequently, using each silicon nitride film as a mask, S is performed until the thickness of the portion corresponding to each of the slit 14 and the bending portion 13 in the SOI wafer reaches a predetermined thickness (for example, about 10 μm).
The OI wafer is etched from the back side. In addition, in this etching, KOH (potassium hydroxide), TMAH
(Tetramethylammonium aqueous solution), anisotropic etching using an alkaline solution such as EDP (ethylenediaminepyrocatechol), or anisotropic etching using an inductively coupled plasma type dry etcher using CF 4 gas as an etching gas, for example. I do.

【0012】その後、SOIウェハの主表面側にパッド
16および金属配線21および接合層22を形成し、続
いて、上述のスリット14を形成するためにSOIウェ
ハの主表面側のシリコン窒化膜およびシリコン酸化膜を
パターニングし、SOIウェハにおいて上述のスリット
14に対応する部位を例えばTMAHなどによりエッチ
ングし、さらに、露出した埋込絶縁層102をフッ酸混
合液(例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムとエチレン
グリコールと純水との混合液)によりエッチングするこ
とによってSOIウェハに多数の半導体加速度センサ本
体1が形成される。
Thereafter, the pad 16, the metal wiring 21 and the bonding layer 22 are formed on the main surface side of the SOI wafer, and subsequently, the silicon nitride film and the silicon on the main surface side of the SOI wafer are formed to form the above-mentioned slits 14. The oxide film is patterned, and the portion of the SOI wafer corresponding to the above-mentioned slit 14 is etched by, for example, TMAH. A large number of semiconductor acceleration sensor bodies 1 are formed on the SOI wafer by etching with a mixed solution of glycol and pure water.

【0013】次に、SOIウェハの主表面側に、あらか
じめ多数のカバー2が形成された第1のガラス基板を陽
極接合により接合する。続いて、SOIウェハの裏面側
のシリコン窒化膜およびシリコン酸化膜をエッチングに
より除去し、SOIウェハの裏面側に、あらかじめ多数
のカバー3が形成された第2のガラス基板を陽極接合に
より接合する。なお、第1のガラス基板を陽極接合する
際には、真空中にて400℃で約500V〜800Vの
直流電圧を印加しているが、図19の左右方向における
カバー2の両端部は開放されているので、陽極接合時に
発生する熱応力ひずみを緩和することができる。
Next, a first glass substrate having a large number of covers 2 formed thereon is bonded to the main surface side of the SOI wafer by anodic bonding. Then, the silicon nitride film and the silicon oxide film on the back surface side of the SOI wafer are removed by etching, and a second glass substrate on which a large number of covers 3 are formed in advance is bonded to the back surface side of the SOI wafer by anodic bonding. When the first glass substrate is anodically bonded, a DC voltage of about 500 V to 800 V is applied at 400 ° C. in vacuum, but both ends of the cover 2 in the left-right direction in FIG. 19 are open. Therefore, the thermal stress strain generated during anodic bonding can be relaxed.

【0014】その後、ダイシングを行うことによって、
上述の図19に示すような半導体加速度センサ本体1お
よび一対のカバー2,3からなる半導体加速度センサが
得られる。
After that, by performing dicing,
A semiconductor acceleration sensor including the semiconductor acceleration sensor body 1 and the pair of covers 2 and 3 as shown in FIG. 19 is obtained.

【0015】ところで、上述の図19に示した半導体加
速度センサは、プリント基板40に実装されている。こ
こにおいて、半導体加速度センサは、半導体加速度セン
サ本体1の裏面側のカバー3をプリント基板40に接着
材からなる接着層50を介して固着した後、半導体加速
度センサ本体1のパッド16とプリント基板40の導電
パターン41とを金細線ないしAl−Si細線よりなる
ボンディングワイヤWを介して接続し、ボンディングワ
イヤWを例えばシリコーン樹脂よりなる保護層42によ
って封止して保護している。
By the way, the semiconductor acceleration sensor shown in FIG. 19 is mounted on the printed circuit board 40. Here, in the semiconductor acceleration sensor, after the cover 3 on the back surface side of the semiconductor acceleration sensor body 1 is fixed to the printed board 40 via the adhesive layer 50 made of an adhesive material, the pad 16 of the semiconductor acceleration sensor body 1 and the printed board 40. Is connected to the conductive pattern 41 via a bonding wire W made of a gold thin wire or an Al-Si thin wire, and the bonding wire W is protected by being sealed by a protective layer 42 made of, for example, a silicone resin.

【0016】なお、上述の半導体加速度センサ本体1は
SOIウェハを用いて形成しているが、SOIウェハに
限らず、シリコンウェハを用いて形成されるものも知ら
れている。
The semiconductor acceleration sensor body 1 described above is formed by using an SOI wafer, but not limited to the SOI wafer, one formed by using a silicon wafer is also known.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の半導体
加速度センサにおいて感度を向上させるための一手段と
して、撓み部13の撓み量が大きくなるように撓み部1
3の厚さをさらに薄膜化することが考えられる。しかし
ながら、このような手段によって感度を向上させた場
合、半導体加速度センサをプリント基板40に固着した
後、パッド16とプリント基板40の導体パターン41
とをボンディングワイヤWにより接続するボンディング
工程において、ボンディングワイヤWが金細線であれ
ば、キャピラリに所定の加圧を加えながら超音波振動を
印加し150℃程度の温度(基板温度)で接続する超音
波熱圧着法によるワイヤボンディングを行い、ボンディ
ングワイヤWがAl−Si細線であれば超音波法による
ワイヤボンディングを行うのが一般的であるが、いずれ
にしてもワイヤボンディング時の衝撃により撓み部13
にクラックが入って撓み部13が破損しやすくなる恐れ
があり、収率が著しく低下してしまう。例えば、超音波
熱圧着法によるワイヤボンディングを行った場合には、
キャピラリからの衝撃や振動で重り部12が激しく上下
左右に振れ、薄肉の撓み部13にクラックが入り破損し
てしまうことがある。
As one means for improving the sensitivity in the semiconductor acceleration sensor having the above-mentioned conventional structure, the bending portion 1 is configured so that the bending amount of the bending portion 13 becomes large.
It is considered that the thickness of 3 is further reduced. However, when the sensitivity is improved by such means, after the semiconductor acceleration sensor is fixed to the printed board 40, the pad 16 and the conductor pattern 41 of the printed board 40 are fixed.
In the bonding process of connecting the and the bonding wire W, if the bonding wire W is a gold wire, ultrasonic vibration is applied while applying a predetermined pressure to the capillary and the bonding is performed at a temperature of about 150 ° C. (substrate temperature). In general, the wire bonding is performed by the sonic thermocompression bonding method, and if the bonding wire W is an Al-Si thin wire, the wire bonding is performed by the ultrasonic method.
There is a risk that the flexible portion 13 will be easily damaged due to cracks in the product, resulting in a significant decrease in yield. For example, when performing wire bonding by ultrasonic thermocompression bonding,
The weight portion 12 may violently swing up and down, left and right due to shock and vibration from the capillary, and the thin flexible portion 13 may be cracked and damaged.

【0018】また、撓み部13が破損することなくワイ
ヤボンディングが成功した場合でも、ボンディングワイ
ヤWおよびボンディングワイヤWと導体パターン41と
の接続部およびボンディングワイヤWとパッド16との
接続部を保護するためのシリコーン樹脂などのゲルから
なる封止樹脂により保護層42を形成する際に、半導体
加速度センサ本体1とカバー2との隙間(フレーム11
a’上の絶縁層18とカバー2との間の隙間)から封止
樹脂が撓み部13の位置まで侵入することがあり、撓み
部13の動作不良が原因で感度特性の不良が発生するこ
とがある。
Further, even if the wire bonding succeeds without damaging the bending portion 13, the bonding wire W, the connection portion between the bonding wire W and the conductor pattern 41, and the connection portion between the bonding wire W and the pad 16 are protected. When the protective layer 42 is formed of a sealing resin made of gel such as a silicone resin, the gap between the semiconductor acceleration sensor body 1 and the cover 2 (frame 11
The sealing resin may intrude into the position of the flexible portion 13 from the gap between the insulating layer 18 on the a ′ and the cover 2), and defective sensitivity characteristics may occur due to defective operation of the flexible portion 13. There is.

【0019】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、ワイヤボンディング時やボンディン
グワイヤの封止時に不良品が発生するのを防止すること
が可能な半導体加速度センサを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor acceleration sensor capable of preventing defective products from being generated during wire bonding or sealing of bonding wires. To do.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、矩形枠状のフレーム部およびフ
レーム部の内側でフレーム部にフレーム部よりも薄肉の
撓み部を介して片持ち支持された重り部が形成され、フ
レーム部に対する重り部の変位により撓み部に生じるひ
ずみを検出するゲージ抵抗が撓み部に形成された半導体
加速度センサ本体と、半導体加速度センサ本体の主表面
側に固着され重り部の移動量を規制する第1のカバー
と、半導体加速度センサ本体の裏面側に固着され重り部
の移動量を規制する第2のカバーとを備え、半導体加速
度センサ本体は、ゲージ抵抗に配線を介して接続された
パッドがフレーム部における重り部の自由端側の部位の
主表面側に形成されてなることを特徴とするものであ
り、ゲージ抵抗に配線を介して接続されたパッドがフレ
ーム部における重り部の自由端側の部位の主表面側に形
成されていることにより、パッドへのワイヤボンディン
グ時の衝撃により撓み部にかかるストレスを従来に比べ
て弱めることができるから、従来に比べて撓み部を薄型
化することで感度を向上させても撓み部が破損するのを
防止することができ、しかも、ワイヤボンディングの後
でボンディングワイヤおよびボンディングワイヤとパッ
ドとの接続部などを封止樹脂により封止する際に封止樹
脂が撓み部へ到達するのを防止できるから封止樹脂によ
る撓み部の動作不良をなくすことができる。したがっ
て、ワイヤボンディング時やボンディングワイヤの封止
時に不良品が発生するのを防止することが可能になり、
収率が高くなるから、低コスト化を図ることができる。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 has a rectangular frame-shaped frame portion and a bending portion thinner than the frame portion inside the frame portion via a flexible portion. A semiconductor acceleration sensor body having a cantilevered weight portion, and a gauge resistance for detecting strain generated in the bending portion due to displacement of the weight portion with respect to the frame portion, and a main surface side of the semiconductor acceleration sensor body The semiconductor acceleration sensor main body is provided with a first cover that is fixedly attached to the first acceleration control unit and regulates the movement amount of the weight portion, and a second cover that is fixed to the back surface side of the semiconductor acceleration sensor main body that regulates the movement amount of the weight portion. The pad connected to the resistor via the wiring is formed on the main surface side of the free end side portion of the weight portion in the frame portion, and the pad is connected to the gauge resistor. Since the pad connected via the pad is formed on the main surface side of the free end side part of the weight part in the frame part, the stress applied to the bending part due to the impact at the time of wire bonding to the pad is weakened as compared with the conventional case. Therefore, it is possible to prevent the bending portion from being damaged even when the sensitivity is improved by making the bending portion thinner than in the conventional case, and moreover, the bonding wire and the bonding wire and the pad after the wire bonding can be prevented. Since it is possible to prevent the sealing resin from reaching the flexible portion when the connection portion and the like are sealed with the sealing resin, it is possible to eliminate malfunction of the flexible portion due to the sealing resin. Therefore, it becomes possible to prevent defective products from occurring during wire bonding or sealing of the bonding wires.
Since the yield is high, the cost can be reduced.

【0021】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記配線のうち少なくとも各側枠に形成される部
分が拡散層配線であり、前記半導体加速度センサ本体
は、各側枠の主表面側において前記配線と重なる部位に
前記第1のカバーとの間に介在する接合層が形成されて
いるので、接合層が前記配線のうち各側枠に形成されて
いる部分と重ならないように形成されている場合に比べ
て、前記重り部の左右両側の各側枠の幅を狭くすること
ができ、前記半導体加速度センサ本体の小型化を図るこ
とができるから、結果的に、半導体加速度センサの小型
化を図ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, A portion formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames that connect the left end portions and the right end portions of the support frame and the pad frame on the left and right sides of the weight portion, respectively, and that is formed on at least each side frame of the wiring. Is a diffusion layer wiring, and the semiconductor acceleration sensor body has a bonding layer formed between the first cover and the main surface of each side frame at a portion overlapping with the wiring. The width of each side frame on both the left and right sides of the weight portion can be made narrower than that in the case where the wiring is formed so as not to overlap a portion of the wiring formed on each side frame. Since it is possible to reduce the size of the rate sensor body, as a result, it is possible to reduce the size of the semiconductor acceleration sensor.

【0022】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の裏面に凹所が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが凹所で減
衰されるから、ワイヤボンディング時に前記撓み部にか
かる衝撃をより一層弱めることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on the left and right sides of the weight section, and a pair of side frames that connect the left end sections and the right end sections of the pad frame, respectively. Since the recess is formed in the pad, the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad is attenuated at the recess, so that the impact applied to the bending portion at the time of wire bonding can be further weakened.

【0023】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記凹所は、前記各側枠の長手方向において前記支
持フレーム近傍に形成されているので、前記パッドへの
ワイヤボンディング時に発生する振動エネルギを前記撓
み部に比較的近いところで急激に減衰させることができ
る。
In the invention of claim 4, in the invention of claim 3, since the recess is formed in the vicinity of the support frame in the longitudinal direction of each of the side frames, it occurs at the time of wire bonding to the pad. The vibration energy can be rapidly attenuated at a position relatively close to the bending portion.

【0024】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠が支持フ
レームとパッドフレームとの直線距離よりも長くなるよ
うな平面形状に形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが前記撓み
部に到達するまでの距離を各側枠が直線状に形成されて
いる場合に比べて長くすることができて、前記撓み部に
到達するまでに振動エネルギがより減衰することになる
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on the left and right sides of the weight part, and a pair of side frames that respectively connect the left end parts and the right end parts of the pad frame, and each side frame of the semiconductor acceleration sensor body is a support frame. Since it is formed in a planar shape that is longer than the linear distance between the pad frame and each pad frame, the distance until the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad reaches the bending portion is linear for each side frame. Since it can be made longer than in the case where the wire bond is formed, the vibration energy is further attenuated by the time it reaches the flexible portion. The shock applied to the flexible portion more can be weakened even when Ingu.

【0025】請求項6の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の主表面に溝が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギによる表面
波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンディング時
に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めることができ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on a left side and a right side of the weight section, and a pair of side frames connecting the left end sections and the right end sections of the pad frame, respectively. Since the groove is formed on the surface, the surface wave due to the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad can be attenuated by the groove, and the impact applied to the bending portion at the time of wire bonding can be further weakened.

【0026】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記各側枠それぞれの主表面に形成される前記溝の
数が複数であって、前記各側枠それぞれの主表面には前
記溝が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成され
ているので、前記パッドへのワイヤボンディング時に発
生する振動エネルギによる表面波をより一層減衰させる
ことができ、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかか
る衝撃をさらに弱めることができる。
According to a seventh aspect of the invention, in the invention of the sixth aspect, the number of the grooves formed on the main surface of each of the side frames is plural, and the main surface of each of the side frames has the above-mentioned groove. Since the grooves are formed apart from each other along the longitudinal direction of each of the side frames, surface waves due to vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad can be further attenuated, and the flexible portion at the time of wire bonding. The impact on the can be further reduced.

【0027】請求項8の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記第1のカバーと前記第2のカバーとの少なく
とも一方において、前記各側枠と重なる部位にそれぞれ
凹所が形成されているので、前記パッドへのワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギが凹所で減衰される
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion has a support frame that cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The left and right sides of the weight portion are formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames that connect the left end portions and the right end portions of the support frame and the pad frame, respectively, and form a rectangular frame shape. Since at least one of the recesses is formed in a portion overlapping with each of the side frames, vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad is attenuated at the recess, so that the bending portion is applied at the time of wire bonding. The shock can be further weakened.

【0028】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、前記各側枠それぞれとの対向面に形成される前記凹
所の数が複数であって、前記各側枠それぞれに対応して
前記凹所が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成
されているので、前記パッドへのワイヤボンディング時
に発生する振動エネルギにをより一層減衰させることが
でき、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をさらに弱めることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the invention, the number of the recesses formed on the surface facing each of the side frames is plural, and each of the side frames has a corresponding number. Since the recesses are formed apart from each other along the longitudinal direction of each of the side frames, it is possible to further reduce the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad, and the bending portion at the time of wire bonding. The impact on the can be further reduced.

【0029】請求項10の発明は、請求項1の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、前記半導体加速度センサ本体は、パッドフレー
ムの左右方向の中央部における主表面側に前記パッドが
形成されているので、パッドフレームの左端部や右端部
に前記パッドが形成されている場合に比べてワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギを小さくすることが
できる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on a left side and a right side of the pad frame, and a pair of side frames connecting the right end portions of the support frame and the pad frame, respectively. Since the pad is formed on the main surface side in the central portion, it is possible to reduce the vibration energy generated during wire bonding as compared with the case where the pad is formed at the left end portion or the right end portion of the pad frame.

【0030】請求項11の発明は、請求項1の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、パッドフレームの主表面には、前記パッドが形
成された領域を囲む溝が形成されているので、前記パッ
ドへのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギに
よる表面波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンデ
ィング時に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めるこ
とができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion has a support frame that cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The left and right sides of the weight portion are formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions and the right end portions of the support frame and the pad frame, and the pad is formed on the main surface of the pad frame. Since the groove surrounding the region is formed, the surface wave due to the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad can be attenuated by the groove, and the impact applied to the bending portion at the time of wire bonding can be further weakened. it can.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態の半導
体加速度センサは、図2に示すように、厚み方向の中間
部にシリコン酸化膜からなる埋込絶縁層102を有する
SOI基板100を用いて形成した半導体加速度センサ
本体1の厚み方向の両面にガラス製のカバー2,3を積
層した構造を有する。なお、SOI基板100は、シリ
コン層(シリコン基板)からなる支持層101とn形シ
リコン層からなる活性層103との間に埋込絶縁層10
2が形成されたSOIウェハの一部により構成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Embodiment 1) As shown in FIG. 2, a semiconductor acceleration sensor according to a first embodiment includes an SOI substrate 100 having a buried insulating layer 102 made of a silicon oxide film at an intermediate portion in the thickness direction. It has a structure in which glass covers 2 and 3 are laminated on both sides in the thickness direction of the semiconductor acceleration sensor body 1 formed by using. The SOI substrate 100 includes a buried insulating layer 10 between a support layer 101 made of a silicon layer (silicon substrate) and an active layer 103 made of an n-type silicon layer.
2 is formed by a part of the formed SOI wafer.

【0032】半導体加速度センサ本体1は、図1および
図2に示すように、矩形枠状のフレーム部11を備え、
フレーム部11の内側に矩形状の重り部12が配置され
るとともに、重り部12の周囲の一辺がフレーム部11
よりも薄肉である撓み部13を介してフレーム部11に
連続一体に連結された構造を有する。したがって、重り
部12の周囲には撓み部13を除いてフレーム部11と
の間にスリット14が形成されている。また、撓み部1
3は重り部12の一辺に沿う方向に離間して2箇所に形
成されている。各撓み部13には、それぞれ、フレーム
部11に対する重り部12の変位により撓み部13に生
じるひずみを検出するひずみ検出素子として2個ずつの
ゲージ抵抗15が形成されている。ゲージ抵抗15はピ
エゾ抵抗であり、ブリッジ回路を構成するように拡散層
配線17によって接続されている。ブリッジ回路の各端
子となるパッド16については後述する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor acceleration sensor body 1 has a rectangular frame-shaped frame portion 11,
A rectangular weight portion 12 is arranged inside the frame portion 11, and one side around the weight portion 12 is located on the frame portion 11.
It has a structure in which it is continuously and integrally connected to the frame portion 11 via a flexible portion 13 having a smaller thickness. Therefore, a slit 14 is formed around the weight portion 12 with the frame portion 11 except for the bending portion 13. In addition, the bending portion 1
3 are formed in two places separated in the direction along one side of the weight portion 12. Each of the bending portions 13 is provided with two gage resistors 15 as strain detecting elements for detecting the strain generated in the bending portion 13 due to the displacement of the weight portion 12 with respect to the frame portion 11. The gauge resistor 15 is a piezoresistor and is connected by a diffusion layer wiring 17 so as to form a bridge circuit. The pad 16 which will be each terminal of the bridge circuit will be described later.

【0033】したがって、半導体加速度センサ本体1の
厚み方向の成分を含む外力(すなわち、加速度)が作用
すると、重り部12の慣性によってフレーム部11と重
り部12とが半導体加速度センサ本体1の厚み方向に相
対的に変位し、結果的に撓み部13が撓んでゲージ抵抗
15の抵抗値が変化することになる。つまり、ゲージ抵
抗15の抵抗値の変化を検出することにより半導体加速
度センサ本体1に作用した加速度を検出することができ
る。この半導体加速度センサ本体1は、重り部12が片
持ち梁としての撓み部13を介してフレーム部11に片
持ち支持されている。
Therefore, when an external force (that is, acceleration) including a component in the thickness direction of the semiconductor acceleration sensor body 1 acts, the inertia of the weight portion 12 causes the frame portion 11 and the weight portion 12 to move in the thickness direction of the semiconductor acceleration sensor body 1. Is relatively displaced, and as a result, the bending portion 13 bends and the resistance value of the gauge resistor 15 changes. That is, the acceleration acting on the semiconductor acceleration sensor body 1 can be detected by detecting the change in the resistance value of the gauge resistor 15. In this semiconductor acceleration sensor body 1, a weight portion 12 is cantilevered by a frame portion 11 via a bending portion 13 as a cantilever.

【0034】半導体加速度センサ本体1の主表面側(図
2の上面側)にはガラス製のカバー2が接合され(固着
され)、また半導体加速度センサ本体1の裏面側(図2
の下面側)にはガラス製のカバー3が接合されている
(固着されている)。カバー2とカバー3との間に形成
される空間は密封されていないが、重り部12がフレー
ム部11に対して相対的に移動する際に、重り部12に
対して空気による制動力(いわゆるエアダンプ)が作用
し、過度の加速度(例えば数千Gの加速度)がかかった
際に重り部12の移動量を規制することによって撓み部
13の折損が防止されるように構成してある。両カバー
2,3において重り部12との対向面にはそれぞれ重り
部12の移動範囲を確保するための凹所2a,3aが形
成されている。また、両カバー2,3において凹所2
a,3aの内底面にはそれぞれ重り部12の移動量を規
制するための突起状のストッパ2b,3bが一体に形成
され、重り部12に加速度が作用したときの重り部12
の移動量をストッパ2b,3bで規制することによって
撓み部13の折損を防止している。なお、本実施形態で
は、カバー2が第1のカバーを構成し、カバー3が第2
のカバーを構成している。
A glass cover 2 is bonded (fixed) to the main surface side (upper surface side in FIG. 2) of the semiconductor acceleration sensor body 1 and the back surface side (FIG. 2) in the semiconductor acceleration sensor body 1.
The glass cover 3 is joined (fixed) to the lower surface side of the. The space formed between the cover 2 and the cover 3 is not hermetically sealed, but when the weight portion 12 moves relative to the frame portion 11, a braking force by air against the weight portion 12 (so-called). When the air dump) acts and excessive acceleration (acceleration of several thousand G, for example) is applied, the amount of movement of the weight portion 12 is regulated to prevent the bending portion 13 from being broken. Recesses 2a and 3a for securing a moving range of the weight portion 12 are formed on the surfaces of the covers 2 and 3 facing the weight portion 12, respectively. In addition, the recess 2 in both covers 2 and 3
Protrusion-shaped stoppers 2b and 3b for restricting the movement amount of the weight portion 12 are integrally formed on the inner bottom surfaces of a and 3a, respectively, and the weight portion 12 when acceleration acts on the weight portion 12 is formed.
The bending amount of the flexible portion 13 is prevented by regulating the movement amount of the stoppers 2b and 3b. In this embodiment, the cover 2 constitutes the first cover and the cover 3 constitutes the second cover.
Constitutes the cover of.

【0035】ところで、半導体加速度センサ本体1は、
活性層103の主表面上に絶縁層18が形成されており
(なお、図1では絶縁層18の図示を省略してある)、
上述のパッド16は、絶縁層18に形成したコンタクト
ホールに一部を埋め込んだAi−Siよりなる金属配線
21および金属配線21と拡散層配線17とのコンタク
ト部23を介して拡散層配線17に接続されている。す
なわち、パッド16とゲージ抵抗15とは拡散層配線1
7と金属配線21とからなる配線を介して電気的に接続
されている。また、半導体加速度センサ本体1は、絶縁
層18上であってフレーム部11において撓み部13の
延長方向に平行な部位に重なる部分上にはそれぞれAl
−Siよりなる接合層22が形成されている。なお、絶
縁層18は、活性層103の主表面上のシリコン酸化膜
と、このシリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜
とで構成されている。
By the way, the semiconductor acceleration sensor body 1 is
An insulating layer 18 is formed on the main surface of the active layer 103 (the insulating layer 18 is not shown in FIG. 1),
The above-mentioned pad 16 is connected to the diffusion layer wiring 17 via the metal wiring 21 made of Ai-Si partially embedded in the contact hole formed in the insulating layer 18 and the contact portion 23 between the metal wiring 21 and the diffusion layer wiring 17. It is connected. That is, the pad 16 and the gauge resistor 15 are connected to the diffusion layer wiring 1
7 and the metal wiring 21 are electrically connected. Further, in the semiconductor acceleration sensor body 1, Al is formed on the insulating layer 18 and on the portions of the frame portion 11 that overlap the portions parallel to the extension direction of the bending portion 13.
A bonding layer 22 made of -Si is formed. The insulating layer 18 is composed of a silicon oxide film on the main surface of the active layer 103 and a silicon nitride film formed on the silicon oxide film.

【0036】半導体加速度センサ本体1の裏面側のカバ
ー3は周部が半導体加速度センサ本体1の裏面に陽極接
合により接合されている。一方、半導体加速度センサ本
体1の主表面側のカバー2は半導体加速度センサ本体1
のフレーム部11において撓み部13の延長方向に平行
な部位の表面側にそれぞれ形成された接合層22を介し
て半導体加速度センサ本体1の主表面側に陽極接合さ
れ、撓み部13の延長方向に直交する部位との間には隙
間が形成されている。すなわち、フレーム部11は、図
1の上下方向を左右方向と規定すれば、重り部12を片
持ち支持したフレーム(以下、支持フレームと称す)1
1aと、支持フレーム11aに平行で複数のパッド16
が形成されたフレーム(以下、パッドフレームと称す)
11bと、重り部12の左右両側で支持フレーム11a
とパッドフレーム11bとの左端部同士および右端部同
士をそれぞれ連結する一対の側枠11c,11dとで矩
形枠状に形成されており、両フレーム11a,11b上
の絶縁層18とカバー2との間には隙間が形成されてい
る。ここに、各側枠11c,11dには、パッド16と
ゲージ抵抗15とを電気的に接続する配線の一部(拡散
層配線17の一部)が形成されている。
The peripheral portion of the cover 3 on the back surface of the semiconductor acceleration sensor body 1 is joined to the back surface of the semiconductor acceleration sensor body 1 by anodic bonding. On the other hand, the cover 2 on the main surface side of the semiconductor acceleration sensor body 1 is the semiconductor acceleration sensor body 1
Of the frame portion 11 is anodically bonded to the main surface side of the semiconductor acceleration sensor main body 1 through the bonding layers 22 formed on the surface sides of the portions parallel to the extension direction of the bending portion 13, and in the extension direction of the bending portion 13. A gap is formed between the orthogonal portions. That is, if the vertical direction of FIG. 1 is defined as the left-right direction, the frame portion 11 can frame the weight portion 12 in a cantilevered manner (hereinafter referred to as a support frame) 1
1a and a plurality of pads 16 parallel to the support frame 11a
A frame formed with (hereinafter referred to as a pad frame)
11b and the support frame 11a on both the left and right sides of the weight portion 12.
And a pair of side frames 11c and 11d that connect the left end portions of the pad frame 11b and the right end portions of the pad frame 11b, respectively, are formed in a rectangular frame shape, and the insulating layer 18 and the cover 2 on both the frames 11a and 11b are formed. A gap is formed between them. Here, a part of the wiring (a part of the diffusion layer wiring 17) that electrically connects the pad 16 and the gauge resistor 15 is formed on each of the side frames 11c and 11d.

【0037】なお、本実施形態の半導体加速度センサの
製造方法は従来例で説明した製造方法と基本的には同じ
なので説明を省略する。
The manufacturing method of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is basically the same as the manufacturing method described in the conventional example, and therefore the description thereof is omitted.

【0038】ところで、本実施形態の半導体加速度セン
サは、図2に示すようにプリント基板40に実装されて
いる。ここにおいて、半導体加速度センサは、半導体加
速度センサ本体1の裏面側のカバー3をプリント基板4
0に接着材からなる接着層50を介して固着した後、半
導体加速度センサ本体1のパッド16とプリント基板4
0の導電パターン41とを金細線ないしAl−Si細線
よりなるボンディングワイヤWを介して接続し、ボンデ
ィングワイヤWをシリコーン樹脂よりなる保護層42に
よって保護している。
By the way, the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is mounted on a printed circuit board 40 as shown in FIG. Here, in the semiconductor acceleration sensor, the cover 3 on the back surface side of the semiconductor acceleration sensor body 1 is attached to the printed circuit board 4
0 through the adhesive layer 50 made of an adhesive material, and then the pad 16 of the semiconductor acceleration sensor body 1 and the printed circuit board 4
The conductive pattern 41 of 0 is connected via a bonding wire W made of a gold thin wire or an Al-Si thin wire, and the bonding wire W is protected by a protective layer 42 made of a silicone resin.

【0039】以上説明した本実施形態の半導体加速度セ
ンサは、上述のようにゲージ抵抗15に配線を介して接
続されたパッド16が、重り部12を片持ち支持した支
持フレーム11aに平行なパッドフレーム11bに形成
されている点に特徴がある。つまり、ゲージ抵抗15に
配線を介して接続されたパッド16がフレーム部11に
おける重り部12の自由端側(図1における重り部12
の右端側)の部位であるパッドフレーム11bの主表面
側に形成されているので、図19および図20に示した
従来構成に比べてパッド16と撓み部13との間の距離
を十分に大きくすることができ、且つ、パッドフレーム
11bと撓み部13とを結ぶ直線上に重り部12の自由
端側のスリット14が存在することになるから、パッド
16へのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギ
がスリット14で減衰されるとともに側枠11c,11
dを伝わることで減衰されて撓み部13へ伝達されるこ
とになり、パッド16へのワイヤボンディング時の衝撃
により撓み部13にかかるストレスを従来構成に比べて
弱めることができる。したがって、従来構成に比べて撓
み部13を薄型化することで感度を向上させても撓み部
13が破損するのを防止することができる。
In the semiconductor acceleration sensor of the present embodiment described above, the pad frame 16 connected to the gauge resistor 15 via the wiring as described above is parallel to the support frame 11a supporting the weight portion 12 in a cantilever manner. It is characterized in that it is formed in 11b. That is, the pad 16 connected to the gauge resistor 15 through the wiring is located on the free end side of the weight portion 12 in the frame portion 11 (the weight portion 12 in FIG. 1).
Since it is formed on the main surface side of the pad frame 11b, which is the right end side of the pad frame 11b, the distance between the pad 16 and the bending portion 13 is sufficiently large as compared with the conventional configuration shown in FIGS. Since the slit 14 on the free end side of the weight portion 12 exists on the straight line connecting the pad frame 11b and the bending portion 13, the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 is Attenuated by the slit 14 and side frames 11c, 11
By being transmitted through d, it is attenuated and transmitted to the bending portion 13, and the stress applied to the bending portion 13 due to the impact at the time of wire bonding to the pad 16 can be weakened as compared with the conventional configuration. Therefore, it is possible to prevent the bending portion 13 from being damaged even if the sensitivity is improved by making the bending portion 13 thinner than the conventional configuration.

【0040】しかも、ワイヤボンディングの後でボンデ
ィングワイヤWおよびボンディングワイヤWとパッド1
6との接続部などを保護層42を構成する封止樹脂によ
り封止する際に封止樹脂が撓み部13へ到達するのを防
止できるから封止樹脂による撓み部13の動作不良をな
くすことができる。したがって、ワイヤボンディング時
やボンディングワイヤWの封止時に不良品が発生するの
を防止することが可能になり、収率が高くなるから、低
コスト化を図ることができる。
Moreover, after the wire bonding, the bonding wire W and the bonding wire W and the pad 1 are formed.
Since the sealing resin can be prevented from reaching the bending portion 13 when the connection portion with 6 is sealed by the sealing resin forming the protective layer 42, the malfunction of the bending portion 13 due to the sealing resin can be eliminated. You can Therefore, it is possible to prevent defective products from being generated during wire bonding or sealing of the bonding wires W, and the yield is increased, so that the cost can be reduced.

【0041】(実施形態2)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図3
に示すように、半導体加速度センサ本体1のフレーム部
11における各側枠11c,11dの主表面側において
配線(配線のうち各側枠11c,11dに形成される部
分は拡散層配線17である)と重なる部位にそれぞれ接
合層22が形成され、各側枠11c,11dの幅が実施
形態1に比べて狭くなっている点が相違する。要する
に、本実施形態における半導体加速度センサ本体1で
は、ゲージ抵抗15とパッド16とを電気的に接続する
配線のうち各側枠11c,11dにそれぞれに形成され
る部分が接合層22の下方に形成されている。なお、他
の構成および動作は実施形態1と同じであるから、実施
形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略する。
(Embodiment 2) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
As shown in FIG. 5, wiring is provided on the main surface side of each side frame 11c, 11d in the frame portion 11 of the semiconductor acceleration sensor body 1 (the portion of the wiring formed in each side frame 11c, 11d is the diffusion layer wiring 17). The difference is that the bonding layer 22 is formed in each of the overlapping portions, and the width of each of the side frames 11c and 11d is narrower than that in the first embodiment. In short, in the semiconductor acceleration sensor body 1 according to this embodiment, the portions of the wiring that electrically connects the gauge resistor 15 and the pad 16 to the side frames 11c and 11d are formed below the bonding layer 22. Has been done. Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0042】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体1における各側枠11c,11dの主表面側
において配線と重なる部位に接合層22が形成されてい
るので、接合層22が実施形態1と同様に配線のうち各
側枠11c,11dに形成されている部分と重ならない
ように形成されている場合に比べて、重り部12の左右
両側の各側枠11c,11dの幅を狭くすることがで
き、半導体加速度センサ本体1の小型化(チップサイズ
の小型化)を図ることができるから、結果的に、半導体
加速度センサの小型化を図ることができる。
In this embodiment, however, since the bonding layer 22 is formed on the main surface side of each of the side frames 11c and 11d of the semiconductor acceleration sensor main body 1 at a portion overlapping the wiring, the bonding layer 22 is formed in the first embodiment. Similarly to the case where the wiring is formed so as not to overlap the portions formed on the side frames 11c and 11d, the width of the side frames 11c and 11d on both the left and right sides of the weight portion 12 is reduced. Therefore, the semiconductor acceleration sensor body 1 can be downsized (chip size can be reduced), and as a result, the semiconductor acceleration sensor can be downsized.

【0043】(実施形態3)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図4
および図5に示すように、半導体加速度センサ本体1の
フレーム部11における各側枠11c,11dそれぞれ
の裏面に凹所24,24が形成されている点が相違す
る。ここにおいて、図4および図5に示した例では、各
凹所24,24は重り部12の自由端の左右両側にそれ
ぞれ形成されている。つまり、各凹所24,24は各側
枠11c,11dの長手方向においてパッドフレーム1
1b近傍に形成されている。各凹所24,24は、SO
Iウェハの裏面側から埋込絶縁層102に達するまでK
OHやTMAHなどのアルカリ系溶液を用いて異方性エ
ッチングを行い、露出した埋込絶縁層102をウェット
エッチングまたはドライエッチングすることにより形成
すればよい。なお、他の構成および動作は実施形態1と
同じであるから、実施形態1と同様の構成要素には同一
の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
As shown in FIG. 5 and FIG. 5, recesses 24, 24 are formed on the back surface of each of the side frames 11c, 11d in the frame portion 11 of the semiconductor acceleration sensor body 1. Here, in the example shown in FIGS. 4 and 5, the recesses 24, 24 are formed on both left and right sides of the free end of the weight portion 12, respectively. That is, the recesses 24, 24 are formed in the pad frame 1 in the longitudinal direction of the side frames 11c, 11d.
It is formed near 1b. Each recess 24, 24 is SO
K from the back surface side of the I wafer until reaching the embedded insulating layer 102
Anisotropic etching may be performed using an alkaline solution such as OH or TMAH, and the exposed embedded insulating layer 102 may be formed by wet etching or dry etching. Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0044】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体1における各側枠11c,11dそれぞれの
裏面に凹所24,24が形成されているので、パッド1
6へのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギが
凹所24,24で減衰されるから、ワイヤボンディング
時に撓み部13にかかる衝撃を実施形態1に比べてより
一層弱めることができる。
In the present embodiment, however, the recesses 24, 24 are formed on the back surfaces of the side frames 11c, 11d of the semiconductor acceleration sensor body 1, so that the pad 1
Since the vibration energy generated at the time of wire bonding to 6 is attenuated by the recesses 24, 24, the impact applied to the bending portion 13 at the time of wire bonding can be further weakened as compared with the first embodiment.

【0045】(実施形態4)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態3と略同じであって、図6
および図7に示すように、各側枠11c,11dの裏面
に形成される各凹所24,24が重り部12と支持フレ
ーム11aとを連結している2つの撓み部13それぞれ
の側方に形成されている点が相違する。すなわち、本実
施形態では、各凹所24,24が各側枠11c,11d
の長手方向(図6の左右方向)において支持フレーム1
1a近傍に形成されている。なお、他の構成および動作
は実施形態1と同じであるから、実施形態1と同様の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is substantially the same as that of the third embodiment.
As shown in FIG. 7 and FIG. 7, the recesses 24, 24 formed on the back surfaces of the side frames 11c, 11d are located on the sides of the two bending portions 13 connecting the weight portion 12 and the support frame 11a. The difference is that it is formed. That is, in the present embodiment, the recesses 24, 24 have the respective side frames 11c, 11d.
In the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 6) of the support frame 1
It is formed near 1a. Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0046】しかして、本実施形態では、実施形態3と
同様に、半導体加速度センサ本体1における各側枠11
c,11dそれぞれの裏面に凹所24,24が形成され
ているので、パッド16へのワイヤボンディング時に発
生する振動エネルギが凹所24,24で減衰されるか
ら、ワイヤボンディング時に撓み部13にかかる衝撃を
実施形態1に比べてより一層弱めることができる。しか
も、各凹所24,24が各側枠11c,11dの長手方
向において支持フレーム11a近傍に形成されているの
で、パッド16へのワイヤボンディング時に発生する振
動エネルギを撓み部13に比較的近いところで急激に減
衰させることができる。
Therefore, in this embodiment, similarly to the third embodiment, each side frame 11 in the semiconductor acceleration sensor body 1 is.
Since the recesses 24 and 24 are formed on the back surfaces of the c and 11d, respectively, the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 is attenuated at the recesses 24 and 24, so that the bending portion 13 is applied at the time of wire bonding. The impact can be further weakened as compared with the first embodiment. Moreover, since the recesses 24, 24 are formed in the vicinity of the support frame 11a in the longitudinal direction of the side frames 11c, 11d, the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 is relatively close to the bending portion 13. It can be rapidly attenuated.

【0047】(実施形態5)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図8
に示すように、各側枠11c,11dそれぞれの内側面
(重り部12との対向面)と外側面(重り部12と対向
しない側の面)とに各側枠11c,11dの幅方向(図
8における上下方向)の寸法が半分程度になる部分が複
数形成されるように凹部25を形成している点が相違す
る。ここにおいて、各側枠11c,11dは、内側面と
外側面とで撓み部13の延長方向(図8の左右方向)に
おける凹部25の形成位置をずらして、内側面と外側面
とに交互に形成してある。したがって、各側枠11c,
11dは、図8に示すように平面形状が波状に形成され
ており、支持フレーム11aとパッドフレーム11bと
を結ぶ経路が支持フレーム11aとパッドフレーム11
bとの間の直線距離よりも長くなっている。すなわち、
本実施形態における半導体加速度センサ本体1は、各側
枠11c,11dが支持フレーム11aとパッドフレー
ム11bとの間の直線距離よりも長くなるような平面形
状に形成されている。各凹部25はウェットエッチング
またはドライエッチングにより形成すればよい。なお、
他の構成および動作は実施形態1と同じであるから、実
施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略する。
(Fifth Embodiment) The semiconductor acceleration sensor according to the present embodiment has substantially the same basic configuration as that of the first embodiment.
As shown in, the width direction of each of the side frames 11c and 11d on the inner surface (the surface that faces the weight portion 12) and the outer surface (the surface that does not face the weight portion 12) of each of the side frames 11c and 11d ( The difference is that the recessed portion 25 is formed so that a plurality of portions whose vertical dimension in FIG. 8) becomes about half are formed. Here, in each of the side frames 11c and 11d, the formation position of the recess 25 in the extension direction of the flexible portion 13 (the left-right direction in FIG. 8) is shifted between the inner side surface and the outer side surface, and the inner side surface and the outer side surface are alternately arranged. Has been formed. Therefore, each side frame 11c,
As shown in FIG. 8, 11d has a wavy planar shape, and a path connecting the support frame 11a and the pad frame 11b has a support frame 11a and the pad frame 11b.
It is longer than the straight line distance from b. That is,
The semiconductor acceleration sensor body 1 according to the present embodiment is formed in a planar shape such that each of the side frames 11c and 11d is longer than the linear distance between the support frame 11a and the pad frame 11b. Each recess 25 may be formed by wet etching or dry etching. In addition,
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0048】しかして、本実施形態では、各側枠11
c,11dが支持フレーム11aとパッドフレーム11
bとの間の直線距離よりも長くなるような平面形状に形
成されているので、パッド16へのワイヤボンディング
時に発生する振動エネルギが撓み部13に到達するまで
の距離を各側枠11c,11dが直線状に形成されてい
る場合に比べて長くすることができて、撓み部13に到
達するまでに振動エネルギがより減衰することになるか
ら、ワイヤボンディング時に撓み部13にかかる衝撃を
より一層弱めることができる。
In this embodiment, however, each side frame 11
c and 11d are the support frame 11a and the pad frame 11
Since it is formed in a planar shape that is longer than the linear distance between the side frames 11c and 11d, the distance until the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 reaches the bending portion 13 is set. Can be made longer than in the case of being formed in a straight line, and the vibration energy is further attenuated by the time it reaches the flexible portion 13. Therefore, the impact applied to the flexible portion 13 during wire bonding is further enhanced. Can be weakened.

【0049】(実施形態6)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図9
および図10に示すように、半導体加速度センサ本体1
のフレーム部11における各側枠11c,11dそれぞ
れの主表面に溝26が形成されている点が相違する。こ
こにおいて、溝26は各側枠11c,11dの幅方向の
全長に亘って形成されスリット14と連通しており、接
合層22のうち溝26の内周面に形成された部位はカバ
ー2と接合されていない。すなわち、接合層22のうち
溝26の内周面に形成された部位の表面とカバー2との
間には隙間が形成されている。溝26はSOIウェハの
主表面から溝26の形成予定部位をウェットエッチング
することにより形成すればよい。なお、他の構成および
動作は実施形態1と同じであるから、実施形態1と同様
の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 6) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
And as shown in FIG. 10, the semiconductor acceleration sensor body 1
The difference is that the groove 26 is formed on the main surface of each of the side frames 11c and 11d in the frame portion 11. Here, the groove 26 is formed over the entire length of each side frame 11c, 11d in the width direction and communicates with the slit 14, and the portion of the bonding layer 22 formed on the inner peripheral surface of the groove 26 is the cover 2. Not joined. That is, a gap is formed between the surface of the portion of the bonding layer 22 formed on the inner peripheral surface of the groove 26 and the cover 2. The groove 26 may be formed by wet-etching the planned site of the groove 26 from the main surface of the SOI wafer. Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0050】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体1のフレーム部11における各側枠11c,
11dそれぞれの主表面に溝26が形成されているの
で、パッド16へのワイヤボンディング時に発生する振
動エネルギによる表面波を溝26で減衰させることがで
き、ワイヤボンディング時に撓み部13にかかる衝撃を
より一層弱めることができる。なお、本実施形態では溝
26が各側枠11c,11dの幅方向の全長に亘って形
成されているが、必ずしも全長にわたって形成する必要
はない。
Therefore, in this embodiment, each side frame 11c in the frame portion 11 of the semiconductor acceleration sensor body 1 is
Since the groove 26 is formed on the main surface of each 11d, the surface wave due to the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 can be attenuated by the groove 26, and the impact applied to the bending portion 13 at the time of wire bonding can be further reduced. Can be further weakened. In addition, in the present embodiment, the groove 26 is formed over the entire length in the width direction of each of the side frames 11c and 11d, but it is not necessarily required to be formed over the entire length.

【0051】(実施形態7)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態6と略同じであって、図1
1および図12に示すように、各側枠11c,11dそ
れぞれの主表面に形成される溝26の数が複数であっ
て、各側枠11c,11dそれぞれの主表面には溝26
が各側枠11c,1dの長手方向(図11における左右
方向)に沿って離間して形成されている点が相違する。
なお、他の構成および動作は実施形態1と同じであるか
ら、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付し
て説明を省略する。
(Embodiment 7) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is substantially the same as that of the sixth embodiment.
As shown in FIG. 1 and FIG. 12, the number of the grooves 26 formed on the main surface of each of the side frames 11c and 11d is plural, and the groove 26 is formed on the main surface of each of the side frames 11c and 11d.
Are different from each other in that they are formed separately along the longitudinal direction of each of the side frames 11c and 1d (the left-right direction in FIG. 11).
Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0052】しかして、本実施形態では、パッド16へ
のワイヤボンディング時に発生する振動エネルギによる
表面波を実施形態6の半導体加速度センサに比べてより
一層減衰させることができ、ワイヤボンディング時に撓
み部13にかかる衝撃をさらに弱めることができる。
In this embodiment, however, the surface wave due to the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 can be further attenuated as compared with the semiconductor acceleration sensor of the sixth embodiment, and the bending portion 13 at the time of wire bonding. The impact on the can be further reduced.

【0053】(実施形態8)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図1
3および図14に示すように、各カバー2,3におい
て、半導体加速度センサ本体1のフレーム部11の各側
枠11c,11dと重なる部位にそれぞれ凹所27,2
8が形成されている点が相違する。すなわち、半導体加
速度センサ本体1の主表面側に固着されるカバー2には
重り部12の移動範囲を確保する凹所2aの左右両側に
凹所27,27が形成されており、半導体加速度センサ
本体1の主表面側に形成された2つの接合層22のうち
それぞれ凹所27,27と重なる部位では接合層22と
カバー2との間に隙間が形成されている。また、半導体
加速度センサ本体1の裏面側に固着されるカバー3には
重り部12の移動範囲を確保する凹所3aの左右両側に
凹所28,28が形成されており、半導体加速度センサ
本体1の裏面の周部のうちそれぞれ凹所28,28と重
なる部位では半導体加速度センサ本体1とカバー3との
間に隙間が形成されている。なお、他の構成および動作
は実施形態1と同じであるから、実施形態1と同様の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 8) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
As shown in FIG. 3 and FIG. 14, in each of the covers 2 and 3, the recesses 27 and 2 are formed in the portions of the frame portion 11 of the semiconductor acceleration sensor body 1 that overlap the side frames 11c and 11d, respectively.
The difference is that 8 is formed. That is, the cover 2 fixed to the main surface side of the semiconductor acceleration sensor main body 1 is formed with the recesses 27, 27 on both left and right sides of the recess 2a that secures the movement range of the weight portion 12, and the semiconductor acceleration sensor main body. A gap is formed between the bonding layer 22 and the cover 2 at the portions of the two bonding layers 22 formed on the main surface side of 1 that overlap the recesses 27, 27, respectively. Further, the cover 3 fixed to the back surface side of the semiconductor acceleration sensor main body 1 is formed with recesses 28, 28 on both left and right sides of the recess 3a that secures the movement range of the weight portion 12, and the semiconductor acceleration sensor main body 1 A gap is formed between the semiconductor acceleration sensor main body 1 and the cover 3 at the portions of the back surface surrounding the recesses 28, 28, respectively. Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0054】しかして、本実施形態では、各カバー2,
3において、半導体加速度センサ本体1のフレーム部1
1の各側枠11c,11dと重なる部位にそれぞれ凹所
27,28が形成されているので、パッド16へのワイ
ヤボンディング時に発生する振動エネルギが凹所27,
28で減衰されるから、ワイヤボンディング時に撓み部
13にかかる衝撃を実施形態1の半導体加速度センサに
比べてより一層弱めることができる。
In this embodiment, however, each cover 2,
3, the frame portion 1 of the semiconductor acceleration sensor body 1
Since the recesses 27 and 28 are formed in the portions overlapping with the respective side frames 11c and 11d of 1, the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 is generated by the recesses 27 and 28.
Since it is attenuated by 28, the impact applied to the bending portion 13 during wire bonding can be further weakened as compared with the semiconductor acceleration sensor of the first embodiment.

【0055】なお、本実施形態では、各カバー2,3に
おいて各側枠11c,11dと重なる部位にそれぞれ凹
所27,28が形成されているが、両カバー2,3のう
ちの少なくとも一方に凹所27,28が形成されていれ
ば、ワイヤボンディング時に撓み部13にかかる衝撃を
実施形態1の半導体加速度センサに比べて弱めることが
できる。ただし、各カバー2,3それぞれに凹所27,
28を形成した方が撓み部13にかかる衝撃をより弱め
ることができる。
In this embodiment, the recesses 27 and 28 are formed in the respective covers 2 and 3 at the portions overlapping the respective side frames 11c and 11d, but at least one of the covers 2 and 3 is formed. If the recesses 27 and 28 are formed, the impact applied to the bending portion 13 during wire bonding can be weakened as compared with the semiconductor acceleration sensor of the first embodiment. However, the recesses 27,
By forming 28, the impact applied to the bending portion 13 can be further weakened.

【0056】(実施形態9)本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態8と略同じであって、図1
5および図16に示すように、両カバー2,3において
各側枠11c,11dそれぞれとの対向面に形成される
凹所27,28の数が複数であって、各側枠11c,1
1dそれぞれに対応して凹所27,28が各側枠11
c,11dの長手方向(図15における左右方向)に沿
って離間して形成されている点が相違する。なお、他の
構成および動作は実施形態1と同じであるから、実施形
態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省
略する。
(Embodiment 9) The semiconductor acceleration sensor of this embodiment has the same basic structure as that of Embodiment 8, and
As shown in FIG. 5 and FIG. 16, the number of the recesses 27 and 28 formed on the surfaces of the covers 2 and 3 facing the side frames 11c and 11d is plural, and
The recesses 27 and 28 are provided on the side frames 11 corresponding to 1d.
The difference is that they are formed separately along the longitudinal direction of c and 11d (left and right direction in FIG. 15). Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0057】しかして、本実施形態では、パッド16へ
のワイヤボンディング時に発生する振動エネルギにを実
施形態8の半導体加速度センサに比べてより一層減衰さ
せることができ、ワイヤボンディング時に撓み部13に
かかる衝撃をさらに弱めることができる。
In this embodiment, however, the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad 16 can be further attenuated as compared with the semiconductor acceleration sensor of the eighth embodiment, and the bending portion 13 is affected at the time of wire bonding. The shock can be further weakened.

【0058】なお、本実施形態においても実施形態8と
同様に、各カバー2,3において各側枠11c,11d
と重なる部位にそれぞれ凹所27,28が形成されてい
るが、両カバー2,3のうちの少なくとも一方に凹所2
7,28が形成されていれば、ワイヤボンディング時に
撓み部13にかかる衝撃を実施形態1の半導体加速度セ
ンサに比べて弱めることができる。
In the present embodiment as well, similar to the eighth embodiment, the side frames 11c and 11d of the covers 2 and 3 are provided.
Although the recesses 27 and 28 are formed in the portions overlapping with, respectively, the recess 2 is formed in at least one of the covers 2 and 3.
If 7, 28 are formed, the impact applied to the bending portion 13 during wire bonding can be weakened as compared with the semiconductor acceleration sensor of the first embodiment.

【0059】(実施形態10)ところで、実施形態1で
説明したようにパッドフレーム11bの主表面側には複
数のパッド16が形成されているが、半導体加速度セン
サをプリント基板40などに接着層50を介して接着し
た場合、半導体加速度センサの四隅ではプリント基板4
0との接着力が他の部分に比べて弱いので、振動しやす
くなっており、半導体加速度センサの四隅に対応する部
位にパッド16が形成されていると、ワイヤボンディン
グ時に発生する振動エネルギが大きくなる。
(Embodiment 10) By the way, as described in Embodiment 1, a plurality of pads 16 are formed on the main surface side of the pad frame 11b, but the semiconductor acceleration sensor is attached to the printed board 40 or the like by the adhesive layer 50. When bonded through the printed circuit board 4 at the four corners of the semiconductor acceleration sensor.
Since the adhesive force with 0 is weaker than other portions, it is easy to vibrate. If the pads 16 are formed at the portions corresponding to the four corners of the semiconductor acceleration sensor, the vibration energy generated during wire bonding is large. Become.

【0060】これに対して、本実施形態の半導体加速度
センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図1
7に示すように、パッド16間の間隔を実施形態1に比
べて小さくして、パッドフレーム11bの左右方向(図
17の上下方向)の中央部における主表面側にパッド1
6を集めて形成している点が相違する。なお、他の構成
および動作は実施形態1と同じであるから、実施形態1
と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。
On the other hand, the basic structure of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and the structure shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the gap between the pads 16 is made smaller than that of the first embodiment so that the pad 1 is provided on the main surface side in the central portion of the pad frame 11b in the horizontal direction (vertical direction in FIG. 17).
The difference is that 6 are collected and formed. Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the first embodiment will be described.
The same components as those of the above are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0061】しかして、本実施形態では、パッドフレー
ム11bの左右方向の中央部における主表面側にパッド
16を集めて形成しているので、パッドフレーム11b
の左端部(図17の上端部)や右端部(図17の下端
部)にパッド16が形成されている場合に比べてワイヤ
ボンディング時に発生する振動エネルギを小さくするこ
とができる。
In this embodiment, however, the pads 16 are gathered and formed on the main surface side of the central portion of the pad frame 11b in the left-right direction.
The vibration energy generated during wire bonding can be reduced as compared with the case where the pads 16 are formed at the left end (upper end in FIG. 17) and the right end (lower end in FIG. 17) of FIG.

【0062】(実施形態11)本実施形態の半導体加速
度センサの基本構成は実施形態1と略同じであって、図
18に示すように、半導体加速度センサ本体1のフレー
ム部11におけるパッドフレーム11bの主表面に、全
て(複数)のパッド16が形成された領域を囲む溝29
が形成されている点が相違する。溝29の平面形状は図
18における右側が開放されたコ字状に形成されてお
り、溝29の深さは例えば数μm〜数10μmの範囲で
設定すればよい。ここにおいて、溝29は例えばTMA
Hなどのアルカリ系溶液を用いてSOIウェハにおける
活性層103を主表面から異方性エッチングして形成す
ればよく、上述の配線(拡散層配線17および金属配線
21)は溝29を形成した後で形成すればよい。なお、
他の構成および動作は実施形態1と同じであるから、実
施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略する。
(Embodiment 11) The basic structure of the semiconductor acceleration sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and as shown in FIG. 18, the pad frame 11b of the frame portion 11 of the semiconductor acceleration sensor body 1 is formed. A groove 29 surrounding the area where all (plural) pads 16 are formed on the main surface.
Are different from each other. The planar shape of the groove 29 is formed in a U shape with the right side open in FIG. 18, and the depth of the groove 29 may be set in the range of several μm to several tens of μm, for example. Here, the groove 29 is, for example, TMA.
The active layer 103 in the SOI wafer may be anisotropically etched from the main surface using an alkaline solution such as H, and the above-described wiring (diffusion layer wiring 17 and metal wiring 21) may be formed after forming the groove 29. It may be formed by. In addition,
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0063】しかして、本実施形態では、半導体加速度
センサ本体1のフレーム部11におけるパッドフレーム
11bの主表面に、全て(複数)のパッド16が形成さ
れた領域を囲む溝29が形成されているので、パッド1
6へのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギに
よる表面波を溝29で減衰させることができ、ワイヤボ
ンディング時に撓み部13にかかる衝撃を実施形態1の
半導体加速度センサに比べてより一層弱めることができ
る。
Therefore, in the present embodiment, the groove 29 surrounding the region where all (plural) pads 16 are formed is formed on the main surface of the pad frame 11b in the frame portion 11 of the semiconductor acceleration sensor body 1. So pad 1
Surface waves due to vibration energy generated at the time of wire bonding to 6 can be attenuated by the groove 29, and the impact applied to the bending portion 13 at the time of wire bonding can be further weakened as compared with the semiconductor acceleration sensor of the first embodiment.

【0064】なお、上記各実施形態では、SOIウェハ
に半導体加速度センサ本体1を形成しているが、SOI
ウェハに限らず、シリコンウェハに半導体加速度センサ
本体を形成するようにしてもよい。また、上記各実施形
態におけるカバー2,3としてはパイレックス(登録商
標)を用いているが、陽極接合や共晶接合などにより半
導体加速度センサ本体1との接合が可能な材料であれば
よい。
In each of the above embodiments, the semiconductor acceleration sensor body 1 is formed on the SOI wafer.
The semiconductor acceleration sensor body may be formed not only on the wafer but also on a silicon wafer. Although Pyrex (registered trademark) is used as the covers 2 and 3 in each of the above-described embodiments, any material that can be bonded to the semiconductor acceleration sensor body 1 by anodic bonding or eutectic bonding may be used.

【0065】[0065]

【発明の効果】請求項1の発明は、矩形枠状のフレーム
部およびフレーム部の内側でフレーム部にフレーム部よ
りも薄肉の撓み部を介して片持ち支持された重り部が形
成され、フレーム部に対する重り部の変位により撓み部
に生じるひずみを検出するゲージ抵抗が撓み部に形成さ
れた半導体加速度センサ本体と、半導体加速度センサ本
体の主表面側に固着され重り部の移動量を規制する第1
のカバーと、半導体加速度センサ本体の裏面側に固着さ
れ重り部の移動量を規制する第2のカバーとを備え、半
導体加速度センサ本体は、ゲージ抵抗に配線を介して接
続されたパッドがフレーム部における重り部の自由端側
の部位の主表面側に形成されてなるものであり、ゲージ
抵抗に配線を介して接続されたパッドがフレーム部にお
ける重り部の自由端側の部位の主表面側に形成されてい
ることにより、パッドへのワイヤボンディング時の衝撃
により撓み部にかかるストレスを従来に比べて弱めるこ
とができるから、従来に比べて撓み部を薄型化すること
で感度を向上させても撓み部が破損するのを防止するこ
とができ、しかも、ワイヤボンディングの後でボンディ
ングワイヤおよびボンディングワイヤとパッドとの接続
部などを封止樹脂により封止する際に封止樹脂が撓み部
へ到達するのを防止できるから封止樹脂による撓み部の
動作不良をなくすことができるという効果がある。した
がって、ワイヤボンディング時やボンディングワイヤの
封止時に不良品が発生するのを防止することが可能にな
り、収率が高くなるから、低コスト化を図ることができ
る。
According to the invention of claim 1, a frame portion having a rectangular frame shape and a weight portion which is cantilevered inside the frame portion and cantilevered through a flexible portion thinner than the frame portion are formed, A gauge resistor for detecting strain generated in the flexure due to the displacement of the weight with respect to the flexure, and a semiconductor acceleration sensor body formed in the flexure, and fixed to the main surface side of the semiconductor acceleration sensor body to restrict the movement amount of the weight. 1
And a second cover that is fixed to the back surface of the semiconductor acceleration sensor body and regulates the amount of movement of the weight portion. The semiconductor acceleration sensor body has a pad connected to the gauge resistor via wiring. Is formed on the main surface side of the free end side part of the weight part in the main surface side of the part of the frame part on the free end side of the weight part. Since it is formed, the stress applied to the flexible portion due to the impact during wire bonding to the pad can be weakened as compared with the conventional one, so that the sensitivity can be improved by making the flexible portion thinner than the conventional one. It is possible to prevent the flexible portion from being damaged, and yet, after wire bonding, seal the bonding wire and the connecting portion between the bonding wire and the pad. There is an effect that it is possible to eliminate the malfunction of the bending portion by the sealing resin because it is possible to prevent the sealing resin to reach the deflection unit when more sealing. Therefore, it is possible to prevent defective products from being generated at the time of wire bonding or sealing of the bonding wire, and the yield is increased, so that the cost can be reduced.

【0066】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記配線のうち少なくとも各側枠に形成される部
分が拡散層配線であり、前記半導体加速度センサ本体
は、各側枠の主表面側において前記配線と重なる部位に
前記第1のカバーとの間に介在する接合層が形成されて
いるので、接合層が前記配線のうち各側枠に形成されて
いる部分と重ならないように形成されている場合に比べ
て、前記重り部の左右両側の各側枠の幅を狭くすること
ができ、前記半導体加速度センサ本体の小型化を図るこ
とができるから、結果的に、半導体加速度センサの小型
化を図ることができるという効果がある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion has a support frame that cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, A portion formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames that connect the left end portions and the right end portions of the support frame and the pad frame on the left and right sides of the weight portion, respectively, and that is formed on at least each side frame of the wiring. Is a diffusion layer wiring, and the semiconductor acceleration sensor body has a bonding layer formed between the first cover and the main surface of each side frame at a portion overlapping with the wiring. The width of each side frame on both the left and right sides of the weight portion can be made narrower than that in the case where the wiring is formed so as not to overlap a portion of the wiring formed on each side frame. Since it is possible to reduce the size of the rate sensor body, resulting in an effect that it is possible to reduce the size of the semiconductor acceleration sensor.

【0067】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の裏面に凹所が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが凹所で減
衰されるから、ワイヤボンディング時に前記撓み部にか
かる衝撃をより一層弱めることができるという効果があ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on the left and right sides of the weight section, and a pair of side frames that connect the left end sections and the right end sections of the pad frame, respectively. Since the recess is formed in the recess, vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad is attenuated at the recess, so that there is an effect that it is possible to further reduce the impact applied to the flexible portion at the time of wire bonding. .

【0068】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記凹所は、前記各側枠の長手方向において前記支
持フレーム近傍に形成されているので、前記パッドへの
ワイヤボンディング時に発生する振動エネルギを前記撓
み部に比較的近いところで急激に減衰させることができ
るという効果がある。
In the invention of claim 4, in the invention of claim 3, since the recess is formed in the vicinity of the support frame in the longitudinal direction of each of the side frames, it occurs during wire bonding to the pad. There is an effect that the vibration energy can be rapidly attenuated at a position relatively close to the bending portion.

【0069】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠が支持フ
レームとパッドフレームとの直線距離よりも長くなるよ
うな平面形状に形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギが前記撓み
部に到達するまでの距離を各側枠が直線状に形成されて
いる場合に比べて長くすることができて、前記撓み部に
到達するまでに振動エネルギがより減衰することになる
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができるという効果がある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion has a support frame that cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on the left and right sides of the weight part, and a pair of side frames that respectively connect the left end parts and the right end parts of the pad frame. Since it is formed in a planar shape that is longer than the linear distance between the pad frame and each pad frame, the distance until the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad reaches the bending portion is linear for each side frame. Since it can be made longer than in the case where the wire bond is formed, the vibration energy is further attenuated by the time it reaches the flexible portion. There is an effect that an impact exerted on the bending portion at the time Ingu more can be weakened even more.

【0070】請求項6の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記半導体加速度センサ本体は、各側枠それぞれ
の主表面に溝が形成されているので、前記パッドへのワ
イヤボンディング時に発生する振動エネルギによる表面
波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンディング時
に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めることができ
るという効果がある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on a left side and a right side of the weight section, and a pair of side frames connecting the left end sections and the right end sections of the pad frame, respectively. Since the groove is formed on the surface, the surface wave due to the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad can be attenuated by the groove, and the impact applied to the flexible portion at the time of wire bonding can be further weakened. effective.

【0071】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記各側枠それぞれの主表面に形成される前記溝の
数が複数であって、前記各側枠それぞれの主表面には前
記溝が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成され
ているので、前記パッドへのワイヤボンディング時に発
生する振動エネルギによる表面波をより一層減衰させる
ことができ、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかか
る衝撃をさらに弱めることができるという効果がある。
According to a seventh aspect of the invention, in the invention of the sixth aspect, the number of the grooves formed on the main surface of each of the side frames is plural, and the main surface of each of the side frames has the above-mentioned groove. Since the grooves are formed apart from each other along the longitudinal direction of each of the side frames, surface waves due to vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad can be further attenuated, and the flexible portion at the time of wire bonding. This has the effect of further reducing the impact on the.

【0072】請求項8の発明は、請求項1の発明におい
て、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した支
持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形成
されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支持
フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端部
同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形成
され、前記第1のカバーと前記第2のカバーとの少なく
とも一方において、前記各側枠と重なる部位にそれぞれ
凹所が形成されているので、前記パッドへのワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギが凹所で減衰される
から、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をより一層弱めることができるという効果がある。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion has a support frame that cantilevers the weight portion, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The left and right sides of the weight portion are formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames that connect the left end portions and the right end portions of the support frame and the pad frame, respectively, and form a rectangular frame shape. Since at least one of the recesses is formed in a portion overlapping with each of the side frames, vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad is attenuated at the recess, so that the bending portion is applied at the time of wire bonding. The effect is that the shock can be further weakened.

【0073】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、前記各側枠それぞれとの対向面に形成される前記凹
所の数が複数であって、前記各側枠それぞれに対応して
前記凹所が前記各側枠の長手方向に沿って離間して形成
されているので、前記パッドへのワイヤボンディング時
に発生する振動エネルギにをより一層減衰させることが
でき、ワイヤボンディング時に前記撓み部にかかる衝撃
をさらに弱めることができるという効果がある。
According to a ninth aspect of the invention, in the eighth aspect of the invention, the number of the recesses formed on the surface facing each of the side frames is plural, and the number of the recesses is corresponding to each of the side frames. Since the recesses are formed apart from each other along the longitudinal direction of each of the side frames, it is possible to further reduce the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad, and the bending portion at the time of wire bonding. This has the effect of further reducing the impact on the.

【0074】請求項10の発明は、請求項1の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、前記半導体加速度センサ本体は、パッドフレー
ムの左右方向の中央部における主表面側に前記パッドが
形成されているので、パッドフレームの左端部や右端部
に前記パッドが形成されている場合に比べてワイヤボン
ディング時に発生する振動エネルギを小さくすることが
できるという効果がある。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, The support frame and the pad frame are formed in a rectangular frame shape on a left side and a right side of the pad frame, and a pair of side frames connecting the right end portions of the support frame and the pad frame, respectively. Since the pad is formed on the main surface side in the central portion, it is possible to reduce the vibration energy generated during wire bonding as compared with the case where the pad is formed at the left end portion or the right end portion of the pad frame. effective.

【0075】請求項11の発明は、請求項1の発明にお
いて、前記フレーム部が、前記重り部を片持ち支持した
支持フレームと、支持フレームに平行で前記パッドが形
成されたパッドフレームと、前記重り部の左右両側で支
持フレームとパッドフレームとの左端部同士および右端
部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形枠状に形
成され、パッドフレームの主表面には、前記パッドが形
成された領域を囲む溝が形成されているので、前記パッ
ドへのワイヤボンディング時に発生する振動エネルギに
よる表面波を溝で減衰させることができ、ワイヤボンデ
ィング時に前記撓み部にかかる衝撃をより一層弱めるこ
とができるという効果がある。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the frame portion cantilevers the weight portion, and a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame. The left and right sides of the weight portion are formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions and the right end portions of the support frame and the pad frame, and the pad is formed on the main surface of the pad frame. Since the groove surrounding the region is formed, the surface wave due to the vibration energy generated at the time of wire bonding to the pad can be attenuated by the groove, and the impact applied to the bending portion at the time of wire bonding can be further weakened. The effect is that you can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施形態1における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to a first embodiment.

【図2】同上における半導体加速度センサの実装例を示
す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a mounting example of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図3】実施形態2における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the second embodiment.

【図4】実施形態3における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to a third embodiment.

【図5】同上における半導体加速度センサの概略断面図
である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図6】実施形態4における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the fourth embodiment.

【図7】同上における半導体加速度センサの概略断面図
である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図8】実施形態5における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the fifth embodiment.

【図9】実施形態6における半導体加速度センサ本体の
概略平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the sixth embodiment.

【図10】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図11】実施形態7における半導体加速度センサ本体
の概略平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the seventh embodiment.

【図12】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。
FIG. 12 is a schematic sectional view of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図13】実施形態8における半導体加速度センサ本体
の概略平面図である。
FIG. 13 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the eighth embodiment.

【図14】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。
FIG. 14 is a schematic sectional view of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図15】実施形態9における半導体加速度センサ本体
の概略平面図である。
FIG. 15 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the ninth embodiment.

【図16】同上における半導体加速度センサの概略断面
図である。
FIG. 16 is a schematic sectional view of the semiconductor acceleration sensor of the above.

【図17】実施形態10における半導体加速度センサ本
体の概略平面図である。
FIG. 17 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the tenth embodiment.

【図18】実施形態11における半導体加速度センサ本
体の概略平面図である。
FIG. 18 is a schematic plan view of a semiconductor acceleration sensor body according to the eleventh embodiment.

【図19】従来例における半導体加速度センサを実装し
た状態における概略断面図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view in a state where a semiconductor acceleration sensor in a conventional example is mounted.

【図20】同上における半導体加速度センサ本体の概略
平面図である。
FIG. 20 is a schematic plan view of the semiconductor acceleration sensor body in the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体加速度センサ本体 11 フレーム部 11a フレーム(支持フレーム) 11b フレーム(パッドフレーム) 11c 側枠 11d 側枠 12 重り部 12a 凹所 13 撓み部 14 スリット 15 ゲージ抵抗 16 パッド 17 拡散層配線 18 絶縁層 21 金属配線 22 接合層 23 コンタクト部 24 凹所 25 凹部 26 溝 27 凹所 28 凹所 29 溝 40 プリント基板 41 導電パターン 42 保護層 50 接着層 100 SOI基板 101 支持層 102 埋込絶縁層 103 活性層 1 Semiconductor acceleration sensor body 11 frame part 11a frame (supporting frame) 11b frame (pad frame) 11c side frame 11d side frame 12 Weight 12a recess 13 Flexible part 14 slits 15 gauge resistance 16 pads 17 Diffusion layer wiring 18 Insulation layer 21 Metal wiring 22 Bonding layer 23 Contact part 24 recess 25 recess 26 groove 27 recess 28 recess 29 groove 40 printed circuit board 41 Conductive pattern 42 Protective layer 50 Adhesive layer 100 SOI substrate 101 support layer 102 Embedded insulation layer 103 Active layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 浩則 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 4M112 AA02 BA01 CA21 CA24 CA28 CA33 DA03 DA04 DA12 DA18 EA03 EA06 EA11 EA13 EA14 FA07 FA20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hironori Kami             1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd.             Inside the company F-term (reference) 4M112 AA02 BA01 CA21 CA24 CA28                       CA33 DA03 DA04 DA12 DA18                       EA03 EA06 EA11 EA13 EA14                       FA07 FA20

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 矩形枠状のフレーム部およびフレーム部
の内側でフレーム部にフレーム部よりも薄肉の撓み部を
介して片持ち支持された重り部が形成され、フレーム部
に対する重り部の変位により撓み部に生じるひずみを検
出するゲージ抵抗が撓み部に形成された半導体加速度セ
ンサ本体と、半導体加速度センサ本体の主表面側に固着
され重り部の移動量を規制する第1のカバーと、半導体
加速度センサ本体の裏面側に固着され重り部の移動量を
規制する第2のカバーとを備え、半導体加速度センサ本
体は、ゲージ抵抗に配線を介して接続されたパッドがフ
レーム部における重り部の自由端側の部位の主表面側に
形成されてなることを特徴とする半導体加速度センサ。
1. A rectangular frame-shaped frame portion and a weight portion which is cantilevered inside the frame portion via a flexible portion having a thinner wall than the frame portion are formed, and the weight portion is displaced with respect to the frame portion. A semiconductor acceleration sensor main body in which a gauge resistance for detecting strain generated in the flexible portion is formed in the flexible portion, a first cover fixed to the main surface side of the semiconductor acceleration sensor main body to restrict the movement amount of the weight portion, and the semiconductor acceleration The semiconductor acceleration sensor body has a second cover fixed to the back surface side of the sensor body to regulate the amount of movement of the weight portion. A semiconductor acceleration sensor, which is formed on the main surface side of the side portion.
【請求項2】 前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記配線のうち少なくとも各側枠に形
成される部分が拡散層配線であり、前記半導体加速度セ
ンサ本体は、各側枠の主表面側において前記配線と重な
る部位に前記第1のカバーとの間に介在する接合層が形
成されてなることを特徴とする請求項1記載の半導体加
速度センサ。
2. The frame part includes a support frame that cantilevers the weight part, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight part. Is formed into a rectangular frame shape with a pair of side frames that connect the left end portions to each other and the right end portions to each other, and at least the portion formed in each side frame is a diffusion layer wiring, and the semiconductor acceleration sensor body The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein a bonding layer interposed between the first cover and the first cover is formed on a portion of each side frame that overlaps the wiring.
【請求項3】 前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、各側
枠それぞれの裏面に凹所が形成されてなることを特徴と
する請求項1記載の半導体加速度センサ。
3. The frame part includes a support frame that cantilevers the weight part, a pad frame in which the pad is formed parallel to the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight part. Is formed into a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions of the respective side frames and the right end portions thereof, and the semiconductor acceleration sensor body is characterized in that a recess is formed on the back surface of each side frame. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1.
【請求項4】 前記凹所は、前記各側枠の長手方向にお
いて前記支持フレーム近傍に形成されてなることを特徴
とする請求項3記載の半導体加速度センサ。
4. The semiconductor acceleration sensor according to claim 3, wherein the recess is formed in the vicinity of the support frame in the longitudinal direction of each of the side frames.
【請求項5】 前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、各側
枠が支持フレームとパッドフレームとの直線距離よりも
長くなるような平面形状に形成されてなることを特徴と
する請求項1記載の半導体加速度センサ。
5. A support frame in which the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight portion. Is formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions and the right end portions of each other, and the semiconductor acceleration sensor main body is configured such that each side frame is longer than the linear distance between the support frame and the pad frame. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein the semiconductor acceleration sensor is formed in a flat plane shape.
【請求項6】 前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、各側
枠それぞれの主表面に溝が形成されてなることを特徴と
する請求項1記載の半導体加速度センサ。
6. The support part, wherein the frame part supports the weight part in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight part. Is formed into a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions of the respective side frames and the right end portions thereof, and the semiconductor acceleration sensor body is characterized in that a groove is formed on the main surface of each side frame. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1.
【請求項7】 前記各側枠それぞれの主表面に形成され
る前記溝の数が複数であって、前記各側枠それぞれの主
表面には前記溝が前記各側枠の長手方向に沿って離間し
て形成されてなることを特徴とする請求項6記載の半導
体加速度センサ。
7. The number of the grooves formed on the main surface of each of the side frames is plural, and the grooves are formed on the main surface of each of the side frames along the longitudinal direction of each of the side frames. 7. The semiconductor acceleration sensor according to claim 6, wherein the semiconductor acceleration sensor is formed separately.
【請求項8】 前記フレーム部が、前記重り部を片持ち
支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記パ
ッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左右
両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士お
よび右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩形
枠状に形成され、前記第1のカバーと前記第2のカバー
との少なくとも一方において、前記各側枠と重なる部位
にそれぞれ凹所が形成されてなることを特徴とする請求
項1記載の半導体加速度センサ。
8. The frame part includes a support frame that cantilevers the weight part, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight part. Is formed into a rectangular frame shape with a pair of side frames that connect the left end portions of the first cover and the right end portions of the first cover and the second cover, respectively, in a portion that overlaps each of the side frames in at least one of the first cover and the second cover. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein each of them has a recess.
【請求項9】 前記各側枠それぞれとの対向面に形成さ
れる前記凹所の数が複数であって、前記各側枠それぞれ
に対応して前記凹所が前記各側枠の長手方向に沿って離
間して形成されてなることを特徴とする請求項8記載の
半導体加速度センサ。
9. The number of the recesses formed on the surface facing each of the side frames is plural, and the recesses are provided in the longitudinal direction of each of the side frames corresponding to each of the side frames. 9. The semiconductor acceleration sensor according to claim 8, wherein the semiconductor acceleration sensor is formed along a distance.
【請求項10】 前記フレーム部が、前記重り部を片持
ち支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記
パッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左
右両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士
および右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩
形枠状に形成され、前記半導体加速度センサ本体は、パ
ッドフレームの左右方向の中央部における主表面側に前
記パッドが形成されてなることを特徴とする請求項1記
載の半導体加速度センサ。
10. The frame part includes a support frame that cantilevers the weight part, a pad frame in which the pad is formed in parallel with the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight part. Is formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions of the pad frame and the right end portions of the pad frame, and the semiconductor acceleration sensor main body has the pad formed on the main surface side in the central portion in the left-right direction of the pad frame. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, wherein:
【請求項11】 前記フレーム部が、前記重り部を片持
ち支持した支持フレームと、支持フレームに平行で前記
パッドが形成されたパッドフレームと、前記重り部の左
右両側で支持フレームとパッドフレームとの左端部同士
および右端部同士をそれぞれ連結する一対の側枠とで矩
形枠状に形成され、パッドフレームの主表面には、前記
パッドが形成された領域を囲む溝が形成されてなること
を特徴とする請求項1記載の半導体加速度センサ。
11. A support frame in which the frame portion supports the weight portion in a cantilevered manner, a pad frame in which the pad is formed parallel to the support frame, and a support frame and a pad frame on both left and right sides of the weight portion. Is formed in a rectangular frame shape with a pair of side frames connecting the left end portions of the pad frame and the right end portions of the pad frame, and the main surface of the pad frame is formed with a groove surrounding the region where the pad is formed. The semiconductor acceleration sensor according to claim 1, which is characterized in that.
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