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JP2009063550A - Semiconductor sensor device - Google Patents

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JP2009063550A
JP2009063550A JP2007234084A JP2007234084A JP2009063550A JP 2009063550 A JP2009063550 A JP 2009063550A JP 2007234084 A JP2007234084 A JP 2007234084A JP 2007234084 A JP2007234084 A JP 2007234084A JP 2009063550 A JP2009063550 A JP 2009063550A
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semiconductor
sensor device
sensor
support frame
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Rohm Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor sensor device capable of inhibiting deterioration in reliability even in the case of configuration in a package form of resin molded type in order to simplify the manufacturing process. <P>SOLUTION: The semiconductor sensor device includes: a frame part 11; a weight part 12 arranged in the frame part 11; a flexure part 13 for supporting the weight part 12 to the frame part 11 swingably; a sensor element 10 for detecting a physical amount according to the displacement of the weight part 12; a lead frame 1 on which a sensor element 10 is fixed through a bonding layer 2; and a resin shielding layer 30 for at least shielding the sensor element 10. The sensor element 10 is fixed on the lead frame 1 through the bonding layer 2 while keeping a prescribed distance. The bonding layer 2 is formed between the frame part 11 of the sensor element 10 and the lead frame 1 around the frame part 11 in a plan view. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体センサ装置に関し、特に、センサ素子を備えた半導体センサ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor sensor device, and more particularly to a semiconductor sensor device provided with a sensor element.

従来、加速度を検出するセンサ素子を備えた半導体センサ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   Conventionally, a semiconductor sensor device provided with a sensor element for detecting acceleration is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、内部にキャビティ（空間部）を有し、下部容器と上部蓋とから構成されるパッケージと、このパッケージのキャビティ内に収納される半導体加速度センサチップ（センサ素子）とを備えた半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）が記載されている。この半導体加速度センサ装置では、パッケージの下部容器は、積層構造を有するセラミックス製の容器から構成されており、半導体加速度センサチップを収納するためのキャビティを有している。また、半導体加速度センサチップは、固定部と、錘部と、錘部を固定部に揺動可能に支持する梁部と、梁部に形成されるピエゾ抵抗素子とを備えており、キャビティの底面に接着剤によって固着されている。そして、半導体加速度センサチップが収納されたキャビティを密閉するように、金属材料からなる上部蓋が、熱硬化性樹脂によって下部容器の上面に固着されている。   Patent Document 1 includes a package having a cavity (space portion) therein and including a lower container and an upper lid, and a semiconductor acceleration sensor chip (sensor element) housed in the cavity of the package. A semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) provided is described. In this semiconductor acceleration sensor device, the lower container of the package is composed of a ceramic container having a laminated structure, and has a cavity for housing a semiconductor acceleration sensor chip. Further, the semiconductor acceleration sensor chip includes a fixed portion, a weight portion, a beam portion that supports the weight portion so as to be able to swing on the fixed portion, and a piezoresistive element formed on the beam portion. It is fixed with an adhesive. An upper lid made of a metal material is fixed to the upper surface of the lower container with a thermosetting resin so as to seal the cavity in which the semiconductor acceleration sensor chip is accommodated.

また、上記特許文献１に記載の半導体加速度センサ装置では、半導体加速度センサ装置に加速度が加わると、半導体加速度センサチップの錘部が慣性力によって揺動し、これによって、梁部が変形する。このため、梁部に形成されたピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するので、ピエゾ抵抗素子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装置に加わった加速度が検出される。なお、特許文献１に記載の半導体加速度センサ装置では、半導体加速度センサチップがパッケージのキャビティ内に収納されているので、錘部の揺動動作が妨げられるのを抑制することが可能となる。したがって、半導体加速度センサ装置に加わる加速度が正確に検出される。   In addition, in the semiconductor acceleration sensor device described in Patent Document 1, when acceleration is applied to the semiconductor acceleration sensor device, the weight portion of the semiconductor acceleration sensor chip swings due to inertial force, thereby deforming the beam portion. For this reason, since the resistance value of the piezoresistive element formed in the beam portion changes, the acceleration applied to the semiconductor acceleration sensor device is detected by detecting the change in the resistance value of the piezoresistive element. In the semiconductor acceleration sensor device described in Patent Document 1, since the semiconductor acceleration sensor chip is housed in the cavity of the package, it is possible to prevent the swinging operation of the weight portion from being hindered. Therefore, the acceleration applied to the semiconductor acceleration sensor device is accurately detected.

特開２００７−３５９６５号公報JP 2007-35965 A

上記特許文献１に記載された従来の半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）では、キャビティを有するパッケージを用いて構成されているため、積層構造を有するセラミックス製の容器からなる下部容器および金属材料からなる上部蓋をそれぞれ形成するとともに、下部容器のキャビティ内に半導体加速度センサチップを固定した後、キャビティを密閉するように熱硬化性樹脂によって下部容器の上面に上部蓋を固着するという工程を経て装置が１つずつ組み立てられる。このため、封止樹脂によって半導体加速度センサチップ（センサ素子）を樹脂封止する樹脂封止型のパッケージ形態に半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）を構成する場合に比べて、半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）の製造工程が煩雑化するという不都合がある。   Since the conventional semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) described in Patent Document 1 is configured using a package having a cavity, it is composed of a lower container made of a ceramic container having a laminated structure and a metal material. The upper lid is fixed to the upper surface of the lower container with a thermosetting resin so that the cavity is sealed after the semiconductor acceleration sensor chip is fixed in the cavity of the lower container. Are assembled one by one. For this reason, the semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) is compared with the case where the semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) is configured in a resin-sealed package form in which the semiconductor acceleration sensor chip (sensor element) is sealed with a sealing resin. There is a disadvantage that the manufacturing process of the semiconductor sensor device becomes complicated.

一方、樹脂封止型のパッケージ形態に半導体加速度センサ装置（半導体センサ装置）を構成した場合には、製造工程（組立工程）を簡素化することが可能であるものの、この場合には、半導体加速度センサチップ（センサ素子）を樹脂封止する際に、錘部の揺動領域に封止樹脂が侵入するという不都合が生じる。このため、錘部の揺動領域に封止樹脂が侵入することによって、錘部の自由な動きが妨げられるので、半導体加速度センサチップ（センサ素子）による加速度の正確な検出が困難になるという不都合がある。これにより、信頼性が低下するという問題がある。   On the other hand, when the semiconductor acceleration sensor device (semiconductor sensor device) is configured in a resin-sealed package form, the manufacturing process (assembly process) can be simplified. When the sensor chip (sensor element) is sealed with resin, there is a problem that the sealing resin enters the swinging region of the weight portion. For this reason, since the sealing resin intrudes into the swinging region of the weight part, the free movement of the weight part is hindered, which makes it difficult to accurately detect the acceleration by the semiconductor acceleration sensor chip (sensor element). There is. Thereby, there exists a problem that reliability falls.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、製造工程を簡素化するために樹脂封止型のパッケージ形態に構成した場合でも、信頼性の低下を抑制することが可能な半導体センサ装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide reliability even when configured in a resin-sealed package form in order to simplify the manufacturing process. A semiconductor sensor device capable of suppressing a decrease is provided.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体センサ装置は、支持枠と、支持枠の内側に配置される構造体と、構造体を支持枠に揺動可能に支持する支持部とを含み、構造体の変位量に応じて物理量を検出するセンサ素子と、上面上に、固定部材を介してセンサ素子が固定される基板と、少なくとも、センサ素子を封止する樹脂封止層とを備え、センサ素子は、固定部材によって、基板の上面から上方に所定の距離だけ離間するように固定されており、固定部材は、センサ素子の支持枠と基板との間の領域に、平面的に見て、支持枠に沿った枠状に形成されている。   In order to achieve the above object, a semiconductor sensor device according to an aspect of the present invention includes a support frame, a structure disposed inside the support frame, and a support unit that swingably supports the structure on the support frame. A sensor element that detects a physical quantity in accordance with the amount of displacement of the structure, a substrate on which the sensor element is fixed via a fixing member, and at least a resin sealing layer that seals the sensor element The sensor element is fixed by a fixing member so as to be spaced apart from the upper surface of the substrate by a predetermined distance, and the fixing member is flat in a region between the support frame of the sensor element and the substrate. From the perspective, it is formed in a frame shape along the support frame.

この一の局面による半導体センサ装置では、上記のように、センサ素子を、固定部材により基板の上面から上方に所定の距離だけを離間するように固定することによって、センサ素子と基板との間に所定の高さを有する隙間を形成することができる。このため、形成された隙間によって構造体の動き代が確保されるので、センサ素子の構造体が揺動した場合でも、構造体と基板とが接触するのを抑制することができる。これにより、構造体と基板とが接触することに起因して、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。また、固定部材を、センサ素子の支持枠と基板との間の領域に、平面的に見て、支持枠に沿った枠状に形成することによって、センサ素子と基板との間に形成された隙間の入り口部分（支持枠と基板との間の部分）を固定部材で塞ぐことができるので、センサ素子を樹脂封止層で封止した場合でも、センサ素子と基板との間の隙間から、樹脂封止層が構造体の揺動領域に侵入するのを抑制することができる。これにより、センサ素子と基板との間の隙間に樹脂封止層が侵入することによって、隙間に侵入した樹脂封止層と構造体とが接触するのを抑制することができるので、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、上記のように構成することにより、製造工程を簡素化するために樹脂封止型のパッケージ形態に構成した場合でも、半導体センサ装置に加わる物理量をセンサ素子で正確に検出することが可能となるので、半導体センサ装置の信頼性の低下を抑制することができる。   In the semiconductor sensor device according to this aspect, as described above, the sensor element is fixed by a fixing member so as to be spaced apart from the upper surface of the substrate by a predetermined distance, so that the sensor element is interposed between the sensor element and the substrate. A gap having a predetermined height can be formed. For this reason, since the movement allowance of the structure is ensured by the formed gap, it is possible to suppress contact between the structure and the substrate even when the structure of the sensor element is swung. Thereby, it is possible to suppress the disadvantage that the free movement of the structure is hindered due to the contact between the structure and the substrate. Further, the fixing member is formed between the sensor element and the substrate by forming the fixing member in a frame shape along the support frame in a plan view in a region between the support frame of the sensor element and the substrate. Since the entrance portion of the gap (the portion between the support frame and the substrate) can be closed with a fixing member, even when the sensor element is sealed with a resin sealing layer, from the gap between the sensor element and the substrate, It is possible to suppress the resin sealing layer from entering the rocking region of the structure. As a result, since the resin sealing layer enters the gap between the sensor element and the substrate, it is possible to suppress the resin sealing layer that has entered the gap from coming into contact with the structure. It is possible to suppress the disadvantage that free movement is hindered. Therefore, by configuring as described above, it is possible to accurately detect the physical quantity applied to the semiconductor sensor device with the sensor element even when configured in the form of a resin-sealed package in order to simplify the manufacturing process. As a result, a decrease in the reliability of the semiconductor sensor device can be suppressed.

なお、上記した構成では、固定部材によってセンサ素子を基板の上面から上方に所定の距離だけ離間させることができるので、センサ素子の離間距離を適宜設定することによって、所定の揺動範囲で構造体が揺動するように設定することができる。すなわち、構造体が所定の揺動範囲を超えて揺動した際には、構造体と基板とが接触するように、センサ素子の離間距離を設定することによって、構造体が所定の範囲以上揺動するのを抑制することができる。これにより、構造体が揺動し過ぎることに起因して、センサ素子が破損および損傷するという不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、これによっても、半導体センサ装置の信頼性の低下を抑制することができる。   In the configuration described above, the sensor element can be separated from the upper surface of the substrate by a predetermined distance by the fixing member. Therefore, by appropriately setting the separation distance of the sensor element, the structure body within a predetermined swing range. Can be set to swing. In other words, when the structure swings beyond the predetermined swing range, the structure body swings more than the predetermined range by setting the separation distance of the sensor element so that the structure and the substrate come into contact with each other. It can suppress moving. As a result, it is possible to suppress the inconvenience that the sensor element is broken and damaged due to excessive swinging of the structure. Therefore, this also can suppress a decrease in the reliability of the semiconductor sensor device.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、固定部材は、少なくとも内周部が、センサ素子の支持枠の内周部よりも大きくなるように形成されている。このように構成すれば、構造体の揺動領域に固定部材が設けられるのを抑制することができるので、センサ素子の構造体が揺動した際に、固定部材と構造体とが接触するのを抑制することができる。これにより、固定部材と構造体とが接触することに起因して、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, the fixing member is preferably formed such that at least the inner peripheral portion is larger than the inner peripheral portion of the support frame of the sensor element. With this configuration, the fixing member can be prevented from being provided in the swing region of the structure, so that when the sensor element structure swings, the fixing member and the structure come into contact with each other. Can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of the disadvantage that the free movement of the structure is hindered due to the contact between the fixing member and the structure.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、固定部材は、所定の厚みを有するダイボンドフィルムから構成されている。このように構成すれば、センサ素子と基板との間の距離（離間距離）を精度よく制御することができる。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, the fixing member is preferably made of a die bond film having a predetermined thickness. If comprised in this way, the distance (separation distance) between a sensor element and a board | substrate can be controlled accurately.

上記一の局面による半導体センサ装置において、固定部材は、ダイボンドペーストから構成されていてもよい。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, the fixing member may be made of a die bond paste.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、突起電極を含み、突起電極を介して、センサ素子と電気的に接続される半導体素子をさらに備え、半導体素子は、センサ素子の上面上に、少なくとも、センサ素子の構造体および支持部を覆うように配置されている。このように構成すれば、センサ素子の上面側を半導体素子で保護することができるので、樹脂封止層によってセンサ素子を封止した際に、センサ素子が破損および損傷するのを抑制することができる。また、半導体素子は、センサ素子の上面上に、突起電極を介してセンサ素子と電気的に接続されているので、突起電極により、半導体素子とセンサ素子との間に所定の高さを有する隙間を形成することができる。この隙間によって構造体の動き代が確保されるので、センサ素子の構造体が揺動した際に、構造体と半導体素子とが接触するのを抑制することができる。これにより、構造体と半導体素子とが接触することに起因して、構造体の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, the semiconductor sensor device preferably includes a protruding electrode, and further includes a semiconductor element electrically connected to the sensor element via the protruding electrode, the semiconductor element on the upper surface of the sensor element, It is arranged so as to cover at least the structure of the sensor element and the support portion. If comprised in this way, since the upper surface side of a sensor element can be protected with a semiconductor element, when sealing a sensor element with a resin sealing layer, it can suppress that a sensor element is damaged and damaged. it can. Moreover, since the semiconductor element is electrically connected to the sensor element via the protruding electrode on the upper surface of the sensor element, the protruding electrode causes a gap having a predetermined height between the semiconductor element and the sensor element. Can be formed. Since the movement allowance of the structure is ensured by this gap, it is possible to suppress contact between the structure and the semiconductor element when the structure of the sensor element is swung. Accordingly, it is possible to suppress the inconvenience that the free movement of the structure is hindered due to the contact between the structure and the semiconductor element.

この場合において、好ましくは、半導体素子は、複数の金属バンプをさらに含み、センサ素子の支持枠と半導体素子との間の領域に、複数の金属バンプが連なるように形成されている。このように構成すれば、センサ素子と半導体素子との間に形成された隙間の入り口部分（支持枠と半導体基板との間の部分）を複数の金属バンプで塞ぐことができるので、センサ素子を樹脂封止層で封止した場合でも、センサ素子の支持枠と半導体素子との間の隙間から、樹脂封止層が構造体の揺動領域に侵入するのを抑制することができる。これにより、センサ素子の支持枠と半導体素子との間の隙間に樹脂封止層が侵入することによって、センサ素子の構造体が揺動した際に、樹脂封止層と構造体とが接触するのを抑制することができる。   In this case, it is preferable that the semiconductor element further includes a plurality of metal bumps, and the plurality of metal bumps are formed in a region between the support frame of the sensor element and the semiconductor element. If comprised in this way, since the entrance part (part between a support frame and a semiconductor substrate) of the crevice formed between a sensor element and a semiconductor element can be plugged up with a plurality of metal bumps, Even when sealed with the resin sealing layer, the resin sealing layer can be prevented from entering the swinging region of the structure from the gap between the support frame of the sensor element and the semiconductor element. Accordingly, when the resin sealing layer enters the gap between the support frame of the sensor element and the semiconductor element, the resin sealing layer and the structure come into contact with each other when the structure of the sensor element swings. Can be suppressed.

上記複数の金属バンプを備えた構成において、好ましくは、複数の金属バンプの各々は、突起電極と同じ材料から構成されている。このように構成すれば、半導体素子の突起電極の形成工程と同一工程で複数の金属バンプを形成することができるので、樹脂封止層が構造体の揺動領域に侵入するのを抑制するために、複数の金属バンプをセンサ素子の支持枠と半導体素子との間の領域に形成したとしても、製造工数が増加するのを抑制することができる。これにより、製造工程が煩雑化するのを抑制することができる。   In the configuration including the plurality of metal bumps, preferably, each of the plurality of metal bumps is made of the same material as the protruding electrode. With this configuration, a plurality of metal bumps can be formed in the same process as the process of forming the protruding electrode of the semiconductor element, so that the resin sealing layer can be prevented from entering the rocking region of the structure. In addition, even if a plurality of metal bumps are formed in the region between the support frame of the sensor element and the semiconductor element, it is possible to suppress an increase in the number of manufacturing steps. Thereby, it can suppress that a manufacturing process becomes complicated.

上記一の局面による半導体センサ装置において、好ましくは、センサ素子が樹脂封止層で封止されることによって、ＱＦＮ型またはＢＧＡ型のパッケージ形態に構成されている。このように構成すれば、センサ素子の素子特性の低下を抑制しながら、実装面積の小さい半導体センサ装置を得ることができる。   In the semiconductor sensor device according to the above aspect, preferably, the sensor element is sealed with a resin sealing layer to be configured in a QFN type or BGA type package form. If comprised in this way, the semiconductor sensor apparatus with a small mounting area can be obtained, suppressing the fall of the element characteristic of a sensor element.

以上のように、本発明によれば、製造工程を簡素化するために樹脂封止型のパッケージ形態に構成した場合でも、信頼性の低下を抑制することが可能な半導体センサ装置を容易に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a semiconductor sensor device capable of suppressing a decrease in reliability even when configured in a resin-sealed package form in order to simplify the manufacturing process. be able to.

以下、本発明を具体化した実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。図２は、図１に示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。図３は、図１示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。図４〜図７は、図１に示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の構造を説明するための図である。まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の構造について説明する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor sensor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a schematic plan view of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 to 7 are views for explaining the structure of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. First, the structure of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置は、図１に示すように、製造工程を簡素化することが可能な樹脂封止型パッケージ（ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）に構成されている。具体的には、第１の実施形態にかかる半導体センサ装置は、リードフレーム１と、リードフレーム１に装着されるセンサ素子１０と、センサ素子１０の上面上に実装される制御回路素子２０と、センサ素子１０および制御回路素子２０を封止する樹脂封止層３０とを備えている。リードフレーム１は、たとえば、燐青銅や無酸素銅などの銅系（銅またはその合金）材料などからなる金属板によって構成されており、ダイパッド１ａと、ダイパッド１ａから分離された複数のリード端子１ｂとを含んでいる。複数のリード端子１ｂの各々は、ボンディングワイヤ４を介して、センサ素子１０と電気的に接続されている。なお、ダイパッド１ａは、本発明の「基板」の一例であり、制御回路素子２０は、本発明の「半導体素子」の一例である。   As shown in FIG. 1, the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention is configured in a resin sealed package (QFN (Quad Flat Non-Leaded Package)) that can simplify the manufacturing process. Specifically, the semiconductor sensor device according to the first embodiment includes a lead frame 1, a sensor element 10 attached to the lead frame 1, and a control circuit element mounted on the upper surface of the sensor element 10. 20 and a resin sealing layer 30 for sealing the sensor element 10 and the control circuit element 20. The lead frame 1 is made of, for example, a copper-based (copper or alloy thereof) material such as phosphor bronze or oxygen-free copper. It includes a die pad 1a and a plurality of lead terminals 1b separated from the die pad 1a. Each of the terminal terminals 1b is electrically connected to the sensor element 10 via the bonding wire 4. The die pad 1a is an example of the “substrate” in the present invention, and the control circuit element 20 is It is an example of the “semiconductor element” of the invention.

第１の実施形態では、図１に示すように、センサ素子１０および制御回路素子２０は、樹脂封止層３０によって樹脂封止されている。この樹脂封止層３０は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によって構成されており、トランスファー成形法などによって、センサ素子１０および制御回路素子２０を封止するように形成される。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the sensor element 10 and the control circuit element 20 are resin-sealed by a resin sealing layer 30. The resin sealing layer 30 is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, and is formed so as to seal the sensor element 10 and the control circuit element 20 by a transfer molding method or the like.

また、センサ素子１０は、３軸方向の加速度を検出可能なピエゾ抵抗型の加速度センサ素子から構成されている。具体的には、図４および図５に示すように、センサ素子１０は、枠体部１１と、枠体部１１の内側に配置される重り部１２と、重り部１２の四方から所定の方向に延びるとともに、重り部１２を枠体部１１に揺動自在に支持する４つの撓み部１３とを備えている。なお、枠体部１１は、本発明の「支持枠」の一例であり、重り部１２は、本発明の「構造体」の一例である。また、撓み部１３は、本発明の「支持部」の一例である。   The sensor element 10 is composed of a piezoresistive acceleration sensor element capable of detecting acceleration in three axial directions. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the sensor element 10 includes a frame body portion 11, a weight portion 12 disposed inside the frame body portion 11, and a predetermined direction from four sides of the weight portion 12. And four bending portions 13 that support the weight portion 12 on the frame body portion 11 in a swingable manner. The frame portion 11 is an example of the “support frame” in the present invention, and the weight portion 12 is an example of the “structure” in the present invention. Further, the bending portion 13 is an example of the “supporting portion” in the present invention.

センサ素子１０の重り部１２は、図４〜図７に示すように、４つの撓み部１３を介して枠体部１１に支持された直方体状のコア部１２ａと、平面的に見て、コア部１２ａの四隅の各々に一体的に連結された直方体状の４つの付随部１２ｂとを含んでいる。また、付随部１２ｂの各々と、枠体部１１および撓み部１３との間には、隙間部１４が設けられている。この隙間部１４は、加速度を受けて重り部１２が揺動した際に、付随部１２ｂが枠体部１１や撓み部１３と接触しない程度の大きさに構成されている。   As shown in FIGS. 4 to 7, the weight portion 12 of the sensor element 10 includes a rectangular parallelepiped core portion 12 a supported by the frame body portion 11 via the four flexure portions 13, and a core as viewed in a plan view. It includes four rectangular parallelepiped attached portions 12b integrally connected to each of the four corners of the portion 12a. In addition, a gap 14 is provided between each of the accompanying portions 12 b and the frame body portion 11 and the bending portion 13. The gap portion 14 is configured to have such a size that the accompanying portion 12b does not come into contact with the frame body portion 11 and the bending portion 13 when the weight portion 12 swings due to acceleration.

４つの撓み部１３の各々の表面には、ピエゾ抵抗素子１５が形成されている。このピエゾ抵抗素子１５は、外力（応力）が加わると抵抗値が変化する素子であり、加速度を受けて重り部１２が揺動した際の撓み部１３の変位を抵抗値の変化として検出する。すなわち、ピエゾ抵抗型の加速度センサ素子であるセンサ素子１０では、加速度が加わると、その加速度によって重り部１２が揺動し、重り部１２を支持している撓み部１３が変形する。そして、撓み部１３が変形することによって、撓み部１３に形成されているピエゾ抵抗素子１５に応力が加わり、ピエゾ抵抗素子１５の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を電気信号として検出することにより、半導体センサ装置に加わった加速度が検出される。なお、上記したセンサ素子１０は、半導体プロセス技術を応用した微細加工技術（ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術）を用いて形成することができる。   A piezoresistive element 15 is formed on the surface of each of the four flexures 13. The piezoresistive element 15 is an element that changes its resistance value when an external force (stress) is applied. The piezoresistive element 15 detects a displacement of the bending portion 13 when the weight portion 12 swings due to acceleration as a change in resistance value. That is, in the sensor element 10 that is a piezoresistive acceleration sensor element, when acceleration is applied, the weight portion 12 swings due to the acceleration, and the bending portion 13 that supports the weight portion 12 is deformed. Then, when the bending portion 13 is deformed, stress is applied to the piezoresistive element 15 formed in the bending portion 13 and the resistance value of the piezoresistive element 15 changes. By detecting this change in resistance value as an electrical signal, the acceleration applied to the semiconductor sensor device is detected. The sensor element 10 described above can be formed by using a microfabrication technique (MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique) to which a semiconductor process technique is applied.

センサ素子１０は、図１および図２に示すように、リードフレーム１のダイパッド１ａの上面上に、接着層２を介して固定されている。第１の実施形態では、センサ素子１０は、接着層２によって、ダイパッド１ａの上面から上方に所定の距離だけ離間するように固定されており、図１に示すように、ダイパッド１ａとセンサ素子１０との間には、約５０μｍ〜約１００μｍの高さを有する隙間部３が形成されている。この隙間部３を設けることによって、センサ素子１０の重り部１２の動き代が確保されるので、センサ素子１０の重り部１２が揺動した場合でも、重り部１２とダイパッド１ａとが接触するのを抑制することが可能となる。これにより、重り部１２とダイパッド１ａとが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。なお、接着層２は、本発明の「固定部材」の一例である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor element 10 is fixed on the upper surface of the die pad 1 a of the lead frame 1 via an adhesive layer 2. In the first embodiment, the sensor element 10 is fixed by the adhesive layer 2 so as to be spaced apart from the upper surface of the die pad 1a by a predetermined distance, and as shown in FIG. 1, the die pad 1a and the sensor element 10 are fixed. Is formed with a gap 3 having a height of about 50 μm to about 100 μm. By providing the gap portion 3, the movement allowance of the weight portion 12 of the sensor element 10 is ensured. Therefore, even when the weight portion 12 of the sensor element 10 swings, the weight portion 12 and the die pad 1a come into contact with each other. Can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress the inconvenience that the free movement of the weight portion 12 is hindered due to the contact between the weight portion 12 and the die pad 1a. The adhesive layer 2 is an example of the “fixing member” in the present invention.

また、第１の実施形態では、接着層２によって、隙間部３の高さを所定の距離に設定することができるので、重り部１２が、所定の揺動範囲内で揺動するように、隙間部３の高さを適宜設定することができる。すなわち、重り部１２が、所定の揺動範囲内で揺動する場合には、重り部１２とダイパッド１ａとが接触することなく、自由に動くことができるとともに、重り部１２が、所定の揺動範囲を超えて揺動した場合には、重り部１２とダイパッド１ａとが接触するように、隙間部３の高さを設定することによって、重り部１２が所定の範囲以上に揺動するのを抑制することができる。これにより、重り部１２が揺動し過ぎることに起因して、センサ素子１０が破損および損傷するという不都合が生じることを抑制できる。なお、第１の実施形態では、接着層２として、エポキシ樹脂から構成される厚さ５０μｍのダイボンドフィルムを用いることによって、隙間部の高さを約５０μｍとした。   Further, in the first embodiment, the height of the gap 3 can be set to a predetermined distance by the adhesive layer 2, so that the weight 12 swings within a predetermined swing range. The height of the gap 3 can be set as appropriate. That is, when the weight portion 12 swings within a predetermined swing range, the weight portion 12 and the die pad 1a can move freely without contact, and the weight portion 12 can move freely. When the swinging portion exceeds the moving range, the weight portion 12 swings beyond a predetermined range by setting the height of the gap portion 3 so that the weight portion 12 and the die pad 1a come into contact with each other. Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the inconvenience that the sensor element 10 is broken and damaged due to the weight portion 12 swinging excessively. In the first embodiment, the adhesive layer 2 is a die bond film made of epoxy resin and having a thickness of 50 μm, so that the height of the gap is about 50 μm.

また、接着層２は、図３に示すように、センサ素子１０の枠体部１１とダイパッド１ａとの間の領域に、平面的に見て、枠体部１１に沿った枠状に形成されているとともに、接着層２の内周部が、平面的に見て、センサ素子１０の枠体部１１の内周部よりも大きくなるように形成されている。このように接着層２を形成することによって、重り部１２の揺動領域に接着層２が設けられるのを抑制することができるので、センサ素子１０の重り部１２が揺動した際に、接着層２と重り部１２とが接触するのを抑制することができる。これにより、接着層２と重り部１２とが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 3, the adhesive layer 2 is formed in a frame shape along the frame part 11 in a plan view in a region between the frame part 11 of the sensor element 10 and the die pad 1 a. In addition, the inner peripheral portion of the adhesive layer 2 is formed so as to be larger than the inner peripheral portion of the frame body portion 11 of the sensor element 10 in plan view. By forming the adhesive layer 2 in this way, it is possible to suppress the adhesive layer 2 from being provided in the swinging region of the weight part 12, so that when the weight part 12 of the sensor element 10 swings, It can suppress that the layer 2 and the weight part 12 contact. Thereby, it can suppress that the problem that the free movement of the weight part 12 is prevented resulting from contact with the contact bonding layer 2 and the weight part 12 arises.

また、図１に示すように、接着層２によって、センサ素子１０とダイパッド１ａとの間に形成された隙間部３の入り口部分を塞ぐことができるので、樹脂封止層３０で封止した場合でも、センサ素子１０とダイパッド１ａとの間に、樹脂封止層が侵入することを抑制できる。すなわち、重り部１２の揺動領域であるセンサ素子１０とダイパッド１ａとの間の隙間部３に、樹脂封止層３０が侵入するのを抑制することができるので、センサ素子１０の重り部１２が揺動した場合でも、樹脂封止層３０と重り部１２とが接触するのを抑制することができる。これにより、樹脂封止層３０と重り部１２とが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   In addition, as shown in FIG. 1, the adhesive layer 2 can block the entrance portion of the gap 3 formed between the sensor element 10 and the die pad 1 a, so that the resin sealing layer 30 is used for sealing. However, it is possible to prevent the resin sealing layer from entering between the sensor element 10 and the die pad 1a. That is, since the resin sealing layer 30 can be prevented from entering the gap 3 between the sensor element 10 and the die pad 1a, which is the swing region of the weight 12, the weight 12 of the sensor element 10 can be suppressed. Even when oscillates, the contact between the resin sealing layer 30 and the weight portion 12 can be suppressed. Thereby, it can suppress that the disadvantage that the free movement of the weight part 12 is prevented resulting from the contact between the resin sealing layer 30 and the weight part 12 is prevented.

制御回路素子２０は、センサ素子１０によって検出された電気信号を、増幅・補正するとともに、電気信号を、加速度に比例した電圧として出力する機能を有している。第１の実施形態では、制御回路素子２０は、図１および図２に示すように、センサ素子１０の上面上に、フリップチップ実装されている。具体的には、図１および図３に示すように、一方の主面（回路が形成されている面）の四隅にＡｕバンプからなる突起電極２１が形成されおり、この突起電極２１とセンサ素子１０の電極パッド（図示せず）とが電気的に接続するように、センサ素子１０の上面上に、制御回路素子２０が固定されている。また、図３および図４に示すように、制御回路素子２０は、センサ素子１０の開口よりも大きい平面積に構成されており、枠体部１１の開口（重り部１２および撓み部１３および隙間部１４）を覆うように、センサ素子１０の上面上に固定されている。これにより、センサ素子１０の重り部１２および撓み部１３は、制御回路素子２０によって、保護される。   The control circuit element 20 has a function of amplifying and correcting the electric signal detected by the sensor element 10 and outputting the electric signal as a voltage proportional to the acceleration. In the first embodiment, the control circuit element 20 is flip-chip mounted on the upper surface of the sensor element 10 as shown in FIGS. 1 and 2. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, protruding electrodes 21 made of Au bumps are formed at four corners of one main surface (surface on which a circuit is formed). A control circuit element 20 is fixed on the upper surface of the sensor element 10 so as to be electrically connected to 10 electrode pads (not shown). As shown in FIGS. 3 and 4, the control circuit element 20 is configured to have a larger planar area than the opening of the sensor element 10. Part 14) is fixed on the upper surface of the sensor element 10 so as to cover it. Thereby, the weight part 12 and the bending part 13 of the sensor element 10 are protected by the control circuit element 20.

また、センサ素子１０の上面と制御回路素子２０との間には、図１に示すように、突起電極２１によって、約２０μｍ〜約１００μｍの高さを有する隙間部２２が形成されている。この隙間部２２によって、センサ素子１０の重り部１２の動き代が確保されるので、センサ素子１０の重り部１２が揺動した場合でも、重り部１２と制御回路素子２０とが接触するのを抑制することが可能となる。これにより、重り部１２と制御回路素子２０とが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 1, a gap portion 22 having a height of about 20 μm to about 100 μm is formed between the upper surface of the sensor element 10 and the control circuit element 20. The clearance portion 22 secures a movement allowance of the weight portion 12 of the sensor element 10, so that the weight portion 12 and the control circuit element 20 can contact each other even when the weight portion 12 of the sensor element 10 swings. It becomes possible to suppress. As a result, it is possible to prevent the disadvantage that free movement of the weight portion 12 is hindered due to the contact between the weight portion 12 and the control circuit element 20.

また、図２および図３に示すように、制御回路素子２０の外周部には、全周にわたって樹脂部材２３が形成されている。このように、樹脂部材２３を形成しているので、センサ素子１０および制御回路素子２０を樹脂封止層３０によって樹脂封止した場合でも、センサ素子１０と制御回路素子２０との間に形成された隙間部２２に、樹脂封止層３０が侵入するのを制御することができる。これにより、隙間部２２に侵入した樹脂封止層３０とセンサ素子１０の重り部１２とが接触するのを抑制することができるので、重り部１２と樹脂封止層３０とが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。なお、第１の実施形態では、樹脂部材２３として、樹脂部材２３を制御回路素子２０の外周部に注入する際の加工温度（約８０℃〜約９０℃）における粘度が比較的高い熱硬化性樹脂が好適に用いられる。このような熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂などが挙げられる。上記のような特性を有する樹脂部材２３は、加工温度（約８０℃〜約９０℃）における粘度が比較的高いため、樹脂部材２３を制御回路素子２０の外周部に注入する際に、隙間部２２に、樹脂部材２３が侵入するのを抑制することができる。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a resin member 23 is formed on the entire outer periphery of the control circuit element 20. Thus, since the resin member 23 is formed, even when the sensor element 10 and the control circuit element 20 are resin-sealed by the resin sealing layer 30, the resin member 23 is formed between the sensor element 10 and the control circuit element 20. The penetration of the resin sealing layer 30 into the gap 22 can be controlled. Thereby, since it can suppress that the resin sealing layer 30 which penetrate | invaded the clearance gap part 22 and the weight part 12 of the sensor element 10 contact, the weight part 12 and the resin sealing layer 30 contact. As a result, it is possible to suppress the inconvenience that the free movement of the weight portion 12 is hindered. In the first embodiment, as the resin member 23, thermosetting property having a relatively high viscosity at a processing temperature (about 80 ° C. to about 90 ° C.) when the resin member 23 is injected into the outer peripheral portion of the control circuit element 20 is used. Resins are preferably used. Examples of such a thermosetting resin include an epoxy resin. Since the resin member 23 having the above characteristics has a relatively high viscosity at a processing temperature (about 80 ° C. to about 90 ° C.), when the resin member 23 is injected into the outer peripheral portion of the control circuit element 20, a gap portion is formed. It is possible to prevent the resin member 23 from entering 22.

第１の実施形態では、上述のように、センサ素子１０の重り部１２および撓み部１３は、制御回路素子２０によって保護されているので、樹脂封止層３０でセンサ素子を封止した場合でも、樹脂封止層３０によって、センサ素子１０の重り部１２の揺動動作が妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。これにより、センサ素子１０の素子特性が低下するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the weight portion 12 and the bending portion 13 of the sensor element 10 are protected by the control circuit element 20, so that even when the sensor element is sealed with the resin sealing layer 30. In addition, it is possible to prevent the resin sealing layer 30 from causing the disadvantage that the swinging operation of the weight portion 12 of the sensor element 10 is hindered. Thereby, it can suppress that the element characteristic of the sensor element 10 falls.

また、第１の実施形態では、制御回路素子２０を、センサ素子１０の上面上に、重り部１２および撓み部１３を覆うようにフリップチップ実装することによって、容易に、制御回路素子２０とセンサ素子１０とを互いに電気的に接続することができるとともに、制御回路素子２０によって、容易に、センサ素子１０の重り部１２および撓み部１３を保護することができる。   In the first embodiment, the control circuit element 20 and the sensor can be easily mounted by flip-chip mounting the control circuit element 20 on the upper surface of the sensor element 10 so as to cover the weight portion 12 and the bending portion 13. The element 10 can be electrically connected to each other, and the control circuit element 20 can easily protect the weight portion 12 and the bending portion 13 of the sensor element 10.

また、第１の実施形態では、センサ素子１０を、重り部１２の変位量に応じて加速度を検出するピエゾ抵抗型の半導体加速度センサ素子に構成することによって、センサ素子１０を静電容量型の加速度センサ素子から構成する場合に比べて、容易に、センサ素子１０を小型化することができる。これにより、センサ素子１０の素子特性の低下を抑制しながら、半導体センサ装置の小型化を図ることができる。   In the first embodiment, the sensor element 10 is configured as a piezoresistive semiconductor acceleration sensor element that detects acceleration in accordance with the amount of displacement of the weight portion 12. The sensor element 10 can be easily downsized as compared with the case where the sensor element 10 is configured from the acceleration sensor element. Thereby, size reduction of a semiconductor sensor apparatus can be achieved, suppressing the fall of the element characteristic of the sensor element 10. FIG.

また、第１の実施形態では、半導体センサ装置をＱＦＮ型のパッケージ形態に構成することによって、センサ素子１０の素子特性の低下を抑制しながら、実装面積の小さい半導体センサ装置を得ることができる。   In the first embodiment, by configuring the semiconductor sensor device in a QFN type package form, it is possible to obtain a semiconductor sensor device with a small mounting area while suppressing deterioration in element characteristics of the sensor element 10.

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。図９は、図８に示した本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。図１０は、図８に示した本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施形態にかかる半導体センサ装置について説明する。なお、第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付すとともに、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor sensor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic perspective view of the semiconductor sensor device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 10 is a schematic plan view of the semiconductor sensor device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Next, a semiconductor sensor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第２の実施形態では、制御回路素子２０は、図８および図１０に示すように、センサ素子１０の上面上に、フリップチップ実装されている。具体的には、図８および図１０に示すように、制御回路素子２０の主面の四隅にＡｕバンプからなる突起電極２１が形成されおり、この突起電極２１とセンサ素子１０の電極パッド（図示せず）とが電気的に接続するように、センサ素子１０の上面上に、制御回路素子２０が固定されている。   In the second embodiment, the control circuit element 20 is flip-chip mounted on the upper surface of the sensor element 10 as shown in FIGS. Specifically, as shown in FIGS. 8 and 10, protruding electrodes 21 made of Au bumps are formed at the four corners of the main surface of the control circuit element 20, and the protruding electrodes 21 and the electrode pads (see FIG. The control circuit element 20 is fixed on the upper surface of the sensor element 10 so as to be electrically connected to each other.

さらに、第２の実施形態では、センサ素子１０と制御回路素子２０との間の領域に、複数の金属バンプ２４が形成されている。この複数の金属バンプ２４は、図１０に示すように、センサ素子１０の枠体部１１と制御回路素子２０との間の領域において、互いに連なるように形成されている。このように、突起電極２１および複数の金属バンプ２４を形成することによって、センサ素子１０と制御回路素子２０との間には、図８に示すように、約２０μｍ〜約１００μｍの高さを有する隙間部２５が形成される。第２の実施形態では、この隙間部２５によって、センサ素子１０の重り部１２の動き代が確保されるので、センサ素子１０の重り部１２が揺動した場合でも、重り部１２と制御回路素子２０とが接触するのを抑制することが可能となる。これにより、重り部１２と制御回路素子２０とが接触することに起因して、重り部１２の自由な動きが妨げられるという不都合が生じるのを抑制することができる。   Furthermore, in the second embodiment, a plurality of metal bumps 24 are formed in a region between the sensor element 10 and the control circuit element 20. As shown in FIG. 10, the plurality of metal bumps 24 are formed so as to be connected to each other in a region between the frame body portion 11 of the sensor element 10 and the control circuit element 20. As described above, by forming the protruding electrode 21 and the plurality of metal bumps 24, the height between the sensor element 10 and the control circuit element 20 is about 20 μm to about 100 μm as shown in FIG. A gap portion 25 is formed. In the second embodiment, the clearance 25 secures the movement allowance of the weight portion 12 of the sensor element 10, so that even when the weight portion 12 of the sensor element 10 swings, the weight portion 12 and the control circuit element It becomes possible to suppress that 20 contacts. As a result, it is possible to prevent the disadvantage that free movement of the weight portion 12 is hindered due to the contact between the weight portion 12 and the control circuit element 20.

また、複数の金属バンプ２４は、図１０に示すように、４つの突起電極２１の外側の領域に、平面的に見て、制御回路素子２０の外周部に沿った枠状に形成されている。このように、複数の金属バンプ２４を、制御回路素子２０の外周部に沿って枠状に連なるように形成することによって、センサ素子１０と制御回路素子２０との間の隙間部２５の入り口部分を塞ぐことができるので、センサ素子１０を封止樹脂層で封止した場合でも、隙間部２５、すなわち、センサ素子１０の枠体部１１と制御回路素子２０との間の重り部１２の揺動領域に、樹脂封止層３０が侵入するのを抑制することができる。これにより、センサ素子１０の重り部１２の動き代を確保することができるので、センサ素子１０の重り部が揺動する際に、樹脂封止層３０と重り部１２とが接触するのを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 10, the plurality of metal bumps 24 are formed in a frame shape along the outer periphery of the control circuit element 20 in a plan view in a region outside the four protruding electrodes 21. . In this way, the plurality of metal bumps 24 are formed so as to be continuous in a frame shape along the outer peripheral portion of the control circuit element 20, whereby the entrance portion of the gap portion 25 between the sensor element 10 and the control circuit element 20. Therefore, even when the sensor element 10 is sealed with the sealing resin layer, the gap 25, that is, the swing of the weight part 12 between the frame body part 11 of the sensor element 10 and the control circuit element 20 is It is possible to suppress the resin sealing layer 30 from entering the moving region. Thereby, since the movement allowance of the weight part 12 of the sensor element 10 can be ensured, when the weight part of the sensor element 10 swings, it is suppressed that the resin sealing layer 30 and the weight part 12 contact. can do.

なお、第２の実施形態では、金属バンプ２４は、突起電極２１と同様に、Ａｕバンプを用いた。このように、金属バンプ２４に、突起電極２１と同じＡｕバンプを用いることによって、突起電極２１の形成工程と同一工程で複数の金属バンプ２４を形成することができるので、センサ素子１０の枠体部１１と制御回路素子２０との間の領域に、複数の金属バンプ２４を形成したとしても、製造工数が増加するのを抑制することができる。これにより、製造工程が煩雑化するのを抑制することができる。   In the second embodiment, Au bumps are used as the metal bumps 24 in the same manner as the protruding electrodes 21. As described above, by using the same Au bump as the bump electrode 21 for the metal bump 24, a plurality of metal bumps 24 can be formed in the same process as the process of forming the bump electrode 21. Even if a plurality of metal bumps 24 are formed in the region between the part 11 and the control circuit element 20, it is possible to suppress an increase in the number of manufacturing steps. Thereby, it can suppress that a manufacturing process becomes complicated.

また、上述した第２の実施形態のその他の構成は、上記第１の実施形態と同様である。   The other configurations of the second embodiment described above are the same as those of the first embodiment.

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。   It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

たとえば、上記第１および第２の実施形態では、半導体センサ装置をＱＦＮ型のパッケージ形態に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、半導体センサ装置をＱＦＮ型以外のＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型のパッケージ形態に構成してもよい。また、ＱＦＮ型およびＢＧＡ型以外のパッケージ形態にしてもよい。   For example, in the first and second embodiments, the example in which the semiconductor sensor device is configured in the QFN type package form has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the semiconductor sensor device may be a BGA (Ball) other than the QFN type. (Grid Array) type package form. Further, a package form other than the QFN type and the BGA type may be used.

また、上記第１および第２の実施形態では、制御回路素子によってセンサ素子を保護するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、制御回路素子以外の保護部材を用いることによって、センサ素子を保護する構成としてもよい。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example comprised so that a sensor element might be protected by a control circuit element was shown, this invention is not restricted to this but uses protection members other than a control circuit element. Therefore, the sensor element may be protected.

また、上記第１および第２の実施形態では、センサ素子を、ピエゾ抵抗型の加速度センサ素子に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ピエゾ抵抗型以外の加速度センサ素子に構成してもよい。たとえば、センサ素子を、静電容量型の加速度センサ素子に構成してもよい。   In the first and second embodiments, the sensor element is configured as a piezoresistive acceleration sensor element. However, the present invention is not limited to this, and the acceleration sensor element other than the piezoresistive sensor is used. It may be configured. For example, the sensor element may be configured as a capacitive acceleration sensor element.

また、上記第１および第２の実施形態では、３軸方向の加速度を検出するセンサ素子を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、１軸方向または２軸方向の加速度を検出するセンサ素子を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the example using the sensor element that detects the acceleration in the triaxial direction has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the acceleration in the monoaxial direction or the biaxial direction is shown. You may use the sensor element to detect.

また、上記第１および第２の実施形態では、エポキシ樹脂から構成されるダイボンドフィルムを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、エポキシ樹脂以外の樹脂から構成されるダイボンドフィルムを用いてもよい。エポキシ樹脂以外の樹脂としては、たとえば、ポリイミド樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。あるいは、導電性のダイボンドフィルムを用いてもよい。また、ダイボンドフィルムの代わりに、ダイボンドペーストを用いてもよい。ダイボンドペーストとしては、たとえば、銀ペーストなどが挙げられる。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example using the die-bonding film comprised from an epoxy resin was shown, this invention is not restricted to this, The die-bonding film comprised from resin other than an epoxy resin is shown. It may be used. Examples of the resin other than the epoxy resin include a polyimide resin and a polyurethane resin. Alternatively, a conductive die bond film may be used. A die bond paste may be used instead of the die bond film. Examples of the die bond paste include silver paste.

また、上記第２の実施形態では、複数の金属バンプにＡｕバンプを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、Ａｕバンプ以外の金属バンプを用いてもよい。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which used Au bump for the some metal bump was shown, this invention is not restricted to this, You may use metal bumps other than Au bump.

は、本発明の第１実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。These are sectional drawings of the semiconductor sensor apparatus concerning a 1st embodiment of the present invention. は、図１に示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。These are the schematic perspective views of the semiconductor sensor apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. は、図１示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。These are the schematic plan views of the semiconductor sensor apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. は、図１に示した本発明の第１実施形態にかかる半導体センサ装置のセンサ素子および制御回路素子の分解斜視図である。These are exploded perspective views of the sensor element and the control circuit element of the semiconductor sensor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. は、図１示した本発明の第１の実施形態にかかる半導体センサ装置のセンサ素子および制御回路素子の平面図である。These are the top views of the sensor element and control circuit element of the semiconductor sensor apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention shown in FIG. は、図５の１００−１００線に沿った断面図である。These are sectional drawings in alignment with line 100-100 in FIG. は、図５の２００−２００線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 200-200 in FIG. は、本発明の第２実施形態にかかる半導体センサ装置の断面図である。These are sectional drawings of the semiconductor sensor apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. は、図８に示した本発明の第２実施形態にかかる半導体センサ装置の概略斜視図である。These are the schematic perspective views of the semiconductor sensor apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention shown in FIG. は、図８に示した本発明の第２実施形態にかかる半導体センサ装置の概略平面図である。These are the schematic plan views of the semiconductor sensor apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ リードフレーム
１ａ ダイパッド（基板）
１ｂ リード端子
２ 接着層（固定部材）
３、２２、２５ 隙間部
４ ボンディングワイヤ
１０ センサ素子
１１ 枠体部（支持枠）
１２ 重り部（構造体）
１２ａ コア部
１２ｂ 付随部
１３ 撓み部（支持部）
１４ 隙間部
１５ ピエゾ抵抗素子
２０ 制御回路素子（半導体素子）
２１ 突起電極
２３ 樹脂部材
２４ 金属バンプ
３０ 封止樹脂層 1 Lead frame 1a Die pad (substrate)
1b Lead terminal 2 Adhesive layer (fixing member)
3, 22, 25 Gap 4 Bonding wire 10 Sensor element 11 Frame (support frame)
12 Weight part (structure)
12a Core part 12b Associated part 13 Deflection part (support part)
14 Clearance 15 Piezoresistive element 20 Control circuit element (semiconductor element)
21 Protruding electrode 23 Resin member 24 Metal bump 30 Sealing resin layer

Claims (9)

支持枠と、前記支持枠の内側に配置される構造体と、前記構造体を前記支持枠に揺動可能に支持する支持部とを含み、前記構造体の変位量に応じて物理量を検出するセンサ素子と、
上面上に、固定部材を介して前記センサ素子が固定される基板と、
少なくとも、前記センサ素子を封止する樹脂封止層とを備え、
前記センサ素子は、前記固定部材によって、前記基板の上面から上方に所定の距離だけ離間するように固定されており、
前記固定部材は、前記センサ素子の前記支持枠と前記基板との間の領域に、平面的に見て、前記支持枠に沿った枠状に形成されていることを特徴とする、半導体センサ装置。 A support frame, a structure disposed inside the support frame, and a support unit that swingably supports the structure on the support frame, and detects a physical quantity in accordance with a displacement amount of the structure. A sensor element;
A substrate on which the sensor element is fixed via a fixing member on the upper surface;
And at least a resin sealing layer for sealing the sensor element,
The sensor element is fixed by the fixing member so as to be spaced apart from the upper surface of the substrate by a predetermined distance,
The semiconductor sensor device, wherein the fixing member is formed in a frame shape along the support frame in a plan view in a region between the support frame and the substrate of the sensor element. . 前記固定部材は、少なくとも内周部が、前記センサ素子の前記支持枠の内周部よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor sensor device according to claim 1, wherein the fixing member is formed so that at least an inner periphery thereof is larger than an inner periphery of the support frame of the sensor element. 前記固定部材は、所定の厚みを有するダイボンドフィルムから構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor sensor device according to claim 1, wherein the fixing member is formed of a die bond film having a predetermined thickness. 前記固定部材は、ダイボンドペーストから構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor sensor device according to claim 1, wherein the fixing member is made of a die bond paste. 突起電極を含み、前記突起電極を介して、前記センサ素子と電気的に接続される半導体素子をさらに備え、
前記半導体素子は、前記センサ素子の上面上に、少なくとも、前記センサ素子の前記構造体および前記支持部を覆うように配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。 A semiconductor element including a protruding electrode, and electrically connected to the sensor element via the protruding electrode;
The said semiconductor element is arrange | positioned on the upper surface of the said sensor element so that the said structure and the said support part of the said sensor element may be covered at least. The semiconductor sensor device described in 1. 前記半導体素子は、複数の金属バンプをさらに含み、
前記センサ素子の前記支持枠と前記半導体素子との間の領域に、前記複数の金属バンプが連なるように形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の半導体センサ装置。 The semiconductor element further includes a plurality of metal bumps,
6. The semiconductor sensor device according to claim 5, wherein the plurality of metal bumps are formed in a region between the support frame of the sensor element and the semiconductor element. 前記複数の金属バンプは、平面的に見て、前記半導体素子の外周部に沿った枠状に形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor sensor device according to claim 6, wherein the plurality of metal bumps are formed in a frame shape along an outer peripheral portion of the semiconductor element when seen in a plan view. 前記複数の金属バンプの各々は、前記突起電極と同じ材料から構成されていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。   The semiconductor sensor device according to claim 5, wherein each of the plurality of metal bumps is made of the same material as the protruding electrode. 前記センサ素子が前記樹脂封止層で封止されることによって、ＱＦＮ型またはＢＧＡ型のパッケージ形態に構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体センサ装置。   9. The semiconductor according to claim 1, wherein the sensor element is configured in a QFN type or a BGA type package by being sealed with the resin sealing layer. 10. Sensor device.
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