專(zhuān)利名稱(chēng)：加速度傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)加速度的加速度傳感器裝置，特別是涉及使用了利用
半導(dǎo)體微細(xì)加工工藝形成的MEMS (Microelectromechanical Systems )技 術(shù)的加速度傳感器裝置。
背景技術(shù)：
到目前為止，使用了 MEMS的單支撐型構(gòu)造或雙支撐型構(gòu)造的加 速度傳感器裝置例如已被以下的文獻(xiàn)等公開(kāi)。日本特開(kāi)2006-153519號(hào)7〉才艮
[專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2001-160626號(hào),>才艮
[專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2004-212403號(hào)>^才艮
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了雙支撐型構(gòu)造的壓電電阻型3軸加速度傳感 器裝置的技術(shù)。該壓電電阻型3軸加速度傳感器裝置具有MEMS加速 度傳感器芯片，在該MEMS加速度傳感器芯片中，由硅制的薄梁部 (beam)從兩側(cè)支撐錘部，錘部由于加速度而擺動(dòng)時(shí)，梁部變形，利 用形成在梁部上的壓電電阻元件因該變形而導(dǎo)致的電阻變化來(lái)檢測(cè)加 速度。為了限制錘部向上方的過(guò)度變位，在錘部上隔開(kāi)規(guī)定間隔，設(shè)置 有限位板。而且，這樣的加速度傳感器芯片和限位板收容在中空的封裝 體內(nèi)。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了單支撐型構(gòu)造的壓電電阻型加速度傳感器裝 置的技術(shù)。該壓電電阻型加速度傳感器裝置具有MEMS加速度傳感器 芯片，在該MEMS加速度傳感器芯片中，由硅制的梁部從單側(cè)支撐錘 部，錘部由于加速度而上下變位時(shí)，錘部變形，利用形成在梁部上的壓 電電阻元件因該變形而導(dǎo)致的電阻變化來(lái)檢測(cè)加速度。為了限制錘部的 上下變位，在該錘部的上下，隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置了限位襯底。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了單支撐型構(gòu)造的壓電電阻型加速度傳感器裝
5置的技術(shù)。該壓電電阻型加速度傳感器裝置具有MEMS加速度傳感器 芯片，在該MEMS加速度傳感器芯片中，利用硅制的梁部從單側(cè)支撐 錘部，錘部由于加速度而上下變位時(shí)，錘部變形，利用形成在梁部上的 壓電電阻元件因該變形而導(dǎo)致的電阻變化來(lái)檢測(cè)加速度。為了限制錘部 的上下變位，在該錘部上隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置了線狀的限位部。還在錘部 之下配置了具有隔開(kāi)了規(guī)定間隔的凹處的蓋，在該凹處內(nèi)形成有限制錘 部向下的變位的突起狀的限位部。
可是，以往的加速度傳感器裝置存在以下課題。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中公開(kāi)的雙支撐型構(gòu)造的加速度傳感器裝置中，具有 多個(gè)梁部，在檢測(cè)加速度時(shí)，錘部變位，由此有時(shí)該梁部向上方撓曲。 這時(shí)，要通過(guò)限位板來(lái)限制錘部的變位時(shí)，由于變位的調(diào)整(由MEMS 加速度傳感器芯片和限位板的間隔所致的調(diào)整)，有時(shí)梁部會(huì)碰撞限位 板，導(dǎo)致碰撞的梁部發(fā)生破損。
此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)l那樣的壓電電阻型加速度傳感器裝置中，有時(shí) 形成壓電電阻元件的附近的梁部與限位板碰撞，有時(shí)對(duì)壓電電阻元件本 身以及在其表面形成的保護(hù)膜帶來(lái)?yè)p傷。對(duì)于壓電電阻元件本身而言， 當(dāng)然會(huì)由于其表面保護(hù)膜的損傷，而使作用于壓電電阻元件的應(yīng)力產(chǎn)生 變化，從而壓電電阻元件的特性有可能發(fā)生變化。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2、 3中公開(kāi)的單支撐型構(gòu)造的加速度傳感器裝 置中，錘部的連接在梁部上的部分的相反側(cè)是開(kāi)放的狀態(tài)，所以該相反 側(cè)的部分的變位將大于或等于梁部的撓曲，所以不會(huì)引起梁部碰撞限位 襯底或線狀限位部的事態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的加速度傳感器裝置的特征在于，包括加速度傳感器芯片， 具有錘部、在所述錘部的周?chē)c所述錘部具有間隔地配置的底座部、撓 性連接所述錘部和所述底座部的多個(gè)梁部；以及限位板，設(shè)置在所述加 速度傳感器芯片上，以限制所述錘部的變位；所述限位板在與所述梁部 相對(duì)的位置具有凹部。
本發(fā)明的其他加速度傳感器裝置的特征在于，包括加速度傳感器芯片，具有錘部、在所述錘部的周?chē)c所述錘部具有間隔地配置的底座
部、撓性連接所述錘部和所述底座部的多個(gè)梁部；以及限位板，設(shè)置在 所述加速度傳感器芯片上；所述限位板具有多個(gè)固定部，突出設(shè)置在 與所述底座部相對(duì)的位置，且固定在所述底座部上；第一凹部，分別形 成在各所述固定部的周邊，且是形成在與所述錘部相對(duì)的位置，限制所 述錘部的變位；以及第二凹部，形成在與所述梁部相對(duì)的位置，比所述 第一凹部深。
本發(fā)明的其他加速度傳感器裝置的特征在于，包括加速度傳感器 芯片，具有錘部、在所述錘部的周?chē)c所述錘部具有間隔地配置的底座 部、撓性連接所述錘部和所述底座部的多個(gè)梁部；限位板，設(shè)置在所述 加速度傳感器芯片上；所述限位板具有固定部，與所述錘部具有規(guī)定 間隔地固定在所述底座部上，限制所述錘部的變位；以及凹部，形成在 所述固定部的與所述梁部相對(duì)的位置。
本發(fā)明的其他加速度傳感器裝置包括加速度傳感器芯片，具有由 頂面為方形的中央質(zhì)量部和分別與所述中央質(zhì)量部的四角連接的頂面 為方形的周邊質(zhì)量部構(gòu)成的錘部、與所述錘部具有間隔地包圍所述錘部 的底座部、以可動(dòng)的方式連接所述錘部和所述底座部的梁部；限位部， 覆蓋所述加速度傳感器芯片的所述錘部和所述梁部；以及接合層，連接 所述加速度傳感器芯片的所述底座部和所述限位部；其特征在于所述 錘部的所述周邊質(zhì)量部的與所述中央質(zhì)量部離得最遠(yuǎn)的角部和所述限 位部的距離，比所述梁部和所述限位部的距離短。
根據(jù)本發(fā)明，在限位板的與梁部對(duì)應(yīng)的位置形成有凹部，從而不會(huì) 對(duì)梁部帶來(lái)沖擊，能限制錘部的變位。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的壓電電阻型3軸加速度傳感器裝置的 概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1 ( a)中的Bl-B2線放大端面圖。
圖3是表示圖1中的加速度傳感器芯片的俯視圖。
圖4是表示圖1中的限位板的仰視圖。圖5是表示在圖1中的加速度傳感器芯片上搭載了限位板的狀態(tài)的 俯視圖。
圖6是表示圖4的限位板20中的Al-A2線剖斷部位的制造方法例 的概略制造步驟圖。
圖7是表示圖1的加速度傳感器裝置搭載于封裝體的例子的概略剖 視圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例2的壓電電阻型3軸加速度傳感器裝置的 概略放大端面圖。
符號(hào)的說(shuō)明
10—加速度傳感器芯片；11—錘部；12—底座部；13—梁部；15— 壓電電阻元件；20、 20A—限位板；21、 21A—固定部；22、 23—狹縫； 24、 25—凹部；30、 30A—粘合劑；40—封裝體
具體實(shí)施例方式
參照附圖，閱讀以下的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明后，將會(huì)清楚用于實(shí)施本 發(fā)明的最佳實(shí)施方式。不過(guò)，附圖只是用于解說(shuō)，并不限定本發(fā)明的范 圍。
[實(shí)施例1
(實(shí)施例l的結(jié)構(gòu))
圖1 (a)、 (b)是表示本發(fā)明實(shí)施例1的雙支撐型構(gòu)造的壓電電阻 型3軸加速度傳感器裝置的概略結(jié)構(gòu)圖，圖l(a)是示意性的整體立體 圖，圖l(b)是圖l(a)中的Al-A2線放大端面圖。圖2是圖1 (a) 中的Bl-B2線放大端面圖，圖3是表示圖1中的加速度傳感器芯片的俯 視圖，圖4是表示圖1中的限位板的仰視圖，圖5是表示在圖1中的加 速度傳感器芯片上搭載了限位板的狀態(tài)的俯視圖。另外，與圖l(a)中 的Al-A2線的剖斷部位對(duì)應(yīng)的剖斷部位在圖4中也表示為相同符號(hào)的 Al-A2線。
圖l和圖2所示的加速度傳感器裝置例如具有加速度傳感器芯片10，其是使用MEMS技術(shù)對(duì)SOI ( Silicon on Insulator)襯底等進(jìn)行微 細(xì)加工而形成的；以及蓋狀的限位板20，是對(duì)硅襯底實(shí)施蝕刻等處理而 形成的，固定在該加速度傳感器芯片10上。
加速度傳感器芯片10如圖1~圖3所示，例如，頂面是方形，整體 呈大致四棱柱(X軸方向的縱長(zhǎng)為1.7士0.5mm， Y軸方向的橫長(zhǎng)為 1.7土0.5mm, Z軸方向的厚度為350士50jim左右)，具有配置在中央的錘 部11、在該錘部11的周?chē)c該錘部11具有間隔地配置的底座部12、
性)支撐錘部;1的梁部13。 -
錘部11比底座部12的厚度形成得薄，使得可在Z軸方向進(jìn)行上下 變位，由中央質(zhì)量部11a和4個(gè)周邊質(zhì)量部llb構(gòu)成，該中央質(zhì)量部lla 配置在中心，頂面是方形，且是大致四棱柱；該4個(gè)周邊質(zhì)量部llb連 接在該中央質(zhì)量部lla的四角，頂面是方形，且是大致四棱柱。在各周 邊質(zhì)量部llb的周?chē)謩e形成有狹縫14，使得該周邊質(zhì)量部llb可橫 向(即、包含X軸以及Y軸的平面方向)變位，底座部12隔著該狹縫 14包圍錘部11的周?chē)?。底座?2和中央質(zhì)量部lla由配置在正交的X 軸以及Y軸方向的帶狀的4個(gè)梁部13撓性連接。
在各梁部13的平面(即、頂面)內(nèi)分別形成有多個(gè)壓電電阻元件 15。在底座部12的頂面的兩側(cè)部上，在X軸方向分別形成有外部引出 端子用的多個(gè)焊盤(pán)16。多個(gè)壓電電阻元件15通過(guò)未圖示的布線層與多 個(gè)焊盤(pán)16電連接，使得構(gòu)成檢測(cè)X軸、Y軸、Z軸各自的加速度的橋 電路。除了這些焊盤(pán)16之外的加速度傳感器芯片的頂面被硅氮化膜等 保護(hù)膜覆蓋。
限位板20如圖1、圖2和圖4所示，是通過(guò)粘合劑(diesbond) 30 固定在加速度傳感器芯片10上的方形板(例如硅板)，平面(即、表面) 是平的。限位板20的表面尺寸比加速度傳感器芯片10稍大，例如X軸 方向的縱長(zhǎng)為1.5士0.5mm， Y軸方向的橫長(zhǎng)為2.0士0.5mm， Z軸方向的 厚度為90土20nm左右，如圖5所示，以在Y軸的右側(cè)稍微伸出的方式 搭載在加速度傳感器芯片10上。另外，限位板20的表面尺寸也可以與 加速度傳感器芯片IO的頂面尺寸相同或者比其小。
在P艮位板20的底面(即、背面)，在與底座部頂面的四角相對(duì)的四角的位置，突出設(shè)置有用于通過(guò)粘合劑30固定在底座部12上的4個(gè)固 定部21。這里，限位板20具有覆蓋加速度傳感器芯片10的錘部11以 及梁部13的作為限位部的功能，粘合劑30具有連接加速度傳感器芯片 10的底座部12和所述限位部的作為接合層的功能。各固定部21的底面 是方形的，厚度例如是5士0.5jim左右。在各固定部21的底面分別形成 有在同一方向(例如Y軸方向)延伸的用于填充粘合劑的多個(gè)第一狹縫 22。各狹縫22的寬度以及各狹縫間隔例如是40士5jim左右。分別形成 在4個(gè)固定部21上的多個(gè)第 一狹縫22全部在同 一方向延伸，具有接受 所涂敷的粘合劑30，使多余的粘合劑30向同一方向流淌的溝的功能。 此外，分別形成有用于防止粘合劑溢出的第二狹縫23,該第二狹縫23 與多個(gè)第一狹縫22的梁部13側(cè)的端部連接，在大致垂直于該狹縫22 的方向(例如X軸方向)延伸。
在4個(gè)固定部21的周邊，在與錘部11的周邊質(zhì)量部lib相對(duì)的位 置分別形成有限制周邊質(zhì)量部lib向Z軸的上方變位的第一凹部24, 另外，在與4個(gè)梁部13相對(duì)的位置，與這4個(gè)第一凹部24相鄰地形成 了比第一凹部24深的第二凹部25。例如第一凹部24的深度是離固定部 底面5士0.5mm左右，第二凹部25的深度是離第一凹部底面5士0.5mm 左右。
各第一凹部24和第二凹部25的邊界26如圖4和圖5所示，其一 部分為曲線形狀。即、第二凹部25在限位板背面，在與梁部13相對(duì)的 位置形成了具有規(guī)定寬度的大致十字形，該十字形的中央部分與第一凹 部24的邊界26為通過(guò)構(gòu)成錘部11的周邊質(zhì)量部lib的一部分的曲線 形狀。從上面觀察時(shí)的該曲線形狀是通過(guò)與以下2個(gè)角部附近對(duì)應(yīng)的位 置的曲線，成為向中央質(zhì)量部lla側(cè)突出的弧狀，該2個(gè)角部是周邊質(zhì) 量部llb的與離中央質(zhì)量部lla最遠(yuǎn)的角部相鄰的角部。此外，十字形 的端部的寬度設(shè)定得比相鄰的周邊質(zhì)量部lib的間隔寬。由該形狀構(gòu)成 了邊界26。
因此，由于第一凹部24和第二凹部25為這樣的形狀，所以成為限 位板20與梁部13的距離比限位板20與錘部11的距離大的結(jié)構(gòu)。另外， 也成為以下結(jié)構(gòu)在錘部ll之中，周邊質(zhì)量部llb的距中央質(zhì)量部lla 最遠(yuǎn)的角部與限位板20的距離比和該離得最遠(yuǎn)的角部相鄰的角部與限 位板20的距離小。如上所述，利用上述限位板20的形狀以及加速度傳感器芯片10與 限位板20的位置關(guān)系，能防止限位板20與梁部13的接觸，能防止加 速度傳感器芯片IO的特性變動(dòng)。由于第一凹部24覆蓋周邊質(zhì)量部lib 的一部分，所以能防止與錘部11的接觸面積變得過(guò)大，并能控制錘部 11的變位。
(實(shí)施例1的制造方法)
(a) 加速度傳感器芯片IO的制造方法
例如使用MEMS技術(shù)，通過(guò)光刻等對(duì)SOI晶片進(jìn)行微細(xì)加工而形 成多個(gè)后，分割為各加速度傳感器芯片，而形成圖l和圖2所示的加速 度傳感器芯片10。
(b) 限位板20的制造方法
圖6 (1) ~ (7)是表示圖4的限位板20中的Al-A2線的剖斷部位 的制造方法例的概略制造步驟圖。
例如，在配置在硅片上的多個(gè)方形的限位板形成區(qū)域(X軸方向的 縱長(zhǎng)為1.5士0.5mm，Y軸方向的橫長(zhǎng)為2.0士0.5mm， Z軸方向的厚度(Tl) 為625士20nm左右)，在構(gòu)成該珪片的珪襯底30上形成抗蝕劑，除去圖 4的第二凹部25所對(duì)應(yīng)的區(qū)域31a,有選擇地形成第一抗蝕劑圖形31 (圖6 (1)的步驟)。
通過(guò)干蝕刻，把第一抗蝕劑圖形31作為掩模，除去硅襯底30的區(qū) 域31a，在硅襯底30上形成凹部25a (圖6 (2)的步驟)，然后，除去 不必要的第一抗蝕劑圖形31 (圖6 (3)的步驟)。
接著，另外形成抗蝕劑，有選擇地形成除去了圖4的第一凹部24、 第二凹部25、固定部21中的第一狹縫22以及第二狹縫23所對(duì)應(yīng)的區(qū) 域32a的第二抗蝕劑圖形32 (圖6 (4)的步驟)。另外，作為其他制作 方法，例如也可以使用聚酰亞胺樹(shù)脂(作為集成電路(IC)的保護(hù)涂層 使用的涂敷劑)。通常以l(Him左右來(lái)涂敷，并使用相同的掩模，由此 進(jìn)行圖形化顯影處理，通過(guò)固化，收縮到5nm左右的厚度，能取得同 樣的效果。作為其他制作方法，也可以使用干蝕刻。
ii利用干蝕刻，把第二抗蝕劑圖形32作為掩模，均勻地除去硅襯底 30的區(qū)域32a和凹部25a的區(qū)域，形成具有第一狹縫22及第二狹縫23 的固定部21、第一凹部24、第二凹部25 (圖6 (5)的步驟)，然后， 除去不必要的第二抗蝕劑圖形32 (圖6 (6)的步驟)。例如，固定部21 中的第一狹縫22的寬度和狹縫間隔是40士5nm左右，從固定部21的表 面到第一凹部24的臺(tái)階(T2 )是1.3nm 10nm左右(理想的是5士0.5jim 左右)，從第一凹部24到第二凹部25的臺(tái)階(T3)是5土0.5fim左右。
最后，從珪襯底30的背面?zhèn)冗M(jìn)行研磨處理，把硅片調(diào)整為所希望 的厚度(例如，Z軸方向的厚度(T4) 100nm士2(Him左右)(圖6 (7) 的步驟)。像這樣在硅片上形成的多個(gè)限位板20被分割為各個(gè)限位板。
(c)限位板20的固定方法
將加速度傳感器芯片10固定在搭載裝置(貼片機(jī)diebonder)上， 如圖5所示，在底座部12上的四角附近涂敷規(guī)定量的粘合劑30。為了 使限位板20的影響難以傳遞到底座部12，粘合劑30希望使用把珪樹(shù)脂 作為主成分的柔軟的材料?？紤]到涂敷后的粘合劑30的擴(kuò)散，用于涂 敷粘合劑30的底座部12上的四角附近的4個(gè)位置，希望是粘合劑涂敷 位置的左側(cè)盡可能遠(yuǎn)離底座部12側(cè)的梁部13的位置，并且對(duì)左列的焊 盤(pán)16側(cè)也沒(méi)有影響的位置。粘合劑30的涂敷量可以以下這樣來(lái)設(shè)定 例如計(jì)算出以考慮了偏差時(shí)的涂敷量的最大值來(lái)涂敷時(shí)的粘合劑體積，
并根據(jù)容納該粘合劑體積的第一和第二狹縫22、 23的溝容積來(lái)設(shè)定。
由貼片機(jī)來(lái)把持限位板20，把該限位板20的背面?zhèn)榷ㄎ辉诩铀俣?傳感器芯片10上。在該定位中，例如根據(jù)左側(cè)的粘合劑涂敷位置，進(jìn) 行限位板20側(cè)的固定部21的對(duì)準(zhǔn)等，使限位板20的大致十字形的第 二凹部25的中心點(diǎn)與錘部11的中央質(zhì)量部lla的中心點(diǎn)一致。據(jù)此， 在圖5中，成為以下?tīng)顟B(tài)限位板20的左邊從底座部12側(cè)的左邊的焊 盤(pán)16的列向右偏移，限位板20的右邊從底座部12側(cè)的右邊伸出，限 位板20的上邊和下邊從底座部12側(cè)的上邊和下邊稍微伸出。
對(duì)限位板20進(jìn)行了定位之后，將該限位板20置于加速度傳感器芯 片IO之上，從上對(duì)限位板20進(jìn)行規(guī)定的加重，進(jìn)行規(guī)定時(shí)間加熱處理 (烘烤)。這樣，由于形成在各固定部21上的用于阻止粘合劑30的流 動(dòng)的多個(gè)第一狹縫22都在相同的Y軸方向延伸，因此所涂敷的粘合劑30內(nèi)的多余粘合劑30沿Y軸方向流動(dòng)，其結(jié)果是，能使粘合劑30的 應(yīng)力只在恒定的Y軸方向釋放，當(dāng)然，X軸方向也容易取得在Y軸方 向上施加的力的平衡，能夠抑制加速度傳感器芯片10的變形(即、輸 出變動(dòng))。另外，各固定部21上形成有在X方向形成的第二狹縫23， 因此能夠防止所涂敷的粘合劑30向梁部13側(cè)溢出。
進(jìn)行了規(guī)定時(shí)間的加壓和熱處理后，在加速度傳感器芯片10側(cè)的 底座部12上，通過(guò)規(guī)定厚度的粘合劑30，固定了限位板20的背面?zhèn)鹊?固定部21，加速度傳感器芯片IO的制造結(jié)束。
(d)組裝到封裝體的方法
圖7是表示圖1的加速度傳感器裝置搭載到封裝體的例子的概略剖 視圖。
用于搭載加速度傳感器裝置的封裝體40例如具有上端開(kāi)口的中空 封裝體主體41，在該封裝體主體41內(nèi)的臺(tái)階部42上形成有多個(gè)焊盤(pán) 43。多個(gè)焊盤(pán)43通過(guò)在上下方向貫通封裝體主體41的導(dǎo)電性通孔44 與設(shè)置在封裝體主體41的底面的外部端子45電連接。封裝體主體41 上端的開(kāi)口部被蓋46密封。
在這樣的封裝體40內(nèi)搭載圖1的加速度傳感器裝置時(shí)，把固定了 限位板20的底座部12通過(guò)固定臺(tái)47用粘合劑等固定在封裝體主體41 內(nèi)的底面上。這時(shí)，錘部11的厚度比底座部12的厚度薄，所以在錘部 11的底面和固定臺(tái)47之間形成了可使錘部11向下方變位的規(guī)定間隙。 用引線47連接底座部12的頂面的焊盤(pán)16和封裝體主體41側(cè)的烊盤(pán)43 。 然后，利用蓋46密封封裝體主體41上端的開(kāi)口部，組裝結(jié)束。
(實(shí)施例1的動(dòng)作)
在圖7中，如果對(duì)加速度傳感器芯片IO作用加速度，則錘部ll將 根據(jù)加速度的方向和大小，相對(duì)于底座部12進(jìn)行相對(duì)變位，梁部13變 形，壓電電阻元件15的電阻值發(fā)生變化。通過(guò)從外部端子45檢測(cè)該電 阻值的變化，能檢測(cè)出作用于加速度傳感器芯片10的X軸方向、Y軸 方向、Z軸方向各自的加速度。
作用大的加速度，而使得錘部11向Z軸的上方過(guò)度地變位時(shí)，錘部11的周邊質(zhì)量部lib的頂面的一部分碰撞限位板20的背面?zhèn)鹊牡谝?凹部24的底面，限制錘部ll向上方變位。
(實(shí)施例1的效果) 根據(jù)本實(shí)施例l，具有以下的(i)、 (ii)的效果。
(i) 錘部11向Z軸的上方過(guò)度變位時(shí)，周邊質(zhì)量部llb的頂面的 一部分碰撞第一凹部24的底面，限制錘部11向上方變位，梁部13不 碰撞比第一凹部24深的第二凹部25的底面，所以能防止該梁部的破損， 另外，由于形成在梁部13內(nèi)的壓電電阻元件15也不與第二凹部25的 底面碰撞，因此也可以防止該壓電電阻元件15的特性變化。
即、通過(guò)使大致十字形的第二凹部25形成得較大，使得包含錘部 11的頂面的中央質(zhì)量部lla的全部和周邊質(zhì)量部lib的一部分，對(duì)于變 位量最大的梁部13與錘部11的中央質(zhì)量部lla的連接部、以及該中央 質(zhì)量部lla的附近而言，難以發(fā)生碰撞，從而能防止錘部11、梁部13 以及壓電電阻元件15的破損和特性變化，進(jìn)而能提高加速度傳感器裝 置的可靠性。
(ii) 如圖4和圖5所示，在限位板20的背面?zhèn)?，第一凹?4和 第二凹部25的邊界26為曲面形狀，所以第一凹部24與錘部11的周邊 質(zhì)量部llb碰撞時(shí)的沖擊難以集中在一點(diǎn)，變得難以破損。此外，當(dāng)?shù)?一凹部24的底面與錘部11的周邊質(zhì)量部llb接觸時(shí)，電荷將積蓄在限 位板20的背面，限位板20的靜電引力，把錘部11上拉，加速度傳感 器芯片IO的輸出有可能發(fā)生變動(dòng)?？墒?，由于邊界26為曲面形狀，所 以第一凹部24的底面與錘部11的周邊質(zhì)量部lib的接觸面積減小，由 此，所產(chǎn)生的電荷量也減小，能抑制輸出變動(dòng)。
[實(shí)施例2
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例2的雙支撐型構(gòu)造的壓電電阻型3軸加速 度傳感器裝置的概略放大端面圖，對(duì)與表示實(shí)施例1的圖1 (b)中的 要素相同的要素賦予相同的符號(hào)。
在本實(shí)施例2的加速度傳感器裝置中，不使用實(shí)施例1的限位板20， 與它結(jié)構(gòu)不同的限位板20A通過(guò)具有規(guī)定厚度的粘合劑30A,固定在與實(shí)施例1同樣的加速度傳感器芯片10上。粘合劑30A比實(shí)施例1的粘 合劑30涂敷得厚，固定部21A的背面與加速度傳感器芯片10的頂面之 間的間隔設(shè)定為與實(shí)施例1的第一凹部24的底面和加速度傳感器芯片 10的頂面之間的間隔大致相同。
本實(shí)施例2的限位板20A，其作為平面?zhèn)鹊谋砻媸瞧降?。在該限?板20A的作為底面?zhèn)鹊谋趁?，設(shè)置有固定部21A，其與加速度傳感器 芯片10側(cè)的錘部11具有規(guī)定間隔通過(guò)粘合劑30A固定在底座部12上， 用于限制錘部變位；以及凹部25 (它與實(shí)施例1的第二凹部25相同)， 其形成在該固定部21A的與梁部13相對(duì)的位置。在固定部21A的與底 座部12的四角附近相對(duì)的4個(gè)部位，與實(shí)施例1 一樣，分別形成有在 同一 Y軸方向延伸的用于填充粘合劑的多個(gè)第一狹縫22，在大致垂直 于多個(gè)第一狹縫22的方向分別形成有用于防止粘合劑溢出的第二狹縫 23。
固定部21A和凹部25的邊界與實(shí)施例1 一樣，為曲面形狀。即、 凹部25與實(shí)施例1一樣，在限位板20A上形成為大致十字形，該大致 十字形在與梁部13相對(duì)的位置具有規(guī)定寬度，該十字形的交叉部位與 固定部21A的邊界為通過(guò)錘部11的周邊質(zhì)量部lib的曲面形狀。其他 結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l一樣。
在這樣的加速度傳感器裝置中，能取得與實(shí)施例1幾乎同樣的作用 效果。特別是本實(shí)施例2的固定部21A形成到實(shí)施例1的第一凹部24 的區(qū)域，所以能省略限位板20A的制造步驟中的形成實(shí)施例1的第一凹 部24的步驟，能簡(jiǎn)化制造步驟。
(變形例)
本發(fā)明并不局限于所述實(shí)施例1、 2，加速度傳感器芯片10、限位 板20、 20A、封裝體40的構(gòu)造、形狀尺寸或制造方法等能變形為圖示 以外的各種形式。例如，可以變更圖4所示的4個(gè)固定部21的配置方 向，變?yōu)樵赬軸方向延伸的形狀，據(jù)此，能取得與所述實(shí)施例l、 2幾 乎同樣的作用效果。此外，可以把實(shí)施例1、 2的加速度傳感器裝置變 更為1軸或2軸式的加速度傳感器裝置，或者也能變更為單支撐型構(gòu)造。
權(quán)利要求
1. 一種加速度傳感器裝置，其特征在于，包括加速度傳感器芯片，具有錘部、在所述錘部的周?chē)c該錘部具有間隔地配置的底座部、撓性連接所述錘部和所述底座部的多個(gè)梁部；以及限位板，設(shè)置在所述加速度傳感器芯片上，以限制所述錘部的變位；所述限位板在與所述梁部相對(duì)的位置具有凹部。
2. —種加速度傳感器裝置，其特征在于，包括加速度傳感器芯片，具有錘部、在所述錘部的周?chē)c該錘部具有間 隔地配置的底座部、撓性連接所述錘部和所述底座部的梁部；以及限位板，設(shè)置在所述加速度傳感器芯片上； 所述限位板具有多個(gè)固定部，突出設(shè)置在與所述底座部相對(duì)的位置，被固定在所述 底座部上；第一凹部，分別形成在各所述固定部的周邊，且是形成在與所述錘 部相對(duì)的位置，限制所述錘部的變位；以及第二凹部，形成在與所述梁部相對(duì)的位置，比所述第一凹部深。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度傳感器裝置，其特征在于在所述多個(gè)固定部的與所述底座部相對(duì)的面上，分別形成有在同一 方向延伸的用于填充粘合劑的多個(gè)笫一狹縫，形成于所述多個(gè)固定部的 所述第 一狹縫彼此在同 一方向延伸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速度傳感器裝置，其特征在于在所述多個(gè)固定部的與所述底座部相對(duì)的面上，在大致垂直于所述 多個(gè)第 一狹縫的方向，還分別形成有用于防止粘合劑溢出的第二狹縫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4中任意一項(xiàng)所述的加速度傳感器裝置，其特 征在于所述笫一凹部和所述第二凹部的邊界，在所述限位板的大致中央部 分為曲面形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的加速度傳感器裝置，其特征在于所述梁部是相對(duì)于所述底座部，從大致正交的4個(gè)部位可自由擺動(dòng) 地支撐所述錘部的構(gòu)造；所述多個(gè)固定部突出設(shè)置在所述限位板上，且是設(shè)置在與所述底座 部的4角附近相對(duì)的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的加速度傳感器裝置，其特征在于所述第二凹部形成為大致十字形，在所述限位板上，在與所述梁部 相對(duì)的位置，該十字形具有規(guī)定寬度；所述十字形和所述第一凹部的邊界的一部分通過(guò)所述錘部的一部 分，并且為以各所述固定部為中心的曲面形狀。
8. —種加速度傳感器裝置，其特征在于，包括加速度傳感器芯片，具有錘部、在所述錘部的周?chē)c該錘部具有間 隔地配置的底座部、撓性連接所述錘部和所述底座部的梁部；限位板，設(shè)置在所述加速度傳感器芯片上；所述限位板具有固定部，與所述錘部具有規(guī)定間隔地固定在所述底座部上，限制所 述錘部的變位；以及凹部，形成在所述固定部的與所述梁部相對(duì)的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加速度傳感器裝置，其特征在于在所述固定部的與所述底座部相對(duì)的部位形成有在同一方向延伸 的用于填充粘合劑的多個(gè)第 一狹縫。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的加速度傳感器裝置，其特征在于在所述固定部的與所述底座部相對(duì)的部位，在大致垂直于所述多個(gè) 第一狹縫的方向，形成有用于防止粘合劑溢出的第二狹縫。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8 10中任意一項(xiàng)所述的加速度傳感器裝置，其 特征在于所述固定部和所述凹部的邊界為曲面形狀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8~11中任意一項(xiàng)所述的加速度傳感器裝置，其特征在于所述梁部是相對(duì)于所述底座部，從大致正交的4個(gè)部位可自由擺動(dòng) 地支撐所述錘部的構(gòu)造；所述固定部在與所述底座部的4角附近相對(duì)的位置，與所述錘部具 有規(guī)定間隔地固定在所述底座部上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的加速度傳感器裝置，其特征在于所述凹部形成為大致十字形，在所述限位板上，在與所述梁部相對(duì) 的位置，該十字形具有規(guī)定寬度；所述十字形與所述固定部的邊界的一部分為通過(guò)所述錘部的一部 分的曲面形狀。
14. 一種加速度傳感器裝置，包括加速度傳感器芯片，具有由頂面為方形的中央質(zhì)量部和分別與所述 中央質(zhì)量部的四角連接的頂面為方形的周邊質(zhì)量部構(gòu)成的錘部、與所述 錘部具有間隔地包圍所述錘部的底座部、以可動(dòng)的方式連接所述錘部和 所述底座部的梁部；限位部，覆蓋所述加速度傳感器芯片的所述錘部和所述梁部；接合層，連接所述加速度傳感器芯片的所述底座部和所述限位部；其特征在于所述錘部的所述周邊質(zhì)量部的與所述中央質(zhì)量部離得最遠(yuǎn)的角部 和所述限位部的距離，比所迷梁部和所述限位部的距離短。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的加速度傳感器裝置，其特征在于所述周邊質(zhì)量部的所述離得最遠(yuǎn)的角部和所述限位部的距離，比與 所述離得最遠(yuǎn)的角部相鄰的角部和所述限位部的距離短。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加速度傳感器裝置，可防止錘部、梁部和壓電電阻元件的破損以及特性變化，可提高加速度傳感器裝置的可靠性。加速度傳感器裝置包括具有錘部(11)、在該錘部(11)的周?chē)哂虚g隔地配置的底座部(12)、撓性連接錘部(11)和底座部(12)的多個(gè)梁部(13)的加速度傳感器芯片(10)；為了限制錘部(11)的變位而設(shè)置在加速度傳感器芯片(10)上的限位板(20)。限位板(20)在與梁部(13)相對(duì)的位置具有凹部(25)，所以能不對(duì)梁部(13)帶來(lái)沖擊地限制錘部(11)的變位。
文檔編號(hào)G01P15/12GK101545920SQ200910005618
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者加藤健二, 野村昭彥 申請(qǐng)人:Oki半導(dǎo)體株式會(huì)社