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Die
vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Halbleitersensor eines
Kapazitätstyps
zum Erfassen einer dynamischen Größe bei einem Beschleunigungssensor,
einem Gyrosensor oder dergleichen auf eine Änderung der elektrostatischen
Kapazität.
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Ein
Bauelement mit einer Stapelstruktur, bei welcher Halbleiterchips
wie in 7 und 8 dargestellt aufgestapelt
sind (siehe beispielsweise die JP-A-2000-227439) ist als Halbleitersensor
eines Kapazitätstyps
wie oben beschrieben bekannt, beispielsweise als Halbleiter-Beschleunigungssensor für einen
Airbag eines Fahrzeugs. Bei diesem Bauelement ist ein Sensorchip 1,
welcher einen Beschleunigungsdetektor aufweist, haftend auf einem
Mikroschaltungsbaustein bzw. Schaltungschip (circuit chip) 2 angebracht,
welcher eine Signalverarbeitungsschaltung aufweist, und des weiteren
ist der Schaltungschip 2 haftend in einem Gehäuse 3 gesichert,
welches, wie in 8 dargestellt,
aus einem Keramiksubstrat gebildet ist.
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Darüber hinaus
sind beispielsweise vier Elektrodenkontaktstellen, welche an einem
Seitenabschnitt des Sensorchips 1 gebildet sind, und Elektrodenkontaktstellen
des Schaltungschips 2, welche in Verbindung mit den vier
Elektrodenkontaktstellen des Sensorchips 1 gebildet sind,
durch Bonddrähte,
wie in 7 dargestellt,
elektrisch miteinander verbunden. Des weiteren sind der Schaltungschip 2 und
die Elektrodenzuleitungen 3a des Gehäuses 3 durch Bonddrähte 5 (wie
in 8 dargestellt) ebenfalls elektrisch
miteinander verbunden.
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Der
Halbleiter-Beschleunigungssensor ist auf einer Leiterplatte durch
Anbringen des Gehäuses 3 befestigt,
welches aus dem Keramiksubstrat auf der Leiterplatte gebildet ist.
Wenn jedoch eine Deformierung in der Leiterplatte auftritt, beispielsweise eine
Deformierung infolge einer Expansion/Kontraktion, welche durch die
Umgebungstemperatur hervorgerufen wird, oder wenn eine Deformation
hervorgerufen durch eine äußere Einwirkung
oder dergleichen in der Leiterplatte auftritt, wird der Druck bzw.
die Spannung entsprechend der Deformation auf das Gehäuse 3 und
des weiteren auf den Schaltungschip 2 oder den Sensorchip 1 übertragen,
welcher an dem Gehäuse 3 anhaftet.
Ein derartiger Druck zerbricht die Haftung zwischen dem Schaltungschip 2 und dem
Sensorchip 1, ruft das Zerbrechen der Bonddrähte 5,
usw. hervor und ist somit nicht günstig.
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Im
Hinblick auf die obigen Schwierigkeiten wird die Haftung zwischen
dem Sensorchip 1 und dem Schaltungschip 2 durch
einen elastischen Haftfilm 6, wie in 8 dargestellt, derart erzielt, dass kein
Druck von dem Schaltungschip 2 auf den Sensorchip 1 übertragen
wird.
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Wenn
jedoch in dem Fall der Verwendung des elastischen Haftfilms 6 eine
Vibration von außen übertragen
wird, wird bestätigt,
dass der Sensorchip 1 auf dem Haftfilm 6 zwischen
dem Schaltungschip 2 und dem Sensorchip 1 in Resonanz
tritt. In einem derartigen Fall treten die folgenden Schwierigkeiten auf.
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9 stellt ein Teil der auf
dem Sensorchip 1 und dem Schaltungschip 2 gebildeten
Sensorschaltung dar.
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Es
wird eine Kapazität
bzw. ein kapazitiver Widerstand 1a durch eine bewegliche
Elektrode und eine feststehende Elektrode in dem Sensorchip 1 gebildet,
und es wird der Sensorchip 1 mit vier Elektrodenkontaktstellen 1b versehen.
Die vier Elektroden 1b beinhalten zwei Eingangsanschlüsse, einen
Ausgangsanschluss und einen Masseanschluss.
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Der
Schaltungschip 2 ist ebenfalls mit vier Elektrodenkontaktstellen 2a versehen,
und die vier Elektrodenkontaktstellen 2a beinhalten zwei
Ausgangsanschlüsse,
einen Eingangsanschluss und einen Masseanschluss. Der Schaltungschip 2 ist
mit zwei Trägerwellengeneratoren 2b zur
Ausgabe von Trägerwellen
an den Ausgangsanschlüssen
und mit einer Wandlerschaltung 2c zur Umwandlung eines an
dem Eingangsanschluss eingegebenen Signals in ein Spannungssignal
versehen.
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Bei
der oben beschriebenen Konstruktion werden Trägerwellen, welche Spannungen
mit zueinander entgegen gesetzten Phasen aufweisen, von den zwei
Trägerwellengeneratoren 2b,
welche für den
Schaltungschip 2 vorgesehen sind, durch die Ausgangsanschlüsse ausgegeben,
wodurch jede Trägerwelle
durch den Eingangsanschluss des Sensorchips 1 eingegeben
und die entsprechende Spannung der Kapazität bzw. dem kapazitiven Widerstand 1a angelegt
wird.
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Wenn
eine Beschleunigung aufgebracht wird und die bewegliche Elektrode
verschoben wird, ändert
sich der Wert der Kapazität 1a,
und es wird somit das Signal entsprechend der Änderung des Werts der Kapazität 1a an
dem Ausgangsanschluss des Sensorchips 1 ausgegeben. Dieses
Signal entspricht einem Beschleunigungserfassungssignal, und es wird
durch den Eingangsanschluss des Schaltungschips 2 der Spannungswandlerschaltung 2c eingegeben,
um in der Spannungswandlerschaltung 2c in ein Spannungssignal
umgewandelt zu werden.
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Die
Beschleunigungserfassung wird durch den Beschleunigungssensor wie
oben beschrieben durchgeführt.
Daher wird verlangt, dass das von dem Ausgangsanschluss des Sensorchips 1 ausgegebene
Beschleunigungserfassungssignal dem Eingangsanschluss des Schaltungschips 2 genau
eingegeben wird.
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Jedoch
ist bei der obigen herkömmlichen Konstruktion
der Abstand zwischen den Bonddrähten 4 für eine elektrische
Verbindung des Sensorchips 1 und des Schaltungschips 2 relativ
schmal, und somit ist die parasitäre Kapazität 7, welche zwischen
den benachbarten Drähten 4 auftritt,
relativ groß.
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Daher ändert sich
das an dem Ausgangsanschluss des Sensorchips 1 ausgegebene
Beschleunigungserfassungssignal durch den Effekt der parasitären Kapazität 7,
und der Sensor fällt
in einen Zustand, bei welchem das Beschleunigungserfassungssignal
ungenau dem Eingangsanschluss des Schaltungschips 2 eingegeben
wird. Wenn der Abstand zwischen den Bonddrähten 4 durch die Resonanz
des Sensorchips 1 sich ändert
und sich der Wert der parasitären
Kapazität
bzw. des parasitären kapazitiven
Widerstands 7 ändert, ändert sich
ebenfalls die Veränderung
des von dem Ausgangsanschluss des Sensorchips 1 ausgegebenen
Beschleunigungserfassungssignals durch die Wirkung der parasitären Kapazität 7.
Sogar dann, wenn der Nullpunkt der Ausgangsspannung (hiernach als "Nullpunkt-Ausgangsspannung
bezeichnet) mit dem Beschleunigungserfassungssignal des Sensorchips 1 für die Beschleunigung
von null als Standard festgelegt ist, ändert sich daher die Nullpunkt-Ausgangsspannung
infolge der Veränderung
des Abstands zwischen den Bonddrähten 4,
und es kann eine genaue Beschleunigungserfassung nicht durchgeführt werden.
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Die
vorliegenden Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebene
Situation gemacht und ihr liegt die Aufgabe zu Grunde, einen ungünstigen
Effekt der parasitären
Kapazität
zu verhindern, welche zwischen den Bonddrähten für eine elektrische Verbindung
eines Sensorchips und eines Schaltungschips in einem Halbleitersensor
eines Kapazitätstyps
auftritt, der eine Stapelstruktur aufweist, bei welcher der Sensorchip
auf dem Schaltungschip durch einen Haftfilm angebracht ist, wodurch
die Charakteristik des Halbleitersensors des Kapazitätstyps verbessert
wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Entsprechend
einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Halbleiter-Sensorbauelement
eines Kapazitätstyps,
welches eine Stapelstruktur besitzt, bei welcher ein Sensorchip
auf einem Schaltungschip bzw. Mikroschaltungsbaustein (circuit chip)
durch einen Haftfilm angebracht ist, dadurch charakterisiert, dass
der Haftfilm eine Elastizität
von 200 MPa oder weniger besitzt und die in einer Vielzahl vorkommenden
Bonddrähte
für eine
elektrische Verbindung des Sensorchips und des Schaltungschips derart
angeordnet sind, dass sie an einer Vielzahl von Seitenabschnitten
oder Eckenabschnitten des Sensorchips verstreut bzw. verteilt sind.
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Wie
oben beschrieben, kann unter Verwendung eines Materials mit der
Elastizität
von 200 MPa oder weniger als dem Haftfilm die Temperaturkenngröße bzw.
-charakteristik des Beschleunigungssensors 11 auf nahezu
null festgelegt sein.
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Des
weiteren sind die in der Vielzahl vorkommenden Bonddrähte nicht
dazu vorgesehen, auf einem Seitenab schnitt des Sensorchips konzentriert
zu sein, sondern sie sind derart verstreut angeordnet, dass der
Abstand zwischen den Bonddrähten
erhöht ist
und somit der Absolutwert der auftretenden parasitären Kapazität verringert
sein kann. Sogar dann, wenn die Bonddrähte deformiert sind und sich
die parasitäre
Kapazität
zwischen den Bonddrähten ändert, kann
dementsprechend die Änderung
auf einen äußerst kleinen
Wert unterdrückt
werden, und es kann somit die Wirkung auf die Sensorcharakteristik
(Erfassungsgenauigkeit) verringert sein. Als Ergebnis kann bei der
ersten Ausgestaltung die ungünstige Wirkung
der zwischen den Bonddrähten
auftretenden parasitären
Kapazität
verhindert werden, und es kann die Charakteristik verbessert werden.
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In
diesem Fall ist bei der dahingehenden Konstruktion, dass der Sensorchip
und der Schaltungschip elektrisch miteinander durch vier Bonddrähte verbunden
sind, entsprechend einer zweiten Ausgestaltung jeder der vier Bonddrähte an dem
mittleren Abschnitt jedes Seitenabschnitts des Sensorchips angeordnet
oder entsprechend einer dritten Ausgestaltung jeder der vier Bonddrähte an jedem Eckenabschnitt
des Sensorchips angeordnet.
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Dementsprechend
kann der Abstand zwischen den vier Bonddrähten hinreichend erhöht sein, und
es kann der Absolutwert der parasitären Kapazität hinreichend verringert sein.
Darüber
hinaus kann die ungünstige
Wirkung der parasitären
Kapazität hervorragend
verhindert werden. In diesem Fall werden die vier Bonddrähte derart
gehalten, dass sie in vier Richtungen gebogen bzw. geneigt sind,
und somit kann der Sensorchip eine hervorragend ausbalancierte Haltekraft
auf den Sensorchip durch die Bonddrähte erzielen, so dass eine
Wirkung der Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Erschütterung
(Verhinderung einer Resonanz) erwartet werden kann.
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Der
Schaltungschip ist auf der Leiterplatte angebracht und elektrisch
durch die in der Mehrzahl vorhandenen Bonddrähte angeschlossen. In diesem Fall
kann entsprechend einer vierten Ausgestaltung jeder der vier Bonddrähte dieser
Bonddrähte
an jedem Eckenabschnitt des Schaltungschip angeordnet sein. Entsprechend
der vierten Ausgestaltung kann der Schaltungschip eine hervorragend
ausbalancierte Haltekraft auf die Leiterplatte durch die in die
vier Richtungen gebogenenen Bonddrähte erzielen, so dass die Resonanz
des Schaltungschips auf die Leiterplatte verhindert werden kann,
und es kann des weiteren die Wirkung eines Unterdrückens der
Erschütterung
auf den Sensorchip erwartet werden.
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Die
vorliegenden Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
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1 zeigt
eine Draufsicht, welche einen Beschleunigungssensor einer ersten
Ausführungsform
darstellt;
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2 zeigt
eine Längsquerschnittsansicht, welche
den in 1 dargestellten Beschleunigungssensor darstellt;
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3 zeigt
ein Diagramm, welches die Schaltungskonstruktion einer auf einem
Sensorchip gebildeten Sensorschaltung und einen in 1 dargestellten
Schaltungschip darstellt;
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4 zeigt
ein Diagramm, welches ein experimentelles Testergebnis der Temperaturkenngröße bzw.
-charakteristik des Beschleunigungssensors darstellt; welches durch
die Änderung
der Elastizität (MPa)
des Haftfilms hervorgerufen wird;
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5 zeigt
eine Draufsicht, welche einen Beschleunigungssensor einer zweiten
Ausführungsform
darstellt;
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6 zeigt
eine Draufsicht, welche einen Beschleunigungssensor einer dritten
Ausführungsform
darstellt;
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7 zeigt
eine Draufsicht, welche einen herkömmlichen Beschleunigungssensor
darstellt;
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8 zeigt
eine Vorderansicht im Längsquerschnitt
des in 7 dargestellten Beschleunigungssensors; und
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9 zeigt
ein Diagramm, welches die Schaltungskonstruktion einer auf einem
Sensorchip gebildeten Sensorschaltung und einen in 7 dargestellten
Schaltungschip darstellt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die zugehörigen
Figuren beschrieben. Bei den folgenden Ausführungsformen werden dieselben
oder äquivalente
Teile durch dieselben Bezugszeichen dargestellt.
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Erste Ausführungsform
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht, welche die Gesamtkonstruktion eines
Beschleunigungssensors wie eines Halbleitersensors eines Kapazitätstyps darstellt,
auf welchen eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gerichtet ist. 2 zeigt
eine Vorderansicht im Längsschnitt,
welche den Halbleiter-Beschleunigungssensor, wie in 1 dargestellt,
darstellt, und 3 stellt einen Teil einer für den Beschleunigungssensor
vorgesehenen Sensorschaltung dar. Der Beschleunigungssensor dieser Ausführungsform
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt, ist der Beschleunigungssensor 11 dieser
Ausführungsform derart
entworfen, dass er eine Stapelstruktur aufweist, in welcher ein
Sensorchip 12 auf einem Schaltungschip bzw. Mikroschaltungsbaustein
(circuit chip) 13 angebracht ist und der somit aufgestapelte
Sensorchip 12 und der Schaltungschip 13 in einem
Gehäuse 14 als
Platte bzw. Platine untergebracht sind. Nicht veranschaulicht ist
insbesondere, dass der Sensorchip 12 derart entworfen ist,
dass er an dem Mittenabschnitt auf der Oberfläche eines Halbleiter- (Silizium-)
Substrats angeordnet ist und einen Beschleunigungsdetektor als Detektor
für eine
dynamische Größe durch
die Mikromaterialbearbeitungstechnik bildet. Es ist bekannt, den
Beschleunigungsdetektor derart zu entwerfen, dass eine sog. kammförmige feststehende
Elektrode und bewegliche Elektrode derart angeordnet sind, dass
sie einander über
eine dazwischen gebildete Lücke
gegenüber
liegen, und er erfasst eine Beschleunigung als Änderung der elektrostatischen
Kapazität
zwischen der feststehenden Elektrode und der beweglichen Elektrode.
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Vier
Elektrodenkontaktstellen (Anschlüsse) 12a zum
elektrischen Verbinden des Sensorchips 12 und des Schaltungschips 13 sind
auf dem Oberflächenabschnitt
des Sensorchips 12 (der oberen Oberfläche in 2) gebildet.
Wie in 3 dargestellt, beinhalten die vier Elektrodenkontaktstellen 12a zwei Eingangsanschlüsse, einen
Ausgangsanschluss und einen Masseanschluss. Bei dieser Ausführungsform wird
jeder der vier Elektrodenkontaktstellen 12a derart gebildet,
dass er an dem mittleren Abschnitt jedes Seitenabschnitts des Sensorchips 12 lokalisiert
ist.
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Der
Schaltungschip 13 ist in einer rechtwinkligen Form konstruiert,
die größer als
diejenige des Sensorchips 12 ist, um eine Signalverarbeitungsschaltung
zur Verarbeitung eines Signals von dem Sensorchip 12 aufzuweisen.
Der mittlere Abschnitt der Oberfläche des Sensorchips 13 ist
als Chipanbringungsbereich festgelegt, auf welchem der Sensorchip 12 angebracht
wird, und es werden vier Elektrodenkontaktstellen (Anschlüsse) 13a aus
dem Chipanbringungsbereich in Verbindung mit den vier Elektrodenkontaktstellen 12a des
Sensorchips 12 gebildet.
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Wie
in 3 dargestellt, beinhalten die vier Elektrodenkontaktstellen 13a zwei
Ausgangsanschlüsse,
einen Eingangsanschluss und einen Masseanschluss. Der Schaltungschip 13 gibt
pulsförmige Trägerwellen
mit entgegengesetzten Phasen von den Trägerwellengeneratoren 13b durch
die zwei Ausgangsanschlüsse 13a aus.
Des weiteren ist der Schaltungschip 13 mit einer Wandlerschaltung 15 zur Umwandlung
eines an dem Eingangsanschluss 13a eingegebenen Beschleunigungssignals
in ein Spannungssignal versehen. Es wird insbesondere nicht veranschaulicht,
dass in einer Vielzahl vorkommende Elektrodenkontaktstellen zur
Verbindung des Schaltungschips 13 mit dem Gehäuse 14 an
jedem von den rechten und linken Seitenabschnitten auf der Oberfläche des
Schaltungschips 13 gebildet sind.
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Das
Gehäuse 14 ist
beispielsweise aus einer Keramikplatte gebildet und in Form eines
dünnen rechtwinkligen
Kastens konstruiert. Der mittlere Abschnitt des Gehäuses 14 ist
als Bereich festgelegt, in welchem der Schaltungschip 13 angebracht
ist. Eine Vielzahl von Elektrodenzuleitungen 14a (welche
aus Gründen
der vereinfachten Darstellung schraffiert dargestellt sind) sind
entlang den rechten und linken Seitenabschnitten des Gehäuses 14 in
Verbindung mit den Elektrodenkontaktstellen des Schaltungschips 13 gebildet,
und es sind ebenfalls (nicht dar gestellte) Anschlüsse für eine äußere Verwendung
derart gebildet, dass sie an dem äußeren Oberflächenabschnitt
lokalisiert sind.
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Wie
in 2 dargestellt, ist der Sensorchip 12 haftend
auf dem Schaltungschip 13 durch einen Haftfilm 16 angebracht.
Der Haftfilm 16 besitzt eine geringe Elastizität und ist
derart konstruiert, dass er relativ dick ist und einen Druck absorbiert,
so dass kein äußerer Druck,
welcher infolge einer Temperaturänderung
oder dergleichen auftritt, dem Sensorchip 12 übertragen
wird.
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Insbesondere
wenn die Dicke des Haftfilms 16 auf 175 μm festgelegt
ist, ist die Elastizität
des Haftfilms 16 auf 200 MPa oder weniger festgelegt. wenn
die Elastizität
des Haftfilms 16 übermäßig hoch ist
und bestätigt
bzw. bekräftigt
wird, dass die Umgebung, in welcher der Beschleunigungssensor 11 verwendet
wird, sich bezüglich
der Raumtemperatur ändert,
kann der elastische Film 16 den Druck infolge der Temperaturänderung
nicht absorbieren, und es wird somit die Nullpunkt-Ausgangsspannung
verändert.
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4 zeigt
ein experimentelles Testergebnis der Temperaturkenngröße bzw.
-charakteristik (temperature characteristic) des Beschleunigungssensors 11 infolge
der Änderung
der Elastizität
(MPa), wenn die Dicke des Haftfilms 16 auf 175 μm festgelegt
ist. Dieses Experiment untersucht die Änderungswerte (ΔG) der Nullpunkt-Ausgangsspannung des
Beschleunigungssensors 11, wenn die Temperatur der Benutzungsumgebung
des Beschleunigungssensors 11 von 25°C auf 85°C verändert und wenn die Temperatur
der Benutzungsumgebung des Beschleunigungssensors 11 von
25°C auf –40°C verändert wird.
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Wenn,
wie in 4 dargestellt, die Elastizität des Haftfilms 16 auf
200 MPa oder weniger verringert wird, ist die Temperaturkenngröße des Beschleunigungssensors 11 im
Wesentlichen gleich null. Wenn jedoch die Elastizität des Haftfilms 16 200
MPa überschreitet,
erhöht
sich die Temperaturkenngröße, da die
Elastizität
größer ist.
Daher wird bei dieser Ausführungsform
die Elastizität
des Haftfilms 16 derart festgelegt, dass sie nicht größer als
200 MPa ist.
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Des
weiteren haftet der Schaltungschip 13 an dem Gehäuse 14 beispielsweise
durch ein Haftmittel an, wodurch der Sensorchip 12 und
der Schaltungschip 13 an dem Gehäuse 14 befestigt sind.
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Die
jeweiligen Elektrodenkontaktstellen des Sensorchips 12 und
die jeweiligen Elektrodenkontaktstellen 13a des Schaltungschips 13 sind
miteinander durch vier Bonddrähte 17 für den Sensorchip elektrisch
verbunden. Wie in 1 dargestellt, ist jeder der
vier Bonddrähte 17 an
dem mittleren Abschnitt jedes Seitenabschnitts des Sensorchips 12 derart
angeordnet, dass sie sich in einer radialen Richtung in vier Richtungen
erstrecken (wodurch die Form eines Kreuzes gebildet wird). Die Elektrodenkontaktstellen
sowohl an den rechten als auch linken Seitenabschnitten des Schaltungschips 13 und
die Elektrodenzuleitungen 14a des Gehäuses 14 sind durch
eine Vielzahl von Bonddrähten 18 für den Schaltungschip
elektrisch miteinander verbunden (siehe 2). Der Öffnungsabschnitt
der oberen Oberfläche
des Gehäuses 14 ist
durch einen Deckel 19 luftdicht verschlossen (siehe 2).
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Als
Nächstes
wird die Funktion des derart konstruierten Beschleunigungssensors 11 beschrieben.
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Bei
der obigen Konstruktion tritt eine parasitäre Kapazität zwischen den Bonddrähten 17 für eine Verbindung
des Sensorchips 12 und des Schaltungschips 13,
wie in 3 dargestellt, auf. Wenn die Bonddrähte 17 durch
Aufbringung eines Stoßes
bzw. Schlags von außen
deformiert werden (beispielsweise durch Auswirkung einer Resonanz
des Sensorchips 12 auf den Schaltungschip 13),
besteht ein Risiko, dass eine Änderung
der parasitären
Kapazität auftritt
und sich somit die Kenngröße bzw.
Charakteristik (die Nullpunkt-Ausgangsspannung) ändert.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind jedoch die vier Bonddrähte 17 zum
Verbinden des Sensorchips 12 und des Schaltungschips 13 derart
angeordnet, dass jeder der Bonddrähte 17 an dem mittleren
Abschnitt jedes Seitenabschnitts des Sensorchips 12 derart
lokalisiert ist, dass der Abstand zwischen den Bonddrähten 17 im
Vergleich mit dem herkömmlichen
Sensor hinreichend erhöht
wird, bei welchem alle Bonddrähte 4 an
einem Seitenabschnitt des Sensorchips 1 angeordnet sind,
und somit kann der Absolutwert der auftretenden parasitären Kapazität hinreichend
verringert werden.
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Sogar
dann, wenn die parasitäre
Kapazität zwischen
den vier Bonddrähten 17 infolge
des Auftretens der Resonanz des Sensorchips 12 auf der Grundlage
einer Vibration von außen
verändert
wird, wird daher die betreffende Änderung sehr klein, und es
kann somit der Einfluss auf die Sensorcharakteristik (Erfassungsgenauigkeit)
verringert werden.
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Wie
oben beschrieben, kann bei dieser Ausführungsform eine hervorragende
Wirkung dahingehend erzielt werden, dass die ungünstige Wirkung der parasitären Kapazität, welche
zwischen den Bonddrähten 17 für eine elektrische
Verbindung des Sensorchips 12 und des Schaltungschips 13 auftritt, bei
dem Beschleunigungssensor verhindert werden, welcher die Stapelstruktur
aufweist, bei welcher der Sensorchip 12 auf dem Schaltungschip 13 angebracht
ist, und somit kann die Charakteristik verbessert werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden die vier Bonddrähte 17 derart
gehalten, dass sie in die vier Richtungen geneigt bzw. gebogen sind,
so dass die hervorragend ausbalancierte Haltekraft des Sensorchips 12 auf
den Schaltungschip 13 durch die Bonddrähte 17 erzielt werden
kann, und somit kann ebenfalls die Wirkung erwartet werden, dass
die Beständigkeit
gegenüber
einer Erschütterung
verbessert werden kann (dass die Resonanz verhindert werden kann).
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Zweite Ausführungsform
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5 stellt
die Konstruktion eines Beschleunigungssensors 21 einer
zweiten Ausführungsform dar.
Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die
vier Bonddrähte 22 für eine Verwendung
des Sensorchips 12 und des Schaltungschips 13 derart
angeordnet sind, dass jeder der Bonddrähte an jeder der vier Eckenabschnitte
des Sensorchips 12 angeordnet ist.
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Mit
dieser Konstruktion kann der Abstand zwischen den vier Bonddrähten 22 wie
in dem Fall der ersten Ausführungsform
hinreichend erhöht
werden, und es kann der absolute Wert der parasitären Kapazität hinreichend
verringert werden. Des weiteren kann dahingehend eine hervorragende
Wirkung erzielt werden, dass die durch die parasitäre Kapazität hervorgerufenen
ungünstige
Wirkung verhindert wird, und es kann die Charakteristik verbessert
werden. Darüber
hinaus werden die vier Bonddrähte 22 dahingehend
festgelegt, dass sie in den vier Richtungen gebo gen bzw. geneigt
sind, und somit kann eine Wirkung dahingehend erzielt werden, dass
die hervorragend ausbalancierte Haltekraft des Sensorchips 12 auf
den Schaltungschip 13 durch die Bonddrähte 22 erzielt werden
kann, und es kann die Beständigkeit
gegenüber
einer Erschütterung
verbessert werden (es kann die Resonanz verhindert werden).
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Dritte Ausführungsform
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6 stellt
die Konstruktion eines Beschleunigungssensors 31 einer
dritten Ausführungsform dar.
Bei der dritten Ausführungsform
sind die vier Bonddrähte 17 für eine Verbindung
des Sensorchips und des Schaltungschips 13 derart angeordnet,
dass jeder Bonddraht 17 an dem mittleren Abschnitt jedes Seitenabschnitts
des Sensorchips 12 wie in dem Fall der ersten Ausführungsform
lokalisiert ist, und darüber
hinaus sind (Substrat-) Bonddrähte 32 für eine elektrische
Verbindung des Schaltungschips 13 und des Gehäuses 14 derart
angeordnet, dass jeder von vier Bonddrähten 32 davon an jedem
Eckenabschnitt des Schaltungschips 13 lokalisiert ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
kann dieselbe Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden,
und es kann ebenfalls die hervorragend ausbalancierte Haltekraft
des Schaltungschips 13 auf das Gehäuse 14 durch die Substratbonddrähte 32 erzielt
werden, welche gehalten werden, um in vier Richtungen gebogen bzw.
geneigt zu sein, und es wird folglich erwartet, dass die Resonanz
des Schaltungschips 13 auf das Gehäuse verhindert werden und des
weiteren die Erschütterung
des Sensorchips 12 unterdrückt werden kann.
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Weitere Ausführungsformen
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Bei
den obigen Ausführungsformen
sind der Sensorchip 12 und der Schaltungschip 13 miteinander
durch vier Bonddrähte 17 verbunden.
Sogar dann, wenn sie durch drei oder fünf oder mehr Bonddrähte verbunden
sind, sind jedoch in einer Vielzahl vorkommende Bonddrähte verteilt
an einer Vielzahl von Seitenabschnitten oder Eckenabschnitten des Sensorchips
angeordnet, wodurch die obige Aufgabe gelöst wird. Des weiteren wird
im Hinblick auf die obigen Ausführungsformen
die vorliegende Erfindung auf den Beschleunigungssensor angewandt.
Jedoch kann die vorliegende Erfindung ebenfalls auf andere Halbleitersensorbauelemente
eines Kapazitätstyps wie
einen Gyrosensor, usw. angewandt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die jeweiligen Ausführungsformen
beschränkt,
welche oben beschrieben und in den Figuren veranschaulicht werden,
und es können
verschiedene Modifizierungen geeignet geschaffen werden, ohne vom
Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Vorstehend
wurde ein Halbleitersensor eines Kapazitätstyps offenbart. In einem
Halbleitersensor für
eine dynamische Größe eines
Kapazitätstyps
sind ein Sensorchip (12) und ein Schaltungschip bzw. Mikroschaltungsbaustein
(13) miteinander durch einen Haftfilm (16) verbunden,
welcher eine Elastizität
von 200 MPa oder weniger aufweist, um die Temperaturkenngröße bzw.
-charakteristik zu verringern. Vier Bonddrähte (17) für eine Verbindung
des Sensorchips (12) und des Schaltungschips (13)
sind derart angeordnet, dass jeder der Bonddrähte an dem mittleren Abschnitt
jedes Seitenabschnitts des Sensorchips (12) oder an jedem
Eckenabschnitt des Sensorchips (12) lokalisiert ist, wodurch
der Abstand der Bonddrähte
(17) hinreichend erhöht
wird und somit der absolute Wert der somit auftretenden parasitären Kapazität hinreichend
verringert wird. Sogar dann, wenn die parasitäre Kapazität zwischen den vier Bonddrähten (17)
sich ändert,
ist daher die Änderung sehr
klein, und somit kann der Einfluss auf die Sensorcharakteristik
verringert werden.