JP5663906B2

JP5663906B2 - Semiconductor device

Info

Publication number: JP5663906B2
Application number: JP2010051644A
Authority: JP
Inventors: 一輝三鴨
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP2011185759A

Description

本発明は、センサチップを搭載した基板を実装部材に接合材を介して接合した半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device in which a substrate on which a sensor chip is mounted is bonded to a mounting member via a bonding material.

従来より、例えば、特許文献１において、合成樹脂材料等で構成された接着剤にセラミックス微小球を混入してなるスペーサ材を介して二つの基板を実装した静電容量式センサが開示されている。このような静電容量式センサでは、接着剤により基板同士の接合を確保しつつ、セラミックス微小球により二つの基板の間隔を確保することができる。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a capacitive sensor in which two substrates are mounted via a spacer material formed by mixing ceramic microspheres with an adhesive made of a synthetic resin material or the like. . In such a capacitance type sensor, it is possible to secure the distance between two substrates with ceramic microspheres while securing the bonding between the substrates with an adhesive.

特開平５−２８８６２３号公報JP-A-5-288623

最近では、接着剤にセラミックス微小球等の間隔保持材を混入した接合材を介して、センサチップを搭載した回路基板と実装部材とを接合した半導体装置が製造されている。図５（ａ）は、このような半導体装置の断面構成を示した図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す半導体装置の上面レイアウト図である。なお、図５（ａ）は、図５（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面に相当している。 Recently, a semiconductor device has been manufactured in which a circuit board on which a sensor chip is mounted and a mounting member are bonded via a bonding material in which a spacing material such as ceramic microspheres is mixed in an adhesive. FIG. 5A is a diagram showing a cross-sectional configuration of such a semiconductor device, and FIG. 5B is a top surface layout diagram of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 5A corresponds to the BB cross section shown in FIG.

図５に示されるように、半導体装置は、センサチップＪ４０を搭載した回路基板Ｊ２０が実装部材としてのパッケージＪ１０に、回路基板Ｊ２０の接着領域Ｊ２１の全面に接合材Ｊ３０が配置されて接合されている。接合材Ｊ３０は、例えば、熱膨張係数が３×１０^−４Ｋ^−１、ヤング率が数〜数十Ｍｐａであるシリコーン系接着剤や合成樹脂材等で構成される接着剤Ｊ３１に、熱膨張係数が１×１０^−４ｋ^−１、ヤング率が数Ｇｐａであるセラミックスや樹脂から構成される微小球等の間隔保持材Ｊ３２が複数個混入されることにより構成されている。 As shown in FIG. 5, in the semiconductor device, a circuit board J20 on which a sensor chip J40 is mounted is bonded to a package J10 as a mounting member by placing a bonding material J30 on the entire bonding area J21 of the circuit board J20. Yes. For example, the bonding material J30 is thermally expanded into an adhesive J31 made of a silicone-based adhesive or a synthetic resin material having a thermal expansion coefficient of 3 × 10 ⁻⁴ K ⁻¹ and a Young's modulus of several to several tens of MPa. A plurality of spacing members J32 such as microspheres made of ceramics or resin having a coefficient of 1 × 10 ⁻⁴ k ⁻¹ and a Young's modulus of several Gpa are mixed.

このような半導体装置では、接合材Ｊ３０に含まれる間隔保持材Ｊ３２の一部が回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と接触した状態で回路基板Ｊ２０とパッケージＪ１０とが接合されるため、間隔保持材Ｊ３２により、回路基板Ｊ２０とパッケージＪ１０との間に所定の間隔を保持することができる。つまり、回路基板Ｊ２０とパッケージＪ１０とが直接接触することを防止することができる。このため、パッケージＪ１０に実装時応力等の外力が印加された場合に、当該外力がパッケージＪ１０を介して直接回路基板Ｊ２０に印加されることを抑制することができる。 In such a semiconductor device, the circuit board J20 and the package J10 are joined in a state where a part of the spacing material J32 included in the joining material J30 is in contact with the circuit board J20 and the package J10. A predetermined interval can be maintained between the circuit board J20 and the package J10. That is, it is possible to prevent the circuit board J20 and the package J10 from coming into direct contact. For this reason, when an external force such as a mounting stress is applied to the package J10, the external force can be prevented from being directly applied to the circuit board J20 via the package J10.

しかしながら、このような半導体装置では、低温環境下で使用される場合、半導体装置毎にセンサチップＪ４０に印加される力が異なることになり、半導体装置毎に検出精度が異なるという問題がある。 However, when such a semiconductor device is used in a low-temperature environment, the force applied to the sensor chip J40 differs for each semiconductor device, and there is a problem that the detection accuracy differs for each semiconductor device.

すなわち、一般的にパッケージＪ１０は、セラミック等を焼成することにより形成されるため、パッケージＪ１０の実装面は、完全な平坦面ではなく、凹凸を有した形状となっている。つまり、半導体装置毎に、パッケージＪ１０の実装面の形状が異なったものとなっている。このため、半導体装置毎に、間隔保持材Ｊ３２が回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と接触する位置が異なることになる。 That is, since the package J10 is generally formed by firing ceramic or the like, the mounting surface of the package J10 is not a completely flat surface, but has a shape with irregularities. That is, the shape of the mounting surface of the package J10 is different for each semiconductor device. For this reason, the position where the spacing member J32 contacts the circuit board J20 and the package J10 differs for each semiconductor device.

また、半導体装置が低温環境下で使用される場合には、接着剤Ｊ３１が熱収縮することになるため、パッケージＪ１０と回路基板Ｊ２０とが接着剤Ｊ３１に引っ張られて近づこうとする。このとき、間隔保持材Ｊ３２は接着剤Ｊ３１より熱膨張係数が低いために接着剤Ｊ３１より熱収縮しにくく、また、ヤング率が数ＧＰａと高いために接着剤Ｊ３１から引っ張られる力では変形しにくいため、パッケージＪ１０および回路基板Ｊ２０のうち間隔保持材Ｊ３２と接触している部分では、間隔保持材Ｊ３２により近づこうとすることが抑制される。 Further, when the semiconductor device is used in a low temperature environment, the adhesive J31 is thermally contracted, so that the package J10 and the circuit board J20 are pulled by the adhesive J31 to approach each other. At this time, the spacing member J32 has a lower coefficient of thermal expansion than the adhesive J31 and thus is less likely to heat shrink than the adhesive J31. Also, since the Young's modulus is as high as several GPa, it is difficult to deform due to the force pulled from the adhesive J31. Therefore, in the part which is contacting the space | interval holding material J32 among the package J10 and the circuit board J20, trying to approach the space | interval holding material J32 is suppressed.

つまり、回路基板Ｊ２０には、間隔保持材Ｊ３２と接触している部分を支点として、接着剤Ｊ３１が熱収縮することに起因するパッケージＪ１０側に引っ張られる力（モーメント）が印加されることになる。例えば、図５（ｂ）中、回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と、Ｃの間隔保持材Ｊ３２のみが接触している場合には、回路基板Ｊ２０に印加される力（モーメント）は、Ｃの間隔保持材Ｊ３２から離れるほど、つまり、図５（ｂ）中紙面右側に向かうほど大きくなる。また、例えば、図５（ｂ）中、回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と、Ｄの間隔保持材Ｊ３２のみが接触している場合には、回路基板Ｊ２０に印加される力（モーメント）は、Ｄの間隔保持材Ｊ３２から離れるほど、つまり、図５（ｂ）中紙面左側に向かうほど大きくなる。すなわち、回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と、間隔保持材３２とが接触する位置によって、半導体装置毎に回路基板Ｊ２０に対して印加される力（モーメント）が異なることになる。このため、半導体装置毎に回路基板Ｊ２０に搭載されているセンサチップＪ４０に印加される力（モーメント）も異なることになり、上記のような半導体装置では、半導体装置毎に検出精度がばらつくという問題がある。 That is, a force (moment) that is pulled to the package J10 side due to the thermal contraction of the adhesive J31 is applied to the circuit board J20 with the portion in contact with the spacing member J32 as a fulcrum. . For example, in FIG. 5B, when only the circuit board J20 and the package J10 are in contact with the C spacing holding material J32, the force (moment) applied to the circuit board J20 is the C spacing holding. The larger the distance from the material J32, that is, the larger the distance from the material J32 toward the right side in FIG. Further, for example, in FIG. 5B, when only the circuit board J20 and the package J10 are in contact with the gap retaining member J32 of D, the force (moment) applied to the circuit board J20 is D The distance from the spacing member J32 increases, that is, toward the left side of the sheet of FIG. 5B. That is, the force (moment) applied to the circuit board J20 differs for each semiconductor device depending on the position where the circuit board J20 and the package J10 are in contact with the spacing member 32. For this reason, the force (moment) applied to the sensor chip J40 mounted on the circuit board J20 is also different for each semiconductor device, and in such a semiconductor device, the detection accuracy varies for each semiconductor device. There is.

本発明は上記点に鑑みて、半導体装置毎の検出精度のばらつきを抑制することができる半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can suppress variation in detection accuracy for each semiconductor device.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、物理量の変化に応じた信号を出力するセンサチップ（４０）と、センサチップ（４０）を一面に搭載すると共に、一面と反対側の裏面に接着領域（２１）を有する基板（２０）と、基板（２０）を搭載する実装部材（１０）と、基板（２０）と実装部材（１０）とを接合する接合材（３０）と、を有し、接着領域（２１）は、所定領域を有する第１接着領域（２１ａ）と、接着領域（２１ａ）のうち第１接着領域（２１ａ）を除く領域である第２接着領域（２１ｂ）と、を有し、接合材（３０）は、接着剤（３１）を有した構成とされる第１接合材（３０ａ）と、接着剤（３１）に、当該接着剤（３１）より熱膨張係数の低い材質で構成された間隔保持材（３２）が混入された第２接合材（３０ｂ）と、を有しており、基板（２０）は、第１接着領域（２１ａ）では第２接合材（３０ｂ）を介して実装部材（１０）と接合されていると共に、第２接着領域（２１ｂ）では第１接合材（３０ａ）を介して実装部材（１０）に接合されており、間隔保持材（３２）により、実装部材（１０）との間に所定の間隔が形成されており、第１接着領域（２１ａ）は、接着領域（３０）の中心点を中心とする円形領域とされており、第２接着領域（２１ｂ）は、第１接着領域（２１ａ）を囲む領域とされ、実装部材（１０）における基板（２０）と対向する一面には、基板（２０）の第１接着領域（２１ａ）と対向する領域を囲むと共に、基板（２０）側に向かって突出し、基板（２０）と実装部材（１０）との間の高さ方向の大きさが、間隔保持材（３２）より小さくされている突出部（１２）が形成されており、突出部（１２）で囲まれる領域に第２接合材（３０ｂ）が配置されていると共に、突出部（１２）の外側に第１接合材（３０ａ）が配置されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the sensor chip (40) for outputting a signal corresponding to a change in physical quantity and the sensor chip (40) are mounted on one side and on the opposite side of the one side. A substrate (20) having an adhesive region (21) on the back surface, a mounting member (10) for mounting the substrate (20), a bonding material (30) for bonding the substrate (20) and the mounting member (10), The bonding area (21) includes a first bonding area (21a) having a predetermined area and a second bonding area (21b) that is an area excluding the first bonding area (21a) in the bonding area (21a). The bonding material (30) has a thermal expansion due to the first bonding material (30a) having the adhesive (31) and the adhesive (31) than the adhesive (31). Second joint in which a spacing member (32) made of a material having a low coefficient is mixed (30b), and the substrate (20) is bonded to the mounting member (10) via the second bonding material (30b) in the first bonding region (21a), and the second bonding. The region (21b) is bonded to the mounting member (10) via the first bonding material (30a), and a predetermined interval is formed between the mounting member (10) by the interval holding member (32). The first adhesive region (21a) is a circular region centered on the center point of the adhesive region (30), and the second adhesive region (21b) is a region surrounding the first adhesive region (21a). The one surface of the mounting member (10) facing the substrate (20) surrounds the region facing the first adhesion region (21a) of the substrate (20) and protrudes toward the substrate (20) side. The size in the height direction between (20) and the mounting member (10) is A protrusion (12) that is smaller than the spacing member (32) is formed, the second bonding material (30b) is disposed in a region surrounded by the protrusion (12), and the protrusion (12 ) On the outside of the first bonding material (30a) .

このような半導体装置では、基板（２０）は、第１接着領域（２１ａ）では第２接合材（３０ｂ）を介して実装部材（１０）に接合されていると共に、第２接着領域（２１ｂ）では第１接合材（３０ａ）を介して実装部材（１０）に接合されている。このため、従来のように接着領域全体に間隔保持材を有する半導体装置と比較して、従来の半導体装置では、接着領域全体で間隔保持材が基板および実装部材と接触する可能性があったのに対し、このような半導体装置では、第１接着領域（２１ａ）内でのみ間隔保持材（３２）が基板（２０）および実装部材（１０）と接触することになる。したがって、このような半導体装置では、従来の半導体装置と比較して、間隔保持材（３２）と基板（２０）および実装部材（１０）との接触する位置のばらつきを小さくすることができ、半導体装置を低温環境下で使用したときに、半導体装置毎に基板（２０）に印加される力のばらつきを小さくすることができる。したがって、半導体装置毎に、基板（２０）に搭載されているセンサチップ（４０）に印加される力のばらつきを小さくすることができ、半導体装置毎の検出精度のばらつきを小さくすることができる。 In such a semiconductor device, the substrate (20) is bonded to the mounting member (10) via the second bonding material (30b) in the first bonding region (21a), and the second bonding region (21b). Then, it is joined to the mounting member (10) via the first joining material (30a). For this reason, compared with a conventional semiconductor device having a spacing member over the entire bonding region, in the conventional semiconductor device, the spacing member may come into contact with the substrate and the mounting member in the entire bonding region. On the other hand, in such a semiconductor device, the spacing member (32) comes into contact with the substrate (20) and the mounting member (10) only in the first adhesion region (21a). Therefore, in such a semiconductor device, as compared with the conventional semiconductor device, it is possible to reduce variations in the position where the spacing member (32) contacts the substrate (20) and the mounting member (10). When the apparatus is used in a low temperature environment, variation in force applied to the substrate (20) for each semiconductor device can be reduced. Therefore, variation in force applied to the sensor chip (40) mounted on the substrate (20) can be reduced for each semiconductor device, and variation in detection accuracy for each semiconductor device can be reduced.

また、接着領域（２１）の中心点を中心とする円形領域を第１接着領域（２１ａ）とすることにより、例えば、接着領域の中心点を含まない円形領域を第１接着領域とした半導体装置と比較して、基板（２０）を実装部材（１０）に接合するときに、基板（２０）が傾くことを抑制することができる。 Further , by setting a circular region centered on the center point of the adhesion region (21) as the first adhesion region (21a), for example, a semiconductor device in which a circular region not including the center point of the adhesion region is the first adhesion region In comparison with the above, when the substrate (20) is joined to the mounting member (10), the substrate (20) can be prevented from being inclined.

さらに、基板（２０）を実装部材（１０）に接合する際に、実装部材（１０）の基板（２０）と対向する一面の平面方向に間隔保持材（３２）が広がることを突出部（１２）により抑制することができる。 Furthermore, when joining the board | substrate (20) to a mounting member (10), it is projected part (12) that a space | interval holding material (32) spreads in the plane direction of one surface facing the board | substrate (20) of a mounting member (10). ).

そして、請求項２に記載の発明のように、間隔保持材（３２）を球形状とすることができるし、請求項３に記載の発明のように、間隔保持材（３２）を正多面体とすることができる。これらのような半導体装置では、間隔保持材（３２）が球形状、または正多面体とされているため、間隔保持材（３２）が基板（２０）および実装部材（１０）と接触する部分が変わっても基板（２０）と実装部材（１０）との間隔が変化することを抑制することができる。 And like invention of Claim 2 , a space | interval holding | maintenance material (32) can be made into a spherical shape, and like invention of Claim 3 , a space | interval holding material (32) is made into a regular polyhedron. can do. In such semiconductor devices, the spacing member (32) has a spherical shape or a regular polyhedron. Therefore, the portion where the spacing member (32) contacts the substrate (20) and the mounting member (10) changes. Even if it changes, the space | interval of a board | substrate (20) and a mounting member (10) can be suppressed.

また、請求項４に記載の発明のように、第１、第２接合材（３０ａ、３０ｂ）の接着剤（３１）を同じものとすることができる。このような半導体装置では、第１、第２接合材（３０ａ、３０ｂ）の接着剤（３１）を異なるものを用いた場合と比較して、第１接合材（３０ａ）と第２接合材（３０ｂ）との間に混合物が生成されることを抑制することができる。 Further, as in the invention described in claim 4 , the adhesive (31) of the first and second bonding materials (30a, 30b) can be made the same. In such a semiconductor device, the first bonding material (30a) and the second bonding material (30a, 30b) are different from the first bonding material (30a, 30b) in comparison with the case where different adhesives (31) are used. 30b) can be prevented from forming a mixture.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（ａ）は本発明の第１実施形態における半導体装置の断面構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す半導体装置の上面レイアウト図である。(A) is a figure which shows the cross-sectional structure of the semiconductor device in 1st Embodiment of this invention, (b) is an upper surface layout figure of the semiconductor device shown to (a). 図１に示すパッケージに接合材を配置したときの上面レイアウト図である。FIG. 2 is a top layout view when a bonding material is arranged in the package shown in FIG. 1. シミュレーションにより、間隔保持材が配置される領域と出力変動量との関係について調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having investigated about the relationship between the area | region where a space | interval holding material is arrange | positioned, and the output fluctuation amount by simulation. （ａ）は本発明の第２実施形態における半導体装置の断面構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す半導体装置の上面レイアウト図である。(A) is a figure which shows the cross-sectional structure of the semiconductor device in 2nd Embodiment of this invention, (b) is an upper surface layout figure of the semiconductor device shown to (a). （ａ）は従来の半導体装置における半導体装置の断面構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す半導体装置の上面レイアウト図である。(A) is a figure which shows the cross-sectional structure of the semiconductor device in the conventional semiconductor device, (b) is an upper surface layout figure of the semiconductor device shown to (a).

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１（ａ）は、本実施形態にかかる半導体装置の断面構成を示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す半導体装置の上面レイアウト図であり、これらの図に基づいて説明する。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面に相当している。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 1B is a top surface layout diagram of the semiconductor device illustrated in FIG. To do. 1A corresponds to the AA cross section shown in FIG.

図１に示されるように、本実施形態の半導体装置は、セラミックスを焼成することにより構成され、本発明の実装部材に相当するパッケージ１０を有している。そして、このパッケージ１０には一面に凹部１１が形成されており、凹部１１の底面が後述する回路基板２０と接合される実装面となる。なお、本実施形態では、この実装面は矩形状とされている。 As shown in FIG. 1, the semiconductor device of this embodiment is configured by firing ceramics, and has a package 10 corresponding to the mounting member of the present invention. The package 10 has a recess 11 formed on one surface, and the bottom surface of the recess 11 serves as a mounting surface to be joined to a circuit board 20 described later. In the present embodiment, the mounting surface is rectangular.

また、パッケージ１０の実装面は、中心部分に向かって滑らかに窪んだ形状とされている。セラミックスを焼成することにより、パッケージ１０を構成した場合には、パッケージ１０の実装面が凹凸を有する形状となるため、凹凸を抑制して実装面をほぼ滑らかな形状とするために、パッケージ１０のうち実装面と反対側の裏面の中心部分を吸引しているためである。つまり、本実施形態のパッケージ１０では、上記図５のパッケージＪ１０と比較して、実装面が窪んだ形状になっているものの、実装面の凹凸は抑制されたものとなっている。また、特に限定されるものではないが、本実施形態では、パッケージ１０の実装面のうち、最も窪んでいる部分、つまり中心部分と、窪んでいない部分、つまり凹部１１を構成する壁面との境界部分との高さの差が約２０μｍ以下となるようにパッケージ１０が構成されている。 Further, the mounting surface of the package 10 has a shape that is smoothly recessed toward the central portion. When the package 10 is configured by firing ceramics, the mounting surface of the package 10 has a shape with unevenness. Therefore, in order to suppress the unevenness and make the mounting surface almost smooth, This is because the central portion of the back surface opposite to the mounting surface is sucked. That is, in the package 10 of the present embodiment, the mounting surface has a recessed shape as compared with the package J10 of FIG. 5 described above, but the unevenness of the mounting surface is suppressed. Although not particularly limited, in the present embodiment, the boundary between the most depressed portion of the mounting surface of the package 10, that is, the central portion, and the not depressed portion, that is, the wall surface forming the recess 11. The package 10 is configured such that the height difference from the portion is about 20 μm or less.

そして、このパッケージ１０の実装面には、接着領域２１を有する回路基板２０が接合材３０を介して接合されている。回路基板２０は、本実施形態では正方形状の板状とされており、パッケージ１０の実装面と対向する一面が実装面とされると共に、当該実装面に接着領域２１を有している。なお、本実施形態では、回路基板２０のうちパッケージ１０の実装面と対向する一面が本発明の基板の裏面に相当している。 The circuit board 20 having the adhesion region 21 is bonded to the mounting surface of the package 10 via the bonding material 30. In the present embodiment, the circuit board 20 has a square plate shape, one surface facing the mounting surface of the package 10 is a mounting surface, and has an adhesive region 21 on the mounting surface. In the present embodiment, one surface of the circuit board 20 that faces the mounting surface of the package 10 corresponds to the back surface of the substrate of the present invention.

接着領域２１は、所定領域を有する第１接着領域２１ａと、接着領域２１のうち第１接着領域２１ａを除く領域である第２接着領域２１ｂとを有している。本実施形態では、第１接着領域２１ａが接着領域２１の中心点を中心とし、回路基板２０の１辺の１／３の長さを直径とする円形領域とされており、第２接着領域２１ｂが第１接着領域２１ａを囲むと共に、外形が四個の半円が連なることにより構成される領域とされており、第１接着領域２１ａを中心として第２接着領域２１ｂが対称に配置されている。また、接着領域２１の中心点は回路基板２０の実装面における中心点と一致している。 The adhesion area 21 includes a first adhesion area 21 a having a predetermined area, and a second adhesion area 21 b that is an area excluding the first adhesion area 21 a in the adhesion area 21. In the present embodiment, the first bonding region 21a is a circular region having the center point of the bonding region 21 as a center and the length of one-third of one side of the circuit board 20 as a diameter, and the second bonding region 21b. Encloses the first adhesive region 21a, and the outer shape is a region formed by a series of four semicircles, and the second adhesive region 21b is arranged symmetrically around the first adhesive region 21a. . Further, the center point of the adhesion region 21 coincides with the center point on the mounting surface of the circuit board 20.

接合材３０は、接着剤３１を有した構成とされる第１接合材３０ａと、接着剤３１に、当該接着剤３１より熱膨張係数が低い材質で構成された間隔保持材３２が複数個混入された第２接合材３０ｂとを有した構成とされている。 The bonding material 30 includes a first bonding material 30 a having an adhesive 31, and a plurality of spacing members 32 made of a material having a lower thermal expansion coefficient than the adhesive 31. The second bonding material 30b is provided.

本実施形態では、第１、第２接合材３０ａ、３０ｂに含まれる接着剤３１は、同じものが用いられており、例えば、熱膨張係数が３×１０^−４Ｋ^−１、ヤング率が１〜１０Ｍｐａであるシリコーン系接着剤や合成樹脂材等が用いられる。また、第２接合材３０ｂに含まれる間隔保持材３２は、回路基板２０とパッケージ１０との間隔を保持するために、低温状態でも変形しにくいものを用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が１×１０^−４ｋ^−１、ヤング率が５Ｇｐａであるものが用いられる。間隔保持材３２は、本実施形態では、樹脂微小球を用いて構成されており、例えば、直径２８μｍとされた球形状のものが用いられる。 In the present embodiment, the same adhesive 31 is used in the first and second bonding materials 30a and 30b. For example, the thermal expansion coefficient is 3 × 10 ⁻⁴ K ⁻¹ and the Young's modulus is 1. A silicone-based adhesive or a synthetic resin material having a viscosity of -10 Mpa is used. Further, it is preferable to use a material that is not easily deformed even in a low temperature state as the space maintaining member 32 included in the second bonding material 30b in order to maintain the space between the circuit board 20 and the package 10. Those having 1 × 10 ⁻⁴ k ⁻¹ and Young's modulus of 5 Gpa are used. In the present embodiment, the spacing member 32 is configured using resin microspheres, and for example, a spherical shape having a diameter of 28 μm is used.

そして、回路基板２０は、第１接着領域２１ａでは第２接合材３０ｂを介してパッケージ１０と接合されていると共に、第２接着領域２１ｂでは第１接合材３０ａを介してパッケージ１０に接合されており、間隔保持材３２によりパッケージ１０との間に所定の間隔が形成されている。言い換えると、回路基板２０は、接着剤３１によりパッケージ１０と接合されていると共に、第１接着領域２１ａに配置されている間隔保持材３２の一部が回路基板２０およびパッケージ１０と接触することにより、パッケージ１０との間に所定の間隔が形成されている。なお、間隔保持材３２は、全てのものが回路基板２０とパッケージ１０との間に所定の間隔を形成する間隔保持機能を発揮するものではなく、回路基板２０およびパッケージ１０と接触することにより、回路基板２０およびパッケージ１０との間に所定の間隔を形成する間隔保持機能を発揮するものである。 The circuit board 20 is bonded to the package 10 via the second bonding material 30b in the first bonding area 21a, and is bonded to the package 10 via the first bonding material 30a in the second bonding area 21b. A predetermined gap is formed between the package and the package 10 by the gap holding member 32. In other words, the circuit board 20 is bonded to the package 10 by the adhesive 31, and a part of the spacing member 32 disposed in the first bonding region 21 a comes into contact with the circuit board 20 and the package 10. A predetermined gap is formed between the package 10 and the package 10. Note that all the spacing members 32 do not exhibit a spacing function that forms a predetermined spacing between the circuit board 20 and the package 10, but by contacting the circuit board 20 and the package 10, A function of maintaining a gap is provided that forms a predetermined gap between the circuit board 20 and the package 10.

また、回路基板２０のうち実装面と反対側の一面には、物理量の変化に応じた検出信号を出力するセンサチップ４０が接着フィルム５０を介して搭載されている。センサチップ４０としては、例えば、半導体基板に対して加速度の印加に応じて所定方向に変位可能な状態で支持された半導体よりなる櫛歯状の可動電極と、半導体基板に固定支持されると共に、側面が可動電極の側面と対向して配置された半導体よりなる櫛歯状の固定電極とを備えた加速度を検出するものを用いることができる。このようなセンサチップ４０を用いた場合には、加速度の印加に応じて可動電極が変位したときの可動電極の側面と固定電極の側面との間の静電容量の変化に基づいて加速度が検出される。 A sensor chip 40 that outputs a detection signal corresponding to a change in physical quantity is mounted on one surface of the circuit board 20 opposite to the mounting surface via an adhesive film 50. As the sensor chip 40, for example, a comb-like movable electrode made of a semiconductor supported in a state displaceable in a predetermined direction in response to application of acceleration to the semiconductor substrate, and fixedly supported on the semiconductor substrate, It is possible to use a device that detects an acceleration provided with a comb-like fixed electrode made of a semiconductor whose side surface is opposed to the side surface of the movable electrode. When such a sensor chip 40 is used, acceleration is detected based on a change in capacitance between the side surface of the movable electrode and the side surface of the fixed electrode when the movable electrode is displaced in response to application of acceleration. Is done.

次に、このような半導体装置の製造方法について簡単に説明する。 Next, a method for manufacturing such a semiconductor device will be briefly described.

まず、上記形状のパッケージ１０を用意し、パッケージ１０の実装面に接合材３０を配置する。図２に、パッケージ１０に接合材３０を配置したときの上面レイアウト図を示す。なお、図２中の点線は、回路基板２０の接着領域２１を示している。 First, the package 10 having the above shape is prepared, and the bonding material 30 is disposed on the mounting surface of the package 10. FIG. 2 shows a top layout diagram when the bonding material 30 is arranged in the package 10. A dotted line in FIG. 2 indicates an adhesion region 21 of the circuit board 20.

図２に示されるように、パッケージ１０の実装面であって、回路基板２０の接着領域２１のうち、第１接着領域２１ａと対応する部分内に第２接合材３０ｂを配置すると共に、第２接着領域２１ｂと対応する部分内に第１接合材３０ａを配置する。 As shown in FIG. 2, the second bonding material 30b is disposed in the mounting surface of the package 10 in a portion corresponding to the first bonding region 21a in the bonding region 21 of the circuit board 20, and the second bonding material 21b. The first bonding material 30a is disposed in a portion corresponding to the bonding region 21b.

続いて、回路基板２０を第１、第２接合材３０ａ、３０ｂを介してパッケージ１０に接合する。このとき、パッケージ１０に配置されている第１、第２接合材３０ａ、３０ｂは回路基板２０に押し付けられて濡れ広がることにより、図１（ｂ）に示す形状となる。そして、回路基板２０は、第１接着領域２１ａでは第２接合材３０ｂによりパッケージ１０に接合されると共に、第２接着領域２１ｂでは第１接合材３０ａによりパッケージ１０に接合される。 Subsequently, the circuit board 20 is bonded to the package 10 via the first and second bonding materials 30a and 30b. At this time, the first and second bonding materials 30a and 30b arranged in the package 10 are pressed against the circuit board 20 and spread out by wetting, so that the shape shown in FIG. The circuit board 20 is bonded to the package 10 by the second bonding material 30b in the first bonding region 21a, and is bonded to the package 10 by the first bonding material 30a in the second bonding region 21b.

その後、回路基板２０上に接着フィルム５０を配置すると共に、センサチップ４０を配置して回路基板２０とセンサチップ４０とを接合することにより、本実施形態の半導体装置が製造される。 Then, while arrange | positioning the adhesive film 50 on the circuit board 20, and arrange | positioning the sensor chip 40 and joining the circuit board 20 and the sensor chip 40, the semiconductor device of this embodiment is manufactured.

このような半導体装置では、回路基板２０は、第１接着領域２１ａでは第２接合材３０ｂを介してパッケージ１０に接合されていると共に、第２接着領域２１ｂでは第１接合材３０ａを介してパッケージ１０に接合されている。このため、従来のように接着領域全体に間隔保持材を有する半導体装置と比較して、従来の半導体装置では、接着領域全体で間隔保持材が回路基板およびパッケージと接触する可能性があったのに対し、本実施形態の半導体装置では、第１接着領域２１ａ内でのみ間隔保持材３２が回路基板２０およびパッケージ１０と接触することになる。したがって、このような半導体装置では、従来の半導体装置と比較して、間隔保持材３２と回路基板２０およびパッケージ１０との接触する位置のばらつきを小さくすることができ、半導体装置を低温環境下で使用したときに、半導体装置毎に回路基板２０に印加される力のばらつきを小さくすることができる。 In such a semiconductor device, the circuit board 20 is bonded to the package 10 via the second bonding material 30b in the first bonding region 21a, and packaged via the first bonding material 30a in the second bonding region 21b. 10 is joined. For this reason, compared with the conventional semiconductor device having the spacing member over the entire bonding region, in the conventional semiconductor device, the spacing member may come into contact with the circuit board and the package in the entire bonding region. On the other hand, in the semiconductor device of this embodiment, the spacing member 32 comes into contact with the circuit board 20 and the package 10 only in the first adhesion region 21a. Therefore, in such a semiconductor device, as compared with a conventional semiconductor device, it is possible to reduce variations in the position where the spacing member 32 contacts the circuit board 20 and the package 10, and the semiconductor device can be operated in a low temperature environment. When used, the variation in force applied to the circuit board 20 for each semiconductor device can be reduced.

例えば、従来の半導体装置では、図５（ｂ）中、回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と、Ｃの間隔保持材Ｊ３２のみが接触している場合と、回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と、Ｄの間隔保持材Ｊ３２のみが接触している場合とでは、回路基板Ｊ２０に印加される力（モーメント）が大きく異なることになる。これに対し、本実施形態の半導体装置では、図１（ｂ）中の第１接着領域２１ａ内でのみ回路基板２０およびパッケージ１０と、間隔保持材３２が接触することになり、従来の半導体装置と比較して、半導体装置毎に回路基板Ｊ２０およびパッケージＪ１０と、間隔保持材Ｊ３２とが接触する位置のばらつきを小さくすることができる。したがって、半導体装置毎にセンサチップ４０に印加される力のばらつきを小さくすることができ、半導体装置毎の検出精度のばらつきを小さくすることができる。 For example, in the conventional semiconductor device, in FIG. 5B, only the circuit board J20 and the package J10 are in contact with the C spacing holding material J32, and the circuit board J20, the package J10, and the D spacing. The force (moment) applied to the circuit board J20 differs greatly from the case where only the material J32 is in contact. On the other hand, in the semiconductor device of the present embodiment, the circuit board 20 and the package 10 are in contact with the spacing member 32 only in the first adhesion region 21a in FIG. As compared with the above, it is possible to reduce the variation in the position where the circuit board J20 and the package J10 and the spacing member J32 contact each semiconductor device. Accordingly, variation in force applied to the sensor chip 40 for each semiconductor device can be reduced, and variation in detection accuracy for each semiconductor device can be reduced.

また、本実施形態の半導体装置では、図１（ｂ）に示されるように、接着領域２１の中心点を中心とする円形領域を第１接着領域２１ａとしており、第１接着領域２１ａを中心として第２接着領域２１ｂが対称に配置されている。このため、半導体装置を低温環境下で使用した場合には、回路基板２０には、図１（ｂ）中、紙面左側の部分および紙面右側の部分において接着剤３１により引っ張られる力がほぼ等しく印加されることになり、紙面上側の部分および紙面下側の部分において接着剤３１により引っ張られる力がほぼ等しく印加されることになる。このため、回路基板２０に搭載されるセンサチップ４０として、上記のように、固定電極および可動電極を有する加速度を検出するものを用いた場合には、固定電極および可動電極は印加される力の大きな方向へ動きやすいが、回路基板２０には左側部分と右側部分にほぼ均等に力が印加されることなると共に、下側部分と上側部分とにほぼ均等に力が印加されることになり、センサチップにも左側部分および右側部分にほぼ均等に力が印加されることなると共に、下側部分および上側部分にほぼ均等に力が印加されることになる。したがって、本実施形態の半導体装置では、使用温度毎に固定電極と可動電極との距離が変化することを抑制することができる。言い換えると、使用温度が変化しても同じ加速度を検出したときの出力変動を抑制することができる。 In the semiconductor device of the present embodiment, as shown in FIG. 1B, a circular area centered on the center point of the adhesion area 21 is defined as the first adhesion area 21a, and the first adhesion area 21a is the center. The 2nd adhesion field 21b is arranged symmetrically. For this reason, when the semiconductor device is used in a low temperature environment, the force pulled by the adhesive 31 in the portion on the left side of the paper and the portion on the right side of the paper in FIG. As a result, the force pulled by the adhesive 31 in the upper part and the lower part of the paper surface is almost equally applied. For this reason, when the sensor chip 40 mounted on the circuit board 20 is one that detects acceleration having a fixed electrode and a movable electrode as described above, the fixed electrode and the movable electrode have a force applied thereto. Although it is easy to move in a large direction, a force is applied to the circuit board 20 almost evenly on the left part and the right part, and a force is applied almost evenly to the lower part and the upper part, A force is also applied to the sensor chip substantially equally to the left and right portions, and a force is applied to the lower and upper portions almost equally. Therefore, in the semiconductor device of this embodiment, it can suppress that the distance of a fixed electrode and a movable electrode changes for every use temperature. In other words, output fluctuation when the same acceleration is detected even if the operating temperature changes can be suppressed.

これに対し、上記パッケージ１０を使用し、接着領域全体に第２接合材３０ｂを配置して回路基板２０とパッケージ１０とを接合した半導体装置を製造した場合には、パッケージ１０は実装面が中心に向かって窪んだ形状とされているため、通常、接着領域の外縁部で間隔保持材３２が回路基板２０およびパッケージ１０と接触することになる。この場合、例えば、図５（ｂ）中のＣの間隔保持材Ｊ３２に対応する位置に配置された間隔保持材３２のみが回路基板２０およびパッケージ１０と接触したり、Ｄの間隔保持材Ｊ３２に対応する位置に配置された間隔保持材３２のみが回路基板２０およびパッケージ１０と接触したりすることがあり、本実施形態の半導体装置と比較して、回路基板２０に印加される力は、間隔保持材３２が回路基板２０およびパッケージ１０と接触する位置によって大きく異なることになる。つまり、回路基板２０に搭載されるセンサチップ４０には、左側部分と右側部分とで大きく異なった力が印加されたり、上側部分と下側部分とで大きく異なった力が印加されたりすることがある。この場合、固定電極および可動電極は印加される力の大きな方向へ動きやすいため、使用温度に応じて固定電極と可動電極との距離が変化することがある。 On the other hand, when the package 10 is used and a semiconductor device in which the second bonding material 30b is disposed in the entire bonding region and the circuit board 20 and the package 10 are bonded is manufactured, the package 10 is centered on the mounting surface. Therefore, the spacing member 32 usually comes into contact with the circuit board 20 and the package 10 at the outer edge of the adhesion region. In this case, for example, only the spacing member 32 arranged at a position corresponding to the spacing member J32 of C in FIG. 5B is in contact with the circuit board 20 and the package 10, or the spacing member J32 of D Only the spacing member 32 arranged at the corresponding position may come into contact with the circuit board 20 and the package 10, and the force applied to the circuit board 20 is smaller than that of the semiconductor device of this embodiment. The holding material 32 varies greatly depending on the position where the holding material 32 contacts the circuit board 20 and the package 10. That is, the sensor chip 40 mounted on the circuit board 20 may be applied with a force that is greatly different between the left part and the right part, or a force that is greatly different between the upper part and the lower part. is there. In this case, since the fixed electrode and the movable electrode easily move in the direction in which the applied force is large, the distance between the fixed electrode and the movable electrode may change depending on the operating temperature.

図３は、シミュレーションにより、間隔保持材３２が配置される領域と出力変動量との関係について調べた結果を示す図である。なお、図３中では、全接着領域に第２接合材３０ｂが配置されている半導体装置、本実施形態の接着領域の中心点を中心とする第１接着領域２１ａを有する半導体装置において、全接着領域の３／５の領域を第１接着領域２１ａとしたときの半導体装置、全接着領域の２／５の領域を第１接着領域２１ａとしたときの半導体装置について出力変動量を調べている。また、図３中の出力変動量は、８５℃と２５℃の使用温度において、同じ加速度を検出したときの差を出力変動としている。 FIG. 3 is a diagram showing the results of examining the relationship between the region where the spacing member 32 is arranged and the output fluctuation amount by simulation. In FIG. 3, in the semiconductor device in which the second bonding material 30b is disposed in the entire bonding region, the semiconductor device having the first bonding region 21a centering on the center point of the bonding region of the present embodiment, The output fluctuation amount is examined for the semiconductor device when the region 3/5 of the region is the first adhesion region 21a and for the semiconductor device when the region 5/5 of the total adhesion region is the first adhesion region 21a. Further, the output fluctuation amount in FIG. 3 is the output fluctuation when the same acceleration is detected at the use temperatures of 85 ° C. and 25 ° C.

図３に示されるように、接着領域全体に第２接合材３０ｂを配置した半導体装置では、出力変動量ΔＶが約＋０．１２Ｖ〜−０．１２Ｖであるのに対し、全接着領域の３／５を第１接着領域２１ａとした場合には、出力変動量ΔＶを約＋０．０５Ｖ〜−０．０６Ｖにすることができ、接着領域全体に第２接合材３０ｂを配置した半導体装置に対して、出力変動量ΔＶのばらつきを約１／２にすることができる。また、全接着領域の２／５を第１接着領域２１ａとした場合には、出力変動量ΔＶを約＋０．０１Ｖ〜−０．０４Ｖにすることができ、接着領域全体に第２接合材３０ｂを配置した半導体装置に対して、出力変動量ΔＶのばらつきを約１／５にすることができる。 As shown in FIG. 3, in the semiconductor device in which the second bonding material 30b is arranged in the entire bonding region, the output fluctuation amount ΔV is about + 0.12V to −0.12V, whereas 3 / 5 is the first adhesion region 21a, the output fluctuation amount ΔV can be about +0.05 V to −0.06 V, and the semiconductor device in which the second bonding material 30b is arranged in the entire adhesion region. The variation of the output fluctuation amount ΔV can be reduced to about ½. Further, when 2/5 of the total adhesion region is the first adhesion region 21a, the output fluctuation amount ΔV can be set to about +0.01 V to −0.04 V, and the second bonding material 30b can be applied to the entire adhesion region. The variation of the output fluctuation amount ΔV can be reduced to about 1/5 with respect to the semiconductor device in which is arranged.

さらに、接着領域２１の中心点を中心とする円形領域を第１接着領域２１ａとすることにより、例えば、接着領域の中心を含まない円形領域を第１接着領域とした場合と比較して、回路基板２０をパッケージ１０に接合するときに、回路基板２０が傾くことを抑制することができる。 Furthermore, by setting the circular area centered on the center point of the adhesion area 21 as the first adhesion area 21a, for example, compared with the case where the circular area not including the center of the adhesion area is the first adhesion area, the circuit When the substrate 20 is bonded to the package 10, the circuit substrate 20 can be prevented from tilting.

また、第１、第２接合材３０ａ、３０ｂの接着剤３１として同じものを用いているため、第１、第２接合材３０ａ、３０ｂの接着剤３１として異なるものを用いた場合と比較して、第１接合材３０ａと第２接合材３０ｂとの間に混合物が生成されることを抑制することができる。 Moreover, since the same thing is used as the adhesive 31 of the 1st, 2nd joining materials 30a and 30b, compared with the case where a different thing is used as the adhesive 31 of the 1st, 2nd joining materials 30a, 30b. It is possible to suppress the generation of a mixture between the first bonding material 30a and the second bonding material 30b.

さらに、間隔保持材３２として球形状のものを用いているため、間隔保持材３２のうち回路基板２０およびパッケージ１０と接触する部分が変わっても回路基板２０とパッケージ１０との間隔が変化することを抑制することができる。つまり、例えば、間隔保持材３２として断面が楕円形状であるものを用いる場合と比較して、半導体装置毎に、回路基板１０と実装部材２０との間隔が異なることを抑制することができる。 Furthermore, since the spherical holding member 32 is used as the gap holding member 32, the gap between the circuit board 20 and the package 10 changes even if the portion of the gap holding member 32 that contacts the circuit board 20 and the package 10 changes. Can be suppressed. That is, for example, as compared to the case where the interval holding member 32 has an elliptical cross section, it is possible to prevent the interval between the circuit board 10 and the mounting member 20 from being different for each semiconductor device.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置は、第１実施形態に対してパッケージ１０に突出部を備えたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図４（ａ）は、本実施形態にかかる半導体装置の断面構成を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す半導体装置の上面レイアウト図である。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. The semiconductor device according to the present embodiment includes a projecting portion in the package 10 as compared with the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. FIG. 4A is a diagram showing a cross-sectional configuration of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 4B is a top surface layout diagram of the semiconductor device shown in FIG.

図４に示されるように、本実施形態の半導体装置は、パッケージ１０の実装面に、回路基板２０の第１接着領域２１ａと対向する領域を囲むと共に、回路基板２０側に向かって突出し、回路基板２０と実装部材１０との間の高さ方向の大きさが、間隔保持材３２より小さくされている突出部１２が形成されている。 As shown in FIG. 4, the semiconductor device of the present embodiment surrounds a region facing the first adhesion region 21a of the circuit board 20 on the mounting surface of the package 10, and projects toward the circuit board 20 side. A protrusion 12 is formed in which the size in the height direction between the substrate 20 and the mounting member 10 is smaller than that of the spacing member 32.

突出部１２は、特に、限定されるものではないが、例えば、回路基板２０と実装部材１０との間の高さ方向の大きさが、間隔保持材３２の大きさの２／３以下であるものとすることができる。 The protrusion 12 is not particularly limited. For example, the size in the height direction between the circuit board 20 and the mounting member 10 is 2/3 or less of the size of the spacing member 32. Can be.

そして、パッケージ１０の実装面には、突出部１２で囲まれる領域に第２接合材３０ｂが配置されていると共に、突出部１２の外側に第１接合材３０ａが配置されている。言い換えると、本実施形態の半導体装置では、パッケージ１０の実装面には、第１接合材３０ａと第２接合材３０ｂとの間に位置する部分に突出部１２が形成されている。 On the mounting surface of the package 10, the second bonding material 30 b is disposed in a region surrounded by the protruding portion 12, and the first bonding material 30 a is disposed outside the protruding portion 12. In other words, in the semiconductor device of this embodiment, the projecting portion 12 is formed on the mounting surface of the package 10 at a portion located between the first bonding material 30a and the second bonding material 30b.

このような半導体装置では、回路基板２０をパッケージ１０に接合する際に、パッケージ１０の実装面における平面方向に間隔保持材３２が広がることを突出部１２により抑制しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、突出部１２は、回路基板２０と実装部材１０との間の高さ方向の大きさが、間隔保持材３２より小さくされているため、突出部１２が回路基板２０に接触することもない。 In such a semiconductor device, when the circuit board 20 is bonded to the package 10, the protrusion 12 suppresses the spread of the spacing member 32 in the planar direction on the mounting surface of the package 10, and the first embodiment. Similar effects can be obtained. In addition, since the protrusion 12 has a smaller size in the height direction between the circuit board 20 and the mounting member 10 than the spacing member 32, the protrusion 12 does not contact the circuit board 20. .

（他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、第１接着領域２１ａは、接着領域２１の中心点を中心とする円形領域であるものを例に挙げて説明したが、もちろんこれに限定されるものではない。例えば、第１接着領域２１ａを、接着領域２１の中心点を含まない円形領域とすることもできる。すなわち、接着領域２１を、第１接着領域２１ａと第２接着領域２１ｂとを有する構成とし、第１接着領域２１ａのみに間隔保持材３２を配置する構成とすれば、従来の半導体装置と比較して、間隔保持材３２が回路基板２０およびパッケージ１０と接触する可能性のある領域を低減することができ、本発明の効果を得ることができる。 (Other embodiments)
In the first and second embodiments, the first bonding area 21a is described as an example of a circular area centered on the center point of the bonding area 21. However, the present invention is not limited to this. . For example, the first bonding area 21 a can be a circular area that does not include the center point of the bonding area 21. That is, if the bonding region 21 is configured to have the first bonding region 21a and the second bonding region 21b and the spacing member 32 is disposed only in the first bonding region 21a, the bonding region 21 is compared with the conventional semiconductor device. Thus, it is possible to reduce the area where the spacing member 32 may come into contact with the circuit board 20 and the package 10, and the effect of the present invention can be obtained.

また、上記第１、第２実施形態では、第１接着領域２１ａを回路基板２０の１辺の１／３の長さを直径とする円形領域とした例について説明したが、例えば、回路基板２０の１辺の長さの１／２の長さを直径とする円形領域とすることもでき、適宜変更可能である。 Further, in the first and second embodiments, the example in which the first adhesion region 21a is a circular region whose diameter is 1/3 of one side of the circuit board 20 has been described. For example, the circuit board 20 A circular region having a diameter of ½ of the length of one side can be changed as appropriate.

さらに、上記第１、第２実施形態では、第１、第２接合材３０ａ、３０ｂに含まれる接着剤３１として同じものを用いた例について説明したが、第１、第２接合材３０ａ、３０ｂに含まれる接着剤３１を異なるものとしてもよく、例えば、第１接合材３０ａに含まれる接着剤３１をシリコーン系接着剤とし、第２接合材３０ｂに含まれる接着剤３１を合成樹脂材料で構成した接着剤とすることもできる。 Furthermore, although the said 1st, 2nd embodiment demonstrated the example using the same thing as the adhesive agent 31 contained in 1st, 2nd bonding material 30a, 30b, 1st, 2nd bonding material 30a, 30b was demonstrated. For example, the adhesive 31 included in the first bonding material 30a may be a silicone-based adhesive, and the adhesive 31 included in the second bonding material 30b may be formed of a synthetic resin material. It can also be used as an adhesive.

また、上記第１、第２実施形態では、間隔保持材３２として、熱膨張係数が１×１０^−４ｋ^−１、ヤング率が５Ｇｐａであるものを用いた例について説明したが、もちろんこれらの値を有するものに限定されるものではない。間隔保持材３２は、使用温度が変化しても変形しにくいものを用いることが好ましく、接着剤３１の有する熱膨張係数やヤング率に応じて適宜変更可能することが好ましい。例えば、熱膨張係数が３×１０^−４Ｋ^−１、ヤング率が１〜１０Ｍｐａである接着剤を用いた場合には、熱膨張係数が接着剤３１の熱膨張係数より低く、ヤング率が５００Ｍｐａ以上のものを用いることができる。 In the first and second embodiments, the example in which the thermal expansion coefficient is 1 × 10 ⁻⁴ k ⁻¹ and the Young's modulus is 5 Gpa as the spacing member 32 has been described. It is not limited to what has a value. It is preferable to use a material that does not easily deform even when the use temperature changes, and it is preferable that the spacing member 32 can be appropriately changed according to the thermal expansion coefficient and Young's modulus of the adhesive 31. For example, when an adhesive having a thermal expansion coefficient of 3 × 10 ⁻⁴ K ⁻¹ and a Young's modulus of ^{1 to} 10 Mpa is used, the thermal expansion coefficient is lower than that of the adhesive 31 and the Young's modulus is 500 Mpa. The above can be used.

さらに、上記第１、第２実施形態では、パッケージ１０のうち実装面は滑らかに窪んだ形状とされているものを例に挙げて説明したが、パッケージ１０の実装面は、図５に示されるように、ほぼ平坦とされているものであってもよいし、中心部に向かって凸形状とされているものであってもよい。 Furthermore, in the said 1st, 2nd embodiment, although the mounting surface of the package 10 was demonstrated and mentioned as an example, the mounting surface of the package 10 was shown as an example, FIG. 5 shows the mounting surface of the package 10. Thus, it may be substantially flat or may be convex toward the center.

また、上記第１、第２実施形態では、接着剤３１に間隔保持材３２が複数個混入されることにより第２接合材３０ｂが構成されている例について説明したが、例えば、接着剤３１に間隔保持材３２を一個混入したものを第２接合材３０ｂとすることもできる。 In the first and second embodiments, the example in which the second bonding material 30b is configured by mixing a plurality of spacing members 32 in the adhesive 31 has been described. A material in which one spacing member 32 is mixed may be used as the second bonding material 30b.

そして、上記第１、第２実施形態では、回路基板２０をパッケージ１０に接合した後に、回路基板２０上に接着フィルム５０を配置すると共に、接着フィルム５０とセンサチップ４０とを接合することにより、回路基板２０上にセンサチップ４０を搭載した例について説明したが、例えば、回路基板２０をパッケージ１０に接合した後、接着フィルム５０を備えたセンサチップ４０を回路基板２０に接合するようにしてもよい。 And in the said 1st, 2nd embodiment, after joining the circuit board 20 to the package 10, while arrange | positioning the adhesive film 50 on the circuit board 20, and joining the adhesive film 50 and the sensor chip 40, The example in which the sensor chip 40 is mounted on the circuit board 20 has been described. For example, after the circuit board 20 is bonded to the package 10, the sensor chip 40 including the adhesive film 50 may be bonded to the circuit board 20. Good.

また、上記第１、第２実施形態では、センサチップ４０として加速度を検出するものを例に挙げて説明したが、例えば、センサチップ４０として角速度を検出するものとすることもできる。 In the first and second embodiments, the sensor chip 40 has been described by taking an example of detecting acceleration. However, for example, the sensor chip 40 may detect angular velocity.

さらに、上記第１、第２実施形態では、間隔保持材３２として球形状のものを用いた例について説明したが、例えば、正多面体のものを用いることもできる。 Furthermore, although the said 1st, 2nd embodiment demonstrated the example using the spherical thing as the space | interval holding | maintenance material 32, the thing of a regular polyhedron can also be used, for example.

また、上記第１、第２実施形態では、接着剤３１を有するものを第１接合材３０ａの例として説明したが、例えば、接着剤３１に間隔保持材３２より直径が小さいセラミックス微小球等で構成される接触抑制材を混入したものを第１接合材３０ａとすることもできる。このような半導体装置では、回路基板２０をパッケージ１０に実装するときに、回路基板２０がパッケージ１０に対して傾いてしまったような場合等に、回路基板２０の端部がパッケージ１０と接触することを、第１接合材３０ａに含まれる接触抑制材により抑制することができる。すなわち、この接触抑制材は、回路基板２０がパッケージ１０に対して傾いていない場合等、回路基板２０の端部がパッケージ１０と接触しないような場合においては、回路基板２０と接触しない大きさであることが好ましく、回路基板２０が傾いてしまった場合にのみ、回路基板２０およびパッケージ１０と接触する大きさであることが好ましい。 In the first and second embodiments, the adhesive having the adhesive 31 is described as an example of the first bonding material 30a. For example, the adhesive 31 may be a ceramic microsphere having a diameter smaller than that of the spacing member 32. What mixed the comprised contact suppression material can also be used as the 1st joining material 30a. In such a semiconductor device, when the circuit board 20 is mounted on the package 10, the end of the circuit board 20 contacts the package 10 when the circuit board 20 is inclined with respect to the package 10. This can be suppressed by the contact suppressing material included in the first bonding material 30a. That is, the contact suppressing material has a size that does not contact the circuit board 20 when the end of the circuit board 20 does not contact the package 10, such as when the circuit board 20 is not inclined with respect to the package 10. It is preferable that the size be in contact with the circuit board 20 and the package 10 only when the circuit board 20 is tilted.

１０パッケージ
２０回路基板
２１接着領域
２１ａ第１接着領域
２１ｂ第２接着領域
３０接合材
３０ａ第１接合材
３０ｂ第２接合材
３１接着剤
３２間隔保持材
４０センサチップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Package 20 Circuit board 21 Adhesion area | region 21a 1st adhesion | attachment area | region 21b 2nd adhesion | attachment area | region 30 Joining material 30a 1st joining material 30b 2nd joining material 31 Adhesive agent 32 Space | interval holding material 40 Sensor chip

Claims

A sensor chip (40) for outputting a signal corresponding to a change in physical quantity;
A substrate (20) having the sensor chip (40) mounted on one surface and having an adhesive region (21) on the back surface opposite to the one surface;
A mounting member (10) for mounting the substrate (20);
A bonding material (30) for bonding the substrate (20) and the mounting member (10);
The bonding area (21) includes a first bonding area (21a) having a predetermined area, and a second bonding area (21b) which is an area excluding the first bonding area (21a) in the bonding area (21a). Have
The bonding material (30) is made of a material having a thermal expansion coefficient lower than that of the first bonding material (30a) and the bonding agent (31), which is configured to include the bonding agent (31). And a second bonding material (30b) mixed with the configured spacing member (32),
The substrate (20) is bonded to the mounting member (10) via the second bonding material (30b) in the first bonding region (21a), and in the second bonding region (21b), the substrate (20) is bonded to the mounting member (10). It is joined to the mounting member (10) via the first joining material (30a), and a predetermined interval is formed between the mounting member (10) by the spacing member (32),
The first adhesive region (21a) is a circular region centered on the central point of the adhesive region (30), and the second adhesive region (21b) surrounds the first adhesive region (21a). It has been with the area,
One surface of the mounting member (10) facing the substrate (20) surrounds a region facing the first adhesion region (21a) of the substrate (20) and toward the substrate (20) side. A protruding portion (12) is formed that protrudes and is smaller in the height direction between the substrate (20) and the mounting member (10) than the spacing member (32). The second bonding material (30b) is disposed in a region surrounded by the protrusion (12), and the first bonding material (30a) is disposed outside the protrusion (12). A semiconductor device.

The semiconductor device according to claim 1, wherein the spacing member has a spherical shape.

The semiconductor device according to claim 1, wherein the spacing member is a regular polyhedron.

Said first, second joining material (30a, 30b) the adhesive (31) The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the same thing.