Mems設備的製作方法

2023-05-31 18:43:56 2

專利名稱：Mems設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及由MEMS (Micro Electro Mechanical Systems 微機電系統)技術製造的各種設備(MEMS設備)
背景技術：
近來，由於MEMS設備開始搭載於可攜式電話機等，MEMS設備的關注度急劇提高。作為MEMS設備的代表性產品，例如有加速度傳感器或矽揚聲器(矽麥克風Silicon Microphone)。加速度傳感器例如具備利用加速度的作用而搖振的錘、與錘的搖振相連動而變形的膜片。膜片上設有壓電電阻元件。而且，利用錘的搖振，膜片變形，對設置在膜片上的壓電電阻元件作用應力。由此，壓電電阻元件的電阻率變化，電阻率的變化量作為信號輸出。另一方面，矽揚聲器例如具備利用聲壓(聲波)的作用而振動的振動膜(振動板)、與振動膜相對配置的背板。振動膜及背板形成將它們作為對置電極的電容器。而且， 利用振動膜的振動，電容器的靜電電容變化，且由該靜電電容的變化所產生的振動膜及背板間的電壓變動作為聲音信號輸出。此種MEMS設備與其他的電子設備同樣在由封裝體來密封后的狀態下搭載在各種設備(可攜式電話等)上。但是，封裝體內需要設置用於維持MEMS設備的可動部(振動膜等)的可動狀態的腔室(空間)。圖13是現有的加速度傳感器的示意剖視圖。加速度傳感器201具備中空的陶瓷封裝體202、收容在陶瓷封裝體202內的傳感器晶片204及電路晶片205。陶瓷封裝體202具有將6片陶瓷基板202A 202F層疊的6層構造。下部3片陶瓷基板202A 202C形成為在俯視狀態下相同尺寸的矩形。上部3片陶瓷基板202D 202F在俯視狀態下具有與陶瓷基板202A 202C相同的外形，且在各自中央部形成有矩形的開口。在陶瓷基板202C上層疊的陶瓷基板202D的開口比在該陶瓷基板202D上層疊的陶瓷基板202E的開口小。此外，陶瓷基板202E的開口比在該陶瓷基板202E上層疊的陶瓷基板202F的開口小。在陶瓷基板202D的上表面配置有多個焊盤207。各焊盤207經由接合線208分別與傳感器晶片204及電路晶片205電連接。此外，在陶瓷基板202D的上表面形成有從各焊盤207延伸的配線209。各配線209經由上下貫通下部3片陶瓷基板202A、202B、202C的通孔210與配置在最下層的陶瓷基板202A的下表面上的電極211連接。而且，通過在最上層的陶瓷基板202F上接合屏蔽板203來封閉陶瓷封裝體202。 由此，在陶瓷封裝體202內設置腔室(空間)，傳感器晶片204及電路晶片205被封入該腔室內。傳感器晶片204通過將矽晶片從其背面側(設備形成區域側的表面的相反側)蝕刻來形成。該傳感器晶片204 —體具備由包括矽晶片的設備形成區域側的表面的薄層部分構成且形成有壓電電阻元件的膜片212、設置在膜片212的下表面周緣部的框狀的支承部213、設置在膜片212的下表面中央部且越向下方越窄的四角錐梯形的錘保持部214。利用設置在支承部213的各角部與電路晶片205的表面之間的晶片間間隔件215， 在電路晶片205的上方，與該電路晶片205的表面隔開規定間隔地支承傳感器晶片204。而且，錘保持部214上設有由鎢構成的錘206。錘206由粘接劑固定在錘保持部 214的下表面，且在傳感器晶片204與電路晶片205之間以與電路晶片205及晶片間間隔件 215非接觸狀態來配置錘206。電路晶片205由矽晶片構成，且具有用於加速度的計算及修正的電路。該電路晶片205以將其設備形成區域側的表面朝向上方的狀態並經由銀膏劑而接合在陶瓷基板 202C的上表面。而且，當加速度作用於傳感器晶片204，錘206擺動時，膜片212變形，應力作用於設置在膜片212上的壓電電阻元件。壓電電阻元件的電阻率與該作用的應力成比例地變化。因此，根據壓電電阻元件的電阻率變化量，能夠求得作用於加速度傳感器的加速度。圖14是現有的矽揚聲器的示意剖視圖。矽揚聲器301具備設備晶片302、用於支承設備晶片302的晶片焊盤(die pad) 303、與設備晶片302電連接的多個引線304、樹脂封裝體305。設備晶片302具備傳感器晶片306、與傳感器晶片306相對配置的玻璃晶片307、 配置在玻璃晶片307上的電路晶片308。傳感器晶片306為利用MEMS技術製造的晶片，具備矽基板309、支承於矽基板 309並利用聲壓的作用來輸出聲音信號的揚聲器部310。矽基板309形成為在俯視情況下為四邊形。在矽基板309的中央部形成有越向上表面側(一面側)越窄(越向下表面側(另一面側)越寬)的剖面梯形的貫通孔311。揚聲器部310形成在矽基板309的上表面側，具備利用聲壓的作用來振動的振動膜312、與振動膜312相對配置的背板313。振動膜312呈俯視圓形，由例如通過摻雜雜質來賦予導電性的多晶矽構成。背板313具有直徑比振動膜312小的俯視圓形的外形，且隔著空隙與振動膜312 對置。背板313由例如通過摻雜雜質來賦予導電性的多晶矽構成。而且，揚聲器部310的最表面利用由氮化矽構成的表面保護膜314來覆蓋。玻璃晶片307由派拉克斯(註冊商標^4^^77)等耐熱性玻璃來構成。而且，在傳感器晶片306與玻璃晶片307之間設置由矽構成的間隔件315。間隔件315形成為包圍揚聲器部310的俯視四邊環狀。經由此種形狀的間隔件315，傳感器晶片 306與玻璃晶片307接合，由此，矽揚聲器301中形成由傳感器晶片306、玻璃晶片307及間隔件315劃出的閉空間(腔室)316。在該閉空間316內，以與玻璃晶片307及間隔件315 非接觸的狀態來配置揚聲器部310。電路晶片308具備矽基板317。矽基板317形成為在俯視下與矽基板309大致相同大小的四邊形。矽基板317上形成有將來自揚聲器部310的聲音信號變換處理為電信號的電子電路(未圖示)。此外，在矽基板317的上表面，多個電極焊盤318沿矽基板317的外周緣排列配置成俯視四邊環狀。電極焊盤318與矽基板317內的電子電路(未圖示)電連接。[0029]晶片焊盤303由金屬薄板構成，並形成為俯視四邊形。在晶片焊盤303的中央部形成有用於將聲壓取入矽揚聲器內的音孔319。音孔319具有與矽基板309的下表面側的貫通孔311的開口徑大致相同的直徑。多個引線304由與晶片焊盤303相同的金屬薄板構成，且在夾著晶片焊盤303的兩側分別設置多個。各引線304在晶片焊盤303的各側相互空開適當間隔地排列配置。而且，設備晶片302以在俯視下將貫通孔311的下表面側外周與音孔319的外周大致對齊的方式進行定位，且在將電路晶片308朝向上方的姿式下，管芯焊接在晶片焊盤 303上。電路晶片308的各電極焊盤318通過接合線320連接於引線304。樹脂封裝體305為由熔融樹脂材料(例如，聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，在其內部封入設備晶片302、晶片焊盤303、引線304及接合線320。晶片焊盤303的下表面及引線304的下表面露出在樹脂封裝體305的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面 (下表面)。上述下表面作為用於與安裝基板電連接的外部端子。而且，在該矽揚聲器301中，設備晶片302的振動膜312及背板313形成以他們作為對置電極的電容器。該電容器(振動膜312及背板313間)上施加規定的電壓。在該狀態下，當從音孔319輸入聲壓(聲波)時，該聲壓經由貫通孔311傳遞到揚聲器部310。當揚聲器部310利用聲壓的作用使振動膜312振動時，電容器的靜電電容變化，該靜電電容的變化所導致的振動膜312及背板313間的電壓變動作為聲音信號輸出。而且，通過由電路晶片308對輸出的聲音信號進行處理，能夠將作用于振動膜 312(矽揚聲器)的聲壓(聲波)作為電信號檢測，並從電極焊盤318輸出。專利文獻專利文獻1日本特開2006-145258號公報專利文獻2日本特開平10-232246號公報專利文獻3日本特開2005-274219號公報在現有的加速度傳感器201中，通過由屏蔽板203來閉塞中空的陶瓷封裝體202， 設置用於封入傳感器晶片204或電路晶片205的腔室。然而，由於使用高價的陶瓷封裝體 202，存在成本變高的問題。此外，在現有的矽揚聲器301中，傳感器晶片306及玻璃晶片307分別利用膏狀的粘接劑粘接於間隔件315，並經由該間隔件315相互接合。因此，為了接合傳感器晶片306和玻璃晶片307，必須進行例如在傳感器晶片306 上塗敷粘接劑的工序、在塗敷有粘接劑的傳感器晶片306上粘接間隔件315的工序、在玻璃晶片307上塗敷粘接劑的工序、以及在粘接於傳感器晶片306的間隔件315上粘接玻璃晶片307的工序這至少四個工序。另一方面，作為實現接合方法的簡單化的方法，探討了例如省略間隔件315，僅經由膏狀的粘接劑將傳感器晶片306與玻璃晶片307接合的方法。但是，膏狀的粘接劑難以在傳感器晶片306與玻璃晶片307之間保持足夠高度的空間。其結果，玻璃晶片307與傳感器晶片306的揚聲器部310接觸，有可能發生振動膜 312的動作不良。此外，在加速度傳感器及矽揚聲器中，為了提高安裝基板上的設備的安裝密度，優選封裝體尺寸儘可能小。此外，當將多個部件相互接合而形成腔室時，若接合部件間的接合
6材料進入腔室內，則存在該接合材料與可動部接觸的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種能夠設置可維持可動部件的可動狀態的腔室 (空間)，進而能夠降低封裝體成本的MEMS設備。此外，本實用新型的另一目的在於提供一種能夠設置可維持可動部件的可動狀態的腔室(空間)，進而能夠降低封裝體成本並且能夠減小封裝體尺寸的MEMS設備。此外，本實用新型的再一目的在於提供一種能夠實現傳感器晶片與貼合晶片的貼合方法的簡單化的MEMS設備。本實用新型的一方面涉及的MEMS設備具備可動部件；支承部件，其支承所述可動部件；對置部件，其與所述可動部件相對配置；壁部件，其形成為包圍所述可動部件的環狀，且與所述支承部件及所述對置部件連接。根據該結構，對置部件與由支承部件支承的可動部件相對配置。而且，支承部件及對置部件通過形成為包圍可動部件的環狀的壁部件來連接。由此，支承部件與對置部件以面對面地狀態進行接合，並形成由支承部件、對置部件及壁部件劃出的腔室(空間)。而且， 由於可動部件配置在該腔室內，因此能夠維持可動部件的可動狀態。此外，利用包圍可動部件的壁部件，能夠隔斷經由支承部件與對置部件之間的腔室內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入腔室內。因此，能夠維持可動部件的可動狀態，並利用密封用樹脂封入支承部件、對置部件及壁部件。其結果，能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體來製作封裝後的MEMS設備，因此能夠降低MEMS設備的封裝體成本。此外，優選通過所述壁部件將所述支承部件及所述對置部件接合。此外，所述MEMS設備中，優選所述壁部件由包含Sn及能夠與Sn共晶反應的金屬的材料來構成。根據該結構，將支承部件與對置部件連接的壁部件例如通過Sn及能夠與Sn共晶反應的金屬的共晶反應來形成。Sn的熔點為231. 97°C，比較低。能夠利用此種熔點低的Sn 的共晶反應來形成接合件，因此能夠以簡單的工序來可靠地連接支承部件和對置部件。另外，作為能夠與Sn共晶反應的金屬材料，例如可以使用具有比Sn高熔點的 Au (熔點:1064. 4°C )、Cu (熔點:1083. 4°C )等。此外，所述MEMS設備優選還具備應力緩和層，且該應力緩和層設置在所述壁部件與所述支承部件及/或所述對置部件之間。根據該結構，在支承部件及/或對置部件相對於壁部件的一側，形成有作為壁部件的基底層的應力緩和層。因此，例如即使支承部件及/或對置部件由於溫度變化而變形 (膨脹、收縮等)，也能夠由應力緩和層來緩和作用於壁部件的應力。其結果，能夠抑制壁部件的開裂(龜裂)的發生。另外，作為應力緩和層例如可以使用耐高溫性優良的聚醯亞胺等。此外，所述可動部件也可配置在所述支承部件與所述對置部件之間的空間。根據該結構，例如假設MEMS設備為矽揚聲器。具體來說，假設在具備揚聲器晶片與電路晶片的矽揚聲器中，具備可動設備部(可動部件)，其設置在揚聲器晶片內，且輸出由可動體的振動動作而產生的聲音信號；支承可動設備部的支承基板(支承部件)；電路基板(對置部件)，其設置在電路晶片內並且與可動設備部相對配置，並將來自可動設備部的聲音信號變換處理為電信號，所述可動設備部配置在支承基板與電路基板之間的空間。由此，矽揚聲器具有揚聲器晶片及電路晶片的層疊而形成的晶片疊晶片構造，因此，能夠利用樹脂封裝體製作將揚聲器晶片及電路晶片一體封裝化的矽揚聲器。此外，所述可動部件也可配置在由所述支承部件包圍的空間內。根據該結構，例如假設MEMS設備為加速度傳感器。具體來說，假設加速度傳感器具備將利用可動體的搖振動作而變化的電阻率的變化量作為信號輸出的可動設備部(可動部件)；支承可動設備部的框架(支承部件)；與可動設備部相對配置且罩住可動設備部的罩用基板(對置部件)，在該加速度傳感器中，可動設備部配置在由框架包圍的空間內。此外，本實用新型的另一方面涉及的MEMS設備中，具備可動部件；支承部件，其支承所述可動部件；對置部件，其與所述可動部件相對配置；第一壁部件，其從所述可動部件與所述對置部件的對置方向觀察時的形狀形成為包圍所述可動部件的至少一部分的環狀，且該第一壁部件與所述支承部件及所述對置部件連接；連接端子，其在所述支承部件上向所述對置方向外側突出。根據該結構，可動部件與支承部件相互相對配置。可動部件由支承部件來支承。而且，支承部件及對置部件由第一壁部件來連接，且該第一壁部件的從可動部件與支承部件的對置方向觀察時的形狀形成為包圍可動部件的至少一部分的環狀。由此，可動部件配置在由支承部件及第一壁部件包圍的腔室(空間)內。因此，能夠維持可動部件的可動狀態。此外，在支承部件上，連接端子向支承部件與對置部件的對置方向外側突出，因此通過將連接端子與封裝體基板的表面的電極對位接合，能夠將具有可動部件的構造物相對於封裝體基板進行倒裝結合。進而，利用包圍可動部件的第一壁部件，能夠隔斷經由支承部件與對置部件之間的腔室內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入腔室內。因此，能夠維持可動部件的可動狀態，並利用密封用樹脂來封入倒裝結合於封裝體基板的構造物。通過密封，能夠將MEMS 設備製作成樹脂封裝體。其結果，能夠不使用陶瓷封裝體而利用樹脂封裝體來製作封裝後的MEMS設備，因此能夠降低MEMS設備的封裝成本。此外，向封裝體基板的結合方式為倒裝晶片結合，因此能夠減小封裝體尺寸。此外，所述MEMS設備優選還具備第二壁部件，該第二壁部件形成為包圍所述連接端子的環狀。根據該結構，因此形成有包圍連接端子的第二壁部件，因此當利用樹脂封裝體將封裝後的MEMS設備倒裝結合於封裝體基板時，能夠防止樹脂進入MEMS設備與封裝體基板之間。此外，在所述MEMS設備中，也可在所述可動部件的所述對置方向外側的面上形成有電阻元件，在所述支承部件上形成有與所述電阻元件電連接的焊盤，所述連接端子配置在所述焊盤上，並經由所述焊盤與所述電阻元件電連接。根據該結構，例如假設MEMS設備為加速度傳感器。具體來說，假設加速度傳感器具備將利用可動體的搖振動作而變化的電阻率的變化量作為信號輸出的可動設備部(可動部件)；支承可動設備部的框架(支承部件)；與可動設備部相對配置且罩住可動設備部的罩用基板(對置部件)，在該加速度傳感器中，在由框架包圍的空間內配置可動設備部。而且，在該加速度傳感器中，用於與封裝體基板連接的連接端子形成在與壓電電阻元件 (電阻元件)電連接的焊盤上，並經由焊盤與壓電電阻元件電連接。此外，本實用新型的另一方面涉及的MEMS設備中，可動部件；支承部件，其支承所述可動部件；對置部件，其與所述可動部件相對配置，且利用膏狀接合材料與所述支承部件接合；第一壁部件，其從所述可動部件與所述對置部件的對置方向觀察時的形狀形成為包圍所述可動部件的至少一部分的環狀，且該第一壁部件在比通過所述膏狀接合材料形成的接合部分靠所述可動部件側，與所述支承部件及所述對置部件連接。根據該結構，可動部件與對置部件相互對置配置。可動部件由支承部件來支承。而且，支承部件及對置部件由膏狀接合材料來接合。此外，支承部件及對置部件利用第一壁部件來連接，且該第一壁部件從可動部件與對置部件的對置方向觀察時的形狀形成為包圍可動部件的至少一部分的環狀，且配置在比膏狀接合材料形成的接合部分靠可動部件側。由此，支承部件與對置部件以面對面的狀態來接合，形成由支承部件及對置部件劃出的腔室 (空間)。而且，可動部件配置在該腔室內，因此能夠維持可動部件的可動狀態。此外，第一壁部件配置在比膏狀接合材料靠可動部件側，因此在支承部件與對置部件的接合時，能夠利用第一壁部件來塞住向可動部件側擴散的膏狀接合材料。因此，能夠防止膏狀接合材料向可動部件側擴散，從而能夠防止可動部件與膏狀接合材料的接觸。其結果，在支承部件及對置部件的接合後，也能夠可靠地維持可動部件的可動狀態。進而，利用包圍可動部件的第一壁部件，能夠隔斷經由支承部件與對置部件之間的腔室內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入腔室內。因此，能夠維持可動部件的可動狀態，並利用密封用樹脂來封入支承部件、對置部件及壁部件。其結果，能夠不使用陶瓷封裝體而利用樹脂封裝體來製作封裝後的MEMS設備，因此能夠降低MEMS設備的封裝成本。此外，所述MEMS設備優選還具備第二壁部件，該第二壁部件在比所述第一壁部件靠所述可動部件側形成為空有間隔的環狀，且所述第二壁部件與所述支承部件及所述對置部件連接。根據該結構，環狀的第二壁部件在比第一壁部件靠可動部件側空開間隔地配置， 並與支承部件及對置部件連接。利用該第二壁部件，能夠塞住膏狀接合材料向可動部件側擴散。因此，當將支承部件與對置部件接合時，即使膏狀接合材料跨過第一壁部件而進入第一壁部件與第二壁部件之間，也能夠可靠地防止膏狀接合材料向可動部件側擴散。此外，本實用新型的另一方面涉及的MEMS設備中，包括傳感器晶片，該傳感器晶片具備用於檢測物理量的傳感器部，且該傳感器部配置在一側面上；貼合晶片，其與所述傳感器晶片的所述一側面相對配置，且通過包圍所述傳感器部的周圍的接合材料而貼合於所述傳感器晶片，所述接合材料中混入有粒體，且該粒體的粒徑比所述傳感器部相對於所述一側面的高度大。根據該結構，用於將傳感器晶片與貼合晶片接合的接合材料中混入有粒體，且該粒體的粒徑比傳感器部相對於傳感器晶片的一側面的高度大。由此，貼合晶片以相對於傳感器晶片空開規定的間隔的狀態而被粒體(支承球)支承，在傳感器晶片與貼合晶片之間形成空間。因此，能夠防止傳感器部與貼合晶片的接觸。而且，由於用於支承貼合晶片的粒體混入接合材料中。因此，在傳感器晶片與貼合晶片的貼合時，向一晶片塗敷接合材料，塗敷之後，將另一晶片粘接於一晶片上的接合材。 因此，能夠實現傳感器晶片與貼合晶片的貼合方法的簡單化。此外，在所述MEMS設備中，所述傳感器晶片及所述貼合晶片優選包含矽基板。根據該結構，傳感器晶片及貼合晶片包括比玻璃基板等低價的矽基板，因此能夠降低MEMS設備的製造成本。此外，所述粒體優選由具有導電性的材料構成。在該情況下，所述傳感器部具備根據物理量的變化而動作的可動部，且在所述傳感器晶片上形成有檢測電路，且該檢測電路檢測由所述可動部的動作而產生的物理量的變化，並將檢測出的內容作為信號輸出，在所述貼合晶片上形成有用於對從所述傳感器晶片輸出的信號進行處理的處理電路，則經由粒體，能夠使檢測電路與處理電路電連接。

圖1是本實用新型的第一實施方式涉及的矽揚聲器的主要部分的示意剖視圖。圖2是本實用新型的第一實施方式涉及的矽揚聲器的示意剖視圖。圖3是本實用新型的第二實施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的(a)示意俯視圖及(b)示意剖視圖。圖4是本實用新型的第二實施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖5是本實用新型的第三實施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的(a)示意俯視圖及(b)示意剖視圖。圖6是本實用新型的第三實施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖7是本實用新型的第四實施方式涉及的矽揚聲器的主要部分的示意剖視圖。圖8是本實用新型的第四實施方式涉及的矽揚聲器的示意剖視圖。圖9是本實用新型的第五實施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的(a)示意俯視圖及(b)示意剖視圖。圖10是本實用新型的第五實施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖11是表示本實用新型的第六實施方式的矽揚聲器的示意剖視圖。圖12是圖11所示的矽揚聲器的主要部分放大圖，且表示設備晶片及其附近的立體圖。圖13是現有的加速度傳感器的示意剖視圖。圖14是現有的矽揚聲器的示意剖視圖。
具體實施方式
以下，參照附圖對本實用新型的實施方式進行詳細的說明。圖1是本實用新型的第一實施方式涉及的矽揚聲器的主要部分的示意剖視圖。矽揚聲器具備設備晶片1。設備晶片1具備揚聲器晶片2、與揚聲器晶片2相對配置的電路晶片3，且具有上述晶片重合接合的晶片疊晶片(chip on chip)構造。揚聲器晶片2為由MEMS技術製造的晶片，且具備由矽構成的支承基板4、和支承於支承基板4且輸出由可動體的振動動作產生的聲音信號的可動設備部5。[0105]支承基板4形成為俯視四邊形。在支承基板4的中央部形成有越靠向表面側越窄 (越向背面側越寬)的剖面梯形的貫通孔6。可動設備部5形成在支承基板4的表面側。在可動設備部5中，在支承基板4上層疊有第一絕緣膜7。第一絕緣膜7例如由氧化矽來構成。在第一絕緣膜7上層疊有第二絕緣膜8。第二絕緣膜8例如由 PSG(Phospho-Silicate-Glass 磷矽酸鹽玻璃)來構成。從貫通孔6及支承基板4的表面(形成有可動設備部5的設備面)中的貫通孔6 的周圍的部分(以下將該部分稱為「貫通孔周邊部」)上去除第一絕緣膜7及第二絕緣膜8。 由此，貫通孔周邊部從第一絕緣膜7及第二絕緣膜8露出。此外，在支承基板4的上方設有作為可動設備部5的可動體的振動膜9。振動膜9 例如由通過摻雜雜質而賦予導電性的多晶矽來構成。振動膜9 一體具有主體部10及周邊部11。主體部10呈俯視圓形，與貫通孔6及貫通孔周邊部相對並配置成從貫通孔周邊部懸浮的狀態。在主體部10的下表面(與貫通孔周邊部相對的面)形成有多個突起狀的下阻動器12，該下阻動器用於防止主體部10與貫通孔周緣部緊貼。周邊部11從主體部10的周緣在沿著支承基板4的表面(設備面)的方向(側方)上延伸。周邊部11的前端部進入第一絕緣膜7與第二絕緣膜8之間，且懸臂支承於第一絕緣膜 及第二絕緣膜8。而且，利用周邊部11來支承主體部10，由此振動膜9在支承狀態下能夠在與支承基板4的表面相對的方向上振動。在振動膜9的上方設有背板13。背板13具有比振動膜9的主體部10小徑的俯視圓形的外形，且隔著空隙與主體部10相對。背板13例如由通過摻雜雜質而賦予導電性的多晶矽來構成。可動設備部5的最表面由第三絕緣膜14來覆蓋。第三絕緣膜14形成為覆蓋第一絕緣膜7及背板13的上表面，並且與主體部10的周緣具有間隔地包圍振動膜9的側方，並且形成可動設備部5的外形。由此，在支承基板4的表面側(設備面側)形成有通過俯視圓形的第三絕緣膜14而劃出的空間15。在該空間15內，振動膜9的主體部10以與支承基板4及第三絕緣膜14非接觸的狀態來進行配置。在背板13及第三絕緣膜14上形成有將它們連續貫通的多個微小的孔16。第三絕緣膜14進入一部分的孔16中，在第三絕緣膜14的進入到孔16的各部分上形成有比背板 13的下表面(與振動膜9相對的面)向下方突出的突起狀的上阻動器17。通過形成上阻動器17，阻止在振動膜9的振動時振動膜9與背板13接觸。此外，在第三絕緣膜14上，在背板13的周圍圓形地排列形成有多個連通孔18。電路晶片3具備將來自可動設備部5的聲音信號變換處理為電信號的電路基板 19。電路基板19由矽構成，且形成為在俯視狀態下與支承基板4大致相同大小的四邊形。在電路基板19的上表面(與可動設備部5相對的相對面的相反側的面)上設置有功能元件(未圖示)。功能元件構成將來自可動設備部5的聲音信號變換處理為電信號的電子電路的一部分。
11[0119]此外，在電路基板19的上表面，多個電極焊盤20沿著電路基板19的外周緣排列配置成俯視矩形環狀。在相互相鄰的電極焊盤20之間分別空開適當的間隔。此外，電極焊盤20與功能元件(未圖示)電連接。在電路基板19的下表面(與可動設備部5相對的相對面)上，由聚醯亞胺構成的應力緩和層21形成在下表面整個區域。而且，設備晶片1中，在揚聲器晶片2與電路晶片3之間設有接合件22。接合件22構成比可動設備部5的外周大的四邊環狀的壁而包圍可動設備部5，且具備揚聲器晶片2側的揚聲器側接合部23和電路晶片3側的電路側接合部M。揚聲器側接合部23形成為沿支承基板4的表面(設備面)的周緣的四邊環壁狀。 揚聲器側接合部23例如為能夠與Sn共晶反應的材料，且具有比Sn高的熔點的Au (熔點 1064. 4°C )、Cu (熔點1083. 4°C )等金屬來構成。此外，揚聲器側接合部23在支承基板4 的厚度方向上的厚度例如在Au的情況下為1 10 μ m，在Cu的情況下為1 10 μ m。電路側接合部M在形成於電路基板19的下表面(與可動設備部5相對的相對面) 的應力緩和層21上形成為沿著電路基板19的周緣的四邊環壁狀。電路側接合部M例如由與揚聲器側接合部23同樣的金屬來構成。此外，電路側接合部M在支承基板4的厚度方向上厚度例如在Au的情況下為1 10 μ m，在Cu的情況下為1 10 μ m。。此外，揚聲器側接合部23及電路側接合部M的總厚度例如為5 10 μ m。而且，在揚聲器側接合部23及電路側接合部M的至少其中之一的頂面上塗敷Sn 材料(例如厚度1 3 μ m)，並在將上述接合部對合的狀態下，施加例如280 300°C的熱。 由此，Sn材料與揚聲器側接合部23及電路側接合部M的材料發生共晶反應，形成由包括 Sn及能夠與Sn共晶反應的金屬的材料構成的接合件22。由此，設備晶片1形成有由支承基板4、電路基板19及接合件22劃出的閉空間25。 在該閉空間25內，以與電路基板19及接合件22非接觸的狀態來配置可動設備部5。圖2是本實用新型的第一實施方式涉及的矽揚聲器的示意剖視圖。在圖2中，對於與圖1所示的各部分對應的部分標註與圖1相同的標號(省略一部分)。該矽揚聲器具備圖1所示的設備晶片1、用於支承設備晶片1的晶片焊盤26、與設備晶片1電連接的多個引線27、樹脂封裝體觀。晶片焊盤沈由金屬薄板構成，並形成為俯視四邊形。在晶片焊盤沈的中央部形成有用於將聲壓取入矽揚聲器內的音孔30。音孔30具有與支承基板4的背面側的貫通孔 6的開口徑大致相同的直徑。多個引線27由與晶片焊盤沈相同的金屬薄板構成，且在夾著晶片焊盤沈的兩側分別設置多個。各引線27在晶片焊盤沈的各側相互空開適當間隔地排列配置。而且，設備晶片1以在俯視下將貫通孔6的背面側外周與音孔30的外周大致對齊的方式進行定位，且在將電路晶片3朝向上方的姿式下管芯焊接在晶片焊盤沈上。電路晶片3的各電極焊盤20通過接合線四連接於引線27。樹脂封裝體觀為由熔融樹脂材料(例如聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，並在其內部封入設備晶片1、晶片焊盤沈、引線27及接合線四。晶片焊盤沈的下表面及引線27的下表面露出在樹脂封裝體觀的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。上述下表面作為用於與安裝基板電連接的外部端子。[0134]通過將設備晶片1管芯焊接於晶片焊盤沈，且由接合線四進行設備晶片1與引線27的連接之後，向晶片焊盤沈上流入熔融樹脂材料，並使該熔融樹脂材料固化，由此形成此種樹脂封裝體觀。而且，在該矽揚聲器中，設備晶片1的振動膜9及背板13形成將它們作為對置電極的電容器。向該電容器(振動膜9及背板13間)施加規定的電壓。在該狀態下，當從音孔30輸入聲壓(聲波)時，該聲壓經由貫通孔6傳遞到可動設備部5。在可動設備部5中，當利用聲壓的作用使振動膜9振動時，電容器的靜電電容變化，該靜電電容的變化所導致的振動膜9及背板13間的電壓變動作為聲音信號輸出。而且，通過由電路晶片3來處理輸出的聲音信號，能夠將作用于振動膜9 (矽揚聲器)的聲壓(聲波)作為電信號來檢測，並從電極焊盤20輸出。根據該矽揚聲器，電路基板19與由四邊形的支承基板4支承的可動設備部5相對配置。利用構成四邊環狀的壁而包圍可動設備部5的接合件22而使支承基板4與電路基板19接合，由此閉塞支承基板4的上方。由此，揚聲器晶片2及電路晶片3以晶片疊晶片 (face · to · face)來連接。設備晶片1中形成有由支承基板4、電路基板19及接合件22 劃分的閉空間25 (腔室)。而且，可動設備部5配置在該閉空間25中，因此能夠維持可動設備部5的可動體(振動膜9)的可動狀態。此外，利用接合件22能夠隔斷經由支承基板4與電路基板19之間的閉空間25內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入閉空間25內。因此，能夠維持可動設備部5的可動體(振動膜9)的可動狀態，且利用密封用樹脂來封入設備晶片1。進而，設備晶片1具有由揚聲器晶片2及電路晶片3的層疊所形成的晶片疊晶片構造，因此能夠由一個晶片來封入矽揚聲器中的揚聲器部分(揚聲器晶片2、及電路部分(電路晶片3)。因此，能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體觀來製作將揚聲器晶片2及電路晶片3 —體封裝化的矽揚聲器。其結果，能夠降低矽揚聲器的封裝成本。此外，在接合件22的形成時，首先，由能夠與Sn共晶反應的金屬材料(Au、Cu等) 構成的揚聲器側接合部23及電路側接合部M分別設置於支承基板4及電路基板19。接著，在揚聲器側接合部23及電路側接合部M的至少一個頂面上塗敷Sn材料。而且，在將上述接合部對合的狀態下，對上述接合部進行熱處理，由此，Sn材料與揚聲器側接合部23 及電路側接合部M共晶反應而形成接合件22。如此，接合件22能夠通過熔點比較低的Sn (熔點231. 97°C )的共晶反應來形成， 因此能夠以簡單的工序來可靠地將支承基板4與電路基板19接合。此外，在電路基板19的下表面(與可動設備部5的相對面)上，由聚醯亞胺來構成應力緩和層21形成為接合件22 (電路側接合部24)的基底層。因此，即使例如電路基板 19由於溫度變化而變形(膨脹、收縮等)，也能夠由應力緩和層21來緩和作用於接合件22 的應力。其結果，能夠抑制接合件22的開裂(龜裂)的發生。圖3(a)是本實用新型的第二實施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的示意俯視圖。圖3(b)是由圖3(a)所示的切斷線b-b切斷設備晶片時的示意剖視圖。加速度傳感器具備設備晶片31。設備晶片31具備傳感器晶片32、與傳感器晶片32的厚度方向一側相對配置的電路晶片33、與傳感器晶片32的厚度方向另一側相對配置的罩晶片34，且設備晶片31具
13有將上述晶片重合地接合的晶片疊晶片構造。傳感器晶片32為利用MEMS技術製造的晶片，且具備由氮化矽構成的框架35、支承於框架35且將利用可動體的搖振動作而變化的電阻率的變化量作為信號輸出的可動設備部36。框架35呈俯視四邊環狀(框狀)，且具有1 10 μ m的厚度。可動設備部36具備梁37、錘38、電阻導體39和配線40。可動設備部36的梁37及錘38由有機材料(例如聚醯亞胺)構成，且一體形成。梁37 —體具備支承於框架35的俯視四邊環狀的支承部41、由該支承部41支承的俯視十字狀的梁主體部42。梁主體部42的各前端連接在支承部41的各邊的中央。由此，梁37具有由支承部 41和梁主體部42劃分的四個矩形狀的開口部。此外，梁37具有1 10 μ m的厚度，且通過形成此種厚度，能夠使梁主體部42扭轉變形及彎曲變形。錘38配置在梁37所具有的各開口部。錘38的上表面(一側面)與梁37的上表面(一側面)呈齊面，且錘38形成為具有1 10 μ m的厚度(高度)的大致四稜柱狀。錘 38的側面相對於開口部的周緣空開間隙且呈平行。而且，錘38利用其側面形成的四個角部中的一個與梁37的梁主體部42的中央部連接。由此，錘38以與罩用基板54 (後述)及框架35非接觸的狀態而支承於梁37 (梁主體部4 上。梁37上層疊有Ti (鈦)層/TiN(氮化鈦)層/Al (鋁)_Cu(銅)合金層的層疊體 43。該層疊體43的各端部配置在支承部41上，且層疊體43沿梁主體部42延伸，作為全體形成為俯視十字狀。最下層的Ti層及其上層的TiN層連續地形成。另一方面，最上層的 Al-Cu合金層例如通過在12個部位中斷而斷續地形成。由此，Ti層及TiN層在Al-Cu合金層的中斷部分(被去除的部分)局部地露出，該露出的部分構成電阻導體39，A1-Cu合金層構成與電阻導體39連接的配線40。而且，傳感器晶片32的最表面例如通過由聚醯亞胺構成的保護膜44來覆蓋。該保護膜44上形成有焊盤開口 45，該焊盤開口 45使沿俯視十字狀形成的配線40的各端部作為連接用的焊盤露出。此外，保護膜44上形成有槽46，該槽46與梁37和各錘38之間的間隙連通。電路晶片33具備將來自可動設備部36的信號變換處理為電信號的電路基板47。電路基板47由矽構成，並形成為在俯視下與傳感器晶片32的框架35大致相同大小的四邊形。電路基板47中，通過使其下表面(與可動設備部36的相對面)的中央部凹陷而形成凹部48。凹部48的外形形成為與在俯視下可動設備部36的可動體(梁主體部42及錘38) 配置在由框架35包圍的區域內時大致相同的形狀。而且，在將該凹部48與可動設備部36 在俯視下大致對齊的方式而對置的狀態下，通過使傳感器晶片32與電路晶片33連接，由此閉塞傳感器晶片32的上側(框架35的上側)。此外，電路基板47的上表面(與可動設備部36的相對面相反一側的面)上形成有功能元件(未圖示)。功能元件構成將來自可動設備部36的信號變換處理為電信號的電子電路的一部分。
14[0161]此外，在電路基板47的上表面設有電極焊盤49。電極焊盤49以與傳感器晶片32 的焊盤(配線40)相對的方式來配置，並經由電路基板47內的電子電路，與焊盤(配線40) 電連接。罩晶片34具備用於罩住傳感器晶片32的可動設備部36的罩用基板M。罩用基板M由未實施雜質導入或蝕刻等加工處理的未處理矽來構成，並形成為在俯視下與傳感器晶片32的框架35大致相同大小的四邊形。設備晶片31中，在傳感器晶片32與罩晶片34之間設有接合件51。接合件51在俯視下構成包圍可動設備部36的可動體即梁主體部42及錘38的四邊環狀的壁，並具備傳感器晶片32側的傳感器側接合部52和罩晶片34側的罩側接合部 53。傳感器側接合部52形成為沿框架35的下表面(與罩用基板M的相對面)的內周緣的四邊環壁狀。傳感器側接合部52例如由能夠與Sn共晶反應的材料且具有熔點比 Sn高的Au (熔點:1064. 4°C)、Cu (熔點:1083. 4°C)等金屬來構成。此外，傳感器側接合部 52在框架35的厚度方向上的厚度例如，在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。罩側接合部53形成為沿罩用基板M的上表面(與可動設備部36的相對面)的周緣的四邊環壁狀。罩側接合部53例如由與傳感器側接合部52同樣的金屬來構成。此外， 罩側接合部53在框架35的厚度方向上的厚度例如，在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。此外，傳感器側接合部52及罩側接合部53的總厚度例如為5 10 μ m。而且，在傳感器側接合部52及罩側接合部53的至少一個頂面上塗敷Sn材料(例如厚度1 3 μ m)，且在將它們對合的狀態下，例如施加280 300°C的熱。由此，Sn材料與傳感器側接合部52及罩側接合部53的材料發生共晶反應，形成由包含Sn及能夠與Sn共晶反應的金屬的材料構成的接合件51。由此，傳感器晶片32的下側(框架35的下側)被閉塞。而且，設備晶片31上形成有由上述的電路晶片33、框架35、罩用基板M及接合件51劃出的閉空間55。在該閉空間55內，可動設備部36以與框架35、電路基板47、罩用基板M及接合件51非接觸的狀態來進行配置。圖4是本實用新型的第二實施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖4中， 對於與圖3所示的各部分對應的部分標註與圖3相同的標號(省略一部分)。該加速度傳感器具備圖3所示的設備晶片31、用於支承設備晶片31的晶片焊盤 56、與設備晶片31電連接的多個引線57、樹脂封裝體58。晶片焊盤56由金屬薄板構成，並形成為俯視四邊形。多個引線57由與晶片焊盤56相同的金屬薄板構成，在夾著晶片焊盤56的兩側分別設置多個。各引線57在晶片焊盤56的各側中相互空開適當的間隔而排列配置。而且，設備晶片31以將電路晶片33朝向上方的姿式而管芯焊接在晶片焊盤56 上。電路晶片33的各電極焊盤49通過接合線59與引線57連接。樹脂封裝體58為由熔融樹脂材料(例如，聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，在其內部封入設備晶片31、晶片焊盤56、引線57及接合線59。晶片焊盤56的下表面及引線57的下表面露出在樹脂封裝體58的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。 上述下表面作為用於與安裝基板電連接的外部端子。通過將設備晶片31管芯焊接於晶片焊盤56，且由接合線四進行設備晶片31與引線57的連接之後，向晶片焊盤56上流入熔融樹脂材料，並使該熔融樹脂材料固化，由此形成此種樹脂封裝體58。而且，當加速度作用於該加速度傳感器而使錘38振動時，梁37的梁主體部42產生變形(扭曲及/或彎曲)。利用該梁主體部42的變形，梁主體部42上的電阻導體39產生伸縮，電阻導體39的電阻值變化。電阻值的變化量經由焊盤(配線40)作為信號輸出。而且，通過由電路晶片33來處理輸出的信號，能夠將作用於錘38 (加速度傳感器) 的加速度的方向(3軸方向)及大小作為電信號檢測，並從電極焊盤49輸出。根據該加速度傳感器，利用四邊環狀的框架35，在該環狀內的區域中支承的可動設備部36 (梁主體部42及錘38)上，電路基板47及罩用基板M分別在其一側及另一側相對配置。通過在將電路基板47的凹部48與可動設備部36相對的狀態下使傳感器晶片32 與電路晶片33連接，由此閉塞框架35的上側。另一方面，利用構成四邊環狀的壁而在俯視下包圍可動設備部36的接合件51，使框架35與罩用基板M接合，由此閉塞框架35的下側。由此，設備晶片31中，罩晶片34、傳感器晶片32及電路晶片33以晶片疊晶片(face · to · face)來連接。設備晶片31形成有由電路晶片33、框架35、罩用基板M及接合件51劃出的閉空間55 (腔室)。而且，由於可動設備部36 (梁主體部42及錘38)配置在該閉空間55內，因此能夠維持可動設備部36的可動體(錘38及梁主體部42)的可動狀態。此外，利用接合件51能夠隔斷經由框架35與罩用基板M之間的閉空間55內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入閉空間55內。因而，能夠維持可動設備部36的可動體(錘38及梁主體部42)的可動狀態，且利用密封用樹脂來封入設備晶片31。進而，設備晶片31具有由罩晶片34、傳感器晶片32及電路晶片33的層疊而形成的晶片疊晶片構造，因此能夠由一個晶片來封入加速度傳感器中的傳感器部分(傳感器晶片3 及電路部分(電路晶片33)。因此，能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體58來製作將罩晶片34、傳感器晶片32及電路晶片33—體封裝體化的加速度傳感器。其結果，能夠降低加速度傳感器的封裝成本。進而，閉塞框架35的下側的罩用基板M由未實施雜質導入或蝕刻等加工處理的低價的未處理矽來構成，因此能夠進一步降低加速度傳感器的封裝成本。此外，在接合件51的形成時，首先，由能夠與Sn共晶反應的金屬材料(Au、Cu等) 構成的傳感器側接合部52及罩側接合部53分別設置於框架35及罩用基板54。接著，在傳感器側接合部52及罩側接合部53的至少一個頂面上塗敷Sn材料。而且，在將上述接合部對合的狀態下，對上述接合部進行熱處理，由此，Sn材料與傳感器側接合部52及罩側接合部53共晶反應而形成接合件51。如此，接合件51能夠通過熔點比較低的Sn (熔點231. 97°C )的共晶反應來形成， 因此能夠以簡單的工序來可靠地將框架35與罩用基板M接合。[0188]圖5(a)是本實用新型的第三實施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的示意俯視圖。圖5(b)是由圖5(a)所示的切斷線b-b切斷設備晶片時的示意剖視圖。加速度傳感器具備設備晶片61。設備晶片61具備傳感器晶片62和與傳感器晶片62相對配置的罩晶片64。傳感器晶片62為利用MEMS技術製造的晶片，且具備由氮化矽構成的框架65、支承於框架65且將利用可動體的搖振動作而變化的電阻率的變化量作為信號輸出的可動設備部66。框架65在從傳感器晶片62與罩晶片64的相對方向觀察的俯視情況下呈四邊環狀(框狀)，且具有1 10 μ m的厚度。可動設備部66具備梁67、錘68、電阻導體69和配線70。可動設備部66的梁67及錘68由有機材料(例如聚醯亞胺)構成，且一體地形成。梁67 —體具備支承於框架65的俯視四邊環狀的支承部71、由該支承部71支承的俯視十字狀的梁主體部72。梁主體部72的各前端連接在支承部71的各邊的中央。由此，梁67具有由支承部 71和梁主體部72劃分的四個矩形狀的開口部。此外，梁67具有1 10 μ m的厚度，且通過形成此種厚度，能夠使梁主體部72扭轉變形及彎曲變形。錘68配置在梁67所具有的各開口部。錘68的上表面(一側面)與梁67的上表面77 ( 一側面)呈齊面，且錘68形成為具有1 10 μ m的厚度(高度)的大致四稜柱狀。 錘68的側面相對於開口部的周緣空開間隙且呈平行。而且，錘68利用其側面形成的四個角部中的一個與梁67的梁主體部42的中央部連接。由此，錘68以與罩用基板83 (後述) 及框架65非接觸的狀態而支承於梁67 (梁主體部7 上。梁67的上表面77上層疊有Ti (鈦)層/TiN(氮化鈦)層/Al (鋁)-Cu (銅)合金層的層疊體73。該層疊體73的各端部配置在支承部71上，且該層疊體73沿梁主體部 72延伸，作為整體形成為俯視十字狀。最下層的Ti層及其上層的TiN層連續地形成。另一方面，最上層的Al-Cu合金層例如通過在12個部位中斷而斷續地形成。由此，Ti層及TiN 層在Al-Cu合金層的中斷的部分(被去除的部分)局部露出，該露出的部分構成電阻導體 69 (壓電電阻元件)，Al-Cu合金層構成與電阻導體69連接的配線70。而且，傳感器晶片62的最表面例如通過由聚醯亞胺構成的保護膜74來覆蓋。該保護膜74上形成有焊盤開口 75，該焊盤開口 75使沿俯視十字狀形成的配線70的各端部作為框架65上連接用的焊盤78露出。焊盤78上設有例如由焊料構成的大致球狀的突部85。突部85以覆蓋焊盤78的表面整個區域的方式來粘接，並與焊盤78電連接。此外，在保護膜74上形成有與梁67和各錘68之間的間隙連通的槽76。罩晶片64具備用於罩住傳感器晶片62的可動設備部66的罩用基板83。罩用基板83由未實施雜質導入或蝕刻等加工處理的未處理矽來構成，並形成為在俯視下與傳感器晶片62的框架65大致相同大小的四邊形。在設備晶片61中，在傳感器晶片62與罩晶片64之間設有接合件80。接合件80在俯視下構成包圍可動設備部66的可動體即梁主體部72及錘68的四邊環狀的壁，並具備傳感器晶片62側的傳感器側接合部81和罩晶片64側的罩側接合部 82。傳感器側接合部81形成為沿框架65的下表面(與罩用基板83的相對面)的內周緣的四邊環壁狀。傳感器側接合部81例如由能夠與Sn共晶反應的材料且具有熔點比 Sn高的Au (熔點:1064. 4°C)、Cu (熔點:1083. 4°C)等金屬來構成。此外，傳感器側接合部 81在框架65的厚度方向上的厚度例如，在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。罩側接合部82形成為沿罩用基板83的上表面(與可動設備部66的相對面)的周緣的四邊環壁狀。罩側接合部82例如由與傳感器側接合部81同樣的金屬來構成。此外， 罩側接合部82在框架65的厚度方向上的厚度例如，在Au的情況下為1 10 μ m、Cu的情況下為1 10 μ m。此外，傳感器側接合部81及罩側接合部82的總厚度例如為5 10 μ m。而且，在傳感器側接合部81及罩側接合部82的至少一個頂面上塗敷Sn材料(例如厚度0. 1 2μπι)，且在將它們對合的狀態下，例如施加觀0 300°C的熱。由此，Sn材料與傳感器側接合部81及罩側接合部82的材料發生共晶反應，形成由包含Sn及能夠與Sn 共晶反應的金屬的材料構成的接合件80。由此，傳感器晶片62的下側(框架65的下側)被閉塞。而且，設備晶片61上形成有由上述的框架65、罩用基板83及接合件80劃出的空間84。在該空間84內，可動設備部66以與框架65、罩用基板83及接合件80非接觸的狀態來進行配置。圖6是本實用新型的第三實施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。圖6中， 對於與圖5所示的各部分對應的部分標註與圖5相同的標號(省略一部分)。該加速度傳感器是將設備晶片倒裝結合(flip chip bonding)在封裝體基板上的加速度傳感器，且該加速度傳感器具備由矽構成的封裝體基板86、倒裝結合於封裝體基板86的圖5所示的設備晶片61和樹脂封裝體87。封裝體基板86形成為俯視四邊形。在封裝體基板86的上表面(結合設備晶片61 的面)上設有傳感器用焊盤88。傳感器用焊盤88在沿著封裝體基板86的各邊的大致中央部各設置一個，並設有與傳感器晶片62的突部85相同的數量(四個)，在結合有設備晶片61的狀態下，突部85 相對於各傳感器用焊盤88逐一抵接地配置。此外，在封裝體基板86的下表面上，在與各傳感器用焊盤88相對的位置設有例如由焊料構成的外部端子89。外部端子89形成為大致球狀。此外，在封裝體基板86上，在厚度方向上貫通封裝體基板86地形成有連接通孔 94，該連接通孔94連接傳感器用焊盤88和外部端子89。而且，以將傳感器晶片62朝向下方的姿式(將設備晶片61倒過來的姿式)，在使突部85與傳感器用焊盤88對合的狀態下，將設備晶片61倒裝結合於封裝體基板86上。由此，傳感器晶片62的突部85與封裝體基板86的外部端子89經由連接通孔94電連接。在加速度傳感器中，在設備晶片61與封裝體基板86之間設有由與突部85相同材料(例如焊料)構成的接合件90。接合件90形成為包圍突部85的四邊環壁狀，且與傳感器晶片62 (保護膜74)及封裝體基板86抵接。由此，框架65的封裝體基板86側被閉塞。而且，加速度傳感器中形成有由罩用基板83、接合件80、框架65、接合件90及封裝體基板86劃出的閉空間93。樹脂封裝體87為由熔融樹脂材料(例如聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，並在其內部封入設備晶片61。通過將設備晶片61倒裝結合於封裝體基板86之後，向封裝體基板86上流入熔融樹脂材料，並使該熔融樹脂材料固化，由此形成此種樹脂封裝體87。另外，圖6中雖未示出，但在封裝體基板86上，與設備晶片61相鄰地結合有電路晶片，該電路晶片用於將來自可動設備部66的信號變換處理為電信號，並利用樹脂封裝體 87來密封。而且，當加速度作用於該加速度傳感器，錘68振動時，梁67的梁主體部72產生變形(扭曲及/或彎曲)。利用該梁主體部72的變形，梁主體部72上的電阻導體69產生伸縮，電阻導體69的電阻值變化。電阻值的變化量經由焊盤78作為信號輸出。而且，通過由電路晶片(未圖示)來處理輸出的信號，能夠將作用於錘68 (加速度傳感器)的加速度的方向(3軸方向)及大小作為電信號檢測。檢測出的電信號能夠經由突部85及連接通孔94而從外部端子89輸出。根據該加速度傳感器，利用四邊環狀的框架65，罩用基板83與在該環狀內的區域中支承的可動設備部66相對配置。通過構成四邊環狀的壁且在俯視下包圍可動設備部66的可動體(梁主體部 72及錘68)的接合件80，將框架65與罩用基板83接合，由此閉塞框架65的與罩用基板83相對的一側。由此，設備晶片61中，罩晶片64及傳感器晶片62通過晶片疊晶片 (face · to · face)來連接。設備晶片61上形成有由框架65、罩用基板83及接合件80劃出的空間84(腔室)。而且，可動設備部66配置在該空間84內，因此能夠維持可動設備部 66的可動體(錘68及梁主體部72)的可動狀態。此外，突部85設置在焊盤78上，並向罩用基板83與框架65的相對方向外側突出，因此使突部85與傳感器用焊盤88對合併接合，由此能夠將設備晶片61與封裝體基板 86倒裝結合。而且，在傳感器晶片62與封裝體基板86之間形成包圍突部85的接合件90，由此閉塞框架65的與封裝體基板86相對的一側。由此，加速度傳感器中形成有閉空間93，該閉空間93由罩用基板83、接合件80、框架65、接合件90及封裝體基板86劃出，並隔斷其內外的連通。由於能夠防止密封用樹脂進入閉空間93內，因此能夠維持可動設備部66的可動體(錘68及梁主體部72)的可動狀態，且由密封用樹脂封入倒裝結合於封裝體基板86的設備晶片61。因此，能夠不使用陶瓷封裝體而利用樹脂封裝體87來製作加速度傳感器。其結果，能夠降低加速度傳感器的封裝體成本。此外，由於向封裝體基板86結合的方式為倒裝晶片結合，因此能夠減小封裝體尺寸。進而，閉塞框架65的下側的罩用基板83由未實施雜質導入或蝕刻等加工處理的低價的未處理矽來構成，因此能夠進一步降低加速度傳感器的封裝成本。此外，在接合件80的形成時，首先，由能夠與Sn共晶反應的金屬材料(Au、Cu等) 構成的傳感器側接合部81及罩側接合部82分別設置於框架65及罩用基板83。接著，在傳
19感器側接合部81及罩側接合部82的至少一個頂面上塗敷Sn材料。而且，在將上述接合部對合的狀態下，對上述接合部進行熱處理，由此，Sn材料與傳感器側接合部81及罩側接合部82的材料共晶反應而形成接合件80。如此，接合件80能夠通過熔點比較低的Sn (熔點231. 97°C )的共晶反應來形成， 因此能夠以簡單的工序來可靠地將框架65與罩用基板83接合。此外，由於突部85與接合件90由相同的材料構成，因此能夠將它們由相同的工序形成，並能夠使加速度傳感器的製造工序簡化。進而，由於封裝體基板86與可動設備部66相對，因此能夠將封裝體基板86用作錘68的止擺件。圖7是本實用新型的第四實施方式涉及的矽揚聲器的主要部分的示意剖視圖。矽揚聲器具備設備晶片101。設備晶片101具備揚聲器晶片102、與揚聲器晶片102相對配置的罩用基板103。揚聲器晶片102為由MEMS技術製造的晶片，且具備由矽構成的支承基板104、和支承於支承基板104且輸出由可動體的振動動作而產生的聲音信號的可動設備部105。支承基板104形成為俯視四邊形。在支承基板104的中央部形成有越靠向表面側越窄(越靠向背面側越寬)的剖面梯形的貫通孔106。可動設備部105形成在支承基板104的表面側。在可動設備部105中，在支承基板104上層疊有第一絕緣膜107。第一絕緣膜107 例如由氧化矽來構成。在第一絕緣膜107上層疊有第二絕緣膜108。第二絕緣膜108例如由 PSG(Phospho-Silicate-Glass 磷矽酸鹽玻璃)來構成。從貫通孔106及支承基板104的表面(形成有可動設備部105的設備面)中的貫通孔106的周圍的部分(以下將該部分稱為「貫通孔周邊部」)上去除第一絕緣膜107及第二絕緣膜108。由此，貫通孔周邊部從第一絕緣膜107及第二絕緣膜108露出。此外，在支承基板104的上方設有作為可動設備部105的可動體的振動膜109。振動膜109例如由通過摻雜雜質而賦予導電性的多晶矽來構成。振動膜109 —體具有主體部 110及周邊部111。主體部110呈俯視圓形，與貫通孔106及貫通孔周邊部相對並配置成從貫通孔周邊部懸浮的狀態。在主體部110的下表面(與貫通孔周邊部相對的面)形成有多個突起狀的下阻動器112，該下阻動器用於防止主體部110與貫通孔周緣部緊貼。周邊部111從主體部110的周緣在沿著支承基板104的表面(設備面)的方向 (側方)上延伸。周邊部111的前端部進入第一絕緣膜107與第二絕緣膜108之間，且懸臂支承於第一絕緣膜107及第二絕緣膜108。而且，利用周邊部111來支承主體部110，由此振動膜109在支承狀態下能夠在與支承基板104的表面相對的方向上振動。在振動膜109的上方設有背板113。背板113具有比振動膜109的主體部110小徑的俯視圓形的外形，且隔著空隙與主體部110相對。背板113例如由通過摻雜雜質而賦予導電性的多晶矽來構成。可動設備部105的最表面由第三絕緣膜114來覆蓋。第三絕緣膜114形成為覆蓋第一絕緣膜107及背板113的上表面，並且與主體部110的周緣具有間隔地包圍振動膜109的側方，並且形成可動設備部105的外形。由此，在支承基板104的表面側(設備面側)形成有通過俯視圓形的第三絕緣膜114而劃出的空間115。在該空間115內，振動膜109的主體部110以與支承基板104及第三絕緣膜114非接觸的狀態來進行配置。在背板113及第三絕緣膜114上形成有將它們連續貫通的多個微小的孔116。第三絕緣膜114進入一部分的孔116中，在第三絕緣膜114的進入到孔116的各部分上形成有比背板113的下表面(與振動膜9相對的面)向下方突出的突起狀的上阻動器117。通過形成上阻動器117，阻止在振動膜109的振動時振動膜109與背板113接觸。此外，在第三絕緣膜114上，在背板113的周圍圓形地排列形成有多個連通孔118。罩用基板103由未導入雜質的非摻雜矽構成，且一體具備平面板119、外周壁 120、內周壁121。平面板119與可動設備部105對置，且形成為與支承基板104大致相同大小的俯視四邊形。外周壁120在平面板119的周端全周上沿與可動設備部105相對的方向豎立設置。外周壁120 —體具備在剖視中距平面板119的高度相對高的高臺部122、形成在高臺部122的內側且距平面板119的高度相對低的低臺部123。在與外周壁120空開間隔的位置處，內周壁121在與可動設備部105相對的方向上豎立設置。內周壁121構成比可動設備部105的外周大的四邊環狀的壁，且具有與高臺部122相同的高度。利用此種外周壁120及內周壁121的形狀，在外周壁120與內周壁121之間形成有俯視四邊環狀的槽124。槽IM在剖視中具有兩層的深度。具體來說，具有形成在低臺部123上、且在與可動設備部105的相對方向上距高臺部122的下表面的深度相對淺的外周槽126、和形成在外周槽1 的內側、且距高臺部122的下表面的深度相對深的內周槽127。此種槽IM例如通過使用深反應離子蝕刻(De印Reactive Ion Kching)或溼式蝕刻、乾式蝕刻等方法，階段性改變蝕刻深度來形成。此外，在罩用基板103上形成有由內周壁121包圍的俯視四邊形的凹部129。在設備晶片101中，在揚聲器晶片102與罩用基板103之間設有由聚醯亞胺構成的阻擋壁150。在從支承基板104與罩用基板103的相對方向觀察的俯視中，阻擋壁150形成為比外周壁120的高臺部122稍小的四邊環狀，且與支承基板104的上表面及低臺部123的下表面抵接。此外，沿著支承基板104的上表面的方向上的阻擋壁150的厚度比該方向上的低臺部123的厚度薄。在阻擋壁150的外側(可動設備部105的相反側)設有膏狀接合材料167。而且，揚聲器晶片102與罩用基板103利用膏狀接合材料167來接合。為了利用膏狀接合材料167來接合揚聲器晶片102與罩用基板103，例如通過光刻在支承基板104的上表面形成俯視包圍可動設備部105的四邊環狀的阻擋壁150，且向支承基板104的上表面中的阻擋壁150的外側滴下膏狀接合材料167。而且，以將支承基板104 上的可動設備部105收容在罩用基板103的凹部129內的方式進行對位，並由支承基板104 及低臺部123夾入膏狀接合材料167。由此，膏狀接合材料167與支承基板104及低臺部123緊貼，揚聲器晶片102與罩用基板103被接合。設備晶片101中形成有由支承基板104、平面板119及內周壁121劃出的閉空間 125。在該閉空間125內，可動設備部105以與支承基板104、平面板119及內周壁121非接觸的狀態來配置。圖8是本實用新型的第四實施方式涉及的矽揚聲器的示意剖視圖。在圖8中，對於與圖7所示的各部分對應的部分標註與圖7相同的標號(省略一部分)。該矽揚聲器具備圖7所示的設備晶片101、用於支承設備晶片101的晶片焊盤 169、與設備晶片101電連接的多個引線168和樹脂封裝體128。晶片焊盤169由金屬薄板構成，並形成為俯視四邊形。在晶片焊盤169的中央部形成有用於將聲壓取入矽揚聲器內的音孔130。音孔130具有與支承基板4的背面側的貫通孔106的開口徑大致相同的直徑。多個引線168由與晶片焊盤169相同的金屬薄板構成，且在夾著晶片焊盤169的兩側分別設置多個。各引線168在晶片焊盤沈的各側相互空開適當間隔地排列配置。而且，設備晶片101以在俯視下將貫通孔106的背面側外周與音孔130的外周大致對齊的方式進行定位，且在將罩用基板103朝向上方的姿式下管芯焊接在晶片焊盤169 上。樹脂封裝體1 為由熔融樹脂材料(例如聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，並在其內部封入設備晶片101、晶片焊盤169及引線168。晶片焊盤169的下表面及引線168的下表面露出在樹脂封裝體1 的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。 上述下表面作為用於與安裝基板電連接的外部端子。通過將設備晶片101管芯焊接於晶片焊盤169之後，向晶片焊盤169上流入熔融樹脂材料，並使該熔融樹脂材料固化，由此形成此種樹脂封裝體128。另外，雖然圖8中未示出，但在矽揚聲器中，利用樹脂封裝體1 將電路晶片(未圖示)與設備晶片101—同密封，其中電路晶片用於將來自揚聲器晶片102的可動設備部 105的聲音信號變換處理為電信號。揚聲器晶片102與電路晶片(未圖示)電連接。而且， 電路晶片(未圖示)經由接合線(未圖示)而與引線168電連接。而且，在該矽揚聲器中，設備晶片101的振動膜109及背板113形成將它們作為對置電極的電容器。向該電容器(振動膜109及背板113間)施加規定的電壓。在該狀態下，當從音孔130輸入聲壓(聲波)時，該聲壓經由貫通孔106傳遞到可動設備部105。在可動設備部105中，當利用聲壓的作用使振動膜109振動時，電容器的靜電電容變化，該靜電電容的變化所導致的振動膜109及背板113間的電壓變動作為聲音信號輸出。而且，通過由電路晶片(未圖示)來處理輸出的聲音信號，能夠將作用于振動膜 109(矽揚聲器)的聲壓(聲波)作為電信號來檢測出。根據該矽揚聲器，罩用基板103與由四邊形的支承基板104支承的可動設備部105 相對配置。利用構成四邊環狀的壁而包圍可動設備部105的內周壁121及平面板119來閉塞支承基板104的上方。由此，設備晶片101中形成有由支承基板104、罩用基板103(平面板119及內周壁121)劃出的閉空間125(腔室)。而且，可動設備部105配置在該閉空間 125內，因此能夠維持可動設備部105的可動體(振動膜109)的可動狀態。[0278]此外，利用罩用基板103能夠隔斷閉空間125內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入閉空間125內。因此，能夠維持可動設備部105的可動體(振動膜109)的可動狀態，且利用密封用樹脂來封入設備晶片101。因此，能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體128來製作矽揚聲器。其結果， 能夠降低矽揚聲器的封裝成本。此外，在膏狀接合材料167的靠可動設備部105側，形成有與低臺部123及支承基板104抵接的阻擋壁150。因此，在支承基板104與罩用基板103的接合時，能夠利用阻擋壁150來塞住向可動設備部105側擴散的膏狀接合材料167。因此，能夠防止膏狀接合材料 167向可動設備部105側擴散，從而能夠防止可動設備部105與膏狀接合材料167的接觸。 其結果，在支承基板104及罩用基板103的接合後，也能夠可靠地維持可動設備部105的可動狀態。並且，在阻擋壁150的靠可動設備部105側還設有與支承基板104抵接的內周壁 121，且在內周壁121與阻擋壁150之間形成有內周槽127。因此，在支承基板104與罩用基板103的接合時，即使膏狀接合材料跨過阻擋壁150而進入可動設備部105側，也能夠使該膏狀接合材料向內周槽127溢出，並由內周壁121阻住。其結果，能夠可靠地防止膏狀接合材料向可動設備部105擴散。進而，沿支承基板104的上表面的方向上的阻擋壁150的厚度比該方向上的低臺部123的厚度薄，因此即使罩用基板103相對於支承基板104的對位多少偏移，也能夠可靠地使阻擋壁150與低臺部123抵接。圖9(a)是本實用新型的第五實施方式涉及的加速度傳感器的主要部分的俯視圖。圖9(b)是由圖9(a)所示的切斷線b-b切斷設備晶片時的示意剖視圖。加速度傳感器具備設備晶片131。設備晶片131具備傳感器晶片132、與傳感器晶片132的厚度方向一側相對配置的電路晶片133、與傳感器晶片132的厚度方向另一側相對配置的罩用基板134，且具有將上述晶片重合接合的晶片疊晶片構造。傳感器晶片132為利用MEMS技術製造的晶片，且具備由氮化矽構成的框架135、 支承於框架135且將利用可動體的搖振動作而變化的電阻率的變化量作為信號輸出的可動設備部136。框架135呈俯視四邊環狀(框狀)，且具有1 10 μ m的厚度。可動設備部136具備梁137、錘138、電阻導體139和配線140。可動設備部136的梁137及錘138由有機材料(例如聚醯亞胺)構成，且一體地形成。梁137 —體具備支承於框架135的俯視四邊環狀的支承部141、由該支承部141 支承的俯視十字狀的梁主體部142。梁主體部142的各前端連接在支承部141的各邊的中央。由此，梁137具有由支承部141和梁主體部142劃分的四個矩形狀的開口部。此外，梁137具有1 10 μ m的厚度，且通過形成此種厚度，能夠使梁主體部142 扭轉變形及彎曲變形。錘138配置在梁67所具有的各開口部。錘138的上表面(一側面)與梁137的上表面(一側面)呈齊面，且錘138形成為具有1 10 μ m的厚度(高度)的大致四稜柱狀。錘138的側面相對於開口部的周緣空開間隙且呈平行。而且，錘138中，利用其側面形成的四個角部中的一個與梁137的梁主體部142的中央部連接。由此，錘138以與罩用基板Π4及框架135非接觸的狀態支承於梁137(梁主體部14 上。梁137上層疊有Ti (鈦)層/TiN(氮化鈦)層/Al (鋁)_Cu(銅)合金層的層疊體 143。該層疊體143的各端部配置在支承部71上，且該層疊體143沿梁主體部142延伸，作為整體形成為俯視十字狀。最下層的Ti層及其上層的TiN層連續地形成。另一方面，最上層的Al-Cu合金層例如通過在12個部位中斷而斷續地形成。由此，Ti層及TiN層在Al-Cu 合金層的中斷的部分(被去除的部分)局部露出，該露出的部分構成電阻導體139，Al-Cu 合金層構成與電阻導體139連接的配線140。而且，傳感器晶片132的最表面例如通過由聚醯亞胺構成的保護膜144來覆蓋。該保護膜144上形成有焊盤開口 145，該焊盤開口 145使沿俯視十字狀形成的配線140的各端部作為連接用的焊盤露出。此外，保護膜144上形成有與梁137和各錘138之間的間隙連通的槽146。電路晶片133具備將來自可動設備部136的信號變換處理為電信號的電路基板 147。電路基板147由矽構成，且形成為在俯視下與傳感器晶片132的框架135大致相同大小的四邊形。在電路基板147上，通過使其下表面(與可動設備部136相對的面)的中央部凹陷，由此形成凹部148。凹部148的外形形成為在俯視下與可動設備部136的可動體(錘138及梁主體部 142)大致相同的形狀。而且，在將凹部148與可動設備部136的可動體在俯視下大致對齊的方式對置的狀態下，傳感器晶片132與電路晶片133連接，由此閉塞傳感器晶片132的上側(框架135的上側)。此外，在電路基板147的上表面(與可動設備部136的相對面的相反側的面)上形成有功能元件(未圖示)。功能元件構成將來自可動設備部136的信號變換處理為電信號的電子電路的一部分。此外，在電路基板147的上表面設有電極焊盤149。電極焊盤149以與傳感器晶片 132的焊盤(配線140)相對的方式配置，並經由電路基板147內的電子電路，與焊盤(配線 140)電連接。罩用基板134由未導入雜質的非摻雜矽構成，且一體具備平面板151、外周壁 152、內周壁153。平面板151與可動設備部136對置，並形成為與框架135大致相同大小的俯視四邊形。外周壁152在平面板151的周端全周上沿與可動設備部136相對的方向豎立設置。外周壁152 —體具備在剖視中距平面板151的高度相對高的高臺部154、形成在高臺部154的內側且距平面板151的高度相對低的低臺部155。在與低臺部155空開間隔的位置處，內周壁153在與可動設備部136相對的方向上豎立設置。內周壁153構成比可動設備部136的外周大的四邊環狀的壁，且具有與高臺部1 相同的高度。
24[0305]利用此種外周壁152及內周壁153的形狀，在外周壁152與內周壁153之間形成有俯視四邊環狀的槽160。槽160在剖視中具有兩層的深度。具體來說，具有形成在低臺部123上、且在與可動設備部136的相對方向上距高臺部巧4的下表面的深度相對淺的外周槽161、和形成在外周槽161的內側、且距高臺部巧4的下表面的深度相對深的內周槽162。此種槽160例如通過使用深反應離子蝕刻(De印Reactive Ion Kching)或溼式蝕刻、乾式蝕刻等方法，階段性改變蝕刻深度來形成。此外，在罩用基板134上形成有由內周壁153包圍的俯視四邊形的凹部163。在設備晶片131中，在傳感器晶片132與罩用基板134之間設有由聚醯亞胺構成的阻擋壁164。在框架135與罩用基板134的相對方向觀察的俯視中，阻擋壁164形成為比外周壁152的高臺部巧4稍小的四邊環狀，並包圍可動設備部136的可動體即梁主體部142及錘138。此外，阻擋壁164與框架135的上表面(與罩用基板134的相對面)及外周壁152 的低臺部155的下表面抵接。此外，沿著框架135的上表面的方向上的阻擋壁164的厚度比該方向上的外周壁152的低臺部155的厚度薄。在阻擋壁164的外側(可動設備部136的相反側)設有膏狀接合材料165。而且，傳感器晶片132與罩用基板134利用膏狀接合材料165來接合。為了利用膏狀接合材料165來接合傳感器晶片132與罩用基板134，例如通過光刻在框架135上形成俯視包圍可動設備部136的可動體(梁主體部142及錘138)的四邊環狀的阻擋壁164，且向框架135上的阻擋壁164的外側滴下膏狀接合材料165。而且，以將傳感器晶片132的可動設備部136收容在罩用基板134的凹部163內的方式進行對位，並由框架135及低臺部155夾入膏狀接合材料165。由此，膏狀接合材料165與框架135及低臺部155緊貼，傳感器晶片132與罩用基板134被接合。由此，閉塞傳感器晶片132的下側(框架135的下側)。而且，設備晶片131中形成有由上述的電路晶片133、框架135及罩用基板134(平面板151及內周壁153)劃出的閉空間166。在該閉空間166內，可動設備部136以與框架135、電路基板147及罩用基板 134非接觸的狀態來配置。圖10是本實用新型的第五實施方式涉及的加速度傳感器的示意剖視圖。在圖10 中，對於與圖9所示的各部分對應的部分，標註與圖9相同的標記(省略一部分)。該加速度傳感器具備圖9所示的設備晶片131、用於支承設備晶片131的晶片焊盤156、與設備晶片131電連接的多個引線157、樹脂封裝體158。晶片焊盤156由金屬薄板構成，並形成為俯視四邊形。多個引線157由與晶片焊盤156相同的金屬薄板構成，在夾著晶片焊盤156的兩側分別設置多個。各引線157在晶片焊盤156的各側中相互空開適當間隔地排列配置。而且，設備晶片131以將電路晶片133朝向上方的姿式而管芯焊接在晶片焊盤156 上。電路晶片133的各電極焊盤149通過接合線159與引線157連接。樹脂封裝體158為由熔融樹脂材料(例如聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，在其內部封入設備晶片131、晶片焊盤156、引線157及接合線159。晶片焊盤156的下表面及引線157的下表面露出在樹脂封裝體158向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下
25表面)。上述下表面作為用於與安裝基板電連接的外部端子。通過將設備晶片131管芯焊接於晶片焊盤156，且由接合線159進行設備晶片131 與引線157的連接之後，向晶片焊盤156上流入熔融樹脂材料，並使該熔融樹脂材料固化， 由此形成此種樹脂封裝體158。而且，當加速度作用於該加速度傳感器而使錘138振動時，梁137的梁主體部142 產生變形(扭曲及/或彎曲)。利用該梁主體部142的變形，梁主體部142上的電阻導體 139產生伸縮，電阻導體139的電阻值變化。電阻值的變化量經由焊盤(配線140)作為信號輸出。而且，通過由電路晶片133來處理輸出的信號，能夠將作用於錘138(加速度傳感器)的加速度的方向(3軸方向)及大小作為電信號檢測，並從電極焊盤149輸出。根據該加速度傳感器，利用四邊環狀的框架135，在該環狀內的區域中支承的可動設備部136的可動體(梁主體部142及1錘38)上，電路基板147及罩用基板134分別在其一側及另一側相對配置。通過在將電路基板147的凹部148與可動設備部136相對的狀態下使傳感器晶片 132與電路晶片133連接，由此閉塞框架135的上側。另一方面，利用框架135與罩用基板134接合，由此閉塞框架135的下側(與罩用基板134的對向側)。由此，設備晶片131中，傳感器晶片132及電路晶片133以晶片疊晶片(face · to · face)來連接。而且，設備晶片131形成有由電路晶片133、框架135及罩用基板134(平面板151及內周壁153)劃出的閉空間166(腔室)。而且，由於可動設備部 136的可動體(梁主體部142及錘138)配置在該閉空間166內，因此能夠維持可動設備部 136的可動體(錘138及梁主體部142)的可動狀態。此外，利用罩用基板134能夠隔斷閉空間166內外的連通。因此，能夠防止密封用樹脂進入閉空間166內。因而，能夠維持可動設備部136的可動體(錘138及梁主體部 142)的可動狀態，且利用密封用樹脂來封入設備晶片131。進而，設備晶片131具有由傳感器晶片132及電路晶片133的層疊而形成的晶片疊晶片構造，因此能夠由一個晶片來封入加速度傳感器中的傳感器部分(傳感器晶片132)及電路部分(電路晶片133)。因此，能夠不使用陶瓷封裝體而是利用樹脂封裝體158來製作將傳感器晶片132 及電路晶片133—體封裝體化的加速度傳感器。其結果，能夠降低加速度傳感器的封裝成本。進而，閉塞框架135的下側的罩用基板134由未導入雜質的非摻雜矽來構成，因此能夠進一步降低加速度傳感器的封裝成本。此外，在膏狀接合材料165的靠可動設備部136側，形成有與低臺部155及框架 135抵接的阻擋壁164。因此，在框架135與罩用基板134的接合時，能夠利用阻擋壁164 來塞住向可動設備部136側擴散的膏狀接合材料165。因此能夠防止膏狀接合材料165向可動設備部136側擴散，從而能夠防止可動設備部136與膏狀接合材料165的接觸。其結果，在框架135及罩用基板134的接合後，也能夠可靠地維持可動設備部136的可動狀態。並且，在阻擋壁164的靠可動設備部136側還設有與框架135抵接的內周壁153， 且在內周壁153與阻擋壁164之間形成有內周槽162。因此，在框架135與罩用基板134的接合時，即使膏狀接合材料跨過阻擋壁164而進入可動設備部136側，也能夠使該膏狀接合材料向內周槽162溢出，並由內周壁153阻住。其結果，能夠可靠地防止膏狀接合材料向可動設備部136擴散。進而，沿框架135的上表面的方向上的阻擋壁164的厚度比該方向上的外周壁152 的低臺部155的厚度薄，因此即使罩用基板134相對於框架135的對位多少偏移，也能夠可靠地使阻擋壁164與低臺部155抵接。圖11是表示本實用新型的第六實施方式的矽揚聲器的示意剖視圖。圖12是圖11 所示的矽揚聲器的主要部分放大圖，且表示設備晶片及其附近的立體圖。矽揚聲器171具備設備晶片172、用於支承設備晶片172的晶片焊盤173、與設備晶片172電連接的多個引線174、樹脂封裝體175。設備晶片172具備傳感器晶片176和與傳感器晶片176相對配置的矽晶片177，且具有使上述晶片重合接合的晶片疊晶片構造。傳感器晶片176為利用MEMS技術製造的晶片，且具備矽基板178、支承於矽基板 178且作為檢測聲壓(物理量)的傳感器部的揚聲器部179。矽基板178形成為俯視四邊形。在矽基板178的中央部形成有越靠向上表面側越窄(越靠向下表面側越寬)的剖面梯形的貫通孔180。揚聲器部179形成在矽基板178的上表面側，且具備作為利用聲壓的作用而振動的可動部的振動膜181、與振動膜181相對配置的背板182。振動膜181具有俯視圓形的部分，且例如由通過摻雜雜質而賦予導電性的多晶矽來構成。此外，振動膜181被支承為能夠朝向矽基板178的上表面的方向振動。而且，在矽基板178上形成有檢測電路184，該檢測電路184用於對利用該振動膜181的振動動作所導致的物理量的變化進行檢測，並將檢測內容作為信號輸出。背板182具有比振動膜181的圓形部分小徑的俯視圓形的外形，且隔著空隙與振動膜181對置。背板182例如由通過摻雜雜質而賦予導電性的多晶矽來構成。而且，揚聲器部179的最表面利用由氮化矽構成的表面保護膜183來覆蓋。矽晶片177為用於對傳感器晶片176的揚聲器部179進行密閉(設備封止)的晶片，且具備矽基板185。矽基板185形成為俯視下與矽基板178大致相同大小的四邊形。矽基板185上形成有將從傳感器晶片176輸出的聲音信號變換處理為電信號的處理電路186。此外，在矽基板185的上表面，多個電極焊盤187沿矽基板185的外周緣，排列配置成俯視四邊環狀。電極焊盤187與矽基板185內的處理電路186電連接。而且，傳感器晶片176與矽晶片177利用接合材料188來接合。接合材料188在傳感器晶片176與矽晶片177之間設置成包圍揚聲器部179的俯視四邊環狀。此外，接合材料188為混入有粒體189的膏狀的粘接劑，例如可以使用作為粒體189混入有導電性粒子的 ACP(Anisotropic Conductive Paste 各向異性導電膏)等。粒體189由包括具有導電性的材料的樹脂構成，例如由依次層疊有鎳層、鍍金層及絕緣層的樹脂來構成。此外，粒體189均勻地混入俯視四邊環狀的周向。混入接合材料 188的粒體189的粒徑D (粒體189的直徑)比揚聲器部179相對於矽基板178的上表面 (一側面)的高度H(具體而言，表面保護膜183相對於矽基板178的上表面的最高位置) 大，根據高度H的大小適當地設計。在本實施方式中，例如揚聲器部179的高度H為4μπι 左右，粒徑D為10 μ m左右。[0345]傳感器晶片176與矽晶片177經由混入有粒體189的接合件而接合，由此矽揚聲器171形成有由傳感器晶片176、矽晶片177及接合材料188劃出的閉空間192。在該閉空間192內，揚聲器部179以與矽晶片177及接合材料188非接觸的狀態進行配置。晶片焊盤173由金屬薄板構成，並形成為俯視四邊形。在晶片焊盤173的中央部形成有用於將聲壓取入矽揚聲器內的音孔190。音孔190具有與矽基板178的下表面側的貫通孔180的開口徑大致相同的直徑。多個引線174由與晶片焊盤173相同的金屬薄板構成，且在夾著晶片焊盤173的兩側分別設置多個。各引線174在晶片焊盤173的各側相互空開適當間隔地排列配置。而且，設備晶片172以在俯視下將貫通孔180的下表面側外周與音孔190的外周大致對齊的方式進行定位，且在將矽晶片177朝向上方的姿式下管芯焊接在晶片焊盤173 上。矽晶片177的各電極焊盤187通過接合線191連接於引線174。樹脂封裝體175為由熔融樹脂材料(例如、聚醯亞胺)構成的大致長方體的封入部件，並在其內部封入設備晶片172、晶片焊盤173、引線174及接合線191。晶片焊盤173 的下表面及引線174的下表面露出在樹脂封裝體175的向安裝基板(未圖示)安裝的安裝面(下表面)。上述下表面作為用於與安裝基板電連接的外部端子。而且，在該矽揚聲器171中，設備晶片172的振動膜181及背板182形成將它們作為對置電極的電容器。向該電容器(振動膜181及背板182間)施加規定的電壓。在該狀態下，當從音孔190輸入聲壓(聲波)時，該聲壓經由貫通孔180傳遞到揚聲器部179。在揚聲器部179中，當利用聲壓的作用使振動膜181振動時，電容器的靜電電容變化，該靜電電容的變化所導致的振動膜181及背板182間的電壓變動被檢測電路184 檢測，並作為聲音信號輸出。而且，通過由矽基板185內的處理電路186來處理輸出的聲音信號，能夠將作用于振動膜181 (矽揚聲器)的聲壓(聲波)作為電信號檢測，並從電極焊盤187輸出。如上所述，在矽揚聲器171中，比揚聲器部179相對於矽基板178的上表面(一側面)的高度H(例如4 μ m左右)大的粒徑D (例如、10 μ m)的粒體189在接合材料188的周向上均勻地混入用於將傳感器晶片176與矽晶片177接合的接合材料188中。由此，矽晶片177在相對於傳感器晶片176空開規定的間隔的狀態下由粒體189 (支持球)支承，在傳感器晶片176與矽晶片177之間形成閉空間192。因此，能夠防止傳感器晶片176的揚聲器部179與矽晶片177的矽基板185的接觸。而且，用於支承矽晶片177的粒體189混入接合材料188。因此，在傳感器晶片176 與矽晶片177的接合時，例如，在傳感器晶片176上塗敷接合材料188，在途布之後，將矽晶片177粘接在傳感器晶片176上的接合材料188即可。因此，能夠實現傳感器晶片176與矽晶片177的接合方法的簡單化。此外，也可在傳感器晶片176與矽晶片177的接合時，利用傳感器晶片176及矽晶片177來夾壓接合材料188，由此將傳感器晶片176與矽晶片177壓接。由於粒體189由包含具有導電性的材料的樹脂來構成，因此通過壓接來壓碎粒體189，能夠使傳感器晶片176 與矽晶片177的相對方向上粒體189的一側及另一側之間導通。因此，若將與處理電路186 及檢測電路184電連接的各電極(未圖示)與粒體189相接，則通過粒體189的壓碎，能夠將處理電路186與檢測電路184電連接(參照圖11的虛線箭頭)。[0356]此外，構成傳感器晶片176及矽晶片177的基體的基板為比玻璃基板等價格低的矽基板178及矽基板185，因此能夠降低MEMS設備1的製造成本。以上，說明了本實用新型的多個實施方式，但本實用新型也可由其他的方式來實施。例如，在圖3所示的設備晶片31中，傳感器晶片32與電路晶片33也可利用與接合件51同樣的接合件來連接。此外，應力緩和層21也可僅形成在電路基板19與電路側接合部24之間。此外， 在圖1所示的設備晶片1中，由聚醯亞胺構成的應力緩和層也可形成在支承基板4的表面 (形成可動設備部5的設備面)。此外，在圖3 (b)所示的設備晶片31中，由聚醯亞胺構成的應力緩和層也可形成在框架35的下表面(與罩用基板54的相對面)及/或罩用基板54 的上表面(與可動設備部36的相對面)。此外，在第四及第五實施方式中，阻擋壁150及阻擋壁164也可是氧化矽或氮化娃。此外，在第六實施方式中，粒體189也可是絕緣性的樹脂粒子。對於本實用新型的實施方式進行了詳細的說明，但上述只不過是用於使本實用新型的技術內容明確的具體例，本實用新型不由上述具體例限定和解釋，本實用新型的思想及範圍僅由權利要求來限定。本申請與2008年7月11日向日本國專利廳提出的專利申請2008-181205號、專利申請2008-181206號及專利申請2008-181207號、以及2008年9月18日向日本國專利廳提出的專利申請2008-239554號對應，並通過引用將上述專利申請公開的全部內容引入。工業上的可利性本實用新型的MEMS傳感器適用於由MEMS技術製造的各種設備(矽揚聲器、加速度傳感器、壓力傳感器、陀螺傳感器等)。
權利要求1.一種MEMS設備，其特徵在於，具備 可動部件；支承部件，其支承所述可動部件； 對置部件，其與所述可動部件相對配置；壁部件，其形成為包圍所述可動部件的環狀，且與所述支承部件及所述對置部件連接。
2.根據權利要求1所述的MEMS設備，其特徵在於， 通過所述壁部件將所述支承部件及所述對置部件接合。
3.根據權利要求1所述的MEMS設備，其特徵在於，所述壁部件由包括Sn及能夠與Sn共晶反應的金屬的材料構成。
4.根據權利要求1所述的MEMS設備，其特徵在於，所述MEMS設備還具備應力緩和層，且該應力緩和層設置在所述壁部件與所述支承部件及/或所述對置部件之間。
5.根據權利要求1所述的MEMS設備，其特徵在於，所述可動部件配置在所述支承部件與所述對置部件之間的空間內。
6.根據權利要求1所述的MEMS設備，其特徵在於， 所述可動部件配置在由所述支承部件包圍的空間內。
7.—種MEMS設備，其特徵在於，具備 可動部件；支承部件，其支承所述可動部件； 對置部件，其與所述可動部件相對配置；第一壁部件，其從所述可動部件與所述對置部件的對置方向觀察時的形狀形成為包圍所述可動部件的至少一部分的環狀，且該第一壁部件與所述支承部件及所述對置部件連接；連接端子，其在所述支承部件上向所述對置方向外側突出。
8.根據權利要求7所述的MEMS設備，其特徵在於，所述MEMS設備還具備第二壁部件，該第二壁部件形成為包圍所述連接端子的環狀。
9.根據權利要求7所述的MEMS設備，其特徵在於，在所述可動部件的所述對置方向外側的面上形成有電阻元件，在所述支承部件上形成有與所述電阻元件電連接的焊盤，所述連接端子配置在所述焊盤上，並經由所述焊盤與所述電阻元件電連接。
10.一種MEMS設備，其特徵在於，具備 可動部件；支承部件，其支承所述可動部件；對置部件，其與所述可動部件相對配置，且利用膏狀接合材料與所述支承部件接合； 第一壁部件，其從所述可動部件與所述對置部件的對置方向觀察時的形狀形成為包圍所述可動部件的至少一部分的環狀，且該第一壁部件在比通過所述膏狀接合材料形成的接合部分靠所述可動部件側，與所述支承部件及所述對置部件連接。
11.根據權利要求10所述的MEMS設備，其特徵在於，所述MEMS設備還具備第二壁部件，該第二壁部件在比所述第一壁部件靠所述可動部件側形成為空有間隔的環狀，且所述第二壁部件與所述支承部件及所述對置部件連接。
專利摘要本實用新型提供一種MEMS設備，其具備可動部件、支承所述可動部件的支承部件、與所述可動部件相對配置的對置部件、形成為包圍所述可動部件的環狀且與所述支承部件及所述對置部件連接的壁部件。
文檔編號B81B3/00GK202116291SQ20099010036
公開日2012年1月18日 申請日期2009年7月10日 優先權日2008年7月11日
發明者仲谷吾郎 申請人:羅姆股份有限公司