一种电容式物理量传感器，其包括传感芯片（１００）和电路芯片（２００）。该传感芯片（１００）包括：支承基片（１１，１３）；半导体层（１２）；可动电极（２４）；以及固定电极（３１，４１）。传感芯片（１００）层叠在电路芯片（２００）上，以使得可动电极（２４）和固定电极（３１，４１）面对电路芯片（２００）。可动电极（２４）在层叠方向上具有一厚度（ａ）。传感芯片（１００）具有可动电极（２４）和电路芯片（２００）之间的第一距离（ｂ）以及可动电极（２４）和支承基片（１１，１３）之间的第二距离（ｃ）。可动电极（２４）的厚度（ａ）大于第一距离（ｂ）和第二距离（ｃ）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电容式物理量传感器(capacitance type physical quantitysensor)。
技术介绍
电容式物理量传感器装置通过层叠电路芯片和传感芯片而制成，以基于可动电极和固定电极之间的电容变化检测物理量，该物理量(例如加速度传感器、角速度传感器等)被施加于该电容式物理量传感器装置上。传感芯片以如此方式制造，以使得一可动电极和一固定电极形成于一半导体层上。该半导体层经由一绝缘层形成于一支承基片的一平面侧上。可动电极可以响应于所施加的物理量沿着与支承基片的所述平面平行的方向位移。在该传感芯片中，当例如加速度等物理量沿着与基片平面平行的方向施加于其上时，可动电极和固定电极之间的距离响应于物理量的施加而变化，并且因此，基于限定在可动电极和固定电极之间的电容变化来检测物理量，该电容变化由上述距离变化而引起。在这种情况下，传感芯片通过采用这样一种叠层基片制造，以使得半导体层经由绝缘层层叠在支承基片、例如SOI(绝缘膜上硅)基片等上。例如，从半导体层的前表面开始执行光蚀刻处理步骤，以形成沟槽。这些形成的沟槽用于限定可动电极和固定电极的图案。此后，从支承基片开始执行蚀刻处理，以形成达至绝缘层的开口部分。随后，对接触可动电极的绝缘层进行蚀刻，以将其移除，因此可动电极被带入释放状态。由此，传感芯片可根据这种方法制造。然后，这种传感芯片被层叠在支承基片侧面的电路芯片上，并且传感芯片和电路芯片通过粘合膜等彼此固定。而且，传感芯片借助于接合线(焊线)与电路芯片电连接。另一方面，对于具有可动电极的传感芯片，例如在日本专利申请公开No.2002-151703中已经传统地推荐了一种具有以下结构的电容式加速度传感器，其中用于限制可动电极的过大位移的玻璃罩覆盖在传感芯片上。但是，在这种传统电容式物理量传感器装置中，当过大的冲击沿着传感芯片的厚度方向、即沿着传感芯片和电路芯片的叠层方向施加时，可动电极便有可能超过其沿着上述方向位移的厚度范围并且因此该可动电极将会运动到邻近的固定电极上。尤其是，通常，构成传感芯片的支承基片的厚度比可动电极的厚度、即半导体层的厚度厚很多。那么，在传感芯片中，由于开口部分已经在位于可动电极下面的支承基片中形成，可动电极便可以很容易且幅度很大程度地沿着向上方向和向下方向、即传感芯片的厚度方向移动，并且因此，如前所述，可动电极便可很容易地移动到固定电极上。对于该技术难题，可以构想一种解决思路。即，将一罩覆盖在传感芯片上，以限制可动电极(主体)的大量位移。在这种构思中，存在着罩元件需要分开的问题，并且由于形成了该罩，传感器装置的结构变得复杂并且需要繁琐的制造工艺。
技术实现思路
考虑到上述问题，本专利技术的目的是提供一种具有电路芯片和传感芯片的电容式物理量传感器。一种电容式物理量传感器，其包括用于检测物理量的传感芯片；以及用于对从传感芯片输出的信号进行处理的电路芯片。该传感芯片包括支承基片；置于所述基片的一侧上的半导体层；置于所述半导体层中并可根据所述物理量在平行于所述基片的方向上位移的可动电极；以及置于所述半导体层中并面对所述可动电极的固定电极。传感芯片可基于形成于可动电极和固定电极之间的电容器的电容变化来检测物理量。电容变化通过所述可动电极根据所述物理量的位移而提供。传感芯片以这样的方式层叠在电路芯片上，以使可动电极和固定电极面对电路芯片。传感芯片与电路芯片电连接。可动电极在传感芯片的层叠方向上具有一厚度。传感芯片具有可动电极和电路芯片之间的第一距离以及可动电极和支承基片之间的第二距离。可动电极的厚度大于该第一距离和该第二距离。在以上传感器中，当可动电极沿传感芯片的层叠方向位移时，支承基片和电路芯片用作限制可动电极位移的止动器。因而，可动电极的位移范围限制在可动电极的厚度范围内。因此，防止了可动电极运动到、即撞击到固定电极上。优选地，传感芯片通过凸块电极(bump electrode)与电路芯片电连接。更优选地，凸块电极在传感芯片的层叠方向上具有一厚度，并且凸块电极的厚度等于所述第一距离。更优选地，传感芯片还包括一布置在传感芯片的一部分上的凹部。凸块电极具有一可插入所述凹部的部分。凸块电极的其它部分从所述凹部凸出。凸块电极的其它部分沿传感芯的层叠方向具有一厚度，凸块电极的其它部分的厚度等于所述第一距离。优选地，电路芯片包括一布置在电路芯片的一侧上的保护薄膜，并且保护薄膜面对可动电极，以使得保护薄膜的一表面和可动电极之间的距离提供所述第二距离。更优选地，保护薄膜可保护电路芯片的所述一侧。优选地，传感芯片还包括一布置在支承基片和半导体层之间的绝缘层，并且所述第二距离形成于可动电极和绝缘层之间。更优选地，可动电极通过所述绝缘层以这样的方式支承在基片上，以使得可动电极与基片以所述第二距离分开，并且可动电极具有一位移范围，其限制在绝缘层和电路芯片的所述一侧之间。附图说明从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的以上和其它目的、特征和优点将会更加明显。在附图中图1是平面图，示出了根据本专利技术第一实施例的电容式加速度传感器装置的传感芯片；图2是横截面图，示出了沿着图1中的II-II线剖开的传感芯片；图3是横截面图，示出了沿着图1中的III-III线剖开的传感芯片；图4是横截面图，示出了根据第一实施例的电容式加速度传感器装置；图5是电路图，示出了根据第一实施例的装置的检测电路；图6是横截面图，示出了根据本专利技术第二实施例的电容式加速度传感器装置；图7是横截面图，示出了根据本专利技术第三实施例的电容式加速度传感器装置；以及图8是横截面图，示出了根据第一至三实施例的一比较例的后表面处理式物理量传感器。具体实施例方式(第一实施例)图8是示意性地示出了一通用电容式物理量传感器装置的剖面结构的视图，该装置作为本专利技术第一实施例的一比较例制造。图8所示传感芯片J100以如此方式制造，以使得可动电极24以及与该可动电极24相对地布置的固定电极31形成于半导体层12上。该半导体层12通过/经由绝缘层13设置于支承基片11的一平侧面上。可动电极24可沿着与支承基片11的平面平行的方向响应于所施加的物理量而位移。在这种传感芯片J100中，当例如加速度等物理量沿着与基片平面平行的方向、例如沿着图8中的左右方向施加于其上时，可动电极24和固定电极31之间的距离响应于该物理量的施加而变化，并且因而基于限定于可动电极24和固定电极31之间的电容变化而检测该物理量，这种电容变化由上述距离变化而引起。在这种情况下，图8所示传感芯片J100通过采用一叠层基片制造，以使得半导体层12通过绝缘层13层叠在支承基片11、例如SOI(绝缘膜上硅)基片等上。例如，从半导体层12的前表面开始执行光蚀刻处理步骤，以形成沟槽。这些形成的沟槽用于限定可动电极24和固定电极31的图案。此后，从支承基片11开始执行蚀刻处理，以形成一达至绝缘层13的开口部分11a。随后，对于接触可动电极24的绝缘层13进行蚀刻，以将其移除，因此可动电极24被带入释放状态。因此，传感芯片J100可根据这种方法制造。然后，这种传感芯片J100层叠在支承基片11的侧面上的电路芯片200上，并且传感芯片J100和电路芯片200通过粘合膜250等彼此固定。而且，传感芯片J100借助于接合线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容式物理量传感器，包括：用于检测物理量的传感芯片（１００）；以及用于对从传感芯片（１００）输出的信号进行处理的电路芯片（２００），其中，所述传感芯片（１００）包含：支承基片（１１，１３）；置于所 述基片（１１，１３）的一侧上的半导体层（１２）；置于所述半导体层（１２）中并可根据所述物理量在平行于所述基片（１１，１３）的方向上位移的可动电极（２４）；以及置于所述半导体层（１２）中并面对所述可动电极（２４）的固定电极（３ １，４１），所述传感芯片（１００）可基于一位于所述可动电极（２４）和所述固定电极（３１，４１）之间的电容器的电容变化来检测所述物理量，所述电容变化通过所述可动电极（２４）根据所述物理量的位移而提供，所述传感芯片（１０ ０）以这样的方式层叠在所述电路芯片（２００）上，以使得所述可动电极（２４）和所述固定电极（３１，４１）面对所述电路芯片（２００），所述传感芯片（１００）与所述电路芯片（２００）电连接，所述可动电极（２４）在所述传感芯片（１０ ０）的层叠方向上具有一厚度（ａ），所述传感芯片（１００）具有所述可动电极（２４）和所述电路芯片（２００）之间的第一距离（ｂ）以及所述可动电极（２４）和所述支承基片（１１，１３）之间的第二距离（ｃ），以及所述可动电极（２４）的 厚度（ａ）大于所述第一距离（ｂ）和所述第二距离（ｃ）。...
【技术特征摘要】
JP 2004-9-16 269542/20041.一种电容式物理量传感器，包括用于检测物理量的传感芯片(100)；以及用于对从传感芯片(100)输出的信号进行处理的电路芯片(200)，其中，所述传感芯片(100)包含支承基片(11，13)；置于所述基片(11，13)的一侧上的半导体层(12)；置于所述半导体层(12)中并可根据所述物理量在平行于所述基片(11，13)的方向上位移的可动电极(24)；以及置于所述半导体层(12)中并面对所述可动电极(24)的固定电极(31，41)，所述传感芯片(100)可基于一位于所述可动电极(24)和所述固定电极(31，41)之间的电容器的电容变化来检测所述物理量，所述电容变化通过所述可动电极(24)根据所述物理量的位移而提供，所述传感芯片(100)以这样的方式层叠在所述电路芯片(200)上，以使得所述可动电极(24)和所述固定电极(31，41)面对所述电路芯片(200)，所述传感芯片(100)与所述电路芯片(200)电连接，所述可动电极(24)在所述传感芯片(100)的层叠方向上具有一厚度(a)，所述传感芯片(100)具有所述可动电极(24)和所述电路芯片(200)之间的第一距离(b)以及所述可动电极(24)和所述支承基片(11，13)之间的第二距离(c)，以及所述可动电极(24)的厚度(a)大于所述第一距离(b)和所述第二距离(c)。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感芯片(100)通过一凸块电极(300)与所述电路芯片(200)电连接。3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述凸块电极(300)在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：五藤敬介，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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