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CN100567992C - 动态量传感器 - Google Patents

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CN100567992C
CN100567992C CNB2007101547985A CN200710154798A CN100567992C CN 100567992 C CN100567992 C CN 100567992C CN B2007101547985 A CNB2007101547985 A CN B2007101547985A CN 200710154798 A CN200710154798 A CN 200710154798A CN 100567992 C CN100567992 C CN 100567992C
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Abstract

一种动态量传感器(S1),包括基底(200)、由具有角部分(101)的矩形板制成的传感芯片(100)、及凸块(400)。所述传感芯片(100)包括检测器(3、4)和多个焊盘(50、51、52、53、54)。所述检测器(3、4)具有可移动部分(3a、4a),当动态量施加于其上的时候,所述可移动部分可以位移,并根据可移动部分(3a、4a)的位移且基于电容变化来检测所述动态量。凸块(400)将传感芯片(100)的多个焊盘(50、51、52、53、54)和基底(200)相连。传感芯片(100)的角部分(101)从基底(200)释放,使得传感芯片(100)的多个焊盘(50、51、52、53、54)布置在距传感芯片(100)的角部分(101)预定距离的一个位置上。

Description

动态量传感器
技术领域
本发明涉及一种动态量传感器。
背景技术
JP-A-2006-98168或者JP-A-2000-9471公开了一种动态量传感器,具有用于检测角速度或加速度的传感芯片。传感芯片由包括检测器的半导体芯片制成,检测器具有可移动部分和固定部分。当动态量,例如角速度或者加速度施加于其上的时候,可移动部分进行位移。固定部分与可移动部分相对,并且动态量可以通过可移动部分和固定部分之间电容的变化来计算出来。典型地,传感芯片安装在电路芯片,也就是基片上,并且软的粘结层布置在电路芯片和传感芯片之间,使得热应变(扭曲)可以减少。
与之相比,在JP-A-2000-217280中,一个半导体芯片,也就是IC芯片通过使用面向下安装方式安装在电路芯片上,并且半导体芯片和电路芯片通过由例如金制成的凸块相连。
这里,通过参考上面描述的文献,用于检测动态量的传感芯片通过凸块安装在基片上。此时,传感芯片的一个焊盘和基片通过凸块彼此相连。
传感芯片具有矩形板形状,并且传感芯片的检测器布置在传感芯片的大体中心位置。传感芯片的多个焊盘分别布置在传感芯片的角上。也就是说,多个焊盘布置在检测器外。因此,当传感芯片通过凸块与基片相连的时候,传感芯片的角通过凸块固定到基片上。
这里,当基片和传感芯片通过凸块相连的时候,由热应变或者传感器装配产生的应力会直接传递给传感芯片,因为凸块由例如金那样的刚性材料制成。此时,传感芯片会变形,如图7A、7B和7C所示。
而且,动态量传感器典型地包括在单一的传感芯片中的多个检测器。如果检测器的电容由于外部干扰而改变,由外部干扰产生的电容变化必须通过计算多个检测器之间的电容的差动输出来消除,以提供目标电容变化。
这里,如图7A和7B所示,当传感芯片100在预定方向,例如X轴或Y轴方向变形的时候,由外部干扰产生的电容变化可以通过使用差动输出来消除。然而,如图7C所示,当传感芯片100扭曲变形的时候,由外部干扰产生的电容变化不能消除,使得动态量传感器的传感器特性,例如温度特性会受到影响。
发明内容
考虑到前面的以及其他的问题,本发明的一个目的是提供一种动态量传感器。
根据本发明的第一例,一种动态量传感器包括基底、由具有角部分的矩形板制成的传感芯片、以及凸块。所述传感芯片包括检测器以及多个焊盘。所述检测器具有可移动部分,当一动态量施加于其上的时候,所述可移动部分可以进行位移,并且所述检测器根据所述可移动部分的位移并基于电容变化来检测所述动态量。所述凸块将所述传感芯片的所述多个焊盘与所述基底电连接和机械连接。所述传感芯片的所述角部分从所述基底释放,使得所述传感芯片的所述多个焊盘布置在距所述传感芯片的所述角预定距离的一个位置上。
因此,可以减少所述传感芯片的扭曲变形。
根据本发明的第二例,一种动态量传感器包括基底、由具有角部分的矩形板制成的传感芯片、以及凸块。所述传感芯片包括第一检测器和第二检测器以及多个焊盘,所述检测器相对于将所述传感芯片分成两个相等部分的第一线彼此对称。所述凸块将所述基底与所述传感芯片的所述多个焊盘电连接和机械连接。所述第一和第二检测器的每个都具有可移动部分,当一角速度施加给所述可移动部分的时候,所述可移动部分在大体垂直于所述第一线的第一方向上被驱动来执行驱动振动,并且由于在大体平行于所述第一线的第二方向上所产生的科里奥利力(coliolis force),所述可移动部分被检测以执行检测振动,使得所述角速度基于所述可移动部分和与所述可移动部分相对的一固定部分之间的电容变化而被计算。所述多个焊盘布置在所述第一线上或者用于将所述传感芯片在所述第一方向上分成两个相等部分的第二线上。布置在所述第二线上的所述多个焊盘布置在所述固定部分上,用于检测所述驱动振动或者所述检测振动。所述传感芯片的所述角部分从所述基底释放。
因此,可以减少所述传感芯片的扭曲变形。
根据本发明的第三例,一种动态量传感器包括基底、由具有角部分的矩形板制成的传感芯片、以及凸块。所述传感芯片包括检测器以及多个焊盘。当一角速度施加给所述检测器的时候,所述检测器被驱动以在第一方向上执行驱动振动,并且由于在大体垂直于所述第一方向的第二方向上所产生的科里奥利力,所述检测器被检测以执行检测振动,使得所述角速度基于所述检测器的电容变化而被计算。所述凸块使所述基底与所述传感芯片的所述多个焊盘电连接和机械连接。所述传感芯片的所述多个焊盘在所述第一方向或者第二方向上布置在距所述传感芯片的所述角预定距离的一个位置上。
因此,可以减少所述传感芯片的扭曲变形。
附图说明
本发明的上面的以及其他目的、特征和优势将通过随后参考附图的详细描述而变得更加清楚。图中:
图1是示意性剖视图,示出了根据本发明的一个实施例的角速度传感器;
图2是示意性平面图,示出了该角速度传感器的传感芯片;
图3是示意性放大图,示出了传感芯片的梳齿部分;
图4是示意性平面图,示出了传感芯片的角部分,其中焊盘没有布置;
图5是示意性侧视图,示出了根据另一个实施例的传感芯片的检测器区域;
图6是示意性平面图,示出了根据另一个实施例的传感芯片的另一个焊盘布置;并且
图7A、7B、7C是图表,示出了传感芯片的变形的例子。
具体实施方式
如图1所示,一种角速度传感器S1(动态量传感器)包括一个传感芯片100、一个电路芯片200(基底)、以及一个封装件300。封装件300容纳了传感芯片100和电路芯片200。电路芯片200通过粘合剂500固定到封装件300上。传感芯片100通过凸块400层布在电路芯片200上。
图2是示意性平面图,示出了构成传感芯片100的支撑基片2的顶面。图2中的左右方向被限定为第一方向X,图2中的上下方向被限定为第二方向Y。接近垂直于第一方向X和第二方向Y的方向被限定为旋转轴线Z,其具有角速度Ω。
图2的点划线L1代表一个虚构线,是传感芯片100在第一方向X上的中心线,图2的点划线L2代表一个虚构线,是传感芯片100在第二方向Y上的中心线。线L1、L2的交点是传感芯片100的接近中点。将在下面描述的梁34、35以及梳齿部分K在图2中以粗线(重线)示出。
传感芯片100包括作为支撑基片2的一个半导体基片。传感芯片100通过与半导体基片相关的微加工技术被构造成微陀螺传感器。微陀螺传感器是电容传感器,并且被静电驱动。
如图2所示,传感芯片100包括位于由半导体制成的支撑基片2上的两个检测器3、4。检测器3相对于线L1布置在左边部分,检测器4相对于线L1布置在右边部分。检测器3、4相对于线L1彼此近似轴对称。
接着将描述检测器3的构造。检测器4具有与检测器3大体相同的构造,因此检测器4的描述将省略。检测器3、4具有相对于穿过焊盘50之间的大体中点且平行于线L2的一条线呈大体对称的形状。
检测器3包括用于执行驱动振动的固定电极30和可移动电极31,用于执行检测振动的固定电极32和可移动电极33,用于检测角速度的检测梁34、传动梁35、固定电极36和可移动电极37,以及框架38。框架38布置在电极30、31、32、33、36、37和梁34、35的外部。
固定电极30、32、36和框架38固定在支撑基片2上成为一个固定部分3b。可移动电极31、33、37以及梁34、35在平行于支撑基片2的面的方向上可以移动,成为一个可移动部分3a。也就是说,可移动部分3a在第一方向X和第二方向Y上可以移动。
支撑基片2由绝缘体上的硅(SOI)板制成,其中,一个氧化膜设置在两个硅半导体层之间。电极30、31、32、33、36、37,梁34、35和框架38通过例如蚀刻被构图在硅半导体层之一上。
可移动部分3a相对于支撑基片2悬浮(分离的),因为可移动部分3a下方的氧化膜通过蚀刻作为牺牲层被除去了。固定部分3b固定在支撑基片2的氧化膜上。而且,如图2所示,固定部分3b被可移动部分3a环绕成为一个平面布置图案。
固定电极30布置在检测器3的大体中心位置,并且在线L2的每一侧具有在第二方向Y上延伸的六个条杆。
而且,用于驱动振动的焊盘50例如由铝制成,并且布置在固定电极30上。驱动电压通过焊盘施加于固定电极30。
可移动电极31相对固定电极30的条杆布置。这里,梳齿部分K布置在电极30、31的相对部分处。梳齿部分K从电极30、31的相对面朝向彼此延伸。
如图3所示,固定电极30的梳齿部分K和可移动电极31的梳齿部分K彼此相对。尽管相对的梳齿部分K在图2中示出的是单个的,实际上,可以是多个相对的梳齿部分K布置在电极30、31之间。梳齿部分K的侧面布置成彼此接合。相对的梳齿部分K构成一个电容器,其间具有电容。
与图3相似,尽管相对的梳齿部分K在图2中示出为单个的位于电极32、33之间或者位于电极36、37之间,实际上,也可以是多个相对的梳齿部分K布置在电极32、33或者电极36、37之间,并且相对的梳齿部分K构成一个电容器,其间具有电容。
而且,可移动电极31与可移动电极33一体形成,并且一体形成的电极31、33通过传动梁35与可移动电极37一体形成,成为可移动部分3a。一体形成的电极31、33、37通过检测梁34连接于框架38。
这里,如图2所示,用于可移动部分3a的焊盘51例如由铝制成,并且在传感芯片100的大体中心位置布置在框架38上。可移动部分3a电连接于焊盘51,并且一个预定的电压通过焊盘51施加于可移动部分3a.
固定电极32的两个布置在电极30、31的外侧。用于检测可移动部分3a振动的焊盘52布置在固定电极32上,使得固定电极32的电势通过焊盘52被检测。
可移动电极33布置在可移动电极31的两侧(左侧和右侧)。每个可移动电极33与固定电极32相对。与图3相似,电极32、33的相对部分具有梳齿部分K。
可移动电极31、33彼此一体形成。可移动电极37布置在可移动电极31、33的外侧,并且通过传动梁35连接于可移动电极31、33。这里,由于传动梁35,可移动电极31、33可以在第一方向X上移动。
可移动电极37具有框架形状。可移动电极31、33和梁34、35被可移动电极37环绕。框架38布置在可移动电极37外侧,并且可移动电极37通过检测梁34连接于框架38。检测梁34是相对于支撑基片2的悬臂梁,因为检测梁34通过固定电极36被支撑基片2支撑。因此,可移动部分3a的每个电极或梁通过检测梁34被支撑基片2支撑。由于检测梁34,整个可移动部分3a可以在第二方向Y上移动。
而且,固定电极36与可移动电极37相对,并且电极36、37的相对部分具有与图3类似的梳齿部分K。固定电极36是框架38的一部分,并且布置在检测器3的左侧和右侧。
用于检测角速度的焊盘53例如由铝制成,并且设置在框架38上。固定电极36与焊盘53电连接,使得固定电极36的电势通过焊盘53检测。
检测器4具有与检测器3大体一致的结构。检测器3的电极30、31、32、33、36、37分别相应于检测器4的电极40、41、42、43、46、47。检测器3的梁34、35分别相应于检测器4的梁44、45。检测器3的框架38相应于检测器4的框架48。
固定电极40、42、46和框架48构成了固定部分4b,其固定在支撑基片2上。可移动电极41、43、47和梁44、45构成可移动部分4a,其可以在第一方向X和第二方向Y上移动。
焊盘50、51、52、53布置在检测器4上,与检测器3类似。图2示出了两个焊盘51。焊盘51之一用于检测器3,焊盘51中的另一个用于检测器4。
这里,除了焊盘50、51、52、53以外,虚设(dummy)焊盘54布置在传感芯片100上。虚设焊盘54例如由铝制成,并且没有任何电用途。虚设焊盘54与焊盘51一起布置在传感芯片100的线L1上。
检测器3、4和焊盘50、51、52、53、54布置在传感芯片100的同一面上。如图2所示,焊盘50、51、52、53、54以有特色的布置方式布置,也就是说十字交叉形,其交点大致为传感芯片100的中点。这里,传感芯片100具有矩形构造,有四个边,并且交叉形布置从交点向着四个边的每个大体中点延伸。
而且,传感芯片100包括两个检测器3、4,检测器相对于线L1彼此对称。焊盘50、51、52、53、54沿着线L1或线L2布置,彼此大体垂直。特别的,焊盘51和焊盘53的一部分布置在传感芯片100的大体中心位置。
而且,焊盘50和焊盘52布置在传感芯片100的检测器区域,检测器3、4布置在这个区域。而且,焊盘50和焊盘52布置在传感芯片100的固定部分区域,固定部分3b、4b布置在这个区域。
而且,焊盘50、51、52、53、54沿着线L1或线L2布置,线将传感芯片100假想地分成两个相等的部分。因此,焊盘50、51、52、53、54沿着第一方向X或第二方向Y布置。
在传统技术中,焊盘50、51、52、53、54与矩形传感芯片100的一个角101(见图4)相邻布置。然而,在这个实施例中,焊盘50、51、52、53、54不是与传感芯片100的这个角101相邻布置。也就是说,焊盘50、51、52、53、54布置在距角101预定距离处。焊盘50、51、52、53、54不是布置在图4的临近传感芯片100的角101的阴影区域。
如图4所示,当传感芯片100的长侧限定有一个长度A,并且当传感芯片100的短侧限定有一个长度B的时候,阴影区是具有长度为0.25A的长侧和长度为0.25B的短侧的矩形。阴影区的一个角相应于传感芯片100的角101。
如图1所示,焊盘53与例如由金制成的凸块400相连。在这个实施例中,焊盘50、51、52、53、54与凸块400相连,并且检测器3、4布置在传感芯片100中与电路芯片200相对。
凸块400与电路芯片200的焊盘210相连。凸块400可以由已知材料制成,并且可以由已知方法制造。传感芯片100和电路芯片200可以通过任何已知方法由凸块400彼此相连。因此,传感芯片100和电路芯片200通过凸块400彼此电连接和机械连接。
因为焊盘50、51、52、53、54具有如图2所示的布置形状,任何焊盘不与传感芯片100的角101(见图4)相邻布置。因此,传感芯片100的角101不是固定在电路芯片200上。也就是说,传感芯片100的角101从电路芯片200和凸块400释放。
因为焊盘50、51、52、53、54以十字交叉形状布置,并且因为凸块400与焊盘50、51、52、53、54相连,凸块400的布置大体为同样的十字交叉形,包括传感芯片100的大致中心点。由于凸块400,传感芯片100和电路芯片200可以彼此相连。
举个例子,这里,电路芯片200可以由具有MOS(金属氧化物半导体)晶体管或者双极晶体管的硅基片制成,其使用已知的半导体工艺形成。在这种情况下,电路芯片200可以给传感芯片100提供电。而且,电路芯片200可以处理从传感芯片100输出的电信号,并且可以向外输出处理过的信号。
如图1所示,电路芯片200通过粘结剂500固定到封装件300上。这里,粘结剂500例如可以由硅树脂、环氧树脂或者聚酰亚胺树脂制成。
这里,封装件300包括在其中或其上的一个配线310。电路芯片200和封装件300的配线310通过例如由金或者铝制成的接合线600彼此相连。来自电路芯片200的信号输出通过接合线600传递给封装件300,并且传递的信号从封装件300的配线310向外发送。
封装件300可以由层布的基片制成,其中多个陶瓷(铝)层层布。在这种情况下,配线310布置在层布基片的各层之间,并且由于层布基片的各层之间具有通孔,配线310彼此导通。
如图1所示,封装件300具有一个开口,并且一个盖320安装到封装件300的开口上。盖320可以由任何材料制成,例如金属、树脂或者陶瓷。盖320可以通过例如粘结剂或硬钎焊与封装件300相连。由于盖320,封装件300的内部空间被气密密封。
接着,将描述激发角速度传感器S1的方法。电路芯片200通过焊盘50、51施加预定的驱动电压给传感芯片100,用以驱动可移动部分3a、4a。
当驱动电压施加给焊盘50、51的时候,在固定电极30、40以及可移动电极31、41之间形成一个电容器,并且根据驱动电压的交变分量的周期性变换,该电容产生一个静电吸引力。因此,由于传动梁35、45的作用,可移动电极31、41和可移动电极33、43在第一方向X上一体地且周期性地振动。
这里,当驱动电压的交变分量在检测器3、4之间彼此相逆的时候,检测器3的可移动电极31、33和检测器4的可移动电极41、43在彼此相反的方向上振动。
此时,根据周期性的振动,固定电极32、42和可移动电极33、43之间的梳齿部分K的重叠量改变。因此,固定电极32、42和可移动电极33、43之间形成的电容器的电容改变。
电容的改变通过与固定电极32、42相连的焊盘52的电势来测量。因此,周期性的振动态量可以被监测。因此,为了使周期性振动的量到达预定值,根据周期性振动的量,执行与驱动电压相关的反馈控制。
在这种情况下,当一个角速度Ω围绕图2的旋转轴线Z输入的时候,产生了科里奥利力。由于检测梁34、44的变形,可移动部分3a、4a的可移动电极37、47在第二方向Y上振动以检测角速度Ω。
因此,可移动部分3a、4a的可移动电极37、47和固定部分3b、4b的固定电极36、46之间的梳齿部分K的间隙(电容器)改变,使得间隙(电容器)的电容改变。
因为固定电极36、46的电势根据电容变化而改变,当固定电极36、46的电势通过电路芯片200测量的时候,角速度Ω可以被检测。这里,固定电极36、46的电势的输出差在检测器3、4之间被计算出来。
根据这个实施例,传感芯片100包括检测器3、4以及在同一面上的焊盘50、51、52、53、54。检测器3、4包括可移动部分3a、4a,当角速度施加于其上的时候,可移动部分进行位移。根据可移动部分3a、4a和与可移动部分3a、4a相对的固定部分3b、4b之间的电容变化,角速度被检测。
而且,传感芯片100和电路芯片200的焊盘50、51、52、53、54通过凸块400彼此电连接和机械连接。因为焊盘50、51、52、53、54不是与传感芯片100的角101相邻布置,传感芯片100的角101从电路芯片200释放。
当传感芯片100的角101固定到电路芯片200上的时候,图7C中所示的传感芯片100产生扭曲变形。然而,在这个实施例中,传感芯片100的扭曲变形可以被限制,因为传感芯片100的角101不是固定在电路芯片200上,也就是说传感芯片100的角101从电路芯片200释放。
特别的,当电路芯片200的扭曲变形通过凸块400传递给传感芯片100的时候造成了传感芯片100的扭曲变形。也就是说,传感芯片100具有一个支撑点,传感芯片100在这个点通过凸块400固定到电路芯片200上,并且传感芯片100在这个支撑点扭曲变形。
如果两个凸块400相对于传感芯片100的中点,也就是线L1、L2的交点对称布置,传感芯片100的扭曲变形量与两个凸块400之间的距离成比例。传感芯片100的扭曲变形在大体垂直于连接了两个凸块400的线的方向上产生。
基于这些关系,当传感芯片100的角101从电路芯片200释放的时候,可防止产生图7C所示的扭曲变形。而且,与传感芯片100的大部分外凸块400相邻传感芯片100的角101设置的情况相比,当传感芯片100的大部分外凸块400相邻传感芯片100的中点设置的时候,扭曲变形量可以减少。
而且,焊盘53的用于检测角速度的一部分以及用于可移动部分3a的焊盘51在这个实施例中是布置在传感芯片100的大体中心位置。因此,传感芯片100的大体中心位置通过凸块400与电路芯片200相连。因此,支撑传感芯片100的强度可以增加。
而且,用于驱动可移动部分3a振动的焊盘50以及用于检测可移动部分3a振动的焊盘52布置在传感芯片100的检测器区域,检测器3布置在这个区域。特别的,焊盘50、52布置在传感芯片100的固定部分区域,固定部分3b、4b布置在这个区域。
可移动部分3a、4a具有大体框形,并且固定部分3b、4b布置在框形的内周上。在这种情况下,传统的,框形的一部分必须被切除以布置固定部分3b、4b的一个配线,或者需要多层配线结构,其中配线层被进一步布置在支撑基片2的下部。因此,配线结构是复杂的。
然而,在这个实施例中,焊盘50、52布置在位于可移动部分3a、4a的内周的固定部分3b、4b上。因此,不需要进行框形的切除或者多层配线结构。进一步,焊盘50、52可以以最短的距离与电路芯片200相连。因此,配线结构可以是简单的。
而且,布置在传感芯片100的固定部分区域的焊盘50、52布置在线L2上,也就是第一方向X上。也就是说,焊盘50、52布置在振动方向上,可移动电极31、33在这个方向上被驱动来振动。
如果布置在传感芯片100的固定部分区域的焊盘50、52不是这种排列,传感芯片100的扭曲变形就容易产生。然而,在这个实施例中,焊盘50、52布置在振动方向上,使得能够抑制传感芯片100的扭曲变形。
而且,用于可移动部分3a的焊盘51和虚设焊盘54布置在线L1上,也就是第二方向Y上。也就是说,焊盘51、54布置在检测方向上,可移动电极37在这个方向上振动。
而且,焊盘50、51、52、53、54布置成图2所示的十字交叉形。因此,凸块400可靠地具有支撑传感芯片100的强度。而且,传感芯片100相对于电路芯片200的倾斜可以被抑制,使得传感芯片100可以保持水平状态。
而且,在这个实施例中,除了具有电用途的焊盘50、51、52、53以外,还使用了虚设焊盘54。如果图2所示的十字交叉形仅仅由焊盘50、51、52、53构成,焊盘的数量不足以构成十字交叉形。然而,在这个实施例中,使用了虚设焊盘54,用于保证构成十字交叉形所需的焊盘数量。因此,支撑传感芯片100的强度可以改善,并且传感芯片100的倾斜可以被抑制。
虚设焊盘54不与传感芯片100或电路芯片200导通。然而,虚设焊盘54可以机械连接于传感芯片100或者电路芯片200,或者虚设焊盘54可以使用以具有固定的电势,例如GND(地线)。
(其他实施例)
传感芯片100的检测器区域或者固定部分区域在图5中以阴影区域表示。阴影区由传感芯片100的第一面构成,检测器3、4布置在第一面上,并且传感芯片100的第二面与第一面相对。也就是说,当检测器3、4布置在传感芯片100的第一面上的时候,焊盘50、51、52、53、54可以布置在传感芯片100的第二面上,如图5所示。尽管在图5中仅示出焊盘50,焊盘51、52、53、54也可以布置在传感芯片100的第二面上。
而且,在这种情况下,焊盘50、51、52、53、54和检测器3、4通过设置在传感芯片100中的贯通式电极(未示出)电连接,因为焊盘50、51、52、53、54和检测器3、4布置在传感芯片100的不同面上。
而且,在上面的实施例中,传感芯片100连接于电路芯片200,使得具有检测器3、4的传感芯片100的第一面与电路芯片200相对。也就是说,传感芯片100以面向下的状态连接于电路芯片200。然而,当焊盘50、51、52、53、54和检测器3、4布置在传感芯片100的不同面上的时候,传感芯片100连接于电路芯片200,使得具有焊盘50、51、52、53、54的传感芯片100的第二面与电路芯片200相对。
而且,因为焊盘50、51、52、53、54被限制不布置在传感芯片100的角101临近处,在上面的实施例中焊盘50、51、52、53、54布置成十字交叉形,然而,在不脱离本发明范围的情况下,焊盘50、51、52、53、54的布置可以是任何布置。举个例子,所有的焊盘50、51、52、53、54可以布置在传感芯片100的大体中心部分。在这种情况下,与焊盘50、51、52、53、54布置成十字交叉形的情况相比,传感芯片100会容易地相对电路芯片200倾斜。
而且,焊盘51、53可以不布置在传感芯片100的大致中心位置。只有焊盘50、51、52、53、54之一可以布置在传感芯片100的大致中心位置。而且,如图6所示,当焊盘50、51、52、53、54不相邻于传感芯片100的角101布置的时候,任何焊盘可以不布置在传感芯片100的大体中心位置。
如图6所示,传感芯片100具有矩形板形,构造有四个边,并且焊盘50、51、52、53、54临近传感芯片100的边的每个中心位置。任何焊盘不临近传感芯片100的角101布置。因此,与上面的实施例类似,可以限制传感芯片100的扭曲变形。
而且,焊盘50、52布置在传感芯片100的固定部分区域或者检测器区域。然而,根据检测器3、4的构造,只有焊盘50、51、52、53、54之一可以布置在传感芯片100的固定部分区域或者检测器区域。
而且,检测器3、4的可移动部分3a、4a和固定部分3b、4b并不限于上面的实施例。在不脱离本发明的范围的情况下,检测器3、4的可移动部分3a、4a或者固定部分3b、4b的结构可以是任意结构。
举个例子,当检测器3、4的布置保持同图2类似的时候,检测器3、4的电极或者梁的设计可以改变。因此,图2中的第一方向X可以限定为用于检测振动的检测方向,并且图2的第二方向Y可以限定为驱动方向,可移动部分3a在这个方向被驱动来振动。
在这种情况下,与上面的实施例不同,焊盘50、52布置在检测方向上。然而,在这种情况下可以提供几乎相同的优势,使得可以抑制传感芯片100的扭曲变形。
而且,在上面的实施例中,传感芯片100同时包括检测器3和检测器4。作为选择,传感芯片100可以只包括检测器3、4之一。而且,传感芯片100可以包括三个或更多检测器。
检测器3、4包括可移动部分3a、4a,当动态量施加给可移动部分3a、4a的时候,可移动部分可以进行位移。根据可移动部分3a、4a的位移并基于电容变化来检测动态量。除了角速度传感器S1,检测器3、4可以用在加速度传感器上。
在这种情况下,当加速度施加于其上的时候,可移动部分3a、4a进行位移,并且可移动部分3a、4a和固定部分3b、4b之间的电容变化被检测。当检测器3、4用于加速度传感器的时候,焊盘可以布置在用于检测加速度的方向上,这个方向相应于可移动部分3a、4a由于加速度而位移的方向。
而且,举个例子,印刷线路板、陶瓷线路板、引线框或者汇流线可以用作电路芯片200,也就是通过凸块400与传感芯片100相连的一个基底。
这种改变和修改应该理解为在本发明的由所附权利要求限定的范围内。

Claims (13)

1.一种动态量传感器(S1),包括:
基底(200);
由具有角部分(101)的矩形板制成的传感芯片(100),所述传感芯片(100)包括:
具有可移动部分(3a、4a)的检测器(3、4),当一动态量施加于其上的时候,所述可移动部分可以进行位移,其中,所述检测器(3、4)根据所述可移动部分(3a、4a)的位移并基于电容变化来检测所述动态量,以及
多个焊盘(50、51、52、53、54);以及
凸块(400),用于使所述传感芯片(100)的所述多个焊盘(50、51、52、53、54)与所述基底(200)电连接和机械连接,其中,
所述传感芯片(100)的所述角部分(101)从所述基底(200)释放,使得所述传感芯片(100)的所述多个焊盘(50、51、52、53、54)布置在距所述传感芯片(100)的所述角部分(101)预定距离的一个位置上。
2.根据权利要求1所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述多个焊盘(50、51、52、53、54)的至少一个布置在所述传感芯片(100)的大体中心位置,使得所述传感芯片(100)的所述大体中心位置通过所述凸块(400)与所述基底(200)相连。
3.根据权利要求1或2所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述传感芯片(100)具有一检测区域,所述检测器(3、4)布置在该检测区域中,并且
所述多个焊盘(50、51、52、53、54)的至少一个布置在所述传感芯片(100)的所述检测区域中。
4.根据权利要求3所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述检测器(3、4)进一步具有与所述可移动部分(3a、4a)相对的固定部分(3b、4b),
所述检测器(3、4)基于所述可移动部分(3a、4a)和所述固定部分(3b、4b)之间的电容变化来检测所述动态量,并且
布置在所述传感芯片(100)的所述检测区域中的所述焊盘(50、51、52、53、54)布置在所述传感芯片(100)的一固定部分区域中,所述固定部分(3b、4b)布置在该固定部分区域中。
5.根据权利要求4所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述可移动部分(3a、4a)在第一方向(X)上被驱动来振动,
当一角速度施加给所述可移动部分(3a、4a)的时候,所述可移动部分(3a、4a)由于在大体垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y)上所产生的科里奥利力而被检测来振动,
布置在所述传感芯片的所述固定部分区域中的所述焊盘是所述多个焊盘之一,并且
所述多个焊盘布置在彼此垂直的所述第一方向和所述第二方向上。
6.根据权利要求1或2所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述多个焊盘(50、51、52、53、54)布置成十字交叉形,以所述传感芯片(100)的大体中点作为所述十字交叉形的交点。
7.根据权利要求6所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述十字交叉形从所述交点向着所述传感芯片(100)的边的每个大体中点延伸。
8.根据权利要求1或2所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述检测器(3、4)由第一检测器(3)和第二检测器(4)构成,它们相对于将所述传感芯片(100)分成两个相等部分的一条线(L1)彼此对称,并且
所述多个焊盘(51、54)布置在所述线(L1)上。
9.根据权利要求8所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述可移动部分(3a、4a)在第一方向(X)上被驱动来振动,
当一角速度施加给所述可移动部分(3a、4a)的时候,所述可移动部分(3a、4a)由于在大体垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y)上所产生的科里奥利力而被检测来振动,
布置在所述线(L1)上的所述多个焊盘(51、54)布置在所述第二方向(Y)上。
10.根据权利要求1或2所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述多个焊盘的一部分是虚设焊盘(54)。
11.根据权利要求1或2所述的动态量传感器(S1),其特征在于,
所述检测器(3、4)和所述多个焊盘(50、51、52、53、54)布置在所述传感芯片(100)的同一面上,并且
所述传感芯片(100)通过所述凸块(400)与所述基底(200)相连,使得所述检测器(3、4)和所述多个焊盘(50、51、52、53、54)与所述基底(200)相对。
12.一种动态量传感器(S1),包括:
基底(200);
由具有角部分(101)的矩形板制成的传感芯片(100),所述传感芯片(100)包括:
第一检测器(3)和第二检测器(4),它们相对于将所述传感芯片(100)分成两个相等部分的一第一线(L1)彼此对称,以及
多个焊盘(50、51、52、53、54);以及
凸块(400),用于将所述基底(200)与所述传感芯片(100)的所述多个焊盘(50、51、52、53、54)电连接和机械连接,其中,
所述第一和第二检测器(3、4)的每个都具有可移动部分(3a、4a),当一角速度施加给所述可移动部分(3a、4a)的时候,所述可移动部分在大体垂直于所述第一线(L1)的第一方向(X)上被驱动来执行驱动振动,并且由于在大体平行于所述第一线(L1)的第二方向(Y)上所产生的科里奥利力,所述可移动部分被检测以执行检测振动,使得所述角速度基于所述可移动部分(3a、4a)和与所述可移动部分(3a、4a)相对的一固定部分(3b、4b)之间的电容变化而被计算,
所述多个焊盘(50、51、52、53、54)布置在相互垂直的所述第一线(L1)和用于将所述传感芯片(100)在所述第一方向(X)上分成两个相等部分的一第二线(L2)上,
布置在所述第二线(L2)上的所述多个焊盘(50、52)布置在所述固定部分(3b、4b)上,用于检测所述驱动振动或者所述检测振动,
所述传感芯片(100)的所述角部分(101)从所述基底(200)释放。
13.一种动态量传感器(S1),包括:
基底(200);
由具有角部分(101)的矩形板制成的传感芯片(100),所述传感芯片(100)包括
检测器(3、4),当一角速度施加给所述检测器(3、4)的时候,所述检测器被驱动以在一第一方向(X)上执行驱动振动,并且由于在大体垂直于所述第一方向(X)的一第二方向(Y)上所产生的科里奥利力,所述检测器被检测以执行检测振动,使得所述角速度基于所述检测器(3、4)的电容变化而被计算,
多个焊盘(50、51、52、53、54);以及
凸块(400),用于将所述基底(200)与所述传感芯片(100)的所述多个焊盘(50、51、52、53、54)电连接和机械连接,其中,
所述传感芯片(100)的所述多个焊盘(50、51、52、53、54)在彼此垂直的所述第一方向(X)和第二方向(Y)上布置在距所述传感芯片(100)的所述角部分(101)预定距离的一个位置上。
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