システム・イン・パッケージに組み込まれるMEMS慣性デバイス　──小型，高精度を生かすMEMSデバイスのキラー・アプリ

●インターフェースICとMEMSセンサを1パッケージに

　MEMS技術を利用すると，機械的センサやインターフェースICを含むシステムを1チップに集積することが可能となります．しかし，技術的に実現可能であるということが，必ずしも良いアイデアであるとは限りません．実際のシステムにはコストの制約があり，1チップ化するよりも，一つのパッケージに複数のチップを収めるシステム･イン･パッケージ（SIP）のほうが効果的な場合もあります．

　一般に，このような手法では，複数のチップを並べて取り付けられるリード・フレームを使用します．最近では複数のチップ（ダイ）を縦に積み上げる技術もあります（写真2）．筆者らは，特に慣性センサについては，二つのチップを1パッケージに封止しています．すなわち，加速度を静電容量の変位に変換するMEMSセンサ・チップと，微弱な静電容量の変位を出力信号に変換するインターフェースICチップを1パッケージに収めています．

　こうした1パッケージ化の技術を応用した3軸加速度計 モジュール「LIS3L02」を筆者らはサンプル出荷しています（図3）．本モジュールでは，QFN（quad flat non-leaded package）またはSOP（small outline package）内部に，MEMSセンサ・チップとインターフェースICを収めています．ユーザは，測定する加速度の範囲として，2gまたは6gを選択できます．また，静的加速度（重力など）と動的加速度（振動など）の双方を測定できます．

〔写真2〕システム・イン・パッケージ
複数のチップ（ダイ）を並べて取り付けたモジュール（写真左）と複数のチップを縦に積み上げたモジュール（写真右）．

（a）外観

（b）電気的特徴

（c）ブロック図
〔図3〕 3軸加速度計
筆者ら（STMicroelectronics社）が開発した3軸加速度計モジュール「LIS3L02」の概要を示す．