JP7578166B2 - Capacitive MEMS sensor, electronic device and mobile object - Google Patents

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Description

本発明は、電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電子機器および移動体に関する。 The present invention relates to electronic devices, methods for manufacturing electronic devices, electronic equipment, and mobile objects.

従来、例えば、シリコンMEMS(Micro Electro MechanicalSystems)技術を用いて物理量を検出する機能素子を備えた電子デバイスとして、半導体基板あるいはガラス基板などのパッケージ基板(基体)上に、シリコン基板などから形成された機能素子を設けて、封止材によって気密封止された加速度センサーやジャイロセンサーなどが知られている。 Conventionally, for example, as electronic devices equipped with functional elements that detect physical quantities using silicon MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, there are known acceleration sensors and gyro sensors in which functional elements formed from a silicon substrate or the like are provided on a package substrate (base) such as a semiconductor substrate or glass substrate, and the functional elements are hermetically sealed with a sealing material.

このような電子デバイスとして、例えば、特許文献1では、封止材としての低融点ガラスを減圧雰囲気下で流動点以上に加熱して、ベース基板とリッドとを接合してパッケージを製造することが開示されている。特許文献1に記載の低融点ガラスには、ギャップ材が含まれており、このギャップ材によって、ベース基板とリッドとの間隔を一定にして、低融点ガラスを確実に存在させて接合する電子デバイスの製造方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing such an electronic device by heating low-melting-point glass as a sealing material above its flow point in a reduced pressure atmosphere and bonding the base substrate and lid together to produce a package. The low-melting-point glass described in Patent Document 1 contains a gap material, and a method for manufacturing an electronic device is disclosed in which the gap material is used to keep the gap between the base substrate and the lid constant, ensuring the presence of the low-melting-point glass to bond them together.

特開2014-38969号公報JP 2014-38969 A

しかしながら、特許文献1に記載されている電子デバイスの製造方法では、低融点ガラスに接合機能を有していないギャップ材を入れることにより、低融点ガラスに含まれる接合機能を有する成分の含有量が減少し、ベース基板とリッドとの接合強度が低下するおそれがあった。 However, in the method of manufacturing an electronic device described in Patent Document 1, by adding a gap material that does not have a bonding function to the low-melting glass, the content of components with a bonding function contained in the low-melting glass is reduced, and there is a risk of the bonding strength between the base substrate and the lid being reduced.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least some of the above problems, and can be realized in the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る電子デバイスは、基体と、前記基体上に接合された機能素子と、接合材を介して前記基体上の接合部に接合され、前記機能素子を覆って前記基体との間に内部空間を形成している蓋体と、を備え、前記基体の前記蓋体側の面と前記蓋体の前記基体側の面とに当接された間隙部材を含んでおり、前記間隙部材の高さは、前記接合材の厚さより大きいことを特徴とする。 [Application Example 1] The electronic device according to this application example includes a base, a functional element bonded onto the base, and a lid that is bonded to a joint on the base via a bonding material and covers the functional element to form an internal space between the base and the lid, and includes a gap member that is in contact with the surface of the base facing the lid and the surface of the lid facing the base, and the height of the gap member is greater than the thickness of the bonding material.

この構成によれば、接合材を介して、基体と蓋体とを接合する際に、間隙部材の高さにより、基体と蓋体との間隔が規定される。その結果、接合部に付与される接合材の量によらず、基体と蓋体との間に接合材を一定の高さ(量)で確実に挿入することができる。 With this configuration, when the base and the lid are joined via the bonding material, the distance between the base and the lid is determined by the height of the gap member. As a result, regardless of the amount of bonding material applied to the joint, the bonding material can be reliably inserted at a constant height (amount) between the base and the lid.

従って、接合部に付与される接合材の量が規定量より多い場合であっても、基体と蓋体との間隔が大きくなることを抑制することができる。また、接合部に付与される接合材の量が規定量より少ない場合であっても、基体と蓋体との間隔が小さくなることを抑制することができる。その結果、基体と蓋体との間隔を一定にして確実に接合することができることから、接合強度の劣化を低減させて、信頼性の高い電子デバイスを得ることができる。 Therefore, even if the amount of bonding material applied to the joint is greater than the specified amount, it is possible to prevent the gap between the base and the lid from becoming larger. Also, even if the amount of bonding material applied to the joint is less than the specified amount, it is possible to prevent the gap between the base and the lid from becoming smaller. As a result, the gap between the base and the lid can be kept constant and the joint can be reliably bonded, thereby reducing deterioration in the bonding strength and providing a highly reliable electronic device.

[適用例2]上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記間隙部材の高さは、前記機能素子の厚さと略同じであることを特徴とする。 [Application Example 2] In the electronic device according to the above application example, the height of the gap member is approximately the same as the thickness of the functional element.

この構成によれば、間隙部材と機能素子とを同一基板から容易に一括形成することができ、低コスト化を図ることができる。 This configuration allows the gap member and the functional element to be easily formed together from the same substrate, reducing costs.

[適用例3]上記適用例に係る電子デバイスは、前記間隙部材は、前記機能素子と同じ材料で形成されていることを特徴とする。 [Application Example 3] The electronic device according to the above application example is characterized in that the gap member is made of the same material as the functional element.

この構成によれば、間隙部材を形成するためだけの製造工程を必要としないことで、コストアップさせずに間隙部材を得ることができる。 With this configuration, a manufacturing process just for forming the gap member is not required, so the gap member can be obtained without increasing costs.

[適用例4]上記適用例に係る電子デバイスは、前記間隙部材は、前記機能素子を囲んで配置されていることを特徴とする。 [Application Example 4] The electronic device according to the above application example is characterized in that the gap member is arranged to surround the functional element.

この構成によれば、接合材を介して、基体と蓋体とを接合する際に、機能素子の周囲に亘って、間隙部材の高さにより、基体と蓋体との間隔が規定される。その結果、接合部に付与される接合材の量によらず、機能素子の周囲に亘って、基体と蓋体との間に接合材を一定の高さ(量)で確実に挿入することができる。その結果、基体と蓋体とを確実に接合することができる。 According to this configuration, when the base and the lid are joined via the bonding material, the distance between the base and the lid is determined by the height of the gap member around the periphery of the functional element. As a result, regardless of the amount of bonding material applied to the joint, the bonding material can be reliably inserted at a constant height (amount) between the base and the lid around the periphery of the functional element. As a result, the base and the lid can be reliably joined.

[適用例5]上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記間隙部材は、シリコンを含んで形成されていることを特徴とする。 [Application Example 5] In the electronic device according to the above application example, the gap member is characterized by being formed containing silicon.

この構成によれば、間隙部材を形成する際に、シリコン半導体デバイスの作製に用いられる加工技術の適用が可能となる。その結果、微細かつ高い精度で間隙部材を形成することができる。 This configuration makes it possible to apply processing techniques used in the manufacture of silicon semiconductor devices when forming the gap member. As a result, the gap member can be formed finely and with high precision.

[適用例6]上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記蓋体は、シリコンを含んで形成されていることを特徴とする。 [Application Example 6] In the electronic device according to the above application example, the lid is characterized in that it is formed to contain silicon.

この構成によれば、蓋体を形成する際に、シリコン半導体デバイスの作製に用いられる加工技術の適用が可能となる。その結果、微細かつ高い精度で蓋体を形成することができる。 This configuration makes it possible to apply processing techniques used in the manufacture of silicon semiconductor devices when forming the lid. As a result, the lid can be formed finely and with high precision.

[適用例7]上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記間隙部材は、前記蓋体と一体になっていることを特徴とする。 [Application Example 7] In the electronic device according to the above application example, the gap member is integrated with the lid.

この構成によれば、間隙部材と蓋体とを同一基板から容易に一括形成することができ、低コスト化を図ることができる。 This configuration allows the gap member and the lid to be easily formed from the same substrate at the same time, reducing costs.

[適用例8]上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記基体は、ガラスを含んで形成されていることを特徴とする。 [Application Example 8] In the electronic device according to the above application example, the substrate is characterized in that it is formed to contain glass.

この構成によれば、基体と機能素子との間に絶縁性を保つ際に、基体に絶縁膜を介在させる必要が無く、容易に絶縁分離をすることができる。 With this configuration, when maintaining insulation between the substrate and the functional element, there is no need to interpose an insulating film on the substrate, and insulation separation can be easily achieved.

[適用例9]上記適用例に係る電子デバイスは、前記接合材は、低融点ガラスを含んで形成されていることを特徴とする。 [Application Example 9] The electronic device according to the above application example is characterized in that the bonding material is formed to contain low-melting point glass.

この構成によれば、基体と蓋体とを接合する際に、樹脂や金属やソーダガラスなどで接合する場合と比較して低温度で接合することができる。その結果、基体と蓋体とが高温にさらされることを低減し、破損を抑制することができる。 With this configuration, the base and the lid can be joined at a lower temperature than when they are joined using resin, metal, soda glass, etc. As a result, the base and the lid are less exposed to high temperatures, and damage to them can be suppressed.

[適用例10]本適用例に係る電子デバイスの製造方法は、基体上に、機能素子を接合する第1接合工程と、間隙部材を形成するエッチング工程と、可撓性を有する接合材を介して、前記機能素子を覆って前記基体との間に内部空間を形成するように、前記基体の接合部に蓋体を接合する第2接合工程と、を備え、前記第2接合工程では、前記間隙部材を、前記基体の前記蓋体側の面と前記蓋体の前記基体側の面とに当接させるステップを含み、前記間隙部材の高さは、前記接合材の厚さより大きいことを特徴とする。 [Application Example 10] The method for manufacturing an electronic device according to this application example includes a first bonding step of bonding a functional element onto a base, an etching step of forming a gap member, and a second bonding step of bonding a lid to a joint of the base via a flexible bonding material so as to cover the functional element and form an internal space between the functional element and the base, the second bonding step including a step of abutting the gap member against a surface of the base facing the lid and a surface of the lid facing the base, and the height of the gap member is greater than the thickness of the bonding material.

この方法によれば、接合材を介して、基体と蓋体とを接合する際に、間隙部材の高さにより、基体と蓋体との間隔が規定される。その結果、接合部に付与される接合材の量によらず、基体と蓋体との間に一定の高さで接合材を確実に挿入することができる。 According to this method, when the base and the lid are joined via the bonding material, the distance between the base and the lid is determined by the height of the gap member. As a result, the bonding material can be reliably inserted at a constant height between the base and the lid, regardless of the amount of bonding material applied to the joint.

従って、接合部に付与される接合材の量が規定量より多い場合であっても、基体と蓋体との間隔が大きくなることを抑制することができる。また、接合部に付与される接合材の量が規定量より少ない場合でも、基体と蓋体との間隔が小さくなることを抑制することができる。その結果、基体と蓋体とを確実に接合することができることから、接合強度が劣化することを低減させて、信頼性の高い電子デバイスの製造方法を提供できる。 Therefore, even if the amount of bonding material applied to the joint is greater than the specified amount, the gap between the base and the lid can be prevented from becoming larger. Also, even if the amount of bonding material applied to the joint is less than the specified amount, the gap between the base and the lid can be prevented from becoming smaller. As a result, the base and the lid can be reliably bonded, reducing the deterioration of the bonding strength and providing a method for manufacturing a highly reliable electronic device.

[適用例11]本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電子デバイスを備えたことを特徴とする。 [Application Example 11] The electronic device according to this application example is characterized by including the electronic device described above.

このような電子機器によれば、上述した電子デバイスが搭載されていることによって、信頼性の高い電子機器を得ることができる。 With such electronic equipment, the electronic device described above is installed, making it possible to obtain highly reliable electronic equipment.

[適用例12]本適用例に係る移動体は、上記に記載の電子デバイスを備えたことを特徴とする。 [Application Example 12] The moving object according to this application example is characterized by being equipped with the electronic device described above.

このような移動体によれば、上述した電子デバイスが搭載されていることによって、信頼性の高い移動体を得ることができる。 With such a mobile body, the above-mentioned electronic device is installed, making it possible to obtain a highly reliable mobile body.

電子デバイスの一例としての加速度センサーの概略構成を模式的に示す平面図。FIG. 1 is a plan view illustrating a schematic configuration of an acceleration sensor as an example of an electronic device. 加速度センサーの概略構成を模式的に示し、図1のA-A線における正断面図。FIG. 2 is a front cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, illustrating a schematic configuration of the acceleration sensor. 図2の間隙部材および突起部を拡大した正断面図。FIG. 3 is an enlarged front cross-sectional view of a gap member and a protrusion portion of FIG. 2 . 本実施形態に係る加速度センサーの製造方法の概略を示すフローチャート。4 is a flowchart showing an outline of a manufacturing method for the acceleration sensor according to the embodiment. 加速度センサーの製造方法の工程フロー1を示す正断面図。1A to 1C are front cross-sectional views showing a process flow 1 of a method for manufacturing an acceleration sensor. 加速度センサーの製造方法の工程フロー2,4を示す正断面図。4A to 4C are front cross-sectional views showing process flows 2 and 4 of the manufacturing method of the acceleration sensor. 加速度センサーの製造方法の工程フロー3を示す正断面図。5A to 5C are front cross-sectional views showing a process flow 3 of the manufacturing method of the acceleration sensor. 加速度センサーの製造方法の工程フロー5を示す正断面図。5A to 5C are front cross-sectional views showing a process flow 5 of the manufacturing method of the acceleration sensor. 加速度センサーの製造方法の工程フロー6を示す正断面図。6A to 6C are front cross-sectional views showing a process flow 6 of the manufacturing method of the acceleration sensor. 加速度センサーの製造方法の工程フロー7を示す正断面図。7A to 7C are front cross-sectional views showing a process flow 7 of the manufacturing method of the acceleration sensor. 変形例1に係る加速度センサーを模式的に示し、間隙部材および突起部を拡大した正断面図。FIG. 11 is an enlarged front cross-sectional view of the acceleration sensor according to the first modification example, showing a gap member and a protrusion. 変形例2に係る間隙部材の配置を示す概略平面図。FIG. 11 is a schematic plan view showing an arrangement of gap members according to Modification 2. 変形例3に係る間隙部材の配置を示す概略平面図。FIG. 11 is a schematic plan view showing an arrangement of gap members according to Modification 3. 変形例4に係る間隙部材の配置を示す概略平面図。FIG. 13 is a schematic plan view showing an arrangement of gap members according to Modification 4. 変形例5に係る間隙部材の配置を示す概略平面図。FIG. 13 is a schematic plan view showing an arrangement of gap members according to Modification 5. 変形例6に係る間隙部材の配置を示す概略平面図。FIG. 13 is a schematic plan view showing an arrangement of gap members according to Modification 6. 電子デバイスを備えている電子機器としてのモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a mobile (or notebook) personal computer as an example of an electronic device provided with the electronic device. 電子デバイスを備えている電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を模式的に示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a mobile phone (including a PHS) as an example of an electronic device provided with the electronic device. 電子デバイスを備えている電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成を模式的に示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a digital still camera as an example of an electronic device. 電子デバイスを備えている移動体の一例としての自動車を模式的に示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view illustrating a vehicle as an example of a moving object equipped with an electronic device.

以下、本実施形態について説明する。なお、以下で説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。また、以下では、説明の便宜上、各図において、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。また、+Z軸方向側を「上」、-Z軸方向側を「下」という。 The present embodiment will be described below. Note that the present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described in the present embodiment are necessarily essential components of the present invention. Furthermore, for the sake of convenience in the following description, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are illustrated in each figure as three mutually orthogonal axes, and the direction parallel to the X-axis is referred to as the "X-axis direction," the direction parallel to the Y-axis is referred to as the "Y-axis direction," and the direction parallel to the Z-axis is referred to as the "Z-axis direction." Additionally, the +Z-axis direction side is referred to as the "upper" and the -Z-axis direction side is referred to as the "lower."

<実施形態>
[加速度センサー]
図1~図3を用いて、本発明の実施形態に係る電子デバイスとしての加速度センサーの構造について説明する。図1および図2は、本実施形態に係る電子デバイスの一例としての加速度センサーの概略構成を模式的に示しており、図1は、平面図、図2は、図1のA-A線における正断面図である。
<Embodiment>
[Accelerometer]
The structure of an acceleration sensor as an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. Figures 1 and 2 show a schematic configuration of an acceleration sensor as an example of an electronic device according to the present embodiment, with Figure 1 being a plan view and Figure 2 being a front cross-sectional view taken along line AA in Figure 1.

図1および図2に示すように、本実施形態に係る加速度センサー100は、基体10と、溝部15と、配線20と、外部接続端子30と、蓋体50と、接合材60と、機能素子80と、間隙部材90と、を含んで構成されている。 As shown in Figures 1 and 2, the acceleration sensor 100 according to this embodiment includes a base body 10, a groove portion 15, wiring 20, an external connection terminal 30, a cover body 50, a bonding material 60, a functional element 80, and a gap member 90.

また、加速度センサー100は、溝部16,17と、配線22,24と、外部接続端子32,34と、貫通孔58と、封止部材70とを含んでいる。なお、便宜上、図1では、蓋体50、貫通孔58、および封止部材70を透視して図示している。 The acceleration sensor 100 also includes grooves 16, 17, wiring 22, 24, external connection terminals 32, 34, a through hole 58, and a sealing member 70. For convenience, FIG. 1 shows the cover 50, the through hole 58, and the sealing member 70 in a see-through manner.

(基体)
基体10は、ガラス(ホウ珪酸ガラス)で形成されている。基体10の材質は、ガラスに限定されることなく、例えば、シリコンであってもよい。図2に示すように、基体10は、基体10の上面(以下、第1面11と呼ぶ)と、第1面11と反対側の下面(第2面12と呼ぶ)と、を有している。第1面11には、凹部14が設けられている。
(Base)
The base 10 is made of glass (borosilicate glass). The material of the base 10 is not limited to glass, and may be, for example, silicon. As shown in Fig. 2, the base 10 has an upper surface (hereinafter referred to as a first surface 11) of the base 10 and a lower surface (hereinafter referred to as a second surface 12) opposite to the first surface 11. A recess 14 is provided on the first surface 11.

凹部14の+Z軸方向には、機能素子80の可動部86および可動電極部87が配置され、可動部86および可動電極部87は、凹部14によって基体10に妨害されることなく、所望の方向に可動することができる。Z軸方向から見た平面視において、凹部14の形状は特に限定されないが、本実施形態では長方形である。 The movable part 86 and the movable electrode part 87 of the functional element 80 are arranged in the +Z-axis direction of the recess 14, and the movable part 86 and the movable electrode part 87 can move in the desired direction without being obstructed by the base body 10 due to the recess 14. In a plan view from the Z-axis direction, the shape of the recess 14 is not particularly limited, but is rectangular in this embodiment.

溝部15は、基体10の第1面11に設けられており、基体10および蓋体50によって囲まれる内部空間56の内側から外側に向かって延在している。溝部15は、例えば、配線20および外部接続端子30の平面形状に対応した平面形状を有している。 The groove portion 15 is provided on the first surface 11 of the base body 10 and extends from the inside to the outside of the internal space 56 surrounded by the base body 10 and the lid body 50. The groove portion 15 has a planar shape that corresponds to the planar shapes of the wiring 20 and the external connection terminal 30, for example.

同様に、溝部16,17は、基体10の第1面11に凹部14の外周に沿うように設けられている。具体的に説明すると、溝部16は、外部接続端子32から-X軸方向に延在し、凹部14の外周に沿って、凹部14の+Y軸方向側、-X軸方向側を経て、-Y軸方向側の最も+X軸方向側に配置されている固定電極部88まで設けられている。 Similarly, the grooves 16 and 17 are provided on the first surface 11 of the base 10 so as to follow the outer periphery of the recess 14. More specifically, the groove 16 extends in the -X-axis direction from the external connection terminal 32, along the outer periphery of the recess 14, passing through the +Y-axis side and -X-axis side of the recess 14, to the fixed electrode portion 88 that is located on the extreme +X-axis side of the -Y-axis side.

溝部17は、外部接続端子34から-X軸方向に延在し、溝部16の外側に沿って、凹部14の+Y軸方向側、-X軸方向側を経て、-Y軸方向側の最も+X軸方向側に配置されている固定電極部89まで設けられている。 The groove portion 17 extends from the external connection terminal 34 in the -X-axis direction, along the outside of the groove portion 16, through the +Y-axis side and -X-axis side of the recess 14, and up to the fixed electrode portion 89, which is located on the extreme +X-axis side of the -Y-axis side.

溝部15,16,17の深さ(Z軸方向の大きさ)は、配線20,22,24および外部接続端子30,32,34の厚み(Z軸方向の大きさ)よりも大きい。これにより、配線20,22,24および外部接続端子30,32,34が、第1面11よりも+Z軸方向に突出することを抑制することができる。 The depth (size in the Z-axis direction) of the grooves 15, 16, and 17 is greater than the thickness (size in the Z-axis direction) of the wiring 20, 22, and 24 and the external connection terminals 30, 32, and 34. This makes it possible to prevent the wiring 20, 22, and 24 and the external connection terminals 30, 32, and 34 from protruding in the +Z-axis direction from the first surface 11.

(配線)
配線20は、溝部15内に設けられている。具体的には、配線20は、溝部15の底面を規定する基体10の面に設けられている。配線20は、機能素子80と外部接続端子30とを電気的に接続している。配線20は、溝部15内に設けられたコンタクト部40を介して、機能素子80の固定部81に接続されている。
(wiring)
The wiring 20 is provided in the groove 15. Specifically, the wiring 20 is provided on the surface of the base 10 that defines the bottom surface of the groove 15. The wiring 20 electrically connects the functional element 80 and the external connection terminal 30. The wiring 20 is connected to a fixing portion 81 of the functional element 80 via a contact portion 40 provided in the groove 15.

配線22は、溝部16内に設けられている。具体的には、配線22は、溝部16の底面を規定する基体10の面に設けられている。配線22は、機能素子80と外部接続端子32とを電気的に接続している。配線22は、コンタクト部42を介して、機能素子80の固定電極部88に接続されている。 The wiring 22 is provided in the groove 16. Specifically, the wiring 22 is provided on the surface of the base 10 that defines the bottom surface of the groove 16. The wiring 22 electrically connects the functional element 80 and the external connection terminal 32. The wiring 22 is connected to the fixed electrode portion 88 of the functional element 80 via the contact portion 42.

配線24は、溝部17内に設けられている。具体的には、配線24は、溝部17の底面を規定する基体10の面に設けられている。配線24は、機能素子80と外部接続端子34とを電気的に接続している。配線24は、コンタクト部44を介して、機能素子80の固定電極部89に接続されている。 The wiring 24 is provided in the groove 17. Specifically, the wiring 24 is provided on the surface of the base 10 that defines the bottom surface of the groove 17. The wiring 24 electrically connects the functional element 80 and the external connection terminal 34. The wiring 24 is connected to the fixed electrode portion 89 of the functional element 80 via the contact portion 44.

外部接続端子30は、溝部15内の配線20上に設けられている。外部接続端子30は、内部空間56の外側に配置されており、Z軸方向から見た平面視において、蓋体50の端子孔55と重なる位置に設けられている。端子孔55は、外部装置(図示せず)と外部接続端子30とを接続するために、蓋体50をZ軸方向に貫通させた孔である。 The external connection terminal 30 is provided on the wiring 20 in the groove portion 15. The external connection terminal 30 is disposed outside the internal space 56 and is provided at a position overlapping with the terminal hole 55 of the lid body 50 in a plan view seen from the Z-axis direction. The terminal hole 55 is a hole that penetrates the lid body 50 in the Z-axis direction to connect an external device (not shown) to the external connection terminal 30.

同様に、外部接続端子32は、溝部16内の配線22上に設けられており、外部接続端子34は、溝部17内の配線24上に設けられている。外部接続端子32,34は、内部空間56の外側に配置されている。外部接続端子30,32,34は、Y軸方向に沿って並んで配置されている。 Similarly, the external connection terminal 32 is provided on the wiring 22 in the groove 16, and the external connection terminal 34 is provided on the wiring 24 in the groove 17. The external connection terminals 32 and 34 are disposed outside the internal space 56. The external connection terminals 30, 32, and 34 are disposed side by side along the Y-axis direction.

配線20,22,24、および外部接続端子30,32,34の材質は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、アルミニウム、金、白金、チタン、タングステン、クロムなどである。コンタクト部40,42,44の材質は、例えば、金、銅、アルミニウム、白金、チタン、タングステン、クロムなどである。 The wiring 20, 22, 24 and the external connection terminals 30, 32, 34 are made of materials such as ITO (Indium Tin Oxide), aluminum, gold, platinum, titanium, tungsten, chromium, etc. The contact portions 40, 42, 44 are made of materials such as gold, copper, aluminum, platinum, titanium, tungsten, chromium, etc.

配線20,22,24、および外部接続端子30,32,34の材質が、ITOなどの透明電極材料であると、基体10が透明である場合に、例えば、配線20,22,24上や外部接続端子30,32,34上に存在する異物を、基体10の第2面12側から容易に確認することができる。 If the wiring 20, 22, 24 and the external connection terminals 30, 32, 34 are made of a transparent electrode material such as ITO, and if the base 10 is transparent, then, for example, foreign matter present on the wiring 20, 22, 24 or the external connection terminals 30, 32, 34 can be easily confirmed from the second surface 12 side of the base 10.

なお、上記では、一例として、3つの配線20,22,24および3つの外部接続端子30,32,34を備える加速度センサー100について説明したが、配線および外部接続端子の数は、機能素子80の形状や数によって適宜変更することができる。 In the above, an acceleration sensor 100 having three wirings 20, 22, and 24 and three external connection terminals 30, 32, and 34 has been described as an example, but the number of wirings and external connection terminals can be changed as appropriate depending on the shape and number of functional elements 80.

(蓋体)
蓋体50は、接合材60を介して、基体10の第1面11上に接合され、機能素子80を覆って基体10との間に内部空間56を形成している。蓋体50は、シリコンで形成されている。
(Lid)
The lid 50 is bonded onto the first surface 11 of the base 10 via a bonding material 60, covers the functional element 80, and forms an internal space 56 between the lid 50 and the base 10. The lid 50 is made of silicon.

蓋体50は、蓋体50の上面(以下、第3面51と呼ぶ)と、第3面51と反対側の下面(第4面52と呼ぶ)と、を有している。第4面52には、凹部57が設けられている。また、蓋体50の凹部57は、機能素子80を収容する内部空間56を規定する第5面54を有している。内部空間56は、例えば、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気や減圧状態で密閉されている。 The lid 50 has an upper surface (hereinafter referred to as the third surface 51) of the lid 50 and a lower surface (hereinafter referred to as the fourth surface 52) opposite the third surface 51. A recess 57 is provided in the fourth surface 52. The recess 57 of the lid 50 also has a fifth surface 54 that defines an internal space 56 that houses the functional element 80. The internal space 56 is sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or in a reduced pressure state.

突起部53は、蓋体50のうち-Z軸方向に突出している部分であり、蓋体50の外周部に設けられている。 The protrusion 53 is a portion of the lid body 50 that protrudes in the -Z axis direction and is provided on the outer periphery of the lid body 50.

(接合材)
基体10と蓋体50とは、接合部61において、接合材60によって接合されている。
接合材60としては、例えば、低融点ガラスが挙げられる。なお、接合材60は、特に限定されず、例えば、鉛珪酸(PbO-SiO2)塩、ホウ酸(B23)塩、リン酸(P25)塩、ゲルマン酸(GeO2)塩、タリウム酸(Tl2O)塩、モリブデン酸(MoO3)塩、テルル酸(TeO2)塩、バナジウム酸(V25)塩などが挙げられる。
(Joint material)
The base 10 and the lid 50 are joined at a joint 61 by a bonding material 60 .
The bonding material 60 may be, for example, low-melting glass. The bonding material 60 is not particularly limited, and may be, for example, lead silicate (PbO-SiO 2 ) salt, boric acid (B 2 O 3 ) salt, phosphoric acid (P 2 O 5 ) salt, germanic acid (GeO 2 ) salt, thallium acid (Tl 2 O) salt, molybdenum acid (MoO 3 ) salt, telluric acid (TeO 2 ) salt, vanadium acid (V 2 O 5 ) salt, etc.

これらのうちの1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて、つまり、混合または積層して用いることができる。接合材60の構成材料は、基体10や蓋体50の材料に応じて適宜決定すればよい。 One of these may be used alone or two or more may be used in combination, that is, mixed or laminated. The constituent material of the bonding material 60 may be appropriately determined depending on the materials of the base body 10 and the lid body 50.

(貫通孔)
貫通孔58は、蓋体50の第3面51から第5面54まで、蓋体50をZ軸方向に貫通しており、内部空間56と連通している。貫通孔58は、第3面51から第5面54に向かうにつれて、開口径が小さくなるテーパー形状になっている。
(Through hole)
The through-hole 58 penetrates the lid body 50 in the Z-axis direction from the third surface 51 to the fifth surface 54 of the lid body 50, and communicates with the internal space 56. The through-hole 58 has a tapered shape in which the opening diameter becomes smaller from the third surface 51 toward the fifth surface 54.

こうすることによって、後述する半田ボールを溶融する時に、半田ボールの落下を防止することができる。また、第3面51から第5面54に向かうにつれて、開口面積が狭くなっていく構造のため、より確実に封止することができる。 This prevents the solder balls from falling when melting them, as described below. In addition, the opening area becomes narrower from the third surface 51 toward the fifth surface 54, allowing for more reliable sealing.

封止部材70は、貫通孔58内に設けられ貫通孔58を塞いでいる。封止部材70によって、内部空間56は、密閉されている。封止部材70の材質は、例えば、AuGe、AuSi、AuSn、SnPb、PbAg、SnAgCu、SnZnBiなどの合金である。 The sealing member 70 is disposed within the through hole 58 and blocks the through hole 58. The internal space 56 is sealed by the sealing member 70. The material of the sealing member 70 is, for example, an alloy such as AuGe, AuSi, AuSn, SnPb, PbAg, SnAgCu, or SnZnBi.

貫通孔58および封止部材70が設けられていることにより、貫通孔58を通して、内部空間56を、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気とすることができる。また、貫通孔58を通して、内部空間56の真空度を調整することができる。 By providing the through-hole 58 and the sealing member 70, the internal space 56 can be filled with an inert gas atmosphere such as nitrogen gas through the through-hole 58. In addition, the degree of vacuum in the internal space 56 can be adjusted through the through-hole 58.

(機能素子)
機能素子80は、内部空間56に収容されており、基体10の第1面11に接合されている。以下では、機能素子80が、水平方向(X軸方向)の加速度を検出する加速度センサー素子(静電容量型MEMS加速度センサー素子)である場合について説明する。
(Functional element)
The functional element 80 is housed in the internal space 56 and is joined to the first surface 11 of the base body 10. In the following, a case will be described in which the functional element 80 is an acceleration sensor element (capacitive MEMS acceleration sensor element) that detects acceleration in the horizontal direction (X-axis direction).

機能素子80は、固定部81,82と、連結部84,85と、可動部86と、可動電極部87と、固定電極部88,89と、を含んでいる。機能素子80の材質は、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。 The functional element 80 includes fixed portions 81 and 82, connecting portions 84 and 85, a movable portion 86, a movable electrode portion 87, and fixed electrode portions 88 and 89. The material of the functional element 80 is silicon that has been doped with impurities such as phosphorus or boron to give it electrical conductivity.

固定部81,82は、基体10の第1面11に接合されている。固定部81,82は、Z軸方向から見た平面視において、凹部14の外周縁を跨ぐように設けられている。 The fixing parts 81 and 82 are joined to the first surface 11 of the base 10. The fixing parts 81 and 82 are arranged to straddle the outer periphery of the recess 14 in a plan view from the Z-axis direction.

連結部84,85は、可動部86を固定部81,82に連結している。連結部84,85は、所望のばね定数を持ち、可動部86がX軸方向に変位するように構成されている。 The connecting parts 84 and 85 connect the movable part 86 to the fixed parts 81 and 82. The connecting parts 84 and 85 have a desired spring constant and are configured so that the movable part 86 is displaced in the X-axis direction.

連結部84は、Y軸方向に蛇行しながら、X軸方向に延びる形状をなす2つの梁84a,84bによって構成されている。同様に、連結部85は、Y軸方向に蛇行しながら、X軸方向に延びる形状をなす2つの梁85a,85bによって構成されている。 The connecting portion 84 is composed of two beams 84a and 84b that extend in the X-axis direction while meandering in the Y-axis direction. Similarly, the connecting portion 85 is composed of two beams 85a and 85b that extend in the X-axis direction while meandering in the Y-axis direction.

可動部86は、固定部81と固定部82との間に設けられている。Z軸方向から見た平面視において、可動部86は、X軸方向に沿った長辺を有する長方形である。 The movable part 86 is provided between the fixed part 81 and the fixed part 82. In a plan view seen from the Z-axis direction, the movable part 86 is a rectangle with its long side aligned along the X-axis direction.

可動部86は、X軸方向の加速度の変化に応じて、連結部84,85を弾性変形させながら、+X軸方向または-X軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極部87と固定電極部88との間の隙間の大きさ、および可動電極部87と固定電極部89との間の隙間の大きさが変化する。 The movable part 86 displaces in the +X-axis direction or the -X-axis direction while elastically deforming the connecting parts 84 and 85 in response to changes in acceleration in the X-axis direction. With this displacement, the size of the gap between the movable electrode part 87 and the fixed electrode part 88, and the size of the gap between the movable electrode part 87 and the fixed electrode part 89 change.

すなわち、このような変位に伴って、可動電極部87と固定電極部88との間の静電容量の大きさ、および可動電極部87と固定電極部89との間の静電容量の大きさが変化する。これらの静電容量の変化に基づいて、機能素子80は、X軸方向の加速度を検出することができる。 In other words, as a result of this displacement, the magnitude of the capacitance between the movable electrode portion 87 and the fixed electrode portion 88, and the magnitude of the capacitance between the movable electrode portion 87 and the fixed electrode portion 89 change. Based on these changes in capacitance, the functional element 80 can detect acceleration in the X-axis direction.

可動電極部87は、可動部86に接続されており、複数設けられている。可動電極部87は、可動部86から+Y軸方向および-Y軸方向に突出し、櫛歯状をなすようにX軸方向に沿って並んでいる。 The movable electrode portions 87 are connected to the movable portion 86 and are provided in multiple numbers. The movable electrode portions 87 protrude from the movable portion 86 in the +Y-axis direction and the -Y-axis direction, and are arranged along the X-axis direction to form a comb-tooth shape.

固定電極部88,89は、一方の端部が固定端として、基体10の第1面11に接合され、他方の端部が自由端として、可動部86側へ延出している。固定電極部88は、配線22と電気的に接続され、固定電極部89は、配線24と電気的に接続されている。 The fixed electrode parts 88 and 89 have one end joined to the first surface 11 of the base 10 as a fixed end, and the other end extending toward the movable part 86 as a free end. The fixed electrode part 88 is electrically connected to the wiring 22, and the fixed electrode part 89 is electrically connected to the wiring 24.

固定電極部88,89は、櫛歯状をなすようにX軸方向に交互にそれぞれ複数並んでいる。固定電極部88,89は、可動電極部87に対して間隔を隔てて対向して設けられ、可動電極部87の-X軸方向側に固定電極部88が配置され、+X軸方向側に固定電極部89が配置されている。 The fixed electrode parts 88, 89 are arranged alternately in the X-axis direction to form a comb-like shape. The fixed electrode parts 88, 89 are arranged opposite the movable electrode part 87 at a distance, with the fixed electrode part 88 located on the -X-axis side of the movable electrode part 87 and the fixed electrode part 89 located on the +X-axis side.

固定部81,82、連結部84,85、可動部86、および可動電極部87は、一体で形成されている。 The fixed parts 81 and 82, the connecting parts 84 and 85, the movable part 86, and the movable electrode part 87 are integrally formed.

基体10と機能素子80(固定部81,82および固定電極部88,89)との接合方法は、例えば、基体10の材質がアルカリ金属イオンを有するガラスであり、機能素子80の材質がシリコンである場合は、陽極接合法を適用することができる。本実施形態においては、陽極接合によって基体10と機能素子80とが接合されている。 When the material of the base 10 is glass containing alkali metal ions and the material of the functional element 80 is silicon, for example, the method of bonding the base 10 and the functional element 80 (fixed portions 81, 82 and fixed electrode portions 88, 89) can be anodic bonding. In this embodiment, the base 10 and the functional element 80 are bonded by anodic bonding.

加速度センサー100では、外部接続端子30,32を用いることにより、可動電極部87と固定電極部88との間の静電容量を測定することができる。さらに、加速度センサー100では、外部接続端子30,34を用いることにより、可動電極部87と固定電極部89との間の静電容量を測定することができる。 In the acceleration sensor 100, the capacitance between the movable electrode portion 87 and the fixed electrode portion 88 can be measured by using the external connection terminals 30 and 32. Furthermore, in the acceleration sensor 100, the capacitance between the movable electrode portion 87 and the fixed electrode portion 89 can be measured by using the external connection terminals 30 and 34.

このように加速度センサー100では、可動電極部87と固定電極部88との間の静電容量、および可動電極部87と固定電極部89との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に加速度を検出することができる。 In this way, the acceleration sensor 100 can measure the capacitance between the movable electrode portion 87 and the fixed electrode portion 88, and the capacitance between the movable electrode portion 87 and the fixed electrode portion 89 separately, and detect acceleration with high accuracy based on these measurement results.

なお、上記では、機能素子80が、X軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子である場合について説明したが、機能素子80は、Y軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子であってもよいし、鉛直方向(Z軸方向)の加速度を検出する加速度センサー素子であってもよい。 In the above, the functional element 80 is described as an acceleration sensor element that detects acceleration in the X-axis direction, but the functional element 80 may be an acceleration sensor element that detects acceleration in the Y-axis direction, or an acceleration sensor element that detects acceleration in the vertical direction (Z-axis direction).

また、機能素子80は、加速度センサー素子に限定されず、例えば、角速度を検出するジャイロセンサー素子や、圧力を検出する圧力センサー素子であってもよい。また、加速度センサー100には、このような機能素子80が複数搭載されていてもよいし、異なる機能を有する素子が組み合わされていてもよい。 Furthermore, the functional element 80 is not limited to an acceleration sensor element, but may be, for example, a gyro sensor element that detects angular velocity, or a pressure sensor element that detects pressure. Furthermore, the acceleration sensor 100 may be equipped with multiple such functional elements 80, or may combine elements having different functions.

(間隙部材)
次に、間隙部材90について、図2、図3を用いて説明する。図3は、図2の間隙部材および突起部を拡大した正断面図である。図2および図3に示すように、本実施形態の間隙部材90は、Z軸方向から見た平面視において、基体10の第1面11の機能素子80の外側に、機能素子80を挟んで対向する位置に配置されており、基体10の第1面11と蓋体50の第4面52とに当接して設けられている。
(Gap member)
Next, the gap member 90 will be described with reference to Fig. 2 and Fig. 3. Fig. 3 is an enlarged front cross-sectional view of the gap member and the protrusion portion of Fig. 2. As shown in Fig. 2 and Fig. 3, the gap member 90 of this embodiment is disposed on the outer side of the functional element 80 on the first surface 11 of the base body 10 in a plan view seen from the Z-axis direction, at a position facing the functional element 80, and is provided in contact with the first surface 11 of the base body 10 and the fourth surface 52 of the cover body 50.

間隙部材90のZ軸方向の長さ(以下、高さという)h1は、接合材60の高さ、つまり、基体10と蓋体50との間隔h2より高くなっている(h1>h2)。突起部53の高さh3は、間隙部材90の高さh1より低くなっている(h1>h3)。接合材60の高さh2と突起部53の高さh3とを合わせると、間隙部材90の高さh1に一致している(h1=h2+h3)。 The length h1 of the gap member 90 in the Z-axis direction (hereinafter referred to as the height) is greater than the height of the bonding material 60, i.e., the distance h2 between the base 10 and the lid 50 (h1>h2). The height h3 of the protrusion 53 is less than the height h1 of the gap member 90 (h1>h3). The height h2 of the bonding material 60 combined with the height h3 of the protrusion 53 equals the height h1 of the gap member 90 (h1=h2+h3).

接合材60の高さ(基体10と蓋体50との間隔)h2は、基体10と蓋体50との接合強度の観点から決定される。本実施形態では、接合材60の高さ(基体10と蓋体50との間隔)h2は、10μm程度である。 The height h2 of the bonding material 60 (the distance between the base 10 and the lid 50) is determined from the viewpoint of the bonding strength between the base 10 and the lid 50. In this embodiment, the height h2 of the bonding material 60 (the distance between the base 10 and the lid 50) is about 10 μm.

同様に、突起部53の高さh3は、機能素子80の厚みを考慮して決定される。間隙部材90の高さh1は、接合材60の高さ(基体10と蓋体50との間隔)h2と、突起部53の高さh3とによって、決定される。 Similarly, the height h3 of the protrusion 53 is determined taking into account the thickness of the functional element 80. The height h1 of the gap member 90 is determined by the height h2 of the bonding material 60 (the distance between the base 10 and the lid 50) and the height h3 of the protrusion 53.

このとき、間隙部材90の高さh1は、機能素子80の厚さと同じであってもよい。一例として、接合材60の高さ(基体10と蓋体50との間隔)h2が10μm、突起部53の高さh3が20μmの場合には、間隙部材90の高さh1は30μmとなる。 In this case, the height h1 of the gap member 90 may be the same as the thickness of the functional element 80. As an example, if the height h2 of the bonding material 60 (the distance between the base 10 and the lid 50) is 10 μm and the height h3 of the protrusion 53 is 20 μm, the height h1 of the gap member 90 is 30 μm.

また、間隙部材90のY軸方向の長さ(以下、幅という)W1は、50μm程度であり、接合材60の幅W2は200μm程度であり、突起部53の幅W3は200μm程度であることが望ましい。 It is also desirable that the length (hereinafter referred to as width) W1 of the gap member 90 in the Y-axis direction is approximately 50 μm, the width W2 of the bonding material 60 is approximately 200 μm, and the width W3 of the protrusion 53 is approximately 200 μm.

間隙部材90の幅W1、接合材60の幅W2、および突起部53の幅W3が大きすぎると機能素子80に接触してしまい、検出精度が低下するおそれがある。一方、間隙部材90の幅W1、接合材60の幅W2、および突起部53の幅W3が小さすぎると、接合材60の高さ(基体10と蓋体50との間隔)h2を規定することが難しい。 If the width W1 of the gap member 90, the width W2 of the bonding material 60, and the width W3 of the protrusion 53 are too large, they may come into contact with the functional element 80, which may reduce detection accuracy. On the other hand, if the width W1 of the gap member 90, the width W2 of the bonding material 60, and the width W3 of the protrusion 53 are too small, it is difficult to determine the height h2 of the bonding material 60 (the distance between the base 10 and the lid 50).

間隙部材90の材質は、例えば、ガラス(ホウ珪酸ガラス)、シリコンなどを挙げることができる。間隙部材90は、機能素子80と同じ材料で形成されていてもよく、例えば、リン、ボロンなどの不純物をドープされることにより導電性が付与されたシリコンで構成されていてもよい。 The material of the gap member 90 can be, for example, glass (borosilicate glass) or silicon. The gap member 90 may be made of the same material as the functional element 80, and may be made of, for example, silicon that has been doped with impurities such as phosphorus or boron to give it electrical conductivity.

[加速度センサーの製造方法]
次に、本実施形態に係る電子デバイスとしての加速度センサー100の製造方法について、図4~図10を参照しながら説明する。図4は、本実施形態に係る加速度センサーの製造方法の概略を示すフローチャートである。図5~図10は、加速度センサーの製造方法を示す工程フロー図(各工程における加速度センサーを模式的に示す正断面図)であり、図5は、工程フロー1を示し、図6は、工程フロー2,4を示し、図7は、工程フロー3を示し、図8は、工程フロー5を示し、図9は、工程フロー6を示し、図10は、工程フロー7を示している。なお、図5~図10の各図における断面位置は、図2と同様である。
[Manufacturing method of acceleration sensor]
Next, a method for manufacturing the acceleration sensor 100 as an electronic device according to this embodiment will be described with reference to Figs. 4 to 10. Fig. 4 is a flow chart showing an outline of the method for manufacturing the acceleration sensor according to this embodiment. Figs. 5 to 10 are process flow diagrams (front cross-sectional views showing the acceleration sensor in each process) showing the method for manufacturing the acceleration sensor, with Fig. 5 showing process flow 1, Fig. 6 showing process flows 2 and 4, Fig. 7 showing process flow 3, Fig. 8 showing process flow 5, Fig. 9 showing process flow 6, and Fig. 10 showing process flow 7. The cross-sectional positions in each of Figs. 5 to 10 are the same as those in Fig. 2.

図4に示すように、加速度センサー100の製造方法は、準備工程として、基体準備工程(ステップS101)と、シリコン基板準備工程(ステップS102)と、蓋体準備工程(ステップS103)とを含んでいる。 As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the acceleration sensor 100 includes the following preparatory steps: a base preparation step (step S101), a silicon substrate preparation step (step S102), and a lid preparation step (step S103).

また、加速度センサー100の製造方法は、第1接合工程(ステップS104)と、エッチング工程(ステップS105)と、第2接合工程(ステップS106)と、を含んでいる。さらに、加速度センサー100の製造方法は、封止工程(ステップS107)を含んでいてもよい。 The manufacturing method of the acceleration sensor 100 also includes a first bonding step (step S104), an etching step (step S105), and a second bonding step (step S106). Furthermore, the manufacturing method of the acceleration sensor 100 may also include a sealing step (step S107).

(1)基体準備工程(ステップS101)
図5に示すように、基体10を準備する。基体10の第1面11に、凹部14および溝部15,16,17を形成する(図1参照)。凹部14および溝部15,16,17は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により形成される。基体10は、例えば、アルカリ金属イオンを有する、例えば、ホウ珪酸ガラス製で形成されている。
(1) Substrate preparation process (step S101)
As shown in Fig. 5, the base body 10 is prepared. The recess 14 and the grooves 15, 16, and 17 are formed on the first surface 11 of the base body 10 (see Fig. 1). The substrate 10 is formed by, for example, photolithography and etching techniques. The substrate 10 is made of, for example, borosilicate glass containing alkali metal ions.

溝部15,16,17内に、それぞれ配線20,22,24を形成する。次に、基体10の第1面11側の配線20上に、配線20と電気的に接続されるように、外部接続端子30およびコンタクト部40を形成する。 Wirings 20, 22, and 24 are formed in the grooves 15, 16, and 17, respectively. Next, an external connection terminal 30 and a contact portion 40 are formed on the wiring 20 on the first surface 11 side of the base 10 so as to be electrically connected to the wiring 20.

同様に、配線22上に、配線22と電気的に接続されるように、外部接続端子32およびコンタクト部42を形成する(図1参照)。また、配線24上に、配線24と電気的に接続されるように、外部接続端子34およびコンタクト部44を形成する(図1参照)。 Similarly, an external connection terminal 32 and a contact portion 42 are formed on the wiring 22 so as to be electrically connected to the wiring 22 (see FIG. 1). Also, an external connection terminal 34 and a contact portion 44 are formed on the wiring 24 so as to be electrically connected to the wiring 24 (see FIG. 1).

配線20,22,24は、例えば、導電層(図示せず)を、スパッタ法やCVD(Chemical Vapor Deposition)法などによって成膜した後、該導電層を、パターニングすることにより形成される。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。 The wirings 20, 22, and 24 are formed, for example, by forming a conductive layer (not shown) by a method such as sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition), and then patterning the conductive layer. The patterning is performed by photolithography and etching techniques.

別の方法としては、フォトレジストでパターニング後に導電膜を成膜し、フォトレジストと同時に不要な膜を剥離することで配線を形成するリフトオフ法で行うこともできる。
外部接続端子30,32,34およびコンタクト部40,42,44は、例えば、配線20,22,24と同じ方法で形成される。
As another method, a lift-off method can be used in which a conductive film is formed after patterning with photoresist, and unnecessary film is peeled off at the same time as the photoresist to form wiring.
The external connection terminals 30, 32, and 34 and the contact portions 40, 42, and 44 are formed, for example, in the same manner as the wirings 20, 22, and 24.

以上の工程により、凹部14、配線20,22,24、外部接続端子30,32,34、およびコンタクト部40,42,44などが設けられた基体10を準備する。 Through the above steps, a base 10 is prepared that includes a recess 14, wiring 20, 22, 24, external connection terminals 30, 32, 34, and contact portions 40, 42, 44, etc.

(2)シリコン基板準備工程(ステップS102)
図6に示すように、機能素子80を形成する元基板としてのシリコン基板8を基体10上に載置して準備する。
(2) Silicon substrate preparation process (step S102)
As shown in FIG. 6, a silicon substrate 8 serving as an original substrate for forming a functional element 80 is prepared by placing it on a base 10 .

(3)蓋体準備工程(ステップS103)
図7に示すように、蓋体50を準備する。蓋体50の材質は、例えば、シリコン、ガラスなどを適用することができる。基体10と蓋体50との間に内部空間56を形成する凹部57や、第3面51から第5面54に貫通する貫通孔58を形成する。凹部57や貫通孔58の形成には、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を適用することができる。
(3) Lid preparation process (step S103)
As shown in Fig. 7, a lid 50 is prepared. The lid 50 may be made of, for example, silicon or glass. A recess 57 that forms an internal space 56 between the base 10 and the lid 50, and a through hole 58 that penetrates from the third surface 51 to the fifth surface 54 are formed. The recess 57 and the through hole 58 may be formed by photolithography and etching.

(4)第1接合工程(ステップS104)
また、図6に示すように、シリコン基板準備工程(ステップS102)で準備したシリコン基板8を陽極接合によって基体10に接合する。陽極接合の条件としては、例えば、300℃程度の加熱を行いながら、800Vから1kV程度の直流電圧を印加することが好ましい。
なお、陽極接合における加熱温度は、250℃から500℃程度の範囲を適用することができる。よって、基体10とシリコン基板8の接する部分の領域とが接合される。
(4) First joining process (step S104)
6, the silicon substrate 8 prepared in the silicon substrate preparation step (step S102) is bonded to the base body 10 by anodic bonding. As a condition for the anodic bonding, for example, it is preferable to apply a DC voltage of about 800 V to 1 kV while heating to about 300° C.
The heating temperature for the anodic bonding can be in the range of about 250° C. to 500° C. Thus, the region where the base body 10 and the silicon substrate 8 are in contact with each other is bonded.

基体10とシリコン基板8(機能素子80)とを陽極接合することにより、接合強度を高め、安定した接合を行うことができる。これにより、シリコン基板8に対してエッチングなどを行うことが可能となる。 By anodically bonding the base body 10 and the silicon substrate 8 (functional element 80), the bonding strength can be increased and a stable bond can be achieved. This makes it possible to perform etching and other processes on the silicon substrate 8.

(5)エッチング工程(ステップS105)
図8に示すように、第1接合工程(ステップS104)において基体10に陽極接合されたシリコン基板8にパターニングして、機能素子80(図1および図2参照)、間隙部材90(図1および図2参照)を形成する。
(5) Etching process (step S105)
As shown in FIG. 8, the silicon substrate 8 anodically bonded to the base body 10 in the first bonding process (step S104) is patterned to form a functional element 80 (see FIGS. 1 and 2) and a gap member 90 (see FIGS. 1 and 2).

パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチングもしくはウエットエッチングを用いることができる。好適には、誘電結合プラズマ(ICP(Inductively Coupled Plasma))技術を使ったドライエッチング法を用いる。なお、パターニング前にシリコン基板8を所望の厚さに薄くしてもよい。 The patterning can be performed using photolithography and dry or wet etching. Preferably, a dry etching method using inductively coupled plasma (ICP) technology is used. Note that the silicon substrate 8 may be thinned to a desired thickness before patterning.

(6)第2接合工程(ステップS106)
図9に示すように、蓋体準備工程(ステップS103)で準備した蓋体50の突起部53の下面に接合材60としての低融点ガラスをスクリーン印刷法を用いて塗布し、蓋体50を基体10に接合する。
(6) Second bonding process (step S106)
As shown in FIG. 9, low-melting-point glass is applied as a bonding material 60 to the underside of the protrusion 53 of the lid 50 prepared in the lid preparation step (step S103) by screen printing, and the lid 50 is bonded to the base 10.

具体的には、蓋体50は、エッチング工程(ステップS105)で形成された機能素子80を内部空間56内に収納し、間隙部材90の一方の端を、基体10の蓋体50側の面に当接させ、間隙部材90の他方の端を、蓋体50の基体10側の面とに当接させる。このとき、間隙部材90の高さは、接合材60の厚さより大きいことが好ましい。 Specifically, the lid body 50 houses the functional element 80 formed in the etching process (step S105) in the internal space 56, and one end of the gap member 90 abuts against the surface of the base body 10 facing the lid body 50, and the other end of the gap member 90 abuts against the surface of the lid body 50 facing the base body 10. At this time, it is preferable that the height of the gap member 90 is greater than the thickness of the bonding material 60.

その後、低融点ガラスを介して基体10と蓋体50とを重ねて熱処理を行う。これにより、低融点ガラスを介して、基体10と蓋体50とを接合強度を高め、安定した接合を行うことができる。これにより、蓋体50による気密封止を確実に行うことができる。 Then, the base 10 and the lid 50 are stacked with the low-melting point glass between them and heat treated. This increases the bonding strength between the base 10 and the lid 50 via the low-melting point glass, and allows for stable bonding. This ensures that the lid 50 provides an airtight seal.

(7)封止工程(ステップS107)
図10に示すように、貫通孔58によって、内部空間56の雰囲気を調整し、貫通孔58を封止部材70で塞ぐことによって内部空間56を密封する。このとき、例えば、貫通孔58を通して、内部空間56を不活性ガス(窒素ガス)雰囲気にしてもよいし、減圧状態にしてもよい。
(7) Sealing process (step S107)
10, the atmosphere in the internal space 56 is adjusted by the through-hole 58, and the internal space 56 is sealed by closing the through-hole 58 with a sealing member 70. At this time, for example, the internal space 56 may be filled with an inert gas (nitrogen gas) atmosphere through the through-hole 58, or may be in a reduced pressure state.

例えば、機能素子80が加速度センサー素子である場合、内部空間56は、減圧状態であることが望ましい。これにより、加速度センサー素子の振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。 For example, if the functional element 80 is an acceleration sensor element, it is desirable that the internal space 56 be in a reduced pressure state. This can prevent the vibration phenomenon of the acceleration sensor element from being damped by air viscosity.

具体的には、貫通孔58内に球状の半田ボール(図示せず)を配置し、半田ボールをレーザー光の照射によって溶融させることによって、封止部材70が形成される。 Specifically, a spherical solder ball (not shown) is placed in the through hole 58, and the solder ball is melted by irradiation with laser light to form the sealing member 70.

なお、貫通孔58を設けなくても、第2接合工程(ステップS106)を減圧した雰囲気で実施することにより、内部空間56は減圧状態にできる。これにより、工程の簡略化を図ることができる。
以上の工程により、加速度センサー100を製造することができる。
Even if the through-hole 58 is not provided, the internal space 56 can be in a reduced pressure state by performing the second bonding step (step S106) in a reduced pressure atmosphere, thereby simplifying the process.
Through the above steps, the acceleration sensor 100 can be manufactured.

なお、前述の実施形態では、第1接合工程(ステップS104)の陽極接合を用いる方法で説明したが、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、複数回の陽極接合を行う製造方法に適用可能であり、2回を超える(3回以上)の陽極接合を行う場合についても適用することができる。 In the above embodiment, the first bonding step (step S104) is described as using anodic bonding. However, the electronic device manufacturing method according to the present invention can be applied to manufacturing methods that perform multiple anodic bonding operations, and can also be applied to manufacturing methods that perform more than two anodic bonding operations (three or more operations).

また、上述では第1接合工程で陽極接合を用いる方法で説明したが、他の接着物質を用いない接合方法で実施する場合でも、本発明は適用できる。具体的には、低温プラズマ活性化接合などの接合面の平坦度や清浄度が必要な直接接合技術に対しても適用することができる。 In addition, although the above describes a method using anodic bonding in the first bonding step, the present invention can also be applied to bonding methods that do not use other adhesive materials. Specifically, the present invention can also be applied to direct bonding techniques that require flatness and cleanliness of the bonding surfaces, such as low-temperature plasma activation bonding.

以上のことから、本実施形態に係る加速度センサー100によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)基体10の蓋体50側の面11と蓋体50の基体10側の第4面52とに当接された間隙部材90を含んでいるので、接合材60(低融点ガラス)を介して、基体10と蓋体50とを接合する際に、間隙部材90の高さにより、基体10と蓋体50との間隔h2が規定される。
その結果、接合部61に付与される接合材60の量によらず、基体10と蓋体50との間に接合材60を一定の高さ(量)で確実に挿入することができる。つまり、接合部61に付与される接合材60の量が規定量より多い場合であっても、基体10と蓋体50との間隔h2が大きくなることを抑制することができる。
また、接合部61に付与される接合材60の量が規定量より少ない場合でも、基体10と蓋体50との間隔h2が小さくなることを抑制することができる。その結果、基体10と蓋体50との間隔h2を一定にして確実に接合することができることから、接合強度が劣化することを低減させて信頼性の高い加速度センサー100を得ることができる。
As described above, the acceleration sensor 100 according to this embodiment can provide the following effects.
(1) Since the gap member 90 is included which is in contact with the surface 11 of the base 10 facing the lid body 50 and the fourth surface 52 of the lid body 50 facing the base 10, when the base 10 and the lid body 50 are joined together via the joining material 60 (low-melting point glass), the height of the gap member 90 determines the distance h2 between the base 10 and the lid body 50.
As a result, regardless of the amount of bonding material 60 applied to the joint 61, the bonding material 60 can be reliably inserted at a constant height (amount) between the base 10 and the lid 50. In other words, even if the amount of bonding material 60 applied to the joint 61 is greater than the specified amount, the gap h2 between the base 10 and the lid 50 can be prevented from becoming large.
Furthermore, even if the amount of bonding material 60 applied to the bonding portion 61 is less than the specified amount, it is possible to prevent the gap h2 between the base body 10 and the lid body 50 from becoming smaller. As a result, the gap h2 between the base body 10 and the lid body 50 can be kept constant and bonded reliably, thereby reducing deterioration in bonding strength and providing a highly reliable acceleration sensor 100.

(2)間隙部材90と機能素子80とが同じ材料で形成されているので、間隙部材90を形成するためだけの製造工程を必要としないことで、コストアップさせずに間隙部材90を得ることができる。 (2) Because the gap member 90 and the functional element 80 are made of the same material, no manufacturing process is required just to form the gap member 90, and the gap member 90 can be obtained without increasing costs.

(3)間隙部材90と機能素子80とがシリコンで形成されているので、間隙部材90と機能素子80とを同一基板から容易に一括形成することができ、低コスト化を図ることができる。 (3) Because the gap member 90 and the functional element 80 are made of silicon, the gap member 90 and the functional element 80 can be easily formed together from the same substrate, thereby reducing costs.

(4)間隙部材90が機能素子80を囲んで配置されているので、低融点ガラスを介して、基体10と蓋体50とを接合する際に、間隙部材90の高さh1により、機能素子80の周囲に亘って、基体10と蓋体50との間隔h2が規定される。
その結果、接合部61に付与される接合材60の量によらず、機能素子80の周囲に亘って、基体10と蓋体50との間に接合材60を一定の高さ(量)で確実に挿入することができる。その結果、基体10と蓋体50とを確実に接合することができる。
(4) Since the gap member 90 is arranged surrounding the functional element 80, when the base body 10 and the lid body 50 are joined via the low-melting point glass, the height h1 of the gap member 90 determines the distance h2 between the base body 10 and the lid body 50 around the functional element 80.
As a result, regardless of the amount of bonding material 60 applied to the bonding portion 61, the bonding material 60 can be reliably inserted at a constant height (amount) between the base 10 and the lid 50 around the periphery of the functional element 80. As a result, the base 10 and the lid 50 can be reliably bonded to each other.

(5)間隙部材90はシリコンを含んで形成されているので、間隙部材90を形成する際に、シリコン半導体デバイスの作製に用いられる加工技術の適用が可能となる。その結果、微細かつ高い精度で間隙部材90を形成することができる。 (5) Since the gap member 90 contains silicon, it is possible to apply processing techniques used in the manufacture of silicon semiconductor devices when forming the gap member 90. As a result, the gap member 90 can be formed finely and with high precision.

(6)蓋体50はシリコンを含んで形成されているので、蓋体50を形成する際に、シリコン半導体デバイスの作製に用いられる加工技術の適用が可能となる。その結果、微細かつ高い精度で蓋体50を形成することができる。 (6) Because the lid body 50 contains silicon, it is possible to apply processing techniques used in the manufacture of silicon semiconductor devices when forming the lid body 50. As a result, the lid body 50 can be formed finely and with high precision.

(7)基体10はガラスを含んで形成されているので、基体10と機能素子80との間に絶縁性を保つ際に、基体10に絶縁膜を介在させる必要が無く、容易に絶縁分離をすることができる。 (7) Since the substrate 10 is formed containing glass, there is no need to interpose an insulating film on the substrate 10 when maintaining insulation between the substrate 10 and the functional element 80, and insulation separation can be easily achieved.

(8)基体10と蓋体50とを接合する際に、低融点ガラスで接合するので、低温度で接合することができる。その結果、基体10と蓋体50とが高温にさらされることを低減し、破損を抑制することができる。 (8) The base 10 and the lid 50 are joined using low-melting-point glass, so they can be joined at low temperatures. As a result, exposure of the base 10 and the lid 50 to high temperatures is reduced, and damage can be suppressed.

(変形例1)
図11は、変形例1に係る加速度センサーを模式的に示し、間隙部材および突起部を拡大した正断面図である。上記実施形態では、図2のように、加速度センサー100は、基体10の蓋体50側の面と蓋体50の基体10側の面とに当接された間隙部材90を含んでいる構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例1に係る加速度センサー200について説明する。なお、実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
(Variation 1)
Fig. 11 is a front cross-sectional view showing an enlarged view of the gap member and the protrusions of the acceleration sensor according to the modified example 1. In the above embodiment, the acceleration sensor 100 is described as including the gap member 90 in contact with the surface of the base 10 facing the lid 50 and the surface of the lid 50 facing the base 10 as shown in Fig. 2, but is not limited to this configuration.
The following describes the acceleration sensor 200 according to Modification 1. Note that the same components as those in the embodiment are given the same reference numbers, and duplicated descriptions will be omitted.

間隙部材290は、蓋体250と一体に形成されており、材質は、例えば、ガラス(ホウ珪酸ガラス)、シリコンである。 The gap member 290 is formed integrally with the lid body 250 and is made of a material such as glass (borosilicate glass) or silicon.

本変形例に係る加速度センサー200の製造方法では、実施形態で説明したエッチング工程(ステップS105)では、間隙部材90を形成せず、蓋体準備工程(ステップS103)において、間隙部材290を形成する。形成には、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を適用することができる。 In the manufacturing method of the acceleration sensor 200 according to this modified example, the gap member 90 is not formed in the etching process (step S105) described in the embodiment, but the gap member 290 is formed in the lid preparation process (step S103). Photolithography and etching techniques can be used for the formation.

以上述べたように、本変形例に係る加速度センサー200によれば、実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。 As described above, the acceleration sensor 200 according to this modified example can provide the following effects in addition to those of the embodiment.

間隙部材290は、蓋体250と一体になっていることによって、間隙部材290と蓋体250とを同一基板から容易に一括形成することができ、低コスト化を図ることができる。 Because the gap member 290 is integrated with the lid body 250, the gap member 290 and the lid body 250 can be easily formed together from the same substrate, thereby reducing costs.

また、上記の実施形態において、機能素子80を挟んで対向するように間隙部材90が2辺に配置されることに限定されない。図12~図16は、変形例に係る間隙部材90の配置を示す概略平面図である。 In addition, in the above embodiment, the gap members 90 are not limited to being arranged on two sides facing each other across the functional element 80. Figures 12 to 16 are schematic plan views showing the arrangement of the gap members 90 according to modified examples.

(変形例2)
図12に示すように、上記の加速度センサーにおいて、間隙部材90は、機能素子80の少なくとも1つの角部に沿って、設けられていてもよい。図12では、間隙部材90は、機能素子80の4つの角部の各部に配置されている。
(Variation 2)
12 , in the above acceleration sensor, the gap member 90 may be provided along at least one corner of the functional element 80. In FIG. 12 , the gap member 90 is disposed at each of the four corners of the functional element 80.

(変形例3)
図13に示すように、上記の加速度センサーにおいて、間隙部材90は、機能素子80の対角線上の対向する位置に設けられていてもよい。図13においては、間隙部材90が、機能素子80の+X軸方向、かつ+Y軸方向の角部と、機能素子の-X軸方向、かつ-Y軸方向の角部に設けられている例を示している。
(Variation 3)
13, in the above acceleration sensor, the gap members 90 may be provided at diagonally opposing positions of the functional element 80. Fig. 13 shows an example in which the gap members 90 are provided at a corner portion of the functional element 80 in the +X-axis direction and in the +Y-axis direction, and at a corner portion of the functional element in the -X-axis direction and in the -Y-axis direction.

(変形例4)
図14に示すように、上記の加速度センサーにおいて、間隙部材90は、機能素子80の周囲に沿って設けられていてもよい。
(Variation 4)
As shown in FIG. 14 , in the acceleration sensor described above, the gap member 90 may be provided along the periphery of the functional element 80 .

(変形例5)
図15に示すように、上記の加速度センサーにおいて、間隙部材90は、X軸方向およびY軸方向に沿って、機能素子80の外側に設けられていてもよい。
(Variation 5)
As shown in FIG. 15, in the acceleration sensor described above, the gap member 90 may be provided outside the functional element 80 along the X-axis and Y-axis directions.

(変形例6)
図16に示すように、上記の加速度センサーおいて、間隙部材90は、X軸方向に沿って、機能素子80を挟み込む位置に設けられていてもよい。
(Variation 6)
As shown in FIG. 16, in the acceleration sensor described above, the gap members 90 may be provided at positions that sandwich the functional element 80 along the X-axis direction.

[電子機器]
次に、上記の電子デバイスを備えている電子機器について説明する。図17は、電子デバイスを備えている電子機器としてのモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。
[Electronic devices]
Next, an electronic device equipped with the above electronic device will be described. Fig. 17 is a perspective view showing a typical configuration of a mobile (or notebook) personal computer as an example of an electronic device equipped with the electronic device.

図17に示すように、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1101を有する表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、上記で説明した電子デバイス(例えば、加速度センサー100)が内蔵されている。 As shown in FIG. 17, the personal computer 1100 is composed of a main body 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display unit 1101, and the display unit 1106 is rotatably supported on the main body 1104 via a hinge structure. Such a personal computer 1100 has the electronic device described above (e.g., the acceleration sensor 100) built in.

図18は、上記の電子デバイスを備えている電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を模式的に示す斜視図である。図18に示すように、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1201が配置されている。このような携帯電話機1200には、電子デバイス(例えば、加速度センサー100)が内蔵されている。 Figure 18 is a perspective view showing a schematic configuration of a mobile phone (including a PHS) as an electronic device equipped with the above electronic device. As shown in Figure 18, a mobile phone 1200 has a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1201 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a mobile phone 1200 has a built-in electronic device (e.g., an acceleration sensor 100).

図19は、上記の電子デバイス(例えば、加速度センサー100)を備えている電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成を模式的に示す斜視図である。なお、図19には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。 Figure 19 is a perspective view showing a schematic configuration of a digital still camera as an electronic device equipped with the above electronic device (e.g., acceleration sensor 100). Note that Figure 19 also shows a simplified diagram of connections to external devices.

ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。 Here, while a normal camera exposes silver halide photographic film to the light image of the subject, the digital still camera 1300 photoelectrically converts the light image of the subject using an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) to generate an imaging signal (image signal).

デジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面(図中手前側)には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。 A display unit 1310 is provided on the rear (front side in the figure) of the case (body) 1302 of the digital still camera 1300, and is configured to display images based on image signals captured by the CCD. The display unit 1310 functions as a viewfinder that displays the subject as an electronic image.

また、ケース1302の正面側(図中奥側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。 In addition, a light receiving unit 1304 including an optical lens (image pickup optical system) and a CCD is provided on the front side (rear side in the figure) of the case 1302. When the photographer checks the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the image pickup signal of the CCD at that time is transferred to and stored in the memory 1308.

また、このデジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。
そして、ビデオ信号出力端子1312には、テレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314には、パーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。
In addition, in this digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input/output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302.
A television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312, and a personal computer 1440 is connected to the data communication input/output terminal 1314, respectively, as required.

さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ1300には、電子デバイスが内蔵されている。 Furthermore, by performing a predetermined operation, the image signal stored in the memory 1308 is output to a television monitor 1430 or a personal computer 1440. Such a digital still camera 1300 has a built-in electronic device.

このような電子機器は、上述した電子デバイスを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、小型化が図られ信頼性に優れている。 Since such electronic devices are equipped with the electronic devices described above, they achieve the effects described in the above embodiments, are compact, and are highly reliable.

なお、上記の電子デバイスを備えている電子機器としては、これら以外に、例えば、インクジェット式吐出装置(例えば、インクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類、フライトシミュレーターなどが挙げられる。 In addition to these, examples of electronic devices equipped with the above electronic devices include inkjet discharge devices (e.g., inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, various navigation devices, pagers, electronic organizers (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game machines, word processors, workstations, videophones, security television monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical equipment (e.g., electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound diagnostic devices, electronic endoscopes), fish finders, various measuring devices, instruments, flight simulators, etc.

いずれの場合にも、これらの電子機器は、上記の電子デバイスを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。 In either case, since these electronic devices are equipped with the above electronic devices, the effects described in the above embodiments are reflected and the electronic devices are highly reliable.

[移動体]
次に、上記の電子デバイスを備えている移動体について説明する。図20は移動体の一例としての自動車を模式的に示す斜視図である。自動車1500には、上記の電子デバイスが搭載されている。
[Mobile object]
Next, a moving object equipped with the above electronic device will be described. Fig. 20 is a perspective view showing a model of an automobile as an example of a moving object. The above electronic device is mounted on an automobile 1500.

例えば、図20に示すように、移動体としての自動車1500には、電子デバイス(例えば、加速度センサー100)を内蔵して、タイヤ1503などを制御する電子制御ユニット1502が車体1501に搭載されている。これによれば、自動車1500は、上記の電子デバイスを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。 For example, as shown in FIG. 20, an automobile 1500 as a moving object has an electronic control unit 1502 mounted on a vehicle body 1501, which has a built-in electronic device (e.g., acceleration sensor 100) and controls tires 1503 and the like. Thus, since the automobile 1500 is equipped with the electronic device, the effects described in the above embodiment are reflected, and the automobile 1500 has excellent reliability.

なお、上記の電子デバイスは、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システムなどの電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)に広く適用できる。 The above electronic devices can also be widely applied to electronic control units (ECUs) in keyless entry, immobilizers, car navigation systems, car air conditioners, anti-lock braking systems (ABS), airbags, tire pressure monitoring systems (TPMS), engine controls, battery monitors for hybrid and electric vehicles, and vehicle attitude control systems.

上記の電子デバイスは、上記自動車1500に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の姿勢検出センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れた移動体を提供することができる。 The electronic device described above can be suitably used as an attitude detection sensor for moving objects including not only the automobile 1500, but also self-propelled robots, self-propelled transport equipment, trains, ships, airplanes, and artificial satellites, and in any case, the effects described in the above embodiment are reflected, making it possible to provide a highly reliable moving object.

なお、上述した電子デバイスは、加速度センサー100に限定されるものではなく、機能素子が角速度検出機能を備えている角速度センサー、機能素子が圧力検出機能を備えている圧力センサー、機能素子が重量検出機能を備えている重量センサーや、これらのセンサー(加速度センサーを含む)が複合した複合センサーなどであってもよい。
また、電子デバイスは、機能素子が振動片である振動子、発振器、周波数フィルターなどであってもよい。
The electronic device described above is not limited to the acceleration sensor 100, but may be an angular velocity sensor in which a functional element has an angular velocity detection function, a pressure sensor in which a functional element has a pressure detection function, a weight sensor in which a functional element has a weight detection function, or a composite sensor that combines these sensors (including an acceleration sensor).
The electronic device may also be a vibrator in which the functional element is a vibrating piece, an oscillator, a frequency filter, or the like.

8…シリコン基板、10…基体、11…第1面、12…第2面、14…凹部、15,16,17…溝部、20,22,24…配線、30,32,34…外部接続端子、40,42,44…コンタクト部、50…蓋体、51…第3面、52…第4面、53…突起部、54…第5面、55…端子孔、56…内部空間、57…凹部、58…貫通孔、60…接合材、61…接合部、70…封止部材、80…機能素子、81…固定部、82…固定部、84…連結部、84a…梁、85…連結部、85a…梁、86…可動部、87…可動電極部、88…固定電極部、89…固定電極部、90…間隙部材、100…電子デバイスとしての加速度センサー、200…加速度センサー、250…蓋体、290…間隙部材、1100…電子機器としてのパーソナルコンピューター、1101…表示部、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1200…電子機器としての携帯電話機、1201…表示部、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1300…電子機器としてのデジタルスチールカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1312…ビデオ信号出力端子、1314…入出力端子、1430…テレビモニター、1440…パーソナルコンピューター、1500…移動体としての自動車、1501…車体、1502…電子制御ユニット、1503…タイヤ。 8...silicon substrate, 10...base, 11...first surface, 12...second surface, 14...recess, 15, 16, 17...groove, 20, 22, 24...wiring, 30, 32, 34...external connection terminal, 40, 42, 44...contact portion, 50...lid, 51...third surface, 52...fourth surface, 53...projection portion, 54...fifth surface, 55...terminal hole, 56...internal space, 57...recess, 58...through hole, 60 ...bonding material, 61...bonding portion, 70...sealing member, 80...functional element, 81...fixed portion, 82...fixed portion, 84...connecting portion, 84a...beam, 85...connecting portion, 85a...beam, 86...movable portion, 87...movable electrode portion, 88...fixed electrode portion, 89...fixed electrode portion, 90...gap member, 100...acceleration sensor as electronic device, 200...acceleration sensor, 250...lid, 290...gap Spacer, 1100...personal computer as electronic device, 1101...display section, 1102...keyboard, 1104...main body, 1106...display unit, 1200...mobile phone as electronic device, 1201...display section, 1202...operation buttons, 1204...earpiece, 1206...mouthpiece, 1300...digital still camera as electronic device, 1302...case, 1304...light receiving unit, 1306...shutter button, 1308...memory, 1310...display section, 1312...video signal output terminal, 1314...input/output terminal, 1430...television monitor, 1440...personal computer, 1500...automobile as mobile object, 1501...vehicle body, 1502...electronic control unit, 1503...tires.

Claims (14)

互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸としたとき、
前記Z軸に直交し、互いに表裏の関係にある第1面及び第2面を含み、前記第1面の側に静電容量の変化に基づき物理量を検出する機能素子が一体化されている基体と、
前記Z軸に直交し、互いに表裏の関係にある第3面及び第4面を含み、前記第4面の側に凹部が設けられている蓋体と、
前記Z軸に沿ったZ軸方向からの平面視で、前記凹部が前記機能素子と重なるように、前記基体の前記第1面と、前記蓋体の前記第4面と、を接合している接合材と
前記第1面と前記第4面との間に配置されている間隙部材と、
含み
前記機能素子は、
不純物がドープされることにより導電性が付与されているシリコンからなり、
前記間隙部材は、
前記接合材から離間して配置され、
前記第1面と前記第4面とに当接していることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
When the three mutually orthogonal axes are the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis,
a base including a first surface and a second surface that are perpendicular to the Z axis and have a front-back relationship with each other, the base having a functional element integrated on the first surface side that detects a physical quantity based on a change in capacitance ;
a cover including a third surface and a fourth surface that are perpendicular to the Z axis and have a front-back relationship with each other, the cover having a recess on the fourth surface side ;
a bonding material bonding the first surface of the base body and the fourth surface of the lid body such that the recess overlaps the functional element in a plan view from a Z-axis direction along the Z-axis;
a gap member disposed between the first surface and the fourth surface;
Including ,
The functional element is
It is made of silicon that has been doped with impurities to give it electrical conductivity,
The gap member is
A space is provided between the bonding material and the adhesive.
A capacitive MEMS sensor comprising: a first surface and a fourth surface ;
請求項1において、
前記平面視で、前記間隙部材は、前記機能素子を囲んでいることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In claim 1,
A capacitive MEMS sensor, characterized in that , in the plan view, the gap member surrounds the functional element .
請求項1または2において、
前記蓋体は、前記第1面の側から前記第4面の側に向って突出している突起部を含み、
前記接合材は、前記突起部と前記前記第4面との間に設けられていることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In claim 1 or 2,
the lid body includes a protrusion protruding from the first surface side toward the fourth surface side,
The capacitive MEMS sensor is characterized in that the bonding material is provided between the protrusion and the fourth surface .
請求項3において、
前記突起部は、前記間隙部材と離間していることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In claim 3,
The capacitive MEMS sensor is characterized in that the protrusion is spaced apart from the gap member .
請求項3または4において、
前記接合材の前記Z軸方向に沿った厚みは、
前記間隙部材の前記Z軸方向に沿った長さと、
前記突起部の前記Z軸方向に沿った長さと、
により規定されていることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In claim 3 or 4,
The thickness of the bonding material in the Z-axis direction is
The length of the gap member along the Z-axis direction; and
A length of the protrusion along the Z-axis direction; and
A capacitive MEMS sensor characterized by being defined by :
請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記間隙部材の前記Z軸方向に沿った長さは、前記第1面と前記第4面との間隔を規定していることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In any one of claims 1 to 5,
A capacitive MEMS sensor , characterized in that the length of the gap member along the Z-axis direction defines the distance between the first surface and the fourth surface .
請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記間隙部材は、前記蓋体と一体化されていることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In any one of claims 1 to 6,
The capacitive MEMS sensor is characterized in that the gap member is integrated with the lid.
請求項1乃至7のいずれか一項において、
前記基体は、前記第1面上に前記機能素子と接続されている配線が設けられていることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In any one of claims 1 to 7,
The capacitive MEMS sensor is characterized in that the base body has wiring on the first surface that is connected to the functional element .
請求項8において、
前記平面視で、前記配線は、前記接合材と交差していることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In claim 8,
A capacitive MEMS sensor, characterized in that , in the plan view, the wiring intersects with the bonding material .
請求項1乃至9のいずれか一項において、
前記間隙部材の材質は、ガラスまたはシリコンを含むことを特徴とする静電容量型MEMSセンサー
In any one of claims 1 to 9,
The capacitive MEMS sensor is characterized in that the material of the gap member contains glass or silicon .
請求項1乃至10のいずれか一項において、In any one of claims 1 to 10,
前記蓋体は、封止部材により塞がれている貫通孔が設けられていることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー。The capacitive MEMS sensor is characterized in that the lid has a through hole that is sealed with a sealing member.
請求項1乃至11のいずれか一項において、In any one of claims 1 to 11,
前記機能素子は、真空状態に密封されていることを特徴とする静電容量型MEMSセンサー。The capacitive MEMS sensor is characterized in that the functional element is sealed in a vacuum state.
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の静電容量型MEMSセンサーを含むことを特徴とする電子機器。 13. An electronic device comprising the capacitive MEMS sensor according to claim 1. 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の静電容量型MEMSセンサーを含むことを特徴とする移動体。 A moving object comprising the capacitive MEMS sensor according to claim 1 .
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