物理量传感器、电子设备以及移动体的制作方法

文档序号:9863721阅读:342来源:国知局
物理量传感器、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物理量传感器、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]—直以来,已知一种对角速度或加速度等的物理量进行检测的物理量传感器(例如,专利文献I)。
[0003]专利文献I所记载的物理量传感器为一种电容型加速度传感器,所述电容型加速度传感器具备惯性质量体、可动电极、固定电极、配线、对这些部件进行支承的基板、设置于基板的上表面侧且具有对惯性质量体、可动电极以及固定电极进行收纳的凹部的上表面保护基板、设置于基板的下表面侧的下表面保护基板。
[0004]在物理量传感器中,配线被设置于基板的上表面侧。另外,上表面保护基板在俯视观察时的大小与基板相比而较小。因此,上表面保护基板以跨越配线的方式隔着配线而与基板接合,配线的一部分成为被引出至上表面保护基板的外侧的结构。
[0005]另外,至少配线的基板以及上表面保护基板被接合在一起的部分被绝缘层覆盖。由此,配线与基板以及上表面保护基板形成非接触。
[0006]但是,使配线以及绝缘膜平坦地形成是比较困难的。因此,在专利文献I所记载的物理量传感器中,难以使上表面保护基板与基板气密接合。因此,凹部的气密性不足。
[0007]如此,在设为将配线向上表面保护基板的外侧引出的结构时,难以对惯性质量体、可动电极以及固定电极等进行气密密封。
[0008]专利文献1:日本特开2005 - 249454号公报

【发明内容】

[0009]本发明的目的在于提供一种能够容易地对传感器元件进行气密密封的物理量传感器、电子设备以及移动体。
[0010]这种目的通过下述的本发明而被实现。
[0011]应用例I
[0012]本发明的物理量传感器的特征在于,具备:传感器元件;支承基板,其一个面上配置有所述传感器元件,且所述支承基板具有设置于所述一个面上的槽;配线,其被设置于所述槽中,并与所述传感器元件电连接;盖基板,其与所述一个面接合,并对所述传感器元件进行收纳;密封材料,其在所述槽中的、所述盖基板与所述支承基板间的边界部对所述槽进行密封,且所述密封材料的熔点低于所述支承基板以及所述盖基板的熔点或者软化点。
[0013]由此,通过在形成于支承基板的槽上配置配线,从而能够将配线向盖基板的外侧引出,并且,能够利用它们所具有的平坦性而对盖基板以及支承基板进行气密接合。
[0014]另外,通过对位于盖基板和支承基板的边界部的槽进行局部密封,从而能够确保盖基板的内侧的气密性。
[0015]因此,根据本发明,即使配线被向盖基板的外侧引出,也能够容易地对收纳有传感器元件的空间进行气密密封。
[0016]应用例2
[0017]在本发明的物理量传感器中,优选为,在所述盖基板上形成有贯通孔,所述贯通孔在厚度方向上贯通,并与所述槽连通,在由所述贯通孔形成的所述边界部处,通过所述密封材料而对所述槽进行密封。
[0018]由此,通过贯通孔,能够将密封材料容易地填充于槽内。因此,能够更加容易地对收纳有传感器元件的空间进行密封。
[0019]应用例3
[0020]在本发明的物理量传感器中,优选为,所述密封材料对所述贯通孔以及所述槽总括在一起进行密封。
[0021]由此,能够进一步提高收纳有传感器元件的空间的气密性,物理量传感器的可靠性优异。
[0022]应用例4
[0023]在本发明的物理量传感器中,优选为,所述槽被设置有多个,
[0024]所述贯通孔在所述盖基板的俯视观察时分别与多个所述槽交叉。
[0025]由此,即使在槽被设置有多个的情况下,也能够对所述贯通孔以及所述槽总括在一起进行密封。
[0026]应用例5
[0027]在本发明的物理量传感器中,优选为,所述密封材料为所述盖基板的所述边界部,且被配置于作为边缘部的位置。
[0028]由此,能够从盖基板的边缘部起将密封材料填充于槽内。因此,能够更加容易地对收纳有传感器元件的空间进行密封。
[0029]应用例6
[0030]在本发明的物理量传感器中,优选为,所述密封材料包含金属材料或者低恪点玻璃材料。
[0031]由此,能够提高收纳有传感器元件的空间的气密性,物理量传感器的可靠性更加优异。
[0032]应用例7
[0033]在本发明的物理量传感器中,优选为,具有对所述配线的表面进行覆盖的绝缘层。
[0034]由此,即使密封材料具有导电性,也能够防止多个配线短路的情况。
[0035]应用例8
[0036]本发明的电子设备的特征在于,具备本发明的物理量传感器。
[0037]由此,能够获得可靠性较高的电子设备。
[0038]应用例9
[0039]本发明的移动体的特征在于,具备本发明的物理量传感器。
[0040]由此,能够获得可靠性较高的移动体。
【附图说明】
[0041]图1为表不本发明的物理量传感器的第一实施方式的立体图。
[0042]图2为表示图1所示的物理量传感器的俯视图。
[0043]图3为图2中的A — A线剖视图。
[0044]图4为图3的部分放大图(放大剖视图)。
[0045]图5为局部放大图2中的B — B线剖视图的图。
[0046]图6中,(a)为贯通孔的上表面图,(b)为图5中的C — C线剖视图。
[0047]图7为表示图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图,(a)为表示准备工序的图,(b)为表示配置工序以及接合工序的图。
[0048]图8为表示图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图,(a)为表示压力调节工序的图,(b)为表示密封的工序的图。
[0049]图9为表示本发明的物理量传感器的第二实施方式的放大剖视图。
[0050]图10为表示图9所示的物理量传感器的制造方法的剖视图,(a)为表示压力调节工序的图,(b)为表示密封工序的图。
[0051]图11为表示本发明的物理量传感器的第三实施方式的放大剖视图。
[0052]图12为表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的便携式(或者笔记本式)的个人计算机的结构的立体图。
[0053]图13为表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的移动电话(还包括PHS)的结构的立体图。
[0054]图14为表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的数码照相机的结构的立体图。
[0055]图15为表示应用了具备本发明的物理量传感器的移动体的汽车的结构的立体图。
【具体实施方式】
[0056]以下,根据附图所示的优选的实施方式,对本发明的物理量传感器、电子设备以及移动体进行详细的说明。
[0057]首先,对本发明的物理量传感器进行说明。
[0058]1.物理量传感器
[0059]第一实施方式
[0060]图1为表示本发明的物理量传感器的第一实施方式的立体图。图2为表示图1所示的物理量传感器的俯视图。图3为图2中的A — A线剖视图。图4为图3的部分放大图(放大剖视图)。图5为部分放大图2中的B — B线剖视图的图。图6中,(a)为贯通孔的上表面图,(b)为图5中的C 一 C线剖视图。
[0061]并且,以下,为了便于说明,将图2中的纸面近前侧称为“上”,将纸面进深侧称为“下”,将右侧称为“右”,将左侧称为“左”。另外,在图1?3、5中,作为相互正交的三个轴,图示了 X轴、Y轴以及Z轴。另外,以下,将与X轴平行的方向(左右方向)称为“X轴方向”,将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”,将与Z轴平行的方向(上下方向)称为“Z轴方向”。另外,在通过箭头标记图示的X轴、Y轴以及Z轴中,将箭头标记所指的方向称为“+”,将与其相反的方向称为“一”。
[0062]另外,在图7以及图8(关于图9,也同样)中,夸张地图示了物理量传感器的厚度方向,与实际的尺寸大不相同。
[0063]图1所示的物理量传感器I具有支承基板2、被接合并支承在该支承基板2上的元件片(传感器元件)3、与元件片3电连接的导体图案4、以覆盖元件片3的方式设置的盖基板5。
[0064]以下,依次对构成物理量传感器I的各部进行详细的说明。
[0065]支承基板
[0066]支承基板2具有对元件片3进行支承的功能。
[0067]该支承基板2形成板状,在其上表面(一方的面)上设置有空穴部21。该空穴部21在俯视观察支承基板2时,以包含后文所述的元件片3的可动部33、可动电极部36、37以及连结部34、35的方式形成,并具有内底。这样的空穴部21构成防止元件片3的可动部33、可动电极部36、37以及连结部34、35与支承基板2接触的退让部。由此,能够容许元件片3的可动部33的位移。
[0068]并且,该退让部也可以代替空穴部21 (凹部),而设为在支承基板2的厚度方向上贯通支承基板2的开口部。另外,在本实施方式中,空穴部21的俯视观察时的形状形成四边形(具体而言,为长方形),但是并不限定于此。
[0069]另外,在支承基板2的上表面上,在前文所述的空穴部21的外侧,沿着空穴部21的外周,设置有凹部22、23、24。该凹部22、23、24在俯视观察时形成与导体图案4对应的形状。具体而言,凹部22形成与后文所述的导体图案4的配线41以及电极44对应的形状,凹部23形成与后文所述的导体图案4的配线42以及电极45对应的形状,凹部24形成与后文所述的导体图案4的配线43以及电极46对应的形状。
[0070]另外,凹部22的设置有电极44的部位的深度深于凹部22的设置有配线41的部位。同样,凹部23的设置有电极45的部位的深度深于凹部23的设置有配线42的部位。另夕卜,凹部24的设置有电极46的部位的深度深于凹部24的设置有配线43的部位。
[0071]通过以上述方式加深凹部22、23、24的一部分的深度,从而在物理量传感器I的制造时,在使形成元件片3之前的基板103与基板102A接合时,能够防止该基板103与电极44、45、46接合。或者,即使通过以固定量来蚀刻去除基板103的与基板102A接合的接合面上的该处,也能够获得相同的效果。
[0072]作为这样的支承基板2的结构材料,具体而言,优选为,使用高电阻的硅材料、玻璃材料,特别是,在元件片3以硅材料为主要材料而被构成的情况下,优选为,使用包含碱金属离子(可动离子)的玻璃材料(例如,像巴依莱库斯(/《4 >、y夕只)玻璃(注册商标)那样的硼硅酸玻璃)。由此,在元件片3以硅为主要材料而被构成的情况下,能够使支承基板2与元件片3阳极接合。
[0073]另外,支承基板2的熔点或者软化点(以下,仅称为“熔点”)T2并未被特别限定,如,被设为450°C以上。
[0074]另外,支承基板2的结构材料优选为,与元件片3的结构材料之间的热膨胀系数差尽可能地小,具体而言,优选为,支承基板2的结构材料与元件片3的结构材料之间的热膨胀系数差在3ppm/°C以下。由此,即使在支承基板2与元件片3接合时等,被暴露在高温下,也能够降低支承基板2与元件片3之间的的残留应力。
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