CN103837145B - 电子器件及其制造方法、盖体、电子设备以及移动体 - Google Patents
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Abstract
电子器件及其制造方法、盖体、电子设备以及移动体。本发明提供能够容易地进行腔体内的脱气和密封的电子器件的制造方法。该制造方法在底座(91)与作为盖体的盖(92)之间形成内部空间(14)的同时,接合底座和盖,该制造方法具有以下工序:准备盖的工序,其中,盖的背面(92b)具有将内部空间与外部连通的槽(94);在内部空间(14)内收纳作为电子部件的陀螺元件(2)的工序;第1接合工序,通过缝焊来接合底座与盖的接合预定部位的除了与槽对应的部分以外的部位;以及第2接合工序,通过激光(98)的焊接来接合该接合预定部位的包含槽的外部侧的端部在内的部位,封闭槽。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件的制造方法、盖体、电子器件、电子设备以及移动体。
背景技术
近年来,便携型电子设备不断普及,伴随于此,电子设备的小型轻量化和低成本化的要求不断提高。因此,在用于电子设备的电子部件中,在维持高精度的同时小型化和低成本化的要求正在提高。特别是在将振动元件收纳于封装内的振动器件中,通过气密维持收纳振动元件的空间可维持振动特性,因而对其密封技术已提出各种方案。
例如,在专利文献1、专利文献2公开的接合方法中,在将对收纳振动器件元件(振动元件)的空间的开口部进行覆盖的盖和开口部周缘保留一部分而焊接后进行脱气,之后对未焊接部分的盖和开口部周缘进行密封。并且,在专利文献3公开的小型石英振子中,在与盖(lid)接合的封装面形成切口,保留切口以外部分的一部分而使金属焊料熔融,将盖和封装接合,进行脱气。然后,再次使切口部分的金属焊料熔融,将盖和封装密封。
【专利文献1】日本特开2000-223604号公报
【专利文献2】日本特开2002-359311号公报
【专利文献3】日本特开平1-151813号公报
然而,在上述的专利文献1、专利文献2所示的接合方法中,由于保留一部分而对盖和开口部周缘进行焊接,在脱气后对未焊接部分进行焊接,因而稳定地管理未焊接部分的尺寸等非常困难,并且,由于是从未焊接部分的微小间隙进行脱气,因而脱气时间变长,密封的工时数增大。并且,在专利文献3所示的结构中,由于是在使金属焊料熔融的同时进行脱气,因而需要熔融状态的管理,不能进行稳定的脱气和密封,有振动特性不稳定之虞。
发明内容
本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的,能够作为以下方式或应用例来实现。
[应用例1]本发明的电子器件的制造方法,该制造方法在底座与盖体之间形成收纳电子部件的内部空间的同时,接合所述底座和所述盖体,其特征在于,该制造方法具有以下工序:准备所述盖体的工序,其中,在所述盖体的与所述底座接合一侧的表面上具有将所述内部空间与外部连通的槽;在所述内部空间内收纳所述电子部件的工序;第1接合工序,在所述底座与所述盖体的接合预定部位中的、除了包含由于所述槽而未被焊接的部位的未焊接部分以外的部位,通过焊接来接合所述底座和所述盖体;以及第2接合工序,通过能量线焊接来接合所述接合预定部位的包含所述槽的所述外部侧的端部在内的部位,封闭所述槽。
根据这样的电子器件的制造方法,能够在焊接后(第1接合工序后)在底座与盖体之间局部地形成间隙。因此,通过在减压下或者惰性气体气氛下在第2接合工序中堵塞该间隙,能够从封装内去除在第1接合工序的焊接时产生的气体,实现高品质的气密密封。并且,由于不需要以往的贯通孔和密封材料,因而制造工序得到简化,并且,能够实现封装的小型化。而且,由于通过能量线焊接来接合包含槽的外部侧的端部的部分,因而通过能量线熔融的熔融金属从表面张力小的槽的端部侧流到底座侧。由此,熔融金属的流动性良好,能够完全堵塞槽的间隙,可靠地进行所谓气密密封,能够制造气密可靠性得到提高的电子器件。
[应用例2]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,所述第1接合工序是通过缝焊进行所述接合的工序。
由此,能够接合盖体和底座而不会堵塞形成在盖体与底座的接合面的槽。
[应用例3]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,所述底座和所述盖体中的至少一方具有金属层,所述金属层的厚度比所述槽的深度小,在所述第1接合工序中,通过所述缝焊使所述金属层熔融,接合所述底座和所述盖体。
由此,由于在第1接合工序中熔融的金属层的体积比槽的容积小,因而能够通过缝焊牢固地接合盖体和底座而不会堵塞形成在盖体与底座的接合面的槽。
[应用例4]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,在设所述槽的宽度为L1,设所述槽的深度为L2时,满足L1>L2的关系。
由此,能够在第1接合工序后在底座与盖体之间局部地形成间隙,并且,能够在第2接合工序中简单且可靠地堵塞该间隙。
[应用例5]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,所述盖体的俯视时的轮廓呈矩形,在所述第1接合工序中,沿着所述盖体的俯视时的各边进行所述缝焊。
由此,在第1接合工序中,与形成在盖体与底座的接合面的槽对应的部分不会被焊接,能够简单且可靠地接合底座与盖体的接合预定部位的主要部分。
[应用例6]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,所述槽设置在所述盖体的俯视时的边部。
由此,容易对在缝焊后形成在底座与盖体之间的局部间隙的大小进行控制。
[应用例7]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,使用具有连接正面和背面的外周面的板状盖体,通过所述第1接合工序,接合所述底座和所述盖体。
由此,能够容易地在盖体上形成槽,能够降低盖体的加工成本。并且,能够实现封装的小型化。
[应用例8]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,所述槽设置在一端向所述盖体的所述外周面开口、另一端与所述内部空间相对的位置,通过所述第1接合工序,接合所述底座和所述盖体。
这样,通过在板状盖体上设置槽,使得在焊接后(第1接合工序后),设置在底座上的内部空间与外部连通。由此,能够形成底座与盖体之间的局部间隙。并且,由于在槽上在盖体的中央部侧设置有另一端,因而能够单向进行排气。即,能够通过在一个槽内进行一个部位的焊接(用于封闭的焊接)进行密封。然后,通过在减压下或者惰性气体气氛下在第2接合工序中堵塞该间隙,能够从封装内去除在焊接时产生的气体,容易实现高品质的气密密封。并且,由于不需要以往的贯通孔和密封材料,因而制造工序得到简化,并且,能够实现封装的小型化。
[应用例9]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,在所述第2接合工序中,通过能量线焊接来接合所述接合预定部位中的、包含所述槽的所述外部侧的一端的部分。
由此,通过能量线熔融的熔融金属从表面张力小的槽的端部侧流到底座侧。由此,熔融金属的流动性良好,能够完全堵塞槽的间隙,可靠地进行所谓气密密封,能够制造气密可靠性得到提高的电子器件。
[应用例10]在上述应用例的电子器件的制造方法中,优选的是,所述制造方法在所述第1接合工序后具有从所述槽进行所述内部空间的排气的工序,所述第2接合工序设在所述进行排气的工序后。
由此,能够提供不需要对用于设置排气孔的未焊接部分等进行管理,能够采用简便方法从内部空间排气和进行密封(槽的封闭)的电子部件的制造方法。
[应用例11]本应用例的盖体的特征在于,所述盖体设置有:存在正反关系的第1面和第2面;连接所述第1面和所述第2面的外周面;第1槽,其从所述外周面朝向所述第1面的中央部设置在所述第1面上;以及第2槽,其从所述外周面朝向所述第2面的中央部设置在所述第2面上。
根据本应用例,从盖体的外周面朝向盖体的中央部设置有盖体的第1槽和第2槽。换言之,第1槽和第2槽从盖体的外周面朝向盖体的内侧设置在第1面和第2面上。并且,第1槽和第2槽设置在存在正反关系的盖体的第1面和第2面上。根据这些结构,在将该盖体与接合部件接合时,设置有第1槽或第2槽的部分不会被接合,能够使用未被接合的第1槽或第2槽中的任意一个槽进行排气。另外,第1槽和第2槽是预先设置在盖体上的,该第1槽和第2槽直接成为排气孔,因而不需要进行现有技术那样的用于排气的未接合部分(排气孔)的尺寸管理等,能够稳定地进行排气、接合。并且,能够不区别正反地将该盖体放置在接合部件上。
另外,上述盖体的中央部是指从盖体的外周面起在第1面和第2面的面上朝向内侧的部分,是盖体的第1面和第2面的面上的从外周进入内侧的部分。
[应用例12]在上述应用例所述的盖体中,优选的是,所述第1槽和所述第2槽设置于俯视时至少一部分重合的位置。
根据本应用例,第1槽和第2槽设置于在俯视时至少一部分重合的位置,因而在将盖体放置在接合部件上的情况下,在从上方俯视时能够容易地推测排气孔的位置。由此,能够容易进行排气孔的密封。
[应用例13]在上述应用例所述的盖体中,优选的是,所述第1槽和所述第2槽设置于俯视时不同的位置。
根据本应用例,第1槽和第2槽设置于在俯视时不同的位置,因而能够使残留在设置有第1槽和第2槽的部分的部件壁厚变厚。由此,能够增大密封排气孔时的熔融范围(熔融体积),能够进行更稳定的密封。
[应用例14]在上述应用例所述的盖体中,优选的是,所述第1槽和所述第2槽设置在关于通过所述第1面或所述第2面的中心而将所述第1面或所述第2面一分为二的一条假想线呈线对称的位置。
根据本应用例,在使盖体正反反转的情况下,由于第1槽或第2槽配置在相同位置,因而能够在相同位置进行密封。由此,能够提高密封作业的效率。
[应用例15]在上述应用例所述的盖体中,优选的是,所述第1槽和所述第2槽设置在关于所述第1面或所述第2面的中心呈点对称的位置。
根据本应用例,在使盖体正反反转的情况下,由于第1槽或第2槽配置在相同位置,因而可在相同位置进行密封。由此,能够提高密封作业的效率。
[应用例16]在上述应用例所述的盖体中,优选的是,在将所述第1槽和所述第2槽设为一对的情况下,所述第1槽和所述第2槽设有多对。
根据本应用例,由于能够设置多个排气孔,因而能够提高排气能力,能够加快排气速度。由此,能够提高密封作业的效率。
[应用例17]本应用例所述的电子器件,其特征在于,所述电子器件具有:封装,其具有上述应用例所述的盖体和与所述盖体接合的底座;以及电子部件,其收纳在所述封装内,所述第1槽或所述第2槽被熔融密封。
根据这样的电子器件,能够实现小型化,并且,能够简单地实现高品质的气密密封。
[应用例18]本应用例所述的电子设备,其特征在于,该电子设备具有上述应用例所述的电子器件。
根据这样的电子器件,能够使可靠性优异。
[应用例19]本应用例所述的移动体,其特征在于,该移动体具有上述应用例所述的电子器件。
根据这样的移动体,能够使可靠性优异。
附图说明
图1是示出作为电子器件的第1实施方式的振子的概略的立体图。
图2是示出作为电子器件的第1实施方式的振子的概略图,(a)是平面图,(b)是正截面图。
图3是示出作为用于电子器件的电子部件的陀螺元件的平面图。
图4示出用于电子器件的盖体(盖)的一例,(a)是平面图,(b)是正截面图,(c)是(a)的Q-Q截面图。
图5的(a)~(d)是示出作为电子器件的振子的制造工序的概略的正截面图。
图6是示出密封工序的图,(a)是示出槽与能量线的相关性的平面图,(b)是(a)的正面图,(c)是密封部的平面图,(d)是(c)的正截面图。
图7是示出密封工序的比较例的图,(a)是示出槽与能量线的相关性的平面图,(b)是(a)的正截面图,(c)是密封部的平面图,(d)是(c)的P-P截面图。
图8是示出作为电子器件的第2实施方式的振子的概略图,(a)是平面图,(b)是正截面图。
图9示出本发明的盖体(盖)的一例,(a)是平面图,(b)是正截面图。
图10示出盖体(盖)的变型例,(a)示出变型例1,(b)示出变型例2,(c)示出变型例3。
图11示出盖体(盖)的变型例,(a)示出变型例4,(b)示出变型例5,(c)示出变型例6。
图12是示出作为电子器件的第3实施方式的陀螺传感器的概略的正截面图。
图13是示出作为电子设备的一例的移动型个人计算机的结构的立体图。
图14是示出作为电子设备的一例的便携电话的结构的立体图。
图15是示出作为电子设备的一例的数字静态照相机的结构的立体图。
图16是示出作为移动体的一例的汽车的结构的立体图。
标号说明
1:作为电子器件的振子;2:作为电子部件的陀螺元件;4:振动体;8:导电性固定部件(银膏);9:封装;10:连接焊盘;14:内部空间;41:基部;51:第1支承部;52:第2支承部;61:第1梁;62:第2梁;63:第3梁;64:第4梁;91:底座;92:作为盖体的盖;92a:正面;92b:背面;92c:外周面;92d:槽上部;93:焊缝环;94:槽;95:密封部;97:缝焊机的辊电极;98:激光;106:作为移动体的汽车;110:连接焊盘;111:封装(底座);112:IC;114:内部空间;115、120:侧壁;117:焊缝环;118:连接电极;122:外部端子;124:金凸点;125a:第1基板;125b:第2基板;125c:第3基板;127:导电性固定部件;131:底部填料(underfill);200:作为电子器件的陀螺传感器;421:第1检测振动臂;422:第2检测振动臂;425、426、445、446、447、448:重量部(锤头);431:第1连接臂;432:第2连接臂;441:第1驱动振动臂;442:第2驱动振动臂;443:第3驱动振动臂;444:第4驱动振动臂;714:检测信号端子;724:检测接地端子;734:驱动信号端子;744:驱动接地端子;911:底板;912:侧壁;1100:作为电子设备的移动型个人计算机;1200:作为电子设备的便携电话;1300:作为电子设备的数字静态照相机。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的电子器件、电子器件的制造方法、它们使用的盖体、使用电子器件的电子设备和移动体。
[电子器件的第1实施方式]
首先,作为应用本发明的电子器件的制造方法制造的电子器件的第1实施方式,对振子的实施方式进行说明。
图1是示出作为本发明的电子器件的第1实施方式的振子的概略立体图。图2示出作为本发明的电子器件的第1实施方式的振子的概略,(a)是平面图,(b)是正截面图。图3是示出作为图2所示的振子具有的电子器件的陀螺元件的平面图。另外,以下如图2所示,将彼此垂直的3个轴设为x轴、y轴和z轴,z轴与振子的厚度方向一致。并且,将平行于x轴的方向称为“x轴方向(第2方向)”,将平行于y轴的方向称为“y轴方向(第1方向)”,将平行于z轴的方向称为“z轴方向”。
图1和图2所示的作为电子器件的一例的振子1具有:作为电子部件的陀螺元件(振动元件)2和收纳陀螺元件2的封装9。以下,依次详细说明陀螺元件2和封装9。另外,图1所示的封装9包含有底座91、焊缝环93以及作为盖体的盖93。在该图中,示出设在盖92上的槽94,从而示出未进行后述密封(第2接合工序)的状态。
(陀螺元件)
图3是从上侧(后述的盖92侧,图2的z轴方向)观察到的陀螺元件的平面图。另外,在陀螺元件内设有检测信号电极、检测信号布线、检测信号端子、检测接地电极、检测接地布线、检测接地端子、驱动信号电极、驱动信号布线、驱动信号端子、驱动接地电极、驱动接地布线和驱动接地端子等,然而在该图中省略。
陀螺元件2是检测绕z轴的角速度的“面外检测型”的传感器,由基材以及设在基材表面的多个电极、布线和端子构成而未图示。陀螺元件2可由石英、钽酸锂、铌酸锂等压电材料构成,其中优选由石英构成。由此,能够得到可发挥优异振动特性(频率特性)的陀螺元件2。
这样的陀螺元件2具有:呈所谓的双T型的振动体4;作为支承振动体4的支承部的第1支承部51和第2支承部52;以及作为连接振动体4与第1支承部51、第2支承部52的梁的第1梁61、第2梁62、第3梁63和第4梁64。
振动体4在xy平面上具有宽度,在z轴方向上具有厚度。这样的振动体4具有:位于中央的基部41;从基部41起沿着y轴方向延伸到两侧的第1检测振动臂421、第2检测振动臂422;从基部41起沿着x轴方向延伸到两侧的第1连接臂431、第2连接臂432;从第1连接臂431的前端部起沿着y轴方向延伸到两侧的作为振动臂的第1驱动振动臂441、第2驱动振动臂442;以及从第2连接臂432的前端部起沿着y轴方向延伸到两侧的作为振动臂的第3驱动振动臂443、第4驱动振动臂444。在第1检测振动臂421、第2检测振动臂422和第1驱动振动臂441、第2驱动振动臂442、第3驱动振动臂443、第4驱动振动臂444的前端部分别设有宽度比基端侧大的大致矩形的作为宽度扩展部的重量部(锤头)425、426、445、446、447、448。通过设置这样的重量部425、426、445、446、447、448,陀螺元件2的角速度的检测灵敏度得到提高。
并且,第1支承部51、第2支承部52分别沿着x轴方向延伸,振动体4位于所述第1支承部51、第2支承部52之间。换言之,第1支承部51、第2支承部52被配置成隔着振动体4沿着y轴方向相对。第1支承部51经由第1梁61和第2梁62而与基部41连接,第2支承部52经由第3梁63和第4梁64而与基部41连接。
第1梁61在第1检测振动臂421与第1驱动振动臂441之间通过而连接第1支承部51和基部41,第2梁62在第1检测振动臂421与第3驱动振动臂443之间通过而连接第1支承部51和基部41,第3梁63在第2检测振动臂422与第2驱动振动臂442之间通过而连接第2支承部52和基部41,第4梁64在第2检测振动臂422与第4驱动振动臂444之间通过而连接第2支承部52和基部41。
各梁61、62、63、64分别形成具有在沿着x轴方向往复的同时沿着y轴方向延伸的蛇行部的细长形状,因而在全部方向具有弹性。因此,即使从外部施加冲击,由于具有使用各梁61、62、63、64吸收冲击的作用,因而能够降低或抑制由此引起的检测噪声。
这种结构的陀螺元件2如下检测绕z轴的角速度ω。陀螺元件2在未施加角速度ω的状态下,在驱动信号电极(未图示)和驱动接地电极(未图示)之间产生电场时,各驱动振动臂441、442、443、444在x轴方向上进行弯曲振动。此时,第1驱动振动臂441、第2驱动振动臂442和第3驱动振动臂443、第4驱动振动臂444进行关于通过中心点(重心)的yz平面呈面对称的振动,因而基部41、第1连接臂431、第2连接臂432以及第1检测振动臂421、第2检测振动臂422几乎不振动。
在进行该驱动振动的状态下绕z轴对陀螺元件2施加角速度ω时,y轴方向的科里奥利力作用于各驱动振动臂441、442、443、444和连接臂431、432,响应于该y轴方向的振动,激励x轴方向的检测振动。然后,检测信号电极(未图示)和检测接地电极(未图示)检测由于该振动而发生的检测振动臂421、422的变形,求出角速度ω。
(封装)
封装9收纳陀螺元件2。另外,在封装9内,如后述的电子器件那样,除了陀螺元件2以外,还可以收纳进行陀螺元件2的驱动等的IC芯片等。这样的封装9在其平面视图(xy平面视图)中呈大致矩形。
如图1和图2所示,封装9具有:底座91,其具有向上表面开放的凹部;以及作为盖体的盖92,其经由焊缝环93与底座接合以堵塞凹部的开口。并且,底座91具有板状的底板911以及设在底板911的上表面周缘部的框状的侧壁912。框状的侧壁912设置成大致矩形的周状,换言之,在上述凹部的上表面开口的开口形状呈大致矩形。由该板状的底板911和框状的侧壁912包围的凹部成为收纳作为电子部件的陀螺元件2的内部空间14。在框状的侧壁912的上表面设置有由例如可伐合金等合金形成的焊缝环93。焊缝环93具有作为盖92与侧壁912的接合材料的功能,沿着侧壁912的上表面设置成框状(大致矩形的周状)。盖92呈大致矩形的外形,在背面92b从外周向中央部设有有底的槽94。另外,盖92的结构详情将在后面的描述中进行说明。槽94被配置成在将盖92放置到焊缝环93上时,槽94通到内部空间14。这样的封装9在其内侧具有内部空间14,在该内部空间14内气密地收纳、设置有陀螺元件2。另外,收纳有陀螺元件2的内部空间14在从槽94进行了排气(脱气)之后,留在形成有槽94的部分的盖92由通过能量线(例如激光)熔融后固化的密封部95,即通过能量线焊接而成的密封部95密封(封闭)。另外,密封部95是通过使槽94的外部侧的端部,即包含盖92的外周面92c的部分熔融、固化而形成的。
作为底座91的结构材料,不作特别限定,可使用氧化铝等的各种陶瓷。并且,作为盖92的结构材料,不作特别限定,可以是线膨胀系数与底座91的结构材料近似的部件。例如,在底座91的结构材料采用上述陶瓷的情况下,优选是采用可伐合金等合金。
陀螺元件2使用第1支承部51、第2支承部52,通过焊料、银膏、导电性粘接剂(使金属粒子等导电性填料分散到树脂材料中而成的粘接剂)等导电性固定部件8固定在底板911的上表面。由于第1支承部51、第2支承部52位于陀螺元件2的y轴方向的两端部,因而通过将这样的部分固定在底板911上,陀螺元件2的振动体4被双臂支承,能够将陀螺元件2稳定地固定于底板911。因此,陀螺元件2的不需要的振动(检测振动以外的振动)得到抑制,陀螺元件2的角速度ω的检测精度得到提高。
并且,导电性固定部件8与设置在第1支承部51、第2支承部52上的2个检测信号端子714、2个检测接地端子724、驱动信号端子734和驱动接地端子744对应(接触)且相互隔开地设置有6个。并且,在底板911的上表面设置有与2个检测信号端子714、2个检测接地端子724、驱动信号端子734和驱动接地端子744对应的6个连接焊盘10,所述各连接焊盘10和与其对应的任意一个端子通过导电性固定部件8电连接。
(作为盖体的盖)
这里,使用图4对作为盖体的盖92进行说明。图4示出作为本发明的盖体的盖的一例,(a)是平面图,(b)是正截面图,(c)是(a)的Q-Q截面图。
作为盖体的盖92堵塞向封装9的上表面开放的凹部的开口,使用例如缝焊法等与凹部的开口周围接合。详细地说,盖92是具有存在正反关系的正面92a和背面92b以及连接正面92a和背面92b的外周面92c的板状部件。本例子的盖92是板状的,因而容易进行形成,而且形状的稳定性也很优异。特别是后述的槽94是极小的槽,然而也可以容易地进行其形成。并且,本例子的盖92使用可伐合金的板材。在盖92使用可伐合金的板进行密封时,由可伐合金形成的焊缝环93与盖92在相同的熔融状态下熔融,而且容易进行合金化,因而能够容易且可靠地进行密封。另外,盖92也可以使用其它材料的板材以取代可伐合金,例如可以使用42号铁镍合金(Alloy42)、不锈钢等金属材料或者与封装9的侧壁912相同的材料等。
并且,当从正面92a侧俯视盖92时,从外周面92c内的一个边部向盖92的中央部的有底的槽94设置在背面92b侧。槽94在俯视时位于一个边部的大致中央。槽94从盖92的外周面92c向中心部设置,以便当盖92被放置成堵塞向封装9的上表面开放的凹部的开口时,具有与该开口重合的部分。换言之,槽94具有向外周面92c开口的一端194a和中央部侧的另一端194b,中央部侧的另一端194b被设置成,与设置在构成底座91的底板911的上表面周缘部上的框状的侧壁912的内壁相比更靠内侧(封装的平面视图中心侧)。这样,通过设置槽94,能够从封装9的内部空间14进行排气。并且,在槽94内,在盖92的中央部侧设有另一端194b,因而能够单向进行排气。即,能够通过在一个槽内进行一个部位的焊接(用于封闭的焊接)来进行密封。另外,在本实施方式中,以槽94在俯视时位于一个边部的大致中央的例子作了说明,然而不限于此,槽94只要设置在至少一个边部中的任意一方即可。
并且,当设槽94的宽度为L1,设槽94的深度为L2时,优选槽94满足L1>L2的关系。由此,能够在后述的第1接合工序之后在底座91与盖92之间局部地设定间隙,并且,在后述的第2接合工序中简单且可靠地堵塞该间隙。并且,对槽94的宽度L1与深度L2之比L2/L1不作特别限定,例如优选是0.1以上0.5以下。并且,对槽94的宽度L1不作特别限定,优选是1μm以上200μm以下左右。并且,对槽94的深度L2不作特别限定,优选是5μm以上30μm以下左右。
并且,在底座91与盖92的接合部的底座91和盖92上分别形成可通过缝焊而熔融的金属层(未图示)之后,有时进行缝焊。在该情况下,优选的是,槽94的深度(深度L2)比这2个金属层(设在底座91上的金属层和设在盖92上的金属层)的厚度之和大。由此,在后述的第1接合工序中,能够通过缝焊牢固地接合盖92和底座91而不用堵塞在盖92的与底座91的接合面上形成的槽94。
然后,在从由槽94形成的封装9与盖92的间隙进行了内部空间14的排气之后,用激光等将设有该槽94的部分的盖92熔融,堵塞槽94,从而气密密封内部空间14。
另外,在本实施方式中,以在盖92上设置有一个槽94的例子作了说明,然而槽的数量和配置不限于此,槽可以是多个,而且可以是槽设置在盖92的正面92a、背面92b的结构。
并且,槽94的壁面的横截面形状可以是矩形、弯曲形状、半圆状、锥形(楔形)等,只要具有作为排气孔的功能,则其形状是任意的。
(振子的制造方法)
下面,参照图5、图6和图7说明作为本发明的电子器件的振子的制造方法。图5的(a)~(d)是示出上述图1和图2所示的作为电子器件的振子的制造工序概略的正截面图。图6是示出作为第2接合工序的密封工序的图,(a)是示出槽与能量线(激光)的相关性的平面图,(b)是(a)的正截面图,(c)是密封部的平面图,(d)是(c)的正截面图。图7是示出密封工序的比较例的图,(a)是示出槽与能量线(激光)的相关性的平面图,(b)是(a)的正截面图,(c)是密封部的平面图,(d)是(c)的P-P截面图。
首先,在准备作为盖体的盖的工序中,准备上述结构的盖92。
然后,对将作为电子器件的陀螺元件2收纳在底座91的内部空间14内的工序进行说明。如图5的(a)所示,准备底座91,底座91具有板状的底板911以及设在底板911的上表面周缘部上的框状的侧壁912,并且底座91具有由底板911和侧壁912的内壁包围而向上表面开放的凹部。另外,凹部在后述的第1接合工序中,通过使盖92与底座91接合而成为内部空间14。在本第1实施方式的说明中,在第1接合工序前的状态的底座91中称作“凹部”,在盖92与底座91接合后的状态下称作“内部空间14”。在底座91上,在框状的侧壁912的上表面形成焊缝环93,在底板911的上表面形成连接焊盘10。并且,准备上述的陀螺元件2。然后,使连接焊盘10和陀螺元件2取得电连接并固定。该连接可使用焊料、银膏、导电性粘接剂(使金属粒子等导电性填料分散到树脂材料中而成的粘接剂)等导电性固定部件8。此时,陀螺元件2由于导电性固定部件8的厚度而具有与底板911的上表面之间的空隙。
然后,对在凹部上放置盖92的工序进行说明。如图5的(b)所示,为了气密保持收纳在凹部内的陀螺元件2,将上述作为盖体的盖92放置在焊缝环93上。在盖92的背面92b设有槽94。然后,在将盖92放置在焊缝环93上时,槽94以通到凹部的方式延伸。即,在放置盖92的工序后的盖92与焊缝环93之间形成通过槽94将凹部(内部空间14)与底座91的外部连通的间隙。
然后,对将盖92接合于底座91的第1接合工序进行说明。如图5的(c)所示,在框状的侧壁912上,使用缝焊机的辊电极97将盖92与焊缝环93相对的部分缝焊成矩形的周状,将盖92与焊缝环93接合。即,将盖92接合于底座91。辊电极97通过未图示的加压机构,从底座91的相反侧对盖92进行加压接触。然后,辊电极97在绕轴线旋转的同时,沿着盖92的俯视时的外周边以预定速度行进。此时,通过使电流经过盖92和焊缝环93在辊电极97之间流过,利用焦耳热使焊缝环93或者接合金属熔融,将盖92和焊缝环93接合。由此,形成内部空间14。
此时,盖92与焊缝环93由于槽94而未接触,因而设有槽94的部分的盖92未被缝焊而处于未焊接状态。即,在第1接合工序中,通过缝焊将底座91与盖92的接合预定部位中的、除了与槽94对应的部位以外的部分接合。换言之,在第1接合工序中,通过缝焊将底座91与盖92的接合预定部位中的、除了包含由于槽94而未被焊接的部位的未焊接部分以外的部位接合。由于槽94将内部空间14和底座91的外部连通,因而该未焊接的空间作为接下来的密封工序中的排气孔发挥功能。
然后,对使用槽94(排气孔)从内部空间14进行排气的工序进行说明。在本例中,如图5的(d)所示,在上述缝焊时未被焊接的槽94延伸成到达内部空间14。因此,可将槽94用作排气孔,如该图所示的箭头那样排出内部空间14的气体。另外,在本实施方式中,以在排出内部空间14的气体后的状态即所谓减压下进行密封的例子作了说明,然而不限于减压下,也能够在排气后导入惰性气体等的惰性气体气氛下进行密封。
然后,使用图6的(a)~(d)和图7的(a)~(d)来说明将排气结束的内部空间14气密密封的第2接合工序。如图6的(a)、(b)所示,在内部空间14的排气结束的状态下,向与用作排气孔的槽94对应的部分照射能量线(例如激光、电子线)。在本实施方式中,照射作为能量线的激光98,使残留部分的金属(可伐合金)熔融。此时,以在激光98的光点内囊括槽94的外部侧的端部即包含盖92的外周面92c在内的槽94的端部部分的方式进行配置来照射激光98。然后,如图6的(c)、(d)所示,借助由于照射激光98而产生的热能,使设有槽94的部分的盖92的正面92a侧的槽上部92d熔融,熔融后的金属在填埋槽94的同时在焊缝环93上流动。在熔融金属充分流动后,停止激光98的照射,熔融的金属固化,该固化的熔融金属成为密封部95而封闭槽94,从而密封密封。
如上所述,将激光98配置成在其光点内囊括槽94的外部侧的端部即包含盖92的外周面92c在内的槽94的端部部分来进行照射,包含槽94的端部在内的盖的槽上部92d熔融,从而熔融金属的流动性变得良好。这样,熔融金属的流动性得到提高,从而能够可靠地进行槽94的密封。使用图7的比较例对其进行进一步说明。
在图7所示的比较例中,如图7的(a)、(b)所示,激光98的光点位于从槽94的外部侧的端部进入内侧的位置。即,激光98照射到不包含盖92的外周面92c的位置。因此,如图7的(c)、(d)所示,盖92的熔融部分成为保留盖92的外周面92c的部分。因此,熔融金属由于外周存在盖92的背面92b,因而表面张力均衡(平衡),难以流到位于下部的焊缝环93。因此,如图7的(d)所示,熔融金属未流动到槽94的两侧角v、v’的部分即固化,形成密封部95a,产生有损气密性之虞。
与此相对,在图6所示的本实施方式中,由于以囊括包含盖92的外周面92c在内的槽94的端部部分的方式照射激光98,并且由于端部侧不存在表面,因而不能取得表面张力的平衡,即均衡不良,熔融金属容易流到表面张力弱的一侧即端部侧。
通过使用具有这样的工序的作为电子器件的振子1的制造方法,由激光98产生的熔融金属的流动性变得良好,能够可靠地形成密封部95。因此,能够可靠地进行槽94的密封,能够制造气密可靠性得到提高的作为电子器件的振子1。并且,由于槽94直接成为排气孔,因而不需要进行现有技术那样的用于排气的未接合部分(排气孔)的尺寸管理等,能够稳定地进行排气、接合(密封),因而即使在接合(密封)后振子1被高温加热的情况下,也能够抑制产生的气体。并且,通过稳定的排气、接合(密封),能够防止收纳在封装9内的作为电子部件的陀螺元件2由于残留气体等的影响而受到的特性劣化,能够提供特性稳定的作为电子器件的振子1。
另外,在上述说明中,以使用1个排气孔(槽94)的例子作了说明,然而排气孔也可以是多个。这样,在使用多个排气孔的情况下,排气速度变快,但是需要多个密封部位。
[电子器件的第2实施方式]
下面,作为应用本发明的盖体制造的电子器件的第2实施方式,对振子的实施方式进行说明。另外,在本第2实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的结构,有时标注相同标号而省略说明。
图8示出使用本发明的盖体的作为电子器件的振子的概略,(a)是平面图,(b)是正截面图。
图8所示的作为电子器件的一例的振子1具有作为元件的陀螺元件(振动元件)2和收纳陀螺元件2的封装9。以下,对陀螺元件2和封装9依次进行详细说明。
(陀螺元件)
在本第2实施方式中使用的陀螺元件2的结构与上述第1实施方式相同,因而省略说明。
(封装)
封装9收纳陀螺元件2。另外,在封装9内,如后述的电子器件那样,除了陀螺元件2以外,还可以收纳进行陀螺元件2的驱动等的IC芯片等。这样的封装9在其平面视图(xy平面视图)中呈大致矩形。
如图8所示,封装9具有:底座91,其具有向上表面开放的凹部;以及作为盖体的盖92,其经由焊缝环93与底座接合以堵塞凹部的开口。另外,底座91的结构与上述第1实施方式相同,因而省略说明,对结构不同的盖92进行说明。
(作为盖体的盖)
这里,使用图9对作为盖体的盖92进行说明。图9示出本发明的作为盖体的盖的一例,(a)是平面图,(b)是正截面图。
作为盖体的盖92堵塞向封装9的上表面开放的凹部的开口,使用例如缝焊法等与凹部的开口周围接合。详细地说,盖92是具有存在正反关系的第1面92a和第2面92b以及连接第1面92a和第2面92b的外周面92c的板状部件。本例子的盖92使用可伐合金的板材。通过盖92使用可伐合金的板材,在密封时,由可伐合金形成的焊缝环93与盖92在相同的熔融状态下熔融,而且容易进行合金化,因而能够容易且可靠地进行密封。另外,盖92也可以使用其它材料的板材以取代可伐合金,例如可以使用42号铁镍合金、不锈钢等金属材料或者与封装9的侧壁912相同的材料等。
并且,当从第1面92a侧俯视盖92时,从外周面92c向盖92的内侧(中央部)设置有设在第1面92a上的有底的2个第1槽94a、94b。第1槽94a、94b设置在通过第1面92a的中心G将第1面92a一分为二的假想线C1、C2内的一条假想线C1上。换言之,第1槽94a、94b设置在关于另一条假想线C2呈线对称的位置。另外,第1槽94a、94b从盖92的外周面92c向内侧(中心部)设置,以便当盖92被放置成堵塞向封装9的上表面开放的凹部的开口时,具有与该开口重合的部分。换言之,第1槽94a、94b的中央部侧的一端被设置成,与设置在构成底座91的底板911的上表面周缘部上的框状的侧壁912的内壁相比更靠内侧(封装的平面视图中心侧)。
并且,在第2面92b上与第1面92a同样地设置有2个第2槽94a’、94b’。2个第2槽94a’、94b’与第1面92a同样地设置在通过第2面92b的中心G将第2面92b一分为二的假想线C1、C2内的一条假想线C1上。换言之,第2槽94a’、94b’设置在关于另一条假想线C2呈线对称的位置。第2槽94a’、94b’从盖92的外周面92c向中心部设置,以便当盖92被放置成堵塞向封装9的上表面开放的凹部的开口时,具有与该开口重合的部分。换言之,第2槽94a’、94b’的中央部侧的一端被设置成,与设置在构成底座91的底板911的上表面周缘部上的框状的侧壁912的内壁相比更靠内侧(封装的平面视图中心侧)。
这样,通过设置第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’,能够不用区别正反地设置盖92,并且,能够从第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’进行排气。
并且,在从由第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’形成的封装9与接合面之间的间隙进行凹部(内部空间14)的排气之后,用激光等将该第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’的部分熔融、堵塞,从而进行气密密封。
这样,在盖92上,在第1面92a和第2面92b的两面,以当从第1面92a侧俯视盖92时重合的方式设置有4个有底的槽即第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’。另外,在本例子中,以在第1面92a和第2面92b的两面以当从第1面92a侧俯视盖92时重合的方式设有4个有底的槽的例子作了说明,然而槽的配置不限于此。在后述的变型例中详细说明槽的配置的其它例子。
根据这种方式的盖92,当盖92和封装9被接合时,与封装9之间的接合面侧的第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’的部分未通过缝焊等接合。而且,与封装9之间的接合面侧的第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’向外周面92c开口,延伸的中央部侧的一端被设置成,与侧壁912的内壁相比更靠内侧即凹部(内部空间14)。因此,能够使用未被接合的第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’的任意一个槽从凹部(内部空间14)进行排气。并且,由于第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’预先设置在盖92上,因而不需要现有技术那样的用于排气的未接合部分(排气孔)的尺寸管理等,能够稳定地进行排气、接合。
而且,由于设置有设于存在正反关系的第1面92a和第2面92b上的第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’,因而能够不用区别正反地将盖92放置在作为接合部件的封装9上。
并且,第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’设置在通过第1面92a、第2面92b的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1、C2内的一条假想线C1上,且关于另一条假想线C2呈线对称的位置。由此,在密封第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’时,能够通过焊接同一部位来密封。即,能够不改变焊接位置地进行密封,在减少密封的工时数和密封的稳定性方面是有效果的。
(盖的变型例)
下面,使用图10和图11说明作为盖体的盖的变型例。图10的(a)是示出变型例1的图,图10的(b)是示出变型例2的图,图10的(c)是示出变型例3的图,图11的(a)是示出变型例4的图,图11的(b)是示出变型例5的图,图11的(c)是示出变型例6的图。另外,省略与上述方式相同结构的说明。
<盖的变型例1>
按照图10的(a)说明盖的变型例1。在该图中,左图是平面图,右图是右侧面图。变型例1的盖92是在第1面92a和第2面92b上各设置有一个有底的槽的结构。
详细地说,第1槽94a作为向盖92的外周面的一面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第1面92a上。换言之,第1槽94a设置在通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1上,被配置成以假想线C1为基准向图示左侧(-y轴方向)略微偏移。
并且,第2槽94a’设置在第1面92a的相反侧即在俯视时与第1槽94a重合的位置的第2面92b上。第2槽94a’作为向盖92的外周面的一面(与第1槽94a的开口面相同的面)开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第2面92b上。换言之,第2槽94a’设置在通过第2面92b的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1上,被配置成以假想线C1为基准向图示右侧(y轴方向)略微偏移。
这样,第1槽94a和第2槽94a’设置于在俯视时至少一部分重合的位置。因此,在将盖92放置在封装(未图示)上的情况下,能够从平面(上方)推测作为排气孔的第1槽94a或第2槽94a’的位置。由此,能够容易地进行密封。并且,在本例子的配置中成为这样的结构:当以假想线C1为中心使盖92反转时,第1槽94a配置在反转前的第2槽94a’的位置。因此,通过配置成当以假想线C1为中心使盖92反转时,第1槽94a配置在反转前的第2槽94a’的位置的结构,即使在盖92被正反反转地设置的情况下,由于第1槽94a或第2槽94a’配置在相同位置,因而也能够在相同位置进行密封,在这方面是有效的。
<盖的变型例2>
下面,按照图10的(b)说明盖的变型例2。在该图中,左图是平面图和正面图,右图是右侧面图。变型例2的盖92是在第1面92a和第2面92b上各设置有2个有底的槽的结构。
详细地说,在盖92的第1面92a上设置有第1槽94a、94b,在第2面92b上设置有第2槽94a’、94b’。第1槽94a作为向盖92的外周面的一面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第1面92a上。换言之,第1槽94a设置在通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1上,被配置成以假想线C1为基准向图示左侧(-y轴方向)略微偏移。并且,另一个第1槽94b设置在以第1面92a的中心G为基准与第1槽94a呈点对称的位置的第1面92a上。即,第1槽94b是向盖92的外周面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽。换言之,第1槽94b设置在通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1上,被配置成以假想线C1为基准向图示右侧(y轴方向)略微偏移。
并且,第2槽94a’设置在设置有第1槽94a的第1面92a的相反侧即在俯视时与第1槽94a重合的位置的第2面92b上。第2槽94a’作为向盖92的外周面的一面(与第1槽94a的开口面相同的面)开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第2面92b上。换言之,第2槽94a’设置在通过第2面92b的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1上,被配置成以假想线C1为基准向图示右侧(y轴方向)略微偏移。并且,另一个第2槽94b’设置在以第2面92b的中心G为基准与第2槽94a’呈点对称的位置的第2面92b上。即,第2槽94b’是向盖92的外周面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽。换言之,第2槽94b’设置在通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1上,被配置成以假想线C1为基准向图示左侧(-y轴方向)略微偏移。
这样,第1槽94a(第1面92a)与第2槽94a’(第2面92b)以及第1槽94b(第1面92a)与第2槽94b’(第2面92b)分别设置于在俯视时至少一部分重合的位置。因此,在将盖92放置在封装(未图示)上的情况下,能够从平面(盖92的第1面92a侧的上方)推测作为排气孔的第1槽94a或第2槽94a’以及第1槽94b或第2槽94b’的位置。由此,能够容易地进行密封。
并且,在本例子的配置中,设置在第1面92a上的第1槽94a与第1槽94b以及设置在第2面92b上的第2槽94a’与第2槽94b’分别配置在以盖92的中心G为基准呈点对称的位置。并且,第1槽94a与第2槽94a’以及第1槽94b与第2槽94b’被配置成,当以假想线C1为中心使盖92反转时,正反的槽彼此交替而处于相同位置。因此,在将盖92设置在封装上时,无论盖92如何反转,第1槽94a、第2槽94a’、第1槽94b、第2槽94b’中的任意一个槽都配置在相同位置。由此,在将盖92设置在封装上时,能够不考虑盖92的方向来进行设置,作业性格外地提高,并且,能够在相同位置进行密封,能够提高作业效率。
<盖的变型例3>
下面,按照图10的(c)说明盖的变型例3。在该图中,上图是平面图,下图是正面图。变型例3的盖92是在俯视时不同的位置的第1面92a和第2面92b上分别各设置有一个有底的槽的结构。
详细地说,第1槽94a作为向盖92的外周面的一面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第1面92a上。第1槽94a被配置成从通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1起向图示左侧(-y轴方向)略微偏移。
并且,在俯视时以假想线C1为基准呈线对称的位置的第2面92b上设置有第2槽94a’。因此,第2槽94a’被配置成从假想线C1起向图示右侧(y轴方向)略微偏移。并且,第2槽94a’作为向盖92的外周面的一面(与第1槽94a的开口面相同的面)开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第2面92b上。
这样,由于第1槽94a和第2槽94a’设置于在俯视时彼此不同的位置,因而能够使残留在设置有第1槽94a和第2槽94a’的部分的部件壁厚变厚。由此,能够增大密封排气孔(第1槽94a或第2槽94a’)时的熔融范围(熔融体积),能够进行更稳定的密封。
并且,如果如本变型例3那样将第1槽94a和第2槽94a’配置于在俯视时以假想线C1为基准呈线对称的位置,则当以假想线C1为中心使盖92反转时,第1槽94a处于反转前的第2槽94a’的位置。由此,即使在盖92正反反转地设置在封装上的情况下,由于第1槽94a或第2槽94a’配置在相同位置,因而也能够在相同位置进行密封,在这方面是有效的。
<盖的变型例4>
下面,按照图11的(a)说明盖的变型例4。在该图中,左图是平面图,右图是右侧面图。变型例4的盖92是在俯视时不同的位置的第1面92a和第2面92b上分别各设置有一个有底的槽的结构。
详细地说,第1槽94a作为向盖92的外周面的一面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第1面92a上。第1槽94a被配置成从通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1、C2内的假想线C1起向图示左侧(-y轴方向)偏移。
并且,在俯视时以假想线C2为基准呈线对称的位置的第2面92b上设置有第2槽94a’。因此,第2槽94a’被配置成从假想线C1起向图示左侧(-y轴方向)偏移。并且,第2槽94a’作为向盖92的外周面内的与第1槽94a的开口面相对的面(相反侧的面)开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第2面92b上。
这样,由于第1槽94a和第2槽94a’设置于在俯视时彼此不同的位置,因而能够使设置有第1槽94a和第2槽94a’的部分的部件壁厚变厚。由此,能够增大密封排气孔(第1槽94a或第2槽94a’)时的熔融范围(熔融体积),能够进行更稳定的密封。
并且,如果如本变型例4那样将第1槽94a和第2槽94a’配置于在俯视时以假想线C2为基准呈线对称的位置,则当以假想线C2为中心使盖92反转时,第1槽94a处于反转前的第2槽94a’的位置。由此,即使在盖92正反反转地设置在封装上的情况下,由于第1槽94a或第2槽94a’配置在相同位置,因而也能够在相同位置进行密封,在这方面是有效的。
<盖的变型例5>
下面,按照图11的(b)说明盖的变型例5。在该图中,左图是平面图,右图是右侧面图。变型例5的盖92是在俯视时不同的位置的第1面92a和第2面92b上分别各设置有一个有底的槽的结构。
详细地说,第1槽94a作为向盖92的外周面的一面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第1面92a上。第1槽94a被配置成从通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1、C2内的假想线C1起向图示左侧(-y轴方向)偏移。
并且,在俯视时以盖92的中心G为基准呈点对称的位置的第2面92b上设置有第2槽94a’。因此,第2槽94a’被配置成从假想线C1起向图示右侧(y轴方向)偏移。并且,第2槽94a’作为向盖92的外周面内的与第1槽94a的开口面相对的面(相反侧的面)开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第2面92b上。
这样,由于第1槽94a和第2槽94a’设置于在俯视时彼此不同的位置,因而能够使设置有第1槽94a和第2槽94a’的部分的部件壁厚变厚。由此,能够增大密封排气孔(第1槽94a或第2槽94a’)时的熔融范围(熔融体积),能够进行更稳定的密封。
<盖的变型例6>
下面,按照图11的(c)说明盖的变型例6。在该图中,上图是平面图,下图是正面图。变型例6的盖92是在俯视时不同的位置的第1面92a和第2面92b上分别各设置有一个有底的槽的结构。
详细地说,第1槽94a作为向盖92的外周面的一面开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第1面92a上。第1槽94a被设置成以通过第1面92a的中心G将第1面92a、第2面92b一分为二的假想线C1、C2内的假想线C1为基准呈线对称的形状。
并且,在俯视时以假想线C2为基准呈线对称的位置的第2面92b上设置有第2槽94a’。第2槽94a’也被设置成以假想线C1为基准呈线对称的形状。并且,第2槽94a’作为向盖92的外周面内的与第1槽94a的开口面相对的面(相反侧的面)开口且由此朝向盖92的中央部的有底的槽设置在第2面92b上。因此,第1槽94a和第2槽94a’被设置成在俯视时以盖92的中心G为基准呈点对称的位置和形状。
这样,由于第1槽94a和第2槽94a’设置于在俯视时彼此不同的位置,因而能够使设置有第1槽94a和第2槽94a’的部分的部件壁厚变厚。由此,能够增大密封排气孔(第1槽94a或第2槽94a’)时的熔融范围(熔融体积),能够进行更稳定的密封。
并且,通过如本变型例6那样将第1槽94a和第2槽94a’设置成在俯视时以盖92的中心G为基准呈点对称的位置和形状,当以假想线C2为中心使盖92反转时,第1槽94a处于反转前的第2槽94a’的位置。由此,即使在盖92正反反转地设置在封装上的情况下,由于第1槽94a或第2槽94a’配置在相同位置,因而也能够在相同位置进行密封,在这方面是有效的。
另外,如上所述以将第1槽和第2槽设置在盖92的一端或者相对的两端的例子作了说明,然而不限于此,设置在其它端的结构也能够取得相同效果。
并且,在将第1槽和第2槽设为一对的情况下,可以设置多对。这样,通过设置多对第1槽和第2槽,能够提高排气能力,加快排气速度。由此,能够提高密封作业的效率。
并且,第1槽和第2槽的截面形状可以是矩形、半圆状、锥形(楔形)等,只要具有作为排气孔的功能,则其形状是任意的。
(振子的制造方法)
第2实施方式中的振子1的制造方法与上述第1实施方式相同,因而省略说明。
根据上述第2实施方式,堵塞收纳部的作为盖体的盖92的第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’从盖92的外周面92c向中央部,设置在存在正反关系的盖92的第1面92a和第2面92b上。在将这样的盖92与底座91(封装9)接合时,设置有第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’的部分未被接合,能够使用未被接合的第1槽94a、94b或第2槽94a’、94b’中的任意一个槽进行排气。并且,第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’预先设置在盖92上,该第1槽94a、94b和第2槽94a’、94b’直接成为排气孔,因而不需要现有技术那样的用于排气的未接合部分(排气孔)的尺寸管理等,能够稳定地进行排气、接合(密封),因而即使在接合(密封)后振子1被高温加热的情况下,也能够抑制产生的气体。并且,通过稳定的排气、接合(密封),能够防止作为收纳在封装9内的元件的陀螺元件2由于残留气体等的影响而受到的特性劣化,能够提供特性稳定的作为电子器件的振子1。
[电子器件的第3实施方式]
下面,使用图12对作为电子器件的第3实施方式的陀螺传感器的实施方式进行说明。图12是示出陀螺传感器的概略的正截面图。另外,在本实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的结构,有时标注相同标号而省略说明。
陀螺传感器200具有:作为电子部件的陀螺元件2、作为电路元件的IC112、作为收纳器的封装(底座)111以及作为盖体的盖92。由陶瓷等形成的封装111具有:层叠的第3基板125c、第2基板125b以及第1基板125a;设置在第1基板125a的表面周缘部上的框状的侧壁115;以及设置在第3基板125c的表面周缘部上的框状的侧壁120。
在框状的侧壁115的上表面形成有由例如可伐合金等合金形成的焊缝环117。焊缝环117具有作为与盖92的接合材料的功能,沿着侧壁115的上表面设置成框状(周状)。盖92在与焊缝环117相对的面即背面92b的端部设置有槽94。另外,盖92的结构与上述第1实施方式相同。当盖92放置在焊缝环117上时,槽94以通到内部空间114的方式形成。由第1基板125a的表面和框状的侧壁115的内壁包围的空间成为陀螺元件2的内部空间114,由第3基板125c和框状的侧壁120的内壁包围的空间成为IC112的收纳部116。另外,收纳有陀螺元件2的内部空间114在从槽94进行排气(脱气)之后,留在形成有槽94的部分的盖92由熔融后固化的密封部95密封。并且,在框状的侧壁120的表面(图示下表面)设置有多个外部端子122。
在位于陀螺元件2的内部空间114内的第1基板125a的表面形成有连接焊盘110,陀螺元件2与连接焊盘110取得电连接并固定。该连接可使用焊料、银膏、导电性粘接剂(使金属粒子等导电性填料分散到树脂材料中而成的粘接剂)等导电性固定部件127。此时,陀螺元件2由于导电性固定部件127的厚度而具有与第1基板125a的上表面之间的空隙。
收纳有陀螺元件2的内部空间114的开口由作为盖体的盖92堵塞,被气密密封。盖92的结构与在上述的第1实施方式中说明的盖92相同,因而省略详细说明,说明概略。盖92堵塞向封装111的上表面开放的内部空间114的开口,使用例如缝焊法等与开口的周围接合。盖92可使用可伐合金的板材,具有存在正反关系的正面92a和背面92b。与上述第1实施方式相同地,在盖92内,在背面92b侧从盖92的外周面朝向中央部设有有底的槽94。并且,在从焊缝环117与盖92之间的间隙即槽94进行内部空间114的排气之后,通过使用激光等使包含该槽94的端部的部分熔融、固化来进行气密密封。
另一方面,在位于IC112的收纳部116内的第3基板125c的表面形成有连接电极118,连接电极118和IC112通过金(Au)凸点124的接合等取得电连接并固定。IC112与第3基板125c的表面之间的间隙配置埋设有树脂等的底部填料131。另外,树脂也可以设置成覆盖IC112。另外,连接焊盘110、连接电极118、外部端子122等分别使用内部布线等来连接,在本发明的说明中包含图示在内省略。
(陀螺传感器的制造方法)
下面,对陀螺传感器200的制造方法进行说明,省略与在上述振子1的制造方法中说明的工序相同的工序的说明。省略的工序是将陀螺元件2收纳在作为底座的封装111的内部空间114内的工序、将盖92放置在内部空间114内的工序、将盖92与封装111接合的第1接合工序以及将排气结束后的内部空间114气密密封的第2接合工序。
除了上述工序以外,在陀螺传感器200的制造中,在由设置于第3基板125c的表面周缘部的框状的侧壁120包围的IC112的收纳部116内收纳IC112。IC112使用金(Au)凸点124取得电连接而固定于设置在第3基板125c的表面的连接电极118。在IC112与第3基板125c的表面之间的间隙内填充树脂等的底部填料131,填埋间隙。通过以上的工序,完成陀螺传感器200。
根据上述第3实施方式,与第1实施方式相同地,由激光产生的熔融金属(盖92)的流动性良好,能够可靠地进行密封部95的形状。因此,能够可靠地进行槽94的密封,能够制造气密可靠性得到提高的作为电子器件的陀螺传感器200。并且,由于槽94直接成为排气孔,因而不需要进行现有技术那样的用于排气的未接合部分(排气孔)的尺寸管理等,能够稳定地进行排气、接合(密封),因而即使在接合(密封)后陀螺传感器200被高温加热的情况下,也能够抑制产生的气体。并且,通过稳定的排气、接合(密封),能够防止收纳在封装111内的作为电子部件的陀螺元件2由于残留气体等的影响而受到的特性劣化,能够提供特性稳定的作为电子器件的陀螺传感器200。
在上述电子器件的说明中,以作为电子部件使用所谓双T型的陀螺元件2的振子1、陀螺传感器200为例作了说明,然而不限于此,可以应用于在封装内气密收纳元件的电子器件。作为其它电子器件,例如可以是作为电子部件使用H型或者音叉型陀螺元件的陀螺传感器、使用振动元件的定时器件(振子、振荡器等)、使用感压元件的压力传感器、使用半导体元件的半导体装置等。
另外,作为振动元件,可优选地利用使用压电体的MEMS元件等压电振动元件、或者材料使用石英的音叉型石英振动片等进行弯曲振动的石英振动片、纵振动型石英振动片、厚度剪切石英振动片等。
并且,以作为盖体使用盖的例子作了说明,然而不限于此,例如还可以使用外周设有凸缘且中央部成为陷没形状的所谓帽作为盖体。
[电子设备]
下面,根据图13~图16详细说明应用本发明的一个实施方式的作为电子器件的振子1或者作为电子器件的陀螺传感器200的电子设备。另外,在说明中,示出使用陀螺元件2的振子1的例子。
图13是示出具有本发明的一个实施方式的作为电子器件的振子1的电子设备即移动型(或笔记本型)个人计算机的结构的概略的立体图。在该图中,个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部100的显示单元1106构成,显示单元1106通过铰链结构部可转动地支承于主体部1104。在这样的个人计算机1100中内置有具有检测角速度的功能的使用陀螺元件2的振子1。
图14是示出具有本发明的一个实施方式的作为电子器件的振子1的电子设备即便携电话(包含PHS)的结构的概略的立体图。在该图中,便携电话1200具有多个操作按钮1202、受话口1204和送话口1206,在操作按钮1202与受话口1204之间配置有显示部100。在这样的便携电话1200中内置有作为角速度传感器等发挥功能的使用陀螺元件2的振子1。
图15是示出具有本发明的一个实施方式的作为电子器件的振子1的电子设备即数字静态照相机的结构的概略的立体图。另外,在该图中,还简单地示出与外部设备的连接。这里,胶片照相机是通过被摄体的光像对银盐照片胶片进行感光,与此相对,数字静态照相机1300通过CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)等摄像元件对被摄体的光像进行光电转换来生成摄像信号(图像信号)。
在数字静态照相机1300中的壳体(机身)1302的背面设置有显示部100,显示部100成为根据CCD的摄像信号进行显示的结构,显示部100作为将被摄体显示成电子图像的取景器发挥功能。并且,在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包含光学镜头(摄像光学系统)、CCD等的受光单元1304。
当摄影者确认显示在显示部100上的被摄体像,按下快门按钮1306时,该时刻的CCD的摄像信号被传输存储到存储器1308内。并且,在该数字静态照相机1300中,在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。并且,如图所示,根据需要,视频信号输出端子1312连接有电视监视器1430,数据通信用的输入输出端子1314连接有个人计算机1440。而且,成为通过预定的操作,将存储在存储器1308内的摄像信号输出到电视监视器1430、个人计算机1440的结构。在这样的数字静态照相机1300中内置有作为角速度传感器等发挥功能的使用陀螺元件2的振子1。
另外,除了图13的个人计算机(移动型个人计算机)、图14的便携电话、图15的数字静态照相机以外,本发明的一个实施方式的振子1还可应用于例如喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视、摄像机、录像机、车载导航装置、寻呼机、电子记事本(包含带通信功能的)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等电子设备。
[移动体]
图16是概略地示出作为移动体的一例的汽车的立体图。在汽车106上搭载有本发明的作为电子器件的振子1。例如,如该图所示,在作为移动体的汽车106中,在车身107上搭载有内置使用陀螺元件2的振子1来控制轮胎109等的电子控制单元108。并且,振子1还可以广泛应用于无钥匙进入系统、定位器、车载导航系统、车载空调、防抱死系统(ABS)、气囊、轮胎压力监视系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制器、混合动力汽车或电力汽车的电池监视器、车身姿势控制系统等的电子控制单元(ECU:electroniccontrol unit)。
Claims (9)
1.一种电子器件的制造方法,该制造方法在底座与盖体之间形成收纳电子部件的内部空间的同时,接合所述底座和所述盖体,其特征在于,该制造方法进行以下工序:
准备所述盖体和所述底座的工序,其中,所述盖体在与所述底座接合一侧的表面上具有将所述内部空间与外部连通的槽;
在所述内部空间内收纳所述电子部件的工序;
第1接合工序,在维持经由所述槽将所述内部空间与所述外部连通的状态的同时,在俯视时所述盖体的包含形成有所述槽的部分的外周流过电流,通过该电流对所述底座和所述盖体进行缝焊;
在所述第1接合工序后,从所述槽进行所述内部空间的排气的工序;以及
第2接合工序,在进行所述排气的工序后,向包含所述槽的所述外部侧的端部在内的部位照射能量线,使所述盖体的所述槽的所述外部侧的一部分熔融而流动,来堵塞所述槽。
2.根据权利要求1所述的电子器件的制造方法,其特征在于,
所述第2接合工序是在减压下或者惰性气体气氛下进行的。
3.根据权利要求1或2所述的电子器件的制造方法,其特征在于,
在所述底座与所述盖体的接合部配置有能够通过所述缝焊而熔融的金属层,
所述槽的深度比所述金属层的厚度大。
4.根据权利要求1或2所述的电子器件的制造方法,其特征在于,
在设所述槽的宽度为L1,设所述槽的深度为L2时,满足L1>L2的关系。
5.根据权利要求1或2所述的电子器件的制造方法,其特征在于,
所述盖体的俯视时的轮廓呈矩形,
在所述第1接合工序中,沿着所述盖体的所述矩形的边部进行所述缝焊。
6.根据权利要求5所述的电子器件的制造方法,其特征在于,所述槽设置在所述盖体的所述矩形的所述边部。
7.根据权利要求1或2所述的电子器件的制造方法,其特征在于,
所述盖体的外形是具有连接正面和背面的外周面的板状。
8.根据权利要求7所述的电子器件的制造方法,其特征在于,所述槽设置在一端向所述盖体的所述外周面开口、另一端与所述内部空间相对的位置。
9.根据权利要求8所述的电子器件的制造方法,其特征在于,在所述第2接合工序中,向包含所述槽的所述外部侧的所述一端在内的部分照射所述能量线。
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