CN103972180A - 电子装置的制造方法、电子装置、电子设备以及移动体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子装置的制造方法、电子装置、电子设备以及移动体,其能够较容易地实施空腔内的脱气以及密封。所述电子装置的制造方法为,在基座(91)与盖(92)之间形成收纳陀螺元件(2)的内部空间(14),并且将基座(91)与盖(92)接合在一起,所述电子装置的制造方法包括:接合工序,在盖(92)的与基座(91)接合的一侧的面上设置槽(94),以成为通过槽(94)的内表面不与基座(91)接合从而将内部空间(14)与外部连通的状态的方式、且以槽(94)位于被设置在基座(91)的侧面上的凹部(89)的附近的方式,将盖(92)与基座(91)接合在一起;密封工序,向连通部分的盖(92)照射激光(98)从而对连通部分进行封闭。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置的制造方法、电子装置、电子设备以及移动体。
背景技术
近年来,随着便携式电子设备的普及,与之相伴地提高了对于电子设备的小型轻量化以及低成本化的要求。因此,对于在电子设备中所使用的电子部件而言,在维持高精度的同时也提高了小型化以及低成本化的要求。特别是,在将振动元件收纳于封装件内的振动装置中,为了通过将收纳振动元件的空间维持为气密从而维持振动特性,而对其密封技术提出了各种方案。
例如,在专利文献1、专利文献2所公开的接合方法中,对于对收纳振动装置元件(振动元件)的空间的开口部进行覆盖的盖与开口部周边,以余留一部分的方式进行焊接之后进行脱气,然后再对未被焊接的部分的盖与开口部周边进行密封。此外,在专利文献3所公开的小型水晶振子中,在与盖部(盖)相接合的封装件面上形成有缺口,对于缺口以外的部分,以余留一部分的方式将金属焊料熔融而将盖与封装件接合,并进行脱气。其后,再将缺口部分的金属焊料熔融从而将盖与封装件密封。
然而,在上述的专利文献1、专利文献2所示的接合方法中,由于以余留一部分的方式对盖与开口部周边进行焊接并在脱气后对未焊接部分进行焊接,因此难以稳定地管控未焊接部分的尺寸等,并且由于从未焊接部分的微小的缝隙中进行脱气因此脱气时间变长从而使密封的工时增加。另外,在专利文献3所示的结构中,由于在使金属焊料熔融的同时进行脱气,因此需要对熔融状态进行管控,从而具有以下令人担忧之处,即,无法实施稳定的脱气与密封,从而振动特性不稳定。
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
发明内容
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的发明,并且能够作为以下的方式或者应用例实现。
应用例1
上述应用例的电子装置的制造方法为的特征在于,所述电子装置在基座与盖体之间形成有用于收纳电子部件的内部空间,并且将所述基座与所述盖体接合在一起,所述子电子装置的制造方法具有如下工序:准备所述盖体的工序,其中,在所述盖体的与所述基座接合的一侧的面上具备槽;将所述电子部件收纳于所述内部空间中的工序;接合工序,在该工序中,在所述内部空间与外部经由所述槽而连通了的状态下,于所述基座与所述盖体的接合预定部位之中的、除未接合部分以外的部位处,将所述盖体接合在所述基座的接合面上,其中,所述未接合部分中包括所述槽的至少一部分;密封工序,在该工序中,在从所述基座的接合有所述盖体的一侧俯视观察时、能量线的照射范围的一部分位于所述接合面的外侧的状态下,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
根据这种电子装置的制造方法,以成为通过被设置于盖体上的槽而连通内部空间与外部的状态的方式,将盖体与基座接合在一起。以此方式,通过将内部空间与外部连通的槽,从而能够较容易地将内部空间设为减压或者惰性气体环境。而且,通过利用能量线焊接将连通部分的槽封闭,从而能够对成为减压或者惰性气体环境的内部空间进行密封。由此,能够实现从封装件内除去了在盖体的接合时所产生的气体之后的密封,进而能够实现高品质的气密密封。
此外,由于以能量线的照射范围的一部分位于基座的接合面的外侧的方式实施密封工序,因此为了将连通部分封闭而照射的能量线被照射于连通部分的盖体与接合面的外侧处,从而能够抑制被直接照射于基座。由此,能够抑制因被照射有能量线而导致基座损伤(例如,熔融、微小裂缝等)的产生。
应用例2
在上述应用例的电子装置的制造方法中,其特征在于,在所述密封工序中,以所述能量线的所述照射范围的一部分位于如下位置处的状态,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭,所述位置为,被设在所述基座的侧面上的凹部中的所述接合面的外侧。
根据这种电子装置的制造方法,为了将连通部分封闭而照射的能量线被照射至盖体的连通部分与凹部,从而能够抑制直接照射于基座。由此,由此,能够抑制因照射能量线而导致的基座的损伤(例如,熔融、微小裂缝等)的产生。
应用例3
在上述应用例的电子装置的制造方法中,其特征在于,所述凹部从所述接合面起,被设置到所述接合面的相反侧的面、即基座面为止。
如此,通过将凹部从基座的接合有盖体的一侧的面、即接合面起,被设置到接合面的相反侧的面、即基座面为止,从而能够更切实地抑制能量线的向基座的照射。
应用例4
在上述应用例的电子装置的制造方法中,其特征在于,在所述接合工序中,以在所述俯视观察时、所述接合材料的一部分从所述盖体露出的状态,通过所述接合材料而将所述基座与所述盖体接合在一起,在所述密封工序中,以在所述俯视观察时、所述能量线的所述照射范围的一部分与所述接合材料的从所述盖体露出的部分重叠的状态,通过所述能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
根据这种电子装置的制造方法,接合材料成为能量线的防御材料,从而能够抑制能量线直接照射向基座。
应用例5
在上述应用例的电子装置的制造方法中,其特征在于,在所述基座与所述盖体之间设置有接合材料,在所述接合工序中,以在所述俯视观察时、所述接合材料的一部分从所述盖体露出且所述接合材料与所述凹部的至少一部分重叠的状态,通过所述接合材料而将所述基座与所述盖体接合在一起,在所述密封工序中,以在所述俯视观察时、所述能量线的所述照射范围的一部分与所述接合材料中的和所述凹部重叠且从所述盖体露出的部分相重叠的状态,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
如此,由于以在俯视观察时接合材料与凹部的至少一部分重叠的方式将基座与盖体接合在一起,因此接合材料成为能量线的防御材料,从而能够更可靠地抑制能量线直接照射向基座。
应用例6
在上述应用例的电子装置的制造方法中,其特征在于,在所述接合工序中,以在所述俯视观察时、所述槽的至少一部分位于所述内部空间与所述凹部之间的方式,将所述基座与所述盖体接合在一起。
如此,由于在沿着盖体的外周中的设置有槽的直线状的边部的方向上,以盖体中的槽的向外周开口的部分所存在的位置的至少一部分与凹部所存在的位置重叠的方式,使盖体与基座被接合在一起,因此为了将连通部分封闭而照射的能量线将被照射在盖体的连通部分与凹部中,从而能够抑制直接照射至基座。由此,能够抑制因被照射有能量线而导致的基座的损伤(例如,熔融、微小裂缝等)的产生。
应用例7
在上述应用例的电子装置的制造方法中,其特征在于,在所述接合工序中,分多次实施所述能量线的照射。
如此,由于利用了分多次实施能量线的照射的能量线焊接来对槽进行封闭,因此能够限制受能量线照射而熔融了的盖体的熔融部的范围(大小),并且由于能够使熔融部的熔融时的温度为适当的温度,因此能够抑制从熔融部产生的气体的量。由此,能够抑制因内部空间的残留气体的影响而产生的电子装置的特性恶化。
应用例8
本应用例的电子装置的制造方法的特征在于,所述电子装置在基座与盖体之间形成有用于收纳电子部件的内部空间,并且将所述基座与所述盖体接合在一起,所述电子装置的制造方法具有如下工序:准备所述盖体的工序,其中,在所述盖体的与所述基座接合的一侧的面上具备槽;将所述电子部件收纳于所述内部空间中的工序;接合工序,在该工序中,以所述内部空间与外部经由所述槽而连通了的状态、且从所述基座的接合有所述盖体的一侧俯视观察时接合材料的一部分从所述盖体露出的状态,于所述基座与所述盖体的接合预定部位之中的、除未接合部分以外的部位处,通过所述接合材料而将所述盖体接合在所述基座的接合面上,其中,所述未接合部分中包括所述槽的至少一部分;密封工序,在该工序中,以在所述俯视观察时、能量线的照射范围的一部分与所述接合材料的从所述盖体露出的部分重叠的状态,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
根据这种电子装置的制造方法,以成为通过被设置于盖体的槽从而连通内部空间与外部的状态的方式,使盖体与基座被接合在一起。以此方式,通过将内部空间与外部连通的槽,从而能够较容易地将内部空间设为减压或者惰性气体环境。而且,通过利用向连通部分照射能量线而使连通部分熔融了的熔融部来对所述连通部分进行封闭,从而能够对成为减压或者惰性气体环境的内部空间进行密封。由此,能够实现从封装件内去除了在盖体的接合时所产生的气体之后的密封,从而能够实现在防止内部气体的影响的同时可靠地实施了气密密封的电子装置。
此外,由于以能量线的照射范围的一部分与接合材料的从盖体露出的部分重叠的方式实施密封工序,因此接合材料成为能量线的防御材料,从而能够抑制能量线直接照射向基座。由此,能够抑制因被照射有能量线而导致的基座的损伤(例如,熔融、微小裂缝等)的产生。
应用例9
本应用例的电子装置的特征在于,在基座与盖体之间具备用于收纳电子部件的内部空间,并且所述基座与所述盖体被接合在一起,其中,所述盖体的与所述基座接合的一侧的面上的槽,通过所述盖体的一部分被熔融而形成的熔融部而被封闭,在俯视观察时,所述熔融部位于被设在所述基座的侧面上的凹部与所述内部空间之间。
如此,由于在沿着盖体的外周中的设置有槽的直线状的边部的方向上,以盖体中的槽的向外周开口的部分所存在的位置的至少一部分与凹部所存在的位置重叠的方式,使盖体与基座被接合在一起,因此为了封闭连通部分而照射的能量线被照射在盖体的连通部分与凹部中,从而能够抑制直接照射至基座。由此,能够抑制因照射能量线而导致的基座的损伤(例如,熔融、微小裂缝等)的产生。
应用例10
在上述应用例的电子装置中,其特征在于,所述凹部从所述基座的、接合有接合材料的一侧的面、即接合面起,被设置到所述接合面的相反侧的面、即基座面为止。
如此,通过将凹部从基座的接合有接合材料一侧的面即接合面起,设置到接合面的相反侧的面即基座面为止,从而能够更可靠地抑制能量线的向基座的照射。
应用例11
在上述应用例的电子装置中,其特征在于,在所述基座与所述盖体之间设置有接合材料,所述基座与所述盖体以在所述俯视观察时所述接合材料与所述凹部的至少一部分重叠的方式通过所述接合材料而被接合在一起。
如此,由于基座与盖体以在俯视观察时接合材料与凹部的至少一部分重合的方式而被接合一起,因此接合材料成为能量线的防御材料,从而能够更可靠地抑制能量线的向基座的照射。
应用例12
本应用例所述的电子设备,其特征在于,具备上述应用例所述的电子装置。
根据这种电子设备,能够形成可靠性优异的电子设备。
应用例13
本应用例所述的移动体,其特征在于,具备上述应用例所述的电子装置。
根据这种移动体,能够形成可靠性优异的移动体。
附图说明
图1为表示作为电子装置的第一实施方式的振子的概况的立体图。
图2为表示作为电子装置的第一实施方式的振子的示意图,(a)为俯视图,(b)为主剖视图。
图3为表示作为在电子装置中所使用的电子部件的陀螺元件的俯视图。
图4表示在电子装置中所使用的盖体(盖部)的一个示例,(a)为俯视图,(b)为主剖视图,(c)为沿(a)中的Q-Q线的剖视图。
图5的(a)~(d)为表示作为电子装置的振子的制造工序的概况的主剖视图。
图6为表示密封工序的图,(a)为表示槽与能量线的相互关系的俯视图,(b)为(a)的主视图,(c)为密封部的俯视图,(d)为(c)的主剖视图。
图7为表示凹部的改变例的立体图。
图8为表示作为第一实施方式的振子的另一个结构的示意图,(a)为俯视图(局部),(b)为主剖视图(局部)。
图9为表示槽的开口形状的改变例的主视图。
图10为用于对凹部、以及槽的另一个配置例进行说明的立体图。
图11为表示作为电子装置的第二实施方式的陀螺传感器的概况的主剖视图。
图12为表示作为电子设备的一个示例的移动型的个人计算机的结构的立体图。
图13为表示作为电子设备的一个示例的便携式电话机的结构的立体图。
图14为表示作为电子设备的一个示例的数码照相机的结构的立体图。
图15为表示作为移动体的一个示例的汽车的结构的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的电子装置的制造方法进行详细说明。
电子装置的第一实施方式
首先,作为应用了本发明所涉及的电子装置的制造方法而制造出的电子装置的第一实施方式,而对振子的实施方式进行说明。
图1为表示作为本发明所涉及的电子装置的第一实施方式的振子的示意立体图。图2图示了作为本发明所涉及的电子装置的第一实施方式的振子的概况,(a)为俯视图,(b)为主剖视图。图3为图2所示的振子中所设置的作为电子部件的陀螺元件的俯视图。另外,在下文中,如图2所示,将相互正交的3轴设为x轴、y轴以及z轴,且z轴与振子的厚度方向一致。此外,将与x轴平行的方向称为“x轴方向(第二方向)”,将与y轴平行的方向称为“y轴方向(第一方向)”,将与z轴平行的方向称为“z轴方向”。
作为图1以及图2所示的电子装置的一个示例的振子1具有作为电子部件的陀螺元件(振动元件)2、和对陀螺元件2进行收纳的封装件9。以下,依次对陀螺元件2以及封装件9进行详细说明。另外,在图1所示的封装件9中包括有:基座91、作为接合材料的环形垫片93、作为盖体的盖部92。虽然在该图中示出了设在盖部92上的槽94,但图示出的是未实施后述的密封(密封工序)的状态。
陀螺元件
图3为,从上侧(后述的盖部92侧、图2中的z轴方向)观察时的陀螺元件的俯视图。另外,虽然在陀螺元件上设置有检测信号电极、检测信号配线、检测信号端子、检测接地电极、检测接地配线、检测接地端子、驱动信号电极、驱动信号配线、驱动信号端子、驱动接地电极、驱动接地配线以及驱动接地端子等,但在该图中均予以省略。
陀螺元件2为,对绕z轴的角速度进行检测的“面外检测型”的传感器,并且虽然未图示,但所述陀螺元件2由基材、被设置在基材的表面上的多个电极、配线以及端子而构成。虽然陀螺元件2可以由水晶、钽酸锂、铌酸锂等的压电材料构成,但在这些材料中优选由水晶构成。由此,能够得到可发挥优异的振动特性(频率特性)的陀螺元件2。
这种陀螺元件2具有:振动体4,其形成所谓双T型;第一支承部51以及第二支承部52,其作为对振动体4进行支承的支承部;第一梁61、第二梁62、第三梁63以及第四梁64,其作为将振动体4与第一、第二支承部51、52进行连结的梁。
振动体4在xy平面上具有展宽,且在z轴方向上具有厚度。这种振动体4具有:基部41,其位于中央处;第一检测振动臂421、第二检测振动臂422,其从基部41起沿着y轴方向向两侧延伸;第一连结臂431、第二连结臂432,其从基部41起沿着x轴方向向两侧延伸;第一驱动振动臂441以及第二驱动振动臂442,其作为从第一连结臂431的顶端部起沿着y轴方向向两侧延伸的振动臂;第三驱动振动臂443以及第四驱动振动臂444,其作为从第二连结臂432的顶端部起沿着y轴方向向两侧延伸的振动臂。在第一、第二检测振动臂421、422以及第一、第二、第三、第四驱动振动臂441、442、443、444的顶端部上,分别设置有作为与基端侧相比宽度较大的大致四边形的、作为宽大部的重量部(锤头)425、426、445、446、447、448。通过设置这种重量部425、426、445、446、447、448,从而提高了陀螺元件2的角速度的检测灵敏度。
此外,第一、第二支承部51、52分别沿x轴方向而延伸,振动体4位于该第一、第二支承部51、52之间。换言之,第一、第二支承部51、52被配置为,隔着振动体4而沿y轴方向对置。第一支承部51经由第一梁61以及第二梁62而与基部41连结,第二支承部52经由第三梁63以及第四梁64而与基部41连结。
第一梁61从第一检测振动臂421与第一驱动振动臂441之间穿过而将第一支承部51与基部41连结,第二梁62从第一检测振动臂421与第三驱动振动臂443之间穿过而将第一支承部51与基部41连结,第三梁63从第二检测振动臂422与第二驱动振动臂442之间穿过而将第二支承部52与基部41连结,第四梁64从第二检测振动臂422与第四驱动振动臂444之间穿过而将第二支承部52与基部41连结。
由于各个梁61、62、63、64分别被形成为具有沿x轴方向往复并且沿y轴方向延伸的蜿蜒部的细长形状,因此在所有方向上均具有弹性,所述蜿蜒部。因此,即使从外部被施加有冲击,但由于具有通过各个梁61、62、63、64来吸收冲击的作用,因而也能够抑制或降低由此而产生的检测噪声。
这种结构的陀螺元件2以如下的方式对绕z轴的角速度ω进行检测。当陀螺元件2在未被施加有角速度ω的状态下,于驱动信号电极(未图示)以及驱动接地电极(未图示)之间产生电场时,各个驱动振动臂441、442、443、444将在x轴方向上进行弯曲振动。此时,由于第一、第二驱动振动臂441、442与第三、第四驱动振动臂443、444进行关于穿过中心点(重心)的yz平面而呈面对称的振动,因此,基部41、第一、第二连结臂431、432和第一、第二检测振动臂421、422几乎不发生振动。
当在进行该驱动振动的状态下,于陀螺元件2上施加有绕z轴的角速度ω时,y轴方向上的科里奥利力将作用于各个驱动振动臂441、442、443、444以及连结臂431、432上,从而与该y轴方向上的振动相呼应而激励起x轴方向上的检测振动。然后,检测信号电极(未图示)以及检测接地电极(未图示)对由于该振动而产生的检测振动臂421、422的弯曲进行检测,从而求出角速度ω。
封装件
封装件9为,对陀螺元件2进行收纳的部件。另外,在封装件9中,也可以如后述的电子装置那样,除了陀螺元件2之外,还收纳有实施陀螺元件2的驱动等的IC芯片等。这种封装件9在其俯视(xy平面观察)观察中,呈大致矩形形状。
如图1以及图2所示,封装件9具有:基座91,其具有于上表面上开放的凹部;作为盖体的盖部92,其以封盖凹部的开口的方式通过作为接合材料的环形垫片93而与基座相接合。此外,基座91具有:板状的底板911;框状的侧壁912,其被设置在底板911的上表面周边部上。框状的侧壁912被设置为大致矩形形状的周状,换言之,在上述凹部的上表面上开口的开口形状呈大致矩形形状。被该板状的底板911与框状的侧壁912围成的凹部成为对作为电子部件的陀螺元件2进行收纳的内部空间(收纳空间)14。在框状的侧壁912的上表面上,设置有由例如科瓦铁镍钴合金等合金形成的环形垫片93。环形垫片93具有作为盖部92与侧壁912之间的接合材料的功能,其沿着侧壁912的上表面而被设置为框状(大致矩形状的周状)。
盖部92呈大致矩形形状的外形,并且在背面92b上从外周朝向中央部而设置有有底的槽94。另外,关于盖部92的结构将在后文中进行详细说明。槽94被配置为,在盖部92被载置在环形垫片93上时,槽94达到内部空间14处。在侧壁912上,在与被载置于环形垫片93上的盖部92的槽94对置的位置处,设置有凹部89。凹部89呈从侧壁912的外表面起朝向内侧凹陷的凹形状。从侧壁912的外表面方向观察到的凹部89的底面、即内壁面89a(图示中的x轴方向)被形成为,具有与所载置的盖部92的外边缘大致重合的深度。此外,从盖部92侧观察到的凹部89的底面89b(图示的z轴方向)被形成为,具有与侧壁912的厚度同等程度的深度。
这种封装件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被实施了排气(脱气)之后,通过由形成有槽94的连通部分上所余留的盖92被能量线(例如,激光)熔融后而固化成的作为熔融部的密封部95、即由能量线焊接形成的密封部95而被密封。另外,作为熔融部的密封部95以如下方式而被形成,即,将槽94的外部侧的端部、即包含盖部92的外周面92c(参照图4)在内的部分熔融并固化。
作为基座91的构成材料并未被特别限定,可以使用氧化铝等的各种陶瓷。此外,作为盖部92的构成材料也未被特别限定,可以采用线膨胀系数与基座91的构成材料相近的材料。例如,在基座91的构成材料采用上文所述的陶瓷的情况下,盖部92优选采用科瓦铁镍钴合金等的合金。
陀螺元件2在第一、第二支承部51、52处,经由焊料、银膏、导电性粘合剂(使金属粒子等导电性填充材料分散于树脂材料中而形成的粘合剂)等的导电性固定部件8而被固定于底板911的上表面上。由于第一、第二支承部51、52位于陀螺元件2的y轴方向的两端部,因此通过将这样的部分固定于底板911上,从而使得陀螺元件2的振动体4被双支承,由此能够将陀螺元件2相对于底板911而稳定地固定。因此,抑制了陀螺元件2的不必要的振动(检测振动以外的振动),提高了由陀螺元件2对角速度ω的检测精度。
另外,导电性固定部件8以与被设置在第一、第二支承部51、52上的两个检测信号端子714、两个检测接地端子724、驱动信号端子734以及驱动接地端子744相对应(接触)且彼此分离的方式被设置有6个。此外,在底板911的上表面上,设置有与两个检测信号端子714、两个检测接地端子724、驱动信号端子734以及驱动接地端子744相对应的6个连接衬垫10,上述各个连接衬垫10经由导电性固定部件8而和与之对应的一个端子电连接。
作为盖体的盖部
在此,使用图4对作为盖体的盖部92进行说明。图4表示作为本发明所涉及的盖体的盖部的一个示例,(a)为俯视图,(b)为主剖视图,(c)为沿(a)中的Q-Q线的剖视图。
作为盖体的盖部92将在封装件9的上表面上开放的凹部的开口封闭,并使用例如缝焊法等方法而被接合在凹部的开口的周围。详细而言,盖部92为,具有处于表背关系的表面92a以及背面92b、和连接着表面92a与背面92b的外周面92c的板状的部件。本示例中的盖部92由于为板状,因此便于形成,而且在形状的稳定性方面也很优异。特别是,尽管后述的槽94为极小的槽,但也能够较容易地形成该槽。此外,在本示例的盖部92中,使用了科瓦铁镍钴合金的板材。通过在盖部92中使用科瓦铁镍钴合金的板,从而在进行密封时由科瓦铁镍钴合金所形成的环形垫片93与盖部92将以相同的熔融状态被熔融,而且还由于较容易被合金化,因此能够容易且切实地进行密封。另外,在盖部92中,也可以使用其他材料的板材来替换科瓦铁镍钴合金,例如可以使用42合金、不锈钢等的金属材料,或者与封装件9的侧壁912相同的材料等。
而且,在从表面92a侧俯视观察盖部92时,从外周面92c中的一个边部起朝向盖部92的中央部的有底的槽94,被设置于背面92b侧。槽94被设置为,从外周面92c侧观察到的开口形状为楔形形状(例如,在背面92b侧具有两个的顶点的三角形),且在俯视观察时位于一个边部的大致中央处。槽94从盖部92的外周面92c朝向中心部而被设置为,在盖部92以将在封装件9的上表面上开放的凹部的开口封闭的方式被载置时,槽94具有与该开口重叠的部分。换言之,槽94具有在外周面92c上开口的一端94a以及中央部侧的另一端94b,并且中央部侧的另一端94b被设置为,到达与框状的侧壁912的内壁相比而靠内侧(封装件的俯视图中心侧)处,所述侧壁912被设置在构成基座91的底板911的上表面周边部上。如此,通过设置槽94,从而能够从封装件9的内部空间14进行排气。此外,由于在槽94中、于盖部92的中央部侧设置有另一端94b,因此能够单向地进行排气。即,通过对一个槽实施一处焊接(用于封闭的焊接)便可实现密封。
另外,虽然在本实施方式中,以槽94位于在俯视观察时为长边的一个边部的大致中央处的示例进行了说明,但并不限定于此,槽94只要设置在至少一个边部中的任意一处即可。此外,槽94可以被设置于在俯视观察时为短边的一个边部上。通过将槽94设置在俯视观察时为短边的边部上,从而能够得到以下的效果。长边方向的情况与短边方向的情况相比,封装件9的厚度方向(z轴方向)上的变形更容易变大。因此,在被接合于封装件9上的盖部92中,于长边方向上会存在有比短边方向更大的残留应力。当在保持了较大的残留应力的条件下对槽94(后述)进行密封时,残留应力会施加在密封部分上,从而有可能有损于密封的可靠性,因此通过将槽94设置在残留应力比较的小的短边上,从而能够减小由残留应力产生的对密封部分的影响。
此外,虽然槽94的宽度未被特别限定,但优选为1μm以上200μm以下左右。此外,虽然槽94的深度未被特别限定,但优选为5μm以上30μm以下左右。
另外,有时会在基座91与盖部92的接合部处的基座91和盖部92各自上分别形成可通过缝焊而熔融的金属层(未图示)之后,实施缝焊。在这种情况下,槽94的深度优选为,大于这两个金属层(被设置在基座91上的金属层与被设置在盖部92上的金属层)的厚度之和。由此,在后述的接合工序中,无需对在盖部92的与基座91的接合面上所形成的槽94进行封闭,而通过缝焊就能够牢固地将盖部92与基座91接合在一起。
而且,在从由槽94形成的、封装件9与盖部92之间的缝隙实施了凹部(内部空间14)的排气后,利用激光等的能量线而将设置了该槽94的连通部分处的盖部92及/或环形垫片93熔融。如此,通过由熔融的盖部92及/或环形垫片93所形成的作为熔融部的密封部95而将槽94封闭,从而使内部空间14被气密密封。
另外,虽然在本实施方式中,以在盖部92上设置有一个槽94的示例进行了说明,但槽的数量以及配置并不限定于此,槽也可以为多个,而且也可以采用槽被设置在盖部92的表面92a、背面92b上的结构。
此外,在图4(c)中所示的槽94的壁面上的横截面形状,只要具有作为排气孔的功能,则其形状可以为矩形形状、弯曲形状、半圆形状(圆弧形状)等任何形状。
振子的制造方法
接下来,参照图5以及图6对本发明所涉及的作为电子装置的振子的制造方法进行说明。图5(a)~图5(d)为,表示上文所述的图1以及图2所示的作为电子装置的振子的制造工序的概况的主剖视图。图6为,表示密封工序的图,图6(a)为表示槽与能量线(激光)的相互关系的俯视图,图6(b)为图6(a)的主剖视图,图6(c)为密封部的俯视图,图6(d)为图6(c)的主剖视图。
首先,对于将作为电子部件的陀螺元件2收纳于基座91的内部空间14中的工序进行说明。如图5(a)所示,准备基座91,所述基座91具有板状的底板911和被设置于底板911的上表面周边部上的框状的侧壁912,并且具有被底板911与侧壁912的内壁围成的、在上表面上开放的凹状的内部空间14。在基座91上,于框状的侧壁912的上表面上形成有环形垫片93,并在底板911的上表面上形成有连接衬垫10。在侧壁912上,于从内部空间14观察为外侧(外部侧)的侧面上,从侧壁912的上表面起以与侧壁912的厚度大致相当的长度,设置有从侧面挖入的凹部89。此外,准备上文所述的陀螺元件2。而且,对连接衬垫10与陀螺元件2以实现彼此的电连接的方式进行固定。对于该连接而言,可以使用焊料、银膏、导电性粘合剂(使金属粒子等导电性填充材料分散于树脂材料中而形成的粘合剂)等的导电性固定部件8。此时,陀螺元件2因导电性固定部件8的厚度而具有与底板911的上表面之间的空隙。
接下来,对于在内部空间14中载置作为盖体的盖部92的工序进行说明。如图5(b)所示,为了气密地保持被收纳于内部空间14中的陀螺元件2,而将作为上文所述的盖体的盖部92载置在环形垫片93上。在盖部92的背面92b上设置有槽94。盖部92被设置在设置于侧壁912上的凹部89的附近,详细而言,在俯视观察时(从盖部92侧观察时)凹部89位于槽94的朝向外侧延伸的延长线上。详细而言,以在俯视观察时盖部92的槽94的至少一部分位于内部空间14与凹部89之间的方式来设置盖部92。更详细而言,以在俯视观察时盖部92的槽94的、在外周面92c上开口的一端94a位于内部空间14与凹部89之间的方式来设置盖部92。而且,在将盖部92载置于环形垫片93上时,槽94延伸到达内部空间14。即,在载置盖部92的工序后的盖部92与环形垫片93之间,作为经由槽94而将内部空间14与基座91的外部连通的连通部分,从而形成有局部的缝隙。
接下来,对通过环形垫片93而将盖部92接合在基座91上的接合工序进行说明。如图5(c)所示,在框状的侧壁912上,以使盖部92与环形垫片93对置的部分为矩形的周状的方式,使用缝焊机的辊式电极97进行缝焊从而将盖部92与环形垫片93接合在一起。即,将盖部92接合在基座91上。辊式电极97通过未图示的加压机构相对于盖部92而从与基座91的相反侧进行加压接触。而且,辊式电极97在绕轴线旋转的同时沿着盖部92的俯视观察时的外周边以规定的速度移动。此时,通过经由盖部92以及环形垫片93而在辊式电极97间流过电流,从而利用焦耳热使得环形垫片93或者接合金属熔融,从而将盖部92与环形垫片93接合在一起。
此时,被设置有槽94的部分的盖部92,由于通过槽94而使盖部92与环形垫片93未发生接触因此未被缝焊,从而处于未焊接状态。换言之,由于槽94的内表面未与环形垫片93接触,因此未被缝焊。即,在接合工序中,通过缝焊从而将基座91与盖部92的接合预定部位中的、除以下未接合部分之外的部分接合在一起,所述未接合部分为包有对应于槽94的部分在内的部分。由于槽94连通着内部空间14与基座91的外部,因此该未焊接的空间将作为随后的密封工序中的排气孔而发挥作用。
接下来,对于使用槽94(排气孔)从内部空间14实施排气的工序进行说明。在本实施方式中,如图5(d)所示,在上述的缝焊时未被焊接的槽94被延伸设置为到达内部空间14的连通部分。因此,能够将槽94作为排气孔来使用,从而如该图所示的箭头标记那样对内部空间14的气体进行排气。另外,虽然在本实施方式中,以在对内部空间14的气体进行了排气的状态下、即所谓减压条件下进行密封的示例进行了说明,但并不限定于减压条件下,也可以在排气后导入惰性气体等的惰性气体环境下进行密封。
接下来,使用图6(a)~图6(d)对将排气结束后的内部空间14气密地密封的密封工序进行说明。如图6(a)、图6(b)所示,在结束了内部空间14的排气的状态下,向与作为排气孔而使用的槽94相对应的部分(连通部分)照射能量线(例如,激光、电子射线)。该能量线的照射可适用后述的照射条件。在本实施方式中,作为能量线而照射激光98,从而使余留部分的金属(科瓦铁镍钴合金)融化。此时,以将包括槽94的外部侧的端部、即盖部92的外周面92c在内的槽94的一端94a包含在激光98的斑点内的方式来配置并照射激光98。而且,如图6(c)、(d)所示,利用由激光98的照射所产生的热能,而使设置有槽94的部分的、盖部92的表面92a侧的槽上部92d熔融,熔融的金属填埋在槽94中的同时流动至环形垫片93上。当熔融金属充分流动后,停止激光98的照射,于是熔融的金属将发生固化,该固化了的熔融金属成为密封部(熔融部)95从而将槽94气密地密封(封闭)。其结果为,在俯视观察时,盖部92的密封部(熔融部)95位于内部空间14与凹部89之间。
如上所述,由于对激光98以将包括槽94的外部侧的端部、即盖部92的外周面92c在内的槽94的端部部分包含在其斑点内的方式进行配置并照射,以使包括槽94的端部在内的盖的槽上部92d熔融,因此熔融金属的流动性较好。通过以此方式提高熔融金属的流动性,从而能够切实地实施槽94的密封。
此时,由于盖部92被设置为,在俯视观察时(从盖部92侧观察时)凹部89位于槽94的朝外侧延伸的延长线上,因此被照射到盖部92外侧的激光98将被照射在该凹部89中。即,通过设置有凹部89,从而能够抑制激光98直接被照射在侧壁912的上表面912a上的情况。由此,能够抑制因被照射有激光98而造成的基座(侧壁912)的损伤(例如,侧壁912的熔融、在侧壁912上生成的微小裂缝等的产生)。
通过使用具有这种工序的作为电子装置的振子1的制造方法,从而能够防止激光98对于构成基座91的侧壁912的影响,并且切实地实施作为如下熔融部的密封部95的形成,其中,所述熔融部提高了由激光98所形成的熔融金属的流动性。因此,能够切实地实施槽94的密封,从而能够制造出提高了气密的可靠性的、作为电子装置的振子1。此外,由于槽94直接成为排气孔,因此无需实施如现有技术那样的用于排气用的未接合部分(排气孔)的尺寸管控等,并且,由于能够稳定地实施排气、接合(密封),因此即使在接合(密封)后对振子1实施高温加热的情况下,也能够抑制产生气体。此外,通过稳定的排气、接合(密封),从而能够防止被收纳于封装件9中的、作为电子部件的陀螺元件2因受残留气体等的影响而出现特性恶化,进而能够提供稳定的特性的作为电子装置的振子1。
另外,虽然在上述的说明中,以使用一个排气孔(槽94)的示例进行了说明,但排气孔也可以为多个。在这种使用多个排气孔的情况下,虽然排气速度加快了,但却需要有多个密封部位。
此外,虽然在上述的说明中,以在基座91上设置凹部89的结构进行了说明,但也可以采用不设置凹部89的结构。在该情况下,在密封工序中,在激光98的照射范围的一部分位于与基座91的接合有盖部92的一侧的面、即接合面相比靠外侧的状态下,通过激光98来封闭未接合部分。由此,能够抑制在基座91的侧壁912上被直接照射有激光98的情况。即,能够抑制因被照射有激光98而造成的基座(侧壁912)的损伤(例如,侧壁912的熔融、在侧壁912生成的微小裂缝等的产生)。
同时实施槽的密封工序与气体的排气的情况
此外,虽然在上述的说明中,以在使用槽94(排气孔)的、内部空间14的气体的排气结束之后实施通过激光来对槽94进行密封的密封工序的示例进行了说明,但也可以将该槽94的密封工序与使用槽94的内部空间14的气体的排气同时实施。在该情况下,由于在从内部空间14排出气体的同时实施槽94的密封,因此能够将从通过激光而熔融了的盖部92的熔融金属中产生出的气体从内部空间14排出。另外,该排气在通过激光来对槽94进行密封的密封工序中,至少可以在如下时间内实施,即,从开始进行激光98的照射时起直到通过激光98而熔融了的盖部92的熔融金属将槽94封闭时为止的时间。在该情况下,通过对内部空间14的残留气体进行排气从而能够抑制陀螺元件2因受到残留气体等的影响而出现特性恶化的情况,进而能够提供稳定的特性的作为电子装置的振子1。
槽的密封工序中的能量线的照射条件
在对槽94进行密封的密封工序中,如果通过一次的连续的照射来实施用于对槽94进行密封的、作为能量线的激光98的照射,则有时会存在从盖部92的熔融部95中产生的气体的一部分进入到内部空间14中的情况。如果在该状态下槽94被密封,则存在如下课题,即,进入到内部空间14中的气体残留在其中而未被从内部空间14中充分排出的课题。此外,在假设通过一次的连续的照射来实施激光98的照射的情况下,盖部92将在以被照射有激光98的盖部92的一部分为中心的较大范围内、且在较高的温度下发生熔融。因此,从熔融部95中产生的气体的量较多,其结果为,存在残留于内部空间14的气体的量变多的课题。
因此,在本实施方式中,分为多次来实施在对槽94进行密封的密封工序中的激光98的照射。即,通过两次以上的间断性的照射来实施激光98的照射。具体而言,以如下方式来实施激光98的照射,所述方式为,对于由照射激光98的照射状态、和在该照射状态之后的不照射激光98的非照射状态构成的周期,在从槽94的密封工序的开始起到结束为止的期间内包含有两周期以上。例如,以如下方式实施激光98的照射,所述方式为,对于由1ms~1000ms的时长的照射激光98的照射状态、和在该照射状态的之后的1ms~1000ms的时长的不照射激光98的非照射状态构成的周期,在从槽94的密封工序的开始起到结束为止的期间内包含有两周期以上。另外,在该情况下,可以在经由槽94而进行内部空间14的排气的同时,实施对槽94进行密封的密封工序。如此,通过分多次实施激光98的照射,从而使得开始照射激光98时的连通着内部空间14与外部的连通部分,随着激光98的照射的次数的增加,因被激光98熔融了的盖部92的熔融金属而阶段性地变窄。如此,通过分多次实施激光98的照射,从而与一次的连续的照射的情况相比,能够延长从槽94的开始进行密封起到结束为止的时间,更具体而言,能够延长从开始照射激光98时起到通过激光98而熔融的盖部92的熔融金属将槽94封闭时为止的时间(以下,称为槽94的密封时间),从而能够在将从盖部92的熔融部95中产生的气体从内部空间14充分地排气了的状态下对槽94封闭。特别是,在由于受能量线的产生装置的制约等而无法将能量线的输出减弱至规定值以下的情况下,存在很难以减弱能量线的输出的方式来延长槽94的密封时间的情况。但是,通过这种分多次实施激光98的照射的方式,具体而言,通过设定激光98的非照射状态的时长、次数及/或照射状态的时长、次数,从而能够很容易地对槽94的密封的适当的密封时间进行调节,并且能够限制盖部92的熔融部95的范围(大小),由于熔融部95的熔融时的温度能够为适当的温度而不会过度上升,因此能够抑制从熔融部95中产生的气体的量。其结果为,通过对内部空间14的残留气体进行排气从而能够抑制陀螺元件2受残留气体等的影响而出现特性恶化的情况,进而能够提供稳定的特性的作为电子装置的振子1。
虽然在上述的实施方式中,对反复置于激光98的照射状态与非照射状态的方式进行了说明,但作为其他的方式也可以采用如下方式,即,反复置于实施激光98的照射的第一照射状态与实施与第一照射状态相比输出较弱的激光98的照射的第二照射状态。即,可以使激光98的输出随着时间的流逝而变化,从而阶段性地缩窄连通部分以进行封闭。
此外,虽然在上述的实施方式中,为了抑制基座(侧壁912)的损伤,而使凹部89在俯视观察时位于槽94的朝外侧延伸的延长线上,但并不限定于此,对于在槽94的附近不存在凹部89的结构,也可以适用上述的能量线的照射条件。
接合工序以及接合结构的改变例
虽然在上述的第一实施方式中,对作为将基座91与盖部92接合在一起的接合材料而使用环状的金属框体、即环形垫片93,并通过缝焊机的辊式电极97来进行缝焊的接合方法进行了说明,但也可以应用其他的接合方法。即,作为其他的接合方法可以应用如下的接合方法,即,在基座91的框状的侧壁912的上表面或者盖部92的表面上配置银焊料等的焊料以作为接合材料,通过缝焊机的辊式电极97而使该焊料熔融,并通过熔融了的金属焊料而将盖部92与基座91接合在一起的接合方法(所谓直接缝焊法)。在该情况下,金属焊料也可以通过激光、电子束等的能量线而熔融。作为其他的接合方法,也可以应用使盖的一部分熔融并通过该熔融了的盖的部件从而直接将盖部92与基座91接合在一起的接合方法,而并非经由接合材料将盖部92与基座91接合在一起的接合方法。根据这些接合方法,由于无需环形垫片93,因此能够实现电子装置的小型化以及低成本化。
接合工序中的槽的配置的改变例
另外,虽然在上述的第一实施方式中,如图6(a)所示,在盖部92被载置于环形垫片93上并与基座91接合时,通过槽94以从盖部92的外周面92c起到达内部空间14的方式延伸,从而形成了通过槽94而将内部空间14与基座91的外部连通的连通部分,但也可以不使槽94延伸至内部空间14。即,槽94可以在俯视观察时不与内部空间14重叠并且存在于密封环93的内周与盖部92的外周之间的区域内。在该情况下,槽94未连通至内部空间14。但是,通过不将盖部92的设置有槽94一侧的面(背面92b)上的、与槽94邻接且在俯视观察时与内部空间14邻接的区域焊接在环形垫片93上,从而作为非焊接区域,并通过将除该非焊接区域之外的与环形垫片重叠的区域利用缝焊机进行焊接,从而能够通过盖部92的非焊接区域与环形垫片93之间的微小的间隙来实施上文所述的排气。
凹部的改变例
接下来,使用图7对凹部的改变例进行说明。图7为,表示凹部的改变例的立体图。另外,本改变例与上述的第一实施方式的结构之间除凹部的结构不同之外其余结构均相同,因此在以下的说明中,对于相同结构标注相同符号并省略说明,并对不同结构进行说明。
在图7所示的改变例的形成有凹部89c的封装件9中,包括有基座91、作为接合材料的环形垫片93、作为盖体的盖部92。虽然在该图中表示出了设在盖部92上的槽94,但图示出的是未被实施密封的状态。
凹部89c被设置为,从基座91的侧壁912(参照图6)的上表面912a起贯穿至与上表面912a为相反侧的面、即底板的基座面911a为止,其中,所述上表面912a为,基座91的接合有盖部92的一侧的面、即接合面。换言之,凹部89c被设置为,在基座91的外周面、上面912a、基座面911a这三面上开口的凹状。
由于通过设置这种结构的凹部89c,从而使凹部89c的激光照射方向的长度变长并且贯穿,因此能够更切实地防止在上述的密封工序中的作为能量线的激光向基座的照射。
振子的另一个结构
接下来,参照图8对第一实施方式的振子的另一个结构进行说明。图8为,表示作为第一实施方式的振子的另一个结构的示意图,图8(a)为表示振子的结构的一部分的局部俯视图,图8(b)为局部主剖视图。另外,在以下的说明中,对与第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略说明。
在图8(a)、图8(b)所示的振子的结构中,具有以将内部空间(收纳空间)14的开口封闭的方式经由作为接合材料的环形垫片93而被接合于基座(侧壁912)上的作为盖体的盖部92。在框状的侧壁912的上表面上设置有例如由科瓦铁镍钴合金等的合金形成的环形垫片93。环形垫片93具有作为盖部92与侧壁912之间的接合材料的功能,并且沿着侧壁912的上表面而被设置为框状(大致矩形形状的周状)。此外,环形垫片93被设置为,在从盖部92侧观察俯视观察时,环形垫片93与后述的凹部89的一部分重叠。
盖部92呈大致矩形状的外形,并在背面92b上从外周朝向中央部而设有有底的槽94。另外,关于盖部92的结构,由于其与上述的实施方式相同,因此省略说明。槽94被配置为,在盖部92被载置于环形垫片93上时槽94到达内部空间14。在侧壁912上,在与环形垫片93上所载置的盖部92的槽94的向外侧延伸的延长线重叠的位置处,设置有凹部89。凹部89呈从侧壁912的外表面向内侧凹陷的凹形状。
在本结构的振子中,于内部空间14的排气结束了的状态下,向与被用作排气孔的槽94相对应的部分(连通部分)照射有激光98,从而使余留的部分的金属(科瓦铁镍钴合金)被熔融。此时,以将包括槽94的外部侧的端部、即盖部92的外周面92c在内的槽94的一端94a包含在激光98的斑点内的方式来配置并照射激光98。而且,虽然未图示,但利用由激光98的照射所产生的热能,而将设置有槽94的部分的、盖部92的表面92a侧的槽上部92d熔融,熔融的金属填埋在槽94中的同时流动至环形垫片93上。当熔融金属流动后,停止激光98的照射,于是熔融的金属将发生固化,该固化了的熔融金属成为未图示的密封部(熔融部)从而将槽94气密地密封(封闭)。
在本结构的振子中,于激光98的照射位置的附近处,设置有凹部89,而且,以与凹部89在俯视观察时重叠的方式,换言之,以向凹部89伸出的方式而设置有环形垫片93。由此,向与盖部92相比靠外侧照射的激光98被照射在凹部89以及环形垫片93上。即,通过设置有凹部89以及向凹部89伸出的环形垫片93,从而使激光98不会直接照射于侧壁912的上表面912a上。由此,能够抑制因被照射有激光98而造成的基座(侧壁912)的损伤(例如,侧壁912的熔融、在侧壁912上生成的微小裂缝等的产生)。
另外,环形垫片93也可以在俯视观察时不与凹部89重叠。在该情况下,在密封工序中,以俯视观察时激光98的照射范围的一部分与环形垫片93的从盖部92露出的部分重叠的状态,通过激光98来将未接合部分封闭。即,被照射在与盖部92相比靠外侧的激光98将照射在环形垫片93上。由此,激光98的一部分被环形垫片93所遮挡,从而不会直接照射在侧壁912的上表面上。因此,能够抑制因照射激光98而造成的基座(侧壁912)的损伤(例如,侧壁912的熔融、在侧壁912生成微小裂缝等的产生)。
槽的改变例
在此,使用图9对被设置在盖部92上的槽94的开口形状进行说明。图9为,表示槽的开口形状的改变例的主视图。在上文所述的实施方式中,以图9(a)所示的楔形形状(例如,在背面92b侧具有两个的顶点的三角形)作为被设置在盖部92上的槽94的开口形状而进行了说明。槽94的开口形状更优选形成为楔形形状,从而能够使在成形槽94时的成形模具(例如,成形金属模)中的成形性良好。即,通过将成形模具的顶端形成为越趋向尖端越变细的形状,从而能够使成形模具容易推压。另外,槽94的开口形状也可以是其他的越趋向尖端越变细的形状。也可以为,例如图9(b)所示的、楔形形状的顶端部94f呈圆弧状的形状的槽94e,或者,图9(c)所示的、楔形形状的顶端部94h以宽度较窄的直线部分而形成的所谓梯形形状的槽94g等。在这种形状的槽94e、94g中,也能够获得与槽94相同的效果。
凹部以及槽的另一个配置例
在此,参照图10对凹部以及槽的另一个配置例进行说明。图10为,用于对凹部以及槽的另一个配置例进行说明的立体图。
如图10所示,本配置例中的凹部89d以及槽94c被设置于构成封装件9的基座91以及盖部92的一条边的一端附近。以下,进行详细说明。
在基座91经由环形垫片93而与盖部92被缝焊接合在一起时,缝焊辊如轨迹S1、S2、S3、S4所示沿各个边的边缘上进行移动。缝焊辊以此方式进行移动。因此在四个角部处,缝焊辊将两次通过。因此,如果在缝焊辊两次通过的区域R1、R2、R3、R4设置槽94c,则会被进行两次缝焊从而使槽94c容易封闭。
此外,基座91以及盖部92的各个边的中央部附近与端部附近相比,厚度方向上的变形容易变大。因此,在与封装件9接合的盖部92的各个边的中央部附近处,存在比端部附近处更大的残留应力。如果在保持有较大的残留应力的条件下通过熔融来对槽94c进行密封,则会有残留应力施加于该密封部分上从而有损于密封的可靠性的可能性。为了避免这一情况的出现,通过将槽94c设置在残留应力比较小的各个边的端部附近处,从而能够减小由残留应力产生的对密封部分的影响。
如此,通过在避开了缝焊辊两次通过的区域R1、R2、R3、R4的、盖部92的一条边的一端附近处设置凹部89d以及槽94c,从而能够实施更稳定的槽94c的形成、实施可靠性提高了的密封。
根据上文所述的第一实施方式的振子1,以成为通过被设置于盖部92上的槽94(94c、94e、94g)而将内部空间14与外部的连通的状态、且槽94位于被设置在作为基座91的侧壁912的侧面上的凹部89(89c、89d)的附近的方式,将盖部92与基座91接合在一起。如此,通过将内部空间14与外部的连通的槽94,从而能够较容易地将内部空间14形成为减压或者惰性气体环境。而且,通过向连通部分照射激光98而将连通部分封闭,从而能够较容易地将内部空间14密封成为减压或者惰性气体环境。由此,能够实现将在盖部92的接合时所产生的气体从封装件9内除去之后的密封,从而能够提供实现了高品质的气密密封的振子1。
此外,根据上文所述的第一实施方式的振子1,由于在激光98的照射位置的槽94的附近处设置有凹部89,因此照射在与盖部92相比靠外侧的激光98将照射到凹部89内。即,通过设置有凹部89,从而激光98不会直接照射于侧壁912的上表面912a上。由此,能够提供防止了因被照射有激光98而产生的基座(侧壁912)的损伤(例如,侧壁912的熔融、在侧壁912生成的微小裂缝等的产生)的振子1。
电子装置的第二实施方式
接下来,使用图11对作为电子装置的第二实施方式的陀螺传感器的实施方式进行说明。图11为表示陀螺传感器的概况的主剖视图。另外,在本实施方式中,对于与上文所述的第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略说明。
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、作为收纳容器的封装件(基座)111、作为盖体的盖部92。由陶瓷等形成的封装件111具有:被层叠在一起的第三基板125c、第二基板125b以及第一基板125a;被设置在第一基板125a的表面边缘部上框状的侧壁115;被设置在第三基板125c的表面边缘部上的框状的侧壁120。
在框状的侧壁115的上表面上,形成有由例如科瓦铁镍钴合金等的合金而形成的作为接合材料的环形垫片117。环形垫片117具有作为与盖部92间的接合材料的功能,并且沿着侧壁115的上表面而被设置为框状(周状)。在盖部92的与环形垫片117对置的面、即背面92b的端部上,设置有槽94。另外,关于盖部92结构,其与上文所述的第一实施方式相同。在盖部92被载置于环形垫片117上时,槽94被形成为到达内部空间114。在此,由第一基板125a的表面与框状的侧壁115的内壁围成的空间成为陀螺元件2的内部空间114,而由第三基板125c与框状的侧壁120的内壁围成的空间则成为IC112的收纳部。另外,收纳有陀螺元件2的内部空间114,在从槽94实施了脱气(排气)之后,通过形成有槽94的部分上所余留的盖部92被熔融后固化而成的密封部95从而被密封。此外,在框状的侧壁120的表面(图示下表面)上,设置有多个外部端子122。此外,在侧壁115上,于与环形垫片117上所载置的盖部92的槽94对置的位置处,设置有凹部89。凹部89呈从侧壁115的外表面向内侧凹陷的凹形状。
在位于陀螺元件2的内部空间114中的第一基板125a的表面上形成有连接衬垫110,陀螺元件2以与连接衬垫110取得电连接的方式被固定。在该连接中可以使用焊料、银膏、导电性粘合剂(使金属粒子等的导电性填充材料分散于树脂材料中而形成的粘合剂)等的导电性固定部件127。此时,陀螺元件2因导电性固定部件127的厚度而具有与第一基板125a的表面间的空隙。
收纳有陀螺元件2的内部空间114的开口通过作为盖体的盖部92而被封闭,从而被气密密封。盖部92由于采用与在上文所述的第一实施方式中说明了的盖部92相同的结构,因此省略详细说明,对概况进行说明。盖部92将在封装件111的上表面上开放的内部空间114的开口进行封闭,并使用例如缝焊法等被接合在开口的周围。盖部92使用科瓦铁镍钴合金的板材,并具有处于表背的关系的表面92a以及背面92b。与上文所述的第一实施方式相同,在盖部92上设置有有底的槽94,所述槽94在背面92b侧从盖部92的外周面92c起向中央部设置。而且,在从环形垫片117与盖部92之间的间隙、即槽94实施了内部空间114的排气后,通过利用激光等使包括该槽94的端部在内的部分熔融并使之固化,从而实施气密密封。
另一方面,在位于IC112的收纳部中的第三基板125c的表面上形成有连接电极118,连接电极118与IC112以通过使用金(Au)凸块124的接合等而取得电连接的方式被固定。在IC112与第三基板125c的表面之间的间隙中,设置并填埋有树脂等底部填充物131。另外,树脂也可以被设置为对IC112进行覆盖。另外,虽然连接衬垫110、连接电极118、外部端子122等分别通过内部配线等而被连接,但在本发明的说明中包括图示在内均予以省略。
陀螺传感器的制造方法
接下来,对陀螺传感器200的制造方法进行说明,但省略了与在上文所述的振子1的制造方法中说明了的工序相同的工序的说明。省略的工序为,将陀螺元件2收纳于作为基座的封装件111的内部空间114中的工序、在内部空间114中载置盖部92的工序、将盖部92接合在封装件111上的接合工序、以及对排气结束了的内部空间114进行气密密封的密封工序。
除上述的工序之外,在陀螺传感器200的制造中,还将IC112收纳于由被设置在第三基板125c的表面边缘部上的框状的侧壁120所围成的IC112的收纳部中。IC112以使用金(Au)凸块124而取得电连接的方式,固定于被设置在第三基板125c的表面上的连接电极118上。在IC112与第三基板125c的表面的间隙中,填充有树脂等底部填充物131从而将缝隙填埋。通过以上的工序,从而完成陀螺传感器200。
根据上述的第二实施方式,与第一实施方式相同,由激光所产生的熔融金属(盖部92)的流动性良好,从而能够切实地实施密封部95的形成。因此,能够切实地实施槽94的密封,从而能够制造出提高了气密的可靠性的作为电子装置的陀螺传感器200。此外,由于槽94直接成为排气孔,因此无需如现有技术这样实施用于排气用的未接合部分(排气孔)的尺寸管控等,并且由于稳定地实施了排气、接合(密封),因此即便在接合(密封)后陀螺传感器200被高温加热的情况下,也能够抑制产生气体。此外,通过稳定的排气、接合(密封),从而能够防止被收纳于封装件111中的作为电子部件的陀螺元件200受残留气体等的影响而出现特性恶化,进而能够提供稳定了特性的作为电子装置的振子1。
此外,与第一实施方式相同,由于在激光的照射位置的槽94的附近处设置有凹部89,因此向与盖部92相比靠外侧照射的激光98将被照射到凹部89内。即,通过设置凹部89,从而激光98不会直接照射于侧壁115的上表面上。由此,能够提供防止了因被照射有激光98而造成的基座(侧壁115)的损伤(例如,侧壁115的熔融、在侧壁115生成的微小裂缝等的产生)的陀螺传感器200。
虽然在上述的电子装置的说明中,作为电子部件而使用了所谓双T型的陀螺元件2的振子1、陀螺传感器200为例进行了说明,但并不限定于此,也可以应用于在封装件内气密地收纳元件的电子装置。作为其他的电子装置也可以为如下装置,即,例如作为电子部件而使用了H型、或音叉型的陀螺元件的陀螺传感器、使用了振动元件的定时装置(振子、振荡器等)、使用了感压元件的压力传感器、使用了半导体元件的半导体装置等。
另外,作为振动元件刻意适当地使用如下元件,即,使用了压电体的MEMS元件等的压电振动元件、或用水晶作为原材料的音叉型水晶振动片等的实施弯曲振动的水晶振动片、纵向振动型水晶振动片、厚度伸缩水晶振动片等。
电子设备
接下来,根据图12~图14对应用了本发明的一个实施方式所涉及的作为电子装置的振子1或作为电子装置的陀螺传感器200的电子设备进行详细说明。另外,在说明中,示出了应用使用了陀螺元件2的振子1的例子。
图12为,表示具备本发明的一个实施方式所涉及的作为电子装置的振子1的、作为电子设备的移动型(或者笔记本型)的个人计算机的结构的概况的立体图。在该图中,个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104、和具备显示部100的显示单元1106而构成,并且显示单元1106经由铰链结构部而以相对于主体部1104能够转动的方式被支承。在这种个人计算机1100中内置有使用了陀螺元件2的振子1,陀螺元件2具备对角速度进行检测的功能。
图13为,表示具备本发明的一个实施方式所涉及的作为电子装置的振子1的、作为电子设备的便携式电话机(也包括PHS)的结构的概况的立体图。在该图中,便携式电话机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206,并且在操作按钮1202与听筒1204之间配置有显示部100。在这种便携式电话机1200中内置有使用了陀螺元件2的振子1,陀螺元件2作为角速度传感器等而发挥功能的。
图14为,表示具备本发明的一个实施方式所涉及的作为电子装置的振子1的、作为电子设备的数码照相机的结构的概况的立体图。另外,在该图中,对于与外部设备的连接也简单地做出了图示。在此,普通的摄像机是利用被拍摄体的光像而使卤化银胶片感光,相对于此,数码照相机1300则通过CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)等的拍摄元件而将被拍摄体的光像进行光电变换从而生成拍摄信号(图像信号)。
在数码照相机1300的壳体(机身)1302的背面上设置有显示部100,并成为根据由CCD产生的摄像信号而实施显示的结构,显示部100作为将被拍摄体显示为电子图像的取景器而发挥功能。此外,在壳体1302的正面侧(图中背面侧)设置有包括光学透镜(摄像光学系统)、CCD等在内的受光单元1304。
当拍摄者确认在显示部1308上显示出的被拍摄体像,并按下快门按钮1306时,该时间点的CCD的摄像信号将被传送并存储至存储器1308中。此外,在该数码照相机1300中,在壳体1302的侧面上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。而且,如图所示,分别根据需要而在视频信号输出端子1312上连接电视显示器1430,在数据通信用的输入输出端子1314上连接个人计算机1440。而且构成为如下结构,即,通过规定的操作而将存储于存储器1308的摄像信号输出至电视显示器1430、或个人计算机1440。在这种数码照相机1300中内置有使用了陀螺元件2的振子1,陀螺元件2作为角速度传感器等而发挥功能。
另外,本发明的一个实施方式所涉及的振子1,除了被应用于图12的个人计算机(移动型个人计算机)、图13的便携式电话机、图14的数码照相机之外,还可以应用于如下装置的电子设备中,即,例如喷墨式喷出装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄像机、录像机、车辆导航装置、寻呼机、电子记事本(含通信功能)、电子词典、计算器、电子游戏机、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如,车辆、航空器、船舶的计量仪表类)、飞行模拟器等的电子设备中。
移动体
图15为示意性地表示作为移动体的一个示例的汽车的立体图。在汽车106上装载有本发明所涉及的作为电子装置的振子1。例如,如该图所示,在作为移动体的汽车106中,于车体107上装载有内置了使用陀螺元件2的振子1并对轮胎109等进行控制的电子控制单元108。此外,振子1除此之外还可以广泛应用于无钥匙进入系统、防盗控制系统、车辆导航系统、车辆空调系统、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、胎压监测系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力车、电动汽车的电池监视、车身姿态控制系统等的电子控制单元(ECU:electroniccontrol unit)中。
符号说明
1…作为电子装置的振子;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…封装件;10…连接衬垫;14…内部空间(收纳空间);41…基部;51…第一支承部;52…第二支承部;61…第一梁;62…第二梁;63…第三梁;64…第四梁;89、89c…凹部;89a…凹部的内壁面;89b…凹部的底面;91…基座;92…作为盖体的盖;92a…表面;92b…背面;92c…外周面;92d…槽上部;93…环形垫片;94、94c、94e、94g…槽;94a…槽的一端;94b…槽的另一端;95…作为熔融部的密封部;97…缝焊机的辊式电极;98…作为能量线的激光;106…作为移动体的汽车;110…连接衬垫;111…封装件(基座);112…IC;114…内部空间;115、120…侧壁;117…环形垫片;118…连接电极;122…外部端子;124…金凸块;125a…第一基板;125b…第二基板;125c…第三基板;127…导电性固定部件;131…底部填充物;200…作为电子装置的陀螺传感器;421…第一检测振动臂;422…第二检测振动臂;425、426、445、446、447、448…重量部(锤头);431…第一连结臂;432…第二连结臂;441…第一驱动振动臂;442…第二驱动振动臂;443…第三驱动振动臂;444…第四驱动振动臂;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;911a…底板的基座面;912…侧壁;912a…侧壁的上表面;1100…作为电子设备的移动型的个人计算机;1200…作为电子设备的便携式电话机;1300…作为电子设备的数码照相机。
Claims (13)
1.一种电子装置的制造方法,其特征在于,所述电子装置在基座与盖体之间形成有用于收纳电子部件的内部空间,并且将所述基座与所述盖体接合在一起,所述子电子装置的制造方法具有如下工序:
准备所述盖体的工序,其中,在所述盖体的与所述基座接合的一侧的面上具备槽;
将所述电子部件收纳于所述内部空间中的工序;
接合工序,在该工序中,在所述内部空间与外部经由所述槽而连通了的状态下,于所述基座与所述盖体的接合预定部位之中的、除未接合部分以外的部位处,将所述盖体接合在所述基座的接合面上,其中,所述未接合部分中包括所述槽的至少一部分;
密封工序,在该工序中,在从所述基座的接合有所述盖体的一侧俯视观察时、能量线的照射范围的一部分位于所述接合面的外侧的状态下,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
2.如权利要求1所述的电子装置的制造方法,其特征在于,
在所述密封工序中,以所述能量线的所述照射范围的一部分位于如下位置处的状态,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭,所述位置为,被设在所述基座的侧面上的凹部中的所述接合面的外侧。
3.如权利要求2所述的电子装置的制造方法,其特征在于,
所述凹部从所述接合面起,被设置到所述接合面的相反侧的面、即基座面为止。
4.如权利要求1或权利要2所述的电子装置的制造方法,其特征在于,
在所述基座与所述盖体之间设置有接合材料,
在所述接合工序中,以在所述俯视观察时、所述接合材料的一部分从所述盖体露出的状态,通过所述接合材料而将所述基座与所述盖体接合在一起,
在所述密封工序中,以在所述俯视观察时、所述能量线的所述照射范围的一部分与所述接合材料的从所述盖体露出的部分重叠的状态,通过所述能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
5.如权利要求2或权利要求3所述的电子装置的制造方法,其特征在于,
在所述基座与所述盖体之间设置有接合材料,
在所述接合工序中,以在所述俯视观察时、所述接合材料的一部分从所述盖体露出且所述接合材料与所述凹部的至少一部分重叠的状态,通过所述接合材料而将所述基座与所述盖体接合在一起,
在所述密封工序中,以在所述俯视观察时、所述能量线的所述照射范围的一部分与所述接合材料中的和所述凹部重叠且从所述盖体露出的部分相重叠的状态,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
6.如权利要求2或权利要求3所述的电子装置的制造方法,其特征在于,
在所述接合工序中,以在所述俯视观察时、所述槽的至少一部分位于所述内部空间与所述凹部之间的方式,将所述基座与所述盖体接合在一起。
7.如权利要求1或权利要求2所述的电子装置的制造方法,其特征在于,
在所述接合工序中,分多次实施所述能量线的照射。
8.一种电子装置的制造方法,其特征在于,所述电子装置在基座与盖体之间形成有用于收纳电子部件的内部空间,并且将所述基座与所述盖体接合在一起,所述电子装置的制造方法具有如下工序:
准备所述盖体的工序,其中,在所述盖体的与所述基座接合的一侧的面上具备槽;
将所述电子部件收纳于所述内部空间中的工序;
接合工序,在该工序中,以所述内部空间与外部经由所述槽而连通了的状态、且从所述基座的接合有所述盖体的一侧俯视观察时接合材料的一部分从所述盖体露出的状态,于所述基座与所述盖体的接合预定部位之中的、除未接合部分以外的部位处,通过所述接合材料而将所述盖体接合在所述基座的接合面上,其中,所述未接合部分中包括所述槽的至少一部分;
密封工序,在该工序中,以在所述俯视观察时、能量线的照射范围的一部分与所述接合材料的从所述盖体露出的部分重叠的状态,通过能量线焊接而将所述未接合部分封闭。
9.一种电子装置,其特征在于,
在基座与盖体之间具备用于收纳电子部件的内部空间,并且所述基座与所述盖体被接合在一起,其中,
所述盖体的与所述基座接合的一侧的面上的槽,通过所述盖体的一部分被熔融而形成的熔融部而被封闭,
在俯视观察时,所述熔融部位于被设在所述基座的侧面上的凹部与所述内部空间之间。
10.如权利要求9所述的电子装置,其特征在于,
所述凹部从所述基座的、接合有接合材料的一侧的面、即接合面起,被设置到所述接合面的相反侧的面、即基座面为止。
11.如权利要求9或权利要求10所述的电子装置,其特征在于,
在所述基座与所述盖体之间设置有接合材料,
所述基座与所述盖体以在所述俯视观察时所述接合材料与所述凹部的至少一部分重叠的方式通过所述接合材料而被接合在一起。
12.一种电子设备,其特征在于,
具备权利要求9至权利要求11中的任意一项所述的电子装置。
13.一种移动体,其特征在于,
具备权利要求9至权利要求11中的任意一项所述的电子装置。
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