CN107084817A - 防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块 - Google Patents

防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够容易地赋予防水性能的防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块。防水部件(1)具有：层压体(2)，其具备第二硅层(23)以及第二氧化硅层(24)；贯穿孔(3)，其被设置在层压体(2)上，并阻止液体的通过且容许气体的通过，贯穿孔(3)具有第一贯穿孔(31)和第二贯穿孔(32)，第一贯穿孔(31)贯穿第二硅层(23)，第二贯穿孔(32)贯穿第二氧化硅层(24)且与第一贯穿孔(31)连通，第二贯穿孔(32)的宽度与第一贯穿孔(31)的宽度相比较小。

Description

防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块
技术领域
本发明涉及一种防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块。
背景技术
一直以来，作为具有防水性能的压力传感器而已知一种专利文献1中所记载的结构。专利文献1的压力传感器具有：封装件；被收纳于封装件内的压力传感器；以对压力传感器进行覆盖的方式而被填充于封装件内的凝胶，封装件外的压力会经由凝胶而传递至压力传感器。根据这种结构，由于能够通过凝胶来防止水分向压力传感器的附着，因此能够发挥防水性能。
然而，在如专利文献1那样的结构中，在不使气泡产生的条件下将凝胶紧密地充填于封装件内是非常困难的，并且也是需要专业技术的。当在凝胶内产生气泡(空隙)时，存在封装件外的压力与被传输至压力传感器的压力产生偏差，从而压力检测精度下降的问题。
专利文献1：日本特开2015-143634号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够容易地赋予防水性能的防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块。
这样的目的通过如下的本发明而达成。
本发明的防水部件的特征在于，具有：层压体，其具备第一层以及被配置在所述第一层的一侧的第二层；贯穿孔，其被设置在所述层压体上，并阻止液体的通过且容许气体的通过，所述贯穿孔具有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔贯穿所述第一层，所述第二贯穿孔贯穿所述第二层且与所述第一贯穿孔连通，所述第二贯穿孔的宽度与所述第一贯穿孔的宽度相比较小。
通过使用这种结构的防水部件，从而能够容易地赋予防水性能。
在本发明的防水部件中，优选为，所述第二贯穿孔的宽度随着趋向从所述第一层侧离开的方向而逐渐减小。
由此，第二贯穿孔的形成变得容易，并且能够获得宽度足够小的第二贯穿孔。
在本发明的防水部件中，优选为，所述第二贯穿孔的宽度的渐减率随着趋向从所述第一层侧离开的方向而逐渐减小。
由此，第二贯穿孔的形成变得容易，并且能够获得宽度足够小的第二贯穿孔。
在本发明的防水部件中，优选为，所述第二层的与所述第一层相反的一侧的面上的所述第二贯穿孔的宽度在0.1μm以上且10μm以下。
由此，能够使第二贯穿孔的宽度足够小，从而能够获得更高的防水性能。
在本发明的防水部件中，优选为，所述层压体具有第三层，所述第三层被配置在所述第一层的与所述第二层相反的一侧，所述第三层具有与所述贯穿孔相比宽度较大的第一开口。
由此，能够提高防水部件的机械强度。此外，防水部件的制造变得容易。
在本发明的防水部件中，优选为，所述层压体具有第四层，所述第四层被配置在所述第一层与所述第三层之间，并且在所述第一贯穿孔与所述第一开口之间形成间隙，所述第四层具有与所述贯穿孔相比宽度较大的第二开口，所述贯穿孔与所述第一开口经由所述第二开口而连通。
由此，防水部件的制造变得容易。
本发明的防水部件的制造方法的特征在于，包括：准备设置有第一贯穿孔的第一层的工序；通过气相生长法而在所述第一层的一个面上对具有与所述第一贯穿孔连通的第二贯穿孔的第二层进行成膜的工序，所述第二贯穿孔的宽度与所述第一贯穿孔的宽度相比较小。
由此，能够容易地制造出防水部件。
在本发明的防水部件的制造方法中，优选为，所述气相生长法于在所述第一贯穿孔的形成有所述第二层的一侧的相反侧形成了空隙的状态下被实施。
由此，能够容易地形成第二贯穿孔。
本发明的压力传感器的特征在于，具有：基板，其具有隔膜；压力基准室，其位于所述隔膜的一侧；本发明的防水部件，其被配置在所述隔膜的另一侧，所述隔膜与所述防水部件之间以液密的方式被密封。
由此，能够通过容易的结构而获得具有防水功能的压力传感器。
本发明的电子模块的特征在于，具有：封装件，其具有：具有凹部的基座；和以对所述凹部的开口进行封堵的方式而被接合在所述基座上的本发明的防水部件；电子部件，其被收纳于所述封装件的所述凹部内。
由此，能够通过容易的结构而获得具有防水功能的电子模块。
附图说明
图1为本发明的第一实施方式所涉及的防水部件的剖视图。
图2为图1所示的防水部件的俯视图。
图3为图1所示的防水部件的放大剖视图。
图4为表示图1所示的防水部件的改变例的放大剖视图。
图5为表示图1所示的防水部件的改变例的放大剖视图。
图6为用于对确定贯穿孔的直径的方法进行说明的模式图。
图7为图1所示的防水部件的制造方法的流程图。
图8为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图9为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图10为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图11为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图12为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图13为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图14为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。
图15为表示第二氧化硅层的厚度与第二贯穿孔的直径之间的关系的图表。
图16为本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。
图17为表示图16所示的压力传感器所具有的传感器部的俯视图。
图18为表示包含图17所示的传感器部的桥接电路的图。
图19为本发明的第三实施方式所涉及的电子模块的剖视图。
图20为表示高度计的一个示例的立体图。
图21为表示电子设备的一个示例的主视图。
图22为表示移动体的一个示例的立体图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式来对防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块详细地进行说明。
第一实施方式
首先，对本发明的第一实施方式所涉及的防水部件进行说明。
图1为本发明的第一实施方式所涉及的防水部件的剖视图。图2为图1所示的防水部件的俯视图。图3为图1所示的防水部件的放大剖视图。图4以及图5分别为表示图1所示的防水部件的改变例的放大剖视图。图6为用于对确定贯穿孔的直径的方法进行说明的模式图。图7为图1所示的防水部件的制造方法的流程图。图8至图14分别为用于对图1所示的防水部件的制造方法进行说明的剖视图。图15为表示第二氧化硅层的厚度与第二贯穿孔的直径之间的关系的图表。另外，在以下的说明中，为了便于说明而将图1中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。
图1所示的防水部件1具有：层压有四个层的层压体2；被形成在层压体2上的贯穿孔3以及开口4。贯穿孔3具有阻止水(液体)的通过且容许气体G的通过的程度的较小的直径(宽度)。因此，例如，当以覆盖空腔状的基座的方式而配置放水部件1时，能够防止水(液体)向基座内的浸入，且容许空气(气体)向基座内外的移动。以下，对这样的防水部件1详细地进行说明。
层压体2具有：由从下侧起依次层压有第一硅层21(第三层)、第一氧化硅层22(第四层)以及第二硅层23(第一层)而成的SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)基板20；被配置在SOI基板20的上表面(第二硅层23的一侧的面)上的第二氧化硅层24(第二层)。以此方式，通过使用将硅层与氧化硅层交替地进行层压而得到的层压体以作为层压体2，从而层压体2的结构变得容易。此外，也如在后文所述的制造方法中所说明的那样，由于贯穿孔3的形成使用蚀刻技术，因此通过使用对蚀刻选择比较大的硅层与氧化硅层进行层压所得到的层压体2，从而能够高精度地实施蚀刻。
不过，作为层压体2的结构，并不限定于此，例如，第二硅层23只需如在后文所述的制造方法中所说明的那样，具有在对第一氧化硅层22进行蚀刻时的蚀刻耐性即可，例如能够使用Al、Cu、W、Ti、TiN等金属材料。此外，对于第二氧化硅层24，也能够使用Al、Cu、W、Ti、TiN等金属材料。
在上述四个层21、22、23、24中，第一硅(Si)层21主要是用于提高防水部件1的机械强度且在第二硅层23的下侧形成空间的层。此外，第一氧化硅(SiO2)层22主要是用于在第一硅层21与第二硅层23之间形成间隙的层。此外，第二硅(Si)层23主要是成为对第二氧化硅层24进行成膜的母材的层。此外，第二氧化硅(SiO2)层24主要是用于将贯穿孔3的直径缩小为能够阻止水的通过且容许空气的通过的程度的层。
第二氧化硅层24的表面优选为，例如，通过具有三氟甲基(-CF3)的氟化合物而实施憎水处理。以此方式，由于通过对第二氧化硅层24的表面进行憎水处理，从而能够高精度地控制第二氧化硅层24的表面上的水的接触角，因此易于确定贯穿孔3的直径。另外，当通过具有三氟甲基的氟化合物来进行憎水处理时，第二氧化硅层24的表面上的水的接触角理论上成为120°左右。
此外，作为四个层21、22、23、24的厚度，均未被特别地限定。作为第一硅层21的厚度，优选在100μm以上且500μm以下的程度，更优选在150μm以上且250μm以下的程度。此外，作为第一氧化硅层22的厚度，优选在0.1μm以上且10μm以下的程度，更优选在0.1μm以上且0.5μm以下的程度。此外，作为第二硅层23的厚度，优选在1.0μm以上且10μm以下的程度，更优选为1.0μm左右。此外，作为第二氧化硅层24的厚度，优选在1.0μm以上且10μm以下的程度，更优选在2.0μm以上且5.0μm以下的程度。通过采用这样的厚度，从而能够使各个层21、22、23、24更有效地发挥上述的效果。
这样的层压体2如图2所示，具有在俯视观察时位于中央部处并且形成有贯穿孔3的第一区域S1和以包围第一区域S1的方式而位于外缘部处并且未形成有贯穿孔3的框状的第二区域S2。通过以此方式在外缘部处设置第二区域S2，从而能够在第二区域S2处将防水部件1与其他部件进行接合，由此使防水部件1向其他部件的安装变得容易。但是，第二区域S2可以省略，其配置也可以不同。
以上，对层压体2进行了说明。接下来，对被形成在层压体2上的贯穿孔3以及开口4详细地进行说明。
贯穿孔3以在俯视观察时，大致均等地分散于第一区域S1的整个区域内的方式而形成有多个。但是，作为贯穿孔3的配置，并未被特别地限定，也可以以在第一区域S1内具有疏密的方式而进行配置(即，也可以在第一区域S1内存在有贯穿孔3的设置密度较高的部分和较低的部分)。此外，作为贯穿孔3的数量也未被特别地限定，也可以为一个。
这样的贯穿孔3如图3所示那样贯穿第二硅层23以及第二氧化硅层24而被形成。此外，贯穿孔3具有贯穿第二硅层23的第一贯穿孔31和贯穿第二氧化硅层24的第二贯穿孔32。
第一贯穿孔31具有圆形的横截面形状，其直径(宽度)r1在深度方向上几乎为固定。因此，也可以说第一贯穿孔31具有大致圆柱状的内部空间。不过，作为第一贯穿孔31的形状，并未被特别地限定，例如，横截面形状也可以为四边形、三角形、椭圆形、不规则形状等，此外，也可以为直径沿着深度方向而逐渐减小或逐渐增大的锥形形状。
虽然作为第一贯穿孔31的直径r1未被特别地限定，但优选在0.5μm以上且20μm以下的程度，更优选在0.8μm以上且1.2μm以下的程度，进一步优选为1.0μm左右。通过将直径r1设为这样的尺寸，从而也如在后文所述的制造方法中所说明的那样，第二贯穿孔32的形成变得容易。
第二贯穿孔32具有圆形的横截面形状，其直径(宽度)随着趋向上侧(从第二硅层23离开的方向)而逐渐减小。此外，第二贯穿孔32的直径的渐减率随着趋向上侧而逐渐减小。即，内周面的倾斜随着趋向上侧而变陡，并且在上端部处内周面成为大致垂直地直立的状态。因此，第二贯穿孔32具有直径随着趋向上侧而逐渐减小的直径渐减部32A和被连接于直径渐减部32A的上侧并且直径随着趋向上侧而为大致固定的直径固定部32B，从而也可以说第二贯穿孔32具有漏斗状的内部空间。根据这样的结构，由于能够使第二贯穿孔32的直径随着从下侧趋向上侧而逐渐减小，因此能够高精度地控制层压体2的上表面上的直径(最小直径)。
不过，作为第二贯穿孔32的形状，并未被特别地限定，例如，横截面形状也可以为四边形、三角形、椭圆形、不规则形状等。此外，也可以不具有直径固定部32B。此外，如图4所示，直径渐减部32A中的直径的渐减率也可以随着趋向上侧而成为大致固定。此外，如图5所示，也可以不具有直径固定部32B，而且直径渐减部32A具有直径的渐减率随着趋向上侧而为大致固定的第一直径渐减部32A’，和被连接于第一直径渐减部32A’的上侧，并且直径的渐减率随着趋向上侧而为大致固定且与第一直径渐减部32A’的渐减率相比较小的第二直径渐减部32A”。
第二贯穿孔32的最小的直径(即，第二氧化硅层24的表面(层压体2的上表面)侧的开口的直径)r2与第一贯穿孔31的直径r1相比较小。以此方式，通过满足r2＜r1的关系，从而能够使r2的值足够小，由此能够获得可阻止水的通过且容许气体G的通过的贯穿孔3。虽然作为这样的直径r2，未被特别地限定，但例如优选在0.1μm以上且10μm以下。由此，成为能够更切实地阻止水的通过的贯穿孔3。
此外，作为直径r2，优选为小至能够实现10气压防水(即，即使在水中下潜了100m的状态下也能够阻止水的通过)的程度。由此，例如能够发挥即使是自由潜水等也能够承受得住的防水性能，从而成为在便利性方面较为优异的防水部件1。
如前文所述，由于第二氧化硅层24的表面的水的接触角为120°左右，因此为了实现10气压防水，需要将直径r2的最小值设为0.144μm以下的程度。如果对直径r2的确定方法简单地进行说明，则如图6所示，当设定D＝直径、P＝压力、σ＝表面张力、θ＝接触角时，由于满足D＝(-4σcosθ)/P的关系，因此当将水的表面张力(σ≒72dyn/cm：20℃)、压力(P＝10atm)、接触角(θ＝120°)代入到该式中时，能够求得D＝0.144μm。另外，作为参考，将对于数个接触角θ而能够实现10气压防水的D的值示出在以下的表1中。
【表1】
θ(°) D(μm)
100 0.05
110 0.099
120 0.144
130 0.185
140 0.221
150 0.249
160 0.271
170 0.284
180 0.288
如图1以及图3所示，开口4具有被形成在第一硅层21上的第一开口41和被形成在第一氧化硅层22上的第二开口42。第一开口41以在第一区域S1内大致均等地分散的方式而形成有多个，各个第一开口41的直径(宽度)r3与第一贯穿孔31的直径r1相比较大。另外，作为第一开口41，例如也可以由与第一区域S1的几乎整个区域重叠的一个开口构成。不过，如本实施方式这样采用了多个第一开口41的方式在能够提高第一硅层21的机械强度的方面较为有利。另一方面，第二开口42由与第一区域S1的几乎整个区域重叠的一个开口构成，第一开口41与第一贯穿孔31经由第二开口42而连通。由于通过这样的开口4而在第一贯穿孔31的下侧(与第二氧化硅层24相反的一侧)形成有空隙，因此也如在后文所述的制造方法中所说明的那样，能够高精度地制造出防水部件1。
以上，对防水部件1的结构进行了说明。另外，虽然在本实施方式中，层压体2具有4个层21、22、23、24，但作为层压体2的结构，只需至少具有第二硅层23以及第二氧化硅层24即可。即，也可以省略第一硅层21以及第一氧化硅层22。
接下来，对防水部件1的制造方法进行说明。如图7所示，防水部件1的制造方法包括准备SOI基板20的准备工序、在SOI基板20的上表面上对第二氧化硅层24进行成膜的成膜工序和对第二氧化硅层24的表面进行憎水处理的憎水处理工序。以下，对于这样的制造方法详细地进行说明。
准备工序
首先，如图8所示，准备由从下侧起依次层压有第一硅层21、第一氧化硅层22以及第二硅层23而成的SOI基板20。接下来，通过在SOI基板20的下表面(第一硅层21的表面)上对掩膜进行成膜，并且隔着该掩膜而对第一硅层21进行蚀刻，从而如图9所示，在第一硅层21上形成第一开口41。此时，第一氧化硅层22作为蚀刻的停止层而发挥功能。接下来，通过在SOI基板20的上表面(第二硅层23的表面)上对掩膜进行成膜，并且隔着该掩膜而对第二硅层23进行蚀刻，从而如图10所示，在第二硅层23上形成第一贯穿孔31。此时，第一氧化硅层22作为蚀刻的停止层而发挥功能。接下来，通过经由第一开口41以及第一贯穿孔31而对第一氧化硅层22进行蚀刻，从而如图11所示，形成第二开口42。由此，获得形成有第一开口41以及第一贯穿孔31的SOI基板20。另外，虽然作为上述蚀刻，并未被特别地限定，但例如优选为，对第一硅层21以及第二硅层23使用干蚀刻，对第一氧化硅层22使用湿蚀刻。
成膜工序
接下来，通过溅射法(气相生长法)而在SOI基板20的上表面(第二硅层23的表面)上对氧化硅层进行成膜，从而如图12所示，获得形成有第二贯穿孔32的第二氧化硅层24。由此，获得形成有贯穿孔3以及开口4的层压体2。另外，在本工序中，例如，优选为，作为靶而使用硅(Si)，并在导入反应性气体(O2)的同时实施反应溅射。
此处，如对本工序详细地进行说明，则如图13所示，在使第二氧化硅层24生长时，最初，虽然欲对第一贯穿孔31进行封堵，从而第二贯穿孔32的直径急剧地变窄，但如图14所示，从第二氧化硅层24超过某一厚度时起，第二贯穿孔32的直径便几乎不再变小，此后，直径为大致固定的状态持续。这是因为，在第一贯穿孔31的下侧形成有由开口4所形成的空间，穿过了第二贯穿孔32以及第一贯穿孔31的SiO2分子会散逸到该空间，从而抑制了第二贯穿孔32被封堵的情况。以此方式，通过于在第一贯穿孔31的与对第二氧化硅层24进行成膜的面相反的一侧形成有空隙的状态下实施上述的溅射，从而能够容易且更加切实地形成直径足够小的第二贯穿孔32。
另外，在发明人所实施的实验中，在第一贯穿孔31的直径r1为1.0μm时，也如图15的图表所示那样，从厚度超过3.0μm时起，第二贯穿孔32的直径变得不再发生变化，并且该直径为0.1μm左右。以此方式，根据上述的第二贯穿孔32的形成方法，能够更加切实地制造出可实现10气压防水的防水部件1。此外，能够抑制第二氧化硅层24的厚度，从而能够将防水部件1设为更薄。
憎水处理工序
接下来，通过利用具有三氟甲基(-CF3)的氟化合物来对第二氧化硅层24的表面进行憎水处理，从而获得防水部件1。
根据这样的制造方法，能够容易地制造出防水部件1。
第二实施方式
接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器进行说明。
图16为本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。图17为表示图16所示的压力传感器所具有的传感器部的俯视图。图18为表示包含图17所示的传感器部的桥接电路的图。另外，在以下，为了便于说明，将图16中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。
图16所示的压力传感器10具有：基板6；被设置在基板6中的传感器部7；被设置在基板6的上表面上的周围结构体8；由基板6以及周围结构体8划分形成的空洞部S；被设置在基板6的下表面上的防水部件1。以下，对上述各个部件依次进行说明。
基板
如图16所示，基板6通过在作为SOI基板(硅层611、氧化硅层612、硅层613的层压基板)的半导体基板61上依次层压由硅氧化膜(SiO2膜)构成的第一绝缘膜62、由硅氮化膜(SiN膜)构成的第二绝缘膜63、多晶硅膜64而构成。不过，作为半导体基板61，并不限定于SOI基板，例如，也能够使用硅基板。此外，对于第一绝缘膜62或第二绝缘膜63，只要能够发挥蚀刻耐性和绝缘性，则其材料并不被特别地限定。此外，第一绝缘膜62、第二绝缘膜63、多晶硅膜64只需根据需要而设置即可，也可以省略。
此外，在半导体基板61中设置有与周围的部分相比为薄壁，并且通过受压而发生挠曲变形的隔膜65。该隔膜65通过设置向半导体基板61的下表面开放的有底的凹部66从而被形成在凹部66的底部上，并且隔膜65的下表面(凹部66的底面)成为受压面651。
此外，在半导体基板61上及其上方制作有与传感器部7电连接的未图示的半导体电路(电路)。该半导体电路中包含根据需要而形成的MOS(Metal-oxide semiconductor，金属氧化物半导体)晶体管等有源元件、电容器、电感器、电阻、二极管以及配线等电路要素。但是，这样的半导体电路也可以省略。
传感器部
如图17所示，传感器部7具有被设置在隔膜65上的4个压电电阻元件71、72、73、74。此外，压电电阻元件71、72、73、74经由配线等而相互电连接，从而构成图18所示的桥接电路70(惠斯登桥接电路)并与半导体电路连接。
在桥接电路70上连接有供给驱动电压AVDC的驱动电路(未图示)。而且，桥接电路70输出与基于隔膜65的挠曲而产生的压电电阻元件71、72、73、74的电阻值变化相对应的信号(电压)。因此，能够基于该输出的信号而对隔膜65所受到的压力进行检测。
压电电阻元件71、72、73、74例如分别通过向半导体基板61(硅层613)上掺杂(扩散或注入)磷、硼等杂质而被构成。此外，对这些压电电阻元件71～74进行连接的配线例如通过以与压电电阻元件71～74相比较高的浓度向半导体基板61(硅层613)掺杂(扩散或注入)磷、硼等杂质而被构成。
空洞部
如图16所示，空洞部S通过被基板6与周围结构体8包围而被划分形成。这样的空洞部S为密闭的空间，并且作为成为压力传感器10所检测的压力的基准值的压力基准室而发挥功能。此外，空洞部S位于隔膜65的与受压面651相反的一侧，并且与隔膜65重叠配置。另外，空洞部S优选为真空状态(例如，10Pa以下的程度)。由此，能够将压力传感器10作为以真空为基准而对压力进行检测的所谓的“绝对压力传感器”来使用，从而成为便利性较高的压力传感器10。不过，空洞部S只要被保持为固定的压力，则也可以不为真空状态。
周围结构体
如图16所示，与基板6一起划分形成空洞部S的周围结构体8具有：层间绝缘膜81；被配置在层间绝缘膜81上的配线层82；被配置在配线层82以及层间绝缘膜81上的层间绝缘膜83；被配置在层间绝缘膜83上的配线层84；被配置在配线层84以及层间绝缘膜83上的表面保护膜85；被配置在配线层84以及表面保护膜85上的密封层86。
配线层82具有以包围空洞部S的方式而被配置的框状的配线部821和构成所述半导体电路的配线的电路用配线部829。同样地，配线层84具有以包围空洞部S的方式而被配置的框状的配线部841和构成所述半导体电路的配线的电路用配线部849。而且，所述半导体电路通过电路用配线部829、849而被引出至周围结构体8的上表面上。
此外，配线层84具有位于空洞部S的上方(顶侧)的覆盖层844。而且，在覆盖层844上设置有连通空洞部S的内外的多个贯穿孔(细孔)845。此外，在覆盖层844上配置有密封层86，贯穿孔845通过该密封层86而被密封。
表面保护膜85具有从水分、灰尘、损伤等中保护周围结构体8的功能。这样的表面保护膜以不封堵覆盖层844的贯穿孔845的方式而被配置在层间绝缘膜83以及配线层84上。
在这样的周围结构体8中，作为层间绝缘膜81、83，能够使用例如硅氧化膜(SiO2膜)等绝缘膜。此外，作为配线层82、84，能够使用例如铝膜等金属膜。此外，作为密封层86，能够使用例如Al、Cu、W、Ti、TiN等金属膜，硅氧化膜等。此外，作为表面保护膜85，能够使用例如硅氧化膜、硅氮化膜、聚酰亚胺膜、环氧树脂膜等。
防水部件
如图16所示，防水部件1以使第二氧化硅层24成为下侧(外侧)的方式而在第二区域S2处与基板6的下表面接合。此外，第一区域S1与凹部66重叠配置，并且凹部66的内外经由贯穿孔3以及开口4而连通。因此，能够在不阻碍受压面651的受压的条件下，抑制水向受压面651的附着，从而成为具有较高的压力检测精度的压力传感器10。
第三实施方式
接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的电子模块进行说明。
图19为本发明的第三实施方式所涉及的电子模块的剖视图。另外，在以下，为了便于说明，也将图19中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。
图19所示的电子模块100具有封装件5和被收纳于封装件5内的压力传感器(电子部件)10A以及IC(电子部件)9。
封装件
封装件5具有：具有向上表面开放的凹部511的箱状的基座51；以封堵凹部511的开口的方式而被接合在基座51的上表面上的作为盖体的防水部件1。此外，防水部件1以使第二氧化硅层24成为上侧(外侧)的方式而在第二区域S2处与基座51的上表面接合。此外，第一区域S1与凹部511重叠配置，凹部511的内外经由贯穿孔3以及开口4而连通。
虽然作为基座51的构成材料，未被特别地限定，但可列举出例如，氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆等氧化物陶瓷，氮化硅、氮化铝、氮化钛等氮化物陶瓷之类的各种陶瓷，或聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、ABS(Acrylonitrile ButadieneStyrene：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、环氧树脂之类的各种树脂材料等绝缘性材料，并且能够使用它们中的一种或将两种以上组合使用。
压力传感器
压力传感器10A成为从前文所述的第二实施方式的结构中省略了防水部件1的结构。而且，这样的压力传感器10A通过接合引线而以从凹部511的底部浮起的方式而被支承。以此方式，通过使压力传感器10A浮起，从而来自外部的应力不易传递至压力传感器10A，由此能够减少压力检测精度的下降。此外，压力传感器10A通过接合引线而与被设置在基座51上的未图示的配线电连接。
IC
IC9被固定在凹部511的底面上，并且与压力传感器10A并排配置。此外，IC9通过接合引线而与被设置在基座51上的未图示的配线电连接，并且经由所述配线而与压力传感器10A或被配置在基座51的底面上的未图示的外部连接端子电连接。
在这样的IC9中，包括例如用于向桥接电路70供给电压的驱动电路、用于对来自桥接电路70的输出进行温度补偿的温度补偿电路、求取由温度补偿电路的输出所施加的压力的压力检测电路、将来自压力检测电路的输出转换为预定的输出形式(CMOS、LV-PECL、LVDS等)并输出的输出电路等。另外，驱动电路、温度补偿电路、压力检测电路、输出电路等中的一部分(例如，驱动电路)也可以被形成在压力传感器10A内的所述半导体电路中。
根据这样的结构的电子模块100，由于凹部511的开口通过防水部件1而被封堵，因此能够在不阻碍压力传感器10A的压力检测(受压面651的受压)的条件下，抑制水向凹部511内的浸入。因此，成为具备防水功能的电子模块100。尤其是，无需如现有技术那样，为了赋予防水性能而用凝胶等填充凹部511内部，因此成为构造容易且制造也容易的电子模块100。
另外，作为压力传感器10A的结构，只要能够检测压力，则不被特别地限定。此外，例如也可以省略IC9。此外，在本实施方式中，虽然作为被收纳于封装件5内的电子部件而对使用了压力传感器10A与IC9的结构进行了说明，但作为电子部件，并未被特别地限定。例如，作为电子部件，也可以为加速度传感器、角速度传感器等物理量传感器或振荡器等所使用的振子等。
第四实施方式
接下来，对本发明的第四实施方式所涉及的高度计进行说明。
图20为表示高度计的一个示例的立体图。
如图20所示，高度计200能够如手表那样佩戴在手腕上。此外，在高度计200的内部搭载有电子模块100，并能够在显示部201上显示所在地的海拔高度或所在地的气压等。另外，在该显示部201上，能够显示当前时刻、使用者的心搏数、气候等各种信息。由于这样的高度计200具备电子模块100，因此具有防水性能，并能够发挥较高的可靠性。
另外，除了高度计200以外，例如，也可以在用于自由潜水等的手表型的水深计中搭载电子模块100。在该情况下，由于为10气压防水，即能够维持防水性能直至水深100m处，因此能够发挥优异的便利性以及可靠性。
第五实施方式
接下来，对本发明的第五实施方式所涉及的电子设备进行说明。
图21为表示电子设备的一个示例的主视图。
本实施方式的电子设备为，具备电子模块100的导航系统300。如图21所示，导航系统300具备：从未图示的地图信息和GPS(全球定位系统：Global Positioning System)取得位置信息的位置信息取得单元；由陀螺仪传感器以及加速度传感器与车速数据实现的自主导航单元；电子模块100；对预定的位置信息或行进道路信息进行显示的显示部301。
根据该导航系统300，除了所取得的位置信息以外，还能够通过电子模块100而取得高度信息。因此，通过对因从一般道路进入高架道路(或与此相反)而产生的高度变化进行检测，从而能够对是在一般道路上行驶还是在高架道路上行驶进行判断，由此能够向使用者提供实际的行驶状态下的导航信息。这样的导航系统300由于具备电子模块100，因此能够发挥较高的可靠性。
另外，具备本发明的电子模块的电子设备并不限定于上述的导航系统，例如，能够应用于个人计算机、移动电话、智能手机、平板电脑终端、时钟(包括智能手表)、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、各种测量设备、计量仪器类(例如，车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等中。
第六实施方式
接下来，对本发明的第六实施方式所涉及的移动体进行说明。
图22为表示移动体的一个示例的立体图。
本实施方式的移动体为具备了电子模块100的汽车400。如图22所示，汽车400具有车身401、四个车轮402，并被构成为通过被设置于车身401中的未图示的动力源(发动机)而使车轮402进行旋转。在这样的汽车400中内置有导航系统300(电子模块100)。这样的汽车400由于具备电子模块100，因此能够发挥较高的可靠性。
以上，虽然基于图示的各个实施方式而对本发明的防水部件、防水部件的制造方法、压力传感器及电子模块进行了说明，但本发明并不限定于此，各部分的结构能够替换为具有相同的功能的任意的结构。此外，也可以附加其他任意的结构物或工序。此外，也可以将各个实施方式适当地进行组合。
符号说明
1…防水部件；10…压力传感器；10A…压力传感器；2…层压体；20…SOI基板；21…第一硅层；22…第一氧化硅层；23…第二硅层；24…第二氧化硅层；3…贯穿孔；31…第一贯穿孔；32…第二贯穿孔；32A…直径渐减部；32A’…第一直径渐减部；32A”…第二直径渐减部；32B…直径固定部；4…开口；41…第一开口；42…第二开口；5…封装件；51…基座；511…凹部；6…基板；61…半导体基板；611…硅层；612…氧化硅层；613…硅层；62…第一绝缘膜；63…第二绝缘膜；64…多晶硅膜；65…隔膜；651…受压面；66…凹部；7…传感器部；70…桥接电路；71、72、73、74…压电电阻元件；8…周围结构体；81…层间绝缘膜；82…配线层；821…配线部；829…电路用配线部；83…层间绝缘膜；84…配线层；841…配线部；844…覆盖层；845…贯穿孔；849…电路用配线部；85…表面保护膜；86…密封层；9…IC；100…电子模块；200…高度计；201…显示部；300…导航系统；301…显示部；400…汽车；401…车身；402…车轮；S…空洞部；S1…第一区域；S2…第二区域；r1、r2、r3…直径；θ…接触角。

Claims (10)

1.一种防水部件，其特征在于，具有：
层压体，其具备第一层以及被配置在所述第一层的一侧的第二层；
贯穿孔，其被设置在所述层压体上，并阻止液体的通过且容许气体的通过，
所述贯穿孔具有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔贯穿所述第一层，所述第二贯穿孔贯穿所述第二层且与所述第一贯穿孔连通，
所述第二贯穿孔的宽度与所述第一贯穿孔的宽度相比较小。
2.如权利要求1所述的防水部件，其特征在于，
所述第二贯穿孔的宽度随着趋向从所述第一层侧离开的方向而逐渐减小。
3.如权利要求2所述的防水部件，其特征在于，
所述第二贯穿孔的宽度的渐减率随着趋向从所述第一层侧离开的方向而逐渐减小。
4.如权利要求1所述的防水部件，其特征在于，
所述第二层的与所述第一层相反的一侧的面上的所述第二贯穿孔的宽度在0.1μm以上且10μm以下。
5.如权利要求4所述的防水部件，其特征在于，
所述层压体具有第三层，所述第三层被配置在所述第一层的与所述第二层相反的一侧，
所述第三层具有与所述贯穿孔相比宽度较大的第一开口。
6.如权利要求5所述的防水部件，其特征在于，
所述层压体具有第四层，所述第四层被配置在所述第一层与所述第三层之间，并且在所述第一贯穿孔与所述第一开口之间形成间隙，
所述第四层具有与所述贯穿孔相比宽度较大的第二开口，
所述贯穿孔与所述第一开口经由所述第二开口而连通。
7.一种防水部件的制造方法，其特征在于，包括：
准备设置有第一贯穿孔的第一层的工序；
通过气相沉积法而在所述第一层的一个面上对具有与所述第一贯穿孔连通的第二贯穿孔的第二层进行成膜的工序，
所述第二贯穿孔的宽度与所述第一贯穿孔的宽度相比较小。
8.如权利要求7所述的防水部件的制造方法，其特征在于，
所述气相生长法于在所述第一贯穿孔的形成有所述第二层的一侧的相反侧形成了空隙的状态下被实施。
9.一种压力传感器，其特征在于，具有：
基板，其具有隔膜；
压力基准室，其位于所述隔膜的一侧；
权利要求1至6中任一项所述的防水部件，其被配置在所述隔膜的另一侧，
所述隔膜与所述防水部件之间以液密的方式被密封。
10.一种电子模块，其特征在于，具有：
封装件，其具有：具有凹部的基座；和以对所述凹部的开口进行封堵的方式而被接合在所述基座上的权利要求1至6中任一项所述的防水部件；
电子部件，其被收纳于所述封装件的所述凹部内。
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