JP2007300058A - カバーキャップの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取付精度が高く低コストなカバーキャップの取付構造を提供する。
【解決手段】カバーキャップ２０を基板１１に取り付けるには、まず、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面ｂに接着層２１を形成する（図２（Ａ））。次に、基板１１の表面１１ｂ上に対してカバーキャップ２０の取付箇所の位置合わせを行う（図２（Ｂ））。続いて、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａを基板１１の表面１１ｂ上に押圧し、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａと基板１１を接着層２１を介して貼り付けて取付固定する（図２（Ｃ））。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被着部材に取付固定されているカバーキャップの取付構造に関するものである。

従来より、被着部材としての基板（ウェハ）の表面上にＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems)技術を利用して作製された可動構造体が形成され、その可動構造体を覆うようにカバーキャップが基板の表面上に取付固定され、そのカバーキャップによって可動構造体を保護するようにした微小装置がある。
この微小装置は、例えば、各種センサ素子（加速度センサ、圧力センサ、超音波センサなど）やマイクロマシンなどに広く利用されている。

ちなみに、特許文献１には、可動構造体が表面に配置された基板と、可動構造体を取り囲むように基板上に配置されたフレームと、結合層を介してフレームに結合されたカバーキャップとを備えた技術が開示されている。
そして、特許文献１には、結合層の材料として、例えば、溶融される接着剤またはガラス層を使用することが記載されている。
特表２００４−５０６２０３号公報（第１〜１６頁、図１、図２）

従来、接着剤を用いてカバーキャップを基板の表面上に取付固定する方法として、以下の２つの方法があった。
［方法１］まず、カバーキャップの外周縁部に対して接着剤の塗布箇所の位置合わせを行い、カバーキャップの外周縁部の当該箇所に接着剤を線状もしくはドット状に塗布する。次に、基板の表面上に対してカバーキャップの取付箇所の位置合わせを行い、カバーキャップの外周縁部を基板の表面上に押圧し、カバーキャップと基板を接着剤を介して貼り付けて取付固定（結合）する。

［方法２］まず、基板の表面上におけるカバーキャップの取付箇所に対して接着剤の塗布箇所の位置合わせを行い、基板の表面上の当該箇所に接着剤を線状もしくはドット状に塗布する。次に、基板の表面上に対してカバーキャップの取付箇所の位置合わせを行い、カバーキャップの外周縁部を基板の表面上に押圧し、カバーキャップと基板を接着剤を介して貼り付けて取付固定する。

これら従来の方法には以下の問題点があった。
［問題点１］カバーキャップの外周縁部または基板の表面上に接着剤を塗布する際と、カバーキャップの外周縁部を基板の表面上に押圧する際との２回に渡って、それぞれ精密な位置合わせが必要である。そのため、カバーキャップと基板の位置ずれを防止してカバーキャップの取付精度を高めるとなると、微小装置の製造コストが高くなる。

［問題点２］カバーキャップの外周縁部を基板の表面上に押圧した際に、基板の表面上に接着剤のはみ出しや流れ出しが生じるおそれがあり、はみ出したり流れ出したりした接着剤が可動構造体に付着しないように、基板の表面上に十分な面積の接着代（接着領域）を確保する必要がある。そのため、接着代の分だけ基板の表面積を大きくしなければならず、微小装置の小型化が阻害される。

［問題点３］カバーキャップの取付時にカバーキャップの内部に塵埃が入り込むおそれがあり、その塵埃が異物となって可動構造体に付着すると可動構造体の自由な動きが妨げられるため、可動構造体の性能低下を招く。

［問題点４］可動構造体の動作時に可動構造体から塵埃が発生するおそれがあり、その塵埃が異物となって可動構造体に付着すると可動構造体の自由な動きが妨げられるため、可動構造体の性能低下を招く。

［問題点５］カバーキャップの取付時や可動構造体の動作時などに可動構造体が静電気を発生したり、微小装置の近傍で静電気が発生するおそれがあり、その静電気によって可動構造体が固着すると可動構造体の自由な動きが妨げられるため、可動構造体の性能低下を招く。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、以下の目的を有するものである。
（１）取付精度が高く低コストなカバーキャップの取付構造を提供する。
（２）上記（１）に加えて、カバーキャップのコンパクトな取付構造を提供する。
（３）上記（１）（２）に加えて、カバーキャップに覆われた可動構造体の性能低下を防止することが可能なカバーキャップの取付構造を提供する。

以下、［課題を解決するための手段］［発明の効果］に記載した（ ）内の符号等は、後述する［発明を実施するための最良の形態］に記載した構成部材・構成要素の符号に対応したものである。

請求項１に記載の発明は、
カバーキャップ（２０）の外周縁部（２０ａ）および内壁面（２０ｂ）に接着層（２１）が形成され、そのカバーキャップの外周縁部と被着部材（１１）が接着層を介して貼り付けられることにより、カバーキャップが被着部材に取付固定されているカバーキャップの取付構造を技術的特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記接着層（２１）は、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性、化学反応硬化性、溶剤蒸発硬化性からなるグループから選択されたいずれか１つの性質を有する接着剤を、前記カバーキャップの外周縁部および内壁面に塗布することにより形成されることを技術的特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記接着剤は感光性を有していることを技術的特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記カバーキャップの内壁面に形成された前記接着層は硬化しておらず接着機能を有することを技術的特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記接着層は導電性を有することを技術的特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記カバーキャップおよび前記接着層は透明であることを技術的特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
カバーキャップ（２０）は熱可塑性を有する材料によって形成され、そのカバーキャップの外周縁部（２０ａ）と被着部材（１１）が貼り付けられることにより、カバーキャップが被着部材に取付固定されているカバーキャップの取付構造を技術的特徴とする。

請求項８に記載の発明は、
カバーキャップ（２０）は熱可塑性を有する材料によって形成され、そのカバーキャップの熱可塑性によって被着部材（１１）に取付固定されているカバーキャップの取付構造を技術的特徴とする。

請求項９に記載の発明は、
請求項７または請求項８に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記カバーキャップは導電性を有することを技術的特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、
請求項７〜９のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記カバーキャップは透明であることを技術的特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記カバーキャップ（２０）の内壁面（２０ｂ）に凹凸（２０ｃ）が形成されていることを技術的特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
前記被着部材（１１）の表面（１１ｂ）上に可動構造体（Ｍ）が配置され、前記カバーキャップは当該可動構造体を覆うように取付固定されていることを技術的特徴とする。

＜請求項１：第１実施形態に該当＞
請求項１の取付構造を実現するには、まず、カバーキャップ（２０）の外周縁部（２０ａ）および内壁面（２０ｂ）に接着層（２１）を形成するための接着剤を塗布し、次に、被着部材（１１）の表面（１１ｂ）上に対してカバーキャップの取付箇所の位置合わせを行い、続いて、カバーキャップの外周縁部を被着部材の表面上に押圧し、カバーキャップの外周縁部と被着部材を接着層を介して貼り付けて取付固定すればよい。

すなわち、請求項１の発明では、カバーキャップの外周縁部および内壁面に接着層を形成する際には、接着層となる接着剤の塗布箇所の精密な位置合わせを行う必要がない。つまり、請求項１の発明では、カバーキャップを被着部材に取り付ける際に、被着部材の表面上に対してカバーキャップの取付箇所の位置合わせを行うだけでよい。

それに対して、前記した従来の［方法１］では、カバーキャップの外周縁部に接着剤を塗布する際と、カバーキャップの外周縁部を被着部材の表面上に押圧する際との２回に渡って、それぞれ精密な位置合わせが必要である。
つまり、請求項１の発明では位置合わせの回数が１回必要であるのに対して、従来の［方法１］では位置合わせの回数が２回必要である。

従って、請求項１の発明によれば、従来の［方法１］に比べて位置合わせの回数を減らすことが可能になるため、前記した［問題点１］を解決できる。
すなわち、請求項１の発明によれば、カバーキャップと被着部材の位置ずれを防止してカバーキャップの取付精度を高めた上で、低コストなカバーキャップの取付構造を提供できる。

ところで、請求項１の発明において、被着部材（１１）の表面（１１ｂ）上に可動構造体（Ｍ）が配置され、カバーキャップ（２０）は可動構造体を覆うように取付固定されているとき、被着部材における可動構造体の配置箇所（１１ａ）に塵埃などの異物（Ｐ）が入り込んでいる場合には、カバーキャップと被着部材を接着層を介して取付固定する際に、接着層に異物が付着して脱落不能に保持されるため、異物は接着層にトラップされる。
従って、被着部材における可動構造体の配置箇所に入り込んだ異物が可動構造体に付着するおそれが少なくなり、異物によって可動構造体の自由な動きが妨げられないため、可動構造体の性能低下を防止可能になることから、前記した［問題点３］を解決できる。

＜請求項２＞
請求項１の発明における接着層は、請求項２の発明のように、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性、化学反応硬化性、溶剤蒸発硬化性からなるグループから選択されたいずれか１つの性質を有する接着剤を、前記カバーキャップの外周縁部および内壁面に塗布することにより形成すればよい。

ここで、接着層として熱可塑性の接着剤を用いた場合には、カバーキャップを被着部材に取付固定する際に、被着部材の表面上に接着剤のはみ出しや流れ出しが生じるおそれがないため、被着部材の表面上に設ける接着代（接着領域）の面積を小さくできる。
従って、熱可塑性の接着剤を用いれば、接着代の面積が小さくて済む分だけ被着部材の外形寸法が小さくなるため、前記した［問題点２］を解決可能になり、カバーキャップのコンパクトな取付構造を実現できる。

＜請求項３＞
請求項３の発明のように、請求項２の前記接着剤として感光性を有するものを用いれば、露光・現像を施すことにより、接着層の形状を制御できるため、より効果的な形状を実現できる。

＜請求項４＞
請求項４の発明では、カバーキャップと被着部材を接着層を介して取付固定した後でも、カバーキャップの内壁面に形成された接着層の接着剤が硬化しておらず接着機能を維持しているため、カバーキャップと被着部材で囲まれた空隙内で塵埃が発生したとしても、その塵埃から成る異物は接着層にトラップされる。

そのため、被着部材の表面上に可動構造体が配置され、カバーキャップは可動構造体を覆うように取付固定されているとき、可動構造体の動作時に可動構造体から塵埃が発生したとしても、その塵埃から成る異物は接着層にトラップされる。
従って、可動構造体の動作時に可動構造体から発生した異物が可動構造体に付着するおそれが少なくなり、異物によって可動構造体の自由な動きが妨げられないため、可動構造体の性能低下を防止可能になることから、前記した［問題点４］を解決できる。

尚、カバーキャップの内壁面に形成された接着層の接着機能を維持させるには、例えば、光硬化性の接着剤を用いればよい。
すなわち、カバーキャップと被着部材を接着層を介して取付固定する際には、カバーキャップの外周縁部に塗布された接着剤だけに光（可視光や紫外光など）を照射して硬化させ、カバーキャップの内壁面に塗布された接着剤には光を照射せず硬化させないようにするわけである。

＜請求項５＞
請求項５の発明では、接着層が導電性を有するため、カバーキャップの内側で静電気を発生したとしても、その静電気は接着層を介して放電される。また、カバーキャップの近傍で静電気が発生したとしても、導電性を有する接着層が静電シールドとして機能するため、静電気がカバーキャップの内側に影響を及ぼさない。

そのため、被着部材の表面上に可動構造体が配置され、カバーキャップは可動構造体を覆うように取付固定されているとき、カバーキャップの取付時や可動構造体の動作時などに可動構造体が静電気を発生したとしても、その静電気は導電性の接着層を介して放電される。
また、カバーキャップの近傍で静電気が発生したとしても、導電性を有する接着層が静電シールドとして機能するため、静電気が可動構造体に影響を及ぼさない。
従って、可動構造体が静電気により固着して可動構造体の自由な動きが妨げられないため、可動構造体の性能低下を防止可能になり、前記した［問題点５］を解決できる。

＜請求項６＞
請求項６の発明では、カバーキャップおよび接着層が透明であるため、カバーキャップの内部を視認可能である。
そのため、被着部材の表面上に可動構造体が配置され、カバーキャップは可動構造体を覆うように取付固定されているとき、カバーキャップ内部の異物の有無や可動構造体の動作を視認可能であるため、可動構造体の動作チェックが容易になる。

＜請求項７：第２実施形態に該当＞
請求項７の取付構造を実現するには、まず、カバーキャップ（２０）を被着部材（１１）の表面（１１ｂ）上に載置（仮置き）し、次に、カバーキャップの載置位置を微調整することにより、被着部材の表面上に対するカバーキャップの取付箇所の位置合わせを行い、続いて、カバーキャップを加熱して外周縁部を溶融させた後に、外周縁部を冷却して硬化させることにより、カバーキャップの外周縁部と被着部材を直接貼り付けて取付固定すればよい。

すなわち、請求項７の発明では、請求項１の発明のようにカバーキャップに接着層を形成する必要がない。そして、請求項７の発明では、カバーキャップを被着部材に取り付ける際に、被着部材の表面上に対してカバーキャップの取付箇所の位置合わせを行うだけでよい。

従って、請求項７の発明によれば、請求項１の発明と同様に、従来の［方法１］に比べて位置合わせの回数を減らすことが可能になるため、前記した［問題点１］を解決できる。
すなわち、請求項７の発明によれば、カバーキャップと被着部材の位置ずれを防止してカバーキャップの取付精度を高めた上で、低コストなカバーキャップの取付構造を提供できる。
加えて、請求項７の発明によれば、接着層を設けないため、カバーキャップの取付に伴うコストを請求項１の発明よりも更に低減できる。

そして、請求項７の発明では、カバーキャップを被着部材の表面上に載置した後で、カバーキャップの載置位置を微調整可能であるため、カバーキャップの正確な位置合わせを容易にできる。

また、請求項７の発明では、接着層を用いないため、カバーキャップを被着部材に取付固定する際に、被着部材の表面上に接着剤のはみ出しや流れ出しが生じるおそれがないため、被着部材の表面上に設ける接着代（接着領域）の面積を小さくできる。
従って、請求項７の発明によれば、接着代の面積が小さくて済む分だけ被着部材の外形寸法が小さくなるため、前記した［問題点２］を解決可能になり、カバーキャップのコンパクトな取付構造を実現できる。

ところで、被着部材の表面上に可動構造体が配置され、カバーキャップは可動構造体を覆うように取付固定されているとき、被着部材における可動構造体の配置箇所に塵埃などの異物が入り込んでいる場合には、カバーキャップと被着部材を接着層を介して取付固定する際に、溶融したカバーキャップの内壁面に異物が付着して脱落不能に保持されるため、異物はカバーキャップの内壁面にトラップされる。
従って、被着部材における可動構造体の配置箇所に入り込んだ異物が可動構造体に付着するおそれが少なくなり、異物によって可動構造体の自由な動きが妨げられないため、可動構造体の性能低下を防止可能になることから、前記した［問題点３］を解決できる。

＜請求項８：第２実施形態に該当＞
請求項８の発明によれば、請求項７の発明と同様の作用・効果が得られる。
そして、請求項８の発明では、カバーキャップ（２０）の熱可塑性で被着部材（１１）と接着させることが可能となり、請求項１の発明のように接着層（２１）を形成する加工を施した後に当該接着層で接着させる必要がないため、その接着層の加工と接着に伴う工程数を減らすことによって、請求項１の発明よりもコスト削減ができる。

＜請求項９＞
請求項９の発明では、カバーキャップが導電性を有するため、カバーキャップの内側でが静電気を発生したとしても、その静電気はカバーキャップを介して放電される。また、カバーキャップの近傍で静電気が発生したとしても、導電性を有するカバーキャップが静電シールドとして機能するため、静電気がカバーキャップの内側に影響を及ぼさない。
そのため、請求項９の発明によれば、請求項５の発明と同様の作用・効果が得られる。

＜請求項１０＞
請求項１０の発明では、カバーキャップが透明であるため、カバーキャップの内部を視認可能である。
そのため、請求項１０の発明によれば、請求項６の発明と同様の作用・効果が得られる。

＜請求項１１＞
請求項１１の発明では、カバーキャップ（２０）の内壁面（２０ｂ）に凹凸（２０ｃ）が形成されているため、内壁面の表面積が増大する。
そのため、請求項１１を請求項１に従属させた場合には、カバーキャップの内壁面に形成された接着層の表面積をも増大させることが可能になり、異物が接着層にトラップされ易くなるため、請求項１の前記作用・効果を更に高めることができる。
また、請求項１１を請求項７または請求項８に従属させた場合には、カバーキャップの内壁面の表面積の増大により、異物がカバーキャップの内壁面にトラップされ易くなるため、請求項７または請求項８の前記作用・効果を更に高めることができる。

＜請求項１２＞
請求項１２の発明では、被着部材の表面上に可動構造体が配置され、カバーキャップは可動構造体を覆うように取付固定された装置を実現できる。
そして、請求項１２の発明によれば、請求項１，４〜１１の発明において、可動構造体を設けた場合として記載した前記作用・効果が得られる。

以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略してある。

＜第１実施形態＞
図１（Ａ）は、第１実施形態の微小装置１０を示す要部平面図である。
図１（Ｂ）は、微小装置１０の要部縦断面図であり、図１（Ａ）に示すＸ−Ｘ線断面図である。
微小装置１０は、基板（ウェハ）１１、可動構造体Ｍ（アンカブロック１２、撓みばね１３、可動電極１４、固定電極１５、錘１６）、カバーキャップ２０、接着層２１などから構成されている。

被着部材としての基板１１の表面１１ｂ上には、略直方体状の凹部１１ａが形成されている。
尚、基板１１には、例えば、半導体基板を用いればよく、具体的には、各種（多結晶、非晶質、単結晶）シリコン基板を用いればよい。
凹部１１ａの内部には可動構造体Ｍが配置されている。
基板１１の表面１１ｂ上には、凹部１１ａおよび可動構造体Ｍを覆うようにカバーキャップ２０が取付固定されている。

カバーキャップ２０は底面が開放された略直方体箱状を成し、その外周縁部２０ａおよび内壁面（内側）２０ｂには接着層２１が形成されている。そして、凹部１１ａを囲む基板１１の表面１１ｂとカバーキャップ２０の外周縁部とは、接着層２１を介して接着されている。
また、可動構造体Ｍの動きを妨げないように、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂと可動構造体Ｍとの間には空隙が設けられている。つまり、可動構造体Ｍは、基板１１の凹部１１ａとカバーキャップ２０とによって囲まれた空隙内に収容されている。
尚、カバーキャップ２０の形成材料には、例えば、各種（多結晶、非晶質、単結晶）シリコンのバルク材などを用いればよい。

可動構造体Ｍは、アンカブロック１２、撓みばね１３、可動電極１４、固定電極１５、錘１６から構成されている。
尚、可動構造体ＭはＭＥＭＳ技術を利用して作製され、その構成部材（１２〜１６）は基板１１に形成されている。

可動構造体Ｍはアンカブロック１２によって基板１１に固く結合されている。 アンカブロック１２には撓みばね１３が固定され、撓みばね１３は錘１６を支持している。つまり、錘１６は各撓みばね１３を介して各アンカブロック１２に固定されている。
錘１６には可動電極１４が固定されている。可動電極１４は細長い錘１６に対して直交するように配置されている。
固定電極１５は可動電極１４に対向して配置され、固定電極１５の外側の端部はアンカブロック１２によって基板１に固く結合されている。

このように構成された可動構造体Ｍは加速度センサとして機能し、矢印Ｙ−Ｙに示す測定軸線方向に印加された加速度を検出する。
すなわち、測定軸線方向に加速度が印加されると、その加速度に応じた力が錘１６に作用する。ここで、錘１６，撓みばね１３，可動電極１４は基板１１に結合されていないため、錘１６に作用した力に基づいて撓みばね１３に撓みが生じ、その撓みばね１３の撓みに応じて可動電極１４が測定軸線方向に変位する。すると、可動電極１４と固定電極１５との間の間隔が変化し、各電極１４，１５間の静電容量が変化する。そのため、各電極１４，１５間の静電容量の変化を検出すれば、その静電容量の変化に対応した錘１６の変位を検出可能であり、その錘１６の変位に比例した測定軸線方向の加速度を検出できる。

図２は、第１実施形態におけるカバーキャップ２０の取付工程を説明するための説明図である。
まず、図２（Ａ）に示すように、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面２０ｂに接着層２１を形成する。このとき、カバーキャップ０の外壁面（外側）２０ｄに接着層２１を形成するための接着剤が付着してもかまわない。

ここで、接着層２１はどのように形成してもよいが、例えば以下の形成方法を用いればよい。
［ア］スプレーを用い、接着層２１を形成するための接着剤をカバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面ｂに吹き付けて塗布する。
［イ］印刷技術を用い、前記接着剤をカバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面ｂに転写して塗布する。
［ウ］前記接着剤が表面に付着したローラーをカバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面ｂに押し当てながら転がすことにより、前記接着剤を塗布する。
［エ］前記接着剤が収容された容器内にカバーキャップ２０を投入し、カバーキャップ２０を前記接着剤の中に浸漬した後に、当該容器内からカバーキャップ２０を引き上げることにより、前記接着剤でカバーキャップ２０を被覆して塗布する。

次に、図２（Ｂ）に示すように、基板１１の表面１１ｂ上に対してカバーキャップ２０の取付箇所の位置合わせを行い、続いて、図２（Ｃ）に示すように、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａを基板１１の表面１１ｂ上に押圧し、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａと基板１１を接着層２１を介して貼り付けて取付固定（結合）する。

［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。

［１−１］第１実施形態では、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面ｂに接着層２１を形成する際には、接着層２１となる接着剤の塗布箇所の精密な位置合わせを行う必要がない。つまり、第１実施形態では、カバーキャップ２０を基板１１に取り付ける際に、基板１１の表面１１ｂ上に対してカバーキャップ２０の取付箇所の位置合わせを行うだけでよい。

それに対して、前記した従来の［方法１］では、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａに接着剤を塗布する際と、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａを基板１１の表面１１ｂ上に押圧する際との２回に渡って、それぞれ精密な位置合わせが必要である。
つまり、第１実施形態では位置合わせの回数が１回必要であるのに対して、従来の［方法１］では位置合わせの回数が２回必要である。

従って、第１実施形態によれば、従来の［方法１］に比べて位置合わせの回数を減らすことが可能になるため、前記した［問題点１］を解決できる。
すなわち、第１実施形態によれば、カバーキャップ２０と基板１１の位置ずれを防止してカバーキャップ２０の取付精度を高めた上で、微小装置１０の製造コストを低減できる。

［１−２］接着層２１を形成するための接着剤には、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性、化学反応硬化性、溶剤蒸発硬化性からなるグループから選択されたいずれか１つの性質を有する接着剤を用いればよい。
そして、前記接着剤には、前記［１−１］の作用・効果が確実に得られるように、カット・アンド・トライで実験的に適宜な材料を選択すればよい。

熱可塑性を有する材料には、例えば、ガラス材料、天然ゴムまたは合成ゴムを含む各種ゴム材料、熱可塑性樹脂材料を含む各種プラスチック材料、各種ワックス材料などがある。
熱硬化性を有する材料には、例えば、各種合成ゴム材料や熱硬化性樹脂材料を含む各種プラスチック材料などがある。
光硬化性を有する材料には、例えば、光硬化性樹脂材料を含む各種プラスチック材料などがある。
化学反応硬化性または溶剤蒸発硬化性を有する材料には、例えば、各種合成ゴム材料や各種プラスチック材料などがある。化学反応硬化性材料として、具体的には、被着体の表面の水分を触媒として硬化するシアノクリレート系樹脂材料、二液型エポキシ樹脂材料などが好適である。

ちなみに、合成ゴム材料には、ジエン系、多硫化物系、オレフィン系、有機ケイ素化合物系、フッ素化合物系、ウレタン系、ビニル系などがある。
また、プラスチック材料には、重合型（炭化水素系、アクリル系、酢酸ビニル系、含ハロゲン系）、縮合型（ポリイミド系、ポリアミド系、ポリアミドイミド系、ポリエーテル系、アミノ系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、フェノール系、エポキシ系）、半合成高分子型（繊維素系、タンパク質系）などがある。

さらに、上記のような熱可塑性、熱硬化性、光硬化性、化学反応硬化性、溶剤蒸発硬化性からなるグループから選択されたいずれか１つの性質を有する接着剤に感光性機能を追加することにより、感光性を有した接着層２１を形成することができる。このように感光性を有した接着層２１を形成すれば、露光・現像工程を施すことにより、接着層２１の形状を制御できるため、より効果的な形状を実現できる。

［１−３］接着層２１を形成するための接着剤として熱可塑性材料を用いた場合には、カバーキャップ２０の取付工程を以下のようにすれば、カバーキャップ２０の正確な位置合わせが容易になるため、前記［１−１］の作用・効果を更に高めることができる。

第１工程：カバーキャップ２０の外周縁部２０ａおよび内壁面ｂに接着剤を塗布し、その後に接着剤を冷却して硬化（仮硬化）させることにより接着層２１を形成する。
第２工程：カバーキャップ２０を基板１１の表面１１ｂ上に載置（仮置き）する。

第３工程：カバーキャップ２０の載置位置を微調整することにより、基板１１の表面１１ｂ上に対するカバーキャップ２０の取付箇所の位置合わせを行う。
第４工程：接着層２１を加熱して接着剤を溶融させた後に、接着剤を冷却して硬化（本硬化）させることにより、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａと基板１１を接着層２１を介して取付固定する。
尚、第４工程で接着層２１を加熱する方法には、電気ヒータで加熱された容器内に微小装置１０を収容する方法や、赤外線ランプから微小装置１０に赤外光を照射する方法などがある。

［１−４］接着層２１を形成するための接着剤として熱可塑性材料を用いた場合には、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａを基板１１の表面１１ｂ上に押圧した際に、基板１１の表面１１ｂ上に接着剤のはみ出しや流れ出しが生じて接着剤が可動構造体Ｍに付着するおそれがないため、基板１１の表面１１ｂ上に設ける接着代（接着領域）の面積を小さくできる。

従って、熱可塑性の接着剤を用いれば、接着代の面積が小さくて済む分だけ基板１１の表面積が小さくなり、微小装置１０を小型化することが可能になるため、前記した［問題点２］を解決できる。
すなわち、第１実施形態において、接着層２１を形成するための接着剤として熱可塑性材料を用いれば、カバーキャップ２０のコンパクトな取付構造を実現できる。

［１−５］図２（Ｂ）に示すように、基板１１の凹部１１ａ内に塵埃などの異物Ｐが入り込んでいる場合には、図２（Ｃ）に示すように、カバーキャップ２０と基板１１を接着層２１を介して取付固定する際に、接着層２１に異物Ｐが付着して脱落不能に保持されるため、異物Ｐは接着層２１にトラップされる。
従って、基板１１の凹部１１ａ内に入り込んだ異物Ｐが可動構造体Ｍに付着するおそれが少なくなり、異物Ｐによって可動構造体Ｍの自由な動きが妨げられないため、可動構造体Ｍの性能低下を防止可能になることから、前記した［問題点３］を解決できる。

［１−６］カバーキャップ２０と基板１１を接着層２１を介して取付固定した後でも、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに形成された接着層２１の接着剤が硬化しておらず接着機能を維持している場合には、可動構造体Ｍの動作時に可動構造体Ｍから塵埃が発生したとしても、その塵埃から成る異物Ｐは接着層２１にトラップされる。
従って、可動構造体Ｍの動作時に可動構造体Ｍから発生した異物Ｐが可動構造体Ｍに付着するおそれが少なくなり、異物Ｐによって可動構造体Ｍの自由な動きが妨げられないため、可動構造体Ｍの性能低下を防止可能になることから、前記した［問題点４］を解決できる。

ここで、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂと可動構造体Ｍとの間には空隙が設けられており、接着層２１と可動構造体Ｍが接触することはないため、内壁面２０ｂに形成された接着層２１の接着剤が硬化していなくても、可動構造体Ｍの動きを妨げることはない。

尚、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに形成された接着層２１の接着機能を維持させるには、例えば、光硬化性の接着剤を用いればよい。
すなわち、カバーキャップ２０と基板１１を接着層２１を介して取付固定する際には、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａに塗布された接着剤だけに光（可視光や紫外光など）を照射して硬化させ、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに塗布された接着剤には光を照射せず硬化させないようにするわけである。

［１−７］図３は、第１実施形態の微小装置１０の変形例を示す要部縦断面図である。
図３において、図１と異なるのは、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに複数個の凹部２０ｃが形成されている点だけである。

図３に示す変形例によれば、凹部２０ｃを設けることでカバーキャップ２０の内壁面２０ｂに凹凸が形成されてその表面積が増大するため、内壁面２０ｂに形成された接着層２１の表面積をも増大させることが可能になり、異物Ｐが接着層２１にトラップされ易くなるため、前記［１−５］［１−６］の作用・効果を更に高めることができる。
尚、凹部２０ｃの個数と平面形状および断面形状については、前記作用・効果が確実に得られるように、カット・アンド・トライで実験的に適宜設定すればよい。

［１−８］接着層２１が導電性を有する場合には、カバーキャップ２０の取付時や可動構造体Ｍの動作時などに可動構造体Ｍが静電気を発生したとしても、その静電気は導電性の接着層２１を介して放電される。
また、接着層２１が導電性を有する場合には、微小装置１０の近傍で静電気が発生したとしても、接着層２１が静電シールドとして機能するため、静電気が可動構造体Ｍに影響を及ぼさない。

従って、可動構造体Ｍが静電気により固着して可動構造体の自由な動きが妨げられないため、可動構造体Ｍの性能低下を防止可能になり、前記した［問題点５］を解決できる。
尚、接着層２１に導電性をもたせるには、例えば、接着層２１を形成するための接着剤に導電性材料を用いたり、導電性材料の微粉末を接着剤中に分散させたゾルを用いればよい。

［１−９］カバーキャップ２０および接着層２１に透明な材料を用いた場合には、異物Ｐの有無や可動構造体Ｍの動作を視認可能であるため、微小装置１０の動作チェックが容易になる。

＜第２実施形態＞
図４（Ａ）は、第２実施形態の微小装置３０を示す要部平面図である。
図４（Ｂ）は、微小装置３０の要部縦断面図であり、図４（Ａ）に示すＸ−Ｘ線断面図である。
微小装置３０は、基板１１、可動構造体Ｍ（アンカブロック１２、撓みばね１３、可動電極１４、固定電極１５、錘１６）、カバーキャップ２０などから構成されている。

第２実施形態の微小装置３０において、第１実施形態の微小装置１０と異なるのは、接着層２１が省かれている点と、カバーキャップ２０が熱可塑性を有する材料によって形成されている点だけである。
尚、カバーキャップ２０を形成するための熱可塑性材料は、第１実施形態において接着層２１を形成するための熱可塑性材料と同じである。

図５は、第２実施形態におけるカバーキャップ２０の取付工程を説明するための説明図である。
まず、図５（Ａ）に示すように、カバーキャップ２０を基板１１の表面１１ｂ上に載置（仮置き）する。次に、カバーキャップ２０の載置位置を微調整することにより、基板１１の表面１１ｂ上に対するカバーキャップ２０の取付箇所の位置合わせを行う。

続いて、図５（Ｂ）に示すように、カバーキャップ２０を加熱して外周縁部２０ａを溶融させた後に、外周縁部２０ａを冷却して硬化させることにより、カバーキャップ２０の外周縁部２０ａと基板１１を直接貼り付けて取付固定する。
尚、カバーキャップ２０を加熱する方法には、電気ヒータで加熱された容器内に微小装置３０を収容する方法や、赤外線ランプから微小装置３０に赤外光を照射する方法などがある。

［第２実施形態の作用・効果］
第２実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。

［２−１］第２実施形態では、第１実施形態のようにカバーキャップ２０に接着層２１を形成する必要がない。そして、第２実施形態では、カバーキャップ２０を基板１１に取り付ける際に、基板１１の表面１１ｂ上に対してカバーキャップ２０の取付箇所の位置合わせを行うだけでよい。
従って、第２実施形態によれば、前記［１−１］と同様に［問題点１］を解決できる上に、前記［１−３］と同様にカバーキャップ２０の正確な位置合わせが容易である。
加えて、第２実施形態によれば、カバーキャップ２０の熱可塑性で基板１１と接着させることが可能となり、第１実施形態のように接着層２１を形成する加工を施した後に接着層２１で接着させる必要がないため、その接着層２１の加工と接着に伴う工程数を減らすことによって、微小装置３０の製造コストを第１実施形態よりも更に低減できる。

［２−２］接着層２１を用いないため、カバーキャップ２０を基板１１に取付固定する際に、接着層２１を形成するための接着剤が可動構造体Ｍに付着するおそれがなく、基板１１の表面１１ｂ上に設けるカバーキャップ２０の外周縁部２０ａの接着代の面積を小さくできる。
従って、第２実施形態によれば、前記［１−４］と同様の作用・効果が得られる。

［２−３］図５（Ｂ）に示すように、基板１１の凹部１１ａ内に塵埃などの異物Ｐが入り込んでいる場合には、図５（Ｃ）に示すように、カバーキャップ２０を基板１１に取付固定する際に、溶融したカバーキャップ２０の内壁面２０ｂに異物Ｐが付着して脱落不能に保持されるため、異物Ｐは内壁面２０ｂにトラップされる。
従って、第２実施形態によれば、前記［１−５］と同様の作用・効果が得られる。

［２−４］図６は、第２実施形態の微小装置３０の変形例を示す要部縦断面図である。
図６において、図４と異なるのは、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに複数個の凹部２０ｃが形成されている点だけである。

図６に示す変形例によれば、凹部２０ｃを設けることでカバーキャップ２０の内壁面２０ｂに凹凸が形成されてその表面積が増大するため、異物Ｐが内壁面２０ｂにトラップされ易くなるため、前記［２ー３］の作用・効果を更に高めることができる。

［２−５］カバーキャップ２０が導電性を有する場合には、カバーキャップ２０の取付時や可動構造体Ｍの動作時などに可動構造体Ｍが静電気を発生したとしても、その静電気は導電性のカバーキャップ２０を介して放電される。
また、カバーキャップ２０が導電性を有する場合には、微小装置１０の近傍で静電気が発生したとしても、カバーキャップ２０が静電シールドとして機能するため、静電気が可動構造体Ｍに影響を及ぼさない。

従って、可動構造体Ｍが静電気により固着して可動構造体の自由な動きが妨げられないため、可動構造体Ｍの性能低下を防止可能になり、前記した［問題点５］を解決できる。
尚、カバーキャップ２０に導電性をもたせるには、例えば、カバーキャップ２０を導電性材料で形成したり、カバーキャップ２の形成材料に導電性材料の微粉末を分散させればよい。

［２−６］カバーキャップ２０を透明にした場合には、異物Ｐの有無や可動構造体Ｍの動作を視認可能であるため、微小装置３０の動作チェックが容易になる。

＜別の実施形態＞
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。

［１］第１実施形態において、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに形成された接着層２１の表面上に粘着剤を塗布しておいてもよい。また、第２実施形態において、カバーキャップ２０の内壁面２０ｂに粘着剤を塗布しておいてもよい。
このようにすれば、異物Ｐが前記粘着剤にトラップされるため、前記［１−６］と同様の作用・効果が得られる。

［２］上記各実施形態の可動構造体Ｍは加速度センサとして機能するものである。しかし、本発明は、加速度センサとして機能する可動構造体Ｍに限らず、適宜なセンサ素子（圧力センサや超音波センサなど）やマイクロマシンとして機能する可動構造体であれば、どのようなものに適用してもよい。

［３］上記各実施形態のカバーキャップ２０は底面が開放された略直方体箱状を成している。しかし、本発明は、どのような形状のカバーキャップに適用してもよい。

［４］上記各実施形態は、ＭＥＭＳ技術を利用して基板１１に形成された可動構造体Ｍを備えた微小装置１０，３０に適用したものである。
しかし、本発明は、基板１１とは別個に作製した可動構造体が基板１１の表面上に配置された微小装置に適用してもよい。
また、本発明は、可動構造体Ｍを設けた装置に限らず、カバーキャップを基板に取付固定するものであれば、どのようなものに適用してもよく、例えば、ハイブリッドＩＣ（Integrated Circuit）のカバーキャップの取付構造に適用してもよい。
さらに、本発明は、基板に限らず、どのような形状の被着部材に適用してもよい。

図１（Ａ）は、本発明を具体化した第１実施形態の微小装置１０を示す要部平面図。図１（Ｂ）は、微小装置１０の要部縦断面図であり、図１（Ａ）に示すＸ−Ｘ線断面図。 図２は、第１実施形態におけるカバーキャップ２０の取付工程を説明するための説明図。 第１実施形態の微小装置１０の変形例を示す要部縦断面図。 図４（Ａ）は、本発明を具体化した第２実施形態の微小装置３０を示す要部平面図。図４（Ｂ）は、微小装置３０の要部縦断面図であり、図４（Ａ）に示すＸ−Ｘ線断面図。 第２実施形態におけるカバーキャップ２０の取付工程を説明するための説明図。 第２実施形態の微小装置３０の変形例を示す要部縦断面図。

符号の説明

１０．３０…微小装置
１１…基板（被着部材）
１１ｂ…基板１１の表面
２０…カバーキャップ
２１…接着層
２０ａ…カバーキャップ２０の外周縁部
２０ｂ…カバーキャップ２０の内壁面
２０ｃ…カバーキャップ２０の内壁面２０ｂの凹部
Ｍ…可動構造体
Ｐ…異物

Claims (12)

1. カバーキャップの外周縁部および内壁面に接着層が形成され、そのカバーキャップの外周縁部と被着部材が接着層を介して貼り付けられることにより、カバーキャップが被着部材に取付固定されていることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
2. 請求項１に記載のカバーキャップの取付構造において、
   前記接着層は、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性、化学反応硬化性、溶剤蒸発硬化性からなるグループから選択されたいずれか１つの性質を有する接着剤を、前記カバーキャップの外周縁部および内壁面に塗布することにより形成されることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
3. 請求項２に記載のカバーキャップの取付構造において、
   前記接着剤は感光性を有していることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
   前記カバーキャップの内壁面に形成された前記接着層は硬化しておらず接着機能を有することを特徴とするカバーキャップの取付構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
   前記接着層は導電性を有することを特徴とするカバーキャップの取付構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
   前記カバーキャップおよび前記接着層は透明であることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
7. カバーキャップは熱可塑性を有する材料によって形成され、そのカバーキャップの外周縁部と被着部材が貼り付けられることにより、カバーキャップが被着部材に取付固定されていることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
8. カバーキャップは熱可塑性を有する材料によって形成され、そのカバーキャップの熱可塑性によって被着部材に取付固定されていることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
9. 請求項７または請求項８に記載のカバーキャップの取付構造において、
   前記カバーキャップは導電性を有することを特徴とするカバーキャップの取付構造。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
    前記カバーキャップは透明であることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
    前記カバーキャップの内壁面に凹凸が形成されていることを特徴とするカバーキャップの取付構造。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のカバーキャップの取付構造において、
    前記被着部材の表面上に可動構造体が配置され、前記カバーキャップは当該可動構造体を覆うように取付固定されていることを特徴とするカバーキャップの取付構造。

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