JP2009053100A - Mems module and method for stabilizing characteristic of same - Google Patents

Mems module and method for stabilizing characteristic of same Download PDF

Info

Publication number
JP2009053100A
JP2009053100A JP2007221393A JP2007221393A JP2009053100A JP 2009053100 A JP2009053100 A JP 2009053100A JP 2007221393 A JP2007221393 A JP 2007221393A JP 2007221393 A JP2007221393 A JP 2007221393A JP 2009053100 A JP2009053100 A JP 2009053100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mems device
mems
temperature
heater
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007221393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Aoki
敏彦 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP2007221393A priority Critical patent/JP2009053100A/en
Publication of JP2009053100A publication Critical patent/JP2009053100A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MEMS module capable of improving the temperature characteristic of its MEMS device without increasing the size of a circuit board and the MEMS module, and a method for stabilizing the characteristic of the MEMS module. <P>SOLUTION: The MEMS module 100 has the MEMS device 112, and a sealing container 102, 104 which seals and accommodates the MEMS device 112 in a specific atmosphere. In the sealing container 102, 104, at least a part of a temperature regulating means 166 for keeping the MEMS device 112 at a constant temperature higher than its ambient temperature, is accommodated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、特定の雰囲気で密封容器に収納され封止されたMEMSデバイス(以降、MEMSモジュールと呼ぶ)及びMEMSモジュールの特性安定化方法に係り、特に、温度特性を有するMEMSデバイスの特性安定化に好適な、温度調節手段を有するMEMSモジュール及びMEMSモジュールの特性安定化方法に関する。   The present invention relates to a MEMS device sealed in a sealed container in a specific atmosphere (hereinafter referred to as a MEMS module) and a method for stabilizing the characteristics of a MEMS module, and more particularly, stabilization of characteristics of a MEMS device having temperature characteristics. It is related with the MEMS module which has a temperature control means suitable for, and the characteristic stabilization method of a MEMS module.

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイス(一般には、半導体微細加工技術を応用して作製され、例えばシリコンウェーハ上に機械・電子・光・化学などの複合機能を一体化した微小構造体を有する微小デバイスであり、代表的には、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ、角加速度センサ等がある)は、物理量センシング・駆動を行う部分が小型である。例えば特許文献1に記載の静電容量検出センサや静電アクチュエータなどの形状的なギャップは数〜数10μm程度しかない。そのため、周囲温度の変化による熱膨張・収縮に伴う変形が、センサやアクチュエータの特性に大きな影響を与えてしまう。   MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) devices (generally manufactured by applying semiconductor microfabrication technology, for example, microdevices having a microstructure that combines mechanical, electronic, optical, chemical, and other complex functions on a silicon wafer. (Typically, there are a pressure sensor, a temperature sensor, an acceleration sensor, an angular acceleration sensor, and the like), and a part for sensing and driving a physical quantity is small. For example, the shape gaps of the capacitance detection sensor and the electrostatic actuator described in Patent Document 1 are only about several to several tens of μm. For this reason, deformation accompanying thermal expansion / contraction due to a change in ambient temperature greatly affects the characteristics of the sensor or actuator.

このような温度特性を改善するために、IC又はディスクリート回路を用いて温度補償機能を持たせることがなされてきた。   In order to improve such temperature characteristics, a temperature compensation function has been provided by using an IC or a discrete circuit.

又、特許文献2では、温度特性を改善するためではないが、センサにヒータを形成して、センサで計測された静電容量の温度依存性を利用してセンサの故障有無を判別することが提案されている。   Further, in Patent Document 2, although not intended to improve the temperature characteristics, a heater is formed in the sensor, and the presence or absence of a sensor failure can be determined using the temperature dependence of the capacitance measured by the sensor. Proposed.

特開2007−187494号公報JP 2007-187494 A 特開2007−86002号公報JP 2007-86002 A

しかしながら、上記温度補償機能については、以下のような問題点を有している。   However, the temperature compensation function has the following problems.

(1)温度補償機能のためにICを新たに起こす場合には、設計製造に莫大な費用がかかる。   (1) When a new IC is generated for the temperature compensation function, a huge amount of cost is required for designing and manufacturing.

(2)ICを起こす代わりにディスクリート回路を載せると、その分だけ温度補償のための回路基板が大型化する。   (2) When a discrete circuit is mounted instead of causing an IC, the circuit board for temperature compensation is increased by that amount.

(3)温度特性が線形から外れる温度領域では、補正が困難になる。   (3) Correction is difficult in a temperature region where the temperature characteristics deviate from the linearity.

又、温度特性を改善するために、デバイスそのものを小型の恒温槽に入れているものがあるが、恒温槽の分だけモジュールの大きさが大きくなってしまっている。例えば、エプソントヨコム社製の水晶発信器の場合、10〜40MHz程度の発信周波数を持つ発信器において標準的なものは最小で2.5mm×2.0mm×t0.8mm(SG−210シリーズ)、大きくても、5.0mm×3.2mm×t1.0mm(TCO−710xシリーズ)程度なのに対し、恒温槽付発信器TCO−6602は27.2mm×36.2mm×t20mmとSG-210シリーズに対して体積で約5千倍大きくなるという問題点を有している。   In addition, in order to improve temperature characteristics, there are devices in which the device itself is placed in a small thermostat, but the size of the module is increased by the thermostat. For example, in the case of a crystal transmitter manufactured by Epson Toyocom, a standard transmitter having a transmission frequency of about 10 to 40 MHz is a minimum of 2.5 mm × 2.0 mm × t 0.8 mm (SG-210 series), At most, it is about 5.0mm x 3.2mm x t1.0mm (TCO-710x series), whereas the transmitter with constant temperature bath TCO-6602 is 27.2mm x 36.2mm x t20mm and SG-210 series. Therefore, there is a problem that the volume becomes about 5,000 times larger.

なお、特許文献2は、あくまでも故障有無を判別するためのものであり、本発明の特性安定化ということとは、技術思想が異なるので、本発明の特性安定化に適用可能なものではないと考えられる。   Note that Patent Document 2 is merely for determining the presence or absence of a failure, and is not applicable to the characteristic stabilization of the present invention because the technical idea is different from the characteristic stabilization of the present invention. Conceivable.

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、回路基板とMEMSモジュールを大型化することなく、MEMSデバイスの温度特性を改善するMEMSモジュール及びMEMSモジュールの特性を安定化する方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. A MEMS module for improving temperature characteristics of a MEMS device and a method for stabilizing the characteristics of the MEMS module without increasing the size of the circuit board and the MEMS module. It is an issue to provide.

本願の請求項1に係る発明は、MEMSデバイスと、該MEMSデバイスを特定の雰囲気で密封して収納する密封容器と、を有するMEMSモジュールにおいて、前記密封容器中に、MEMSデバイスを周囲温度よりも高い一定の温度に保つ温度調節手段の少なくとも一部を収納することにより、前記課題を解決したものである。   The invention according to claim 1 of the present application is a MEMS module including a MEMS device and a sealed container that seals and stores the MEMS device in a specific atmosphere. In the sealed container, the MEMS device is placed above ambient temperature. By accommodating at least a part of the temperature adjusting means for maintaining a high and constant temperature, the above problem is solved.

すなわち、図1に示す如く、密封容器(例えば中空の構造体)に温度調節手段の一部であるヒータ168とMEMSデバイス112とを特定の雰囲気中(真空又は不活性ガスで置換された空間)に密封封止して、ヒータ168で加熱することで、密封容器内部の温度を安定化させることにより、MEMSデバイス112の温度特性の変化を最小とすることができる。   That is, as shown in FIG. 1, the heater 168 and the MEMS device 112, which are part of the temperature control means, are placed in a sealed container (for example, a hollow structure) in a specific atmosphere (a space replaced with a vacuum or an inert gas). The temperature of the MEMS device 112 can be minimized by stabilizing the temperature inside the sealed container by heating and sealing with the heater 168.

本願の請求項2に係る発明は、前記温度調節手段のうち、少なくとも一部がMEMSデバイスに形成されるようにしたものである。   The invention according to claim 2 of the present application is such that at least a part of the temperature adjusting means is formed in the MEMS device.

又、本願の請求項3に係る発明は、前記温度調節手段が、ヒータと、温度センサと、該温度センサの信号を処理する処理回路と、を有するようにしたものである。   The invention according to claim 3 of the present application is such that the temperature adjusting means includes a heater, a temperature sensor, and a processing circuit for processing a signal of the temperature sensor.

本願の請求項4に係る発明は、又、特定の雰囲気である密封容器にMEMSデバイスを封止して、該MEMSデバイスの少なくとも一部を、該密封容器の周囲温度よりも高い一定の温度に保つことを特徴とするMEMSモジュールの特性安定化方法を提供するものである。   In the invention according to claim 4 of the present application, the MEMS device is sealed in a sealed container having a specific atmosphere, and at least a part of the MEMS device is set to a constant temperature higher than the ambient temperature of the sealed container. It is intended to provide a method for stabilizing the characteristics of a MEMS module characterized in that it is maintained.

本発明によれば、回路基板とMEMSモジュールを大型化することなく、MEMSデバイスの温度特性の改善を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the temperature characteristics of the MEMS device without increasing the size of the circuit board and the MEMS module.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〈第1実施形態〉
本発明に係る第1実施形態について、図2から図8を用いて説明する。図2は本実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図、図3は同じくMEMSデバイスの断面模式図、図4は同じくMEMSデバイスの分解斜視図、図5は同じく温度制御のための回路ブロックの概略図、図6は同じくMEMSデバイス上面における回路配置の一例の模式図、図7は薄膜抵抗体の形状の模式図、図8は本実施形態の変形例に係るMEMSモジュールの断面模式図を示している。
<First Embodiment>
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is a schematic cross-sectional view of the MEMS module according to the present embodiment, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the MEMS device, FIG. 4 is an exploded perspective view of the MEMS device, and FIG. 5 is an outline of a circuit block for temperature control. 6 is a schematic diagram of an example of circuit arrangement on the upper surface of the MEMS device, FIG. 7 is a schematic diagram of the shape of a thin film resistor, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a MEMS module according to a modification of the present embodiment. Yes.

最初に、本実施形態の構成について、図2から図6を用いて詳細に説明する。   First, the configuration of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

図2に示す如く、MEMSモジュール100は、蓋102と、容器104と、MEMSデバイス112と、を有する。そして、本実施形態では、空気分子によるMEMSデバイス112への影響を低減するために、MEMSデバイス112は真空封止されている。なお、蓋102と容器104とから密封容器は構成される。以下、各要素について説明を行う。   As shown in FIG. 2, the MEMS module 100 includes a lid 102, a container 104, and a MEMS device 112. In this embodiment, the MEMS device 112 is vacuum-sealed in order to reduce the influence of air molecules on the MEMS device 112. The sealed container is composed of the lid 102 and the container 104. Hereinafter, each element will be described.

前記蓋102は、例えば、容器104の底面積とほぼ同等な大きさであり、熱膨張率を合わせるために、例えば、容器104の材質とほぼ同一のものを使用する。   The lid 102 is, for example, approximately the same size as the bottom area of the container 104 and, for example, the same material as the container 104 is used in order to match the coefficient of thermal expansion.

前記容器104は、例えばアルミナ(Al)を主成分としたセラミック容器である。容器104の外側には外部電極106が設けられ、それに電気的に接続された形で容器104の壁を貫通して配線電極108が容器102内部に導かれている。配線電極108からは、MEMSデバイス112の上面の対応する電極にワイヤ110でボンディング接続されている。 The container 104 is a ceramic container mainly composed of alumina (Al 2 O 3 ), for example. An external electrode 106 is provided outside the container 104, and a wiring electrode 108 is led into the container 102 through the wall of the container 104 while being electrically connected thereto. The wiring electrode 108 is bonded to the corresponding electrode on the upper surface of the MEMS device 112 by a wire 110.

前記MEMSデバイス112は、容器104の底面に実装されている。MEMSデバイス112は、図3に示す如く、例えば、大きく3つの層から構成されており、第2層134であるシリコン基板が、その上下面で第1層114、第3層156のガラス基板で挟まれて、陽極接合されている。第2層134には、おもりとなる可動極板136が形成されているので、振動でMEMSデバイス112が上下移動すると、可動極板136が変位し、その変位からその振動を計測することが可能である。   The MEMS device 112 is mounted on the bottom surface of the container 104. As shown in FIG. 3, the MEMS device 112 is mainly composed of, for example, three layers. The silicon substrate that is the second layer 134 is a glass substrate of the first layer 114 and the third layer 156 on the upper and lower surfaces thereof. It is sandwiched and anodically bonded. Since the movable electrode plate 136 serving as a weight is formed on the second layer 134, the movable electrode plate 136 is displaced when the MEMS device 112 is moved up and down by vibration, and the vibration can be measured from the displacement. It is.

以下、各層の構成について、図4を用いて説明する。なお、下記構成要素の加工成形は、半導体微細加工技術(フォトリソグラフィ技術、エッチング技術、成膜技術など)により、容易に行うことができる。   Hereinafter, the configuration of each layer will be described with reference to FIG. It should be noted that the processing and molding of the following components can be easily performed by a semiconductor microfabrication technique (such as a photolithography technique, an etching technique, and a film forming technique).

第1層114は、テーパ形状の貫通孔124〜132を有する。124は、第2層134の可動極板136の電位を取出すために設けられ、126〜132は、第2層134に設けられた電極取出し用島144〜150の電位を取り出すために設けられている。第1層114の第2層134の上面に接する表面(図4の上段図では下面)には、第1の固定極板116と、第1の固定極板116に導通して、電極取出し用島144につながる検出用電極118と、第1の制動用極板120と、第1の制動用極板120に導通して、電極取出し用島150につながる制動用電極122とが、設けられている。   The first layer 114 has tapered through holes 124 to 132. 124 is provided to take out the potential of the movable electrode plate 136 of the second layer 134, and 126 to 132 are provided to take out the potential of the electrode extraction islands 144 to 150 provided in the second layer 134. Yes. The surface of the first layer 114 that is in contact with the upper surface of the second layer 134 (the lower surface in the upper diagram of FIG. 4) is electrically connected to the first fixed electrode plate 116 and the first fixed electrode plate 116 for electrode extraction. The detection electrode 118 connected to the island 144, the first braking electrode plate 120, and the braking electrode 122 connected to the electrode extraction island 150 in conduction with the first braking electrode plate 120 are provided. Yes.

第2層134は、おもりとなる可動極板136と、それを第2層134のシリコン基板から支え、上下方向に移動可能とする板ばね構造の弾性部分138と、電極取出し用島の孔140、142と、電気的に絶縁された電極取出し用島144〜150と、ゲッタ用孔152と、ゲッタ154と、を有する。可動極板136と弾性部分138とは、第2層134のシリコン基板にエッチングにより一体的に形成されている。電極取出し用島144〜150は、側面が絶縁処理(例えば、熱酸化膜の形成)されており、電極取出し用島の孔140、142内で互いに接触しても電気的な導通はなされない。ゲッタ154は、例えば、MEMSデバイス112へのガスの影響を低減するためのガス吸着剤である。   The second layer 134 includes a movable pole plate 136 serving as a weight, an elastic portion 138 having a leaf spring structure that supports the movable plate 136 from the silicon substrate of the second layer 134 and is movable in the vertical direction, and a hole 140 in the electrode extraction island. , 142, electrically isolated islands 144 to 150 for extracting electrodes, a getter hole 152, and a getter 154. The movable electrode plate 136 and the elastic portion 138 are integrally formed on the silicon substrate of the second layer 134 by etching. The side surfaces of the electrode extraction islands 144 to 150 are insulated (for example, formation of a thermal oxide film), and electrical conduction is not achieved even if they are in contact with each other in the holes 140 and 142 of the electrode extraction island. The getter 154 is a gas adsorbent for reducing the influence of gas on the MEMS device 112, for example.

第3層156は、第2層134の下面に接する表面(図4の下段図では上面)には、第2の固定極板158と、第2の固定極板158に導通して、電極取出し用島146につながる検出用電極160と、第2の制動用極板162と、第2の制動用極板162に導通して、電極取出し用島148につながる制動用電極164とが、設けられている。   The third layer 156 is electrically connected to the second fixed electrode plate 158 and the second fixed electrode plate 158 on the surface in contact with the lower surface of the second layer 134 (the upper surface in the lower diagram of FIG. 4). A detection electrode 160 connected to the island 146, a second braking electrode plate 162, and a braking electrode 164 connected to the electrode extraction island 148 in conduction with the second braking electrode plate 162. ing.

次に、第1層114の表面に設けた温度制御手段について、図5、図6を用いて説明する。   Next, temperature control means provided on the surface of the first layer 114 will be described with reference to FIGS.

温度制御手段166は、図5に示す如く、ヒータ168と、温度センサ170と、処理回路172と、を有する。そして、処理回路172は、例えば、温度センサ170の出力信号をデジタル信号にするAD変換回路174と、AD変換回路174から出力される信号に対して設定温度との高低を比較してその結果を出力するデジタル回路176と、デジタル回路176の出力信号に基づきヒータ168の電力供給を制御するドライバ回路178と、を有することができる。   As shown in FIG. 5, the temperature control unit 166 includes a heater 168, a temperature sensor 170, and a processing circuit 172. Then, the processing circuit 172 compares, for example, the AD converter circuit 174 that converts the output signal of the temperature sensor 170 with a digital signal, and the signal output from the AD converter circuit 174 and compares the level with the set temperature. A digital circuit 176 for outputting and a driver circuit 178 for controlling power supply of the heater 168 based on an output signal of the digital circuit 176 can be provided.

そして、図6の第1層114の上面図に示す如く、可動極板136の真上にあたる第1層114の表面にはヒータ168が配置されている。そして、ヒータ168の近傍に温度センサ170を配置して、温度の変動が迅速に判別できるようにしている。更に、ヒータ168の駆動と温度センサ170の信号とを処理する処理回路172と、容器104から電源等を供給するための電極群180とが設けられている。貫通孔124〜132には、金属薄膜による電極パターン124a〜132aが設けられて、それぞれ、貫通孔124〜132を介して、第2層134の各電極118、122、160、164、並びに、可動極板136と導通している。なお、電極パターン124a〜132aは、第1層114の上面で平坦部分を有しているため、ワイヤにより、容器104の配線電極108とボンディングをすることができる。第1層114は、ガラス基板であるため、その表面に多結晶シリコンを成膜成長させることで、従来の半導体製造プロセスにより、温度センサ170や処理回路172を形成することができる。なお、本実施形態では、処理回路172の近傍にヒータ168が配置されるので、ヒータ168による調整温度域で処理回路172が安定した動作をするように、半導体プロセス条件が適合されて処理回路172が形成されることが好ましい。ヒータ168の材料としては、処理回路172のようにアルミニウム配線を用いるのではなく、高融点金属であるW(タングステン)を用いることができる。ヒータ168の具体的な形状を、図7(a)で示す。ヒータ168aの線間は均一であるので、均一に熱を可動極板136に伝えることが可能である。   Then, as shown in the top view of the first layer 114 in FIG. 6, a heater 168 is disposed on the surface of the first layer 114 that is directly above the movable electrode plate 136. A temperature sensor 170 is disposed in the vicinity of the heater 168 so that temperature fluctuations can be quickly determined. Further, a processing circuit 172 that processes the driving of the heater 168 and the signal of the temperature sensor 170 and an electrode group 180 for supplying power from the container 104 are provided. The through holes 124 to 132 are provided with electrode patterns 124 a to 132 a made of a metal thin film, and the electrodes 118, 122, 160, and 164 of the second layer 134 are movable through the through holes 124 to 132, respectively. The electrode plate 136 is electrically connected. In addition, since the electrode patterns 124a to 132a have a flat portion on the upper surface of the first layer 114, they can be bonded to the wiring electrode 108 of the container 104 with a wire. Since the first layer 114 is a glass substrate, the temperature sensor 170 and the processing circuit 172 can be formed by a conventional semiconductor manufacturing process by depositing and growing polycrystalline silicon on the surface thereof. In the present embodiment, since the heater 168 is disposed in the vicinity of the processing circuit 172, the semiconductor circuit conditions are adapted and the processing circuit 172 is adapted so that the processing circuit 172 operates stably in the temperature range adjusted by the heater 168. Is preferably formed. As a material of the heater 168, W (tungsten), which is a refractory metal, can be used instead of aluminum wiring as in the processing circuit 172. A specific shape of the heater 168 is shown in FIG. Since the space between the heaters 168a is uniform, heat can be uniformly transmitted to the movable electrode plate 136.

次に、本実施形態の動作について、図2から図4を用いて説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

MEMSモジュール100に外部から振動が加わると(図2の紙面で言えば、上下方向)、当該振動に起因して、弾性部分138によって中立位置に支持された可動極板136が当該弾性部分138に拘束されながら板厚方向に変位する。これにより、第1の固定極板116(図4)と可動極板136によって形成される可変容量キャパシタの静電容量と、第2の固定極板158(図4)と可動極板136によって形成される可変容量キャパシタの静電容量とが相互に増減し、これに伴って両者の容量差が変動する。すると、図示しない制御部では、当該容量差の変動分に応じた電圧を、外部電極106を介して、MEMSデバイス112の制動用極板120、162(図4)に印加することで、制動用極板120、162(図4)で生じる静電力と可動極板136の慣性力とが相殺されることとなる。すなわち、制御部が各制動用極板120、162(図4)に印加した電圧の大きさから、振動を計測することができる。   When vibration is applied to the MEMS module 100 from the outside (in the vertical direction in FIG. 2), the movable pole plate 136 supported at the neutral position by the elastic portion 138 is caused by the vibration in the elastic portion 138. Displaces in the thickness direction while being constrained. Thus, the capacitance of the variable capacitor formed by the first fixed plate 116 (FIG. 4) and the movable plate 136, and the second fixed plate 158 (FIG. 4) and the movable plate 136 are formed. The capacitances of the variable capacitance capacitors to be increased and decreased with each other, and the capacitance difference between the two varies. Then, a control unit (not shown) applies a voltage corresponding to the variation of the capacitance difference to the braking electrode plates 120 and 162 (FIG. 4) of the MEMS device 112 via the external electrode 106, thereby The electrostatic force generated in the electrode plates 120 and 162 (FIG. 4) and the inertial force of the movable electrode plate 136 are offset. That is, the vibration can be measured from the magnitude of the voltage applied by the control unit to each braking electrode plate 120, 162 (FIG. 4).

このとき、上述の温度制御手段166により、例えば、MEMSモジュール100を使用する周囲温度が60℃を上限として変動する環境であれば、60℃よりも高温の70℃から80℃の間の一定温度にMEMSモジュール100を保つことが可能である。この場合においては、ヒータ168が可動極板136の真上の部分にのみ形成されているので、MEMSモジュール100の可動極板136の近傍の温度を一定に保つことが可能である。すなわち、MEMSデバイス112は、熱的に安定した状態で動作することとなるため、MEMSデバイス112の可動極板136と固定極板116、158とのギャップは一定に保たれ、周囲環境の温度変化が生じてもMEMSデバイス112の特性の変化を少なくすることが可能となる。   At this time, if the ambient temperature in which the MEMS module 100 is used fluctuates with an upper limit of 60 ° C., for example, by the temperature control unit 166 described above, a constant temperature between 70 ° C. and 80 ° C. higher than 60 ° C. It is possible to keep the MEMS module 100 at the same time. In this case, since the heater 168 is formed only in the portion directly above the movable electrode plate 136, the temperature in the vicinity of the movable electrode plate 136 of the MEMS module 100 can be kept constant. That is, since the MEMS device 112 operates in a thermally stable state, the gap between the movable electrode plate 136 and the fixed electrode plates 116 and 158 of the MEMS device 112 is kept constant, and the temperature change of the surrounding environment Even if this occurs, the change in characteristics of the MEMS device 112 can be reduced.

本実施形態では、温度制御手段166をMEMSデバイス112に形成するので、MEMSデバイス112が必要とする雰囲気に封止するための最小の容器104を選択することができるので、MEMSモジュール100を小型にすることが容易である。又、MEMSモジュール100を小型にすることで、ヒータ168の消費電力は少なくすることができる。更に、体積が小さいため、MEMSデバイス112の温度の安定化と制御を容易に行うことが可能である。   In this embodiment, since the temperature control means 166 is formed in the MEMS device 112, the smallest container 104 for sealing in the atmosphere required by the MEMS device 112 can be selected, so the MEMS module 100 can be reduced in size. Easy to do. Moreover, the power consumption of the heater 168 can be reduced by making the MEMS module 100 small. Furthermore, since the volume is small, the temperature and control of the MEMS device 112 can be easily performed.

本実施形態では、第1層114の上面に温度制御手段166を設けたが、これに限定されるものではない。第1層114の下面、第2層134の上面・下面、第3層156の上面・下面のいずれに温度制御手段166を設けてもよいし、或いは温度制御手段166の機能を分けて、各層114、134、156に配置してもよい。なお、MEMSデバイス112の配線パターンとの干渉が生じるのであれば、電気的な短絡を防止するためにその間に絶縁膜が形成可能である。第1層114の下面、第2層134の上面・下面、第3層156の上面にヒータ168及び温度センサ170を配置すれば、可動極板136を間近で温度制御することができるので、より正確に動作の安定性を得ることができる。その際に、シリコン基板を直に加熱することが可能となるので、より消費電力が少なくして温度を制御することが可能である。   In the present embodiment, the temperature control means 166 is provided on the upper surface of the first layer 114, but the present invention is not limited to this. The temperature control means 166 may be provided on any of the lower surface of the first layer 114, the upper and lower surfaces of the second layer 134, and the upper and lower surfaces of the third layer 156. Alternatively, the function of the temperature control means 166 is divided into each layer. 114, 134, 156 may be arranged. If interference with the wiring pattern of the MEMS device 112 occurs, an insulating film can be formed therebetween to prevent an electrical short circuit. If the heater 168 and the temperature sensor 170 are disposed on the lower surface of the first layer 114, the upper and lower surfaces of the second layer 134, and the upper surface of the third layer 156, the temperature of the movable electrode plate 136 can be controlled closer, The operational stability can be obtained accurately. At that time, since the silicon substrate can be directly heated, the temperature can be controlled with less power consumption.

又、ヒータ168や温度センサ170は1つに限定されるものではなく、それぞれ複数設けてもよい。例えば、温度センサ170を複数個所に配置すれば、より正確な温度測定が可能となり、可動極板136を挟み込むようにヒータ168を複数層に配置すれば、可動極板136の均一且つ十分な加熱が可能となる。   Further, the number of heaters 168 and temperature sensors 170 is not limited to one, and a plurality of heaters 168 and temperature sensors 170 may be provided. For example, if the temperature sensors 170 are arranged at a plurality of locations, more accurate temperature measurement is possible, and if the heaters 168 are arranged in a plurality of layers so as to sandwich the movable electrode plate 136, the movable electrode plate 136 can be uniformly and sufficiently heated. Is possible.

なお、第3層156の上面に温度調節手段166を構成したときには、第1層114と第2層134を貫通するテーパ状の貫通孔を新たに設けることで、第3層156の上面に容易に電気的導通を取ることが可能である。又、第3層156の下面に温度調節手段166を構成したときには、容器104の底面に配線パターンを構成しておけば、MEMSデバイス112を実装すると同時に配線を行うことが可能となる。   When the temperature adjusting means 166 is formed on the upper surface of the third layer 156, a tapered through hole penetrating the first layer 114 and the second layer 134 is newly provided, so that the upper surface of the third layer 156 can be easily formed. It is possible to establish electrical continuity. Further, when the temperature adjusting means 166 is formed on the lower surface of the third layer 156, if the wiring pattern is formed on the bottom surface of the container 104, wiring can be performed simultaneously with mounting the MEMS device 112.

上記実施形態では、ゲッタ154を有する静電容量型の振動を感知するMEMSデバイス112で説明したが、これに限定されるものではない。例えば、抵抗変化型のMEMSデバイス等であってもよい。更に、温度に対して非線形で応答するようなMEMSデバイスであっても、温度を安定した状態で動作させることが可能となるため、本発明はより有効である。   In the above-described embodiment, the MEMS device 112 that senses capacitive vibration having the getter 154 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a resistance change type MEMS device may be used. Furthermore, even a MEMS device that responds nonlinearly to temperature can be operated in a stable temperature state, so the present invention is more effective.

又、容器104はセラミック容器に限定されるものではなく、図8で示すような金属製の密封容器102a、104aで封止してもよい。金属製の密封容器102a、104aの場合には、加工が容易で、割れや欠けが生じにくいという利点を有する。   The container 104 is not limited to a ceramic container, and may be sealed with metal sealed containers 102a and 104a as shown in FIG. In the case of the metal sealed containers 102a and 104a, there is an advantage that processing is easy and cracks and chips are hardly generated.

又、ヒータ168の材質は、Wだけに限定されるものではなく、Mo(モリブデン)やPt(白金)などであっても良い。特にPtは、高速応答・高精度な温度センサとしても用いることができるので、フォトリソグラフィ技術を用いてヒータ168と温度センサ170を同時に形成できる利点を有する。また、ヒータ168の形状は、図7(a)に限定されるものではなく、例えば、図7(b)の形状であってもよい。また、熱を均一に発生させるのではなく、ヒータ線の密度を中心で高くして中心の発熱量を多くしたものや、逆にヒータ線の密度を中心で低くして中心の発熱量を少なくしたものなど、MEMSデバイス112の構成に即した適切なヒータ形状とすることができる。   The material of the heater 168 is not limited to W, but may be Mo (molybdenum), Pt (platinum), or the like. In particular, Pt can be used as a temperature sensor with a high-speed response and high accuracy, and thus has an advantage that the heater 168 and the temperature sensor 170 can be formed at the same time using a photolithography technique. Further, the shape of the heater 168 is not limited to that shown in FIG. 7A, and may be the shape shown in FIG. 7B, for example. Also, instead of generating heat uniformly, the heater wire density is increased at the center to increase the heat value at the center, and conversely, the heater wire density is decreased at the center to reduce the heat value at the center. The heater shape suitable for the configuration of the MEMS device 112 can be obtained.

又、ガラス基板上に処理回路172を形成するために、多結晶シリコンを成膜・成長させることに限定されるものではなく、アモルファスシリコンを成長させて処理回路172を形成しても良い。アモルファスシリコンであれば、多結晶シリコンよりも低コスト化が可能となる。また、シリコン基板上に処理回路172を形成した場合には、電子移動度は、アモルファスシリコンや多結晶シリコンよりも高いため、処理速度が速く複雑な回路を形成することが可能である。   Further, the formation of the processing circuit 172 on the glass substrate is not limited to the formation and growth of polycrystalline silicon, and the processing circuit 172 may be formed by growing amorphous silicon. If amorphous silicon is used, the cost can be reduced as compared with polycrystalline silicon. Further, when the processing circuit 172 is formed over the silicon substrate, the electron mobility is higher than that of amorphous silicon or polycrystalline silicon, so that a complicated circuit can be formed with a high processing speed.

又、処理回路172は、AD変換回路174、デジタル回路176、ドライバ回路178を有するものに限定されるものではない。例えば、温度センサ170の出力値を直接比較器に入力させ、比較結果として二値化された出力に基づいて、ヒータ168の電源をON/OFFするという簡易的な構成をとるものであってもよい。   Further, the processing circuit 172 is not limited to the one having the AD conversion circuit 174, the digital circuit 176, and the driver circuit 178. For example, the output value of the temperature sensor 170 may be directly input to the comparator, and the heater 168 may be turned on / off based on the binarized output as a comparison result. Good.

〈第2実施形態〉
本発明に係る第2実施形態について、図9を用いて説明する。図9は本実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図を示している。
Second Embodiment
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the MEMS module according to this embodiment.

本実施形態においては、MEMSデバイス112bに温度センサ170bと処理回路172bを設けて、ヒータ168bは、別途の部材として容器104bの内部に固定したものである。他の構成、動作等については第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。   In the present embodiment, the MEMS device 112b is provided with a temperature sensor 170b and a processing circuit 172b, and the heater 168b is fixed inside the container 104b as a separate member. Other configurations, operations, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

ヒータ168bは、図9(a)に示す如く、MEMSデバイス112bと容器104bの底面との間に実装されており、ヒータ168bへの電力供給のためのワイヤ111bがボンディングされている。   As shown in FIG. 9A, the heater 168b is mounted between the MEMS device 112b and the bottom surface of the container 104b, and a wire 111b for supplying power to the heater 168b is bonded thereto.

本実施形態においても、ヒータ168bがMEMSデバイス112b近傍にあるため、MEMSデバイス112bは、熱的に安定した状態で動作する。従って、MEMSデバイス112bの可動極板136と固定極板116、158とのギャップは一定に保たれるため、周囲環境の温度変化が生じてもMEMSデバイス112bの特性の変化を少なくすることが可能となる。   Also in this embodiment, since the heater 168b is in the vicinity of the MEMS device 112b, the MEMS device 112b operates in a thermally stable state. Therefore, since the gap between the movable electrode plate 136 and the fixed electrode plates 116 and 158 of the MEMS device 112b is kept constant, it is possible to reduce the change in the characteristics of the MEMS device 112b even if the ambient temperature changes. It becomes.

更に、この構成によれば、容器104bの大きさはヒータ168bの面積に左右されるが、ヒータ168bはヒータとして別体で成形されるので、MEMSモジュール100bは容易に形成でき、低コストでMEMSモジュール100bを作ることが可能である。そして、ヒータ168bのサイズがMEMSデバイス112bの大きさに制限されないので、MEMSモジュール100bを高温に保つことが可能で、より特性を安定させることを容易としている。   Further, according to this configuration, the size of the container 104b depends on the area of the heater 168b. However, since the heater 168b is formed as a separate body as the heater, the MEMS module 100b can be easily formed and can be manufactured at low cost. Module 100b can be made. Since the size of the heater 168b is not limited to the size of the MEMS device 112b, the MEMS module 100b can be kept at a high temperature, and the characteristics can be further stabilized.

なお、図9(b)は、ヒータ168cをMEMSデバイス112bの上方で、蓋102cの内側に配置させた本実施形態の変形例の構造である。この場合には、ヒータ168cを蓋のようして実装できるので、図9(a)の場合に比べて、容器104cとMEMSデバイス112bとの実装位置の位置あわせが厳格でなくてよいという利点を有する。なお、容器104cの内側の側面に電極パターンを敷設しておき、ヒータ168cの実装の際に、電極パターンと直接導通を取ることで、ワイヤボンディングの手間を省くことが可能である。   FIG. 9B shows a structure of a modification of the present embodiment in which the heater 168c is disposed inside the lid 102c above the MEMS device 112b. In this case, since the heater 168c can be mounted like a lid, the advantage that the positioning of the mounting position of the container 104c and the MEMS device 112b does not have to be strict compared to the case of FIG. Have. In addition, it is possible to save the wire bonding labor by laying an electrode pattern on the inner side surface of the container 104c and directly conducting the electrode pattern when the heater 168c is mounted.

〈第3実施形態〉
本発明に係る第3実施形態について、図10を用いて説明する。図10は本実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図を示している。
<Third Embodiment>
A third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the MEMS module according to this embodiment.

本実施形態においては、MEMSデバイス112dにヒータ168dを設けて、温度センサ・処理回路171dは、別途の部材として容器104d内部に固定したものである。他の構成、動作等については第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。   In this embodiment, the MEMS device 112d is provided with a heater 168d, and the temperature sensor / processing circuit 171d is fixed inside the container 104d as a separate member. Other configurations, operations, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

温度センサ・処理回路171dは、図10(a)に示す如く、MEMSデバイス112dの上面に実装されており、温度センサ・処理回路171dの動作ためのワイヤ111dがボンディングされている。   As shown in FIG. 10A, the temperature sensor / processing circuit 171d is mounted on the upper surface of the MEMS device 112d, and a wire 111d for operating the temperature sensor / processing circuit 171d is bonded thereto.

本実施形態においても、ヒータ168dをMEMSデバイス112dに設けているため、MEMSデバイス112dは、熱的に安定した状態で動作する。従って、MEMSデバイス112dの可動極板136と固定極板116、158とのギャップは一定に保たれるため、周囲環境の温度変化が生じてもMEMSデバイス112dの特性の変化を少なくすることが可能となる。   Also in this embodiment, since the heater 168d is provided in the MEMS device 112d, the MEMS device 112d operates in a thermally stable state. Therefore, since the gap between the movable electrode plate 136 and the fixed electrode plates 116 and 158 of the MEMS device 112d is kept constant, it is possible to reduce the change in the characteristics of the MEMS device 112d even if the temperature of the surrounding environment changes. It becomes.

更に、この構成によれば、容器104dの大きさはMEMデバイス112dと温度センサ・処理回路171dの実装形態に左右されるが、MEMSデバイス112dには構成の簡単なヒータ168dのみが設けられるので、第1、第2実施形態に比べて容易にMEMSデバイス112dが形成できる。このため、MEMSモジュール100dを、より低コストで作ることが可能である。そして、温度センサ・処理回路171dが別体であることから、温度センサ・処理回路171dは市販のものを使用することが可能であるため、製造数量がそれほど多くなくとも、低コストでMEMSモジュール100dを作ることが可能である。   Furthermore, according to this configuration, the size of the container 104d depends on the mounting form of the MEM device 112d and the temperature sensor / processing circuit 171d, but the MEMS device 112d is provided with only a simple heater 168d. The MEMS device 112d can be easily formed as compared with the first and second embodiments. For this reason, the MEMS module 100d can be manufactured at a lower cost. Since the temperature sensor / processing circuit 171d is a separate body, a commercially available temperature sensor / processing circuit 171d can be used. Therefore, even if the manufacturing quantity is not so large, the MEMS module 100d can be manufactured at low cost. It is possible to make

なお、図10(b)は、温度センサ・処理回路171eをMEMSデバイス112dに並べて配置した本実施形態の変形例の構造である。この構成は、MEMSモジュール100eの厚みを低減する場合や、MEMSデバイス112dの上面の配線パターンの配線自由度の確保を優先する場合に適している。   FIG. 10B shows a structure of a modification of the present embodiment in which the temperature sensor / processing circuit 171e is arranged side by side on the MEMS device 112d. This configuration is suitable when the thickness of the MEMS module 100e is reduced or when priority is given to ensuring the degree of freedom of the wiring pattern on the upper surface of the MEMS device 112d.

〈第4実施形態〉
本発明に係る第4実施形態について、図11を用いて説明する。図11は本実施形に係るMEMSモジュールの断面模式図を示している。
<Fourth embodiment>
A fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the MEMS module according to this embodiment.

本実施形態においては、MEMSデバイス112fには温度制御手段166を設けずに、ヒータ168fと温度センサ・処理回路171fは、別途の部材として容器104fの内部に固定したものである。他の構成、動作等については第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。   In this embodiment, the MEMS device 112f is not provided with the temperature control means 166, and the heater 168f and the temperature sensor / processing circuit 171f are fixed inside the container 104f as separate members. Other configurations, operations, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

温度センサ・処理回路171fは、図11(a)に示す如く、容器104fの底面とMEMSデバイス112fとの間に実装されたヒータ168f上に、MEMSデバイス112fと並んで実装されており、温度センサ・処理回路171fの動作ためのワイヤ111fがボンディングされている。   As shown in FIG. 11A, the temperature sensor / processing circuit 171f is mounted side by side with the MEMS device 112f on a heater 168f mounted between the bottom surface of the container 104f and the MEMS device 112f. A wire 111f for operation of the processing circuit 171f is bonded.

本実施形態においても、ヒータ168fがMEMSデバイス112fの近傍にあるため、MEMSデバイス112fは、熱的に安定した状態で動作する。従って、MEMSデバイス112fの可動極板136と固定極板116、158とのギャップは一定に保たれるため、周囲環境の温度変化が生じてもMEMSデバイス112fの特性の変化を少なくすることが可能となる。   Also in this embodiment, since the heater 168f is in the vicinity of the MEMS device 112f, the MEMS device 112f operates in a thermally stable state. Accordingly, since the gap between the movable electrode plate 136 and the fixed electrode plates 116 and 158 of the MEMS device 112f is kept constant, it is possible to reduce the change in the characteristics of the MEMS device 112f even if the ambient temperature changes. It becomes.

更に、この構成によれば、MEMSデバイス112fにはなんら、温度制御手段166が設けられていないので、容易にMEMSデバイス112fを形成することが可能である。そして容器104fの大きさは、ヒータ168fの大きさとMEMSデバイス112fと温度センサ・処理回路171fの実装形態に左右されるが、より低コストでMEMSモジュール100fを作ることが可能である。そして、温度センサ・処理回路171fが別体であることから、温度センサ・処理回路171fは市販のものを使用することが可能である。このため、製造数量がそれほど多くなくとも、低コストでMEMSモジュール100fを作ることが可能である。そして、ヒータ168fのサイズがMEMSデバイス112fの大きさに制限されないので、高温で温度を一定とすることを容易としている。   Furthermore, according to this configuration, the MEMS device 112f is not provided with any temperature control means 166, so that the MEMS device 112f can be easily formed. The size of the container 104f depends on the size of the heater 168f and the mounting form of the MEMS device 112f and the temperature sensor / processing circuit 171f, but the MEMS module 100f can be manufactured at a lower cost. Since the temperature sensor / processing circuit 171f is a separate body, a commercially available temperature sensor / processing circuit 171f can be used. For this reason, even if the manufacturing quantity is not so large, the MEMS module 100f can be manufactured at a low cost. Since the size of the heater 168f is not limited to the size of the MEMS device 112f, it is easy to make the temperature constant at a high temperature.

なお、図11(b)は、ヒータ168gをMEMSデバイス112fの上方で、蓋102gの内側に配置させた本実施形態の変形例の構造である。この場合には、ヒータ168gを蓋のようして実装できるので、図11(a)の場合に比べて、容器104gとMEMSデバイス112fとの実装位置の位置あわせが厳格でなくてよいという利点を有する。なお、容器104gの内側の側面に電極パターンを敷設しておき、ヒータ168gの実装の際に、電極パターンと直接導通を取ることで、ワイヤボンディングの手間を省くことが可能である。   FIG. 11B shows a structure of a modification of the present embodiment in which the heater 168g is disposed inside the lid 102g above the MEMS device 112f. In this case, since the heater 168g can be mounted like a lid, there is an advantage that alignment of the mounting positions of the container 104g and the MEMS device 112f does not have to be strict as compared with the case of FIG. Have. In addition, it is possible to save the labor of wire bonding by laying an electrode pattern on the inner side surface of the container 104g and establishing direct conduction with the electrode pattern when the heater 168g is mounted.

〈第5実施形態〉
本発明に係る第5実施形態について、図12、図13を用いて説明する。図12は本実施形に係るMEMSモジュールの断面模式図、図13はそのMEMSモジュールをプリント基板に実装した模式図を示している。
<Fifth Embodiment>
A fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a MEMS module according to the present embodiment, and FIG. 13 is a schematic view of the MEMS module mounted on a printed board.

本実施形態においては、図12(a)に示す如く、MEMSデバイス112hには温度制御手段166を設けずに、別体のヒータ168hのみを容器104hの内部に実装している。そして、図13に示す如く、温度センサ・処理回路171hは、別の部材として容器104hの外部のプリント基板182上に取付けたものである。他の構成、動作等については第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。   In this embodiment, as shown in FIG. 12A, the MEMS device 112h is not provided with the temperature control means 166, and only the separate heater 168h is mounted inside the container 104h. As shown in FIG. 13, the temperature sensor / processing circuit 171h is mounted on the printed circuit board 182 outside the container 104h as a separate member. Other configurations, operations, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

本実施形態においては、MEMSモジュール100hの内部の温度を直接モニタするものではないが、温度センサ・処理回路171hがMEMSモジュール100h近傍に実装されているため、MEMSデバイス112hは、熱的に安定した状態で動作する。従って、MEMSデバイス112hの可動極板136と固定極板116、158とのギャップは一定に保たれるため、周囲環境の温度変化が生じてもMEMSデバイス112hの特性の変化を小さくすることが可能となる。   In this embodiment, the temperature inside the MEMS module 100h is not directly monitored. However, since the temperature sensor / processing circuit 171h is mounted in the vicinity of the MEMS module 100h, the MEMS device 112h is thermally stable. Operate in a state. Therefore, since the gap between the movable electrode plate 136 and the fixed electrode plates 116 and 158 of the MEMS device 112h is kept constant, the change in the characteristics of the MEMS device 112h can be reduced even if the temperature of the surrounding environment changes. It becomes.

更に、この構成によれば、MEMSデバイス112hにはなんら、温度制御手段166が設けられていないので、MEMSデバイス112hの形成が容易である。容器104hの大きさは、ヒータ168hの大きさに左右されるが、第1〜4実施形態に比べればより低コストでMEMSモジュール100hを作ることが可能である。そして、温度センサ・処理回路171hが別体で、容器104hの外部に実装されていることから、温度センサ170hと処理回路172hについて小型にするという限定が緩和されるので、価格や性能を重視して市販のものを使用することが可能である。そして、製造数量がそれほど多くなくとも、低コストでMEMSモジュール100hを作ることが可能である。なお、ヒータ168hの大きさはMEMSデバイス112hの大きさに制限されないので、高温で温度を一定に保つことを容易としている。   Further, according to this configuration, since the temperature control means 166 is not provided at all in the MEMS device 112h, the formation of the MEMS device 112h is easy. Although the size of the container 104h depends on the size of the heater 168h, the MEMS module 100h can be manufactured at a lower cost than the first to fourth embodiments. Since the temperature sensor / processing circuit 171h is a separate body and mounted outside the container 104h, the limitation of downsizing the temperature sensor 170h and the processing circuit 172h is eased. Commercially available products can be used. Even if the production quantity is not so large, the MEMS module 100h can be manufactured at a low cost. In addition, since the size of the heater 168h is not limited to the size of the MEMS device 112h, it is easy to keep the temperature constant at a high temperature.

なお、図12(b)は、ヒータ168iの配置違いを示したものであり、ヒータ168iをMEMSデバイス112hの上方で、蓋102iの内側に配置させた本実施形態の変形例の構造である。この場合には、ヒータ168iを蓋のようして実装できるので、図12(a)の場合に比べて、容器104iとMEMSデバイス112hとの実装位置の位置あわせが厳格でなくてよいという利点を有する。なお、容器104iの内側の側面に電極パターンを敷設しておき、ヒータ168iの実装の際に、電極パターンと直接導通を取ることで、ワイヤボンディングの手間を省くことが可能である。   FIG. 12B shows a difference in the arrangement of the heater 168i, which is a structure of a modification of the present embodiment in which the heater 168i is arranged above the MEMS device 112h and inside the lid 102i. In this case, since the heater 168i can be mounted like a lid, the advantage that the positioning of the mounting position of the container 104i and the MEMS device 112h does not have to be strict compared to the case of FIG. Have. In addition, it is possible to save the labor of wire bonding by laying an electrode pattern on the inner side surface of the container 104i and directly conducting the electrode pattern when the heater 168i is mounted.

上記のいずれの実施形態でも、温度制御手段166は、ヒータ168と、温度センサ170と、処理回路172と、を有するとしたが、これに限定されるものではない。温度制御手段166は、ヒータ168を少なくとも有することで満足されるものである。   In any of the above-described embodiments, the temperature control unit 166 includes the heater 168, the temperature sensor 170, and the processing circuit 172. However, the present invention is not limited to this. The temperature control means 166 is satisfied by having at least the heater 168.

又、温度センサ170と処理回路172とは、MEMSデバイス112と別体であるときには、一体化した温度センサ・処理回路171d、171e、171f、171g、171hとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。市販されているもので、温度センサ170や処理回路172を構成する場合には、それぞれ別個のパッケージに分離されているものが多く、本発明はそのような場合を除外するものではない。   Further, when the temperature sensor 170 and the processing circuit 172 are separate from the MEMS device 112, the temperature sensor / processing circuit 171d, 171e, 171f, 171g, and 171h are described as being integrated. However, the present invention is not limited to this. It is not something that can be done. When the temperature sensor 170 and the processing circuit 172 are configured on the market, they are often separated into separate packages, and the present invention does not exclude such a case.

又、上記実施形態では、MEMSモジュール100の雰囲気は真空としていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、Ar(アルゴン)や窒素などの不活性化ガスを封入した雰囲気であっても、本発明は適用されるものである。   Moreover, in the said embodiment, although the atmosphere of the MEMS module 100 was made into the vacuum, this invention is not limited to this. For example, the present invention is applicable even in an atmosphere in which an inert gas such as Ar (argon) or nitrogen is sealed.

本発明に係る構成要素を示した模式図Schematic diagram showing components according to the present invention 本発明の第1実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図1 is a schematic cross-sectional view of a MEMS module according to a first embodiment of the present invention. 同じくMEMSデバイスの断面模式図Similarly, a cross-sectional view of a MEMS device 同じくMEMSデバイスの分解斜視図Similarly, an exploded perspective view of the MEMS device 同じく温度制御のための回路ブロックの概略図Schematic diagram of circuit block for temperature control 同じくMEMSデバイス上面における回路配置の一例の模式図Similarly, a schematic diagram of an example of circuit arrangement on the upper surface of the MEMS device 同じく薄膜抵抗体の形状の模式図Similarly, a schematic diagram of the shape of a thin film resistor 同じく変形例に係るMEMSモジュールの断面模式図Similarly, a cross-sectional schematic diagram of a MEMS module according to a modification. 本発明の第2実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図Schematic cross-sectional view of a MEMS module according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図Schematic cross-sectional view of a MEMS module according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図Sectional schematic diagram of the MEMS module according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態に係るMEMSモジュールの断面模式図Schematic cross-sectional view of a MEMS module according to a fifth embodiment of the present invention. 同じくMEMSモジュールをプリント基板に実装した模式図Schematic diagram of the same MEMS module mounted on a printed circuit board

符号の説明Explanation of symbols

100、100a、100b、100d、100f、100h…MEMSモジュール
102、102a〜102i…蓋
104、104a〜104i…容器
106、106a…外部電極
108…配線電極
110、110a〜110i、111a、111b、111d〜111h…ワイヤ
112、112a、112b、112d、112f、112h…MEMSデバイス
114…第1層
116…第1の固定極板
118、160…検出用電極
120…第1の制動用極板
122、164…制動用電極
124〜132…貫通孔
124a〜132a…電極パターン
134…第2層
136…可動極板
138…弾性部分
140、142…電極取出し用島の孔
144〜150…電極取出し用島
152…ゲッタ用孔
154…ゲッタ
156…第3層
158…第2の固定極板
162…第2の制動用極板
166…温度制御手段
168、168a、168b、168c、168f、168g、168h、168i…ヒータ
170…温度センサ
171d、171e、171f、171g、171h…温度センサ・処理回路
172…処理回路
174…AD変換回路
176…デジタル回路
178…ドライバ回路
180…電極群
182…プリント基板
100, 100a, 100b, 100d, 100f, 100h ... MEMS module 102, 102a-102i ... Lid 104, 104a-104i ... Container 106, 106a ... External electrode 108 ... Wiring electrode 110, 110a-110i, 111a, 111b, 111d- 111h ... wires 112, 112a, 112b, 112d, 112f, 112h ... MEMS device 114 ... first layer 116 ... first fixed electrode plate 118,160 ... detection electrode 120 ... first braking electrode plate 122,164 ... Electrodes for braking 124-132 ... Through holes 124a-132a ... Electrode pattern 134 ... Second layer 136 ... Movable electrode plate 138 ... Elastic portion 140, 142 ... Electrode extraction island holes 144-150 ... Electrode extraction island 152 ... Getter Hole 154 ... Getter 156 ... Third layer 1 58 ... Second fixed electrode plate 162 ... Second brake electrode plate 166 ... Temperature control means 168, 168a, 168b, 168c, 168f, 168g, 168h, 168i ... Heater 170 ... Temperature sensors 171d, 171e, 171f, 171g , 171h ... Temperature sensor / processing circuit 172 ... Processing circuit 174 ... AD converter circuit 176 ... Digital circuit 178 ... Driver circuit 180 ... Electrode group 182 ... Printed circuit board

Claims (4)

MEMSデバイスと、該MEMSデバイスを特定の雰囲気で密封して収納する密封容器と、を有するMEMSモジュールにおいて、
前記密封容器中に、MEMSデバイスを周囲温度よりも高い一定の温度に保つ温度調節手段の少なくとも一部を収納することを特徴とするMEMSモジュール。
In a MEMS module having a MEMS device and a sealed container for sealing and storing the MEMS device in a specific atmosphere,
The MEMS module, wherein at least a part of temperature adjusting means for keeping the MEMS device at a constant temperature higher than the ambient temperature is housed in the sealed container.
前記温度調節手段のうち、少なくとも一部がMEMSデバイスに形成されていることを特徴とする請求項1に記載のMEMSモジュール。   The MEMS module according to claim 1, wherein at least a part of the temperature adjusting unit is formed in a MEMS device. 前記温度調節手段は、ヒータと、温度センサと、該温度センサの信号を処理する処理回路と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のMEMSモジュール。   The MEMS module according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit includes a heater, a temperature sensor, and a processing circuit that processes a signal of the temperature sensor. 特定の雰囲気である密封容器にMEMSデバイスを封止して、
該MEMSデバイスの少なくとも一部を、該密封容器の周囲温度よりも高い一定の温度に保つことを特徴とするMEMSモジュールの特性安定化方法。
Seal the MEMS device in a sealed container that is a specific atmosphere,
A method for stabilizing characteristics of a MEMS module, wherein at least a part of the MEMS device is maintained at a constant temperature higher than an ambient temperature of the sealed container.
JP2007221393A 2007-08-28 2007-08-28 Mems module and method for stabilizing characteristic of same Pending JP2009053100A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007221393A JP2009053100A (en) 2007-08-28 2007-08-28 Mems module and method for stabilizing characteristic of same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007221393A JP2009053100A (en) 2007-08-28 2007-08-28 Mems module and method for stabilizing characteristic of same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009053100A true JP2009053100A (en) 2009-03-12

Family

ID=40504295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007221393A Pending JP2009053100A (en) 2007-08-28 2007-08-28 Mems module and method for stabilizing characteristic of same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009053100A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046955A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Mems sensor
JP2015014543A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社デンソー Semiconductor package
EP3578507A1 (en) * 2015-04-20 2019-12-11 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for thermally regulating sensor operation
CN112771406A (en) * 2018-10-04 2021-05-07 创新科技有限公司 Electro-optical system with heating element

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046955A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Mems sensor
JP2013076600A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Hitachi Automotive Systems Ltd Mems sensor
US20140191342A1 (en) * 2011-09-30 2014-07-10 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Mems sensor
JP2015014543A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社デンソー Semiconductor package
EP3578507A1 (en) * 2015-04-20 2019-12-11 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for thermally regulating sensor operation
CN111459211A (en) * 2015-04-20 2020-07-28 深圳市大疆创新科技有限公司 System and method for thermally regulating sensor operation
CN111506132A (en) * 2015-04-20 2020-08-07 深圳市大疆创新科技有限公司 System and method for thermally regulating sensor operation
CN111506132B (en) * 2015-04-20 2022-04-05 深圳市大疆创新科技有限公司 System and method for thermally regulating sensor operation
CN111459211B (en) * 2015-04-20 2022-07-15 深圳市大疆创新科技有限公司 System and method for thermally regulating sensor operation
US11703522B2 (en) 2015-04-20 2023-07-18 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for thermally regulating sensor operation
CN112771406A (en) * 2018-10-04 2021-05-07 创新科技有限公司 Electro-optical system with heating element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101375193B1 (en) Capacitance sensor
US7980145B2 (en) Microelectromechanical capacitive device
US6906392B2 (en) Micromechanical component
JP2012047725A (en) Capacitive pressure sensor
WO2016056419A1 (en) Pressure sensor
JP4731388B2 (en) Displacement device and variable capacitor, switch and acceleration sensor using the same
US10393689B2 (en) Semiconductor gas sensor and method of manufacturing the same
JP2009139202A (en) Capacitance type sensor and its manufacturing method
JP2009053100A (en) Mems module and method for stabilizing characteristic of same
US20130152694A1 (en) Sensor with vacuum cavity and method of fabrication
JP2011174900A (en) Compound type pressure gauge and method for manufacturing the same
Wang et al. Fabrication and temperature coefficient compensation technology of low cost high temperature pressure sensor
US20190144267A1 (en) Electronic sensors with sensor die in package structure cavity
US11118991B2 (en) MEMS device using a released device layer as membrane
TWI224191B (en) Capacitive semiconductor pressure sensor
JP2008032451A (en) Variable capacitance pressure sensor
JP3137252U (en) Pressure sensor for sealed container and sealed container
JP2012189537A (en) Gas sensor
EP1528383B1 (en) Pressure sensor module having stress isolation platform
EP3232745B1 (en) Low power, temperature regulated circuit for precision integrated circuits
JP4437336B2 (en) Capacitive vacuum sensor
JP2018190909A (en) Semiconductor device, electronic equipment, and method of manufacturing semiconductor device
KR100506073B1 (en) A vacuum packaged microgyroscope and a fabricating method thereof
JP2001215161A (en) Wide band capacitive type vacuum sensor
JP5774934B2 (en) Oscillator, semiconductor parts and electronic equipment