JP2011038819A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感圧素子などに代表される電子素子を備えた電子デバイスに関する。 The present invention relates to an electronic device including an electronic element typified by a pressure-sensitive element.
電子素子を備えた電子デバイスに関して、特許文献1には、ダイヤフラムと容器とダイヤフラムに設けられた支持部に搭載された感圧素子(電子素子)とを備えた圧力センサーが開示されている。
この圧力センサーは、被検出圧力を受圧したダイヤフラムが撓んで変位すると、その変位が支持部を介して感圧素子に伝達され、感圧素子の共振周波数が変化する構造を有している。
また、特許文献2には、ダイヤフラム領域と実装領域とを備えた半導体チップ(電子素子)の実装領域を、切り欠きを有する基板に実装する構造が開示されている(特許文献2の図2参照)。
この構造は、半導体チップの一方の端部にある実装領域が基板に実装され、半導体チップの他方の端部が実装されずにフリーとなる片持ち支持構造である。
Regarding an electronic device including an electronic element,
This pressure sensor has a structure in which when the diaphragm receiving the pressure to be detected is bent and displaced, the displacement is transmitted to the pressure sensitive element via the support portion, and the resonance frequency of the pressure sensitive element changes.
This structure is a cantilever support structure in which a mounting region at one end of a semiconductor chip is mounted on a substrate and the other end of the semiconductor chip is not mounted and is free.
通常、特許文献1のような圧力センサーは、容器の底面の両端部が外部の取り付け部などに実装される両持ち支持構造で固定されている。
このことから、圧力センサーは、容器の底面の両端部が固定される際の歪みや、周囲の温度変化によって生じる容器と外部の取り付け部との線膨張係数の違いによる熱応力の発生によって、ダイヤフラムが撓んで変位する。
この結果、圧力センサーは、このダイヤフラムの変位に伴う感圧素子の共振周波数の変化量が、本来の被検出圧力を受圧した際の共振周波数の変化量に加えられてしまうことから、検出圧力の精度が劣化する虞がある。
Usually, the pressure sensor like
For this reason, the pressure sensor has a diaphragm due to distortion when the both ends of the bottom surface of the container are fixed and generation of thermal stress due to a difference in linear expansion coefficient between the container and the external mounting part caused by a change in ambient temperature. Bends and displaces.
As a result, in the pressure sensor, the amount of change in the resonance frequency of the pressure-sensitive element due to the displacement of the diaphragm is added to the amount of change in the resonance frequency when the original pressure to be detected is received. There is a possibility that accuracy may deteriorate.
この問題を改善する一つの方策としては、上記圧力センサーを特許文献2のような片持ち支持構造を用いて、容器の底面の一方の端部を外部の取り付け部に固定する構造が考えられる。
図4の圧力センサーの片持ち支持構造の一例を示す模式断面図に示すように、圧力センサー202の容器230の底面の一方の端部を外部の取り付け部240に接合部材244を介して固定する片持ち支持構造は、上述した両持ち支持構造のような、熱応力の発生によってダイヤフラム220が撓んで変位する問題を回避できる。
As one measure for improving this problem, a structure in which one end portion of the bottom surface of the container is fixed to an external attachment portion using a cantilever support structure as in
As shown in the schematic cross-sectional view illustrating an example of the cantilever support structure of the pressure sensor in FIG. 4, one end of the bottom surface of the container 230 of the
しかしながら、この片持ち支持構造では、容器230の固定部280に発生した歪みが、容器230からダイヤフラム220へ、ダイヤフラム220から支持部223を介して感圧素子215へ到達し、感圧素子215にこの歪みに起因する応力が発生する。
この結果、圧力センサー202は、この感圧素子215の応力に起因する共振周波数の変化量が、本来の被検出圧力を受圧した際の共振周波数の変化量に加えられてしまうことから、検出圧力の精度が劣化する虞があるという問題が依然として残ることとなる。
However, in this cantilever support structure, the distortion generated in the
As a result, the
また、一般的に、特許文献1のような圧力センサー202は、内部空間203が真空に保持されている絶対圧センサーとなっている。
この圧力センサー202は、図4に示すような、容器230の底面の一方の端部を外部の取り付け部240に固定する片持ち支持構造をとると、容器230の固定部280に発生した歪みが、容器230とダイヤフラム220との接合部290へ到達し、この歪みに起因する接合部290の経時的な劣化によりリークが発生する。
これにより、圧力センサー202は、内部空間203を真空に保持できなくなり、検出圧力の精度が劣化する虞がある。
In general, the
When the
As a result, the
このリークの問題は、上記圧力センサーに限らず、積層構造のパッケージ(容器)の、気密に保持された内部空間に圧電振動片(電子素子)が収納された圧電振動子に関しても同様である。
つまり、圧電振動子は、リークによって内部空間を気密に保持できなくなることから、クリスタルインピーダンスが上昇し、周波数特性が劣化する虞がある。
The problem of this leak is not limited to the pressure sensor, but also applies to a piezoelectric vibrator in which a piezoelectric vibrating piece (electronic element) is housed in an airtightly held internal space of a stacked package (container).
That is, since the piezoelectric vibrator cannot keep the internal space airtight due to leakage, the crystal impedance may increase and the frequency characteristics may deteriorate.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる電子デバイスは、電子素子と、気密に保持された内部空間に前記電子素子が収納される第1の容器と、平面視において、前記第1の容器の外周から前記第1の容器の外側へ延出された延出部とを備え、前記延出部は、厚みが前記第1の容器の厚みよりも薄く形成され、前記第1の容器が片持ち支持で固定される際の固定部であることを特徴とする。 Application Example 1 An electronic device according to this application example includes an electronic element, a first container in which the electronic element is housed in an airtightly held internal space, and an outer periphery of the first container in plan view. Extending from the first container to the outside of the first container, the extension part being thinner than the thickness of the first container, and the first container cantilevered It is a fixed part at the time of being fixed by.
この構成によれば、電子デバイスは、第1の容器の外側へ延出された延出部が、第1の容器の厚みよりも薄く形成され、第1の容器が片持ち支持で固定される際の固定部であることから、第1の容器の固定による歪みが延出部内で殆ど吸収される。
これにより、電子デバイスは、第1の容器を介して上記歪みが電子素子まで到達し難いことから、電子素子に応力が発生せず、上記歪みに起因する電子素子の特性劣化を低減できる。
According to this configuration, in the electronic device, the extending portion extending to the outside of the first container is formed thinner than the thickness of the first container, and the first container is fixed by cantilever support. Since it is a fixed part at the time, the distortion due to fixing of the first container is almost absorbed in the extension part.
As a result, the electronic device is difficult to reach the electronic element through the first container, so that no stress is generated in the electronic element, and the deterioration of the characteristics of the electronic element due to the distortion can be reduced.
また、電子デバイスは、第1の容器の固定による歪みが延出部内で殆ど吸収されることから、気密に保持された内部空間の上記歪みに起因するリークの発生を回避できる。
これにより、電子デバイスは、第1の容器の内部空間のリークに起因する電子素子の特性劣化を回避できる。
In addition, since the distortion due to the fixing of the first container is almost absorbed in the extending portion, the electronic device can avoid the occurrence of leakage due to the distortion in the airtightly held internal space.
Thereby, the electronic device can avoid the characteristic deterioration of the electronic element resulting from the leakage of the internal space of the first container.
[適用例2]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記第1の容器は、複数の基板を積層してなる積層構造を有し、前記延出部は、前記積層構造の積層数よりも少ない数の層から延出されていることが好ましい。 Application Example 2 In the electronic device according to the application example described above, the first container has a stacked structure formed by stacking a plurality of substrates, and the extension portion is smaller than the number of stacked layers of the stacked structure. It is preferable to extend from several layers.
この構成によれば、電子デバイスは、延出部が積層構造の積層数よりも少ない数の層から延出されていることから、第1の容器の固定による歪みが延出部によって吸収され易い。 According to this configuration, in the electronic device, since the extension portion is extended from a number of layers smaller than the number of stacked layers in the stacked structure, distortion due to fixing of the first container is easily absorbed by the extension portion. .
[適用例3]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記延出部は、1つの層から延出されていることが好ましい。 Application Example 3 In the electronic device according to the application example, it is preferable that the extension portion is extended from one layer.
この構成によれば、電子デバイスは、延出部が1つの層から延出されていることから、第1の容器の固定による歪みが延出部によってより吸収され易い。 According to this configuration, in the electronic device, since the extending portion extends from one layer, distortion due to fixing of the first container is more easily absorbed by the extending portion.
[適用例4]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記延出部は、先端部が前記延出部の延出方向と交差する方向に延在されていることが好ましい。 Application Example 4 In the electronic device according to the application example described above, it is preferable that the extension portion extends in a direction in which a tip portion intersects an extension direction of the extension portion.
この構成によれば、電子デバイスは、延出部の先端部が延出部の延出方向と交差する方向に延在されていることから、例えば、先端部を2箇所で固定することで第1の容器の厚み方向の傾きを抑制できる。 According to this configuration, the electronic device extends in a direction intersecting with the extending direction of the extending portion, for example, by fixing the distal end portion at two locations. The inclination of the thickness direction of 1 container can be suppressed.
[適用例5]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記第1の容器が固定される第2の容器をさらに有し、前記第2の容器は、平板部と、前記平板部から立設し前記第1の容器を囲む側壁とを備え、前記側壁には、切り欠き部が設けられ、前記第1の容器は、前記延出部が前記切り欠き部に係合され、前記第2の容器に片持ち支持で固定されていることが好ましい。 Application Example 5 In the electronic device according to the application example described above, the electronic device further includes a second container to which the first container is fixed, and the second container is erected from the flat plate portion and the flat plate portion. A side wall surrounding the first container, the side wall being provided with a notch, the extension of the first container being engaged with the notch, and the second container. It is preferable to be fixed by cantilever support.
この構成によれば、電子デバイスは、第1の容器の延出部が第2の容器の切り欠き部に係合され、第2の容器に片持ち支持で固定されていることから、第1の容器と第2の容器との位置合わせを容易に行える。 According to this configuration, the electronic device includes the first container because the extension portion of the first container is engaged with the notch portion of the second container and is fixed to the second container by cantilever support. The container can be easily aligned with the second container.
[適用例6]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記第1の容器は、感圧部と該感圧部の両端に接続される一対の基部とを有する感圧素子を電子素子として収納し、前記感圧素子を囲む枠部と該枠部と前記各基部とを接続する梁部とを有する感圧素子層と、前記感圧素子層の前記各基部を支持する一対の支持部を有し、前記感圧素子層の一方の主面側を覆うダイヤフラム層と、前記感圧素子層の他方の主面側を覆うベース層とを備える圧力センサーであることが好ましい。 Application Example 6 In the electronic device according to the application example described above, the first container stores a pressure-sensitive element having a pressure-sensitive part and a pair of bases connected to both ends of the pressure-sensitive part as an electronic element. A pressure-sensitive element layer having a frame portion surrounding the pressure-sensitive element, a beam portion connecting the frame portion and the base portion, and a pair of support portions for supporting the base portions of the pressure-sensitive element layer. Preferably, the pressure sensor includes a diaphragm layer covering one main surface side of the pressure-sensitive element layer and a base layer covering the other main surface side of the pressure-sensitive element layer.
この構成によれば、電子デバイスは、第1の容器が感圧素子を収納した圧力センサーであって、上述した延出部の作用によって圧力センサーの固定による歪みが感圧素子へ到達し難いことから、上記歪みに起因する圧力センサーの特性劣化を低減できる。 According to this configuration, the electronic device is a pressure sensor in which the first container houses the pressure-sensitive element, and distortion due to the fixation of the pressure sensor is difficult to reach the pressure-sensitive element due to the action of the extending portion described above. Therefore, the characteristic deterioration of the pressure sensor due to the distortion can be reduced.
[適用例7]上記適用例6にかかる電子デバイスにおいて、前記延出部が、前記各層のいずれか1つの層から延出されていることが好ましい。 Application Example 7 In the electronic device according to Application Example 6, it is preferable that the extending portion is extended from any one of the layers.
この構成によれば、電子デバイスは、延出部が各層のいずれか1つの層から延出されていることから、圧力センサーの固定による歪みが延出部によってより吸収され易い。 According to this configuration, in the electronic device, since the extending portion extends from any one of the layers, distortion due to fixing of the pressure sensor is more easily absorbed by the extending portion.
[適用例8]上記適用例6にかかる電子デバイスにおいて、前記延出部の延出方向が、前記一対の基部を互いに結ぶ方向と交差していることが好ましい。 Application Example 8 In the electronic device according to Application Example 6, it is preferable that the extending direction of the extending portion intersects the direction connecting the pair of base portions to each other.
この構成によれば、電子デバイスは、延出部の延出方向が、一対の基部を互いに結ぶ方向と交差していることから、圧力センサーの固定による歪みの、感圧素子に対する影響を軽減することができる。 According to this configuration, since the extending direction of the extending part intersects with the direction connecting the pair of bases to each other, the electronic device reduces the influence of the distortion due to fixing of the pressure sensor on the pressure-sensitive element. be able to.
[適用例9]上記適用例6にかかる電子デバイスにおいて、前記感圧部が、前記一対の基部を互いに結ぶ方向に延びる一以上の柱状ビームを有していることが好ましい。 Application Example 9 In the electronic device according to Application Example 6, it is preferable that the pressure-sensitive portion has one or more columnar beams extending in a direction connecting the pair of bases to each other.
この構成によれば、電子デバイスは、感圧部が一対の基部を互いに結ぶ方向に延びる一以上の柱状ビームを有していることから、他の構成の感圧素子と比較して、圧力の変化を感度よく検出することができる。 According to this configuration, the electronic device has one or more columnar beams that extend in the direction in which the pressure-sensitive portion connects the pair of bases to each other. Changes can be detected with high sensitivity.
[適用例10]上記適用例6にかかる電子デバイスにおいて、前記感圧素子を共振させる発振回路部を有するICチップを、前記第1の容器または前記第2の容器に備えたことが好ましい。 Application Example 10 In the electronic device according to Application Example 6, it is preferable that an IC chip having an oscillation circuit unit that resonates the pressure-sensitive element is provided in the first container or the second container.
この構成によれば、電子デバイスは、感圧素子を共振させる発振回路部を有するICチップを、第1の容器または第2の容器に備えたことから、上記歪みに起因する感圧素子の特性劣化が低減された、例えば、圧力センサーモジュールなどの電子デバイスを具現化できる。 According to this configuration, since the electronic device includes the IC chip having the oscillation circuit unit that resonates the pressure sensitive element in the first container or the second container, the characteristics of the pressure sensitive element due to the distortion described above. For example, an electronic device such as a pressure sensor module with reduced deterioration can be realized.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
(実施形態)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment)
図1は、本実施形態の電子デバイスとしての圧力センサーモジュールの概略構成を示す模式展開斜視図である。図2は図1の模式断面図であり、図2(a)は、図1のA−A線での断面図であり、図2(b)は、図1のB−B線での断面図である。 FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing a schematic configuration of a pressure sensor module as an electronic device of the present embodiment. 2 is a schematic cross-sectional view of FIG. 1, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. FIG.
図1、図2に示すように、圧力センサーモジュール1は、第1の容器としての圧力センサー2と、圧力センサー2が固定される第2の容器としてのパッケージベース40と、ICチップ50と、キャップ60とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
圧力センサー2は、感圧素子層10と、感圧素子層10の一方の主面11側を覆うダイヤフラム層(ダイヤフラムと同義)20と、感圧素子層10の他方の主面12側を覆うベース層30と、を備えている。
圧力センサー2は、上記各層が、平面視において輪郭が互いに重なり合うように積層されることにより、略直方体形状に形成されている。
圧力センサー2の各層は、複数個取りが可能なウエハー状の水晶基板を基材として、フォトエッチング、サンドブラストなどの加工方法により所定の形状に形成されている。
The
The
Each layer of the
感圧素子層10は、感圧部としての互いに略平行な角柱状の一対の振動片部(柱状ビーム)13と、振動片部13の両端に接続される一対の略矩形の基部14とを有する感圧素子としての双音叉素子15と、双音叉素子15を囲む略矩形の枠部16と、枠部16と双音叉素子15の各基部14とを接続する各一対の梁部17とを有している。なお、振動片部13は、一対の基部14を互いに結ぶ方向に延びている。
感圧素子層10は、平面視において、後述する延出部18を除いて外形形状が略矩形に形成され、各構成要素の厚みが略同一に形成されている。なお、双音叉素子15の図示しない電極は、梁部17を介して枠部16に引き出されている。
The pressure-
The pressure-
また、感圧素子層10は、圧力センサー2の外周としての枠部16の外周から、圧力センサー2の外側へ延出された延出部18を備えている。なお、延出部18の延出方向は、一対の基部14を互いに結ぶ方向と交差(略直交)する方向となっている。
延出部18は、厚みが圧力センサー2の厚みよりも薄く形成され、圧力センサー2が片持ち支持でパッケージベース40へ固定される際の固定部である。
Further, the pressure
The extending
ダイヤフラム層20は、平面視において外形形状が略矩形に形成されている。
そして、ダイヤフラム層20は、感圧素子層10の一方の主面11側を覆うように配置されている。
ダイヤフラム層20は、可撓性を有する平板部21と、平板部21から突出し、双音叉素子15の各基部14を支持する一対の支持部23と、平板部21の外周にあって、平板部21から支持部23側に突出し、一対の支持部23を囲む枠部22とを一体で有している。
And the
The
圧力センサー2は、ダイヤフラム層20の各支持部23と双音叉素子15の各基部14とが接合されている。
これにより、圧力センサー2は、双音叉素子15の振動片部13と、ダイヤフラム層20の平板部21との間に空間が形成されている。
なお、ダイヤフラム層20の枠部22は、感圧素子層10の枠部16と接合されている。
In the
Thereby, in the
The
ベース層30は、平面視において外形形状が略矩形に形成されている。ベース層30は、双音叉素子15との間に空間を形成するための凹部31が、感圧素子層10側に形成されている。
そして、ベース層30は、感圧素子層10の他方の主面12側を覆うように配置され、凹部31を囲む外周枠部32が感圧素子層10の枠部16と接合されている。
なお、感圧素子層10の梁部17は、ダイヤフラム層20、ベース層30のいずれにも接合されておらず、フリーな状態になっている。
The
The
The
なお、圧力センサー2の各層間の接合、及び双音叉素子15の各基部14とダイヤフラム層20の各支持部23との接合には、(1)低融点ガラスによる接合方法、(2)互いの接合面をプラズマ照射などにより親水化処理して表面を活性化させ、接合面同士を貼り合わせることで水素結合させるなどの直接接合方法、(3)アルコキシド、オルガノシロキシ基などを含む接合部材を用い、紫外線やプラズマ照射により接合する接合方法、(4)金錫合金被膜などの金属被膜を接合部材に用いた共晶接合方法などを用いることができる。
In addition, in joining between each layer of the
上記の構成により、圧力センサー2は、ダイヤフラム層20と双音叉素子15の振動片部13との間、及び双音叉素子15とベース層30との間に空間(両方の空間をあわせて内部空間3という)が形成された状態で、双音叉素子15の各基部14が、ダイヤフラム層20の各支持部23に接合されている。
これにより、圧力センサー2は、双音叉素子15が各支持部23間に架け渡された状態となっている。
With the above configuration, the
Thereby, the
以上のように構成された圧力センサー2は、内部空間3が真空状態で気密に保持され、内部空間3に電子素子としての双音叉素子15が収納された、絶対圧を検出する圧力センサーとなっている。
なお、圧力センサー2は、延出部18が1つの層としての感圧素子層10から延出されている。
The
In the
ここで、圧力センサー2の動作の概略を説明する。
圧力センサー2は、受圧したダイヤフラム層20の平板部21が厚み方向に撓んで変位することにより、一対の支持部23が双音叉素子15の一対の基部14を互いに結ぶ方向に変位する。
この支持部23の変位によって、双音叉素子15が一対の基部14を互いに結ぶ方向に伸縮し、伸縮の際に発生する応力で共振周波数が変化する。
圧力センサー2は、この共振周波数の変化を検出している。外部からの圧力は、この検出された共振周波数の変化の割合に応じて、ルックアップテーブルなどによって定められた数値に変換することで導出される。
Here, an outline of the operation of the
The
Due to the displacement of the
The
パッケージベース40は、平板部41と、平板部41から立設し圧力センサー2を囲む側壁42とを備えている。パッケージベース40は、平面視において外形形状が略矩形に形成されている。
パッケージベース40の側壁42には、切り欠き部43が設けられ、圧力センサー2の延出部18が、この切り欠き部43に係合され、接着剤、バンプなどの接合部材44を介して片持ち支持(片持ち支持構造)で固定されている。
なお、パッケージベース40には、水晶基板、ガラス基板、セラミック基板などが用いられている。
The
The
For the
パッケージベース40の平板部41には、凹部45が形成され、双音叉素子15を共振させる発振回路部を有するICチップ50が搭載されている。
ICチップ50は、パッド51がバンプ52を介してフリップチップ実装によりパッケージベース40の内部配線46と電気的に接続されている。
パッケージベース40の外底面47には、外部実装端子48が形成されており、内部配線46を介してICチップ50と電気的に接続されている。
また、圧力センサー2の図示しない電極は、感圧素子層10の枠部16から延出部18を経由して、リード線70などを介してパッケージベース40の内部配線46aと電気的に接続されている。
A
In the
An external mounting
Further, an electrode (not shown) of the
これらにより、圧力センサーモジュール1は、ICチップ50に外部から入力される駆動信号によって圧力センサー2を駆動(共振)させることができる。
なお、ICチップ50は、パッド51がワイヤーボンディングによりパッケージベース40の内部配線46と電気的に接続されてもよい。
As a result, the
In the
キャップ60は、平面視において外形形状が略矩形に形成されている。キャップ60は、圧力センサー2との間に空間を形成するための凹部61が、圧力センサー2側に形成されている。
そして、キャップ60は圧力センサー2を覆うように配置され、凹部61を囲む外周枠部62がパッケージベース40の側壁42と接合されている。
キャップ60の外周枠部62には、切り欠き部63が複数個所に形成されている。これにより、キャップ60とパッケージベース40とで構成された内部空間には、揺らぎが抑制され安定した状態で外気が導入される。
なお、キャップ60には、熱応力を抑制するために、パッケージベース40と同様の材料を用いることが好ましい。
The
The
In the outer
The
上述したように、本実施形態の圧力センサーモジュール1は、圧力センサー2の外側へ延出された延出部18が、圧力センサー2の厚みよりも薄く形成され、圧力センサー2が片持ち支持でパッケージベース40に固定される際の固定部である。
このことから、圧力センサーモジュール1は、圧力センサー2の固定による歪みが延出部18内で殆ど吸収される。
これにより、圧力センサーモジュール1は、上記歪みが双音叉素子15まで到達し難いことから、双音叉素子15に応力が殆ど発生せず、上記歪みに起因する双音叉素子15の特性劣化を低減できる。
As described above, in the
Therefore, in the
Thereby, the
また、圧力センサーモジュール1は、圧力センサー2の固定による歪みが延出部18内で殆ど吸収されることから、気密に保持された内部空間3の上記歪みに起因する感圧素子層10とダイヤフラム層20との接合部からのリーク、及び感圧素子層10とベース層30との接合部からのリークの発生を回避できる。
これにより、圧力センサーモジュール1は、圧力センサー2の内部空間3のリークに起因する双音叉素子15の特性劣化を回避できる。
Further, in the
Thereby, the
また、圧力センサーモジュール1は、延出部18が圧力センサー2を構成する各層の積層数である3層よりも少ない1層(1つの層)から延出されていることから、例えば、延出部18が2層(感圧素子層10及びベース層30)から延出されている場合より、圧力センサー2の固定による歪みが延出部18によって吸収され易い。
Moreover, since the
また、圧力センサーモジュール1は、圧力センサー2の延出部18がパッケージベース40の側壁42の切り欠き部43に係合され、パッケージベース40に片持ち支持で固定されていることから、圧力センサー2とパッケージベース40との位置合わせを、容易に行うことができる。
Further, the
また、圧力センサーモジュール1は、延出部18の延出方向が、感圧素子層10の一対の基部14を互いに結ぶ方向と交差していることから、圧力センサー2の固定による歪みの双音叉素子15への影響を軽減することができる。
なお、延出部18は、延出方向が一対の基部14を互いに結ぶ方向と同方向となる位置に設けてもよい。
Further, in the
The extending
また、圧力センサーモジュール1は、感圧素子としての双音叉素子15の振動片部13が一対の基部14を互いに結ぶ方向に延びる一以上の柱状ビームであることから、他の構成の感圧素子と比較して、圧力の変化を感度よく検出することができる。
なお、圧力センサーモジュール1は、双音叉素子15に代えて、振動片部13を1つの柱状ビームとした音叉素子としてもよい。
この場合でも、圧力センサーモジュール1は、他の構成の感圧素子と比較して、圧力の変化を感度よく検出することができる。
Further, the
Note that the
Even in this case, the
また、圧力センサーモジュール1は、双音叉素子15を共振させる発振回路部を有するICチップ50を、パッケージベース40に備えたことから、上記歪みに起因する双音叉素子15の特性劣化が低減された、圧力センサーモジュールを提供することができる。
なお、ICチップ50は、例えば、ベース層30の凹部31など圧力センサー2に搭載されてもよい。これによれば、圧力センサーモジュール1は、パッケージベース40の構成を簡略化できる。
In addition, since the
The
なお、圧力センサーモジュール1は、延出部18の位置を感圧素子層10の枠部16の辺の中央近傍ではなく、辺の端部など任意の位置にしてもよい。
また、延出部18は、ダイヤフラム層20またはベース層30から延出されてもよい。
これによれば、圧力センサーモジュール1は、延出部18がダイヤフラム層20またはベース層30から延出されても、延出部18が1つの層から延出されていることから、感圧素子層10から延出されている場合と同様の効果を奏することができる。
なお、延出部18は、感圧素子層10及びベース層30の両方から延出されてもよく、感圧素子層10及びダイヤフラム層20の両方から延出されてもよい。
これによれば、圧力センサーモジュール1は、延出部18の剛性が高まることから、大きな衝撃を受けた際の延出部18の破損を低減できる。
In the
Further, the extending
According to this, the
The extending
According to this, since the rigidity of the
なお、圧力センサーモジュール1は、パッケージベース40に代えて、通常の実装用基板に延出部18を介して圧力センサー2を片持ち支持で固定し、ICチップ50をその周辺に実装する実施形態でもよい。
その際、延出部18は、図3の延出部の変形例を示す模式平面図に示すように、延出部118の先端部119が延出部118の延出方向と交差する方向に延在され、例えば、平面視において先端部119がT字状(逆T字状)に形成されていてもよい。
これによれば、圧力センサー102は、延出部118の先端部119がT字状(逆T字状)に形成されていることから、先端部119を2箇所の固定部120で固定でき、圧力センサー102の厚み方向の傾きを抑制した状態で片持ち支持構造をとることができる。
The
At that time, the extending
According to this, since the
なお、上記実施形態では、圧力センサー2に感圧素子を用いたタイプを例に取り説明したが、これに限定するものではなく、ダイヤフラム方式の圧力センサーであれば、静電容量タイプなど他のタイプの圧力センサーにも適用できる。
In the above embodiment, the
なお、上記実施形態では、電子デバイスとして圧力センサーモジュール1を例に取り説明したが、これに限定するものではなく、電子デバイスとして圧力センサー2を単体で、外部の取り付け部に延出部18を介して片持ち支持で固定する形態としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態の圧力センサー2に代えて、積層構造のパッケージ(積層された10,20,30に相当)の気密に保持された内部空間(3に相当)に電子素子としての圧電振動片(15に相当)を収納した圧電振動子とすることで、圧力センサーモジュール1を圧電発振器としてもよい。
なお、上記と同様に、圧電振動子を単体で外部の取り付け部に延出部(18に相当)を介して片持ち支持で固定する形態としてもよい。
これによれば、圧電発振器及び圧電振動子は、上記圧力センサーモジュール1と同様に、固定による歪みが延出部内で殆ど吸収され、この歪みが圧電振動片などまで到達し難いことから、上記歪み及び内部空間からのリークに起因する圧電振動片の特性劣化を低減できる。
Further, in place of the
In the same manner as described above, the piezoelectric vibrator may be fixed to the external attachment part by a cantilever support via an extension part (equivalent to 18).
According to this, in the piezoelectric oscillator and the piezoelectric vibrator, like the
1…電子デバイスとしての圧力センサーモジュール、2…第1の容器としての圧力センサー、3…内部空間、10…感圧素子層、11…一方の主面、12…他方の主面、13…柱状ビームとしての振動片部、14…基部、15…感圧素子としての双音叉素子、16…枠部、17…梁部、18,118…延出部、20…ダイヤフラム層、21…平板部、22…枠部、23…支持部、30…ベース層、31…凹部、32…外周枠部、40…第2の容器としてのパッケージベース、41…平板部、42…側壁、43…切り欠き部、44…接合部材、45…凹部、46,46a…内部配線、47…外底面、48…外部実装端子、50…ICチップ、51…パッド、52…バンプ、60…キャップ、61…凹部、62…外周枠部、63…切り欠き部、70…リード線、102…圧力センサー、119…先端部、120…固定部、202…圧力センサー、203…内部空間、215…感圧素子、220…ダイヤフラム、223…支持部、230…容器、240…外部の取り付け部、244…接合部材、280…固定部、290…接合部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
気密に保持された内部空間に前記電子素子が収納される第1の容器と、
平面視において、前記第1の容器の外周から前記第1の容器の外側へ延出された延出部とを備え、
前記延出部は、厚みが前記第1の容器の厚みよりも薄く形成され、前記第1の容器が片持ち支持で固定される際の固定部であることを特徴とする電子デバイス。 An electronic element;
A first container in which the electronic element is stored in an airtightly held internal space;
In plan view, an extension portion extending from the outer periphery of the first container to the outside of the first container;
The extension part is formed to be thinner than the thickness of the first container, and is a fixing part when the first container is fixed by cantilever support.
前記延出部は、前記積層構造の積層数よりも少ない数の層から延出されていることを特徴とする電子デバイス。 The electronic device according to claim 1, wherein the first container has a stacked structure formed by stacking a plurality of substrates,
The electronic device is characterized in that the extending portion extends from a number of layers smaller than the number of stacked layers of the stacked structure.
前記第2の容器は、平板部と、前記平板部から立設し前記第1の容器を囲む側壁とを備え、
前記側壁には、切り欠き部が設けられ、
前記第1の容器は、前記延出部が前記切り欠き部に係合され、前記第2の容器に片持ち支持で固定されていることを特徴とする電子デバイス。 The electronic device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second container to which the first container is fixed,
The second container includes a flat plate portion and a side wall standing from the flat plate portion and surrounding the first container,
The side wall is provided with a notch,
The electronic device, wherein the first container is fixed to the second container by cantilever support, with the extended portion engaged with the notch.
前記感圧素子を囲む枠部と該枠部と前記各基部とを接続する梁部とを有する感圧素子層と、
前記感圧素子層の前記各基部を支持する一対の支持部を有し、前記感圧素子層の一方の主面側を覆うダイヤフラム層と、
前記感圧素子層の他方の主面側を覆うベース層とを備える圧力センサーであることを特徴とする電子デバイス。 The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first container includes a pressure-sensitive element having a pressure-sensitive part and a pair of bases connected to both ends of the pressure-sensitive part. As stowed and
A pressure-sensitive element layer having a frame part surrounding the pressure-sensitive element and a beam part connecting the frame part and the base parts;
A diaphragm layer having a pair of support portions for supporting the respective base portions of the pressure-sensitive element layer, and covering one main surface side of the pressure-sensitive element layer;
An electronic device comprising: a pressure sensor including a base layer covering the other principal surface side of the pressure sensitive element layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009184191A JP2011038819A (en) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | Electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009184191A JP2011038819A (en) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | Electronic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011038819A true JP2011038819A (en) | 2011-02-24 |
Family
ID=43766763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009184191A Withdrawn JP2011038819A (en) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | Electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2009
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