JP2017162912A - 電子デバイス、電子デバイス組立体、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】応力集中による破損を低減することのできる電子デバイス、電子デバイス組立体、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】第１基体と、前記第１基体上に配置されている機能素子と、前記機能素子を覆うように前記第１基体に接合されている第２基体と、前記機能素子と電気的に接続されている複数の端子と、を有し、前記第１基体は、前記第２基体と接合されている面側に、前記複数の端子が配置されている端子配置領域を有し、前記端子配置領域の平面視にて、前記第２基体は、少なくとも前記端子配置領域の三方に配置されている延出部を有していることを特徴とする電子デバイス。【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイス、電子デバイス組立体、電子機器および移動体に関するものである。

例えば、従来から、電子デバイスとして特許文献１に記載の加速度センサーが知られている。特許文献１の加速度センサーは、基板と、基板に接合された素子片と、基板との間に素子片を収容するように基板に接合されたカバーと、を有している。

特開平０６−３４７４７５号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、応力が加わった場合（例えば、ダイアタッチ材等を介して電子デバイスをＩＰ基板に実装し、ダイアタッチ材の収縮に起因した応力が加わった場合）に、その応力が、基板のカバーと接合されている接合部分と、基板のカバーと接合されていない非接合部分との境界に集中し易く、当該境界を起点として基板にクラックが発生するおそれがある。

本発明の目的は、応力集中による破損を低減することのできる電子デバイス、電子デバイス組立体、電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は、上述の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、以下の適用例として実現することが可能である。

本発明の電子デバイスは、第１基体と、
前記第１基体上に配置されている機能素子と、
前記機能素子を覆うように前記第１基体に接合されている第２基体と、
前記機能素子と電気的に接続されている複数の端子と、を有し、
前記第１基体は、前記第２基体と接合されている面側に、前記複数の端子が配置されている端子配置領域を有し、
前記端子配置領域の平面視にて、
前記第２基体は、少なくとも前記端子配置領域の三方に配置されている延出部を有していることを特徴とする。
このように延出部を設けることで、第１基体と第２基体との接合している部分の隅部の数を増やせるため、接合部分の応力をより分散させることができる。そのため、応力集中による第１基体や第２基体の破損を低減することのできる電子デバイスが得られる。

本発明の電子デバイスでは、前記延出部の外縁の少なくとも一部は、前記第１基体の外縁と重なっていることが好ましい。
これにより、第１基体の外縁への応力集中を効果的に低減することができる。

本発明の電子デバイスでは、前記端子配置領域の平面視にて、
前記延出部は、前記端子配置領域の前記機能素子との並び方向に交差する方向の両側と、前記端子配置領域の前記機能素子側と、を囲むように配置されており、
前記延出部の前記交差する方向の両側に位置する部分の外縁は、前記第１基体の外縁と重なっていることが好ましい。
これにより、囲みの構成が簡単なものとなると共に、第１基体の外縁への応力集中を効果的に低減することができる。

本発明の電子デバイスでは、前記端子配置領域の平面視にて、
前記延出部は、前記端子配置領域の全周を囲むように配置されていることが好ましい。
これにより、第１基体の第２基体と接合されている接合部分の面積をより大きく確保することができる。

本発明の電子デバイスでは、前記端子配置領域の平面視にて、
前記延出部の前記交差する方向の両側に位置する部分の外縁および前記端子配置領域の前記機能素子と反対側に位置する部分の外縁は、それぞれ、前記第１基体の外縁と重なっていることが好ましい。
これにより、第１基体の外縁への応力集中をより効果的に低減することができる。

本発明の電子デバイスでは、前記端子配置領域の平面視にて、
前記端子配置領域は、前記機能素子との並び方向に交差する方向に延在する長手形状となっていることが好ましい。
これにより、電子デバイスの小型化を図ることができる。

本発明の電子デバイスでは、前記機能素子は、加速度センサー素子であることが好ましい。
これにより、電子デバイスを加速度センサーとして利用することができる。

本発明の電子デバイスでは、前記機能素子は、角速度センサー素子であることが好ましい。
これにより、電子デバイスを角速度センサーとして利用することができる。

本発明の電子デバイス組立体は、本発明の電子デバイスと、
前記電子デバイスの前記第１基体側に配置されている基板と、
前記電子デバイスと前記基板との間に配置され、前記第１基体と前記基板とを接合している接合部材と、を有していることを特徴とする。
これにより、電子デバイスの第１基体への応力集中を低減することのできる電子デバイス組立体が得られる。

本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の移動体は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る電子デバイスを示す断面図である。 図１に示す電子デバイスの蓋体の図示を省略した上面図である。 図１に示す電子デバイスの上面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を示す断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子デバイスの上面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子デバイスの上面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子デバイスが有する角速度センサー素子を示す上面図である。 本発明の第５実施形態に係る電子デバイスの上面図である。 図１２に示す電子デバイスの断面図である。 本発明の第６実施形態に係る電子デバイスの上面図である。 本発明の第７実施形態に係る電子デバイス組立体の断面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（スマートフォン、ＰＨＳ等も含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

以下、本発明の電子デバイス、電子デバイス組立体、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイスを示す断面図である。図２は、図１に示す電子デバイスの蓋体の図示を省略した上面図である。図３は、図１に示す電子デバイスの上面図である。図４ないし図８は、それぞれ、図１に示す電子デバイスの製造方法を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。また、各図には互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、Ｚ軸方向から見た平面視（後述する端子配置領域Ｓｔの平面視）を単に「平面視」とも言う。

図１に示す電子デバイス１は、Ｘ軸方向の加速度を検知することのできる加速度センサーである。このような電子デバイス１は、第１基体としてのベース２および第２基体としての蓋体３を有するパッケージ１０と、パッケージ１０の収容空間Ｓに収容された機能素子としての加速度センサー素子４と、を有している。このように、機能素子として加速度センサー素子４を用いることで、前述したように、電子デバイス１を加速度センサーとして利用することができるため、電子デバイス１の利便性が向上する。

ベース２は、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）から形成されている。ただし、ベース２の構成材料としては、ガラス材料に限定されず、例えば、高抵抗のシリコンやセラミックスを用いてもよい。

また、図２に示すように、ベース２は、矩形の平面視形状の板状部材であり、上面（蓋体３側の面）に開放する凹部２１を有している。この凹部２１は、加速度センサー素子４とベース２との接触を防止するための逃げ部として機能する。また、ベース２は、上面に開口し、凹部２１の外周に配置された溝部２１１、２１２、２１３を有している。溝部２１１、２１２、２１３には配線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３が配置され、配線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の端部が端子Ｔ１１、１２、１３となっている。端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、それぞれ、パッケージ１０の外部に露出しており、この端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３を介して外部（例えば、後述するＩＣ１２０）との電気的な接続がなされる。なお、以下では、ベース２の上面側であって、これら端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３が配置されている領域を「端子配置領域Ｓｔ」とも言う。

図２に示すように、端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、Ｙ軸方向に沿って一列に並んで設けられている。そのため、端子配置領域Ｓｔは、Ｙ軸方向（端子配置領域Ｓｔと加速度センサー素子４との並び方向（Ｘ軸方向）に交差する方向）に沿って延在する長手形状となっている。このように、端子配置領域ＳｔをＹ軸方向に沿った長手形状とすることで、ベース２のＸ軸方向の長さを抑えることができるため、電子デバイス１の小型化を図ることができる。

蓋体３は、加速度センサー素子４を覆うようにベース２に接合されている。このような蓋体３は、シリコンから形成されている。そのため、蓋体３とベース２とを陽極接合することができ、これらを強固に接合することができる。ただし、蓋体３の構成材料は、シリコンに限定されず、例えば、ガラス材料やセラミックスを用いてもよい。また、ベース２との接合方法も陽極接合に限定されず、ベース２や蓋体３の材料によって適宜選択すればよい。例えば、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材を介した接合、ベース２の上面および蓋体３の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。

また、図３に示すように、蓋体３は、平面視にて、矩形（長方形）の外形形状を有し、その外縁がベース２の外縁と全周にわたって一致している（重なっている）。また、蓋体３は、図１に示すように、下面（ベース２側の面）に開放する凹部３１を有し、この凹部３１によってベース２との間に収容空間Ｓが画成されている。また、蓋体３は、収容空間Ｓの内外を連通する封止孔３８を有しており、この封止孔３８を介して収容空間Ｓが所望の雰囲気に置換される。また、封止孔３８は、封止材３９で封止されており、収容空間Ｓが前記所望の雰囲気に維持される。

また、蓋体３は、凹部３１と重ならない位置、具体的には凹部３１の−Ｘ軸側に、その上面と下面とを貫通する貫通孔３７を有している。貫通孔３７は、平面視で、端子配置領域Ｓｔ（端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３）と重なって配置されており、貫通孔３７を介して端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３がパッケージ１０の外側に露出している。貫通孔３７は、蓋体３の外縁に開放しない閉じた孔であり、全周が蓋体３に囲まれている。すなわち、蓋体３は、貫通孔３７を囲む枠状の延出部３６を有している。

図３に示すように、延出部３６は、平面視にて、端子配置領域Ｓｔの全周を囲むように配置されている。言い換えると、端子配置領域Ｓｔの四方全てを囲っている。具体的には、延出部３６は、端子配置領域Ｓｔの長手方向（Ｙ軸方向）の両側に位置する部分であり、Ｘ軸方向に延在する第１Ｘ軸方向延在部３６１（第１延在部）および第２Ｘ軸方向延在部３６２（第２延在部）と、端子配置領域Ｓｔの短手方向（Ｘ軸方向）の両側に位置する部分であり、Ｙ軸方向に延在する第１Ｙ軸方向延在部３６３（第３延在部）および第２Ｙ軸方向延在部３６４（第４延在部）と、を有し、第１、第２Ｘ軸方向延在部３６１、３６２の一端部同士が第１Ｙ軸方向延在部３６３によって連結され、第１、第２Ｘ軸方向延在部３６１、３６２の他端部同士が第２Ｙ軸方向延在部３６４によって連結されている。また、第１Ｙ軸方向延在部３６３は、平面視で、加速度センサー素子４と端子配置領域Ｓｔとの間に位置する部分であり、第２Ｙ軸方向延在部３６４は、端子配置領域Ｓｔの加速度センサー素子４とは反対側に位置する部分である。

また、平面視にて、第１Ｘ軸方向延在部３６１の外縁３６１ａは、ベース２の外縁（＋Ｙ軸側に位置しＸ軸方向に延在する辺）２ａと重なっており、第２Ｘ軸方向延在部３６２の外縁３６２ａは、ベース２の外縁（−Ｙ軸側に位置しＸ軸方向に延在する辺）２ｂと重なっており、第２Ｙ軸方向延在部３６４の外縁３６４ａは、ベース２の外縁（−Ｘ軸側に位置しＹ軸方向に延在する辺）２ｃと重なっている。すなわち、第１Ｘ軸方向延在部３６１、第２Ｘ軸方向延在部３６２および第２Ｙ軸方向延在部３６４の各々の側面が、ベース２の側面と面一となっている。

このような延出部３６を設けることで、ベース２の蓋体３と接合している接合部分の面積を広く確保することができると共に、蓋体３と接合していない非接合部分の面積を小さくすることができる。また、延出部３６を設けることで、ベース基板２と蓋体３との接合している部分の隅部の数を増やせるため、接合部分の応力をより分散させることができる。そのため、パッケージ１０の機械的強度を高めることができ、仮にパッケージ１０の所定箇所に応力が集中したとしても、この応力集中に起因するパッケージ１０の破損（特にベース２へのクラックの発生）を低減することができる。特に、本実施形態では、延出部３６が端子配置領域Ｓｔの全周を囲っているため、前記接合部分をより広く確保することができ、上記の効果がより顕著となる。

さらには、延出部３６を設けて、その外縁をベース２の外縁に重ねることで、ベース２の上面の外縁に、前記接合部分と前記非接合部分との境界が生じないため（前記非接合部が存在しない構成となるため）、ベース２の上面の外縁への応力集中を低減することができる。ベース２の外縁は、破損（クラックの発生）の起点になり易い部位であるため、当該箇所への応力集中を低減することで、ベース２の破損（クラックの発生）をより効果的に低減することができる。そのため、機械的強度および信頼性に優れた電子デバイス１となる。

なお、延出部３６は、平面視で、その外縁の少なくとも一部がベース２の外縁と重なっていればよく、例えば、第１Ｘ軸方向延在部３６１、第２Ｘ軸方向延在部３６２および第２Ｙ軸方向延在部３６４のうちのいずれかの外縁が、ベース２の外縁と重っていなくてもよいし、重ならない部分を有していてもよい。

以上、蓋体３について説明した。ここで、蓋体３をベース２に接合した状態では、溝部２１１、２１２、２１３を介して収容空間Ｓの内外が連通している。そのため、本実施形態では、図３に示すように、溝部２１１、２１２、２１３を、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ_２膜３５によって塞いでいる。なお、第１Ｙ軸方向延在部３６３の側面が傾斜面となっているため、ＳｉＯ_２膜３５を成膜し易くなっている。ここで、前述したように、ベース２と蓋体３とをガラスフリットを介して接合した場合には、ガラスフリットで溝部２１１、２１２、２１３を塞ぐことも可能となるため、場合によってはＳｉＯ_２膜３５を省略することができる。

加速度センサー素子４は、図１に示すように、ベース２の上面に凹部２１と重なって接合されている。また、加速度センサー素子４は、図２に示すように、ベース２に対して変位可能な部分を有する第１構造体４Ａと、ベース２に対して位置が固定されている第２構造体４Ｂと、を有している。このような加速度センサー素子４は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされたシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで形成されている。また、加速度センサー素子４は、陽極接合によりベース２の上面に接合されている。

第１構造体４Ａは、支持部４１、４２と、可動部４３と、連結部４４、４５と、を有している。支持部４１、４２は、凹部２１を介してＸ軸方向に対向して配置されており、それぞれ、ベース２に接合されている。また、支持部４１は、導電性バンプＢ４１を介して配線Ｌ１１と電気的に接続されている。

支持部４１、４２の間には可動部４３が位置している。この可動部４３は、−Ｘ軸側において連結部４４を介して支持部４１に連結され、＋Ｘ軸側において連結部４５を介して支持部４２に連結されている。これにより、可動部４３は、連結部４４、４５を弾性変形させつつ、支持部４１、４２に対して矢印ａで示すようにＸ軸方向に変位可能となる。また、可動部４３は、Ｘ軸方向に延在する基部４３１と、基部４３１からＹ軸方向両側に突出し、櫛歯状に配列されている複数の可動電極指４３２と、を有している。

第２構造体４Ｂは、複数の第１固定電極指４８と、複数の第２固定電極指４９と、を有している。複数の第１固定電極指４８は、可動電極指４３２のＸ軸方向一方側に配置され、対応する可動電極指４３２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並んでいる。一方、複数の第２固定電極指４９は、可動電極指４３２のＸ軸方向他方側に配置され、対応する可動電極指４３２に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並んでいる。そして、各第１固定電極指４８は、導電性バンプＢ４２を介して配線Ｌ１２と電気的に接続されており、各第２固定電極指４９は、導電性バンプＢ４３を介して配線Ｌ１３と電気的に接続されている。

このような電子デバイス１は、次のようにして加速度を検出する。すなわち、Ｘ軸方向の加速度が電子デバイス１に加わると、その加速度の大きさに基づいて、可動部４３が連結部４４、４５を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極指４３２と第１固定電極指４８との隙間および可動電極指４３２と第２固定電極指４９との隙間がそれぞれ変化し、この変位に伴って、可動電極指４３２と第１固定電極指４８との間の静電容量および可動電極指４３２と第２固定電極指４９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化（差動信号）に基づいて加速度を検出することができる。

ここで、収容空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜８０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収容空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、可動部４３の振動を速やかに収束（停止）させることができる。そのため、電子デバイス１の加速度の検出精度が向上する。

次に、電子デバイス１の製造方法について説明する。まず、図４に示すように、ベース２の母材であり、複数の個片化領域ＳＳ（１つのベース２となる領域）を有するガラス基板２０を準備し、個片化領域ＳＳ毎にエッチング法を用いて凹部２１および溝部２１１、２１２、２１３を形成する。次に、溝部２１１、２１２、２１３に配線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３および端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３を形成する（ただし、端子Ｔ１２、１３は、不図示）。次に、図５に示すように、加速度センサー素子４の母材であるシリコン基板４０をガラス基板２０の上面に陽極接合する。次に、必要に応じてＣＭＰ（化学機械研磨）を用いてシリコン基板４０を薄肉化した後、シリコン基板４０にリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散）して導電性を付与する。次に、図６に示すように、シリコン基板４０をエッチング（好ましくは、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等のドライエッチング）によりパターニングすることで個片化領域ＳＳ毎に加速度センサー素子４を形成する。

次に、蓋体３の母材であり、複数の個片化領域ＳＳを有し、個片化領域ＳＳ毎に凹部３１、貫通孔３７および延出部３６が形成されたシリコン基板３０を準備し、図７に示すように、シリコン基板３０をガラス基板２０の上面に陽極接合する。次に、ＳｉＯ_２膜３５を成膜して溝部２１１、２１２、２１３を埋め、封止孔３８を介して収容空間Ｓを所望の雰囲気に置換した後、封止孔３８を封止材３９で封止する。次に、例えば、ダイシングソー（ダイシングブレード）を用いてガラス基板２０とシリコン基板３０との積層体を個片化領域ＳＳ毎に個片化する。これにより、図８に示すように、ベース２と蓋体３との外縁が全周にわたって一致している電子デバイス１が得られる。

このような電子デバイス１の製造方法によれば、ベース２の外縁と蓋体３の外縁とを簡単かつ精度よく一致させることができるため、よりクラックの生じ難い電子デバイス１が得られる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスについて説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスの上面図である。

本実施形態にかかる電子デバイスでは、主に、延出部の構成が異なっていること以外は、前述した第１実施形態の電子デバイスと同様である。

なお、以下の説明では、第２実施形態の電子デバイスに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図９では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図９に示すように、本実施形態の延出部３６は、平面視にて、端子配置領域Ｓｔの三方（端子配置領域ＳｔのＹ軸方向両側と、端子配置領域Ｓｔの加速度センサー素子４側）を囲むように配置されている。具体的には、延出部３６は、端子配置領域Ｓｔの長手方向（端子配置領域Ｓｔと加速度センサー素子４との並び方向（Ｘ軸方向）に交差する方向）の両側に位置する部分であり、Ｘ軸方向に延在する第１Ｘ軸方向延在部３６１および第２Ｘ軸方向延在部３６２と、端子配置領域Ｓｔの短手方向（Ｘ軸方向）の片側（加速度センサー素子４側）に位置する部分であり、Ｙ軸方向に延在する第１Ｙ軸方向延在部３６３と、を有し、第１、第２Ｘ軸方向延在部３６１、３６２の一端部同士が第１Ｙ軸方向延在部３６３によって連結されている。

また、平面視にて、第１Ｘ軸方向延在部３６１の外縁３６１ａは、ベース２の外縁２ａと重なっており、第２Ｘ軸方向延在部３６２の外縁３６２ａは、ベース２の外縁２ｂと重なっている。

すなわち、本実施形態の延出部３６は、前述した第１実施形態から第２Ｙ軸方向延在部３６４を省略した構成となっている。このような延出部３６を設けることでも、蓋体３とベース２との接合面積を広く確保することができ、パッケージ１０の機械的強度を高めることができる。そのため、仮にパッケージ１０の所定箇所に応力が集中したとしても、この応力集中に起因するパッケージ１０の破損（特にベース２へのクラックの発生）を低減することができる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、延出部３６の構成（形状）としては、平面視で、少なくとも端子配置領域Ｓｔの三方を囲むように配置されていれば、特に限定されない。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電子デバイスについて説明する。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイスの上面図である。

本実施形態にかかる電子デバイスでは、主に、蓋体の延出部の構成が異なっていること以外は、前述した第２実施形態の電子デバイスと同様である。

なお、以下の説明では、第３実施形態の電子デバイスに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図１０に示すように、本実施形態の延出部３６は、端子配置領域Ｓｔ内に突出する第１突出部３６５および第２突出部３６６を有している。第１突出部３６５は、第１Ｙ軸方向延在部３６３から突出し、端子Ｔ１１と端子Ｔ１２との間を通過して、ベース２の外縁２ｃまで延在して設けられている。同様に、第２突出部３６６は、第１Ｙ軸方向延在部３６３から突出し、端子Ｔ１１と端子Ｔ１３との間を通過して、ベース２の外縁２ｃまで延在して設けられている。

延出部３６がこのような第１、第２突出部３６５、３６６を有することで、例えば、第２実施形態と比較して、ベース２の蓋体３と接合している接合部分の面積をより広く確保することができると共に、蓋体３と接合していない非接合部分の面積をより小さくすることができる。そのため、パッケージ１０の機械的強度を高めることができ、仮にパッケージ１０の所定箇所に応力が集中したとしても、この応力集中に起因するパッケージ１０の破損（特にベース２へのクラックの発生）をより効果的に低減することができる。

このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電子デバイスについて説明する。

図１１は、本発明の第４実施形態に係る電子デバイスが有する角速度センサー素子を示す上面図である。

本実施形態にかかる電子デバイスでは、主に、機能素子が異なること以外は、前述した第１実施形態の電子デバイスと同様である。

なお、以下の説明では、第４実施形態の電子デバイスに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１１では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図１１に示す電子デバイス１では、機能素子として角速度センサー素子７を用いている。このように、機能素子として角速度センサー素子７を用いることで、電子デバイス１を角速度センサーとして利用することができるため、電子デバイス１の利便性が向上する。

ベース２は、上面に開放する凹部２４を有している。凹部２４は、角速度センサー素子７とベース２との接触を防止するための逃げ部として機能する。また、ベース２は、上面に開口し、凹部２４の外周に配置された溝部２４１、２４２、２４３、２４４、２４５を有している。溝部２４１、２４２、２４３、２４４、２４５には配線Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５が配置され、図示しないが、配線Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５の端部が端子となっている。そして、前述した実施形態と同様に、これら端子が、端子配置領域Ｓｔ（図示せず）内に配置され、かつ、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。

角速度センサー素子７は、Ｘ軸まわりの角速度ωｘを検出するセンサー素子である。角速度センサー素子７は、Ｙ軸方向に並んだ２つの構造体７０（７０ａ、７０ｂ）を有している。各構造体７０は、振動部７１と、駆動バネ部７２と、固定部７３と、可動駆動電極７４と、固定駆動電極７５、７６と、検出用フラップ板７７と、梁部７８と、を有している。このような構造体７０は、リン、ボロン等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチングによってパターニングすることで一括形成されている。

振動部７１は、矩形の枠体であり、その４隅に駆動バネ部７２の一端部が接続されている。駆動バネ部７２の他端部は、固定部７３に接続されており、固定部７３は、ベース２に接合されている。また、可動駆動電極７４は、振動部７１に設けられている。一方、固定駆動電極７５、７６は、ベース２に接合されており、可動駆動電極７４を間に挟んで設けられている。

検出用フラップ板７７は、振動部７１の内側に配置されており、梁部７８によって振動部７１に連結されている。検出用フラップ板７７は、梁部７８により形成された回動軸Ｊ７まわりに回動（傾倒）可能となっている。また、凹部２４の底面には、検出用フラップ板７７と対向して固定検出電極７９が設けられており、検出用フラップ板７７と固定検出電極７９との間に静電容量が形成されている。

また、配線Ｌ７１は、導電性バンプＢ７１を介して固定部７３と電気的に接続されており、配線Ｌ７２は、導電性バンプＢ７２を介して固定駆動電極７５と電気的に接続されており、配線Ｌ７３は、導電性バンプＢ７３を介して固定駆動電極７６と電気的に接続されており、配線Ｌ７４は、構造体７０ａの固定検出電極７９と電気的に接続されており、配線Ｌ７５は、構造体７０ｂの固定検出電極７９と電気的に接続されている。

以上のような角速度センサー素子７は、次のようにして角速度ωｘを検出することができる。まず、可動駆動電極７４と固定駆動電極７５、７６との間に駆動電圧を印加し、２つの振動部７１をＹ軸方向に互いに逆位相で振動させる。この状態で、電子デバイス１に角速度ωｘが加わると、コリオリ力が働き、２つの検出用フラップ板７７が回動軸Ｊ７まわりに互いに逆位相で変位する。検出用フラップ板７７が変位することで、検出用フラップ板７７と固定検出電極７９とのギャップが変化し、それに伴ってこれらの間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化量に基づいて角速度ωｘを検出することができる。

以上、角速度センサー素子７について説明した。このような角速度センサー素子７が収容されている収容空間Ｓは、減圧状態（例えば、０．０１〜１０Ｐａ程度）となっている。これにより、粘性抵抗が減り、角速度センサー素子７の振動部７１を効率的にかつ安定して振動させることができる。そのため、角速度ωｘの検出精度が向上する。

このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子デバイスについて説明する。

図１２は、本発明の第５実施形態に係る電子デバイスの上面図である。図１３は、図１２に示す電子デバイスの断面図である。

本実施形態にかかる電子デバイスでは、主に、機能素子が複数配置されていること以外は、前述した第１実施形態の電子デバイスと同様である。

なお、以下の説明では、第５実施形態の電子デバイスに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図１２に示す本実施形態の電子デバイス１は、機能素子として、加速度センサー素子４および角速度センサー素子７を有しており、角速度および加速度を検出することのできる複合センサーである。このような電子デバイス１によれば、異なる物理量が検出可能となり、優れた利便性を発揮することができる。なお、加速度センサー素子４および角速度センサー素子７については、前述した実施形態と同様の構成であるため、その説明を省略する。

このような電子デバイス１では、パッケージ１０に、第１収容空間Ｓ１および第２収容空間Ｓ２が独立して設けられており、第１収容空間Ｓ１に加速度センサー素子４が収容され、第２収容空間Ｓ２に角速度センサー素子７が収容されている。

ベース２は、−Ｘ軸側（第１収容空間Ｓ１側）の端部に位置し、Ｙ軸方向に沿った長手形状をなす第１端子配置領域Ｓｔ１と、＋Ｘ軸側（第２収容空間Ｓ２側）の端部に位置し、Ｙ軸方向に沿った長手形状をなす第２端子配置領域Ｓｔ２と、を有している。第１端子配置領域Ｓｔ１は、加速度センサー素子４と電気的に接続された端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３が配置されている領域であり、第２端子配置領域Ｓｔ２は、角速度センサー素子７と電気的に接続された端子Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３、Ｔ７４、Ｔ７５が配置されている領域である。なお、配線Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５の端部が端子Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３、Ｔ７４、Ｔ７５となっている。このように、端子配置領域Ｓｔを２つに分割することで、ベース２上での各配線Ｌ１１〜Ｌ１３、Ｌ７１〜Ｌ７５の引き回しの自由度が増すと共に、各配線Ｌ１１〜Ｌ１３、Ｌ７１〜Ｌ７５の配線長を短く抑えることができる。

図１３に示すように、蓋体３は、Ｘ軸方向に並んで設けられ、下面に開放する凹部３１および凹部３２を有している。そして、凹部３１によって第１収容空間Ｓ１が形成され、凹部３２によって第２収容空間Ｓ２が形成されている。また、蓋体３は、第１、第２収容空間Ｓ１、Ｓ２の各々について、その内外を連通する封止孔３８を有し、封止孔３８を介して第１、第２収容空間Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ所望の雰囲気に置換される。そして、置換が終了した後、各封止孔３８は、封止材３９で封止される。これにより、第１、第２収容空間Ｓ１、Ｓ２が気密封止され、前記所望の雰囲気に維持される。

また、蓋体３は、凹部３１よりも−Ｘ軸側に位置する第１延出部３６ａと、凹部３２よりも＋Ｘ軸側に位置する第２延出部３６ｂと、を有している。そして、第１延出部３６ａは、平面視で、第１端子配置領域Ｓｔ１の全周を囲んで配置されており、第２延出部３６ｂは、第２端子配置領域Ｓｔ２の全周を囲んで配置されている。第１、第２延出部３６ａ、３６ｂの構成は、それぞれ、前述した第１実施形態の延出部３６と同様であり、平面視で、その外縁がベース２の外縁と重なっている。

このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。特に、本実施形態の電子デバイス１は、２つの機能素子（加速度センサー素子４および角速度センサー素子７）を有しているため、前述した実施形態の構成よりも装置が大型化してしまう。装置が大型化する分、加わる応力も大きくなるため、特に、本発明の効果を顕著に発揮することができる。

なお、本実施形態では、加速度センサー素子と、角速度センサー素子と、を１つずつ用いた構成となっているが、加速度センサー素子、角速度センサー素子の数としては、特に限定されない。例えば、Ｘ軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子と、Ｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子と、Ｚ軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子と、の計３つの加速度センサー素子を用い、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー素子と、Ｙ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー素子と、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー素子と、の計３つの角速度センサー素子を用いてもよい。これにより、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸まわりの角速度と、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各方向の加速度と、をそれぞれ、独立して検出することができる所謂「６軸検出複合センサー」とすることができる。そのため、極めて利便性に優れた電子デバイス１となる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る電子デバイスについて説明する。
図１４は、本発明の第６実施形態に係る電子デバイスの上面図である。

本実施形態にかかる電子デバイスでは、主に、延出部の構成が異なること以外は、前述した第５実施形態の電子デバイスと同様である。

なお、以下の説明では、第６実施形態の電子デバイスに関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１４では前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。

図１４に示すように、本実施形態の電子デバイス１では、第１収容空間Ｓ１と第２収容空間Ｓ２との間に端子配置領域Ｓｔが位置している。端子配置領域Ｓｔは、Ｙ軸方向に延在する長手形状をなしており、この端子配置領域Ｓｔに、加速度センサー素子４と電気的に接続された端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３および角速度センサー素子７と電気的に接続された端子Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３、Ｔ７４、Ｔ７５が共に配置されている。

蓋体３では、端子配置領域Ｓｔの配置に対応して、凹部３１、３２の間に延出部３６が設けられており、延出部３６が端子配置領域Ｓｔの全周を囲んで配置されている。このような延出部３６では、第１、第２Ｘ軸方向延在部３６１、３６２の外縁３６１ａ、３６２ａが、平面視で、ベース２の外縁２ａ、２ｂと一致している。

このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る電子デバイス組立体について説明する。
図１５は、本発明の第７実施形態に係る電子デバイス組立体の断面図である。

図１５に示す電子デバイス組立体１００は、電子デバイス１と、電子デバイスの下側（ベース２側）に配置されている基板１１０と、電子デバイス１と基板１１０との間に配置され、電子デバイス１（ベース２の底面）と基板１１０とを接合している接合部材１３０と、電子デバイス１の上面側に配置されているＩＣ１２０（電子部品）と、電子デバイス１とＩＣ１２０との間に配置され、電子デバイス１（蓋体３の上面）とＩＣ１２０とを接合している接合部材１４０と、電子デバイス１とＩＣ１２０とを電気的に接続するＢＷ１と、基板１１０とＩＣ１２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ２と、電子デバイス１およびＩＣ１２０をモールドするモールド部１５０（樹脂部）と、を有している。

基板１１０は、電子デバイス１を支持している。また、基板１１０の上面には複数の端子１１１が配置されており、下面には図示しない内部配線等を介して端子１１１に接続された複数の実装端子１１２が配置されている。このような基板１１０としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。

このような基板１１０には、接合部材１３０を介して電子デバイス１が接合されている。接合部材１３０としては、例えば、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系等の各種樹脂材料（ダイアタッチ剤）を用いることができる。接合部材１４０についても同様である。

ＩＣ１２０は、電子デバイス１の上面に接合部材１４０を介して固定されている。ＩＣ１２０には、例えば、電子デバイス１を駆動する駆動回路や、電子デバイス１からの出力信号に基づいて加速度を検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が含まれている。このようなＩＣ１２０は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して電子デバイス１の端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３と電気的に接続されており、ボンディングワイヤーＢＷ２を介して基板１１０の端子１１１と電気的に接続されている。

（モールド部）
モールド部１５０は、電子デバイス１およびＩＣ１２０をモールドしている。これにより、電子デバイス１やＩＣ１２０を水分、埃、衝撃等から保護することができる。モールド部１５０としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができ、例えば、トランスファーモールド法によってモールドすることができる。

このような電子デバイス組立体１００では、例えば、接合部材１３０、１４０の収縮に起因する応力やモールド部１５０の収縮に起因する応力が電子デバイス１に加わるおそれがある。しかしながら、前述したように、電子デバイス１は、機械的強度が高く、パッケージ１０の外縁からのクラックが発生し難くなっているため、電子デバイス組立体１００によれば、電子デバイス１の破損を低減でき、高い信頼性を発揮することができる。

［電子機器］
次に、本発明の電子機器を説明する。

図１６は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には電子デバイス１が内蔵されている。

図１７は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（スマートフォン、ＰＨＳ等も含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には電子デバイス１が内蔵されている。

図１８は、本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。この図において、デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ１３００には電子デバイス１が内蔵されている。

このような電子機器は、破損し難い電子デバイス１を備えているので、優れた信頼性を有している。

なお、本発明の電子機器は、図１６のパーソナルコンピューター、図１７の携帯電話機、図１８のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。

［移動体］
次に、本発明の移動体を説明する。

図１９は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。この図において、自動車１５００には電子デバイス１が内蔵されており、例えば、電子デバイス１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。電子デバイス１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。

このような移動体は、破損し難い電子デバイス１を備えているので、優れた信頼性を有している。

なお、電子デバイス１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。

以上、本発明の電子デバイス、電子デバイス組立体、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前述した実施形態では、機能素子として、加速度センサー素子や角速度センサー素子を用いた構成について説明したが、加速度センサー素子および角速度センサー素子の構成としては特に限定されない。また、機能素子としては、加速度センサー素子や角速度センサー素子に限定されず、例えば、圧力センサー素子であってもよいし、発振器等に用いられる振動素子であってもよい。

１…電子デバイス、１０…パッケージ、２…ベース、２ａ、２ｂ、２ｃ…外縁、２０…ガラス基板、２１…凹部、２１１、２１２、２１３…溝部、２４…凹部、２４１、２４２、２４３、２４４、２４５…溝部、３…蓋体、３０…シリコン基板、３１、３２…凹部、３５…ＳｉＯ_２膜、３６…延出部、３６ａ…第１延出部、３６ｂ…第２延出部、３６１…第１Ｘ軸方向延在部、３６１ａ…外縁、３６２…第２Ｘ軸方向延在部、３６２ａ…外縁、３６３…第１Ｙ軸方向延在部、３６４…第２Ｙ軸方向延在部、３６４ａ…外縁、３６５…第１突出部、３６６…第２突出部、３７…貫通孔、３８…封止孔、３９…封止材、４…加速度センサー素子、４Ａ…第１構造体、４Ｂ…第２構造体、４０…シリコン基板、４１、４２…支持部、４３…可動部、４３１…基部、４３２…可動電極指、４４、４５…連結部、４８…第１固定電極指、４９…第２固定電極指、７…角速度センサー素子、７０…構造体、７０ａ…構造体、７０ｂ…構造体、７１…振動部、７２…駆動バネ部、７３…固定部、７４…可動駆動電極、７５、７６…固定駆動電極、７７…検出用フラップ板、７８…梁部、７９…固定検出電極、１００…電子デバイス組立体、１１０…基板、１１１…端子、１１２…実装端子、１２０…ＩＣ、１３０、１４０…接合部材、１５０…モールド部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ４３…導電性バンプ、Ｂ７１、Ｂ７２、Ｂ７３…導電性バンプ、ＢＷ１、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、Ｊ７…回動軸、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３…配線、Ｌ７１、Ｌ７２、Ｌ７３、Ｌ７４、Ｌ７５…配線、Ｓ…収容空間、Ｓ１…第１収容空間、Ｓ２…第２収容空間、ＳＳ…個片化領域、Ｓｔ…端子配置領域、Ｓｔ１…第１端子配置領域、Ｓｔ２…第２端子配置領域、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３…端子、Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３、Ｔ７４、Ｔ７５…端子、ａ…矢印、ωｘ…角速度

Claims (11)

1. 第１基体と、
   前記第１基体上に配置されている機能素子と、
   前記機能素子を覆うように前記第１基体に接合されている第２基体と、
   前記機能素子と電気的に接続されている複数の端子と、を有し、
   前記第１基体は、前記第２基体と接合されている面側に、前記複数の端子が配置されている端子配置領域を有し、
   前記端子配置領域の平面視にて、
   前記第２基体は、少なくとも前記端子配置領域の三方に配置されている延出部を有していることを特徴とする電子デバイス。
2. 前記延出部の外縁の少なくとも一部は、前記第１基体の外縁と重なっている請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記端子配置領域の平面視にて、
   前記延出部は、前記端子配置領域の前記機能素子との並び方向に交差する方向の両側と、前記端子配置領域の前記機能素子側と、を囲むように配置されており、
   前記延出部の前記交差する方向の両側に位置する部分の外縁は、前記第１基体の外縁と重なっている請求項２に記載の電子デバイス。
4. 前記端子配置領域の平面視にて、
   前記延出部は、前記端子配置領域の全周を囲むように配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
5. 前記端子配置領域の平面視にて、
   前記延出部の前記交差する方向の両側に位置する部分の外縁および前記端子配置領域の前記機能素子と反対側に位置する部分の外縁は、それぞれ、前記第１基体の外縁と重なっている請求項４に記載の電子デバイス。
6. 前記端子配置領域の平面視にて、
   前記端子配置領域は、前記機能素子との並び方向に交差する方向に延在する長手形状となっている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子デバイス。
7. 前記機能素子は、加速度センサー素子である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子デバイス。
8. 前記機能素子は、角速度センサー素子である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子デバイス。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子デバイスと、
   前記電子デバイスの前記第１基体側に配置されている基板と、
   前記電子デバイスと前記基板との間に配置され、前記第１基体と前記基板とを接合している接合部材と、を有していることを特徴とする電子デバイス組立体。
10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子デバイスを有することを特徴とする電子機器。
11. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子デバイスを有することを特徴とする移動体。

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