JP2021154438A - MEMS device - Google Patents

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功 海老澤
Isao Ebisawa
功 海老澤
直也 蛭田
Naoya Hiruta
直也 蛭田
八寿彦 吉田
Yasuhiko Yoshida
八寿彦 吉田
晃二 寺園
Koji Terasono
晃二 寺園
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Abstract

To provide an MEMS device that can be reduced in size and can achieve reduced cost of manufacture.SOLUTION: An MEMS device has a substrate 10 composed of glass, one or more MEMS elements 11 provided on the substrate 10, and an integrated circuit 12 that is provided on the substrate 10 and controls the MEMS element 11.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、MEMSデバイスに関する。 The present invention relates to MEMS devices.

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて製造された音響トランスデューサーが知られている。MEMS素子からなる音響トランスデューサーは、音圧を通過させる複数の貫通孔を備えた固定電極と、固定電極に対向して配置されかつ音圧を受けて振動する振動電極とを備え、振動する振動電極の変位を電極間の容量変化として検出する構成となっている。このような音響トランスデューサーを用いてマイクロフォンを構成する場合、音響トランスデューサーの出力信号を処理するため、信号処理機能を有する集積回路(ICチップ)が必要となる。 Acoustic transducers manufactured using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology are known. An acoustic transducer composed of a MEMS element includes a fixed electrode having a plurality of through holes through which sound pressure is passed, and a vibrating electrode arranged opposite to the fixed electrode and vibrating in response to sound pressure. The configuration is such that the displacement of the electrodes is detected as a change in capacitance between the electrodes. When a microphone is configured using such an acoustic transducer, an integrated circuit (IC chip) having a signal processing function is required to process the output signal of the acoustic transducer.

一般的なマイクロフォンは、音響トランスデューサー及びICチップが実装基板に実装され、音響トランスデューサー及びICチップが金属缶で覆われた構成となっている。音響トランスデューサーで検出された電気信号は、金属ワイヤを経由してICチップに入力される。ICチップは、所望の信号処理を行い、ICチップの出力信号は、配線を経由して実装基板に設けられた接続端子から外部へ出力される。金属缶は、外部からのノイズや物理的接触などから音響トランスデューサー及びICチップを保護するために設けられており、外部からの音波を音響トランスデューサーに到達させるため、一部に開口部が形成されている。 A general microphone has a structure in which an acoustic transducer and an IC chip are mounted on a mounting substrate, and the acoustic transducer and the IC chip are covered with a metal can. The electric signal detected by the acoustic transducer is input to the IC chip via the metal wire. The IC chip performs desired signal processing, and the output signal of the IC chip is output to the outside from a connection terminal provided on the mounting board via wiring. The metal can is provided to protect the acoustic transducer and the IC chip from external noise and physical contact, and an opening is partially formed in order to allow sound waves from the outside to reach the acoustic transducer. Has been done.

ところで、このマイクロフォンを2個以上並べてアレイ化することで、ノイズキャンセリングを行い、マイクロフォンのSN比を補完することが知られている。 By the way, it is known that noise canceling is performed by arranging two or more of these microphones side by side to form an array to complement the SN ratio of the microphones.

さらに、複数のマイクロフォンをある一定の距離を空けて配置し、複数のマイクロフォンが検出した電気信号を処理することで、音源の方向を識別することが知られている。この場合、例えば2個以上のマイクロフォンを個別に配置することが一般的に行われ、モバイル機器などスペースに限りがある機器においてはスペースの課題がある。 Further, it is known that the direction of a sound source is identified by arranging a plurality of microphones at a certain distance and processing an electric signal detected by the plurality of microphones. In this case, for example, it is common practice to arrange two or more microphones individually, and there is a space problem in a device having a limited space such as a mobile device.

また、同一実装基板上に複数のマイクロフォンを並べた場合、複数のマイクロフォンにそれぞれ含まれる複数のICチップが占める面積が大きくなり、装置全体の外形寸法が大型化するという問題がある。 Further, when a plurality of microphones are arranged on the same mounting board, there is a problem that the area occupied by the plurality of IC chips included in each of the plurality of microphones becomes large, and the external dimensions of the entire device become large.

特開2011−254267号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-254267

本発明は、小型化が可能であり、かつ製造コストを低減することが可能なMEMSデバイスを提供する。 The present invention provides a MEMS device that can be miniaturized and can reduce manufacturing costs.

本発明の第1態様に係るMEMSデバイスは、ガラスで構成された基板と、前記基板上に設けられた1個又は複数のMEMS素子と、前記基板上に設けられ、前記MEMS素子を制御する集積回路とを具備する。 The MEMS device according to the first aspect of the present invention includes a substrate made of glass, one or a plurality of MEMS elements provided on the substrate, and an integrated device provided on the substrate to control the MEMS element. It is equipped with a circuit.

本発明の第2態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記複数のMEMS素子は、少なくとも1つの方向に配列される。 The MEMS device according to the second aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, in which the plurality of MEMS elements are arranged in at least one direction.

本発明の第3態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記複数のMEMS素子は、少なくとも直交する2つの方向に配列される。 The MEMS device according to the third aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, in which the plurality of MEMS elements are arranged in at least two orthogonal directions.

本発明の第4態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記複数のMEMS素子は、円弧状に配列される。 The MEMS device according to the fourth aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, in which the plurality of MEMS elements are arranged in an arc shape.

本発明の第5態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板上に設けられ、前記MEMS素子に電気的に接続された複数の第1配線と、前記複数の第1配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第1バンプとをさらに具備する。 The MEMS device according to the fifth aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, the plurality of first wirings provided on the substrate and electrically connected to the MEMS element, and the plurality of first wirings. It further includes a plurality of first bumps that electrically connect the wiring and the integrated circuit, respectively.

本発明の第6態様に係るMEMSデバイスは、第5態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板上に設けられた複数の第1端子と、前記基板上に設けられ、前記複数の第1端子に電気的に接続された複数の第2配線と、前記複数の第2配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第2バンプとをさらに具備する。 The MEMS device according to the sixth aspect of the present invention is the MEMS device according to the fifth aspect, in which the plurality of first terminals provided on the substrate and the plurality of first terminals provided on the substrate are electrically connected. It further includes a plurality of second wirings that are specifically connected to each other, and a plurality of second bumps that electrically connect the plurality of second wirings and the integrated circuit, respectively.

本発明の第7態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板上に設けられ、前記MEMS素子に電気的に接続された複数の第1配線と、前記複数の第1配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第1ボンディングワイヤとをさらに具備する。 The MEMS device according to a seventh aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, which includes a plurality of first wirings provided on the substrate and electrically connected to the MEMS element, and the plurality of first wirings. A plurality of first bonding wires for electrically connecting the wiring and the integrated circuit are further provided.

本発明の第8態様に係るMEMSデバイスは、第6態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板上に設けられた複数の第1端子と、前記基板上に設けられ、前記複数の第1端子に電気的に接続された複数の第2配線と、前記複数の第2配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第2ボンディングワイヤとをさらに具備する。 The MEMS device according to the eighth aspect of the present invention is the MEMS device according to the sixth aspect, in which the plurality of first terminals provided on the substrate and the plurality of first terminals provided on the substrate are electrically connected. It further includes a plurality of second wirings that are specifically connected to each other, and a plurality of second bonding wires that electrically connect the plurality of second wirings and the integrated circuit, respectively.

本発明の第9態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板上に設けられ、前記集積回路に電気的に接続された複数の第1配線と、前記複数の第1配線に電気的に接続され、前記基板を貫通する複数の貫通ビアと、前記基板の底面に設けられ、前記複数の貫通ビアに電気的に接続された複数の端子とをさらに具備する。 The MEMS device according to the ninth aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, the plurality of first wirings provided on the substrate and electrically connected to the integrated circuit, and the plurality of first wirings. It further comprises a plurality of penetrating vias electrically connected to the wiring and penetrating the substrate, and a plurality of terminals provided on the bottom surface of the substrate and electrically connected to the plurality of penetrating vias.

本発明の第10態様に係るMEMSデバイスは、第6又は第8態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板の底面に設けられた複数の第2端子と、前記基板の側面を経由して、前記複数の第1端子と前記複数の第2端子とを電気的に接続する複数の第3配線とをさらに具備する。 The MEMS device according to the tenth aspect of the present invention is the MEMS device according to the sixth or eighth aspect, via the plurality of second terminals provided on the bottom surface of the substrate and the side surfaces of the substrate. A plurality of third wirings for electrically connecting the first terminal of the above and the plurality of second terminals are further provided.

本発明の第11態様に係るMEMSデバイスは、第6又は第8態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板の側面に設けられ、前記複数の第1端子に電気的に接続された複数の第3配線をさらに具備する。 The MEMS device according to the eleventh aspect of the present invention is a plurality of third wirings provided on the side surface of the substrate and electrically connected to the plurality of first terminals in the MEMS device according to the sixth or eighth aspect. Further equipped.

本発明の第12態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記MEMS素子は、音響トランスデューサーである。 The MEMS device according to the twelfth aspect of the present invention is the MEMS device according to the first aspect, in which the MEMS element is an acoustic transducer.

本発明の第13態様に係るMEMSデバイスは、第1態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記基板上に設けられた撮像素子をさらに具備する。 The MEMS device according to the thirteenth aspect of the present invention further includes an image pickup device provided on the substrate in the MEMS device according to the first aspect.

本発明の第14態様に係るMEMSデバイスは、第13態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記撮像素子は、赤外線センサーである。 The MEMS device according to the 14th aspect of the present invention is the MEMS device according to the 13th aspect, in which the image pickup device is an infrared sensor.

本発明の第15態様に係るMEMSデバイスは、第13態様に係るMEMSデバイスにおいて、前記撮像素子は、TOF(time of flight)センサーである。 The MEMS device according to the fifteenth aspect of the present invention is the MEMS device according to the thirteenth aspect, in which the image pickup device is a TOF (time of flight) sensor.

本発明によれば、小型化が可能であり、かつ製造コストを低減することが可能なMEMSデバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a MEMS device that can be miniaturized and can reduce the manufacturing cost.

図1は、本発明の第1実施形態に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 1 is a plan view of the MEMS device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、リッドを省略したMEMSデバイスの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the MEMS device without the lid. 図3は、図1に示したMEMSデバイスの底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the MEMS device shown in FIG. 図4は、図1に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイスの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the MEMS device along the AA'line shown in FIG. 図5は、MEMS素子の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the MEMS element. 図6は、外部装置に接続されたMEMSデバイスの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the MEMS device connected to the external device. 図7は、第1変形例に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 7 is a plan view of the MEMS device according to the first modification. 図8は、図7に示したMEMSデバイスの正面図である。FIG. 8 is a front view of the MEMS device shown in FIG. 図9は、図7に示したMEMSデバイスの底面図である。FIG. 9 is a bottom view of the MEMS device shown in FIG. 図10は、第2変形例に係るMEMSデバイスの正面図である。FIG. 10 is a front view of the MEMS device according to the second modification. 図11は、本発明の第2実施形態に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 11 is a plan view of the MEMS device according to the second embodiment of the present invention. 図12は、リッドを省略したMEMSデバイスの平面図である。FIG. 12 is a plan view of the MEMS device without the lid. 図13は、図11に示したMEMSデバイスの底面図である。FIG. 13 is a bottom view of the MEMS device shown in FIG. 図14は、図11に示したMEMSデバイスの正面図である。FIG. 14 is a front view of the MEMS device shown in FIG. 図15は、本発明の第3実施形態に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 15 is a plan view of the MEMS device according to the third embodiment of the present invention. 図16は、リッドを省略したMEMSデバイスの平面図である。FIG. 16 is a plan view of the MEMS device without the lid. 図17は、図15に示したMEMSデバイスの底面図である。FIG. 17 is a bottom view of the MEMS device shown in FIG. 図18は、図15に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイスの断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of the MEMS device along the AA'line shown in FIG. 図19は、本発明の第4実施形態に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 19 is a plan view of the MEMS device according to the fourth embodiment of the present invention. 図20は、図19に示したMEMSデバイスの底面図である。FIG. 20 is a bottom view of the MEMS device shown in FIG. 図21は、図19に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイスの断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of the MEMS device along the AA'line shown in FIG. 図22は、本発明の第5実施形態に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 22 is a plan view of the MEMS device according to the fifth embodiment of the present invention. 図23は、リッドを省略したMEMSデバイスの平面図である。FIG. 23 is a plan view of the MEMS device without the lid. 図22に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイスの断面図である。It is sectional drawing of the MEMS device along the AA'line shown in FIG. 図25は、第1実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 25 is a schematic plan view of the MEMS device according to the first embodiment. 図26は、第2実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 26 is a schematic plan view of the MEMS device according to the second embodiment. 図27は、第3実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 27 is a schematic plan view of the MEMS device according to the third embodiment. 図28は、第4実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 28 is a schematic plan view of the MEMS device according to the fourth embodiment. 図29は、第5実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 29 is a schematic plan view of the MEMS device according to the fifth embodiment. 図30は、第6実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 30 is a schematic plan view of the MEMS device according to the sixth embodiment. 図31は、第7実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 31 is a schematic plan view of the MEMS device according to the seventh embodiment. 図32は、第8実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 32 is a schematic plan view of the MEMS device according to the eighth embodiment. 図33は、第9実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 33 is a schematic plan view of the MEMS device according to the ninth embodiment. 図34は、第10実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 34 is a schematic plan view of the MEMS device according to the tenth embodiment. 図35は、第11実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 35 is a schematic plan view of the MEMS device according to the eleventh embodiment. 図36は、第12実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 36 is a schematic plan view of the MEMS device according to the twelfth embodiment. 図37は、第13実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 37 is a schematic plan view of the MEMS device according to the thirteenth embodiment. 図38は、第14実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 38 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 14th embodiment. 図39は、第15実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 39 is a schematic plan view of the MEMS device according to the fifteenth embodiment. 図40は、第16実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 40 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 16th embodiment. 図41は、第17実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 41 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 17th embodiment. 図42は、第18実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 42 is a schematic plan view of the MEMS device according to the eighteenth embodiment. 図43は、第19実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 43 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 19th embodiment. 図44は、第20実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 44 is a schematic plan view of the MEMS device according to the twentieth embodiment. 図45は、第21実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 45 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 21st embodiment. 図46は、第22実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 46 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 22nd embodiment. 図47は、第23実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 47 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 23rd embodiment. 図48は、第24実施例に係るMEMSデバイスの概略的な平面図である。FIG. 48 is a schematic plan view of the MEMS device according to the 24th embodiment. 図49は、本発明の第7実施形態に係るMEMSデバイスの平面図である。FIG. 49 is a plan view of the MEMS device according to the seventh embodiment of the present invention. 図50は、リッドを省略したMEMSデバイスの平面図である。FIG. 50 is a plan view of the MEMS device without the lid. 図51は、図49に示したMEMSデバイスの底面図である。FIG. 51 is a bottom view of the MEMS device shown in FIG. 49. 図52は、図49に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイスの断面図である。FIG. 52 is a cross-sectional view of the MEMS device along the AA'line shown in FIG.

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and ratios of each drawing are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same part is represented between the drawings, the relationship and ratio of the dimensions of each other may be represented differently. In the following description, elements having the same function and configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

以下の実施形態は、MEMSデバイスの構成に関する。本実施形態でいうMEMSデバイスは、複数のMEMS素子(MEMS素子アレイともいう)と、これら複数のMEMS素子を制御する集積回路とを含む電子装置である。MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)とは、電気回路と微細な機械構造とを1つの基板上に集積させた素子である。 The following embodiments relate to the configuration of MEMS devices. The MEMS device referred to in the present embodiment is an electronic device including a plurality of MEMS elements (also referred to as a MEMS element array) and an integrated circuit for controlling the plurality of MEMS elements. MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) is an element in which an electric circuit and a fine mechanical structure are integrated on one substrate.

[1] 第1実施形態
[1−1] MEMSデバイス1の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係るMEMSデバイス1の平面図である。図2は、リッド13を省略したMEMSデバイス1の平面図である。図3は、図1に示したMEMSデバイス1の底面図である。図4は、図1に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイス1の断面図である。図1に示したX方向は、MEMSデバイス1のある一辺に沿った方向であり、図1に示したY方向は、X方向に直交する方向である。
[1] First Embodiment [1-1] Configuration of MEMS Device 1 FIG. 1 is a plan view of the MEMS device 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the MEMS device 1 in which the lid 13 is omitted. FIG. 3 is a bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the MEMS device 1 along the AA'line shown in FIG. The X direction shown in FIG. 1 is a direction along a certain side of the MEMS device 1, and the Y direction shown in FIG. 1 is a direction orthogonal to the X direction.

本実施形態に係るMEMSデバイス1は、マイクロフォン装置を構成する。MEMSデバイス1は、ガラス基板10、複数のMEMS素子11、集積回路(IC:Integrated Circuit)12、リッド(蓋)13、及び端子24を備える。本実施形態では、一例として、MEMSデバイス1が2個のMEMS素子11を備える構成を示している。 The MEMS device 1 according to the present embodiment constitutes a microphone device. The MEMS device 1 includes a glass substrate 10, a plurality of MEMS elements 11, an integrated circuit (IC) 12, a lid (cover) 13, and terminals 24. In this embodiment, as an example, the MEMS device 1 is shown to include two MEMS elements 11.

リッド13は、ガラス基板10に実装された素子を覆うように構成され、その周囲部分は、ガラス基板10に固着される。リッド13は、電気的シールドとして機能するとともに、外部からの物理的接触などからMEMS素子11及び集積回路12を保護するために設けられる。リッド13は、金属材料で構成される。リッド13をガラス基板10に固着する方法としては、例えば半田リフロー工程が用いられる。 The lid 13 is configured to cover the element mounted on the glass substrate 10, and its peripheral portion is fixed to the glass substrate 10. The lid 13 functions as an electrical shield and is provided to protect the MEMS element 11 and the integrated circuit 12 from physical contact from the outside. The lid 13 is made of a metal material. As a method of fixing the lid 13 to the glass substrate 10, for example, a solder reflow step is used.

ガラス基板10の材料としては、特に制限はなく、任意のガラスを用いることができる。例えば、ガラス基板10としては、無アルカリガラス、又はアルミノシリケートガラス(alumino-silicate glass)などを用いることができる。無アルカリガラスは、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ成分の含有量が例えば0.1質量%以下であるガラスである。 The material of the glass substrate 10 is not particularly limited, and any glass can be used. For example, as the glass substrate 10, non-alkali glass, alumino-silicate glass, or the like can be used. The non-alkali glass is a glass in which the content of an alkaline component such as sodium or potassium is, for example, 0.1% by mass or less.

ガラス基板10は、MEMS素子11及び集積回路12を実装するための基板である。ガラス基板10は、四角形を有する。ガラス基板10は、2個のMEMS素子11に対応した2個の貫通孔20を有する。貫通孔20は、ガラス基板10を貫通する。貫通孔20は、円形を有する。また、貫通孔20は、ウェットエッチングなどの開口工程に起因して、例えばテーパ形状を有する。貫通孔20は、音波を通過させる音孔として機能する。 The glass substrate 10 is a substrate for mounting the MEMS element 11 and the integrated circuit 12. The glass substrate 10 has a quadrangle. The glass substrate 10 has two through holes 20 corresponding to the two MEMS elements 11. The through hole 20 penetrates the glass substrate 10. The through hole 20 has a circular shape. Further, the through hole 20 has a tapered shape, for example, due to an opening process such as wet etching. The through hole 20 functions as a sound hole through which sound waves pass.

ガラス基板10上には、複数のMEMS素子11が設けられる。各MEMS素子11の平面形状は、例えば円である。MEMS素子11は、貫通孔20を覆うように配置される。 A plurality of MEMS elements 11 are provided on the glass substrate 10. The planar shape of each MEMS element 11 is, for example, a circle. The MEMS element 11 is arranged so as to cover the through hole 20.

本実施形態のMEMS素子11は、音響トランスデューサーからなる。本実施形態の音響トランスデューサーは、音を電気信号に変換、又は電気信号を音に変換する変換素子であり、また、本実施形態の音響トランスデューサーは、音波を送受信する音響素子であり、マイクロフォン及びスピーカーを含む。本実施形態では、MEMS素子11がマイクロフォン(MEMSマイクロフォンともいう)からなる場合を例に挙げて説明する。MEMS素子11の具体的な構成については後述する。 The MEMS element 11 of the present embodiment comprises an acoustic transducer. The acoustic transducer of the present embodiment is a conversion element that converts sound into an electric signal or an electric signal into sound, and the acoustic transducer of this embodiment is an acoustic element that transmits and receives sound waves, and is a microphone. And speakers included. In the present embodiment, a case where the MEMS element 11 is composed of a microphone (also referred to as a MEMS microphone) will be described as an example. The specific configuration of the MEMS element 11 will be described later.

ガラス基板10上には、MEMS素子11の振動電極に電気的に接続された配線21と、MEMS素子11の固定電極に電気的に接続された配線22とが設けられる。配線21の他端は、バンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。配線22の他端は、バンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。集積回路12の底面には、複数のバンプ23に電気的に接続される複数の端子が設けられる。 On the glass substrate 10, a wiring 21 electrically connected to the vibration electrode of the MEMS element 11 and a wiring 22 electrically connected to the fixed electrode of the MEMS element 11 are provided. The other end of the wiring 21 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the bump 23. The other end of the wiring 22 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the bump 23. A plurality of terminals electrically connected to the plurality of bumps 23 are provided on the bottom surface of the integrated circuit 12.

集積回路12は、ガラス基板10に実装される。集積回路12は、2個のMEMS素子11の間に配置され、また、2個のMEMS素子11の間の中央に配置される。集積回路12は、ICチップとして構成され、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)で構成される。ASICは、特定の用途のために複数の機能回路を1つにまとめて設計及び製造された集積回路である。集積回路12は、複数のMEMS素子11を制御し、複数のMEMS素子11の信号を処理する。 The integrated circuit 12 is mounted on the glass substrate 10. The integrated circuit 12 is arranged between the two MEMS elements 11 and is arranged in the center between the two MEMS elements 11. The integrated circuit 12 is configured as an IC chip, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). An ASIC is an integrated circuit designed and manufactured by integrating a plurality of functional circuits into one for a specific application. The integrated circuit 12 controls a plurality of MEMS elements 11 and processes signals of the plurality of MEMS elements 11.

ガラス基板10上には、複数の端子24、及び複数の配線25が設けられる。本実施形態では、3個の端子24を一例として示している。複数の端子24は、リッド13の外側に配置される。配線25の一端は、端子24に電気的に接続され、配線25の他端は、バンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。複数の配線25は、その上面が絶縁膜で覆われ、リッド13と電気的に絶縁される。複数の端子24は、図示せぬ外部装置に電気的に接続される。 A plurality of terminals 24 and a plurality of wirings 25 are provided on the glass substrate 10. In this embodiment, three terminals 24 are shown as an example. The plurality of terminals 24 are arranged outside the lid 13. One end of the wiring 25 is electrically connected to the terminal 24, and the other end of the wiring 25 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the bump 23. The upper surface of the plurality of wirings 25 is covered with an insulating film, and the plurality of wirings 25 are electrically insulated from the lid 13. The plurality of terminals 24 are electrically connected to an external device (not shown).

[1−2] MEMS素子11の構成
次に、MEMS素子11の構成の一例について説明する。図5は、MEMS素子11の断面図である。MEMS素子11は、ガラス基板10に形成された貫通孔20を覆うように配置される。
[1-2] Configuration of MEMS Element 11 Next, an example of the configuration of the MEMS element 11 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the MEMS element 11. The MEMS element 11 is arranged so as to cover the through hole 20 formed in the glass substrate 10.

ガラス基板10上には、貫通孔20を覆うように、メンブレン(ダイヤフラムともいう)30が設けられる。メンブレン30の平面形状は、例えば円である。メンブレン30のサイズは、貫通孔20のサイズより大きい。メンブレン30は、絶縁層30A、導電層30B、及び絶縁層30Cが順に積層されて構成される。導電層30Bは、メンブレン30の電極(振動電極)として機能する。導電層30Bは、金属で構成され、例えばモリブデン(Mo)で構成される。絶縁層30A、及び絶縁層30Cはそれぞれ、例えばシリコン窒化物(SiNx)で構成される。化学式に記載された“x”は、組成比が任意であることを意味する。 A membrane (also referred to as a diaphragm) 30 is provided on the glass substrate 10 so as to cover the through hole 20. The planar shape of the membrane 30 is, for example, a circle. The size of the membrane 30 is larger than the size of the through hole 20. The membrane 30 is composed of an insulating layer 30A, a conductive layer 30B, and an insulating layer 30C laminated in this order. The conductive layer 30B functions as an electrode (vibration electrode) of the membrane 30. The conductive layer 30B is made of metal, for example, molybdenum (Mo). The insulating layer 30A and the insulating layer 30C are each composed of, for example, silicon nitride (SiNx). The "x" described in the chemical formula means that the composition ratio is arbitrary.

メンブレン30は、少なくとも1つの貫通孔31を有する。貫通孔31は、円形であり、メンブレン30を貫通する。貫通孔31は、外気圧の変化によりメンブレン30の両面に発生する差圧を逃がす機能を有する。 The membrane 30 has at least one through hole 31. The through hole 31 is circular and penetrates the membrane 30. The through hole 31 has a function of releasing the differential pressure generated on both sides of the membrane 30 due to the change in the external air pressure.

メンブレン30の上方には、空洞(cavity)32を介して、バックプレート33が設けられる。バックプレート33の平面形状は、例えば円である。バックプレート33は、導電層33A、絶縁層33B、及び保護膜33Cが順に積層されて構成される。導電層33Aは、バックプレート33の電極(固定電極)として機能する。導電層33Aは、金属で構成され、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、又はアルミニウム合金などで構成される。絶縁層33Bは、例えばシリコン窒化物(SiNx)で構成される。保護膜33Cは、例えば、アモルファスシリコンで構成される。保護膜33Cは、空洞32を形成するための犠牲層(例えばシリコン酸化物(SiOx))をウェットエッチングで除去する際に、バックプレート33の絶縁層33Bを保護する機能を有する。 Above the membrane 30, a back plate 33 is provided via a cavity 32. The planar shape of the back plate 33 is, for example, a circle. The back plate 33 is configured by laminating a conductive layer 33A, an insulating layer 33B, and a protective film 33C in this order. The conductive layer 33A functions as an electrode (fixed electrode) of the back plate 33. The conductive layer 33A is made of metal, and is made of molybdenum (Mo), aluminum (Al), an aluminum alloy, or the like. The insulating layer 33B is made of, for example, silicon nitride (SiNx). The protective film 33C is made of, for example, amorphous silicon. The protective film 33C has a function of protecting the insulating layer 33B of the back plate 33 when the sacrificial layer (for example, silicon oxide (SiOx)) for forming the cavity 32 is removed by wet etching.

メンブレン30とバックプレート33との間には、前述した空洞32が設けられる。空洞32は、絶縁層34によって囲まれる。絶縁層34と、バックプレート33の絶縁層33Bとは、連続層であり、同一の成膜工程で形成される。 The above-mentioned cavity 32 is provided between the membrane 30 and the back plate 33. The cavity 32 is surrounded by an insulating layer 34. The insulating layer 34 and the insulating layer 33B of the back plate 33 are continuous layers and are formed in the same film forming process.

バックプレート33は、複数の貫通孔35を有する。貫通孔35は、円形であり、バックプレート33を貫通する。複数の貫通孔35は、バックプレート33の全面に亘って均一に配置される。複数の貫通孔35は、空洞32に存在する空気の粘弾性によりメンブレン30の音圧(又は音波)による振動を妨げることを軽減させる機能を有する。 The back plate 33 has a plurality of through holes 35. The through hole 35 is circular and penetrates the back plate 33. The plurality of through holes 35 are uniformly arranged over the entire surface of the back plate 33. The plurality of through holes 35 have a function of reducing the viscoelasticity of the air existing in the cavity 32 from hindering the vibration of the membrane 30 due to the sound pressure (or sound wave).

端子37は、導電層30Bが任意の方向に引き出された延在部上に設けられ、導電層30Bに電気的に接続される。端子37は、絶縁層30Cから露出される。端子37は、集積回路12に接続された配線21に電気的に接続される。 The terminal 37 is provided on the extending portion where the conductive layer 30B is pulled out in an arbitrary direction, and is electrically connected to the conductive layer 30B. The terminal 37 is exposed from the insulating layer 30C. The terminal 37 is electrically connected to the wiring 21 connected to the integrated circuit 12.

端子38は、導電層33Aが任意に方向に引き出されて構成される。端子38は、絶縁層33B、及び保護膜33Cから露出される。端子38とガラス基板10との間には、絶縁層36が設けられる。絶縁層36は、例えばシリコン酸化物(SiOx)で構成される。端子38は、集積回路12に接続された配線22に電気的に接続される。 The terminal 38 is configured by the conductive layer 33A being pulled out in an arbitrary direction. The terminal 38 is exposed from the insulating layer 33B and the protective film 33C. An insulating layer 36 is provided between the terminal 38 and the glass substrate 10. The insulating layer 36 is made of, for example, silicon oxide (SiOx). The terminal 38 is electrically connected to the wiring 22 connected to the integrated circuit 12.

なお、図5では、端子37及び端子38を同一断面に示しているが、端子37及び端子38を引き出す位置は、任意に設定可能である。 Although the terminal 37 and the terminal 38 are shown in the same cross section in FIG. 5, the positions for pulling out the terminal 37 and the terminal 38 can be arbitrarily set.

[1−3] 動作
本実施形態では、MEMS素子11は、音響トランスデューサーで構成される。音響トランスデューサー11に音波が入力されると、音圧によってメンブレン30が振動し、メンブレン30の振動電極30Bと、バックプレート33の固定電極33Aとの間の距離が変化する。振動電極30Bと固定電極33Aとの間の距離が変化すると、振動電極30Bと固定電極33Aとの間の静電容量が変化する。集積回路12は、振動電極30Bに電気的に接続された端子37と、固定電極33Aに電気的に接続された端子38との間にバイアス電圧を印加し、振動による静電容量の変化により発生する電気的な信号を取り出す。これにより、音圧が電気信号に変換される。
[1-3] Operation In the present embodiment, the MEMS element 11 is composed of an acoustic transducer. When sound waves are input to the acoustic transducer 11, the membrane 30 vibrates due to sound pressure, and the distance between the vibrating electrode 30B of the membrane 30 and the fixed electrode 33A of the back plate 33 changes. When the distance between the vibrating electrode 30B and the fixed electrode 33A changes, the capacitance between the vibrating electrode 30B and the fixed electrode 33A changes. The integrated circuit 12 applies a bias voltage between the terminal 37 electrically connected to the vibration electrode 30B and the terminal 38 electrically connected to the fixed electrode 33A, and is generated by a change in capacitance due to vibration. Take out the electrical signal to do. As a result, the sound pressure is converted into an electric signal.

MEMSデバイス1は、複数の音響トランスデューサー11を備える。集積回路12は、複数の音響トランスデューサー11を制御し、複数の音響トランスデューサー11の電気信号を処理する。集積回路12は、ガラス基板10の端子24を介して、外部に信号を出力する。 The MEMS device 1 includes a plurality of acoustic transducers 11. The integrated circuit 12 controls the plurality of acoustic transducers 11 and processes the electric signals of the plurality of acoustic transducers 11. The integrated circuit 12 outputs a signal to the outside via the terminal 24 of the glass substrate 10.

また、集積回路12は、複数の音響トランスデューサー11のそれぞれが検出した電気信号を処理することで、音源方向を検出又は推定することができる。具体的には、集積回路12は、第1音響トランスデューサーが検出した電気信号と、第1音響トランスデューサーと異なる位置に配置された第2音響トランスデューサーが検出した電気信号との時間差を算出し、この時間差を用いて音源方向を検出する。 Further, the integrated circuit 12 can detect or estimate the sound source direction by processing the electric signals detected by each of the plurality of acoustic transducers 11. Specifically, the integrated circuit 12 calculates the time difference between the electric signal detected by the first acoustic transducer and the electric signal detected by the second acoustic transducer arranged at a position different from that of the first acoustic transducer. , The sound source direction is detected using this time difference.

また、集積回路12は、複数の音響トランスデューサー11のそれぞれが検出した電気信号を処理することで、ノイズキャンセルを行うことができる。具体的には、集積回路12は、ノイズを検出及び特定し、ノイズと逆位相の信号を源信号に加算させることによりノイズを打ち消す。 Further, the integrated circuit 12 can cancel noise by processing the electric signals detected by each of the plurality of acoustic transducers 11. Specifically, the integrated circuit 12 detects and identifies noise, and cancels the noise by adding a signal having a phase opposite to the noise to the source signal.

音響トランスデューサー11は、用途に応じて、検出可能な音波を調整することができる。可聴域の音を検出するために音響トランスデューサー11を使用する場合、音響トランスデューサー11の周波数特性は、可聴域である20Hz以上かつ20kHz以下に調整される。超音波を検出するために音響トランスデューサー11を使用する場合、音響トランスデューサー11の周波数特性は、20kHz以上かつ30MHz以下に調整される。音響トランスデューサー11の周波数特性は、音響トランスデューサー11のサイズ、音響トランスデューサー11を構成する各層の厚さ、テンション、振動電極30Bと固定電極33Aとの間の距離などを変えることで調整できる。 The acoustic transducer 11 can adjust the detectable sound wave according to the application. When the acoustic transducer 11 is used to detect the sound in the audible range, the frequency characteristic of the acoustic transducer 11 is adjusted to 20 Hz or more and 20 kHz or less, which is the audible range. When the acoustic transducer 11 is used to detect ultrasonic waves, the frequency characteristics of the acoustic transducer 11 are adjusted to 20 kHz or more and 30 MHz or less. The frequency characteristics of the acoustic transducer 11 can be adjusted by changing the size of the acoustic transducer 11, the thickness of each layer constituting the acoustic transducer 11, the tension, the distance between the vibration electrode 30B and the fixed electrode 33A, and the like.

[1−4] 外部装置との接続例
次に、MEMSデバイス1と外部装置との接続例について説明する。図6は、外部装置に接続されたMEMSデバイス1の平面図である。
[1-4] Example of Connection with External Device Next, an example of connection between the MEMS device 1 and the external device will be described. FIG. 6 is a plan view of the MEMS device 1 connected to the external device.

MEMSデバイス1は、フレキシブルプリント配線板(FPC:Flexible Printed Circuit)40を用いて外部装置と接続することが可能である。フレキシブルプリント配線板40は、プリント基板の一種であり、フレキシブルプリント回路基板とも呼ばれる。フレキシブルプリント配線板40は、薄く柔らかい絶縁性のあるベースフィルムと、導電性金属とを貼り合わせた基材に電気回路を形成したフィルム状のプリント基板である。 The MEMS device 1 can be connected to an external device by using a flexible printed wiring board (FPC) 40. The flexible printed wiring board 40 is a kind of printed circuit board, and is also called a flexible printed circuit board. The flexible printed wiring board 40 is a film-shaped printed circuit board in which an electric circuit is formed on a base film obtained by laminating a thin and soft insulating base film and a conductive metal.

フレキシブルプリント配線板40は、複数の配線41を備える。複数の配線41はそれぞれ、複数の端子24に電気的に接続される。 The flexible printed wiring board 40 includes a plurality of wirings 41. Each of the plurality of wires 41 is electrically connected to the plurality of terminals 24.

フレキシブルプリント配線板40の他端は、外部装置に電気的に接続される。MEMSデバイス1は、フレキシブルプリント配線板40を介して、外部装置に電気的に接続される。 The other end of the flexible printed wiring board 40 is electrically connected to an external device. The MEMS device 1 is electrically connected to an external device via the flexible printed wiring board 40.

[1−5] 変形例
次に、外部装置と接続するための端子の変形例について説明する。
[1-5] Modification Example Next, a modification of the terminal for connecting to an external device will be described.

図7は、第1変形例に係るMEMSデバイス1の平面図である。図8は、図7に示したMEMSデバイス1の正面図である。図9は、図7に示したMEMSデバイス1の底面図である。 FIG. 7 is a plan view of the MEMS device 1 according to the first modification. FIG. 8 is a front view of the MEMS device 1 shown in FIG. FIG. 9 is a bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG.

ガラス基板10の底面には、複数の端子43が設けられる。ガラス基板10の上面に設けられた端子24と、ガラス基板10の底面に設けられた端子43とは、配線42によって電気的に接続される。配線42は、端子24から、ガラス基板10の側面を通り、端子43まで延びる。 A plurality of terminals 43 are provided on the bottom surface of the glass substrate 10. The terminal 24 provided on the upper surface of the glass substrate 10 and the terminal 43 provided on the bottom surface of the glass substrate 10 are electrically connected by the wiring 42. The wiring 42 extends from the terminal 24 through the side surface of the glass substrate 10 to the terminal 43.

第1変形例によれば、ガラス基板10の底面に端子を引き出すことができる。そして、ガラス基板10の底面に設けられた端子43を用いて、MEMSデバイス1と外部装置とを接続することができる。 According to the first modification, the terminal can be pulled out from the bottom surface of the glass substrate 10. Then, the MEMS device 1 and the external device can be connected to each other by using the terminal 43 provided on the bottom surface of the glass substrate 10.

図10は、第2変形例に係るMEMSデバイス1の正面図である。第2変形例に係るMEMSデバイス1の平面図は、図7と同じである。 FIG. 10 is a front view of the MEMS device 1 according to the second modification. The plan view of the MEMS device 1 according to the second modification is the same as that in FIG.

ガラス基板10の上面に設けられた端子24は、配線42に電気的に接続される。配線42は、ガラス基板10の側面に設けられるとともに、ガラス基板10の側面の途中まで延びる。配線42は、端子としても用いられる。 The terminal 24 provided on the upper surface of the glass substrate 10 is electrically connected to the wiring 42. The wiring 42 is provided on the side surface of the glass substrate 10 and extends halfway on the side surface of the glass substrate 10. The wiring 42 is also used as a terminal.

第2変形例によれば、ガラス基板10の側面に配線又は端子を引き出すことができる。そして、ガラス基板10の側面に配線又は端子を用いて、MEMSデバイス1と外部装置とを接続することができる。 According to the second modification, wiring or terminals can be pulled out from the side surface of the glass substrate 10. Then, the MEMS device 1 and the external device can be connected by using wiring or terminals on the side surface of the glass substrate 10.

[1−6] 第1実施形態の効果
以上詳述したように第1実施形態では、MEMSデバイス1は、ガラス基板10、複数のMEMS素子11、及び集積回路12を備える。複数のMEMS素子11、及び集積回路12は、ガラス基板10上に実装される。集積回路12は、複数のMEMS素子11を制御する。2個のMEMS素子11は、集積回路12の両側に配置される。
[1-6] Effects of First Embodiment As described in detail above, in the first embodiment, the MEMS device 1 includes a glass substrate 10, a plurality of MEMS elements 11, and an integrated circuit 12. The plurality of MEMS elements 11 and the integrated circuit 12 are mounted on the glass substrate 10. The integrated circuit 12 controls a plurality of MEMS elements 11. The two MEMS elements 11 are arranged on both sides of the integrated circuit 12.

従って第1実施形態によれば、複数のMEMS素子11と集積回路12とを同一ガラス基板10上に実装することができ、複数のMEMS素子11と集積回路12とを一体で構成できる。また、MEMSデバイス1を小型化することができる。 Therefore, according to the first embodiment, the plurality of MEMS elements 11 and the integrated circuit 12 can be mounted on the same glass substrate 10, and the plurality of MEMS elements 11 and the integrated circuit 12 can be integrally configured. In addition, the MEMS device 1 can be miniaturized.

また、集積回路12を中心として、複数のMEMS素子11が集積回路12の周囲に配置される。よって、集積回路12とMEMS素子11との距離を短くすることができるため、集積回路12とMEMS素子11とを接続する配線を短くすることができる。これにより、集積回路12とMEMS素子11との信号遅延を低減することができる。ひいては、MEMSデバイス1の性能を向上させることができる。 Further, a plurality of MEMS elements 11 are arranged around the integrated circuit 12 around the integrated circuit 12. Therefore, since the distance between the integrated circuit 12 and the MEMS element 11 can be shortened, the wiring connecting the integrated circuit 12 and the MEMS element 11 can be shortened. Thereby, the signal delay between the integrated circuit 12 and the MEMS element 11 can be reduced. As a result, the performance of the MEMS device 1 can be improved.

また、集積回路12と複数のMEMS素子11との距離をおおよそ同じにすることができる。これにより、複数のMEMS素子11の電気信号相互の遅延時間差を低減できる。ひいては、MEMSデバイス1による音源方向の検出精度を向上させることができる。 Further, the distance between the integrated circuit 12 and the plurality of MEMS elements 11 can be made substantially the same. As a result, the delay time difference between the electrical signals of the plurality of MEMS elements 11 can be reduced. As a result, the detection accuracy of the sound source direction by the MEMS device 1 can be improved.

また、集積回路12とMEMS素子11とを接続する配線を短くすることで、ノイズの影響を低減できる。これにより、SN比(signal-to-noise ratio)を向上させることができる。 Further, by shortening the wiring connecting the integrated circuit 12 and the MEMS element 11, the influence of noise can be reduced. Thereby, the SN ratio (signal-to-noise ratio) can be improved.

また、同一のガラス基板10上に設けられた複数のMEMS素子11は、同一の製造工程で形成することができる。これにより、複数のMEMS素子11の特性の個体差を低減することができる。 Further, the plurality of MEMS elements 11 provided on the same glass substrate 10 can be formed by the same manufacturing process. Thereby, individual differences in the characteristics of the plurality of MEMS elements 11 can be reduced.

また、ガラス基板10を用いてMEMSデバイス1を構成することができる。これにより、半導体基板などを用いてMEMSデバイスを構成する場合に比べて、製造コストを低減することができる。 Further, the MEMS device 1 can be configured by using the glass substrate 10. As a result, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the MEMS device is configured by using a semiconductor substrate or the like.

[2] 第2実施形態
第2実施形態は、ガラス基板10に複数の貫通ビアを設ける。そして、MEMSデバイス1と外部装置とを接続するための端子をガラス基板10の底面に引き出すようにしている。
[2] Second Embodiment In the second embodiment, a plurality of penetrating vias are provided on the glass substrate 10. Then, the terminal for connecting the MEMS device 1 and the external device is pulled out to the bottom surface of the glass substrate 10.

図11は、本発明の第2実施形態に係るMEMSデバイス1の平面図である。図12は、リッド13を省略したMEMSデバイス1の平面図である。図13は、図11に示したMEMSデバイス1の底面図である。図14は、図11に示したMEMSデバイス1の正面図である。図11のA−A´線に沿ったMEMSデバイス1の断面図は、図4と同じである。 FIG. 11 is a plan view of the MEMS device 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a plan view of the MEMS device 1 in which the lid 13 is omitted. FIG. 13 is a bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG. FIG. 14 is a front view of the MEMS device 1 shown in FIG. The cross-sectional view of the MEMS device 1 along the AA'line of FIG. 11 is the same as that of FIG.

ガラス基板10には、複数の貫通ビア44が設けられる。貫通ビア44は、ガラス基板10を貫通する。本実施形態では、3個の貫通ビア44を一例として示している。複数の貫通ビア44は、リッド13の内側に配置される。貫通ビア44は、ガラス基板10に形成された貫通孔の側面に設けられた金属膜で構成され、円筒状に形成される。貫通ビア44としては、例えば銅(Cu)が用いられる。 A plurality of penetrating vias 44 are provided on the glass substrate 10. The penetrating via 44 penetrates the glass substrate 10. In this embodiment, three penetrating vias 44 are shown as an example. The plurality of penetrating vias 44 are arranged inside the lid 13. The through via 44 is formed of a metal film provided on the side surface of the through hole formed in the glass substrate 10 and is formed in a cylindrical shape. As the penetrating via 44, for example, copper (Cu) is used.

貫通ビア44の上部は、配線25に電気的に接続される。また、貫通ビア44の上部は、配線25及びバンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。貫通ビア44の下部は、ガラス基板10の底面に設けられた端子43に電気的に接続される。 The upper portion of the penetrating via 44 is electrically connected to the wiring 25. Further, the upper portion of the penetrating via 44 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the wiring 25 and the bump 23. The lower portion of the penetrating via 44 is electrically connected to a terminal 43 provided on the bottom surface of the glass substrate 10.

第2実施形態によれば、ガラス基板10の底面に端子43を引き出すことができる。そして、ガラス基板10の底面に設けられた端子43を用いて、MEMSデバイス1と外部装置とを接続することができる。 According to the second embodiment, the terminal 43 can be pulled out from the bottom surface of the glass substrate 10. Then, the MEMS device 1 and the external device can be connected to each other by using the terminal 43 provided on the bottom surface of the glass substrate 10.

[3] 第3実施形態
第3実施形態は、MEMS素子11と集積回路12とをボンディングワイヤで接続するようにした構成例である。
[3] Third Embodiment The third embodiment is a configuration example in which the MEMS element 11 and the integrated circuit 12 are connected by a bonding wire.

図15は、本発明の第3実施形態に係るMEMSデバイス1の平面図である。図16は、リッド13を省略したMEMSデバイス1の平面図である。図17は、図15に示したMEMSデバイス1の底面図である。図18は、図15に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイス1の断面図である。 FIG. 15 is a plan view of the MEMS device 1 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 16 is a plan view of the MEMS device 1 in which the lid 13 is omitted. FIG. 17 is a bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view of the MEMS device 1 along the AA'line shown in FIG.

ガラス基板10上には、集積回路12が設けられる。集積回路12は、接着剤50によってガラス基板10に接着される。 An integrated circuit 12 is provided on the glass substrate 10. The integrated circuit 12 is adhered to the glass substrate 10 by the adhesive 50.

ガラス基板10上には、MEMS素子11の振動電極に電気的に接続された配線21と、配線21に電気的に接続された端子26とが設けられる。また、ガラス基板10上には、MEMS素子11の固定電極に電気的に接続された配線22と、配線22に電気的に接続された端子27とが設けられる。端子26及び端子27はそれぞれ、2個のボンディングワイヤ51を介して、集積回路12に電気的に接続される。集積回路12の上面には、複数のボンディングワイヤ51に電気的に接続される複数の端子が設けられる。 On the glass substrate 10, a wiring 21 electrically connected to the vibration electrode of the MEMS element 11 and a terminal 26 electrically connected to the wiring 21 are provided. Further, on the glass substrate 10, a wiring 22 electrically connected to the fixed electrode of the MEMS element 11 and a terminal 27 electrically connected to the wiring 22 are provided. The terminals 26 and 27 are each electrically connected to the integrated circuit 12 via two bonding wires 51. A plurality of terminals electrically connected to the plurality of bonding wires 51 are provided on the upper surface of the integrated circuit 12.

ガラス基板10上には、複数の端子24、複数の配線25、及び複数の端子28が設けられる。本実施形態では、3個の端子24を一例として示している。複数の端子24は、リッド13の外側に配置される。複数の端子24はそれぞれ、複数の配線25を介して、複数の端子28に電気的に接続される。複数の配線25は、その上面が絶縁膜で覆われ、リッド13と電気的に絶縁される。複数の端子28はそれぞれ、複数のボンディングワイヤ51を介して、集積回路12に電気的に接続される。複数の端子24は、図示せぬ外部装置に電気的に接続される。 A plurality of terminals 24, a plurality of wirings 25, and a plurality of terminals 28 are provided on the glass substrate 10. In this embodiment, three terminals 24 are shown as an example. The plurality of terminals 24 are arranged outside the lid 13. Each of the plurality of terminals 24 is electrically connected to the plurality of terminals 28 via the plurality of wirings 25. The upper surface of the plurality of wirings 25 is covered with an insulating film, and the plurality of wirings 25 are electrically insulated from the lid 13. Each of the plurality of terminals 28 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the plurality of bonding wires 51. The plurality of terminals 24 are electrically connected to an external device (not shown).

第3実施形態によれば、ダイボンディング工程、及びワイヤボンディング工程を用いて、MEMSデバイス1を形成することができる。なお、第3実施形態に第2実施形態を適用することも可能である。 According to the third embodiment, the MEMS device 1 can be formed by using the die bonding step and the wire bonding step. It is also possible to apply the second embodiment to the third embodiment.

[4] 第4実施形態
第4実施形態は、MEMS素子11をガラス基板10の上面に配置し、集積回路12をガラス基板10の底面に配置するようにしている。
[4] Fourth Embodiment In the fourth embodiment, the MEMS element 11 is arranged on the upper surface of the glass substrate 10, and the integrated circuit 12 is arranged on the bottom surface of the glass substrate 10.

図19は、本発明の第4実施形態に係るMEMSデバイス1の平面図である。図20は、図19に示したMEMSデバイス1の底面図である。図21は、図19に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイス1の断面図である。 FIG. 19 is a plan view of the MEMS device 1 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG. FIG. 21 is a cross-sectional view of the MEMS device 1 along the AA'line shown in FIG.

ガラス基板10の上面には、複数のMEMS素子11が設けられる。ガラス基板10には、各MEMS素子11に対応して、貫通ビア52、53が設けられる。貫通ビア52、53は、ガラス基板10を貫通する。貫通ビア52の上部は、MEMS素子11の振動電極に電気的に接続された配線21に電気的に接続される。貫通ビア53の上部は、MEMS素子11の固定電極に電気的に接続された配線22に電気的に接続される。貫通ビア52、53としては、例えば銅(Cu)が用いられる。 A plurality of MEMS elements 11 are provided on the upper surface of the glass substrate 10. Penetration vias 52 and 53 are provided on the glass substrate 10 corresponding to each MEMS element 11. The penetrating vias 52 and 53 penetrate the glass substrate 10. The upper portion of the penetrating via 52 is electrically connected to the wiring 21 electrically connected to the vibration electrode of the MEMS element 11. The upper portion of the penetrating via 53 is electrically connected to the wiring 22 electrically connected to the fixed electrode of the MEMS element 11. As the penetrating vias 52 and 53, for example, copper (Cu) is used.

集積回路12は、ガラス基板10の底面側に配置される。ガラス基板10の底面には、配線54及び配線55が設けられる。配線54の一端は、貫通ビア52の下部に電気的に接続され、配線54の他端は、バンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。配線55の一端は、貫通ビア53の下部に電気的に接続され、配線55の他端は、バンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。 The integrated circuit 12 is arranged on the bottom surface side of the glass substrate 10. Wiring 54 and wiring 55 are provided on the bottom surface of the glass substrate 10. One end of the wiring 54 is electrically connected to the lower portion of the through via 52, and the other end of the wiring 54 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the bump 23. One end of the wiring 55 is electrically connected to the lower part of the through via 53, and the other end of the wiring 55 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the bump 23.

ガラス基板10の底面には、複数の端子24、及び複数の配線25が設けられる。本実施形態では、3個の端子24を一例として示している。配線25の一端は、端子24に電気的に接続され、配線25の他端は、バンプ23を介して、集積回路12に電気的に接続される。複数の端子24は、図示せぬ外部装置に電気的に接続される。 A plurality of terminals 24 and a plurality of wirings 25 are provided on the bottom surface of the glass substrate 10. In this embodiment, three terminals 24 are shown as an example. One end of the wiring 25 is electrically connected to the terminal 24, and the other end of the wiring 25 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the bump 23. The plurality of terminals 24 are electrically connected to an external device (not shown).

MEMS素子11は、センサー、アクチュエータ、又はトランスデューサーなどで構成される。MEMS素子11が音響トランスデューサーからなる場合、ガラス基板10には、MEMS素子11に対応して貫通孔が設けられる。なお、ガラス基板10の上面に、複数のMEMS素子11を覆うリッドを適宜設けてもよい。また、ガラス基板10の底面に、集積回路12を覆うリッドを適宜設けてもよい。 The MEMS element 11 is composed of a sensor, an actuator, a transducer, or the like. When the MEMS element 11 is composed of an acoustic transducer, the glass substrate 10 is provided with a through hole corresponding to the MEMS element 11. A lid that covers the plurality of MEMS elements 11 may be appropriately provided on the upper surface of the glass substrate 10. Further, a lid covering the integrated circuit 12 may be appropriately provided on the bottom surface of the glass substrate 10.

第4実施形態によれば、MEMS素子11をガラス基板10の上面に配置し、集積回路12をガラス基板10の底面に配置することができる。また、貫通ビアを用いて、MEMS素子11と集積回路12とを電気的に接続することができる。 According to the fourth embodiment, the MEMS element 11 can be arranged on the upper surface of the glass substrate 10, and the integrated circuit 12 can be arranged on the bottom surface of the glass substrate 10. Further, the MEMS element 11 and the integrated circuit 12 can be electrically connected by using the penetrating via.

[5] 第5実施形態
第5実施形態は、ガラス基板10に開口部を設け、この開口部内に集積回路12を配置するようにしている。
[5] Fifth Embodiment In the fifth embodiment, an opening is provided in the glass substrate 10, and the integrated circuit 12 is arranged in the opening.

図22は、本発明の第5実施形態に係るMEMSデバイス1の平面図である。図23は、リッド13を省略したMEMSデバイス1の平面図である。図24は、図22に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイス1の断面図である。図22に示したMEMSデバイス1の底面図は、第3実施形態で示した図17と同じである。 FIG. 22 is a plan view of the MEMS device 1 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 23 is a plan view of the MEMS device 1 in which the lid 13 is omitted. FIG. 24 is a cross-sectional view of the MEMS device 1 along the AA'line shown in FIG. The bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG. 22 is the same as that shown in FIG. 17 in the third embodiment.

ガラス基板10は、開口部56を有する。開口部56は、2個のMEMS素子11の間に配置される。開口部56のサイズは、集積回路12のサイズより若干大きく設定される。開口部56の深さは、集積回路12の高さと概略同じに設定される。 The glass substrate 10 has an opening 56. The opening 56 is arranged between the two MEMS elements 11. The size of the opening 56 is set to be slightly larger than the size of the integrated circuit 12. The depth of the opening 56 is set to be substantially the same as the height of the integrated circuit 12.

集積回路12は、ガラス基板10の開口部56内に配置される。集積回路12は、接着剤50によってガラス基板10に接着される。 The integrated circuit 12 is arranged in the opening 56 of the glass substrate 10. The integrated circuit 12 is adhered to the glass substrate 10 by the adhesive 50.

ガラス基板10上には、MEMS素子11の振動電極に電気的に接続された配線21と、配線21に電気的に接続された端子26とが設けられる。また、ガラス基板10上には、MEMS素子11の固定電極に電気的に接続された配線22と、配線22に電気的に接続された端子27とが設けられる。端子26及び端子27はそれぞれ、2個のボンディングワイヤ51を介して、集積回路12に電気的に接続される。 On the glass substrate 10, a wiring 21 electrically connected to the vibration electrode of the MEMS element 11 and a terminal 26 electrically connected to the wiring 21 are provided. Further, on the glass substrate 10, a wiring 22 electrically connected to the fixed electrode of the MEMS element 11 and a terminal 27 electrically connected to the wiring 22 are provided. The terminals 26 and 27 are each electrically connected to the integrated circuit 12 via two bonding wires 51.

ガラス基板10上には、複数の端子24、複数の配線25、及び複数の端子28が設けられる。本実施形態では、3個の端子24を一例として示している。複数の端子24は、リッド13の外側に配置される。複数の端子24はそれぞれ、複数の配線25を介して、複数の端子28に電気的に接続される。複数の配線25は、その上面が絶縁膜で覆われ、リッド13と電気的に絶縁される。複数の端子28はそれぞれ、複数のボンディングワイヤ51を介して、集積回路12に電気的に接続される。複数の端子24は、図示せぬ外部装置に電気的に接続される。 A plurality of terminals 24, a plurality of wirings 25, and a plurality of terminals 28 are provided on the glass substrate 10. In this embodiment, three terminals 24 are shown as an example. The plurality of terminals 24 are arranged outside the lid 13. Each of the plurality of terminals 24 is electrically connected to the plurality of terminals 28 via the plurality of wirings 25. The upper surface of the plurality of wirings 25 is covered with an insulating film, and the plurality of wirings 25 are electrically insulated from the lid 13. Each of the plurality of terminals 28 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the plurality of bonding wires 51. The plurality of terminals 24 are electrically connected to an external device (not shown).

第5実施形態によれば、集積回路12をガラス基板10に埋め込むことができる。また、ダイボンディング工程、及びワイヤボンディング工程を用いて、MEMSデバイス1を形成することができる。 According to the fifth embodiment, the integrated circuit 12 can be embedded in the glass substrate 10. Further, the MEMS device 1 can be formed by using the die bonding step and the wire bonding step.

[6] 第6実施形態
第6実施形態は、1個又は複数のMEMS素子11の配置に関する構成例である。
[6] Sixth Embodiment The sixth embodiment is a configuration example relating to the arrangement of one or a plurality of MEMS elements 11.

(第1実施例)
図25は、第1実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。図25には、ガラス基板10、MEMS素子11、集積回路12、及び配線21、22を示している。図示した構成要素以外の他の構成要素は、上記実施形態と同様の構成であり、他の構成要素の形状については、実施例に合わせて適宜設定される。以下に説明する他の実施例についても同様である。
(First Example)
FIG. 25 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the first embodiment. FIG. 25 shows a glass substrate 10, a MEMS element 11, an integrated circuit 12, and wirings 21 and 22. The components other than the illustrated components have the same configuration as that of the above embodiment, and the shapes of the other components are appropriately set according to the embodiment. The same applies to the other examples described below.

MEMSデバイス1は、1個のMEMS素子11を備える。MEMS素子11は、配線21、22を介して集積回路12に電気的に接続される。配線21は、MEMS素子11の振動電極に電気的に接続される。配線22は、MEMS素子11の固定電極に電気的に接続される。 The MEMS device 1 includes one MEMS element 11. The MEMS element 11 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the wirings 21 and 22. The wiring 21 is electrically connected to the vibration electrode of the MEMS element 11. The wiring 22 is electrically connected to the fixed electrode of the MEMS element 11.

(第2実施例)
図26は、第2実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。MEMSデバイス1は、3個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、L字型に配置される。3個のMEMS素子11はそれぞれ、3本の配線21を介して、集積回路12に電気的に接続される。また、配線22は、3個のMEMS素子11に共通接続されるとともに、集積回路12に電気的に接続される。なお、配線の接続方法は、任意に設定可能である。以下に説明する他の実施例についても同様である。
(Second Example)
FIG. 26 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the second embodiment. The MEMS device 1 includes three MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in an L shape. Each of the three MEMS elements 11 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the three wires 21. Further, the wiring 22 is commonly connected to the three MEMS elements 11 and electrically connected to the integrated circuit 12. The wiring connection method can be set arbitrarily. The same applies to the other examples described below.

(第3実施例)
図27は、第3実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。ガラス基板10の外形は、例えば正方形であり、集積回路12の外形も例えば正方形である。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。ガラス基板10の1つの対角線は、集積回路12の1つの対角線と45度の角度をなすように配置される。換言すると、ガラス基板10の1つの辺は、集積回路12の1つの辺と45度の角度をなすように配置される。すなわち、集積回路12の外形は、ガラス基板10の外形に対して相対的に45度の角度をなすように配置される。
(Third Example)
FIG. 27 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the third embodiment. The outer shape of the glass substrate 10 is, for example, a square, and the outer shape of the integrated circuit 12 is also, for example, a square. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10. One diagonal of the glass substrate 10 is arranged so as to form an angle of 45 degrees with one diagonal of the integrated circuit 12. In other words, one side of the glass substrate 10 is arranged so as to form an angle of 45 degrees with one side of the integrated circuit 12. That is, the outer shape of the integrated circuit 12 is arranged so as to form an angle of 45 degrees with respect to the outer shape of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、4個のMEMS素子11を備える。4個のMEMS素子11は、集積回路12の4辺にそれぞれ隣接して配置される。また、4個のMEMS素子11は、ガラス基板10の4つの角にそれぞれ配置される。各MEMS素子11は、配線21、22を介して、集積回路12に電気的に接続される。 The MEMS device 1 includes four MEMS elements 11. The four MEMS elements 11 are arranged adjacent to each of the four sides of the integrated circuit 12. Further, the four MEMS elements 11 are arranged at the four corners of the glass substrate 10, respectively. Each MEMS element 11 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the wirings 21 and 22.

(第4実施例)
図28は、第4実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。ガラス基板10の外形は、例えば正方形であり、集積回路12の外形も例えば正方形である。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。ガラス基板10の対角線は、集積回路12の対角線と重なるように配置される。換言すると、ガラス基板10の1つの辺は、集積回路12の1つの辺と平行に配置される。
(Fourth Example)
FIG. 28 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the fourth embodiment. The outer shape of the glass substrate 10 is, for example, a square, and the outer shape of the integrated circuit 12 is also, for example, a square. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10. The diagonal line of the glass substrate 10 is arranged so as to overlap the diagonal line of the integrated circuit 12. In other words, one side of the glass substrate 10 is arranged parallel to one side of the integrated circuit 12.

MEMSデバイス1は、8個のMEMS素子11を備える。図28の8個の丸がMEMS素子11に対応する。8個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に均等に配置される。具体的には、ガラス基板10の4つの角にそれぞれ4個のMEMS素子11が配置され、ガラス基板10の4つの辺の中央部にそれぞれ4個のMEMS素子11が配置される。 The MEMS device 1 includes eight MEMS elements 11. The eight circles in FIG. 28 correspond to the MEMS element 11. The eight MEMS elements 11 are evenly arranged around the integrated circuit 12. Specifically, four MEMS elements 11 are arranged at each of the four corners of the glass substrate 10, and four MEMS elements 11 are arranged at the central portions of the four sides of the glass substrate 10.

8個のMEMS素子11はそれぞれ、8本の配線21を介して、集積回路12に電気的に接続される。また、配線22は、8個のMEMS素子11に共通接続されるとともに、集積回路12に電気的に接続される。 Each of the eight MEMS elements 11 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the eight wires 21. Further, the wiring 22 is commonly connected to the eight MEMS elements 11 and electrically connected to the integrated circuit 12.

(第5実施例)
図29は、第5実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。MEMSデバイス1は、4個のMEMS素子11を備える。4個のMEMS素子11は、一方向に沿って配置される。4個のMEMS素子11はそれぞれ、4本の配線21を介して、集積回路12に電気的に接続される。また、配線22は、4個のMEMS素子11に共通接続されるとともに、集積回路12に電気的に接続される。
(Fifth Example)
FIG. 29 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the fifth embodiment. The MEMS device 1 includes four MEMS elements 11. The four MEMS elements 11 are arranged along one direction. Each of the four MEMS elements 11 is electrically connected to the integrated circuit 12 via the four wires 21. Further, the wiring 22 is commonly connected to the four MEMS elements 11 and electrically connected to the integrated circuit 12.

(第6実施例)
図30は、第6実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。図30には、ガラス基板10、MEMS素子11、及び集積回路12のレイアウトを示している。ガラス基板10、MEMS素子11、及び集積回路12以外の構成要素は、第1実施形態と同様であり、MEMSデバイス1の形状に合わせて適宜設計可能である。以下の実施例についても同様である。
(6th Example)
FIG. 30 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the sixth embodiment. FIG. 30 shows the layout of the glass substrate 10, the MEMS element 11, and the integrated circuit 12. The components other than the glass substrate 10, the MEMS element 11, and the integrated circuit 12 are the same as those in the first embodiment, and can be appropriately designed according to the shape of the MEMS device 1. The same applies to the following examples.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央上に配置される。なお、集積回路12の位置を説明する際に用いる、“上”、“下”、“右”は、図面を正面から見た場合の方向である。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged on the center of the glass substrate 10. The "upper", "lower", and "right" used when explaining the position of the integrated circuit 12 are the directions when the drawing is viewed from the front.

MEMSデバイス1は、2個のMEMS素子11を備える。2個のMEMS素子11は、一方向に配列される。図30に示した補助線(一点鎖線)は、MEMS素子11の配列方向を表している。以下の実施例についても同様である。 The MEMS device 1 includes two MEMS elements 11. The two MEMS elements 11 are arranged in one direction. The auxiliary line (dashed line) shown in FIG. 30 represents the arrangement direction of the MEMS element 11. The same applies to the following examples.

(第7実施例)
図31は、第7実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(7th Example)
FIG. 31 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the seventh embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央上に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged on the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、3個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、一方向に配列される。 The MEMS device 1 includes three MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in one direction.

(第8実施例)
図32は、第8実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(8th Example)
FIG. 32 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the eighth embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、6個のMEMS素子11を備える。6個のMEMS素子11は、一方向に沿って2列に配列される。 The MEMS device 1 includes six MEMS elements 11. The six MEMS elements 11 are arranged in two rows along one direction.

(第9実施例)
図33は、第9実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(9th Example)
FIG. 33 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the ninth embodiment.

ガラス基板10は、台形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央上に配置される。 The glass substrate 10 has a trapezoidal shape. The integrated circuit 12 is arranged on the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、3個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、台形の下底に沿って一方向に配列される。 The MEMS device 1 includes three MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in one direction along the bottom of the trapezoid.

(第10実施例)
図34は、第10実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(10th Example)
FIG. 34 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the tenth embodiment.

ガラス基板10は、台形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央右に配置される。 The glass substrate 10 has a trapezoidal shape. The integrated circuit 12 is arranged on the right side of the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、6個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、台形のガラス基板10の一方の側辺に沿って一方向に配列される。残り3個のMEMS素子11は、台形のガラス基板10の他方の側辺に沿って一方向に配列される。 The MEMS device 1 includes six MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in one direction along one side of the trapezoidal glass substrate 10. The remaining three MEMS elements 11 are arranged in one direction along the other side of the trapezoidal glass substrate 10.

(第11実施例)
図35は、第11実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(11th Example)
FIG. 35 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the eleventh embodiment.

ガラス基板10は、台形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央下に配置される。 The glass substrate 10 has a trapezoidal shape. The integrated circuit 12 is arranged below the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、6個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、第1方向に配列される。残り3個のMEMS素子11は、第1方向と交差する第2方向に配列される。 The MEMS device 1 includes six MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in the first direction. The remaining three MEMS elements 11 are arranged in a second direction that intersects the first direction.

(第12実施例)
図36は、第12実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(12th Example)
FIG. 36 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the twelfth embodiment.

ガラス基板10は、六角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。 The glass substrate 10 has a hexagonal shape. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、6個のMEMS素子11を備える。6個のMEMS素子11はそれぞれ、六角形のガラス基板10の6個の角に配置される。隣接する2個のMEMS素子11は、一方向に配置される。 The MEMS device 1 includes six MEMS elements 11. Each of the six MEMS elements 11 is arranged at the six corners of the hexagonal glass substrate 10. Two adjacent MEMS elements 11 are arranged in one direction.

(第13実施例)
図37は、第13実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(13th Example)
FIG. 37 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the thirteenth embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、4個のMEMS素子11を備える。4個のMEMS素子11は、四角形のガラス基板10の4個の角に配列される。換言すると、4個のMEMS素子11は、ガラス基板10のある辺に沿った第1方向と、第1方向に直交する第2方向との2方向に配列される。 The MEMS device 1 includes four MEMS elements 11. The four MEMS elements 11 are arranged at the four corners of the rectangular glass substrate 10. In other words, the four MEMS elements 11 are arranged in two directions, a first direction along a certain side of the glass substrate 10 and a second direction orthogonal to the first direction.

(第14実施例)
図38は、第14実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(14th Example)
FIG. 38 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 14th embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の右上に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged at the upper right of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、5個のMEMS素子11を備える。5個のMEMS素子11は、ガラス基板10のある辺に沿った第1方向と、第1方向に直交する第2方向との2方向に配列される。 The MEMS device 1 includes five MEMS elements 11. The five MEMS elements 11 are arranged in two directions, a first direction along a certain side of the glass substrate 10 and a second direction orthogonal to the first direction.

(第15実施例)
図39は、第15実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(15th Example)
FIG. 39 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the fifteenth embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の右上に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged at the upper right of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、7個のMEMS素子11を備える。7個のMEMS素子11は、ガラス基板10のある辺に沿った第1方向と、第1方向に直交する第2方向との2方向に配列される。 The MEMS device 1 includes seven MEMS elements 11. The seven MEMS elements 11 are arranged in two directions, a first direction along a certain side of the glass substrate 10 and a second direction orthogonal to the first direction.

(第16実施例)
図40は、第16実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(16th Example)
FIG. 40 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 16th embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。ガラス基板10は、2個の集積回路12を有する。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The glass substrate 10 has two integrated circuits 12.

MEMSデバイス1は、16個のMEMS素子11を備える。8個のMEMS素子11は、一方の集積回路12の周囲に四角形に配置される。残り8個のMEMS素子11は、他方の集積回路12の周囲に四角形に配置される。 The MEMS device 1 includes 16 MEMS elements 11. The eight MEMS elements 11 are arranged in a quadrangle around one of the integrated circuits 12. The remaining eight MEMS elements 11 are arranged in a quadrangle around the other integrated circuit 12.

(第17実施例)
図41は、第17実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(17th Example)
FIG. 41 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 17th embodiment.

ガラス基板10は、角が丸くなった四角形を有する。 The glass substrate 10 has a quadrangle with rounded corners.

MEMSデバイス1は、4個のMEMS素子11を備える。4個のMEMS素子11はそれぞれ、ガラス基板10の4個の角に配置される。 The MEMS device 1 includes four MEMS elements 11. Each of the four MEMS elements 11 is arranged at the four corners of the glass substrate 10.

(第18実施例)
図42は、第18実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(18th Example)
FIG. 42 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the eighteenth embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の右上に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged at the upper right of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、3個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に円弧状に配置される。 The MEMS device 1 includes three MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in an arc shape around the integrated circuit 12.

(第19実施例)
図43は、第19実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(19th Example)
FIG. 43 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 19th embodiment.

ガラス基板10は、四角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央下に配置される。 The glass substrate 10 has a quadrangle. The integrated circuit 12 is arranged below the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、7個のMEMS素子11を備える。7個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に円弧状に配置される。 The MEMS device 1 includes seven MEMS elements 11. The seven MEMS elements 11 are arranged in an arc shape around the integrated circuit 12.

(第20実施例)
図44は、第20実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(20th Example)
FIG. 44 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the twentieth embodiment.

ガラス基板10は、六角形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。 The glass substrate 10 has a hexagonal shape. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、6個のMEMS素子11を備える。6個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に円状に配置される。 The MEMS device 1 includes six MEMS elements 11. The six MEMS elements 11 are arranged in a circle around the integrated circuit 12.

(第21実施例)
図45は、第21実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(21st Example)
FIG. 45 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 21st embodiment.

ガラス基板10は、円形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。 The glass substrate 10 has a circular shape. The integrated circuit 12 is arranged in the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、6個のMEMS素子11を備える。6個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に円状に配置される。 The MEMS device 1 includes six MEMS elements 11. The six MEMS elements 11 are arranged in a circle around the integrated circuit 12.

(第22実施例)
図46は、第22実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(22nd Example)
FIG. 46 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 22nd embodiment.

ガラス基板10は、扇形を有する。集積回路12は、ガラス基板10の右上に配置される。 The glass substrate 10 has a fan shape. The integrated circuit 12 is arranged at the upper right of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、3個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に円弧状に配置される。 The MEMS device 1 includes three MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in an arc shape around the integrated circuit 12.

(第23実施例)
図47は、第23実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(23rd Example)
FIG. 47 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 23rd embodiment.

ガラス基板10は、かまぼこ形を有する。換言すると、ガラス基板10は、四角形の一辺が円弧状に突出した形状を有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央下に配置される。 The glass substrate 10 has a semi-cylindrical shape. In other words, the glass substrate 10 has a shape in which one side of a quadrangle protrudes in an arc shape. The integrated circuit 12 is arranged below the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、7個のMEMS素子11を備える。7個のMEMS素子11は、集積回路12の周囲に円弧状に配置される。 The MEMS device 1 includes seven MEMS elements 11. The seven MEMS elements 11 are arranged in an arc shape around the integrated circuit 12.

なお、上記複数の実施例に限らず、MEMSデバイス1が備えるMEMS素子11の数は、任意に設定可能である。 Not limited to the above-mentioned plurality of embodiments, the number of MEMS elements 11 included in the MEMS device 1 can be arbitrarily set.

(第24実施例)
図48は、第24実施例に係るMEMSデバイス1の概略的な平面図である。
(24th Example)
FIG. 48 is a schematic plan view of the MEMS device 1 according to the 24th embodiment.

ガラス基板10は、三角形有する。集積回路12は、ガラス基板10の中央上に配置される。 The glass substrate 10 has a triangle. The integrated circuit 12 is arranged on the center of the glass substrate 10.

MEMSデバイス1は、3個のMEMS素子11を備える。3個のMEMS素子11は、一方向に配列される。 The MEMS device 1 includes three MEMS elements 11. The three MEMS elements 11 are arranged in one direction.

[7] 第7実施形態
第7実施形態では、MEMSデバイス1は、撮像素子を備える。第7実施形態に係るMEMSデバイス1は、撮像素子モジュールを構成する。
[7] Seventh Embodiment In the seventh embodiment, the MEMS device 1 includes an image pickup device. The MEMS device 1 according to the seventh embodiment constitutes an image sensor module.

[7−1] MEMSデバイス1の構成
図49は、本発明の第7実施形態に係るMEMSデバイス1の平面図である。図50は、リッド13を省略したMEMSデバイス1の平面図である。図51は、図49に示したMEMSデバイス1の底面図である。図52は、図49に示したA−A´線に沿ったMEMSデバイス1の断面図である。
[7-1] Configuration of MEMS Device 1 FIG. 49 is a plan view of the MEMS device 1 according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 50 is a plan view of the MEMS device 1 in which the lid 13 is omitted. FIG. 51 is a bottom view of the MEMS device 1 shown in FIG. 49. FIG. 52 is a cross-sectional view of the MEMS device 1 along the AA'line shown in FIG. 49.

MEMSデバイス1は、撮像素子60及び集積回路12を備える。撮像素子60及び集積回路12は、ガラス基板10の中央に配置される。 The MEMS device 1 includes an image pickup device 60 and an integrated circuit 12. The image sensor 60 and the integrated circuit 12 are arranged in the center of the glass substrate 10.

撮像素子60は、被写体の光学像を電気信号(画像データ)に変換する。撮像素子60は、イメージセンサーとも呼ばれる。撮像素子60は、複数のバンプ61を介して、ガラス基板10に実装される。撮像素子60をガラス基板10に実装する方式については任意に設計可能である。 The image sensor 60 converts an optical image of a subject into an electric signal (image data). The image sensor 60 is also called an image sensor. The image sensor 60 is mounted on the glass substrate 10 via a plurality of bumps 61. The method of mounting the image sensor 60 on the glass substrate 10 can be arbitrarily designed.

集積回路12は、複数のバンプを介して、ガラス基板10に実装される。集積回路12は、例えば、撮像素子60のY方向に隣接して配置される。集積回路12は、ガラス基板10に形成された複数の配線62を介して、撮像素子60及び複数のMEMS素子11に電気的に接続される。集積回路12は、撮像素子60及び複数のMEMS素子11を制御し、撮像素子60及び複数のMEMS素子11の信号を処理する。 The integrated circuit 12 is mounted on the glass substrate 10 via a plurality of bumps. The integrated circuit 12 is arranged adjacent to the image sensor 60 in the Y direction, for example. The integrated circuit 12 is electrically connected to the image pickup device 60 and the plurality of MEMS elements 11 via a plurality of wirings 62 formed on the glass substrate 10. The integrated circuit 12 controls the image pickup element 60 and the plurality of MEMS elements 11 and processes the signals of the image pickup element 60 and the plurality of MEMS elements 11.

撮像素子60及び集積回路12の周囲には、複数のMEMS素子11が設けられる。本実施形態では、8個のMEMS素子11を例示している。ガラス基板10は、MEMS素子11に対応した貫通孔20を有する。 A plurality of MEMS elements 11 are provided around the image sensor 60 and the integrated circuit 12. In this embodiment, eight MEMS elements 11 are illustrated. The glass substrate 10 has a through hole 20 corresponding to the MEMS element 11.

集積回路12及び撮像素子60は、ガラス基板10に形成された複数の配線及び複数の貫通ビア(図示せず)を介して、ガラス基板10の底面に設けられた複数の端子63に電気的に接続される。 The integrated circuit 12 and the image sensor 60 electrically connect to a plurality of terminals 63 provided on the bottom surface of the glass substrate 10 via a plurality of wirings formed on the glass substrate 10 and a plurality of through vias (not shown). Be connected.

リッド13は、開口部13A、及び複数の貫通孔13Bを有する。開口部13Aのサイズは、撮像素子60のサイズと概略同じであり、撮像素子60を露出するために設けられる。複数の貫通孔13Bは、複数のMEMS素子11に対応して設けられ、音波を通過させる音孔として機能する。 The lid 13 has an opening 13A and a plurality of through holes 13B. The size of the opening 13A is substantially the same as the size of the image sensor 60, and is provided to expose the image sensor 60. The plurality of through holes 13B are provided corresponding to the plurality of MEMS elements 11 and function as sound holes through which sound waves pass.

ガラス基板10上には、複数のMEMS素子11に対応して設けられた複数の遮蔽部材64が設けられる。遮蔽部材64の構造配置の一例は、MEMS素子11を囲むようにして、円筒形を有する。遮蔽部材64は、貫通孔13Bを囲むように配置される。遮蔽部材64は、リッド13に接し、リッド13と一体で構成され、リッド13と同じ材料で構成される。遮蔽部材64は、音波を遮蔽する。なお、遮蔽部材64は、MEMS素子11と絶縁されている。 On the glass substrate 10, a plurality of shielding members 64 provided corresponding to the plurality of MEMS elements 11 are provided. An example of the structural arrangement of the shielding member 64 has a cylindrical shape so as to surround the MEMS element 11. The shielding member 64 is arranged so as to surround the through hole 13B. The shielding member 64 is in contact with the lid 13, is integrally formed with the lid 13, and is made of the same material as the lid 13. The shielding member 64 shields sound waves. The shielding member 64 is insulated from the MEMS element 11.

[7−2] 動作
撮像素子60は、リッド13の開口部13Aを介して、被写体を撮像し、被写体の光学像を電気信号に変換する。撮像素子60のインターフェイス信号等は、集積回路12に送られる。または、撮像素子60のインターフェイス信号等は、端子63を介して、外部に出力される。
[7-2] Operation The image sensor 60 images a subject through the opening 13A of the lid 13 and converts an optical image of the subject into an electric signal. The interface signal of the image sensor 60 and the like are sent to the integrated circuit 12. Alternatively, the interface signal or the like of the image sensor 60 is output to the outside via the terminal 63.

複数のMEMS素子11の各々は、音響トランスデューサーで構成される。音響トランスデューサー11は、リッド13の貫通孔13Bを介して音波を受ける。音響トランスデューサー11は、音波を検出し、音波を電気信号に変換する。複数の音響トランスデューサー11の出力信号は、集積回路12に送られる。 Each of the plurality of MEMS elements 11 is composed of an acoustic transducer. The acoustic transducer 11 receives sound waves through the through hole 13B of the lid 13. The acoustic transducer 11 detects a sound wave and converts the sound wave into an electric signal. The output signals of the plurality of acoustic transducers 11 are sent to the integrated circuit 12.

集積回路12は、撮像素子60及び複数のMEMS素子11を制御し、撮像素子60及び複数のMEMS素子11の信号を処理する。集積回路12は、端子63を介して、外部に信号を出力する。 The integrated circuit 12 controls the image pickup element 60 and the plurality of MEMS elements 11 and processes the signals of the image pickup element 60 and the plurality of MEMS elements 11. The integrated circuit 12 outputs a signal to the outside via the terminal 63.

[7−3] 第7実施形態の効果
第7実施形態によれば、複数のMEMS素子11と撮像素子60とを同一ガラス基板10上に実装することができ、複数のMEMS素子11と撮像素子60とを一体で構成できる。また、撮像素子モジュールからなるMEMSデバイス1を小型化することができる。
[7-3] Effect of the 7th Embodiment According to the 7th embodiment, the plurality of MEMS elements 11 and the image pickup device 60 can be mounted on the same glass substrate 10, and the plurality of MEMS elements 11 and the image pickup element can be mounted on the same glass substrate 10. 60 can be integrally configured. In addition, the MEMS device 1 including the image sensor module can be miniaturized.

また、ユーザが撮像素子60で撮像した映像から対象物を特定し、複数のMEMS素子(音響トランスデューサー)11を用いて、この対象物(音源)からの音を検出することができる。また、複数のMEMS素子11を用いて、音源方向を検出することができる。例えば、MEMSデバイス1は、防犯カメラと組み合わせることができる。 Further, the user can identify an object from the image captured by the image sensor 60 and detect the sound from the object (sound source) by using a plurality of MEMS elements (acoustic transducers) 11. Further, the sound source direction can be detected by using a plurality of MEMS elements 11. For example, the MEMS device 1 can be combined with a security camera.

また、複数のMEMS素子11が検出した音を外部機器で記録し、さらに、撮像素子60で撮像した映像を外部機器に記録する。そして、映像及び音を記録した後、映像を確認しながら特定の音源から音声を取得するというような使用方法を実現できる。 Further, the sound detected by the plurality of MEMS elements 11 is recorded by the external device, and the image captured by the image pickup device 60 is recorded by the external device. Then, after recording the video and sound, it is possible to realize a usage method such as acquiring the sound from a specific sound source while checking the video.

なお、第7実施形態に係る撮像素子60は、赤外線センサーであってもよい。赤外線センサーは、物体から放射される赤外線を受光し、電気信号に変換する。複数のMEMS素子11は、音響トランスデューサーで構成され、物体からの音を検出することで、物体の方向を検出する。すなわち、この実施例では、赤外線を放射する物体の光学像を検出する装置と、物体の方向を検出する装置とをMEMSデバイス1として一体で構成できる。 The image sensor 60 according to the seventh embodiment may be an infrared sensor. The infrared sensor receives infrared rays emitted from an object and converts them into an electric signal. The plurality of MEMS elements 11 are composed of acoustic transducers, and detect the direction of the object by detecting the sound from the object. That is, in this embodiment, a device that detects an optical image of an object that emits infrared rays and a device that detects the direction of the object can be integrally configured as the MEMS device 1.

また、第7実施形態に係る撮像素子60は、TOF(time of flight)センサーであってもよい。TOFセンサーは、光源から出射された光が物体で反射した反射光を検出し、物体までの距離を測定する装置に用いられる。複数のMEMS素子11は、音響トランスデューサーで構成され、物体からの音を検出することで、物体の方向を検出する。すなわち、この実施例では、物体までの距離を測定する装置と、物体の方向を検出する装置とをMEMSデバイス1として一体で構成できる。 Further, the image sensor 60 according to the seventh embodiment may be a TOF (time of flight) sensor. The TOF sensor is used in a device that detects the reflected light emitted from a light source and reflected by an object and measures the distance to the object. The plurality of MEMS elements 11 are composed of acoustic transducers, and detect the direction of the object by detecting the sound from the object. That is, in this embodiment, the device for measuring the distance to the object and the device for detecting the direction of the object can be integrally configured as the MEMS device 1.

[8] その他の実施例
上記実施形態では、MEMS素子として、音響トランスデューサーを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態に係るMEMS素子は、加速度センサー、ジャイロセンサー、傾斜センサー、圧力センサーなどMEMS機構を有する様々なセンサーに適用可能である。さらに、本実施形態に係るMEMS素子は、ガラス基板を利用した各種センサー、アクチュエータ、又はトランスデューサーなどに適用可能である。
[8] Other Examples In the above embodiment, an acoustic transducer has been described as an example of the MEMS element, but the present invention is not limited to this. The MEMS element according to the present embodiment can be applied to various sensors having a MEMS mechanism such as an acceleration sensor, a gyro sensor, an inclination sensor, and a pressure sensor. Further, the MEMS element according to the present embodiment can be applied to various sensors, actuators, transducers and the like using a glass substrate.

また、MEMSデバイス1に設けられる複数のMEMS素子11は、異なる種類のセンサーであってもよい。例えばMEMSデバイス1は、音響トランスデューサー、及び圧力センサーなどを備えていてもよい。 Further, the plurality of MEMS elements 11 provided in the MEMS device 1 may be different types of sensors. For example, the MEMS device 1 may include an acoustic transducer, a pressure sensor, and the like.

また、MEMSデバイス1は、複数のMEMS素子11に加えて、MEMS機構を有しない各種センサーを備えていてもよい。 Further, the MEMS device 1 may include various sensors having no MEMS mechanism in addition to the plurality of MEMS elements 11.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.

1…MEMSデバイス、10…ガラス基板、11…MEMS素子、12…集積回路、13…リッド、20…貫通孔、21,22…配線、23…バンプ、24…端子、25…配線、26〜28…端子、30…メンブレン、30A…絶縁層、30B…振動電極、30C…絶縁層、31…貫通孔、32…空洞、33…バックプレート、33A…固定電極、33B…絶縁層、33C…保護膜、34…絶縁層、35…貫通孔、36…絶縁層、37,38…端子、40…フレキシブルプリント配線板、41…配線、42…配線、43…端子、44…貫通ビア、50…接着剤、51…ボンディングワイヤ、52,53…貫通ビア、54,55…配線、56…開口部、撮像素子60。 1 ... MEMS device, 10 ... glass substrate, 11 ... MEMS element, 12 ... integrated circuit, 13 ... lid, 20 ... through hole, 21,22 ... wiring, 23 ... bump, 24 ... terminal, 25 ... wiring, 26-28 ... Terminal, 30 ... Membrane, 30A ... Insulation layer, 30B ... Vibration electrode, 30C ... Insulation layer, 31 ... Through hole, 32 ... Cavity, 33 ... Back plate, 33A ... Fixed electrode, 33B ... Insulation layer, 33C ... Protective film , 34 ... Insulation layer, 35 ... Through hole, 36 ... Insulation layer, 37, 38 ... Terminal, 40 ... Flexible printed wiring board, 41 ... Wiring, 42 ... Wiring, 43 ... Terminal, 44 ... Through via, 50 ... Adhesive , 51 ... Bonding wire, 52, 53 ... Through via, 54, 55 ... Wiring, 56 ... Opening, Imaging element 60.

Claims (15)

ガラスで構成された基板と、
前記基板上に設けられた1個又は複数のMEMS素子と、
前記基板上に設けられ、前記MEMS素子を制御する集積回路と、
を具備するMEMSデバイス。
A substrate made of glass and
With one or more MEMS elements provided on the substrate,
An integrated circuit provided on the substrate and controlling the MEMS element,
A MEMS device comprising.
前記複数のMEMS素子は、少なくとも1つの方向に配列される
請求項1に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to claim 1, wherein the plurality of MEMS elements are arranged in at least one direction.
前記複数のMEMS素子は、少なくとも直交する2つの方向に配列される
請求項1に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to claim 1, wherein the plurality of MEMS elements are arranged in at least two orthogonal directions.
前記複数のMEMS素子は、円弧状に配列される
請求項1に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to claim 1, wherein the plurality of MEMS elements are arranged in an arc shape.
前記基板上に設けられ、前記MEMS素子に電気的に接続された複数の第1配線と、
前記複数の第1配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第1バンプと、
をさらに具備する請求項1乃至4の何れか1項に記載のMEMSデバイス。
A plurality of first wirings provided on the substrate and electrically connected to the MEMS element, and
A plurality of first bumps that electrically connect the plurality of first wirings and the integrated circuit, respectively.
The MEMS device according to any one of claims 1 to 4, further comprising.
前記基板上に設けられた複数の第1端子と、
前記基板上に設けられ、前記複数の第1端子に電気的に接続された複数の第2配線と、
前記複数の第2配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第2バンプと、
をさらに具備する請求項5に記載のMEMSデバイス。
A plurality of first terminals provided on the substrate,
A plurality of second wirings provided on the substrate and electrically connected to the plurality of first terminals, and a plurality of second wirings.
A plurality of second bumps that electrically connect the plurality of second wirings and the integrated circuit, respectively.
The MEMS device according to claim 5, further comprising.
前記基板上に設けられ、前記MEMS素子に電気的に接続された複数の第1配線と、
前記複数の第1配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第1ボンディングワイヤと、
をさらに具備する請求項1乃至4の何れか1項に記載のMEMSデバイス。
A plurality of first wirings provided on the substrate and electrically connected to the MEMS element, and
A plurality of first bonding wires for electrically connecting the plurality of first wires and the integrated circuit, respectively.
The MEMS device according to any one of claims 1 to 4, further comprising.
前記基板上に設けられた複数の第1端子と、
前記基板上に設けられ、前記複数の第1端子に電気的に接続された複数の第2配線と、
前記複数の第2配線と前記集積回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の第2ボンディングワイヤと、
をさらに具備する請求項7に記載のMEMSデバイス。
A plurality of first terminals provided on the substrate,
A plurality of second wirings provided on the substrate and electrically connected to the plurality of first terminals, and a plurality of second wirings.
A plurality of second bonding wires for electrically connecting the plurality of second wirings and the integrated circuit, respectively.
7. The MEMS device according to claim 7.
前記基板上に設けられ、前記集積回路に電気的に接続された複数の第1配線と、
前記複数の第1配線に電気的に接続され、前記基板を貫通する複数の貫通ビアと、
前記基板の底面に設けられ、前記複数の貫通ビアに電気的に接続された複数の端子と、
をさらに具備する請求項1乃至4の何れか1項に記載のMEMSデバイス。
A plurality of first wirings provided on the substrate and electrically connected to the integrated circuit,
A plurality of penetrating vias electrically connected to the plurality of first wirings and penetrating the substrate,
A plurality of terminals provided on the bottom surface of the substrate and electrically connected to the plurality of penetrating vias,
The MEMS device according to any one of claims 1 to 4, further comprising.
前記基板の底面に設けられた複数の第2端子と、
前記基板の側面を経由して、前記複数の第1端子と前記複数の第2端子とを電気的に接続する複数の第3配線と、
をさらに具備する請求項6又は8に記載のMEMSデバイス。
A plurality of second terminals provided on the bottom surface of the substrate,
A plurality of third wirings that electrically connect the plurality of first terminals and the plurality of second terminals via the side surfaces of the substrate.
The MEMS device according to claim 6 or 8, further comprising.
前記基板の側面に設けられ、前記複数の第1端子に電気的に接続された複数の第3配線をさらに具備する請求項6又は8に記載のMEMSデバイス。 The MEMS device according to claim 6 or 8, further comprising a plurality of third wirings provided on the side surface of the substrate and electrically connected to the plurality of first terminals. 前記MEMS素子は、音響トランスデューサーである
請求項1乃至11の何れか1項に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to any one of claims 1 to 11, wherein the MEMS element is an acoustic transducer.
前記基板上に設けられた撮像素子をさらに具備する
請求項1乃至12の何れか1項に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to any one of claims 1 to 12, further comprising an image pickup device provided on the substrate.
前記撮像素子は、赤外線センサーである
請求項13に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to claim 13, wherein the image sensor is an infrared sensor.
前記撮像素子は、TOF(time of flight)センサーである
請求項13に記載のMEMSデバイス。
The MEMS device according to claim 13, wherein the image sensor is a TOF (time of flight) sensor.
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