JP6155885B2 - 電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子デバイス、この電子デバイスの製造方法、この電子デバイスを備えている電子機器及び移動体に関する。
従来、電子機器などに用いられる電子デバイスの一例として、振動部品と、振動部品を支持固定するパッケージ基台と、振動部品を外界から遮断するようにしてパッケージ基台に固定されるパッケージ上蓋と、を有し、パッケージ基台がシリコンからなり、パッケージ基台の一部に、パッケージ内部側の開口部の面積よりもパッケージ外部側の開口部の面積の方が大きい貫通孔が形成されており、貫通孔が封止材によって塞がれている構成の電子デバイスが知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記電子デバイスは、パッケージ内部の空気などの気体が貫通孔から十分に排気された減圧状態(真空状態)で、レーザービームなどの照射で溶融した封止材によって貫通孔が塞がれる(封止される)ことにより、パッケージ内部が真空状態に保持されている。
これにより、上記電子デバイスは、振動部品の振動が空気などの気体のダンピング(粘性抵抗)の影響を受け減衰することを抑制できるとされている。
特開2005−64024号公報
特許文献1によれば、上記電子デバイスは、シリコンからなるパッケージ基台への貫通孔の形成を、ウエットエッチングにより行っている。
上記電子デバイスは、このウエットエッチングに、一般的なエッチング液(例えば、KOH(水酸化カリウム)を含むエッチング液が想定される)を用いたことと、シリコンの性状とにより、貫通孔の形状が、所定の角度で傾いた四つの斜面を内壁とする略四角錐状の角孔形状となっている。
このことから、上記電子デバイスは、貫通孔に封止材を投入し、封止材を溶融させる際のレーザービームなどの照射によって、貫通孔の斜面同士の接合部の角張った部分から、シリコンの劈開面に沿ったクラックが発生する虞がある。
これにより、上記電子デバイスは、このクラックからパッケージ内部に空気などの気体が侵入することによって、パッケージ内部を真空状態に保持できなくなる虞がある。
この結果、上記電子デバイスは、パッケージ内部に徐々に侵入してくる空気などの気体の影響を受け、気体のダンピング(粘性抵抗)による振動部品の振動の減衰や、気体との接触(例えば酸化)による振動部品の劣化などの不具合が生じる虞がある。
これらの不具合によって、上記電子デバイスは、安定した性能を維持できず信頼性が低下する虞がある。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例にかかる電子デバイスは、基板と、蓋体と、前記基板と前記蓋体とで覆われている空間内に配置されている機能素子と、を備え、前記蓋体は、前記機能素子と向かい合う側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、前記蓋体は、シリコンを含んでなり、前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第2面の開口形状が略四角形で、前記第1面側の開口面積より前記第2面側の開口面積の方が大きくなるように、前記第1面側と前記第2面側とを繋ぐ四つの斜面を含み、前記斜面同士の接合部は、隅部が面取りされた形状または丸められた形状であり、前記貫通孔は、封止部材により封止されていることを特徴とする。
これによれば、電子デバイスは、蓋体(上蓋に相当)がシリコンを含んでなり、第1面と第2面との間を貫通する貫通孔を有している。この貫通孔は、平面形状が略四角形で、第1面側の開口面積より第2面側(外部空間側)の開口面積の方が大きくなるように、第1面側と第2面側とを繋ぐ四つの斜面を含んで形成されている。この斜面同士の接合部は、角が面取りされた形状または丸められた形状である。そして、貫通孔は、封止部材により封止されている。
このように、電子デバイスは、貫通孔の斜面同士の接合部に従来(例えば、特許文献1)のような角張った部分がないことから、封止部材(封止材に相当)を溶融させる際のレーザービームなどの照射に起因する貫通孔周辺のクラック(例えば、劈開面に沿ったクラックなど)の発生を抑制できる。
この結果、電子デバイスは、基板と蓋体の第1面側とを含んで構成される内部空間を気密状態に保持することが可能となり、例えば、機能素子の安定した動作の維持や、外気との接触による機能素子の劣化などの不具合を抑制できる。
これによって、電子デバイスは、安定した性能を維持でき、従来の構成(例えば、特許文献1の構成)より信頼性を向上させることができる。
[適用例2]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記貫通孔の前記斜面及び接合部には、金属膜が設けられていることが好ましい。
これによれば、電子デバイスは、貫通孔の斜面及び接合部に金属膜が設けられていることから、溶融した封止部材を貫通孔内に容易に濡れ広がらせることができる。
[適用例3]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記貫通孔は、平面視で前記機能素子と重ならない位置に配置されていることが好ましい。
これによれば、電子デバイスは、貫通孔が平面視で機能素子と重ならない位置に配置されていることから、例えば、封止部材を溶融させる際のレーザービームなどの照射によって、貫通孔から第1面側に飛散する封止部材のスプラッシュ(飛沫)の機能素子への付着を抑制できる。
この結果、電子デバイスは、更に信頼性を向上させることができる。
[適用例4]上記適用例にかかる電子デバイスにおいて、前記基板は、ガラスを含んでなることが好ましい。
これによれば、電子デバイスは、基板がガラスを含んでなることから、シリコンを含んでなる蓋体と、基板とを陽極接合することができる。
これにより、電子デバイスは、両者の接合のための別部材が不要となることから、生産性を向上させることができる。
[適用例5]本適用例にかかる電子デバイスの製造方法は、基板と、蓋体と、前記基板と前記蓋体とで覆われている空間内に配置されている機能素子と、を備え、前記蓋体は、前記機能素子と向かい合う側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、前記蓋体は、シリコンを含んでなり、前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第2面の開口平面形状が略四角形で、前記第1面側の開口面積より前記第2面側の開口面積の方が大きくなるように、前記第1面側と前記第2面側とを繋ぐ四つの斜面を含み、前記斜面同士の接合部は、隅部が面取りされた形状または丸められた形状である電子デバイスの製造方法であって、前記蓋体の前記貫通孔の形成過程の少なくとも一部に、弗酸及び硝酸を含むエッチング液を用いたウエットエッチング工程を含むことを特徴とする。
これによれば、電子デバイスの製造方法は、蓋体の貫通孔の形成過程の少なくとも一部に、弗酸及び硝酸を含むエッチング液を用いたウエットエッチング工程を含むことから、弗酸及び硝酸を含むエッチング液の特性(等方性エッチング)とシリコンの性状とにより、貫通孔の斜面同士の接合部を、角が丸められた形状に形成することが容易に行える。
この結果、電子デバイスの製造方法は、貫通孔周辺のクラックの発生が抑制され、信頼性が向上した電子デバイスを提供することができる。
[適用例6]上記適用例にかかる電子デバイスの製造方法において、前記エッチング液は、酢酸及び水の少なくとも一方を更に含むことが好ましい。
これによれば、電子デバイスの製造方法は、エッチング液が酢酸及び水の少なくとも一方を更に含むことから、弱酸性の酢酸または水によって、強酸性の弗酸、硝酸を含むエッチング液のPH(ペーハー)が弱酸性側に調整され、エッチングを好適な状態で行うことができる。
[適用例7]上記適用例にかかる電子デバイスの製造方法において、前記蓋体の前記貫通孔の前記斜面を仮形成した後に、前記エッチング液を用いた前記ウエットエッチング工程を行い、前記斜面を本形成しつつ、前記斜面同士の前記接合部を角が丸められた形状に形成することが好ましい。
これによれば、電子デバイスの製造方法は、貫通孔の斜面を仮形成した後に、上記エッチング液を用いたウエットエッチング工程を行い、斜面を本形成しつつ、斜面同士の接合部を角が丸められた形状に形成する。
このことから、電子デバイスの製造方法は、例えば、貫通孔の斜面を上記エッチング液よりエッチングレートが高い別のエッチング液(例えば、KOHを含むエッチング液など)で仮形成し、以降の工程で上記エッチング液を用いたウエットエッチング工程を行うことにより、貫通孔の形成を効率的に行うことができる。
この結果、電子デバイスの製造方法は、電子デバイスの生産性を向上させることができる。
[適用例8]本適用例にかかる電子デバイスの製造方法は、基板と、蓋体と、前記基板と前記蓋体とで覆われている空間内に配置されている機能素子と、を備え、前記蓋体は、前記機能素子と向かい合う側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、前記蓋体は、シリコンを含んでなり、前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第2面の開口平面形状が略四角形で、前記第1面側の開口面積より前記第2面側の開口面積の方が大きくなるように、前記第1面側と前記第2面側とを繋ぐ四つの斜面を含み、前記斜面同士の接合部は、隅部が面取りされた形状または丸められた形状である電子デバイスの製造方法であって、前記蓋体の前記貫通孔の形成過程の少なくとも一部に、熱酸化工程を含むことを特徴とする。
これによれば、電子デバイスの製造方法は、熱酸化工程を含むことから、貫通孔の内壁が酸化され、貫通孔の斜面同士をつなぐ接合部は角が丸まり、劈開面を消失させることができる。
この結果、電子デバイスの製造方法は、貫通孔周辺のクラックの発生が抑制され、信頼性が向上した電子デバイスを提供することができる。
[適用例9]上記適用例にかかる電子デバイスの製造方法において、前記蓋体の前記貫通孔の前記斜面を仮形成した後に、前記熱酸化工程により形成された酸化膜の少なくとも一部を除去する工程を行い、前記斜面を本形成しつつ、前記斜面同士の前記接合部を隅部が丸められた形状に形成することが好ましい。
これによれば、電子デバイスの製造方法は、例えば、貫通孔の斜面を上記エッチング液よりエッチングレートが高い別のエッチング液(例えば、KOHを含むエッチング液など)で仮形成し、以降に酸化膜の少なくとも一部を除去する工程を行い、斜面を本形成しつつ、斜面同士の接合部を隅部が丸められた形状に形成することにより、貫通孔の形成を効率的に行うことができる。
この結果、電子デバイスの製造方法は、電子デバイスの生産性を向上させることができる。
本適用例にかかる電子デバイスの製造方法は、基板と、蓋体と、少なくとも前記基板と前記蓋体とで覆われている空間内に配置されている機能素子と、を備え、前記蓋体は、前記機能素子と向かい合う側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、前記蓋体は、シリコンを含んでなり、前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第2面の開口平面形状が略四角形で、前記第1面側の開口面積より前記第2面側の開口面積の方が大きくなるように、前記第1面側と前記第2面側とを繋ぐ四つの斜面を含み、前記斜面同士の接合部は、隅部が面取りされた形状または丸められた形状である電子デバイスの製造方法であって、前記蓋体の前記貫通孔の形成過程の少なくとも一部に、熱酸化工程を含み、前記蓋体の前記貫通孔の前記斜面を仮形成した後に、前記熱酸化工程により形成された酸化膜の少なくとも一部を除去する工程を行い、前記斜面を本形成しつつ、前記斜面同士の前記接合部を隅部が丸められた形状に形成することを特徴とする。
また、本適用例にかかる電子デバイスの製造方法において、平面視にて、前記基板には、前記貫通孔の少なくとも一部と重なる位置に金属膜が形成されており、前記貫通孔に封止部材を配置する工程と、前記封止部材を溶融させる過熱工程と、を含み、前記過熱工程において、前記金属膜は、前記金属膜と前記封止部材とが共晶可能な温度以上に加熱されていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。

[適用例10]本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子デバイスを備えていることから、上記適用例に記載の効果が反映され、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
[適用例11]本適用例にかかる移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
これによれば、本構成の移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の電子デバイスを備えていることから、上記適用例に記載の効果が反映され、信頼性に優れた移動体を提供することができる。
本実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式平面図。 図1のA−A線での模式断面図。 図1のB部の模式拡大図。 機能素子の概略構成を示す模式平面図。 機能素子の動作を説明する模式平面図。 機能素子の動作を説明する模式平面図。 機能素子の動作を説明する模式平面図。 機能素子の動作を説明する模式平面図。 角速度センサーの主要な製造工程を示すフローチャート。 角速度センサーの主要な製造工程を説明する模式図。 角速度センサーの主要な製造工程を説明する模式図。 角速度センサーの主要な製造工程を説明する模式図。 角速度センサーの主要な製造工程を説明する模式図。 変形例の角速度センサーの概略構成を示す模式断面図。 電子デバイスを備えている電子機器としてのモバイル型(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模式斜視図。 電子デバイスを備えている電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す模式斜視図。 電子デバイスを備えている電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式斜視図。 電子デバイスを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
(角速度センサー)
最初に、電子デバイスの一例としての角速度センサー(ジャイロセンサー)について説明する。
図1は、本実施形態の角速度センサーの概略構成を示す模式平面図である。図2は、図1のA−A線での模式断面図である。図3は、図1のB部の模式拡大図である。なお、上記各図では、説明の便宜上、一部の構成要素を省略してある。また、各図において、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図中のX軸、Y軸、Z軸は、互いに直交する座標軸であり、矢印の方向が+(プラス)方向である。
図1〜図3に示すように、角速度センサー1は、略矩形平板状の基板10と、蓋体20と、基板10と蓋体20とで覆われている空間(内部空間S)内に配置されている機能素子200と、を備えている。
蓋体20は、機能素子200と向かい合う側の第1面としての凹部21と、凹部21と反対側の第2面としての外面(外部空間側の面)22と、を有し、凹部21側で機能素子200を覆い、基板10に気密に接合されている。
機能素子200は、基板10上に配置された図示しない半導体基板から、フォトリソグラフィー及びエッチングにより図示の形状に形成され、角速度を検出するセンサー素子として機能する。なお、図2の括弧内の符号を含め、機能素子200の詳細については後述する。
基板10には、機能素子200と向き合う主面11に、機能素子200と基板10との干渉を回避するために平面形状が略矩形状の凹部12が設けられている。これにより、機能素子200は、平面視で凹部12内に収まることになる。凹部12の所々には、機能素子200を支持(固定)する突起部14が設けられている。突起部14の上面(支持面)は、主面11と同一面になっている。なお、突起部14の平面形状は、支持する機能素子200の部位と略同一形状になっている。
基板10の構成材料としては、ガラス、石英、水晶などの絶縁材料を用いるのが好ましい。特に、機能素子200となる半導体基板が、シリコンなどの半導体材料を主材料として構成されている場合には、基板10の構成材料として、アルカリ金属イオン(可動イオン)を含むガラス(例えば、パイレックス(登録商標)のような硼珪酸ガラス)を用いるのが好ましい。
これにより、角速度センサー1は、基板10と半導体基板とを陽極接合することができる。また、角速度センサー1は、基板10にアルカリ金属イオンを含むガラスを用いることにより、基板10と半導体基板とを容易に絶縁分離することができる。
なお、基板10は、必ずしも絶縁性を有さなくてもよく、例えば低抵抗シリコンからなる導電性基板であってもよい。この場合は、基板10と半導体基板との間に絶縁膜を挟んで双方を絶縁分離することになる。
また、基板10の構成材料は、半導体基板の構成材料との熱膨張係数差ができるだけ小さいことが好ましく、具体的には、基板10の構成材料と半導体基板の構成材料との熱膨張係数差が3ppm/℃以下であることが好ましい。これにより、角速度センサー1は、基板10と半導体基板との間の残留応力を低減することができる。
ここでは、基板10の主材料としてガラスを用いることを想定している。
蓋体20は、シリコンを含んでなり、凹部21と外面22との間を貫通する貫通孔23を有している。
蓋体20は、シリコンの(100)面が外面22に沿うように形成されている。
図1に示すように、貫通孔23は、Z軸方向から見た平面視で、機能素子200と重ならない位置に配置されている。
貫通孔23は、Z軸方向から見た平面形状が略四角形で、凹部21側の開口面積より外面22側の開口面積の方が大きくなるように、凹部21側と外面22側とを繋ぐ四つの斜面24を含んで、外面22側から四角錐を突き刺して形成したような形状に形成されている。
貫通孔23の斜面24同士の接合部25は、角が面取りされた形状または丸められた形状(本実施形態では、角が丸められた状態を示す)となっている。
なお、四つの斜面24は、接合部25を除いた部分が図示のような平面ではなく、図3に2点鎖線で示すような、外側に湾曲した曲面であってもよい。
貫通孔23は、封止部材30により封止されている。
詳述すると、蓋体20が基板10の主面11に、例えば、陽極接合法、接合部材を用いた接合法、直接接合法などを用いて気密に接合(固定)された後、真空チャンバー内などで基板10の凹部12と蓋体20の凹部21とを含んで構成された内部空間S内の気体が排出される。そして、外面22側から貫通孔23内に、凹部21側に抜け落ちない大きさの球状の封止部材30が載置され、レーザービームや電子ビームなどが封止部材30に照射され、溶融した封止部材30が貫通孔23内に広がり、貫通孔23が封止される。
これにより、内部空間Sは、真空状態に保持される。
封止部材30の構成材料としては、特に限定されないが、Au−Ge合金、Au−Sn合金、Pb−Ag合金などを好適に用いることができる。
なお、角速度センサー1は、貫通孔23の斜面24に金属膜が設けられていると、封止部材30が濡れ広がりやすくなり、封止の信頼性が向上する。なお、図3では、説明の便宜上、封止部材30を省略してある。
また、基板10の主面11の貫通孔23と対向する位置には、例えば、Auなどを含む金属膜13が形成されていることが好ましい(理由は後述)。
ここで、機能素子200の構成について説明する。
図4は、機能素子の概略構成を示す模式平面図である。
図4に示すように、機能素子200は、振動系構造体104と、駆動用固定電極130と、検出用固定電極140と、固定部150と、を有している。
振動系構造体104など上記構成要素は、上述したように、基板10に接合された一枚のシリコンなどの半導体基板を、エッチング加工することにより、一体的に形成されている。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、機能素子200の小型化を図ることができる。
駆動用固定電極130、検出用固定電極140、固定部150は、基板10の突起部14(図2参照)に固定されている。
振動系構造体104は、固定部150によって支持されており、基板10の凹部12との間に空間を有して配置されている。
振動系構造体104は、第1振動体106と、第2振動体108と、を有している。第1振動体106及び第2振動体108は、X軸に沿って互いに連結されている。
第1振動体106及び第2振動体108は、両者の境界線C(Y軸に沿った直線)に対して、対称となる形状となっていることが好ましい。したがって、以下では、第1振動体106の構成について説明し、第2振動体108の構成ついては、説明を省略する。
第1振動体106は、駆動部110と、検出部120と、を有している。駆動部110は、駆動用支持部112と、駆動用バネ部114と、駆動用可動電極116と、を有している。
駆動用支持部112は、例えば、フレーム状の形状を有しており、駆動用支持部112の内側には、検出部120が配置されている。図示の例では、駆動用支持部112は、X軸に沿って延在する一対の第1延在部112aと、Y軸に沿って延在する一対の第2延在部112bと、を含んで構成されている。
駆動用バネ部114は、駆動用支持部112の外側に配置されている。図示の例では、駆動用バネ部114の一端は、駆動用支持部112の角部(第1延在部112aと第2延在部112bとの接続部)近傍に接続されている。駆動用バネ部114の他端は、固定部150に接続されている。
図示の例では、駆動用バネ部114は、第1振動体106において、四つ設けられている。これにより、第1振動体106は、四つの固定部150によって支持されている。なお、第1振動体106と第2振動体108との境界線C上の固定部150は、設けられていなくてもよい。
駆動用バネ部114は、Y軸に沿って往復しながらX軸に沿って延在する形状を有している。複数の駆動用バネ部114は、駆動用支持部112の中心を通るX軸に沿った仮想線(図示せず)、及び駆動用支持部112の中心を通るY軸に沿った仮想線(図示せず)に対して、対称に設けられている。
駆動用バネ部114を上記のような形状とすることにより、駆動用バネ部114が、Y軸方向及びZ軸方向に変形することを抑制し、駆動用バネ部114を、駆動部110の振動方向であるX軸方向にスムーズに伸縮させることができる。そして、駆動用バネ部114の伸縮に伴い、駆動用支持部112を(駆動部110を)、X軸に沿って振動させることができる。なお、駆動用バネ部114は、駆動用支持部112をX軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。
駆動用可動電極116は、駆動用支持部112の外側に、駆動用支持部112に接続されて配置されている。より具体的には、駆動用可動電極116は、駆動用支持部112の一対の第1延在部112aのそれぞれに接続されている。
駆動用固定電極130は、駆動用支持部112の外側に配置されている。駆動用固定電極130は、基板10上に固定されている。図示の例では、駆動用固定電極130は、複数設けられ、駆動用可動電極116を介して、対向配置されている。
図示の例では、駆動用固定電極130は、櫛歯状の形状を有しており、駆動用可動電極116は、駆動用固定電極130の櫛歯の間に挿入可能な突出部116aを有している。機能素子200は、駆動用固定電極130と突出部116aとの間の距離(ギャップ)を小さくすることにより、駆動用固定電極130と駆動用可動電極116との間に作用する静電力を、大きくすることができる。
駆動用固定電極130及び駆動用可動電極116に、電圧を印加すると、駆動用固定電極130と駆動用可動電極116との間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動用バネ部114をX軸に沿って伸縮させつつ、駆動用支持部112(駆動部110)を、X軸に沿って振動させることができる。このとき、振動系構造体104は減圧雰囲気(真空状態)、特に10Pa以下にすることで振動の効率は高くなる。
なお、図示の例では、駆動用可動電極116は、第1振動体106において、四つ設けられているが、駆動用支持部112をX軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。また、図示の例では、駆動用固定電極130は、駆動用可動電極116を介して、対向配置されているが、駆動用支持部112をX軸に沿って振動させることができれば、駆動用固定電極130は、駆動用可動電極116の一方側にのみ配置されていてもよい。
検出部120は、駆動部110に連結されている。図示の例では、検出部120は、駆動用支持部112の内側に配置されている。検出部120は、検出用支持部122と、検出用バネ部124と、検出用可動電極126と、を有している。なお、図示はしないが、検出部120は、駆動部110に連結されていれば、駆動用支持部112の外側に配置されていてもよい。
検出用支持部122は、例えば、フレーム状の形状を有している。図示の例では、検出用支持部122は、X軸に沿って延在する一対の第3延在部122aと、Y軸に沿って延在する一対の第4延在部122bと、を含んで構成されている。
検出用バネ部124は、検出用支持部122の外側に配置されている。検出用バネ部124は、検出用支持部122と駆動用支持部112とを接続している。より具体的には、検出用バネ部124の一端は、検出用支持部122の角部(第3延在部122aと第4延在部122bとの接続部)近傍に接続されている。検出用バネ部124の他端は、駆動用支持部112の第1延在部112aに接続されている。
検出用バネ部124は、X軸に沿って往復しながらY軸に沿って延在する形状を有している。図示の例では、検出用バネ部124は、第1振動体106において、四つ設けられている。複数の検出用バネ部124は、検出用支持部122の中心を通るX軸に沿った仮想線(図示せず)、及び検出用支持部122の中心を通るY軸に沿った仮想線(図示せず)に対して、対称に設けられている。
検出用バネ部124を上記のような形状とすることにより、検出用バネ部124が、X軸方向及びZ軸方向に変形することを抑制し、検出用バネ部124を、検出部120の振動方向であるY軸方向にスムーズに伸縮させることができる。そして、検出用バネ部124の伸縮に伴い、検出用支持部122(検出部120)を、Y軸に沿って変位させることができる。なお、検出用バネ部124は、検出用支持部122をY軸に沿って変位させることができれば、その数は特に限定されない。
検出用可動電極126は、検出用支持部122の内側に、検出用支持部122に接続されて配置されている。図示の例では、検出用可動電極126は、X軸に沿って延在しており、検出用支持部122の一対の第4延在部122b間に接続されている。
検出用固定電極140は、検出用支持部122の内側に配置されている。検出用固定電極140は、基板10の主面11上に固定されている。図示の例では、検出用固定電極140は、複数設けられ、検出用可動電極126を介して、対向配置されている。
検出用可動電極126及び検出用固定電極140の数及び形状は、検出用可動電極126と検出用固定電極140との間の静電容量の変化を検出することができれば、特に限定されない。
次に、機能素子200(角速度センサー1)の動作について説明する。
図5〜図8は、機能素子の動作を説明する模式平面図である。なお、説明の便宜上、図5〜図8では、機能素子の各部分を簡略化して示してある。
駆動用固定電極130及び駆動用可動電極116に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、駆動用固定電極130と駆動用可動電極116との間に静電力が発生する。これにより、図5及び図6に示すように、駆動用バネ部114がX軸に沿って伸縮し、駆動部110がX軸に沿って振動する。
より具体的には、第1振動体106の駆動用可動電極116と駆動用固定電極130との間に第1交番電圧を印加し、第2振動体108の駆動用可動電極116と駆動用固定電極130との間に第1交番電圧と位相が180度ずれた第2交番電圧を印加する。
これにより、第1振動体106の第1駆動部110a、及び第2振動体108の第2駆動部110bが、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、X軸に沿って振動する。つまり、X軸に沿って互いに連結された第1駆動部110a及び第2駆動部110bは、X軸に沿って、互いに逆位相で振動する。
図5に示す例では、第1駆動部110aは、α1方向に変位し、第2駆動部110bは、α1方向と反対方向のα2方向に変位している。図6に示す例では、第1駆動部110aは、α2方向に変位し、第2駆動部110bは、α1方向に変位している。
なお、検出部120は、駆動部110に連結されているため、検出部120も駆動部110の振動に伴い、X軸に沿って振動する。つまり、第1振動体106及び第2振動体108は、X軸に沿って、互いに反対方向に変位する。
このように、機能素子200は、図5、図6の状態を交互に繰り返すことでX軸に沿って振動する。
図7及び図8に示すように、第1駆動部110a、第2駆動部110bが上記の振動状態のときに、機能素子200にZ軸回りの角速度ωが加わると、コリオリ力が働き、検出部120は、Y軸に沿って変位する。すなわち、第1駆動部110aに連結された第1検出部120a、及び第2駆動部110bに連結された第2検出部120bは、上記の振動及びコリオリ力によって、Y軸に沿って、互いに反対方向に変位する。
図7に示す例では、第1検出部120aは、β1方向に変位し、第2検出部120bは、β1方向と反対方向のβ2方向に変位している。
図8に示す例では、第1検出部120aは、β2方向に変位し、第2検出部120bは、β1方向に変位している。
このように、検出部120は、図7、図8の状態を交互に繰り返すことでY軸に沿って振動する。
機能素子200は、第1検出部120a、第2検出部120bがY軸に沿って変位することにより、検出用可動電極126と検出用固定電極140との間の距離Lが変化し、検出用可動電極126と検出用固定電極140との間の静電容量が変化する。
これにより、機能素子200は、検出用可動電極126と検出用固定電極140との間の静電容量の変化量を検出することで、Z軸回りの角速度ωを求めることができる。
なお、上記では、静電力によって、駆動部110を駆動させる形態(静電駆動方式)について説明したが、駆動部110を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式などを適用することができる。
上述したように、本実施形態の角速度センサー1は、蓋体20がシリコンを含んでなり、凹部21と外面22との間を貫通する貫通孔23を有している。この貫通孔23は、外面22側から見た平面形状が略四角形で、凹部21側の開口面積より外面22側の開口面積の方が大きくなるように、凹部21側と外面22側とを繋ぐ四つの斜面24を含んで形成されている。
この斜面24同士の接合部25は、角が面取りされた形状または丸められた形状である。
このように、角速度センサー1は、貫通孔23の斜面24同士の接合部25に、従来(例えば、特許文献1)のような角張った部分がないことから、封止部材30を溶融させる際のレーザービームなどの照射に起因する貫通孔23周辺のクラックの発生を抑制できる。
より具体的には、図3に破線で示すシリコンの劈開面((110)面)と交差する接合部25の形状が、角が面取りされた形状または丸められた形状であることによって、レーザービームなどの照射時の加熱により生じる応力の集中が緩和され、劈開面に沿ったクラックなどの発生を抑制できる。
この結果、角速度センサー1は、基板10の凹部12と蓋体20の凹部21とを含んで構成された内部空間Sを真空状態に保持することが可能となり、例えば、機能素子200の安定した振動の維持や、外気との接触による機能素子200の劣化などの不具合を抑制できる。
これによって、角速度センサー1は、安定した角速度検出性能を維持でき、従来の構成(例えば、特許文献1の構成)より信頼性を向上させることができる。
また、角速度センサー1は、貫通孔23が平面視で機能素子200と重ならない位置に配置されていることから、例えば、封止部材30を溶融させる際のレーザービームなどの照射によって、貫通孔23から凹部21(内部空間S)内に飛散する封止部材30のスプラッシュ(飛沫)の機能素子200への付着を抑制できる。
この結果、角速度センサー1は、更に信頼性を向上させることができる。
なお、角速度センサー1は、封止部材30のスプラッシュの機能素子200への付着の虞がない場合には、貫通孔23を機能素子200と重なる位置に配置してもよい。これによれば、角速度センサー1は、平面サイズを小型化できる。
また、角速度センサー1は、基板10がガラスを含んでなることから、シリコンを含んでなる蓋体20と、基板10とを陽極接合することができる。
これにより、角速度センサー1は、両者の接合のための別部材が不要となることから、生産性を向上させることができる。
また、角速度センサー1は、基板10の主面11の貫通孔23と対向する位置に、金属膜13が形成されている場合には、例えば、貫通孔23の封止時に金属膜13を封止部材30との共晶可能温度近くまたは以上に加熱しておくことで、封止部材30を溶融させる際のレーザービームなどの照射によって、貫通孔23から凹部21内に飛散する封止部材30のスプラッシュの少なくとも一部が、金属膜13と共晶状態となり、金属膜13に固着することになる。
この結果、角速度センサー1は、飛散した封止部材30のスプラッシュが、基板10上を移動して機能素子200へ影響を及ぼすなどの不具合を抑制できる。
なお、角速度センサー1は、飛散した封止部材30のスプラッシュが、基板10上を移動して機能素子200へ影響を及ぼす虞がない場合には、金属膜13がなくてもよい。
次に、角速度センサー1の製造方法の一例について説明する。
図9は、角速度センサーの主要な製造工程を示すフローチャートである。図10(a)〜図10(d)、図11(e)〜図11(h)、図12(i)〜図12(k)、図13(l)〜図13(o)は、角速度センサーの主要な製造工程を説明する模式図(断面図または平面図)である。なお、断面図の断面位置は、図2と同様である。
図9に示すように、角速度センサーの製造方法は、蓋体準備工程と、第1ウエットエッチング工程と、第2ウエットエッチング工程と、蓋体接合工程と、貫通孔封止工程と、分割工程と、を含んでいる。
[蓋体準備工程]
まず、図10(a)に示すように、複数個取りされ、平板のウエハー状に形成されている加工前の蓋体20(シリコン基板)を用意する。
[第1ウエットエッチング工程]
ついで、図10(b)に示すように、蓋体20の外面22側及び基板10への接合面26側の全面にエッチング保護膜310,311を成膜する。なお、このエッチング保護膜310,311は、シリコンの表面を熱酸化させて形成するSiO2などの酸化膜でもよい。なお、酸化膜の膜厚は、一例として800nm程度が想定される。
ついで、図10(c)に示すように、接合面26側のエッチング保護膜311を、図示しないレジストによりフォトリソグラフィー技術などを用いて凹部21の平面形状に合わせてパターニングし、エッチングする。
この際、外面22側のエッチング保護膜310が一緒にエッチングされないように、図示しない保護テープなどで保護しておくことが好ましい。
ついで、図10(d)に示すように、KOH(水酸化カリウム)を含む第1エッチング液を用いたウエットエッチングにより、凹部21の形状を形成する。この際、KOHを含む第1エッチング液の特性(異方性エッチング)と、シリコンの性状とにより凹部21の側壁は、紙面上方に向かうほど凹部21が狭くなるように傾斜して形成される。
なお、第1エッチング液のKOHの濃度は、25(質量%)程度が好ましく、温度は80℃程度が好ましい。
ついで、一旦、エッチング保護膜310,311を剥離した後、図11(e)に示すように、外面22側及び凹部21側(接合面26側)の全面に再度エッチング保護膜310,311を成膜する。
ついで、図11(f)に示すように、外面22側のエッチング保護膜310を、図示しないレジストによりフォトリソグラフィー技術などを用いて貫通孔23の平面形状に合わせてパターニングし、エッチングする。
この際、凹部21側(接合面26側)のエッチング保護膜311が一緒にエッチングされないように、図示しない保護テープなどで保護しておくことが好ましい。
ついで、図11(g)に示すように、第1エッチング液を用いたウエットエッチングにより、貫通孔23の形状を仮形成する。
この際、KOH(水酸化カリウム)を含む第1エッチング液の特性(異方性エッチング)と、シリコンの性状とにより貫通孔23の内壁は、凹部21側の開口面積より外面22側の開口面積の方が大きくなるように、換言すれば、紙面下方に向かうほど貫通孔23が狭くなるように傾斜した四つの斜面24によって形成される。なお、四つの斜面24は、シリコンの(1,1,1)面に沿って形成される。
これにより、貫通孔23の四つの斜面24は、仮形成されたことになる。
ここで、図11(g)の矢印D方向から見た平面図である図11(h)に示すように、この段階では、貫通孔23の斜面24同士をつなぐ接合部25は、角が角張っており従来の構成(例えば、特許文献1の構成)と同じ形状となっている。
[第2ウエットエッチング工程]
ついで、図12(i)に示すように、弗酸及び硝酸と、酢酸と、を含むエッチング液としての第2エッチング液を用いたウエットエッチングにより、四つの斜面24を本形成しつつ、斜面24同士の接合部25を、図12(i)の矢印E方向から見た平面図である図12(j)に示すような、角が丸められた形状に形成する。
なお、図12(j)のように、斜面24の平面形状が外側に湾曲した形状になることや、接合部25の角が丸められた形状になること、図12(i)のように、斜面24の断面形状が、貫通孔23が膨らむように湾曲した形状になることは、第2エッチング液が、シリコンに対して等方性エッチングを行っていることによる。
第2エッチング液における弗酸、硝酸、酢酸の割合は、適宜設定されるが、いずれの場合でも硝酸を50(質量%)以上含むことが好ましく、好適な割合の一例として、弗酸:硝酸:酢酸=13:84:3(質量%)が挙げられる。この割合におけるウエットエッチングの時間は、1分〜2分程度が好ましい。
なお、第2エッチング液に弱酸性の酢酸が含まれることにより、強酸性の弗酸、硝酸を含む第2エッチング液のPH(ペーハー)が弱酸性側に調整され、ウエットエッチングが好適な状態で行われる。
なお、第2エッチング液は、酢酸を含まなくてもよく、酢酸の代わりに水(純水)を用いてもよい。
ついで、図12(k)に示すように、外面22側のエッチング保護膜310及び凹部21側(接合面26側)のエッチング保護膜311を剥離(除去)する。
上述では第2のウエットエッチング工程で、弗酸、硝酸、酢酸の混合液を用いた製造方法について述べたがこれに限らず、熱酸化技術を用いてもよい。図11(g)で示されているようにエッチング保護膜310,311を形成した状態で熱酸化を行うと、貫通孔23の内壁は酸化される。熱酸化では、水素ガス及び酸素ガスを用いてもよい。このような熱酸化処理を行うと、貫通孔23の斜面24同士をつなぐ接合部25は角が丸まり、劈開面((110)面)が消失することになる。そして、弗酸あるいはバッファード弗酸(BHF)を用いてエッチング保護膜310,311と内壁の熱酸化膜を同時に剥離(除去)すると、所望する形状(図12(j))の貫通孔23を備えた蓋体が得られる。
[蓋体接合工程]
ついで、図13(l)に示すように、エッチングやスパッタリングなどにより、凹部12や金属膜13が設けられ、Bosch法などのエッチングにより形成された機能素子200が配置された複数個取りのウエハー状の基板10に、蓋体20を、凹部21で機能素子200を覆うようにして接合(固定)する。
蓋体20の接合方法としては、例えば、低融点ガラス(ガラスフリット)などの接合部材を用いた接合法、陽極接合法、直接接合法、金属薄膜を用いた共晶接合法などを好適に用いることができる。ここでは、陽極接合法を想定している。なお、図13の各図における左右の2点鎖線は、個別分割時の分割位置を示す。
[貫通孔封止工程]
ついで、図13(m)に示すように、図示しない真空チャンバーなどを用いて、内部空間S内の空気などの気体を排出し、内部空間Sを真空状態(10Pa以下が好ましい)にして、球状の封止部材30を、蓋体20の貫通孔23に載置する。
ついで、図13(n)に示すように、レーザービームや電子ビームなどを球状の封止部材30に照射して封止部材30を溶融し、封止部材30を貫通孔23内に広がらせ、貫通孔23を封止する。これにより、内部空間Sは、真空状態で気密に封止されたことになる。
なお、レーザービームには、YAGレーザービーム、CO2レーザービームなどの比較的短波長のレーザービームを用いて、短時間で溶融させることが好ましい。
この際、貫通孔23の接合部25の形状が、角が丸められた形状であることによって、上記レーザービームなどの照射時の加熱により生じる応力の集中が緩和され、貫通孔23におけるシリコンの劈開面に沿ったクラックなどの発生が抑制される。
ここで、基板10の主面11の貫通孔23と対向する位置に、金属膜13が形成されている場合には、貫通孔23の封止時に金属膜13を封止部材30との共晶可能温度以上(例えば、金属膜13がAuで、封止部材30がAu−Ge合金の場合には、AuとGeとの共晶化が始まる280℃以上が好ましい)に加熱しておく。
これにより、封止部材30を溶融させる際のレーザービームなどの照射によって、貫通孔23から凹部21(内部空間S)内に飛散する封止部材30のスプラッシュの一部は、金属膜13と共晶状態となり金属膜13に固着することになる。
このことから、飛散した封止部材30のスプラッシュが、基板10上を移動して機能素子200へ影響を及ぼすなどの不具合を抑制できる。
[分割工程]
ついで、図13(o)に示すように、図示しないダイシングソーなどの切断装置を用いて、個別に分割する。
上記の各工程などを経ることにより、図1、図2に示すような角速度センサー1を得ることができる。
上述したように、角速度センサー1の製造方法は、蓋体20の貫通孔23の形成過程の少なくとも一部に、弗酸及び硝酸を含む第2エッチング液を用いたウエットエッチング工程(第2ウエットエッチング工程)を含むことから、第2エッチング液の特性(等方性エッチング)とシリコンの性状とにより、貫通孔23の斜面24同士の接合部25を角が丸められた形状に形成することが容易に行える。あるいは、蓋体20の貫通孔23の形成過程の少なくとも一部に熱酸化を含む工程により、貫通孔23の斜面24同士の接合部25を角が丸められた形状に形成することが容易に行える。
この結果、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23周辺のクラックの発生(特に、シリコンの劈開面((1,1,0)面)に沿ったクラックの発生)が抑制され、信頼性が向上した角速度センサー1を提供することができる。
また、角速度センサー1の製造方法は、第2エッチング液が酢酸を更に含むことから、弱酸性の酢酸によって、強酸性の弗酸、硝酸を含む第2エッチング液のPH(ペーハー)が弱酸性側に調整され、ウエットエッチング(第2ウエットエッチング工程)を好適な状態で行うことができる。
また、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の斜面24を仮形成した後に、第2エッチング液を用いたウエットエッチング工程(第2ウエットエッチング工程)を行い、斜面24を本形成しつつ、斜面24同士の接合部25を角が丸められた形状に形成する。
このことから、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の斜面24を第2エッチング液よりエッチングレートが高い別のエッチング液(ここでは、KOHを含む第1エッチング液)で仮形成し(第1ウエットエッチング工程)、以降の工程で第2エッチング液を用いたウエットエッチング工程(第2ウエットエッチング工程)を行うことにより、貫通孔23の形成を効率的に行うことができる。
この結果、角速度センサー1の製造方法は、角速度センサー1の生産性を向上させることができる。
なお、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の斜面24(接合部25を含む)に金属膜を成膜する工程を更に含んでいてもよい。これによれば、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の斜面24(接合部25を含む)に金属膜を成膜することによって、溶融した封止部材30を貫通孔23内に濡れ広がらせることが容易となる。
この結果、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の封止を、より確実に行うことができる。
また、角速度センサー1の製造方法は、上記のような複数個取り方式ではなく、個別に製造してもよい。
また、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の斜面24の仮形成の工程において、第1エッチング液の代わりに、第2エッチング液を用いてもよい。
これによれば、角速度センサー1の製造方法は、第2エッチング液の特性(等方性エッチング)によって、第1エッチング液を用いる場合より、エッチング時間は要するものの、斜面24同士の接合部25を、最初から角が丸められた形状に形成することが可能となる。
このことから、角速度センサー1の製造方法は、貫通孔23の平面形状を円形に近付けることができ、貫通孔23周辺のクラックの発生を更に抑制できる。
(変形例)
次に、角速度センサー1の変形例について説明する。
図14は、変形例の角速度センサーの概略構成を示す模式断面図である。なお、上記実施形態との共通部分については、同一の符号を付与して詳細な説明を省略し、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
図14に示すように、変形例の角速度センサー2は、角速度センサー1と比較して、貫通孔323の形状が異なる。
角速度センサー2の貫通孔323は、蓋体20の凹部21(内部空間S)側に外面22側より小さい子孔部323aを有する段付の貫通孔となっている。すなわち、貫通孔323の形状には、その内部に外面22と平行な面が形成される。貫通孔323の外面22側の形状は、角速度センサー1の貫通孔23と同様である。
貫通孔323の子孔部323aは、貫通孔23を反転させて小さくした形状となっており、子孔部323aの平面形状は、貫通孔23と同様の略四角形に形成されている。また、子孔部323aの斜面同士の接合部は、貫通孔23と同様に角が面取りされた形状または丸められた形状となっている。但し、前記子孔部323aの平面形状は、略四角に限らず、円形や多角形であってもよい。
これによれば、角速度センサー2は、角速度センサー1と同様の効果を奏するとともに、貫通孔323が外面22側より小さい子孔部323aを有する段付の貫通孔となっていることから、封止部材30の凹部21への流出(突出)を抑制できる。
(電子機器)
次に、上述した電子デバイスを備えている電子機器について説明する。
図15は、電子デバイスを備えている電子機器としてのモバイル型(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模式斜視図である。
図15に示すように、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1101を有する表示ユニット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、電子デバイスとしての角速度センサー1(または2)が内蔵されている。
図16は、電子デバイスを備えている電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す模式斜視図である。
図16に示すように、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204及び送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1201が配置されている。
このような携帯電話機1200には、電子デバイスとしての角速度センサー1(または2)が内蔵されている。
図17は、電子デバイスを備えている電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式斜視図である。なお、この図17には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面(図中手前側)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(図中奥側)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。
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。
また、このデジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子1312には、テレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314には、パーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。
このようなデジタルスチルカメラ1300には、電子デバイスとしての角速度センサー1(または2)が内蔵されている。
このような電子機器は、上述した電子デバイスを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。
なお、上述した電子デバイスを備えている電子機器としては、これら以外に、例えば、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ー)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、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、フライトシミュレーターなどが挙げられる。いずれの場合にも、これらの電子機器は、上述した電子デバイスを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。
(移動体)
次に、上述した電子デバイスを備えている移動体について説明する。
図18は、電子デバイスを備えている移動体の一例としての自動車を示す模式斜視図である。
自動車1500は、電子デバイスとしての角速度センサー1(または2)を、例えば、搭載されているナビゲーション装置、姿勢制御装置などの姿勢検出センサーとして用いている。
これによれば、自動車1500は、上述した電子デバイスを備えていることから、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れている。
上述した電子デバイスは、上記自動車1500に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体の姿勢検出センサーなどとして好適に用いることができ、いずれの場合にも、上記実施形態で説明した効果が反映され、信頼性に優れた移動体を提供することができる。
なお、上述した電子デバイスは、角速度センサーに限定されるものではなく、機能素子が加速度検出機能を備えている加速度センサー、機能素子が圧力検出機能を備えている圧力センサー、機能素子が重量検出機能を備えている重量センサーや、これらのセンサー(角速度センサーを含む)が複合した複合センサーなどであってもよい。
なお、加速度センサーの場合には、内部空間に窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが充填され、不活性ガスのダンピング(粘性抵抗)により機能素子の過度の変位を抑制している。
また、電子デバイスは、機能素子が振動片である振動子、発振器、周波数フィルターなどであってもよい。
1,2…電子デバイスとしての角速度センサー、10…基板、11…主面、12…凹部、13…金属膜、14…突起部、20…蓋体、21…第1面としての凹部、22…第2面としての外面、23…貫通孔、24…斜面、25…接合部、26…接合面、30…封止部材、104…振動系構造体、106…第1振動体、108…第2振動体、110…駆動部、112…駆動用支持部、112a…第1延在部、112b…第2延在部、114…駆動用バネ部、116…駆動用可動電極、116a…突出部、120…検出部、122…検出用支持部、122a…第3延在部、122b…第4延在部、124…検出用バネ部、126…検出用可動電極、130…駆動用固定電極、140…検出用固定電極、150…固定部、200…機能素子、310,311…エッチング保護膜、323…貫通孔、323a…子孔部、1100…電子機器としてのパーソナルコンピューター、1101…表示部、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1200…電子機器としての携帯電話機、1201…表示部、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1300…電子機器としてのデジタルスチルカメラ、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、1312…ビデオ信号出力端子、1314…入出力端子、1430…テレビモニター、1440…パーソナルコンピューター、1500…移動体としての自動車、C…境界線、S…内部空間。

Claims (2)

  1. 基板と、蓋体と、少なくとも前記基板と前記蓋体とで覆われている空間内に配置されている機能素子と、を備え、前記蓋体は、前記機能素子と向かい合う側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、を有し、前記蓋体は、シリコンを含んでなり、前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第2面の開口平面形状が略四角形で、前記第1面側の開口面積より前記第2面側の開口面積の方が大きくなるように、前記第1面側と前記第2面側とを繋ぐ四つの斜面を含み、前記斜面同士の接合部は、隅部が面取りされた形状または丸められた形状である電子デバイスの製造方法であって、
    前記蓋体の前記貫通孔の形成過程の少なくとも一部に、熱酸化工程を含み、
    前記蓋体の前記貫通孔の前記斜面を仮形成した後に、
    前記熱酸化工程により形成された酸化膜の少なくとも一部を除去する工程を行い、
    前記斜面を本形成しつつ、前記斜面同士の前記接合部を隅部が丸められた形状に形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
  2. 請求項1に記載の電子デバイスの製造方法において、
    平面視にて、前記基板には、前記貫通孔の少なくとも一部と重なる位置に金属膜が形成されており、
    前記貫通孔に封止部材を配置する工程と、
    前記封止部材を溶融させる過熱工程と、を含み、
    前記過熱工程において、前記金属膜は、前記金属膜と前記封止部材とが共晶可能な温度以上に加熱されていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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