JP6230286B2 - Electronic device and method for manufacturing electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、パッケージに電子素子を収納する電子デバイス及び電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic device that houses an electronic element in a package and a method for manufacturing the electronic device.
従来から、携帯電話や携帯情報端末機には表面実装型の電子デバイスが多く用いられている。このうち、水晶振動子やMEMS、ジャイロ、加速度センサ等は、パッケージの内部に中空のキャビティが形成され、このキャビティに水晶振動子やMEMS等の電子素子が封入されている。パッケージとしてガラス材料が用いられる。例えばガラス基板に電子素子が実装され、その上にガラス蓋が陽極接合により接合されて電子素子が密封される。ガラスどうしの陽極接合は気密性が高くしかも安価であるという利点がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, surface-mounted electronic devices are often used for mobile phones and portable information terminals. Among these, a quartz resonator, a MEMS, a gyro, an acceleration sensor, and the like have a hollow cavity formed inside a package, and an electronic element such as a quartz resonator or MEMS is enclosed in the cavity. A glass material is used as the package. For example, an electronic element is mounted on a glass substrate, and a glass lid is bonded thereon by anodic bonding to seal the electronic element. Anodic bonding between glasses has the advantage of being highly airtight and inexpensive.
図6は、この種の電子デバイスの断面図である(特許文献1の図5)。圧電振動子100は、ガラスからなる基板体110と、ガラスからなる蓋体130と、基板体110と蓋体130の凹部133との間に形成されるキャビティに収納される圧電振動素子120から構成される。基板体110には水晶片からなる圧電振動素子120が片持ち状に実装される。蓋体130には凹部133が形成され、この凹部133の周囲の上端面及び凹部133の内表面の全面にはアルミニウムからなる接合用金属膜134が形成される。基板体110には貫通電極が形成され、キャビティ側の表面に形成される配線とキャビティ側とは反対側の表面に形成される外部端子112とを電気的に接続する。蓋体130は基板体110に陽極接合により接合される。
FIG. 6 is a cross-sectional view of this type of electronic device (FIG. 5 of Patent Document 1). The
接合用金属膜134を蓋体130に設けるので基板体110のキャビティ側の配線とショートすることがなく、また、接合用金属膜134を蓋体130の凹部133の側の全面に、つまり凹部133の周囲の枠部の上端面及び凹部133の内表面に設けるので接合用金属膜134のパターニングが必要なく、容易に製造することができる。
Since the
上記従来構造では、蓋体130に形成した接合用金属膜134の断面が外部に露出している。接合用金属膜134はアルミニウム膜からなり、その露出部は外気の水分等が付着して腐食する。腐食が進行するとアルミニウム膜は負に帯電する。すると、凹部133の内表面に形成されるアルミニウム膜にも負電荷が伝達され、ガラス内部からナトリウムイオンを引き寄せる。内表面のアルミニウム膜は、表面に付着する水分と引き寄せられたナトリウムイオンが反応して腐食する。この腐食に伴ってガスが発生し、キャビティ内に実装される電子素子の特性劣化を引き起こす原因となる。特に凹部133の内表面はサンドブラスト法やエッチング処理により、或いは軟化点以上での型成形により形成されるので表面が粗く、水分が付着しやすい。
In the conventional structure, the cross section of the
例えば、電子素子として音叉型の水晶片を用いる場合は、水晶片の振動が空気抵抗によって影響を受ける。これを避けるために、キャビティ内を真空に維持する。しかし、蓋体130を基板体110に陽極接合すると接合部から酸素ガスが発生する。この酸素ガスがキャビティ内に残留し真空度を低下させる。また、外気に露出するアルミニウム膜の腐食が進行すると凹部133の内表面側のアルミニウム膜も腐食し、表面に付着する水分が引き寄せられたナトリウムイオンと反応して水素ガスを発生する。この水素ガスがキャビティ内の真空度を低下させる。これらキャビティ内の圧力変動は水晶片の振動周期を変動させることになり、特性劣化の原因となる。
For example, when a tuning fork type crystal piece is used as the electronic element, the vibration of the crystal piece is affected by air resistance. In order to avoid this, the inside of the cavity is kept in a vacuum. However, when the
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、キャビティ内の金属の腐食に伴って発生するガスにより内部に収納される電子素子の特性が劣化することを防止した電子デバイス、発信機及び電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an electronic device, a transmitter, and a transmitter that prevent deterioration of characteristics of an electronic element housed therein due to gas generated due to corrosion of a metal in a cavity. An object is to provide a method for manufacturing an electronic device.
本発明の電子デバイスは、基体と、前記基体との間にキャビティを形成して前記基体に陽極接合される蓋体と、前記キャビティに収納される電子素子と、前記蓋体と前記基体との接合面に設置される接合膜と、前記蓋体の前記キャビティの側の表面に設置され、ガス吸蔵性を有する吸蔵金属膜と、を備えることとした。 An electronic device according to the present invention includes a base, a lid formed with a cavity between the base and anodically bonded to the base, an electronic element housed in the cavity, the lid and the base A bonding film provided on the bonding surface, and an occlusion metal film provided on the surface of the lid on the cavity side and having gas occlusion properties are provided.
また、前記接合膜は、前記吸蔵金属膜と陽極接合用の接合導電膜とが積層する積層構造を有することとした。 The bonding film has a laminated structure in which the occlusion metal film and a bonding conductive film for anodic bonding are stacked.
また、前記接合膜と前記キャビティ側の表面に設置される前記吸蔵金属膜とは電気的に接続されることとした。 Further, the bonding film and the occlusion metal film installed on the cavity side surface are electrically connected.
また、前記蓋体は中央に凹部を有し、前記凹部の周囲の上端面に前記接合膜が形成され、前記凹部の底面に前記吸蔵金属膜が形成されることとした。 Further, the lid has a recess at the center, the bonding film is formed on the upper end surface around the recess, and the occlusion metal film is formed on the bottom surface of the recess.
また、前記接合導電膜はアルミニウム、クロム又はシリコンのいずれかを含み、前記吸蔵金属膜はチタン、白金、マンガン、ジルコニウム、ニッケル、バナジウム、パラジウム又はマグネシウムのいずれかを含むこととした。 Further, the bonding conductive film includes any of aluminum, chromium, and silicon, and the occlusion metal film includes any of titanium, platinum, manganese, zirconium, nickel, vanadium, palladium, or magnesium.
また、前記電子素子は水晶振動子であることとした。 The electronic element is a crystal resonator.
本発明の電子デバイスの製造方法は、基体に電子素子を実装する実装工程と、蓋体に凹部を形成する凹部形成工程と、前記蓋体の前記凹部が形成される側の表面にガス吸蔵性を有する吸蔵金属膜と陽極接合用の接合導電膜を堆積する導電膜堆積工程と、前記凹部の周囲の上端面に前記接合導電膜を残し、前記凹部の内表面から前記接合導電膜を除去するパターン形成工程と、前記凹部に前記電子素子を収納し、前記蓋体を前記基体に陽極接合する接合工程と、を備えることとした。 The electronic device manufacturing method of the present invention includes a mounting step of mounting an electronic element on a base, a recess forming step of forming a recess in the lid, and a gas occlusion property on the surface of the lid on the side where the recess is formed. A conductive film depositing step of depositing an occluded metal film and a bonding conductive film for anodic bonding, leaving the bonding conductive film on the upper end surface around the recess, and removing the bonding conductive film from the inner surface of the recess A pattern forming step and a bonding step of housing the electronic element in the recess and anodic bonding of the lid to the base.
本発明の電子デバイスは、基体と、基体との間にキャビティを形成して基体に陽極接合される蓋体と、キャビティに収納される電子素子と、蓋体と基体との接合面に設置される接合膜と、蓋体のキャビティの側の表面に設置され、ガス吸蔵性を有する吸蔵金属膜と、を備える。この構成により、吸蔵金属は陽極接合時に放出されるガスや内部で発生するガスを吸着してキャビティ内の圧力変動を低減し、電子素子の特性を安定させることができる。 The electronic device of the present invention is installed on a bonding surface between a base, a lid formed with a cavity between the base and anodically bonded to the base, an electronic element housed in the cavity, and the lid and the base. And a storage metal film that is installed on the surface of the lid on the cavity side and has a gas storage property. With this configuration, the occluded metal can adsorb the gas released during anodic bonding or the gas generated therein, thereby reducing pressure fluctuations in the cavity and stabilizing the characteristics of the electronic device.
<電子デバイス>
本発明に係る電子デバイスは、基体と、基体に陽極接合される蓋体と、基体と蓋体の間に形成されるキャビティに収納される電子素子と、蓋体と基体の接合面に設置される接合膜と、蓋体のキャビティ側の表面に設置される吸蔵金属膜とを備える。吸蔵金属膜はガス吸蔵性を有し、ガスを一旦吸着すると脱離し難い性質を有する。
<Electronic device>
An electronic device according to the present invention is disposed on a base, a lid that is anodically bonded to the base, an electronic element that is housed in a cavity formed between the base and the lid, and a joint between the lid and the base. And a storage metal film installed on the surface of the lid on the cavity side. The occlusion metal film has a gas occlusion property and is difficult to desorb once the gas is adsorbed.
吸蔵金属膜として、チタン、白金、マンガン、ジルコニウム、ニッケル、バナジウム、パラジウム、マグネシウム又はこれら材料のいずれかを含む合金を使用することができる。キャビティ側の表面に吸蔵金属膜を形成することにより、キャビティ内部に残留するガス或いは内部で発生するガスを吸着し、キャビティ内の圧力変動を低減させ、電子素子の特性を安定させることができる。 As the occlusion metal film, titanium, platinum, manganese, zirconium, nickel, vanadium, palladium, magnesium, or an alloy containing any of these materials can be used. By forming the occlusion metal film on the surface on the cavity side, the gas remaining inside the cavity or the gas generated inside can be adsorbed, the pressure fluctuation in the cavity can be reduced, and the characteristics of the electronic element can be stabilized.
(第一実施形態)
図1は本発明の第一実施形態に係る電子デバイス1の断面模式図である。蓋体3は中央に凹部8を有し、凹部8の周囲の上端面TSには接合膜9が形成される。凹部8の底面BS及び内側面SSには吸蔵金属膜7が形成される。接合膜9は、上端面TS側から順に吸蔵金属膜7と接合導電膜6とが積層する積層構造を有する。このように、凹部8の周囲の上端面TSに吸蔵金属膜7と接合導電膜6を積層する接合膜9を形成し、凹部8の底面BS及び内側面SSに吸蔵金属膜7を形成すれば、製造方法が容易となる。即ち、蓋体3の凹部8側から最初に吸蔵金属膜7を堆積し次に連続して接合導電膜6を堆積し、次に底面BS及び内側面SSから接合導電膜6を除去すればよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
基体2は、蓋体3側の表面に配線11が形成され、反対側の表面には外部電極14が形成され、板厚方向に貫通する貫通電極13により配線11と貫通電極13とは電気的に接続される。基体2の蓋体3側の表面には電子素子5が実装される。電子素子5の表面には図示しない電極が形成され、電子素子5の電極と配線11とはワイヤー12により電気的に接続される。蓋体3は基体2に接合膜9を介して陽極接合される。基体2と蓋体3の凹部8によりキャビティ4が形成され、キャビティ4に電子素子5が収納される。従って、電子素子5の図示しない電極と外部電極14とはワイヤー12、配線11及び貫通電極13を介して電気的に接続される。
The
基体2及び蓋体3はソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、その他のガラスからなる板を使用することができる。電子素子5は、水晶振動子、MEMS、発光ダイオード、受光素子、その他を使用することができる。接合導電膜6はアルミニウム、シリコン、クロム、その他の導電材料又はこれら材料のいずれかを含む複合物を使用することができる。
As the
吸蔵金属膜7を蓋体3のキャビティ4側の表面に設置したので内部ガスを吸着するゲッタリング効果を利用することができる。蓋体3に設置した吸蔵金属膜7を陽極とし基体2を陰極として高電圧を印加して陽極接合すると酸素ガスが発生するが、吸蔵金属膜7はこの酸素ガスを吸着する。また、吸蔵金属膜7は、例えば接合導電膜6が水分等により腐食して負に帯電する場合でも、表面に付着する水分やガラス中のナトリウムイオンによって腐食され難く、腐食に伴うガスの発生も少ない。また、仮に腐食に伴って水素ガスが発生した場合でも、水素ガスは吸蔵金属膜7により吸着される。その結果、キャビティ4内の圧力変動が低減し、電子素子5の特性が安定する。
Since the
本実施形態においては、蓋体3は中央部に凹部8を有する。凹部8の周囲の上端面TSに接合膜9が形成される。凹部8の底面BS及び内側面SSに吸蔵金属膜7が形成される。基体2は、板厚方向に貫通する2つの貫通電極13を有し、キャビティ4側の表面には2つの配線11が形成され、キャビティ4とは反対側の表面には2つの外部電極14が形成される。各配線11は貫通電極13を介して外部電極14にそれぞれ電気的に接続される。基体2のキャビティ4側の表面には電子素子5が実装される。電子素子5はその上面に図示しない電極が形成され、ワイヤー12を介して配線11に電気的に接続される。これにより、2つの外部電極14から駆動電力や駆動信号をキャビティ4内の電子素子5に供給することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態において電子素子5と配線11との間をワイヤー12により電気的に接続したが、これに代えて電子素子5を基体2に面実装することができる。例えば電子素子5として音叉型の水晶振動子を使用する場合には、音叉型の基部を配線11に片持ち状に接合し、キャビティ4内を真空に引いて基体2と蓋体3とを陽極接合する。このとき、吸蔵金属膜7の表面がキャビティ4に露出するので、陽極接合の際に酸素ガスが発生しキャビティ4内に残留しても、その残留酸素ガスは吸蔵金属膜7により吸着され、キャビティ4内は所定の真空度に維持される。そのため音叉型の水晶振動子の振動を劣化させることがない。また、接合導電膜6の断面が外部に露出し、その端面が腐食して吸蔵金属膜7が負に帯電した場合でも、吸蔵金属膜7は腐食され難く、また、ガスが発生したときは吸蔵金属膜7により吸着されるので、キャビティ4内を所定の真空度に長期間維持することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では蓋体3に凹部8を形成し、この凹部8の底面BSに接合導電膜6と電気的に接続する吸蔵金属膜7を形成したが、これに代えて、基体に凹部を形成し、基体と蓋体の間にキャビティを形成し、蓋体を平坦な板とすることができる。基体の凹部に電子素子を収納し、平坦な板からなる蓋体を凹部の上端面に陽極接合する。この場合も、蓋体のキャビティ側の表面には吸蔵金属膜7を設ける。
Further, in this embodiment, the
<電子デバイスの製造方法>
(第二実施形態)
図2及び図3は本発明の第二実施形態に係る電子デバイス1の製造方法を説明するための図である。図2は製造工程を表し、図3は同時に複数個の電子デバイスを製造する各工程の説明図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
<Method for manufacturing electronic device>
(Second embodiment)
FIG.2 and FIG.3 is a figure for demonstrating the manufacturing method of the
図3(a)は実装工程S1を表し、基体2に電子素子5を実装した断面模式図である。ここで、基体2はソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、又はその他のガラスからなるウエハーを使用し、電子素子5として水晶振動子を用いる。まず、基体2の各電子デバイス1に対応する領域に2つの貫通孔を形成する。基体2を軟化点以上の温度に加熱し型に押圧する型成形により複数の貫通孔を同時に形成することができる。また、基体2の表面にマスクを設置し、ガラスエッチング法やサンドブラスト法により複数の貫通孔を同時に形成することができる。次に、貫通孔に電極を埋め込んで貫通電極13を形成する。例えば貫通孔に金属棒を埋め込み接着剤により固定する、また、貫通孔に印刷法等により導電性接着剤を充填し固化する、或いは、貫通孔に無電解メッキ法により金属材料を堆積し充填する、などの方法により貫通電極13を形成することができる。次に、基体2の実装側の表面を研磨して平坦面とする。
FIG. 3A shows a mounting step S1 and is a schematic cross-sectional view in which the
次に蒸着法やスパッタリング法等により基体2の表面に導電膜を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング法により配線11を形成する。導電膜としてアルミニウム、金、クロム等の材料を使用することができる。次に、配線11の上に導電性接着剤15を設置し、その上に電子素子5としての水晶振動子を実装する。導電性接着剤15に代えて金属バンプを設置し、水晶振動子の表面に形成したマウント電極に接合してもよい。水晶振動子が音叉型である場合は音叉型の基部が導電性接着剤15により固定され、水晶振動子は片持ち状に支持される。
Next, a conductive film is formed on the surface of the
図3(b)は凹部形成工程S2を表し、蓋体3に凹部8を形成する。蓋体3はソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、又はその他のガラスからなるウエハーを使用する。凹部8は蓋体3を軟化点以上の温度に加熱し型成形により複数同時に形成することができる。あるいは、ウエハーの表面に凹部形成領域が開口するマスクを設置し、ガラスエッチング法やサンドブラスト法等により凹部形成領域のガラスを除去して凹部8を複数同時に形成することができる。なお、凹部8の内側面SSを傾斜面とし、型成形の際の離型性を向上させている。
FIG. 3B shows the recess forming step S <b> 2, and the
図3(c)は導電膜堆積工程S3を表す。まず、凹部8の周囲の上端面TSを鏡面に研磨する。この場合、凹部8の底面BSは研磨されないので粗面の状態が維持される。次に、蓋体3の凹部8が形成される側の表面に吸蔵金属膜7と接合導電膜6を連続して堆積する。吸蔵金属膜7としてチタン膜を、接合導電膜6としてアルミニウム膜をそれぞれスパッタリング法や蒸着法により連続して堆積する。吸蔵金属膜7の材料として、チタンの他に白金、マンガン、ジルコニウム、ニッケル、バナジウム、パラジウム、マグネシウム又はこれら材料のいずれかを含む合金を使用することができる。接合導電膜6の材料として、アルミニウムの他にシリコン、クロム、その他の導電材料又はこれら材料のいずれかを含む複合物を使用することができる。吸蔵金属膜7と接合導電膜6は各凹部の周囲の上端面TSや底面BS、及び上端面TSと底面BSの間の内側面SSの全面に堆積する。例えばチタン膜とアルミニウム膜をそれぞれ50nm〜150nm形成する。
FIG. 3C shows the conductive film deposition step S3. First, the upper end surface TS around the
図3(d)はパターン形成工程S4を表し、各凹部8の底面BSと内側面SS、つまり凹部8の内表面に堆積した接合導電膜6を除去し、吸蔵金属膜7の表面を露出させる。フォトリソグラフィ及びエッチング法により接合導電膜6を底面BSと内側面SSから除去し、凹部8の周囲の上端面TSに接合導電膜6を残す。
FIG. 3D shows a pattern forming step S4, where the bottom surface BS and the inner side surface SS of each
図3(e)は接合工程S5を表し、凹部8に電子素子5を収納するように蓋体3を基体2の表面に載置し、真空中において蓋体3を基体2に陽極接合する。陽極接合は、基体2及び蓋体3を200℃以上の温度に加熱し、蓋体3に堆積した接合導電膜6を陽極に基体2を陰極にして数百Vの電圧を印加し、接合導電膜6及び吸蔵金属膜7を介して基体2の電子素子5側の表面と蓋体3の上端面TSとを接合する。この陽極接合の際に発生する酸素ガスがキャビティ4内に残留する場合でも、吸蔵金属膜7のゲッタリング効果により酸素ガスが吸蔵金属膜7に吸着され、所定の真空度に維持される。次に、基体2の蓋体3とは反対側の表面に印刷法により外部電極14を形成する。外部電極14は貫通電極13に電気的に接続する。また、印刷法に代えてメッキ法、蒸着法又はスパッタリング法等により外部電極14を形成することができる。
FIG. 3E shows a joining step S5, in which the
図3(f)は切断工程S6を表し、ダイシングブレードやダイシングソー等を用いて、或いはガラス表面にスクライブ線を刻印し、スクライブ線に沿って割断して個々の電子デバイス1a、1bに分離する。この分離した電子デバイス1a、1bの接合導電膜6は外部に露出する。外気の水分が接合導電膜6に付着して腐食が始まると、接合導電膜6には負電荷が帯電する。しかし、吸蔵金属膜7は腐食し難く、表面に付着する水分や引き寄せられるナトリウムイオンと反応せず、これに伴うガスの発生もない。また、仮に吸蔵金属膜7の腐食に伴って水素ガスが発生した場合でも、水素ガスは吸蔵金属膜7により吸着されるので、キャビティ4内は所定の真空度に長期間維持される。
FIG. 3F shows the cutting step S6, using a dicing blade, a dicing saw, or the like, or by marking a scribe line on the glass surface and cleaving along the scribe line to separate the individual electronic devices 1a and 1b. . The separated
(第三実施形態)
図4は、本発明の第三実施形態に係る電子デバイス1の製造方法を説明するための工程図であり、上記第二実施形態の具体例である。同一の工程には同一の符号を付している。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the
基体2に実装する電子素子5は水晶振動子などからなる圧電振動片である。蓋体形成工程S20を説明する。ソーダ石灰ガラスからなる板状のガラスウエハーを準備する。まず、研磨、洗浄、エッチング工程S21においてガラスウエハーを所定の厚さまで研磨し、洗浄した後にエッチング処理を行って最表面の加工変質層を除去する。次に、凹部形成工程S2において、各電子デバイス1が形成される領域の中央部に加熱プレスの型成形により凹部8を形成する。次に、研磨工程S22において、凹部8の周囲の上端面を平坦な鏡面に研磨加工する。次に、導電膜堆積工程S3において、蓋体3の凹部8を形成した表面にスパッタリング法又は蒸着法により例えばチタンからなる吸蔵金属膜7とアルミニウムからなる接合導電膜6をそれぞれ50nm〜150nmの厚さで連続して堆積する。次に、パターン形成工程S4において、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、凹部8の底面BS及び内側面SSから接合導電膜6を除去する。このようにしてガラスウエハーからなる蓋体3を形成する。
The
圧電振動片作成工程S30を説明する。水晶の原石を所定角度でスライスし、水晶ウエハーを形成し、次に、水晶ウエハーを研削及び研磨加工して一定の厚みとする。次に、水晶ウエハーの加工変質層をエッチング除去する。次に、水晶ウエハーの両表面に金属膜を堆積し、フォトリソグラフィ及びエッチング法により金属膜をパターニングし、所定形状の励振電極、配線電極、マウント電極に加工する。次にフォトリソグラフィ及びエッチング法あるいはダイシングにより水晶ウエハーを圧電振動片の外形形状に加工する。 The piezoelectric vibrating piece creating step S30 will be described. The quartz crystal is sliced at a predetermined angle to form a quartz wafer, and then the quartz wafer is ground and polished to a constant thickness. Next, the work-affected layer of the quartz wafer is removed by etching. Next, metal films are deposited on both surfaces of the quartz wafer, the metal film is patterned by photolithography and etching, and processed into excitation electrodes, wiring electrodes, and mount electrodes having a predetermined shape. Next, the quartz wafer is processed into the outer shape of the piezoelectric vibrating piece by photolithography and etching or dicing.
基体形成工程S40を説明する。ソーダ石灰ガラスからなる板状のガラスウエハーを準備する。まず、研磨、洗浄、エッチング工程S41においてガラスウエハーを所定の厚さまで研磨し、洗浄した後にエッチング処理を行って最表面の加工変質層を除去する。次に、貫通電極形成工程S42において加熱プレスの型成形により、或いは表面にマスクを設置後にエッチング処理あるいはサンドブラスにより研削してガラスウエハーの板厚方向に貫通孔を形成する。次に、この貫通孔に導電体を充填して貫通電極13を形成し、貫通電極13の両端部及びガラスウエハーの両面を研磨して平坦化する。次に、配線電極形成工程S43において、スパッタリング法あるいは蒸着法により基体2の表面に金属膜を堆積し、フォトリソグラフィ及びエッチング法により配線11にパターニングする。
The substrate forming step S40 will be described. A plate-like glass wafer made of soda-lime glass is prepared. First, in the polishing, cleaning and etching step S41, the glass wafer is polished to a predetermined thickness, and after cleaning, an etching process is performed to remove the outermost work-affected layer. Next, in the through electrode forming step S42, through holes are formed in the thickness direction of the glass wafer by molding by hot pressing, or after setting a mask on the surface and grinding by etching or sandblasting. Next, the through hole is filled with a conductor to form the through
次に、実装工程S1において、圧電振動片を基体2の表面に実装する。実装の際に、基体2の配線11に導電性接着剤15や金属バンプを設置し、その上に圧電振動片のマウント電極を接合して基体2上に圧電振動片を片持ち状に固定する。これにより、貫通電極13と圧電振動片の励振電極とを電気的に接続する。このように多数の圧電振動片が実装されるガラスウエハーからなる基体2を形成する。
Next, in the mounting step S <b> 1, the piezoelectric vibrating piece is mounted on the surface of the
次に、重ね合わせ工程S11において、蓋体3の各凹部8に各圧電振動片が収納されるように蓋体3を基体2の上に載置し、上下方向から押圧する。次に、接合工程S5において、基体2及び蓋体3を200℃以上の温度に加熱し、蓋体3の吸蔵金属膜7及び接合導電膜6を陽極に基体2を陰極にして数百Vの電圧を印加し、接合導電膜6を介して基体2と蓋体3とを接合する。接合の際には周囲を真空に保持する。次に、外部電極形成工程S12において、基体2の蓋体3とは反対側の表面に印刷法により外部電極14を形成する。次に、切断工程S6において、接合体の表面にスクライブ線を設け、切断刃を押し当てて割断する、あるいはダイシングブレードやダイシングソーを用いて分割し、個々の電子デバイス1を得る。次に、電気特性検査工程S13において、電子デバイス1の共振周波数や共振抵抗値等を測定して検査する。
Next, in the overlaying step S <b> 11, the
<発信機>
(第四実施形態)
図5は、本発明の第四実施形態に係る発信機40の上面模式図であり、上記第二又は第三実施形態において説明した製造方法により製造した電子デバイス1を組み込んでいる。図5に示すように、発振器40は、基板43、この基板上に設置した電子デバイス1、集積回路41及び電子部品42を備えている。電子デバイス1は、外部電極14に与えられる駆動信号に基づいて一定周波数の信号を生成し、集積回路41及び電子部品42は、電子デバイス1から供給される一定周波数の信号を処理して、クロック信号等の基準信号を生成する。本発明による電子デバイス1は、高信頼性でかつ小型に形成することができるので、発振器40の全体をコンパクトに構成することができる。
<Transmitter>
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a schematic top view of a
<MEMSセンサ>
本発明の第五実施形態に係るMEMSセンサについて説明する。MEMSセンサは、例えば、加速度又は振動を検出する。MEMSセンサは、電子素子としてMEMSを使用し、第四実施形態と同様に上記第二又は第三実施形態において説明した製造方法により製造した電子デバイスを組み込んでいる。MEMSセンサは、基板と、この基板上に設置した電子デバイスと、信号処理回路とを備えている。電子デバイスは、加速度を検出し、検出した加速度を電気信号に変換し、電気信号を信号処理回路に送る。信号処理回路は、電気信号を増幅、調整など信号処理して出力する。本発明の電子デバイスは、高信頼性でかつ小型に形成することができるので、MEMSセンサの全体をコンパクトに構成することができる。
<MEMS sensor>
A MEMS sensor according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The MEMS sensor detects, for example, acceleration or vibration. The MEMS sensor uses MEMS as an electronic element, and incorporates an electronic device manufactured by the manufacturing method described in the second or third embodiment as in the fourth embodiment. The MEMS sensor includes a substrate, an electronic device installed on the substrate, and a signal processing circuit. The electronic device detects acceleration, converts the detected acceleration into an electrical signal, and sends the electrical signal to a signal processing circuit. The signal processing circuit performs signal processing such as amplification and adjustment on the electrical signal and outputs the processed signal. Since the electronic device of the present invention can be formed with high reliability and a small size, the entire MEMS sensor can be configured compactly.
1、1a、1b 電子デバイス
2 基体
3 蓋体
4 キャビティ
5 電子素子
6 接合導電膜
7 吸蔵金属膜
8 凹部
9 接合膜
11 配線
12 ワイヤー
13 貫通電極
14 外部電極
15 導電性接着剤
TS 上端面
BS 底面
SS 内側面
1, 1a,
Claims (6)
前記基体との間にキャビティを形成して前記基体に陽極接合される蓋体と、
前記キャビティに収納される電子素子と、
前記蓋体と前記基体との接合面に設置される接合膜と、
前記蓋体の前記キャビティの側の表面に設置され、前記接合膜と材質が異なりガス吸収性を有する収蔵金属膜と、を備え、
前記接合膜は、前記収蔵金属膜と、前記収蔵金属膜と材質の異なる陽極接合用の接合導電膜と、が積層する積層構造を有する電子デバイス。 A substrate;
A lid that forms a cavity with the substrate and is anodically bonded to the substrate;
An electronic element housed in the cavity;
A bonding film installed on a bonding surface between the lid and the base;
Installed on the surface of the lid on the side of the cavity, and a storage metal film that is different in material from the bonding film and has gas absorbency,
The bonding film is an electronic device having a stacked structure in which the storage metal film and a bonding conductive film for anodic bonding made of a material different from the storage metal film are stacked .
前記凹部の周囲の上端面に前記接合膜が形成され、 The bonding film is formed on the upper end surface around the recess,
前記凹部の底面に前記収蔵金属膜が形成される請求項1又は2に記載の電子デバイス。 The electronic device according to claim 1, wherein the storage metal film is formed on a bottom surface of the recess.
蓋体に凹部を形成する凹部形成工程と、 A recess forming step of forming a recess in the lid;
前記蓋体の前記凹部が形成される側の表面に、ガス収蔵性を有する収蔵金属膜と、前記収蔵金属膜と材質の異なる陽極接合用の接合導電膜を堆積する導電膜堆積工程と、 A conductive film deposition step of depositing a storage metal film having gas storage properties on the surface of the lid on which the concave portion is formed, and a bonding conductive film for anodic bonding made of a material different from the storage metal film;
前記凹部の周囲の上端面に前記接合導電膜を残し、前記凹部の内表面から前記接合導電膜を除去するパターン形成工程と、 A pattern forming step of leaving the bonding conductive film on the upper end surface around the recess and removing the bonding conductive film from the inner surface of the recess;
前記凹部に前記電子素子を収納し、前記蓋体を前記基体に陽極接合する接合工程と、を備える電子デバイスの製造方法。 And a bonding step of housing the electronic element in the recess and anodically bonding the lid to the base.
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