JPH11142430A - Electronic part and manufacture thereof - Google Patents

Electronic part and manufacture thereof

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JPH11142430A
JPH11142430A JP30700897A JP30700897A JPH11142430A JP H11142430 A JPH11142430 A JP H11142430A JP 30700897 A JP30700897 A JP 30700897A JP 30700897 A JP30700897 A JP 30700897A JP H11142430 A JPH11142430 A JP H11142430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
vent hole
sealing
gas vent
cavity
Prior art date
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Pending
Application number
JP30700897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsufumi Yano
樹史 矢野
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP30700897A priority Critical patent/JPH11142430A/en
Publication of JPH11142430A publication Critical patent/JPH11142430A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic part that is capable of maintaining a predetermined degree of vacuum and a predetermined purity of decompressed inert filler gas, and an electronic part manufacturing method that is capable of sealing a vent hole with a filler in a sealing atmosphere of a vacuum tank without causing the intrusion of the gas produced out of the melted filler into the cavity. SOLUTION: A support substrate 14c is mounted thereon with a sensing part 25, and a sealing substrate 10 is formed with a concavity 13, a vent hole 11b through part of the concavity 13, and a depression 11c partly overlapping with the vent hole 11b in the surface. The obtained support substrate 20 and the sealing substrate 10 are subjected to anodic or direct welding in a vacuum or a decompressed inert gas to form a cavity 13a enclosing the sensing part 25, and the depression 11c is filled with a filler, which is melted to seal the vent hole 11b and thus seal the cavity 13a hermetically.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、センシング部な
どの被封止物を減圧下に保持しなければならない、加速
度センサ、ジャイロセンサなどの電子部品およびその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component, such as an acceleration sensor or a gyro sensor, in which an object to be sealed such as a sensing unit must be kept under reduced pressure, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のジャイロセンサなどの電子部品お
よびその製造方法に関し、そのセンシング部の収容され
ているキャビティを密閉する手段として、特開平7−1
06890号公報に開示されている発明がある。この発
明は、図13に示すように、封止基板21にガス抜き孔
22を開け、このガス抜き孔22に熱溶融性の球体状の
封止材23を入れ、この封止材23を加熱溶融させてガ
ス抜き孔22を封止してキャビティを密閉していた。
2. Description of the Related Art A conventional electronic component such as a gyro sensor and a method of manufacturing the same are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1 as means for sealing a cavity in which a sensing part is housed.
There is an invention disclosed in Japanese Patent Publication No. 06890. According to the present invention, as shown in FIG. 13, a gas vent hole 22 is formed in a sealing substrate 21, a heat-meltable spherical sealing material 23 is inserted into the gas vent hole 22, and the sealing material 23 is heated. The cavity was sealed by melting and closing the gas vent hole 22.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子部品の製造方法は、ガス抜き孔22を真空槽中で封
止する際に、封止材23の溶融時に発生する溶剤などの
ガスが、矢印で示すように、キャビティに侵入して、こ
の従来の製造方法で製造した電子部品は、十分な真空度
が得られなかった。また、キャビティに不活性ガスを封
入して密閉する際にも、封止材から発生するガスのため
に、この従来の製造方法で製造した電子部品は、減圧封
入不活性ガスの純度を低下させていた。
However, in the conventional method for manufacturing an electronic component, when the gas vent hole 22 is sealed in a vacuum chamber, a gas such as a solvent generated when the sealing material 23 is melted, As indicated by the arrow, the electronic component manufactured by this conventional manufacturing method after entering the cavity could not obtain a sufficient degree of vacuum. In addition, even when an inert gas is sealed in the cavity and sealed, the electronic components manufactured by this conventional manufacturing method reduce the purity of the inert gas under reduced pressure due to the gas generated from the sealing material. I was

【0004】そこで、本発明は、所定の真空度および所
定の減圧封入不活性ガスの純度を保持する電子部品、お
よびガス抜き孔を封入材で封入する際に、溶融した封止
材から発生するガスがキャビティに侵入せず、真空槽の
封止雰囲気でガス抜き孔を封止することのできる電子部
品およびその製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention is directed to an electronic component that maintains a predetermined degree of vacuum and a predetermined purity of an inert gas filled under reduced pressure, and a gas generated from a molten sealing material when the gas vent hole is sealed with the sealing material. An object of the present invention is to provide an electronic component capable of sealing a gas vent hole in a sealing atmosphere of a vacuum chamber without gas entering a cavity, and a method of manufacturing the electronic component.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の電子部
品の発明は、第一の基板と第二の基板とが接合されてそ
れらの間にキャビティが形成され、該キャビティには被
封止物が収容され、第一の基板または第二の基板のいず
れかの基板に前記キャビティと通じるガス抜き孔が形成
され、前記基板の表面に前記ガス抜き孔と一部重なる窪
みが形成され、前記ガス抜き孔と窪みとに跨がる封止材
により前記ガス抜き孔が封止されてなるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electronic component, wherein a first substrate and a second substrate are joined to form a cavity therebetween, and the cavity is sealed. A stationary material is accommodated, a gas vent hole communicating with the cavity is formed in one of the first substrate and the second substrate, and a dent that partially overlaps the gas vent hole is formed on the surface of the substrate, The gas vent hole is sealed with a sealing material straddling the gas vent hole and the depression.

【0006】この発明は、第一の基板または第二の基板
のいずれかに形成したガス抜き孔が、このガス抜き孔に
一部重なって形成した窪みに跨がって、封止材により封
止されて、封止雰囲気中と同じ圧力でキャビティが密閉
される。これにより、キャビティの真空度または減圧封
入ガスの純度が向上し、被封止物の振動などが抑圧され
ない。
According to the present invention, a gas vent hole formed in either the first substrate or the second substrate straddles a dent formed partially overlapping the gas vent hole, and is sealed with a sealing material. The cavity is closed with the same pressure as in the sealing atmosphere. As a result, the degree of vacuum in the cavity or the purity of the gas under reduced pressure is improved, and vibration of the object to be sealed is not suppressed.

【0007】請求項2に記載の電子部品の発明は、セン
シング部を有する支持基板と凹部を有する封止基板とが
接合されて前記センシング部を収容するキャビティが形
成され、前記封止基板には前記凹部につながるガス抜き
孔が形成される共に、前記封止基板の外部表面には該ガ
ス抜き孔に一部重なって窪みが形成され、封止材が前記
ガス抜き孔と前記窪みに充填されて前記ガス抜き孔が封
止され、前記キャビティが密閉されてなるものである。
According to a second aspect of the present invention, a support substrate having a sensing portion and a sealing substrate having a concave portion are joined to form a cavity for accommodating the sensing portion. A gas vent hole leading to the concave portion is formed, and a dent is formed on the outer surface of the sealing substrate so as to partially overlap the gas vent hole, and a sealing material is filled in the gas vent hole and the dent. The gas vent hole is sealed and the cavity is sealed.

【0008】この発明は、支持基板と封止基板との間に
形成されるキャビティは、封止基板の凹部を用いて作ら
れる。ガス抜き孔は封止基板を貫通して凹部に通じてい
る。封止基板に形成したガス抜き孔が、このガス抜き孔
に一部重なって形成した窪みに跨がって、封止材により
封止されて、封止雰囲気中の圧力でキャビティが密閉さ
れる。これにより、キャビティの真空度または減圧封入
ガスの純度が向上し、センシング部の振動が抑圧され
ず、感度のすぐれたものとなる。
According to the present invention, the cavity formed between the supporting substrate and the sealing substrate is formed by using the concave portion of the sealing substrate. The gas vent hole penetrates the sealing substrate and communicates with the recess. The gas vent hole formed in the sealing substrate straddles the depression formed partially overlapping the gas vent hole, and is sealed with the sealing material, and the cavity is sealed with the pressure in the sealing atmosphere. . As a result, the degree of vacuum in the cavity or the purity of the reduced-pressure sealing gas is improved, and the vibration of the sensing unit is not suppressed, and the sensitivity is excellent.

【0009】請求項3に記載の電子部品の製造方法の発
明は、第一の基板と第二の基板の少なくとも一方に被封
止物を配置し、第一の基板と第二の基板のいずれかの基
板に該基板を貫通するガス抜き孔を形成し、前記基板の
表面に前記ガス抜き孔と一部重なる窪みを形成し、真空
中もしくは減圧不活性ガス中において、第一の基板と第
二の基板とを接合して前記ガス抜き孔と通じたキャビテ
ィを形成し、かつ、該キャビティに前記被封止物を収容
すると共に、前記窪みに封止材を装填し、この封止材を
溶融して前記窪みから流れ出た封止材により前記ガス抜
き孔を封止するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic component manufacturing method, wherein an object to be sealed is disposed on at least one of a first substrate and a second substrate. Forming a gas vent hole penetrating the substrate in one of the substrates, forming a depression partially overlapping the gas vent hole in the surface of the substrate, and forming the first substrate and the second substrate in a vacuum or in a reduced pressure inert gas. The second substrate is joined to form a cavity communicating with the gas vent hole, and the cavity is accommodated with the object to be sealed, and a sealing material is loaded into the recess, and the sealing material is The gas vent hole is sealed with a sealing material that has melted and has flowed out of the depression.

【0010】この発明は、第一の基板と第二の基板とを
真空中または減圧不活性ガス中で陽極接合または直接接
合する。この接合において、接合面からガスが発生し
て、キャビティ内に流入する。この流入したガスは、キ
ャビティに通じたガス抜き孔より、真空槽中へ排出され
る。
According to the present invention, the first substrate and the second substrate are anodic-bonded or directly bonded in a vacuum or a reduced-pressure inert gas. In this joining, gas is generated from the joining surface and flows into the cavity. The gas that has flowed in is discharged into the vacuum chamber through a gas vent hole that communicates with the cavity.

【0011】また、接合された第一の基板と第二の基板
とは、真空槽中または減圧不活性ガス中でガス抜き孔の
封止が行われる。この封止は、窪みに載せた熱溶融性の
封止材を加熱溶融し、この溶融した封止材をガス抜き孔
に流動させて硬化させることにより行われる。この封止
材が溶融したときに、封止材に含入している溶剤が気化
してガスが発生する。この発生したガスは、その大部分
は真空槽中へ直接放散すると共に、溶融した封止材とガ
ス抜き孔との間の間隙を通って真空槽中に放散する。
Further, the first substrate and the second substrate which are bonded are sealed with a gas vent hole in a vacuum chamber or in a reduced pressure inert gas. This sealing is performed by heating and melting the heat-meltable sealing material placed in the depression, and flowing the molten sealing material to the gas vent hole to be cured. When the sealing material is melted, the solvent contained in the sealing material is vaporized to generate gas. Most of the generated gas diffuses directly into the vacuum chamber, and also diffuses into the vacuum chamber through a gap between the molten sealing material and the vent hole.

【0012】このように、窪みで溶融した封止材は、一
瞬の間窪みに滞留し、この間にガスは上述のように真空
槽中へ放散するので、キャビティに侵入するガスは低減
することになる。したがって、キャビティの真空度の低
下、減圧封入不活性ガスの純度の低下を防止することが
できる。
As described above, the sealing material melted in the depression stays in the depression for a moment, and during this time the gas is diffused into the vacuum chamber as described above, so that the gas entering the cavity is reduced. Become. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the degree of vacuum in the cavity and a decrease in the purity of the reduced-pressure sealed inert gas.

【0013】請求項4に記載の電子部品の製造方法の発
明は、支持基板にセンシング部を形成し、封止基板に凹
部を形成し、前記凹部に通じるガス抜き孔を前記封止基
板に形成し、前記封止基板の表面に該ガス抜き孔に一部
重なる窪みを形成し、真空中もしくは減圧不活性ガス中
において、前記支持基板と前記封止基板とを接合して前
記凹部によりキャビティを形成し、かつ、該キャビティ
に前記センシング部を収容すると共に、前記窪みに封止
材を装填し、この封止材を溶融して前記窪みから流れ出
た封止材により前記ガス抜き孔を封止するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electronic component manufacturing method, wherein a sensing portion is formed in a support substrate, a concave portion is formed in a sealing substrate, and a gas vent hole communicating with the concave portion is formed in the sealing substrate. Then, a dent that partially overlaps the gas vent hole is formed on the surface of the sealing substrate, and in a vacuum or a reduced-pressure inert gas, the support substrate and the sealing substrate are joined to form a cavity by the concave portion. Forming and accommodating the sensing portion in the cavity, loading a sealing material in the recess, sealing the gas vent hole with the sealing material that melts the sealing material and flows out of the recess. Is what you do.

【0014】この発明は、請求項3に記載の発明におい
て、第一の基板がキャビティを設けるための凹部の形成
された封止基板となり、第二の基板が被封止物としての
センシング部を備えた支持基板となっている点が請求項
3に記載の発明と相違しているが、作用に関しては請求
項3に記載の発明と略同様である。
According to a third aspect of the present invention, in the third aspect, the first substrate is a sealing substrate having a concave portion for providing a cavity, and the second substrate is a sensing portion as an object to be sealed. Although the present embodiment is different from the third aspect in that the supporting substrate is provided, the operation is substantially the same as that of the third aspect.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の電子部品の製造
方法の1実施例として、角速度センサの製造方法につい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing an angular velocity sensor will be described as one embodiment of a method for manufacturing an electronic component according to the present invention.

【0016】まず、図1から図5を参照して、封止基板
10の製造方法について説明する。図1において、フォ
トリソグラフィ技術を用いて、矩形状のパイレックスガ
ラス基板11の表面の全面にフォトレジスト12aを形
成し、裏面の4辺部に枠状のフォトレジスト12bを形
成する。
First, a method for manufacturing the sealing substrate 10 will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a photoresist 12a is formed on the entire surface of a rectangular Pyrex glass substrate 11 by photolithography, and a frame-shaped photoresist 12b is formed on four sides of the back surface.

【0017】図2において、フォトレジスト12a、1
2bをマスクとして、フッ酸を用いたウエットエッチン
グにより、パイレックスガラス基板11に、後述のセン
シング部を収容できる凹部13を形成する。その後、フ
ォトレジスト12a、12bは、剥離される。
In FIG. 2, photoresists 12a, 1
Using the 2b as a mask, a concave portion 13 capable of accommodating a sensing portion described later is formed in the Pyrex glass substrate 11 by wet etching using hydrofluoric acid. Thereafter, the photoresists 12a and 12b are peeled.

【0018】図3において、パイレックスガラス基板1
1の凹部13の天面11aの片隅の一部に、例えば、C
2 レーザを用いて、基板11を貫通してガス抜き孔1
1bを開ける。このガス抜き孔11bは、図9に示すよ
うに、パイレックスガラス基板11の凹部13側の孔径
が表面側の孔径より小さくなっている。
In FIG. 3, a Pyrex glass substrate 1
A part of one corner of the top surface 11a of the concave portion 13 has, for example, C
The gas vent hole 1 penetrates the substrate 11 using an O 2 laser.
Open 1b. As shown in FIG. 9, the diameter of the gas vent hole 11b on the concave portion 13 side of the Pyrex glass substrate 11 is smaller than the hole diameter on the front surface side.

【0019】図4および図5において、同様にCO2
ーザを用いて、パイレックスガラス基板11の表面すな
わち凹部13を形成していない表面に、このガス抜き孔
11bと一部重なる窪み11cを形成する。これにより
第一基板としての封止基板10が完成する。
In FIGS. 4 and 5, similarly, a CO 2 laser is used to form a depression 11c on the surface of the Pyrex glass substrate 11, that is, the surface on which the recess 13 is not formed, which partially overlaps the gas vent hole 11b. . Thereby, the sealing substrate 10 as the first substrate is completed.

【0020】なお、これらのガス抜き孔11bと窪み1
1cとは、フォトエッチング技術を用いて形成してもよ
い。
Incidentally, these gas vent holes 11b and recesses 1
1c may be formed by using a photo-etching technique.

【0021】つぎに、図6と図7を参照して支持基板2
0の製造方法について説明する。まず、図6において、
上層シリコン基板14a、中層シリコン酸化膜14bお
よび下層シリコン基板14cの3層構造よりなるSOI
(Silicon On Insulator)基板14を用意する。フォト
リソグラフィ技術を用いて、SOI基板14の上に、図
12に示す角速度センサのセンシング部25の平面形状
(センサ構造)にフォトレジスト14dをパターニング
する。そして、RIE(Reactive Ion Etching)を用
い、エッチングガスに6フッ化硫黄(SF6 )を使用
し、フォトレジスト14dをマスクにして、シリコン基
板14aに対し、中層シリコン酸化膜14bが見えるま
で異方性エッチングを施して垂直加工をする。その後、
フォトレジスト14dは剥離される。
Next, referring to FIG. 6 and FIG.
0 will be described. First, in FIG.
SOI having a three-layer structure of upper silicon substrate 14a, middle silicon oxide film 14b, and lower silicon substrate 14c
(Silicon On Insulator) A substrate 14 is prepared. Using a photolithography technique, a photoresist 14d is patterned on the SOI substrate 14 in a planar shape (sensor structure) of the sensing unit 25 of the angular velocity sensor shown in FIG. Then, using RIE (Reactive Ion Etching), sulfur hexafluoride (SF 6 ) as an etching gas, and a photoresist 14 d as a mask, anisotropically with respect to the silicon substrate 14 a until the middle silicon oxide film 14 b is seen. Vertical processing is performed by applying a reactive etching. afterwards,
The photoresist 14d is stripped.

【0022】図7において、この図7は図12のX−X
線断面と第二の基板すなわち下層シリコン基板14cと
を示すものであるが、固定部分(図12において白地部
分)にフォトレジストをパターニングして、このフォト
レジストをマスクとして、BHF(バファフッ酸)のエ
ッチング液を用い、可動部分(図12において点集合部
分)の下部のシリコン酸化膜(犠牲層)14bをエッチ
ングして除去し、その後に空間15を形成する。この空
間15により、可動部分が自由振動可能になる。その
後、フォトレジストは除去され、洗浄乾燥後、図12に
示す被封止物としてのセンシング部25を完成する。
In FIG. 7, this FIG.
FIG. 14 shows a line cross section and a second substrate, that is, a lower silicon substrate 14c. A photoresist is patterned on a fixed portion (white portion in FIG. 12), and BHF (buffa hydrofluoric acid) is Using an etchant, the silicon oxide film (sacrifice layer) 14b under the movable portion (the point gathering portion in FIG. 12) is removed by etching, and then a space 15 is formed. This space 15 allows the movable part to freely vibrate. Thereafter, the photoresist is removed, and after washing and drying, the sensing unit 25 as an object to be sealed shown in FIG. 12 is completed.

【0023】つぎに、図12に示すセンシング部25の
構造について説明する。
Next, the structure of the sensing unit 25 shown in FIG. 12 will be described.

【0024】センシング部25はコリオリ力を検知して
角速度を検出するものである。1は長方形板状の振動体
で、その長手方向の両端部からは、直角かつ両方向に可
動柄2a、3aがそれぞれ伸びている。この可動柄2
a、3aの先端には、コ字型支持梁6a、7aの一端が
結合し、その他端は固定部6、7に結合している。
The sensing section 25 detects an angular velocity by detecting a Coriolis force. Reference numeral 1 denotes a rectangular plate-shaped vibrating body, and movable handles 2a and 3a extend at right angles and in both directions from both ends in the longitudinal direction. This movable pattern 2
One ends of the U-shaped support beams 6a and 7a are connected to the tips of a and 3a, and the other ends are connected to the fixing portions 6 and 7.

【0025】可動柄2a、3aの外側面には、複数本の
平行する可動櫛歯電極2b、3b(点集合部分)が直角
方向にそれぞれ形成されている。また、この可動櫛歯電
極2b、3bと対向してコンデンサを形成する複数本の
固定櫛歯電極2c、3cと、これらの固定櫛歯電極2
c、3cに直角に結合している固定電極2d、3d(白
地部分)とが、形成されている。そして、振動体1の左
側の可動櫛歯電極2bと固定櫛歯電極2c及び右側の可
動櫛歯電極3bと固定櫛歯電極3cは、それぞれ駆動電
極部2、3を構成する。
On the outer surfaces of the movable handles 2a, 3a, a plurality of parallel movable comb electrodes 2b, 3b (point set portions) are formed at right angles. Also, a plurality of fixed comb-teeth electrodes 2c, 3c facing the movable comb-teeth electrodes 2b, 3b to form a capacitor,
Fixed electrodes 2d and 3d (white background portions) that are perpendicularly coupled to c and 3c are formed. The movable comb electrode 2b and the fixed comb electrode 2c on the left side of the vibrator 1 and the movable comb electrode 3b and the fixed comb electrode 3c on the right side form the drive electrode units 2 and 3, respectively.

【0026】駆動電極部2、3の可動櫛歯電極2b、3
bと振動体1とは、シリコン基板14aにより一体に形
成されているので、それらの振動変位は同一となる。
The movable comb electrodes 2b, 3 of the drive electrode sections 2, 3
Since b and the vibrating body 1 are integrally formed by the silicon substrate 14a, their vibration displacements are the same.

【0027】また、振動体1の両側面からは複数本の可
動柄4a、5aがそれぞれ直角方向に伸びて、その両側
に可動櫛歯電極4b、5bがそれぞれ形成されている。
また、この可動櫛歯電極4b、5bと対向してコンデン
サを形成する固定櫛歯電極4c、5c、これらに結合し
ている固定柄4d、5d、また、これらに結合している
固定電極4e、5e、及びこれらの引出電極4f、5f
が、形成されている。そして、振動体1の上側の可動櫛
歯電極4bと固定櫛歯電極4c及び下側の可動櫛歯電極
5bと固定櫛歯電極5cは、それぞれ検出電極部4、5
を構成する。なお、点集合部分で示す可動部分、即ち振
動体1、可動柄2a、3a、4a、5a、コ字型支持梁
6a、7a、可動櫛歯電極2b、3b、4b、5bは、
これらの下部のシリコン酸化膜14bの犠牲層部分が取
り除かれて、シリコン基板14c(図8参照)から離間
して浮いた状態となり、自由振動可能になる。
A plurality of movable handles 4a, 5a extend in a direction perpendicular to each side from both sides of the vibrator 1, and movable comb electrodes 4b, 5b are formed on both sides thereof.
Also, fixed comb electrodes 4c, 5c facing the movable comb electrodes 4b, 5b to form a capacitor, fixed handles 4d, 5d connected thereto, and fixed electrodes 4e connected to these, 5e and their extraction electrodes 4f, 5f
Are formed. The upper movable comb electrode 4b and the fixed comb electrode 4c on the upper side of the vibrating body 1 and the lower movable comb electrode 5b and the fixed comb electrode 5c on the lower side are connected to the detection electrode portions 4, 5 respectively.
Is configured. In addition, the movable part shown by the point set part, that is, the vibrating body 1, the movable handles 2a, 3a, 4a, 5a, the U-shaped support beams 6a, 7a, and the movable comb electrodes 2b, 3b, 4b, 5b,
The sacrificial layer portion of the lower silicon oxide film 14b is removed, and the silicon oxide film 14b floats away from the silicon substrate 14c (see FIG. 8), and can freely vibrate.

【0028】つぎに、図12に示すセンシング部25の
動作について説明する。駆動電極部2の可動櫛歯電極2
bと固定櫛歯電極2cとの間、および駆動電極部3の可
動櫛歯電極3bと固定櫛歯電極3cとの間に、例えば、
ピーク値が0Vと5Vの交流電圧を交互に印加する。す
ると、可動櫛歯電極2bと3bは、静電気力により固定
櫛歯電極2c、3cと対向面積を拡大するように、固定
電極2dと3dの方に交互に吸引されて、振動体1をX
軸方向に振動させるようになる。
Next, the operation of the sensing unit 25 shown in FIG. 12 will be described. The movable comb electrode 2 of the drive electrode unit 2
b and the fixed comb electrode 2c, and between the movable comb electrode 3b and the fixed comb electrode 3c of the drive electrode unit 3, for example,
An alternating voltage having a peak value of 0 V and 5 V is applied alternately. Then, the movable comb electrodes 2b and 3b are alternately attracted to the fixed electrodes 2d and 3d so as to enlarge the area facing the fixed comb electrodes 2c and 3c by the electrostatic force, and the vibrating body 1 is moved by X.
Vibrates in the axial direction.

【0029】このように、振動体1がX軸方向に振動し
ているときに、このセンシング部25がZ軸の回りに回
転すると、Y軸方向にコリオリ力による振動が現れて、
振動体1はY軸方向にも振動するようになる。すると、
振動体1の両側の検出電極部4、5の静電容量が、一方
は増加し、他方は減少するようになる。この増減する静
電容量を電圧変換して差動増幅することにより、X軸方
向の振動成分を除去し、Y軸方向のコリオリ力による振
動成分を抽出して回転角速度およびこれを積分して回転
角度を求めることができる。
As described above, if the sensing unit 25 rotates around the Z axis while the vibrating body 1 is vibrating in the X axis direction, vibration due to Coriolis force appears in the Y axis direction,
The vibrating body 1 also vibrates in the Y-axis direction. Then
One of the capacitances of the detection electrode units 4 and 5 on both sides of the vibrating body 1 increases, and the other decreases. By subjecting the increased / decreased capacitance to voltage conversion and differential amplification, the vibration component in the X-axis direction is removed, the vibration component due to the Coriolis force in the Y-axis direction is extracted, and the rotational angular velocity and its integration are integrated. The angle can be determined.

【0030】つぎに、ガス抜き孔11bの封止について
説明する。なお、以下の工程は真空槽の中で行われる。
図8において、図7に示す支持基板20上に、図4に示
す封止基板10を重ね、温度400℃、印加電圧500
Vで陽極接合を行い、支持基板20と封止基板10とを
接合する。そして、封止基板10の凹部13によりセン
シング部25を収納するキャビティ13aが形成され
る。
Next, sealing of the gas vent hole 11b will be described. The following steps are performed in a vacuum chamber.
8, the sealing substrate 10 shown in FIG. 4 is superimposed on the support substrate 20 shown in FIG.
The anodic bonding is performed with V, and the supporting substrate 20 and the sealing substrate 10 are bonded. Then, the cavity 13 a for accommodating the sensing unit 25 is formed by the concave portion 13 of the sealing substrate 10.

【0031】この陽極接合の際に、接合面から発生した
酸素ガスがキャビティ13a内へ流入するが、この流入
したガスは、ガス抜き孔11bより真空槽に排出され
る。
At the time of this anodic bonding, oxygen gas generated from the bonding surface flows into the cavity 13a, and the flowed gas is discharged from the gas vent hole 11b to the vacuum chamber.

【0032】つぎに、図9において、半田合金からなる
球形の封止材16を、窪み11cに装填し、例えば、赤
外線炉で加熱して封止材16を溶融させる。この溶融し
た封止材16は、一瞬窪み11cに滞留し、その中に含
入している溶剤などのガスは、直接真空槽へ放散し、ま
た溶融した封止材16とガス抜き孔11bとの間の間隙
を通って外部の真空槽中に放散する。そして、溶融した
封止材16は、形を変えて、その後、図10および図1
1に示すように、その一部はガス抜き孔11bに流動し
て、このガス抜き孔11bで硬化して、封止栓16a
(点集合部分)となり、ガス抜き孔11bを封止するこ
とになる。
Next, in FIG. 9, a spherical sealing material 16 made of a solder alloy is loaded into the depression 11c, and heated by, for example, an infrared furnace to melt the sealing material 16. The melted sealing material 16 momentarily stays in the depression 11c, and gas such as a solvent contained therein is directly diffused into the vacuum chamber, and the molten sealing material 16 and the gas vent hole 11b Dissipate into the external vacuum chamber through the gap between Then, the molten sealing material 16 is changed in shape, and thereafter, FIG. 10 and FIG.
As shown in FIG. 1, a part of the gas flows into the gas vent hole 11b, and is hardened in the gas vent hole 11b.
(A point set portion), and the gas vent hole 11b is sealed.

【0033】このように、溶融した封止材16は、一瞬
の間窪みに滞留し、この間に窪みでガスは外部の真空槽
に大部分放散し、キャビティ13aへはほとんど侵入し
ない。したがって、キャビティの真空度の低下、減圧封
入不活性ガスの純度の低下を防止することができる。
As described above, the molten sealing material 16 stays in the depression for a moment, and during this period, most of the gas diffuses into the external vacuum tank and hardly enters the cavity 13a. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the degree of vacuum in the cavity and a decrease in the purity of the reduced-pressure sealed inert gas.

【0034】上記実施例においては、被封止物として角
速度センサのセンシング部を示したが、本発明は、加速
度センサ、圧力計、可変コンデンサなどのセンシング部
の被封止物にも適用できるものである。
In the above embodiment, the sensing part of the angular velocity sensor is shown as the object to be sealed. However, the present invention can be applied to the object to be sealed of the sensing part such as an acceleration sensor, a pressure gauge, and a variable capacitor. It is.

【0035】上記実施例においては、封止基板10の製
造工程を先に記載したが、これは便宜上のことであっ
て、支持基板20の製造工程を先にしてもよい。
In the above embodiment, the manufacturing process of the sealing substrate 10 is described first, but this is for convenience, and the manufacturing process of the support substrate 20 may be performed first.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1および請求項2に記載の電子部
品の発明は、ガス抜き孔を窪みに跨がって封止材で封止
することにより、センシング部などの被封止物を収容す
るキャビティが、所定の真空度に又は不活性ガスにより
減圧下に密閉されるので、センシング部などの被封止物
の振動などが抑圧されず、感度の優れたものとなる。
According to the first and second aspects of the present invention, an object to be sealed such as a sensing portion is sealed by sealing a gas vent hole over a depression with a sealing material. Since the cavity to be housed is sealed at a predetermined degree of vacuum or under a reduced pressure with an inert gas, vibration of the object to be sealed such as the sensing unit is not suppressed, and the sensitivity is excellent.

【0037】請求項3および請求項4に記載の電子部品
の製造方法の発明は、ガス抜き孔を封止する際に、この
ガス抜き孔に一部重なって設けた窪みで、封止材を溶融
させ、かつ、その内蔵ガスを放散させるので、封止材か
ら発生するガスがキャビティに侵入せず、封止雰囲気と
同じ圧力および状態でキャビティを密閉することができ
る。
According to the third and fourth aspects of the present invention, when the gas vent hole is sealed, the sealing material is formed by a recess provided partially overlapping the gas vent hole. Since the gas is melted and the built-in gas is diffused, the gas generated from the sealing material does not enter the cavity, and the cavity can be sealed at the same pressure and state as the sealing atmosphere.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の電子部品の製造方法の一実施例とし
ての角速度センサの製造方法を示すもので、封止基板の
材料となるパイレックスガラス基板に凹部を形成するた
めのフォトレジストを形成する工程図
FIG. 1 shows a method for manufacturing an angular velocity sensor as one embodiment of a method for manufacturing an electronic component of the present invention, in which a photoresist for forming a concave portion is formed on a Pyrex glass substrate as a material of a sealing substrate. Process chart

【図2】 同じく、図1に示すフォトレジストをマスク
として、パイレックスガラス基板をエッチングして凹部
を形成する工程図
FIG. 2 is a process diagram of forming a recess by etching a Pyrex glass substrate using the photoresist shown in FIG. 1 as a mask.

【図3】 同じく、図2の工程により形成された凹部の
天面の一部にガス抜き孔を形成する工程図
3 is a process diagram of forming a gas vent hole in a part of the top surface of the recess formed by the process of FIG. 2;

【図4】 同じく、パイレックスガラス基板の表面に、
図3の工程により形成されたガス抜き孔に一部重なる窪
みを設けて封止基板を形成する工程図
FIG. 4 Similarly, on the surface of a Pyrex glass substrate,
FIG. 3 is a process diagram of forming a sealing substrate by providing a dent that partially overlaps the gas vent hole formed by the process of FIG. 3.

【図5】 図4の破線で囲った部分の一部拡大平面図5 is a partially enlarged plan view of a portion surrounded by a broken line in FIG.

【図6】 支持基板の材料となるSOI基板にセンシン
グ部の平面形状にフォトレジストを形成する工程図
FIG. 6 is a process diagram of forming a photoresist in a planar shape of a sensing unit on an SOI substrate serving as a material of a support substrate.

【図7】 同じく、シリコン基板および犠牲層のエッチ
ングによりセンシング部を有する支持基板を形成する工
程図
FIG. 7 is also a process chart for forming a support substrate having a sensing unit by etching a silicon substrate and a sacrificial layer.

【図8】 図7に示す支持基板に図4に示す封止基板を
重ねて陽極接合する工程図
8 is a process diagram in which the sealing substrate shown in FIG. 4 is superimposed on the support substrate shown in FIG. 7 and anodic bonding is performed.

【図9】 封止基板に形成した窪みに封止材を装填する
工程図
FIG. 9 is a process diagram of loading a sealing material into a recess formed in a sealing substrate.

【図10】 図9に示す封止材を加熱溶融してガス抜き
孔を封止する工程図
FIG. 10 is a process diagram for sealing the vent hole by heating and melting the sealing material shown in FIG. 9;

【図11】 図10の平面図FIG. 11 is a plan view of FIG. 10;

【図12】 図7に示すセンシング部の平面図FIG. 12 is a plan view of the sensing unit shown in FIG. 7;

【図13】 従来の電子部品の封止構造を示す一部断面
FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a conventional electronic component sealing structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動体 2、3 駆動電極部 2a、3a、4a、5a 可動柄 2b、3b、4b、5b 可動櫛歯電極 2c、3c、4c、5c 固定櫛歯電極 2d、3d、4e、5e 固定電極 4、5 検出電極部 4a、5a 可動柄 4d、5d 固定柄 4f、5f 引出電極 6、7 固定部 6a、7a コ字型支持梁 10 封止基板 11 パイレックスガラス基板 11a 天面 11b ガス抜き孔 11c 窪み 13 凹部 13a キャビティ 14 SOI基板 14a 上層シリコン基板 14b 中層シリコン酸化膜 14c 下層シリコン基板 14d フォトレジスト 15 空間 16 封止材 16a 封止栓 20 支持基板 25 センシング部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oscillator 2, 3 Drive electrode part 2a, 3a, 4a, 5a Movable handle 2b, 3b, 4b, 5b Movable comb electrode 2c, 3c, 4c, 5c Fixed comb electrode 2d, 3d, 4e, 5e Fixed electrode 4 5, detection electrode section 4a, 5a movable pattern 4d, 5d fixed pattern 4f, 5f extraction electrode 6, 7, fixing section 6a, 7a U-shaped support beam 10 sealing substrate 11 Pyrex glass substrate 11a top surface 11b gas vent hole 11c depression Reference Signs List 13 recess 13a cavity 14 SOI substrate 14a upper silicon substrate 14b middle silicon oxide film 14c lower silicon substrate 14d photoresist 15 space 16 sealing material 16a sealing plug 20 support substrate 25 sensing part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一の基板と第二の基板とが接合されて
それらの間にキャビティが形成され、該キャビティには
被封止物が収容され、第一の基板または第二の基板のい
ずれかの基板に前記キャビティと通じるガス抜き孔が形
成され、前記基板の表面に前記ガス抜き孔と一部重なる
窪みが形成され、前記ガス抜き孔と窪みとに跨がる封止
材により前記ガス抜き孔が封止されてなる電子部品。
1. A first substrate and a second substrate are bonded to each other to form a cavity between the first substrate and the second substrate. A gas vent hole communicating with the cavity is formed in any one of the substrates, a dent that partially overlaps the gas vent hole is formed on the surface of the substrate, and the sealing material straddles the gas vent hole and the dent. An electronic component in which a vent hole is sealed.
【請求項2】 センシング部を有する支持基板と凹部を
有する封止基板とが接合されて前記センシング部を収容
するキャビティが形成され、前記封止基板には前記凹部
につながるガス抜き孔が形成される共に、前記封止基板
の外部表面には該ガス抜き孔に一部重なって窪みが形成
され、封止材が前記ガス抜き孔と前記窪みに充填されて
前記ガス抜き孔が封止され、前記キャビティが密閉され
てなる電子部品。
2. A supporting substrate having a sensing portion and a sealing substrate having a recess are joined to form a cavity for accommodating the sensing portion, and a gas vent hole connected to the recess is formed in the sealing substrate. In addition, a dent is formed on the outer surface of the sealing substrate so as to partially overlap with the gas vent hole, and a sealing material is filled in the gas vent hole and the cavity to seal the gas vent hole, An electronic component in which the cavity is sealed.
【請求項3】 第一の基板と第二の基板の少なくとも一
方に被封止物を配置し、 第一の基板と第二の基板のいずれかの基板に該基板を貫
通するガス抜き孔を形成し、 前記基板の表面に前記ガス抜き孔と一部重なる窪みを形
成し、 真空中もしくは減圧不活性ガス中において、第一の基板
と第二の基板とを接合して前記ガス抜き孔と通じたキャ
ビティを形成し、かつ、該キャビティに前記被封止物を
収容すると共に、 前記窪みに封止材を装填し、この封止材を溶融して前記
窪みから流れ出た封止材により前記ガス抜き孔を封止す
る電子部品の製造方法。
3. An object to be sealed is disposed on at least one of the first substrate and the second substrate, and a gas vent hole penetrating the substrate is provided in one of the first substrate and the second substrate. Forming a dent that partially overlaps with the gas vent hole on the surface of the substrate, and joining the first substrate and the second substrate in a vacuum or in a reduced pressure inert gas to form the gas vent hole. Forming a communicating cavity, and accommodating the object to be sealed in the cavity, loading a sealing material into the recess, melting the sealing material, and flowing the sealing material out of the recess by the sealing material. A method for manufacturing an electronic component for sealing a gas vent hole.
【請求項4】 支持基板にセンシング部を形成し、封止
基板に凹部を形成し、 前記凹部に通じるガス抜き孔を前記封止基板に形成し、
前記封止基板の表面に該ガス抜き孔に一部重なる窪みを
形成し、 真空中もしくは減圧不活性ガス中において、前記支持基
板と前記封止基板とを接合して前記凹部によりキャビテ
ィを形成し、かつ、該キャビティに前記センシング部を
収容すると共に、 前記窪みに封止材を装填し、この封止材を溶融して前記
窪みから流れ出た封止材により前記ガス抜き孔を封止す
る電子部品の製造方法。
4. A sensing part is formed in the support substrate, a concave part is formed in the sealing substrate, and a gas vent hole communicating with the concave part is formed in the sealing substrate.
Forming a dent that partially overlaps the gas vent hole on the surface of the sealing substrate, joining the support substrate and the sealing substrate in a vacuum or in a reduced pressure inert gas to form a cavity by the concave portion; And an electron for accommodating the sensing portion in the cavity, loading a sealing material into the depression, melting the sealing material, and sealing the gas vent hole with the sealing material flowing out of the depression. The method of manufacturing the part.
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