JP2016033504A - 物理量センサー、電子機器および移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の物理量センサー1は、支持基板2と、支持基板2上に設けられた素子片3と、支持基板2の素子片3と反対側の面に接合され、素子片を封止する封止基板5と、封止基板5の支持基板2が接合される面と反対側に設けられ、素子片と電気的に接続される封止材7と、を有していることを特徴とする。また、支持基板2は、導電層52と、絶縁層54と、導電層53がこの順に積層された3層構造をなしている。
【選択図】図5
Description
[適用例1]
本発明の物理量センサーは、支持基板と、
前記支持基板上に設けられたセンサー素子と、
前記支持基板の前記センサー素子側の面に接合され、前記センサー素子を封止する封止基板と、
前記封止基板の、前記支持基板と接合される面と反対側に設けられ、前記センサー素子と電気的に接続された導電部と、を有していることを特徴とする。
本発明の物理量センサーでは、前記封止基板は、導電性を有する第1層および第2層と、絶縁性を有し、前記第1層と前記第2層との間に位置する第3層と、を有し、
前記第1層、前記第3層および前記第2層とは、前記支持基板側からこの順に積層されているのが好ましい。
本発明の物理量センサーでは、前記封止基板は、前記第2層および前記第3層を貫通し、前記第1層に達する貫通孔を有し、
前記貫通孔には、前記導電部が配置されており、
前記導電部と前記第1層とは、接触しているのが好ましい。
本発明の物理量センサーでは、前記封止基板は、前記第1層を貫通するとともに、前記第2層または前記第3層を底部とし、前記センサー素子を収納する凹部を有しているのが好ましい。
本発明の物理量センサーでは、前記封止基板は、導電性を有し前記センサー素子に電気的に接続された第1層と、絶縁性を有し前記第1層の、前記支持基板と接合される面と反対側の面に積層され、且つ前記第1層に達する貫通孔が形成された第2層と、を有し、
前記導電部は、前記貫通孔に設けられ、前記第1層を介して前記センサー素子と電気的に接続されているのが好ましい。
本発明の物理量センサーでは、前記導電部は、複数設けられているのが好ましい。
本発明の物理量センサーでは、前記封止基板は、複数の前記導電部を互いに絶縁する絶縁部を有しているのが好ましい。
これにより、導電部同士が短絡するのを防止することができる。
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を得ることができる。
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体を得ることができる。
1.物理量センサー
<第1実施形態>
図1は、本発明の物理量センサーの第1実施形態を示す斜視図である。図2は、図1に示す物理量センサーを示す平面図である。図3は、図2中のA−A線断面図である。図4は、図3の部分拡大図(拡大断面図)である。図5は、図2中のB−B線断面図である。図6は、図5の部分拡大図(拡大断面図)である。図7は、図1に示す封止基板の平面図(上面図)である。図8は、図1に示す封止基板の分解斜視図である。
(支持基板)
支持基板2は、素子片3を支持する機能を有する。
素子片3は、固定部31、32と、可動部33と、連結部34、35と、可動電極部36、37と、固定電極部38、39とで構成されている。
導体パターン4は、前述した支持基板2の上面(固定電極部38、39側の面)上に設けられている。この導体パターン4は、配線41と、配線42と、配線43とを有している。
図1、図3〜図8に示すように、封止基板5は、素子片3を保護する機能を有する。封止基板5は、板状をなし、その一方の面(下面)に凹部51が設けられている。この凹部51は、素子片3の可動部33および可動電極部36、37等の変位を許容するように形成されている。そして、封止基板5の下面の凹部51よりも外側の部分は、前述した支持基板2の上面に接合されている。
図9は、図1に示す物理量センサーの製造方法を説明するための断面図であって、(a)が用意工程を示す図、(b)が第1のエッチング工程を示す図、(c)が埋設工程を示す図、(d)が第2のエッチング工程を示す図である。図10は、図1に示す物理量センサーを説明するための断面図であって、(a)が接合工程を示す図、(b)が配置工程を示す図、(c)が封止工程を示す図である。
まず、上面に素子片3が設けられた支持基板2(図示せず)と、加工することにより封止基板5となるSOI基板5’を用意する(図9参照)。なお、素子片3は、公知の方法により支持基板2上に形成されるため、ここでは説明を省略する。
次に、図9(b)に示すように、エッチングによって、導電層52に凹部51と、絶縁部6が埋め込まれる溝61を形成する。そして、これとともに、導電層53に、貫通孔55aとなる貫通孔55a’と、貫通孔55bとなる貫通孔55b’と、貫通孔55cとなる貫通孔55c’と、貫通孔55dとなる貫通孔55d’と、絶縁部6が埋め込まれる溝62を形成する。
次に、図9(c)に示すように、貫通孔55a’〜55d’の底部の絶縁層54を、エッチングにより除去する。これにより、貫通孔55a〜55dが形成される。このとき、第1のエッチング工程で用いたマスクが絶縁層54と同じ材料(SiO2)で、構成されていた場合、本工程において、絶縁層54の除去と一括して行うことができる。さらに、第1のエッチング工程において、マスクが若干消耗することを考慮し、マスクの厚さを、絶縁層54の厚さの1.5〜2.0倍程度とすることにより、マスクと絶縁層54とを、同時または略同時に除去することができる。よって、[2]第1のエッチング工程および[3]第2のエッチング工程を円滑に行うことができる。
次に、図9(d)に示すように、溝61、62内に、例えば、シリコン酸化膜等の絶縁材料を埋設し、絶縁部6を形成する。これにより、領域5A〜5Dは、互いに電気的に分離された状態となる。この埋設方法としては、例えば、CVD法や、熱酸化法等が挙げられる。
以上の工程[1]〜[4]を経て封止基板5が得られる。
次に、図10(a)に示すように、上記で得られた封止基板5を、素子片3が凹部51内に収納されるように支持基板2に接合する。封止基板5と支持基板2との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤を用いた接合方法、陽極接合法、直接接合法等を用いることができる。
次に、図10(b)に示すように、貫通孔55aに、封止材7となる球状の封止材7aを配置し、貫通孔55b〜55dに、導電部8となる球状の導電部8aを配置する。これら封止材7aおよび導電部8aの外径(最大外径)は、各貫通孔55a〜55dの下面開口の直径よりも大きく、かつ、貫通孔55a〜55dの絶縁層54での直径よりも小さい。これにより、封止材7aを貫通孔55aに配置することができるとともに、導電部8を貫通孔55b〜55d内に配置することができる(以下、この状態を「配置状態」と言う)。
なお、上記のことは、導電部8aについても同様である。
次に、封止材7aおよび導電部8を加熱する。本実施形態では、封止材7aおよび導電部8の加熱は、配置工程後に、支持基板2および封止基板5をチャンバー(図示せず)に配置し、該チャンバー内を加熱することにより行われる。チャンバー内の温度を封止材7aおよび導電部8の融点以上として、各封止材7aを溶融する。これにより、貫通孔55aでは、溶融により液状となった封止材7a(以下、この液状の封止材7aを「封止材7b」と言う)は、貫通孔55aの内側面に全周にわたって密着する。よって、凹部51内と凹部51の外側も空間とは、封止材7bによって分離された状態となる。すなわち、凹部51は気密封止される。
このように、工程[1]〜[7]を経て、物理量センサー1が得られる。
次に、本発明の物理量センサーの第2実施形態について説明する。
以下、この図を参照して物理量センサーの第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
絶縁層57には、貫通孔55a〜55dが形成されている。また、絶縁層57は、素子片3が収納される内部空間の壁部の一部を担っている。このため、絶縁層57の厚さは、十分な機械的強度を有する厚さであるのが好ましい。絶縁層57の厚さは、具体的には、5μm以上、150μm以下であるのが好ましく、10μ以上、50μm以下であるのがより好ましい。なお、導電層56の厚さは、第1実施形態での導電層52の厚さと同じ程度とされる。
次いで、物理量センサー1を適用した電子機器について、図12〜図14に基づき、詳細に説明する。
次いで、本発明の物理量センサーを適用した移動体について、図15に基づき、詳細に説明する。
1A……物理量センサー
2……支持基板
21……空洞部
22……凹部
23……凹部
24……凹部
3……素子片
31……固定部
32……固定部
33……可動部
34……連結部
341……梁
342……梁
35……連結部
351……梁
352……梁
36……可動電極部
361……可動電極指
362……可動電極指
363……可動電極指
364……可動電極指
365……可動電極指
37……可動電極部
371……可動電極指
372……可動電極指
373……可動電極指
374……可動電極指
375……可動電極指
38……固定電極部
381……固定電極指
382……固定電極指
383……固定電極指
384……固定電極指
385……固定電極指
386……固定電極指
387……固定電極指
388……固定電極指
39……固定電極部
391……固定電極指
392……固定電極指
393……固定電極指
394……固定電極指
395……固定電極指
396……固定電極指
397……固定電極指
398……固定電極指
4……導体パターン
41……配線
411……突起
42……配線
421……突起
43……配線
431……突起
471……突起
472……突起
481……突起
482……突起
5、5E…封止基板
5’……SOI基板
5A……領域
5B……領域
5C……領域
5D……領域
51……凹部
52……導電層
53……導電層
54……絶縁層
55a……貫通孔
55a’……貫通孔
55b……貫通孔
55b’……貫通孔
55c……貫通孔
55c’……貫通孔
55d……貫通孔
55d’……貫通孔
56……導電層
57……絶縁層
6……絶縁部
61……溝
62……溝
7……封止材
7a……封止材
7b……封止材
8……導電部
8a……導電部
8b……導電部
1100……パーソナルコンピューター
1102……キーボード
1104……本体部
1106……表示ユニット
1108……表示部
1200……携帯電話機
1202……操作ボタン
1204……受話口
1206……送話口
1208……表示部
1300……ディ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……自動車
1501……車体
1502……車体姿勢制御装置
1503……車輪
Claims (9)
- 支持基板と、
前記支持基板上に設けられたセンサー素子と、
前記支持基板の前記センサー素子側の面に接合され、前記センサー素子を封止する封止基板と、
前記封止基板の、前記支持基板と接合される面と反対側に設けられ、前記センサー素子と電気的に接続された導電部と、を有していることを特徴とする物理量センサー。 - 前記封止基板は、導電性を有する第1層および第2層と、絶縁性を有し、前記第1層と前記第2層との間に位置する第3層と、を有し、
前記第1層、前記第3層および前記第2層とは、前記支持基板側からこの順に積層されている請求項1に記載の物理量センサー。 - 前記封止基板は、前記第2層および前記第3層を貫通し、前記第1層に達する貫通孔を有し、
前記貫通孔には、前記導電部が配置されており、
前記導電部と前記第1層とは、接触している請求項2に記載の物理量センサー。 - 前記封止基板は、前記第1層を貫通するとともに、前記第2層または前記第3層を底部とし、前記センサー素子を収納する凹部を有している請求項2または3に記載の物理量センサー。
- 前記封止基板は、導電性を有し前記センサー素子に電気的に接続された第1層と、絶縁性を有し前記第1層の、前記支持基板と接合される面と反対側の面に積層され、且つ前記第1層に達する貫通孔が形成された第2層と、を有し、
前記導電部は、前記貫通孔に設けられ、前記第1層を介して前記センサー素子と電気的に接続されている請求項1に記載の物理量センサー。 - 前記導電部は、複数設けられている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の物理量センサー。
- 前記封止基板は、複数の前記導電部を互いに絶縁する絶縁部を有している請求項6に記載の物理量センサー。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の物理量センサーを備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の物理量センサーを備えることを特徴とする移動体。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4312631B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2009-08-12 | 三菱電機株式会社 | ウエハレベルパッケージ構造体とその製造方法、及びそのウエハレベルパッケージ構造体から分割された素子 |
JP4792143B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2011-10-12 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2014049455A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Seiko Epson Corp | 電子部品、電子部品の製造方法および電子機器 |
JP5598420B2 (ja) * | 2011-05-24 | 2014-10-01 | 株式会社デンソー | 電子デバイスの製造方法 |
JP6123266B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2017-05-10 | セイコーエプソン株式会社 | 封止構造、電子デバイス、電子機器、及び移動体 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4312631B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2009-08-12 | 三菱電機株式会社 | ウエハレベルパッケージ構造体とその製造方法、及びそのウエハレベルパッケージ構造体から分割された素子 |
JP4792143B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2011-10-12 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
JP5141658B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2013-02-13 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
JP5598420B2 (ja) * | 2011-05-24 | 2014-10-01 | 株式会社デンソー | 電子デバイスの製造方法 |
JP2014049455A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Seiko Epson Corp | 電子部品、電子部品の製造方法および電子機器 |
JP6123266B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2017-05-10 | セイコーエプソン株式会社 | 封止構造、電子デバイス、電子機器、及び移動体 |
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