JP2018159645A - Physical quantity sensor, method for manufacturing physical quantity sensor, physical quantity sensor device, electronic apparatus, and mobile body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor, a physical quantity sensor manufacturing method, a physical quantity sensor device, an electronic apparatus, and a moving object.
例えば、加速度を検出することのできる加速度センサーとして、特許文献１に記載の構成が知られている。特許文献１の加速度センサーは、アルカリ金属イオンを含むガラス基板と、ガラス基板に陽極接合された素子片と、ガラス基板に設けられ、素子片と電気的に接続された配線と、を有している。
For example, a configuration described in
上述したように、特許文献１の加速度センサーでは、アルカリ金属イオンを含むガラス基板を用いているが、このガラス材料は、高温環境下で電気抵抗率が著しく低下する性質を有している。そのため、高温環境下では配線からガラス基板へ電荷が漏れてしまい、センサー特性が変動してしまう。このように、特許文献１の加速度センサーでは、温度特性が悪いという問題がある。
As described above, in the acceleration sensor of
本発明の目的は、優れた温度特性を有する物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を提供することにある。 The objective of this invention is providing the physical quantity sensor which has the outstanding temperature characteristic, the manufacturing method of a physical quantity sensor, a physical quantity sensor device, an electronic device, and a moving body.
このような目的は、下記の本発明により達成される。 Such an object is achieved by the present invention described below.
本発明の物理量センサーは、可動イオンを含有する絶縁性の基体と、
前記基体に設けられた素子片と、
前記基体に設けられ、前記素子片と電気的に接続されている配線と、
前記基体と前記配線との間に設けられ、可動イオンの含有量が前記基体よりも少ない絶縁性の第１絶縁層と、を有することを特徴とする。
これにより、低温、常温環境下ではもちろんのこと、特に、高温環境下における配線から基体への電荷の漏れ（リーク）を効果的に抑制することができる。そのため、環境温度に影響されることなく、配線から基体への電荷のリークを抑制することができ、環境温度によるセンサー特性の変化が小さく、優れた温度特性を発揮することができる物理量センサー１となる。
The physical quantity sensor of the present invention comprises an insulating substrate containing mobile ions,
An element piece provided on the substrate;
Wiring provided on the base body and electrically connected to the element piece;
And an insulating first insulating layer provided between the base and the wiring and having a content of movable ions less than that of the base.
As a result, it is possible to effectively suppress the leakage of charges from the wiring to the substrate in a high temperature environment as well as in a low temperature and normal temperature environment. Therefore, the
本発明の物理量センサーでは、前記配線を覆い、可動イオンの含有量が前記基体よりも少ない絶縁性の第２絶縁層を有することが好ましい。
これにより、第１絶縁層と第２絶縁層とで配線を覆うことができ、配線と基体２との接触をより確実に抑制することができる。そのため、配線から基体への電荷のリークをより確実に抑制することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, it is preferable to have an insulating second insulating layer that covers the wiring and has a mobile ion content less than that of the base.
Thereby, wiring can be covered with a 1st insulating layer and a 2nd insulating layer, and a contact with wiring and the base |
本発明の物理量センサーでは、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は、互いに同じ材料を含むことが好ましい。
これにより、第１絶縁層と第２絶縁層との熱膨張係数差をより小さくすることができ、熱膨張係数の差に起因する応力の発生を効果的に抑制することができる。そのため、温度によって変化する応力歪が素子片に加わり難くなり、物理量センサーは、より優れた温度特性を発揮することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, it is preferable that the first insulating layer and the second insulating layer include the same material.
Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the first insulating layer and the second insulating layer can be further reduced, and the generation of stress due to the difference in thermal expansion coefficient can be effectively suppressed. Therefore, it becomes difficult to apply stress strain that changes with temperature to the element piece, and the physical quantity sensor can exhibit more excellent temperature characteristics.
本発明の物理量センサーでは、前記第２絶縁層は、低融点ガラスで構成されていることが好ましい。
これにより、第２絶縁層の構成が簡単なものとなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, it is preferable that the second insulating layer is made of low melting point glass.
Thereby, the configuration of the second insulating layer is simplified.
本発明の物理量センサーでは、前記基体との間に前記素子片を収納するように前記基体に接合されている蓋部を有し、
前記蓋部および前記基体は、前記第２絶縁層を介して接合されていることが好ましい。
これにより、物理量センサーの製造工程の削減を図ることができると共に、装置構成が簡単なものとなる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the physical quantity sensor has a lid portion joined to the base so as to store the element piece between the base and the base.
It is preferable that the lid portion and the base body are bonded via the second insulating layer.
Thereby, the manufacturing process of the physical quantity sensor can be reduced, and the apparatus configuration is simplified.
本発明の物理量センサーでは、前記基体は、凹部を有し、
前記凹部内に、前記配線および前記第１絶縁層が設けられていることが好ましい。
これにより、基体の主面からの配線の突出が防止され、基体と素子片とをより容易にかつ確実に接合することができる。
In the physical quantity sensor of the present invention, the base has a recess,
It is preferable that the wiring and the first insulating layer are provided in the recess.
Thereby, the protrusion of the wiring from the main surface of the base body is prevented, and the base body and the element piece can be joined more easily and reliably.
本発明の物理量センサーの製造方法は、可動イオンを含有する絶縁性の基体を準備する工程と、
前記基体上に、可動イオンの含有量が前記基体よりも少ない絶縁性の第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層上に配線を形成する工程と、
前記基体上に、前記配線と電気的に接続されている素子片を配置する工程と、を有することを特徴とする。
これにより、低温、常温環境下ではもちろんのこと、特に、高温環境下における配線から基体への電荷の漏れ（リーク）を効果的に抑制することができる物理量センサーが得られる。そのため、環境温度に影響されることなく、配線から基体への電荷のリークを抑制することができ、環境温度によるセンサー特性の変化が小さく、優れた温度特性を発揮することができる物理量センサーとなる。
The method of manufacturing a physical quantity sensor of the present invention includes a step of preparing an insulating substrate containing mobile ions,
Forming an insulating first insulating layer on the substrate, the content of mobile ions being less than that of the substrate;
Forming a wiring on the first insulating layer;
And disposing an element piece electrically connected to the wiring on the base.
Thereby, it is possible to obtain a physical quantity sensor capable of effectively suppressing charge leakage from the wiring to the substrate in a high temperature environment as well as in a low temperature and normal temperature environment. Therefore, it is possible to suppress the leakage of electric charges from the wiring to the base body without being affected by the environmental temperature, and the physical quantity sensor can exhibit excellent temperature characteristics with little change in sensor characteristics due to the environmental temperature. .
本発明の物理量センサーの製造方法では、前記配線を形成する工程と前記素子片を配置する工程との間に、前記配線を覆い、可動イオンの含有量が前記基体よりも少ない絶縁性の第２絶縁層を形成する工程を有することが好ましい。
これにより、第１絶縁層と第２絶縁層とで配線を覆うことができ、配線と基体との接触をより確実に抑制することができる。そのため、配線から基体への電荷のリークをより確実に抑制することができる。
In the physical quantity sensor manufacturing method of the present invention, an insulating second material that covers the wiring between the step of forming the wiring and the step of disposing the element piece and has a smaller content of mobile ions than the substrate. It is preferable to include a step of forming an insulating layer.
Thereby, wiring can be covered with the 1st insulating layer and the 2nd insulating layer, and contact with wiring and a substrate can be controlled more certainly. Therefore, it is possible to more reliably suppress charge leakage from the wiring to the base.
本発明の物理量センサーの製造方法では、前記基体と前記素子片とは、陽極接合されていることが好ましい。
これにより、基体と素子片とをより強固に接合することができる。
In the physical quantity sensor manufacturing method of the present invention, it is preferable that the base and the element piece are anodically bonded.
Thereby, a base | substrate and an element piece can be joined more firmly.
本発明の物理量センサーデバイスは、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイスが得られる。
The physical quantity sensor device of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention.
Thereby, the physical quantity sensor device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable physical quantity sensor device can be obtained.
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
The electronic device of the present invention includes the physical quantity sensor of the present invention.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable electronic device can be obtained.
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーを有することを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
The moving body of the present invention has the physical quantity sensor of the present invention.
Thereby, the effect of the physical quantity sensor of this invention can be enjoyed and a reliable mobile body is obtained.
以下、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a physical quantity sensor, a method of manufacturing a physical quantity sensor, a physical quantity sensor device, an electronic apparatus, and a moving body of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
<First Embodiment>
First, the physical quantity sensor according to the first embodiment of the invention will be described.
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す物理量センサーが有する配線の断面図である。図４は、図１に示す物理量センサーが有する素子片に印加する電圧を示す図である。図５は、図１に示す物理量センサーの製造工程を示すフローチャートである。図６ないし図１４は、それぞれ、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る。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側および図２、図３、図６ないし図１４中の上側を「上」とも言い、図１中の紙面奥側および図２、図３、図６ないし図１４中の下側を「下」とも言う。また、各図に示すように、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。なお、図１では、説明の便宜上、第１、第２絶縁層の図示を省略している。 FIG. 1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the wiring of the physical quantity sensor shown in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating voltages applied to the element pieces included in the physical quantity sensor illustrated in FIG. 1. FIG. 5 is a flowchart showing manufacturing steps of the physical quantity sensor shown in FIG. 6 to 14 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the physical quantity sensor shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side in FIG. 1 and the upper side in FIGS. 2, 3, 6 to 14 are also referred to as “up”, and the back side in FIG. 1 and FIGS. 3. The lower side in FIGS. 6 to 14 is also referred to as “lower”. Also, as shown in each figure, the three axes orthogonal to each other are the X axis, Y axis, and Z axis, the direction parallel to the X axis is “X axis direction”, and the direction parallel to the Y axis is “Y axis direction” The direction parallel to the Z axis is also referred to as the “Z axis direction”. Further, the tip end side of each axis in the arrow direction is also referred to as “plus side”, and the opposite side is also referred to as “minus side”. In FIG. 1, illustration of the first and second insulating layers is omitted for convenience of explanation.
図１に示す物理量センサー１は、Ｘ軸方向の加速度Ａｘを検出することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー１は、基体２と、基体２上に配置された素子片３と、素子片３を覆うように基体２に接合された蓋部８と、を有している。以下、これら各部について、順に詳細に説明する。
A
（基体）
図１に示すように、基体２は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基体２は、上面側に開放する凹部２１を有している。このような凹部２１は、素子片３と基体２との接触を防止（抑制）するための逃げ部として機能する。また、基体２は、上面側に開放する３つの溝部２２、２３、２４（凹部）を有している。
(Substrate)
As shown in FIG. 1, the
このような基体２としては、例えば、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオン（可動イオン）を含有するガラス材料（例えば、テンパックスガラス（登録商標）、パイレックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、後述するように、シリコン基板から形成された素子片３を陽極接合法により基体２に接合することができる。そのため、素子片３を基体２に強固に接合することができる。また、光透過性を有する基体２を得ることもできる。そのため、物理量センサー１の外側から、基体２を介して素子片３の状態（例えば、素子片３が凹部２１の底面に貼り付いてしまう現象である「スティッキング」の有無や配線の状態）を視認することができる。
Examples of such a
また、図１に示すように、溝部２２、２３、２４には素子片３と電気的に接続された配線７２、７３、７４が設けられている。また、配線７２、７３、７４の一端部は、それぞれ、蓋部８の外側に露出しており、外部装置（例えば、後述する回路素子１０２０）との電気的な接続を行う電極パッドＰとして機能する。
Further, as shown in FIG. 1, wirings 72, 73, and 74 that are electrically connected to the
配線７２、７３、７４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。
The constituent material of the
より具体的には、例えば、配線７２、７３、７４は、図３に示すように、チタン（Ｔｉ）で構成された下地層７ａと、下地層７ａ上に積層され、白金（Ｐｔ）で構成された電極層７ｂと、電極層７ｂ上に積層され、チタン−タングステン合金（ＴｉＷ）で構成された被覆層７ｃと、からなる構成とすることができる。この場合、例えば、下地層７ａの厚さを１５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、電極層７ｂの厚さを５０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とし、被覆層７ｃの厚さを８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とすることができる。なお、これら３つの層のうち、下地層７ａは、後述する第１絶縁層９１と配線７２、７３、７４との密着性を向上させる機能を有しており、被覆層７ｃは、後述する第２絶縁層９２と配線７２、７３、７４との密着性を向上させる機能を有している。これにより、基体２からの配線７２、７３、７４や第２絶縁層９２の剥離を効果的に抑制することができる。
More specifically, for example, as shown in FIG. 3, the
（蓋部）
図１に示すように、蓋部８は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図２に示すように、蓋部８は、下面側（基体２側）に開放する凹部８１を有している。このような蓋部８は、凹部８１内に素子片３を収納するようにして、基体２の上面に接合されている。そして、蓋部８および基体２によって、その内側に素子片３を収納する収納空間Ｓが形成されている。
(Cover)
As shown in FIG. 1, the
また、図２に示すように、蓋部８は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔８２を有している。この連通孔８２を介して、収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔８２内には封止部材８３が配置され、封止部材８３によって連通孔８２が気密封止されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
封止部材８３としては、連通孔８２を封止できれば、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）／錫（Ｓｎ）系合金、金（Ａｕ）／ゲルマニウム（Ｇｅ）系合金、金（Ａｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等の各種合金、低融点ガラス等のガラス材料等を用いることができる。
The sealing
収納空間Ｓは、気密空間である。また、収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜１２０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、素子片３（後述する可動部３２３）の振動を速やかに収束させることができる。そのため、物理量センサー１の加速度Ａｘの検出精度が向上する。
The storage space S is an airtight space. The storage space S is preferably filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon and is at atmospheric pressure at the operating temperature (about −40 ° C. to 120 ° C.). By setting the storage space S to atmospheric pressure, the viscous resistance is increased and the damping effect is exhibited, so that the vibration of the element piece 3 (
このような蓋部８としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋部８としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基体２と蓋部８との接合方法としては、特に限定されず、基体２や蓋部８の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基体２の上面および蓋部８の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。
As such a
本実施形態では、図２に示すように、接合材の一例である低融点ガラス８９（ガラスフリット）を介して基体２と蓋部８とが接合されている。基体２と蓋部８とを重ね合わせた状態では、溝部２２、２３、２４を介して収納空間Ｓの内外が連通してしまうが、低融点ガラス８９を用いることで、基体２と蓋部８とを接合すると共に、溝部２２、２３、２４を封止することができる。そのため、より容易に、収納空間Ｓを気密封止することができる。なお、基体２と蓋部８とを陽極接合等（溝部２２、２３、２４を封止できない接合方法）で接合した場合には、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ２膜によって溝部２２、２３、２４を塞ぐことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
（素子片）
図１に示すように、素子片３は、基体２に固定されている固定電極部３１と、基体２に対して変位可能な可動電極部３２と、を有している。
(Element piece)
As shown in FIG. 1, the
このような素子片３は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をパターニングすることで形成することができる。また、素子片３は、陽極接合法によって基体２の上面に接合されている。ただし、素子片３の材料や、素子片３と基体２との接合方法は、特に限定されない。
Such an
可動電極部３２は、一対の支持部３２１、３２２と、可動部３２３と、一対の連結部３２４、３２５と、可動電極指３２６と、を備えている。支持部３２１、３２２は、凹部２１を介してＸ軸方向に対向するように配置されており、それぞれ、基体２の上面に接合（固定）されている。そして、支持部３２２が導電性バンプＢ１（導電性部材）を介して配線７２と電気的に接続されている。なお、導電性バンプＢ１を省略し、支持部３２２と配線７２とが直接接触することで、これらが電気的に接続されていてもよい。このことは、後述する導電性バンプＢ２、Ｂ３についても同様である。
The
そして、これら支持部３２１、３２２の間に可動部３２３が位置している。また、可動部３２３は、Ｘ軸方向プラス側の端部において、連結部３２４を介して支持部３２１に連結され、Ｘ軸方向マイナス側の端部において、連結部３２５を介して支持部３２２に連結されている。連結部３２４、３２５は、それぞれ、Ｘ軸方向に弾性変形可能であり、加速度Ａｘが加わると、可動部３２３は、連結部３２４、３２５を弾性変形させつつ、支持部３２１、３２２に対してＸ軸方向に変位する。そして、可動部３２３には、Ｙ軸方向両側に延出し、かつ、Ｘ軸方向に間欠的に並設された複数の可動電極指３２６が設けられている。
A
また、固定電極部３１は、複数の第１固定電極指３１１と、複数の第２固定電極指３１２と、を有している。
In addition, the fixed electrode portion 31 includes a plurality of first fixed
複数の第１固定電極指３１１は、各可動電極指３２６のＸ軸方向プラス側に配置されており、対応する可動電極指３２６に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並んでいる。一方、複数の第２固定電極指３１２は、各可動電極指３２６のＸ軸方向マイナス側に配置されており、対応する可動電極指３２６に対して間隔を隔てて噛み合う櫛歯状をなすように並んでいる。このような第１固定電極指３１１および第２固定電極指３１２は、それぞれ、その基端部において、基体２の上面に接合（固定）されている。
The plurality of first fixed
また、各第１固定電極指３１１は、導電性バンプＢ２（導電性部材）を介して配線７３と電気的に接続されている。また、各第２固定電極指３１２は、導電性バンプＢ３（導電性部材）を介して配線７４と電気的に接続されている。
Further, each first fixed
次に、物理量センサー１の作動について説明する。物理量センサー１の作動時には、例えば、図４中の電圧Ｖ１が可動電極部３２（可動電極指３２６）に印加され、電圧Ｖ２が第１固定電極指３１１および第２固定電極指３１２に印加される。そして、物理量センサー１にＸ軸方向の加速度Ａｘが加わると、その加速度Ａｘの大きさに基づいて、可動部３２３が連結部３２４、３２５を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、可動電極指３２６と第１固定電極指３１１とのギャップおよび可動電極指３２６と第２固定電極指３１２とのギャップがそれぞれ変化し、その変化量に応じて、可動電極指３２６と第１固定電極指３１１との間の静電容量および可動電極指３２６と第２固定電極指３１２との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいて加速度Ａｘを検出することができる。
Next, the operation of the
以上、物理量センサー１の構成について簡単に説明した。次に、物理量センサー１の配線７２、７３、７４の周囲の構成について、より詳細に説明する。なお、配線７２、７３、７４の周囲の構成は、それぞれ、同じである。そのため、以下では、配線７２の周囲の構成について代表して説明し、配線７３、７４の周囲の構成については、その説明を省略する。
The configuration of the
図３に示すように、物理量センサー１は、基体２と配線７２との間に設けられ、可動イオン（アルカリ金属イオン）の含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第１絶縁層９１を有している。より具体的には、溝部２２の底面には、可動イオンの含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第１絶縁層９１が配置されており、第１絶縁層９１の上面には、配線７２が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
可動イオン（アルカリ金属イオン）を含む基体２は、常温では十分に高い電気抵抗率を有しているが、高温環境下では電気抵抗率が小さくなる性質を有している。そのため、例えば、従来のように、溝部２２の底面に直接配線７２を配置した構成では、常温では、配線７２から基体２への電荷の漏れが十分に抑制されているのに対して、高温では、配線７２から基体２へ電荷が漏れてしまう。これにより、温度によって物理量センサー１のセンサー特性が変化してしまう。このような温度特性の悪さ（特に、高温環境下での信頼性の低さ）から、高温環境下での使用が制限され、例えば、温度が１００℃以上に上昇することが想定される車載用としては好適に使用することができない。
The
そこで、物理量センサー１では、基体２と配線７２との間に第１絶縁層９１を配置している。前述したように、第１絶縁層９１は、基体２よりも可動イオンの含有量が少ないため、基体２と比べて高温時でも電気抵抗率が低下し難い（十分に高い電気抵抗率を維持することができる）。そのため、基体２の電気抵抗率が低下する高温環境下において、従来構成と比較して、配線７２から基体２への電荷の漏れ（リーク）を抑制することができる。また、配線７２、７３、７４間での短絡についても効果的に抑制することができる。このような構成によれば、環境温度に影響されることなく、配線７２から基体２への電荷のリークを抑制することができるため、環境温度による物理量センサー１のセンサー特性の変化が小さく、優れた温度特性を発揮することができる。
Therefore, in the
なお、第１絶縁層９１の可動イオンの含有量をＮ１［原子％］とし、第１絶縁層９１の可動イオンの含有量をＮ２［原子％］としたとき、Ｎ１とＮ２の比率は、特に限定されないが、Ｎ１／Ｎ２≦０．５であることが好ましく、Ｎ１／Ｎ２≦０．３であることがより好ましく、Ｎ１／Ｎ２≦０．１であることがさらに好ましい。また、Ｎ１＝０［原子％］、すなわち、第１絶縁層９１が可動イオンを含んでいないことがますます好ましい。これにより、第１絶縁層９１の高温環境下における電気抵抗率の低下をより効果的に抑制することができ、物理量センサー１は、より優れた温度特性を発揮することができる。なお、前記では、Ｎ１、Ｎ２を原子％で議論したが、重量％で議論しても同様である。
When the content of mobile ions in the first insulating
本実施形態では、第１絶縁層９１は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成されている。これにより、可動イオンを実質的に含まず、低温、常温、高温（例えば、動作保証温度である−４０℃以上１２０℃以下）の全域において十分に高い電気抵抗率を有する第１絶縁層９１となる。そのため、環境温度に関わらず、第１絶縁層９１によって、配線７２から基体２への電荷のリークをより効果的に抑制することができる。また、後述する製造方法でも説明するように、第１絶縁層９１の形成が容易となる。ただし、第１絶縁層９１の構成材料としては、酸化シリコンに限定されず、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を用いてもよい。
In the present embodiment, the first insulating
また、第１絶縁層９１の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、第１絶縁層９１の過剰な厚肉化を防止しつつ、第１絶縁層９１にピンホールが形成されてしまうことを抑制することができる。そのため、第１絶縁層９１によって、配線７２から基体２への電荷のリークをより効果的に抑制することができる。
Further, the thickness of the first insulating
また、第１絶縁層９１の幅Ｗ１（Ｚ軸方向から見た平面視で、延在方向に直交する方向の長さ）は、配線７２の幅Ｗ２（Ｚ軸方向から見た平面視で、延在方向に直交する方向の長さ）よりも大きくなっている。そして、Ｚ軸方向から見た平面視で、第１絶縁層９１の幅方向の両端部が配線７２から露出している。これにより、より確実に、配線７２と基体２との間に第１絶縁層９１を位置させることができ、配線７２から基体２への電荷のリークをより効果的に抑制することができる。また、製造時において、第１絶縁層９１に対する配線７２の位置ずれを許容することができ、より確実に、配線７２を第１絶縁層９１上に形成することができる。すなわち、配線７２が基体２上に直接形成されてしまうことを効果的に抑制することができる。そのため、物理量センサー１の製造の歩留まりが向上する。
Further, the width W1 of the first insulating layer 91 (the length in the direction orthogonal to the extending direction in the plan view as viewed from the Z-axis direction) is the width W2 of the wiring 72 (in the plan view as viewed from the Z-axis direction). The length in the direction perpendicular to the extending direction) is larger. Then, both ends in the width direction of the first insulating
また、図３に示すように、物理量センサー１は、配線７２上に配置され、配線７２を覆うように配置された第２絶縁層９２を有している。第２絶縁層９２は、配線７２の上面および側面を覆っており、第１絶縁層９１上（配線７２から露出している部分）に広がって設けられている。これにより、第１絶縁層９１と第２絶縁層９２とで配線７２の全周を覆うことができ、配線７２と基体２との接触をより確実に抑制することができる。そのため、配線７２から基体２への電荷のリークをより確実に抑制することができる。
As illustrated in FIG. 3, the
本実施形態では、第２絶縁層９２は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成されている。これにより、可動イオンを実質的に含まず、低温、常温、高温（例えば、作動保証温度である−４０℃以上１２０℃以下）の全域において十分に高い電気抵抗率を有する第２絶縁層９２となる。そのため、環境温度に関わらず、第２絶縁層９２によって、配線７２から基体２への電荷のリークをより効果的に抑制することができる。また、後述する製造方法でも説明するように、第２絶縁層９２の形成が容易となる。ただし、第２絶縁層９２の構成材料としては、酸化シリコンに限定されず、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を用いてもよい。
In the present embodiment, the second insulating
ここで、本実施形態のように、第２絶縁層９２は、第１絶縁層９１と同じ材料で構成されていることが好ましい。つまり、第１絶縁層９１および第２絶縁層９２は、互いに同じ材料を含んでいることが好ましい。これにより、第１絶縁層９１と第２絶縁層９２の親和性が高まり、これらの接合強度を高めることができる。また、第１絶縁層９１と第２絶縁層９２との熱膨張係数差をより小さくすることができ、熱膨張係数の差に起因する応力の発生を抑制することができる。そのため、環境温度によって変化し得る応力歪が素子片３に加わり難くなり、物理量センサー１は、より優れた温度特性を発揮することができる。ただし、第１絶縁層９１および第２絶縁層９２が異なる材料で構成されていてもよい。この場合は、互いの熱膨張係数がなるべく近い材料を選択することが好ましい。
Here, as in the present embodiment, the second insulating
また、第２絶縁層９２の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、第２絶縁層９２の過剰な厚肉化を防止しつつ、第２絶縁層９２にピンホールが形成されてしまうことを抑制することができる。そのため、第２絶縁層９２によって、配線７２から基体２への電荷のリークをより効果的に抑制することができる。
Further, the thickness of the second insulating
また、第２絶縁層９２の上面は、溝部２２内に位置している。すなわち、第２絶縁層９２の上面と溝部２２の底面との離間距離Ｄ１は、溝部２２の深さＤ２よりも小さい。このように、第２絶縁層９２を溝部２２から突出しないように形成することで、後述する製造方法でも説明するように、基体２と素子片３との接合をより確実に行うことができる。
Further, the upper surface of the second insulating
以上、物理量センサー１について説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、可動イオンを含有する絶縁性の基体２と、基体２に設けられた素子片３と、基体２に設けられ、素子片３と電気的に接続されている配線７２（７３、７４）と、基体２と配線７２（７３、７４）との間に設けられ、可動イオンの含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第１絶縁層９１と、を有している。これにより、低温、常温環境下ではもちろんのこと、特に、高温環境下における配線７２、７３、７４から基体２への電荷の漏れ（リーク）を効果的に抑制することができる。そのため、環境温度に影響されることなく、配線７２、７３、７４から基体２への電荷のリークを抑制することができ、環境温度によるセンサー特性の変化が小さく、優れた温度特性を発揮することができる物理量センサー１となる。特に、本実施形態の物理量センサー１は、微小な電荷を取り扱う静電容量型のセンサーであるため、前述の効果は、物理量センサー１により大きなメリットをもたらすものである。また、比較的厳しい環境下（−４０℃以上１２０℃以下の環境下）での使用が想定される車載用等としてもより好適に用いることのできる物理量センサー１となる。
The
また、前述したように、物理量センサー１は、各配線７２、７３、７４を覆い、可動イオンの含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第２絶縁層９２を有している。これにより、第１絶縁層９１と第２絶縁層９２とで各配線７２、７３、７４を覆うことができ、各配線７２、７３、７４と基体２との接触をより確実に抑制することができる。そのため、各配線７２、７３、７４から基体２への電荷のリークをより確実に抑制することができる。なお、第２絶縁層９２は、省略してもよい。
In addition, as described above, the
また、前述したように、物理量センサー１では、第１絶縁層９１および第２絶縁層９２は、互いに同じ材料を含んでいる。これにより、第１絶縁層９１と第２絶縁層９２との熱膨張係数差をより小さくすることができ、熱膨張係数の差に起因する応力の発生を効果的に抑制することができる。そのため、温度によって変化する応力歪が素子片３に加わり難くなり、物理量センサー１は、より優れた温度特性を発揮することができる。
Further, as described above, in the
また、前述したように、物理量センサー１では、基体２は、凹部としての溝部２２、２３、２４を有し、溝部２２内に、配線７２および第１絶縁層９１が設けられ、溝部２３内に、配線７３および第１絶縁層９１が設けられ、溝部２４内に、配線７４および第１絶縁層９１が設けられている。これにより、基体２の上面からの各配線７２、７３、７４の突出が防止され、後述する製造方法でも説明するように、基体２と素子片３とをより容易にかつ確実に接合することができる。なお、溝部２２、２３、２４は、省略してもよい。この場合、第１絶縁層９１は、基体２の上面に配置することができる。
Further, as described above, in the
次に、物理量センサー１の製造方法について説明する。図５に示すように、物理量センサー１の製造方法は、可動イオンを含有する絶縁性の基体２を準備する準備工程と、基体２上に、可動イオンの含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第１絶縁層９１を形成する第１絶縁層形成工程と、第１絶縁層９１上に配線７２、７３、７４を形成する配線形成工程と、配線７２、７３、７４を覆うように第２絶縁層９２を形成する第２絶縁層形成工程と、基体２上に、配線７２、７３、７４と電気的に接続されている素子片３を配置する素子片配置工程と、基体２に蓋部８を接合する蓋部接合工程と、を有している。以下、このような製造方法について詳細に説明する。
Next, a method for manufacturing the
（準備工程）
まず、図６に示すように、例えば、硼珪酸ガラスで構成されたガラス基板からなる基体２を準備し、フォトリソグラフィー技法とウェットエッチング技法とを用いて、基体２の上面に開口する凹部２１および溝部２２、２３、２４を形成する。なお、本実施形態では、凹部２１を形成する工程と、溝部２２、２３、２４を形成する工程とを別々に行い、凹部２１の深さを溝部２２、２３、２４の深さよりも深くしている。ただし、凹部２１の深さと溝部２２、２３、２４の深さの関係は、特に限定されない。
(Preparation process)
First, as shown in FIG. 6, for example, a
（第１絶縁層形成工程）
次に、図７に示すように、溝部２２、２３、２４の底面に第１絶縁層９１を成膜（形成）する。第１絶縁層９１の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング、蒸着等によって絶縁層（シリコン酸化膜）を成膜し、その後、この絶縁層をフォトリソグラフィー技法とウェットエッチング技法とを用いてパターニングする方法が挙げられる。
(First insulating layer forming step)
Next, as shown in FIG. 7, a first insulating
（配線形成工程）
次に、図８に示すように、溝部２２の第１絶縁層９１上に配線７２を形成し、溝部２３の第１絶縁層９１上に配線７３を形成し、溝部２４の第１絶縁層９１上に配線７４を形成する。配線７２、７３、７４の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング、蒸着等によって配線層を成膜し、その後、フォトリソグラフィー技法とウェットエッチング技法とを用いてパターニングする方法が挙げられる。
(Wiring formation process)
Next, as shown in FIG. 8, the
（第２絶縁層形成工程）
次に、図９に示すように、各配線７２、７３、７４上に第２絶縁層９２を形成し、第２絶縁層９２で各配線７２、７３、７４を覆う。第２絶縁層９２の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング、蒸着等によって絶縁層（シリコン酸化膜）を成膜し、その後、この絶縁層をフォトリソグラフィー技法とウェットエッチング技法とを用いてパターニングする方法が挙げられる。
(Second insulating layer forming step)
Next, as shown in FIG. 9, the second insulating
次に、図１０に示すように、導電性バンプＢ１を配置する箇所において、第２絶縁層９２を除去し、除去した部分に導電性バンプＢ１を配置する。これにより、配線７２と電気的に接続された導電性バンプＢ１が得られる。図示しないが、導電性バンプＢ２、Ｂ３についても同様にして配線７３、７４上に配置する。なお、導電性バンプＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、溝部２２、２３、２４の開口から突出していることが好ましい。これにより、次の素子片配置工程において、導電性バンプＢ１、Ｂ２、Ｂ３と基板３０とをより確実に接触させることができる。
Next, as shown in FIG. 10, the second insulating
（素子片配置工程）
次に、図１１に示すように、素子片３の母材であり、シリコン基板からなる基板３０を準備し、この基板３０を陽極接合法により基体２の上面に接合する。ここで、前述したように、溝部２２、２３、２４の開口からはみ出ないように、第１絶縁層９１、配線７２、７３、７４および第２絶縁層９２が形成されているため、基板３０の下面をより確実に基体２の上面に接触させることができる。そのため、陽極接合をより確実に行うことができる。
(Element piece placement process)
Next, as shown in FIG. 11, a
次に、必要に応じてＣＭＰ（化学機械研磨）を用いて基板３０を薄肉化した後、基板３０にリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散）して導電性を付与する。次に、基板３０をエッチング（好ましくは、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等のドライエッチング）によってパターニングする。これにより、図１２に示すように、素子片３が得られる。
Next, after thinning the
（蓋部接合工程）
次に、図１３に示すように、蓋部８を準備し、低融点ガラス８９を用いて蓋部８を基体２に接合する。これにより、収納空間Ｓが形成されると共に、収納空間Ｓに素子片３が収納される。次に、蓋部８の連通孔８２内に球状の封止部材８３を配置し、連通孔８２と封止部材８３との隙間を介して収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換する。次に、封止部材８３にレーザーを照射して、封止部材８３を溶融させることで連通孔８２を封止する。これにより、所望の雰囲気に置換された状態で、収納空間Ｓが封止される。以上により、図１４に示すように、物理量センサー１が得られる。
(Lid joining process)
Next, as shown in FIG. 13, the
このような物理量センサー１の製造方法は、前述したように、可動イオンを含有する絶縁性の基体２を準備する工程（基体準備工程）と、基体２上に、可動イオンの含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第１絶縁層９１を形成する工程（第１絶縁層形成工程）と、第１絶縁層９１上に配線７２、７３、７４を形成する工程（配線形成工程）と、基体２上に、配線７２、７３、７４と電気的に接続されている素子片を配置する工程（素子片配置工程）と、を有している。このような製造方法によれば、低温、常温環境下ではもちろんのこと、特に、高温環境下における配線７２、７３、７４から基体２への電荷の漏れ（リーク）を効果的に抑制することができる物理量センサー１が得られる。そのため、環境温度に影響されることなく、配線７２から基体２への電荷のリークを抑制することができ、環境温度によるセンサー特性の変化が小さく、優れた温度特性を発揮することができる物理量センサー１となる。
As described above, the method of manufacturing the
また、前述したように、物理量センサー１の製造方法は、配線７２、７３、７４を形成する工程（配線形成工程）と素子片３を配置する工程（素子片配置工程）との間に、配線７２、７３、７４を覆い、可動イオンの含有量が基体２よりも少ない絶縁性の第２絶縁層９２を形成する工程を有している。これにより、第１絶縁層９１と第２絶縁層９２とで各配線７２、７３、７４を覆うことができ、各配線７２、７３、７４と基体２との接触をより確実に抑制することができる。そのため、各配線７２、７３、７４から基体２への電荷のリークをより確実に抑制することができる。
Further, as described above, the manufacturing method of the
また、前述したように、物理量センサー１の製造方法は、基体２と素子片３とは、陽極接合されている。これにより、基体２と素子片３とをより強固に接合することができる。
As described above, in the method of manufacturing the
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
Second Embodiment
Next, a physical quantity sensor according to a second embodiment of the invention will be described.
図１５は、本発明の第２実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。なお、図１５は、図１中のＢ−Ｂ線断面図に対応する断面図である。 FIG. 15 is a cross-sectional view showing a physical quantity sensor according to the second embodiment of the present invention. 15 is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、第２絶縁層９２の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
The
なお、以下の説明では、第２実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
In the following description, the
図１５に示すように、本実施形態の物理量センサー１では、第２絶縁層９２が低融点ガラスで構成されている。これにより、第２絶縁層９２の構成が簡単となる。なお、低融点ガラスとは、特に限定されないが、例えば、軟化点が６００℃以下であり、比較的低温度で軟化するガラス材料のことを言う。また、第２絶縁層９２を構成する低融点ガラス中には、他の材料（例えば、製造中に不可避的に混入する材料）が含有されていてもよい。
As shown in FIG. 15, in the
また、第２絶縁層９２は、基体２と蓋部８とを接合する低融点ガラス８９を兼ねており、配線７２、７３、７４を覆う機能を有すると共に、基体２と蓋部８とを接合する機能を有している。すなわち、物理量センサー１は、基体２との間に素子片３を収納するように基体２に接合されている蓋部８を有し、蓋部８および基体２は、第２絶縁層９２を介して接合されている。このように、第２絶縁層９２が低融点ガラス８９を兼ねることで、物理量センサー１の製造工程の削減を図ることができると共に、装置構成が簡単なものとなる。
The second insulating
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
<Third Embodiment>
Next, a physical quantity sensor according to a third embodiment of the invention will be described.
図１６は、本発明の第３実施形態に係る物理量センサーを示す断面図である。なお、図１６は、図１中のＢ−Ｂ線断面図に対応する断面図である。 FIG. 16 is a cross-sectional view showing a physical quantity sensor according to the third embodiment of the present invention. 16 is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
本実施形態に係る物理量センサー１は、主に、第１絶縁層９１および基体２の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態の物理量センサー１と同様である。
The
なお、以下の説明では、第３実施形態の物理量センサー１に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１６では、前述した第１実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
In the following description, the
図１６に示すように、本実施形態の物理量センサー１では、第１絶縁層９１が基板状となっており、基体２の下面に接合されている。また、基体２には、基体２を厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通する貫通孔２２０、２３０、２４０が形成されており、これら貫通孔２２０、２３０、２４０の下側開口が第１絶縁層９１の上面で塞がれることで、溝部２２、２３、２４が形成されている。そして、溝部２２、２３、２４の底面（すなわち、第１絶縁層９１の上面）に配線７２、７３、７４が配置されている。
As shown in FIG. 16, in the
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーデバイスについて説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a physical quantity sensor device according to a fourth embodiment of the invention will be described.
図１７は、本発明の第４実施形態に係る物理量センサーデバイスを示す断面図である。
図１７に示すように、物理量センサーデバイス１０００は、ベース基板１０１０と、ベース基板１０１０上に設けられた物理量センサー１と、物理量センサー１上に設けられた回路素子１０２０（ＩＣ）と、物理量センサー１と回路素子１０２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ１と、ベース基板１０１０と回路素子１０２０とを電気的に接続するボンディングワイヤーＢＷ２と、物理量センサー１および回路素子１０２０をモールドするモールド部１０３０と、を有している。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれかのものを用いることができる。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a physical quantity sensor device according to the fourth embodiment of the present invention.
As illustrated in FIG. 17, the physical
ベース基板１０１０は、物理量センサー１を支持する基板であり、例えば、インターポーザー基板である。このようなベース基板１０１０の上面には複数の接続端子１０１１が配置されており、下面には複数の実装端子１０１２が配置されている。また、ベース基板１０１０内には、図示しない内部配線が配置されており、この内部配線を介して、各接続端子１０１１が、対応する実装端子１０１２と電気的に接続されている。このようなベース基板１０１０としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。
The
また、物理量センサー１は、基体２を下側（ベース基板１０１０側）に向けてベース基板１０１０上に配置されている。そして、物理量センサー１は、接合部材を介してベース基板１０１０に接合されている。
Further, the
また、回路素子１０２０は、物理量センサー１上に配置されている。そして、回路素子１０２０は、接合部材を介して物理量センサー１の蓋部８に接合されている。また、回路素子１０２０は、ボンディングワイヤーＢＷ１を介して物理量センサー１の各電極パッドＰと電気的に接続され、ボンディングワイヤーＢＷ２を介してベース基板１０１０の接続端子１０１１と電気的に接続されている。このような回路素子１０２０には、物理量センサー１を駆動する駆動回路や、物理量センサー１からの出力信号に基づいて加速度を検出する検出回路や、検出回路からの信号を所定の信号に変換して出力する出力回路等が、必要に応じて含まれている。
The
また、モールド部１０３０は、物理量センサー１および回路素子１０２０をモールドしている。これにより、物理量センサー１や回路素子１０２０を水分、埃、衝撃等から保護することができる。モールド部１０３０としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができ、例えば、トランスファーモールド法によってモールドすることができる。
The
以上のような物理量センサーデバイス１０００は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、信頼性の高い物理量センサーデバイス１０００が得られる。
The physical
なお、物理量センサーデバイス１０００の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、物理量センサー１がセラミックパッケージに収納された構成となっていてもよい。
Note that the configuration of the physical
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子機器について説明する。
<Fifth Embodiment>
Next, an electronic apparatus according to a fifth embodiment of the invention will be described.
図１８は、本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図１８に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したものである。この図において、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１１０８を備えた表示ユニット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、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれかのものを用いることができる。
FIG. 18 is a perspective view showing an electronic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
A mobile type (or notebook type)
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such a personal computer 1100 (electronic device) has a
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る電子機器について説明する。
<Sixth Embodiment>
Next, an electronic apparatus according to a sixth embodiment of the invention will be described.
図１９は、本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図１９に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれかのものを用いることができる。
FIG. 19 is a perspective view showing an electronic apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
A cellular phone 1200 (including PHS) illustrated in FIG. 19 is an application of an electronic device including the physical quantity sensor of the present invention. In this figure, a
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such a cellular phone 1200 (electronic device) has a
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る電子機器について説明する。
<Seventh embodiment>
Next, an electronic apparatus according to a seventh embodiment of the invention will be described.
図２０は、本発明の第７実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
図２０に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の物理量センサーを備える電子機器を適用したものである。この図において、ケース（ボディー）１３０２の背面には表示部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（図中裏面側）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。そして、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を押すと、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。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されている。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれかを用いることができる。
FIG. 20 is a perspective view showing an electronic apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
A
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such a digital still camera 1300 (electronic device) has a
なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、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、移動体端末基地局用機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。 The electronic device of the present invention includes, for example, a smart phone, a tablet terminal, a watch (including a smart watch), an ink jet discharge, in addition to the personal computer and mobile phone of the above-described embodiment and the digital still camera of the present embodiment. Wearable terminals such as devices (for example, inkjet printers), laptop personal computers, televisions, HMDs (head-mounted displays), video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic Dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical device (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasound diagnosis Device, electronic endoscope), fish finder, various measuring equipment, mobile terminal base station equipment, instruments (eg, vehicles, aircraft, ship instruments), flight simulator, network server, etc. it can.
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る移動体について説明する。
<Eighth Embodiment>
Next, a moving object according to an eighth embodiment of the invention will be described.
図２１は、本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
図２１に示す自動車１５００は、本発明の物理量センサーを備える移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態のいずれかのものを用いることができる。
FIG. 21 is a perspective view showing a moving body according to the eighth embodiment of the present invention.
An
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１を有している。そのため、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such an automobile 1500 (moving body) has a
なお、物理量センサー１は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
In addition, the
また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
Further, the moving body is not limited to the
以上、本発明の物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。 The physical quantity sensor, the physical quantity sensor manufacturing method, the physical quantity sensor device, the electronic apparatus, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each part Can be replaced with any structure having a similar function. In addition, any other component may be added to the present invention. Moreover, you may combine embodiment mentioned above suitably.
また、前述した実施形態では、素子片がＸ軸方向の加速度を検出することのできる構成について説明したが、素子片の構成としては、これに限定されず、例えば、Ｙ軸方向の加速度を検出することのできる構成であってもよいし、Ｚ軸方向の加速度を検出することのできる構成であってもよい。また、前述した実施形態では、物理量センサーが１つの素子片を有する構成について説明したが、素子片の数としては、特に限定されず、２つ以上であってもよい。２つ以上の場合は、例えば、異なる軸方向の加速度を検出することのできる素子片を有することが好ましい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the element piece can detect the acceleration in the X-axis direction has been described. However, the configuration of the element piece is not limited thereto, and for example, the acceleration in the Y-axis direction is detected. The structure which can be performed may be sufficient, and the structure which can detect the acceleration of a Z-axis direction may be sufficient. In the above-described embodiment, the configuration in which the physical quantity sensor has one element piece has been described. However, the number of element pieces is not particularly limited, and may be two or more. In the case of two or more, for example, it is preferable to have element pieces that can detect accelerations in different axial directions.
また、前述した実施形態では、素子片が加速度を検出することのできる構成について説明したが、素子片が検出する物理量としては、加速度に限定されず、例えば、角速度であってもよい。この場合、素子片としては、例えば、Ｘ軸まわりの角速度を検出することができる構成、Ｙ軸まわりの角速度を検出することができる構成、Ｚ軸まわりの角速度を検出することができる構成のいずれかとすることができる。また、これらから選択した２つ以上の素子片を有していてもよい。もちろん、上述した加速度を検出することのできる素子片と組み合わせてもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the element piece can detect the acceleration has been described. However, the physical quantity detected by the element piece is not limited to the acceleration, and may be an angular velocity, for example. In this case, as the element piece, for example, any of a configuration capable of detecting an angular velocity around the X axis, a configuration capable of detecting an angular velocity around the Y axis, and a configuration capable of detecting the angular velocity around the Z axis. It can be. Moreover, you may have two or more element pieces selected from these. Of course, you may combine with the element piece which can detect the acceleration mentioned above.
１…物理量センサー、２…基体、２１…凹部、２２、２３、２４…溝部、２２０、２３０、２４０…貫通孔、３…素子片、３０…基板、３１…固定電極部、３１１…第１固定電極指、３１２…第２固定電極指、３２…可動電極部、３２１、３２２…支持部、３２３…可動部、３２４、３２５…連結部、３２６…可動電極指、７ａ…下地層、７ｂ…電極層、７ｃ…被覆層、７２、７３、７４…配線、８…蓋部、８１…凹部、８２…連通孔、８３…封止部材、８９…低融点ガラス、９１…第１絶縁層、９２…第２絶縁層、１０００…物理量センサーデバイス、１０１０…ベース基板、１０１１…接続端子、１０１２…実装端子、１０２０…回路素子、１０３０…モールド部、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…デジタルスチールカメラ、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、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、Ａｘ…加速度、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…導電性バンプ、ＢＷ１、ＢＷ２…ボンディングワイヤー、Ｄ１…離間距離、Ｄ２…深さ、Ｐ…電極パッド、Ｓ…収納空間、Ｖ１…電圧、Ｖ２…電圧、Ｗ１、Ｗ２…幅
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記基体に設けられた素子片と、
前記基体に設けられ、前記素子片と電気的に接続されている配線と、
前記基体と前記配線との間に設けられ、可動イオンの含有量が前記基体よりも少ない絶縁性の第１絶縁層と、を有することを特徴とする物理量センサー。 An insulating substrate containing mobile ions;
An element piece provided on the substrate;
Wiring provided on the base body and electrically connected to the element piece;
A physical quantity sensor comprising: a first insulating layer that is provided between the substrate and the wiring and has a lower content of mobile ions than the substrate.
前記蓋部および前記基体は、前記第２絶縁層を介して接合されている請求項４に記載の物理量センサー。 Having a lid joined to the base so as to accommodate the element piece between the base and the base;
The physical quantity sensor according to claim 4, wherein the lid portion and the base body are bonded via the second insulating layer.
前記凹部内に、前記配線および前記第１絶縁層が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。 The base has a recess;
The physical quantity sensor according to claim 1, wherein the wiring and the first insulating layer are provided in the recess.
前記基体上に、可動イオンの含有量が前記基体よりも少ない絶縁性の第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層上に配線を形成する工程と、
前記基体上に、前記配線と電気的に接続されている素子片を配置する工程と、を有することを特徴とする物理量センサーの製造方法。 Preparing an insulating substrate containing mobile ions;
Forming an insulating first insulating layer on the substrate, the content of mobile ions being less than that of the substrate;
Forming a wiring on the first insulating layer;
And a step of disposing an element piece electrically connected to the wiring on the substrate.
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|---|---|---|---|---|
| JP2001044639A (en) * | 1999-05-27 | 2001-02-16 | Hoya Corp | Multilayer printed wiring board and manufacture thereof |
| JP2016183971A (en) * | 2016-06-08 | 2016-10-20 | セイコーエプソン株式会社 | Functional element, method for manufacturing functional element, physical quantity sensor, and electronic apparatus |
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