JP6493589B2 - パッケージ、電子機器、移動体、およびパッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の蓋体と、蓋体が用いられるパッケージを備えた電子デバイス、および電子デバイスの製造方法、パッケージを備えた電子機器および移動体について、添付図面に沿って詳細に説明する。
先ず、第1実施形態として、本発明に係る蓋体を備えたパッケージ、およびパッケージを用いた電子デバイスとしての振動子と、振動子の製造方法について、図1〜図6を適宜参照しながら説明する。
図3は、上側(後述するリッド92側であり図2のz軸方向)から見たジャイロ素子の平面図である。なお、ジャイロ素子には、検出信号電極、検出信号配線、検出信号端子、検出接地電極、検出接地配線、検出接地端子、駆動信号電極、駆動信号配線、駆動信号端子、駆動接地電極、駆動接地配線および駆動接地端子などが設けられているが、同図においては省略している。
図1、図2に戻り、パッケージ9について説明する。パッケージ9は、ジャイロ素子2を収納するものである。なお、パッケージ9には、ジャイロ素子2の他に、ジャイロ素子2の駆動等を行う回路素子(ICチップ)等が収納されていてもよい。このようなパッケージ9は、その平面視(xy平面視)にて、略矩形状をなしている。
ここで、図4および図6を用いて蓋体としてのリッド92について、その詳細を説明する。蓋体としてのリッド92は、パッケージ9の上面に開放する凹部の開口を塞ぎ、凹部の開口の周囲を、例えばシーム溶接法などを用いることによってシームリング93と接合されている。詳述すると、リッド92は、表裏の関係にある第2面92a、および第1面92bと、第2面92aと第1面92bとを繋いでいる外周面92cとを有している板状の部材である。本例のリッド92は、板状であるため、形成が行い易く、さらには形状の安定性にも優れる。特に、後述する溝94および第1マーク96、第2マーク106は極めて小さな溝あるいは凹みであるが、この形成も容易に行うことができる。なお、リッド92には、コバールの板材が用いられている。リッド92にコバールの板を用いることで封止の際に、コバールで形成されているシームリング93とリッド92とが同じ溶融状態で溶融され、さらには合金化もされ易いため封止を容易に、且つ確実に行うことができる。なお、リッド92には、コバールに換えて他の材料の板材を用いてもよく、例えば、42アロイ、ステンレス鋼などの金属材料、またはパッケージ9の側壁912と同じ材料などを用いることができる。
次に、本発明に係るパッケージを用いた電子デバイスとしての振動子およびパッケージの製造方法について図5および図6を参照しながら説明する。図5(a)〜図5(d)は、上述した図1および図2に示す振動子の製造工程の概略を示す正断面図である。図6は、封止工程を示す図であり、図6(a)は封止前の状態を示す平面図、図6(b)は図6(a)の正断面図、図6(c)は封止後の状態を示す平面図、図6(d)は図6(c)の正断面図である。
ここで、図7および図8を用いて、マークの変形例について説明する。図7は、マークの変形例を示し、図7(a)、図7(b)はマークの配置例を示す平面図である。図8は、マークの他の変形例を示し、図8(a)、図8(b)はマークの配置例を示す平面図である。なお、前述の第1実施形態と同じ構成については、同符号を付してその説明を省略することがある。
図7(a)に沿って、マークの変形例1を説明する。変形例1のマークは、マークとして一つの第1マーク96が設けられている。リッド92の第1面(図示せず)には、溝94が設けられており、第1面と表裏関係の第2面92aには、第1マーク96が設けられている。第1マーク96は、リッド92の第2面92aに設けられ、平面視で、第2面92aの外周縁と重ならない位置、且つ溝94に重なる位置に設けられている。
このように、第1マーク96が設けられていることにより、溝94の端部の位置を第1マーク96によって直接的に認識することができるため、溝位置の検出精度が上がり、レーザー光98を照射する位置P3の位置精度を向上させることができる。これにより、溝94の封止不良を低減することができる。
図7(b)に沿って、マークの変形例2を説明する。変形例2のマークは、マークとして一つのマーク96aが設けられている。リッド92の第1面(図示せず)には、溝94が設けられており、第1面と表裏関係の第2面92aには、マーク96aが設けられている。マーク96aは、平面視で溝94と第2面92aの中央部とを結ぶ仮想線(図示せず)の延在方向(図示y軸方向)と交差する方向(図示x軸方向)の溝94の幅の中心と、第2面92aの中心Gとを結びリッド92を2分割する第1仮想直線C上に設けられている。マーク96aは、略矩形状(本例では長方形)をなしており、第1仮想直線C上を長手方向として延在されている。マーク96aは、複数の認識領域として、第1認識領域A1および第2認識領域A2を備えている。なお、認識領域は、少なくとも2つが備えられていればよい。第1認識領域A1および第2認識領域A2は、マーク96aの両端部に設けられており、図示y軸方向の辺とx軸方向の辺で構成されている。
このように第1認識領域A1および第2認識領域A2において2つの辺を有していることにより、それぞれの第1認識領域A1および第2認識領域A2の位置を検出することができる。そして、検出された第1認識領域A1および第2認識領域A2の位置に基づいて、レーザー光98を照射する位置P3を決定する。このように、複数の認識領域(本例では2つの認識領域)で、レーザー光98を照射する位置P3を決定することにより、さらに蓋の回転位置ずれ(z軸回りの回転)等を判定することができ、溝94位置の検出精度をさらに上げることができる。これにより、溝94の封止不良を低減することができる。
図8(a)に沿って、マークの変形例3を説明する。変形例3のマークは、マークとして三つのマークが設けられている。リッド92の第1面(図示せず)には、溝94が設けられており、第1面と表裏関係の第2面92aには、マークとして第1マーク96、第2マーク106、および第3マーク99が設けられている。第1マーク96、第2マーク106、および第3マーク99は、平面視で少なくとも外周面92cおよび上述するリッド92の溶接領域に重ならない位置に配置されている。第1マーク96および第2マーク106は、前述の第1実施形態と同じように溝94と第1面の中央部とを結ぶ仮想線(図示せず)の延在方向(図示y軸方向)と交差する方向(図示x軸方向)の溝94の幅Bの中心と、第2面92aの中心Gとを結びリッド92を2分割する第1仮想直線Cで分けられた第2面92a上の異なる領域に配置されている。また、第1マーク96および第2マーク106は、第1マーク96の中心P1と第1仮想直線Cとの間隔(距離)W1、および第2マーク106の中心P2と第1仮想直線Cとの間隔(距離)W2が等しくなるように配置されている。第3マーク99は、第1マーク96の中心P1および第2マーク106の中心P2を結ぶ第2仮想直線Lが第1仮想直線Cと交差する点と、中心Gを基準として点対称となる第1仮想直線C上に中心P4が配置されている。そして、レーザー光98の照射位置は、第1マーク96、第2マーク106および第3マーク99を用いて、リッド92の回転方向の位置ずれが算出されて補正された後に、第1マーク96の中心P1および第2マーク106の中心P2を結ぶ第2仮想直線Lと交差する第1仮想直線C上の第2仮想直線Lからの距離Dの位置P3と算出する。
このように、少なくとも3領域に第1マーク96、第2マーク106、および第3マーク99が配置されているため、リッドの回転方向の位置ずれをさらに高精度に認識でき溝94の位置の検出精度が上がり、溝94の封止不良(エアーリーク不良)をさらに低減することができる。
図8(b)に沿って、マークの変形例4を説明する。変形例4のマークは、マークとして二つのマークが設けられている。リッド92の第1面(図示せず)には、溝94が設けられており、第1面と表裏関係の第2面92aには、マークとして第1マーク96、および第2マーク106が設けられている。このとき、第1マーク96および第2マーク106は、第1仮想直線Cに対して線対称の関係にある第1マーク96の中心P1および第2マーク106の中心P2の中心を通る第2仮想直線線Lと、第1仮想直線Cと外周面92cの交点Kとの間の距離Fが、第1マーク96の中心P1と第1仮想直線Cとの間隔(距離)W1、および第2マーク106の中心P2と第1仮想直線Cとの間隔(距離)W2よりも短くなるように配置されている。
このような位置関係で、第1マーク96および第2マーク106を配置することにより、回転方向(z軸回り)の位置ずれを判定する間隔W1およびW2の方が長くなる。
これにより、第1マーク96および第2マーク106の認識誤差が多少生じても回転方向の検出精度を維持することができ、溝94の位置の検出精度が上がるので、溝94の封止不良(エアーリーク不良)を低減することができる。
次に、電子デバイスの第2実施形態として、ジャイロセンサーの実施形態について、図9を用いて説明する。図9はジャイロセンサーの概略を示す正断面図である。なお、本実施形態では、上述の第1実施形態と同様な構成については、同じ符号を付けて説明を省略することもある。
次に、ジャイロセンサー200の製造方法について説明するが、上述の振動子1の製造方法で説明した工程と同様な工程の説明は省略する。説明を省略する工程は、ジャイロ素子2をベースとしてのパッケージ111の内部空間114に収納する工程、内部空間114にリッド92を載置する工程、リッド92をパッケージ111に接合する接合工程、および排気が終了した内部空間114を気密に封止する封止工程である。
次いで、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしての振動子1、あるいは電子デバイスとしてのジャイロセンサー200を適用した電子機器について、図10〜図12に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、ジャイロ素子2を用いた振動子1を適用した例を示している。
図13は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車506には本発明に係る電子デバイスとしての振動子1が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車506には、ジャイロ素子2を用いた振動子1を内蔵してタイヤ509などを制御する電子制御ユニット508が車体507に搭載されている。また、振動子1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、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、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
Claims (10)
- 第1面、前記第1面と表裏関係の第2面、および前記第1面と前記第2面とをつなぐ外周面を有している蓋体と、
前記蓋体の前記第1面に取り付けられた接合領域を有している容器と、
を備え、
前記蓋体は、
前記第1面に配置され、前記外周面側から前記第1面の前記外周面と接する領域よりも内側に向かって設けられている溝部と、
平面視で前記溝部と重なる部分を有し、前記第2面から前記外周面に亘って設けられている封止部と、
前記第2面に配置され、平面視で前記溝部と重ならない位置に設けられている第1マークおよび第2マークと、
を含み、
前記溝部の幅の中心と、前記第1面の中心と、を通る直線を第1仮想直線とし、
前記第1マークは、平面視で、前記第1仮想直線により2つに分けられる前記第2面上の一方の領域に配置されており、
前記第2マークは、平面視で、前記第1仮想直線により2つに分けられる前記第2面上の他方の領域に配置されていることを特徴とするパッケージ。 - 請求項1において、
前記第1マークおよび前記第2マークは、平面視で前記第1仮想直線に対して線対称の位置に配置されていることを特徴とするパッケージ。 - 請求項2において、
前記第1マークの中心および前記第2マークの中心を通る直線を第2仮想直線とし、
平面視で、前記第1仮想直線と前記外周面との交点と、前記第2仮想直線と、の間の距離が、前記第1マークの中心と前記第1仮想直線との距離および前記第2マークの中心と前記第1仮想直線との距離よりも短いことを特徴とするパッケージ。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記第2面に配置され、平面視で前記第1仮想直線に重なる位置に設けられている第3マークを備えていることを特徴とするパッケージ。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記第1マークおよび前記第2マークは、平面視で前記接合領域と重ならない位置に設けられていることを特徴とするパッケージ。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記封止部は、エネルギー線照射により前記第2面および前記外周面が溶融した跡であることを特徴とするパッケージ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項におけるパッケージを備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか一項におけるパッケージを備えていることを特徴とする移動体。
- 第1面と、前記第1面と表裏関係の第2面と、前記第1面と前記第2面とをつなぐ外周面と、前記第1面に配置され、前記外周面に開口を有し前記第1面の前記外周面と接する領域よりも内側に向かって設けられている溝部と、前記第2面に配置され、平面視で前記溝部と重ならない位置に設けられている第1マークおよび第2マークと、を備え、前記溝部の幅の中心と、前記第1面の中心と、を通る直線を第1仮想直線とし、前記第1マークが、平面視で、前記第1仮想直線により2つに分けられる前記第2面上の一方の領域に配置されており、前記第2マークが、平面視で、前記第1仮想直線により2つに分けられる前記第2面上の他方の領域に配置されている蓋体と、
接合領域を有している容器と、
を準備する工程と、
前記蓋体の前記第1面と、前記容器の前記接合領域とが向き合うように配置する工程と、
前記溝部を除く領域において、前記蓋体と前記容器とを接合する工程と、
前記第1マークおよび前記第2マークを用いて前記溝部の位置を判定する工程と、
前記判定に基づいて、平面視で前記第2面の前記溝部と重なっている部分および前記外周面を溶融させ、前記溝部の前記開口を塞ぐ工程と、を含むことを特徴とするパッケージの製造方法。 - 請求項9において、
前記溝部を除く領域において、前記蓋体と前記容器とを接合する工程は、シーム溶接によって行われ、
前記溝部の開口を塞ぐ工程は、エネルギー線溶接によって行われることを特徴とするパッケージの製造方法。
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