物理量傳感器及其制造方法、電子設(shè)備以及移動體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種物理量傳感器及其制造方法、電子設(shè)備以及移動體。該物理量傳感器能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性。物理量傳感器(100)包括：基體(10)；蓋體(20)；功能元件(102)，其被配置在由基體(10)和蓋體(20)形成的空腔(2)內(nèi)；保護膜(30)，其對基體(10)的主面(12)、基體(10)的主面(12)與蓋體(20)的接合分界部(4)、以及蓋體(20)進行連續(xù)覆蓋，并且保護膜(30)為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜。
【專利說明】
物理量傳感器及其制造方法、電子設(shè)備以及移動體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種物理量傳感器及其制造方法、電子設(shè)備以及移動體。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，開發(fā)了一種使用娃MEMS(MicroElectro Mechanical System:微機電系統(tǒng))技術(shù)來對物理量進行檢測的物理量傳感器。尤其是對加速度進行檢測的加速度傳感器以及對角速度進行檢測的陀螺儀傳感器的例如數(shù)碼相機(DSC)的手抖補正功能、汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)、游戲機的運動傳感功能等用途正在迅速推廣。
[0003]在這種物理量傳感器中，功能元件被收納在被氣密性地密封的空腔內(nèi)。
[0004]例如，在專利文獻I中公開了一種在由基體與蓋體形成的空腔中配置有功能元件的物理量傳感器。在專利文獻I中，在由玻璃組成的基體與由硅組成的蓋體的接合中使用了陽極接合。
[0005]此外，例如，在專利文獻2中，作為對振子等元件進行密封的技術(shù)，公開了一種通過濺射法來對母基板與蓋部件進行密封接合的技術(shù)。在專利文獻2中，蓋部件被樹脂所覆蓋。
[0006]然而，在專利文獻I的物理量傳感器中，由于基體與蓋體的接合分界部露出，因此在用于對芯片進行分片化的時刻，將會出現(xiàn)由于向基體與蓋體的接合分界部供給水(切削水)從而使蓋體從基體上剝離的情況。此外，在專利文獻I的物理量傳感器中，在被置于高溫環(huán)境下的情況、或制造時被加熱的情況下等，會出現(xiàn)由于基體與蓋體的熱膨脹系數(shù)的不同而使基體及蓋體歪曲，從而使蓋體從基體上剝離的情況。
[0007]此外，在專利文獻2的密封技術(shù)中，雖然通過樹脂對蓋部件與基體之間的分界面進行了覆蓋，但在被置于高溫環(huán)境下的情況或制造時被加熱的情況下，存在樹脂發(fā)生變形從而無法充分保護蓋部件與基體之間的界面的情況。
[0008]專利文獻I:日本特開2013-164285號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2006-20001號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的若干方式所涉及的目的之一在于，提供一種能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性的物理量傳感器及其制造方法。此外，本發(fā)明的若干方式所涉及的目的之一在于，提供一種包括上述物理量傳感器的電子設(shè)備以及移動體。
[0011]本發(fā)明是為了解決前述的課題的至少一部分而完成的發(fā)明，并以以下的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。
[0012]應(yīng)用例I
[0013]本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器包括:基體;蓋體;功能元件，其被配置在由所述基體和所述蓋體形成的空腔內(nèi)；保護膜，其對所述基體的主面、所述基體的所述主面與所述蓋體的接合分界部、以及所述蓋體進行連續(xù)覆蓋;所述保護膜為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜。
[0014]在這種物理量傳感器中，由于保護膜對基體的主面、基體的主面與蓋體的接合分界部、以及蓋體進行連續(xù)覆蓋，因此能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性。
[0015]應(yīng)用例2
[0016]在本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器中，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，在所述基體上設(shè)置有與所述空腔連通的配線槽，在所述配線槽中設(shè)置有配線，所述配線槽與所述配線被所述保護膜覆蓋。
[0017]在這種物理量傳感器中，由于保護膜對配線槽以及配線進行覆蓋，因此能夠?qū)ε渚€槽進行密封，進而能夠使空腔成為密閉空間。
[0018]應(yīng)用例3
[0019]在本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器中，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，在所述基體上設(shè)置有襯墊，所述配線與所述襯墊電連接。
[0020]在這種物理量傳感器中，能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性降低。
[0021]應(yīng)用例4
[0022]本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器的制造方法，其為包括被配置在由基體和蓋體構(gòu)成的空腔內(nèi)的功能元件的物理量傳感器的制造方法，所述物理量傳感器的制造方法包括:將所述基體與所述蓋體進行接合并將所述功能元件收納在所述空腔內(nèi)的工序;形成保護膜的工序，所述保護膜對所述基體的主面、所述基體的所述主面與所述蓋體的接合分界部、以及所述蓋體進行連續(xù)覆蓋，所述保護膜為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜。
[0023]在這種物理量傳感器的制造方法中，由于通過保護膜而對基體的主面、接合分界部、以及蓋體進行連續(xù)覆蓋，因此能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性。
[0024]應(yīng)用例5
[0025]在本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器的制造方法中，也可以采用如下方式，S卩，包括在被設(shè)置于所述基體上并與所述空腔連通的配線槽中設(shè)置配線的工序，在形成所述保護膜的工序中，通過所述保護膜而對所述配線槽和所述配線進行覆蓋。
[0026]在這種物理量傳感器的制造方法中，能夠在形成保護膜的工序中對配線槽進行密封。
[0027]應(yīng)用例6
[0028]在本應(yīng)用例所涉及的物理量傳感器的制造方法中，也可以采用如下方式，S卩，在對所述功能元件進行收納的工序中，通過所述蓋體而對被設(shè)置在所述基體上的襯墊進行覆蓋，在形成所述保護膜的工序之后，還包括將覆蓋所述襯墊的所述蓋體的一部分去除的工序。
[0029]在這種物理量傳感器的制造方法中，由于在形成保護膜的工序中能夠通過蓋體而對襯墊進行覆蓋，因此能夠降低在襯墊上形成保護膜的可能性。
[0030]應(yīng)用例7
[0031]本應(yīng)用例所涉及的電子設(shè)備包括上述應(yīng)用例中的任一項所述的物理量傳感器。
[0032]在這種電子設(shè)備中，可以包括能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性降低的物理量傳感器。
[0033]應(yīng)用例8
[0034]本應(yīng)用例所涉及的移動體包括上述應(yīng)用例中的任一項所述的物理量傳感器。
[0035]在這種移動體中，可以包括能夠降低蓋體從基體上剝離的可能性的物理量傳感器。
【附圖說明】
[0036]圖1為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的剖視圖。
[0037]圖2為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。
[0038]圖3為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的俯視圖。
[0039]圖4為表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造方法的一個示例的流程圖。
[0040]圖5為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0041 ]圖6為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0042]圖7為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0043]圖8為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0044]圖9為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0045]圖10為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0046]圖11為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0047]圖12為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0048]圖13為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0049]圖14為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0050]圖15為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器的制造工序的剖視圖。
[0051]圖16為示意性地表示本實施方式的改變例所涉及的物理量傳感器的剖視圖。
[0052]圖17為本實施方式所涉及的電子設(shè)備的功能框圖。
[0053]圖18為表示作為電子設(shè)備的一個示例的智能電話的外觀的一個示例的圖。
[0054]圖19為表示作為電子設(shè)備的一個示例的腕戴型的便攜設(shè)備的外觀的一個示例的圖。
[0055]圖20為表示本實施方式所涉及的移動體的一個示例的圖。
【具體實施方式】
[0056]以下，利用附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。另外，在以下所說明的實施方式并不是對權(quán)利要求中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進行不當(dāng)限定的方式。此外，在以下所說明的結(jié)構(gòu)未必全部是本發(fā)明的必要結(jié)構(gòu)要件。
[0057]1.物理量傳感器
[0058]首先，參照附圖對本實施方式所涉及的物理量傳感器進行說明。圖1為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器100的剖視圖。圖2及圖3為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器100的俯視圖。另外，圖1為圖2及圖3的1-1線的剖視圖。此外，在圖1?圖3中，作為相互正交的三個軸而圖示了X軸、Y軸及Z軸。
[0059]物理量傳感器100例如為加速度傳感器或陀螺儀傳感器。在下文中，對物理量傳感器100為檢測X軸方向的加速度的加速度傳感器的情況進行說明。
[0060]如圖1?圖3所示，物理量傳感器100包括:基體10、蓋體20、保護膜30、密封材料32、配線40、42、44、襯墊50、52、54、配線基板(安插基板)60、IC芯片(電子電路)70、樹脂(鑄型樹脂)80、以及功能元件102。另外，為了便于說明，在圖2中省略了配線基板60、IC芯片70以及樹脂80的圖示。此外，在圖3中，省略了保護膜30、密封材料32、配線基板60、IC芯片70以及樹脂80的圖示，并以透視蓋體20的方式進行了圖示。
[0061]基體10的材質(zhì)為例如玻璃、硅。在基體10的上表面(主面)12上形成凹部16，在凹部16的上方配置有(+Z軸方向側(cè))功能元件102的可動體134。凹部16構(gòu)成空腔2。
[0062]在基體10的上表面12上設(shè)置有配線槽17、18、19。配線槽17、18、19與空腔2連通。配線槽17、18、19例如在俯視觀察時(從Z軸方向看)，具有與蓋體20重疊的區(qū)域以及與蓋體20
不重疊的區(qū)域。
[0063]蓋體20被設(shè)置在基體10上(+Z軸方向側(cè))。蓋體20的材質(zhì)例如為硅、玻璃。蓋體20被接合在基體10上。在圖示的示例中，蓋體20的下表面26與基板10的上表面12接合。在蓋體20的材質(zhì)為硅、且基體10的材質(zhì)為玻璃的情況下，基體10與蓋體20例如通過陽極接合而接合。在圖示的示例中，在蓋體20內(nèi)形成有凹部21，凹部21構(gòu)成空腔2。
[0064]另外，基體1與蓋體20的接合方法并未特別地被限定，例如，既可以為由低熔點玻璃(玻璃漿料)實現(xiàn)的接合，也可以為由焊錫實現(xiàn)的接合?；蛘撸部梢酝ㄟ^分別在基體10及蓋體20的各自的接合部分處形成金屬薄膜(未圖示)，并使該金屬薄膜彼此共晶接合，從而使基體10與蓋體20接合。
[0065]如圖2所示，蓋體20在俯視觀察時為長方形，并具有四個側(cè)面(+X軸方向側(cè)的側(cè)面28a，+Y軸方向側(cè)的側(cè)面28b，-X軸方向側(cè)的側(cè)面28c，-Y軸方向側(cè)的側(cè)面28d)。在四個側(cè)面28a、28b、28c、28d之中的襯墊50、52、54側(cè)(+X軸方向側(cè))的側(cè)面28a上未形成保護膜30，其他的面28b、28c、28d上形成有保護膜30。側(cè)面28b、28c、28d相對于基板10的上表面12而傾斜。因此，在側(cè)面28b、28c、28d上能夠容易形成保護膜30。
[ΟΟ??]在蓋體20上設(shè)置有第一貫穿孔22及第二貫穿孔24。
[0067]第一貫穿孔22與空腔2連通。第一貫穿孔22在厚度方向(Z軸方向)上貫穿蓋體20。第一貫穿孔22被設(shè)置為，從蓋體20的上表面25起至凹部21的內(nèi)底面27(對凹部21進行限定的面、朝向與上表面25相反的方向的面)為止。
[0068]第一貫穿孔22優(yōu)選為，例如，開口直徑隨著趨向于空腔2側(cè)(隨著從蓋體20的上表面25趨向于凹部21的內(nèi)底面27)而變小的錐形形狀。在這種方式中，能夠在后文所述的形成用于對后述的第一貫穿孔22進行密封的密封材料32的工序中防止焊錫球的落下。此外，能夠在形成密封材料32的工序中，更切實地對第一貫穿孔22進行密封。
[0069]第二貫穿孔24在俯視觀察時被設(shè)置在與配線槽17、18、19重疊的位置處。第二貫穿孔24被設(shè)置在配線槽17、18、19的上方(配線40、42、44的上方)。第二貫穿孔24在厚度方向(Z軸方向)上貫穿蓋體20。第二貫穿孔24被設(shè)置為，從蓋體20的上表面25起至下表面26為止。第二貫穿孔24優(yōu)選為，例如，開口直徑隨著趨向于基體10側(cè)(隨著從蓋體20的上表面25趨向于下表面26)而變小的錐形形狀。在這種方式中，在形成保護膜30時容易形成至孔底，從而能夠通過保護膜30而更切實地對配線槽17、18、19進行密封。
[0070]另外，雖然在圖示的示例中，在俯視觀察時，設(shè)置有一個與配線槽17、18、19重疊的第二貫穿孔24，但是，雖未圖示也可以與多個配線槽17、18、19相對應(yīng)的方式而設(shè)置多個第二貫穿孔24。在這種方式中，能夠擴大基體10與蓋體20之間的接合面積，從而能夠增大接合強度。
[0071]保護膜30對基體10的上表面12、基體10的上表面12與蓋體20的接合分界部4、以及蓋體20(蓋體20的側(cè)面28b、28c、28d)進行連續(xù)覆蓋。在圖示的示例中，接合分界部4為基體10的上表面12與蓋體20的下表面26的接合分界。保護膜30從外側(cè)對接合分界部4(與空腔2側(cè)相反的一側(cè))進行覆蓋。保護膜30通過對基體10的上表面12、接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋，從而能夠使基板10與蓋體20的接合分界部4(接合部)不露出。
[0072]另外，雖然未圖示，但在通過具有低熔點玻璃等的具有厚度的接合材料而將基體10與蓋體20進行接合的情況下，接合分界部4包括接合材料與基體10的上表面12的接合分界、接合材料(接合材料的側(cè)面)、以及接合材料與蓋體20的下表面26的接合分界。
[0073]保護膜30還被設(shè)置在第二貫穿孔24內(nèi)以及配線槽17、18、19內(nèi)，從而對配線槽17、18、19以及配線40、42、44進行覆蓋。在圖示的示例中，保護膜30直接對配線40、42、44進行覆蓋(以不隔著其他部件的方式進行覆蓋)。另外，保護膜30也可以隔著絕緣膜(未圖示)對配線40、42、44進行覆蓋。保護膜30對配線槽17、18、19進行密封。通過使保護膜30對配線槽17、
18、19進行密封，從而使空腔2被密封(成為密閉空間)。即，保護膜30也作為用于對配線槽
17、18、19進行密封的密封材料而發(fā)揮功能。
[0074]另外，保護膜30未形成在襯墊50、52、54上。在圖2所示的示例中，保護膜30未形成在基體10的上表面12的、與蓋體20相比靠襯墊50、52、54側(cè)(+X軸方向側(cè))的區(qū)域上。此外，在圖示的示例中，保護膜30未形成在蓋體20的襯墊50、52、54側(cè)的側(cè)面28a上。
[0075]保護膜30為，例如，無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜。更具體而言，保護膜30的材質(zhì)為，例如，Si02等氧化物、SiN等氮化物、金屬、DLC(類金剛石)、蒽(anthracene)、二甲燒(TCNQ)、聚乙炔(ployacetylene)、聚-3乙基噻吩(P3HT)、以及聚對苯乙烯(PPV)等。作為保護膜30而被使用的S12膜例如為以TE0S(Tetra Ethyl Ortho Silicate:正硅酸乙酯)為原料的CVD(Chemical Vapor Deposit 1n:化學(xué)氣相沉積)膜。作為保護膜30，優(yōu)選使用熱膨脹系數(shù)與基體1以及蓋體20接近的膜、且由與基體1及蓋體20相同的材料構(gòu)成的膜。例如，在基體1的材質(zhì)為玻璃、蓋體20的材質(zhì)為硅的情況下，作為保護膜30，優(yōu)選使用S12膜。由此，能夠減小保護膜30上所產(chǎn)生的應(yīng)力。保護膜30的厚度例如為，Ιμπι以上且5μπι以下。
[0076]密封材料32被設(shè)置在一貫穿孔22中。密封材料32被填充在第一貫穿孔22內(nèi)。密封材料32對第一貫穿孔22進行密封。通過密封材料32對貫穿孔22進行密封，從而使空腔2被密封(成為密閉空間)ο密封材料32的材質(zhì)例如為AuGe、SnPb等合金。
[0077]第一配線40被設(shè)置在第一配線槽17中。第一配線40通過接觸部3而與功能元件102電連接。第一配線40與功能元件102的可動體134電連接。
[0078]第二配線42被設(shè)置在第二配線槽18中。第二配線42通過接觸部3而與功能元件102的第一固定電極部138連接。第二配線42在俯視觀察時以包圍凹部16的方式被設(shè)置。
[0079]第三配線44被設(shè)置在第三配線槽19中。第三配線44通過接觸部3而與功能元件102的第二固定電極部139連接。第三配線44以在俯視觀察時包圍凹部16的方式被設(shè)置。
[0080]襯墊50、52、54分別與配線40、42、44連接。例如，襯墊50、52、54分別被設(shè)置在配線40、42、44上。在俯視觀察時，襯墊50、52、54被設(shè)置在與蓋體20不重疊的位置處。
[0081 ] 配線40、42、44、襯墊50、52、54、以及接觸部3(以下也稱為“配線40等”)的材質(zhì)例如為，鋁、金、IT0(Indium Tin Oxide:銦錫氧化物)。通過使用ITO等透明電極材料作為配線40等，能夠從基體10的下表面14側(cè)容易辨別出存在于配線40等上的異物。
[0082]在配線基板(安插基板)60上配置有基體10。在配線基板60上設(shè)置有外部端子62。
[0083]IC芯片(電子電路)70被安裝在蓋體20上。IC芯片70對例如從功能元件102輸出的信號進行處理。在圖示的示例中，IC芯片70的端子72a經(jīng)由接合引線74而與外部端子62電連接。IC芯片70的端子72b經(jīng)由接合引線74而與襯墊50電連接。
[0084]樹脂(鑄型樹脂)80對基體10、蓋體20、保護膜30、IC芯片70以及接合引線74進行覆蓋。樹脂80從來自外部的力或濕氣、污染物等中對這些部件進行保護。在物理量傳感器100中，由于保護膜30對接合分界部4進行覆蓋，因此能夠抑制樹脂80侵入空腔2內(nèi)的情況。
[0085]功能元件102被設(shè)置在基體10的上表面12側(cè)。功能元件102例如通過陽極接合或直接接合而被接合在基體10上。功能元件102被收納(配置)在通過基體10和蓋體20而形成的空腔2內(nèi)。空腔2在惰性氣體(例如氮氣)環(huán)境下被密閉。
[0086]功能元件102具有固定部130、彈簧部132、可動體134、可動電極部136、固定電極部138、139。彈簧部132、可動體134以及可動電極部136被設(shè)置在凹部16的上方，并與基體10隔開間隔。
[0087]固定部130被固定在基體10上。固定部130例如通過陽極接合而被接合在基體10的上表面12上。固定部130以在俯視觀察時跨越凹部16的外邊緣的方式被設(shè)置。固定部130例如設(shè)置有兩個。在圖示的示例中，一方的固定部130被設(shè)置在可動體134的-X軸方向側(cè)，另一方的固定部130被設(shè)置在可動體134的+X軸方向側(cè)。
[0088]彈簧部132對固定部130和可動體134進行連結(jié)。彈簧部132由多個梁部133構(gòu)成。梁部133在Y軸方向上往返的同時在X軸方向上延伸。梁部133(彈簧部132)能夠順利地在作為可動體134的位移方向的X軸方向上伸縮。
[0089]可動體134的俯視形狀(從Z軸方向觀察的形狀)例如為具有沿著X軸的長邊的長方形。可動體134能夠在X軸方向上進行位移。具體而言，可動體134根據(jù)X軸方向的加速度而使彈簧部132在發(fā)生彈性變形的同時在X軸方向上進行位移?？蓜芋w134經(jīng)由彈簧部132、固定部130以及接觸部3而與第一配線40電連接。
[0090]可動電極部136被設(shè)置在可動體134上。在圖示的示例中，可動電極部136設(shè)置有十個，五個可動電極部136從可動體134向+Y軸方向伸出，其他五個可動電極部136從可動體134向-Y軸方向伸出?？蓜与姌O部136經(jīng)由可動體134等與第一配線40電連接。
[0091 ]固定電極部138、139被固定在基體10上。固定電極部138、139例如通過陽極接合而被接合在基體1的上表面12上。固定電極部138、139的一方的端部作為固定端而被接合在基體1的上表面12上，另一方的端部作為自由端而朝向可動體134側(cè)伸出。固定電極部138、139以與可動電極部136對置的方式而設(shè)置。在圖3所示的示例中，固定電極部138、139沿著X軸交替設(shè)置。第一固定電極部138通過接觸部3而與第二配線42電連接。第二固定電極部139通過接觸部3而與第三配線44電連接。
[0092]固定部130、彈簧部132、可動體134以及可動電極部136被設(shè)置為一體。固定部130、彈簧部132、可動體134、可動電極部136以及固定電極部138、139的材質(zhì)例如為通過摻雜磷、硼等雜質(zhì)而被賦予導(dǎo)電性的娃。
[0093]接下來，對物理量傳感器100的動作進行說明。
[0094]在物理量傳感器100中，當(dāng)產(chǎn)生X軸方向的加速度時，可動體134使彈簧部132發(fā)生彈性變形的同時在X軸方向上進行位移。隨著該可動體134的位移，可動電極部136與固定電極部138之間的距離、可動電極部136與固定電極部139之間的距離將會發(fā)生變化。即，隨著該可動體134的位移，可動電極部136與固定電極部138之間的靜電電容、可動電極部136與固定電極部139之間的靜電電容將會發(fā)生變化。通過對這些靜電電容的變化進行檢測從而能夠?qū)軸方向的加速度進行測定。在物理量傳感器100中，能夠通過襯墊50、52、54而對這些靜電電容進行測定。
[0095]另外，雖然在上文中，對物理量傳感器100作為檢測X軸方向的加速度的加速度傳感器的情況進行了說明，但本發(fā)明所涉及的物理量傳感器也可以是對Y軸方向的加速度進行檢測的加速度傳感器，也可以是對Z軸方向的加速度進行檢測的加速度傳感器。
[0096]物理量傳感器100具有例如以下的特征。
[0097]在物理量傳感器100中，由于保護膜30對基體10的上表面(主面)12、基體10的上表面(主面)12與蓋體20的接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋，因此能夠降低蓋體20從基體10上剝離的可能性。此外，由于保護膜30對基體10的上表面12、接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋，因此能夠在進行后述的分片化的切割時，使由于產(chǎn)生碎肩而給基體10、蓋體
20、以及兩者的接合部帶來損傷的可能性降低。
[0098]此外，在物理量傳感器100中，由于保護膜30為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜，因此與例如保護膜為樹脂的情況相比，即使在被置于高溫環(huán)境下的情況或在制造時被加熱等的情況下，也能夠不發(fā)生變形地對接合分界部4進行保護。此外，在物理量傳感器100中，在基體10的材質(zhì)為玻璃且蓋體20的材質(zhì)為硅的情況下，通過使用S12膜作為保護膜30，從而與例如保護膜為樹脂的情況相比，能夠減小與基體10以及蓋體20之間的熱膨脹系數(shù)之差，從而能夠減小膜應(yīng)力。由此，能夠減小蓋體20從基體10上剝離的可能性。并且，能夠降低由于膜應(yīng)力而使基體10發(fā)生翹曲從而使功能元件102的特性惡化的可能性。
[0099]在物理量傳感器100中，與空腔2連通的配線槽17、18、19以及被設(shè)置在配線槽17、
18、19中的配線40、42、44被保護膜30覆蓋。通過利用保護膜30對配線槽17、18、19以及配線40、42、44進行覆蓋，從而能夠?qū)涨?進行密封。即，能夠?qū)⒈Ｗo膜30作為用于對空腔2進行密封的密封材料來使用。
[0100]在此，在例如保護膜為樹脂的情況下，由于樹脂具有透氣性，又具有漏氣的問題，因此無法作為密封材料來使用。與此相對，在物理量傳感器100中，由于保護膜30為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜，因此不會產(chǎn)生這種問題，從而能夠?qū)⒈Ｗo膜30作為密封材料來使用。
[0101]2.物理量傳感器的制造方法
[0102]接下來，參照附圖對本實施方式所涉及的物理量傳感器100的制造方法進行說明。圖4為表示本實施方式所涉及的物理量傳感器100的制造方法的一個示例的流程圖。圖5?圖16為示意性地表示本實施方式所涉及的物理量傳感器100的制造工序的剖視圖。
[0103]在基體10的上表面12側(cè)形成功能元件102(步驟S2)。
[0104]具體而言，首先，如圖5所示，對基體10(玻璃基板)進行圖案化，從而形成凹部16及配線槽17、18、19。圖案化通過例如光刻及蝕刻而實施。接下來，分別在配線槽17、18、19中形成配線40、42、44。接下來，分別在配線40、42、44上形成襯墊50、52、54。接下來，在配線40、42、44上形成接觸部3。配線40、42、44、襯墊50、52、54以及接觸部3例如通過由濺射法或氣相沉積法實現(xiàn)的成膜以及圖案化而形成。氣相沉積法具有:作為化學(xué)性的氣相沉積法的CVD(Chemical Vapor Deposit1n)法、作為物理性的氣象沉積法的PVD(Physical VaporDeposit1n)法，或者原子層堆積法(Atomic Layer Depos it 1n)法等。或者也可以利用這些方法來形成由復(fù)合薄膜組成的配線40、42、44、襯墊50、52、54以及接觸部3。另外，襯墊50、52、54與接觸部3的形成順序并未被特別限定。
[0105]如圖6所示，將硅基板1I接合在基體1的上表面12上?；w1與硅基板1I的接合例如通過陽極接合而實施。由此，能夠使基體1與娃基板1I牢固地接合。
[0106]如圖7所示，通過例如研磨機來對硅基板101進行研磨并進行薄膜化之后，圖案化為預(yù)定的形狀，從而形成功能元件102。圖案化通過光刻以及蝕刻(干蝕刻)而實施，作為具體的蝕刻法，可以采用博世(Bosch)法。
[0107]接下來，如圖8所示，將基體10與蓋體20進行接合，并將功能元件102收納在由基體1和蓋體20形成的空腔2內(nèi)(步驟S4)。
[0108]基體10與蓋體20的接合例如通過陽極接合而實施。由此，能夠使基體10與蓋體20
牢固地接合。
[0109]在此，如圖8所示，蓋體20具有用于對襯墊50、52、54進行覆蓋的蓋部29。蓋體20的蓋部29為，將基體10與蓋體20接合時，在俯視觀察時與襯墊50、52、54重疊的部分。在本工序中，通過將基體10與蓋體20接合，從而利用蓋體20的蓋部29而將襯墊50、52、54覆蓋。在基體10與蓋體20被接合的狀態(tài)下，蓋體20的蓋部29與襯墊50、52、54隔開間隔。
[0110]接下來，如圖9所示，形成對基體10的上表面12、基體10與蓋體20的接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋的保護膜30(步驟S6)。
[0111]具體而言，首先，將掩膜6配置在蓋體20的上表面25上并將第一貫穿孔22堵塞。而且，例如，隔著掩膜6并利用氣相沉積法(例如CVD法)等形成TEOS膜，從而形成保護膜30。由此，能夠形成對基體10的上表面12、接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋的保護膜30。此時，能夠在第二貫穿孔24內(nèi)以及配線槽17、18、19內(nèi)形成保護膜30，從而能夠利用保護膜30對配線槽17、18、19和配線40、42、44進行覆蓋。通過利用保護膜30來對配線槽17、18、19和配線40、42、44進行覆蓋，從而能夠?qū)ε渚€槽17、18、19進行密封。即，在本工序中，能夠通過形成保護膜30，從而同時實施基體10與蓋體20的接合分界部4的保護以及配線槽17、18、19的密封。之后，去除掩膜6。
[0112]另外，在形成保護膜30的工序中，由于襯墊50、52、54被蓋體20的蓋部29覆蓋，因此能夠防止保護膜30被形成在襯墊50、52、54上的情況。
[0113]接下來，如圖10所示，形成對貫穿孔22進行密封的密封材料32(步驟S8)。
[0114]具體而言，首先，將焊錫球配置在貫穿孔22中。焊錫球以與錐形形狀的貫穿孔22的內(nèi)表面相接的方式而被配置。焊錫球的形狀例如為球狀。接下來，將焊錫球加熱熔融，從而形成對貫穿孔22進行密封的密封材料32。焊錫球的熔融例如以對焊錫球照射YAG激光或C02激光等的短波長的激光的方式而實施。由此，能夠在短時間內(nèi)使焊錫球熔融。在向焊錫球照射激光時，也可以將基體10加熱至焊錫球的共晶溫度程度。
[0115]本工序例如在惰性氣體環(huán)境下被實施。由此，能夠通過惰性氣體而使空腔2密閉。惰性氣體的粘性具有減震效果而有助于物理量傳感器100的靈敏度特性。
[0116]接下來，如圖11所示，去除覆蓋襯墊50、52、54的蓋體20的蓋部29(步驟S10)。
[0117]蓋體20的蓋部29的去除，例如，利用切割鋸(切割裝置)來實施。具體而言，以切割刀片8不到達基體10的方式僅對蓋體20的蓋部29進行切削(半切)，從而去除蓋體20的蓋部29。由此，能夠使襯墊50、52、54露出。在去除該蓋部29的工序中的蓋體20的切斷面成為蓋體20的側(cè)面28a。
[0118]接下來，如圖12所示，通過切割來實施基體10的分片化(步驟S12)。
[0119]具體而言，分片化利用切割鋸(切割裝置)來實施。切割通過以不切削蓋體20與基體10的接合部的方式而對基體1進行切削來實施。此時，如圖12所示，由于形成有對基體1的上表面12、接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋的保護膜30，因此不會向接合分界部4供給切削水，從而能夠降低蓋體20從基體10上剝離的可能性。因此，例如，能夠?qū)w10與蓋體20的接合部的附近進行切削。通過本工序中的切割，從而使圖12所示的基體10(玻璃基板)成為圖1所示的被分片化的基體10。
[0120]接下來，如圖13所示，將基體10粘貼并固定在配線基板60上(步驟S14)。
[0121]接下來，在蓋體20上安裝IC芯片(電子電路)70(步驟S16)。
[0122]例如，如圖13所示，將IC芯片70固定在蓋體20上，并經(jīng)由接合引線74而使端子72a與外部端子62電連接，且經(jīng)由接合引線74而使端子72b與襯墊50電連接。
[0123]接下來，如圖14所示，通過樹脂80而對基體10、蓋體20、保護膜30、IC芯片70以及接合引線74進行覆蓋(步驟S18)。此時，通過形成對接合分界部4進行覆蓋的保護膜30，從而能夠抑制樹脂80侵入空腔2內(nèi)。
[0124]接下來，如圖15所示，對物理量傳感器100進行分片化(步驟S20)。分片化通過使用切割鋸對配線基板60及樹脂80進行切削而實施。即，在本工序中，由于對配線基板60及樹脂80進行切削，而不對蓋體20與基體10的接合部進行切削，因此能夠降低蓋體20剝離的可能性。
[0125]通過以上的工序，能夠制造出物理量傳感器100。
[0126]在物理量傳感器100的制造方法中，包括將基體10與蓋體20進行接合并將功能元件102收納在空腔2內(nèi)的工序(步驟S4)以及形成對基體10的上表面(主面)12、接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋的保護膜30的工序(步驟S6)。如此，在物理量傳感器100的制造方法中，由于通過保護膜30而對基體10的上表面12、接合分界部4、以及蓋體20進行連續(xù)覆蓋，因此能夠降低蓋體20從基體10上剝離的可能性。
[0127]在物理量傳感器100的制造方法中，在形成保護膜30的工序(步驟S6)中，通過保護膜30而對配線槽17、18、19和配線40、42、44進行覆蓋。因此，在形成保護膜30的工序中，能夠同時對配線槽17、18、19進行密封。
[0128]在物理量傳感器100的制造方法中，在對功能元件102進行收納的工序(步驟S4)中，包括如下工序，即，通過蓋體20而對襯墊50、52、54進行覆蓋，并在形成保護膜30的工序(步驟S6)之后去除覆蓋襯墊50、52、54的蓋體20的蓋部29的工序(步驟S10)。如此，在物理量傳感器100的制造方法中，在形成保護膜30的工序(步驟S6)中，由于襯墊50、52、54被蓋體20的蓋部29覆蓋，因此能夠降低在襯墊50、52、54上形成保護膜30的可能性。
[0129]3.物理量傳感器的改變例
[0130]接下來，參照附圖對本實施方式所涉及的物理量傳感器的改變例進行說明。圖16為示意性地表示本實施方式的改變例所涉及的物理量傳感器200的剖視圖。以下，在本實施方式的改變例所涉及的物理量傳感器200中，對于具有與上述的本實施方式所涉及的物理量傳感器100的構(gòu)成部件相同的功能的部件標注相同的符號，并省略其說明。
[0131]在上述的物理量傳感器100中，如圖1所示，通過樹脂80而對基體10、蓋體20、保護膜30、IC芯片70以及接合引線74進行覆蓋。
[0132]相對于此，在物理量傳感器200中，如圖16所示，基體10、蓋體20、保護膜30、IC芯片70以及接合引線74未被樹脂覆蓋。在物理量傳感器200中，例如，可以將基體10、蓋體20、保護膜30、IC芯片70以及接合引線74收納在陶瓷封裝件、玻璃封裝件、樹脂容器、金屬容器(未圖不)等中。
[0133]在物理量傳感器200中，能夠取得與上述的物理量傳感器100相同的作用效果。
[0134]4.電子設(shè)備
[0135]接下來，參照附圖對本實施方式所涉及的電子設(shè)備進行說明。圖17為本實施方式所涉及的電子設(shè)備1000的功能框圖。
[0136]電子設(shè)備1000包括本發(fā)明所涉及的物理量傳感器。在下文中，對包括物理量傳感器100以作為本發(fā)明所涉及的物理量傳感器的情況進行說明。
[0137]電子設(shè)備1000進一步被構(gòu)成為，包括運算處理裝置(CI3U) 1020、操作部1030、R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)1040、RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)1050、通信部1060、以及顯示部1070。另外，本實施方式的電子設(shè)備也可以采用對圖17的結(jié)構(gòu)要素(各部分)的一部分進行省略或變更，或者附加了其他的結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)。
[0138]運算處理裝置1020根據(jù)被存儲在R0M1040等中的程序而實施各種計算處理或控制處理。具體而言，運算處理裝置1020實施如下處理，S卩，與物理量傳感器100的輸出信號或來自操作部1030的操作信號相對應(yīng)的各種處理、為了與外部裝置實施數(shù)據(jù)通信而對通信部1060進行控制的處理、以及發(fā)送使顯示部1070顯示各種信息的顯示信號的處理等。
[0139]操作部1030為由操作鍵或按鈕開關(guān)等構(gòu)成的輸入裝置，并將與用戶進行的操作對應(yīng)的操作信號向運算處理裝置1020輸出。
[0140]R0M1040對用于使運算處理裝置1020實施各種計算處理或控制處理的程序或數(shù)據(jù)等進彳丁存儲。
[0141]RAM1050被用作運算處理裝置1020的操作區(qū)域，并對從R0M1040讀取出的程序或數(shù)據(jù)、從物理量傳感器100輸入的數(shù)據(jù)、從操作部1030輸入的數(shù)據(jù)、以及運算處理裝置1020按照各種計算機程序所執(zhí)行的運算結(jié)果等進行暫時存儲。
[0142]通信部1060實施用于建立運算處理裝置1020與外部裝置之間的數(shù)據(jù)通信的各種控制。
[0143]顯示部1070為由IXD(Liquid Crystal Display:液晶顯示器)等構(gòu)成的顯示裝置，并根據(jù)從運算處理裝置1020輸入的顯示信號而顯示各種信息。在顯示部1070上，也可以設(shè)置有作為操作部1030而發(fā)揮功能的觸摸屏。
[0144]作為這種電子設(shè)備1000會考慮到各種電子設(shè)備，例如，可列舉有個人計算機(例如，便攜式個人計算機、膝上型個人計算機、平板電腦)、智能電話或便攜式電話機等移動體終端、數(shù)碼照相機、噴墨式噴射裝置(例如，噴墨式打印機)、路由器或開關(guān)等存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動體終端基站用設(shè)備、電視機、攝像機、攝像記錄儀、汽車導(dǎo)航裝置、實時裝置、尋呼機、電子筆記本(還包括附帶通信功能的產(chǎn)品)、電子辭典、臺式電子計算器、電子游戲設(shè)備、游戲用控制器、文字處理器、工作臺、可視電話、防盜用視頻監(jiān)視器、電子雙筒望遠鏡、POS終端、醫(yī)療設(shè)備(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚群探測器、各種測量設(shè)備、計量儀器類(例如，車輛、飛機、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器、頭戴式顯示器、運動軌跡、運動跟蹤、運動控制器、PDR(Precis1n Depth Recorder:步行者航位推算)等。
[0145]圖18為表不作為電子設(shè)備1000的一個不例的智能電話的外觀的一個不例的圖。作為電子設(shè)備1000的智能電話作為操作部1030而具備按鈕，作為顯示部1070而具備IXD。
[0146]圖19為表示作為電子設(shè)備1000的一個示例的腕戴型的便攜設(shè)備(穿戴設(shè)備)的外觀的一個示例的圖。作為電子設(shè)備1000的穿戴設(shè)備具有LCD作為顯示部1070。也可以在顯示部1070上設(shè)置作為操作部1030而發(fā)揮功能的觸摸屏。
[0147]此外，作為電子設(shè)備1000的便攜設(shè)備，例如具備GPS接收器(GPS= GlobalPosit1ning System:全球定位系統(tǒng))等位置傳感器，從而能夠?qū)τ脩舻囊苿泳嚯x或移動軌跡進行計測。
[0148]5.移動體
[0149]接下來，參照附圖對本實施方式所涉及的移動體進行說明。圖20為作為本實施方式所涉及的移動體1100而示意性地表示汽車的立體圖。
[0150]本實施方式所涉及的移動體具備本發(fā)明所涉及的物理量傳感器。在下文中，對具備作為本發(fā)明所涉及的物理量傳感器的物理量傳感器100的移動體進行說明。
[0151]本實施方式所涉及的移動體1100進一步地被構(gòu)成為，包括:實施發(fā)動機系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、無鑰匙進入系統(tǒng)等各種控制的控制器1120、控制器1130、控制器1140、蓄電池1150以及備用蓄電池1160。另外，本實施方式所涉及的移動體1100既可以對圖20所示的結(jié)構(gòu)要素(各部分)的一部分進行省略或變更，也可以采用附加了其他結(jié)構(gòu)要素后的結(jié)構(gòu)。
[0152]作為這種移動體1100，考慮到各種移動體，例如，列舉有汽車(也包括電動汽車)、噴氣機或直升飛機等飛機、船舶、火箭、人造衛(wèi)星等。
[0153]以上，雖然對本實施方式進行了說明，但是本發(fā)明并不被限定于這些本實施方式所限定的方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)通過各種方式而實施。
[0154]本發(fā)明包括與實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法以及結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)、或者目的以及效果相同的結(jié)構(gòu))。此外，本發(fā)明包括對實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)的、非本質(zhì)的部分進行替換之后的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明包括能夠?qū)崿F(xiàn)與實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或達到相同目的的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明包括在實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)上附加了公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
[0155]符號說明
[0156]2…空腔;3…接觸部;4…接合分界部;6…掩膜;8…切割刀片；10...基體;12...上表面；13…固定電極部；14…下表面；16...凹部；17…第一配線槽；18…第二配線槽；19…第三配線槽;20...蓋體;21...凹部;22…第一貫穿孔;24...第二貫穿孔;25...上表面;26...下表面；27…面；28a、28b、28c、28cl...側(cè)面；29…蓋部；30…保護膜;32...密封材料;40…第一配線；42…第二配線；44…第三配線;50…襯墊;52...襯墊；54...襯墊;60…配線基板;62…外部端子;70."IC芯片；72a，72b…端子;74...接合引線；80...樹脂；100…物理量傳感器；10l...硅基板；102…功能元件；130…固定部；132…彈簧部；133...梁部；134…可動體；136…可動電極部；138…第一固定電極部；139…第二固定電極部；1000...電子設(shè)備；1020...運算處理裝置；1030."操作部；1040."1?01;1050."1^1;106(^.通信部；1070."顯示部；1100."移動體; 1120...控制器;1130...控制器;1140...控制器;1150...蓄電池；1160...備用蓄電池。
【主權(quán)項】
1.一種物理量傳感器，包括: 基體； 蓋體； 功能元件，其被配置在由所述基體和所述蓋體形成的空腔內(nèi)； 保護膜，其對所述基體的主面、所述基體的所述主面與所述蓋體的接合分界部、以及所述蓋體進行連續(xù)覆蓋， 所述保護膜為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜。2.如權(quán)利要求1所述的物理量傳感器，其中， 在所述基體上設(shè)置有與所述空腔連通的配線槽， 在所述配線槽中設(shè)置有配線， 所述配線槽與所述配線被所述保護膜覆蓋。3.如權(quán)利要求2所述的物理量傳感器，其中， 在所述基體上設(shè)置有襯墊， 所述配線與所述襯墊電連接。4.一種物理量傳感器的制造方法，其為包括被配置在由基體和蓋體構(gòu)成的空腔內(nèi)的功能元件的物理量傳感器的制造方法， 所述物理量傳感器的制造方法包括: 將所述基體與所述蓋體進行接合，并將所述功能元件收納在所述空腔內(nèi)的工序； 形成保護膜的工序，所述保護膜對所述基體的主面、所述基體的所述主面與所述蓋體的接合分界部、以及所述蓋體進行連續(xù)覆蓋， 所述保護膜為無機材料膜或有機半導(dǎo)體膜。5.如權(quán)利要求4所述的物理量傳感器的制造方法，其中， 包括在被設(shè)置于所述基體上并與所述空腔連通的配線槽中設(shè)置配線的工序， 在形成所述保護膜的工序中，通過所述保護膜而對所述配線槽和所述配線進行覆蓋。6.如權(quán)利要求4或5所述的物理量傳感器的制造方法，其中， 在對所述功能元件進行收納的工序中，通過所述蓋體而對被設(shè)置在所述基體上的襯墊進行覆蓋， 在形成所述保護膜的工序之后，還包括將覆蓋所述襯墊的所述蓋體的一部分去除的工序。7.—種電子設(shè)備，包括， 權(quán)利要求1至3中的任一項所述的物理量傳感器。8.一種移動體，包括 權(quán)利要求1至3中的任一項所述的物理量傳感器。
【文檔編號】G01P1/02GK105937919SQ201610119029
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】成瀬敦紀
【申請人】精工愛普生株式會社