电子装置、电子装置的制造方法、电子设备及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明提供电子装置、电子装置的制造方法、电子设备及移动体。电子装置的特征在于，具备：基板；盖体，其与基板相接合；功能元件，其被设置于基板与盖体之间，盖体具有贯穿孔，所述贯穿孔贯穿于背面与外表面之间，贯穿孔包含第一孔部和第二孔部，第二孔部的平面面积与第一孔部的平面面积相比较�。诙撞康哪诒诿娴闹辽僖徊糠窒喽杂诘谝豢撞康牡酌妫笾挛苯牵岽┛淄ü芊獠考幻芊�。
【专利说明】电子装置、电子装置的制造方法、电子设备及移动体
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子装置、电子装置的制造方法、和具备该电子装置的电子设备及移动体。
【背景技术】
[0002]一直以来，作为用于电子设备等的电子装置的一个示例，已知一种复合传感器元件，其将角速度传感器的平面振动体与加速度传感器的可动体在基板上相互经由间隔而设置为悬浮状态，并通过盖部件来覆盖平面振动体与可动体，将两者通过隔壁部划分为各自的空间部，各自的空间部通过真空状态、大气压状态来进行气密密封(例如，参照专利文献I)。
[0003]在上述的复合传感器元件中，在盖部件上，作为密封用的孔，设置有外表面(外部)侧较大、空间部侧较小的贯穿孔(贯穿孔)，例如，成为通过树脂或焊锡等密封用材料来对贯穿孔进行密封的结构。
[0004]在上述复合传感器元件中，由于在盖部件上，作为密封用的孔，设置有外表面侧较大、空间部侧较小的贯穿孔，因此，由于贯穿孔的内壁面倾斜，从而使贯穿孔的空间部侧的顶端变为锐利的形状。由此，在上述复合传感器元件中，贯穿孔的空间部侧的顶端有可能由于来自外部的冲击等而破损。
[0005]此外，在上述复合传感器元件中，例如，在贯穿孔大致为棱锥形状的情况下，当投入球状的密封用部件并使其熔融而进行密封时，由于溶融状态，有可能导致贯穿孔的内壁面的角与密封用部件之间产生间隙，成为密封不良。
[0006]此外，在上述复合传感器元件中，由于贯穿孔的金属膜被设置为至空间部侧的顶端，因此，当将密封用部件熔融而进行密封时，密封用部件可较易润湿扩散至空间部侧的顶端。
[0007]由此，在上述复合传感器元件中，熔融的密封用部件在空间部内飞散，例如，附着于可动体或内部配线等结构元件上，有可能使特性劣化。
[0008]其结果为，在上述复合传感器元件中，有可能降低密封的可靠性。
[0009]另外，在上述复合传感器元件中，由于构成盖部件的空间部的内壁面以伴随着趋向于上方而空间部变得狭窄的方式倾斜，因此，在基板侧，需要在所需的间隔之外获取更多的从平面振动体或可动体到内壁面的间隔。
[0010]由此，在上述复合传感器元件中，由于盖部件变大至需要之外，因此，有可能对进一步小型化形成阻碍。
[0011]专利文献1:日本特开2002-5950号公报
【发明内容】
[0012]本发明是为了至少解决上述课题的一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。
[0013]应用例I本应用例所涉及的电子装置的特征在于，具备:基板；盖体，其与所述基板相接合；功能元件，其被设置于所述基板与所述盖体之间，所述盖体具有贯穿孔，所述贯穿孔贯穿于所述基板侧的背面与所述基板侧的相反侧的外表面之间，所述贯穿孔包含设置于所述外表面侧的第一孔部、和与该第一孔部相连通并设置于所述内表面侧的第二孔部，所述第二孔部的平面面积与所述第一孔部的平面面积相比较小，所述第二孔部的内壁面的至少一部分相对于所述第一孔部的底面，大致为直角，所述贯穿孔通过密封部件而被密封。
[0014]由此，在电子装置中，贯穿孔包含设置于外表面侧的第一孔部、和设置于内表面侧的第二孔部，第二孔部的平面形状为圆形，并且，第二孔部的内壁面的至少一部分相对于第一孔部的底面，大致为直角。
[0015]因此，在电子装置中，例如，相对于现有的空间部侧的顶端成为锐利形状的贯穿孔，提高了贯穿孔的第二孔部的强度(机械的强度)，贯穿孔变得不易破损。
[0016]除此以外，在电子装置中，由于贯穿孔的第二孔部的平面形状为圆形，并且，第二孔部的平面面积与第一孔部的平面面积相比较�。虼耍芄煌ü缫远缘诙撞拷懈哺堑姆绞椒胖貌⑷廴诖笥诘诙撞壳倚∮诘谝豢撞康那蜃吹拿芊獠考佣煽康囟缘诙撞�(贯穿孔)进行密封。
[0017]其结果为，电子装置可使贯穿孔的密封的可靠性提高。
[0018]应用例2在上述应用例所涉及的电子装置中，优选为，所述基板以玻璃为主要材料，所述盖体以硅为主要材料。
[0019]由此，在电子装置中，由于基板以玻璃为主要材料，盖体以硅为主要材料，因此，可使基板与盖体阳极接合。由此，在电子装置中，可以不另外使用接合部件，可靠地使基板与盖体进行接合。
[0020]此外，在电子装置中，由于盖体的主要材料设为硅，因此，可以利用硅的性质和状态，而容易地形成如后述的应用例3或应用例4的形状。
[0021]应用例3在上述应用例所涉及的电子装置中，优选为，在所述第一孔部中，内壁面以所述外表面侧的平面面积与所述底面侧的平面面积相比较大的方式倾斜，所述第一孔部的内壁面及底面通过金属膜而被覆盖。
[0022]由此，在电子装置中，由于内壁面以第一孔部的外表面侧的平面面积与底面侧的平面面积相比为较大的方式倾斜，因此，例如，当在内壁面上通过阴极真空喷镀法、蒸镀法等使金属膜成膜时，与内壁面为垂直的情况相比，可以可靠地成膜。
[0023]由此，在电子装置中，密封部件在第一孔部内可靠地进行润湿扩散，可以可靠地对贯穿孔(第二孔部)进行密封。
[0024]此外，在电子装置中，第一孔部的内壁面及底面通过金属膜而被覆盖，换言之，由于第二孔部的内壁面未被金属膜覆盖，因此，密封部件变得难以润湿扩散至第二孔部的内表面侧的顶端。
[0025]由此，电子装置可抑制密封部件经由第二孔部飞散至基板侧。
[0026]其结果为，在电子装置中，可避免密封部件附着于功能元件等的结构要素上而使特性劣化的可能性，可进一步提高贯穿孔的密封的可靠性。
[0027]应用例4在上述应用例所涉及的电子装置中，优选为，所述第二孔部的所述内表面侧的孔径与所述第一孔部的所述底面侧的所述第二孔部的孔径相比较大。
[0028]由此，在电子装置中，由于第二孔部的内表面侧的孔径与第一孔部的底面侧的第二孔部的孔径相比较大，因此，例如，在通过减压或抽吸来进行气体排出时，与第二孔部的孔径为恒定的情况相比，可将气体顺利地排出。
[0029]应用例5在上述应用例所涉及的电子装置中，所述盖体在所述基板侧具有凹部，所述盖体的所述凹部的内壁面相对于其与所述基板接合的接合面，大致被形成为直角。
[0030]由此，在电子装置中，由于盖体的凹部的内壁面相对于其与基板接合的接合面，大致被形成为直角，因此，与内壁面倾斜的情况相比，无需在所需的间隔之外获取更多的从功能元件等的结构要素到内壁面的间隔。
[0031]由此，在电子装置中，与内壁面倾斜的情况相比，由于可使盖体缩�。虼耍山徊绞迪中⌒突�。
[0032]应用例6本应用例所涉及的电子装置的制造方法，其中，所述电子装置具备:基板；盖体，其与所述基板相接合；功能元件，其被设置于所述基板与所述盖体之间，所述盖体具有贯穿孔，所述贯穿孔贯穿于所述基板侧的背面与所述基板侧的相反侧的外表面之间，所述贯穿孔包含设置于所述外表面侧的第一孔部、和与该第一孔部相连通并设置于所述内表面侧的第二孔部，所述第二孔部的平面面积与所述第一孔部的平面面积相比较�。龅诙撞康哪诒诿娴闹辽僖徊糠窒喽杂谒龅谝豢撞康牡酌妫笾挛苯牵龉岽┛淄ü芊獠考幻芊猓龅缱幼爸玫闹圃旆椒ǖ奶卣髟谟冢�:通过湿蚀刻来形成所述第一孔部的工序，通过干蚀刻来形成所述第二孔部的工序。
[0033]由此，由于电子装置的制造方法包含通过湿蚀刻来形成盖体的贯穿孔的第一孔部的工序,因此,可将第一孔部形成为，内壁面以外表面侧的平面面积与底面侧的平面面积相比较大的方式倾斜的形状。
[0034]除此以外，由于电子装置的制造方法包含通过干蚀刻来形成盖体的贯穿孔的第二孔部的工序，因此，可将第二孔部形成为，平面形状为圆形且内壁面的至少一部分与第一孔部的底面的角度大致成为直角的形状。
[0035]由此，电子装置的制造方法可制造并提供一种取得上述应用例I?应用例3所述的效果的电子装置。
[0036]应用例7上述应用例所涉及的电子装置的制造方法中，优选为，所述盖体在所述基板侧具有凹部，所述电子装置的制造方法还包含通过干蚀刻来形成所述凹部的工序。
[0037]由此，由于电子装置的制造方法还包含通过干蚀刻来形成盖体的凹部的工序，因此，可使盖体的凹部的内壁面相对于与基板接合的接合面，大致形成为直角。
[0038]由此，电子装置的制造方法可制造并提供造一种取得上述应用例5所述的效果的电子装置。
[0039]应用例8本应用例所涉及的电子设备的特征在于,具备上述应用例中任一个应用例所述的电子装置。
[0040]由此，由于本结构的电子设备具备上述应用例中的任一个应用例所述的电子装置，因此，可提供一种反映了上述应用例所述的效果并具有优异的可靠性的电子设备。
[0041]应用例9本应用例所涉及的移动体的特征在于，具备上述应用例中任一个应用例所述的电子装置。
[0042]由此，由于本结构的移动体具备上述应用例中的任一个应用例所述的电子装置，因此，可提供一种反映了上述应用例所述的效果并具有优异的可靠性的移动体。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1为表示加速度传感器的概要结构的模式立体图。
[0044]图2为表示图1的加速度传感器的概要结构的模式俯视图。
[0045]图3为图2的A-A线的模式剖视图。
[0046]图4为表示图3的D部的模式放大图。
[0047]图5为图2的B部的模式放大图，(a)为模式俯视图，(b)为(a)的E-E线的模式剖视图，(C)为(a)的F-F线的模式剖视图。
[0048]图6为图2的C部的模式放大图，(a)为模式俯视图，(b)为(a)的G-G线的模式首1J视图。
[0049]图7为表示加速度传感器的主要的制造工序的流程图。
[0050]图8(a)?图8(e)为，对加速度传感器的主要制造工序进行说明的模式剖视图。
[0051]图9(f)?图9(j)为，对加速度传感器的主要制造工序进行说明的模式剖视图。
[0052]图10(k)?图10(n)为，对加速度传感器的主要制造工序进行说明的模式剖视图。
[0053]图11为表示改变例的加速度传感器的主要部分的概要结构的模式主要部分放大图。
[0054]图12为表示作为具备电子装置的电子设备的、便携式(或为笔记本式)的个人计算机的结构的模式立体图。
[0055]图13为表示作为具备电子装置的电子设备的移动电话(也包含PHS)的结构的模式立体图。
[0056]图14为表示作为具备电子装置的电子设备的数码照相机的结构的模式立体图。
[0057]图15为表示作为具备电子装置的移动体的一个示例的汽车的模式立体图。
【具体实施方式】
[0058]以下，参照附图，对使本发明具体化的实施方式进行说明。
[0059]加速度传感器
[0060]首先，对作为电子装置的一个示例的加速度传感器进行说明。
[0061]图1为表示加速度传感器的概要结构的模式立体图。图2为表示图1的加速度传感器的概要结构的模式俯视图。图3为图2的A-A线的模式剖视图。图4为图3的D部的模式放大图。
[0062]图5为图2的B部的模式放大图，图5 (a)为模式俯视图，图5 (b)为图5 (a)的E-E线的模式剖视图，图5(c)为图5(a)的F-F线的模式剖视图。
[0063]图6为图2的C部的模式放大图，图6 (a)为模式俯视图，图6 (b)为图6 (a)的G-G线的模式剖视图。另外，上述各图中，为了说明的方便，省略了一部分的结构要素。此外，在各图中，为了容易理解，各结构要素的尺寸比例与实际不同。此外，图中的X轴、Y轴、Z轴为互相正交的座标轴，箭头标记的方向为+(正)方向。
[0064]如图1?图3所示，加速度传感器I具备:大致矩形平板状的基板12 ;盖体64，其作为盖体，在面向基板12侧，设置有凹部64a，并与基板12相接合；功能元件100，其设置于基板12与盖体64之间。
[0065]功能元件100通过对基板12上所配置的未图示的半导体基板进行光刻及蚀刻来形成。
[0066]功能元件100被构成为，含有:可动部68 ;第一固定电极指78 ;第二固定电极指80，从而作为对加速度进行检测的传感器元件而发挥功能。
[0067]基板12具有主面16，主面16为与Z轴正交的平面，并与多个第一固定电极指78及第二固定电极指80等相接合。主面16上，在-(负)X方向的端部设置有端子部20，端子部20以外的区域通过在主面16侧具有凹部64a的盖体64而被覆盖。
[0068]在主面16的大致中央部分，为了避免可动部68与基板12的干涉而设置有平面形状大致为矩形形状的凹部22。由此，可动部68的可动区域(位移区域)在俯视观察时收纳于凹部22之内。
[0069]在主面16上，沿凹部22的外侧设置有第一槽部24，沿第一槽部24的外侧设置有第二槽部26。此外，在主面16的端子部20侧，在第二槽部26的相反侧并隔着第一槽部24而设置有第三槽部28。
[0070]如图2所示，第一槽部24、第二槽部26被设置为，从凹部22的-Y侧以在逆时针方向上包围凹部22的方式延伸至凹部22的-X侧的端子部20。第三槽部28被设置为，从凹部22的-X侧沿第一槽部24、第二槽部26而至端子部20。
[0071]作为基板12的结构材料，优选为使用玻璃，高阻抗硅等绝缘材料。尤其是，在形成为可动部68、第一固定电极指78、第二固定电极指80的半导体基板以娃等的半导体材料作为主材料而被构成的情况下，作为基板12的结构材料，优选为使用含有碱金属离子(可动离子)的玻璃(例如，如硬质玻璃(注册商标)那样的硼硅酸玻璃)。
[0072]由此，加速度传感器I可对基板12与半导体基板进行阳极接合。此外，加速度传感器I中通过对基板12使用含有碱金属离子的玻璃，从而使基板12与半导体基板较易绝缘隔尚。
[0073]另外，基板12也可以不一定具有绝缘性，例如，也可以为由低阻抗硅构成的导电性基板。此情况下，使基板12与半导体基板之间夹着绝缘膜，从而使双方绝缘隔离。
[0074]此外，基板12的结构材料优选为，尽量使其与半导体基板的结构材料的热膨胀系数的差较�。咛宥裕叛∥�12的结构材料与半导体基板的结构材料的热膨胀系数的差为3ppm/°C以下。由此，在加速度传感器I中，可减小基板12与半导体基板之间的残留应力。
[0075]此处，假想为使用玻璃来作为基板12的主材料。
[0076]在第一槽部24的底面，沿第一槽部24而设置有第一配线30，在第二槽部26的底面，沿第二槽部26而设置有第二配线36，在第三槽部28的底面，沿第三槽部28而设置有第三配线42。
[0077]第一配线30为电连接于第一固定电极指78的配线，第二配线36为电连接于第二固定电极指80的配线，第三配线42为电连接于后述的固定部76的配线。
[0078]另外，第一配线30、第二配线36、第三配线42的各端部(在端子部20所配置的端部)分别成为第一端子电极34、第二端子电极40、第三端子电极46。
[0079]作为第一配线30、第二配线36、第三配线42的结构材料，若各自具有导电性，则无特别限定，可使用各种电极材料，例如，列举ITO(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)、IZO (Indium Zinc Oxide,铟锌氧化物)、ln303、Sn02、含 Sb 的 Sn02、含 Al 的 ZnO 等的氧化物(透明电极材料)、Au、Pt、Ag、Cu、Al或含有这些元素的合金等，可对其中I种或者2种以上进行组合使用。
[0080]另外，在加速度传感器I中，若各配线的结构材料为透明电极材料(尤其是ΙΤ0)，则在基板12为透明的情况下，从基板12的主面16侧的相反侧的面，可容易地对第一固定电极指78、第二固定电极指80的面上所存在的异物等进行目视确认，从而可有效率地实施检查。
[0081]可动部68通过臂部70、可动电极指72、可挠部74、固定部76而被构成。其中，臂部70、可动电极指72、可挠部74被配置于与基板12的凹部22对置的位置，换言之，从Z轴方向观察收纳于凹部22内的位置。
[0082]如图2所示，臂部70沿X轴方向延伸为梁状(柱状)，在作为位移方向的X轴方向的两端部配置有可挠部74。多个可动电极指72沿臂部70的延伸方向，以恒定的间隔在与臂部70的延伸方向正交的方向(Y轴方向)上被延伸为梳齿状。
[0083]可挠部74在臂部70的+Y侧与-Y侧被设为成对，在分别向Y轴方向折回的同时而向X轴方向延伸而被连接于固定部76。可挠部74以通过从X轴方向所施加的外力而朝X轴方向挠曲(变形)的方式形成。另外，可挠部74为，相对于从X轴方向以外的方向、例如Y轴方向及Z轴方向所施加的外力而不易变形的结构。
[0084]固定部76在与可挠部74的端部相连接的同时被接合于基板12。此外，固定部76的一方(位于凹部22的-X侧的一方)被配置于横跨基板12的第三槽部28的位置。
[0085]根据上述的结构，臂部70为，相对于从X轴方向所施加的加速度而容易发生位移，相对于从Y轴方向及Z轴方向所施加的加速度而不易发生位移的结构。
[0086]第一固定电极指78被配置于横跨基板12的第一槽部24及第二槽部26的位置。此外，第一固定电极指78以从Z轴方向观察(俯视观察时)时与凹部22部分重叠的形式而被配置。
[0087]第二固定电极指80被配置为与第一固定电极指78平行，并被配置于横跨基板12的第一槽部24及第二槽部26的位置。此外，第二固定电极指80与第一固定电极指78同样，以从Z轴方向观察时与凹部22部分重叠的方式而被配置。第一固定电极指78及第二固定电极指80以被夹于呈梳齿状配置的各可动电极指72之间的方式而被配置。
[0088]如图5所示，在第一配线30的、俯视观察时与第一固定电极指78相重叠的位置，形成有具有导电性的突起部54。
[0089]在加速度传感器I中，经由突起部54，第一配线30与第一固定电极指78被电连接。由此，第一端子电极34经由第一配线30而被电连接于第一固定电极指78。
[0090]同样，在第二配线36的、俯视观察时与第二固定电极指80相重叠的位置，形成有具有导电性的突起部56。
[0091]在加速度传感器I中，经由突起部56，第二配线36与第二固定电极指80被电连接。由此，第二端子电极40经由第二配线36被电连接于第二固定电极指80。
[0092]如图6所示，在第三配线42的、俯视观察时与凹部22的-X侧的固定部76相重叠的位置，形成有具有导电性的突起部58。
[0093]在加速度传感器I中，经由突起部58，第三配线42与固定部76被电连接。由此，第三端子电极46经由第三配线42被电连接于固定部76、并从固定部76经由可挠部74、臂部70被电连接于可动电极指72。
[0094]若突起部54、56、58的结构材料具有导电性，则无特别限定，可使用各种电极材料，例如，可适当使用Au、Pt、Ag、Cu、Al等的金属单体或包含这些元素的合金等的金属。
[0095]另外，突起部54、56、58例如也可以设为从基板12的各槽部的底面突出的突起被各配线覆盖的结构。
[0096]此外，第一配线30、第二配线36、第三配线42的、除了第一端子电极34、第二端子电极40、第三端子电极46及突起部54、56、58之外的区域，为了避免与其他结构要素之间的短路，例如，优选为以含有S12的绝缘膜62来进行覆盖。
[0097]如图1?图4所示，盖体64具有贯穿凹部64a与外表面64b之间的贯穿孔90。
[0098]贯穿孔90被构成为,包含:第一孔部91,其被设置于外表面64b侧；第二孔部92,其与第一孔部91相连通并被设置于凹部64a侧。
[0099]在第一孔部91中，四个内壁面91b以外表面64b侧的平面面积与底面91a侧的平面面积相比较大的方式进行倾斜，从而大致被形成为四棱锥状。另外，“在第一孔部91中，外表面64b侧的平面面积”意为构成第一孔部91的外表面64b侧的横截面的空间的面积。以下所述的孔部的平面面积同样意为空间的面积。
[0100]而且，如图4所示，第一孔部91中，内壁面91b及底面91a通过金属膜93而被覆盖。另外，金属膜93也可以延伸至外表面64b。另外，除了一部分图以外，省略了金属膜93。
[0101]在第二孔部92中，平面形状被形成为圆形。此外，第二孔部92以平面面积小于第一孔部91的平面面积(底面91a的平面面积)的方式而被形成。
[0102]此外，第二孔部92以内壁面92a的至少一部分(此处为全部)与第一孔部91的底面91a大致成为直角(±7度程度的斜度在容许范围内)的方式而被形成。即，在第二孔部92中，内壁面92a被形成为圆筒状。另外，从后述的密封的可靠性的观点来看，优选为，第二孔部92被设置于第一孔部91的底面91a的大致中央部分。
[0103]贯穿孔90通过密封部件94而被密封。
[0104]详述为，在例如利用使用了粘合剂的接合法、阳极接合法、直接接合法等而将盖体64气密接合(固定)于基板12的主面16之后，与第二孔部92相比较大、与第一孔部91相比较小的球状的密封部件94以覆盖第二孔部92的方式被放置于贯穿孔90的第一孔部91的底面91a的金属膜93之上。接下来，以激光束或电子束等对密封部件94进行照射，熔融的密封部件94在第一孔部91之内进行润湿扩散，从而第二孔部92被密封(闭塞)。
[0105]另外，将盖体64与基板12相接合从而被构成为包含基板12的凹部22与盖体64的凹部64a的空间设为内部空间S。
[0106]通过贯穿孔90的密封而气密密封的加速度传感器I的内部空间S成为氮气、氦气、氩气等惰性气体被填充而接近大气压的状态或减压状态(真空程度较高的状态)。
[0107]如图3所示，盖体64的凹部64a的内壁面64c相对于其与基板12的接合面64d，大致形成为直角(±7度程度的斜度在容许范围内)。
[0108]作为盖体64的结构材料，没有被特别限定，例如，可适当使用硅、玻璃等。此处，假想为使用硅作为盖体64的主材料。此外，在可靠地形成本实施方式的形状的基础上，优选为，盖体64的娃的(1,1,0)面的结晶面沿着外表面64b。
[0109]另外，作为密封部件94的结构材料，没有被特别限定，可适当使用Au-Ge合金、Au-Sn合金、Sn-Pb合金，Pb-Ag合金等。
[0110]此外，作为金属膜93的结构，没有被特别限定，可适当使用在T1-W合金的基底层上层压有Au的结构、在Cr的基底层上层压有Au的结构等。
[0111]此处，对加速度传感器I的工作进行说明。
[0112]在加速度传感器I中，在第一固定电极指78与、从-X侧与第一固定电极指78对置的可动电极指72之间形成有第一电容器，在第二固定电极指80与、从+X侧与第二固定电极指80对置的可动电极指72之间形成有第二电容器。
[0113]此状态下，例如，当对加速度传感器I向-X方向施加加速度时，臂部70及可动电极指72由于惯性而向+X方向进行位移。此时，由于第一固定电极指78与可动电极指72之间的间隔变�。虼说谝坏缛萜鞯木驳绲缛輭埣�。此外，由于第二固定电极指80与可动电极指72之间的间隔变大，因此第二电容器的静电电容减少。
[0114]相反，当加速度被向+X方向施加，臂部70及可动电极指72向-X方向进行位移时，第一电容器的静电电容減少，第二电容器的静电电容増加。
[0115]因此，加速度传感器I通过对第一端子电极34和第三端子电极46之间所检测出的第一电容器的静电电容的变化、与第二端子电极40和第三端子电极46之间所检测出的第二电容器的静电电容的变化、的差分进行检测，可以检测出对加速度传感器I所施加的加速度的大小和其方向。而且，由于加速度传感器I对两个电容器的静电电容的变化的差分进行检测，因此可以以高灵敏度对加速度进行检测。
[0116]如上所述，在加速度传感器I中，贯穿孔90包含设置于外表面64b侧的第一孔部91和设置于凹部64a侧的第二孔部92，第二孔部92的平面形状为圆形，并且内壁面92a的至少一部分(此处为全部)相对于第一孔部91的底面91a，大致为直角。
[0117]由此，加速度传感器I中，例如，与现有的空间部(相当于内部空间S)侧的顶端成为锐利的形状的贯穿孔(相当于贯穿孔90)相比较，提高了贯穿孔90的第二孔部92的强度(机械强度)，第二孔部92与第一孔部91的底面91a连接的连接部及与凹部64a连接的连接部也变得不易破损。
[0118]除此之外，在加速度传感器I中，由于贯穿孔90的第二孔部92的平面形状为圆形，并且平面面积与第一孔部91的平面面积相比较�。虼耍纾梢酝ü愿哺堑诙撞�92的方式放置并熔融与第二孔部92相比较大而与第一孔部91相比较小的球状的密封部件94，从而可靠地对第二孔部92进行密封。
[0119]此时，在加速度传感器I中，由于第二孔部92的平面形状为圆形，因此可使球状的密封部件94稳定地放置在第二孔部92上。
[0120]其结果为，加速度传感器I可提高贯穿孔90的密封的可靠性。
[0121]此外，在加速度传感器I中，由于基板12以玻璃为主要材料，盖体64以硅为主要材料，因此，可对基板12与盖体64实施阳极接合。由此，加速度传感器I可不另外使用接合部件而可靠地对基板12与盖体64进行接合。
[0122]另外，在加速度传感器I中，由于盖体64以硅为主要材料，因此，利用硅的性质和状态，从而容易形成下述形状:内壁面91b以贯穿孔90的第一孔部91的外表面64b侧的平面面积与底面91a侧的平面面积相比较大的方式倾斜的形状；后述的改变例的、贯穿孔90的第二孔部92的凹部64a侧的孔径与第一孔部91的底面91a侧的第二孔部92的孔径相比较大的形状。
[0123]此外，在加速度传感器I中，由于内壁面91b以贯穿孔90的第一孔部91的外表面64b侧的平面面积与底面91a侧的平面面积相比较大的方式倾斜，因此，例如，通过阴极真空喷镀法、蒸镀法等，当在底面91a及内壁面91b上使金属膜93成膜时，与内壁面91b为垂直(与底面91a成直角)的情况相比，可在内壁面91b上使金属膜93更加可靠地成膜。
[0124]由此，在加速度传感器I中，密封部件94能可靠地在第一孔部91内进行润湿扩散，从而可可靠地对贯穿孔90 (第二孔部92)进行密封。
[0125]除此之外，在加速度传感器I中，贯穿孔90的第一孔部91的底面91a及内壁面91b通过金属膜93而被覆盖，换言之，由于第二孔部92的内壁面92a没有通过金属膜93而被覆盖，因此，密封部件94不易润湿扩散至第二孔部92的凹部64a侧的顶端。
[0126]由此，在加速度传感器I中，可对熔融的密封部件94在凹部64a(内部空间S)内飞散的情况进行抑制。
[0127]其结果为，在加速度传感器I中，可避免密封部件94附着于功能元件100等的结构要素之上从而可能使特性劣化的情况，进而使贯穿孔90的密封的可靠性进一步提高。
[0128]此外，在加速度传感器I中，由于盖体64的凹部64a的内壁面64c相对于其与基板12接合的接合面64d，大致被形成为直角，因此，与如在图3的右侧的双点划线所示的内壁面64c倾斜的情况相比，无需在所需的间隔之外再设置更多的从功能元件100等的结构要素到内壁面64c的间隔。
[0129]由此，在加速度传感器I中，如图3所示，与内壁面64c倾斜的情况相比，由于可缩小盖体64，从而能够进一步实现小型化。
[0130]此处，对加速度传感器I的制造方法进行说明。
[0131]图7为表示加速度传感器的主要的制造工序的流程图。图8(a)?图8(e)、图9(f)?图9(j)、图10(k)?图10(n)为，对加速度传感器的主要的制造工序进行说明的模式剖视图。另外，各图的剖视位置与图3相同。
[0132]如图7所示，加速度传感器的制造方法包含:盖体准备工序；盖体干蚀刻工序；盖体湿蚀刻工序；盖体接合工序；贯穿孔密封工序；分割工序。
[0133]盖体准备工序
[0134]首先，如所图8(a)所示，准备多个被取的形成为平板的晶片状的加工前的盖体64(娃基板)。优选为，娃基板具有(1，1，0)面的结晶取向。
[0135]盖体干蚀刻工序
[0136]接下来，如图8(b)所示，在盖体64的外表面64b侧及接合面64d侧的整个表面上使蚀刻保护膜210、211成膜。另外，该蚀刻保护膜210、211也可以为使硅的表面热氧化而形成的S12等的氧化膜。
[0137]接下来，使蚀刻保护膜210、211图案形成为贯穿孔90的第二孔部92的形状。
[0138]接下来，如图8(c)所示，通过应用了 SF6(六氟化硫)气体等的蚀刻气体的干蚀亥丨J，形成盖体64的贯穿孔90的第二孔部92的形状。
[0139]接下来，如图8(d)所示，使蚀刻保护膜210、211图案形成为贯穿孔90的第二孔部92的形状、凹部64a的形状等。
[0140]接下来，如图8(e)所示，通过应用了 SF6(六氟化硫)气体等的蚀刻气体的干蚀亥IJ，形成盖体64的贯穿孔90的第二孔部92的形状、凹部64a的形状等。
[0141]此时，第二孔部92的内壁面92a及凹部64a的内壁面64c由于是干蚀刻加工，因而不受硅的结晶面的方向等影响，相对于接合面64d及凹部64a的顶面64e，大致被形成为直角。除此之外，第二孔部92的平面形状也同样由于是干蚀刻加工，因而不受硅的结晶面的方向等影响而被形成为圆形。
[0142]此处，假设，在对第二孔部92及凹部64a进行湿蚀刻加工的情况下，如同后述的盖体湿蚀刻工序，受到硅的结晶面的方向等影响，第二孔部92的内壁面92a以向凹部64a侧扩展的方式倾斜，并且凹部64a的内壁面64c以向接合面64d侧扩展的方式倾斜。除此之夕卜，第二孔部92的平面形状会变为四边形。
[0143]另外，图的左侧的凹部成为暂时对基板12的端子部20进行覆盖的保护部。
[0144]盖体湿蚀刻工序
[0145]接下来，将蚀刻保护膜210、211暂时剥离之后，如图9 (f)所示，在外表面64b侧及凹部64a侧(接合面64d侧)的整个表面上再次使蚀刻保护膜210、211成膜，使外表面64b侧的蚀刻保护膜210图案形成为盖体64的端子部20侧的形状。
[0146]接下来，如图9(g)所示，通过应用了 KOH(氢氧化钾)水溶液等蚀刻液的湿蚀刻，到中途为止形成盖体64的端子部20侧的形状。
[0147]接下来，如图9(h)所示，使蚀刻保护膜210图案形成为盖体64的贯穿孔90的第一孔部91的形状。
[0148]接下来，如图9(i)所示，通过应用了 KOH(氢氧化钾)水溶液等蚀刻液的湿蚀刻，在形成盖体64的端子部20侧的形状之后，形成贯穿孔90的第一孔部91的形状。
[0149]此时，在盖体64中，由于硅的(1，1，0)面的结晶面沿着外表面64b，以及是湿蚀刻加工，因而内壁面91b以贯穿孔90的第一孔部91的外64b侧的平面面积与底面91a侧的平面面积相比为较大的方式(换言之，以向第一孔部91的外表面64b侧扩展的方式)倾斜形成。
[0150]接下来，如图9 (j)所示，对蚀刻保护膜210、211进行剥离。由此，贯穿孔90的第一孔部91与第二孔部92连通。另外,第二孔部92的内壁面92a相对于第一孔部91的底面91a，被大致形成为直角。
[0151]此处，假设，在从凹部64a侧通过湿蚀刻来形成第二孔部92的情况下，如上所述，由于第二孔部92的内壁面92a以向凹部64a侧扩展的形式倾斜，进而第二孔部92的内壁面92a与第一孔部91的底面91a的连接部变得锐利，因此，贯穿孔90有可能变得容易破损。
[0152]盖体接合工序
[0153]接下来，如图10 (k)所示，在设置有凹部22或第一配线30、第二配线36、未图示的第三配线42等并配置有功能元件100的多个被取的晶片状的基板12上，以在凹部64a处覆盖功能元件100的方式接合(固定)了盖体64，该盖体64预先通过金属膜93而覆盖了贯穿孔90的第一孔部91的底面91a及内壁面91b、外表面64b的一部分。
[0154]此外，金属膜93也可以在将盖体64与基板12接合之后形成。在此情况下，例如，可使用一种应用开口掩膜而选择性地使金属膜93阴极真空喷镀的方法。
[0155]作为盖体64的接合方法，例如，可适当使用利用了粘合剂的接合法、阳极接合法、直接接合法等。此处，假想为使用阳极接合法。
[0156]接下来，在图10(k)的左侧的V字状的槽部64f中，在盖体64的端子部20侧的接合面64d、与配置有延伸至基板12的端子部20的未图示的各配线的各槽部交叉的间隙部分(参照图1、图2)上,例如,利用阴极真空喷镀法、CVD (Chemical Vapor Deposit1n,化学气相沉积)法等而使Si02、SiN等的填充部件成膜，从而进行气密密封。
[0157]另外，在成膜时，为了防止填充部件附着于端子部20，盖体64以对端子部20进行覆盖的方式而延伸。
[0158]贯穿孔密封工序
[0159]接下来，如图10(1)所示，在内部空间S填充有氮气、氦气、氩气等惰性气体而接近大气压的状态或减压状态(真空程度较高的状态)下，以覆盖第二孔部92的方式将球状的密封部件94放置在盖体64的贯穿孔90的第一孔部91上。
[0160]此时，由于第二孔部92的平面形状为圆形，因此可将球状的密封部件94稳定地放置于第二孔部92上。
[0161]接下来，如图10 (m)所示，对球状的密封部件94照射激光束或电子束等而使密封部件94熔融，从而使密封部件94在第一孔部91内进行润湿扩散，进而将贯穿孔90 (第二孔部92)密封(闭塞)。由此，内部空间S被气密密封。
[0162]此时，在第二孔部92的内壁面92a上，由于金属膜93未被成膜，因此熔融的密封部件94在第二孔部92内难以进行润湿扩散。由此，可对溶融的密封部件94经由第二孔部92而飞散至内部空间S进而附着于功能元件100等不良情况进行抑制。
[0163]分割工序
[0164]接下来，如图10(n)所示，在除去盖体64中的端子部20上的不需要的部分之后，通过未图示的切割锯等的切断装置来进行单独分割。
[0165]经由上述的各工序，可得到如图1?图3所示的加速度传感器I。
[0166]如上所述，加速度传感器I的制造方法由于包含通过湿蚀刻来形成盖体64的贯穿孔90的第一孔部91的工序(盖体湿蚀刻工序)，因此可使第一孔部91形成为，内壁面91b以外表面64b侧的平面面积与底面91a侧的平面面积相比较大的方式倾斜的形状。
[0167]除此之外，加速度传感器I的制造方法由于包含通过干蚀刻来形成盖体64的贯穿孔90的第二孔部92的工序(盖体干蚀刻工序)，因此可使第二孔部92形成为，平面形状为圆形且内壁面92a的至少一部分(此处为全部)与第一孔部91的底面91a大致成为直角的形状。
[0168]由此，加速度传感器I的制造方法可提供一种使贯穿孔90的密封的可靠性提高的加速度传感器I。
[0169]此外，加速度传感器I的制造方法由于包含通过干蚀刻来形成盖体64的凹部64a的工序(盖体干蚀刻工序)，因此可使盖体64的凹部64a的内壁面64c相对于与基板12接合的接合面64d，大致形成为直角。
[0170]由此，加速度传感器I的制造方法可制造并提供一种能够进一步实现小型化的加速度传感器。
[0171]另外，加速度传感器I的制造方法也可以不设为如上所述的多个被取的方法，而从最初开始进行单独制造。在此情况下，不需要分割工序。
[0172]另外，加速度传感器I的盖体64的凹部64a的内壁面64c的角度不限定为与基板12的接合面64d大致成为直角的角度，也可以使凹部64a以随着向接合面64d接近而扩展的方式倾斜。
[0173]此外，在加速度传感器I的贯穿孔90的第一孔部91中，若不存在对贯穿孔90 (第二孔部92)的密封的障碍，也可以不使金属膜93成膜。
[0174]此外，加速度传感器I的贯穿孔90的第一孔部91的内壁面91b相对于底面91a (外表面64b)，也可以大致为直角。
[0175]改变例
[0176]接下来，对加速度传感器I的改变例进行说明。
[0177]图11为表示改变例的加速度传感器的主要部分的概要结构的模式主要部分放大图。
[0178]另外，对与上述的实施方式的共同部分，附加同一符号并省略其详细说明，以与上述实施方式不同的部分为中心来进行说明。
[0179]如图11所示，在改变例的加速度传感器2中，内壁面192a以盖体64的贯穿孔90的第二孔部192的凹部64a侧的孔径与第一孔部91的底面91a侧的第二孔部192的孔径相比较大的方式从中途开始倾斜。
[0180]另外，内壁面192a的剖视形状也可以如图所示被形成为直线状，如双点划线所示，也可以被形成为向内侧或外侧弯曲的曲线状。
[0181]由此，在加速度传感器2中，由于贯穿孔90的第二孔部192的孔径从中途开始，凹部64a侧的孔径与第一孔部91的底面91a侧的第二孔部192的孔径相比较大，因此，例如，通过减压或抽吸将凹部64a(内部空间S)内的气体排出等时，与第二孔部192的孔径为恒定的情况相比，可顺利地将气体排出。
[0182]其结果为，加速度传感器2可以使生产率提高。
[0183]另外，贯穿孔90的第二孔部192的上述形状可通过在前述的盖体干燥工序中适当地设定第二孔部192及凹部64a的干蚀刻加工的加工条件来形成。
[0184]电子设备
[0185]接下来，对具备上述的电子装置的电子设备进行说明。
[0186]图12为表示作为具备电子装置的电子设备的便携式(或者笔记本式)的个人计算机的结构的模式立体图。
[0187]如图12所示，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104、和具有显示部1101的显示单元1106构成，显示单元1106相对于主体部1104经由铰链构造部而以可旋转的方式被支承。
[0188]在这种个人计算机1100中，内置有作为电子装置的加速度传感器I (或2)。
[0189]图13为表示作为具备电子装置的电子设备的移动电话(也包含PHS)的结构的模式立体图。
[0190]如图13所示，移动电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204和话筒1206，在操作按钮1202与听筒1204之间，配置有显示部1201。
[0191]在这种移动电话1200中，内置有作为电子装置的加速度传感器1(或2)。
[0192]图14为表示作为具备电子装置的电子设备的数码照相机的结构的模式立体图。另外，在该图14中，也简单图示了与外部设备的连接。
[0193]此处，通常的照相机通过被摄物的光学图像而使氯化银感光胶片进行感光，与此相对，数码照相机1300通过CCD(ChArge Coupled Device,电荷稱合元件)等的摄影元件而对被摄物的光学图像进行光电转换，从而生成摄像信号(图像信号)。
[0194]在数码照相机1300的壳体(机身)1302的背面(图中前侧)，设置有显示部1310，并且成为根据基于CCD的摄像信号来实施显示的结构，显示部1310作为将被摄物作为电子图来显示的取景器而发挥功能。
[0195]此外，在壳体1302的正面侧(图中内侧)，设置有含有光学镜片(摄像光学系统)或CXD等的受光单元1304。
[0196]当摄影者对在显示部1310所显示的被摄物进行确认并按下快门按钮1306时，该时间点上的CXD的摄像信号被传送并存储在存储器1308中。
[0197]此外，在该数码相机1300中，在壳体1302的侧面，设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。并且，电视监视器1430按需要被连接于视频信号输出端子1312，个人计算机1440按需要被连接于数据通信用的输入输出端子1314。并且，形成了如下的结构，即，通过预定的操作，从而使使被存储于存储器1308中的摄像信号向电视监视器14或个人计算机1440输出的结构。
[0198]在这种数码照相机1300中，内置有作为电子装置的加速度传感器I (或2)。
[0199]由于这种电子设备具备上述的电子装置，因此，反映了上述的实施方式所说明的效果，实现了小型化，并具有优异的可靠性。
[0200]另外，作为具备上述的电子装置的电子设备，除这些装置以外，例如，列举有喷墨式喷出装置(例如喷墨式打印机)、膝上型个人计算机、电视机、摄影机、录像机、各种导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子辞典、台式电子计算器、电子游戏机、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS(pointof sale:销售点)终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类、飞行模拟器等。无论哪种情况，由于这些电子设备具备上述的电子装置，因此，能够反映上述的实施方式所说明的效果，实现了小型化，并具有优异的可靠性。
[0201]移动体
[0202]接下来，对具备上述的电子装置的移动体进行说明。
[0203]图15为表示作为具备电子装置的移动体的一个示例的汽车的模式立体图。
[0204]汽车1500将作为电子装置的加速度传感器I (或者2)例如作为被搭载的导航装置、姿态控制装置等的姿态检测传感器来使用。
[0205]由此，由于汽车1500具备上述的电子装置，因此，反映了上述的实施方式所说明的效果，实现了小型化，并具有优异的可靠性。
[0206]上述的电子装置不限于上述汽车1500，可适当作为包括自行火箭、自行传输设备、列车、船舶、飞机、人造卫星等的移动体的姿态检测传感器来使用，无论哪种情况，都可提供一种对反映上述实施方式所说明的效果并具有优异的可靠性的移动体。
[0207]另外，上述的电子装置不限定于加速度传感器，也可以为功能元件具备角速度检测功能的角速度传感器、功能元件具备压力检测功能的压力传感器、功能元件具备重量检测功能的重量传感器、或复合了这些传感器(包括加速度传感器)的复合传感器。
[0208]此外，电子装置也可以为，功能元件为振动片的振子、振荡器、频率滤波器等。
[0209]此外，上述的电子装置设为使大致矩形平板状的基板与设置有凹部的盖体相接合的结构，但是，不限定于此，也可以设为使设置有凹部的基板与大致为矩形平板状的盖体相接合的结构。
[0210]符号说明
[0211]1，2:作为电子装置的加速度传感器；12:基板；16:主面；20:端子部；22:凹部；24:第一槽部；26:第二槽部；28:第三槽部；30:第一配线；34:第一端子电极；36:第二配线；40:第二端子电极；42:第三配线；46:第三端子电极；54、56、58:突起部；62:绝缘膜；64:盖体；64a:凹部；64b:外表面；64c:内壁面；64d:接合面；64e:顶面；64f:槽部；68:可动部；70:臂部；72:可动电极指；74:可挠部；76:固定部；78:第一固定电极指；80:第二固定电极指;90:贯穿孔；91:第一孔部；91a:底面；91b:内壁面；92:第二孔部;92a:内壁面；93:金属膜；94:密封部件；100:功能元件；192:第二孔部；192a:内壁面;210、211:蚀刻保护膜；1100:作为电子设备的个人计算机；1101:显示部；1102:键盘；1104:主体部；1106:显示单元；1200:作为电子设备的移动电话；1201:显示部；1202:操作按钮；1204:听筒；1206:话筒；1300:作为电子设备的数码照相机；1302:壳体；1304:受光单元；1306:快门按钮；1308:存储器；1310:显示部；1312:视频信号输出端子；1314:输入输出端子；1430:电视监视器；1440:个人计算机；1500:作为移动体的汽车；S:内部空间。
【权利要求】
1.一种电子装置，其特征在于，具备: 基板； 盖体，其与所述基板相接合； 功能元件，其被设置于所述基板与所述盖体之间， 所述盖体具有贯穿孔，所述贯穿孔贯穿于所述基板侧的背面与所述基板侧的相反侧的外表面之间， 所述贯穿孔包含设置于所述外表面侧的第一孔部、和与该第一孔部相连通并设置于所述内表面侧的第二孔部， 所述第二孔部的平面面积与所述第一孔部的平面面积相比较�。� 所述第二孔部的内壁面的至少一部分相对于所述第一孔部的底面，大致为直角， 所述贯穿孔通过密封部件而被密封。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于， 所述第二孔部的平面形状为圆形。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于， 所述基板以玻璃为主要材料，所述盖体以硅为主要材料。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于， 在所述第一孔部中，内壁面以所述外表面侧的平面面积与所述底面侧的平面面积相比较大的方式倾斜， 所述第一孔部的内壁面及底面通过金属膜而被覆盖。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于， 所述第二孔部的所述内表面侧的孔径与所述第一孔部的所述底面侧的所述第二孔部的孔径相比较大。
6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于， 所述盖体在所述基板侧具有凹部， 所述盖体的所述凹部的内壁面相对于其与所述基板接合的接合面，大致被形成为直角。
7.一种电子装置的制造方法，其中，所述电子装置具备:基板；盖体，其与所述基板相接合；功能元件，其被设置于所述基板与所述盖体之间，所述盖体具有贯穿孔，所述贯穿孔贯穿于所述基板侧的背面与所述基板侧的相反侧的外表面之间，所述贯穿孔包含设置于所述外表面侧的第一孔部、和与该第一孔部相连通并设置于所述内表面侧的第二孔部，所述第二孔部的平面面积与所述第一孔部的平面面积相比较�。龅诙撞康哪诒诿娴闹辽僖徊糠窒喽杂谒龅谝豢撞康牡酌妫笾挛苯牵龉岽┛淄ü芊獠考幻芊猓� 所述电子装置的制造方法的特征在于，包含: 通过湿蚀刻来形成所述第一孔部的工序， 通过干蚀刻来形成所述第二孔部的工序。
8.如权利要求7所述的电子装置的制造方法，其特征在于， 所述盖体在所述基板侧具有凹部， 所述电子装置的制造方法还包含通过干蚀刻来形成所述凹部的工序。
9.一种电子设备,其特征在于，具备权利要求1所述的电子装置。
10.一种移动体，其特征在于，具备权利要求1所述的电子装置。
【文档编号】G01P15/125GK104422788SQ201410453131
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】高木成和 申请人:精工爱普生株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
