物理量传感器及其制造方法、电子设备及移动体的制作方法

物理量传感器及其制造方法、电子设备及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种物理量传感器的制造方法、物理量传感器、电子设备及移动体。
【背景技术】
[0002]例如，已知一种具备角速度传感器和加速度传感器的复合传感器(例如，参照专利文献1)。
[0003]专利文献1所公开的复合传感器具备:两个传感器；配置有各传感器的传感器基板；与传感器基板接合并具有两个分别收纳各个传感器的凹部的盖基板。此外，收纳有各个传感器的凹部被气密密封，且压力互不相同。
[0004]在专利文献1中，在制造此种复合传感器时，将各个传感器元件配置在具有槽的传感器基板用母材上，接下来，以各个传感器元件被收纳于各凹部中的方式将盖基板用母材接合于传感器基板用母材上。通过在压力低于大气压的第一压力状态下实施该接合，从而能够以各凹部内维持第一压力状态的方式对各个传感器元件进行密封。另外，两个凹部中的一个凹部经由槽而与外部连通。
[0005]然后，将各个母材被接合而成的接合体的气氛设为，压力高于第一压力状态的第二压力状态。由此，经由槽而与外部连通的一个凹部内成为第二压力状态。最后，通过在该第二压力状态下实施加热以及加压，从而以压溃槽的方式使各个母材变形。由此，第二凹部以第二压力状态被气密密封。通过采用此方式，从而能够以互不相同的压力对各个传感器元件进行气密密封。
[0006]然而，由于在对第二凹部进行密封时，以使槽压溃的方式进行密封，因此根据其程度，复合传感器的尺寸精度会降低，从而可靠性会变低。
[0007]专利文献1:日本特开2010-107325号公报

【发明内容】

[0008]本发明的目的在于，提供一种尺寸精度优良，可靠性高的物理量传感器的制造方法以及物理量传感器、电子设备以及移动体。
[0009]应用例1
[0010]本发明的物理量传感器的制造方法的特征在于，包括:准备工序，准备支承基板和密封基板，所述支承基板设置有第一传感器元件以及第二传感器元件，所述密封基板在所述支承基板侧设置有第一收纳部以及第二收纳部，且具有与所述第一收纳部连通的贯穿孔；接合工序，以将所述第一传感器元件收纳于所述第一收纳部侧，且将所述第二传感器元件收纳于所述第二收纳部侧的方式，将所述密封基板接合在所述支承基板上；密封工序，将熔点与所述支承基板以及所述密封基板的熔点或软化点相比较低的密封材料填充于所述贯穿孔中，而对所述第一收纳部进行密封。
[0011]根据本发明，例如，在通过支承基板与密封基板的接合而对第二收纳部进行了密封后，在与密封后的第二收纳部内的压力不同的气氛下实施密封工序，从而能够使密封后的第一收纳部内的压力与第二收纳部内的压力不同。
[0012]此外，由于通过将密封材料填充至第一贯穿孔中的方法来对第一收纳部进行密封，因此能够省略如“日本特开2010-107325 (专利文献1) ”那样的以压溃槽的方式使基板变形的工序。由此，能够在不使支承基板变形的条件下，对第一收纳部进行密封。因此，通过本制造方法而获得的物理量传感器的尺寸精度优异，且可靠性较高。
[0013]而且，密封材料的熔点低于支承基板以及密封基板的熔点或软化点。由此，通过例如将密封材料、支承基板以及密封基板加热至密封材料的熔点以上且低于支承基板以及密封基板的熔点或软化点的温度，从而能够在防止各个基板发生热变形的同时，使密封材料熔融以便对第一收纳部进行密封。
[0014]应用例2
[0015]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，在所述接合工序中，通过所述支承基板与所述密封基板的接合而对所述第二收纳部进行密封。
[0016]由此，能够在进行接合工序的同时实施对第二收纳部的密封。因此，能够省略另外实施对第二收纳部进行密封的工序，相对应地，本制造方法变得简化。
[0017]此外，由于在接合工序后，第二收纳部被密封，因此能够通过使各个基板的气氛的压力发生变化，从而使第一收纳部内的压力不同于第二收纳部内的压力。因此，能够以不同的压力状态对第一收纳部和第二收纳部进行密封。
[0018]应用例3
[0019]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，当将所述贯穿孔设为第一贯穿孔，将所述密封材料设为第一密封材料时，所述密封基板具有与所述第二收纳部连通的第二贯穿孔，所述物理量传感器的制造方法包括第二密封工序，在所述第二密封工序中，通过填充于所述第二贯穿孔中的第二密封材料而对所述第二收纳部进行密封。
[0020]由此，能够容易地错开对各个收纳部进行密封的时机。因此，能够先对一个收纳部进行密封，之后使各个基板的气氛的压力发生变化，并对另一个收纳部进行密封。因此，能够以不同的压力对第一收纳部和第二收纳部进行密封。
[0021]应用例4
[0022]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，所述密封材料含有金属材料，在所述密封工序中，通过使所述密封材料熔融，从而对所述第一收纳部进行密封。
[0023]由此，能够使熔融后的密封材料紧贴在贯穿孔的内侧面上。因此，能够容易且有效地对第一收纳部进行密封。
[0024]应用例5
[0025]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，所述第一收纳部的密封和所述第二收纳部的密封在压力互不相同的气氛下被实施。
[0026]由此，能够使密封工序后的第一收纳部内的压力和第二收纳部内的压力不同。
[0027]应用例6
[0028]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，所述第一传感器元件为陀螺传感器元件，所述第二传感器元件为加速度传感器元件，所述第一收纳部的密封在低于大气压的压力的第一气氛下被实施，所述第二收纳部的密封在与所述第一气氛相比压力较高的第二气氛下被实施。
[0029]由此，各个传感器能够分别发挥优异的检测精度。
[0030]应用例7
[0031]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，包括:第一密封工序，将第一密封材料填充于所述第一贯穿孔中，而对所述第一收纳部进行密封；第二密封工序，将与所述第一密封材料相比熔点较高的第二密封材料填充于所述第二贯穿孔中，而对所述第二收纳部进行密封。
[0032]由此，在物理量传感器的制造工序中，例如能够通过以将第一密封材料配置于第一贯穿孔中且将第二密封材料配置于第二贯穿孔中的状态，而在同一腔室内对支承基板以及密封基板的加热温度进行变更这一简单的方法，从而在不同的时机使第一密封材料以及第二密封材料熔融。因此，能够容易地使第一收纳部的密封的时机和第二收纳部的密封的时机不同。因此，通过使第一密封材料熔融时和第二密封材料熔融时的腔室内的压力不同，从而能够使密封后的第一收纳部内的压力和密封后的第二收纳部内的压力不同。
[0033]如此，能够通过上述那样的简单的方法而得到本发明的物理量传感器，从而生产率较高。
[0034]而且，在上述方法中，能够省略如“日本特开2010-107325 (专利文献1) ”那样的以压溃槽的方式使基板变形的工序。由此，能够在不使支承基板变形的条件下，对第一收纳部以及第二收纳部进行密封。因此，通过本发明而获得的物理量传感器的尺寸精度优异，且可靠性较高。
[0035]应用例8
[0036]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，所述第一密封工序以及所述第二密封工序在同一腔室内被实施，在所述第一密封工序中，将所述腔室内的温度设为至少高于所述第一密封材料的熔点的第一温度，而使所述第一密封材料熔融，在所述第二密封工序中，将所述腔室内的温度从所述第一温度起设为至少高于所述第二密封材料的熔点的第二温度，而使所述第二密封材料熔融。
[0037]由此，能够在不相对于腔室进行拿进拿出的条件下，实施接合工序、第一密封工序以及第二密封工序。因此，能够进一步提高物理量传感器的生产率。
[0038]应用例9
[0039]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，还包括在实施所述第一密封工序之前，先将所述第一密封材料配置于所述第一贯穿孔中，且将所述第二密封材料配置于所述第二贯穿孔中的配置工序。
[0040]由此，能够在不相对于腔室进行拿进拿出的条件下，实施接合工序、第一密封工序以及第二密封工序。因此，能够进一步提高物理量传感器的生产率。
[0041]应用例10
[0042]本发明的物理量传感器的制造方法的特征在于，包括:准备工序，准备配置有传感器元件的支承基板和具有贯穿孔的密封基板；接合工序，以所述传感器元件被收纳于至少由所述支承基板和所述密封基板构成的收纳空间内的方式，对所述支承基板和所述密封基板进行接合；密封工序，将密封材料配置于所述贯穿孔中，并对所述收纳空间进行密封，所述接合工序中的所述支承基板以及所述密封基板的温度Ta低于所述密封材料的熔点Tb，在所述密封工序中，通过设为所述熔点Tb以上的温度Tc而使所述密封材料熔融，从而对所述贯穿孔进行密封。
[0043]根据本发明，由于通过将密封材料填充于贯穿孔中这一方法来对收纳空间进行密封，因此能够省略如“日本特开2010-107325 (专利文献1) ”那样的以压溃槽的方式使基板变形的工序。由此，能够在不使支承基板变形的条件下，对收纳空间进行密封。因此，通过本制造方法而获得的物理量传感器的尺寸精度优异，且可靠性较高。
[0044]此外，由于接合工序中的支承基板以及密封基板的温度Ta低于密封材料的熔点Tb，因此能够在例如接合工序之前，预先将密封材料配置于贯穿孔中，并在该配置状态下，在同一腔室内实施接合工序以及密封工序。因此，能够减少相对于腔室拿进拿出支承基板以及密封基板的次数。因此，相对应地，本制造方法变得简化，从而生产率优异。
[0045]而且，当相对于腔室拿进拿出物理量传感器时，传感器元件从与常温相比为高温的接合温度暂时降至常温，之后，为了密封而再次升温。因此，增加了多余的热履历(热循环)，成为使传感器元件的可靠性降低的原因之一。在本发明中，能够减少相对于腔室的拿进拿出的次数，从而能够减少上述热履历。因此，能够提供可靠性优异的物理量传感器。
[0046]应用例11
[0047]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，所述接合工序以及所述密封工序在同一腔室内被实施。
[0048]由此，能够省略在接合工序之后，相对于腔室拿进拿出支承基板以及密封基板的动作。由此，本发明在生产率方面较为优异。
[0049]应用例12
[0050]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，在所述接合工序后，所述腔室内的温度被维持在所述温度Ta以上，直至所述密封材料被填充到所述贯穿孔中为止。
[0051 ] 由此，只需在接合工序后，使腔室内的温度上升温度Ta与温度Tc之差即可。因此，能够以较短的时间将密封材料的温度设为Tc而使密封材料填充于贯穿孔中。
[0052]应用例13
[0053]在本发明的物理量传感器的制造方法中，优选为，包括在所述接合工序之前，先将所述密封材料配置于所述贯穿孔中的工序。
[0054]由此，例如能够省略在同一腔室内，在接合工序后，将密封材料配置到贯穿孔中的动作。因此，只需将在贯穿孔中配置有密封材料的密封基板以及支承基板放入腔室内，便能够实施接合工序以及密封工序。
[0055]应用例14
[0056]本发明的物理量传感器的特征在于，具备:支承基板；第一传感器元件，其被设置在所述支承基板的一个面上；第二传感器元件，其被设置在所述支承基板的所述一个面上，并且被设置在与所述第一传感器元件不同的位置处；密封基板，具有:对所述第一传感器元件进行收纳的第一收纳部；对所述第二传感器元件进行收纳的第二收纳部；与所述第一收纳部连通的第一贯穿孔；以及与所述第二收纳部连通的第二贯穿孔，所述密封基板被接合在所述支承基板的所述一个面上；第一密封材料，其被填充于所述第一贯穿孔中，而对所述第一收纳部进行密封；第二密封材料，其被填充于所述第二贯穿孔中，而对所述第二收纳部进行密封，所述第一密封材料的熔点和所述第二密封材料的熔点互不相同。
[0057]由此，在物理量传感器的制造工序中，例如能够通过以将第一密封材料配置于第一贯穿孔中且将第二密封材料配置于第二贯穿孔中的状态，而在同一腔室内对支承基板以及密封基板的加热温度进行变更这一简单的方法，从而使第一密封材料以及第二密封材料在不同的时机熔融。因此，能够容易地使第一收纳部的密封的时机和第二收纳部的密封的时机不同。因此，通过使第一密封材料熔融时和第二密封材料熔融时的腔室内的压力不同，从而能够使密封后的第一收纳部内的压力和密封后的第二收纳部内的压力不同。
[0058]如此，能够通过上述那样的简单的方法而得到本发明的物理量传感器，从而生产率较高。
[0059]而且，在上述方法中，能够省略如“日本特开2010-107325 (专利文献1) ”那样的以压溃槽的方式使基板变形的工序。由此，能够在不使支承基板变形的条件下，对第一收纳部以及第二收纳部进行密封。因此，本发明的物理量传感器的尺寸精度优异，且可靠性较高。
[0060]应用例15
[0061]在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一密封材料的熔点以及所述第二密封材料的熔点均低于所述支承基板以及所述密封基板的熔点或软化点。
[0062]由此，能够防止如下的情况，即，在物理量传感器的制造工序中，在使第一密封材料以及第二密封材料熔融时，支承基板以及密封基板发生热变形的情况。因此，物理量传感器的尺寸精度更加优异。
[0063]应用例16
[0064]在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一密封材料的熔点与所述第二密封材料的熔点之差大于等于30°C且小于等于150°C。
[0065]由此，能够得到生产率以及可靠性较高的物理量传感器。
[0066]应用例17
[0067]在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一传感器元件为陀螺传感器元件，所述第二传感器元件为加速度传感器元件，所述第一密封材料的熔点低于所述第二密封材料的熔点。
[0068]当以将第一密封材料配置于第一贯穿孔中且将第二密封材料配置于第二贯穿孔中的状态，而使支承基板以及密封基板的加热温度在同一腔室内从与第一密封材料的熔点相比较低的温度起上升时，第一收纳部先于第二收纳部而被密封。
[0069]此外，在制造物理量传感器时，通过在第一收纳部被密封之后，且在第二收纳部被密封之前，使腔室内的压力进行变更，从而针对后被密封的第二收纳部的气压而言，能够使先被密封的第一收纳部的气压低于第二收纳部的气压。
[0070]而且，一般情况下，陀螺传感器元件在与大气压相比气压较低的气氛中发挥优异的检测精度，加速度传感器元件与陀螺传感器元件相比在气压较高的气氛中发挥优异的检测性。
[0071]由此，根据本应用例的结构，第一传感器元件以及第二传感器元件能够分别发挥优异的检测精度。
[0072]应用例18
[0073]在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一密封材料以及所述第二密封材料分别含有金属材料或低熔点玻璃材料。
[0074]由此，满足与支承基板以及密封基板相比熔点较低这一条件的第一密封材料的构成材料以及第二密封材料的构成材料的选定均变得容易。
[0075]应用例19
[0076]在本发明的物理量传感器中，优选为，所述第一贯穿孔具有横截面面积趋向于所述第一收纳部而减小的部分。
[0077]由此，当使密封材料熔融并填充第一贯穿孔中时，能够稳定地配置熔融以前的密封材料。
[0078]应用例20
[0079]本发明的物理量传感器的特征在于，具备:第一传感器元件；支承基板，其上配置有所述第一传感器元件；密封基板，其被接合在所述支承基板上，并与所述支承基板之间形成第一收纳空间，且具有通至所述第一收纳空间的贯穿孔；密封材料，其对所述贯穿孔进行密封，所述第一传感器元件被收纳于所述第一收纳空间内，所述密封材料的恪点高于所述支承基板与所述密封基板的接合所需的温度。
[0080]根据本发明，通过在制造工序中，将密封材料加热至熔点以上，从而能够密封第一收纳空间。由此，能够省略如“日本特开2010-107325 (专利文献1) ”那样的以压溃槽的方式使基板变形的工序。由此，能够在不使各个基板发生变形的条件下，对第一收纳空间进行密封。因此，通过本制造方法而获得的物理量传感器的尺寸精度优异，且可靠性较高。
[0081]应用例21
[0082]在本发明的物理量传感器中，优选为，所述贯穿孔具有横截面面积从所述密封基板的与所述第一收纳空间相反的一侧趋向于所述第一收纳空间而减小的部分。
[0083]由此，当例如使密封材料熔融并填充到贯穿孔中时，能够稳定地配置熔融以前的密封材料。
[0084]应用例22
[0085]在本发明的物理量传感器中，优选为，还具有第二收纳空间和第二传感器元件，其中，所述第二收纳空间通过对所述支承基板和所述密封基板进行接合而被形成，所述第二传感器元件被收纳于所述第二收纳空间内，在所述第二收纳空间中未形成有通至所述第二收纳空间的贯穿孔。
[0086]由于通过支承基板与密封基板的接合而形成第二收纳空间，并且在第二收纳空间中未形成通至第二收纳空间的贯穿孔，因此能够提高第二收纳空间的气密性。
[0087]应用例23
[0088]本发明的物理量传感器的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
[0089]由此，能够得到可靠性较高的电子设备。
[0090]应用例24
[0091]本发明的移动体的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
[0092]由此，能够得到可靠性较高的移动体。
【附图说明】
[0093]图1为第一实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
[0094]图2为表示图1所示的物理量传感器所具备的陀螺传感器元件的俯视图。
[0095]图3为表示图1所示的物理量传感器所具备的加速度传感器元件的俯视图。
[0096]图4为用于对第一实施方式所涉及的物理量传感器的制造方法进行说明的剖视图，且(a)为表示准备工序的图，(b)为表示接合工序的图，(c)为表示配置工序的图。
[0097]图5为用于对第一实施方式所涉及的物理量传