物理量传感器及其制造方法、电子设备以及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种物理量传感器及其制造方法、电子设备以及移动体。该物理量传感器能够降低盖体从基体上剥离的可能性。物理量传感器(100)包括：基体(10)；盖体(20)；功能元件(102)，其被配置在由基体(10)和盖体(20)形成的空腔(2)内；保护膜(30)，其对基体(10)的主面(12)、基体(10)的主面(12)与盖体(20)的接合分界部(4)、以及盖体(20)进行连续覆盖，并且保护膜(30)为无机材料膜或有机半导体膜。
【专利说明】
物理量传感器及其制造方法、电子设备以及移动体
技术领域
[0001]本发明涉及一种物理量传感器及其制造方法、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]近年来，开发了一种使用娃MEMS(MicroElectro Mechanical System:微机电系统)技术来对物理量进行检测的物理量传感器。尤其是对加速度进行检测的加速度传感器以及对角速度进行检测的陀螺仪传感器的例如数码相机(DSC)的手抖补正功能、汽车的导航系统、游戏机的运动传感功能等用途正在迅速推广。
[0003]在这种物理量传感器中，功能元件被收纳在被气密性地密封的空腔内。
[0004]例如，在专利文献I中公开了一种在由基体与盖体形成的空腔中配置有功能元件的物理量传感器。在专利文献I中，在由玻璃组成的基体与由硅组成的盖体的接合中使用了阳极接合。
[0005]此外，例如，在专利文献2中，作为对振子等元件进行密封的技术，公开了一种通过溅射法来对母基板与盖部件进行密封接合的技术。在专利文献2中，盖部件被树脂所覆盖。
[0006]然而，在专利文献I的物理量传感器中，由于基体与盖体的接合分界部露出，因此在用于对芯片进行分片化的时刻，将会出现由于向基体与盖体的接合分界部供给水(切削水)从而使盖体从基体上剥离的情况。此外，在专利文献I的物理量传感器中，在被置于高温环境下的情况、或制造时被加热的情况下等，会出现由于基体与盖体的热膨胀系数的不同而使基体及盖体歪曲，从而使盖体从基体上剥离的情况。
[0007]此外，在专利文献2的密封技术中，虽然通过树脂对盖部件与基体之间的分界面进行了覆盖，但在被置于高温环境下的情况或制造时被加热的情况下，存在树脂发生变形从而无法充分保护盖部件与基体之间的界面的情况。
[0008]专利文献I:日本特开2013-164285号公报
[0009]专利文献2:日本特开2006-20001号公报
【发明内容】
[0010]本发明的若干方式所涉及的目的之一在于，提供一种能够降低盖体从基体上剥离的可能性的物理量传感器及其制造方法。此外，本发明的若干方式所涉及的目的之一在于，提供一种包括上述物理量传感器的电子设备以及移动体。
[0011]本发明是为了解决前述的课题的至少一部分而完成的发明，并以以下的方式或应用例来实现。
[0012]应用例I
[0013]本应用例所涉及的物理量传感器包括:基体;盖体;功能元件，其被配置在由所述基体和所述盖体形成的空腔内；保护膜，其对所述基体的主面、所述基体的所述主面与所述盖体的接合分界部、以及所述盖体进行连续覆盖;所述保护膜为无机材料膜或有机半导体膜。
[0014]在这种物理量传感器中，由于保护膜对基体的主面、基体的主面与盖体的接合分界部、以及盖体进行连续覆盖，因此能够降低盖体从基体上剥离的可能性。
[0015]应用例2
[0016]在本应用例所涉及的物理量传感器中，也可以采用如下结构，S卩，在所述基体上设置有与所述空腔连通的配线槽，在所述配线槽中设置有配线，所述配线槽与所述配线被所述保护膜覆盖。
[0017]在这种物理量传感器中，由于保护膜对配线槽以及配线进行覆盖，因此能够对配线槽进行密封，进而能够使空腔成为密闭空间。
[0018]应用例3
[0019]在本应用例所涉及的物理量传感器中，也可以采用如下结构，S卩，在所述基体上设置有衬垫，所述配线与所述衬垫电连接。
[0020]在这种物理量传感器中，能够降低盖体从基体上剥离的可能性降低。
[0021]应用例4
[0022]本应用例所涉及的物理量传感器的制造方法，其为包括被配置在由基体和盖体构成的空腔内的功能元件的物理量传感器的制造方法，所述物理量传感器的制造方法包括:将所述基体与所述盖体进行接合并将所述功能元件收纳在所述空腔内的工序;形成保护膜的工序，所述保护膜对所述基体的主面、所述基体的所述主面与所述盖体的接合分界部、以及所述盖体进行连续覆盖，所述保护膜为无机材料膜或有机半导体膜。
[0023]在这种物理量传感器的制造方法中，由于通过保护膜而对基体的主面、接合分界部、以及盖体进行连续覆盖，因此能够降低盖体从基体上剥离的可能性。
[0024]应用例5
[0025]在本应用例所涉及的物理量传感器的制造方法中，也可以采用如下方式，S卩，包括在被设置于所述基体上并与所述空腔连通的配线槽中设置配线的工序，在形成所述保护膜的工序中，通过所述保护膜而对所述配线槽和所述配线进行覆盖。
[0026]在这种物理量传感器的制造方法中，能够在形成保护膜的工序中对配线槽进行密封。
[0027]应用例6
[0028]在本应用例所涉及的物理量传感器的制造方法中，也可以采用如下方式，S卩，在对所述功能元件进行收纳的工序中，通过所述盖体而对被设置在所述基体上的衬垫进行覆盖，在形成所述保护膜的工序之后，还包括将覆盖所述衬垫的所述盖体的一部分去除的工序。
[0029]在这种物理量传感器的制造方法中，由于在形成保护膜的工序中能够通过盖体而对衬垫进行覆盖，因此能够降低在衬垫上形成保护膜的可能性。
[0030]应用例7
[0031]本应用例所涉及的电子设备包括上述应用例中的任一项所述的物理量传感器。
[0032]在这种电子设备中，可以包括能够降低盖体从基体上剥离的可能性降低的物理量传感器。
[0033]应用例8
[0034]本应用例所涉及的移动体包括上述应用例中的任一项所述的物理量传感器。
[0035]在这种移动体中，可以包括能够降低盖体从基体上剥离的可能性的物理量传感器。
【附图说明】
[0036]图1为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的剖视图。
[0037]图2为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
[0038]图3为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的俯视图。
[0039]图4为表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造方法的一个示例的流程图。
[0040]图5为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0041 ]图6为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0042]图7为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0043]图8为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0044]图9为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0045]图10为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0046]图11为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0047]图12为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0048]图13为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0049]图14为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0050]图15为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器的制造工序的剖视图。
[0051]图16为示意性地表示本实施方式的改变例所涉及的物理量传感器的剖视图。
[0052]图17为本实施方式所涉及的电子设备的功能框图。
[0053]图18为表示作为电子设备的一个示例的智能电话的外观的一个示例的图。
[0054]图19为表示作为电子设备的一个示例的腕戴型的便携设备的外观的一个示例的图。
[0055]图20为表示本实施方式所涉及的移动体的一个示例的图。
【具体实施方式】
[0056]以下，利用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。另外，在以下所说明的实施方式并不是对权利要求中所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。此外，在以下所说明的结构未必全部是本发明的必要结构要件。
[0057]1.物理量传感器
[0058]首先，参照附图对本实施方式所涉及的物理量传感器进行说明。图1为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器100的剖视图。图2及图3为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器100的俯视图。另外，图1为图2及图3的1-1线的剖视图。此外，在图1?图3中，作为相互正交的三个轴而图示了X轴、Y轴及Z轴。
[0059]物理量传感器100例如为加速度传感器或陀螺仪传感器。在下文中，对物理量传感器100为检测X轴方向的加速度的加速度传感器的情况进行说明。
[0060]如图1?图3所示，物理量传感器100包括:基体10、盖体20、保护膜30、密封材料32、配线40、42、44、衬垫50、52、54、配线基板(安插基板)60、IC芯片(电子电路)70、树脂(铸型树脂)80、以及功能元件102。另外，为了便于说明，在图2中省略了配线基板60、IC芯片70以及树脂80的图示。此外，在图3中，省略了保护膜30、密封材料32、配线基板60、IC芯片70以及树脂80的图示，并以透视盖体20的方式进行了图示。
[0061]基体10的材质为例如玻璃、硅。在基体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轴方向侧)功能元件102的可动体134。凹部16构成空腔2。
[0062]在基体10的上表面12上设置有配线槽17、18、19。配线槽17、18、19与空腔2连通。配线槽17、18、19例如在俯视观察时(从Z轴方向看)，具有与盖体20重叠的区域以及与盖体20
不重叠的区域。
[0063]盖体20被设置在基体10上(+Z轴方向侧)。盖体20的材质例如为硅、玻璃。盖体20被接合在基体10上。在图示的示例中，盖体20的下表面26与基板10的上表面12接合。在盖体20的材质为硅、且基体10的材质为玻璃的情况下，基体10与盖体20例如通过阳极接合而接合。在图示的示例中，在盖体20内形成有凹部21，凹部21构成空腔2。
[0064]另外，基体1与盖体20的接合方法并未特别地被限定，例如，既可以为由低熔点玻璃(玻璃浆料)实现的接合，也可以为由焊锡实现的接合。或者，也可以通过分别在基体10及盖体20的各自的接合部分处形成金属薄膜(未图示)，并使该金属薄膜彼此共晶接合，从而使基体10与盖体20接合。
[0065]如图2所示，盖体20在俯视观察时为长方形，并具有四个侧面(+X轴方向侧的侧面28a，+Y轴方向侧的侧面28b，-X轴方向侧的侧面28c，-Y轴方向侧的侧面28d)。在四个侧面28a、28b、28c、28d之中的衬垫50、52、54侧(+X轴方向侧)的侧面28a上未形成保护膜30，其他的面28b、28c、28d上形成有保护膜30。侧面28b、28c、28d相对于基板10的上表面12而倾斜。因此，在侧面28b、28c、28d上能够容易形成保护膜30。
[ΟΟ??]在盖体20上设置有第一贯穿孔22及第二贯穿孔24。
[0067]第一贯穿孔22与空腔2连通。第一贯穿孔22在厚度方向(Z轴方向)上贯穿盖体20。第一贯穿孔22被设置为，从盖体20的上表面25起至凹部21的内底面27(对凹部21进行限定的面、朝向与上表面25相反的方向的面)为止。
[0068]第一贯穿孔22优选为，例如，开口直径随着趋向于空腔2侧(随着从盖体20的上表面25趋向于凹部21的内底面27)而变小的锥形形状。在这种方式中，能够在后文所述的形成用于对后述的第一贯穿孔22进行密封的密封材料32的工序中防止焊锡球的落下。此外，能够在形成密封材料32的工序中，更切实地对第一贯穿孔22进行密封。
[0069]第二贯穿孔24在俯视观察时被设置在与配线槽17、18、19重叠的位置处。第二贯穿孔24被设置在配线槽17、18、19的上方(配线40、42、44的上方)。第二贯穿孔24在厚度方向(Z轴方向)上贯穿盖体20。第二贯穿孔24被设置为，从盖体20的上表面25起至下表面26为止。第二贯穿孔24优选为，例如，开口直径随着趋向于基体10侧(随着从盖体20的上表面25趋向于下表面26)而变小的锥形形状。在这种方式中，在形成保护膜30时容易形成至孔底，从而能够通过保护膜30而更切实地对配线槽17、18、19进行密封。
[0070]另外，虽然在图示的示例中，在俯视观察时，设置有一个与配线槽17、18、19重叠的第二贯穿孔24，但是，虽未图示也可以与多个配线槽17、18、19相对应的方式而设置多个第二贯穿孔24。在这种方式中，能够扩大基体10与盖体20之间的接合面积，从而能够增大接合强度。
[0071]保护膜30对基体10的上表面12、基体10的上表面12与盖体20的接合分界部4、以及盖体20(盖体20的侧面28b、28c、28d)进行连续覆盖。在图示的示例中，接合分界部4为基体10的上表面12与盖体20的下表面26的接合分界。保护膜30从外侧对接合分界部4(与空腔2侧相反的一侧)进行覆盖。保护膜30通过对基体10的上表面12、接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖，从而能够使基板10与盖体20的接合分界部4(接合部)不露出。
[0072]另外，虽然未图示，但在通过具有低熔点玻璃等的具有厚度的接合材料而将基体10与盖体20进行接合的情况下，接合分界部4包括接合材料与基体10的上表面12的接合分界、接合材料(接合材料的侧面)、以及接合材料与盖体20的下表面26的接合分界。
[0073]保护膜30还被设置在第二贯穿孔24内以及配线槽17、18、19内，从而对配线槽17、18、19以及配线40、42、44进行覆盖。在图示的示例中，保护膜30直接对配线40、42、44进行覆盖(以不隔着其他部件的方式进行覆盖)。另外，保护膜30也可以隔着绝缘膜(未图示)对配线40、42、44进行覆盖。保护膜30对配线槽17、18、19进行密封。通过使保护膜30对配线槽17、
18、19进行密封，从而使空腔2被密封(成为密闭空间)。即，保护膜30也作为用于对配线槽
17、18、19进行密封的密封材料而发挥功能。
[0074]另外，保护膜30未形成在衬垫50、52、54上。在图2所示的示例中，保护膜30未形成在基体10的上表面12的、与盖体20相比靠衬垫50、52、54侧(+X轴方向侧)的区域上。此外，在图示的示例中，保护膜30未形成在盖体20的衬垫50、52、54侧的侧面28a上。
[0075]保护膜30为，例如，无机材料膜或有机半导体膜。更具体而言，保护膜30的材质为，例如，Si02等氧化物、SiN等氮化物、金属、DLC(类金刚石)、蒽(anthracene)、二甲烧(TCNQ)、聚乙炔(ployacetylene)、聚-3乙基噻吩(P3HT)、以及聚对苯乙烯(PPV)等。作为保护膜30而被使用的S12膜例如为以TE0S(Tetra Ethyl Ortho Silicate:正硅酸乙酯)为原料的CVD(Chemical Vapor Deposit 1n:化学气相沉积)膜。作为保护膜30，优选使用热膨胀系数与基体1以及盖体20接近的膜、且由与基体1及盖体20相同的材料构成的膜。例如，在基体1的材质为玻璃、盖体20的材质为硅的情况下，作为保护膜30，优选使用S12膜。由此，能够减小保护膜30上所产生的应力。保护膜30的厚度例如为，Ιμπι以上且5μπι以下。
[0076]密封材料32被设置在一贯穿孔22中。密封材料32被填充在第一贯穿孔22内。密封材料32对第一贯穿孔22进行密封。通过密封材料32对贯穿孔22进行密封，从而使空腔2被密封(成为密闭空间)ο密封材料32的材质例如为AuGe、SnPb等合金。
[0077]第一配线40被设置在第一配线槽17中。第一配线40通过接触部3而与功能元件102电连接。第一配线40与功能元件102的可动体134电连接。
[0078]第二配线42被设置在第二配线槽18中。第二配线42通过接触部3而与功能元件102的第一固定电极部138连接。第二配线42在俯视观察时以包围凹部16的方式被设置。
[0079]第三配线44被设置在第三配线槽19中。第三配线44通过接触部3而与功能元件102的第二固定电极部139连接。第三配线44以在俯视观察时包围凹部16的方式被设置。
[0080]衬垫50、52、54分别与配线40、42、44连接。例如，衬垫50、52、54分别被设置在配线40、42、44上。在俯视观察时，衬垫50、52、54被设置在与盖体20不重叠的位置处。
[0081 ] 配线40、42、44、衬垫50、52、54、以及接触部3(以下也称为“配线40等”)的材质例如为，铝、金、IT0(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)。通过使用ITO等透明电极材料作为配线40等，能够从基体10的下表面14侧容易辨别出存在于配线40等上的异物。
[0082]在配线基板(安插基板)60上配置有基体10。在配线基板60上设置有外部端子62。
[0083]IC芯片(电子电路)70被安装在盖体20上。IC芯片70对例如从功能元件102输出的信号进行处理。在图示的示例中，IC芯片70的端子72a经由接合引线74而与外部端子62电连接。IC芯片70的端子72b经由接合引线74而与衬垫50电连接。
[0084]树脂(铸型树脂)80对基体10、盖体20、保护膜30、IC芯片70以及接合引线74进行覆盖。树脂80从来自外部的力或湿气、污染物等中对这些部件进行保护。在物理量传感器100中，由于保护膜30对接合分界部4进行覆盖，因此能够抑制树脂80侵入空腔2内的情况。
[0085]功能元件102被设置在基体10的上表面12侧。功能元件102例如通过阳极接合或直接接合而被接合在基体10上。功能元件102被收纳(配置)在通过基体10和盖体20而形成的空腔2内。空腔2在惰性气体(例如氮气)环境下被密闭。
[0086]功能元件102具有固定部130、弹簧部132、可动体134、可动电极部136、固定电极部138、139。弹簧部132、可动体134以及可动电极部136被设置在凹部16的上方，并与基体10隔开间隔。
[0087]固定部130被固定在基体10上。固定部130例如通过阳极接合而被接合在基体10的上表面12上。固定部130以在俯视观察时跨越凹部16的外边缘的方式被设置。固定部130例如设置有两个。在图示的示例中，一方的固定部130被设置在可动体134的-X轴方向侧，另一方的固定部130被设置在可动体134的+X轴方向侧。
[0088]弹簧部132对固定部130和可动体134进行连结。弹簧部132由多个梁部133构成。梁部133在Y轴方向上往返的同时在X轴方向上延伸。梁部133(弹簧部132)能够顺利地在作为可动体134的位移方向的X轴方向上伸缩。
[0089]可动体134的俯视形状(从Z轴方向观察的形状)例如为具有沿着X轴的长边的长方形。可动体134能够在X轴方向上进行位移。具体而言，可动体134根据X轴方向的加速度而使弹簧部132在发生弹性变形的同时在X轴方向上进行位移。可动体134经由弹簧部132、固定部130以及接触部3而与第一配线40电连接。
[0090]可动电极部136被设置在可动体134上。在图示的示例中，可动电极部136设置有十个，五个可动电极部136从可动体134向+Y轴方向伸出，其他五个可动电极部136从可动体134向-Y轴方向伸出。可动电极部136经由可动体134等与第一配线40电连接。
[0091 ]固定电极部138、139被固定在基体10上。固定电极部138、139例如通过阳极接合而被接合在基体1的上表面12上。固定电极部138、139的一方的端部作为固定端而被接合在基体1的上表面12上，另一方的端部作为自由端而朝向可动体134侧伸出。固定电极部138、139以与可动电极部136对置的方式而设置。在图3所示的示例中，固定电极部138、139沿着X轴交替设置。第一固定电极部138通过接触部3而与第二配线42电连接。第二固定电极部139通过接触部3而与第三配线44电连接。
[0092]固定部130、弹簧部132、可动体134以及可动电极部136被设置为一体。固定部130、弹簧部132、可动体134、可动电极部136以及固定电极部138、139的材质例如为通过掺杂磷、硼等杂质而被赋予导电性的娃。
[0093]接下来，对物理量传感器100的动作进行说明。
[0094]在物理量传感器100中，当产生X轴方向的加速度时，可动体134使弹簧部132发生弹性变形的同时在X轴方向上进行位移。随着该可动体134的位移，可动电极部136与固定电极部138之间的距离、可动电极部136与固定电极部139之间的距离将会发生变化。即，随着该可动体134的位移，可动电极部136与固定电极部138之间的静电电容、可动电极部136与固定电极部139之间的静电电容将会发生变化。通过对这些静电电容的变化进行检测从而能够对X轴方向的加速度进行测定。在物理量传感器100中，能够通过衬垫50、52、54而对这些静电电容进行测定。
[0095]另外，虽然在上文中，对物理量传感器100作为检测X轴方向的加速度的加速度传感器的情况进行了说明，但本发明所涉及的物理量传感器也可以是对Y轴方向的加速度进行检测的加速度传感器，也可以是对Z轴方向的加速度进行检测的加速度传感器。
[0096]物理量传感器100具有例如以下的特征。
[0097]在物理量传感器100中，由于保护膜30对基体10的上表面(主面)12、基体10的上表面(主面)12与盖体20的接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖，因此能够降低盖体20从基体10上剥离的可能性。此外，由于保护膜30对基体10的上表面12、接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖，因此能够在进行后述的分片化的切割时，使由于产生碎肩而给基体10、盖体
20、以及两者的接合部带来损伤的可能性降低。
[0098]此外，在物理量传感器100中，由于保护膜30为无机材料膜或有机半导体膜，因此与例如保护膜为树脂的情况相比，即使在被置于高温环境下的情况或在制造时被加热等的情况下，也能够不发生变形地对接合分界部4进行保护。此外，在物理量传感器100中，在基体10的材质为玻璃且盖体20的材质为硅的情况下，通过使用S12膜作为保护膜30，从而与例如保护膜为树脂的情况相比，能够减小与基体10以及盖体20之间的热膨胀系数之差，从而能够减小膜应力。由此，能够减小盖体20从基体10上剥离的可能性。并且，能够降低由于膜应力而使基体10发生翘曲从而使功能元件102的特性恶化的可能性。
[0099]在物理量传感器100中，与空腔2连通的配线槽17、18、19以及被设置在配线槽17、
18、19中的配线40、42、44被保护膜30覆盖。通过利用保护膜30对配线槽17、18、19以及配线40、42、44进行覆盖，从而能够对空腔2进行密封。即，能够将保护膜30作为用于对空腔2进行密封的密封材料来使用。
[0100]在此，在例如保护膜为树脂的情况下，由于树脂具有透气性，又具有漏气的问题，因此无法作为密封材料来使用。与此相对，在物理量传感器100中，由于保护膜30为无机材料膜或有机半导体膜，因此不会产生这种问题，从而能够将保护膜30作为密封材料来使用。
[0101]2.物理量传感器的制造方法
[0102]接下来，参照附图对本实施方式所涉及的物理量传感器100的制造方法进行说明。图4为表示本实施方式所涉及的物理量传感器100的制造方法的一个示例的流程图。图5?图16为示意性地表示本实施方式所涉及的物理量传感器100的制造工序的剖视图。
[0103]在基体10的上表面12侧形成功能元件102(步骤S2)。
[0104]具体而言，首先，如图5所示，对基体10(玻璃基板)进行图案化，从而形成凹部16及配线槽17、18、19。图案化通过例如光刻及蚀刻而实施。接下来，分别在配线槽17、18、19中形成配线40、42、44。接下来，分别在配线40、42、44上形成衬垫50、52、54。接下来，在配线40、42、44上形成接触部3。配线40、42、44、衬垫50、52、54以及接触部3例如通过由溅射法或气相沉积法实现的成膜以及图案化而形成。气相沉积法具有:作为化学性的气相沉积法的CVD(Chemical Vapor Deposit1n)法、作为物理性的气象沉积法的PVD(Physical VaporDeposit1n)法，或者原子层堆积法(Atomic Layer Depos it 1n)法等。或者也可以利用这些方法来形成由复合薄膜组成的配线40、42、44、衬垫50、52、54以及接触部3。另外，衬垫50、52、54与接触部3的形成顺序并未被特别限定。
[0105]如图6所示，将硅基板1I接合在基体1的上表面12上。基体1与硅基板1I的接合例如通过阳极接合而实施。由此，能够使基体1与娃基板1I牢固地接合。
[0106]如图7所示，通过例如研磨机来对硅基板101进行研磨并进行薄膜化之后，图案化为预定的形状，从而形成功能元件102。图案化通过光刻以及蚀刻(干蚀刻)而实施，作为具体的蚀刻法，可以采用博世(Bosch)法。
[0107]接下来，如图8所示，将基体10与盖体20进行接合，并将功能元件102收纳在由基体1和盖体20形成的空腔2内(步骤S4)。
[0108]基体10与盖体20的接合例如通过阳极接合而实施。由此，能够使基体10与盖体20
牢固地接合。
[0109]在此，如图8所示，盖体20具有用于对衬垫50、52、54进行覆盖的盖部29。盖体20的盖部29为，将基体10与盖体20接合时，在俯视观察时与衬垫50、52、54重叠的部分。在本工序中，通过将基体10与盖体20接合，从而利用盖体20的盖部29而将衬垫50、52、54覆盖。在基体10与盖体20被接合的状态下，盖体20的盖部29与衬垫50、52、54隔开间隔。
[0110]接下来，如图9所示，形成对基体10的上表面12、基体10与盖体20的接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖的保护膜30(步骤S6)。
[0111]具体而言，首先，将掩膜6配置在盖体20的上表面25上并将第一贯穿孔22堵塞。而且，例如，隔着掩膜6并利用气相沉积法(例如CVD法)等形成TEOS膜，从而形成保护膜30。由此，能够形成对基体10的上表面12、接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖的保护膜30。此时，能够在第二贯穿孔24内以及配线槽17、18、19内形成保护膜30，从而能够利用保护膜30对配线槽17、18、19和配线40、42、44进行覆盖。通过利用保护膜30来对配线槽17、18、19和配线40、42、44进行覆盖，从而能够对配线槽17、18、19进行密封。即，在本工序中，能够通过形成保护膜30，从而同时实施基体10与盖体20的接合分界部4的保护以及配线槽17、18、19的密封。之后，去除掩膜6。
[0112]另外，在形成保护膜30的工序中，由于衬垫50、52、54被盖体20的盖部29覆盖，因此能够防止保护膜30被形成在衬垫50、52、54上的情况。
[0113]接下来，如图10所示，形成对贯穿孔22进行密封的密封材料32(步骤S8)。
[0114]具体而言，首先，将焊锡球配置在贯穿孔22中。焊锡球以与锥形形状的贯穿孔22的内表面相接的方式而被配置。焊锡球的形状例如为球状。接下来，将焊锡球加热熔融，从而形成对贯穿孔22进行密封的密封材料32。焊锡球的熔融例如以对焊锡球照射YAG激光或C02激光等的短波长的激光的方式而实施。由此，能够在短时间内使焊锡球熔融。在向焊锡球照射激光时，也可以将基体10加热至焊锡球的共晶温度程度。
[0115]本工序例如在惰性气体环境下被实施。由此，能够通过惰性气体而使空腔2密闭。惰性气体的粘性具有减震效果而有助于物理量传感器100的灵敏度特性。
[0116]接下来，如图11所示，去除覆盖衬垫50、52、54的盖体20的盖部29(步骤S10)。
[0117]盖体20的盖部29的去除，例如，利用切割锯(切割装置)来实施。具体而言，以切割刀片8不到达基体10的方式仅对盖体20的盖部29进行切削(半切)，从而去除盖体20的盖部29。由此，能够使衬垫50、52、54露出。在去除该盖部29的工序中的盖体20的切断面成为盖体20的侧面28a。
[0118]接下来，如图12所示，通过切割来实施基体10的分片化(步骤S12)。
[0119]具体而言，分片化利用切割锯(切割装置)来实施。切割通过以不切削盖体20与基体10的接合部的方式而对基体1进行切削来实施。此时，如图12所示，由于形成有对基体1的上表面12、接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖的保护膜30，因此不会向接合分界部4供给切削水，从而能够降低盖体20从基体10上剥离的可能性。因此，例如，能够对基体10与盖体20的接合部的附近进行切削。通过本工序中的切割，从而使图12所示的基体10(玻璃基板)成为图1所示的被分片化的基体10。
[0120]接下来，如图13所示，将基体10粘贴并固定在配线基板60上(步骤S14)。
[0121]接下来，在盖体20上安装IC芯片(电子电路)70(步骤S16)。
[0122]例如，如图13所示，将IC芯片70固定在盖体20上，并经由接合引线74而使端子72a与外部端子62电连接，且经由接合引线74而使端子72b与衬垫50电连接。
[0123]接下来，如图14所示，通过树脂80而对基体10、盖体20、保护膜30、IC芯片70以及接合引线74进行覆盖(步骤S18)。此时，通过形成对接合分界部4进行覆盖的保护膜30，从而能够抑制树脂80侵入空腔2内。
[0124]接下来，如图15所示，对物理量传感器100进行分片化(步骤S20)。分片化通过使用切割锯对配线基板60及树脂80进行切削而实施。即，在本工序中，由于对配线基板60及树脂80进行切削，而不对盖体20与基体10的接合部进行切削，因此能够降低盖体20剥离的可能性。
[0125]通过以上的工序，能够制造出物理量传感器100。
[0126]在物理量传感器100的制造方法中，包括将基体10与盖体20进行接合并将功能元件102收纳在空腔2内的工序(步骤S4)以及形成对基体10的上表面(主面)12、接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖的保护膜30的工序(步骤S6)。如此，在物理量传感器100的制造方法中，由于通过保护膜30而对基体10的上表面12、接合分界部4、以及盖体20进行连续覆盖，因此能够降低盖体20从基体10上剥离的可能性。
[0127]在物理量传感器100的制造方法中，在形成保护膜30的工序(步骤S6)中，通过保护膜30而对配线槽17、18、19和配线40、42、44进行覆盖。因此，在形成保护膜30的工序中，能够同时对配线槽17、18、19进行密封。
[0128]在物理量传感器100的制造方法中，在对功能元件102进行收纳的工序(步骤S4)中，包括如下工序，即，通过盖体20而对衬垫50、52、54进行覆盖，并在形成保护膜30的工序(步骤S6)之后去除覆盖衬垫50、52、54的盖体20的盖部29的工序(步骤S10)。如此，在物理量传感器100的制造方法中，在形成保护膜30的工序(步骤S6)中，由于衬垫50、52、54被盖体20的盖部29覆盖，因此能够降低在衬垫50、52、54上形成保护膜30的可能性。
[0129]3.物理量传感器的改变例
[0130]接下来，参照附图对本实施方式所涉及的物理量传感器的改变例进行说明。图16为示意性地表示本实施方式的改变例所涉及的物理量传感器200的剖视图。以下，在本实施方式的改变例所涉及的物理量传感器200中，对于具有与上述的本实施方式所涉及的物理量传感器100的构成部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其说明。
[0131]在上述的物理量传感器100中，如图1所示，通过树脂80而对基体10、盖体20、保护膜30、IC芯片70以及接合引线74进行覆盖。
[0132]相对于此，在物理量传感器200中，如图16所示，基体10、盖体20、保护膜30、IC芯片70以及接合引线74未被树脂覆盖。在物理量传感器200中，例如，可以将基体10、盖体20、保护膜30、IC芯片70以及接合引线74收纳在陶瓷封装件、玻璃封装件、树脂容器、金属容器(未图不)等中。
[0133]在物理量传感器200中，能够取得与上述的物理量传感器100相同的作用效果。
[0134]4.电子设备
[0135]接下来，参照附图对本实施方式所涉及的电子设备进行说明。图17为本实施方式所涉及的电子设备1000的功能框图。
[0136]电子设备1000包括本发明所涉及的物理量传感器。在下文中，对包括物理量传感器100以作为本发明所涉及的物理量传感器的情况进行说明。
[0137]电子设备1000进一步被构成为，包括运算处理装置(CI3U) 1020、操作部1030、R0M(Read Only Memory:只读存储器)1040、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)1050、通信部1060、以及显示部1070。另外，本实施方式的电子设备也可以采用对图17的结构要素(各部分)的一部分进行省略或变更，或者附加了其他的结构要素的结构。
[0138]运算处理装置1020根据被存储在R0M1040等中的程序而实施各种计算处理或控制处理。具体而言，运算处理装置1020实施如下处理，S卩，与物理量传感器100的输出信号或来自操作部1030的操作信号相对应的各种处理、为了与外部装置实施数据通信而对通信部1060进行控制的处理、以及发送使显示部1070显示各种信息的显示信号的处理等。
[0139]操作部1030为由操作键或按钮开关等构成的输入装置，并将与用户进行的操作对应的操作信号向运算处理装置1020输出。
[0140]R0M1040对用于使运算处理装置1020实施各种计算处理或控制处理的程序或数据等进彳丁存储。
[0141]RAM1050被用作运算处理装置1020的操作区域，并对从R0M1040读取出的程序或数据、从物理量传感器100输入的数据、从操作部1030输入的数据、以及运算处理装置1020按照各种计算机程序所执行的运算结果等进行暂时存储。
[0142]通信部1060实施用于建立运算处理装置1020与外部装置之间的数据通信的各种控制。
[0143]显示部1070为由IXD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)等构成的显示装置，并根据从运算处理装置1020输入的显示信号而显示各种信息。在显示部1070上，也可以设置有作为操作部1030而发挥功能的触摸屏。
[0144]作为这种电子设备1000会考虑到各种电子设备，例如，可列举有个人计算机(例如，便携式个人计算机、膝上型个人计算机、平板电脑)、智能电话或便携式电话机等移动体终端、数码照相机、喷墨式喷射装置(例如，喷墨式打印机)、路由器或开关等存储区域网络设备、局域网络设备、移动体终端基站用设备、电视机、摄像机、摄像记录仪、汽车导航装置、实时装置、寻呼机、电子笔记本(还包括附带通信功能的产品)、电子辞典、台式电子计算器、电子游戏设备、游戏用控制器、文字处理器、工作台、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、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(例如，车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、头戴式显示器、运动轨迹、运动跟踪、运动控制器、PDR(Precis1n Depth Recorder:步行者航位推算)等。
[0145]图18为表不作为电子设备1000的一个不例的智能电话的外观的一个不例的图。作为电子设备1000的智能电话作为操作部1030而具备按钮，作为显示部1070而具备IXD。
[0146]图19为表示作为电子设备1000的一个示例的腕戴型的便携设备(穿戴设备)的外观的一个示例的图。作为电子设备1000的穿戴设备具有LCD作为显示部1070。也可以在显示部1070上设置作为操作部1030而发挥功能的触摸屏。
[0147]此外，作为电子设备1000的便携设备，例如具备GPS接收器(GPS= GlobalPosit1ning System:全球定位系统)等位置传感器，从而能够对用户的移动距离或移动轨迹进行计测。
[0148]5.移动体
[0149]接下来，参照附图对本实施方式所涉及的移动体进行说明。图20为作为本实施方式所涉及的移动体1100而示意性地表示汽车的立体图。
[0150]本实施方式所涉及的移动体具备本发明所涉及的物理量传感器。在下文中，对具备作为本发明所涉及的物理量传感器的物理量传感器100的移动体进行说明。
[0151]本实施方式所涉及的移动体1100进一步地被构成为，包括:实施发动机系统、制动系统、无钥匙进入系统等各种控制的控制器1120、控制器1130、控制器1140、蓄电池1150以及备用蓄电池1160。另外，本实施方式所涉及的移动体1100既可以对图20所示的结构要素(各部分)的一部分进行省略或变更，也可以采用附加了其他结构要素后的结构。
[0152]作为这种移动体1100，考虑到各种移动体，例如，列举有汽车(也包括电动汽车)、喷气机或直升飞机等飞机、船舶、火箭、人造卫星等。
[0153]以上，虽然对本实施方式进行了说明，但是本发明并不被限定于这些本实施方式所限定的方式，能够在不脱离其主旨的范围内通过各种方式而实施。
[0154]本发明包括与实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结构相同的结构、或者目的以及效果相同的结构)。此外，本发明包括对实施方式中所说明的结构的、非本质的部分进行替换之后的结构。此外，本发明包括能够实现与实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包括在实施方式中所说明的结构上附加了公知技术的结构。
[0155]符号说明
[0156]2…空腔;3…接触部;4…接合分界部;6…掩膜;8…切割刀片；10...基体;12...上表面；13…固定电极部；14…下表面；16...凹部；17…第一配线槽；18…第二配线槽；19…第三配线槽;20...盖体;21...凹部;22…第一贯穿孔;24...第二贯穿孔;25...上表面;26...下表面；27…面；28a、28b、28c、28cl...侧面；29…盖部；30…保护膜;32...密封材料;40…第一配线；42…第二配线；44…第三配线;50…衬垫;52...衬垫；54...衬垫;60…配线基板;62…外部端子;70."IC芯片；72a，72b…端子;74...接合引线；80...树脂；100…物理量传感器；10l...硅基板；102…功能元件；130…固定部；132…弹簧部；133...梁部；134…可动体；136…可动电极部；138…第一固定电极部；139…第二固定电极部；1000...电子设备；1020...运算处理装置；1030."操作部；1040."1?01;1050."1^1;106(^.通信部；1070."显示部；1100."移动体; 1120...控制器;1130...控制器;1140...控制器;1150...蓄电池；1160...备用蓄电池。
【主权项】
1.一种物理量传感器，包括: 基体； 盖体； 功能元件，其被配置在由所述基体和所述盖体形成的空腔内； 保护膜，其对所述基体的主面、所述基体的所述主面与所述盖体的接合分界部、以及所述盖体进行连续覆盖， 所述保护膜为无机材料膜或有机半导体膜。2.如权利要求1所述的物理量传感器，其中， 在所述基体上设置有与所述空腔连通的配线槽， 在所述配线槽中设置有配线， 所述配线槽与所述配线被所述保护膜覆盖。3.如权利要求2所述的物理量传感器，其中， 在所述基体上设置有衬垫， 所述配线与所述衬垫电连接。4.一种物理量传感器的制造方法，其为包括被配置在由基体和盖体构成的空腔内的功能元件的物理量传感器的制造方法， 所述物理量传感器的制造方法包括: 将所述基体与所述盖体进行接合，并将所述功能元件收纳在所述空腔内的工序； 形成保护膜的工序，所述保护膜对所述基体的主面、所述基体的所述主面与所述盖体的接合分界部、以及所述盖体进行连续覆盖， 所述保护膜为无机材料膜或有机半导体膜。5.如权利要求4所述的物理量传感器的制造方法，其中， 包括在被设置于所述基体上并与所述空腔连通的配线槽中设置配线的工序， 在形成所述保护膜的工序中，通过所述保护膜而对所述配线槽和所述配线进行覆盖。6.如权利要求4或5所述的物理量传感器的制造方法，其中， 在对所述功能元件进行收纳的工序中，通过所述盖体而对被设置在所述基体上的衬垫进行覆盖， 在形成所述保护膜的工序之后，还包括将覆盖所述衬垫的所述盖体的一部分去除的工序。7.—种电子设备，包括， 权利要求1至3中的任一项所述的物理量传感器。8.一种移动体，包括 权利要求1至3中的任一项所述的物理量传感器。
【文档编号】G01P1/02GK105937919SQ201610119029
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】成瀬敦纪
【申请人】精工爱普生株式会社