振动器件、振动模块、电子设备以及移动体

文档序号:1299882 发布日期:2020-08-07 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 振动器件、振动模块、电子设备以及移动体 (Vibration device, vibration module, electronic apparatus, and moving object ) 是由 藤井正宽 黑泽龙一 于 2020-01-23 设计创作,主要内容包括:提供振动器件、振动模块、电子设备以及移动体,能够抑制布线彼此的意料之外的短路。振动器件具有:基座;振动元件,其安装在所述基座上;盖体,所述振动元件收纳在该盖体与所述基座之间;以及导电性的接合部件,其位于所述基座与所述盖体之间,将所述基座与所述盖体接合,所述基座具有:振动元件载置面,其安装有所述振动元件;第1布线和第2布线,它们配置在所述振动元件载置面上,与所述振动元件电连接;以及接合面,其经由所述接合部件与所述盖体接合,在振动元件载置面与所述接合面之间具有阶差。(Provided are a vibration device, a vibration module, an electronic apparatus, and a moving object, which can suppress an unexpected short circuit between wirings. The vibration device has: a base; a vibration element mounted on the base; a cover body, the vibration element being housed between the cover body and the base; and a conductive joining member that is located between the base and the cover and joins the base and the cover, the base including: a vibration element mounting surface on which the vibration element is mounted; a 1 st wiring and a 2 nd wiring which are arranged on the vibration element mounting surface and electrically connected to the vibration element; and a bonding surface bonded to the cover body via the bonding member, wherein a step is provided between the vibration element mounting surface and the bonding surface.)

振动器件、振动模块、电子设备以及移动体

技术领域

本发明涉及振动器件、振动模块、电子设备以及移动体。

背景技术

在专利文献1中,记载了对2个石英基板进行直接接合,特别是使用了金属膜的扩散接合的方法。

专利文献1:日本特开2011-187867号公报

但是,在对表面形成有布线的基板进行上述扩散接合的情况下,在通过溅射等在该基板上形成接合用的金属膜时,从目标飞溅出来的金属原子可能附着在基板表面的意想不到的地方,该附着物会导致布线短路。另外,通过在溅射时使用掩模,能够在某种程度上减轻上述那样的金属原子附着到意想不到的地方的情况,但有时金属原子也会绕入掩模正下方,无法可靠地防止该问题。

发明内容

本应用例的振动器件具有:

基座;

振动元件,其安装在所述基座上;

盖体,所述振动元件收纳在该盖体与所述基座之间;以及

导电性的接合部件,其位于所述基座与所述盖体之间,将所述基座与所述盖体接合,

所述基座具有:

振动元件载置面,其安装有所述振动元件;

第1布线和第2布线,它们配置在所述振动元件载置面上,与所述振动元件电连接;

接合面,其经由所述接合部件与所述盖体接合;以及

阶差,其配置在所述振动元件载置面与所述接合面之间。本应用例的振动模块具有上述振动器件。

本应用例的电子设备具有上述振动器件。

本应用例的移动体具有上述振动器件。

附图说明

图1是示出第1实施方式的振动器件的立体图。

图2是沿图1中的A-A线的剖视图。

图3是沿图1中的B-B线的剖视图。

图4是图1所示的振动器件的俯视图。

图5是示出基座基板与盖的接合部分的剖视图。

图6是振动元件的俯视图。

图7是从上侧观察振动元件的透视图。

图8是用于说明形成在基座上的阶差的功能的剖视图。

图9是示出振动器件的制造工序的图。

图10是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图11是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图12是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图13是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图14是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图15是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图16是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图17是示出振动器件的制造工序的剖视图。

图18是示出第2实施方式的振动器件的剖视图。

图19是示出基座与盖的接合部分的剖视图。

图20是示出第3实施方式的振动器件的剖视图。

图21是示出第4实施方式的振动模块的剖视图。

图22是示出第5实施方式的电子设备的立体图。

图23是示出第6实施方式的电子设备的立体图。

图24是示出第7实施方式的电子设备的立体图。

图25是示出第8实施方式的移动体的立体图。

标号说明

1:振动器件;100:器件晶片;2:封装;3:盖;300:盖晶片;31:下表面;32:凹部;38:侧面;381:平坦面;39:角部;4:基座;4A:振动元件载置面;4B:接合面;4C:阶差;4C1:第1阶差;4C2:第2阶差;400:基座晶片;41:基座基板;411:下表面;412:上表面;412a:外缘;415:贯通孔;416:贯通孔;42:绝缘层;421:上表面绝缘层;421a:上表面;421b:侧面;422:下表面绝缘层;423:贯通孔绝缘层;425:第1上表面绝缘层;425a:上表面;425b:侧面;426:第2上表面绝缘层;426a:上表面;426b:侧面;43:电极;44:第1布线;441:内部端子;442:外部端子;443:贯通电极;45:第2布线;451:内部端子;452:外部端子;453:贯通电极;461、462:虚拟电极;48:振荡电路;49:层叠体;5:振动元件;51:振动基板;52:电极;521、522:激励电极;523、524:端子;525、526:布线;6:接合部件;61:金属膜;611:基部;612:镀层;62:金属膜;620:金属膜;621:基部;622:镀层;491:绝缘层;492:布线层;1000:振动模块;1010:支承基板;1011:连接端子;1012:安装端子;1020:电路基板;1022:端子;1023:振荡电路;1100:个人计算机;1102:键盘;1104:主体部;1106:显示单元;1108:显示部;1200:移动电话机;1202:操作按钮;1204:听筒口;1206:话筒口;1208:显示部;1300:数字静态照相机;1302:机身;1304:受光单元;1306:快门按钮;1308:存储器;1310:显示部;1500:汽车;B1、B2、B3:导电性接合部件;BW:接合线;D1、D2:深度;L:纵;M:模制材料;MA:金属原子;R:单片化区域;S:收纳空间;SW1:硅晶片;SW11:凹部;SW2:硅晶片;SW21:凹部;T、t1、t2:高度;W:宽度。

具体实施方式

以下,根据附图所示的实施方式详细说明振动器件、振动模块、电子设备以及移动体。

<第1实施方式>

图1是示出第1实施方式的振动器件的立体图。图2是沿图1中的A-A线的剖视图。图3是沿图1中的B-B线的剖视图。图4是图1所示的振动器件的俯视图。图5是示出基座基板与盖的接合部分的剖视图。图6是振动元件的俯视图。图7是从上侧观察振动元件的透视图。图8是用于说明形成在基座上的阶差的功能的剖视图。图9是示出振动器件的制造工序的图。图10至图17分别是示出振动器件的制造工序的剖视图。另外,为了便于说明,在各图中,将相互垂直的3个轴图示为X轴、Y轴以及Z轴。另外,Z轴的正侧也称为“上”,负侧也称为“下”。另外,也将沿着Z轴即沿着基座基板的厚度的俯视图简称为“俯视图”。

图1所示的振动器件1例如假想为纵L×宽W×高度T为1.0mm×0.8mm×0.25mm左右的小型尺寸的振动器件。但是,振动器件1的尺寸没有特别限定。

如图1所示,振动器件1具有振动元件5和收纳振动元件5的封装2。另外,如图2和图3所示,封装2具有:箱状的盖3,其具有收纳振动元件5的凹部32;以及板状的基座4,其封住凹部32的开口并与盖3接合。并且,通过利用基座4封住凹部32的开口而形成了收纳振动元件5的收纳空间S。收纳空间S是气密的,成为减压状态,优选成为更接近真空的状态。由此,粘性阻力减小,能够稳定地驱动振动元件5。但是,收纳空间S的气氛没有特别限定,例如,也可以是封入有氮或Ar等惰性气体的气氛,也可以不是减压状态而是大气压状态或加压状态。

基座4具有板状的基座基板41、配置在基座基板41的表面的绝缘层42以及配置在绝缘层42上的电极43。

基座基板41的俯视形状为矩形的板状,具有相互处于表里关系的下表面411和上表面412。另外,基座基板41具有贯通其上表面412和下表面411的2个贯通孔415、416。

这样的基座基板41是半导体基板。作为半导体基板,没有特别限定,例如可以使用硅基板、锗基板、GaP、GaAs、InP等化合物半导体基板。通过使用半导体基板作为基座基板41,能够通过半导体工艺形成基座4,因此能够实现振动器件1的小型化。另外,也如在后述的其他实施方式中说明的那样,能够在基座4上形成半导体电路,能够有效地灵活利用基座4。特别是,在本实施方式中,使用硅基板作为基座基板41。由此,成为容易得到且廉价的基座基板41。

但是,作为基座基板41,并不限定于半导体基板,例如也可以使用陶瓷基板、玻璃基板等。通过将这些陶瓷基板、玻璃基板等绝缘性基板用作基座基板41,例如不需要绝缘层42。因此,基座4的结构变得简单。另外,在该情况下,只要构成为在基座基板41的上表面412上设置阶差,而包含后述的振动元件载置面4A、接合面4B以及阶差4C即可。

另外,在基座基板41的表面配置有绝缘层42。该绝缘层42具有配置在基座基板41的上表面412上的上表面绝缘层421、配置在下表面411上的下表面绝缘层422以及配置在贯通孔415、416内的贯通孔绝缘层423。其中,下表面绝缘层422配置在下表面411的整个区域,贯通孔绝缘层423配置在贯通孔415、416的内周面的整个区域。与此相对,上表面绝缘层421配置在除了上表面412的外缘部以外的上表面412的中央部。即,上表面412的外缘部从上表面绝缘层421露出。另外,作为绝缘层42,没有特别限定,在本实施方式中,使用硅氧化膜(SiO2膜)。另外,作为绝缘层42的形成方法,没有特别限定,例如,可以通过对基座基板41的表面进行热氧化来形成,也可以通过使用了TEOS(四乙氧基硅烷)的等离子体CVD来形成。

另外,在绝缘层42上配置有电极43。电极43具有相互分开配置的第1布线44和第2布线45。第1布线44具有:内部端子441,其配置在上表面绝缘层421上,并面向收纳空间S内;外部端子442,其配置在下表面绝缘层422上,并面向封装2的外部;以及贯通电极443,其配置在贯通孔415内,将内部端子441与外部端子442电连接起来。同样地,第2布线45具有:内部端子451,其配置在上表面绝缘层421上,并面向收纳空间S内;外部端子452,其配置在下表面绝缘层422上,并面向封装2的外部;以及贯通电极453,其配置在贯通孔416内,将内部端子451与外部端子452电连接起来。另外,电极43具有配置在下表面绝缘层422上的两个虚拟电极461、462。

盖3呈箱状,具有在其下表面31开口的有底的凹部32。另外,如图4所示,盖3的俯视形状为与基座基板41的上表面412大致相似形状的矩形,形成为比上表面412小一圈。即,在俯视图中,盖3的外缘不与上表面412的外缘412a重叠,而位于比外缘412a靠内侧的位置。另外,盖3具有侧面38,该侧面38具有4个平坦面381,这4个平坦面381之间的各角部39被倒圆角。由此,能够抑制应力向角部39集中,从而有效地抑制以角部39为起点的裂纹等的产生。但是,盖3的形状没有特别限定,各角部39也可以不被倒圆角,另外,侧面38与上表面之间的角部也可以被倒圆角。

这样的盖3是半导体基板。作为半导体基板,没有特别限定,例如可以使用硅基板、锗基板、GaP、GaAs、InP等化合物半导体基板。通过使用半导体基板作为盖3,能够通过半导体工艺形成盖3,因此能够实现振动器件1的小型化。特别是,在本实施方式中,使用硅基板作为盖3。由此,成为容易得到且廉价的盖3。另外,能够使基座基板41与盖3的材料一致,能够使它们的热膨胀系数差实质上为零。因此,抑制了由热膨胀引起的热应力的产生,成为具有优异的振动特性的振动器件1。

但是,作为盖3,并不限定于半导体基板,例如也可以使用陶瓷基板、玻璃基板等。另外,作为盖3,也可以使用与基座基板41不同种类的基板。特别是,若使用具有光透过性的玻璃基板作为盖3,则在制造振动器件1后,经由盖3向振动元件5照射激光,去除激励电极521的一部分,能够进行振动元件5的频率调整。

这样的盖3在其下表面31经由接合部件6与基座基板41的上表面412直接接合。在本实施方式中,即使在直接接合过程中,也使用利用了金属彼此扩散的扩散接合来使盖3和基座基板41接合。具体而言,如图5所示,在盖3的下表面31设置金属膜61,并且在基座基板41的上表面412设置金属膜62,将金属膜61的下表面与金属膜62的上表面扩散接合,从而形成接合部件6,经由接合部件6使盖3与基座基板41接合。

金属膜61例如通过在由Cu(铜)构成的基部611上形成作为Ni(镍)/Pd(钯)/Au(金)的层叠体的镀层612而构成,同样地,金属膜62也通过在由Cu构成的基部621上形成由Ni/Pd/Au的层叠体构成的镀层622而构成。或者,金属膜61、62也可以构成为包含作为铬或钛的薄膜的基底层以及在比基底层靠上层侧的位置通过溅射形成的金的薄膜。而且,位于金属膜61、62的表面上的金的层彼此扩散接合。根据这样的扩散接合,由于能够在常温(比金属膜61、62的熔点低的温度)下将盖3和基座基板41接合,因此,内部应力难以残留在封装2中,对振动元件5的热损伤也降低。

如图6和图7所示,振动元件5具有振动基板51和配置在振动基板51的表面的电极52。振动基板51具有厚度剪切振动模式,在本实施方式中由AT切石英基板形成。AT切石英基板具有三阶频率温度特性,成为具有优异的温度特性的振动元件5。

电极52具有配置在振动基板51的上表面的激励电极521以及隔着振动基板51与激励电极521对置地配置在下表面上的激励电极522。另外,电极52具有配置于振动基板51的下表面的一对端子523、524、将端子523与激励电极521电连接的布线525以及将端子524与激励电极522电连接的布线526。

另外,振动元件5的结构并不限定于上述结构。例如,振动元件5也可以呈被激励电极521、522夹着的振动区域从其周围突出的台面型,也可以相反地,呈振动区域从其周围凹陷没入的倒台面型。另外,也可以实施对振动基板51的周围进行磨削的斜面加工、使上表面和下表面成为凸曲面的凸面加工。

另外,作为振动元件5,不限于以厚度剪切振动模式进行振动的振动元件,例如,也可以是2个振动臂在面内方向上进行音叉振动的音叉型的振动元件。即,振动基板51不限于AT切石英基板,也可以是AT切石英基板以外的石英基板,例如X切石英基板、Y切石英基板、Z切石英基板、BT切石英基板、SC切石英基板、ST切石英基板等。另外,在本实施方式中,振动基板51由石英构成,但并不限定于此,也可以由例如铌酸锂、钽酸锂、四硼酸锂、硅酸镧镓、铌酸钾、磷酸镓等压电单晶体构成,也可以由这以外的压电单晶体构成。此外,振动元件5不限于压电驱动型的振动元件,也可以是使用了静电力的静电驱动型的振动元件。

如图2和图3所示,这样的振动元件5经由导电性接合部件B1、B2安装在上表面绝缘层421上。另外,导电性接合部件B1将基座4所具有的内部端子441与振动元件5所具有的端子523电连接,导电性接合部件B2将基座4所具有的内部端子451与振动元件5所具有的端子524电连接。

作为导电性接合部件B1、B2,只要兼具导电性和接合性即可,没有特别限定,例如可以使用金凸块、银凸块、铜凸块、焊料凸块等各种金属凸块、以及使银填料等导电性填料分散在聚酰亚胺系、环氧系、硅酮系、丙烯酸系的各种粘接剂中而得的导电性粘接剂等。若使用前者的金属凸块作为导电性接合部件B1、B2,则能够抑制从导电性接合部件B1、B2产生气体,能够有效地抑制收纳空间S的环境变化,特别是能够有效地抑制压力的上升。另一方面,如果使用后者的导电性粘接剂作为导电性接合部件B1、B2,则导电性接合部件B1、B2比金属凸块软,在振动元件5中难以产生应力。

在这样的结构的振动器件1中,如图5所示,基座4具有:振动元件载置面4A,其包含于上表面绝缘层421的上表面421a,安装有振动元件5;以及接合面4B,其包含于基座基板41的上表面412,该接合面4B经由接合部件6与盖3接合。并且,基座4具有形成在振动元件载置面4A与接合面4B之间的阶差4C。阶差4C由上表面绝缘层421的侧面421b形成。即,振动元件载置面4A相对于接合面4B向上方偏移了与上表面绝缘层421的厚度相对应的量。换言之,以侧面421b为界,其一侧的面与另一侧的面的沿着Z轴的位置错开。这样,通过在振动元件载置面4A与接合面4B之间形成阶差4C,能够抑制配置在接合面4B上的接合部件6与配置在上表面绝缘层421的上表面421a上的第1布线44、第2布线45接触,能够有效地抑制接合部件6与第1布线44、第2布线45电连接。因此,抑制第1布线44、第2布线45经由金属膜62的短路,得到了可靠性高的振动器件1。

对此进行具体说明,如图8所示,配置在接合面4B上的金属膜62例如通过如下方法而形成:通过溅射使金属原子MA附着在基座基板41的上表面412上而形成金属膜620。在该溅射时,若在上表面412与振动元件载置面4A之间形成有阶差4C,则在上表面412上形成的金属膜620与在振动元件载置面4A上形成的金属膜620被阶差4C截断。通过在上表面412上形成的金属膜620来形成金属膜62,在振动元件载置面4A上配置有第1布线44、第2布线45,因此,通过阶差4C抑制了金属膜62与第1布线44、第2布线45接触。因此,能够有效地抑制第1布线44、第2布线45经由金属膜62的短路。另外,在图8以外的图中,为了便于说明,省略了金属膜620中的除金属膜62以外的部分的图示。

在此,为了更可靠地进行由阶差4C实现的金属膜620的截断,形成阶差4C的上表面绝缘层421的侧面421b优选如图示那样相对于上表面412、421a而以更接近垂直的角度形成。另外,例如,也优选,侧面421b为弯曲凹面,成为侧面421b的一部分比上表面421a的外缘向内侧退避的形状即伸出的形状。但是,作为侧面421b的结构,并不限定于此。

另外,在将阶差4C的高度即上表面绝缘层421的厚度设为t1、将金属膜62的厚度设为t2时,t1、t2满足t1>t2。由此,能够利用阶差4C更可靠地截断金属膜620。进而,t1、t2优选满足t1≥10·t2,更优选满足t1≥15·t2,进一步优选满足t1≥20·t2。另外,例如,在封装2的尺寸采用纵L×宽W×高度T为1.0mm×0.8mm×0.25mm左右的小型尺寸的情况下,金属膜62的厚度t2为10nm~20nm左右,因此阶差4C的高度t1优选为100nm以上。由此,能够更显著地发挥上述效果。

另外,如图4所示,在本实施方式中,配置在振动元件载置面4A上的第1布线44、第2布线45即内部端子441、451的整个区域均与振动元件5重叠。换言之,在俯视图中,内部端子441、451的整个区域均位于比振动元件5的外缘靠内侧的位置。通过采用这样的结构,在通过溅射形成上述金属膜62时,振动元件5成为掩模,抑制了金属膜620形成在内部端子441、451上或它们之间的区域,能够有效地抑制内部端子441、451的短路。在此,由于金属原子MA绕入振动元件5,因此,有可能在与振动元件5重叠的区域的外缘部分也形成金属膜620,因此,内部端子441、451优选在俯视时不与振动元件5的外缘重叠,而位于比其外缘充分靠内侧的位置。

另外,在本实施方式中,内部端子441、451的整个区域在俯视时与振动元件5重叠,但并不限定于此,例如,内部端子441、451的一方也可以从振动元件5伸出。根据这样的结构,也与本实施方式同样地,能够抑制内部端子441、451经由金属膜620的短路。

另外,如图6和图7所示,在本实施方式的振动元件5中,在振动基板51的上表面侧配置有激励电极521以及与该激励电极521连接的布线525,未配置有电位与它们不同的电极,即未配置有与激励电极522连接的端子524和布线526。因此,在通过溅射形成金属膜620时,即使在振动基板51的上表面形成金属膜620,激励电极521、522也不会发生短路。另外,由于在振动基板51上形成金属膜620,与激励电极521重叠的部分作为激励电极521的一部分发挥功能,因此可以预见所形成的金属膜620的厚度,而预先将激励电极521形成得较薄。由此,能够将激励电极521的厚度相对于设计值的偏差抑制得较小。

以上,对振动器件1进行了说明。如上所述,振动器件1具有:基座4;振动元件5,其安装在基座4上;盖3,其是在与基座4之间收纳振动元件5的盖体;以及导电性的接合部件6,其位于基座4与盖3之间,将基座4与盖3接合。并且,基座4具有:振动元件载置面4A,其安装有振动元件5;第1布线44和第2布线45,它们配置在振动元件载置面4A上,并与振动元件5电连接;接合面4B,其经由接合部件6与盖3接合;以及阶差4C,其配置在振动元件载置面4A与接合面4B之间。这样,通过在振动元件载置面4A与接合面4B之间形成阶差4C,并在振动元件载置面4A上配置第1布线44和第2布线45,能够抑制接合部件6与第1布线44、第2布线45电连接。因此,例如能够抑制第1布线44与第2布线45经由接合部件6的短路,得到了可靠性高的振动器件1。

另外,如上所述,基座4具有:基座基板41,其具有位于盖3侧的第1面即上表面412;以及上表面绝缘层421,其是配置在基座基板41的上表面412上的绝缘层。而且,上表面412包含接合面4B,上表面绝缘层421的与基座基板41相反侧的第2面即上表面421a包含振动元件载置面4A。通过采用这样的结构,能够容易地形成阶差4C。

另外,如上所述,在振动元件载置面4A的沿着法线的俯视图中,第1布线44和第2布线45分别与振动元件5重叠。由此,即使通过上述那样的溅射形成金属膜62,也能够抑制第1布线44与第2布线45的短路。因此,例如,在形成金属膜62时,不需要通过掩模覆盖第1布线44、第2布线45,金属膜62的形成变得容易。

另外,如上所述,在将阶差4C的高度设为t1、将接合部件6所具有的金属膜62的厚度设为t2时,优选满足t1≥10·t2。另外,优选满足t1≥100nm。由此,能够通过阶差4C更可靠地截断金属膜620,能够有效地抑制接合部件6与第1布线44、第2布线45电连接。

另外,如上所述,基座基板41是半导体基板。由此,能够通过半导体工艺形成基座4,因此能够实现振动器件1的小型化。另外,如也在后述的其他实施方式中说明的那样,能够在基座4上形成半导体电路,能够有效地灵活运用基座4。

接着,对振动器件1的制造方法进行说明。如图9所示,振动器件1的制造方法包含如下工序:振动元件安装工序,准备具有一体地形成的多个基座4的基座晶片400,并在各基座4上安装振动元件5;接合工序,将具有一体地形成的多个盖3的盖晶片300接合在基座晶片400上,形成具有一体地形成的多个振动器件1的器件晶片100;以及单片化工序,从器件晶片100单片化出多个振动器件1。以下,根据图10至图18,对这样的制造方法进行说明。另外,图10至图18是与图2对应的截面。

[振动元件安装工序]

首先,如图10所示,准备成为基座基板41的母材的硅晶片SW1。在硅晶片SW1中,以呈矩阵状排列的方式包含有通过后面的单片化工序而成为1个基座基板41的多个单片化区域R。接着,在各单片化区域R中,从上表面侧起形成2个有底的凹部SW11。凹部SW11例如可以通过以博世工艺为代表的干蚀刻来形成。接着,如图11所示,从下表面侧对硅晶片SW1进行磨削、研磨,使硅晶片SW1薄壁化,直至凹部SW11贯通。由此,在各单片化区域R中形成贯通孔415、416。

接着,如图12所示,在硅晶片SW1的表面形成由硅氧化膜构成的绝缘层42,进而,针对每个单片化区域R而在绝缘层42上形成电极43。绝缘层42例如可以通过热氧化或使用了TEOS的等离子体CVD法形成。另外,电极43可以通过如下方法形成:通过蒸镀或溅射而在绝缘层42上形成金属膜,并通过蚀刻对金属膜进行构图。另外,关于上表面绝缘层421,也可以在本工序之前形成。

接着,如图13所示,去除上表面绝缘层421的一部分,针对每个单片化区域R,使上表面412的外周部从上表面绝缘层421露出。由此,从上表面412形成接合面4B,并且在上表面412与上表面绝缘层421之间形成阶差4C。通过以上工序,得到一体地形成有多个基座4的基座晶片400。接着,如图14所示,针对每个基座4,在其振动元件载置面4A上经由导电性接合部件B1、B2安装振动元件5。

[接合工序]

首先,如图15所示,准备成为盖3的母材的硅晶片SW2。在该硅晶片SW2中,以呈矩阵状排列的方式包含有通过后面的单片化而成为1个盖3的多个单片化区域R。接着,在每个单片化区域R中,从下表面侧形成有底的凹部32,并且沿着相邻的单片化区域R的边界形成凹部SW21。这些凹部32、SW21例如可以通过以博世工艺为代表的干蚀刻来形成。另外,凹部SW21的深度D1比凹部32的深度D2深。通过以上工序,得到了一体地形成有多个盖3的盖晶片300。

接着,在各基座基板41的上表面412形成金属膜62,并且在各盖3的下表面31形成金属膜61。这里,如上所述,金属膜62通过溅射而形成,但此时,有效地抑制了经由金属膜62的第1布线44、第2布线45的短路或激励电极521、522的短路(参照图8)。接着,例如,向金属膜61、62吹送Ar气体,使它们的表面活化,如图16所示,将金属膜61、62扩散接合,从而将基底晶片400与盖晶片300直接接合。

接着,如图17所示,从上表面侧对盖晶片300进行磨削、研磨,使盖晶片300薄壁化,直至凹部SW21贯通。由此,针对每个单片化区域R而将盖3单片化。通过以上工序,得到了一体地形成有多个振动器件1的器件晶片100。

[单片化工序]

接着,通过切割刀片从器件晶片100单片化出各振动器件1。但是,单片化方法没有特别限定。由此,一并制造了多个振动器件1。

<第2实施方式>

图18是示出第2实施方式的振动器件的剖视图。图19是示出基座与盖的接合部分的剖视图。

除了基座4的结构不同以外,本实施方式的振动器件1与上述第1实施方式的振动器件1相同。另外,在以下的说明中,关于第2实施方式的振动器件1,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项,省略其说明。另外,在图18和图19中,对与上述实施方式相同的结构标注相同的标号。

如图18和图19所示,上表面绝缘层421具有:第1上表面绝缘层425,其配置在基座基板41的上表面412的中央部;以及第2上表面绝缘层426,其在上表面412的外周部以包围第1上表面绝缘层425的方式配置成框状。并且,第1上表面绝缘层425的上表面425a包含振动元件载置面4A,第2上表面绝缘层426的上表面426a包含接合面4B。另外,第1上表面绝缘层425与第2上表面绝缘层426相互分开地配置,在它们之间形成有阶差4C。阶差4C具有由第1上表面绝缘层425的侧面425b形成的第1阶差4C1和由第2上表面绝缘层426的侧面426b形成的第2阶差4C2。

这样,本实施方式的基座4具有:基座基板41,其具有位于盖3侧的第1面即上表面412;第1上表面绝缘层425,其是配置在基座基板41的上表面412侧的第1绝缘层;以及第2上表面绝缘层426,其是在基座基板41的上表面412侧形成为包围第1上表面绝缘层425的框状并且与第1上表面绝缘层425分开配置的第2绝缘层。而且,第1上表面绝缘层425的与基座基板41相反侧的第2面即上表面425a包含振动元件载置面4A,第2上表面绝缘层426的与基座基板41相反侧的第3面即上表面426a包含接合面4B。通过采用这样的结构,能够容易地形成阶差4C。

根据这样的第2实施方式,也能够发挥与上述第1实施方式相同的效果。

<第3实施方式>

图20是示出第3实施方式的振动器件的剖视图。

除了在基座4上形成有振荡电路48以外,本实施方式的振动器件1与上述第1实施方式的振动器件1相同。另外,在以下的说明中,关于第3实施方式的振动器件1,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项,省略其说明。另外,在图20中,对与上述实施方式相同的结构标注相同的标号。

在本实施方式的振动器件1中,如图20所示,在基座4上形成有与振动元件5电连接的振荡电路48,在本实施方式中,基座基板41的下表面411成为有源面。另外,在基座基板41的下表面411上设置有将绝缘层491与布线层492层叠而成的层叠体49,从而经由该布线层492与形成在下表面411上的多个电路元件(未图示)电连接,构成振荡电路48。这样,通过在基座4上形成振荡电路48,能够有效地灵活运用基座4的空间。

根据这样的第3实施方式,也能够发挥与上述第1实施方式相同的效果。另外,在本实施方式中,基座基板41的下表面411成为有源面,但不限于此,基座基板41的上表面412也可以成为有源面。通过使基座基板41的上表面412成为有源面,能够以较低的阻抗将振动器件与振荡电路48之间电连接。因此,能够使基于振荡电路48的振荡稳定化。

<第4实施方式>

图21是示出第4实施方式的振动模块的剖视图。

图21所示的振动模块1000具有支承基板1010、搭载在支承基板1010上的电路基板1020、搭载在电路基板1020上的振动器件1以及对电路基板1020和振动器件1进行模制的模制材料M。

支承基板1010例如是中介层(interposer)基板。在支承基板1010的上表面配置有多个连接端子1011,在下表面配置有多个安装端子1012。另外,在支承基板1010内配置有未图示的内部布线,经由该内部布线将各连接端子1011与所对应的安装端子1012电连接。作为这样的支承基板1010,没有特别限定,例如可以使用硅基板、陶瓷基板、树脂基板、玻璃基板、玻璃环氧基板等。

另外,电路基板1020经由固晶材料而与支承基板1010的上表面接合。在电路基板1020上形成有使振动器件1所具有的振动元件5振荡而生成时钟信号等基准信号的频率的振荡电路1023,在其上表面配置有与振荡电路电连接的多个端子1022。并且,一部分的端子1022经由接合线BW而与连接端子1011电连接,一部分的端子1022例如经由焊料等导电性接合部件B3而与振动器件1电连接。

模制材料M对电路基板1020和振动器件1进行模制,以保护它们免受水分、尘埃、冲击等的影响。作为模制材料M,没有特别限定,例如可以使用热固化型的环氧树脂,可以通过传递模制(transfer mold)法进行模制。

以上那样的振动模块1000具有振动器件1。因此,能够享有上述振动器件1的效果,能够发挥优异的可靠性。特别是,如上所述,在振动器件1中,由于盖3的侧面38的角部39被倒圆角,因此在进行模制时,模制材料M容易在盖3的周围流动。因此,在模制中难以产生孔隙,能够更可靠地保护振动器件1和电路基板1020不受水分等的影响。

<第5实施方式>

图22是示出第5实施方式的电子设备的立体图。

图22所示的膝上型的个人计算机1100应用了具有本应用例的振动器件的电子设备。在该图中,个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和具有显示部1108的显示单元1106构成,显示单元1106经由铰链构造部而以能够转动的方式被支承在主体部1104上。在这样的个人计算机1100中,例如内置有作为振荡器而使用的振动器件1。

这样,作为电子设备的个人计算机1100具有振动器件1。因此,能够享有上述振动器件1的效果,能够发挥较高的可靠性。

<第6实施方式>

图23是示出第6实施方式的电子设备的立体图。

图23所示的移动电话机1200应用了具有本应用例的振动器件的电子设备。移动电话机1200具有天线、多个操作按钮1202、听筒口1204以及话筒口1206,在操作按钮1202与听筒口1204之间配置有显示部1208。在这样的移动电话机1200中,例如内置有作为振荡器而使用的振动器件1。

这样,作为电子设备的移动电话机1200具有振动器件1。因此,能够享有上述振动器件1的效果,能够发挥较高的可靠性。

<第7实施方式>

图24是示出第7实施方式的电子设备的立体图。

图24所示的数字静态照相机1300应用了具有本应用例的振动器件的电子设备。在机身1302的背面设置有显示部1310,成为根据CCD的拍摄信号进行显示的结构,显示部1310作为将被摄体显示为电子图像的取景器而发挥功能。另外,在机身1302的正面侧(图中背面侧)设置有包含光学透镜或CCD等的受光单元1304。并且,当拍摄者确认在显示部1310中显示的被摄体像而按下快门按钮1306时,该时刻下的CCD的拍摄信号被传送并存储到存储器1308中。在这样的数字静态照相机1300中,例如内置有作为振荡器而使用的振动器件1。

这样,作为电子设备的数字静态照相机1300具有振动器件1。因此,能够享有上述振动器件1的效果,能够发挥较高的可靠性。

另外,除了上述的个人计算机、移动电话机以及数字静态照相机以外,本应用例的电子设备例如还能够应用于智能手机、平板终端、时钟(包括智能手表)、喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、膝上型个人计算机、电视、HMD(头戴显示器)等可佩戴终端、摄像机、录像机、车载导航装置、寻呼机、电子记事本(还包括带通信功能的电子记事本)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监视器、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、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、移动体终端基站用设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、网络服务器等。

<第8实施方式>

图25是示出第8实施方式的移动体的立体图。

图25所示的汽车1500是应用了具有本应用例的振动器件的移动体的汽车。在汽车1500中,例如内置有作为振荡器而使用的振动器件1。振动器件1例如能够广泛应用于无钥匙进入、防盗控制系统、车载导航系统、汽车空调、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、轮胎压力监控系统(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、发动机控制、混合动力汽车或电动汽车的电池监视器、车体姿态控制系统等电子控制单元(ECU:electronic controlunit)。

这样,作为移动体的汽车1500具有振动器件1。因此,能够享有上述振动器件1的效果,能够发挥较高的可靠性。

另外,作为移动体,并不限定于汽车1500,例如也能够应用于飞机、船舶、AGV(无人搬运车)、双足步行机器人、无人机等无人飞机等。

以上,根据图示的实施方式对本应用例的振动器件、振动模块、电子设备以及移动体进行了说明,但本应用例并不限定于此,各部分的结构可以置换为具有同样功能的任意的结构。另外,也可以在本应用例中附加其他任意的结构物。另外,本应用例也可以通过将所述各实施方式中的任意2个以上的结构进行组合而成。

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