物理量传感器、电子设备以及移动体技术领域
本发明涉及物理量传感器、电子设备以及移动体。
背景技术
一直以来，已知一种对角速度或加速度等的物理量进行检测的物理量传
感器(例如，专利文献1)。
专利文献1所记载的物理量传感器为一种电容型加速度传感器，所述电
容型加速度传感器具备惯性质量体、可动电极、固定电极、配线、对这些部
件进行支承的基板、设置于基板的上表面侧且具有对惯性质量体、可动电极
以及固定电极进行收纳的凹部的上表面保护基板、设置于基板的下表面侧的
下表面保护基板。
在物理量传感器中，配线被设置于基板的上表面侧。另外，上表面保护
基板在俯视观察时的大小与基板相比而较小。因此，上表面保护基板以跨越
配线的方式隔着配线而与基板接合，配线的一部分成为被引出至上表面保护
基板的外侧的结构。
另外，至少配线的基板以及上表面保护基板被接合在一起的部分被绝缘
层覆盖。由此，配线与基板以及上表面保护基板形成非接触。
但是，使配线以及绝缘膜平坦地形成是比较困难的。因此，在专利文献
1所记载的物理量传感器中，难以使上表面保护基板与基板气密接合。因此，
凹部的气密性不足。
如此，在设为将配线向上表面保护基板的外侧引出的结构时，难以对惯
性质量体、可动电极以及固定电极等进行气密密封。
专利文献1：日本特开2005－249454号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够容易地对传感器元件进行气密密封的物
理量传感器、电子设备以及移动体。
这种目的通过下述的本发明而被实现。
应用例1
本发明的物理量传感器的特征在于，具备：传感器元件；支承基板，其
一个面上配置有所述传感器元件，且所述支承基板具有设置于所述一个面上
的槽；配线，其被设置于所述槽中，并与所述传感器元件电连接；盖基板，
其与所述一个面接合，并对所述传感器元件进行收纳；密封材料，其在所述
槽中的、所述盖基板与所述支承基板间的边界部对所述槽进行密封，且所述
密封材料的熔点低于所述支承基板以及所述盖基板的熔点或者软化点。
由此，通过在形成于支承基板的槽上配置配线，从而能够将配线向盖基
板的外侧引出，并且，能够利用它们所具有的平坦性而对盖基板以及支承基
板进行气密接合。
另外，通过对位于盖基板和支承基板的边界部的槽进行局部密封，从而
能够确保盖基板的内侧的气密性。
因此，根据本发明，即使配线被向盖基板的外侧引出，也能够容易地对
收纳有传感器元件的空间进行气密密封。
应用例2
在本发明的物理量传感器中，优选为，在所述盖基板上形成有贯通孔，
所述贯通孔在厚度方向上贯通，并与所述槽连通，在由所述贯通孔形成的所
述边界部处，通过所述密封材料而对所述槽进行密封。
由此，通过贯通孔，能够将密封材料容易地填充于槽内。因此，能够更
加容易地对收纳有传感器元件的空间进行密封。
应用例3
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述密封材料对所述贯通孔以及
所述槽总括在一起进行密封。
由此，能够进一步提高收纳有传感器元件的空间的气密性，物理量传感
器的可靠性优异。
应用例4
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述槽被设置有多个，
所述贯通孔在所述盖基板的俯视观察时分别与多个所述槽交叉。
由此，即使在槽被设置有多个的情况下，也能够对所述贯通孔以及所述
槽总括在一起进行密封。
应用例5
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述密封材料为所述盖基板的所
述边界部，且被配置于作为边缘部的位置。
由此，能够从盖基板的边缘部起将密封材料填充于槽内。因此，能够更
加容易地对收纳有传感器元件的空间进行密封。
应用例6
在本发明的物理量传感器中，优选为，所述密封材料包含金属材料或者
低熔点玻璃材料。
由此，能够提高收纳有传感器元件的空间的气密性，物理量传感器的可
靠性更加优异。
应用例7
在本发明的物理量传感器中，优选为，具有对所述配线的表面进行覆盖
的绝缘层。
由此，即使密封材料具有导电性，也能够防止多个配线短路的情况。
应用例8
本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
由此，能够获得可靠性较高的电子设备。
应用例9
本发明的移动体的特征在于，具备本发明的物理量传感器。
由此，能够获得可靠性较高的移动体。
附图说明
图1为表示本发明的物理量传感器的第一实施方式的立体图。
图2为表示图1所示的物理量传感器的俯视图。
图3为图2中的A－A线剖视图。
图4为图3的部分放大图(放大剖视图)。
图5为局部放大图2中的B－B线剖视图的图。
图6中，(a)为贯通孔的上表面图，(b)为图5中的C－C线剖视图。
图7为表示图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图，(a)为表示
准备工序的图，(b)为表示配置工序以及接合工序的图。
图8为表示图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图，(a)为表示
压力调节工序的图，(b)为表示密封的工序的图。
图9为表示本发明的物理量传感器的第二实施方式的放大剖视图。
图10为表示图9所示的物理量传感器的制造方法的剖视图，(a)为表
示压力调节工序的图，(b)为表示密封工序的图。
图11为表示本发明的物理量传感器的第三实施方式的放大剖视图。
图12为表示应用了具备本发明的物理量传感器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立体图。
图13为表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的移动电话
(还包括PHS)的结构的立体图。
图14为表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的数码照相
机的结构的立体图。
图15为表示应用了具备本发明的物理量传感器的移动体的汽车的结构
的立体图。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选的实施方式，对本发明的物理量传感器、电
子设备以及移动体进行详细的说明。
首先，对本发明的物理量传感器进行说明。
1.物理量传感器
第一实施方式
图1为表示本发明的物理量传感器的第一实施方式的立体图。图2为表
示图1所示的物理量传感器的俯视图。图3为图2中的A－A线剖视图。图4
为图3的部分放大图(放大剖视图)。图5为部分放大图2中的B－B线剖视
图的图。图6中，(a)为贯通孔的上表面图，(b)为图5中的C－C线剖视
图。
并且，以下，为了便于说明，将图2中的纸面近前侧称为“上”，将纸
面进深侧称为“下”，将右侧称为“右”，将左侧称为“左”。另外，在图
1～3、5中，作为相互正交的三个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴。另外，以
下，将与X轴平行的方向(左右方向)称为“X轴方向”，将与Y轴平行的
方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向(上下方向)称为“Z轴方向”。
另外，在通过箭头标记图示的X轴、Y轴以及Z轴中，将箭头标记所指的方
向称为“+”，将与其相反的方向称为“－”。
另外，在图7以及图8(关于图9，也同样)中，夸张地图示了物理量传
感器的厚度方向，与实际的尺寸大不相同。
图1所示的物理量传感器1具有支承基板2、被接合并支承在该支承基
板2上的元件片(传感器元件)3、与元件片3电连接的导体图案4、以覆盖
元件片3的方式设置的盖基板5。
以下，依次对构成物理量传感器1的各部进行详细的说明。
支承基板
支承基板2具有对元件片3进行支承的功能。
该支承基板2形成板状，在其上表面(一方的面)上设置有空穴部21。
该空穴部21在俯视观察支承基板2时，以包含后文所述的元件片3的可动部
33、可动电极部36、37以及连结部34、35的方式形成，并具有内底。这样
的空穴部21构成防止元件片3的可动部33、可动电极部36、37以及连结部
34、35与支承基板2接触的退让部。由此，能够容许元件片3的可动部33
的位移。
并且，该退让部也可以代替空穴部21(凹部)，而设为在支承基板2的
厚度方向上贯通支承基板2的开口部。另外，在本实施方式中，空穴部21
的俯视观察时的形状形成四边形(具体而言，为长方形)，但是并不限定于
此。
另外，在支承基板2的上表面上，在前文所述的空穴部21的外侧，沿着
空穴部21的外周，设置有凹部22、23、24。该凹部22、23、24在俯视观察
时形成与导体图案4对应的形状。具体而言，凹部22形成与后文所述的导体
图案4的配线41以及电极44对应的形状，凹部23形成与后文所述的导体图
案4的配线42以及电极45对应的形状，凹部24形成与后文所述的导体图案
4的配线43以及电极46对应的形状。
另外，凹部22的设置有电极44的部位的深度深于凹部22的设置有配线
41的部位。同样，凹部23的设置有电极45的部位的深度深于凹部23的设
置有配线42的部位。另外，凹部24的设置有电极46的部位的深度深于凹部
24的设置有配线43的部位。
通过以上述方式加深凹部22、23、24的一部分的深度，从而在物理量传
感器1的制造时，在使形成元件片3之前的基板103与基板102A接合时，能
够防止该基板103与电极44、45、46接合。或者，即使通过以固定量来蚀刻
去除基板103的与基板102A接合的接合面上的该处，也能够获得相同的效果。
作为这样的支承基板2的结构材料，具体而言，优选为，使用高电阻的
硅材料、玻璃材料，特别是，在元件片3以硅材料为主要材料而被构成的情
况下，优选为，使用包含碱金属离子(可动离子)的玻璃材料(例如，像巴
依莱库斯(パイレックス)玻璃(注册商标)那样的硼硅酸玻璃)。由此，
在元件片3以硅为主要材料而被构成的情况下，能够使支承基板2与元件片
3阳极接合。
另外，支承基板2的熔点或者软化点(以下，仅称为“熔点”)T2并未
被特别限定，如，被设为450℃以上。
另外，支承基板2的结构材料优选为，与元件片3的结构材料之间的热
膨胀系数差尽可能地小，具体而言，优选为，支承基板2的结构材料与元件
片3的结构材料之间的热膨胀系数差在3ppm/℃以下。由此，即使在支承基
板2与元件片3接合时等，被暴露在高温下，也能够降低支承基板2与元件
片3之间的的残留应力。
元件片
元件片3由固定部31、32、可动部33、连结部34、35、可动电极部36、
37、固定电极部38、39构成。
这样的元件片3例如对应于加速度、角速度等的物理量的变化，在可动
部33以及可动电极部36、37使连结部34、35弹性变形的同时向X轴方向(+
X方向或者－X方向)位移。
固定部31与支承基板2的上表面的相对于空穴部21而在－X方向侧(图
中左侧)的部分接合。固定部32与支承基板2的上表面的相对于空穴部21
而在+X方向侧(图中右侧)的部分接合。另外，固定部31、32在俯视观察
时分别以跨越空穴部21的外周边缘的方式设置。
在固定部31、32之间设置有可动部33。在本实施方式中，可动部33形
成沿着X轴方向的长边形状。可动部33经由连结部34而与固定部31连结，
经由连结部35而与固定部32连结。
连结部34、35以相对于固定部31、32而使可动部33可位移的方式进行
连结。在本实施方式中，如图2中箭头标记a所示，连结部34、35以在X
轴方向(+X方向或者－X方向)上能够使可动部33位移的方式构成。
连结部34由两个梁341、342构成。而且，梁341、342分别形成了在Y
轴方向蜿蜒的同时向X轴方向延伸的形状。换言之，梁341、342分别形成了
在Y轴方向上多次(在本实施方式中，为两次)折回的形状。
同样，连结部35由形成了在Y轴方向上蜿蜒的同时向X轴方向延伸的形
状的两个梁351、352构成。
在这样相对于支承基板2而在X轴方向上以可位移的方式被支承的可动
部33的宽度方向的一侧(+Y方向侧)设置有可动电极部36，在另一侧(－
Y方向侧)设置有可动电极部37。
可动电极部36具备从可动部33向+Y方向突出并以形成梳齿状的方式
排列的多个可动电极指361～365。该可动电极指361、362、363、364、365
从－X方向侧向+X方向侧依次排列。同样，可动电极部37具备从可动部33
向－Y方向突出并以形成梳齿状的方式排列的多个可动电极指371～375。该
可动电极指371、372、373、374、375从－X方向侧向+X方向侧依次排列。
如此，多个可动电极指361～365以及多个可动电极指371～375分别在
可动部33的位移方向(即Y轴方向)上排列设置。
固定电极部38具备以形成与前文所述的可动电极部36的多个可动电极
指361～365隔开间隔地啮合的梳齿状的方式排列的多个固定电极指381～
388。这样的多个固定电极指381～388的与可动部33相反侧的端部分别与支
承基板2的上表面的相对于空穴部21而在+Y方向侧的部分接合。而且，各
固定电极指381～388以该被固定的一侧的一端为固定端，自由端向－Y方向
延伸。
该固定电极指381～388从－X方向侧向+X方向侧依次排列。而且，固
定电极指381、382成对，在前文所述的可动电极指361、362之间，固定电
极指383、384成对，在可动电极指362、363之间，固定电极指385、386
成对，在可动电极指363、364之间，固定电极指387、388成对，并以面对
可动电极指364、365之间的方式设置。
这样的固定电极指382、384、386、388和固定电极指381、383、385、
387在支承基板2上相互未被连结在一起，呈岛状孤立。由此，分别对固定
电极指382、384、386、388与可动电极部36之间的静电电容以及固定电极
指381、383、385、387与可动电极部36之间的静电电容进行测量，根据这
些测量结果，能够高精度地对物理量进行检测。
固定电极部39具备多个固定电极指391～398，所述多个固定电极指
391～398以形成与前文所述的可动电极部37的多个可动电极指371～375隔
开间距地啮合的梳齿状的方式排列。这样的多个固定电极指391～398的与可
动部33相反侧的端部分别接合于支承基板2的上表面的相对于空穴部21而
在－Y方向侧的部分。而且，各固定电极指391～398以该被固定的一侧的一
端为固定端，自由端向+Y方向延伸。
该固定电极指391、392、393、394、395、396、397、398从－X方向侧
向+X方向侧依次排列。而且，固定电极指391、392成对，并以面对前文所
述的可动电极指371、372之间的方式设置，固定电极指393、394成对，并
以面对可动电极指372、373之间的方式设置，固定电极指395、396成对，
并以面对可动电极指373、374之间的方式设置，固定电极指397、398成对，
并以面对可动电极指374、375之间的方式设置。
这样的固定电极指392、394、396、398和固定电极指391、393、395、
397与前文所述的固定电极部38同样，在支承基板2上相互分离。由此，分
别对固定电极指392、394、396、398与可动电极部37之间的静电电容以及
固定电极指391、393、395、397与可动电极部37之间的静电电容进行测量，
根据这些测量结果，能够高精度地对物理量进行检测。
这样的元件片3(即、固定部31、32、可动部33、连结部34、35、多个
固定电极指381～388、391～398以及多个可动电极指361～365、371～375)
通过对后文所述的一个硅基板进行蚀刻从而被形成。
另外，作为元件片3的结构材料，如果能够基于如前文所述的静电电容
的变化而实施物理量的检测，则并不被特别限定，但优选为半导体，在本实
施方式中，使用单晶硅、多晶硅等硅材料。
另外，优选为，在构成元件片3的硅材料中掺杂磷、硼等的杂质。由此，
能够将元件片3的导电性设为优异。
另外，如前文所述，元件片3通过在支承基板2的上表面上接合固定部
31、32以及固定电极部38、39而被支承基板2支承。
这样的元件片3和支承基板2的接合方法并未被特别限定，优选为，使
用阳极接合法。由此，能够使元件片3与支承基板2牢固地接合。
导体图案
导体图案4被设置于前文所述的支承基板2的上表面(固定电极部38、
39侧的面)上。
该导体图案4由配线41、42、43和电极44、45、46构成。
配线41设置于前文所述的支承基板2的空穴部21的外侧，并以沿着空
穴部21的外周的方式形成。而且，配线41的一端部在支承基板2的上表面
的外周部(支承基板2上的盖基板5的外侧的部分)上与电极44连接。
这样的配线41与作为前文所述的元件片3的第一固定电极指的各个固定
电极指382、384、386、388以及各个固定电极指392、394、396、398电连
接。
另外，配线42在前文所述的配线41的内侧且前文所述的支承基板2的
空穴部21的外侧沿着该外周边缘设置。而且，配线42的一端部以与前文所
述的电极44隔开间距地排列的方式在支承基板2的上表面的外周部(支承基
板2上的盖基板5的外侧的部分)上与电极45连接。
配线43从支承基板2上的与固定部31接合的接合部起向支承基板2的
上表面的外周部(支承基板2上的盖基板5的外侧的部分)上延伸设置。配
线43与固定部31经由突起50而相连接。而且，配线43的与固定部31相反
侧的端部以与前文所述的电极44、45隔开间地距排列的方式在支承基板2
的上表面的外周部(支承基板2上的盖基板5的外侧的部分)上与电极46
连接。
另外，配线41以及电极44被设置于前文所述的支承基板2的凹部(第
一凹部)22内，配线42以及电极45被设置于前文所述的支承基板2的凹部
(第二凹部)23内，配线43以及电极46被设置于前文所述的支承基板2的
凹部(第三凹部)24内。由此，能够防止配线41～43从支承基板2的板面
突出的情况。
在配线41上，设置有具有导电性的多个突起481以及多个突起482。多
个突起481与作为多个第一固定电极指的固定电极指382、384、386、388
对应设置，多个突起482与作为多个第一固定电极指的固定电极指392、394、
396、398对应设置。
而且，经由多个突起481，固定电极指382、384、386、388与配线41
电连接，并且，经由多个突起482，固定电极指392、394、396、398与配线
41电连接。
同样，在配线42上，设置有具有导电性的多个突起471以及多个突起
472。多个突起471与作为多个第二固定电极指的固定电极指381、383、385、
387对应设置，多个突起472与作为多个第二固定电极指的固定电极指391、
393、395、397对应设置。
而且，经由多个突起471，固定电极指381、383、385、387与配线42
电连接，并且，经由多个突起472，固定电极指391、393、395、397与配线
42电连接。
由此，能够在防止配线42与其他部位的不经意的电连接(短路)的同时，
实施各固定电极指381、383、385、387、391、393、395、397与配线42的
电连接。
作为配线41～43以及电极44～46的结构材料，如果各自为具有导电性
的结构材料，则并未被限定，能够使用各种电极材料，例如，可列举ITO
(IndiumTinOxide)、IZO(IndiumZincOxide)、In3O3、SnO2、含有
Sb的SnO2、含有Al的ZnO等的氧化物(透明电极材料)、Au、Pt、Ag、Cu、
Al或者包含这些金属的合金等，可以对这些材料中的一种或者两种以上进行
组合使用。
通过将这样的导体图案4设置于支承基板2的上表面上，能够经由配线
41而对固定电极指382、384、386、388和可动电极部36之间的静电电容以
及固定电极指392、394、396、398和可动电极部37之间的静电电容进行测
量，并且，经由配线42而对固定电极指381、383、385、387和可动电极部
36之间的静电电容以及固定电极指391、393、395、397和可动电极部37之
间的静电电容进行测量。另外，在本实施方式中，配线43作为接地用的配线
而发挥功能。
绝缘膜
另外，如图4、6所示，在配线41～43上，设置有绝缘膜6。而且，前
文所述的各突起471、472、481、482上的绝缘膜6未形成，露出了突起的表
面。该绝缘膜6具有防止导体图案4和元件片3的不经意的电连接(短路)
的功能。在更加可靠地防止配线41、42与其他部位的不经意的电连接(短路)
的同时，能够实施各第一固定电极指382、384、386、388、392、394、396、
398和配线41的电连接以及各第二固定电极指381、383、385、385、387、
391、393、395、397和配线42的电连接。另外，在能够更加可靠地防止配
线43和其他部位的不经意的电连接(短路)的同时，能够防止固定部31和
配线43的电连接。
另外，在固定电极指391和配线41上的绝缘膜6之间形成有间隙。虽然
未图示，但与该间隙同样的间隙也形成于其他的各固定电极指与配线41、42
上的绝缘膜6之间。
另外，如图6所示，在盖基板5和配线43上的绝缘膜6之间，形成有间
隙222。虽然未图示，但与该间隙222同样的间隙也形成于盖基板5与配线
41、42上的绝缘膜6之间。这些间隙能够用来对盖基板5内进行减压，或者
填充惰性气体。
作为这样的绝缘膜6的结构材料，未被特别限定，能够使用具有绝缘性
的各种材料，但在支承基板2由玻璃材料(尤其，添加了碱金属离子的玻璃
材料)构成的情况下，优选为，使用二酸化硅素(SiO2)。由此，能够防止
如前文所述的不经意的电连接，并且，即使在支承基板2的上表面的元件片
3和的接合部位处存在绝缘膜6，也能够对支承基板2和元件片3进行阳极接
合。
另外，绝缘膜6的厚度(平均厚度)并未被特别限定，优选为，在10～
1000nm左右，更加优选为，在10～200nm左右。当以这样的厚度的范围形成
绝缘膜6时，能够防止如前文所述的不经意的电连接。
盖基板
盖基板5具有对前文所述的元件片3进行保护的功能。
该盖基板5形成板状，在其一个面(下表面)上设置有凹部51。该凹部
51以容许元件片3的可动部33以及可动电极部36、37等的位移的方式形成。
而且，盖基板5的下表面的与凹部51相比靠外侧的部分与前文所述的支
承基板2的上表面接合。在本实施方式中，经由前文所述的绝缘膜6，支承
基板2和盖基板5被接合。
另外，如图5以及图6所示，在盖基板5的与凹部51相比靠－X侧，设
置有在支承基板2的厚度方向贯通的贯通孔52。该贯通孔52在从Z轴方向
观察时，形成了在Y轴方向上延伸的长方形。
另外，如图6(a)以及(b)所示，贯通孔52被设置于与凹部22～24
对应的部分处，具体而言，在从Z轴方向观察时，分别与凹部22～24交叉。
由此，能够通过一个贯通孔52，而分别将密封材料7填充在凹部22～24内。
因此，对于凹部22～24，与分别形成三个贯通孔的情况相比，能够容易地形
成盖基板5。
另外，贯通孔52的宽度(X轴方向的长度)随着趋向支承基板2侧而逐
渐减小。贯通孔52的上表面开口的宽度W1和下表面开口的宽度W2之比W1/W2
优选为10以上且70以下，更加优选为，在15以上且30以下。由此，如后
文所述，能够稳定地将棒状的密封材料7a配置在贯通孔52上。
另外，盖基板5的熔点(软化点)T5并未被特别限定，例如，优选为，
在1000℃以上，更加优选为，在1100℃以上。
作为盖基板5和支承基板2的接合方法，并未被特别限定，例如，能够
使用利用了粘合剂的接合方法、阳极接合法、直接接合法等。
另外，作为盖基板5的结构材料，如果是能发挥如如前文所述的功能，
则并未被特别限定，例如，能够优选地使用硅材料、玻璃材料等。
密封材料
如图5～图7所示，在从Y轴方向观察时，与支承基板2和盖基板5的
边界部K交叉(横切)的凹部22～24以及贯通孔52中，填充有密封材料7。
在本说明书中，“边界部K”是指，支承基板2和盖基板5被接合的接合面。
以下，对于图5所示的凹部24进行代表性的说明。并且，对于凹部22、
23也同样填充密封材料7。另外，在从Z轴方向观察时，将凹部24的与边界
部K交叉的部分称为“凹部24A”。
在凹部24A中，在从Z轴方向观察时，密封材料7填充于贯通孔52的与
下表面开口重叠的部分和其周辺部(+X侧的部分以及－X侧的部分)中。另
外，密封材料7分别与凹部24A的内表面、绝缘膜6、盖基板5的下表面紧
贴。
另外，在贯通孔52中，密封材料7从贯通孔52的下表面开口填充到深
度方向的中途为止，并跨及其内侧面的整周而紧贴内侧面。
通过上述结构，在物理量传感器1中，凹部24A以及贯通孔52被密封材
料7密封(堵塞)，因此，凹部51被气密密封。
在此，在物理量传感器1中，例如，只要通过密封材料7来填充凹部24A
中的贯通孔52的与下表面开口相比靠+X侧的部分，便能够对凹部51进行
气密密封。在本实施方式中，密封材料7在填充于凹部24A中的贯通孔52
的与下表面开口相比靠+X侧的部分之外，还填充于贯通孔52的下表面开口
的正下方以及其－X侧。由此，能够将凹部51的气密性设为优异。因此，能
够提高物理量传感器1的可靠性。
而且，在物理量传感器1中，密封材料7在贯通孔52中填充至深度方向
的中途为止，因此，在该梁上，能够进一步提高凹部51的气密性。因此，能
够提高物理量传感器1的可靠性。
如此，密封材料7并非仅仅配置于凹部22～24中，还跨及贯通孔52而
配置。由此，如后文所述的物理量传感器1的制造方法中所说明的那样，能
够通过贯通孔52而将密封材7容易地填充于凹部24A中。因此，能够更加容
易地对凹部51进行密封。
另外，如前文所述，在物理量传感器1中，贯通孔52分别与凹部22～
24交叉。由此，通过一个密封材料7，凹部22～凹部24被总括在一起进行
密封。因此，能够容易对凹部51进行气密密封。
另外，密封材料7的熔点T7低于支承基板2的熔点T2以及盖基板5的
熔点T5。由此，在后文所述的密封工序中，当使密封材料7熔融时，能够防
止支承基板2以及盖基板5的热变形。
密封材料7的熔点T7、和支承基板2的熔点T2或者盖基板5的熔点T5
之间的差ΔT优选为，在20℃以上，更加优选为，在100℃以上。由此，能
够有效地对凹部51进行密封。
当差ΔT过小时，在后文所述的接合工序中，当加热时间(接合时间)
变得较长时，密封材料7有可能被熔融。
密封材料7的熔点T7只要满足如上所述的关系，则不被特别限定，例如，
优选为，在320℃以上、450℃以下，更加优选为，在340℃以上、430℃以下。
作为密封材料7的结构材料，并未被特别限定，例如，能够使用Au－Ge
类合金、Au－Sn类合金等的金属材料、或铅玻璃、或铋类玻璃、或钒类玻璃
等的低熔点玻璃材料等。由此，能够分别容易地对满足熔点低于支承基板2
的熔点T2以及盖基板5的熔点的条件的密封材料7的结构材料进行选定。
在此，配线41～43被绝缘膜6覆盖。由此，作为密封材料7，即使使用
具有如金属材料那样的导电性的材料，也能够防止配线41～43短路。
在密封材料7由如上所述的低熔点玻璃材料构成的情况下，密封材料7
具有绝缘性。由此，即使省略了绝缘膜6，也能够防止配线41～43短路的情
况。而且，在支承基板2或者盖基板5由玻璃材料构成的情况下，能够提高
相对于贯通孔的内侧面、凹部22～24的内侧面的亲和性。因此，能够更加提
高凹部51的气密性。
如以上说明的那样，在在物理量传感器1中，能够通过在形成于支承基
板2的凹部22～24中配置配线41～43，从而将配线41～43引出至盖基板5
的外侧。另外，根据这样的构成，能够利用支承基板2的上表面以及盖基板
5的下表面的平坦性，来进行气密性的接合。而且，通过对位于支承基板2
和盖基板5的边界部K处的凹部22～24进行局部密封，从而能够对凹部51
进行气密密封。因此，根据本发明，即使配线41～43被引出至盖基板5的外
侧，也能够容易地对凹部51进行气密密封。
物理量传感器的制造方法
接下来，对物理量传感器1的制造方法进行说明。
图7为表示图1所示的物理量传感器的制造方法的剖视图，(a)为表示
准备工序的图，(b)为表示配置工序以及接合工序的图。图8为表示图1
所示的物理量传感器的制造方法的剖视图，(a)为表示压力调节工序的图，
(b)为表示密封的工序的图。
物理量传感器的制造方法具有[1]准备工序、[2]配置工序、[3]接合工序、
[4]压力调节工序、[5]密封工序。
并且，仅在图7(b)中图示了腔室100，在图8(a)以及(b)中，省
略了腔室100的图示，但在本实施方式中，[3]接合工序～[5]密封工序在腔
室100内执行，直到结束。
另外，以下，以支承基板2由包含碱金属离子的玻璃材料构成、且盖基
板5由硅材料构成的情况为一个示例进行说明。
另外，由于元件片3能够通过公知的方法形成，因此省略其说明。
[1]准备工序
首先，如图7(a)所示，准备在上表面上设置有元件片3的支承基板2、
和盖基板5。
并且，支承基板2的空穴部21、凹部22～24、盖基板5的凹部51、贯
通孔52通过蚀刻形成。
作为该蚀刻方法，虽然未被特别限定，但是，例如，能够对离子蚀刻、
电抗离子蚀刻、光束蚀刻、光辅助蚀刻等的物理的蚀刻法、湿法蚀刻等的化
学的蚀刻法等中的一种或者两种以上进行组合使用。
[2]配置工序
接下来，如图7(b)所示，在贯通孔52内，配置成为密封材料7的棒
状的密封材料7a。这些密封材料7a的外径(最大外径)大于贯通孔52的下
表面开口的宽度，且小于贯通孔52的上表面开口的宽度。由此，能够将密封
材料7a配置在贯通孔52内(以下，将该状态称为“配置状态”)。
另外，如前文所述，贯通孔52随着宽度趋向下侧而逐渐减小。由此，在
配置状态中，密封材料7a在与贯通孔52的宽度一致的部分处停留。因此，
密封材料7a在贯通孔52内向Z轴方向的移动被限制。而且，通过密封材料
7a在与贯通孔52的孔径一致的部分处停留，能够限制密封材料7a向XY平
面方向移动。由此，能够更加稳定地将密封材料7a配置在贯通孔52内。
[3]接合工序
接下来，如图7(b)所示，以在凹部51中收纳有元件片3的方式，在
支承基板2的上表面上配置盖基板5(以下，也将该状态称为“物理量传感
器1’”)。而且，将物理量传感器1’放入腔室100。并且，在支承基板2
的上表面上配置盖基板5之后，也可以在贯通孔52上配置密封材料7a。
而且，通过阳极接合，对支承基板2的上表面和盖基板5的下表面进行
接合。由此，能够以较高的强度以及气密性对支承基板2和盖基板5进行接
合。
该阳极接合中的腔室100内的温度、即、阳极接合时的物理量传感器1’
的温度Ta只要低于密封材料7a的熔点T7，则不被特别限定，优选为，在150℃
以上、380℃以下，更加优选为在250℃以上、360℃以下。由此，即使在配
置状态下实施阳极接合，也能够防止密封材料7a熔融而使凹部51被密封的
情况。
并且，在接合工序中，当温度Ta过小时，支承基板2和盖基板5的接合
强度有可能不足。另外，当温度Ta过高时，密封材料7a有可能软化，凹部
51有可能被密封。
并且，在接合工序完毕的状态下，凹部51经由贯通孔52以及凹部22～
24而与外侧连通。
[4]压力调节工序
接下来，如图8(a)所示，通过真空泵，对腔室100内进行抽真空。此
时，如图8(a)中的箭头标记所示，凹部51的空气经由凹部22～24而被排
出至凹部51的外侧。由此，凹部51内成为真空状态。并且，在本说明书中
中，“真空状态”是指，气压在10Pa以下的状态。
暂时将凹部51内设为真空状态之后，在腔室100内，注入例如氮、氩、
氦、氖等的惰性气体、或空气等，将腔室100内的气压设为大气压状态。由
此，如图8(a)中的箭头标记所示，经由密封材料7a和贯通孔52的内侧面
之间的微小的间隙，空气(惰性气体)流入凹部51内，凹部51内成为大气
压状态。
并且，在本实施方式中，在压力调节工序中，将凹部51内设为大气压，
但作为压力调节工序后的凹部51内的压力，本发明还包括设为气压低于大气
压的减压状态的情况。作为该减压状态，优选为，气压在0.3×105Pa以上、
1×105Pa以下，更加优选为，在0.5×105Pa以上、0.8×105Pa以下。在这
样的减压状态下对凹部51进行密封的情况下，在元件片3上，作用有驱动时
适度的缓冲(振动的衰减力)，其结果为，能够防止不必要的振动的产生。
因此，能够提高作为加速度传感器的元件片3的检测灵敏度。
[5]密封工序
接下来，如图8(b)所示，在在讲腔室100内的压力状态设为[4]压力
调节工序后的压力状态下，对腔室100内进行加热，将腔室100内的温度设
为密封材料7a的熔点T7以上、小于支承基板2的熔点T2以及盖基板5的熔
点T5的温度Tb，使贯通孔52内的密封材料7a熔融。由此，通过熔融而成
为液状的密封材料7a(以下，将该液状的密封材料7a称为“密封材料7b”)
跨及贯通孔52的内侧面的整周而紧贴，并且，从贯通孔52的下表面开口起
紧贴于凹部24A(关于凹部22、23，也同样)的内侧面以及绝缘膜6的上表
面。因此，凹部51内和凹部51的外侧的空间成为通过密封材料7b而被分离
的状态。其结果为，凹部51被气密密封。
另外，密封材料7b的粘度基于贯通孔52的下表面开口的宽度，但是，
只要在密封材料7b从贯通孔52的下表面开口流入凹部22～24内的程度上，
则并未被特别限定。具体而言，密封材料7b的粘度优选为，在0.5×10－3Pa
·s以上、10×10－3Pa·s以下，更加优选为，在2×10－3Pa·s以上、5×10
－3Pa·s以下。
当密封材料7b的粘度过小时，显示了密封材料7b从贯通孔52进入凹部
22～24内的量变多，填充于贯通孔52的量减少，或贯通孔52的密封变得不
充分的趋势。另一方面，当密封材料7b的粘度过高时，从贯通孔52的下表
面开口难以流入凹部22～24，凹部22～24的密封有可能变得充分。
而且，如果[5]密封工序完毕，最后，例如通过恢复为常温，从而使密封
材料7b凝固。由此，能够获得物理量传感器1。
如此，能够经由工序[1]～[5]而对凹部51进行气密密封。尤其，由于密
封材料7a的熔点T7低于支承基板2的熔点T2以及盖基板5的熔点T5，因
此，在接合工序中，能够防止支承基板2以及盖基板5热变形的情况。因此，
能够高尺寸精度地获得物理量传感器1。
另外，只要将物理量传感器1’放入腔室100，则能够在使物理量传感器
1’不从腔室100进出的情况下实施[3]接合工序～[5]密封工序。因此，本制
造方法非常简单，生产率较高。
并且，通过将多个物理量传感器1’放入一个腔室100内而实施上述工
序[1]～[5]，从而能够总括地获得多个物理量传感器1。
第二实施方式
接下来，对本发明的物理量传感器的第二实施方式进行说明。
图9为表示本发明的物理量传感器的第二实施方式的放大剖视图。
以下，参照该图，对物理量传感器的第二实施方式进行说明，但是以与
前文所述的实施方式之间的不同点为中心进行说明，同样的事项省略其说明。
在第二实施方式中，除了密封材料的配置位置不同之外，与所述第一实
施方式大致相同。
在图9所示的物理量传感器1A中，位于盖基板5A的侧面中的－X侧的
侧面54相对于XY平面而倾斜。该倾斜角度θ并未被特别限定，优选为，在
35°以上、85°以下，更加优选为，在45°以上、75°以下。
当倾斜角度θ过大时，如后文所述，虽然也基于密封材料7b的粘度，
但难以维持密封材料7与侧面54接触的状态。另一方面，当倾斜角度θ过
小时，表示盖基板5的X轴方向的长度变长的趋势，有可能在支承基板2中
无法充分确保配置密封材料7的空间。
并且，在盖基板5A中，省略贯通孔52。
在本实施方式中，密封材料7被设置于，边界部K的从Z轴方向观察时
与凹部24A中的盖基板5的－X侧的边缘部重叠(交叉)的部分处。另外，
密封材料7在从Z轴方向观察时从盖基板5的凹部24A的－X侧的端部进入
+X轴侧。该密封材料7紧贴于凹部24内与盖基板5的下表面、凹部24A的
内面以及绝缘膜6的上表面。由此，能够将凹部51的气密性设为优异。
而且，密封材料7也紧贴于盖基板5的侧面54。由此，能够增大密封材
料7和盖基板5的接触面积，从而能够将密封材料7、和支承基板2以及盖
基板5A的接合强度提高与之相的量。因此，能够有效地防止或者抑制密封材
料7从盖基板5以及支承基板2脱离的情况。
接下来，对物理量传感器1A的制造方法进行说明。
图10为表示图9所示的物理量传感器的制造方法的剖视图，(a)为表
示压力调节工序的图，(b)为表示密封工序的图。
本实施方式的物理量传感器的制造方法具有[1’]准备工序、[2’]配置
工序、[3’]接合工序、[4’]压力调节工序、[5’]密封工序。
[1’]准备工序
首先，准备在上表面上设置有元件片3、支承基板2、和盖基板5A。
[2’]配置工序
接下来，如图10(a)所示，在支承基板的上表面上且以与盖基板5A的
侧面54接触的方式配置密封材料7a。
[3’]接合工序
接下来，在配置状态下，将支承基板2以及盖基板5A放入腔室(未图示)，
通过阳极接合而对支承基板2以及盖基板5A进行接合。
[4’]压力调节工序
接下来，实施与第一实施方式的[4]压力工序同样的工序。
[5’]密封工序
而且，如图10(b)所示，对腔室100内进行加热，将腔室100内的温
度设为密封材料7a的熔点T7以上、小于支承基板2的熔点T2以及盖基板5
的熔点T5的温度Tb，使贯通孔52内的密封材料7a熔融。
此时，被熔融的密封材料7b与侧面54，且对凹部24A进行密封。
另外，密封材料7b的粘度虽然基于凹部22～24的深度，但是只要在密
封材料7b能够从盖基板5的－X侧的边缘部流入凹部22～24内的程度上，
则并未被特别限定。具体而言，密封材料7b的粘度优选为，0.5×10－3Pa·
s以上、10×10－3Pa·s以下，更加优选为，2×10－3Pa·s以上、5×10－3Pa
·s。
当密封材料7b的粘度过小时，密封材料7b在绝缘膜6上过多地扩大，
根据其程度，有可能到达电极44～46。另一方面，当密封材料7b的粘度过
高时，密封材料7b进入凹部24内的量变少。
而且，最后，能够使密封材料7b凝固，从而获得物理量传感器1A。
如此，根据本实施方式，能够省略第一实施方式的贯通孔52。因此，能
够简化盖基板5的结构。
第三实施方式
接下来，对本发明的物理量传感器的第三实施方式进行说明。
图11为表示本发明的物理量传感器的第三实施方式的放大剖视图。
以下，参照该图，对物理量传感器的第三实施方式进行说明，但以与前
文所述的实施方式之间的不同点为中心进行说明，同样的事项省略其说明。
在第三实施方式中，除了凹部的形状不同的情况之外，与所述第一实施
方式大致相同。
如图11所示，物理量传感器1B的支承基板2B具有凹部24B，在凹部24B
上配置有配线43。凹部24B中的内表面的底面与侧面的边界部成为带圆连续
的面。由此，当液状的密封材料7b进入凹部24B内时，密封材料7b容易进
入凹部24B内的各个角落，能够紧贴于凹部24B的内表面。因此，能够将凹
部51的气密性设为更加优异。因此，物理量传感器1B的可靠性变得更高。
另外，这样的形状的凹部24B在支承基板2例如由玻璃材料构成的情况
下通过实施湿法蚀刻而容易被获得。
作为该蚀刻液，优选为，使用以氢氟酸水溶液为主要成分的混合液。
并且，虽然未图示，但在物理量传感器1B中，配置有配线41、42的凹
部也分别形成与凹部24B同样的形状。
2.电子设备
接下来，根据图12～图14，对应用了物理量传感器1的电子设备进行详
细的说明。
图12为表示应用了具备本发明的物理量传感器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立体图。在该图中，个人计算机1100
通过具备键盘1102的主体部1104、和具备显示部1108的显示单元1106而
构成，并且显示单元1106以能够通过铰链结构部而相对于主体部1104进行
转动的方式被支承。在这种个人计算机1100中，内置有作为角速度检测单元
而发挥功能的物理量传感器1。
图13为表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的移动电话
(也包括PHS(PersonalHandy－phoneSystem：个人移动电话系统))的
结构的立体图。在该图中，移动电话1200具备多个操作按钮1202、听筒1204
以及话筒1206，并且在操作按钮1202与听筒1204配置有显示部1208。在这
种移动电话1200中，内置有作为角速度检测单元而发挥功能的物理量传感器
1。
图14表示应用了具备本发明的物理量传感器的电子设备的数码照相机
的结构的立体图。并且，在该图中，也简单地对与外部设备之间的连接进行
了图示。在此，通常的照相机通过被摄物体的光学图像而使银盐感光胶片感
光，与此相对，数码照相机1300通过CCD(ChargeCoupledDevice：电荷
耦合装置)等的摄像元件而对被摄物体的光学图像进行光电转换，从而生成
摄像信号(图像信号)。
在数码照相机1300中的壳体(主体)1302的背面上设置有显示部，并
且成为根据由CCD产生的摄像信号来进行显示的结构，显示部1310作为将被
摄物体显示为电子图像的取景器而发挥功能。
另外，在壳体1302的正面侧(图中背面侧)，设置有包括光学镜片(摄
像光学系统)及CCD等在内的受光单元1304。
当摄影者对显示在显示部1310上的被摄物体图像进行确认，并按下快门
按钮1306时，该时间点的CCD的摄像信号被传送并存储于存储器1308中。
另外，在该数码照相机1300中，在壳体1302的侧面设置有影像信号输
出端子1312、和数据通信用的输入输出端子1314。而且，如图所示，在影像
信号输出端子1312上连接有影像监视器1430，在数据通信用的输入输出端
子1314上连接有个人计算机1440。而且，形成了如下的结构，即，通过预
定的操作，从而使存储于存储器1308中的摄像信号向影像监视器1430或个
人计算机1440输出。
在这种数码照相机1300中，内置有作为角速度检测单元而发挥功能的物
理量传感器1。
并且，具备本发明的物理量传感器的电子设备除了能够应用于图12的个
人计算机(便携式个人计算机)、图13的移动电话、图14的数码照相机中
之外，还能够应用于如下装置中，例如，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、摄像机、录像机、各种导航装置、寻
呼机、电子记事本(也包括带有通信功能的产品)、电子词典、台式电子计
算器、电子游戏设备、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用视频监视器、
电子双筒望远镜、POS(pointofsale：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、计量设备类(例如，车辆、飞机、船
舶的计量设备类)、飞行模拟器等。
3.移动体
接下来，利用图15，对应用了本发明的物理量传感器的移动体进行详细
说明。
图15为表示应用了具备本发明的物理量传感器的移动体的汽车的结构
的立体图。在汽车1500中，内置了作为角速度检测单元而发挥功能的物理量
传感器1，能够通过物理量传感器1而对车身1501的姿态进行检测。来自物
理量传感器1的信号被供给至车身姿态控制装置1502，车身姿态控制装置
1502根据该信号，对车身1501的姿态进行检测，根据检测结果，能够对悬
架的软硬进行控制，或者，对各个车轮1503的制动器进行控制。此外，这样
的姿态控制可以利用于双脚行走机器人或遥控直升飞机。如上所示，当实现
各种移动体的姿态控制时，装入物理量传感器1。
以上，关于图示的实施方式，对本发明的物理量传感器进行了说明，但
是，本发明并不限定于此，构成物理量传感器的各部能够置换为可发挥同样
的功能的任意结构。另外，也可以附加任意的结构物。
另外，本发明的物理量传感器、电子设备以及移动体也可以对所述各实
施方式中的任意的两个实施方式以上的结构(特征)进行组合。
另外，在所述各实施方式中，盖基板以对主面为含有硅的(100)面的单
晶硅基板进行加工的方式形成，但是，在本发明中，并不限定于此，例如，
也可以以对主面含有硅(110)面的单结晶基板的基料进行加工的方式形成。
符号说明
1……物理量传感器；
1’……物理量传感器；
1A……物理量传感器；
1B……物理量传感器；
2……支承基板；
2B……支承基板；
21……空穴部；
22……凹部；
222……间隙；
23……凹部；
24……凹部；
24A……凹部；
24B……凹部；
3……元件片；
31……固定部；
32……固定部；
33……可动部；
34……连结部；
341……梁；
342……梁；
35……连结部；
351……梁；
352……梁；
36……可动电极部；
361……可动电极指；
362……可动电极指；
363……可动电极指；
364……可动电极指；
365……可动电极指；
37……可动电极部；
371……可动电极指；
372……可动电极指；
373……可动电极指；
374……可动电极指；
375……可动电极指；
38……固定电极部；
381……固定电极指；
382……固定电极指；
383……固定电极指；
384……固定电极指；
385……固定电极指；
386……固定电极指；
387……固定电极指；
388……固定电极指；
39……固定电极部；
391……固定电极指；
392……固定电极指；
393……固定电极指；
394……固定电极指；
395……固定电极指；
396……固定电极指；
397……固定电极指；
398……固定电极指；
4……导体图案；
41……配线；
42……配线；
43……配线；
44……电极；
45……电极；
46……电极；
471……突起；
472……突起；
481……突起；
482……突起；
5……盖基板；
5A……盖基板；
50……突起；
51……凹部；
52……贯通孔；
54……侧面；
6……绝缘膜；
7……密封材料；
7a……密封材料；
7b……密封材料；
7……密封材料；
100……腔室；
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；
1202……操作按钮；
1204……听筒；
1206……话筒；
1208……显示部；
1300……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……影像信号输出端子；
1314……输入输出端子；
1430……影像监视器；
1440……个人计算机；
1500……汽车；
1501……车身；
1502……车身姿态控制装置；
1503……车轮；
K……边界部；
T2……熔点(软化点)；
T5……熔点(软化点)；
T7……熔点(软化点)；
W1……宽度；
W2……宽度；
θ……倾斜角度。