電子裝置、電子設備、移動體、以及電子裝置的製造方法

2023-08-10 00:59:21

電子裝置、電子設備、移動體、以及電子裝置的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種電子裝置、電子設備、移動體、以及電子裝置的製造方法，所述電子裝置能夠防止透過了振動元件等元件的雷射對電路元件造成的損壞。所述電子裝置的特徵在於，具備作為元件的振動元件（20）和作為電路元件的半導體基板（10），所述振動元件（20）上設置有基部（21）、從基部（21）起延伸的支承部（27）、和作為質量調節部的調節用電極（124a、124b），振動元件（20）被配置於，在俯視觀察時調節用電極（124a、124b）不與半導體基板（10）重疊的位置處，支承部（27）與半導體基板（10）相連接，從而振動元件（20）被搭載於半導體基板（10）上。
【專利說明】電子裝置、電子設備、移動體、以及電子裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電子裝置、使用了該電子裝置的電子設備和移動體、以及電子裝置的製造方法。
【背景技術】
[0002]一直以來，作為電子裝置的一個示例，已知一種對加速度或角速度等進行檢測的振動裝置。振動裝置具備振動元件和電路元件，所述振動元件為元件的一個示例即傳感器元件，所述電路元件具有對該振動元件進行驅動的功能。
[0003]此外，作為這種振動裝置，在專利文獻I中公開了一種傳感器裝置被收納於封裝件中的振動裝置，其中，所述傳感器裝置具備作為振動元件的陀螺振動片(也稱為陀螺元件)、和設置有電路元件的半導體基板(電路元件)。
[0004]在這種結構的振動裝置中，振動元件以重疊的方式搭載於半導體基板上。此外，在振動元件的振動頻率的調節中，為了去除振動元件所具備的質量調節部(電極等)的至少一部分而使用了雷射。
[0005]然而，在上述的振動裝直中，在振動兀件的振動頻率的調節中所使用的雷射有時會透過振動元件，而被照射到半導體基板(電路元件)上。如此，在透過了振動元件的雷射被照射到半導體基板上時，存在雷射對半導體基板(電路元件)造成損壞的可能性。
[0006]專利文獻1:日本特開2011-179941號公報

【發明內容】

[0007]本發明是為了解決上述的課題中的至少一部分而被完成的，並且能夠作為以下的方式或應用例而實現。
[0008]應用例I
[0009]本應用例所涉及的電子裝置的特徵在於，具備:元件，其上設置有質量調節部；電路元件，其上搭載有所述元件，所述元件被配置於，在俯視觀察時所述質量調節部不與所述電路元件重疊的位置處。
[0010]根據本應用例的電子裝置，元件被配置於，在俯視觀察時質量調節部不與電路元件重疊的位置處。因此，即使例如被照射到質量調節部上的雷射透過元件，也不會被照射到電路元件上。因此，能夠防止雷射對電路元件造成的損壞。
[0011]應用例2
[0012]上述應用例所記載的電子裝置的特徵在於，所述質量調節部具有金屬層，所述金屬層的至少一部分被去除。
[0013]根據本應用例的電子裝置，能夠防止雷射對電路元件造成的損壞，並且能夠通過利用雷射的照射來去除質量調節部所具有的金屬層的至少一部分，從而實施質量的調節。
[0014]應用例3
[0015]上述應用例所記載的電子裝置的特徵在於，所述元件具備:基部；支承部，其從所述基部起延伸；一對檢測用振動臂，其從所述基部的一端起延伸；一對驅動用振動臂，其從所述基部的與所述一端相反的一側的另一端起延伸；一對調節用振動臂，其從所述一端或所述另一端中的任意一方起延伸，並以隔著所述檢測用振動臂或所述驅動用振動臂的方式而設置，所述質量調節部被設置在所述調節用振動臂上，所述支承部與所述電路元件相連接。
[0016]根據本應用例的電子裝置，即使被照射到質量調節部上的雷射透過元件，也不會被照射到電路元件上，從而能夠防止雷射對電路元件造成的損壞。
[0017]應用例4
[0018]本應用例所涉及的電子設備的特徵在於，具備上述應用例中的任意一例所記載的電子裝置。
[0019]根據本應用例，由於使用防止了對電路元件的損壞的電子裝置，因此能夠提供一種特性較為穩定的、高可靠性的電子設備。
[0020]應用例5
[0021]根據本應用例的電子裝置，特徵在於，所述電路元件被配置在基板上，以在俯視觀察所述元件時，與所述質量調節部重疊的方式，於所述基板上設置有保護層。
[0022]根據本應用例，即使被照射到質量調節部上的雷射透過元件，由於保護層的存在，也不會被直接照射到基板上，從而能夠防止雷射對基板造成的損壞。
[0023]應用例6
[0024]本應用例所涉及的移動體的特徵在於，具備上述應用例中的任意一例所記載的電
子裝置。
[0025]根據本應用例，由於使用防止了對電路元件的損壞的電子裝置，因此能夠提供一種特性較為穩定的、高可靠性的移動體。
[0026]應用例7
[0027]本應用例所涉及的電子裝置的製造方法的特徵在於，包括:準備設置有基部、從所述基部起延伸的支承部、和質量調節部的元件的工序；準備用於搭載所述元件的電路元件的工序；以配置於在俯視觀察時所述質量調節部不與所述電路元件重疊的位置處的方式，將所述元件搭載於所述電路元件上的工序；向所述質量調節部照射雷射，以實施質量調節的工序。
[0028]根據本應用例的電子裝置的製造方法，以配置於在俯視觀察時質量調節部不與電路元件重疊的位置處的方式，將元件搭載於電路元件上。之後即使向元件的質量調節部照射雷射，以實施質量調節，也由於被配置於在俯視觀察時質量調節部不與電路元件重疊的位置處，因此即使照射到質量調節部上的雷射透過元件，也不會照射到電路元件上。以此種方式，能夠提供一種可防止雷射對電路元件造成的損壞的電子裝置的製造方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1模式化地表示作為實施方式所涉及的電子裝置的振動裝置，Ca)為俯視圖，(b)為主剖視圖。
[0030]圖2為將作為實施方式所涉及的電子裝置的振動裝置的、質量調節部的一部分放大表示的局部剖視圖。[0031]圖3為對作為實施方式所涉及的元件的振動元件(陀螺元件)的動作進行說明的圖。
[0032]圖4為表示實施方式所涉及的振動裝置的製造工序的流程圖。
[0033]圖5為表示作為電子設備的一個示例的可攜式個人計算機的結構的立體圖。
[0034]圖6為表示作為電子設備的一個示例的行動電話的結構的立體圖。
[0035]圖7為表示作為電子設備的一個示例的數位照相機的結構的立體圖。
[0036]圖8為表示作為移動體的一個示例的汽車的結構的立體圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。另外，在以下所示的各個圖中，為了將各個結構要素設為在附圖上可識別的程度的大小，而存在以使各個結構要素的尺寸或比例與實際的結構要素適當不同的方式進行記載的情況。此外，對XYZ正交坐標系進行設定，並參照該XYZ正交坐標系來對各個部分的位置關係進行說明。將鉛直面內的預定方向設為X軸方向，將在鉛直面內與X軸方向正交的方向設為Y軸方向，將與X軸方向以及Y軸方向均正交的方向設為Z軸方向。此外，以重力方向為基準，將重力方向設為下方，並將反方向設為上方。
[0038]在作為本發明所涉及的電子裝置的一個示例的、本實施方式的振動裝置中，在設置有驅動電路元件的半導體基板的有源面、即第一面上重疊設置有振動元件。
[0039]作為本發明所涉及的電子裝置的一個示例，使用了振動裝置，並參照圖1、圖2、圖3來對實施方式進行說明。
[0040]圖1模式化地圖示了本實施方式所涉及的振動裝置的概要結構，Ca)為俯視圖，(b)為主剖視圖。圖2為將振動裝置的質量調節部的一部分放大表示的局部剖視圖。圖3為對作為振動裝置中所使用的元件的振動元件(陀螺元件)的動作進行說明的概要圖。
[0041]如圖1所示，作為本實施方式的電子裝置的一個示例的振動裝置I具備:作為電路元件的半導體基板10 ;作為元件的振動元件(陀螺元件)20 ;底基板(封裝件)80。
[0042]振動元件的結構
[0043]本實施方式的振動元件(陀螺元件)20使用作為壓電體材料的水晶，以作為基材(構成主要部分的材料)。水晶中，作為結晶軸，具有被稱為電軸的X軸、被稱為機械軸的Y軸以及被稱為光軸的Z軸。在本實施方式中，對將所謂的水晶Z板作為基材而使用的示例進行說明，所述水晶Z板沿著由水晶的結晶軸中正交的X軸以及Y軸所規定的平面而被切割出，並被加工成平板狀，且在與平面正交的Z軸方向上具有預定的厚度。另外，這裡所說的預定的厚度是根據振蕩頻率(共振頻率)、外形尺寸、加工性等而適當設定的。此外，在形成振動元件20的平板中，對於X軸、Y軸以及Z軸中的每一個軸，能夠在一定的範圍內容許自水晶的切出角度的誤差。例如，可以使用以X軸為中心在O度到2度的範圍內旋轉切割出的平板。對於Y軸和Z軸也是相同的。雖然在本實施方式中，振動元件20使用了水晶，但是也可以將其他的壓電材料(例如，鉭酸鋰、鋯鈦酸鉛等)作為基材而使用。
[0044]振動元件20通過使用了光刻技術的蝕刻(溼蝕刻或者幹蝕刻)而形成。另外，能夠從一枚水晶片中獲得多個振動元件20。
[0045]本實施方式的振動元件20為，被稱為所謂的H型的結構的陀螺元件。振動元件20具有通過對基材進行加工從而一體形成的如下部分，所述部分包括:基部21 ;作為振動部的驅動用振動臂22a、22b ;檢測用振動臂23a、23b ;調節用振動臂24a、24b。還形成有從基部21的一端起延伸的第一連結部25a、從第一連結部25a起延伸的第一延伸部25b、從基部21的另一端起延伸的第二連結部26a、從第二連結部26a起延伸的第二延伸部26b。而且，第一延伸部25b和第二延伸部26b分別延伸並連結在一起，從而形成支承部27。支承部27以與驅動用振動臂22a、22b對置的方式而設置，並且設置有用於將振動元件20固定在半導體基板10上的、未圖示的電極。而且，通過使設置在支承部27上的電極、和半導體基板10被固定，從而使振動元件20在取得電導通的同時，被搭載於半導體基板10上。
[0046]在振動元件20的調節用振動臂24a、24b上，形成有作為質量調節部的調節用電極(金屬層)124a、124b。此外，調節用電極124a、124b在振動元件20的頻率調節時被利用。對於頻率調節，通過利用向調節用振動臂24a、24b照射雷射的方法等，來去除調節用電極124a、124b的一部分，從而使質量發生變化(減少)並使調節用振動臂24a、24b的頻率發生變化(上升)，進而調節為所需的頻率(詳細內容將在後文中進行敘述)。
[0047]在振動元件20的檢測用振動臂23a、23b上，形成有未圖示的檢測電極。此外，在驅動用振動臂22a、22b上，形成有未圖示的驅動電極。振動元件20通過檢測用振動臂23a、23b而構成了對角速度等進行檢測的檢測振動系統，並通過驅動用振動臂22a、22b和調節用振動臂24a、24b而構成了對振動元件20進行驅動的驅動振動系統。
[0048]半導體基板的結構
[0049]半導體基板10在半導體基板10的有源面IOa上具有有源區域，所述有源區域內形成有省略了圖示的電晶體或存儲器元件等半導體元件、以及以包括電路配線在內的方式而構成的集成電路(驅動電路)等有源元件(未圖示)。
[0050]在形成於該有源區域內的有源元件中，具備用於使振動元件20驅動振動的驅動電路、對在施加了角速度等時于振動元件20上所產生的檢測振動進行檢測的檢測電路等。
[0051]此外，在有源面IOa上設置有應力緩和層(在圖1和圖2中省略了圖示)，所述應力緩和層對由於熱膨脹(收縮)而在半導體基板10和振動元件20之間產生的應力進行緩和。
[0052]半導體的電極結構
[0053]在半導體基板10上設置有,被設於有源面IOa側的第一電極13。第一電極13以與被設置在半導體基板10上的集成電路直接導通的方式而形成。此外，在有源面IOa上，形成有成為鈍化膜的第一絕緣膜(未圖不)，在該第一絕緣膜上，於第一電極13上方形成有開口部(未圖示)。此外，在應力緩和層上，於第一電極13上方也形成有開口部(未圖示)。根據這種結構，第一電極13處於在各個開口部內露出於外部的狀態。
[0054]在第一電極13上，設置有連接端子12。該連接端子12成為例如通過金球凸塊而形成的突起電極。另外，連接端子12除了通過金球凸塊以外，還能夠通過銅、鋁或焊錫球等其他導電性材料而形成。此外，連接端子12也可以通過將銀粉或銅粉等導電性填充物與合成樹脂等混合在一起而形成的導電性粘合劑形成。
[0055]根據這種結構，半導體基板10和振動元件20通過形成於半導體基板10上的第一電極13以及連接端子12，而與被設置在振動元件20上的支承部27的未圖示的電極電連接。
[0056]此時，由於連接端子12成為突起電極，因此在振動元件20與半導體基板10之間設置有間隙。
[0057]此外，在半導體基板10的有源面IOa側，具有與連接端子12相同程度的厚度的元件保持部15被設置在，與振動元件20的第一連結部25a和第二連結部26a對置的位置處。元件保持部15優選通過柔軟的材料，例如聚醯亞胺類樹脂、矽類樹脂，氨基甲酸乙酯類樹脂等而形成。
[0058]元件保持部15可靠地保持了半導體基板10與振動元件20之間的空隙，並且作為防止如下情況的所謂的緩衝材料而發揮功能，所述情況為，因向振動裝置I施加衝擊等而使振動元件20撓曲，與半導體基板10發生碰撞，從而使振動元件20破損的情況。
[0059]另外，雖然在本實施方式中，通過形成有保持部15的示例進行了說明，但只要在振動元件20和半導體基板10之間設置有足夠的間隙，則也可以採用不設置元件保持部15的結構。
[0060]此外，在設置於半導體基板10上的集成電路上，除了第一電極13以外還設置有未圖示的電極、以及與這些電極相連接的配線。集成電路通過這些電極或者配線等而與配線用端子(焊盤電極)14相連接。配線用端子14被形成為用於實現電連接或者機械連接的焊盤狀。配線用端子14例如通過使用金(Au)、鋁(Al)等引線31的、所謂的引線接合，而與設置於底基板80上的連接部82相連接。另外，雖然在本示例中，對配線用端子14與底基板80 (連接部82)之間的連接使用引線31的結構進行了說明，但也可以代替引線31而使用柔性配線基板(FPC:Flexible Printed Circuits,柔性印刷電路)等來進行連接。
[0061]底基板(封裝件)
[0062]接下來，對構成振動裝置I的底基板80進行說明。
[0063]在底基板(封裝件)80的底面83上，接合(連接)有半導體基板10。對於半導體基板10與底面83的接合，與半導體基板10的有源面IOa成為表面和背面關係的、半導體基板10的無源面IOb,通過未圖示的粘合劑等接合部件而與底面83相接合。
[0064]底基板80例如由陶瓷這樣的絕緣性材料所形成。在與半導體基板10相接合的底基板80的底面83上，形成有連接部82。在該連接部82上，形成有金(Au)、銀(Ag)等的金屬覆膜。此外，底基板80的連接部82與設置於半導體基板10上的配線用端子14通過引線31而相連接。另外，連接部82通過省略了圖示的配線而與設置在底基板80上的外部端子相連接。
[0065]底基板80在四周具有側壁81，中央部形成凹形狀的封裝件(收納容器)。收納於底基板80內(封裝件內)的半導體基板10和振動元件20等，通過蓋體85而被氣密性地密封。蓋體85使用金屬制的蓋等，並且通過密封圈84而與封裝件的側壁81的端面相接合。
[0066]振動元件的配置
[0067]振動元件20以在俯視觀察振動裝置I時，設置於調節用振動臂24a，24b上的作為質量調節部的調節用電極124a、124b不與半導體基板10重疊的方式，被配置於半導體基板10的有源面IOa側。換言之，在俯視觀察振動裝置I時，振動元件20以調節用電極124a、124b與底基板80的底面83對置的方式而配置。
[0068]振動元件20通過支承部27經由連接端子12而與設置在半導體基板10上的第一電極13相連接，從而被搭載於半導體基板10上。
[0069]如圖2所示，從圖中箭頭標記的方向照射的雷射L在去除調節用電極(金屬層)124a (124b)的同時，雷射L的光軸在水平方向上進行移動。在去除了調節用電極124a(124b)的部分124a』處，雷射L透過調節用振動臂24a、24b。因此，在振動元件20如前文所述那樣被配置的情況下，在後述的頻率調節工序S600中，透過了調節用振動臂24a、24b的雷射L將照射在底基板80的底面83上。
[0070]通過採用這種結構，從而即使照射到調節用電極124a (124b)上的雷射L透過振動元件20，也不會照射在半導體基板10的有源面IOa上。由此，可以防止雷射L對半導體基板10造成的損壞。
[0071]本實施方式的振動裝置I的底基板80如前文所述那樣，由陶瓷等材料形成，從而因照射雷射而被熔融的可能性較小。然而，在即使是較少的熔融，也存在對例如底基板80的強度造成影響的可能性的情況下，如圖2所示，可以在底基板80上可能被照射雷射L的區域內，設置雷射保護層86。雷射保護層86可以通過鎢(W)、鎳(Ni)、鉻(Cr)等金屬層，或者在金屬層上實施了金(Au)等的電鍍的結構而形成。
[0072]通過將該雷射保護層86設置在底基板80的底面83上，從而透過了調節用振動臂24a,24b的雷射L不會直接照射到底基板80的底面83上，由此能夠防止雷射L對底基板的底面83造成的損壞。
[0073]振動元件的動作
[0074]在此，對搭載于振動裝置I上的振動元件(陀螺元件)20的動作進行說明。圖3為表示構成振動裝置I的振動元件20的動作的圖。
[0075]首先，從設置在半導體基板10上的驅動電路向振動元件20施加激勵驅動信號。通過在使被施加了預定的激勵驅動信號的驅動用振動臂22a、22b振動的狀態下，向振動元件20施加繞Z軸的角速度ω，從而在檢測用振動臂23a、23b上產生基於科裡奧利力的振動。通過該檢測用振動臂23a、23b的振動，從而調節用振動臂24a、24b被激勵。而且，振動裝置I能夠通過被設置在檢測用振動臂23a、23b上的檢測電極(在圖1中未圖示)對由于振動而產生的、作為振動元件20的基材的水晶(壓電材料)的變形進行檢測，從而求出角速度。
[0076]傳感器裝置的製造方法
[0077]在此，對本實施方式的振動裝置I的製造方法進行說明。
[0078]另外，在本說明中，對在圖1所示的振動裝置I中，使用具有凹部的封裝件以作為底基板80，並將振動裝置I接合在該封裝件內，且利用蓋體85來進行密封的方式的振動裝置I的製造方法進行說明。圖4為表示振動裝置I的製造工序的流程圖(flow chart)。另夕卜，在使用圖4的同時，參照圖1並使用該圖的符號來進行以下的說明。
[0079]如圖4所示，振動裝置I的製造方法包括:底基板準備工序S100、半導體基板形成工序S200、半導體基板連接工序S300、振動元件形成工序S400、振動元件連接工序S500、頻率調節工序S600、密封工序S700、烘乾工序S800、特性檢查工序S900。
[0080]底基板準備工序
[0081]底基板準備工序SlOO為準備底基板80的工序。在底基板準備工序SlOO中，準備由陶瓷等形成的底基板80。另外，在作為底基板80的一個面的底面83上，形成有用於實施與半導體基板10的電連接的連接部82。
[0082]半導體基板形成工序
[0083]半導體基板形成工序S200為，形成用於搭載振動元件20的半導體基板10的工序。半導體基板形成工序S200包括矽晶片製造工序S210和切割工序S220。
[0084]在矽晶片製造工序S210中，使用半導體製造工藝，而在矽晶片上一次性形成多個具備有源元件的半導體基板10。在該工序中，在形成於矽晶片上的各個半導體基板10的有源面IOa上的、成為集成電路的導電部的位置處，形成第一電極13、配線用端子14、以及未圖示的其他電極。此外，在半導體基板10的有源面IOa側，形成未圖示的應力緩和層、第一絕緣膜和保護層。
[0085]接下來，通過光刻法以及蝕刻法來去除應力緩和層和第一絕緣膜的一部分，從而形成開口部。由此，使第一電極13、其他的電極(未圖示)、以及配線用端子14在這些開口部內露出。
[0086]通過在配線用端子14的表面上實施鎳(Ni)、金(Au)電鍍，從而增高引線接合時的接合性。另外，也可以實施鍍錫、預焊等表面處理。
[0087]此外，在矽晶片製造工序S210中，在第一電極13上，形成由金球凸塊形成的連接端子12。另外，連接端子12除了金球凸塊之外，還能夠由銅、鋁(Al)、錫球、焊錫膏等其他的導電性材料形成。
[0088]此外，在矽晶片製造工序S210中，也可以在有源面IOa側形成元件保持部15。元件保持部15通過聚醯亞胺類樹脂、矽類樹脂、氨基甲酸乙酯類樹脂等而形成。
[0089]切割工序S220為，對在矽晶片上形成的多個半導體基板10進行分片化的工序。在切割工序S220中，首先通過斜邊切割法，來實施對保護層的切斷以及對半導體基板10的一部分的切斷(半切斷)。接下來，使用切割設備等，通過其旋轉刃，來實施對半導體基板10的切斷。
[0090]在對保護層進行切斷(切開)的斜邊切割中，通過將V字形形狀的刃具壓貼到作為被切斷物的保護層和半導體基板10上，從而將保護層和半導體基板10切開為與刃具相同的V字形形狀。
[0091]接下來，在切割工序S220中，將旋轉刃插入到，通過斜邊切割法使保護層和半導體基板10的一部分被切開而顯現出半導體基板10的部分中，以對矽晶片進行切斷，從而使半導體基板10分片化。
[0092]半導體基板連接工序
[0093]半導體基板連接工序S300為，通過粘合劑等的接合部件(未圖示)而將半導體基板10的無源面IOb側接合於底基板80的底面83上的工序。此外，在半導體基板連接工序S300中，通過引線接合法，而使用引線31對半導體基板10的配線用端子14和底基板80的連接部82進行連接。
[0094]振動元件形成工序
[0095]振動元件形成工序S400為，形成作為振動元件的振動元件20的工序。振動元件形成工序S400包括:外形形成工序S410、電極形成工序S420、失調頻率調節工序S430、斷開工序S440。
[0096]振動元件20能夠使用未圖示的振動元件用晶片而形成多個。
[0097]首先，外形形成工序S410為，通過使用了光刻法技術的蝕刻而在振動元件用晶片上形成多個振動元件20的外形的工序。
[0098]接下來，電極形成工序S420為，使用光刻技術而將通過陰極真空噴鍍或蒸鍍而形成于振動元件20的原料上的金屬層形成為，驅動電極或檢測電極等電極、配線的工序。在該電極形成工序S420中，在振動元件20中的調節用振動臂24a、24b上形成作為質量調節部的調節用電極124a、124b，在檢測用振動臂23a、23b上形成省略了圖示的檢測電極，並在驅動用振動臂22a、22b上形成省略了圖示的驅動電極。
[0099]失調頻率調節工序
[0100]失調頻率調節工序S430為，使用雷射來實施振動元件20的失調頻率調節的工序。
[0101]在失調頻率調節工序S430中，實施對調節用振動臂24a、24b與驅動用振動臂22a、22b之間的彎曲振動頻率之差進行觀察，並對該差進行補正的平衡調節(調諧)，並且可以在振動元件用晶片的狀態下實施。換言之，可以在後述的斷開工序S440之前實施。
[0102]向被設置於調節用振動臂24a、24b上的調節用電極124a、124b照射聚光的雷射，從而實施調諧。被照射了雷射的調節用電極124a、124b通過雷射的能量而使其一部分熔融並蒸發。由於該調節用電極124a、124b的熔融和蒸發，從而調節用振動臂24a、24b的質量發生變化。因此，由於驅動用振動臂22a、22b和調節用振動臂24a、24b的共振頻率發生變化，所以能夠實施各個振動臂的平衡調節(調諧)。在振動元件20被搭載於半導體基板10上之後，通過頻率調節工序S600而再次實施調諧。
[0103]振動元件斷開工序
[0104]斷開工序S440為，實施將振動元件用晶片斷開(切斷)而得到單片的振動元件20的分片化的工序。分片化能夠通過預先在外形形成工序S410中于振動元件用晶片的振動元件20的外形的一部分連結部分處形成孔線或槽，從而沿著孔線或槽而進行切斷的方式來實施。
[0105]振動元件連接工序
[0106]振動元件連接工序S500為，將振動元件20載置於半導體基板10上，並通過連接端子12而對半導體基板10的第一電極13、和設置于振動元件20的支承部27上的未圖示的電極進行連接的工序。
[0107]此時，振動元件20以在俯視觀察振動裝置I時，設置在調節用振動臂24a、24b上的作為質量調節部的調節用電極124a、124b不與半導體基板10重疊的方式而配置。換言之，以在俯視觀察振動裝置I時，調節用電極124a、124b與底基板80的底面83對置的方式，配置振動元件20，並將振動元件20搭載於半導體基板10上。
[0108]頻率調節工序
[0109]頻率調節工序S600為，使用雷射來實施振動元件20的頻率調節(平衡調諧)的工序。與前文所述的失調頻率調節工序S430相同地，通過向被設置在振動元件20的調節用振動臂24a、24b上的調節用電極124a、124b照射聚光的雷射，從而實施平衡調諧。被照射了雷射的調節用電極124a、124b通過雷射的能量而熔融並蒸發，通過利用該質量變化而使調節用振動臂24a、24b的共振頻率發生變化，從而能夠實施驅動用振動臂22a、22b的平衡調節(調諧)。具體而言，通過對被設置在調節用振動臂24a、24b上的作為質量調節部的調節用電極124a、124b的質量調節，來實施頻率調節，以在未向振動裝置I (振動元件20)上施加有角速度的狀態下對驅動用振動臂22a、22b進行激勵而使其振動時，檢測用振動臂23a、23b不進行振動。
[0110]此時，雖然存在使調節用電極124a、124b熔融並蒸發的雷射透過振動元件20的情況，但在本示例的結構中，在俯視觀察振動裝置I時，設置在調節用振動臂24a、24b上的作為質量調節部的調節用電極124a、124b被配置為，不與半導體基板10重疊。由此，在雷射透過了調節用振動臂24a、24b (振動元件20)的情況下，該雷射將被照射到底基板80的底面83、或者設置於底基板80的底面83上的雷射保護層86上，而不會被直接照射在半導體基板10上。由此，能夠避免如下情況，即，以包括被設置在半導體基板10上的有源元件和配線等在內的方式而構成的集成電路熔融從而導致特性被損壞的情況。
[0111]密封工序
[0112]密封工序S700為，通過將蓋體85接合在底基板(封裝件)80上，從而將接合有半導體基板10以及振動元件20的、底基板80的凹部密封的工序。在本示例中，使用金屬制的蓋85以作為蓋體。在密封工序S700中，能夠通過利用由例如鐵(Fe)鎳(Ni)合金等構成的密封圈84來進行縫焊，從而對蓋85進行接合。此時，能夠根據需要，而將通過底基板80的凹部和蓋85而形成的腔室設為減壓空間、或者惰性氣體氣氛，並進行封閉和密封。此外，作為蓋85的其他的接合方法，也可以通過焊錫等金屬焊料而將蓋85接合在底基板80上，或者，使用玻璃制的蓋85，並利用低熔點玻璃等而將玻璃制的蓋85接合在底基板80上。
[0113]烘乾工序、特性檢查工序
[0114]烘乾工序S800為，實施將振動裝置I投入到預定溫度的烘箱內預定時間，以對振動裝置I中所包含的水分進行排溼的烘乾的工序。
[0115]此外，特性檢查工序S900為，實施電特性檢查或外觀檢查等特性檢查，以去除規格外的不良品的工序。
[0116]當特性檢查工序S900完成時，一系列的振動裝置I的製造工序將結束。
[0117]根據上述的實施方式的振動裝置1，可獲得以下的效果。
[0118]被設置在振動裝置I的調節用振動臂24a、24b上的作為質量調節部的調節用電極124a、124b以不與半導體基板10重疊，而與底基板80的底面83對置的方式被配置。因此，在頻率調節工序S600中，透過了調節用振動臂24a、24b的雷射L被照射在底基板80的底面83上，而不會被照射在半導體基板10的有源面IOa上。由此，能夠防止雷射L對半導體基板10造成的損壞。
[0119]此外，根據上述的振動裝置I的製造方法，可獲得以下的效果。
[0120]在振動裝置I的製造方法中，以在俯視觀察振動裝置I時，調節用電極124a、124b配置於不與半導體基板10的有源面IOa重疊的位置處的方式，將振動元件20搭載於半導體基板10上。之後，向調節用電極124a、124b照射雷射，以實施質量調節。因此，即使被照射在調節用電極124a、124b上的雷射透過振動元件20，也不會被照射在半導體基板10上。以此種方式，能夠提供一種可防止雷射對半導體基板10造成的損壞的振動裝置I的製造方法。
[0121]雖然在前述的實施方式中，以使用了所謂的H型的陀螺元件作為元件的陀螺傳感器為例進行了說明，但作為電子裝置並不限定於此。作為其他的電子裝置，例如也可以為:使用了 WT型、或者音叉型的陀螺元件以作為元件的陀螺傳感器；使用了水晶振動元件(振動片)的定時裝置(水晶振子、水晶振蕩器等)；使用了壓敏元件的壓力傳感器等。
[0122]電子設備
[0123]接下來，根據圖5至圖7，對應用了本發明的一個實施方式所涉及的電子裝置的電子設備進行詳細說明。
[0124]圖5為表示作為具備本發明的一個實施方式所涉及的振動元件的電子設備的、可攜式(或者筆記本式)個人計算機的結構的概要的立體圖。在該圖中，個人計算機1100通過具備鍵盤1102的主體部1104、和具備顯示部100的顯示單元1106而構成，並且顯示單元1106以能夠通過鉸鏈結構部而相對於主體部1104進行轉動的方式被支承。在這樣的個人計算機1100中內置有作為濾波器、諧振器、基準時鐘等而發揮功能的電子裝置(定時裝置)
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[0125]圖6為表示作為具備本發明的一個實施方式所涉及的電子裝置的電子設備的、行動電話(也包含PHS:Personal Handy-phone System,個人行動電話系統)的結構的概要的立體圖。在該圖中，行動電話1200具備多個操作按鈕1202、聽筒1204以及話筒1206，並且在操作按鈕1202與聽筒1204之間配置有顯示部100。在這樣的行動電話1200中內置有作為濾波器、諧振器、角速度傳感器等而發揮功能的電子裝置(定時裝置、陀螺傳感器)I。
[0126]圖7為表示作為具備本發明的一個實施方式所涉及的振動元件的電子設備的、數位照相機的結構的概要的立體圖。另外，在該圖中，還簡單地圖示了與外部設備之間的連接。在此，通常的照相機通過被攝物體的光學圖像而使銀鹽感光膠片感光，與此相對，數位照相機1300通過CCD (Charge Coupled Device:電荷稱合裝置)等攝像元件而對被攝物體的光學圖像進行光電轉換，從而生成攝像信號(圖像信號)。
[0127]在數位照相機1300的殼體(主體)1302的背面設置有顯示部100，並且成為根據CXD的攝像信號而進行顯示的結構，顯示部100作為將被攝物體顯示為電子圖像的取景器而發揮功能。此外，在殼體1302的正面側(圖中背面側)，設置有包括光學鏡片(攝像光學系統)和CXD等在內的受光單元1304。
[0128]當攝影者對被顯示在顯示部100上的被攝物體圖像進行確認，並按下快門按鈕1306時，該時間點的CXD的攝像信號將被傳送並存儲於存儲器1308中。此外，在該數位照相機1300中，在殼體1302的側面設置有影像信號輸出端子1312、和數據通信用的輸入輸出端子1314。而且，如圖所示，根據需要，而在影像信號輸出端子1312上連接有影像監視器1430，在數據通信用的輸入輸出端子1314上連接有個人計算機1440。而且，成為如下的結構，即，通過預定的操作，從而使存儲於存儲器1308中的攝像信號向影像監視器1430或個人計算機1440輸出。在這樣的數位照相機1300中內置有作為濾波器、諧振器、角速度傳感器等而發揮功能的電子裝置(定時裝置、陀螺傳感裝置)I。
[0129]另外，本發明的一個實施方式所涉及的振動裝置I除了能夠應用於圖5的個人計算機(可攜式個人計算機)、圖6的行動電話、圖7的數位照相機中之外，還能夠應用於如下的裝置中，例如，噴墨式噴出裝置(例如，噴墨式印表機)、膝上型個人計算機、電視機、攝像機、錄像機、汽車導航裝置、尋呼機、電子記事本(也包括帶有通信功能的產品)、電子詞典、臺式電子計算機、電子遊戲機、文字處理器、工作站、可視電話、防盜用視頻監控器、電子雙筒望遠鏡、POS (Point of Sale:銷售點)終端、醫療設備(例如，電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖計測裝置、超聲波診斷裝置、電子內窺鏡)、魚群探測器、各種測量設備、計量儀器類(例如，車輛、飛機、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器等電子設備。
[0130]移動體
[0131]圖8為概要性地表示作為移動體的一個示例的汽車的立體圖。在汽車106中搭載有，本發明所涉及的具有振動元件的振子或具有陀螺元件的陀螺傳感器等振動裝置I。例如，如該圖所示，在作為移動體的汽車106中，內置有振動裝置I並對輪胎109進行控制的電子控制單元108被搭載於車身107上。此外，振動裝置I還能夠廣泛應用於智能無匙進入系統、發動機防盜鎖止裝置、汽車導航系統、汽車空調、防抱死制動系統(ABS)、安全氣囊、輪胎壓力監測系統(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、發動機控制、混合動力汽車或電動汽車的電池監控器、車身姿態控制系統等的電子控制單元(EOT electroniccontrol unit)中。
[0132]符號說明
[0133]I…作為電子裝置的振動裝置(陀螺傳感器)；10…作為電路元件的半導體基板；IOa…有源面；10b…無源面；12…連接端子；13…第一電極；14...配線用端子(焊盤電極)；15…元件保持部；20…作為元件的振動元件(陀螺元件)；21…基部；22a、22b…驅動用振動臂；23a、23b…檢測用振動臂；24a、24b…調節用振動臂；25a…第一連結部；25b…第一延伸部；26a…第二連結部；26b…第二延伸部；27…支承部；31…引線；80…底基板(封裝件)；81…側壁；82…連接部；83…底面；84…密封圈；85…作為蓋體的蓋；86…雷射保護層；106…作為移動體的汽車；124a、124b…調節用電極(金屬層)；1100…作為電子設備的可攜式個人計算機；1200…作為電 子設備的行動電話；1300…作為電子設備的數位照相機；L...雷射。
【權利要求】
1.一種電子裝置，其特徵在於，具備: 元件，其上設置有質量調節部； 電路元件,其上搭載有所述元件， 所述元件被配置於，在俯視觀察時所述質量調節部不與所述電路元件重疊的位置處。
2.如權利要求1所述的電子裝置，其特徵在於， 所述質量調節部具有金屬層，所述金屬層的至少一部分被去除。
3.如權利要求1所述的電子裝置，其特徵在於， 所述元件具備: 基部; 支承部，其從所述基部起延伸； 一對檢測用振動臂，其從所述基部的一端起延伸； 一對驅動用振動臂，其從所述基部的與所述一端相反的一側的另一端起延伸； 一對調節用振動臂，其從所述一端或所述另一端中的任意一方起延伸，並以隔著所述檢測用振動臂或所述驅動用振動臂的方式而設置， 所述質量調節部被設置在所述調節用振動臂上，` 所述支承部與所述電路元件相連接。
4.如權利要求2所述的電子裝置，其特徵在於， 所述元件具備: 基部; 支承部，其從所述基部起延伸； 一對檢測用振動臂，其從所述基部的一端起延伸； 一對驅動用振動臂，其從所述基部的與所述一端相反的一側的另一端起延伸； 一對調節用振動臂，其從所述一端或所述另一端中的任意一方起延伸，並以隔著所述檢測用振動臂或所述驅動用振動臂的方式而設置， 所述質量調節部被設置在所述調節用振動臂上， 所述支承部與所述電路元件相連接。
5.如權利要求1所述的電子裝置，其特徵在於， 所述電路元件被配置在基板上， 以在俯視觀察所述元件時，與所述質量調節部重疊的方式，於所述基板上設置有保護層。
6.如權利要求3所述的電子裝置，其特徵在於， 所述電路元件被配置在基板上， 以在俯視觀察所述元件時，與所述質量調節部重疊的方式，於所述基板上設置有保護層。
7.—種電子設備,其特徵在於， 具備權利要求1至權利要求6中任一項所述的電子裝置。
8.一種移動體，其特徵在於， 具備權利要求1至權利要求6中任一項所述的電子裝置。
9.一種電子裝置的製造方法，其特徵在於，包括:準備設置有質量調節部的元件的工序； 準備用於搭載所述元件的電路元件的工序； 以配置於在俯視觀察時所述質量調節部不與所述電路元件重疊的位置處的方式，將所述元件搭載於所述電路元件上的工序； 向所述質量調節部 照射雷射，以實施質量調節的工序。
【文檔編號】G01C19/56GK103487044SQ201310225878
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2012年6月8日
【發明者】青木信也, 菊池尊行 申請人:精工愛普生株式會社