複合基板、電子デバイス及び電子機器
【課題】信頼性を向上させることが可能な複合基板、この複合基板を備えた電子デバイス及び電子機器の提供。
【解決手段】複合基板１は、基板本体である絶縁部２０と、絶縁部２０を貫通する分離部１５と、を備え、分離部１５は、一方の端部につば部１５ａを有する柱状であって、つば部１５ａと柱状部１５ｂとに跨り、つば部１５ａを貫通する凹部１５ｃと、凹部１５ｃによりつば部１５ａから柱状部１５ｂにかけて形成された開口部１５ｄとを、有し、絶縁部２０における凹部１５ｃ内の部分と柱状部１５ｂを取り巻く部分とが、開口部１５ｄを介して一体化されていることを特徴とする。
【解決手段】複合基板１は、基板本体である絶縁部２０と、絶縁部２０を貫通する分離部１５と、を備え、分離部１５は、一方の端部につば部１５ａを有する柱状であって、つば部１５ａと柱状部１５ｂとに跨り、つば部１５ａを貫通する凹部１５ｃと、凹部１５ｃによりつば部１５ａから柱状部１５ｂにかけて形成された開口部１５ｄとを、有し、絶縁部２０における凹部１５ｃ内の部分と柱状部１５ｂを取り巻く部分とが、開口部１５ｄを介して一体化されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合基板、この複合基板を備えた電子デバイス及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合基板としては、相互に対向する一対の主面を有するガラス基板本体と、一対の主面の両方で少なくとも一部が露出するようにガラス基板本体に埋設されたシリコン島状体と、を具備したガラス基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１によれば、このガラス基板は、ガラス基板本体とシリコン島状体との界面で高い密着性が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、上記ガラス基板は、シリコン島状体が加熱されたガラス基板に押し込まれることによりガラス基板本体に固定されている構成となっている。
しかしながら、上記ガラス基板は、実施の形態において、シリコン島状体が例えば、略円錐状、略角錐状、円柱状、角柱状などの、ガラス基板本体に係合する部分がない形状に形成されている。
このことから、上記ガラス基板は、厚さ方向に加わる外力に対するシリコン島状体の固定強度が不十分となる虞がある。
これにより、上記ガラス基板は、厚さ方向に加わる外力によって、シリコン島状体がガラス基板本体に対して厚さ方向にずれてしまう、あるいはガラス基板本体から脱落してしまうなどの不具合が発生する虞がある。
この結果、上記ガラス基板は、例えば、ガラス基板本体とシリコン島状体との気密性（密着性）を十分に保持できなくなり、信頼性が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる複合基板は、絶縁部と、前記絶縁部を貫通して設けられ、両端が露出し、且つ、一方の端部に設けられているつば部及び該つば部上に設けられている柱状部を備えた導電部と、を備え、前記導電部は、前記つば部及び柱状部の内部に跨って設けられている凹部と、前記凹部に連通している開口部とを含み、前記開口部を介して前記つば部及び前記柱状部の内部に前記絶縁部が充填されていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、複合基板は、導電部がつば部及び柱状部の内部に跨って設けられている凹部と、凹部に連通している開口部とを含み、開口部を介してつば部及び柱状部の内部に絶縁部が充填されている。
これにより、複合基板は、導電部が絶縁部に係合することとなり、厚さ方向に加わる外力に対する導電部（シリコン島状体に相当）の固定強度を、上記特許文献１の構成と比較して、格段に向上させることが可能となる。
この結果、複合基板は、上記特許文献１の構成よりも信頼性を向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる複合基板において、導電性を有すると共に、平面視で前記絶縁部の外周を枠状に取り巻く外周枠部を備えたことが好ましい。
【０００９】
これによれば、複合基板は、導電性を有すると共に、平面視で絶縁部の外周を枠状に取り巻く外周枠部を備えたことから、例えば、外周枠部を接地電位（ＧＮＤ）とすることにより、外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる複合基板において、前記外周枠部と前記導電部とを接続する梁部を備えたことが好ましい。
【００１１】
これによれば、複合基板は、外周枠部と導電部とを接続する梁部を備えたことから、例えば、外部部材が搭載される導電部の電位を、梁部を介して外周枠部と同じ接地電位とすることで、外部部材に対する外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる複合基板において、前記絶縁部は、ホウケイ酸ガラスを含み、前記導電部は、シリコンを含むことが好ましい。
【００１３】
これによれば、複合基板は、絶縁部がホウケイ酸ガラスを含み、導電部がシリコンを含むことから、絶縁部と導電部との絶縁分離を確実に行うことができる。
加えて、複合基板は、導電部がシリコンを含むことから、その物性により加工精度の高い複合基板を提供することができる。
また、複合基板は、絶縁部がホウケイ酸ガラスを含み、導電部がシリコンを含むことから、絶縁部と導電部との陽極接合が可能となる。
これにより、複合基板は、接合部材を別途用意する必要のない陽極接合を用いた効率的な製造方法を採用することが可能となる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる複合基板において、前記絶縁部は、可撓性を有する樹脂を含んでなることが好ましい。
【００１５】
これによれば、複合基板は、絶縁部が可撓性を有する樹脂を含んでなることから、例えば、絶縁部にポリイミド系の樹脂を用いることで、折り曲げることが可能なフレキシブル複合基板を提供することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、角柱状であり、前記開口部が前記角柱の前記絶縁部と接する面のそれぞれに設けられていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、複合基板は、導電部の柱状部が角柱状であり、開口部が角柱の絶縁部と接する面のそれぞれに設けられていることから、厚さ方向に加わる外力に対する導電部の固定強度を、更に向上させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、円柱状であることが好ましい。
【００１９】
これによれば、複合基板は、導電部の柱状部が円柱状であることから、外力などが加わることにより生じる応力を、柱状部全体に略均等に分散させることができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる電子デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板と、前記複合基板に搭載された機能素子と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、本構成の電子デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板と、複合基板に搭載された機能素子と、を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する電子デバイスを提供することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板を備えたことを特徴とする。
【００２３】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】複合基板の一例の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は、導電部の拡大斜視図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図２】図１（ｂ）の模式平面図であり、（ａ）は第１主面側から見た平面図、（ｂ）は第２主面側から見た平面図。
【図３】複合基板の製造工程の一例を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図５】（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図６】ホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフ。
【図７】分離部の柱状部形状のバリエーションを示す模式平面図であり、（ａ）は六角柱状の柱状部を示す平面図、（ｂ）は円柱状の柱状部を示す平面図。
【図８】物理量センサーの概略構成を示す模式部分展開斜視図。
【図９】複合基板を備えた電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図１０】複合基板を備えた電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。
【図１１】複合基板を備えた電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施形態）
＜複合基板＞
最初に、複合基板の概略構成について説明する。
図１は、ウエハー状に複数個取りされた状態の複合基板の一例の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、要部斜視図であり、図１（ｂ）は、導電部の拡大斜視図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
図２は、図１（ｂ）の模式平面図であり、図２（ａ）は、第１主面側から見た平面図、図２（ｂ）は、第２主面側から見た平面図である。
なお、以降の図を含め、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図１（ａ）の２点鎖線は、個片に分割する際の分割線を表す。
【００２７】
図１、図２に示すように、複合基板１は、基板本体である平板状の絶縁部２０と、絶縁部２０を厚さ方向に貫通する導電部としての複数の分離部１５と、を備えている。
分離部１５は、絶縁部２０に連接し露出する平面である第１主面１１及び第２主面１３を有している。そして、分離部１５は、第２主面１３側の一方の端部につば部１５ａが設けられ、つば部１５ａ上に柱状部１５ｂが設けられ、つば部１５ａと柱状部１５ｂの内部とに跨り、つば部１５ａを厚さ方向（第１主面１１と第２主面１３とを結ぶ方向）に貫通する凹部１５ｃと、凹部１５ｃが設けられることにより、つば部１５ａから柱状部１５ｂにかけて形成された（換言すれば、凹部１５ｃに連通した）開口部１５ｄと、を有している。
これにより、複合基板１は、絶縁部２０における分離部１５の凹部１５ｃ内の部分と、柱状部１５ｂを取り巻く部分とが、開口部１５ｄを介して一体化されている。換言すれば、複合基板１は、開口部１５ｄを介してつば部１５ａ及び柱状部１５ｂの内部に絶縁部２０が充填されている。
【００２８】
分離部１５は、柱状部１５ｂが角柱状（ここでは、四角柱状）であり、開口部１５ｄが四角柱（柱状部１５ｂ）の絶縁部２０と接する面（ここでは、４つの側面）のそれぞれに設けられている（ここでは、４箇所に設けられている）。
図２に示すように、分離部１５の凹部１５ｃの平面形状は、菱形形状（換言すれば、上記柱状部１５ｂを、柱状部１５ｂの中心を回転軸にして４５度回転させた四角形形状）であり、平面視で柱状部１５ｂと交差し、柱状部１５ｂの外側に出る部分が平面視における開口部１５ｄとなる。なお、分かり易くするために図２（ａ）では第１主面１１に、図２（ｂ）では、第２主面１３に網かけを施してある。
一方、厚さ方向においては、図１（ｃ）に示すように、凹部１５ｃの深さＤ１と、つば部１５ａの厚さＴ１との差の部分（Ｄ１−Ｔ１）が開口部１５ｄとなる。
【００２９】
複合基板１は、導電性を有すると共に、平面視で絶縁部２０の外周を枠状（ここでは、四角い枠状）に取り巻く外周枠部１０を備えている。また、複合基板１は、外周枠部１０と分離部１５とを接続する（機械的及び電気的に接続する）梁部１２を備えている。なお、説明の便宜上、梁部１２により外周枠部１０と接続された分離部１５を引き出し部１６という。
なお、複合基板１は、外周枠部１０にも、つば部１０ａ、開口部１０ｄが形成されていることが好ましい。
【００３０】
分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６には、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされた単結晶シリコン、ポリシリコンなどの低抵抗シリコンが用いられている。そして、絶縁部２０には、例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含んだホウケイ酸ガラスが用いられている。
【００３１】
図１（ｃ）に示すように、分離部１５及び引き出し部１６の少なくとも一部には、第１主面１１及び第２主面１３に電極パッド１７が設けられている。電極パッド１７の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このように形成された分離部１５及び引き出し部１６は、例えば、第１主面１１側の外部部材（外部素子、外部機器）と、第２主面１３側の外部部材とを、第１主面１１側及び第２主面１３側間の気密性を有した状態で電気的に接続する貫通電極として機能する。
【００３２】
ウエハー状に複数個取りされた状態の複合基板１は、図示しないダイシングソーなどの分割装置により図１（ａ）に示す分割線（２点鎖線）に沿って個片に分割される。
【００３３】
次に、複合基板１の製造方法について説明する。
図３は、複合基板の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図である。なお、これらの断面図は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図に相当する。
図３に示すように、複合基板１の製造方法は、柱状部形成工程Ｓ１と、ガラス基板接合工程Ｓ２と、凹部形成工程Ｓ３と、加熱・吸引工程Ｓ４と、研磨工程Ｓ５と、電極パッド形成工程Ｓ６と、分割工程Ｓ７と、を有している。
【００３４】
［柱状部形成工程Ｓ１］
まず、図４（ａ）に示すように、例えば、厚さ約３００μｍの、後に分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６となるシリコン基板１１５の第１主面１１に、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を含んでなるマスクパターン１０１をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6（六フッ化硫黄）をエッチングガスとして第１主面１１を、例えば、約２００μｍの深さまでドライエッチングし、分離部１５の柱状部１５ｂ、引き出し部１６の柱状部１６ｂ及び外周枠部１０における柱状部に相当する部分の外形形状を形成する。
【００３５】
［ガラス基板接合工程Ｓ２］
ついで、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１１５の第１主面１１に、例えば、厚さ約４００μｍの、後に絶縁部２０となるガラス基板１２０を陽極接合法により接合する。
詳述すると、低抵抗シリコンであるシリコン基板１１５と、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むホウケイ酸ガラスであるガラス基板１２０とを、約３２０℃の窒素雰囲気中で約８００Ｖの電圧印加により陽極接合する。これにより、シリコン基板１１５とガラス基板１２０とは、静電引力により界面に共有結合が生じ強固に接合される。
【００３６】
［凹部形成工程Ｓ３］
ついで、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１１５の第２主面１３に、ＳｉＯ2からなるマスクパターン１０２をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6をエッチングガスとして第２主面１３を、例えば、約２００μｍの深さまでドライエッチングし、複数の凹部１５ｃ，１６ｃと、分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６をそれぞれ独立（分離）させる凹部１８と、を形成する。
これにより、開口部１５ｄ，１６ｄ、つば部１５ａ，１６ａ，１０ａが形成される。このとき、図４（ｃ）では図示しないが、外周枠部１０にも、開口部１０ｄ（図１（ｃ）参照）が形成される。そして、互いに繋がっていた分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６の第２主面１３側が分離する。
【００３７】
［加熱・吸引工程Ｓ４］
ついで、図４（ｄ）に示すように、製造装置５０を用いて、シリコン基板１１５の第１主面１１側の分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６を取り巻く部分（以降、第１凹部１１６という）及び第２主面１３側の凹部１５ｃ，１６ｃ，１８、図示しない外周枠部１０の凹部（以降、第２凹部１１８という）にガラス基板１２０を充填する。
複合基板１の製造装置５０は、シリコン基板１１５の第２主面１３を載置面５１に載置し、シリコン基板１１５を介してガラス基板１２０を加熱して粘性流動状態にする加熱部５２と、加熱部５２の平滑な載置面５１に設けられた複数の微細な貫通孔５３を介してシリコン基板１１５の第２主面１３側から吸引し、粘性流動状態のガラス基板１２０をシリコン基板１１５の第１凹部１１６及び第２凹部１１８に充填する吸引部５４と、シリコン基板１１５、ガラス基板１２０、加熱部５２、吸引部５４の吸引口部分を収容する気密チャンバー５５と、を備えた構成となっている。
【００３８】
詳述すると、まず、気密チャンバー５５内において、シリコン基板１１５の第２主面１３を、ヒーターなどを備えた加熱部５２の載置面５１に載置し、加熱部５２によりシリコン基板１１５を介してガラス基板１２０を加熱して粘性流動状態にする。
この際、加熱温度は、図６のホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフに示すように、ガラス基板１２０の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０（ｄＰａ・ｓ）の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
加熱温度の一例としては、例えば、ホウケイ酸ガラスのガラス転移点以上で、且つ、ガラス軟化点以下の温度である約５２５℃〜約８２０℃の温度範囲が挙げられる。なお、後述するように、本製造方法は、真空状態で加熱することから、大気圧下で加熱する場合よりも加熱時間を短くすることが可能となる。
【００３９】
上記加熱と共に、ガラス基板１２０を、吸引部５４により加熱部５２の載置面５１に設けられた複数の微細な貫通孔５３を介して、シリコン基板１１５の第２主面１３側から真空状態（１０-2Ｐａ程度の減圧状態）で吸引（真空引き）する。これにより、粘性流動状態のガラス基板１２０を、シリコン基板１１５の第１凹部１１６及び、第１凹部１１６と第２凹部１１８との連通部分（開口部１０ｄ，１５ｄ，１６ｄ）から第２凹部１１８に充填する。
このとき、シリコン基板１１５の第２主面１３は、吸引により加熱部５２の載置面５１に密着している（吸着されている）ことから、第２主面１３側への粘性流動状態のガラス基板１２０の侵入や、分離部１５の移動（位置ずれ）が回避される。
【００４０】
［研磨工程Ｓ５］
ついで、図５（ｅ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１の第１主面１１側及び第２主面１３側を研磨し、吸引時にシリコン基板１１５の第１主面１１に僅かに残ったガラス基板１２０の残渣や、吸引時に貫通孔５３内に引き込まれ、シリコン基板１１５の第２主面１３から外側（貫通孔５３側）に僅かに突出したガラス基板１２０の突出部を平滑化する。
【００４１】
［電極パッド形成工程Ｓ６］
ついで、図５（ｆ）に示すように、分離部１５及び引き出し部１６の第１主面１１側及び第２主面１３側に、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などの電極材料を用いて、蒸着またはスパッタリングにより電極パッド１７を形成する。
これにより、分離部１５及び引き出し部１６は、貫通電極としての機能を有することとなる。
【００４２】
［分割工程Ｓ７］
ついで、図５（ｇ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１を図示しないダイシングソーなどの分割装置により、分割線１９に沿って個片に分割する。これにより、例えば、後述する図８に示す物理量センサー２に用いられるような複合基板１を得る。
なお、上記柱状部形成工程Ｓ１及び凹部形成工程Ｓ３におけるドライエッチングに代えて、ウエットエッチングとしてもよい。
【００４３】
上述したように、本実施形態の複合基板１は、分離部１５が、つば部１５ａを有する柱状であって、つば部１５ａと柱状部１５ｂとに跨り、つば部１５ａを貫通する凹部１５ｃと、つば部１５ａから柱状部１５ｂにかけて形成された開口部１５ｄとを、有している。そして、複合基板１は、絶縁部２０における凹部１５ｃ内の部分と、柱状部１５ｂを取り巻く部分とが、開口部１５ｄを介して一体化されている。
これにより、複合基板１は、分離部１５が絶縁部２０に係合することとなり、厚さ方向に加わる外力に対する分離部１５の固定強度を、従来の特許文献１の構成と比較して、格段に向上させることが可能となる。この結果、複合基板１は、特許文献１の構成よりも信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、複合基板１は、導電性を有すると共に、平面視で絶縁部２０の外周を枠状に取り巻く外周枠部１０を備えたことから、例えば、外周枠部１０を接地電位（ＧＮＤ）とすることにより、外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００４５】
また、複合基板１は、外周枠部１０と分離部１５とを接続する梁部１２を備えたことから、例えば、外部部材が搭載される引き出し部１６の電位を、梁部１２を介して外周枠部１０と同じ接地電位とすることで、外部部材に対する外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００４６】
また、複合基板１は、絶縁部２０がホウケイ酸ガラスを含み、分離部１５がシリコンを含むことから、絶縁部２０と分離部１５との絶縁分離を確実に行うことができる。
加えて、複合基板１は、分離部１５がシリコンを含むから、その物性により加工精度の高い複合基板を提供することができる。
また、複合基板１は、絶縁部２０がホウケイ酸ガラスを含み、分離部１５がシリコンを含むことから、絶縁部２０（ガラス基板１２０）と分離部１５（シリコン基板１１５）との陽極接合が可能となる。
これにより、複合基板１は、製造工程においてガラス基板１２０とシリコン基板１１５とを陽極接合することによって、接合部材を別途用意することなく、効率的な製造が可能となる。
【００４７】
また、複合基板１は、分離部１５の柱状部１５ｂが四角柱状であり、開口部１５ｄが四角柱（柱状部１５ｂ）の絶縁部２０と接する４面のそれぞれに設けられていることから、厚さ方向に加わる外力に対する分離部１５の固定強度を、例えば、開口部１５ｄが４面の内の一部の面に設けられている場合よりも、更に向上させることができる。
なお、分離部１５（引き出し部１６）の柱状部１５ｂ（１６ｂ）の形状は、四角柱状に限定されるものではなく、図７に示すような形状であってもよい。
【００４８】
図７は、分離部の柱状部形状のバリエーションを示す模式平面図であり、図７（ａ）は、六角柱状の柱状部を示す平面図、図７（ｂ）は、円柱状の柱状部を示す平面図である。
図７（ａ）に示すように、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、六角柱状であってもよい。これによれば、複合基板１は、凹部１５ｃの平面形状を柱状部１５ｂの形状に合わせて六角形とすることで、開口部１５ｄを６箇所設けることができる。
この結果、複合基板１は、厚さ方向に加わる外力に対する分離部１５の固定強度を、上記実施形態よりも更に向上させることが可能となる。
なお、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、三角柱状であってもよく、五角柱状や八角柱状などの多角柱状であってもよい。
【００４９】
また、図７（ｂ）に示すように、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、円柱状であってもよい。これによれば、複合基板１は、分離部１５の柱状部１５ｂが円柱状であることから、外力などが加わることにより生じる応力を、柱状部１５ｂ全体に略均等に分散させることができる。
なお、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、角柱状でもなく円柱状でもない、例えば、楕円柱状などの異形柱状であってもよい。
【００５０】
なお、分離部１５の凹部１５ｃの平面形状は、菱形（四角形）や六角形などの多角形に限定されるものではなく、例えば、図７（ｂ）に示すような、十字穴付きねじの十字穴形状のような形状であってもよい。これによれば、複合基板１は、隣り合う開口部１５ｄ間の柱状部１５ｂの径方向（第１主面１１に沿った方向）の肉厚を十分に確保することが可能となることから、分離部１５の固定強度を更に向上させることができる。
なお、つば部１５ａの平面形状は、四角形状に限定されるものではなく、五角形や六角形、八角形などの多角形状としてもよく、円形状としてもよい。
【００５１】
また、複合基板１は、ホウケイ酸ガラスに変えて可撓性を有する樹脂を絶縁部２０に用いてもよい。これによれば、複合基板１は、絶縁部２０が可撓性を有する樹脂を含んでなることから、例えば、絶縁部２０にポリイミド系の樹脂を用いることで、折り曲げることが可能なフレキシブル複合基板を提供することができる。
なお、引き出し部１６、外周枠部１０は、複合基板１の用途によっては、なくてもよい。
【００５２】
＜電子デバイス＞
次に、複合基板と、複合基板に搭載された機能素子と、を備えた電子デバイスについて説明する。
上述した複合基板１は、例えば、電子デバイスのパッケージ機能を兼ね備えた基板として用いることが可能である。ここでは、複合基板１を備えた電子デバイスの一例としての物理量センサーについて説明する。
図８は、物理量センサーの概略構成を示す模式部分展開斜視図である。
【００５３】
図８に示すように、物理量センサー２は、パッケージベースを兼ねた複合基板１と、複合基板１に搭載された機能素子の一例としてのセンサー素子３０と、センサー素子３０を覆い複合基板１に気密に接合されたキャップ４０（蓋体）と、を備えている。
これにより、物理量センサー２は、複合基板１とキャップ４０とで、センサー素子３０を収容するパッケージ６０が構成されていることとなる。
【００５４】
センサー素子３０は、例えば、複合基板１の引き出し部１６に取り付けられ、センサー素子３０の図示しない複数の端子は、例えば、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー３１を用いたワイヤーボンディングにより、複合基板１の分離部１５（引き出し部１６）にそれぞれ接続されている（電気的に接続されている）。
なお、センサー素子３０は、表裏を反転し、複数の端子が直接またはＡｕ、Ａｌ、ハンダなどのバンプを介して、分離部１５（引き出し部１６）にフリップチップ実装される構成とすることも可能である。
【００５５】
キャップ４０は、一面が開口した箱状に形成されており、内部空間４１を介してセンサー素子３０、金属ワイヤー３１を覆い、開口側が複合基板１の外周枠部１０に接合されている。なお、キャップ４０は、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス）を用いることにより、複合基板１のシリコンを含んでなる外周枠部１０との陽極接合が可能となる。
また、物理量センサー２は、キャップ４０に導電性材料を用いることにより、例えば、外周枠部１０を接地電位（ＧＮＤ）とすることで、複合基板１とキャップ４０とによって、外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００５６】
物理量センサー２の内部空間４１は、気密に封止されており、センサー素子３０の種類（例えば、圧力センサー、加速度センサー、角速度センサーなど）や物理量の検出方法によって、真空状態（減圧状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
このような構成により、物理量センサー２は、センサー素子３０を、複合基板１の貫通電極として機能し固定強度の向上によって信頼性が向上した分離部１５（引き出し部１６）を介して、内部空間４１の気密性を維持しつつ、外部部材と電気的に接続させることが可能となる。この結果、物理量センサー２は、例えば、特許文献１のガラス基板を用いた場合よりも、信頼性を向上させることができる。
なお、電子デバイスは、上述した物理量センサーなどのセンサーデバイスに限定されるものではなく、例えば、水晶振動子、水晶発振器などのタイミングデバイスや、周波数フィルター、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスなどにも適用可能である。
【００５７】
＜電子機器＞
次に、複合基板を備えた電子機器について説明する。
図９は、複合基板を備えた電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
図９に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０１を有する表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター１１００には、複合基板１が内蔵されている。
【００５８】
図１０は、複合基板を備えた電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
図１０に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０１が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、複合基板１が内蔵されている。
【００５９】
図１１は、複合基板を備えた電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図１１には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面（図中手前側）には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中奥側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００６０】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、複合基板１が内蔵されている。
【００６１】
このような電子機器は、信頼性に優れた複合基板１を備えたことから、優れた性能を発揮することができる。
なお、上記複合基板１を備えた電子機器は、図９のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１０の携帯電話機、図１１のデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…複合基板、２…電子デバイスとしての物理量センサー、１０…外周枠部、１０ａ…つば部、１０ｄ…開口部、１１…第１主面、１２…梁部、１３…第２主面、１５…導電部としての分離部、１５ａ…つば部、１５ｂ…柱状部、１５ｃ…凹部、１５ｄ…開口部、１６…引き出し部、１６ａ…つば部、１６ｂ…柱状部、１６ｃ…凹部、１６ｄ…開口部、１７…電極パッド、１８…凹部、１９…分割線、２０…絶縁部、３０…機能素子としてのセンサー素子、３１…金属ワイヤー、４０…キャップ、４１…内部空間、５０…製造装置、５１…載置面、５２…加熱部、５３…貫通孔、５４…吸引部、５５…気密チャンバー、６０…パッケージ、１０１，１０２…マスクパターン、１１５…シリコン基板、１１６…第１凹部、１１８…第２凹部、１２０…ガラス基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合基板、この複合基板を備えた電子デバイス及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合基板としては、相互に対向する一対の主面を有するガラス基板本体と、一対の主面の両方で少なくとも一部が露出するようにガラス基板本体に埋設されたシリコン島状体と、を具備したガラス基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１によれば、このガラス基板は、ガラス基板本体とシリコン島状体との界面で高い密着性が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、上記ガラス基板は、シリコン島状体が加熱されたガラス基板に押し込まれることによりガラス基板本体に固定されている構成となっている。
しかしながら、上記ガラス基板は、実施の形態において、シリコン島状体が例えば、略円錐状、略角錐状、円柱状、角柱状などの、ガラス基板本体に係合する部分がない形状に形成されている。
このことから、上記ガラス基板は、厚さ方向に加わる外力に対するシリコン島状体の固定強度が不十分となる虞がある。
これにより、上記ガラス基板は、厚さ方向に加わる外力によって、シリコン島状体がガラス基板本体に対して厚さ方向にずれてしまう、あるいはガラス基板本体から脱落してしまうなどの不具合が発生する虞がある。
この結果、上記ガラス基板は、例えば、ガラス基板本体とシリコン島状体との気密性（密着性）を十分に保持できなくなり、信頼性が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる複合基板は、絶縁部と、前記絶縁部を貫通して設けられ、両端が露出し、且つ、一方の端部に設けられているつば部及び該つば部上に設けられている柱状部を備えた導電部と、を備え、前記導電部は、前記つば部及び柱状部の内部に跨って設けられている凹部と、前記凹部に連通している開口部とを含み、前記開口部を介して前記つば部及び前記柱状部の内部に前記絶縁部が充填されていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、複合基板は、導電部がつば部及び柱状部の内部に跨って設けられている凹部と、凹部に連通している開口部とを含み、開口部を介してつば部及び柱状部の内部に絶縁部が充填されている。
これにより、複合基板は、導電部が絶縁部に係合することとなり、厚さ方向に加わる外力に対する導電部（シリコン島状体に相当）の固定強度を、上記特許文献１の構成と比較して、格段に向上させることが可能となる。
この結果、複合基板は、上記特許文献１の構成よりも信頼性を向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる複合基板において、導電性を有すると共に、平面視で前記絶縁部の外周を枠状に取り巻く外周枠部を備えたことが好ましい。
【０００９】
これによれば、複合基板は、導電性を有すると共に、平面視で絶縁部の外周を枠状に取り巻く外周枠部を備えたことから、例えば、外周枠部を接地電位（ＧＮＤ）とすることにより、外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる複合基板において、前記外周枠部と前記導電部とを接続する梁部を備えたことが好ましい。
【００１１】
これによれば、複合基板は、外周枠部と導電部とを接続する梁部を備えたことから、例えば、外部部材が搭載される導電部の電位を、梁部を介して外周枠部と同じ接地電位とすることで、外部部材に対する外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる複合基板において、前記絶縁部は、ホウケイ酸ガラスを含み、前記導電部は、シリコンを含むことが好ましい。
【００１３】
これによれば、複合基板は、絶縁部がホウケイ酸ガラスを含み、導電部がシリコンを含むことから、絶縁部と導電部との絶縁分離を確実に行うことができる。
加えて、複合基板は、導電部がシリコンを含むことから、その物性により加工精度の高い複合基板を提供することができる。
また、複合基板は、絶縁部がホウケイ酸ガラスを含み、導電部がシリコンを含むことから、絶縁部と導電部との陽極接合が可能となる。
これにより、複合基板は、接合部材を別途用意する必要のない陽極接合を用いた効率的な製造方法を採用することが可能となる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる複合基板において、前記絶縁部は、可撓性を有する樹脂を含んでなることが好ましい。
【００１５】
これによれば、複合基板は、絶縁部が可撓性を有する樹脂を含んでなることから、例えば、絶縁部にポリイミド系の樹脂を用いることで、折り曲げることが可能なフレキシブル複合基板を提供することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、角柱状であり、前記開口部が前記角柱の前記絶縁部と接する面のそれぞれに設けられていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、複合基板は、導電部の柱状部が角柱状であり、開口部が角柱の絶縁部と接する面のそれぞれに設けられていることから、厚さ方向に加わる外力に対する導電部の固定強度を、更に向上させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、円柱状であることが好ましい。
【００１９】
これによれば、複合基板は、導電部の柱状部が円柱状であることから、外力などが加わることにより生じる応力を、柱状部全体に略均等に分散させることができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる電子デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板と、前記複合基板に搭載された機能素子と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、本構成の電子デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板と、複合基板に搭載された機能素子と、を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する電子デバイスを提供することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板を備えたことを特徴とする。
【００２３】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の複合基板を備えたことから、上記適用例のいずれか一例に記載の効果を奏する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】複合基板の一例の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は、導電部の拡大斜視図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図２】図１（ｂ）の模式平面図であり、（ａ）は第１主面側から見た平面図、（ｂ）は第２主面側から見た平面図。
【図３】複合基板の製造工程の一例を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図５】（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図６】ホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフ。
【図７】分離部の柱状部形状のバリエーションを示す模式平面図であり、（ａ）は六角柱状の柱状部を示す平面図、（ｂ）は円柱状の柱状部を示す平面図。
【図８】物理量センサーの概略構成を示す模式部分展開斜視図。
【図９】複合基板を備えた電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図１０】複合基板を備えた電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。
【図１１】複合基板を備えた電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施形態）
＜複合基板＞
最初に、複合基板の概略構成について説明する。
図１は、ウエハー状に複数個取りされた状態の複合基板の一例の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、要部斜視図であり、図１（ｂ）は、導電部の拡大斜視図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
図２は、図１（ｂ）の模式平面図であり、図２（ａ）は、第１主面側から見た平面図、図２（ｂ）は、第２主面側から見た平面図である。
なお、以降の図を含め、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図１（ａ）の２点鎖線は、個片に分割する際の分割線を表す。
【００２７】
図１、図２に示すように、複合基板１は、基板本体である平板状の絶縁部２０と、絶縁部２０を厚さ方向に貫通する導電部としての複数の分離部１５と、を備えている。
分離部１５は、絶縁部２０に連接し露出する平面である第１主面１１及び第２主面１３を有している。そして、分離部１５は、第２主面１３側の一方の端部につば部１５ａが設けられ、つば部１５ａ上に柱状部１５ｂが設けられ、つば部１５ａと柱状部１５ｂの内部とに跨り、つば部１５ａを厚さ方向（第１主面１１と第２主面１３とを結ぶ方向）に貫通する凹部１５ｃと、凹部１５ｃが設けられることにより、つば部１５ａから柱状部１５ｂにかけて形成された（換言すれば、凹部１５ｃに連通した）開口部１５ｄと、を有している。
これにより、複合基板１は、絶縁部２０における分離部１５の凹部１５ｃ内の部分と、柱状部１５ｂを取り巻く部分とが、開口部１５ｄを介して一体化されている。換言すれば、複合基板１は、開口部１５ｄを介してつば部１５ａ及び柱状部１５ｂの内部に絶縁部２０が充填されている。
【００２８】
分離部１５は、柱状部１５ｂが角柱状（ここでは、四角柱状）であり、開口部１５ｄが四角柱（柱状部１５ｂ）の絶縁部２０と接する面（ここでは、４つの側面）のそれぞれに設けられている（ここでは、４箇所に設けられている）。
図２に示すように、分離部１５の凹部１５ｃの平面形状は、菱形形状（換言すれば、上記柱状部１５ｂを、柱状部１５ｂの中心を回転軸にして４５度回転させた四角形形状）であり、平面視で柱状部１５ｂと交差し、柱状部１５ｂの外側に出る部分が平面視における開口部１５ｄとなる。なお、分かり易くするために図２（ａ）では第１主面１１に、図２（ｂ）では、第２主面１３に網かけを施してある。
一方、厚さ方向においては、図１（ｃ）に示すように、凹部１５ｃの深さＤ１と、つば部１５ａの厚さＴ１との差の部分（Ｄ１−Ｔ１）が開口部１５ｄとなる。
【００２９】
複合基板１は、導電性を有すると共に、平面視で絶縁部２０の外周を枠状（ここでは、四角い枠状）に取り巻く外周枠部１０を備えている。また、複合基板１は、外周枠部１０と分離部１５とを接続する（機械的及び電気的に接続する）梁部１２を備えている。なお、説明の便宜上、梁部１２により外周枠部１０と接続された分離部１５を引き出し部１６という。
なお、複合基板１は、外周枠部１０にも、つば部１０ａ、開口部１０ｄが形成されていることが好ましい。
【００３０】
分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６には、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされた単結晶シリコン、ポリシリコンなどの低抵抗シリコンが用いられている。そして、絶縁部２０には、例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含んだホウケイ酸ガラスが用いられている。
【００３１】
図１（ｃ）に示すように、分離部１５及び引き出し部１６の少なくとも一部には、第１主面１１及び第２主面１３に電極パッド１７が設けられている。電極パッド１７の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このように形成された分離部１５及び引き出し部１６は、例えば、第１主面１１側の外部部材（外部素子、外部機器）と、第２主面１３側の外部部材とを、第１主面１１側及び第２主面１３側間の気密性を有した状態で電気的に接続する貫通電極として機能する。
【００３２】
ウエハー状に複数個取りされた状態の複合基板１は、図示しないダイシングソーなどの分割装置により図１（ａ）に示す分割線（２点鎖線）に沿って個片に分割される。
【００３３】
次に、複合基板１の製造方法について説明する。
図３は、複合基板の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図である。なお、これらの断面図は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図に相当する。
図３に示すように、複合基板１の製造方法は、柱状部形成工程Ｓ１と、ガラス基板接合工程Ｓ２と、凹部形成工程Ｓ３と、加熱・吸引工程Ｓ４と、研磨工程Ｓ５と、電極パッド形成工程Ｓ６と、分割工程Ｓ７と、を有している。
【００３４】
［柱状部形成工程Ｓ１］
まず、図４（ａ）に示すように、例えば、厚さ約３００μｍの、後に分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６となるシリコン基板１１５の第１主面１１に、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を含んでなるマスクパターン１０１をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6（六フッ化硫黄）をエッチングガスとして第１主面１１を、例えば、約２００μｍの深さまでドライエッチングし、分離部１５の柱状部１５ｂ、引き出し部１６の柱状部１６ｂ及び外周枠部１０における柱状部に相当する部分の外形形状を形成する。
【００３５】
［ガラス基板接合工程Ｓ２］
ついで、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１１５の第１主面１１に、例えば、厚さ約４００μｍの、後に絶縁部２０となるガラス基板１２０を陽極接合法により接合する。
詳述すると、低抵抗シリコンであるシリコン基板１１５と、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むホウケイ酸ガラスであるガラス基板１２０とを、約３２０℃の窒素雰囲気中で約８００Ｖの電圧印加により陽極接合する。これにより、シリコン基板１１５とガラス基板１２０とは、静電引力により界面に共有結合が生じ強固に接合される。
【００３６】
［凹部形成工程Ｓ３］
ついで、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１１５の第２主面１３に、ＳｉＯ2からなるマスクパターン１０２をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6をエッチングガスとして第２主面１３を、例えば、約２００μｍの深さまでドライエッチングし、複数の凹部１５ｃ，１６ｃと、分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６をそれぞれ独立（分離）させる凹部１８と、を形成する。
これにより、開口部１５ｄ，１６ｄ、つば部１５ａ，１６ａ，１０ａが形成される。このとき、図４（ｃ）では図示しないが、外周枠部１０にも、開口部１０ｄ（図１（ｃ）参照）が形成される。そして、互いに繋がっていた分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６の第２主面１３側が分離する。
【００３７】
［加熱・吸引工程Ｓ４］
ついで、図４（ｄ）に示すように、製造装置５０を用いて、シリコン基板１１５の第１主面１１側の分離部１５、外周枠部１０及び引き出し部１６を取り巻く部分（以降、第１凹部１１６という）及び第２主面１３側の凹部１５ｃ，１６ｃ，１８、図示しない外周枠部１０の凹部（以降、第２凹部１１８という）にガラス基板１２０を充填する。
複合基板１の製造装置５０は、シリコン基板１１５の第２主面１３を載置面５１に載置し、シリコン基板１１５を介してガラス基板１２０を加熱して粘性流動状態にする加熱部５２と、加熱部５２の平滑な載置面５１に設けられた複数の微細な貫通孔５３を介してシリコン基板１１５の第２主面１３側から吸引し、粘性流動状態のガラス基板１２０をシリコン基板１１５の第１凹部１１６及び第２凹部１１８に充填する吸引部５４と、シリコン基板１１５、ガラス基板１２０、加熱部５２、吸引部５４の吸引口部分を収容する気密チャンバー５５と、を備えた構成となっている。
【００３８】
詳述すると、まず、気密チャンバー５５内において、シリコン基板１１５の第２主面１３を、ヒーターなどを備えた加熱部５２の載置面５１に載置し、加熱部５２によりシリコン基板１１５を介してガラス基板１２０を加熱して粘性流動状態にする。
この際、加熱温度は、図６のホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフに示すように、ガラス基板１２０の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０（ｄＰａ・ｓ）の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
加熱温度の一例としては、例えば、ホウケイ酸ガラスのガラス転移点以上で、且つ、ガラス軟化点以下の温度である約５２５℃〜約８２０℃の温度範囲が挙げられる。なお、後述するように、本製造方法は、真空状態で加熱することから、大気圧下で加熱する場合よりも加熱時間を短くすることが可能となる。
【００３９】
上記加熱と共に、ガラス基板１２０を、吸引部５４により加熱部５２の載置面５１に設けられた複数の微細な貫通孔５３を介して、シリコン基板１１５の第２主面１３側から真空状態（１０-2Ｐａ程度の減圧状態）で吸引（真空引き）する。これにより、粘性流動状態のガラス基板１２０を、シリコン基板１１５の第１凹部１１６及び、第１凹部１１６と第２凹部１１８との連通部分（開口部１０ｄ，１５ｄ，１６ｄ）から第２凹部１１８に充填する。
このとき、シリコン基板１１５の第２主面１３は、吸引により加熱部５２の載置面５１に密着している（吸着されている）ことから、第２主面１３側への粘性流動状態のガラス基板１２０の侵入や、分離部１５の移動（位置ずれ）が回避される。
【００４０】
［研磨工程Ｓ５］
ついで、図５（ｅ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１の第１主面１１側及び第２主面１３側を研磨し、吸引時にシリコン基板１１５の第１主面１１に僅かに残ったガラス基板１２０の残渣や、吸引時に貫通孔５３内に引き込まれ、シリコン基板１１５の第２主面１３から外側（貫通孔５３側）に僅かに突出したガラス基板１２０の突出部を平滑化する。
【００４１】
［電極パッド形成工程Ｓ６］
ついで、図５（ｆ）に示すように、分離部１５及び引き出し部１６の第１主面１１側及び第２主面１３側に、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などの電極材料を用いて、蒸着またはスパッタリングにより電極パッド１７を形成する。
これにより、分離部１５及び引き出し部１６は、貫通電極としての機能を有することとなる。
【００４２】
［分割工程Ｓ７］
ついで、図５（ｇ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１を図示しないダイシングソーなどの分割装置により、分割線１９に沿って個片に分割する。これにより、例えば、後述する図８に示す物理量センサー２に用いられるような複合基板１を得る。
なお、上記柱状部形成工程Ｓ１及び凹部形成工程Ｓ３におけるドライエッチングに代えて、ウエットエッチングとしてもよい。
【００４３】
上述したように、本実施形態の複合基板１は、分離部１５が、つば部１５ａを有する柱状であって、つば部１５ａと柱状部１５ｂとに跨り、つば部１５ａを貫通する凹部１５ｃと、つば部１５ａから柱状部１５ｂにかけて形成された開口部１５ｄとを、有している。そして、複合基板１は、絶縁部２０における凹部１５ｃ内の部分と、柱状部１５ｂを取り巻く部分とが、開口部１５ｄを介して一体化されている。
これにより、複合基板１は、分離部１５が絶縁部２０に係合することとなり、厚さ方向に加わる外力に対する分離部１５の固定強度を、従来の特許文献１の構成と比較して、格段に向上させることが可能となる。この結果、複合基板１は、特許文献１の構成よりも信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、複合基板１は、導電性を有すると共に、平面視で絶縁部２０の外周を枠状に取り巻く外周枠部１０を備えたことから、例えば、外周枠部１０を接地電位（ＧＮＤ）とすることにより、外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００４５】
また、複合基板１は、外周枠部１０と分離部１５とを接続する梁部１２を備えたことから、例えば、外部部材が搭載される引き出し部１６の電位を、梁部１２を介して外周枠部１０と同じ接地電位とすることで、外部部材に対する外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００４６】
また、複合基板１は、絶縁部２０がホウケイ酸ガラスを含み、分離部１５がシリコンを含むことから、絶縁部２０と分離部１５との絶縁分離を確実に行うことができる。
加えて、複合基板１は、分離部１５がシリコンを含むから、その物性により加工精度の高い複合基板を提供することができる。
また、複合基板１は、絶縁部２０がホウケイ酸ガラスを含み、分離部１５がシリコンを含むことから、絶縁部２０（ガラス基板１２０）と分離部１５（シリコン基板１１５）との陽極接合が可能となる。
これにより、複合基板１は、製造工程においてガラス基板１２０とシリコン基板１１５とを陽極接合することによって、接合部材を別途用意することなく、効率的な製造が可能となる。
【００４７】
また、複合基板１は、分離部１５の柱状部１５ｂが四角柱状であり、開口部１５ｄが四角柱（柱状部１５ｂ）の絶縁部２０と接する４面のそれぞれに設けられていることから、厚さ方向に加わる外力に対する分離部１５の固定強度を、例えば、開口部１５ｄが４面の内の一部の面に設けられている場合よりも、更に向上させることができる。
なお、分離部１５（引き出し部１６）の柱状部１５ｂ（１６ｂ）の形状は、四角柱状に限定されるものではなく、図７に示すような形状であってもよい。
【００４８】
図７は、分離部の柱状部形状のバリエーションを示す模式平面図であり、図７（ａ）は、六角柱状の柱状部を示す平面図、図７（ｂ）は、円柱状の柱状部を示す平面図である。
図７（ａ）に示すように、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、六角柱状であってもよい。これによれば、複合基板１は、凹部１５ｃの平面形状を柱状部１５ｂの形状に合わせて六角形とすることで、開口部１５ｄを６箇所設けることができる。
この結果、複合基板１は、厚さ方向に加わる外力に対する分離部１５の固定強度を、上記実施形態よりも更に向上させることが可能となる。
なお、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、三角柱状であってもよく、五角柱状や八角柱状などの多角柱状であってもよい。
【００４９】
また、図７（ｂ）に示すように、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、円柱状であってもよい。これによれば、複合基板１は、分離部１５の柱状部１５ｂが円柱状であることから、外力などが加わることにより生じる応力を、柱状部１５ｂ全体に略均等に分散させることができる。
なお、分離部１５の柱状部１５ｂの形状は、角柱状でもなく円柱状でもない、例えば、楕円柱状などの異形柱状であってもよい。
【００５０】
なお、分離部１５の凹部１５ｃの平面形状は、菱形（四角形）や六角形などの多角形に限定されるものではなく、例えば、図７（ｂ）に示すような、十字穴付きねじの十字穴形状のような形状であってもよい。これによれば、複合基板１は、隣り合う開口部１５ｄ間の柱状部１５ｂの径方向（第１主面１１に沿った方向）の肉厚を十分に確保することが可能となることから、分離部１５の固定強度を更に向上させることができる。
なお、つば部１５ａの平面形状は、四角形状に限定されるものではなく、五角形や六角形、八角形などの多角形状としてもよく、円形状としてもよい。
【００５１】
また、複合基板１は、ホウケイ酸ガラスに変えて可撓性を有する樹脂を絶縁部２０に用いてもよい。これによれば、複合基板１は、絶縁部２０が可撓性を有する樹脂を含んでなることから、例えば、絶縁部２０にポリイミド系の樹脂を用いることで、折り曲げることが可能なフレキシブル複合基板を提供することができる。
なお、引き出し部１６、外周枠部１０は、複合基板１の用途によっては、なくてもよい。
【００５２】
＜電子デバイス＞
次に、複合基板と、複合基板に搭載された機能素子と、を備えた電子デバイスについて説明する。
上述した複合基板１は、例えば、電子デバイスのパッケージ機能を兼ね備えた基板として用いることが可能である。ここでは、複合基板１を備えた電子デバイスの一例としての物理量センサーについて説明する。
図８は、物理量センサーの概略構成を示す模式部分展開斜視図である。
【００５３】
図８に示すように、物理量センサー２は、パッケージベースを兼ねた複合基板１と、複合基板１に搭載された機能素子の一例としてのセンサー素子３０と、センサー素子３０を覆い複合基板１に気密に接合されたキャップ４０（蓋体）と、を備えている。
これにより、物理量センサー２は、複合基板１とキャップ４０とで、センサー素子３０を収容するパッケージ６０が構成されていることとなる。
【００５４】
センサー素子３０は、例えば、複合基板１の引き出し部１６に取り付けられ、センサー素子３０の図示しない複数の端子は、例えば、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー３１を用いたワイヤーボンディングにより、複合基板１の分離部１５（引き出し部１６）にそれぞれ接続されている（電気的に接続されている）。
なお、センサー素子３０は、表裏を反転し、複数の端子が直接またはＡｕ、Ａｌ、ハンダなどのバンプを介して、分離部１５（引き出し部１６）にフリップチップ実装される構成とすることも可能である。
【００５５】
キャップ４０は、一面が開口した箱状に形成されており、内部空間４１を介してセンサー素子３０、金属ワイヤー３１を覆い、開口側が複合基板１の外周枠部１０に接合されている。なお、キャップ４０は、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス）を用いることにより、複合基板１のシリコンを含んでなる外周枠部１０との陽極接合が可能となる。
また、物理量センサー２は、キャップ４０に導電性材料を用いることにより、例えば、外周枠部１０を接地電位（ＧＮＤ）とすることで、複合基板１とキャップ４０とによって、外部からのノイズ、静電気などに対するシールド効果を発揮することが可能となる。
【００５６】
物理量センサー２の内部空間４１は、気密に封止されており、センサー素子３０の種類（例えば、圧力センサー、加速度センサー、角速度センサーなど）や物理量の検出方法によって、真空状態（減圧状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
このような構成により、物理量センサー２は、センサー素子３０を、複合基板１の貫通電極として機能し固定強度の向上によって信頼性が向上した分離部１５（引き出し部１６）を介して、内部空間４１の気密性を維持しつつ、外部部材と電気的に接続させることが可能となる。この結果、物理量センサー２は、例えば、特許文献１のガラス基板を用いた場合よりも、信頼性を向上させることができる。
なお、電子デバイスは、上述した物理量センサーなどのセンサーデバイスに限定されるものではなく、例えば、水晶振動子、水晶発振器などのタイミングデバイスや、周波数フィルター、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスなどにも適用可能である。
【００５７】
＜電子機器＞
次に、複合基板を備えた電子機器について説明する。
図９は、複合基板を備えた電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
図９に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０１を有する表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピューター１１００には、複合基板１が内蔵されている。
【００５８】
図１０は、複合基板を備えた電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
図１０に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０１が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、複合基板１が内蔵されている。
【００５９】
図１１は、複合基板を備えた電子機器としてのデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図１１には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面（図中手前側）には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中奥側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００６０】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。更に、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、複合基板１が内蔵されている。
【００６１】
このような電子機器は、信頼性に優れた複合基板１を備えたことから、優れた性能を発揮することができる。
なお、上記複合基板１を備えた電子機器は、図９のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１０の携帯電話機、図１１のデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…複合基板、２…電子デバイスとしての物理量センサー、１０…外周枠部、１０ａ…つば部、１０ｄ…開口部、１１…第１主面、１２…梁部、１３…第２主面、１５…導電部としての分離部、１５ａ…つば部、１５ｂ…柱状部、１５ｃ…凹部、１５ｄ…開口部、１６…引き出し部、１６ａ…つば部、１６ｂ…柱状部、１６ｃ…凹部、１６ｄ…開口部、１７…電極パッド、１８…凹部、１９…分割線、２０…絶縁部、３０…機能素子としてのセンサー素子、３１…金属ワイヤー、４０…キャップ、４１…内部空間、５０…製造装置、５１…載置面、５２…加熱部、５３…貫通孔、５４…吸引部、５５…気密チャンバー、６０…パッケージ、１０１，１０２…マスクパターン、１１５…シリコン基板、１１６…第１凹部、１１８…第２凹部、１２０…ガラス基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部と、
前記絶縁部を貫通して設けられ、両端が露出し、且つ、一方の端部に設けられているつば部及び該つば部上に設けられている柱状部を備えた導電部と、を備え、
前記導電部は、前記つば部及び柱状部の内部に跨って設けられている凹部と、前記凹部に連通している開口部とを含み、前記開口部を介して前記つば部及び前記柱状部の内部に前記絶縁部が充填されていることを特徴とする複合基板。
【請求項２】
請求項１に記載の複合基板において、導電性を有すると共に、平面視で前記絶縁部の外周を枠状に取り巻く外周枠部を備えたことを特徴とする複合基板。
【請求項３】
請求項２に記載の複合基板において、前記外周枠部と前記導電部とを接続する梁部を備えたことを特徴とする複合基板。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の複合基板において、前記絶縁部は、ホウケイ酸ガラスを含み、前記導電部は、シリコンを含むことを特徴とする複合基板。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の複合基板において、前記絶縁部は、可撓性を有する樹脂を含んでなることを特徴とする複合基板。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、角柱状であり、前記開口部が前記角柱の前記絶縁部と接する面のそれぞれに設けられていることを特徴とする複合基板。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、円柱状であることを特徴とする複合基板。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の複合基板と、
前記複合基板に搭載された機能素子と、を備えたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の複合基板を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
絶縁部と、
前記絶縁部を貫通して設けられ、両端が露出し、且つ、一方の端部に設けられているつば部及び該つば部上に設けられている柱状部を備えた導電部と、を備え、
前記導電部は、前記つば部及び柱状部の内部に跨って設けられている凹部と、前記凹部に連通している開口部とを含み、前記開口部を介して前記つば部及び前記柱状部の内部に前記絶縁部が充填されていることを特徴とする複合基板。
【請求項２】
請求項１に記載の複合基板において、導電性を有すると共に、平面視で前記絶縁部の外周を枠状に取り巻く外周枠部を備えたことを特徴とする複合基板。
【請求項３】
請求項２に記載の複合基板において、前記外周枠部と前記導電部とを接続する梁部を備えたことを特徴とする複合基板。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の複合基板において、前記絶縁部は、ホウケイ酸ガラスを含み、前記導電部は、シリコンを含むことを特徴とする複合基板。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の複合基板において、前記絶縁部は、可撓性を有する樹脂を含んでなることを特徴とする複合基板。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、角柱状であり、前記開口部が前記角柱の前記絶縁部と接する面のそれぞれに設けられていることを特徴とする複合基板。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の複合基板において、前記導電部の前記柱状部は、円柱状であることを特徴とする複合基板。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の複合基板と、
前記複合基板に搭載された機能素子と、を備えたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の複合基板を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２３３９（Ｐ２０１３−６２３３９Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９１１３（Ｐ２０１１−１９９１１３）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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