電子デバイスおよびその製造方法、並びに、電子機器
【課題】高い信頼性を有する電子デバイスを提供する。
【解決手段】本発明に係る電子デバイス１００は、基体１０と、基体１０上に載置されている機能素子１０２と、基体１０上に機能素子１０２を覆って載置されているシリコンの蓋体２０と、を含み、蓋体２０には、貫通孔４０と、貫通孔４０を塞ぐ封止部材６０と、が設けられ、貫通孔６０は、基体１０側の第１開口４１の面積よりも、第１開口４１と反対側の第２開口４２の面積の方が大きく、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０の体積の比率は、３５％以上８７％以下である。
【解決手段】本発明に係る電子デバイス１００は、基体１０と、基体１０上に載置されている機能素子１０２と、基体１０上に機能素子１０２を覆って載置されているシリコンの蓋体２０と、を含み、蓋体２０には、貫通孔４０と、貫通孔４０を塞ぐ封止部材６０と、が設けられ、貫通孔６０は、基体１０側の第１開口４１の面積よりも、第１開口４１と反対側の第２開口４２の面積の方が大きく、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０の体積の比率は、３５％以上８７％以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスおよびその製造方法、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて物理量を検出する慣性センサーなどの電子デバイスが開発されてきている。このような慣性センサーのうち角速度を検出するジャイロセンサー（角速度センサー）は、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手ぶれ補正機能や、ゲーム機のモーションセンシング機能などに用いられる。
【０００３】
一般に、構造体を振動させコリオリ力を検出する振動型ジャイロセンサーは、真空雰囲気にて封止されていることが望ましい。何故なら、振動型ジャイロセンサーはコリオリ力を検知するために常に振動しており、振動型ジャイロセンサーを収容するパッケージ内（キャビティー）に空気（あるいは、その他のガス等）が存在した場合、空気粘性によって、その振動現象が減衰してしまうからである。
【０００４】
パッケージ内を真空に封止する技術としては、特許文献１等のレーザーを用いた技術が挙げられる。より具体的には、特許文献１に記載の技術では、シリコンからなるパッケージ上蓋の貫通孔内に、球状の封止材を配置し、レーザーによって封止材を溶融させることにより、貫通孔内部を埋めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコン基板は、例えば、セラミックスや水晶の基板に比べて微細加工可能であり、慣性センサーなどの機能素子を収容するパッケージを小型化する際に、好適に用いられる。しかしながら、例えば、シリコン基板を加工して形成されたパッケージの貫通孔に封止部材を配置し、該封止部材を溶融させて貫通孔を塞いだ場合に、貫通孔周辺のパッケージにクラックが発生することがある。このようなクラックは、シリコン基板を用いた場合に、特に顕著に発生する。クラックが発生したパッケージを用いると、機能素子をパッケージ内に収容してなる電子デバイスの信頼性が低下する場合がある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、高い信頼性を有する電子デバイスおよびその製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記電子デバイスを含む電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［適用例１］
本発明に係る電子デバイスは、
基体と、
前記基体上に載置されている機能素子と、
前記基体上に前記機能素子を覆って載置されているシリコンの蓋体と、
を含み、
前記蓋体には、貫通孔と、前記貫通孔を塞ぐ封止部材と、が設けられ、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きく、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である。
【０００９】
このような電子デバイスによれば、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、このような電子デバイスは、高い信頼性を有することができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上５８％以下であってもよい。
【００１１】
このような電子デバイスによれば、例えば封止部材をレーザー等のエネルギービームで溶融する際に、エネルギービームのパワーに拠らず、より確実に、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できる。
【００１２】
［適用例３］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記第１開口の形状は、多角形であってもよい。
【００１３】
このような電子デバイスによれば、例えば球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、封止部材と貫通孔の側面との間に間隙を設けることができる。これにより、機能素子が収容されるキャビティー内部を減圧状態にする際に、封止部材が飛び出すことを抑制できる。例えば、球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、間隙が設けられていないと、パッケージ内外の圧力差によって、封止部材がパッケージ外部に飛び出してしまう場合がある。
【００１４】
［適用例４］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記第２開口の角部には、前記封止部材が充填されていなくてもよい。
【００１５】
このような電子デバイスによれば、第２開口の角部からクラックが発生し難くなり、機密性に優れた電子デバイスを実現できる。
【００１６】
［適用例５］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記機能素子は、平面視で前記第１開口と重ならない位置に配置されていてもよい。
【００１７】
このような電子デバイスによれば、封止部材をレーザー等のエネルギービームの照射によって溶融させる際に、仮に、封止部材の一部がキャビティーに飛散したとしても、飛散した封止部材が、機能素子に付着することを抑制できる。また、封止部材をエネルギービームが貫通した際に、貫通孔の直下に機能素子が無いので、機能素子を破損するのを防止することができる。
【００１８】
［適用例６］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記貫通孔の側面には金属層が設けられ、
前記封止部材の材質は、前記金属層に含まれる元素を含む合金であってもよい。
【００１９】
このような電子デバイスによれば、封止部材を溶融した際に、溶融した封止部材が貫通孔の側面をつたって固着するので、気密性の高い電子デバイスを実現することができる。
【００２０】
［適用例７］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記基体は、ガラスであり、
前記機能素子は、シリコンを用いたジャイロセンサーであってもよい。
【００２１】
このような電子デバイスによれば、基体と機能素子、および、基体と蓋体とを陽極接合を用いて容易に接合することができる。また、ジャイロセンサーをシリコンのＭＥＭＳ加工で形成する場合に、基体をシリコンとすると、例えばジャイロセンサーと基体間の絶縁性を保つために絶縁膜を介在させる必要があるが、基体をガラスにすることにより絶縁膜を介在させる必要が無く、容易に絶縁分離をすることができる。
【００２２】
［適用例８］
本発明に係る電子デバイスの製造方法は、
基体に機能素子を載置する工程と、
シリコンの蓋体に貫通孔を形成する工程と、
前記基体上に前記蓋体を載置して前記機能素子を収容する工程と、
前記貫通孔に封止部材を配置する工程と、
前記封止部材をエネルギービームで溶融して前記貫通孔を塞ぐ工程と、
を含み、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きくなるように形成され、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である。
【００２３】
このような電子デバイスの製造方法によれば、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、高い信頼性を有する電子デバイスを形成することができる。
【００２４】
［適用例９］
本発明に係る電子デバイスの製造方法において、
前記貫通孔を塞ぐ工程では、
前記貫通孔を通して前記機能素子側の雰囲気を減圧した後に、前記封止部材を溶融してもよい。
【００２５】
このような電子デバイスの製造方法によれば、キャビティーを減圧状態として密閉することができ、空気粘性によって、機能素子（より具体的には、ジャイロセンサー）の振動が減衰し、精度が低下することを抑制できる。
【００２６】
［適用例１０］
本発明に係る電子機器は、
本発明に係る電子デバイスを含む。
【００２７】
このような電子機器によれば、本発明に係る電子デバイスを含むので、高い信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す断面図。
【図２】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す平面図。
【図３】本実施形態に係る電子デバイスの蓋体を模式的に示す断面斜視図。
【図４】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子を模式的に示す平面図。
【図５】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図６】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図７】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図８】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図９】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図１４】比較例１の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１５】実施例１の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１６】実施例２の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１７】実施例２の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１８】比較例２の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１９】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図２０】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図２１】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
１． 電子デバイス
まず、本実施形態に係る電子デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す断面図である。図２は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す断面斜視図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面斜視図である。
【００３１】
電子デバイス１００は、図１〜図３に示すように、基体１０および蓋体２０を有するパッケージ３０と、封止部材６０と、機能素子１０２と、を含む。電子デバイス１００は、さらに、金属層５０を含むことができる。なお、便宜上、図１および図２では、機能素子１０２を簡略化して図示している。また、図２では、封止部材６０の図示を省略している。また、図３では、蓋体２０および金属層５０以外の部材の図示を省略している。
【００３２】
基体１０としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、水晶基板を用いることができる。基体１０は、機能素子１０２を支持することができる。基体１０には、例えば、凹部１２が形成されており、凹部１２の上方に機能素子１０２が配置されている。凹部１２によって、機能素子１０２は、基体１０に妨害されることなく、予め定められた方向にのみ可動することができる。
【００３３】
蓋体２０は、基体１０上に機能素子１０２を覆って載置されている。蓋体２０は、基体１０に接合されていてもよい。場合によっては、機能素子１０２の一部に接合されていてもよい。蓋体２０としては、シリコン基板を用いる。基体１０としてガラス基板を用いた場合、基体１０と蓋体２０とは、陽極接合によって接合されていてもよい。
【００３４】
なお、基体１０と蓋体２０との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス（ガラスペースト）による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基体１０および蓋体２０の各々の接合部分に金属薄膜（図示せず）を形成し、該金属薄膜同士を共晶接合させることにより、基体１０と蓋体２０とを接合させてもよい。
【００３５】
基体１０および蓋体２０は、機能素子１０２を収容するキャビティー３２を形成している。図示の例では、蓋体２０に凹部が形成されており、該凹部は、基体１０によって封止されてキャビティー３２となる。基体１０および蓋体２０の平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、キャビティー３２に機能素子１０２を収容できれば特に限定されないが、図２に示す例では、矩形（より具体的には長方形）である。
【００３６】
キャビティー３２は、減圧状態や不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されている。特に、機能素子１０２としてジャイロセンサーを用いる場合、キャビティー３２は、減圧状態（より好ましくは真空状態）であることが望ましい。これにより、ジャイロセンサーの振動が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００３７】
なお、図示の例では、キャビティー３２となる凹部は、蓋体２０に形成されているが、基体１０に形成されていてもよく、基体１０に形成された凹部１２に機能素子１０２を収容し、凹部１２を蓋体２０によって封止することによって、キャビティー３２を形成してもよい。
【００３８】
蓋体２０には、貫通孔４０が形成されている。貫通孔４０は、キャビティー３２と連通している。図示の例では、貫通孔４０は、蓋体２０をＺ軸方向に貫通している。貫通孔４０は、キャビティー３２側の（すなわち基体１０側の）第１開口４１の面積よりも、第１開口４１と反対側の第２開口４２の面積の方が大きい形状を有している。第１開口４１は、キャビティー３２を区画する蓋体２０の第１面２２に設けられた開口である。第２開口４２は、蓋体２０の第１面２２と反対側の面であって、パッケージ３０の外形を形成する第２面２４に設けられた開口である。図２に示すように平面視において（Ｚ軸方向から見て）、第１開口４１は、第２開口４２の外周の内側に配置されている。貫通孔４０は、第１開口４１から第２開口４２に向けて、徐々に開口の面積が大きくなるような形状を有している。
【００３９】
第１開口４１の形状は、図２に示すように、多角形である。図示の例では、第１開口４１の形状は、矩形（より具体的には正方形）である。第２開口４２の形状は、特に限定されず、例えば円形でもよいが、図示の例では、第１開口４１と同様に矩形（より具体的には正方形）である。第１開口４１は、図２に示すように平面視において、機能素子１０２と重ならない位置に配置されている。すなわち、第１開口４１は、機能素子１０２の外周の外側に配置されている。
【００４０】
貫通孔４０の側面（貫通孔４０を区画する蓋体２０の面）は、例えば、４つの平坦面４３，４４，４５，４６によって構成されている。（１００）シリコン基板からなる蓋体２０をウェットエッチングすることによって貫通孔４０を形成する場合、平坦面４３，４４，４５，４６は、（１１１）面の結晶面を有する。この場合、平坦面４３，４４，４５，４６は、蓋体２０の第１面２２に対して、所定の角度（５４．７°程度）傾いて形成されている。
【００４１】
図３に示すように、第１開口４１の開口径Ｌ１は、例えば、１００μｍ程度である。第２開口４２の開口径Ｌ２は、例えば、４２６μｍ程度である。蓋体２０の第１面２２と第２面２４との間の距離Ｄは、例えば、２３０μｍ程度である。キャビティー３２となる蓋体２０の凹部３２ａの深さＨは、例えば、５０μｍ程度である。なお、開口径Ｌ１とは、例えば、平坦面４３および第１面２２の接合部となる辺と、平坦面４５および第１面２２の接合部となる辺と、の間の距離である。また、開口径Ｌ２とは、例えば、平坦面４３および第２面２４の接合部となる辺と、平坦面４５および第２面２４の接合部となる辺と、の間の距離である。
【００４２】
金属層５０は、図１および図３に示すように、少なくとも貫通孔４０の側面に形成されている。金属層５０としては、例えば、貫通孔４０の側面側から、クロム層および金層をこの順で積層されたものを用いることができる。金属層５０によって、貫通孔４０の側面と封止部材６０との密着性を向上させることができる。
【００４３】
なお、金属層５０の材質は、封止部材６０の材質によって、適宜変更されることができる。また、図示はしないが、金属層５０は、貫通孔４０の側面の他に蓋体２０の表面全面に形成されていてもよい。
【００４４】
封止部材６０は、貫通孔４０に配置され、貫通孔４０を塞いでいる。封止部材６０によって、キャビティー３２を密閉することができる。図１に示す例では、封止部材６０は、第２開口４２の角部を覆っていない。すなわち、封止部材６０は、第２開口４２の角部を充填していない。封止部材６０の材質は、例えば、金属層５０に含まれる元素を含む合金である。より具体的には封止部材６０の材質は、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、ＳｎＰｂ、ＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＺｎＢｉなどの合金である。
【００４５】
貫通孔４０の体積に対する封止部材６０の体積の比率は、３５％以上８７％以下であり、より好ましくは、３５％以上５８％以下である。これにより、封止部材６０によって貫通孔４０周辺の蓋体２０にクラックが発生することなく貫通穴４０を塞ぐことができる（詳細は後述）。
【００４６】
なお、上述の例では、蓋体２０に貫通孔４０が形成されている例について説明したが、貫通孔４０は、基体１０に形成されていてもよい。この場合、基体１０としては、シリコン基板を用いることができる。
【００４７】
機能素子１０２は、基体１０上に載置（搭載）されている。機能素子１０２は、例えば、陽極接合や直接接合によって、基体１０に接合されていてもよい。機能素子１０２の形態としては、減圧状態や不活性ガス雰囲気で密閉されたキャビティー３２内で動作するものであれば、特に限定されず、例えば、ジャイロセンサー、加速度センサー、振動子、ＳＡＷ（弾性表面波）素子、マイクロアクチュエーターなどの各種の機能素子を挙げることができる。
【００４８】
以下では、機能素子１０２として、ジャイロセンサーを用いた例について、説明する。図４は、本実施形態に係る電子デバイス１００の機能素子１０２を模式的に示す平面図である。
【００４９】
機能素子１０２は、図４に示すように、振動系構造体１０４と、駆動用固定電極１３０と、検出用固定電極１４０と、固定部１５０と、を有することができる。
【００５０】
振動系構造体１０４は、例えば、基体１０に固定されたシリコン基板を加工することにより、一体的に形成されている。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、振動系構造体１０４の小型化を図ることができる。
【００５１】
振動系構造体１０４は、基体１０（図１参照）に固定された固定部１５０によって、支持されており、基体１０と離間して配置されている。振動系構造体１０４は、第１振動体１０６と、第２振動体１０８と、を有することができる。第１振動体１０６および第２振動体１０８は、Ｘ軸に沿って互いに連結されている。
【００５２】
第１振動体１０６および第２振動体１０８は、両者の境界線Ｂ（Ｙ軸に沿った直線）に対して、対称となる形状を有することができる。したがって、以下では、第１振動体１０６の構成について説明し、第２振動体１０８の構成の説明については、省略する。
【００５３】
第１振動体１０６は、駆動部１１０と、検出部１２０と、を有する。駆動部１１０は、駆動用支持部１１２と、駆動用バネ部１１４と、駆動用可動電極１１６と、を有することができる。
【００５４】
駆動用支持部１１２は、例えば、フレーム状の形状を有し、駆動用支持部１１２の内側には、検出部１２０が配置されている。図示の例では、駆動用支持部１１２は、Ｘ軸に沿って延在する第１延在部１１２ａと、Ｙ軸に沿って延在する第２延在部１１２ｂと、によって構成されている。
【００５５】
駆動用バネ部１１４は、駆動用支持部１１２の外側に配置されている。図示の例では、駆動用バネ部１１４の一端は、駆動用支持部１１２の角部（第１延在部１１２ａと第２延在部１１２ｂとの接続部）近傍に接続されている。駆動用バネ部１１４の他端は、固定部１５０に接続されている。
【００５６】
図示の例では、駆動用バネ部１１４は、第１振動体１０６において、４つ設けられている。そのため、第１振動体１０６は、４つの固定部１５０によって、支持されている。なお、第１振動体１０６と第２振動体１０８との境界線Ｂ上の固定部１５０は、設けられていなくてもよい。
【００５７】
駆動用バネ部１１４は、Ｙ軸に沿って往復しながらＸ軸に沿って延在する形状を有している。複数の駆動用バネ部１１４は、駆動用支持部１１２の中心を通るＸ軸に沿った仮想線、および駆動用支持部１１２の中心を通るＹ軸に沿った仮想線に対して、対称に設けられている。駆動用バネ部１１４を上記のような形状とすることにより、駆動用バネ部１１４が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に変形することを抑制し、駆動用バネ部１１４を、駆動部１１０の振動方向であるＸ軸方向にスムーズに伸縮させることができる。そして、駆動用バネ部１１４の伸縮に伴い、駆動用支持部１１２を（駆動部１１０を）、Ｘ軸に沿って振動させることができる。なお、駆動用バネ部１１４は、駆動用支持部１１２をＸ軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。
【００５８】
駆動用可動電極１１６は、駆動用支持部１１２の外側に、駆動用支持部１１２に接続されて配置されている。より具体的には、駆動用可動電極１１６は、駆動用支持部１１２の第１延在部１１２ａに接続されている。
【００５９】
駆動用固定電極１３０は、駆動用支持部１１２の外側に配置されている。駆動用固定電極１３０は、基体１０（図１参照）上に固定されている。図示の例では、駆動用固定電極１３０は、複数設けられ、駆動用可動電極１１６を介して、対向配置されている。図示の例では、駆動用固定電極１３０は、櫛歯状の形状を有しており、駆動用可動電極１１６は、駆動用固定電極１３０の櫛歯の間に挿入可能な突出部１１６ａを有している。駆動用固定電極１３０と突出部１１６ａとの間の距離（ギャップ）を小さくすることにより、駆動用固定電極１３０と駆動用可動電極１１６との間に作用する静電力を、大きくすることができる。
【００６０】
駆動用固定電極１３０および駆動用可動電極１１６に、電圧を印加すると、駆動用固定電極１３０と駆動用可動電極１１６との間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動用バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させつつ、駆動用支持部１１２（駆動部１１０）を、Ｘ軸に沿って振動させることができる。
【００６１】
なお、図示の例では、駆動用可動電極１１６は、第１振動体１０６において、４つ設けられているが、駆動用支持部１１６をＸ軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。また、図示の例では、駆動用固定電極１３０は、駆動用可動電極１１６を介して、対向配置されているが、駆動用支持部１１２をＸ軸に沿って振動させることができれば、駆動用固定電極１３０は、駆動用可動電極１１６の一方側にのみ配置されていてもよい。
【００６２】
検出部１２０は、駆動部１１０に連結されている。図示の例では、検出部１２０は、駆動用支持部１１２の内側に配置されている。検出部１２０は、検出用支持部１２２と、検出用バネ部１２４と、検出用可動電極１２６と、を有することができる。なお、図示はしないが、検出部１２０は、駆動部１１０に連結されていれば、駆動用支持部１１２の外側に配置されていてもよい。
【００６３】
検出用支持部１２２は、例えば、フレーム状の形状を有している。図示の例では、検出用支持部１２２は、Ｘ軸に沿って延在する第３延在部１２２ａと、Ｙ軸に沿って延在する第４延在部１２２ｂと、によって構成されている。
【００６４】
検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２の外側に配置されている。検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２と駆動用支持部１１２とを接続している。より具体的には、検出用バネ部１２４の一端は、検出用支持部１２２の角部（第３延在部１２２ａと第４延在部１２２ｂとの接続部）近傍に接続されている。検出用バネ部１２４の他端は、駆動用支持部１１２の第１延在部１１２ａに接続されている。
【００６５】
検出用バネ部１２４は、Ｘ軸に沿って往復しながらＹ軸に沿って延在する形状を有している。図示の例では、検出用バネ部１２４は、第１振動体１０６において、４つ設けられている。複数の検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２の中心を通るＸ軸に沿った仮想線、および検出用支持部１２２の中心を通るＹ軸に沿った仮想線に対して、対称に設けられている。検出用バネ部１２４を上記のような形状とすることにより、検出用バネ部１２４が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に変形することを抑制し、検出用バネ部１２４を、検出部１２０の振動方向であるＹ軸方向にスムーズに伸縮させることができる。そして、検出用バネ部１２４の伸縮に伴い、検出用支持部１２２を（検出部１２０を）、Ｙ軸に沿って変位させることができる。なお、検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２をＹ軸に沿って変位させることができれば、その数は特に限定されない。
【００６６】
検出用可動電極１２６は、検出用支持部１２２の内側に、検出用支持部１２２に接続されて配置されている。図示の例では、検出用可動電極１２６は、Ｘ軸に沿って延在しており、検出用支持部１２２の２つの第４延在部１２２ｂに、接続されている。
【００６７】
検出用固定電極１４０は、検出用支持部１２２の内側に配置されている。検出用固定電極１４０は、基体１０（図１参照）上に固定されている。図示の例では、検出用固定電極１４０は、複数設けられ、検出用可動電極１２６を介して、対向配置されている。
【００６８】
検出用可動電極１２６および検出用固定電極１４０の数および形状は、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の静電容量の変化を検出することができれば、特に限定されない。
【００６９】
次に、機能素子１０２の動作について説明する。図５〜図８は、本実施形態に係る電子デバイス１００の機能素子１０２の動作を説明するための図である。なお、便宜上、図５〜図８では、機能素子１０２の各部分を、簡略化して図示している。
【００７０】
駆動用固定電極１３０および駆動用可動電極１１６に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、駆動用固定電極１３０と駆動用可動電極１１６との間に静電力を発生させることができる。これにより、図５および図６に示すように、駆動用バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させることができ、駆動部１１０をＸ軸に沿って振動させることができる。
【００７１】
より具体的には、第１振動体１０６の駆動用可動電極１１６と固定電極１３０との間に第１交番電圧を印加し、第２振動体１０８の駆動用可動電極１１６と固定電極１３０との間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加する。これにより、第１振動体１０６の第１駆動部１１０ａ、および第２振動体１０８の第２駆動部１１０ｂを、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させることができる。すなわち、Ｘ軸に沿って互いに連結された第１駆動部１１０ａおよび第２駆動部１１０ｂは、Ｘ軸に沿って、互いに逆位相で振動する。図５に示す例では、第１駆動部１１０ａは、α１方向に変位し、第２駆動部１１０ｂは、α１方向と反対方向のα２方向に変位している。図６に示す例では、第１駆動部１１０ａは、α２方向に変位し、第２駆動部１１０ｂは、α１方向に変位している。
【００７２】
なお、検出部１２０は、駆動部１１０に連結されているため、検出部１２０も駆動部１１０の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動する。すなわち、第１振動体１０６および第２振動体１０８は、Ｘ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。
【００７３】
図７および図８に示すように、駆動部１１０ａ，１１０ｂが第１振動を行っている状態で、機能素子１０２にＺ軸回りの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、検出部１２０は、Ｙ軸に沿って変位する。すなわち、第１駆動部１１０ａに連結された第１検出部１２０ａ、および第２駆動部１１０ｂに連結された第２検出部１２０ｂは、第１振動およびコリオリ力によって、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。図７に示す例では、第１検出部１２０ａは、β１方向に変位し、第２検出部１２０ｂは、β１方向と反対方向のβ２方向に変位している。図８に示す例では、第１検出１２０ａは、β２方向に変位し、第２検出部１２０ｂは、β１方向に変位している。
【００７４】
検出部１２０ａ，１２０ｂがＹ軸に沿って変位することにより、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の距離Ｌは、変化する。そのため、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の静電容量は、変化する。機能素子１０２では、検出用可動電極１２６および検出用固定電極１４０に電圧を印加することにより、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の静電容量の変化量を検出し、Ｚ軸回りの角速度ωを求めることができる。
【００７５】
なお、上記では、静電力によって、駆動部１１０を駆動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、駆動部１１０を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【００７６】
本実施形態に係る電子デバイス１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７７】
電子デバイス１００によれば、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０の体積の比率は、３５％以上８７％以下であり、より好ましくは、３５％以上５８％以下である。これにより、封止部材６０によって貫通孔４０を塞ぐことができ、かつ、貫通孔４０周辺の蓋体２０にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、電子デバイス１００は、高い信頼性を有することができる。
【００７８】
電子デバイス１００によれば、第１開口４１の形状を多角形（より具体的には矩形）とすることができる。そのため、球状の封止部材６０ａを貫通孔４０内に配置した状態で、封止部材６０ａと貫通孔４０の側面との間に（封止部材６０ａと金属層５０との間に）間隙４８を設けることができる（図１３（ｂ）参照）。これにより、機能素子１０２が収容されるキャビティー３２内部を減圧状態にする際に、封止部材６０ａが飛び出すことを抑制できる。例えば、球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、間隙が設けられていないと、パッケージ内外の圧力差によって、封止部材がパッケージ外部に飛び出してしまう場合がある。
【００７９】
電子デバイス１００によれば、第２開口４２の角部には、封止部材６０が充填されていない。これにより、第２開口４２の角部からクラックが発生し難くなり、気密性を向上させることができる。
【００８０】
電子デバイス１００によれば、第１開口４１と機能素子１０２とは、平面視において、重なっていない。これにより、球状の封止部材をレーザー等のエネルギービームの照射によって溶融させる際に、仮に、封止部材の一部がキャビティー３２に飛散したとしても、飛散した封止部材が、機能素子１０２に付着することを抑制できる。また、封止部材をエネルギービームが貫通した際に、貫通孔４０の直下に機能素子１０２が無いので、機能素子１０２が破損するのを防止することができる。
【００８１】
電子デバイス１００によれば、貫通孔４０の側面には金属層５０が設けられ、封止部材６０の材質は、金属層５０に含まれる元素を含む合金である。これにより、封止部材を溶融した際に、溶融した封止部材が貫通孔４０の側面をつたって固着するので、気密性を向上させることができる。
【００８２】
電子デバイス１００によれば、基体１０の材質は、ガラスであり、機能素子１０２は、シリコンを用いたジャイロセンサーである。そのため、基体１０と機能素子１０２、および、基体１０と蓋体２０とを陽極接合を用いて容易に接合することができる。また、ジャイロセンサーをシリコンのＭＥＭＳ加工で形成する場合に、基体をシリコンとすると、例えばジャイロセンサーと基体間の絶縁性を保つために絶縁膜を介在させる必要があるが、基体１０をガラスにすることにより絶縁膜を介在させる必要が無く、容易に絶縁分離をすることができる。
【００８３】
２． 電子デバイスの製造方法
次に、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図９〜図１３は、本実施形態に係る電子デバイス１００の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図１３では、断面図（図１３（ａ））の他に、電子デバイス１００の製造工程を模式的に示す平面図（図１３（ｂ））も示している。また、便宜上、図１０，１２，１３では、機能素子１０２を簡略化して図示している。
【００８４】
図９に示すように、例えばガラス基板をパターニングして、凹部１２を形成し、基体１０を得る。次に、基体１０に、シリコン基板１０２ａを接合させる。基体１０とシリコン基板１０２ａとの接合は、例えば、陽極接合を用いる。
【００８５】
図１０に示すように、シリコン基板１０２ａを、研削機によって研削して薄膜化させた後、所望の形状にパターニングして機能素子１０２を形成する。これにより、基体１０に機能素子１０２を載置（搭載）することができる。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われ、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ（Bosch）法を用いることができる。これにより、微細な加工が可能となり、機能素子１０２の小型化を図ることができる。
【００８６】
図１１に示すように、シリコン基板をパターニングして、貫通孔４０およびキャビティー３２となる凹部３２ａを形成し、蓋体２０を得る。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われ、より具体的なエッチング技術としては、ウェットエッチングを用いることができる。貫通孔４０は、第２面２４側からウェットエッチングされることにより形成され、凹部３２ａは、第１面２２側からウェットエッチングされることにより形成される。該ウェットエッチングにより、貫通孔４０の側面を、（１１１）面の結晶面を有する平坦面とすることができる。また、貫通孔４０を、第１開口４１の面積よりも、第２開口４２の面積の方が大きくなるように形成することができる。なお、貫通孔４０と凹部３２ａとは、同時に形成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
【００８７】
次に、貫通孔４０の側面に金属層５０を形成する。金属層５０は、例えば、スパッタ法によって導電層（図示せず）を成膜し、該導電層をパターニングすることによって形成される。
【００８８】
図１２に示すように、基体１０上に蓋体２０を載置して、基体１０および蓋体２０によって形成されるキャビティー３２に機能素子１０２を収容する。蓋体２０は、基体１０に接合されていてもよい。基体１０と蓋体２０との接合は、例えば、陽極接合を用いる。
【００８９】
図１３に示すように、貫通孔４０内に、球状の封止部材６０ａを配置する。封止部材６０ａとしては、その直径が第１開口４１の開口径Ｌ１よりも大きいものを用いる。これにより、封止部材６０ａがキャビティー３２内に落下することを抑制できる。封止部材６０ａとしては、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０ａの体積の比率が、３５％以上８７％以下であるものを用い、より好ましくは、３５％以上５８％以下であるものを用いる。
【００９０】
次に、封止部材６０ａを、エネルギービーム（例えばレーザー）照射によって溶融させ、貫通孔４０を塞ぐ（図１参照）。これにより、キャビティー３２を密閉することができる。レーザーの種類としては、特に限定されず、例えばＹＡＧレーザーを用いることができる。
【００９１】
図１３（ｂ）に示すように平面視において、第１開口４１と機能素子１０２とは、重ならない位置に配置されている。これにより、球状の封止部材６０ａをレーザー照射によって溶融させる際に、仮に、封止部材６０ａの一部がキャビティー３２に飛散したとしても、飛散した封止部材が、機能素子１０２に付着することを抑制できる。また、封止部材をエネルギービームが貫通した際に、貫通孔４０の直下に機能素子１０２が無いので、機能素子１０２が破損するのを防止することができる。
【００９２】
封止部材６０ａの溶融は、例えば、貫通孔４０を通してキャビティー３２（機能素子１２側の雰囲気）を減圧した後に（真空引きした後に）行われる。より具体的には、真空チャンバー内で、レーザーを照射して封止部材６０ａを溶融させ、貫通孔４０を塞ぐことができる。
【００９３】
或いは、封止部材６０ａの溶融は、例えば、貫通孔４０を通してキャビティー３２を窒素封止した状態で行われる。より具体的には、真空チャンバー内を一旦減圧した後に窒素を導入し、レーザーを照射して封止部材６０ａを溶融させ、貫通孔４０を塞ぐことで窒素封止ができる。
【００９４】
図１３（ｂ）に示すように、第１開口４１の形状は、多角形（より具体的には矩形）である。そのため、球状の封止部材６０ａを貫通孔４０内に配置した状態で、封止部材６０ａと貫通孔４０の側面との間に（封止部材６０ａと金属層５０との間に）間隙４８を設けることができる。これにより、キャビティー３２を減圧状態にする際に、封止部材６０ａが飛び出すことを抑制できる。例えば、球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、間隙が設けられていないと、パッケージ内外の圧力差によって、封止部材がパッケージ外部に飛び出してしまう場合がある。
【００９５】
以上の工程により、電子デバイス１００を製造することができる。
【００９６】
本実施形態に係る電子デバイス１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００９７】
電子デバイス１００の製造方法によれば、封止部材６０ａとして、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０ａの体積の比率が、３５％以上８７％以下であるものを用い、より好ましくは、３５％以上５８％以下であるものを用いる。これにより、封止部材６０によって貫通孔４０を塞ぐことができ、かつ、貫通孔４０周辺の蓋体２０にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、高い信頼性を有する電子デバイス１００を形成することができる。
【００９８】
電子デバイス１００の製造方法によれば、貫通孔４０を通してキャビティー３２を減圧しながら、封止部材６０ａを溶融することができる。これにより、キャビティー３２を減圧状態として密閉することができ、空気粘性によって、機能素子１０２（より具体的には、ジャイロセンサー）の振動が減衰し、精度が低下することを抑制できる。
【００９９】
３． 実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
【０１００】
実験例として、以下のような蓋体（例えば図３参照）を形成した。
【０１０１】
厚み２８０μｍの（１００）シリコン基板をウェットエッチングにより加工して、キャビティーとなる凹部を形成した。凹部の深さＨは、５０μｍとした。
【０１０２】
次に、キャビティーと連通するように貫通孔を形成した。貫通孔は、ウェットエッチングにより加工した。これにより、貫通孔の側面として、（１１１）面の結晶面を有する平坦面を形成した。また、貫通孔の第１開口（キャビティー側の開口）の開口径Ｌ１を、１００μｍとし、貫通孔の第２開口（第１開口と反対側の開口）の開口径Ｌ２を、４２６μｍとした。次に、スパッタ法により、クロム層および金層をこの順で成膜し、貫通孔の側面に金属層を形成した。このときクロム層の厚さは１０ｎｍ〜５０ｎｍ、金層の厚さは５０ｎｍ〜１００ｎｍとした。
【０１０３】
次に、上記のような蓋体の貫通孔に、ＡｕＧｅからなる球状の封止部材を配置し、レーザー照射によって封止部材を溶融させて、貫通孔を塞いだ。貫通孔を塞ぐ工程では、封止部材の直径（直径１７０μｍ〜３６０μｍ中心）、およびレーザー強度を変化させて行った。尚、封止部材としてＡｕＧｅを用いたのは、貫通孔側面の金層と密着性を高めるためである。その他に、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、などを封止部材として用いてもよい。
【０１０４】
表１は、封止部材の直径に対する、貫通孔およびその周辺の蓋体の状態を示したものである。貫通孔およびその周辺の蓋体の状態は、顕微鏡観察により判断した。表１において、「直径」の欄には、封止部材の直径の設計値およびその誤差を記載している。「体積比率」とは、貫通孔の体積に対する封止部材の体積の比率を示している。また、表１において、「貫通」とは、貫通孔が塞がっていない状態を示している。「クラック」とは、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生している状態を示している。「○」は封止部材によって貫通孔が塞がり、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生していない状態を示している。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
表１に示すように、実施例１（直径２５０μｍ中心）では、レーザーの強度によらず、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できた。実施例２（直径３００μｍ中心）では、レーザー強度を所望の条件に調整することにより、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できた。すなわち、貫通孔の体積に対する封止部材の体積の比率が３５％以上８７％以下では、レーザー強度を所望の条件に調整することにより、クラックが発生することを抑制できる。つまり、貫通孔の体積に対する封止部材の体積の比率を、３５％以上８７％以下、より好ましくは、３５％以上５８％以下とすることにより、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できることがわかった。
【０１０７】
ここで、図１４は、比較例１（直径１７０μｍ中心）の封止部材を用いた場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１５は、実施例１（直径２５０μｍ中心）の封止部材を用いた場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１６は、実施例２（直径３００μｍ中心）の封止部材を用いてレーザー強度をＩ０×２．５とした場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１７は、実施例２の封止部材を用いてレーザー強度をＩ０×３．５とした場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１８は、比較例２（直径３５０μｍ中心）の封止部材を用いた場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１４〜図１８では、金属層の図示を省略している。
【０１０８】
比較例１では、図１４に示すように、封止部材が不足してしまい第１開口を充填することができなかった。封止部材の大部分は貫通孔側面に這い上がる状態で融着しており、貫通孔の第１開口は開口された状態のままであった。実施例１では、図１５に示すように、封止部材によって第１開口を塞ぐことができ、かつ貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生していないことが確認された。実施例２では、図１７に示すように、レーザーの強度によって一部蓋体のクラックが発生した。特にレーザー強度を強くしすぎると、封止部材が第２開口の角部頂点にまで拡がりクラックを発生させることがわかった。実施例２では、図１６に示すように、レーザー強度を調整することにより、クラックの発生を抑制できることがわかった。比較例２では、図１８に示すように、封止部材が第２開口からはみ出し、角部頂点を発端とするクラックを発生させてしまう。クラックは、第２開口の角部頂点から蓋体に対し放射状に伸びている。この比較例２では第２開口の４つの角部頂点に封止部材がはみ出したため、４つの角部頂点からクラックが蓋体へ拡がっている。
【０１０９】
クラックが発生してしまう原因は、応力が集中しやすい第２開口の角部に封止部材が充填される（覆われる）ことで発生するものと考えられる。特に、貫通孔の側面同士の境界はシリコンの（１１０）面と同一なので壁開し易い傾向にある。従って、この第２開口角部の頂点に封止部材が溶融されて熱収縮すると、この角部を発端とするクラックが発生するものと考えられる。
【０１１０】
なお、上記説明では、レーザーにより封止部材を溶融させているが、レーザーに限らず電子ビーム等のエネルギービームでも適用可能である。
【０１１１】
４． 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る電子デバイスを含む。以下では、本発明に係る電子デバイスとして、電子デバイス１００を含む電子機器について、説明する。
【０１１２】
図１９は、本実施形態に係る電子機器として、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１１００を模式的に示す斜視図である。
【０１１３】
図１９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１１０８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。
【０１１４】
このようなパーソナルコンピューター１１００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【０１１５】
図２０は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。
【０１１６】
図２０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および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【０１１７】
このような携帯電話機１２００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【０１１８】
図２１は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図２１には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。さらに、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。
【０１２４】
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【０１２５】
以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、信頼性の高い電子デバイス１００を含む。そのため、電子機器１１００，１２００，１３００は、高い信頼性を有することができる。
【０１２６】
なお、上記電子デバイス１００を備えた電子機器は、図１９に示す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２０に示す携帯電話機、図２１に示す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。
【０１２７】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１２８】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２９】
１０ 基体、１２ 凹部、２０ 蓋体、２２ 第１面、２４ 第２面、
３０ パッケージ、３２ キャビティー、３２ａ 凹部、４０ 貫通孔、
４１ 第１開口、４２ 第２開口、４３〜４６ 平坦面、４８ 間隙、５０ 金属層、
６０ 封止部材、６０ａ 封止部材、１００ 電子デバイス、１０２ 機能素子、
１０２ａ シリコン基板、１０４ 振動系構造体、１０６ 第１振動体、
１０８ 第２振動体、１１０ 駆動部、１１２ 駆動用支持部、１１２ａ 第１延在部、
１１２ｂ 第２延在部、１１４ 駆動用バネ部、１１６ 駆動用可動電極、
１１６ａ 突出部、１２０ 検出部、１２２ 検出用支持部、１２２ａ 第３延在部、
１２２ｂ 第４延在部、１２４ 検出用バネ部、１２６ 検出用可動電極、
１３０ 駆動用固定電極、１４０ 検出用固定電極、１５０ 固定部、
１１００ パーソナルコンピューター、１１０２ キーボード、１１０４ 本体部、
１１０６ 表示ユニット、１１０８ 表示部、１２００ 携帯電話機、
１２０２ 操作ボタン、１２０４ 受話口、１２０６ 送話口、１２０８ 表示部、
１３００ デジタルスチルカメラ、１３０２ ケース、１３０４ 受光ユニット、
１３０６ シャッターボタン、１３０８ メモリー、１３１０ 表示部、
１３１２ ビデオ信号出力端子、１３１４ 入出力端子、１４３０ テレビモニター、
１４４０ パーソナルコンピューター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスおよびその製造方法、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて物理量を検出する慣性センサーなどの電子デバイスが開発されてきている。このような慣性センサーのうち角速度を検出するジャイロセンサー（角速度センサー）は、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の手ぶれ補正機能や、ゲーム機のモーションセンシング機能などに用いられる。
【０００３】
一般に、構造体を振動させコリオリ力を検出する振動型ジャイロセンサーは、真空雰囲気にて封止されていることが望ましい。何故なら、振動型ジャイロセンサーはコリオリ力を検知するために常に振動しており、振動型ジャイロセンサーを収容するパッケージ内（キャビティー）に空気（あるいは、その他のガス等）が存在した場合、空気粘性によって、その振動現象が減衰してしまうからである。
【０００４】
パッケージ内を真空に封止する技術としては、特許文献１等のレーザーを用いた技術が挙げられる。より具体的には、特許文献１に記載の技術では、シリコンからなるパッケージ上蓋の貫通孔内に、球状の封止材を配置し、レーザーによって封止材を溶融させることにより、貫通孔内部を埋めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコン基板は、例えば、セラミックスや水晶の基板に比べて微細加工可能であり、慣性センサーなどの機能素子を収容するパッケージを小型化する際に、好適に用いられる。しかしながら、例えば、シリコン基板を加工して形成されたパッケージの貫通孔に封止部材を配置し、該封止部材を溶融させて貫通孔を塞いだ場合に、貫通孔周辺のパッケージにクラックが発生することがある。このようなクラックは、シリコン基板を用いた場合に、特に顕著に発生する。クラックが発生したパッケージを用いると、機能素子をパッケージ内に収容してなる電子デバイスの信頼性が低下する場合がある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、高い信頼性を有する電子デバイスおよびその製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記電子デバイスを含む電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［適用例１］
本発明に係る電子デバイスは、
基体と、
前記基体上に載置されている機能素子と、
前記基体上に前記機能素子を覆って載置されているシリコンの蓋体と、
を含み、
前記蓋体には、貫通孔と、前記貫通孔を塞ぐ封止部材と、が設けられ、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きく、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である。
【０００９】
このような電子デバイスによれば、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、このような電子デバイスは、高い信頼性を有することができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上５８％以下であってもよい。
【００１１】
このような電子デバイスによれば、例えば封止部材をレーザー等のエネルギービームで溶融する際に、エネルギービームのパワーに拠らず、より確実に、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できる。
【００１２】
［適用例３］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記第１開口の形状は、多角形であってもよい。
【００１３】
このような電子デバイスによれば、例えば球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、封止部材と貫通孔の側面との間に間隙を設けることができる。これにより、機能素子が収容されるキャビティー内部を減圧状態にする際に、封止部材が飛び出すことを抑制できる。例えば、球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、間隙が設けられていないと、パッケージ内外の圧力差によって、封止部材がパッケージ外部に飛び出してしまう場合がある。
【００１４】
［適用例４］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記第２開口の角部には、前記封止部材が充填されていなくてもよい。
【００１５】
このような電子デバイスによれば、第２開口の角部からクラックが発生し難くなり、機密性に優れた電子デバイスを実現できる。
【００１６】
［適用例５］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記機能素子は、平面視で前記第１開口と重ならない位置に配置されていてもよい。
【００１７】
このような電子デバイスによれば、封止部材をレーザー等のエネルギービームの照射によって溶融させる際に、仮に、封止部材の一部がキャビティーに飛散したとしても、飛散した封止部材が、機能素子に付着することを抑制できる。また、封止部材をエネルギービームが貫通した際に、貫通孔の直下に機能素子が無いので、機能素子を破損するのを防止することができる。
【００１８】
［適用例６］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記貫通孔の側面には金属層が設けられ、
前記封止部材の材質は、前記金属層に含まれる元素を含む合金であってもよい。
【００１９】
このような電子デバイスによれば、封止部材を溶融した際に、溶融した封止部材が貫通孔の側面をつたって固着するので、気密性の高い電子デバイスを実現することができる。
【００２０】
［適用例７］
本発明に係る電子デバイスにおいて、
前記基体は、ガラスであり、
前記機能素子は、シリコンを用いたジャイロセンサーであってもよい。
【００２１】
このような電子デバイスによれば、基体と機能素子、および、基体と蓋体とを陽極接合を用いて容易に接合することができる。また、ジャイロセンサーをシリコンのＭＥＭＳ加工で形成する場合に、基体をシリコンとすると、例えばジャイロセンサーと基体間の絶縁性を保つために絶縁膜を介在させる必要があるが、基体をガラスにすることにより絶縁膜を介在させる必要が無く、容易に絶縁分離をすることができる。
【００２２】
［適用例８］
本発明に係る電子デバイスの製造方法は、
基体に機能素子を載置する工程と、
シリコンの蓋体に貫通孔を形成する工程と、
前記基体上に前記蓋体を載置して前記機能素子を収容する工程と、
前記貫通孔に封止部材を配置する工程と、
前記封止部材をエネルギービームで溶融して前記貫通孔を塞ぐ工程と、
を含み、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きくなるように形成され、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である。
【００２３】
このような電子デバイスの製造方法によれば、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、高い信頼性を有する電子デバイスを形成することができる。
【００２４】
［適用例９］
本発明に係る電子デバイスの製造方法において、
前記貫通孔を塞ぐ工程では、
前記貫通孔を通して前記機能素子側の雰囲気を減圧した後に、前記封止部材を溶融してもよい。
【００２５】
このような電子デバイスの製造方法によれば、キャビティーを減圧状態として密閉することができ、空気粘性によって、機能素子（より具体的には、ジャイロセンサー）の振動が減衰し、精度が低下することを抑制できる。
【００２６】
［適用例１０］
本発明に係る電子機器は、
本発明に係る電子デバイスを含む。
【００２７】
このような電子機器によれば、本発明に係る電子デバイスを含むので、高い信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す断面図。
【図２】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す平面図。
【図３】本実施形態に係る電子デバイスの蓋体を模式的に示す断面斜視図。
【図４】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子を模式的に示す平面図。
【図５】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図６】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図７】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図８】本実施形態に係る電子デバイスの機能素子の動作を説明するための図。
【図９】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係る電子デバイスの製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図１４】比較例１の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１５】実施例１の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１６】実施例２の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１７】実施例２の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１８】比較例２の封止部材を用いた場合の蓋体を模式的に示す平面図。
【図１９】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図２０】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図２１】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
１． 電子デバイス
まず、本実施形態に係る電子デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す断面図である。図２は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る電子デバイス１００を模式的に示す断面斜視図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面斜視図である。
【００３１】
電子デバイス１００は、図１〜図３に示すように、基体１０および蓋体２０を有するパッケージ３０と、封止部材６０と、機能素子１０２と、を含む。電子デバイス１００は、さらに、金属層５０を含むことができる。なお、便宜上、図１および図２では、機能素子１０２を簡略化して図示している。また、図２では、封止部材６０の図示を省略している。また、図３では、蓋体２０および金属層５０以外の部材の図示を省略している。
【００３２】
基体１０としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、水晶基板を用いることができる。基体１０は、機能素子１０２を支持することができる。基体１０には、例えば、凹部１２が形成されており、凹部１２の上方に機能素子１０２が配置されている。凹部１２によって、機能素子１０２は、基体１０に妨害されることなく、予め定められた方向にのみ可動することができる。
【００３３】
蓋体２０は、基体１０上に機能素子１０２を覆って載置されている。蓋体２０は、基体１０に接合されていてもよい。場合によっては、機能素子１０２の一部に接合されていてもよい。蓋体２０としては、シリコン基板を用いる。基体１０としてガラス基板を用いた場合、基体１０と蓋体２０とは、陽極接合によって接合されていてもよい。
【００３４】
なお、基体１０と蓋体２０との接合方法は、特に限定されず、例えば、低融点ガラス（ガラスペースト）による接合でもよいし、半田による接合でもよい。または、基体１０および蓋体２０の各々の接合部分に金属薄膜（図示せず）を形成し、該金属薄膜同士を共晶接合させることにより、基体１０と蓋体２０とを接合させてもよい。
【００３５】
基体１０および蓋体２０は、機能素子１０２を収容するキャビティー３２を形成している。図示の例では、蓋体２０に凹部が形成されており、該凹部は、基体１０によって封止されてキャビティー３２となる。基体１０および蓋体２０の平面形状（Ｚ軸方向から見た形状）は、キャビティー３２に機能素子１０２を収容できれば特に限定されないが、図２に示す例では、矩形（より具体的には長方形）である。
【００３６】
キャビティー３２は、減圧状態や不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気で密閉されている。特に、機能素子１０２としてジャイロセンサーを用いる場合、キャビティー３２は、減圧状態（より好ましくは真空状態）であることが望ましい。これにより、ジャイロセンサーの振動が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００３７】
なお、図示の例では、キャビティー３２となる凹部は、蓋体２０に形成されているが、基体１０に形成されていてもよく、基体１０に形成された凹部１２に機能素子１０２を収容し、凹部１２を蓋体２０によって封止することによって、キャビティー３２を形成してもよい。
【００３８】
蓋体２０には、貫通孔４０が形成されている。貫通孔４０は、キャビティー３２と連通している。図示の例では、貫通孔４０は、蓋体２０をＺ軸方向に貫通している。貫通孔４０は、キャビティー３２側の（すなわち基体１０側の）第１開口４１の面積よりも、第１開口４１と反対側の第２開口４２の面積の方が大きい形状を有している。第１開口４１は、キャビティー３２を区画する蓋体２０の第１面２２に設けられた開口である。第２開口４２は、蓋体２０の第１面２２と反対側の面であって、パッケージ３０の外形を形成する第２面２４に設けられた開口である。図２に示すように平面視において（Ｚ軸方向から見て）、第１開口４１は、第２開口４２の外周の内側に配置されている。貫通孔４０は、第１開口４１から第２開口４２に向けて、徐々に開口の面積が大きくなるような形状を有している。
【００３９】
第１開口４１の形状は、図２に示すように、多角形である。図示の例では、第１開口４１の形状は、矩形（より具体的には正方形）である。第２開口４２の形状は、特に限定されず、例えば円形でもよいが、図示の例では、第１開口４１と同様に矩形（より具体的には正方形）である。第１開口４１は、図２に示すように平面視において、機能素子１０２と重ならない位置に配置されている。すなわち、第１開口４１は、機能素子１０２の外周の外側に配置されている。
【００４０】
貫通孔４０の側面（貫通孔４０を区画する蓋体２０の面）は、例えば、４つの平坦面４３，４４，４５，４６によって構成されている。（１００）シリコン基板からなる蓋体２０をウェットエッチングすることによって貫通孔４０を形成する場合、平坦面４３，４４，４５，４６は、（１１１）面の結晶面を有する。この場合、平坦面４３，４４，４５，４６は、蓋体２０の第１面２２に対して、所定の角度（５４．７°程度）傾いて形成されている。
【００４１】
図３に示すように、第１開口４１の開口径Ｌ１は、例えば、１００μｍ程度である。第２開口４２の開口径Ｌ２は、例えば、４２６μｍ程度である。蓋体２０の第１面２２と第２面２４との間の距離Ｄは、例えば、２３０μｍ程度である。キャビティー３２となる蓋体２０の凹部３２ａの深さＨは、例えば、５０μｍ程度である。なお、開口径Ｌ１とは、例えば、平坦面４３および第１面２２の接合部となる辺と、平坦面４５および第１面２２の接合部となる辺と、の間の距離である。また、開口径Ｌ２とは、例えば、平坦面４３および第２面２４の接合部となる辺と、平坦面４５および第２面２４の接合部となる辺と、の間の距離である。
【００４２】
金属層５０は、図１および図３に示すように、少なくとも貫通孔４０の側面に形成されている。金属層５０としては、例えば、貫通孔４０の側面側から、クロム層および金層をこの順で積層されたものを用いることができる。金属層５０によって、貫通孔４０の側面と封止部材６０との密着性を向上させることができる。
【００４３】
なお、金属層５０の材質は、封止部材６０の材質によって、適宜変更されることができる。また、図示はしないが、金属層５０は、貫通孔４０の側面の他に蓋体２０の表面全面に形成されていてもよい。
【００４４】
封止部材６０は、貫通孔４０に配置され、貫通孔４０を塞いでいる。封止部材６０によって、キャビティー３２を密閉することができる。図１に示す例では、封止部材６０は、第２開口４２の角部を覆っていない。すなわち、封止部材６０は、第２開口４２の角部を充填していない。封止部材６０の材質は、例えば、金属層５０に含まれる元素を含む合金である。より具体的には封止部材６０の材質は、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、ＳｎＰｂ、ＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＺｎＢｉなどの合金である。
【００４５】
貫通孔４０の体積に対する封止部材６０の体積の比率は、３５％以上８７％以下であり、より好ましくは、３５％以上５８％以下である。これにより、封止部材６０によって貫通孔４０周辺の蓋体２０にクラックが発生することなく貫通穴４０を塞ぐことができる（詳細は後述）。
【００４６】
なお、上述の例では、蓋体２０に貫通孔４０が形成されている例について説明したが、貫通孔４０は、基体１０に形成されていてもよい。この場合、基体１０としては、シリコン基板を用いることができる。
【００４７】
機能素子１０２は、基体１０上に載置（搭載）されている。機能素子１０２は、例えば、陽極接合や直接接合によって、基体１０に接合されていてもよい。機能素子１０２の形態としては、減圧状態や不活性ガス雰囲気で密閉されたキャビティー３２内で動作するものであれば、特に限定されず、例えば、ジャイロセンサー、加速度センサー、振動子、ＳＡＷ（弾性表面波）素子、マイクロアクチュエーターなどの各種の機能素子を挙げることができる。
【００４８】
以下では、機能素子１０２として、ジャイロセンサーを用いた例について、説明する。図４は、本実施形態に係る電子デバイス１００の機能素子１０２を模式的に示す平面図である。
【００４９】
機能素子１０２は、図４に示すように、振動系構造体１０４と、駆動用固定電極１３０と、検出用固定電極１４０と、固定部１５０と、を有することができる。
【００５０】
振動系構造体１０４は、例えば、基体１０に固定されたシリコン基板を加工することにより、一体的に形成されている。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、振動系構造体１０４の小型化を図ることができる。
【００５１】
振動系構造体１０４は、基体１０（図１参照）に固定された固定部１５０によって、支持されており、基体１０と離間して配置されている。振動系構造体１０４は、第１振動体１０６と、第２振動体１０８と、を有することができる。第１振動体１０６および第２振動体１０８は、Ｘ軸に沿って互いに連結されている。
【００５２】
第１振動体１０６および第２振動体１０８は、両者の境界線Ｂ（Ｙ軸に沿った直線）に対して、対称となる形状を有することができる。したがって、以下では、第１振動体１０６の構成について説明し、第２振動体１０８の構成の説明については、省略する。
【００５３】
第１振動体１０６は、駆動部１１０と、検出部１２０と、を有する。駆動部１１０は、駆動用支持部１１２と、駆動用バネ部１１４と、駆動用可動電極１１６と、を有することができる。
【００５４】
駆動用支持部１１２は、例えば、フレーム状の形状を有し、駆動用支持部１１２の内側には、検出部１２０が配置されている。図示の例では、駆動用支持部１１２は、Ｘ軸に沿って延在する第１延在部１１２ａと、Ｙ軸に沿って延在する第２延在部１１２ｂと、によって構成されている。
【００５５】
駆動用バネ部１１４は、駆動用支持部１１２の外側に配置されている。図示の例では、駆動用バネ部１１４の一端は、駆動用支持部１１２の角部（第１延在部１１２ａと第２延在部１１２ｂとの接続部）近傍に接続されている。駆動用バネ部１１４の他端は、固定部１５０に接続されている。
【００５６】
図示の例では、駆動用バネ部１１４は、第１振動体１０６において、４つ設けられている。そのため、第１振動体１０６は、４つの固定部１５０によって、支持されている。なお、第１振動体１０６と第２振動体１０８との境界線Ｂ上の固定部１５０は、設けられていなくてもよい。
【００５７】
駆動用バネ部１１４は、Ｙ軸に沿って往復しながらＸ軸に沿って延在する形状を有している。複数の駆動用バネ部１１４は、駆動用支持部１１２の中心を通るＸ軸に沿った仮想線、および駆動用支持部１１２の中心を通るＹ軸に沿った仮想線に対して、対称に設けられている。駆動用バネ部１１４を上記のような形状とすることにより、駆動用バネ部１１４が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に変形することを抑制し、駆動用バネ部１１４を、駆動部１１０の振動方向であるＸ軸方向にスムーズに伸縮させることができる。そして、駆動用バネ部１１４の伸縮に伴い、駆動用支持部１１２を（駆動部１１０を）、Ｘ軸に沿って振動させることができる。なお、駆動用バネ部１１４は、駆動用支持部１１２をＸ軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。
【００５８】
駆動用可動電極１１６は、駆動用支持部１１２の外側に、駆動用支持部１１２に接続されて配置されている。より具体的には、駆動用可動電極１１６は、駆動用支持部１１２の第１延在部１１２ａに接続されている。
【００５９】
駆動用固定電極１３０は、駆動用支持部１１２の外側に配置されている。駆動用固定電極１３０は、基体１０（図１参照）上に固定されている。図示の例では、駆動用固定電極１３０は、複数設けられ、駆動用可動電極１１６を介して、対向配置されている。図示の例では、駆動用固定電極１３０は、櫛歯状の形状を有しており、駆動用可動電極１１６は、駆動用固定電極１３０の櫛歯の間に挿入可能な突出部１１６ａを有している。駆動用固定電極１３０と突出部１１６ａとの間の距離（ギャップ）を小さくすることにより、駆動用固定電極１３０と駆動用可動電極１１６との間に作用する静電力を、大きくすることができる。
【００６０】
駆動用固定電極１３０および駆動用可動電極１１６に、電圧を印加すると、駆動用固定電極１３０と駆動用可動電極１１６との間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動用バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させつつ、駆動用支持部１１２（駆動部１１０）を、Ｘ軸に沿って振動させることができる。
【００６１】
なお、図示の例では、駆動用可動電極１１６は、第１振動体１０６において、４つ設けられているが、駆動用支持部１１６をＸ軸に沿って振動させることができれば、その数は特に限定されない。また、図示の例では、駆動用固定電極１３０は、駆動用可動電極１１６を介して、対向配置されているが、駆動用支持部１１２をＸ軸に沿って振動させることができれば、駆動用固定電極１３０は、駆動用可動電極１１６の一方側にのみ配置されていてもよい。
【００６２】
検出部１２０は、駆動部１１０に連結されている。図示の例では、検出部１２０は、駆動用支持部１１２の内側に配置されている。検出部１２０は、検出用支持部１２２と、検出用バネ部１２４と、検出用可動電極１２６と、を有することができる。なお、図示はしないが、検出部１２０は、駆動部１１０に連結されていれば、駆動用支持部１１２の外側に配置されていてもよい。
【００６３】
検出用支持部１２２は、例えば、フレーム状の形状を有している。図示の例では、検出用支持部１２２は、Ｘ軸に沿って延在する第３延在部１２２ａと、Ｙ軸に沿って延在する第４延在部１２２ｂと、によって構成されている。
【００６４】
検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２の外側に配置されている。検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２と駆動用支持部１１２とを接続している。より具体的には、検出用バネ部１２４の一端は、検出用支持部１２２の角部（第３延在部１２２ａと第４延在部１２２ｂとの接続部）近傍に接続されている。検出用バネ部１２４の他端は、駆動用支持部１１２の第１延在部１１２ａに接続されている。
【００６５】
検出用バネ部１２４は、Ｘ軸に沿って往復しながらＹ軸に沿って延在する形状を有している。図示の例では、検出用バネ部１２４は、第１振動体１０６において、４つ設けられている。複数の検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２の中心を通るＸ軸に沿った仮想線、および検出用支持部１２２の中心を通るＹ軸に沿った仮想線に対して、対称に設けられている。検出用バネ部１２４を上記のような形状とすることにより、検出用バネ部１２４が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に変形することを抑制し、検出用バネ部１２４を、検出部１２０の振動方向であるＹ軸方向にスムーズに伸縮させることができる。そして、検出用バネ部１２４の伸縮に伴い、検出用支持部１２２を（検出部１２０を）、Ｙ軸に沿って変位させることができる。なお、検出用バネ部１２４は、検出用支持部１２２をＹ軸に沿って変位させることができれば、その数は特に限定されない。
【００６６】
検出用可動電極１２６は、検出用支持部１２２の内側に、検出用支持部１２２に接続されて配置されている。図示の例では、検出用可動電極１２６は、Ｘ軸に沿って延在しており、検出用支持部１２２の２つの第４延在部１２２ｂに、接続されている。
【００６７】
検出用固定電極１４０は、検出用支持部１２２の内側に配置されている。検出用固定電極１４０は、基体１０（図１参照）上に固定されている。図示の例では、検出用固定電極１４０は、複数設けられ、検出用可動電極１２６を介して、対向配置されている。
【００６８】
検出用可動電極１２６および検出用固定電極１４０の数および形状は、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の静電容量の変化を検出することができれば、特に限定されない。
【００６９】
次に、機能素子１０２の動作について説明する。図５〜図８は、本実施形態に係る電子デバイス１００の機能素子１０２の動作を説明するための図である。なお、便宜上、図５〜図８では、機能素子１０２の各部分を、簡略化して図示している。
【００７０】
駆動用固定電極１３０および駆動用可動電極１１６に、図示しない電源によって、電圧を印加すると、駆動用固定電極１３０と駆動用可動電極１１６との間に静電力を発生させることができる。これにより、図５および図６に示すように、駆動用バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させることができ、駆動部１１０をＸ軸に沿って振動させることができる。
【００７１】
より具体的には、第１振動体１０６の駆動用可動電極１１６と固定電極１３０との間に第１交番電圧を印加し、第２振動体１０８の駆動用可動電極１１６と固定電極１３０との間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加する。これにより、第１振動体１０６の第１駆動部１１０ａ、および第２振動体１０８の第２駆動部１１０ｂを、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させることができる。すなわち、Ｘ軸に沿って互いに連結された第１駆動部１１０ａおよび第２駆動部１１０ｂは、Ｘ軸に沿って、互いに逆位相で振動する。図５に示す例では、第１駆動部１１０ａは、α１方向に変位し、第２駆動部１１０ｂは、α１方向と反対方向のα２方向に変位している。図６に示す例では、第１駆動部１１０ａは、α２方向に変位し、第２駆動部１１０ｂは、α１方向に変位している。
【００７２】
なお、検出部１２０は、駆動部１１０に連結されているため、検出部１２０も駆動部１１０の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動する。すなわち、第１振動体１０６および第２振動体１０８は、Ｘ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。
【００７３】
図７および図８に示すように、駆動部１１０ａ，１１０ｂが第１振動を行っている状態で、機能素子１０２にＺ軸回りの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、検出部１２０は、Ｙ軸に沿って変位する。すなわち、第１駆動部１１０ａに連結された第１検出部１２０ａ、および第２駆動部１１０ｂに連結された第２検出部１２０ｂは、第１振動およびコリオリ力によって、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。図７に示す例では、第１検出部１２０ａは、β１方向に変位し、第２検出部１２０ｂは、β１方向と反対方向のβ２方向に変位している。図８に示す例では、第１検出１２０ａは、β２方向に変位し、第２検出部１２０ｂは、β１方向に変位している。
【００７４】
検出部１２０ａ，１２０ｂがＹ軸に沿って変位することにより、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の距離Ｌは、変化する。そのため、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の静電容量は、変化する。機能素子１０２では、検出用可動電極１２６および検出用固定電極１４０に電圧を印加することにより、検出用可動電極１２６と検出用固定電極１４０との間の静電容量の変化量を検出し、Ｚ軸回りの角速度ωを求めることができる。
【００７５】
なお、上記では、静電力によって、駆動部１１０を駆動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、駆動部１１０を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【００７６】
本実施形態に係る電子デバイス１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７７】
電子デバイス１００によれば、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０の体積の比率は、３５％以上８７％以下であり、より好ましくは、３５％以上５８％以下である。これにより、封止部材６０によって貫通孔４０を塞ぐことができ、かつ、貫通孔４０周辺の蓋体２０にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、電子デバイス１００は、高い信頼性を有することができる。
【００７８】
電子デバイス１００によれば、第１開口４１の形状を多角形（より具体的には矩形）とすることができる。そのため、球状の封止部材６０ａを貫通孔４０内に配置した状態で、封止部材６０ａと貫通孔４０の側面との間に（封止部材６０ａと金属層５０との間に）間隙４８を設けることができる（図１３（ｂ）参照）。これにより、機能素子１０２が収容されるキャビティー３２内部を減圧状態にする際に、封止部材６０ａが飛び出すことを抑制できる。例えば、球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、間隙が設けられていないと、パッケージ内外の圧力差によって、封止部材がパッケージ外部に飛び出してしまう場合がある。
【００７９】
電子デバイス１００によれば、第２開口４２の角部には、封止部材６０が充填されていない。これにより、第２開口４２の角部からクラックが発生し難くなり、気密性を向上させることができる。
【００８０】
電子デバイス１００によれば、第１開口４１と機能素子１０２とは、平面視において、重なっていない。これにより、球状の封止部材をレーザー等のエネルギービームの照射によって溶融させる際に、仮に、封止部材の一部がキャビティー３２に飛散したとしても、飛散した封止部材が、機能素子１０２に付着することを抑制できる。また、封止部材をエネルギービームが貫通した際に、貫通孔４０の直下に機能素子１０２が無いので、機能素子１０２が破損するのを防止することができる。
【００８１】
電子デバイス１００によれば、貫通孔４０の側面には金属層５０が設けられ、封止部材６０の材質は、金属層５０に含まれる元素を含む合金である。これにより、封止部材を溶融した際に、溶融した封止部材が貫通孔４０の側面をつたって固着するので、気密性を向上させることができる。
【００８２】
電子デバイス１００によれば、基体１０の材質は、ガラスであり、機能素子１０２は、シリコンを用いたジャイロセンサーである。そのため、基体１０と機能素子１０２、および、基体１０と蓋体２０とを陽極接合を用いて容易に接合することができる。また、ジャイロセンサーをシリコンのＭＥＭＳ加工で形成する場合に、基体をシリコンとすると、例えばジャイロセンサーと基体間の絶縁性を保つために絶縁膜を介在させる必要があるが、基体１０をガラスにすることにより絶縁膜を介在させる必要が無く、容易に絶縁分離をすることができる。
【００８３】
２． 電子デバイスの製造方法
次に、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図９〜図１３は、本実施形態に係る電子デバイス１００の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図１３では、断面図（図１３（ａ））の他に、電子デバイス１００の製造工程を模式的に示す平面図（図１３（ｂ））も示している。また、便宜上、図１０，１２，１３では、機能素子１０２を簡略化して図示している。
【００８４】
図９に示すように、例えばガラス基板をパターニングして、凹部１２を形成し、基体１０を得る。次に、基体１０に、シリコン基板１０２ａを接合させる。基体１０とシリコン基板１０２ａとの接合は、例えば、陽極接合を用いる。
【００８５】
図１０に示すように、シリコン基板１０２ａを、研削機によって研削して薄膜化させた後、所望の形状にパターニングして機能素子１０２を形成する。これにより、基体１０に機能素子１０２を載置（搭載）することができる。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われ、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ（Bosch）法を用いることができる。これにより、微細な加工が可能となり、機能素子１０２の小型化を図ることができる。
【００８６】
図１１に示すように、シリコン基板をパターニングして、貫通孔４０およびキャビティー３２となる凹部３２ａを形成し、蓋体２０を得る。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われ、より具体的なエッチング技術としては、ウェットエッチングを用いることができる。貫通孔４０は、第２面２４側からウェットエッチングされることにより形成され、凹部３２ａは、第１面２２側からウェットエッチングされることにより形成される。該ウェットエッチングにより、貫通孔４０の側面を、（１１１）面の結晶面を有する平坦面とすることができる。また、貫通孔４０を、第１開口４１の面積よりも、第２開口４２の面積の方が大きくなるように形成することができる。なお、貫通孔４０と凹部３２ａとは、同時に形成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
【００８７】
次に、貫通孔４０の側面に金属層５０を形成する。金属層５０は、例えば、スパッタ法によって導電層（図示せず）を成膜し、該導電層をパターニングすることによって形成される。
【００８８】
図１２に示すように、基体１０上に蓋体２０を載置して、基体１０および蓋体２０によって形成されるキャビティー３２に機能素子１０２を収容する。蓋体２０は、基体１０に接合されていてもよい。基体１０と蓋体２０との接合は、例えば、陽極接合を用いる。
【００８９】
図１３に示すように、貫通孔４０内に、球状の封止部材６０ａを配置する。封止部材６０ａとしては、その直径が第１開口４１の開口径Ｌ１よりも大きいものを用いる。これにより、封止部材６０ａがキャビティー３２内に落下することを抑制できる。封止部材６０ａとしては、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０ａの体積の比率が、３５％以上８７％以下であるものを用い、より好ましくは、３５％以上５８％以下であるものを用いる。
【００９０】
次に、封止部材６０ａを、エネルギービーム（例えばレーザー）照射によって溶融させ、貫通孔４０を塞ぐ（図１参照）。これにより、キャビティー３２を密閉することができる。レーザーの種類としては、特に限定されず、例えばＹＡＧレーザーを用いることができる。
【００９１】
図１３（ｂ）に示すように平面視において、第１開口４１と機能素子１０２とは、重ならない位置に配置されている。これにより、球状の封止部材６０ａをレーザー照射によって溶融させる際に、仮に、封止部材６０ａの一部がキャビティー３２に飛散したとしても、飛散した封止部材が、機能素子１０２に付着することを抑制できる。また、封止部材をエネルギービームが貫通した際に、貫通孔４０の直下に機能素子１０２が無いので、機能素子１０２が破損するのを防止することができる。
【００９２】
封止部材６０ａの溶融は、例えば、貫通孔４０を通してキャビティー３２（機能素子１２側の雰囲気）を減圧した後に（真空引きした後に）行われる。より具体的には、真空チャンバー内で、レーザーを照射して封止部材６０ａを溶融させ、貫通孔４０を塞ぐことができる。
【００９３】
或いは、封止部材６０ａの溶融は、例えば、貫通孔４０を通してキャビティー３２を窒素封止した状態で行われる。より具体的には、真空チャンバー内を一旦減圧した後に窒素を導入し、レーザーを照射して封止部材６０ａを溶融させ、貫通孔４０を塞ぐことで窒素封止ができる。
【００９４】
図１３（ｂ）に示すように、第１開口４１の形状は、多角形（より具体的には矩形）である。そのため、球状の封止部材６０ａを貫通孔４０内に配置した状態で、封止部材６０ａと貫通孔４０の側面との間に（封止部材６０ａと金属層５０との間に）間隙４８を設けることができる。これにより、キャビティー３２を減圧状態にする際に、封止部材６０ａが飛び出すことを抑制できる。例えば、球状の封止部材を貫通孔内に配置した状態で、間隙が設けられていないと、パッケージ内外の圧力差によって、封止部材がパッケージ外部に飛び出してしまう場合がある。
【００９５】
以上の工程により、電子デバイス１００を製造することができる。
【００９６】
本実施形態に係る電子デバイス１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【００９７】
電子デバイス１００の製造方法によれば、封止部材６０ａとして、貫通孔４０の体積に対する封止部材６０ａの体積の比率が、３５％以上８７％以下であるものを用い、より好ましくは、３５％以上５８％以下であるものを用いる。これにより、封止部材６０によって貫通孔４０を塞ぐことができ、かつ、貫通孔４０周辺の蓋体２０にクラックが発生することを抑制できる（詳細は後述）。その結果、高い信頼性を有する電子デバイス１００を形成することができる。
【００９８】
電子デバイス１００の製造方法によれば、貫通孔４０を通してキャビティー３２を減圧しながら、封止部材６０ａを溶融することができる。これにより、キャビティー３２を減圧状態として密閉することができ、空気粘性によって、機能素子１０２（より具体的には、ジャイロセンサー）の振動が減衰し、精度が低下することを抑制できる。
【００９９】
３． 実験例
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
【０１００】
実験例として、以下のような蓋体（例えば図３参照）を形成した。
【０１０１】
厚み２８０μｍの（１００）シリコン基板をウェットエッチングにより加工して、キャビティーとなる凹部を形成した。凹部の深さＨは、５０μｍとした。
【０１０２】
次に、キャビティーと連通するように貫通孔を形成した。貫通孔は、ウェットエッチングにより加工した。これにより、貫通孔の側面として、（１１１）面の結晶面を有する平坦面を形成した。また、貫通孔の第１開口（キャビティー側の開口）の開口径Ｌ１を、１００μｍとし、貫通孔の第２開口（第１開口と反対側の開口）の開口径Ｌ２を、４２６μｍとした。次に、スパッタ法により、クロム層および金層をこの順で成膜し、貫通孔の側面に金属層を形成した。このときクロム層の厚さは１０ｎｍ〜５０ｎｍ、金層の厚さは５０ｎｍ〜１００ｎｍとした。
【０１０３】
次に、上記のような蓋体の貫通孔に、ＡｕＧｅからなる球状の封止部材を配置し、レーザー照射によって封止部材を溶融させて、貫通孔を塞いだ。貫通孔を塞ぐ工程では、封止部材の直径（直径１７０μｍ〜３６０μｍ中心）、およびレーザー強度を変化させて行った。尚、封止部材としてＡｕＧｅを用いたのは、貫通孔側面の金層と密着性を高めるためである。その他に、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、などを封止部材として用いてもよい。
【０１０４】
表１は、封止部材の直径に対する、貫通孔およびその周辺の蓋体の状態を示したものである。貫通孔およびその周辺の蓋体の状態は、顕微鏡観察により判断した。表１において、「直径」の欄には、封止部材の直径の設計値およびその誤差を記載している。「体積比率」とは、貫通孔の体積に対する封止部材の体積の比率を示している。また、表１において、「貫通」とは、貫通孔が塞がっていない状態を示している。「クラック」とは、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生している状態を示している。「○」は封止部材によって貫通孔が塞がり、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生していない状態を示している。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
表１に示すように、実施例１（直径２５０μｍ中心）では、レーザーの強度によらず、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できた。実施例２（直径３００μｍ中心）では、レーザー強度を所望の条件に調整することにより、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できた。すなわち、貫通孔の体積に対する封止部材の体積の比率が３５％以上８７％以下では、レーザー強度を所望の条件に調整することにより、クラックが発生することを抑制できる。つまり、貫通孔の体積に対する封止部材の体積の比率を、３５％以上８７％以下、より好ましくは、３５％以上５８％以下とすることにより、封止部材によって貫通孔を塞ぐことができ、かつ、貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生することを抑制できることがわかった。
【０１０７】
ここで、図１４は、比較例１（直径１７０μｍ中心）の封止部材を用いた場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１５は、実施例１（直径２５０μｍ中心）の封止部材を用いた場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１６は、実施例２（直径３００μｍ中心）の封止部材を用いてレーザー強度をＩ０×２．５とした場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１７は、実施例２の封止部材を用いてレーザー強度をＩ０×３．５とした場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。図１８は、比較例２（直径３５０μｍ中心）の封止部材を用いた場合の、貫通孔およびその周辺の蓋体を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１４〜図１８では、金属層の図示を省略している。
【０１０８】
比較例１では、図１４に示すように、封止部材が不足してしまい第１開口を充填することができなかった。封止部材の大部分は貫通孔側面に這い上がる状態で融着しており、貫通孔の第１開口は開口された状態のままであった。実施例１では、図１５に示すように、封止部材によって第１開口を塞ぐことができ、かつ貫通孔周辺の蓋体にクラックが発生していないことが確認された。実施例２では、図１７に示すように、レーザーの強度によって一部蓋体のクラックが発生した。特にレーザー強度を強くしすぎると、封止部材が第２開口の角部頂点にまで拡がりクラックを発生させることがわかった。実施例２では、図１６に示すように、レーザー強度を調整することにより、クラックの発生を抑制できることがわかった。比較例２では、図１８に示すように、封止部材が第２開口からはみ出し、角部頂点を発端とするクラックを発生させてしまう。クラックは、第２開口の角部頂点から蓋体に対し放射状に伸びている。この比較例２では第２開口の４つの角部頂点に封止部材がはみ出したため、４つの角部頂点からクラックが蓋体へ拡がっている。
【０１０９】
クラックが発生してしまう原因は、応力が集中しやすい第２開口の角部に封止部材が充填される（覆われる）ことで発生するものと考えられる。特に、貫通孔の側面同士の境界はシリコンの（１１０）面と同一なので壁開し易い傾向にある。従って、この第２開口角部の頂点に封止部材が溶融されて熱収縮すると、この角部を発端とするクラックが発生するものと考えられる。
【０１１０】
なお、上記説明では、レーザーにより封止部材を溶融させているが、レーザーに限らず電子ビーム等のエネルギービームでも適用可能である。
【０１１１】
４． 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る電子デバイスを含む。以下では、本発明に係る電子デバイスとして、電子デバイス１００を含む電子機器について、説明する。
【０１１２】
図１９は、本実施形態に係る電子機器として、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１１００を模式的に示す斜視図である。
【０１１３】
図１９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１１０８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。
【０１１４】
このようなパーソナルコンピューター１１００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【０１１５】
図２０は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。
【０１１６】
図２０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および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【０１１７】
このような携帯電話機１２００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【０１１８】
図２１は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図２１には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。さらに、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。
【０１２４】
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、電子デバイス１００が内蔵されている。
【０１２５】
以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、信頼性の高い電子デバイス１００を含む。そのため、電子機器１１００，１２００，１３００は、高い信頼性を有することができる。
【０１２６】
なお、上記電子デバイス１００を備えた電子機器は、図１９に示す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２０に示す携帯電話機、図２１に示す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。
【０１２７】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１２８】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２９】
１０ 基体、１２ 凹部、２０ 蓋体、２２ 第１面、２４ 第２面、
３０ パッケージ、３２ キャビティー、３２ａ 凹部、４０ 貫通孔、
４１ 第１開口、４２ 第２開口、４３〜４６ 平坦面、４８ 間隙、５０ 金属層、
６０ 封止部材、６０ａ 封止部材、１００ 電子デバイス、１０２ 機能素子、
１０２ａ シリコン基板、１０４ 振動系構造体、１０６ 第１振動体、
１０８ 第２振動体、１１０ 駆動部、１１２ 駆動用支持部、１１２ａ 第１延在部、
１１２ｂ 第２延在部、１１４ 駆動用バネ部、１１６ 駆動用可動電極、
１１６ａ 突出部、１２０ 検出部、１２２ 検出用支持部、１２２ａ 第３延在部、
１２２ｂ 第４延在部、１２４ 検出用バネ部、１２６ 検出用可動電極、
１３０ 駆動用固定電極、１４０ 検出用固定電極、１５０ 固定部、
１１００ パーソナルコンピューター、１１０２ キーボード、１１０４ 本体部、
１１０６ 表示ユニット、１１０８ 表示部、１２００ 携帯電話機、
１２０２ 操作ボタン、１２０４ 受話口、１２０６ 送話口、１２０８ 表示部、
１３００ デジタルスチルカメラ、１３０２ ケース、１３０４ 受光ユニット、
１３０６ シャッターボタン、１３０８ メモリー、１３１０ 表示部、
１３１２ ビデオ信号出力端子、１３１４ 入出力端子、１４３０ テレビモニター、
１４４０ パーソナルコンピューター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体上に載置されている機能素子と、
前記基体上に前記機能素子を覆って載置されているシリコンの蓋体と、
を含み、
前記蓋体には、貫通孔と、前記貫通孔を塞ぐ封止部材と、が設けられ、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きく、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である、電子デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上５８％以下である、電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１開口の形状は、多角形である、電子デバイス。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２開口の角部には、前記封止部材が充填されていない、電子デバイス。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記機能素子は、平面視で前記第１開口と重ならない位置に配置されている、電子デバイス。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記貫通孔の側面には金属層が設けられ、
前記封止部材の材質は、前記金属層に含まれる元素を含む合金である、電子デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記基体は、ガラスであり、
前記機能素子は、シリコンを用いたジャイロセンサーである、電子デバイス。
【請求項８】
基体に機能素子を載置する工程と、
シリコンの蓋体に貫通孔を形成する工程と、
前記基体上に前記蓋体を載置して前記機能素子を収容する工程と、
前記貫通孔に封止部材を配置する工程と、
前記封止部材をエネルギービームで溶融して前記貫通孔を塞ぐ工程と、
を含み、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きくなるように形成され、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である、電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記貫通孔を塞ぐ工程では、
前記貫通孔を通して前記機能素子側の雰囲気を減圧した後に、前記封止部材を溶融する、電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子デバイスを含む、電子機器。
【請求項１】
基体と、
前記基体上に載置されている機能素子と、
前記基体上に前記機能素子を覆って載置されているシリコンの蓋体と、
を含み、
前記蓋体には、貫通孔と、前記貫通孔を塞ぐ封止部材と、が設けられ、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きく、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である、電子デバイス。
【請求項２】
請求項１において、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上５８％以下である、電子デバイス。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１開口の形状は、多角形である、電子デバイス。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２開口の角部には、前記封止部材が充填されていない、電子デバイス。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記機能素子は、平面視で前記第１開口と重ならない位置に配置されている、電子デバイス。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記貫通孔の側面には金属層が設けられ、
前記封止部材の材質は、前記金属層に含まれる元素を含む合金である、電子デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記基体は、ガラスであり、
前記機能素子は、シリコンを用いたジャイロセンサーである、電子デバイス。
【請求項８】
基体に機能素子を載置する工程と、
シリコンの蓋体に貫通孔を形成する工程と、
前記基体上に前記蓋体を載置して前記機能素子を収容する工程と、
前記貫通孔に封止部材を配置する工程と、
前記封止部材をエネルギービームで溶融して前記貫通孔を塞ぐ工程と、
を含み、
前記貫通孔は、前記基体側の第１開口の面積よりも、前記第１開口と反対側の第２開口の面積の方が大きくなるように形成され、
前記貫通孔の体積に対する前記封止部材の体積の比率は、３５％以上８７％以下である、電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記貫通孔を塞ぐ工程では、
前記貫通孔を通して前記機能素子側の雰囲気を減圧した後に、前記封止部材を溶融する、電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子デバイスを含む、電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６９８５８（Ｐ２０１３−６９８５８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７２６２（Ｐ２０１１−２０７２６２）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【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１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【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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