(57)【要約】【課題】振動体層に対する接合強度が高く、かつ、電気的な接続に優れる導電パッドを有する電子部品の製造方法を提供すること。【解決手段】圧力センサー１の製造方法は、ダイヤフラム層２と、振動体３１と露出部３２１とを有する振動体基板３とを有し、振動体基板３には、振動体３１に位置する励振電極６１、６２と、露出部３２１に位置する導電パッド６３、６４と、励振電極６１、６２と導電パッド６３、６４とを接続する配線６５、６６とが形成されている圧力センサー１の製造方法であって、ダイヤフラム層２と、励振電極６１、６２および露出部３２１まで引き出された配線６５、６６が形成されている振動体基板３とを用意し、接合する工程と、露出部３２１に、一部が配線６５、６６と重なるように導電パッド６３、６４を形成する工程とを有している。【選択図】図１１
2014027585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造基板と、励振電極が配置されている振動体および前記励振電極と電気的に接続している配線を備えている振動体基板とが重なるように配置され、前記構造基板側からの平面視にて前記振動体は前記構造基板に覆われ、前記構造基板側からの平面視にて前記構造基板から一部が露出している前記振動体基板の露出部に前記配線の少なくとも一部を備えている接合体を用意する工程と、
前記露出部に、一部が前記配線と重なって電気的に接続する導電パッドを形成する工程と、
を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
構造基板と、励振電極が配置されている振動体および前記励振電極と電気的に接続している配線を備えている振動体基板とが重なるように接合され、前記構造基板側からの平面視にて前記振動体は前記構造基板に覆われ、前記構造基板側からの平面視にて前記構造基板から一部が露出している前記振動体基板の露出部に前記配線の少なくとも一部を備えている接合体を用意する工程と、
前記露出部に、一部が前記配線と重なって電気的に接続する導電パッドを形成する工程と、
接続電極を備えているパッケージベースを用意する工程と、
前記構造基板側からの平面視にて前記導電パッドの前記配線から離れている位置に前記接続電極と接続するための金属ワイヤーを配置する工程と、
を含むことを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記導電パッドを形成する工程では、前記振動体基板との間で前記構造基板を挟むようにマスクを配置する請求項２に記載の電子モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記マスクには前記導電パッドに対応する開口が形成されており、前記開口から前記露出部に材料を供給する請求項３に記載の電子モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記マスクには、前記構造基板と前記露出部との段差を埋める厚肉部が設けられており、前記厚肉部に前記開口が配置されている請求項４に記載の電子モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記露出部には、前記導電パッドと重ならない位置にアライメントマークが配置されている請求項２ないし５のいずれか一項に記載の電子モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法および電子モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧力センサーとして、受圧部を構成する薄肉部および当該薄肉部の周囲に形成された厚肉部で構成されたダイヤフラム層と、例えば双音叉型の振動片が作り込まれた振動体層と、基台とを積層して構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような圧力センサーの製造方法として、ダイヤフラム層と、振動体層と、基台とを低融点ガラスを介して接合する方法が知られている。しかしながら、このような方法では、低融点ガラスを溶融させる熱によって、振動体層に形成された電極パッドの表面に金属酸化膜が形成されてしまい、電極パッドとボンディングワイヤーとの電気的な接続を好適に行うことができないという問題が生じる。
【０００３】
このような問題を解決するために、金属酸化膜が形成された電極パッド上に、金属膜を再成膜する方法が知られている。このような方法によれば、電極パッドとボンディングワイヤーとの電気的な接続を好適に行うことができるが、金属酸化膜上に、金属膜を再成膜するため、金属酸化膜と再成膜した金属層との密着性が弱く、再成膜した金属層が金属酸化膜から剥がれ易い。したがって、このような方法では、電極パッドとボンディングワイヤーとの接続強度が不足するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、振動体層に対する接合強度が高く、かつ、電気的な接続に優れる導電パッドを有する電子部品の製造方法および電子モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の電子部品の製造方法は、構造基板と、励振電極が配置されている振動体および前記励振電極と電気的に接続している配線を備えている振動体基板とが重なるように配置され、前記構造基板側からの平面視にて前記振動体は前記構造基板に覆われ、前記構造基板側からの平面視にて前記構造基板から一部が露出している前記振動体基板の露出部に前記配線の少なくとも一部を備えている接合体を用意する工程と、
前記露出部に、一部が前記配線と重なって電気的に接続する導電パッドを形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
これにより、振動体基板に対する接合強度が高く、かつ、電気的な接続に優れる導電パッドを有する電子部品を製造することができる。
【０００７】
［適用例２］
本発明の電子モジュールの製造方法は、構造基板と、励振電極が配置されている振動体および前記励振電極と電気的に接続している配線を備えている振動体基板とが重なるように接合され、前記構造基板側からの平面視にて前記振動体は前記構造基板に覆われ、前記構造基板側からの平面視にて前記構造基板から一部が露出している前記振動体基板の露出部に前記配線の少なくとも一部を備えている接合体を用意する工程と、
前記露出部に、一部が前記配線と重なって電気的に接続する導電パッドを形成する工程と、
接続電極を備えているパッケージベースを用意する工程と、
前記構造基板側からの平面視にて前記導電パッドの前記配線から離れている位置に前記接続電極と接続するための金属ワイヤーを配置する工程と、
を含むことを特徴とする。
これにより、振動体基板に対する接合強度が高く、かつ、電気的な接続に優れる導電パッドを有する電子モジュールを製造することができる。
【０００８】
［適用例３］
本発明の電子モジュールの製造方法では、前記導電パッドを形成する工程では、前記振動体基板との間で前記構造基板を挟むようにマスクを配置することが好ましい。
これにより、構造基板への不要な材料の付着が防止され、製造される電子モジュールの性能および信頼性の低下を防止することができる。
【０００９】
［適用例４］
本発明の電子モジュールの製造方法では、前記マスクには前記導電パッドに対応する開口が形成されており、前記開口から前記露出部に材料を供給することが好ましい。
これにより、導電パッドを精度よく形成することができる。
［適用例５］
本発明の電子モジュールの製造方法では、前記マスクには、前記構造基板と前記露出部との段差を埋める厚肉部が設けられており、前記厚肉部に前記開口が配置されていることが好ましい。
これにより、導電パッドを精度よく形成することができ、かつ、導電パッドの振動体基板からの剥離をより効果的に防止することができる。
【００１０】
［適用例６］
本発明の電子モジュールの製造方法では、前記露出部には、前記導電パッドと重ならない位置にアライメントマークが配置されていることが好ましい。
これにより、金属ワイヤーを導電パッドに接続する際の、導電パッドに対する金属ワイヤーの位置決めを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュール（電子モジュール）の製造方法によって製造される圧力センサーモジュールを示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す圧力センサーモジュールが有する圧力センサーの分解斜視図である。
【図４】図３に示す圧力センサーの断面図である。
【図５】図３に示す圧力センサーが備える振動片の斜視図である。
【図６】図１に示す圧力センサーモジュールの作動を説明する断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための平面図である。
【図１５】図１に示す圧力センサーモジュールを備える電子機器を適用したモバイル型（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１６】図１に示す圧力センサーモジュールを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１に示す圧力センサーモジュールを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１８】図１に示す圧力センサーモジュールを備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。
【図１９】本発明の電子部品の製造方法で製造された電子部品の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の電子部品の製造方法および電子モジュールの製造方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュール（電子モジュール）の製造方法によって製造される圧力センサーモジュールを示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す圧力センサーモジュールが有する圧力センサーの分解斜視図、図４は、図３に示す圧力センサーの断面図、図５は、図３に示す圧力センサーが備える振動片の斜視図、図６は、図１に示す圧力センサーモジュールの作動を説明する断面図、図７は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための斜視図、図８は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための斜視図、図９は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための断面図、図１０は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図、図１１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図、図１２は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための平面図である。
なお、以下の説明では、図１中の紙面手前側を「上」、奥側を「下」と言う。他の図についてもこれに対応して説明する。また、以下では、図１に示すように、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｚ軸を圧力センサーモジュールの厚さ方向と一致する軸とする。
【００１３】
１．電子モジュール
まず、本発明の電子モジュールの製造方法によって製造される電子モジュールについて説明する。なお、以下では、電子モジュールとして圧力センサーモジュール１０を例に挙げて説明するが、電子モジュールとしては、圧力センサーモジュールに限定されない。
図１および図２に示すように、圧力センサーモジュール１０は、圧力センサー１と、圧力センサー１を収納するパッケージ７とを有している。
【００１４】
１−１．圧力センサー
図３および図４に示すように、圧力センサー１は、ダイヤフラム層（基板）２と、振動片５が作り込まれた振動体層（振動体基板）３と、基台層４とを有しており、これら３つの層２、３、４が積層して構成されている。
ダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４は、それぞれ、水晶で構成されているのが好ましい。このように、ダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４を同一の材料で構成することにより、線膨張率の違いから生じる振動片５の不本意な反りや撓みを抑制することができ、圧力センサー１の検知精度を向上させることができる。特に、振動体層３を水晶で構成することにより、優れた温度特性、振動特性を有する圧力センサー１となる。
ダイヤフラム層２、振動体層３、基台層４の外形形状は、それぞれ、例えば、フォトリソグラフィ技法とドライエッチングやウエットエッチング等の各種エッチング技法とを用いて一枚の水晶平板から形成することができる。
【００１５】
ダイヤフラム層２と振動体層３、および、振動体層３と基台層４は、それぞれ、低融点ガラス８を用いて接合されている。ここで、低融点ガラス８としては、特に限定されないが、水晶と線膨張率が近いバナジウム系の低融点ガラスを用いるのが好ましい。これにより、各層２、３、４と低融点ガラス８との線膨張率の違いから生じる振動片５の不本意な反りや撓みを抑制することができる。また、低融点ガラス８には、粒子状のスペーサーが含まれているのが好ましい。スペーサーを含むことにより、各層２、３、４と低融点ガラス８との線膨張率の違いから生じる振動片５の不本意な反りや撓みをより効果的に抑制することができる。なお、ダイヤフラム層２、振動体層３、基台層４の接合は、低融点ガラス８に換えて、各種接着剤を用いてもよい。
【００１６】
−ダイヤフラム層−
ダイヤフラム層２は、外部からの圧力を受けることにより変形する薄肉部２１と、この薄肉部２１の周囲に形成された枠部２２とを有している。また、ダイヤフラム層２は、薄肉部２１の下面から突出し、Ｙ軸方向に離間して形成された一対の支持部２３、２４を有している。これら一対の支持部２３、２４には低融点ガラス８を介して振動片５が固定されている。
【００１７】
−基台層−
基台層４は、振動体層３を介してダイヤフラム層２と対向して設けられている。基台層４には、上面に開放する凹部４１が設けられている。この凹部４１がダイヤフラム層２に形成された凹部（薄肉部２１）と対向することにより空間Ｓ１が形成され、この空間Ｓ１内に振動片５が位置している。
【００１８】
空間Ｓ１は、真空状態であるのが好ましい。空間Ｓ１を真空状態とすることにより、振動片５のＣＩ（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）値を低下させ、周波数安定性を向上させることができる。なお、空間Ｓ１を真空状態とするには、例えば、真空状態（真空環境下）でダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４を接合する方法や、基台層４に貫通孔を形成しておき、常圧下でダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４を接合した後、前記貫通孔を介して空間Ｓ１を真空状態とし、貫通孔に充填物（ＡｕＳ、ＡｕＧｅ等）を充填し封止する方法などが挙げられる。
【００１９】
−振動体層−
振動体層３は、ダイヤフラム層２と基台層４との間に配置されている。この振動体層３は、振動体３１と、振動体３１の周囲を囲むように設けられた枠状の枠部３２と、振動体３１と枠部３２とを連結する４本の連結部３３１、３３２、３３３、３３４とを有している。
枠部３２は、ダイヤフラム層２側から見た平面視にて、ダイヤフラム層２から露出する露出部３２１を有し、この露出部３２１に後述する導電パッド６３、６４がＸ軸方向に離間して並設されている。
【００２０】
振動体３１は、Ｙ軸方向に互いに離間して設けられた一対の基部３１１、３１２と、一対の基部３１１、３１２の間に形成され、これらを連結する一対の振動ビーム３１３、３１４とを有している。振動ビーム３１３、３１４は、間隔を隔てて互いに平行にかつＹ軸方向に延在する長手形状をなしている。なお、振動ビームの数としては、２本に限定されず、１本であっても、３本以上であってもよい。
このような振動体３１は、基部３１１、３１２にて、低融点ガラス８を介してダイヤフラム層２の支持部２３、２４に固定されている。
【００２１】
４本の連結部３３１〜３３４は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在する長手形状をなし、連結部３３１、３３２が基部３１１と枠部３２とを連結し、連結部３３３、３３４が基部３１２と枠部３２とを連結している。なお、連結部の数や延在方向は、振動体３１を枠部３２に連結することができれば特に限定されず、例えば、各基部３１１、３１２に対して１本または３本以上の連結部が形成されていてもよい。
【００２２】
以上のような形状の振動体層３には、導体パターン６が形成されている。導体パターン６は、振動体３１に形成された一対の励振電極６１、６２と、枠部３２の露出部３２１に形成された一対の導電パッド６３、６４と、励振電極６１、６２と導電パッド６３、６４とを電気的に接続する配線６５、６６とを有している。
このうち、励振電極６１、６２は、振動体３１とともに振動片５を構成する。励振電極６１、６２間に交番電圧を印加すると、振動ビーム３１３、３１４が互いに接近、離間を繰り返して振動する。
【００２３】
このような導体パターン６では、励振電極６１、６２と配線６５、６６とが同一工程にて形成され、導電パッド６３、６４は、励振電極６１、６２と配線６５、６６を形成した後に別工程によって形成されている。言い換えれば、電気的に接続されている励振電極６１、配線６５および導電パッド６３のうち、励振電極６１および配線６５は、一体的に形成されており、導電パッド６３は、その一部が配線６５と重なるように、配線６５の上から別体として形成されている。同様に、電気的に接続されている励振電極６２、配線６６および導電パッド６４のうち、励振電極６２および配線６６は、一体的に形成されており、導電パッド６４は、その一部が配線６６と重なるように、配線６６の上から別体として形成されている。
【００２４】
また、励振電極６１、６２および配線６５、６６は、振動体層３をダイヤフラム層２および基台層４と低融点ガラス８を介して接合する前に形成されており、導電パッド６３、６４は、振動体層３をダイヤフラム層２および基台層４と低融点ガラス８を介して接合した後に形成されている。このような製法とすることにより、振動体層３との密着性に優れ、かつ、電気的な接続性に優れた導電パッド６３、６４となる。なお、このことは、後述する圧力センサーの製造方法にて詳細に説明する。
【００２５】
１−２．パッケージ
図１および図２に示すように、パッケージ７は、ベース（搭載部）７１と、ベース７１に接合されたリッド（蓋体）７２とによって構成されている。ベース７１とリッド７２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、低融点ガラスや接着剤を用いて接合することができる。
【００２６】
ベース７１の構成材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス等の各種セラミックスなどの絶縁性材料を用いることができる。一方、リッド７２の構成材料としては、例えば、前述した各種セラミックスや、鉄、銅、アルミニウム等の各種金属材料（合金を含む）を用いることができる。
【００２７】
ベース７１は、箱状をなしており、その底部には一対の電極（接続電極）７３、７４が形成されている。一対の電極７３、７４は、底部の上面に形成された内部電極７３１、７４１と、底部の下面に形成された外部電極７３２、７４２と、底部を貫通し、内部電極７３１、７４１と外部電極７３２、７４２とを電気的に接続する貫通電極７３３、７４３とを有している。
リッド７２は、板状をなしており、ベース７１の開口を塞いでいる。これにより、パッケージ７の内部に空間Ｓが形成され、この空間Ｓに圧力センサー１が収容されている。また、リッド７２には、パッケージ７の内外を連通する貫通孔７２１が形成されており、圧力センサーモジュール１０の内外の圧力が等しく保たれている。
【００２８】
空間Ｓに収容された圧力センサー１は、接着剤によってベース７１に固定されているとともに、ボンディングワイヤー（金属ワイヤー）７５、７６によって電極７３、７４と電気的に接続されている。ボンディングワイヤー７５は、導電パッド６３と内部電極７３１とを電気的に接続し、ボンディングワイヤー７６は、導電パッド６４と内部電極７４１と電気的に接続する。
【００２９】
ここで、ボンディングワイヤー７５は、平面視にて、配線６５と重ならないように導電パッド６３に接続されている。同様に、ボンディングワイヤー７６は、平面視にて、配線６６と重ならないように導電パッド６４に接続されている。このように、導電パッド６３、６４の配線６５、６６と重なっていない領域６３ｂ、６４ｂにてボンディングワイヤー７５、７６を接続することにより、例えば、ワイヤーボンディング時にかかる応力による導電パッド６３、６４の剥離や破損が抑制され、これらの間の導通を確保することができるため、信頼性に優れる圧力センサーモジュール１０が得られる。
【００３０】
具体的には、配線６５、６６の表面には、圧力センサー１を構成する各層２、３、４を接合するための低融点ガラス８を溶融させる際の加熱によって金属酸化膜が形成されているおそれがある。そのため、導電パッド６３、６４の配線６５、６６と重なっている領域６３ａ、６４ａでは、導電パッド６３、６４と配線６５、６６との密着強度が低い（すなわち、剥がれ易い）。これに対して、導電パッド６３、６４の配線６５、６６と重なっていない領域６３ｂ、６４ｂでは、導電パッド６３、６４が振動体層３の表面に形成されているため、導電パッド６３、６４と振動体層３との密着強度が領域６３ａ、６４ａと比較して高い（すなわち、剥がれ難い）。そのため、領域６３ｂ、６４ｂにボンディングワイヤー７５、７６を接続することにより、例えば、ワイヤーボンディング時にかかる応力や使用時に受ける外力による導電パッド６３、６４の剥離や破損が抑制され、信頼性に優れる圧力センサーモジュール１０が得られる。
【００３１】
以上、圧力センサーモジュール１０の構成について説明した。このような圧力センサーモジュール１０は、次のようにして作動する。
図６（ａ）に示すような圧力がダイヤフラム層２に加わると、図６（ｂ）に示すように、２つの支持部２３、２４の下面が拡開するように薄肉部２１が撓む。この薄肉部２１の撓みによって、振動ビーム３１３、３１４に引っ張りの力が加えられる。振動片５は、振動ビーム３１３、３１４に引っ張りの応力が付与されると発振周波数が高くなる特性を有しているため、振動片５の発振周波数の変化量を検知し、検知された発振周波数の変化量に基づいて、圧力センサー１に付与された圧力の大きさを導き出すことができる。
【００３２】
２．圧力センサーモジュールの製造方法
次に、上述した圧力センサーモジュール１０の製造方法（本発明の電子モジュールの製造方法）について詳細に説明する。
圧力センサーモジュール１０の製造方法は、圧力センサー１を製造する工程（本発明の電子部品の製造方法）と、内部電極７３１、７４１を備えているベース（パッケージベース）７１を用意する工程と、ダイヤフラム層２側からの平面視にて、導電パッド６３、６４の配線６５、６６から離れている位置に内部電極７３１、７４１と接続するための金属ワイヤー７５、７６を配置する工程とを含んでいる。
【００３３】
［圧力センサー製造工程］
圧力センサー１の製造方法は、ダイヤフラム層（構造基板）２と、励振電極６１、６２が配置されている振動体３１および励振電極６１、６２と電気的に接続している配線６５、６６を備えている振動体層（振動体基板）３とが重なるように配置され、ダイヤフラム層２側からの平面視にて、振動体３１はダイヤフラム層２に覆われ、ダイヤフラム層２側からの平面視にてダイヤフラム層２から一部が露出している振動体層３の露出部３２１に配線６５、６６の少なくとも一部を備えている接合体を用意する工程と、露出部３２１に一部が配線６５、６６と重なって電気的に接続する導電パッド６３、６４を形成する工程とを含んでいる。
【００３４】
−接合工程−
まず、図７に示すように、所定の外形形状を有するダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４を用意する。なお、ダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４は、それぞれ、例えば、フォトリソグラフィ技法とエッチング技法とを用いて水晶平板から形成することができる。
【００３５】
次に、図８に示すように、振動体層３に励振電極６１、６２および配線６５、６６を形成する。この際、配線６５、６６は、露出部３２１まで伸ばして形成する。励振電極６１、６２および配線６５、６６は、例えば、振動体層３の表面に、蒸着やスパッタリング等によってＮｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）等からなる下地層と、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）等からなる電極層とを積層してなる金属層を形成し、次に、この金属層をフォトリソグラフィ技法とエッチング技法とを用いてパターニングすることにより形成することができる。
【００３６】
次に、図９に示すように、ダイヤフラム層２と振動体層３とを低融点ガラス８を介して接合するとともに、振動体層３と基台層４とを低融点ガラス８を介して接合する。具体的には、まず、ダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４をこれら各層の間に低融点ガラス８を塗布して重ね合わる。次に、重ねあわせたものを両側から押圧しつつ加熱することにより低融点ガラス８を溶融させる。以上により、ダイヤフラム層２、振動体層３、基台層４が接合された接合体が得られる。
【００３７】
−導電パッド形成工程−
まず、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ダイヤフラム層２上にマスクＭを配置する。言い換えれば、振動体層３との間でダイヤフラム層２を挟むようにマスクＭを配置する。マスクＭは、平面視にて、ダイヤフラム層２の全域を覆うように設けられている。また、マスクＭには、導電パッド６３、６４の形状（平面視形状）および形成位置に対応した開口Ｍ１、Ｍ２が形成されている。マスクＭとしては、例えば、金属マスクを用いることができる。また、マスクＭとしては、その他、ガラス、水晶、シリコン等の無機材料を用いることもできる。
【００３８】
次に、マスクＭ（開口Ｍ１、Ｍ２）を介して、蒸着やスパッタリング等によって露出部３２１に金属材料（蒸着材料）を付着させる（供給する）ことにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、導電パッド６３、６４を形成する。形成された導電パッド６３、６４は、配線６５、６６と重なり合う領域６３ａ、６４ａと、配線６５、６６と重なり合わない領域６３ｂ、６４ｂとを有している。
【００３９】
導電パッド６３、６４の構成としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）等からなる下地層と、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）等からなる電極層とを積層した構成とすることができる。下地層を形成することにより、導電パッド６３、６４と振動体層３との密着性が向上する。
このように、マスクＭを用いることにより、導電パッド６３、６４を正確に形成することができる。また、導電パッド６３、６４形成時におけるダイヤフラム層２への不本意な金属材料（蒸着材料）の付着を防止することができる。そのため、金属材料の付着に起因するダイヤフラム層２の不本意な反りや撓みが防止され、圧力センサー１の圧力検出精度の低下を防止することができる。
以上の工程によって、圧力センサー１が得られる。
【００４０】
［パッケージ収容工程］
まず、ベース７１を用意する。ベース７１は、グリーンシートを積層してなるグリーンシート積層体を焼成することにより形成することができる。また、電極７３、７４は、グリーンシート積層体を焼成する前にグリーンシート積層体に形成しておいてもよいし、焼成した後に形成してもよい。
【００４１】
次に、ベース７１の凹部４１内に接着剤を介して圧力センサー１を固定する。次に、ワイヤーボンディングによって、導電パッド６３、６４と内部電極７３１、７４１とを電気的に接続する。なお、ワイヤーボンディングとしては、例えば、ボールボンディング、ウェッジボンディング等の各種ボンディングを用いることができる。
この際、図１２（ａ）に示すように、ボンディングワイヤー７５の一端は、導電パッド６３の配線６５と重なり合っていない領域６３ｂに接続し、ボンディングワイヤー７６の一端は、導電パッド６４の配線６６と重なり合っていない領域６４ｂに接続する。
【００４２】
このように、領域６３ｂ、６４ｂにてボンディングワイヤー７５、７６を接続することにより、例えば、ワイヤーボンディング時にかかる応力による導電パッド６３、６４の剥離や破損が抑制され、これらの間の導通を確保することができる。
具体的には、配線６５、６６の表面には、接合工程にて加えられた熱によって金属酸化膜が形成されているおそれがある。そのため、導電パッド６３、６４の配線６５、６６と重なっている領域６３ａ、６４ａでは、導電パッド６３、６４と配線６５、６６との密着強度が低い。これに対して、導電パッド６３、６４の配線６５、６６と重なっていない領域６３ｂ、６４ｂでは、導電パッド６３、６４が振動体層３の表面に形成されているため、導電パッド６３、６４と振動体層３との密着強度が高い。そのため、領域６３ｂ、６４ｂにボンディングワイヤー７５、７６を接続することにより、例えば、ワイヤーボンディング時にかかる応力による導電パッド６３、６４の剥離や破損が抑制され、信頼性に優れる圧力センサーモジュール１０が得られる。
【００４３】
次に、図１２（ｂ）に示すように、リッド７２を用意し、ベース７１の凹部開口を塞ぐようにして、リッド７２をベース７１に接合する。この接合は、例えば、接着剤を用いて行うことができる。
以上によって、圧力センサーモジュール１０が得られる。
前述したように、圧力センサーモジュール１０は、ダイヤフラム層２、振動体層３および基台層４を接合した後に、導電パッド６３、６４を形成するため、熱によって導電パッド６３、６４の表面に金属酸化膜が形成されてしまうことを効果的に抑制することができる。そのため、導電パッド６３、６４とボンディングワイヤー７５、７６との接続強度を高くすることができるとともに、これらの間の導通を確実にとることができる。さらには、ボンディングワイヤー７５、７６は、導電パッド６３、６４の配線６５、６６と重なっていない領域６３ｂ、６４ｂに接続されている。このような領域は、振動体層３と強固に接合（密着）しているため、ワイヤーボンディング時などに加わる応力による導電パッド６３、６４の剥離、破損を効果的に防止することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
図１３は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＤ−Ｄ線断面図である。
以下、第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態は、圧力センサーモジュールの製造に用いられるマスクの構成が異なる以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１３では、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４５】
図１３は、前述した第１実施形態の図１０に対応する図であり、「導電パッド形成工程」を示す断面図である。同図に示すように、本実施形態で用いられるマスクＭ’は、ダイヤフラム層２と振動体層３（露出部３２１）との段差を埋めるように設けられた厚肉部Ｍ３を有し、この厚肉部Ｍ３に、導電パッド６３、６４の形状および形成位置に対応した開口Ｍ１、Ｍ２が形成されている。
【００４６】
このような厚肉部Ｍ３を有することにより、マスクＭ’と露出部３２１との間の隙間（Ｚ軸方向の長さ）を、前述した第１実施形態のマスクＭを用いた場合と比較して小さくすることができる。そのため、蒸着やスパッタリングを行ったときの、開口Ｍ１、Ｍ２を通過した後の金属材料（金属材料）のまわり込みが抑制される。そのため、導電パッド６３、６４をより正確に形成することができる。
【００４７】
特に、導電パッド６３、６４の輪郭を正確に形成することができるため、輪郭がぼやけて曖昧になったり、それに伴って縁部の厚さが薄くなったりするのを防止することができる。輪郭が曖昧であったり、縁部の厚さが薄かったりすると、導電パッド６３、６４が縁部から剥離するおそれが高まってしまう。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
図１４は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサーモジュールの製造方法を説明するための平面図である。
以下、第３実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態は、各配線にアライメントマークが作り込まれている以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１４では、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４９】
図１４（ａ）は、圧力センサーの製造方法において、各層２、３、４の接合を終えた状態を示す図である。同図に示すように、配線６５にはアライメントマーク６５１が形成されており、配線６６には、アライメントマーク６６１が形成されている。
これらアライメントマーク６５１、６６１は、それぞれ、露出部３２１に設けられている。また、アライメントマーク６５１は、導電パッド６３の形成領域外であってその領域の近傍に形成され、アライメントマーク６６１は、導電パッド６４の形成領域外であってその領域の近傍に形成されている。そのため、図１４（ｂ）に示すように、導電パッド６３、６４を形成した状態では、アライメントマーク６５１、６６１が導電パッド６３、６４から露出し、重なっていない。
【００５０】
このようなアライメントマーク６５１、６６１を有することにより、［パッケージ収容工程］において、導電パッド６３、６４にボンディングワイヤー７５、７６を接続する際、導電パッド６３、６４に対するボンディングワイヤー７５、７６の先端の位置決め（キャピラリーの位置決め）を簡単かつ正確に行うことができる。また、導電パッド６３、６４の再成膜時のアライメント精度も向上する。
【００５１】
なお、本実施形態では、アライメントマーク部６５１、６６１は、配線６５、６６と接続されているが、これに限定されず、配線６５、６６と離間し、配線６５、６６とは別体として形成してもよい。この場合には、アライメントマーク部６５１、６６１を電気的に浮いた状態となり、配線６５、６６の全長を短くすることができるため、配線容量の低減を図ることができる。
また、アライメントマーク部６５１、６６１の形状としては、本実施形態のような十字に限定されず、例えば、円形、四角形等であってもよい。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
（電子機器）
次いで、圧力センサーモジュール１０を備える電子機器について、図１５〜図１８に基づき、詳細に説明する。
図１５は、圧力センサーモジュールを備える電子機器を適用したモバイル型（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。この図において、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２０００を備えた表示ユニット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、外圧や操作時の指での押圧を検出するための圧力センサーモジュール１０（圧力センサー１）が内蔵されている。
【００５３】
図１６は、圧力センサーモジュール１０を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、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２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、外圧や操作時の指での押圧を検出するための圧力センサーモジュール１０（圧力センサー１）が内蔵されている。
【００５４】
図１７は、圧力センサーモジュール１０を備える電子機器を適用したディ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、ディ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。
【００５５】
ディ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。
【００５６】
このようなディジタルスチルカメラ１３００では、撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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、このディ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、図示されるように、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。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、外圧や操作時の指での押圧を検出するための圧力センサーモジュール１０（圧力センサー１）が内蔵されている。
【００５７】
図１８は、圧力センサーモジュール１０を備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。自動車１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しないエンジンによって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような自動車１５００には、圧力センサーモジュール１０（圧力センサー１）が内蔵されている。圧力センサーモジュール１０は、車体１５０１の傾斜を検出する傾斜計や、車体１５０１の加速度を検出する角速度センサーモジュールとしても応用することができ、例えば、圧力センサーモジュール１０からの信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０２のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような電子部品は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。
【００５８】
なお、電子機器は、図１５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１６の携帯電話機、図１７のディジタルスチルカメラ、図１８の移動体の他にも、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、カーナビゲーション装置、ページャ、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）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【００５９】
以上、本発明の電子部品の製造方法および電子モジュールの製造方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、各実施形態を組み合せてもよい。
また、前述した実施形態において、電子部品として圧力センサーを例に挙げて説明したが、電子部品としては、これに限定されず、例えば、振動子であってもよい。また、振動子としては、音叉型の振動子、ＡＴ振動子などが挙げられる。音叉型の振動子について例を挙げて説明すると、図１９に示すように、振動体層３’は、振動体３１’と、露出部３２１を有する枠部３２と、振動体３１’と枠部３２とを連結する連結部３４とを有している。振動体３１’は、基部３１５と、基部３１５から互いに並んで延出する一対の振動ビーム３１６、３１７とを有している。また、振動体層３’には、導体パターン６’が形成されている。導体パターン６’は、振動体３１’に形成された一対の励振電極６１’、６２’と、枠部３２の露出部３２１に形成された一対の導電パッド６３、６４と、励振電極６１’、６２’と導電パッド６３、６４とを電気的に接続する配線６５、６６とを有している。このうち、励振電極６１’、６２’は、振動体３１’とともに振動片５’を構成する。励振電極６１’、６２’間に交番電圧を印加すると、振動ビーム３１６、３１７が互いに接近、離間を繰り返して振動する。
【００６０】
なお、このような振動体層３’を有する場合は、ダイヤフラムに換えてキャビティ型の蓋体を用いればよい。すなわち、層２、４で振動体３１’を収納するパッケージを構成すればよい。また、電子部品を固定する搭載部としては、前述したようなパッケージのベースに換えて、回路基板等であってもよい。
また、前述した実施形態では、振動体層を水晶で構成した構成について説明したが、振動体層の構成材料としては、水晶に限定されず、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等の水晶以外の圧電体材料で構成することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
１…圧力センサー  １０…圧力センサーモジュール  ２…ダイヤフラム層  ２１…薄肉部  ２２…枠部  ２３、２４…支持部  ３、３’…振動体層  ３１、３１’…振動体  ３１１、３１２…基部  ３１３、３１４…振動ビーム  ３１５…基部  ３１６、３１７…振動ビーム  ３２…枠部  ３２１…露出部  ３３１、３３２、３３３、３３４…連結部  ４…基台層  ４１…凹部  ５、５’…振動片  ６、６’…導体パターン  ６１、６１’、６２、６２’…励振電極  ６３、６４…導電パッド  ６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂ…領域  ６５、６６…配線  ６５１、６６１…アライメントマーク  ７…パッケージ  ７１…ベース  ７２…リッド  ７２１…貫通孔  ７３、７４…電極  ７３１、７４１…内部電極  ７３２、７４２…外部電極  ７３３、７４３…貫通電極  ７５、７６…ボンディングワイヤー  ８…低融点ガラス  ２０００…表示部  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  １２００…携帯電話機  １２０２…操作ボタン  １２０４…受話口  １２０６…送話口  １３００…ディジタルスチルカメラ  １３０２…ケース  １３０４…受光ユニット  １３０６…シャッタボタン  １３０８…メモリー  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  １５００…自動車  １５０１…車体  １５０２…車輪  Ｓ、Ｓ１…空間  Ｍ、Ｍ’…マスク  Ｍ１、Ｍ２…開口  Ｍ３…厚肉部
【図１】
2014027585.tif 000003
【図２】
2014027585.tif 000004
【図３】
2014027585.tif 000005
【図４】
2014027585.tif 000006
【図５】
2014027585.tif 000007
【図６】
2014027585.tif 000008
【図７】
2014027585.tif 000009
【図８】
2014027585.tif 000010
【図９】
2014027585.tif 000011
【図１０】
2014027585.tif 000012
【図１１】
2014027585.tif 000013
【図１２】
2014027585.tif 000014
【図１３】
2014027585.tif 000015
【図１４】
2014027585.tif 000016
【図１５】
2014027585.tif 000017
【図１６】
2014027585.tif 000018
【図１７】
2014027585.tif 000019
【図１８】
2014027585.tif 000020
【図１９】
2014027585.tif 000021