(57)【要約】【課題】外力が蓋と基板との接続箇所に加わった場合に、蓋と基板との接続箇所に凸部が無いと、応力の分散が困難となり、蓋が基板から剥がれる可能性がある。【解決手段】基板と蓋との間に挟まれた内部空間と、内部空間内に配置された素子とを有し、蓋は、第１の面及び第１の面と反対側の第２の面を有し、基板と蓋における第２の面との接続箇所の直上において、蓋における第１の面は、第１の凹部及び第１の凹部より外側の第１の凸部を有している、電子デバイス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と蓋との間に挟まれた内部空間と、
前記内部空間内に配置された素子とを有し、
前記蓋は、第１の面及び前記第１の面と反対側の第２の面を有し、
前記基板と前記蓋における前記第２の面との接続箇所の直上において、前記蓋における前記第１の面は、第１の凹部及び前記第１の凹部より外側の第１の凸部を有している、電子デバイス。
【請求項２】
平面視において、前記第１の凹部及び前記第１の凸部は前記内部空間を囲うように配置されている、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記蓋における前記第１の面の高さは、前記第１の凸部の上面の高さと同一である、請求項１又は２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記蓋における前記第１の面は、前記第１の凸部より外側に配置される第２の凹部を有している、請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項５】
平面視において、前記第２の凹部は前記内部空間を囲うように配置されている、請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記蓋における前記第１の面は、前記第２の凹部より外側に配置される第２の凸部を有している、請求項４又は５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記蓋における前記第１の面の高さは、前記第１の凸部の上面の高さ及び前記第２の凸部の上面の高さと同一である、請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
平面視において、前記第２の凸部は前記内部空間を囲うように配置されている、請求項６又は７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記第１の凹部の幅は前記第２の凹部の幅よりも広い、請求項４〜８のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記蓋における前記第１の面は、前記第２の凸部より外側に配置される第３の凹部を有している、請求項６〜９のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項１１】
平面視において、前記第３の凹部は前記内部空間を囲うように配置されている、請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記第１の凹部の幅は前記第２の凹部の幅よりも広く、
前記第２の凹部の幅は前記第３の凹部の幅よりも広く、請求項１０又は１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記基板と前記蓋における前記第２の面との接続箇所の直上において、前記蓋における前記第２の面は、第４の凹部を有している、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項１４】
平面視において、前記第４の凹部は前記内部空間を囲うように配置されている、請求項１３に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記第４の凹部の幅は、前記第１の凹部の幅よりも広い、請求項１３又は１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記基板と前記蓋は接続部材を介して接続しており、
前記接続部材は、前記第４の凹部の少なくとも一部を埋めている、請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項１７】
前記蓋と前記基板の接続箇所は導電性の材料から構成されている、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項１８】
前記蓋は金属から構成され、
前記基板は配線を有しており、
前記蓋と前記配線とは電気的に接続可能である、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【請求項１９】
前記蓋に設けられた開口部を塞ぐレンズが配置されており、
前記レンズは、前記蓋の第１の面上又は第２の面上に接着層を介して前記蓋に取り付けられ、
前記素子は赤外線センサ素子である、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋と基板との接続箇所に、凹部及び凸部を有する電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓋に凹部又は凸部を有する電子デバイスとして、例えば、特許文献１、２に記載の電子デバイスがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４５６１０号公報
【特許文献２】特開２００１−１４２２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば、特許文献１においては、蓋と基板との接続箇所に凸部が設けられていない。そのため、例えば、凸部に荷重を加えて蓋と基板とを接続することを想定すると、蓋と基板との接続箇所に凸部が設けられていないため、蓋と基板との接続を強固にすることが困難である。また、外力が蓋と基板との接続箇所に加わった場合に、凸部が無いと、応力の分散が困難となり、蓋が基板から剥がれる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、蓋と基板との接続を容易に強固にすることが可能な電子デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子デバイスは、基板と蓋との間に挟まれた内部空間と、内部空間内に配置された素子とを有している。ここで、蓋は、第１の面及び第１の面と反対側の第２の面を有している。そして、基板と蓋における第２の面との接続箇所の直上において、蓋における第１の面は、第１の凹部及び第１の凹部より外側の第１の凸部を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、蓋と基板との接続を容易に強固にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る電子デバイスの正面断面図
【図２】実施形態に係る電子デバイスの蓋表面図、蓋裏面図、領域Ａの拡大図
【図３】実施形態に係る電子デバイスの効果説明図
【図４】実施形態の変形例１に係る電子デバイスの蓋表面図、蓋裏面図、領域Ａの拡大図
【図５】実施形態の変形例２に係る電子デバイスの蓋表面図、蓋裏面図、領域Ａの拡大図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態及び各変形例としての電子デバイスについて、図１〜図５を参照して説明する。図１〜図５において、同一部分に対する符号の付与を省略し、その説明を適宜省略することがある。また、図１〜図５は好ましい形態の一例を示すものであり、それぞれの形状に限定されるわけではない。また、実施形態及び各変形例を矛盾のない範囲で適宜組み合わせることは可能である。
＜実施形態＞
以下、実施形態としての電子デバイスについて、図１、図２を用いて、詳細に説明する。図１は実施形態における電子デバイスの正面断面図、図２（ａ）は同電子デバイスの蓋表面図、図２（ｂ）は同電子デバイスの蓋裏面図、図２（ｃ）は図１の領域Ａの拡大図である。
【００１０】
図１に示すように、電子デバイス２０は、基板１と蓋２との間に挟まれた内部空間３を有している。内部空間３内には素子４、５が配置されている。蓋２は、第１の面２ａと反対側の第２の面２ｂを有している。そして、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、基板１と蓋２における第２の面２ｂとの接続箇所の直上において、蓋２における第１の面２ａは、第１の凹部１０及び第１の凹部１０より外側の第１の凸部１１を有している。以上のように、蓋２が第１の凸部１１を有することにより、基板１と蓋２との接続を容易に強固にすることができるという効果がある。ここで、図３（ａ）、（ｂ）を用いて、効果の具体例を詳しく説明する。図３（ａ）は、基板１に蓋２を接続する工程の一部を示している。そして、図３（ｂ）は、図３（ａ）の領域Ａの拡大図である。
【００１１】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１と蓋２を接続する接続領域において、ローラー電極１７によって下方向の荷重をかける。このように荷重をかけることによって、基板１と蓋２の接続を強固にすることが可能である。この際、ローラー電極１７と第１の凸部１１との接触面と荷重方向が垂直であることが好ましい。このように荷重をかけることによって、蓋２の面方向への負荷を抑制することができる。さらに、蓋２が第１の凹部１０を有することにより、仮に、蓋２の面方向に負荷がかかったとしても、負荷を蓋２の面方向以外に分散することができ、面方向にかかる負荷を抑制することが可能となる。面方向にかかる負荷を抑制することができれば、例えば、蓋２にレンズが設けられているときには、蓋とレンズの接触点に負荷が集中するのを抑制することができる。その結果、蓋とレンズの接触点において発生するクラックを抑制することが可能となる。
【００１２】
また、電子デバイス２０が完成後、基板１と蓋２との接続箇所に外力が加わったとしても、第１の凹部１０及び第１の凸部１１を有することにより、応力を分散することが可能となる。よって、基板１と蓋２との接続を強固に保つことが可能となる。
【００１３】
ここで、図１に示すように、蓋２に設けられた開口部８を塞ぐレンズ９を、接着層７を介して蓋２に配置することが好ましい。なお、レンズ９は第１の面２ａ側に設けられるのではなく、第２の面２ｂ側に設けられていても構わない。この場合、第１の凸部１１による、応力緩和効果がもっとも期待できるからである。なお、蓋に接続する対象としては、レンズには限られない。蓋と接続する対象があれば、凸部による応力緩和効果は十分に期待できるからである。
【００１４】
また、図１に示すように、素子５は赤外線センサなどのセンサ素子であり、素子４は素子５からの電気信号を処理する信号処理回路であることが好ましい。また、基板１と蓋２とは導電性の材料を含む接続部材６で接続されていることが好ましい。また、基板１は配線１６及び裏面電極１８を有しており、蓋２と配線１６とは、接続部材６を介して電気的に接続可能であることが好ましい。また、蓋２は、金属で構成されていることが好ましい。このように、蓋２と基板１の接続箇所は導電性の材料から構成されていることが好ましい。また、レンズ９はシリコンで構成されていることが好ましい。
【００１５】
ここで、図２（ａ）に示すように、平面視において、第１の凹部１０及び第１の凸部１１は内部空間３を囲うように配置されている方が好ましい。凹部及び凸部が対称性を持つため、強度面で有利である。なお、例えば、第１の凹部１０及び第１の凸部１１が部分的に形成されて、内部空間３を囲うように配置されていても構わない。
【００１６】
また、図２（ｃ）に示すように、蓋２における第１の面は、第１の凸部１１より外側に配置される第２の凹部１２を有していることが好ましい。第２の凹部１２により、基板１と蓋２との接続領域における応力をより緩和することができる。
【００１７】
また、図２（ａ）に示すように、第１の凹部１０の幅Ａは第２の凹部１２の幅Ｂよりも広いことが好ましい。内部空間３に近接する凹部の幅を大きくする方が蓋の面方向（特に、内部空間側）の応力分散効果が大きいからである。
【００１８】
また、図２（ａ）に示すように、平面視において、第２の凹部１２は内部空間３を囲うように配置されていることが好ましい。凹部が対称性を持つため、強度面で有利である。なお、例えば、第２の凹部１２が部分的に形成されて、内部空間３を囲うように配置されていても構わない。
【００１９】
また、図２（ｃ）に示すように、蓋２における第１の面２ａの高さは、第１の凸部１１の上面の高さと同一であることが好ましい。第１の凹部１０、第２の凹部１２は、例えば、エッチングガスを吹き付けることにより形成することができる。よって、第１の凸部１１の上面の高さと蓋２の第１の面２ａの高さを同じにすることが容易に実現できる。
＜変形例１＞
以下、変形例１としての電子デバイスについて、図４を用いて、詳細に説明する。図４（ａ）は図１の電子デバイスの蓋表面図、図４（ｂ）は同電子デバイスの蓋裏面図、図４（ｃ）は図１の領域Ａの拡大図である。以下では、図２との相違点について、主に説明する。
【００２０】
図４（ａ）、（ｃ）に示すように、本変形例１は、凸部の数が複数ある。具体的には、蓋２における第１の面２ａは、第２の凹部１２より外側に配置される第２の凸部１３を有している。凸部の数を複数にし、凹部の数が増えることにより、蓋の面方向の応力緩和効果をより大きくできる。また、ローラー電極１７を第１の凸部１１、第２の凸部１３に接触させる際には、凸部の数が多いので、位置決めが容易になるという効果がある。
【００２１】
また、図４（ａ）に示すように、平面視において、第２の凸部１３は内部空間を囲うように配置されていることが好ましい。凹部及び凸部が対称性を持つため、強度面で有利である。なお、例えば、第２の凸部１３が部分的に形成されて、内部空間３を囲うように配置されていても構わない。
【００２２】
また、図４（ａ）に示すように、第１の凹部１０の幅Ａは第２の凹部１２の幅Ｂよりも広いことが好ましい。ローラー電極１７との位置決めを容易にするには、複数の凸部が近接している方が好ましい。一方、内部空間３に近接する凹部の幅を大きくする方が蓋の面方向（特に、内部空間側）の応力分散効果が大きいからである。
【００２３】
また、図４（ｃ）に示すように、蓋２における第１の面２ａは、第２の凸部１３より外側に配置される第３の凹部１４を有していることが好ましい。第３の凹部１４により、基板１と蓋２との接続領域における応力をより緩和することができる。
【００２４】
また、図４（ａ）に示すように、平面視において、第３の凹部１４は内部空間３を囲うように配置されていることが好ましい。凹部が対称性を持つため、強度面で有利である。なお、例えば、第３の凹部１４が部分的に形成されて、内部空間３を囲うように配置されていても構わない。
【００２５】
また、図４（ａ）に示すように、第１の凹部１０の幅Ａは第２の凹部１２の幅Ｂよりも広く、第２の凹部１２の幅Ｂは第３の凹部１４の幅Ｃよりも広いことが好ましい。ローラー電極１７との位置決めを容易にするには、複数の凸部が近接している方が好ましい。一方、内部空間３に近接する凹部の幅を大きくする方が蓋の面方向（特に、内部空間側）の応力分散効果が大きいからである。
【００２６】
また、図４（ｃ）に示すように、蓋２における第１の面２ａの高さは、第１の凸部１１の上面の高さ及び第２の凸部１３の上面の高さと同一であることが好ましい。第１の凹部１０、第２の凹部１２、第３の凹部１４は、例えば、エッチングガスを吹き付けることにより形成することができる。よって、第１の凸部１１及び第２の凸部１３の上面の高さと蓋２の第１の面２ａの高さを同じにすることが容易に実現できる。
＜変形例２＞
以下、変形例２としての電子デバイスについて、図５を用いて、詳細に説明する。図５（ａ）は図１の電子デバイスの蓋表面図、図５（ｂ）は同電子デバイスの蓋裏面図、図５（ｃ）は図１の領域Ａの拡大図である。以下では、図２との相違点について、主に説明する。
【００２７】
図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、本変形例２は、凹部を蓋の裏面側にも設けている。具体的には、基板１と蓋２における第２の面２ｂとの接続箇所の直上において、蓋２における第２の面２ｂは、第４の凹部１５を有している。凹部を蓋の裏面側に設けることにより、蓋の面方向の応力緩和効果が期待できる。また、接続部材６との接触面積を増すことができ、基板１と蓋２との密着性を向上させることができる。
【００２８】
また、図５（ｂ）に示すように、平面視において、第４の凹部１５は内部空間３を囲うように配置されていることが好ましい。凹部が対称性を持つため、強度面で有利である。なお、例えば、第４の凸部１５が部分的に形成されて、内部空間３を囲うように配置されていても構わない。
【００２９】
また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、平面視において、第１の凸部１１よりも第４の凹部１５が内部空間３に近いことが好ましい。蓋の面方向（内部空間側）の応力を面方向以外に分散させることが可能だからである。
【００３０】
また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第４の凹部１５の幅Ｄは、第１の凹部１０の幅Ａよりも広いことが好ましい。エッチング加工が容易だからである。
【００３１】
また、図５（ｃ）に示すように、基板１と蓋２は接続部材６を介して接続しており、接続部材６は、第４の凹部１５の少なくとも一部を埋めていることが好ましい。接続部材６との接触面積を増すことができ、基板１と蓋２との密着性を向上させることができるからである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
基板と蓋とが接続することで構成されている電子デバイスにおいて、蓋と基板との接続を容易に強固にすることが可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１    基板
２    蓋
２ａ  第１の面
２ｂ  第２の面
３    内部空間
４    第１の素子
５    第２の素子
６    接続部材
７    接着層
８    開口部
９    レンズ
１０    第１の凹部
１１    第１の凸部
１２    第２の凹部
１３    第２の凸部
１４    第３の凹部
１５    第４の凹部
１６    配線
１７    ローラー電極
１８    裏面電極
２０    電子デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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