(57)【要約】【課題】フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することが可能な圧電振動子の製造方法、圧電振動子および発振器を提供する。【解決手段】ベース基板２と、ベース基板に接合されるリッド基板と、水晶板１７の外表面に励振電極５，６と励振電極に電気的に接続されたマウント電極７，８とが形成された圧電振動片と、圧電振動片と電気的に接続するための引き回し電極９，１０と、引き回し電極とマウント電極とを電気的に接続するための金属バンプ１１，１２と、を備えた圧電振動子の製造方法において、引き回し電極を形成する引き回し電極形成工程と、金属バンプを形成する金属バンプ形成工程と、金属バンプに圧電振動片のマウント電極を接合するマウント工程と、を備え、マウント工程の際に、金属バンプの先端１１ａ，１２ａが、水晶板に触れないところで実装固定する。【選択図】図５
2010187326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
該ベース基板に対向させた状態で前記ベース基板に接合されるリッド基板と、
前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納されるとともに、前記ベース基板の上面に接合され、水晶板の外表面に励振電極と該励振電極に電気的に接続されたマウント電極とが形成された圧電振動片と、
該圧電振動片と電気的に接続するために前記ベース基板の上面に形成された引き回し電極と、
該引き回し電極の所定の位置に、該引き回し電極と前記マウント電極とを電気的に接続するために形成された金属バンプと、を備え、
前記圧電振動片が前記金属バンプにより片持ち状態で実装された圧電振動子の製造方法において、
前記ベース基板の上面に引き回し電極を形成する引き回し電極形成工程と、
前記引き回し電極の所定位置に、前記金属バンプを形成する金属バンプ形成工程と、
前記金属バンプに前記圧電振動片のマウント電極を接合するマウント工程と、を備え、
該マウント工程の際に、前記金属バンプの先端が、前記水晶板に触れないところで実装固定することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【請求項２】
前記水晶板に前記マウント電極を形成する前に、前記水晶板をエッチングする工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項３】
前記水晶板の前記マウント電極が形成される領域に、導電材料からなる下地膜を形成する工程を備え、該下地膜を形成した後に、前記マウント電極を形成し、
前記マウント工程の際に、前記金属バンプの先端が、前記マウント電極と前記下地膜との界面に到達しない前記マウント電極の途中に位置するように実装固定することを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項４】
前記下地膜にクロムを用いることを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項５】
前記金属バンプおよび前記マウント電極がともに金で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項６】
ベース基板と、
該ベース基板に対向させた状態で前記ベース基板に接合されるリッド基板と、
前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納されるとともに、前記ベース基板の上面に接合され、水晶板の外表面に励振電極と該励振電極に電気的に接続されたマウント電極とが形成された圧電振動片と、
該圧電振動片と電気的に接続するために前記ベース基板の上面に形成された引き回し電極と、
該引き回し電極の所定の位置に、該引き回し電極と前記マウント電極とを電気的に接続するために形成された金属バンプと、を備え、
前記圧電振動片が前記金属バンプにより片持ち状態で実装された圧電振動子において、
前記金属バンプの先端が、前記水晶板に触れないところで実装固定されていることを特徴とする圧電振動子。
【請求項７】
前記水晶板と前記マウント電極との間に、導電材料からなる下地膜が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の圧電振動子。
【請求項８】
前記下地膜がクロムで形成されていることを特徴とする請求項７に記載の圧電振動子。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子の製造方法、圧電振動子および発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、互いが積層状態で陽極接合されるとともに両者間にキャビティが形成されたガラス製のベース基板およびリッド基板と、ベース基板においてキャビティ内に位置する部分にマウントされた圧電振動片と、を備える圧電振動子が広く用いられている。この種の圧電振動子は、例えば、携帯電話や携帯情報端末機器に装着され、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源などとして用いられている。
【０００３】
従来の圧電振動子は、ベース基板に形成された引き回し電極上に導電性接着剤を塗布し、該接着剤と圧電振動片のマウント電極とを接続固定することで、圧電振動片を実装していた（例えば、特許文献１参照）。
ところが、近年、圧電振動片をより確実にキャビティ内に実装させることを目的として、ベース基板に形成された引き回し電極上に金などのバンプを形成し、該バンプと圧電振動片のマウント電極とを接続固定させる、所謂フリップチップボンディングにより圧電振動片を実装する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２４７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、圧電振動片をフリップチップボンディングにより実装する際に、バンプとマウント電極とが適正に接続されず、圧電振動片が実装されないという不具合を生じることがあった。具体的には、圧電振動片とバンプとをボンディングにより接続させる際に、そのボンディング部より剥がれが発生したり、圧電振動片に形成されたマウント電極（電極膜）の膜構成が不完全であるために強度が低下して適正に実装されないということがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することが可能な圧電振動子の製造方法、圧電振動子および発振器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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る圧電振動子の製造方法は、  ベース基板と、該ベース基板に対向させた状態で前記ベース基板に接合されるリッド基板と、前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納されるとともに、前記ベース基板の上面に接合され、水晶板の外表面に励振電極と該励振電極に電気的に接続されたマウント電極とが形成された圧電振動片と、該圧電振動片と電気的に接続するために前記ベース基板の上面に形成された引き回し電極と、該引き回し電極の所定の位置に、該引き回し電極と前記マウント電極とを電気的に接続するために形成された金属バンプと、を備え、前記圧電振動片が前記金属バンプにより片持ち状態で実装された圧電振動子の製造方法において、前記ベース基板の上面に引き回し電極を形成する引き回し電極形成工程と、前記引き回し電極の所定位置に、前記金属バンプを形成する金属バンプ形成工程と、前記金属バンプに前記圧電振動片のマウント電極を接合するマウント工程と、を備え、該マウント工程の際に、前記金属バンプの先端が、前記水晶板に触れないところで実装固定することを特徴としている。
【０００８】
このように構成することで、金属バンプの先端が水晶板に接して、そのボンディング部より剥がれが発生するのを防止することができる。つまり、金属バンプの先端が、マウント電極の途中に位置するように実装固定することにより、金属バンプとマウント電極との接合強度を高めることができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することができる。
【０００９】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記水晶板に前記マウント電極を形成する前に、前記水晶板をエッチングする工程を備えていることを特徴としている。
【００１０】
このように構成することで、水晶板の表面の凹凸を滑らかにすることができるため、その後、水晶板の表面に形成するマウント電極との接合面積を増加することができる。したがって、水晶板とマウント電極との密着強度を向上することができる。
【００１１】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記水晶板の前記マウント電極が形成される領域に、導電材料からなる下地膜を形成する工程を備え、該下地膜を形成した後に、前記マウント電極を形成し、前記マウント工程の際に、前記金属バンプの先端が、前記マウント電極と前記下地膜との界面に到達しない前記マウント電極の途中に位置するように実装固定することを特徴としている。
【００１２】
このように水晶板の表面に導電材料からなる下地膜を形成することにより、水晶板とマウント電極との密着強度を向上することができる。また、金属バンプの先端が、マウント電極の途中に位置するように実装固定することにより、金属バンプとマウント電極との接合強度を高めることができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することができる。
【００１３】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記下地膜にクロムを用いることを特徴としている。
【００１４】
このように下地膜としてクロムを用いることにより、水晶板とマウント電極との密着強度をより確実に向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る圧電振動子の製造方法は、前記金属バンプおよび前記マウント電極がともに金で形成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように構成することで、金属バンプとマウント電極との接合強度をさらに高めることができる。
【００１７】
また、本発明に係る圧電振動子は、ベース基板と、該ベース基板に対向させた状態で前記ベース基板に接合されるリッド基板と、前記ベース基板と前記リッド基板との間に形成されたキャビティ内に収納されるとともに、前記ベース基板の上面に接合され、水晶板の外表面に励振電極と該励振電極に電気的に接続されたマウント電極とが形成された圧電振動片と、該圧電振動片と電気的に接続するために前記ベース基板の上面に形成された引き回し電極と、該引き回し電極の所定の位置に、該引き回し電極と前記マウント電極とを電気的に接続するために形成された金属バンプと、を備え、前記圧電振動片が前記金属バンプにより片持ち状態で実装された圧電振動子において、前記金属バンプの先端が、前記水晶板に触れないところで実装固定されていることを特徴としている。
【００１８】
このように構成することで、金属バンプの先端が水晶板に接して、そのボンディング部より剥がれが発生するのを防止することができる。つまり、金属バンプの先端が、マウント電極の途中に位置するように実装固定することにより、金属バンプとマウント電極との接合強度を高めることができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することができる。
【００１９】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記水晶板と前記マウント電極との間に、導電材料からなる下地膜が形成されていることを特徴としている。
【００２０】
このように水晶板の表面に導電材料からなる下地膜を形成することにより、水晶板とマウント電極との密着強度を向上することができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することができる。
【００２１】
また、本発明に係る圧電振動子は、前記下地膜がクロムで形成されていることを特徴としている。
【００２２】
このように下地膜としてクロムを用いることにより、水晶板とマウント電極との密着強度をより確実に向上させることができる。
【００２３】
本発明の発振器は、上述に記載の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴としている。
【００２４】
この発明に係る発振器においては、フリップチップボンディングにより圧電振動片が確実に実装された圧電振動子が用いられているため、製品の品質が安定した発振器を提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る圧電振動子の製造方法によれば、金属バンプの先端が水晶板に接して、そのボンディング部より剥がれが発生するのを防止することができる。つまり、金属バンプの先端が、マウント電極の途中に位置するように実装固定することにより、金属バンプとマウント電極との接合強度を高めることができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片を確実に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示す圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。
【図４】本発明の実施形態における圧電振動子の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における圧電振動片とバンプとの接合箇所の部分拡大図である。
【図６】本発明の実施形態における圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。
【図７】図６に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、水晶板を軽エッチングしたときの水晶板の表面形状の変化を示す説明図である。
【図８】図６に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板の元となるリッド基板用ウエハに複数の凹部を形成した状態を示す図である。
【図９】図６に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板用ウエハの上面に接合膜及び引き回し電極をパターニングした状態を示す図である。
【図１０】図９の部分拡大図（斜視図）である。
【図１１】図６に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ体の分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態における発振器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明に係る実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
図１〜図４に示すように、圧電振動子１は、ベース基板２とリッド基板３とで２層に積層された箱型に形成されており、内部に形成されたキャビティ部１６内に圧電振動片４が収容された表面実装型の圧電振動子である。
なお、図４においては、図面を見易くするために後述する貫通電極１３，１４およびスルーホール２４，２５の図示を省略している。
【００２８】
圧電振動片４は、水晶の圧電材料から形成されたＡＴカット型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片４は、平面視略矩形で厚さが均一の板状に加工された水晶板１７と、水晶板１７の両面に対向する位置で配置された一対の励振電極５，６と、励振電極５，６に電気的に接続された引き出し電極１９，２０と、引き出し電極１９，２０に電気的に接続されたマウント電極７，８と、を有している。マウント電極７は、水晶板１７の側面電極１５に電気的に接続され、励振電極６が形成された側の面に形成されたマウント電極７に電気的に接続されている。
【００２９】
励振電極５，６、引き出し電極１９，２０、マウント電極７，８および側面電極１５は、例えば、金（Ａｕ）の被膜で形成されている。なお、これらの膜は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）などの導電性膜の被膜あるいはこれら導電性膜のいくつかを組み合わせた積層膜により形成されていてもよい。
【００３０】
このように構成された圧電振動片４は、金からなるバンプ１１，１２を利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。具体的には、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極９，１０上にバンプ１１，１２が形成され、そのバンプ１１，１２上に、一対のマウント電極７，８がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面からバンプ１１，１２の厚さ分、浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極７，８と引き回し電極９，１０とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
【００３１】
ここで、バンプ１１，１２とマウント電極７，８との接合状態について説明する。
図５に示すように、水晶板１７におけるマウント電極７，８が形成される領域にはクロムからなる下地膜３１が形成されている。そして、下地膜３１上にマウント電極７，８が形成されている。マウント電極７，８は、引き出し電極１９，２０、励振電極５，６および側面電極１５よりも膜厚ｔ１が厚く形成されている。
また、マウント電極７，８とバンプ１１，１２との接合箇所において、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａは、マウント電極７，８の途中に位置するように実装固定されている。つまり、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａは、下地膜３１には接していない。
【００３２】
図１〜図４に戻り、リッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスで形成された基板であり、ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部（キャビティ）１６が形成されている。この凹部１６は、ベース基板２とリッド基板３とが重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティ１６となるキャビティ用の凹部１６である。そして、リッド基板３はこの凹部１６をベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。
【００３３】
ベース基板２は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスで形成された基板であり、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで略板状に形成されている。
【００３４】
また、ベース基板２には、該ベース基板２を貫通する一対のスルーホール（貫通孔）２４，２５が形成されている。スルーホール２４，２５の一端は、キャビティ１６内を臨むように形成されている。具体的には、マウントされた圧電振動片４のマウント電極７，８側に一方のスルーホール２４が位置し、圧電振動片４のマウント電極７，８側と反対側に他方のスルーホール２５が位置するように形成されている。また、スルーホール２４，２５は、ベース基板２の厚さ方向に平行になるように略円柱状に貫通されている。なお、スルーホール２４，２５は、例えばベース基板２の下面に向かって漸次縮径または拡径するテーパ状に形成してもよい。
【００３５】
そして、一対のスルーホール２４，２５には、該スルーホール２４，２５を埋めるように形成された一対の貫通電極１３，１４が形成されている。この貫通電極１３，１４は、スルーホール２４，２５を閉塞してキャビティ１６内の気密を維持しているとともに、後述する外部電極２１，２２と引き回し電極９，１０とを導通させる役割を担っている。また、スルーホール２４，２５と貫通電極１３，１４の隙間は、ベース基板２のガラス材料と略同一の熱膨張係数を有するガラスフリット材（不図示）を用いて完全に孔を閉塞している。
【００３６】
ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、導電性材料（例えば、アルミニウム、シリコンなど）により、陽極接合用の接合膜２３と、一対の引き回し電極９，１０とがパターニングされている。このうち接合膜２３は、リッド基板３に形成された凹部１６の周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。
【００３７】
一対の引き回し電極９，１０は、一対の貫通電極１３，１４のうち、一方の貫通電極１３と圧電振動片４の一方のマウント電極７とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極１４と圧電振動片４の他方のマウント電極８とを電気的に接続するようにパターニングされている。具体的には、一方の引き回し電極９は、圧電振動片４のマウント電極７，８側に位置するように一方の貫通電極１３の真上に形成されている。また、他方の引き回し電極１０は、一方の引き回し電極９に隣接した位置から圧電振動片４に沿って、ベース基板２上の貫通電極１３と対向する側に引き回しされた後、他方の貫通電極１４の真上に位置するように形成されている。
【００３８】
そして、これら一対の引き回し電極９，１０上にバンプ１１，１２が形成されており、該バンプ１１，１２を利用して圧電振動片４がマウントされている。これにより、圧電振動片４の一方のマウント電極７が、一方の引き回し電極９を介して一方の貫通電極１３に導通し、他方のマウント電極８が、他方の引き回し電極１０を介して他方の貫通電極１４に導通するようになっている。
【００３９】
また、ベース基板２の下面には、一対の貫通電極１３，１４に対してそれぞれ電気的に接続される外部電極２１，２２が形成されている。つまり、一方の外部電極２１は、一方の貫通電極１３および一方の引き回し電極９を介して圧電振動片４の第１の励振電極５に電気的に接続されている。また、他方の外部電極２２は、他方の貫通電極１４および他方の引き回し電極１０を介して圧電振動片４の第２の励振電極６に電気的に接続されている。
【００４０】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、ベース基板２に形成された外部電極２１，２２に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片４の第１の励振電極５および第２の励振電極６からなる励振電極に電流を流すことができ、所定の周波数で振動させることができる。そして、振動を利用して、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして利用することができる。
【００４１】
次に、図６に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して一度に圧電振動子１を複数製造する製造方法について以下に説明する。
【００４２】
初めに、圧電振動片作製工程を行って図２〜図４に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行って、一定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄などの適切な処理を施す（Ｓ１１）。その後、水晶板１７に対して軽エッチングを行う（Ｓ１２）。図７に示すように、この軽エッチングは、例えば、フッ酸の液中に水晶板１７を浸し、水晶板１７の表面を平坦化する。次に、水晶板１７におけるマウント電極７，８が形成される領域にクロムからなる下地膜３１を形成する（Ｓ１３）。なお、下地膜３１は例えば０．０２〜０．０４μｍの厚さで形成する。次に、フォトリソグラフィ技術によって、水晶板１７に対して金の成膜及びパターニングを行って、励振電極５，６、引き出し電極１９，２０、マウント電極７，８および側面電極１５を形成する（Ｓ１４）。なお、励振電極５，６、引き出し電極１９，２０、マウント電極７，８および側面電極１５は例えば０．１μｍの厚さで形成する。さらに、マウント電極７，８が形成された領域に蒸着やスパッタにより金の膜を上塗りする（Ｓ１５）。つまり、マウント電極７，８の膜厚ｔ１を０．２μｍ程度まで厚くする。これにより、複数の圧電振動片４を作製する。
【００４３】
次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。まず、ソーダ石灰ガラスからなるリッド基板ウエハ５０を所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、図８に示すように、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面に、エッチングや型押しなどの方法により行列方向にキャビティ用の凹部１６を複数形成する凹部形成工程を行う（Ｓ２２）。凹部１６を形成したら、接合工程（Ｓ６０）に備えて凹部１６が形成された表面を研磨する。この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。
【００４４】
次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程を行う（Ｓ３０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。次いで、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極１３，１４を複数形成する貫通電極形成工程を行う（Ｓ３２）。
【００４５】
次に、ベース基板用ウエハ４０の上面に導電性材料をパターニングして、図９、１０に示すように、接合膜２３を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ３３）とともに、各一対の貫通電極１３，１４にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極９、１０を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３４）。なお、図９、１０に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
特に、貫通電極１３，１４は、上述したようにベース基板用ウエハ４０の上面に対して略面一な状態となっている。そのため、ベース基板用ウエハ４０の上面にパターニングされた引き回し電極９，１０は、間に隙間などを発生させることなく貫通電極１３，１４に対して密着した状態で接する。これにより、一方の引き回し電極９と一方の貫通電極１３との導通性、並びに、他方の引き回し電極１０と他方の貫通電極１４との導通性を確実なものにすることができる。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。
【００４６】
ところで、図６では、接合膜形成工程（Ｓ３３）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）の後に、接合膜形成工程（Ｓ３３）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。いずれの工程順序であっても、同一の作用効果を奏することができる。よって、必要に応じて適宜、工程順序を変更して構わない。
【００４７】
次に、作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極９，１０を介してベース基板用ウエハ４０の上面に接合するマウント工程を行う（Ｓ４０）。まず、一対の引き回し電極９，１０上にそれぞれ金ワイヤを用いてバンプ１１，１２を形成する。
【００４８】
そして、圧電振動片４の基部をバンプ１１，１２上に載置した後、バンプ１１，１２を所定温度に加熱しながら圧電振動片４のマウント電極７，８をバンプ１１，１２に押し付ける。これにより、圧電振動片４は、バンプ１１，１２に機械的に支持されるとともに、マウント電極７，８と引き回し電極９，１０とが電気的に接続された状態となる。
【００４９】
ここで、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａは、マウント電極７，８の厚さ方向の途中に位置するように実装固定する。つまり、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａが下地膜３１に接しない位置で実装固定する。また、バンプ１１上に水晶板１７のマウント電極７をバンプ接合するとともに、バンプ１２上に水晶板１７のマウント電極８をバンプ接合して、水晶板１７がベース基板２と略平行に保持された状態で支持する。結果として、圧電振動片４は、ベース基板用ウエハ４０の上面から浮いた状態で支持される。また、この時点で圧電振動片４の一対の励振電極５，６は、一対の貫通電極１３，１４に対してそれぞれ導通した状態となる。
【００５０】
圧電振動片４のマウントが終了した後、ベース基板用ウエハ４０に対してリッド基板用ウエハ５０を重ね合わせる重ね合わせ工程を行う（Ｓ５０）。具体的には、図示しない基準マークなどを指標としながら、両ウエハ４０、５０を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片４が、両ウエハ４０、５０とで囲まれるキャビティ１６内に収容された状態となる。
【００５１】
重ね合わせ工程後、重ね合わせた２枚のウエハ４０、５０を陽極接合装置（不図示）に入れ、真空状態で所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程を行う（Ｓ６０）。このように２枚のウエハ４０，５０を陽極接合装置にセットし、接合膜２３とリッド基板用ウエハ５０との間に所定の電圧を印加すると、接合膜２３とリッド基板用ウエハ５０との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。
【００５２】
このようにして２枚のウエハ４０，５０を陽極接合することにより、圧電振動片４を真空状態に保持されたキャビティ１６内に封止することができ、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とが接合した図１１に示すウエハ体７０を得ることができる。なお、図１１においては、図面を見易くするために、ウエハ体７０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜２３の図示を省略している。なお、図１１に示す点線Ｍは、後に行う切断工程で切断する切断線を図示している。
【００５３】
ところで、陽極接合を行う際、ベース基板用ウエハ４０に形成されたスルーホール２４，２５は、貫通電極１３，１４によって完全に塞がれているため、キャビティＣ内の気密がスルーホール２４，２５を通じて損なわれることがない。
【００５４】
そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の下面に導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極１３，１４にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２１，２２を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ７０）。この工程により、外部電極２１，２２を利用してキャビティ１６内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
【００５５】
特に、この工程を行う場合も引き回し電極９，１０の形成時と同様に、ベース基板用ウエハ４０の下面に対して貫通電極１３，１４が略面一な状態となっているため、パターニングされた外部電極２１，２２は、間に隙間等を発生させることなく貫通電極１３，１４に対して密着した状態で接する。これにより、外部電極２１，２２と貫通電極１３，１４との導通性を確実なものにすることができる。
【００５６】
次に、接合されたウエハ体７０を図１１に示す切断線Ｍに沿って切断して個片化する切断工程を行う（Ｓ８０）。その結果、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティ１６内に圧電振動片４が封止された、図１に示す２層構造式表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。
【００５７】
その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ９０）。即ち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性）などを測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性などを併せてチェックする。そして、圧電振動子１の外観検査を行って、寸法や品質などをチェックする。全てのチェックが完了した時点で、圧電振動子１の製造が終了する。
【００５８】
本実施形態によれば、マウント工程の際に、金属バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａが、下地膜３１に触れないところで実装固定するようにしたため、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａが水晶板１７に接して、そのボンディング部より剥がれが発生するのを防止することができる。つまり、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａが、マウント電極７，８の途中に位置するように実装固定することにより、バンプ１１，１２とマウント電極７，８との接合強度を高めることができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片４を確実に実装することができる。
【００５９】
また、水晶板１７にマウント電極７，８を形成する前にエッチングする工程を設けたため、水晶板１７の表面の凹凸を滑らかにすることができる。したがって、その後、水晶板１７の表面に形成するマウント電極７，８との接合面積を増加することができ、水晶板１７とマウント電極７，８との密着強度を向上することができる。
【００６０】
また、水晶板１７とマウント電極７，８との間にクロムからなる下地膜３１を形成し、マウント工程の際に、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａが、マウント電極７，８と下地膜３１との界面に到達しないように実装固定したため、水晶板１７とマウント電極７，８との密着強度をさらに向上することができるとともに、バンプ１１，１２とマウント電極７，８との接合強度を高めることができる。したがって、フリップチップボンディングにより圧電振動片４を確実に実装することができる。
【００６１】
また、バンプ１１，１２およびマウント電極７，８がともに金で形成されることにより、バンプ１１，１２とマウント電極７，８との接合強度をより高めることができる。
【００６２】
なお、バンプ１１，１２を金で形成し、マウント電極７，８を銀で形成することにより、例えば、圧電振動片４がバンプ１１，１２から剥がれた際に、バンプ１１，１２の先端１１ａ，１２ａがマウント電極７，８のどの位置に実装固定されていたかを容易に判断することができる。したがって、そのような不具合が生じた際に、フィードバックして、フリップチップボンディングにより圧電振動片４を確実に実装することができる。
【００６３】
（発振器）
次に、本発明に係る圧電振動子を用いた発振器の一実施形態について、図１２を参照しながら説明する。
図１２に示すように、発振器１００は、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上記集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
【００６４】
このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、該圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダーなどを提供したりする機能を付加することができる。
【００６５】
上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、圧電振動片４が確実に実装された圧電振動子１を用いることにより、高品質な発振器１００を提供することができる。また、圧電振動子１の歩留まりが向上しているため、発振器１００の歩留まりもそれに合わせて向上させることができる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、ＡＴ振動片（厚み滑り振動片）を用いた圧電振動片を例に挙げて説明したが、音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子に採用しても構わない。
また、上記実施形態ではリッド基板に凹部を形成した場合の説明をしたが、ベース基板に凹部を形成してもよい。また、両基板に凹部を形成してもよい。
さらに、上記実施形態ではベース基板に貫通電極を形成して外部から電圧を印加することができるように構成したが、貫通電極を形成せず、ベース基板とリッド基板との接合部から外部へ引き回す電極を形成してもよい。
そして、上記実施形態では、下地膜をクロムで形成した場合の説明をしたが、アルミニウムやニッケルなどの導電材料で形成してもよい。つまり、水晶板と金属材料で形成された電極との密着強度を高めることができる材料であればよい。また、水晶板と電極との密着強度が確保されれば、下地膜は設けなくてもよい。下地膜を設けない場合は、バンプの先端が、水晶板に触れないところで実装固定すればよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…圧電振動子  ２…ベース基板  ３…リッド基板  ４…圧電振動片  ５…励振電極  ６…励振電極  ７…マウント電極  ８…マウント電極  ９…引き回し電極  １０…引き回し電極  １１…バンプ（金属バンプ）  １１ａ…先端  １２…バンプ（金属バンプ）  １２ａ…先端  １３…貫通電極  １４…貫通電極  １６…凹部，キャビティ  １７…水晶板  ２４…スルーホール（貫通孔）  ２５…スルーホール（貫通孔）  ３１…下地膜
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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