(57)【要約】【課題】一対のウエハの略全域に亘って確実に陽極接合することができ、かつ、一対のウエハの陽極接合時にキャビティ内を確実に真空状態に保持することができるガラス封止型パッケージの製造方法、ガラス封止型パッケージの製造装置および発振器を提供する。【解決手段】一対のウエハ４０，５０を積層させた状態で該ウエハの周縁部に対応する位置に電圧を印加して陽極接合する工程と、陽極接合された一対のウエハを個片化する工程と、を備えたガラス封止型パッケージの製造方法であって、一対のウエハの少なくともいずれか一方の中央部に貫通孔５１が形成され、ウエハの周縁部に対応する位置に電極６５を複数配置して、電極に電圧を印加することで陽極接合する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のウエハを積層させた状態で該ウエハの周縁部に対応する位置に電圧を印加して陽極接合する工程と、
陽極接合された前記一対のウエハを個片化する工程と、を備えたガラス封止型パッケージの製造方法であって、
前記一対のウエハの少なくともいずれか一方の中央部に貫通孔が形成され、
前記ウエハの周縁部に対応する位置に電極を複数配置して、
該電極に電圧を印加することで陽極接合することを特徴とするガラス封止型パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記中央部に対して周方向に等分された位置に前記電極を複数配置することを特徴とする請求項１に記載のガラス封止型パッケージの製造方法。
【請求項３】
前記貫通孔が、前記ウエハにおける前記ガラス封止型パッケージの非形成領域に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス封止型パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記一対のウエハが一対の冶具に挟持された状態で陽極接合され、
前記冶具に前記貫通孔と連通するガス抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス封止型パッケージの製造方法。
【請求項５】
一対のウエハを積層させた状態で該ウエハの周縁部に対応する位置に電圧を印加して陽極接合し、陽極接合された前記一対のウエハを個片化してガラス封止型パッケージを製造するガラス封止型パッケージの製造装置であって、
陽極接合する前記ウエハの中央部に対して周方向に等分となる位置に電圧を印加する電極が複数配されていることを特徴とするガラス封止型パッケージの製造装置。
【請求項６】
少なくともいずれか一方の中央部に貫通孔が形成された前記一対のウエハを挟持する一対の冶具が配され、
該冶具に前記貫通孔に連通するガス抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のガラス封止型パッケージの製造装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により製造されたガラス封止型パッケージの内部に圧電振動片が収容された圧電振動子が、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、ガラス封止型パッケージの製造方法、ガラス封止型パッケージの製造装置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作動片と、を備えるガラス封止型パッケージが注目されている。この種のガラス封止型パッケージとして、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水晶などを利用した圧電振動子が知られている。
【０００３】
ところで、この種のガラス封止型パッケージは、ベース基板用ウエハおよびリッド基板用ウエハを、真空チャンバ内に配設された陽極接合装置にセットして、導電性材料からなる陽極接合用の接合膜を介してこれら一対のウエハを陽極接合することにより製造している。
具体的には、リッド基板用ウエハの接合面に、ベース基板用ウエハと重ね合わせたときにキャビティとなる多数の凹部が形成され、またベース基板用ウエハの接合面に、凹部と対応して多数の作動片（圧電振動片など）がマウントされるとともにこの接合面において凹部に対応した位置を除いた部分に接合膜が形成されている。さらに、リッド基板用ウエハは陽極接合装置の電極板上にセットされる。
【０００４】
次に、リッド基板用ウエハを加熱してその内部のイオンを活性化させながら、接合膜と電極板との間に電圧を印加してリッド基板用ウエハに電流を流し、接合膜とリッド基板用ウエハの接合面との界面に電気化学的な反応を生じさせることにより、両者を陽極接合させてウエハ接合体を形成する。
その後、このウエハ接合体を所定の位置で切断することにより、パッケージ製品を複数個形成する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３３９８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のガラス封止型パッケージの製造方法では、陽極接合時に、リッド基板用ウエハの周縁部に対応した位置（接合膜の周縁部）から電圧を印加するため、リッド基板用ウエハの周縁部における電圧を印加した箇所から陽極接合がなされることとなる。ここで、例えば、リッド基板用ウエハの中央部に対して対称な２箇所の位置から電圧を印加すると、リッド基板用ウエハの中央部に歪みが生じ、この中央部の接合強度が他の箇所に接合強度よりも低くなったり、場合によっては中央部が接合しなかったりする虞がある。
また、陽極接合時に、両ウエハ間で発生した酸素ガスが中央部に溜まり、中央部近傍から得られるガラス封止型パッケージのキャビティ内の真空度が低くなり、所望の性能を具備しない製品が得られる虞がある。
【０００７】
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、一対のウエハの略全域に亘って確実に陽極接合することができ、かつ、一対のウエハの陽極接合時にキャビティ内を確実に真空状態に保持することができるガラス封止型パッケージの製造方法、ガラス封止型パッケージの製造装置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】
【０００８】
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。
本発明に係るガラス封止型パッケージの製造方法は、一対のウエハを積層させた状態で該ウエハの周縁部に対応する位置に電圧を印加して陽極接合する工程と、陽極接合された前記一対のウエハを個片化する工程と、を備えたガラス封止型パッケージの製造方法であって、前記一対のウエハの少なくともいずれか一方の中央部に貫通孔が形成され、前記ウエハの周縁部に対応する位置に電極を複数配置して、該電極に電圧を印加することで陽極接合することを特徴としている。
【０００９】
このように構成することで、ウエハの周縁部の複数箇所から陽極接合する際に、ウエハの中央部に生じる虞があった歪みの発生を防止することができる。つまり、ウエハの中央部に形成した貫通孔がウエハの歪みを逃がすことができるため、一対のウエハの略全域に亘って確実に陽極接合することができる。したがって、一対のウエハに対して安定して陽極接合を行うことができ、歩留まりの低下を抑制することができる。
また、電極を複数設けて陽極接合することにより、大口径化したウエハに対しても略全域に亘って確実に陽極接合することができる。
【００１０】
また、本発明に係るガラス封止型パッケージの製造方法は、前記中央部に対して周方向に等分された位置に前記電極を複数配置することを特徴としている。
【００１１】
このように構成することで、ウエハの周縁部の複数箇所から陽極接合する際に、ウエハの中央部に生じる虞があった歪みの発生を防止することができる。また、ウエハの中央部に対して周方向に等分された位置に電極を配置することで、従来ウエハに生じていた歪みの原因となるウエハの接合時のずれを中央部に生じさせることができる。つまり、ウエハの中央部に形成した貫通孔がウエハの歪みを逃がすことができるため、一対のウエハの略全域に亘ってより確実に陽極接合することができる。したがって、一対のウエハに対して安定して陽極接合を行うことができ、歩留まりの低下を抑制することができる。
また、電極を複数設けて陽極接合することにより、大口径化したウエハに対しても略全域に亘って確実に陽極接合することができる。
【００１２】
また、本発明に係るガラス封止型パッケージの製造方法は、前記貫通孔が、前記ウエハにおける前記ガラス封止型パッケージの非形成領域に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このように構成することで、一般的にウエハの剛性を確保するために設けられるガラス封止型パッケージの非形成領域に貫通孔が形成されるため、一対のウエハから製造されるガラス封止型パッケージの個数を減少させることがない。したがって、製造効率を低下させることなく、確実に陽極接合されたガラス封止型パッケージを製造することができる。
【００１４】
また、本発明に係るガラス封止型パッケージの製造方法は、前記一対のウエハが一対の冶具に挟持された状態で陽極接合され、前記冶具に前記貫通孔と連通するガス抜き孔が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
このように構成することで、陽極接合の際に発生するガス（酸素）は、ウエハの中央部に導かれ、ウエハの中央部の貫通孔から治具のガス抜き孔を通過して確実に排出される。したがって、一対のウエハの陽極接合時にキャビティ（一対のウエハ間に形成される空間）内を確実に真空状態に保持することができる。
【００１６】
また、本発明に係るガラス封止型パッケージの製造装置は、一対のウエハを積層させた状態で該ウエハの周縁部に対応する位置に電圧を印加して陽極接合し、陽極接合された前記一対のウエハを個片化してガラス封止型パッケージを製造するガラス封止型パッケージの製造装置であって、陽極接合する前記ウエハの中央部に対して周方向に等分となる位置に電圧を印加する電極が複数配されていることを特徴としている。
【００１７】
このように構成することで、ウエハの周縁部の複数箇所から陽極接合することができる。つまり、一箇所あたりに印加する電流を低くすることができ、大口径化したウエハに対しても略全域に亘って確実に陽極接合することができる。
【００１８】
また、本発明に係るガラス封止型パッケージの製造装置は、少なくともいずれか一方の中央部に貫通孔が形成された前記一対のウエハを挟持する一対の冶具が配され、該冶具に前記貫通孔に連通するガス抜き孔が形成されていることを特徴としている。
【００１９】
このように構成することで、陽極接合の際にガス（酸素）が発生するが、そのガスをウエハの中央部の貫通孔から治具のガス抜き孔を通過させて確実に排出させることができる。したがって、一対のウエハの陽極接合時にキャビティ（一対のウエハ間に形成される空間）内を確実に真空状態に保持することができる。
【００２０】
本発明に係る発振器は、上述のいずれかに記載の製造方法により製造されたガラス封止型パッケージの内部に圧電振動片が収容された圧電振動子が、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。
【００２１】
この発明に係る発振器においては、陽極接合により確実に気密性が確保された圧電振動子が用いられているため、電気特性が安定化した高品質な発振器を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るガラス封止型パッケージの製造方法によれば、ウエハの周縁部の複数箇所から陽極接合する際に、ウエハの中央部に生じる虞があった歪みの発生を防止することができる。つまり、ウエハの中央部に形成した貫通孔がウエハの歪みを逃がすことができるため、一対のウエハの略全域に亘って確実に陽極接合することができる。したがって、一対のウエハに対して安定して陽極接合を行うことができ、歩留まりの低下を抑制することができる。
また、電極を複数設けて陽極接合することにより、大口径化したウエハに対しても略全域に亘って確実に陽極接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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陽極接合装置の概略構成図（側面図）である。
【図６】本発明の実施形態における陽極接合装置の概略構成図（上側冶具を省略した平面図）である。
【図７】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８】図７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７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貫通孔および切欠部を形成する方法を説明する説明図である。
【図１０】図７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１１】図９の部分拡大図（斜視図）である。
【図１２】図５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、一対のウエハを陽極接合装置にセットした状態を示す図である。
【図１３】図５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１４】本発明の実施形態における発振器を示す構成図である。
【図１５】本発明の実施形態におけるウエハに形成する貫通孔の別の態様を示す平面図である。
【図１６】本発明の実施形態における貫通孔およびガス抜き孔の別の態様を示す構成図である。
【図１７】本発明の実施形態における貫通孔のさらに別の態様を示す構成図である。
【図１８】本発明の実施形態における貫通孔およびガス抜き孔のまたさらに別の態様を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明に係る実施形態を図１〜図１８に基づいて説明する。なお、本実施形態では、ガラス封止型パッケージとして圧電振動子を製造する場合について説明する。
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、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たものである。
【００２７】
このように構成された圧電振動片４は、金などのバンプ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上に形成されたバンプ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
次に、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を複数製造する際に使用する陽極接合装置について説明する。
図５に示すように、陽極接合装置６０は、リッド基板用ウエハ５０よりも大きな面積を有する下側冶具６１と、下側冶具６１に対向するように配され、ベース基板用ウエハ４０よりも大きな面積を有する上側冶具６３と、を備えている。また、下側冶具６１はマイナス端子として機能するため、電源線６２の一端が接続されている。そして、電源線６２の他端には電極６５が設けられている。電極６５はプラス端子として機能する。また、電極６５は接合膜２３に接続できるように構成されている。ここで、本実施形態では電極６５は４つ設けられている。つまり、接合膜２３の４箇所に電圧を印加できるようになっている。さらに、図６に示すように、本実施形態の下側冶具６１の平面視略中央部には略円形のガス抜き孔６７が形成されている。このガス抜き孔６７は、下側冶具６１にリッド基板用ウエハ５０を載置したときに、後述する貫通孔５１と連通するように形成されている。
【００３８】
次に、図７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。
【００３９】
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。ただし、ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行わない場合もある。続いて、ウエハに洗浄などの適切な処理を施した後、該ウエハをフォトリソグラフィ技術やメタルマスクなどによって、金属膜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。これにより、複数の圧電振動片４を作製する。
【００４０】
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）。なお、凹部１６はリッド基板用ウエハ５０の剛性を確保するために、リッド基板用ウエハ５０の中央部Ｃを含んだ略十字状に、凹部１６を形成しない非形成領域Ｎが設けられている。
【００４１】
また、非形成領域Ｎ内に同じく略十字状の貫通孔５１を形成する（Ｓ２３）。貫通孔５１は、凹部１６を形成するのと略同時にエッチングや型押しなどの方法により形成する。さらに、リッド基板用ウエハ５０の周方向に略等間隔に略半円形状の切欠部５３を４箇所形成する（Ｓ２４）。切欠部５３は、凹部１６および貫通孔５１を形成するのと略同時にエッチングや型押しなどの方法により形成する。
【００４２】
貫通孔５１および切欠部５３を形成する一例として、図９（ａ）に示すように、凹部１６を形成する際に、凹部１６よりも深さのある窪み５５，５６を一旦形成し、その後、凹部１６が形成されていない側の表面を研磨することにより、図９（ｂ）に示すように、窪み５５，５６がそれぞれ貫通孔５１、切欠部５３として形成される。
凹部１６、貫通孔５１および切欠部５３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（Ｓ２５）。この時点で、第１のウエハ作製工程が終了する。
【００４３】
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）。このとき、図１０に示すように、リッド基板用ウエハ５０と同様に、剛性を確保するために、ベース基板用ウエハ４０の中央部Ｃを含んだ略十字状に貫通電極１３，１４を形成しない非形成領域Ｎが設けられている。
【００４４】
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１０、１１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１０、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。
【００４５】
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７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。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をバンプ接合すると、水晶板１７がベース基板２と平行に保持された状態で支持されることとなる。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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６０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）。
具体的には、図１２に示すように、下側冶具６１の上に重ね合わせた２枚のウエハ４０，５０を載置する。このとき、下側冶具６１のガス抜き孔６７とリッド基板用ウエハ５０の貫通孔５１が連通するようにして配する。次に、ベース基板用ウエハ４０の上方に上側冶具６３を載置する。このようにして２枚のウエハ４０，５０が下側冶具６１と上側冶具６３との間に挟持される。そして、電源線６２の他端に設けられた電極６５を接合膜２３に接続する。ここで、電極６５はリッド基板用ウエハ５０の切欠部５３が形成された位置に対応して露出している接合膜２３の部分に接続する。
【００５１】
２枚のウエハ４０，５０を陽極接合装置６０にセットしたら、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。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】
本実施形態では、接合膜２３の４箇所に電極６５を接続した状態で電圧を印加するため、当該４箇所から略同時に陽極接合が始まり、ウエハ４０，５０の中央部Ｃに向かって順次陽極接合がなされる。ここで、リッド基板用ウエハ５０の略中央部には貫通孔５１が形成されているため、陽極接合時にウエハ４０，５０が歪むのを防止することができる。また、陽極接合時に酸素が発生するが、その酸素は貫通孔５１からガス抜き孔６７を通過して陽極接合装置６０の外部へと排出することができる。つまり、キャビティ１６内を確実に真空状態に保持することができる。さらに、このように４箇所から電圧を印加することにより、１箇所当たりに流れる電流値を１／４にすることができ、接合膜２３が高電流により損傷するのを防止することができる。
【００５３】
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１３に示すウエハ体７０を得ることができる。なお、図１３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１３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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
次に、接合されたウエハ体７０を図１３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。
【００５８】
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。
【００５９】
本実施形態によれば、２枚のウエハ４０，５０を積層させた状態で該ウエハ４０，５０の周縁部に対応する４箇所から電圧を印加して陽極接合する際に、リッド基板用ウエハ５０の中央部に貫通孔５１を形成したため、ウエハ４０，５０の中央部Ｃに歪みが発生するのを防止することができる。つまり、リッド基板用ウエハ５０の中央部Ｃに形成した貫通孔５１がウエハの歪みを逃がすことができるため、一対のウエハ４０，５０の略全域に亘って確実に陽極接合させることができる。したがって、一対のウエハ４０，５０に対して安定して陽極接合を行うことができ、歩留まりを向上することができる。
また、電極６５を複数設けて陽極接合することにより、一箇所あたりの電極６５に流れる電流値を低く抑えることができ、大口径化したウエハに対しても略全域に亘って確実に陽極接合することができる。
【００６０】
また、貫通孔５１をリッド基板用ウエハ５０における圧電振動子１の非形成領域Ｎ内に形成したため、一対のウエハ４０，５０から製造される圧電振動子１の個数を減少させることがない。したがって、製造効率を低下させることなく、確実に陽極接合された圧電振動子１を製造することができる。
【００６１】
さらに、陽極接合装置６０の下側冶具６１に、リッド基板用ウエハ５０の貫通孔５１と連通するガス抜き孔６７を形成したため、陽極接合の際に発生するガス（酸素）を貫通孔５１からガス抜き孔６７を通過させて確実に排出することができる。したがって、一対のウエハ４０，５０の陽極接合時にキャビティ１６内を確実に真空状態に保持することができる。
【００６２】
なお、上述の実施形態のように複数箇所から電圧を印加することで、一箇所あたりに流れる電流値を小さくすることができる。したがって、一箇所に大電流が流れることがなくなり、接合膜が損傷してしまうのを防止することができ、より確実に陽極接合を行うことができる。
【００６３】
（発振器）
次に、本発明に係るガラス封止型パッケージを用いた発振器の一実施形態について、図１４を参照しながら説明する。
図１４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、キャビティ１６内が確実に真空状態に保持され、ベース基板２とリッド基板３とが確実に陽極接合された圧電振動子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、圧電振動子だけでなく、一対のウエハを陽極接合により接合する構成を有するものに採用することができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、貫通孔５１の形状を十字形状にしたが、貫通孔５１の形状は図１５に示すように、円形や十字形状を二つずらして重ねたような形状であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、下側冶具にガス抜き孔を形成した場合の説明をしたが、図１６に示すように、ガス抜き孔は設けなくてもよい。ただし、この場合は貫通孔５１の大きさ（容積）を、陽極接合時に発生するガスを収容できる大きさに形成する。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、リッド基板用ウエハに貫通孔を形成し、それに合わせて下側冶具にガス抜き孔を形成した場合の説明をしたが、図１７に示すように、ベース基板用ウエハ４０に貫通孔４１を形成し、それに合わせて上側冶具６３にガス抜き孔６９を形成してもよい。また、図１８に示すように、下側冶具６１上にベース基板用ウエハ４０を載置し、上側冶具６３におけるリッド基板用ウエハ５０の貫通孔５１に連通する位置にガス抜き孔６９を形成してもよい。そして、貫通孔およびガス抜き孔をいずれか一方のみに形成するのではなく、両方のウエハおよび冶具に貫通孔およびガス抜き孔を形成してもよい。
【００７０】
そして、上記実施形態では、電極６５をウエハの周方向に等分された位置に配置したが、必ずしも等分された位置からでなくてもよい。つまり、ウエハ４０，５０の中央部Ｃに歪みが発生するのを防止することができればよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…圧電振動子（ガラス封止型パッケージ）  ４０…ベース基板用ウエハ（ウエハ）  ４１…貫通孔  ５０…リッド基板用ウエハ（ウエハ）  ５１…貫通孔  ６０…陽極接合装置（製造装置）  ６１…下側治具（冶具）  ６３…上側冶具（冶具）  ６５…電極  ６７…ガス抜き孔  ６９…ガス抜き孔  Ｃ…中央部  Ｎ…非形成領域
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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