(57)【要約】【課題】本発明は、ベース部材に発生する応力を緩和すると共に外部端子とベース部材との密着性が高くされた圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】圧電デバイス（１００）は、接続電極（１２３）を有する第１面とその第１面の反対側の第２面とを有しガラス材料からなるベース部材（１２０）と、励振電極（１３１）と該励振電極から引き出された引出電極（１３２）とを有し接続電極に引出電極が接合するように配置された圧電振動片（１３０）と、ベース部材の第２面上に形成される緩衝層（１２９）と、緩衝層上に形成されガラス成分及び金属成分を含んで接続電極に導通する外部端子（１２６）と、を備え、緩衝層がガラス材料より低い融点を有する第１低融点ガラス層を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続電極を有する第１面とその第１面の反対側の第２面とを有し、ガラス材料からなるベース部材と、
励振電極と該励振電極から引き出された引出電極とを有し、前記接続電極に前記引出電極が接合するように配置された圧電振動片と、
前記ベース部材の前記第２面上に形成される緩衝層と、
前記緩衝層上に形成され、ガラス成分及び金属成分を含んで前記接続電極に導通する外部端子と、を備え、
前記緩衝層は、前記ガラス材料より低い融点を有する第１低融点ガラス層を含む圧電デバイス。
【請求項２】
前記接続電極と前記外部端子とは、前記第１面から前記第２面まで前記ベース部材を貫通する貫通電極によって導通する請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記ベース部材の側面の一部には内側に凹んだキャスタレーションが形成されており、前記キャスタレーションには前記緩衝層が形成され、前記外部端子は前記キャスタレーションに形成される側面電極を介して前記接続電極に導通する請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記緩衝層全体が前記第１低融点ガラスである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記緩衝層は、前記ベース部材の前記第２面上に形成される金属層と、前記ガラス材料より低い融点を有し前記金属層を覆うように前記ベース部材の前記第２面上に形成される第１低融点ガラス層と、により形成され、
前記第１低融点ガラス層は、前記貫通電極と重ならならない位置に前記第１低融点ガラス層を貫通するコンタクト穴が形成され、
前記外部端子は前記コンタクト穴を介して前記金属層に導通する請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記緩衝層は、前記ベース部材の前記第２面上に形成される前記第１低融点ガラス層と、前記第１低融点ガラス層上に形成される金属層と、前記金属層上に形成される第２低融点ガラス層と、により形成され、
前記第１低融点ガラス層は前記貫通電極に重なる位置に前記第１低融点ガラス層を貫通する第１コンタクト穴が形成され、
前記第２低融点ガラス層は前記貫通電極に重ならない位置に前記第１低融点ガラス層を貫通する第２コンタクト穴が形成され、
前記金属層は前記第１コンタクト穴を介して前記貫通電極に導通し、前記外部端子は前記第２コンタクト穴を介して前記金属層に導通する請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記圧電振動片は、前記圧電振動片を取り囲む外枠部と前記圧電振動片と前記外枠部とを連結する連結部とを有し、前記引出電極は前記連結部を介して前記外枠部まで引き出される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
所定の振動数で振動する圧電振動片と、ガラス材料からなり一方の面に前記圧電振動片を載置し他方の面に外部端子が形成されるベース部材と、ガラス材料からなり前記ベース部材と共に前記圧電振動片を密封するリッド部材と、を有する圧電デバイスの製造方法であって、
複数の前記ベース部材が形成されたベースウエハを形成する工程と、
前記ベースウエハの他方の面に緩衝層を形成する工程と、
前記緩衝層の表面に低融点ガラスから成るガラスフリットを含む外部端子用金属ペーストを形成する工程と、
前記外部端子用金属ペーストを焼結させて外部端子を形成する外部端子用金属ペースト焼結工程と、を備え、
前記緩衝層が前記ガラス材料より融点が低い第１低融点ガラス層を含む圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記緩衝層を形成する工程は、
前記ベースウエハの他方の面に低融点ガラスのガラスフリットを含む第１ガラスペーストを印刷する工程と、
前記第１ガラスペーストを焼結させて前記第１低融点ガラス層を形成する第１ガラスペースト焼結工程と、を含む請求項８に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記緩衝層を形成する工程は、
前記第１低融点ガラス層上に低融点ガラスから成るガラスフリットを含む金属ペーストを形成し、焼結させて金属層を形成する工程と、
前記金属層の表面に低融点ガラスのガラスフリットを含む第２ガラスペーストを印刷して焼結し第２低融点ガラス層を形成する工程と、を有する請求項９に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記緩衝層を形成する工程は、
前記ベースウエハの他方の面に低融点ガラスから成るガラスフリットを含む金属ペーストを形成し、焼結させて金属層を形成する工程と、
前記金属層の表面に低融点ガラスのガラスフリットを含む第１ガラスペーストを印刷して焼結し第１低融点ガラス層を形成する工程と、により形成される請求項８に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記圧電振動片を形成する工程と、
複数の前記リッド部材が形成されたリッドウエハを形成する工程と、
前記圧電振動片を前記ベースウエハに載置する載置工程と、
前記リッドウエハを前記ベースウエハに接合する接合工程と、
を含む請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記接合工程は、
低融点ガラスのガラスフリットを含む接合用ガラスペーストを前記リッドウエハ又は前記ベースウエハに印刷する工程と、
前記接合用ガラスペーストを挟んで前記リッドウエハと前記ベースウエハとを重ね合わせ、前記接合用ガラスペーストを焼結させて前記リッドウエハと前記ベースウエハとを接合する接合用ガラスペースト焼結工程と、を含む請求項１２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記圧電振動片は、前記圧電振動片を取り囲む外枠部と前記圧電振動片と前記外枠部とを連結する連結部とを有し、
複数の前記圧電振動片が形成される圧電ウエハを形成する工程と、
複数の前記リッド部材が形成されたリッドウエハを形成する工程と、
前記圧電ウエハと前記ベースウエハ及び前記リッドウエハとを互いに接合する接合工程と、を含む請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記接合工程は、
低融点ガラスのガラスフリットを含む接合用ガラスペーストを前記リッドウエハ及び前記ベースウエハに印刷する工程と、
前記接合用ガラスペーストを挟むように前記リッドウエハと前記圧電ウエハとを重ね合わせ、前記ベースウエハと前記圧電ウエハとを重ね合わせ、前記接合用ガラスペーストを焼結させて前記圧電ウエハと前記リッドウエハ及び前記ベースウエハとを接合する接合用ガラスペースト焼結工程と、を含む請求項１４に記載の圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低融点ガラス層の表面に外部端子が形成された圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の振動数で振動する圧電振動片と、圧電振動片を覆うように配置されるベース部材及びリッド部材とにより形成される圧電デバイスが知られている。このような圧電デバイスは、製造コストを下げるために、ガラス材料又は水晶材料により形成されたウエハに形成し、ベース部材及びリード部材をウエハ単位で製造を行うことにより一度に大量に形成する。しかし、このような圧電デバイスでは、ベース部材がガラス材料等により形成されることにより、ベース部材の強度が低下し、クラックの発生等の問題があった。これに対して特許文献１では、ベース部材と、ベース部材に形成され圧電デバイスを実装するための端子である外部端子と、の間にベース部材に加わる応力を緩和する応力緩和層を形成した圧電デバイスが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９４０９１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、外部端子と応力緩和層との間に生じる応力は緩和されておらず、外部端子と応力緩和層との間の密着性が低いため、外部端子が剥がれやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、ベース部材に発生する応力を緩和すると共に、外部端子とベース部材との密着性が高くされた圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１観点の圧電デバイスは、接続電極を有する第１面とその第１面の反対側の第２面とを有しガラス材料からなるベース部材と、励振電極と該励振電極から引き出された引出電極とを有し接続電極に引出電極が接合するように配置された圧電振動片と、ベース部材の第２面上に形成される緩衝層と、緩衝層上に形成されガラス成分及び金属成分を含んで接続電極に導通する外部端子と、を備え、緩衝層がガラス材料より低い融点を有する第１低融点ガラス層を含む。
【０００７】
第２観点の圧電デバイスは、第１観点において、接続電極と外部端子とが、第１面から第２面までベース部材を貫通する貫通電極によって導通する。
【０００８】
第３観点の圧電デバイスは、第１観点において、ベース部材の側面の一部には内側に凹んだキャスタレーションが形成されており、キャスタレーションには緩衝層が形成され、外部端子がキャスタレーションに形成される側面電極を介して接続電極に導通する。
【０００９】
第４観点の圧電デバイスは、第１観点から第３観点において、緩衝層全体が第１低融点ガラスである。
【００１０】
第５観点の圧電デバイスは、第２観点において、緩衝層が、ベース部材の第２面上に形成される金属層と、ガラス材料より低い融点を有し金属層を覆うようにベース部材の第２面上に形成される第１低融点ガラス層と、により形成され、第１低融点ガラス層が貫通電極と重ならならない位置に第１低融点ガラス層を貫通するコンタクト穴が形成され、外部端子がコンタクト穴を介して金属層に導通する。
【００１１】
第６観点の圧電デバイスは、第２観点において、緩衝層が、ベース部材の第２面上に形成される第１低融点ガラス層と、第１低融点ガラス層上に形成される金属層と、金属層上に形成される第２低融点ガラス層と、により形成される。第１低融点ガラス層には貫通電極に重なる位置に第１低融点ガラス層を貫通する第１コンタクト穴が形成され、第２低融点ガラス層には貫通電極に重ならない位置に第１低融点ガラス層を貫通する第２コンタクト穴が形成され、金属層が第１コンタクト穴を介して貫通電極に導通し、外部端子が第２コンタクト穴を介して金属層に導通する。
【００１２】
第７観点の圧電デバイスは、第１観点から第６観点において、圧電振動片が、圧電振動片を取り囲む外枠部と圧電振動片と外枠部とを連結する連結部とを有し、引出電極が連結部を介して外枠部まで引き出される。
【００１３】
第８観点の圧電デバイスの製造方法は、所定の振動数で振動する圧電振動片と、ガラス材料からなり一方の面に圧電振動片を載置し他方の面に外部端子が形成されるベース部材と、ガラス材料からなりベース部材と共に圧電振動片を密封するリッド部材と、を有する圧電デバイスの製造方法である。また、圧電デバイスの製造方法は、複数のベース部材が形成されたベースウエハを形成する工程と、ベースウエハの他方の面に緩衝層を形成する工程と、緩衝層の表面に低融点ガラスから成るガラスフリットを含む外部端子用金属ペーストを形成する工程と、外部端子用金属ペーストを焼結させて外部端子を形成する外部端子用金属ペースト焼結工程と、を備え、緩衝層がガラス材料より融点が低い第１低融点ガラス層を含む。
【００１４】
第９観点の圧電デバイスの製造方法は、第８観点において、緩衝層を形成する工程が、ベースウエハの他方の面に低融点ガラスのガラスフリットを含む第１ガラスペーストを印刷する工程と、第１ガラスペーストを焼結させて第１低融点ガラス層を形成する第１ガラスペースト焼結工程と、を含む。
【００１５】
第１０観点の圧電デバイスの製造方法は、第９観点において、緩衝層を形成する工程が、第１低融点ガラス層上に低融点ガラスから成るガラスフリットを含む金属ペーストを形成し、焼結させて金属層を形成する工程と、金属層の表面に低融点ガラスのガラスフリットを含む第２ガラスペーストを印刷して焼結し第２低融点ガラス層を形成する工程と、を有する。
【００１６】
第１１観点の圧電デバイスの製造方法は、第８観点において、緩衝層を形成する工程が、ベースウエハの他方の面に低融点ガラスから成るガラスフリットを含む金属ペーストを形成し、焼結させて金属層を形成する工程と、金属層の表面に低融点ガラスのガラスフリットを含む第１ガラスペーストを印刷して焼結し第１低融点ガラス層を形成する工程と、により形成される。
【００１７】
第１２観点の圧電デバイスの製造方法は、第９観点から第１１観点において、圧電振動片を形成する工程と、複数のリッド部材が形成されたリッドウエハを形成する工程と、圧電振動片をベースウエハに載置する載置工程と、リッドウエハをベースウエハに接合する接合工程と、を含む。
【００１８】
第１３観点の圧電デバイスの製造方法は、第１２観点において、接合工程が、低融点ガラスのガラスフリットを含む接合用ガラスペーストをリッドウエハ又はベースウエハに印刷する工程と、接合用ガラスペーストを挟んでリッドウエハとベースウエハとを重ね合わせ、接合用ガラスペーストを焼結させてリッドウエハとベースウエハとを接合する接合用ガラスペースト焼結工程と、を含む。
【００１９】
第１４観点の圧電デバイスの製造方法は、第９観点から第１１観点において、圧電振動片が、圧電振動片を取り囲む外枠部と圧電振動片と外枠部とを連結する連結部とを有し、複数の圧電振動片が形成される圧電ウエハを形成する工程と、複数のリッド部材が形成されたリッドウエハを形成する工程と、圧電ウエハとベースウエハ及びリッドウエハとを互いに接合する接合工程と、を含む。
【００２０】
第１５観点の圧電デバイスの製造方法は、第１４観点において、接合工程が、低融点ガラスのガラスフリットを含む接合用ガラスペーストをリッドウエハ及びベースウエハに印刷する工程と、接合用ガラスペーストを挟むようにリッドウエハと圧電ウエハとを重ね合わせ、ベースウエハと圧電ウエハとを重ね合わせ、接合用ガラスペーストを焼結させて圧電ウエハとリッドウエハ及びベースウエハとを接合する接合用ガラスペースト焼結工程と、を含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ベース部材に発生する応力を緩和すると共に外部端子とベース部材との密着性が高くされた圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】圧電デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】圧電デバイス１００の製造方法が示されたフローチャートである。
【図４】圧電ウエハＷ１３０の平面図である。
【図５】ベースウエハを形成する工程を説明するための図である。
【図６】ベースウエハを形成する工程を説明するための図である。
【図７】（ａ）は、ステップＳ２１４ａにおけるベースウエハＷ１２０の部分断面図である。  （ｂ）は、図７（ａ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。  （ｃ）は、ステップＳ２１５ａにおけるベースウエハＷ１２０の部分断面図である。  （ｄ）は、図７（ｃ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。  （ｅ）は、ステップＳ２１７ａにおけるベースウエハＷ１２０の部分断面図である。  （ｆ）は、図７（ｅ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。
【図８】ベースウエハＷ１２０の平面図である。
【図９】リッドウエハＷ１１０の平面図である。
【図１０】接合工程が示されたフローチャートである。
【図１１】圧電デバイス２００の分解斜視図である。
【図１２】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】圧電デバイス３００の断面図である。
【図１４】ベースウエハＷ１２０を形成する工程を説明するための図である。
【図１５】ベースウエハＷ１２０を形成する工程を説明するための図である。
【図１６】圧電デバイス４００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２４】
（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は主に、圧電振動片１３０と、リッド部材１１０と、ベース部材１２０とにより構成されている。圧電デバイス１００では、リッド部材１１０及びベース部材１２０が、例えば水晶材料又はガラス材料等により形成されている。また、圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられている。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス１００において圧電デバイス１００の長手方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ軸方向及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００２５】
圧電デバイス１００は、ベース部材１２０の＋Ｙ’軸側の面上に圧電振動片１３０が載置される。さらに圧電振動片１３０を密封するようにリッド部材１１０がベース部材１２０の＋Ｙ’軸側に接合されて圧電デバイス１００が形成されている。
【００２６】
圧電振動片１３０は、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面に励振電極１３１が形成されている。また、各励振電極１３１からは−Ｘ軸方向に引出電極１３２が引き出されて形成されている。−Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３１に接続されている引出電極１３２は、−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の端まで引き出されている。また、＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３１に接続されている引出電極１３２は、−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側及び＋Ｚ’軸側の端まで引き出されている。圧電振動片１３０に形成される励振電極１３１及び引出電極１３２等の電極は、例えば圧電振動片１３０にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の上に金（Ａｕ）層が形成されることにより形成されている。
【００２７】
リッド部材１１０は、−Ｙ’軸側の面に＋Ｙ’軸側に凹んでいる凹部１１１が形成されている。また、凹部１１１の周囲には接合面１１２が形成されている。リッド部材１１０は、接合面１１２においてベース部材１２０に接合される。
【００２８】
ベース部材１２０は、＋Ｙ’軸側の面に圧電振動片１３０の引出電極１３２に電気的に接続される一対の接続電極１２３が形成されている。また、−Ｙ’軸側の面には一対の緩衝層１２９が形成され、各緩衝層１２９の−Ｙ’軸側の面には外部端子１２６が形成されている。圧電デバイス１００においては、緩衝層１２９が低融点ガラスにより形成される低融点ガラス層として形成されている。一対の接続電極１２３と一対の外部端子１２６とは、ベース部材１２０を貫通する貫通電極１２４（図２参照）を介して互いに電気的に接続されている。
【００２９】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。リッド部材１１０の接合面１１２とベース部材１２０とが封止材１４２を介して互いに接合されている。また、リッド部材１１０とベース部材１２０とが接合されることにより圧電デバイス１００の内部には密閉されたキャビティ１０１が形成され、キャビティ１０１には圧電振動片１３０が載置される。圧電振動片１３０の引出電極１３２は導電性接着剤１４１を介して接続電極１２３に電気的に接続される。また、接続電極１２３はベース部材１２０を貫通する貫通電極１２４を通り、外部端子１２６と電気的に接続されている。つまり、圧電振動片１３０の励振電極１３１と外部端子１２６とは電気的に接続されており、２つの外部端子１２６の間に電圧を印加することにより圧電振動片１３０を振動させることができる。
【００３０】
＜圧電デバイス１００の製造方法＞
図３は、圧電デバイス１００の製造方法が示されたフローチャートである。以下に、図３を参照して圧電デバイス１００の製造方法について説明する。
【００３１】
図３のステップＳ１０１では、圧電振動片１３０が用意される。ステップＳ１０１は、圧電振動片を用意する工程である。圧電振動片１３０は、例えば圧電ウエハＷ１３０をエッチングして複数の圧電振動片１３０の外形を形成し、励振電極１３１及び引出電極１３２を形成する。
【００３２】
図４は、圧電ウエハＷ１３０の平面図である。圧電ウエハＷ１３０には、複数の圧電振動片１３０が形成されている。圧電ウエハＷ１３０に形成される各圧電振動片１３０の周囲には圧電ウエハＷ１３０を貫通する貫通溝１５１が形成されている。また、圧電振動片１３０は、連結部１５２を介して圧電ウエハＷ１３０に連結されている。圧電ウエハＷ１３０に形成された圧電振動片１３０は、連結部１５２が切断されることにより、独立した個々の圧電振動片１３０として形成される。
【００３３】
ステップＳ２０１では、ベースウエハＷ１２０が形成される。ステップＳ２０１は、ベースウエハを形成する工程である。ベースウエハＷ１２０には複数のベース部材１２０が形成される。
【００３４】
図５及び図６は、ベースウエハＷ１２０を形成する工程を説明するための図である。図５及び図６の左側には、ベースウエハＷ１２０を形成する工程のフローチャートが示され、右側には、フローチャートの各ステップを説明するためのベースウエハＷ１２０の部分断面図が示されている。ベースウエハＷ１２０の部分断面図は、後述の図８のＢ−Ｂ断面を含む断面図となっている。以下、図５及び図６を参照してベースウエハを形成する工程について説明する。
【００３５】
図５のステップＳ２１１では、ベースウエハＷ１２０が用意される。図５（ａ）は、用意されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。用意されたベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面は、平坦に形成されている。ステップＳ２１１は、ベースウエハＷ１２０を用意する工程である。
【００３６】
ステップＳ２１２では、貫通孔１２４ａが形成される。図５（ｂ）は、貫通孔１２４ａが形成されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。貫通孔１２４ａは、例えばベースウエハＷ１２０のウエットエッチングを行うことにより形成することができる。
【００３７】
ステップＳ２１３では、接続電極１２３が形成される。図５（ｃ）は、＋Ｙ’軸側の面に接続電極１２３が形成されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。接続電極１２３は、例えばスパッタ又は真空蒸着によりクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の上に金（Ａｕ）層が形成されることにより形成される。
【００３８】
ステップＳ２１４では、第１ガラスペースト１４３が印刷される。図５（ｄ）は、第１ガラスペースト１４３が印刷されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。第１ガラスペースト１４３は、緩衝層１２９を形成するためのペーストであり、粉末ガラスであるガラスフリットを含んでいる。ここでは、ガラスフリットには低融点ガラスが用いられる。第１ガラスペースト１４３は、ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面及び貫通孔１２４ａの側面に印刷される。印刷は、例えばスクリーン印刷により行うことができる。ステップＳ２１４は、第１ガラスペースト１４３を印刷する工程である。
【００３９】
図６のステップＳ２１５では、第１ガラスペースト１４３が焼結される。図６（ａ）は、第１ガラスペースト１４３が焼結された後のベースウエハＷ１２０の部分断面図である。第１ガラスペースト１４３は焼結されることにより緩衝層１２９を構成する低融点ガラス層１２５となる。第１ガラスペースト１４３の焼成温度は、ベースウエハＷ１２０が軟化する温度よりも低いことが条件となる。ベースウエハＷ１２０は、例えば、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス、又は石英などが用いられる。そのため、第１ガラスペースト１４３には、これらのベースウエハＷ１２０の軟化温度よりも低い、例えば、５００から８００℃くらいの焼成温度のペーストを用いることができる。また、第１ガラスペースト１４３は、焼結されることにより第１ガラスペースト１４３がベースウエハＷ１２０上に形成されている面積が狭くなる。すなわち、低融点ガラス層１２５は、第１ガラスペースト１４３が形成される面積よりも狭くなる。図６（ａ）では、第１ガラスペースト１４３が形成されていたが、低融点ガラス層１２５が形成されていない空間１４３ａが点線で示されている。ステップＳ２１５は、第１ガラスペースト焼結工程である。
【００４０】
ステップＳ２１６では、外部端子用金属ペースト１４４が印刷される。図６（ｂ）は、外部端子用金属ペースト１４４が印刷されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。外部端子用金属ペースト１４４には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の金属、若しくはＡｇ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ等の合金材料を主とした導電性の金属ペーストが用いられる。また、外部端子用金属ペースト１４４には、例えばビスマス（Ｂｉ）系のガラスフリットが含まれており、その焼成温度が４００から６００℃に調整されたものが用いられる。外部端子用金属ペースト１４４は、低融点ガラス層１２５が形成された後にベースウエハＷ１２０に印刷されるため、低融点ガラス層１２５が軟化又は溶融しないように、焼成温度が第１ガラスペースト１４３よりも低いものが用いられる。外部端子用金属ペースト１４４は、緩衝層１２９となる低融点ガラス層１２５の表面に印刷される。また、外部端子用金属ペースト１４４は、貫通孔１２４ａを満たし、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面にはみ出るように形成される。ステップＳ２１６は、外部端子用金属ペーストを形成する工程である。
【００４１】
ステップＳ２１７では、外部端子用金属ペースト１４４が焼結される。図６（ｃ）は、外部端子用金属ペースト１４４が焼結された後のベースウエハＷ１２０の部分断面図である。外部端子用金属ペースト１４４は、４００から６００℃で焼成されることにより焼結されて、貫通電極１２４及び外部端子１２６が形成される。また、外部端子用金属ペースト１４４は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面にはみ出すように形成されることにより外部端子用金属ペースト１４４と接続電極１５３とが電気的に接続される。ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側に形成される外部端子用金属ペースト１４４は、低融点ガラス層１２５と同じ面積、形状に印刷されたとしても、外部端子用金属ペースト１４４が焼結されることによりその面積が狭くなるため、外部端子１２６の面積が低融点ガラス層１２５の面積よりも狭くなる。低融点ガラス層１２５の面積が外部端子１２６の面積よりも大きくなることで、低融点ガラス層１２５上に完全に外部端子１２６を載せることができる。これにより外部端子１２６がベースウエハＷ１２０に接触しないことが確実になり、ベースウエハＷ１２０と外部端子１２６との間の残留応力を懸念する必要がなくなる。そのため、外部端子用金属ペースト１４４は、ステップＳ２１６であらかじめ低融点ガラス層１２５よりも狭い領域に印刷されていても良い。ステップＳ２１７は、外部端子用金属ペースト焼結工程である。
【００４２】
図５及び図６によりベースウエハＷ１２０が形成されるが、図５及び図６で説明されたベースウエハＷ１２０の形成方法は一つの例であり、その他にもさまざまな方法で形成されることができる。例えば、図５及び図６に示された例では、ステップＳ２１３においてスパッタ又は真空蒸着により接続電極１２３が形成されたが、接続電極１２３はステップＳ２１４及びステップＳ２１６で低融点ガラス層１２５及び外部端子用金属ペースト１４４が、接続電極１２３が形成される領域にも形成されることにより形成されても良い。また、図６のステップＳ２１６では、外部端子用金属ペースト１４４をベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面にはみ出すように形成したが、別途、電極を形成する工程を設けて金属ペーストにより形成された貫通電極と接続電極とを電気的に接合させることもできる。さらに、図５のステップＳ２１４では貫通孔１２４ａの側面にも第１ガラスペースト１４３が形成されたが、貫通孔１２４ａの側面に第１ガラスペースト１４３を形成しなくても良い。以下に、図７（ａ）から図７（ｆ）を参照して、貫通孔１２４ａの側面に第１ガラスペースト１４３が印刷されない場合のベースウエハＷ１２０の作製例を示す。また、図７では図５のステップＳ２１４、図６のステップＳ２１５、及びステップＳ２１７について説明されるが、図５及び図６と異なることを示すため、各ステップに対応するステップをそれぞれステップＳ２１４ａ、ステップＳ２１５ａ、及びステップＳ２１７ａとして説明する。
【００４３】
図７（ａ）は、ステップＳ２１４ａにおけるベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、ステップＳ２１４ａでは、貫通孔１２４ａに第１ガラスペースト１４３が印刷されない。
【００４４】
図７（ｃ）は、ステップＳ２１５ａにおけるベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図７（ｄ）は、図７（ｃ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。ステップＳ２１５ａで第１ガラスペースト１４３が焼結され、低融点ガラス層１２５が形成される、ステップＳ２１５ａでは、第１ガラスペースト１４３が焼結されることにより貫通孔１２４ａの周囲にも第１ガラスペースト１４３が形成されていない空間１４３ａが形成される。
【００４５】
図７（ｅ）は、ステップＳ２１７ａにおけるベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図７（ｆ）は、図７（ｅ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。ステップＳ２１５ａの後に外部端子用金属ペースト１４４が低融点ガラス層１２５の表面及び貫通孔１２４ａに印刷される。印刷は例えば真空印刷により行われ、貫通孔１２４ａが外部端子用金属ペースト１４４で満たされ、外部端子用金属ペースト１４４が接続電極１２３に電気的に接続されるように行われる。その後、ステップＳ２１７ａにおいて外部端子用金属ペースト１４４が焼結され、外部端子１２６が形成される。外部端子用金属ペースト１４４は焼結されることにより形成面積が狭くなるため、外部端子１２６は低融点ガラス層１２５よりも形成面積が狭くなる。
【００４６】
図８は、ベースウエハＷ１２０の平面図である。ベースウエハＷ１２０では、複数のベース部材１２０がＸ軸方向及びＺ’軸方向に並んで形成されている。図８では、各ベース部材１２０の間にはＸ軸方向又はＺ’軸方向に伸びるスクライブライン１７１が示されている。スクライブライン１７１は、後述される図３のステップＳ５０２でウエハが切断される場合に切断される箇所を示す線である。図５及び図６に示される工程を経ることにより、図８に示されるようなベースウエハＷ１２０が形成される。
【００４７】
図３に戻って、ステップＳ３０１では、リッドウエハＷ１１０が形成される。ステップＳ３０１は、リッドウエハを形成する工程である。
【００４８】
図９は、リッドウエハＷ１１０の平面図である。リッドウエハＷ１１０では、−Ｙ’軸側の面に複数の凹部１１１が形成されることにより、複数のリッド部材１１０が形成される。複数のリッド部材１１０はＸ軸方向及びＺ’軸方向に並んで形成されている。図９では図８と同じく、各リッド部材１１０の間にＸ軸方向又はＺ’軸方向に伸びるスクライブライン１７１が示されている。
【００４９】
図３のステップＳ４０１では、圧電振動片１３０がベースウエハＷ１２０に載置される。ステップＳ４０１では、ベースウエハＷ１２０に形成される各ベース部材１２０の接続電極１２３に導電性接着剤１４１を塗布し、その上に引出電極１３２が重なるように圧電振動片１３０を載置することにより、圧電振動片１３０がベースウエハＷ１２０に載置される。ステップＳ４０１は、圧電振動片をベースウエハに載置する載置工程である。
【００５０】
ステップＳ５０１では、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが接合される。ステップＳ５０１は、リッドウエハＷ１１０とベースウエハＷ１２０とを接合する接合工程である。
【００５１】
図１０は、接合工程が示されたフローチャートである。図１０の左側には、接合工程のフローチャートが示され、右側には、フローチャートの各ステップを説明するためのベースウエハＷ１２０を含む部分断面図が示されている。ベースウエハＷ１２０の部分断面図は、図８のＢ−Ｂ断面を含む断面図となっている。以下、図１０を参照して接合工程について説明する。
【００５２】
図１０のステップＳ５１１では、接合用ガラスペースト１４５がベースウエハＷ１２０に印刷される。図５（ａ）は、接合用ガラスペースト１４５が印刷されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。ステップＳ１４５では、ベースウエハＷ１２０のリッドウエハＷ１１０の接合面が接合される領域に接合用ガラスペースト１４５が印刷される。接合用ガラスペースト１４５は、融点が３２０℃から４５０℃と低いガラスフリット含んでいる。ステップＳ５１１は、接合用ガラスペースト１４５を印刷する工程である。
【００５３】
ステップＳ５１２では、ベースウエハＷ１２０にリッドウエハＷ１１０が重ねあわされ、焼結される。図１０（ｂ）は、リッドウエハＷ１１０が接合されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。ステップＳ５１２では、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが、互いのスクライブライン１７１が重なるように接合用ガラスペースト１４５を挟んで重ねあわされる。この状態で、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とを３２０℃から４５０℃で焼成することにより、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが接合される。焼成温度は、ガラスフリットを溶融させるために、ガラスフリットの溶融温度よりも高く設定される。接合用ガラスペースト１４５は封止材１４２としてキャビティ１０１を封止する。ステップＳ５１２は、接合用ガラスペースト焼結工程である。
【００５４】
図３に戻って、ステップＳ５０２では、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが切断される。切断は、スクライブライン１７１に沿ってダイシングを行うことにより切断することができる。これにより、個々の圧電デバイス１００が形成される。
【００５５】
ガラス材料又は水晶材料により形成されるベースウエハＷ１２０に金属ペーストを直接印刷して外部端子を形成することも可能である。金属粉末、ガラスフリット（ガラス粉末）、及び溶剤により構成される金属ペーストを高温にして焼結した場合に、溶剤が蒸散し、金属粉末が互いに接合し、ガラス粉末が溶融してベースウエハとの密着強度が強くなる。しかし、冷却した場合の金属の収縮率がガラスよりも大きいため、この収縮率の違いが残留応力としてベースウエハ等に加わる。そのため、ガラスフリットの量が多い場合には焼結後にベースウエハに残る残留応力が大きくなるという問題が残り、ガラスフリットの量が少ない場合にはベースウエハＷ１２０との密着強度が弱くなる。そのため金属ペーストへのガラスフリットの添加量の制御は困難である。
【００５６】
圧電デバイス１００では、外部端子用金属ペースト１４４により形成される外部端子１２６とベースウエハＷ１２０との間に中間層として低融点ガラス層１２５が形成されることにより、残留応力を小さくすると共に低融点ガラス層及びベースウエハＷ１２０と、低融点ガラス層及び外部端子とのそれぞれの密着強度を強く保つことができる。中間層にポリイミド等の樹脂が用いられた場合には、例えば３００℃以上の高温に耐えられない。そのため、ここでは、中間層として低融点ガラス層を形成している。
【００５７】
圧電デバイス１００では、その製造過程において、第１ガラスペーストが最も焼結温度が高く、外部端子用金属ペーストの焼結温度がそれに続き、接合用ガラスペーストの焼結温度が最も低い。このような３種類のペーストを使用し、焼結温度が高いものから順に使用することにより一度焼結されたペーストが再び溶融しないようにされている。
【００５８】
（第２実施形態）
圧電デバイスは、圧電振動片が枠部を有し、ベース部材とリッド部材とで挟まれることにより形成されても良い。以下に圧電振動片がベース部材とリッド部材とで挟まれることにより形成される圧電デバイス２００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同様の部分に関しては第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
＜圧電デバイス２００の構成＞
図１１は、圧電デバイス２００の分解斜視図である。圧電デバイス２００は、リッド部材２１０と、ベース部材２２０と、圧電振動片２３０と、により構成されている。圧電振動片２３０は、所定の振動数で振動し矩形形状に形成された振動部２３３と、振動部２３３を囲む外枠部２３４と、振動部２３３と枠部２３４とを連結する一対の連結部２３５と、を有している。振動部２３３と外枠部２３４との間の連結部２３５以外の領域には、圧電振動片２３０をＹ’軸方向に貫通する貫通溝２３６が形成されている。振動部２３３の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面には励振電極２３１が形成されており、各励振電極２３１からは連結部２３５を通り外枠部２３４にまで引出電極２３２が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている連結部２３５からは＋Ｚ’軸側の連結部２３５を通り、−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の貫通溝２３６の側面を介して枠部２３４の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の面にまで形成されている。−Ｙ’軸側の面に形成されている連結部２３５からは−Ｚ’軸側の連結部２３５を通り、外枠部２３４の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の面にまで形成されている。
【００６０】
ベース部材２２０は、＋Ｙ’軸側の面に、−Ｙ’軸側に凹んだ凹部２２１と、凹部２２１を囲む接合面２２２と、接合面２２２の角に配置される接続電極２２３と、が形成されている。接合面２２２は、圧電振動片２３０の外枠部２３４の−Ｙ’軸側の面に封止材１４２（図１２参照）を介して接合される。また、ベース部材２２０の−Ｙ’軸側の面には低融点ガラスで形成された一対の緩衝層２２９が形成されており、緩衝層２２９の表面には外部端子２２６が形成されている。さらに、ベース部材２２０の側面の四隅にはベース部材２２０の内側に凹んだキャスタレーション２２８が形成されており、各キャスタレーション２２８の側面には側面電極２２７が形成されている。側面電極２２７は、接続電極２２３と外部端子２２６とを電気的に接続している。また、ベース部材２２０の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角に形成されている接続電極２２３は圧電振動片２３０の枠部２３４の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角に形成されている引出電極２３２に電気的に接続され、＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角に形成されている接続電極２２３は圧電振動片２３０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角に形成される引出電極２３２に電気的に接続される。
【００６１】
リッド部材２１０は、−Ｙ’軸側の面に、凹部２２１と、凹部２２１を囲む接合面２２２とが形成されている。接合面２２２は、圧電振動片２３０の枠部２３２の＋Ｙ’軸側の面に封止材１４２を介して接合される。
【００６２】
図１２は、図１のＣ−Ｃ断面図である。圧電デバイス２００は、圧電振動片２３０の＋Ｙ’軸側にリッド部材２１０が配置され、−Ｙ’軸側にベース部材２２０が配置されている。また、圧電デバイス２００の内部には、リッド部材２１０の凹部２１１及びベース部材２２０の凹部２２１によりキャビティ２０１が形成されており、キャビティ２０１には圧電振動片２３０の振動部２３３が配置されている。キャビティ２０１は、リッド部材２１０の接合面２１２と外枠部２３４の＋Ｙ’軸側の面との間、及びベース部材２２０の接合面２２２と外枠部２３４の−Ｙ’軸側の面との間に封止材１４２が形成されることにより密封されている。また、外枠部１３２に形成される引出電極２３２がベース部材２２０に形成される接続電極２２３に電気的に接続されることにより、励振電極２３１と外部端子２２６とが電気的に接続される。
【００６３】
圧電デバイス２００においても、図３に示された圧電デバイス１００の製造方法と同様の方法により製造することができる。ただし、圧電デバイス２００を図３に当てはめる場合には、図３のステップＳ１０１では、複数の圧電振動片２３０が形成された圧電ウエハ（不図示）が形成され、ステップＳ４０１では、圧電ウエハと複数のベース部材２２０が形成されているベースウエハ（不図示）とが互いに接合され、ステップＳ５０１では、圧電ウエハと複数のリッド部材２１０が形成されているリッドウエハ（不図示）とが互いに接合され、ステップＳ５０２ではベースウエハ、リッドウエハ、及び圧電ウエハとが切断される。また、外部端子の形成方法に関しても圧電デバイス１００と同様に、第１ガラスペーストを印刷し、焼結して低融点ガラスで構成された緩衝層２２９を形成し、緩衝層２２９の表面に外部端子用金属ペーストを印刷し、焼結することにより外部端子２２６が形成される。圧電デバイス２００では、第１ガラスペーストをベース部材２２０の−Ｙ’軸側の面、キャスタレーション２２８、及びベース部材２２０の＋Ｙ’軸側の接続電極２２３が形成される箇所に同時に印刷及び焼結を行い、その表面に外部端子用金属ペーストの印刷及び焼結を行うことにより、接続電極２２３及び外部端子２２６が同時に形成される。さらに、圧電デバイス２００では、ステップＳ４０１とステップＳ５０１とが同じ工程で行われても良い。すなわち、接合用ガラスペーストを挟むようにリッドウエハと圧電ウエハとを重ね合わせ、ベースウエハと圧電ウエハとを重ね合わせ、接合用ガラスペーストを焼結させて圧電ウエハとリッドウエハ及びベースウエハとを接合してもよい。
【００６４】
（第３実施形態）
圧電デバイスでは、ベース部材の−Ｙ’軸側の面に形成される緩衝層が、金属層及び第１低融点ガラス層により形成されても良い。また、金属層、第１低融点ガラス層、及び第２低融点ガラス層により構成されても良い。以下に、緩衝層が金属層及び第１低融点ガラス層により形成される圧電デバイス３００、及び緩衝層が金属層、第１低融点ガラス層、及び第２低融点ガラス層により形成される圧電デバイス４００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態及び第２実施形態と同様の部分に関しては第１実施形態及び第２実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
＜圧電デバイス３００の構成＞
図１３は、圧電デバイス３００の断面図である。図１３では、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面が示されている。圧電デバイス３００は主に、圧電振動片１３０と、リッド部材１１０と、ベース部材１２０とにより構成されている。ベース部材１２０の−Ｙ’軸側の面には緩衝層３２９が形成され、緩衝層３２９の−Ｙ’軸側の面には外部端子３２６が形成されている。緩衝層３２９は、ベース部材１２０の−Ｙ’軸側の面に形成される金属層３２７と、金属層３２７を覆うように形成される低融点ガラス層３２５と、により形成されている。金属層３２７は貫通電極１２４に電気的に接続されている。また、低融点ガラス層３２５には貫通電極１２４とはＹ’軸方向に重ならない位置に低融点ガラス層３２５を貫通するコンタクト穴３２５ａが形成されており、外部端子３２６はコンタクト穴３２５ａを介して金属層３２７に電気的に接続されている。図１３ではベース部材１２０の−Ｘ軸側には金属層３２７が示されていないが、ベース部材１２０の−Ｘ軸側に関しても貫通電極１２４及びその付近においては金属層３２７が形成されている。
【００６６】
＜圧電デバイス３００の製造方法＞
図１４及び図１５は、ベースウエハＷ１２０を形成する工程を説明するための図である。圧電デバイス３００においても、図３に示されるフローチャートと同様の方法により製造することができる。一方、圧電デバイス３００では緩衝層の形成のされ方が第１実施形態及び第２実施形態とは異なっている。図１４及び図１５では、緩衝層の形成方法を中心に説明される。図１４及び図１５の左側には、ベースウエハＷ１２０を形成する工程のフローチャートが示され、右側には、フローチャートの各ステップを説明するためのベースウエハＷ１２０の部分断面図及び部分底面図が示されている。また、圧電デバイス３００におけるベースウエハＷ１２０の製造方法は、図５のステップＳ２１３までは圧電デバイス１００と同様であるため、図１４では図５のステップＳ２１３後の工程について説明する。
【００６７】
図１４のステップＳ２２１では、貫通電極３２４が形成される。ステップＳ２２１は、図５のステップＳ２１３の後の工程である。図１４（ａ）は、貫通孔１２４ａに貫通電極３２４が形成されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。ステップＳ２２１では貫通孔１２４ａに低融点ガラスから成るガラスフリットを含む金属ペースト（不図示）を埋め込み焼結することにより貫通電極１２４が形成される。このとき、図１４（ａ）に示されるように、接続電極１２３と貫通電極１２４とが電気的に接続される。また、図１４（ｂ）に示されるように、ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面では貫通電極３２４が露出して形成されている。
【００６８】
ステップＳ２２２では、金属層３２７が形成される。図１４（ｃ）は、金属層３２７が形成されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図１４（ｄ）は、図１４（ｃ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。金属層３２７は、低融点ガラスから成るガラスフリットを含む金属ペースト（不図示）がベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面の貫通孔１２４ａを含む領域に印刷され、焼結されることにより形成される。これにより貫通電極１２４と金属層３２７とが電気的に接続される。金属層３２７の形成に用いられる金属ペーストは、貫通電極３２４を形成するための金属ペーストが軟化又は溶融しないように貫通電極３２４を形成するための金属ペーストよりも焼成温度が低いものが用いられる。
【００６９】
ステップＳ２２３では、第１ガラスペースト３４３が印刷される。図１４（ｅ）は、第１ガラスペースト３４３が印刷されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図１４（ｆ）は、図１４（ｅ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。第１ガラスペースト３４３は低融点ガラスのガラスフリットを含み、金属層３２７を覆うようにベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面に印刷される。第１ガラスペースト３４３は、貫通電極３２４及び金属層３２７が軟化又は溶融しないように貫通電極３２４を形成するための金属ペースト及び金属層３２７を形成するための金属ペーストよりも焼成温度が低いものが用いられる。また、第１ガラスペースト３４３は金属層３２７上の一部の領域に塗布されていない。この第１ガラスペースト３４３が塗布されていない部分は低融点ガラス層３２５のコンタクト穴３２５ａとなる。コンタクト穴３２５ａは、貫通孔１２４ａとはＹ’軸方向に重ならない位置に形成されている。
【００７０】
図１５のステップＳ２２４では、第１ガラスペースト３４３が焼結される。図１５（ａ）は、第１ガラスペースト３４３が焼結されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。第１ガラスペースト３４３が焼結されることにより、低融点ガラス層３２５が形成される。また、第１ガラスペースト３４３は、焼結されることにより第１ガラスペースト３４３がベースウエハＷ１２０上に形成されている面積が狭くなる。すなわち、低融点ガラス層３２５は、第１ガラスペースト３４３が形成される面積よりも狭くなる。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）では、第１ガラスペースト３４３が形成されていたが、低融点ガラス層３２５が形成されていない空間３４３ａが示されている。
【００７１】
ステップＳ２２５では、外部端子用金属ペースト３４４が印刷される。図１５（ｃ）は、外部端子用金属ペースト３４４が印刷されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図１５（ｄ）は、図１５（ｃ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。外部端子用金属ペースト３４４は低融点ガラス層３２５上に印刷され、また、コンタクト穴３２５ａを介して金属層３２７に電気的に接続するように印刷される。
【００７２】
ステップＳ２２６では、外部端子用金属ペースト３４４が焼結される。図１５（ｅ）は、外部端子用金属ペースト３４４が焼結されたベースウエハＷ１２０の部分断面図である。また、図１５（ｆ）は、図１５（ｅ）における貫通孔１２４ａの周囲の部分底面図である。外部端子用金属ペースト３４４が焼結されることにより外部端子３２６が形成される。
【００７３】
圧電デバイスでは、貫通電極が多孔質な金属で形成される場合がある。このようなとき、キャビティ１０１内の気密性が確保されない可能性が生じる。圧電デバイス３００では、貫通電極１２４と外部端子３２６とが金属層３２７を介して導通することにより互いに直接接していないこと、及び貫通穴１２４ａとコンタクト穴３２５ａとがＹ’軸方向に重ならないように形成されることにより、貫通電極３２４が多孔質な金属であったとしてもキャビティ１０１内の気密性を確保することができる。また、圧電デバイス１００及び圧電デバイス２００と同様に、外部端子３２６とベース部材１２０との間に低融点ガラス層３２５が形成されることにより、外部端子３２６とベース部材１２０との間の応力緩和がされ、外部端子３２６の低融点ガラス層３２５への密着性が強化されて剥がれにくくなっている。これらのことにより、圧電デバイス３００は圧電デバイスとしての信頼性が向上している。
【００７４】
＜圧電デバイス４００の構成＞
図１６は、圧電デバイス４００の断面図である。図１６では、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面が示されている。圧電デバイス４００は主に、圧電振動片１３０と、リッド部材１１０と、ベース部材１２０とにより構成されている。ベース部材１２０の−Ｙ’軸側の面には緩衝層４２９が形成され、緩衝層４２９の−Ｙ’軸側の面には外部端子４２６が形成されている。緩衝層４２９は、ベース部材１２０の−Ｙ’軸側の面に形成される第１低融点ガラス層４２５ａと、第１低融点ガラス層４２５ａの表面に形成される金属層４２７と、金属層４２７を覆うように形成される第２低融点ガラス層４２５ｂと、により形成されている。また、第１低融点ガラス層４２５ａには貫通電極３２４が形成される位置に第１低融点ガラス層４２５ａを貫通する第１コンタクト穴４２８ａが形成され、第２低融点ガラス層４２５ｂには、貫通電極３２４とＹ’軸方向に重ならない位置に第２低融点ガラス層４２５ｂを貫通する第２コンタクト穴４２８ｂが形成されている。これにより、金属層４２７は第１コンタクト穴４２８ａを介して貫通電極３２４に導通し、外部端子４２６は第２コンタクト穴４２８ｂを介して金属層４２７に導通する。
【００７５】
圧電デバイス４００においても、図３に示された製造方法と同様の方法により製造することができる。また、緩衝層４２９は、ベース部材１２０の−Ｙ’軸側の面に第１ガラスペースト（不図示）を印刷及び焼結して第１低融点ガラス層４２５ａを形成し、第１低融点ガラス層４２５ａの表面に金属ペースト（不図示）を印刷及び焼結して金属層４２７を形成し、金属層４２７の表面に第２ガラスペースト（不図示）を印刷及び焼結して第２低融点ガラス層４２５ｂを形成することにより形成される。ここで、各層を形成するための金属ペースト及びガラスペーストは、外部端子４２６を形成するための外部端子用金属ペースト（不図示）、第２低融点ガラス層４２５ｂを形成するための第２ガラスペースト（不図示）、金属層４２７を形成するための金属ペースト（不図示）、第１低融点ガラス層４２５ａを形成するための第１ガラスペースト（不図示）、貫通電極３２４を形成するための金属ペースト（不図示）の順で焼結温度が低くなっており、各層の軟化又は溶融が防がれている。
【００７６】
圧電デバイス４００においても、圧電デバイス３００と同様にキャビティ１０１内の気密性を確保することができると共に外部端子とベース部材との間の応力緩和及び外部端子の密着性が強化されており、これにより圧電デバイス４００の信頼性が向上している。
【００７７】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【００７８】
例えば、上記実施形態では圧電デバイスのキャビティを封止するために接合用ガラスペースト１４５を用いたが、エポキシ樹脂等の接着剤を塗布することにより形成されても良い。また、第２実施形態において第１実施形態の図７と同様の方法により製造することにより、キャスタレーション２２８に低融点ガラス層２２５を形成しないように圧電デバイスが作製されても良い。
【００７９】
さらに、上記実施形態では圧電振動片がＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカットなどであっても同様に適用できる。さらに、音叉型水晶振動片についても適用でき、圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１００、２００、３００、４００  …  圧電デバイス
１０１、２０１  …  キャビティ
１１０、２１０  …  リッド部材
１１１、２２１  …  凹部
１１２、２２２  …  接合面
１２０、２２０  …  ベース部材
１２３、２２３  …  接続電極
１２４、３２４  …  貫通電極
１２４ａ  …  貫通孔
１２５、３２５  …  低融点ガラス層
１２６、２２６、３２６、４２６  …  外部端子
１２９、２２９、３２９、４２９  …  緩衝層
１３０、２３０  …  圧電振動片
１３１、２３１  …  励振電極
１３２、２３２  …  引出電極
１４１  …  導電性接着剤
１４２  …  封止材
１４３、３４３  …  第１ガラスペースト
１４４、３４４  …  外部端子用金属ペースト
１４５  …  接合用ガラスペースト
１５１  …  貫通溝
１５２  …  連結部
１７１  …  スクライブライン
２２１  …  凹部
２２２  …  接合面
２２７  …  キャスタレーション電極
２２８  …  キャスタレーション
２３３  …  振動部
２３４  …  外枠部
２３５  …  連結部
２３６  …  貫通溝
３２５ａ  …  コンタクト穴
３２７、４２７  …  金属層
４２５ａ  …  第１低融点ガラス層
４２５ｂ  …  第２低融点ガラス層
４２８ａ  …  第１コンタクト穴
４２８ｂ  …  第２コンタクト穴
Ｗ１１０  …  リッドウエハ
Ｗ１２０  …  ベースウエハ
Ｗ１３０  …  圧電ウエハ
【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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