(57)【要約】 【課題】圧電振動片にチッピングが生じた場合でも引出電極の損傷や劣化等を防止するとともに、製造時において圧電ウェハ等を切断する際にチッピングに起因する引出電極の損傷等や、導電膜の切断を防止する。【解決手段】振動部１３１を囲んだ枠部１３２を有し、振動部１３１に設けられた励振電極１３５、１３６と電気的に接続された引出電極１３７、１３８を枠部１３２の裏面に備える圧電振動片１３０と、圧電振動片１３０の裏面に接合剤１４１を介して接合され、引出電極１３７、１３８に対応してキャスタレーション１２３が設けられたベース部１２０と、を有し、ベース部１２０の裏面の外部電極１５０、１５０ａから引出電極１３７、１３８に接続するように、キャスタレーション１２３を介して導電膜１５１、１５１ａが形成され、圧電振動片１３０には、枠部１３２の端部１３２ａであってキャスタレーション１２３に対応する裏面側に段部１３９が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動部を囲んだ枠部を有し、前記振動部に設けられた励振電極と電気的に接続された引出電極を前記枠部の裏面に備える圧電振動片と、
前記圧電振動片の裏面に接合材を介して接合され、前記引出電極に対応して切り欠き部が設けられたベース部と、を有し、
前記ベース部の裏面の外部電極から前記引出電極に接続するように、前記切り欠き部を介して導電膜が形成された圧電デバイスであって、
前記圧電振動片は、前記枠部の端部であって前記切り欠き部に対応する裏面側に段部が形成される圧電デバイス。
【請求項２】
前記段部は、前記枠部の外周全体にわたって形成される請求項１記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記引出電極は、前記段部から離間して形成される請求項１または請求項２記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記引出電極は、前記段部まで形成され、前記段部において前記引出電極と前記導電膜とが接続される請求項１または請求項２記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記接合材は、前記段部まで張り出して配置される請求項4記載の圧電デバイス。
【請求項６】
圧電ウェハに、励振電極を含む振動部と、前記振動部を囲む枠部とを有する圧電振動片が複数形成されるともに、前記励振電極と電気的に接続する引出電極が前記枠部の裏面に形成される圧電振動片形成工程と、
ベースウェハに、前記圧電振動片に対応するベース部が複数形成されるとともに、隣り合うベース部間であって前記引出電極に対応する部分に開口部が形成されるベース部形成工程と、
前記圧電ウェハの裏面に、接合材を介して前記ベースウェハが接合される接合工程と、
前記ベース部の裏面の一部から、前記開口部の内側面を介して前記引出電極に接続する導電膜が形成される導電膜形成工程と、
前記開口部の一部を含んで設定されたスクライブラインに沿って前記圧電ウェハ及び前記ベースウェハが切断されることにより個々の圧電デバイスが形成される切断工程と、を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電振動片形成工程は、前記圧電ウェハの裏面に、前記枠部の端部であって前記ベースウェハの前記開口部から露出する領域を含み、かつ前記スクライブラインの幅より広い幅の凹部を形成する凹部形成工程を有する圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記凹部形成工程において、前記凹部は、前記圧電ウェハに形成された前記圧電振動片に沿って格子状に形成される請求項６記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記圧電振動片形成工程は、前記圧電ウェハに形成する前記振動部を薄くする薄片化工程を含み、前記凹部形成工程は、前記薄片化工程と同時に行われる請求項６または請求項７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、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】
圧電デバイスとしては、水晶振動片などの圧電振動片の表面（一方の主面）に非電導性接合剤を介してリッド部が接合されるとともに、裏面（他方の主面）に同じく非電導性接合剤を介してベース部が接合されたタイプが知られている。このタイプで用いられる圧電振動片は、所定の振動数で振動する振動部と、振動部を囲むように形成される枠部とを有している。また、圧電振動片の振動部の表面及び裏面にはそれぞれ励振電極が形成され、各励振電極から枠部までそれぞれ引出電極が形成されるとともに、この引出電極がベース部の外部電極に電気的に接続されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、引出電極からベース部の辺部に形成されたキャスタレーション（切り欠き部）を介して外部電極まで接続された構造を持つ圧電デバイスが開示されている（特許文献１の図２等参照）。この圧電デバイスは、複数の圧電振動片を有する圧電ウェハの表面及び裏面にリッドウェハ及びベースウェハがそれぞれ接合された後、ベース部の外部電極の形成とともに引出電極までの導電膜が形成され、その後スクライブラインに沿って切断されることにより個々の完成品としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７６７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の圧電デバイスでは、圧電振動片の外周に力がかかってチッピング（欠けや割れ、ひび等）が生じると、引出電極の損傷や内部空間（キャビティ内）の気密を損なうおそれがある。特に、圧電デバイスの製造段階では、圧電ウェハ等を切断する工程において圧電ウェハのチッピングが生じる可能性が高く、引出電極の損傷や劣化等を招きやすい。さらに、圧電ウェハにベースウェハを接合する際に接合剤の量が多いと、接合剤が圧電ウェハとベースウェハとの間から外側へはみ出してしまう。このはみ出した部分に導電膜が形成されると、スクライブラインに沿って切断する際に導電膜まで切断してしまい、引出電極と外部電極との電気的な接続を確保できず、不良品を生じさせるといった問題がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明では、圧電振動片にチッピングが生じた場合でも引出電極の損傷や劣化等を防止するとともに、圧電ウェハ等を切断する際にチッピングに起因する引出電極の損傷等や導電膜の切断を防止して、不良品の発生を抑制できる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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、振動部を囲んだ枠部を有し、振動部に設けられた励振電極と電気的に接続された引出電極を枠部の裏面に備える圧電振動片と、圧電振動片の裏面に非電導性接合剤を介して接合され、引出電極に対応して切り欠き部が設けられたベース部と、を有し、ベース部の裏面の外部電極から引出電極に接続するように、切り欠き部を介して導電膜が形成された圧電デバイスであって、圧電振動片は、枠部の端部であって切り欠き部に対応する裏面側に段部が形成される。
【０００８】
また、段部は、枠部の外周全体にわたって形成されてもよい。また、引出電極は、段部から離間して形成されてもよい。また、引出電極は、段部まで形成され、段部において引出電極と導電膜とが接続されてもよい。また、接合材は、段部まで張り出して配置されてもよい。
【０００９】
また、本発明では、圧電ウェハに、励振電極を含む振動部と、振動部を囲む枠部とを有する圧電振動片が複数形成されるとともに、励振電極と電気的に接続する引出電極が枠部の裏面に形成される圧電振動片形成工程と、ベースウェハに、圧電振動片に対応するベース部が複数形成されるとともに、隣り合うベース部間であって引出電極に対応する部分に開口部が形成されるベース部形成工程と、圧電ウェハの裏面に、非電導性接合剤を介してベースウェハが接合される接合工程と、ベース部の裏面の一部から、開口部の内側面を介して引出電極に接続する導電膜が形成される導電膜形成工程と、開口部の一部を含んで設定されたスクライブラインに沿って圧電ウェハ及びベースウェハが切断されることにより個々の圧電デバイスが形成される切断工程と、を有する圧電デバイスの製造方法であって、圧電振動片形成工程は、圧電ウェハの裏面に、枠部の端部であってベースウェハの開口部から露出する領域を含み、かつスクライブラインの幅より広い幅の凹部を形成する凹部形成工程を有する。
【００１０】
また、凹部形成工程において、凹部は、圧電ウェハに形成された圧電振動片に沿って格子状に形成されてもよい。また、圧電ウェハ形成工程は、圧電ウェハに形成する振動部を薄くする薄片化工程を含み、凹部形成工程は、薄片化工程と同時に行われてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧電振動片にチッピングが生じた場合でも引出電極の損傷や劣化等を防止するとともに、製造時において圧電ウェハ等を切断する際にチッピングに起因する引出電極の損傷等や、導電膜の切断を防止できる。よって、圧電デバイスの製造工程で生じる不良品の発生を低減することができ、圧電デバイスの生産性が向上するとともに、品質が良く信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る圧電デバイスの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は図１の領域Ｓにおける平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は圧電ウェハを示す平面図、（ｂ）はベースウェハを示す平面図である。
【図４】第２実施形態に係る圧電デバイスを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】第３実施形態に係る圧電デバイスを示す平面図である。
【図６】（ａ）は圧電ウェハの他の例を示す平面図、（ｂ）はベースウェハの他の例を示す平面図である。
【図７】第４実施形態に係る圧電デバイスを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態では、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、図面においてハッチングした部分は導電性の膜と接合材の断面を表している。
【００１４】
＜第１実施形態＞
（圧電デバイス１００の構成）
第１実施形態に係る圧電デバイス１００について説明する。
図1及び図２に示すように、圧電デバイス１００は、リッド部１１０と、圧電振動片１３０と、ベース部１２０とにより構成されている。なお、以下の説明では、圧電振動片１３０の軸方向を基準とし、圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ軸方向、Ｘ、Ｙ軸方向に垂直な方向、すなわち圧電デバイス１００の短辺方向をＺ軸方向として説明する。また、図２（ａ）は、図１の領域Ｓを拡大した平面図であり、分かり易くするために、リッド部１１０を透過して表している。
【００１５】
リッド部１１０は、Ｙ軸方向から見ると、Ｘ軸方向に長辺、Ｚ軸方向に短辺を有する矩形状に形成されており、リッド部１１０の裏面（−Ｙ側の面）に、中央の領域が凹状となった中央部１１１を有し、中央部１１１を囲むように接合面１１２が形成されている。リッド部１１０は、後述する圧電振動片１３０の表面（＋Ｙ側の面）に配置され、接合面１１２が非電導性の接合材１４０を介して圧電振動片１３０の枠部１３２に接合されている。リッド部１１０を含めて、後述するベース部１２０及び圧電振動片１３０は、例えばＡＴカットの水晶材が用いられている。ＡＴカットは、水晶振動子等の圧電デバイスが常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸、機械軸及び光学軸のうち、光学軸に対して結晶軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。
【００１６】
ベース部１２０は、Ｙ軸方向から見ると、リッド部１１０と同様にＸ軸方向に長辺、Ｚ軸方向に短辺を有する矩形状に形成されており、ベース部１２０の表面（＋Ｙ側の面）に、中央の領域が凹状となった中央部１２１を有し、中央部１２１を囲むように接合面１２２が形成されている。ベース部１２０は、圧電振動片１３０の裏面（−Ｙ側の面）に配置され、接合面１２２が接合材１４１を介して圧電振動片１３０の枠部１３２に接合される。
【００１７】
また、ベース部１２０の４つの隅部のうち、＋Ｘ側かつ＋Ｚ側の隅部及びその対角に位置する隅部には、ベース部１２０の角部分を切り欠いて形成された同一形状のキャスタレーション（切り欠き部）１２３が設けられている。キャスタレーション１２３は、図２（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に沿った平面状ではなく、Ｙ軸方向の中央部が外側に突出する傾斜面を有している。これは、ベース部１２０を形成するＡＴカットの水晶材の異方性に起因するものである。すなわち、ＡＴカットされた水晶材の異方性によりエッチング速度に差異が生じるため、キャスタレーション１２３は傾斜面となって形成される。
【００１８】
ベース部１２０の裏面（−Ｙ側の面）には、圧電デバイス１００と回路基板等とを電気的に接続させるための外部電極１５０、１５０ａが設けられている。また、ベース部１２０のキャスタレーション１２３には、外部電極１５０、１５０ａにそれぞれ続く導電膜１５１、１５１ａが設けられている。図２（ｂ）に示すように、導電膜１５１は、キャスタレーション１２３を覆うように形成され、さらに、枠部１３２の裏面（−Ｙ側の面）であってキャスタレーション１２３により露出する領域に形成されている。接続電極１５１ａについても同様である。そして、導電膜１５１、１５１ａは、枠部１３２の裏面に形成された引出電極１３７ｂ、１３８（ともに後述する）とそれぞれ電気的に接続されている。なお、図２（ｂ）に示すように、引出電極１３７ｂは、導電膜１５１に被覆されて外気と接触しないようにしており、引出電極１３７ｂの腐食等を防止している。引出電極１３８についても同様に、導電膜１５１ａに被覆されている。
【００１９】
外部電極１５０、１５０ａ及び導電膜１５１、１５１ａは、スパッタリングにより導電性の金属膜が成膜されることで一体として形成されている。ただし、外部電極１５０、１５０ａと導電膜１５１、１５１ａとは別々に形成されたものであってもよい。例えば、ベース部１２０の裏面に予め外部電極が形成され、この外部電極と引出電極１３７ｂ、１３８とを接続させるように、導電膜が設けられてもよい。
【００２０】
また、外部電極１５０、１５０ａ及び導電膜１５１、１５１ａを形成する導電性の金属膜は、クロム（Ｃｒ）の層、ニッケルタングステン（Ｎｉ−Ｗ）の層、金（Ａｕ）の層の順で積層された３層構造を有している。クロムが用いられる理由は、ベース部１２０及び圧電振動片１３０を構成している水晶材との密着性に優れているとともに、成膜後にニッケルタングステンの層に拡散してその露出面で酸化被膜（不動態の膜）を形成し、金属膜の耐腐食性を向上させるためである。なお、上記金属膜は、スパッタリングによる成膜に代えて真空蒸着を用いてもよい。また、導電性の金属膜としては、ニッケルタングステン（Ｎｉ−Ｗ）の層、金（Ａｕ）の層の順で成膜された２層の構成であってもよい。
【００２１】
圧電振動片１３０は、所定の振動数で振動する振動部１３１と、振動部１３１を囲んだ枠部１３２と、振動部１３１と枠部１３２とを連結する連結部１３３とを有し、振動部１３１と枠部１３２との間にはＹ軸方向に貫通する貫通穴１３４が形成されている。振動部１３１及び連結部１３３は、Ｙ軸方向の厚さが枠部１３２と比べて薄く形成されている。また、圧電振動片１３０は、全体として、Ｘ軸方向に長辺、Ｚ軸方向に短辺を有する矩形状に形成されている。
【００２２】
また、圧電振動片１３０の枠部１３２には、端部１３２ａかつ裏面（−Ｙ側の面）の位置に、枠部１３２の外周に沿った段部１３９が設けられる。段部１３９は、枠部１３２の端部１３２ａの裏面において、枠部１３２の外周に沿うように、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に枠部１３２を一周するように形成されている。この段部１３９によって、枠部１３２の端部１３２ａは、Ｙ軸方向の厚さが他の部分と比較して薄くなっている。この端部１３２ａのＹ軸方向の厚さは、振動部１３１と同様の厚さとなっているが、これに限定されるものではない。なお、段部１３９は、キャスタレーション１２３に対応する位置にも設けられており、キャスタレーション１２３によって露出した状態となっている。
【００２３】
段部１３９は、図２（ｂ）に示すように、枠部１３２の端部１３２ａの裏面を断面がＬ字状に切り欠いて形成されている。この段部１３９のＹ軸方向の長さ（枠部１３２の裏面からの深さ）は、枠部１３２の表面から振動部１３１の深さに相当する。また、段部１３９のＸ軸方向及びＺ軸方向の長さは、図２（ａ）に示すように、ベース部１２０に設けられたキャスタレーション１２３の幅よりも小さくなっている。また、導電膜１５１、１５１ａは、図２（ｂ）に示すように、キャスタレーション１２３、接合材１４１、及び引出電極１３７ｂ、１３８を覆いつつ、段部１３９まで形成されている。
【００２４】
圧電振動片１３０の振動部１３１の表面（＋Ｙ側の面）及び裏面（−Ｙ側の面）には、それぞれ励振電極１３５、１３６が形成されている。そして、圧電振動片１３０の枠部１３２の表面（＋Ｙ側の面）及び裏面（−Ｙ側の面）には、励振電極１３５と電気的に接続する引出電極１３７が形成されている。引出電極１３７は、図１に示すように、励振電極１３５から連結部１３３の表面（＋Ｙ側の面）を通って枠部１３２の表面まで−Ｘ軸方向に引き出され、次に、枠部１３２の表面を＋Ｚ軸方向に延びた後に折り曲げられて＋Ｘ軸方向に引き出され、枠部１３２の表面の＋Ｘ側かつ＋Ｚ側の領域まで形成された引出電極１３７ａを有している。この引出電極１３７ａから、枠部１３２の内側の面に形成された引出電極１３７ｃを介して、枠部１３２の裏面に形成された矩形の引出電極１３７ｂまで引き出される。
【００２５】
引出電極１３７ｂは、図２（ａ）に示すように、段部１３９から離間して形成されるとともに、＋Ｘ側かつ＋Ｚ側の一部がキャスタレーション１２３によって露出するように配置されている。また、引出電極１３７ｂは、接合材１４１を介してベース部１２０を圧電振動片１３０に接合した場合でも、図２（ｂ）に示すように、接合材１４１の端部から露出するように形成されている。
【００２６】
なお、引出電極１３７ａは、枠部１３２の端部１３２ａから離間して形成される。従って、図２（ｂ）に示すように、圧電振動片１３０にリッド部１１０を接合した際、接合材１４０によって引出電極１３７ａの外縁が被覆された状態となる。これにより、引出電極１３７ａは外気との接触が防止され、外気中の水分による腐食等が防止される。
【００２７】
圧電振動片１３０の枠部１３２の裏面（−Ｙ側の面）には、励振電極１３６と電気的に接続する引出電極１３８が形成されている。引出電極１３８は、図１に示すように、励振電極１３６から連結部１３３の裏面（−Ｙ側の面）を通って枠部１３２の裏面まで−Ｘ軸方向に引き出され、枠部１３２の裏面の−Ｘ側かつ−Ｚ側において矩形状に形成される。この引出電極１３８と引出電極１３７とは電気的な接続がなく、しかも、枠部１３２の裏面において引出電極１３８と引出電極１３７ｂとは対角位置に形成されている。引出電極１３８は、図示しないが、図２（ａ）に示す引出電極１３７ｂと同様に、段部１３９から離間して形成されるとともに、−Ｘ側かつ−Ｚ側の一部がキャスタレーション１２３によって露出するように配置されている（図1参照）。また、引出電極１３８は、接合材１４１を介してベース部１２０を圧電振動片１３０に接合した場合でも、図２（ａ）に示す引出電極１３７ｂと同様に、接合材１４１の端部から露出するように形成されている。
【００２８】
励振電極１３５、１３６及び引出電極１３７、１３８は、導電性の金属膜であり、スパッタリングにより成膜される。導電性の金属膜としては、ニッケルタングステン（Ｎｉ−Ｗ）の層、金（Ａｕ）の層の順で積層された２層構造を有している。なお、この金属膜の下地膜としてクロム（Ｃｒ）を成膜してもよい。
【００２９】
このように、第１実施形態によれば、圧電振動片１３０の枠部１３２の端部１３２ａに段部１３９が設けられるので、この圧電デバイス１００を回路基板に実装するときや、搬送時等に枠部１３２の外縁にチッピングが生じても、割れ等が段部１３９までに抑えられるので、引出電極１３７ｂ等が外気に触れて腐食等を生じさせることを防止でき、圧電デバイス１００の動作信頼性を確保することができる。
【００３０】
（圧電デバイス１００の製造方法）
次に、圧電デバイス１００の製造方法について説明する。
先ず、不図示のリッドウェハ、圧電ウェハＡＷ１、ベースウェハＢＷが用意される。各ウェハは、水晶結晶体からＡＴカットにより切り出される。なお、圧電ウェハＡＷ１だけでなく、リッドウェハやベースウェハＢＷにおいてもＡＴカットされた水晶ウェハが用いられる。これは、圧電デバイス１００の製造工程において、ウェハ同士を接合する工程やウェハの表面に金属膜を成膜する工程では、各ウェハが加熱されて熱膨張するが、熱膨張率の異なる素材のウェハを用いると、熱膨張率の差異によって変形や割れ等が生じる可能性があるからである。
【００３１】
[圧電振動片形成工程]
圧電ウェハＡＷ１は、図３（ａ）に示すように、複数の圧電振動片１３０に対応する領域のそれぞれに、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって、矩形状の振動部１３１と、振動部１３１を囲む枠部１３２と、振動部１３１と枠部１３２とを連結する連結部１３３とが形成される。なお、振動部１３１と枠部１３２との間には貫通穴１３４が形成される。続いて、振動部１３１は、所望の周波数特性を備えるように、エッチング等により厚さ（Ｙ軸方向の幅）が薄くなるように加工される（薄片化工程）。なお、薄片化工程を行うか否かは任意である。
【００３２】
また、圧電ウェハＡＷ１の裏面（−Ｙ側の面）には、枠部１３２の端部１３２ａに相当する位置に凹部１６０が形成される（凹部形成工程）。凹部１６０は、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２に対応するように、Ｘ軸方向の凹部１６０ａと、Ｚ軸方向の凹部１６０ｂとによって格子状に形成される。凹部１６０ａの幅（Ｚ軸方向の長さ）Ｄ１はスクライブラインＳＬ１の幅（Ｚ軸方向の長さ）Ｌ１より広くなっている。また、凹部１６０ｂの幅（Ｘ軸方向の長さ）Ｄ２はスクライブラインＳＬ２の幅（Ｘ軸方向の長さ）Ｌ２より広くなっている。ここで、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２とは、ダイシングソーによって切断加工（ダイシング）されるラインである。
【００３３】
凹部形成工程と薄片化工程とは同時に行われるが、各工程を別々に行ってもよい。振動部１３１を薄くする量と、凹部１６０の深さとがほぼ同一の場合は、エッチング等によって同時に加工することが可能であり、これにより製造工程の短縮化を図ることができる。また、凹部１６０ａの幅Ｄ１と、凹部１６０ｂの幅Ｄ２とは同一に形成されるが、異なってもよい。いずれの場合もスクライブラインＳＬ１、ＳＬ２より広ければ、その幅は任意である。なお、凹部形成工程と薄片化工程は、エッチングにより行うことに限定されず、機械的な切削加工等により行ってもよい。
【００３４】
振動部１３１の表面には、励振電極１３５、及びこの励振電極１３５と電気的に接続する引出電極１３７ａが形成される。振動部１３１の裏面には、励振電極１３６と、この励振電極１３６と電気的に接続する引出電極１３８、さらに引出電極１３７ｂが形成される。枠部１３２の内側の面には、引出電極１３７ａと１３７ｂとを電気的に接続する引出電極１３７ｃが形成される。励振電極１３５、１３６及び引出電極１３７、１３８は、例えば、圧電ウェハＡＷ１上の電極が形成されない部分の表面にのみフォトリソグラフィ法によりマスクされて、この圧電ウェハＡＷ１の表面にスパッタリングにより、ニッケルタングステン（Ｎｉ−Ｗ）製の薄膜が成膜され、その上から金（Ａｕ）製の薄膜が成膜されることで形成される。なお、成膜は真空蒸着により行われてもよい。
【００３５】
[ベース部形成工程]
ベースウェハＢＷは、図３（ｂ）に示すように、複数のベース部１２０に対応する領域の表面（＋Ｙ側の面）のそれぞれに、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって、矩形状かつ凹状の中央部１２１が形成される。また、各ベース部１２０の四隅のうち対角の二つの位置（すなわち、隣り合うベース部１２０間であって、引出電極１３７ｂ、１３８と対向する部分）には、キャスタレーション１２３を形成するための開口部１７０が形成される。この開口部１７０のそれぞれは、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２に一部が入るように配置される。中央部１２１及び開口部１７１は、例えば、フォトリソグラフィ法及びハーフエッチングまたはエッチングにより形成されるが、機械的な切削加工等により形成されてもよい。なお、このベース部形成工程は、圧電振動片形成工程と並行して行われる。
【００３６】
[リッド部形成工程]
不図示のリッドウェハは、ベースウェハＢＷと同様に、複数のリッド部１１０に対応する領域の裏面（−Ｙ側の面）のそれぞれに、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって、矩形状かつ凹状の中央部１１１が形成される。なお、このリッド部形成工程は、圧電振動片形成工程やベース部形成工程と並行して行われる。
【００３７】
[接合工程]
続いて、真空雰囲気下において、圧電ウェハＡＷ１の表面に、接合材１４０を介してリッドウェハを接合させる。同様に、圧電ウェハＡＷ１の裏面に、接合材１４１を介してベースウェハＢＷを接合させる。なお、リッドウェハ及びベースウェハＢＷのそれぞれは、圧電ウェハＡＷ１に対して位置決めされた状態で接合されている。接合材１４０は、リッド部１１０の周辺部１１２と枠部１３２の表面との間にそれぞれ配置されている。接合材１４１は、枠部１３２の裏面とベース部１２０の周辺部１２２との間にそれぞれ配置されている。接合工程を経た状態では、振動部１３１は、リッド部の中央部１１１と枠部１３２、ベース部１２０の中央部１２１とで囲まれた内部空間（キャビティ）に収められる。なお、内部空間は、真空以外に不活性ガスが封入されてもよい。
【００３８】
[導電膜形成工程]
続いて、ベースウェハＢＷの裏面（−Ｙ側の面）には、外部電極１５０、１５０ａと、この外部電極１５０、１５０ａと引出電極１３７ｂ、１３８とを電気的に接続する導電膜１５１、１５１ａが形成される。外部電極１５０、１５０ａ及び導電膜１５１、１５１ａは、同じ導電性の金属膜が用いられており、ほぼ同時に形成される。例えば、メタルマスク等を用いてスパッタで所定の場所に金属膜を形成することで外部電極１５０、１５０ａ及び導電膜１５１、１５１ａが形成される。ただし、外部電極１５０、１５０ａと導電膜１５１、１５１ａとを同時に形成することに限定されず、例えば外部電極１５０、１５０ａを上記したベース部形成工程において予め形成しておき、後に導電膜１５１、１５１ａを形成してもよい
【００３９】
導電膜１５１は、開口部１７０の側面、接合材１４１の側面、及び枠部１３２の裏面にまで形成され、引出電極１３７ｂと接続する（図２（ｂ）参照）。同様に導電膜１５１ａは、開口部１７０の側面、接合材１４１の側面、及び枠部１３２の裏面にまで形成され、引出電極１３８と接続する。外部電極１５０、１５０ａ及び導電膜１５１、１５１ａを形成する金属膜としては、下地膜としてクロム（Ｃｒ）が成膜され、この下地膜にニッケルタングステン（Ｎｉ−Ｗ）、金（Ａｕ）の順で成膜される。なお、成膜は真空蒸着により行われてもよい。
【００４０】
[切断工程]
続いて、接合されたリッドウェハ、圧電ウェハＡＷ１、及びベースウェハＢＷは、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２に沿ってＸ軸方向及びＺ軸方向にダイシングソーによって切断（ダイシング）される。スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２は、図３（ａ）に示すように、圧電ウェハＡＷ１においては凹部１６０ａ、１６０ｂ内に設定されている。また、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２は、図３（ｂ）に示すように、ベースウェハＢＷにおいては開口部１７０の一部を含んで設定されている。
【００４１】
なお、凹部１６０ａ、１６０ｂの幅Ｄ１、Ｄ２が、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２の幅Ｌ１、Ｌ２より広いことから、ダイシング後に凹部１６０ａ、１６０ｂの残った部分が段部１３９となる。また、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２が開口部１７０の一部を含むことにより、切断後にキャスタレーション１２３が形成される。この切断工程により個々の圧電デバイス１００に切り分けられ、圧電デバイス１００が完成する。
【００４２】
このように、切断工程において、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２が凹部１６０ａ、１６０ｂ内となっているので、ダイシングに際して圧電振動片１３０にチッピングが生じた場合でも割れや欠けが段部１３９（凹部１６０）によって止められ、圧電デバイス１００の内部方向へのチッピングの進行が抑制される。従って、引出電極１３７ｂの損傷や、引出電極１３０ｂが外気に触れて腐食すること、圧電振動片１３０とベース部１２０との接合不良などが防止され、不良品の発生を防止して信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。また、凹部１６０ａ、１６０ｂにより凹部１６０が格子状に形成されるので、圧電振動片形成工程において、パターニング及びエッチングなどを用いた凹部１６０の形成が容易であり、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
（圧電デバイス２００の構成）
次に、第２実施形態に係る圧電デバイス２００について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図４（ａ）は、圧電デバイス２００の一部を拡大した平面図であり、その拡大した部分は、図１の領域Ｓに相当する部分である。また、図４（ａ）は、図２（ａ）と同様に、リッド部を透過して表している。
【００４４】
圧電デバイス２００は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、リッド部１１０と、圧電振動片２３０と、ベース部１２０とにより構成されている。なお、リッド部１１０及びベース部１２０は、第１実施形態に係る圧電デバイス１００に用いられたものと同様である。また、圧電振動片２３０においては、不図示の振動部１３１、連結部１３３、貫通部１３４、励振電極１３５、１３６、及び段部１３９も第１実施形態の圧電デバイス１００と同様である。
【００４５】
圧電振動片２３０には、励振電極１３５と電気的に接続された引出電極２３７が形成される。枠部１３２の表面（＋Ｙ側の面）には、励振電極１３５から引き出された引出電極２３７ａが形成される。枠部１３２の裏面（−Ｙ側の面）には、枠部１３２の内側の面に形成された引出電極２３７ｃを介して、引出電極２３７ａと電気的に接続された引出電極２３７ｂが形成される。なお、引出電極２３７ａ、２３７ｃは第１実施形態の引出電極１３７ａ、１３７ｃとほぼ同様である。引出電極２３７ｂは、キャスタレーション１２３に対応する部分を含み、段部１３９にわたって矩形状に形成されている。ただし、引出電極２３７ｂは、図４（ａ）に示すように、枠部１３２の端部１３２ａから離間した位置に配置されている。なお、図示しないが、枠部１３２の裏面において、引出電極２３７ｂと対角に配置される引出電極（第１実施形態では引出電極１３８に相当する）についても同様に段部１３９にわたって矩形状に形成される。
【００４６】
接合材１４２は、図４（ｂ）に示すように、段部１３９まで張り出しており、この接合材１４２の端部を覆うように導電膜２５１が形成されている。導電膜２５１は、リッド部１２０の裏面に形成された外部電極２５０とともに形成され、外部電極２５０と引出電極２３７ｂとを電気的に接続している。
【００４７】
このように、第２実施形態によれば、引出電極２３７ｂが段部１３９まで形成されるので、接合材１４２がキャスタレーション１２３からはみ出した場合でも導電膜２５１が引出電極２３７ｂと接続することができ、電気的な接続不良を回避することができる。また、接合材１４２は、段部１３９によってはみ出しが止められるため、段部１３９に形成された引出電極２３７ｂと導電膜２５１とを確実に接続させることができる。
【００４８】
（圧電デバイス２００の製造方法）
次に、圧電デバイス２００の製造方法について説明する。なお、ＡＴカットされたリッドウェハ、圧電ウェハ、ベースウェハが用いられる点は、圧電デバイス１００の製造方法と同様である。また、圧電デバイス２００の製造方法における各工程は、圧電デバイス１００の製造方法で説明した各工程とほぼ同様である。以下、各工程において異なる点を中心に説明する。
【００４９】
圧電振動片形成工程では、引出電極２３７ｂが、圧電ウェハの裏面において、枠部１３２に相当する領域から凹部にわたって矩形状に形成される（図４（ａ）参照）。ただし、引出電極２３７ｂは、スクライブラインから離間した状態で形成される。なお、引出電極２３７ａ、２３７ｃは、圧電デバイス１００における引出電極１３７ａ、１３７ｃと同様に形成される。
【００５０】
接合工程では、真空雰囲気下において、圧電ウェハの裏面に、接合材１４２を介してベースウェハが接合される。このとき、接合材１４２が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出すが、圧電ウェハに形成された凹部（図３（ａ）の圧電ウェハＡＷ１に形成された凹部１６０を参照）によって止められ、凹部内（すなわち段部１３９）に入り込まない。なお、接合材１４２は、圧電ウェハとベースウェハとの接合後に両者間に隙間が生じるのを避けるため、やや多めに配置されることがあり、この場合は接合材１４２が両者間からはみ出しやすい。
【００５１】
導電膜形成工程では、ベースウェハに裏面に対して、外部電極２５０の形成とともに、開口部（図３（ｂ）のベースウェハＢＷに形成された開口部１７０を参照）の側面を含めて、接合材１４２の端部とともに凹部まで導電膜２５１が形成される。なお、引出電極２３７ｂと導電膜２５１との接続は、凹部（後の段部１３９）にて行われている。また、引出電極２３７ｂの外周縁は、凹部において導電膜２５１に覆われた状態となっている。
【００５２】
切断工程では、第１実施形態に係る圧電デバイス１００の製造方法と同様に、スクライブラインに沿ってダイシングされる。スクライブラインは凹部内に設定されるため（図２参照）、接合材１４２及び導電膜２５１はスクライブラインから離間しており、ダイシングによって導電膜２５１が切断されることはない。すなわち、接合材１４２が、凹部に入り込まないように止められており、この接合材１４２に導電膜２５１が形成されることで、スクライブラインから導電膜２５１を離間させている。この切断工程により圧電デバイス２００が完成する。
【００５３】
このように、接合材１４２が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出る場合でも凹部によって止められ、この接合材１４２を覆う導電膜２５１がスクライブラインまで張り出さないようにしている。従って、切断工程で導電膜２５１が不用意に切断されることはなく、不良品の発生を防止することができる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
（圧電デバイス３００の構成）
次に、第３実施形態に係る圧電デバイス３００について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図５は、圧電デバイス３００の一部を拡大した平面図であり、その拡大した部分は、図１の領域Ｓに相当する部分である。また、図５は、図２（ａ）と同様に、リッド部を透過して表している。
【００５５】
圧電デバイス３００は、図示しないが、圧電振動片３３０の表面及び裏面に、第１実施形態の圧電デバイス１００と同様のリッド部及びベース部がそれぞれ接合される。また、圧電振動片３３０においては、不図示の振動部１３１、連結部１３３、貫通部１３４、及び励振電極１３５、１３６について、圧電デバイス１００と同様である。
【００５６】
圧電振動片３３０は、図５に示すように、枠部１３２の端部１３２ａにおいて、角部に段部１３９ａが形成されている。段部１３９ａは、キャスタレーション１２３の幅より狭く、枠部１３２の角部から−Ｘ軸方向及び−Ｚ軸方向にキャスタレーション１２３を越えて延びたＬ字状に形成されている。なお、段部１３９ａにおける枠部１３２の厚さは、第１実施形態の段部１３９と同様に、振動部１３１と同様の厚さに形成される。また、引出電極１３７ｂは、段部１３９ａから離間して形成される。なお、図示しないが、枠部１３２の裏面において、引出電極１３７ｂと対角に配置される引出電極（第１実施形態の引出電極１３８）についても同様に段部１３９ａから離間して矩形状に形成される。
【００５７】
このように、第３実施形態によれば、キャスタレーション１２３に対応して段部１３９ａが形成されるため、第１実施形態の圧電デバイス１００と同様の効果を奏する。さらに、段部１３９ａが枠部１３２の角部に部分的に設けられるため、圧電振動片３３０の枠部１３２に対する加工範囲が小さく、ベース部との接合面を広くできるので、ベース部との間のシールの信頼性を向上できるとともに、圧電デバイス３００全体の剛性を確保できる。
【００５８】
（圧電デバイス３００の製造方法）
次に、圧電デバイス３００の製造方法について説明する。なお、ＡＴカットされたリッドウェハ、圧電ウェハ、ベースウェハが用いられる点は、圧電デバイス１００の製造方法と同様である。また、圧電デバイス３００の製造方法における各工程は、圧電デバイス１００の製造方法で説明した各工程とほぼ同様である。以下、各工程において異なる点を中心に説明する。
【００５９】
圧電振動片形成工程では、圧電ウェハＡＷ２は、図６（ａ）に示すように、複数の圧電振動片１３０が互いに隣接する領域に、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２に対応するように、凹部１６１が形成される（凹部形成工程）。凹部１６１は、それぞれ十字状に形成され、Ｘ軸方向に延びた部分の幅（Ｚ軸方向の長さ）Ｄ３がスクライブラインＳＬ１の幅Ｌ１より広くなっており、Ｚ軸方向に延びた部分の幅（Ｘ軸方向の長さ）Ｄ４がスクライブラインＳＬ２の幅Ｌ２より広くなっている。なお、凹部１６１を形成する工程は、第１実施形態と同様に、振動部１３１に対する薄片化工程と同時または別々に行われる。なお、凹部形成工程は、エッチングにより行うことに限定されず、機械的な切削加工等により行ってもよい。
【００６０】
その他、接合工程、導電膜形成工程、切断工程は、第１実施形態と同様の工程を経て圧電デバイス３００が完成する。
このように、スクライブラインＳＬ１、ＳＬ２が凹部１６１内を通るので、ダイシングに際して圧電振動片３３０にチッピングが生じた場合でも割れや欠けが段部１３９ａ（凹部１６１）によって止められ、圧電デバイス３００の内部方向へのチッピングの進行が抑制される。従って、引出電極１３７ｂの損傷等が防止され、信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。また、凹部１６１は圧電ウェハＡＷ２の裏面の小さい領域に形成されるので、圧電ウェハＡＷ２の剛性の低下が小さく、接合工程などで圧電ウェハＡＷ２の割れ等を抑制できる。
【００６１】
＜第４実施形態＞
（圧電デバイス４００の構成）
次に、第４実施形態に係る圧電デバイス４００について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図７（ａ）は、圧電デバイス４００の一部を拡大した平面図であり、その拡大した部分は、図１の領域Ｓに相当する部分である。また、図７（ａ）は、図２（ａ）と同様に、リッド部を透過して表している。
【００６２】
圧電デバイス４００は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、リッド部１１０と、圧電振動片４３０と、ベース部１２０とにより構成されている。なお、リッド部１１０及びベース部１２０は、第１実施形態に係る圧電デバイス１００に用いられたものと同様である。また、圧電振動片４３０においては、不図示の振動部１３１、連結部１３３、貫通部１３４、及び励振電極１３５、１３６について、第１実施形態の圧電デバイス１００と同様である。
【００６３】
圧電振動片４３０は、枠部１３２の裏面の角部に段部１３９ｂが形成される。段部１３９ｂは、図７（ａ）に示すように、Ｙ軸方向から見て、キャスタレーション１２３の領域に対して、＋Ｘ軸方向に長さＷ１、＋Ｚ軸方向に長さＷ２だけ小さい矩形状に形成されている。なお、段部１３９ｂにおける枠部１３２の厚さは、第１実施形態の段部１３９と同様に、振動部１３１（図１参照）と同様の厚さに形成される。
【００６４】
圧電振動片４３０には、励振電極１３５と電気的に接続された引出電極４３７が形成される。枠部１３２の表面（＋Ｙ側の面）には、励振電極１３５から引き出された引出電極４３７ａが形成される。枠部１３２の裏面（−Ｙ側の面）には、枠部１３２の内側の面に形成された引出電極４３７ｃを介して、引出電極４３７ａと電気的に接続された引出電極４３７ｂが形成される。なお、引出電極４３７ａ、４３７ｃは第１実施形態の引出電極１３７ａ、１３７ｃとほぼ同様である。引出電極４３７ｂは、キャスタレーション１２３に対応する部分を含み、段部１３９ｂにわたって矩形状に形成されている。ただし、引出電極４３７ｂは、図７（ａ）に示すように、枠部１３２の端部１３２ａから離間した位置に配置されている。なお、図示しないが、枠部１３２の裏面において、引出電極４３７ｂと対角に配置される引出電極（第１実施形態では引出電極１３８に相当する）についても同様に段部１３９ｂにわたって矩形状に形成される。
【００６５】
接合材１４３の端部は、図７（ｂ）に示すように、段部１３９ｂまで達しており、この接合材１４３の端部を覆うように導電膜４５１が形成されている。導電膜４５１は、リッド部１２０の裏面に形成された外部電極４５０とともに形成され、外部電極４５０と引出電極４３７ｂとを電気的に接続している。
【００６６】
このように、第４実施形態によれば、引出電極４３７ｂが段部１３９ｂまで形成されるので、接合材１４３が段部１３９ｂまで達しても導電膜４５１が引出電極４３７ｂと接続することができ、電気的な接続不良を回避することができる。また、キャスタレーション１２３からはみ出た接合材１４３は段部１３９ｂによって止められるため、段部１３９ｂに形成された引出電極４３７ｂと導電膜４５１とを確実に接続することができる。また、段部１３９ｂが小さいため、ベース部１２０との接合面を広くすることができ、ベース部１２０との間のシールの信頼性を向上できるとともに、圧電デバイス４００全体の剛性を確保できる。
【００６７】
（圧電デバイス４００の製造方法）
次に、圧電デバイス４００の製造方法について説明する。なお、ＡＴカットされたリッドウェハ、圧電ウェハ、ベースウェハが用いられる点は、圧電デバイス１００の製造方法と同様である。また、圧電デバイス４００の製造方法における各工程は、圧電デバイス１００の製造方法で説明した各工程とほぼ同様である。以下、各工程において異なる点を中心に説明する。
【００６８】
圧電振動片形成工程では、引出電極４３７ｂが、枠部１３２の裏面において段部１３９ｂにわたって矩形状に形成される（図７（ａ）参照）。ただし、引出電極４３７ｂは、枠部１３２の端部１３２ａから離間した状態で形成される。また、引出電極４３７ａ、４３７ｃは、圧電デバイス１００における引出電極１３７ａ、１３７ｃと同様に形成される。圧電ウェハには、段部１３９ｂを形成するための開口部が形成される。この開口部としては、例えば図２（ｂ）に示すような配置で形成される。この凹部を形成する工程は、第１実施形態と同様に、振動部１３１に対する薄片化工程と同時または別々に行われる。なお、凹部形成工程は、エッチングにより行うことに限定されず、機械的な切削加工等により行ってもよい。
【００６９】
接合工程では、真空雰囲気下において、圧電ウェハの裏面に、接合材１４３を介してベースウェハが接合される。このとき、接合材１４３が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出すが、圧電ウェハに形成された凹部によって止められ、凹部内（すなわち段部１３９ｂ）に入り込まない。
【００７０】
導電膜形成工程では、ベースウェハに裏面に対して、外部電極４５０の形成とともに、開口部（図３（ｂ）のベースウェハＢＷに形成された開口部１７０を参照）の側面を含めて、接合材１４３の端部とともに凹部まで導電膜４５１が形成される。なお、引出電極４３７ｂと導電膜４５１との接続は、凹部（後の段部１３９ｂ）にて行われている。また、引出電極４３７ｂの外周縁は、凹部において導電膜４５１に覆われた状態となっている。
【００７１】
切断工程では、第１実施形態に係る圧電デバイス１００の製造方法と同様に、スクライブラインに沿ってダイシングされる。スクライブラインは凹部内に設定されるため（図２参照）、接合材１４３及び導電膜４５１はスクライブラインから離間しており、ダイシングによって導電膜４５１が切断されることはない。この切断工程により圧電デバイス４００が完成する。
【００７２】
このように、接合材１４３が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出る場合でも凹部によって止められ、この接合材１４３を覆う導電膜４５１がスクライブラインまで張り出さないようにしている。従って、切断工程で導電膜４５１が不用意に切断されることはなく、不良品の発生を防止することができる。また、段部１３９ｂを形成するための凹部は、圧電ウェハの裏面の小さい領域に形成されるので、圧電ウェハの剛性の低下が小さく、接合工程などで圧電ウェハの割れ等を抑制できる。
【００７３】
以上、第１〜４実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、キャスタレーション（切り欠き部）１２３がベース部１２０の隅部に形成されているがこれに代えて、ベース部１２０の辺部に設けられたものでもよい。この場合、段部は、キャスタレーションに対応するように圧電振動片１３０の枠部１３２の裏面において外周の辺部に形成される。
【００７４】
また、上記した実施形態では、圧電デバイスとして水晶振動子（圧電振動子）を示しているが、発振器であってもよい。発振器の場合は、ベース部１２０にＩＣ等が搭載され、圧電振動片１３０の引出電極１３７ａ等、及びベース部１２０の外部電極１５０がそれぞれＩＣに接続される。また、上記した実施形態は、圧電振動片１３０として水晶振動片を用いているが、これに代えて、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等から形成された圧電振動片を用いてもよい。また、リッド部１１０及びベース部１２０として水晶材を用いているが、これに代えて、ガラスやセラミックス等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
ＡＷ１、ＡＷ２…圧電ウェハ
ＢＷ…ベースウェハ
ＳＬ１、ＳＬ２…スクライブライン
１００、２００、３００、４００…圧電デバイス
１１０…リッド部
１２０…ベース部
１２３…キャスタレーション（切り欠き部）
１３０、２３０、３３０、４３０…圧電振動片    
１３１…振動部
１３２…枠部
１３２ａ…端部
１３３…連結部
１３４…貫通穴
１３５、１３６…励振電極
１３７、１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、１３８、２３７、２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、４３７、４３７ａ、４３７ｂ、４３７ｃ…引出電極
１３９、１３９ａ、１３９ｂ…段部
１４０、１４１、１４２、１４３…接合材
１５０、１５０ａ、２５０、３５０、４５０…外部電極
１５１、１５１ａ、２５１、３５１、４５１…導電膜
１６０、１６１…凹部
１７０…開口部
【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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