(57)【要約】【課題】ベース基板と蓋体との間に形成される空間からのガス抜きを十分に行うことができ、さらには、ベース基板と蓋体とを隙間なく接合することによって高い気密性を発揮することのできる電子デバイスの製造方法および電子デバイスを提供すること。【解決手段】本発明の電子デバイスの製造方法は、封止面２１１に複数の凸状の部分を有する第１低融点ガラス２７１が設けられているベース基板２１０と、封止面２５１に第２低融点ガラス２７２が設けられているリッド２５０とを用意する工程と、ベース基板２１０に機能素子を実装する工程と、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２が接触が接触し、かつ、機能素子を覆うようにベース基板２１０とリッド２５０とを重ね合わせて構成されている積層体４００を減圧雰囲気下で加熱し、第１低融点ガラス２７１を溶融することによりベース基板２１０とリッド２５０とを接合する工程とを含んでいる。【選択図】図４
2014038970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止面に複数の凸状の部分を有する低融点ガラスが設けられているベース基板と、封止面に前記低融点ガラスに対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層が設けられている蓋体と、を用意する工程と、
前記ベース基板に機能素子を実装する工程と、
前記低融点ガラスと前記濡れ性改質層とが接触し、かつ、前記機能素子を覆うように前記ベース基板と前記蓋体とを重ね合わせて構成されている積層体を減圧雰囲気下で加熱し、前記低融点ガラスを溶融することにより前記ベース基板と前記蓋体とを接合する工程と、を含んでいることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
封止面に複数の凸状の部分を有する低融点ガラスが設けられている蓋体と、封止面に前記低融点ガラスに対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層が設けられているベース基板と、を用意する工程と、
前記ベース基板に機能素子を実装する工程と、
前記低融点ガラスと前記濡れ性改質層とが接触し、かつ、前記機能素子を覆うように前記ベース基板と前記蓋体とを重ね合わせて構成されている積層体を減圧雰囲気下で加熱し、前記低融点ガラスを溶融することにより前記ベース基板と前記蓋体とを接合する工程と、を含んでいることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記濡れ性改質層は、低融点ガラスを含んでいる請求項１または２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記濡れ性改質層は、ＳｉＯ２を含んでいる請求項１または２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記凸状の部分は、突出高さが１０μｍ以上である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記凸状の部分は、突出高さが前記凸状の部分の幅の４０％以下である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
隣り合う一対の前記凸状の部分の間にある凹部の底面と、前記底面と接する前記凸状の部分の側面とのなす角は、鈍角である請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法で製造されたことを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの製造方法および電子デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動素子等の電子部品をパッケージに収納して構成される電子デバイスが知られている。また、パッケージは、振動素子を固定するベースと、振動素子を覆うリッドとを低融点ガラスで接合した構成が知られている（例えば特許文献１）。
特許文献１では、堤部に低融点ガラスが塗布されたリッドをベースに押し当て、低融点ガラスを溶融することによってリッドとベースとを接合し、気密封止されたパッケージを製造している。また、低融点ガラスは、一様に塗布した第１低融点ガラスと、第１低融点ガラス状に間隔を隔てて塗布した第２低融点ガラスとからなり、その表面に凹凸を有している。そのため、リッドとベースを重ねたときにこれらの間にパッケージの内外を連通する隙間が形成され、この隙間を介して低融点ガラスの溶融前および溶融時のガス抜きを行うことができる。
しかしながら、溶融時の低融点ガラスの粘度はそれほど低くなく、溶融時にどのように濡れ広がるかは予測がつきづらい。したがって、低融点ガラスの溶融によっても凹凸が埋まらず（平坦化されず）、低融点ガラスとベースとの間に隙間があり気密性が確保されていないパッケージが製造されてしまうおそれが高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ベース基板と蓋体との間に形成される空間からのガス抜きを十分に行うことができ、さらには、ベース基板と蓋体とを隙間なく接合することによって高い気密性を発揮することのできる電子デバイスの製造方法および電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の電子デバイスの製造方法は、封止面に複数の凸状の部分を有する低融点ガラスが設けられているベース基板と、封止面に前記低融点ガラスに対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層が設けられている蓋体と、を用意する工程と、
前記ベース基板に機能素子を実装する工程と、
前記低融点ガラスと前記濡れ性改質層とが接触し、かつ、前記機能素子を覆うように前記ベース基板と前記蓋体とを重ね合わせて構成されている積層体を減圧雰囲気下で加熱し、前記低融点ガラスを溶融することにより前記ベース基板と前記蓋体とを接合する工程と、を含んでいることを特徴とする。
これにより、ベース基板と蓋体との間に形成される空間からのガス抜きを十分に行うことができ、さらには、ベース基板と蓋体とを隙間なく接合することによって高い気密性が得られる電子デバイスを製造することができる。
【０００６】
［適用例２］
本発明の電子デバイスの製造方法は、封止面に複数の凸状の部分を有する低融点ガラスが設けられている蓋体と、封止面に前記低融点ガラスに対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層が設けられているベース基板と、を用意する工程と、
前記ベース基板に機能素子を実装する工程と、
前記低融点ガラスと前記濡れ性改質層とが接触し、かつ、前記機能素子を覆うように前記ベース基板と前記蓋体とを重ね合わせて構成されている積層体を減圧雰囲気下で加熱し、前記低融点ガラスを溶融することにより前記ベース基板と前記蓋体とを接合する工程と、を含んでいることを特徴とする。
これにより、ベース基板と蓋体との間に形成される空間からのガス抜きを十分に行うことができ、さらには、ベース基板と蓋体とを隙間なく接合することによって高い気密性が得られる電子デバイスを製造することができる。
【０００７】
［適用例３］
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記濡れ性改質層は、低融点ガラスを含んでいるのが好ましい。
これにより、濡れ性改質層の構成が簡単なものとなる。
［適用例４］
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記濡れ性改質層は、ＳｉＯ２を含んでいるのが好ましい。
これにより、濡れ性改質層の構成が簡単なものとなる。
【０００８】
［適用例５］
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記凸状の部分は、突出高さが１０μｍ以上であるのが好ましい。
これにより、ベース基板と蓋体との間に充分な隙間を形成することができるため、ガス抜きを効果的に行うことができる。
【０００９】
［適用例６］
本発明の電子デバイスの製造方法では、前記凸状の部分は、突出高さが前記凸状の部分の幅の４０％以下であるのが好ましい。
これにより、パッケージの過度な厚み増を抑制することができる。
［適用例７］
本発明の電子デバイスの製造方法では、隣り合う一対の前記凸状の部分の間にある凹部の底面と、前記底面と接する前記凸状の部分の側面とのなす角は、鈍角であるのが好ましい。
これにより、溶融した際に、低融点ガラスが濡れ広がり易くなる。
【００１０】
［適用例８］
本発明の電子デバイスは、本発明の電子デバイスの製造方法で製造されたことを特徴とする。
これにより、高い気密性を有する電子デバイスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスの平面図である。
【図２】図１に示す電子デバイスの断面図（図１中のＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図５】第１低融点ガラスが塗布されたベース基板の平面図および側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。
【図１０】図９に示す電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスの断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する側面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する側面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。
【図１４】図１３に示す電子デバイスの製造方法によって製造された電子デバイスの断面図である。
【図１５】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１８】本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の電子デバイスの製造方法および電子デバイスを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスの平面図、図２は、図１に示す電子デバイスの断面図（図１中のＡ−Ａ線断面図）、図３は、図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図、図４は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を示す断面図、図５は、第１低融点ガラスが塗布されたベース基板の平面図および側面図、図６は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を示す断面図、図７は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を示す断面図、図８は、本発明の第１実施形態にかかる電子デバイスの製造方法の変形例を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」と言い、下側を「下」と言う。
【００１３】
１．電子デバイス
まず、本発明の電子デバイス（本発明の電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイス）について説明する。
図１および図２に示すように、電子デバイス１００は、パッケージ２００と、パッケージ２００内に収容された振動素子（機能素子）３００とを有している。
【００１４】
−振動素子−
図３（ａ）は、振動素子３００を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は、振動素子３００を上方から見た透過図（平面図）である。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、振動素子３００は、平面視形状が長方形の板状をなす圧電基板３１０と、圧電基板３１０の表面に形成された一対の励振電極３２０、３３０とを有している。
【００１５】
圧電基板３１０は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板３１０としてＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出すことを言う。このような圧電基板３１０は、その長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致する。
【００１６】
励振電極３２０は、圧電基板３１０の上面に形成された電極部３２１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３２２と、電極部３２１およびボンディングパッド３２２を電気的に接続する配線３２３とを有している。一方、励振電極３３０は、圧電基板３１０の下面に形成された電極部３３１と、圧電基板３１０の下面に形成されたボンディングパッド３３２と、電極部３３１およびボンディングパッド３３２を電気的に接続する配線３３３とを有している。そして、電極部３２１、３３１は、圧電基板３１０を介して対向して設けられており、ボンディングパッド３２２、３３２は、圧電基板３１０の下面の図３中右側の端部に離間して設けられている。
【００１７】
このような励振電極３２０、３３０は、例えば、圧電基板３１０上に蒸着やスパッタリングによってＮｉまたはＣｒの下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによってＡｕの電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成することにより、圧電基板３１０と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い振動素子３００が得られる。
このような振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してパッケージ２００に固定されている。
【００１８】
−パッケージ−
図１および図２に示すように、パッケージ２００は、上側に開放する凹部を有するキャビティ状のベース基板２１０と、板状のリッド（蓋体）２５０と、ベース基板２１０とリッド２５０の間に介在し、これらを接合する低融点ガラス２７０とを有している。このようなパッケージ２００は、低融点ガラス２７０によって、その内部空間（収納空間Ｓ）が気密的に封止されている。
【００１９】
ベース基板２１０およびリッド２５０の構成材料は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。
ベース基板２１０には、互いに絶縁された一対の電極２３０、２４０が設けられている。電極２３０は、ベース基板２１０の上面に設けられた接続電極２３１と、ベース基板２１０の下面に設けられた外部実装電極２３２と、ベース基板２１０を貫通して設けられ、接続電極２３１と外部実装電極２３２とを接続する貫通電極２３３とにより構成されている。同様に、電極２４０は、ベース基板２１０の上面（収納空間Ｓに臨む面）に設けられた接続電極２４１と、ベース基板２１０の下面に設けられた外部実装電極２４２と、ベース基板２１０を貫通して設けられ、接続電極２４１と外部実装電極２４２とを接続する貫通電極２４３とにより構成されている。
このような電極２３０、２４０は、例えば、ベース基板２１０上に蒸着やスパッタリングによってＮｉまたはＣｒの下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによってＡｕの電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。
【００２０】
収納空間Ｓに収納された振動素子３００は、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してベース基板２１０に片持ち支持されている。導電性接着剤２９１は、接続電極２３１とボンディングパッド３２２とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤２９１を介して接続電極２３１とボンディングパッド３２２とが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤２９２は、接続電極２４１とボンディングパッド３３２とに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤２９２を介して接続電極２４１とボンディングパッド３３２とが電気的に接続されている。
【００２１】
２．電子デバイスの製造方法
次に、図４〜図７に基づいて、電子デバイス１００の製造方法（本発明の電子デバイスの製造方法）を説明する。
電子デバイス１００の製造方法は、ベース基板２１０およびリッド（蓋体）２５０を用意し、用意したベース基板２１０およびリッド２５０にそれぞれ低融点ガラスを塗布する準備工程と、ベース基板２１０に振動素子３００を実装する実装工程と、ベース基板２１０とリッド２５０とを接合する接合工程とを含んでいる。以下、これら各工程について順次説明する。
【００２２】
［準備工程］
まず、図４（ａ）に示すように、ベース基板２１０とリッド２５０とを用意する。ベース基板２１０は、シート状のセラミックグリーンシートを複数枚積層することによって所定の外形形状に整形した未焼結体に、電極２３０、２４０となる導電膜を成膜したものを焼結することにより得られる。同様に、リッド２５０は、シート状のセラミックグリーンシートを単層または複数枚積層することによって所定の外形形状に整形した未焼結体を焼結することにより得られる。
【００２３】
また、図４（ｂ）に示すように、ベース基板２１０の側壁の頂面（封止面）２１１に第１低融点ガラス２７１を塗布し、リッド２５０の下面の縁部（封止面）２５１に第２低融点ガラス２７２を塗布する。第１低融点ガラス２７１は、ベース基板２１０の側壁の周方向に沿って間隔を隔てて複数に分割して塗布する。これにより、ベース基板２１０の封止面２１１上に、第１低融点ガラス２７１で構成された複数の凸部（凸状の部分）２７４が並んで形成される。第１低融点ガラス２７１は、ベース基板２１０とリッド２５０とを気密的に封止する封止部材として機能する。また、後述するようにベース基板２１０とリッド２５０とを重ね合わせた積層体４００の状態にて、これらの間にガス抜き用の隙間７２５を形成する機能も有している。
【００２４】
図５にベース基板２１０の平面図（上面図）および側面図を示す。なお、図５では、説明の便宜上、電極２３０、２４０の図示を省略している。
凸部２７４の高さ（突出高さ）Ｔとしては、特に限定されないが、１０μｍ以上であるのが好ましい。凸部２７４の高さＴを１０μｍ以上とすることにより、ベース基板２１０とリッド２５０との間にガス抜きに充分な隙間を形成することができる。また、後述する本焼成時には、十分に濡れ広がって隙間を消滅させ、ベース基板２１０とリッド２５０とを気密的に封止することができる。
【００２５】
また、凸部２７４の高さＴのとしては、特に限定されないが、例えば、凸部２７４の幅（最大幅）Ｗの４０％以下であるのが好ましい。凸部２７４の高さＴを幅Ｗの４０％以下とすることにより、凸部２７４の高さＴが過度に高くなる（言い換えれば、第１低融点ガラス２７１の塗布量が過度に多くなる）のを防止することができる。そのため、例えば、パッケージ２００の過度な厚み増や、ベース基板２１０とリッド２５０の間からの第１低融点ガラス２７１の過度なはみ出しを防止することができる。
【００２６】
また、隣り合う一対の凸部２７４の間に形成される凹部２７３の底面と、この底面に接する凸部２７４の側面とのなす角θは、鈍角であるのが好ましい。具体的には、θは、１００°〜１２０°程度であるのが好ましい。このように、θを鈍角とすることにより、後述するように、溶融時に第１低融点ガラス２７１が封止面２１１上にてより濡れ広がり易くなる。そのため、溶融時に前記隙間がより確実に消滅し、ベース基板２１０とリッド２５０とを気密的に接合することができる。
【００２７】
また、凸部２７４の長さＬは、特に限定されないが、隣り合う一対の凸部２７４の離間距離をＤとしたときに、０．８Ｄ以上、１．２Ｄ以下であるのが好ましく、１．０Ｄであるのがより好ましい。凸部２７４をこのような長さとすることにより、第１低融点ガラス２７１の塗布量が過度に多くなるのを防止することができ、例えば、パッケージ２００の過度な厚み増や、ベース基板２１０とリッド２５０の間からの第１低融点ガラス２７１の過度なはみ出しを防止することができる。
【００２８】
一方、第２低融点ガラス２７２は、リッド２５０の封止面に枠状にかつ一様に塗布される。このような第２低融点ガラス２７２は、リッド２５０の封止面２５１よりも第１低融点ガラス２７１の濡れ性が高いため、後述する溶融時に第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを補助・促進する機能を発揮することができる。
すなわち、第２低融点ガラス２７２は、第１低融点ガラス２７１に対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層として機能する。特に、第２低融点ガラス２７２は、第１低融点ガラス２７１と同じガラス材料であるため、第１低融点ガラス２７１との親和性が高く、上記効果をより効果的にかつ確実に発揮することができる。
【００２９】
このような第２低融点ガラス２７２を備えることにより、溶融時に、第１低融点ガラス２７１が均一にかつ十分に濡れ広がり、確実に、ベース基板２１０とリッド２５０とを気密的に封止することができる。
第１、第２低融点ガラス２７１、２７２の塗布方法としては、特に限定されず、例えば、液状状態の低融点ガラスをスクリーン印刷によって塗布する方法を用いることができる。
【００３０】
また、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２としては、特に限定されず、例えば、バナジウム系（Ｖ−Ｐ−Ｏ）の低融点ガラス、ビスマス系（Ｂｉ−Ｂ−Ｏ）の低融点ガラス、鉛系（Ｐｂ−Ｂ−Ｏ）系の低融点ガラスなどを用いることができる。これらの中でも、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２としては、ベース基板２１０およびリッド２５０の線膨張係数により近い線膨張係数を有するものが好ましく、この観点から、バナジウム系の低融点ガラスを好適に用いることができる。
【００３１】
なお、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２は、同種の低融点ガラスで構成してもよいし、異種の低融点ガラスで構成してもよい。
また、第１低融点ガラス２７１には、ギャップ材（フィラー）が含まれているのが好ましい。キャップ材を含むことにより、第１低融点ガラス２７１の線膨張係数を調整することができる。また、ギャップ材によって、ベース基板２１０とリッド２５０との間に、第１低融点ガラス２７１の存在スペースが確保されるため、ベース基板２１０とリッド２５０とを確実に接合することができる。また、パッケージ２００の高さを簡単に制御することができる。なお、ギャップ材の形状は、特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、扁平形状、異形状、ブロック状などとすることができる。
【００３２】
ギャップ材としては、後述する封止温度よりも高い融点を有するもの、すなわち、封止温度以下で溶解しないものが用いられる。このようなギャップ材の構成材料としては、特に限定されず、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのような金属材料、石英ガラス、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
特に、ギャップ材としては、低融点ガラスが溶ける温度では溶解しない高融点ガラス（シリカビーズ）であるのが好ましい。このような材料によれば、第１低融点ガラス２７１との馴染みが良く、さらには、高い強度を有するため、少ない添加量（１ｗｔ％以下程度）で機能を発揮することができるという利点がある。
なお、第２低融点ガラス２７２についても、上述のようなギャップ材を含んでいてもよい。
【００３４】
次に、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２を溶融点以下（例えば３００℃〜４００℃程度）の温度に加熱することによって仮焼成し、その表面を平坦化するとともに脱ガス化する。仮焼成を行って、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２中のガス（酸素ガス等）をある程度除去することにより、後述する本焼成時に発生するガスの量を少なくすることができ、接合工程で発生するガス量を少なくすることができる。そのため、電子デバイス１００の性能低下をより抑制することができる。このような仮焼成は、真空中（減圧環境下）にて行うことが特に好ましい。これにより、脱ガス化をより効果的に行うことができる。なお、本実施形態では、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２の仮焼成をベース基板２１０に振動素子３００を実装する前に行っているが、仮焼成のタイミングは、これに限定されず、振動素子３００を実装した後に行ってもよい。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、仮焼成後の第１低融点ガラス２７１は、仮焼成前と比較して濡れ広がっており、場所によっては、隣り合う第１低融点ガラス２７１が一体化しているところもある。ただし、第１低融点ガラス２７１で構成された凸部２７４や凹部２７３が依然として残存している。
仮焼成後の第１低融点ガラス２７１の厚さ（平均厚さ）としては、特に限定されないが、第１低融点ガラス２７１がギャップ材を含んでいる場合には、第１低融点ガラス２７１は、ギャップ材の外形寸法（平均粒径）よりも大きいことが好ましい。これにより、第１低融点ガラス２７１が過度な厚みとなるのを防止しつつ、ベース基板２１０とリッド２５０とを強固に接合することができる。仮に、第１低融点ガラス２７１の厚さが上記下限値未満であると、場合によっては、溶融時に第１低融点ガラス２７１が十分に濡れ広がらず、ベース基板２１０とリッド２５０とを気密的に封止できない場合がある。
【００３６】
一方、仮焼成後の第２低融点ガラス２７２は、その表面が仮焼成前と比較してより平坦化される。
仮焼成後の第２低融点ガラス２７２の厚さ（平均厚さ）としては、特に限定されないが、前述したように、第２低融点ガラス２７２は、第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを補助・促進するための膜であるため、その機能を発揮することができる限り薄いのが好ましい。具体的には、５μｍ以下であるのが好ましい。このように、第２低融点ガラス２７２をなるべく薄くすることにより、パッケージ２００の過度な厚み増を防止することができる。
【００３７】
［実装工程］
次に、図６（ｂ）に示すように、一対の導電性接着剤２９１、２９２を介してベース基板２１０に振動素子３００を実装する。これにより、振動素子３００がベース基板２１０に片持ち支持されるとともに、ボンディングパッド３２２、３３２と接続電極２３１、２４１が導電性接着剤２９１、２９２を介して電気的に接続される。
【００３８】
［接合工程］
次に、図７（ａ）に示すように、ベース基板２１０とリッド２５０とを第１、第２低融点ガラス２７１、２７２同士が接触するように重ね合わせて積層体４００を得る。このような積層体４００は、一対の押圧板９１０、９２０に挟持されている。そのため、一対の押圧板９１０、９２０の離間距離を制御することにより、必要に応じて、積層体４００を所定圧力で押圧することができる。
【００３９】
次に、積層体４００を図示しないチャンバー内に配置し、キャンバー内を減圧状態（好ましくは真空状態）とする。ここで、前述したように、封止面２１１上には、第１低融点ガラス２７１で構成された凸部２７４が形成されているため、図７（ａ）に示すように、第１低融点ガラス２７１と第２低融点ガラス２７２の間には積層体４００の内外を連通する隙間２７５が形成される。キャンバー内を減圧することにより、隙間２７５から積層体４００の内側の気体（ガス）を吸い出し、積層体４００の内部空間を減圧状態（好ましくは真空状態）とする。なお、この工程は、一対の押圧板９１０、９２０によって積層体４００がほとんど押圧されていない状態で行われるのが好ましい。
【００４０】
次に、キャンバー内の減圧状態を維持しながら、積層体４００を封止温度まで加熱する。前記封止温度としては、第１低融点ガラス２７１の融点以上であれば、特に限定されず、例えば、第１低融点ガラス２７１の融点よりも１０〜２０℃程度高い温度とすることができる。また、加熱方法としては、特に限定されないが、例えば、押圧板９１０、９２０に内蔵されたヒーターを用いて行うことができる。このような方法によれば、減圧環境下であっても積層体４００を効率的に加熱することができる。
【００４１】
この工程の最中も、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２の間の隙間２７５が維持されているため、加熱により積層体４００の内部空間に発生するガス（例えば、導電性接着剤２９１、２９２の焼成によって発生するガス）も隙間２７５を介して積層体４００の外へ吸い出すことができる。
積層体４００を封止温度まで加熱した後、一対の押圧板９１０、９２０によって積層体４００を両側から加圧し、積層体４００に加わる荷重および加熱温度を所定時間一定に維持する。これにより、図７（ｂ）に示すように、融点以上に加熱されて軟化した第１低融点ガラス２７１が濡れ広がり、その結果、第１低融点ガラス２７１がベース基板２１０の封止面の周方向全域に広がるとともに、前記隙間が消滅する。前述したように、第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを補助・促進するためにリッド２５０側に第２低融点ガラス２７２を配置しているため、より確実に前記隙間を消滅させることができる。なお、この工程にて、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２が一体化し低融点ガラス２７０となる。
【００４２】
次に、積層体４００に加わる荷重を維持しつつ、積層体４００を冷却する。冷却は、冷却手段を用いた強制冷却であってもよいし、自然冷却であってもよい。積層体４００を冷却することにより低融点ガラス２７０が硬化し、ベース基板２１０とリッド２５０とが低融点ガラス２７０を介して接合される。以上によって、内部空間Ｓが気密封止された電子デバイス１００が製造される。
なお、電子デバイス１００が製造された後は、前記チャンバー内の減圧状態を解除するとともに、押圧板９１０、９２０によって加えられている荷重を解除し、電子デバイス１００を取り出せばよい。
以上、電子デバイス１００の製造方法について詳細に説明した。
【００４３】
このような製造方法によれば、一対の押圧板９１０、９２０によって積層体４００を両側から加圧する直前まで、第１、第２低融点ガラス２７１、２７２の間の隙間から積層体４００の内部空間で発生したガスを吸い出すことができる。そのため、得られる電子デバイス１００の内部空間（収納空間Ｓ）内を、より不純物（ガス）の少ない、高い真空度とすることができる。さらには、接合工程時の第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを第２低融点ガラス２７２が補助・促進するため、前記隙間を確実に消滅させることができ、得られる電子デバイス１００の内部空間（収納空間Ｓ）を確実に気密封止することができる。
【００４４】
なお、本実施形態の電子デバイス１００の製造方法では、第１低融点ガラス２７１をベース基板２１０の封止面２１１に塗布し、第２低融点ガラス２７２をリッド２５０の封止面２５１に塗布した構成について説明したが、これとは逆に、図８に示すように、第１低融点ガラス２７１をリッド２５０に塗布し、第２低融点ガラス２７２をベース基板２１０に塗布した構成であってもよい。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスの製造方法の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する断面図、図１０は、図９に示す電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスの断面図である。
【００４６】
以下、第２実施形態の電子デバイスの製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態の電子デバイスの製造方法は、第２低融点ガラスに換えてＳｉＯ２膜を用いている以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４７】
図９に示すように、本実施形態の電子デバイスの製造方法では、ベース基板２１０の封止面２１１に第１低融点ガラス２７１を塗布する。一方、リッド２５０の封止面２５１には、枠状のＳｉＯ２膜２８０を形成する。ＳｉＯ２膜２８０は、その表面が平坦となっている。
このようなＳｉＯ２膜２８０は、前述した第１実施形態の第２低融点ガラス２７２と同様の機能を有する膜である。すなわち、ＳｉＯ２膜２８０は、リッド２５０の封止面よりも第１低融点ガラス２７１の濡れ性が高く、接合工程時の第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを補助・促進する機能を有している。すなわち、ＳｉＯ２膜２８０は、第１低融点ガラス２７１に対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層として機能する。
【００４８】
ＳｉＯ２膜２８０の厚さ（平均厚さ）としては、特に限定されないが、前述したように、ＳｉＯ２膜２８０は、第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを補助・促進するための膜であるため、その機能を発揮することができる限り薄いのが好ましい。具体的には、５μｍ以下であるのが好ましい。このように、ＳｉＯ２膜２８０をなるべく薄くすることにより、パッケージ２００の過度な厚み増を防止することができる。
【００４９】
このようなベース基板２１０およびリッド２５０を準備工程にて用意し、前述した第１実施形態の製造方法と同様にして実装工程および接合工程を行うことにより、図１０に示す電子デバイス１００Ａが得られる。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、ベース基板２１０の封止面に第１低融点ガラス２７１を塗布し、リッド２５０の封止面にＳｉＯ２膜２８０を形成しているが、反対に、ベース基板２１０の封止面にＳｉＯ２膜２８０を形成し、リッド２５０の封止面に第１低融点ガラス２７１を塗布してもよい。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスの製造方法の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する側面図である。
以下、第３実施形態の電子デバイスの製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５２】
本発明の第３実施形態の電子デバイスの製造方法は、第１低融点ガラスの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図１１に示すように、第１低融点ガラス２７１は、ベース基板２１０の封止面２１１の全周にわたって枠状に塗布される。また、第１低融点ガラス２７１は、相対的に厚みが薄い第１領域２７１ａと、厚みが厚い第２領域２７１ｂとを有しており、第１、第２領域２７１ａ、２７１ｂが封止面２１１の周方向に沿って交互に配置されている。このような第１低融点ガラス２７１では、第２領域２７１ｂが凸部２７４を構成しており、この凸部２７４の高さ（突出高さ）Ｔは、第１領域２７１ａと第２領域２７１ｂの厚みの差で表すことができる。また、θは、第１領域２７１ａの表面と、この表面と接する凸部２７４の側面とのなす角で表すことができる。
【００５３】
このような構成によれば、ベース基板２１０とリッド２５０との接合時（溶融時）にて、第１領域２７１ａが第２領域２７１ｂの濡れ広がりを補助・促進するため、隙間２７５をより確実に消滅させることができる。すなわち、本実施形態によれば、第２領域２７１ｂの濡れ広がりを、ベース基板２１０側では第１領域２７１ａが、リッド２５０側では第２低融点ガラス２７２が、それぞれ補助・促進するため、例えば、前述した第１実施形態と比較しても、より確実に隙間７２５を消滅させることができ、気密封止された電子デバイス１００を得ることができる。
【００５４】
なお、本実施形態の第１低融点ガラス２７１は、例えば、まず、封止面２１１に沿って枠状の低融点ガラス２７１’を塗布し、その上から、等間隔で低融点ガラス２７１”を複数塗布することにより設けることができる。この場合には、低融点ガラス２７１’と低融点ガラス２７１”とが重なっている部分が第２領域２７１ｂを構成し、重なっていない部分が第１領域２７１ａを構成する。なお、低融点ガラス２７１’は、低融点ガラス２７１”の濡れ性を向上させる濡れ性改質層として機能するため、その機能を発揮することができる限り薄いのが好ましい。具体的には、５μｍ以下であるのが好ましい。
【００５５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスの製造方法の第４実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第４実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する側面図である。
以下、第４実施形態の電子デバイスの製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５６】
本発明の第４実施形態の電子デバイスの製造方法は、第１低融点ガラスとベース基板との間にＳｉＯ２膜が配置されている以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図１１に示すように、ベース基板２１０の封止面２１１上には、その全周にわたってＳｉＯ２膜２６０が枠状に設けられている。そして、このＳｉＯ２膜２６０上に第１低融点ガラス２７１が塗布されている。ＳｉＯ２膜２６０は、第１低融点ガラス２７１に対する濡れ性を向上させる濡れ性改質層であるため、その機能を発揮することができる限り薄いのが好ましい。
【００５７】
このような構成によれば、ベース基板２１０とリッド２５０との接合時にて、ＳｉＯ２膜２６０が第１低融点ガラス２７１の濡れ広がりを補助・促進するため、隙間２７５をより確実に消滅させることができる。すなわち、本実施形態によれば、第１低融点ガラスの濡れ広がりを、ベース基板２１０側ではＳｉＯ２膜２６０が、リッド２５０側では第２低融点ガラス２７２が、それぞれ補助・促進するため、例えば、前述した第１実施形態と比較しても、より確実に隙間７２５を消滅させることができ、気密封止された電子デバイス１００を得ることができる。
【００５８】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスの製造方法の第５実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第５実施形態にかかる電子デバイスの製造方法を説明する断面図、図１４は、図１３に示す電子デバイスの製造方法によって製造された電子デバイスの断面図である。
【００５９】
以下、第５実施形態の電子デバイスの製造方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第５実施形態の電子デバイスは、ベース基板およびリッドの形状が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６０】
図１３に示すように、ベース基板２１０Ｂは、板状をなしている。そして、ベース基板２１０Ｂの封止面２１１Ｂに第１低融点ガラス２７１が塗布されている。一方、リッド２５０Ｂは、下面に開放する凹部を有するキャビティ型をなしている。そして、リッド２５０Ｂの封止面２５１Ｂに第２低融点ガラス２７２が塗布されている。
このようなベース基板２１０Ｂおよびリッド２５０Ｂを準備工程にて用意し、前述した第１実施形態の製造方法と同様にして実装工程および接合工程を行うことにより、図１４に示す電子デバイス１００Ｂが得られる。
【００６１】
なお、本実施形態では、ベース基板２１０Ｂの封止面２１１Ｂに第１低融点ガラス２７１を塗布し、リッド２５０Ｂの封止面２５１Ｂに第２低融点ガラス２７２を塗布しているが、反対に、ベース基板２１０Ｂの封止面２１１Ｂに第２低融点ガラス２７２を発塗布し、リッド２５０Ｂの封止面２５１Ｂに第１低融点ガラス２７１を塗布してもよい。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６２】
（電子機器）
次いで、本発明の電子デバイスを備えた電子機器について、図１５〜図１８に基づき、詳細に説明する。
図１５は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部２０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００６３】
図１６は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００６４】
図１７は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００６５】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００６６】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する電子デバイス１００が内蔵されている。
【００６７】
図１８は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。自動車１５００には、例えば、ジャイロセンサーとして本発明の電子デバイスが組み込まれる。この場合は、機能素子として、振動素子３００に換えて角速度検出素子を用いた電子デバイス１００’を用いることができる。このような電子デバイス１００’によれば、車体１５０１の姿勢を検出することができる。電子デバイス１００’の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。その他、このような姿勢制御は、二足歩行ロボットやラジコンヘリコプターで利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、電子デバイス１００’が組み込まれる。
【００６８】
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図１５のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１６の携帯電話機、図１７のディジタルスチルカメラ、図１８の移動体の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
以上、本発明の電子デバイスの製造方法および電子デバイスについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【００６９】
また、前述した実施形態では、濡れ性改質層として低融点ガラス、ＳｉＯ２を用いたものについて説明したが、濡れ性改質層としては、上述のような効果を発揮することができれば、これに限定されない。例えば、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の各種金属酸化物を用いることができる。
また、機能素子としては、特に限定されず、例えば、音叉型の振動子や、角速度検出素子であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００、１００’、１００Ａ、１００Ｂ…電子デバイス  ２００…パッケージ  ２１０、２１０Ｂ…ベース基板  ２１１、２１１Ｂ…封止面  ２３０、２４０…電極  ２３１、２４１…接続電極  ２３２、２４２…外部実装電極  ２３３、２４３…貫通電極  ２５０、２５０Ｂ…リッド  ２５１、２５１Ｂ…封止面  ２６０、２８０…ＳｉＯ２膜  ２７０…低融点ガラス  ２７１…第１低融点ガラス  ２７１’、２７１”…低融点ガラス  ２７１ａ…第１領域  ２７１ｂ…第２領域  ２７４…凸部  ２７２…第２低融点ガラス  ２７３…凹部  ２７５…隙間  ２９１、２９２…導電性接着剤  ３００…振動素子  ３１０…圧電基板  ３２０、３３０…励振電極  ３２１、３３１…電極部  ３２２、３３２…ボンディングパッド  ３２３、３３３…配線  ４００…積層体  ７２５…隙間  ９１０、９２０…押圧板  １１００…パーソナルコンピューター  １１０２…キーボード  １１０４…本体部  １１０６…表示ユニット  １２００…携帯電話機  １２０２…操作ボタン  １２０４…受話口  １２０６…送話口  １３００…ディジタルスチルカメラ  １３０２…ケース  １３０４…受光ユニット  １３０６…シャッタボタン  １３０８…メモリー  １３１２…ビデオ信号出力端子  １３１４…入出力端子  １４３０…テレビモニター  １４４０…パーソナルコンピューター  １５００…自動車  １５０１…車体  １５０２…車体姿勢制御装置  １５０３…車輪  ２０００…表示部  Ｓ…内部空間（収納空間）
【図１】
2014038970.tif 000003
【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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