(57)【要約】【課題】  生産性を向上させる圧電振動デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】  圧電振動デバイスの製造方法は、圧電フレームが複数形成された圧電ウエハを用意する工程（Ｓ１１２）と、枠体とほぼ同じ大きさリッドを複数形成されたリッドウエハを用意する工程（Ｓ１０２）と、一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を有するベースを複数形成されたベースウエハを用意する工程（Ｓ１２２）と、圧電ウエハの両面に枠体に沿って第１接合膜を形成する工程（Ｓ１０４）と、リッドウエハの片面に第１接合膜に合うように第２接合膜を形成する工程（Ｓ１１４）と、ベースウエハの片面に第１接合膜に合うように第３接合膜を形成する工程（Ｓ１２４）と、第１接合膜と第２接合膜との間、及び第１接合膜と第３接合膜との間に接合材を配置する工程（Ｓ１５２）と、圧電ウエハ、リッドウエハ及びベースウエハを接合する工程（Ｓ１５４）と、を備える。【選択図】  図１０Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励振電極が形成された圧電振動片と、前記圧電振動片の外周に配置されるとともに第１接合膜が形成された枠体とを有すると圧電フレームと、
第２接合膜が一方の面に形成され、前記枠体の一方の面に接合するリッドと、
第３接合膜が一方の面に形成されるとともに一方の面から他方の面に貫通する貫通孔が形成され、前記枠体の他方の面に接合するベースと、を備え、
前記第１接合膜及び前記第２接合膜又は前記第１接合膜及び前記第３接合膜をそれぞれ接合する接合材と、前記貫通孔を封止する封止材とが異なる融点である圧電振動デバイス。
【請求項２】
前記第２接合膜に接合される前記第１接合膜と前記第３接合膜とに凹部が備えられる請求項１に記載の圧電振動デバイス。
【請求項３】
前記第１接合膜は前記枠体の周囲に所定幅で形成され、
前記第２接合膜は前記リッドの周囲に所定幅で形成され、
前記第３接合膜は前記ベースの周囲に所定幅で形成される請求項１又は請求項２に記載の圧電振動デバイス。
【請求項４】
前記第1接合膜は四辺からなる矩形形状で前記枠体の最外周の内側に形成され、
前記第２接合膜は四辺からなる矩形形状で前記リッドの最外周の内側に形成され、
前記第３接合膜は四辺からなる矩形形状で前記ベースの最外周の内側に形成される請求項１又は請求項２に記載の圧電振動デバイス。
【請求項５】
前記第１接合膜が形成される枠体の表面は粗い面が形成され、
前記第２接合膜が形成されるリッドの表面は粗い面が形成され、
前記第３接合膜が形成されるベースの表面は粗い面が形成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。
【請求項６】
前記リッド又はベースはガラス、セラミック又は圧電材料のいずれか一つからなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。
【請求項７】
圧電振動片がＡＴカット水晶振動片又は音叉型水晶振動片を含む請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。
【請求項８】
励振電極が形成された圧電振動片と前記圧電振動片の外周に配置される枠体とを有する圧電フレームが複数形成された圧電ウエハを用意する工程と、
前記枠体とほぼ同じ大きさリッドを複数形成されたリッドウエハを用意する工程と、
前記枠体とほぼ同じ大きさで一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を有するベースを複数形成されたベースウエハを用意する工程と、
前記圧電ウエハの両面に前記枠体に沿って第１接合膜を形成する工程と、
前記リッドウエハの片面に前記第１接合膜に合うように第２接合膜を形成する工程と、
前記ベースウエハの片面に前記第１接合膜に合うように第３接合膜を形成する工程と、
前記第１接合膜と前記第２接合膜との間、及び前記第１接合膜と前記第３接合膜との間に接合材を配置する工程と、
前記圧電ウエハ、前記リッドウエハ及び前記ベースウエハを重ね合わせて接合する工程と、
を備える圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記接合の工程後に、前記貫通孔を封止材で封止する工程と、
前記封止の工程後に、前記圧着された３枚のウエハを前記枠体の最外周に沿って切断する工程と、を備え、
前記接合材と前記封止材とが異なる融点である請求項８に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第１接合膜を形成する工程、前記第２接合膜を形成する工程又は前記第３接合膜を形成する工程は、前記第１接合膜、前記第２接合膜又は前記第３接合膜を凹部が形成された面に形成する請求項９に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記凹部は前記圧電振動デバイスの最外周の外側に形成される請求項１０に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記接合材を配置する工程は、前記接合材を前記凹部に配置する請求項１０又は請求項１１に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記第１接合膜が形成される枠体の表面は粗い面が形成され、
前記第２接合膜が形成されるリッドの表面は粗い面が形成され、
前記第３接合膜が形成されるベースの表面は粗い面が形成されている請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記第1接合膜は四辺からなる矩形形状で前記枠体の最外周の内側に形成され、
前記第２接合膜は四辺からなる矩形形状で前記リッドの最外周の内側に形成され、
前記第３接合膜は四辺からなる矩形形状で前記ベースの最外周の内側に形成される請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の圧電振動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、特に量産に優れた圧電振動デバイス及び圧電振動デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体通信機器やＯＡ機器等の小型軽量化及び高周波数化に伴って、それらに用いられる圧電振動デバイスも、より一層の小型化及び高周波数化への対応が求められている。また製造コストを下げるために量産性に優れた圧電振動デバイスの製造方法が求められている。
【０００３】
特許文献１の圧電振動デバイスの製造方法によれば、圧電振動片を収納するパッケージを複数有するウエハのガイド部に個々のリッドを載置している。そして、その製造方法はガイド部を介してリッドとパッケージとを嵌合し気密封止した後、パッケージウエハを切断して複数の圧電振動デバイスを形成している。特許文献１の圧電振動デバイスの製造方法は、パッケージケースとリッドとの位置ずれを防ぐことができるため、生産性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の製造方法は、圧電振動片を収納するパッケージがウエハ単位となっているに過ぎず、リッドは個片の状態になっている。このため、複数のパッケージを形成したウエハに個々にリッドを搭載しなければならない。したがってさらなる生産性の向上が求められている。
【０００６】
本発明は、生産性を向上させ長期安定性の高い圧電振動デバイス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】
第１観点の圧電振動デバイスは、励振電極が形成された圧電振動片と圧電振動片の外周に配置されるとともに第１接合膜が形成された枠体とを有すると圧電フレームと、第２接合膜が一方の面に形成され枠体の一方の面に接合するリッドと、第３接合膜が一方の面に形成されるとともに一方の面から他方の面に貫通する貫通孔が形成され枠体の他方の面に接合するベースと、を備える。そして、第１接合膜及び第２接合膜又は第１接合膜及び第３接合膜をそれぞれ接合する接合材と、貫通孔を封止する封止材とが異なる融点である。
このような構成によれば、圧電振動デバイスは生産性を向上させ長期安定性が高い。
【０００８】
また、圧電振動デバイスは、第１接合膜と第２接合膜とが接合材で接合される面、又は第１接合膜と第３接合膜とが接合材で接合される面に凹部が設けられる。
さらに、圧電振動デバイスの第１接合膜は枠体の周囲に所定幅で形成され、第２接合膜はリッドの周囲に所定幅で形成され、第３接合膜はベースの周囲に所定幅で形成される。
【０００９】
圧電振動デバイスの第1接合膜は四辺からなる矩形形状で枠体の最外周の内側に形成され、第２接合膜は四辺からなる矩形形状でリッドの最外周の内側に形成され、第３接合膜は四辺からなる矩形形状でベースの最外周の内側に形成される。
【００１０】
また、圧電振動デバイスの第１接合膜が形成される枠体の表面は粗い面が形成され、第２接合膜が形成されるリッドの表面は粗い面が形成され、第３接合膜が形成されるベースの表面は粗い面が形成されている。
【００１１】
圧電振動デバイスのリッド又はベースは、ガラス、セラミック又は圧電材料のいずれか一つからなる。
圧電振動デバイスの圧電振動片は、ＡＴカット水晶振動片又は音叉型水晶振動片を含む。
【００１２】
第２観点の圧電振動デバイスの製造方法は、励振電極が形成された圧電振動片と圧電振動片の外周に配置される枠体とを有する圧電フレームが複数形成された圧電ウエハを用意する工程と、枠体とほぼ同じ大きさリッドを複数形成されたリッドウエハを用意する工程と、枠体とほぼ同じ大きさで一方の面から他方の面に貫通する貫通孔を有するベースを複数形成されたベースウエハを用意する工程と、圧電ウエハの両面に枠体に沿って第１接合膜を形成する工程と、リッドウエハの片面に第１接合膜に合うように第２接合膜を形成する工程と、ベースウエハの片面に第１接合膜に合うように第３接合膜を形成する工程と、第１接合膜と第２接合膜との間、及び第１接合膜と第３接合膜との間に接合材を配置する工程と、圧電ウエハ、リッドウエハ及びベースウエハを重ね合わせて接合する工程と、を備える。
この製造方法は生産性が高く、また製造コストも低減できる。
【００１３】
圧電振動デバイスの製造方法は、接合の工程後に、貫通孔を封止材で封止する工程と、封止の工程後に圧着された３枚のウエハを枠体の最外周に沿って切断する工程と、を備える。そして接合材と封止材との融点が異なる。
また第１接合膜を形成する工程、第２接合膜を形成する工程又は第３接合膜を形成する工程は、第１接合膜、第２接合膜又は第３接合膜を凹部が形成された面に形成する。
この凹部は圧電振動デバイスの最外周の外側に形成される。
また接合材を配置する工程は、接合材を凹部に配置する。
【００１４】
圧電振動デバイスの製造方法において、第１接合膜が形成される枠体の表面は粗い面が形成され、  第２接合膜が形成されるリッドの表面は粗い面が形成され、第３接合膜が形成されるベースの表面は粗い面が形成されている。
また圧電振動デバイスの製造方法において、第1接合膜は四辺からなる矩形形状で枠体の最外周の内側に形成され、第２接合膜は四辺からなる矩形形状でリッドの最外周の内側に形成され、第３接合膜は四辺からなる矩形形状でベースの最外周の内側に形成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ウエハ単位でパッケージを形成することができるとともに、圧電振動デバイスの安定性及び耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は、音叉型水晶振動片３０を備えた第一圧電デバイス１００の斜視図である。  （ｂ）は、第一リッド１０の内面図である。  （ｃ）は、音叉型水晶振動片３０を有する第一水晶フレーム２０の上面図である。  （ｄ）は、第一ベース４０の上面図である。
【図２】リッド用ウエハ１０Ｗ側から見たパッケージウエハ８０Ｗの上面図である。
【図３】（ａ）は、第一水晶振動デバイス１００を有するパッケージウエハ８０ＷのＡ−Ａ断面線で切った拡大断面図である。各ウエハが分離された状態を示している。  （ｂ）は、図３（ａ）のＸ部の拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、リッド用ウエハ１０ＷＡ側から見たパッケージウエハ８０ＷＡの上面図である。  （ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面線で切った拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、リッド用ウエハ１０ＷＢ側から見たパッケージウエハ８０ＷＢの上面図である。  （ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ断面線で切った拡大断面図である。
【図６】（ａ）は、リッド用ウエハ１０ＷＣ側から見たパッケージウエハ８０ＷＣの上面図である。  （ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面線で切った拡大断面図である。
【図７】（ａ）は、リッド用ウエハ１０ＷＤ側から見たパッケージウエハ８０ＷＤの上面図である。  （ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ断面線で切った拡大断面図である。
【図８】第六水晶振動デバイス１５０示す拡大断面図である。
【図９】第七水晶振動デバイス１６０を示す拡大断面図である。
【図１０Ａ】第一水晶振動デバイス１００の第１製造方法のフローチャートである。
【図１０Ｂ】第一水晶振動デバイス１００の第２製造方法のフローチャートである。
【図１１】リッド用ウエハ１０Ｗと、振動片用の水晶ウエハ２０Ｗと、ベース用ウエハ４０Ｗとを重ね合わせる前の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態；第一水晶振動デバイス１００の構成＞
図１は、音叉型水晶振動片３０を備えた第一水晶振動デバイス１００の概略図を示している。図１（ａ）は、分割した状態の第一水晶振動デバイス１００を、第一リッド１０のリッド部側からみた斜視図である。図１（ｂ）は、第一水晶振動デバイス１００を構成する第一リッド１０の内面図であり、（ｃ）は音叉型水晶振動片３０を有する第一水晶フレーム２０の上面図であり、（ｄ）は第一ベース４０の上面図である。
【００１８】
図１（ａ）に示されるように、第一水晶振動デバイス１００は、最上部の第一リッド１０及び第一水晶フレーム２０並びに第一ベース４０から構成される。第一水晶フレーム２０は、エッチングにより形成された音叉型水晶振動片３０を有している。第一水晶フレーム２０は、中央部に音叉型水晶振動片３０とその外側に外枠部２９とを有しており、音叉型水晶振動片３０と外枠部２９との間には空間部２２が形成されている。音叉型水晶振動片３０の外形を規定する空間部２２はウェットエッチングにより形成されている。音叉型水晶振動片３０は、外枠部２９と同じ厚さである。
【００１９】
第一リッド１０及び第一ベース４０はガラス、セラミックまたは水晶材料のいずれか一つから形成される。しかし、以下の理由により第一リッド１０及び第一ベース４０には水晶材料を使用することが好ましい。
【００２０】
工業材料の硬さを表わす指標の一つにヌープ硬度がある。ヌープ硬度は数値が高ければ硬く、低ければ柔らかい。リッド及びベースに使用される代表的なガラスであるホウケイ酸ガラスは、ヌープ硬度が５９０ｋｇ／ｍｍ２である。また、水晶のヌープ硬度は７１０〜７９０ｋｇ／ｍｍ２である。そのため第一水晶振動デバイス１００では、第一リッド１０及び第一ベース４０にガラスの代わりに水晶を使用する方が第一水晶振動デバイス１００の硬度を高くすることができる。また、第一水晶振動デバイス１００を所定の硬度にする場合には、第一リッド１０及び第一ベース４０に使われるガラスの厚みを厚くする必要があるが、水晶であれば厚みが薄くてもよい。つまり、同じ硬度の水晶振動デバイスであればリッド及びベースに水晶を使用すると、小型化・低背化が可能となる。
【００２１】
また、第一水晶振動デバイス１００の作製時、または第一水晶振動デバイス１００のプリント基板への取り付け時には水晶デバイスに熱が加えられる。その時に、第一リッド１０及び第一ベース４０に水晶材料とは異なる種類の材料を使用する場合、第一水晶振動デバイス１００内には熱膨張係数の差による応力が加わる。熱膨張係数の差が大きいとこの応力も大きくなり、特に第一水晶フレーム２０では強度の弱い外枠部２９の角等が破損することがある。そのため、第一リッド１０及び第一ベース４０と第一水晶フレーム２０との熱膨張係数の差を小さくすることが望まれる。第一リッド１０及び第一ベース４０に水晶を使用することは、第一リッド１０及び第一ベース４０にガラスを使用した場合に比べて第一水晶フレーム２０との熱膨張係数の差を小さくし、第一水晶振動デバイス１００内の応力を小さくすることができるため好ましい。さらに上記の通り、ガラスを使用した場合に比べて、第一水晶振動デバイス１００の小型化・低背化が可能となるため好ましい。
【００２２】
第一水晶振動デバイス１００は、音叉型水晶振動片３０を備えた第一水晶フレーム２０を中心に、その第一水晶フレーム２０の上に第一リッド１０が接合され、第一水晶フレーム２０の下に第一ベース４０が接合されてパッケージ８０が形成されている。
【００２３】
図１（ｂ）に示されるように第一リッド１０は、リッド用側部１７を第一水晶フレーム２０側の片面に有している。第一リッド１０は、第一水晶フレーム２０側の最外周の内側に第２接合膜１５が形成されている。第２接合膜１５は四辺からなる矩形の枠形状である。
【００２４】
図１（ｃ）に示されるように第一水晶フレーム２０は、音叉型水晶振動片３０と、外枠部２９と、支持腕２６と、接続部２７とから構成され、同じ厚さの水晶ウエハに一体に形成されている。音叉型水晶振動片３０は一対の振動腕２１と基部２３とからなる。第一水晶フレーム２０は、外枠部２９の最外周の内側に第１接合膜２５が形成されている。第１接合膜２５も四辺からなる矩形の枠形状である。なお、第１接合膜２５は外枠部２９の両面に形成されている。
【００２５】
第一水晶フレーム２０は、外枠部２９と、基部２３と、支持腕２６と、接続部２７とに第１基部電極３１及び第２基部電極３２を備える。一対の振動腕２１は、表面、裏面及び側面に第１励振電極３３及び第２励振電極３４が形成されており、第１励振電極３３は第１基部電極３１につながっており、第２励振電極３４は第２基部電極３２につながっている。音叉型水晶振動片３０は、たとえば３２．７６８ｋＨｚで発振する振動片で、極めて小型の振動片となっている。
【００２６】
第１基部電極３１と第２基部電極３２及び第１励振電極３３と第２励振電極３４は、ともに、１５０Å〜７００Åのクロム（Ｃｒ）層の上に４００Å〜２０００Åの金（Ａｕ）層が形成された構成である。クロム（Ｃｒ）層の代わりに、チタン（Ｔｉ）層を使用してもよく、また金（Ａｕ）層の代わりに、銀（Ａｇ）層を使用してもよい。
【００２７】
一対の支持腕２６は、基部２３の一端から振動腕２１が伸びる方向（Ｙ方向）に伸びて接続部２７と外枠部２９とに接続している。一対の支持腕２６は、振動腕２１の振動を第一圧電デバイス１００の外部へ振動漏れとして伝えづらくさせ、またパッケージ外部の温度変化、または衝撃の影響を受けづらくさせる効果を持つ。
【００２８】
図１（ｄ）に示されるように、第一ベース４０は、ベース側凹部４７を第一水晶フレーム２０側の片面に有している。第一ベース４０は、エッチングによりベース側凹部４７を設ける際、同時に第１スルーホール４１と第２スルーホール４３とを形成する。ベース４０の表面には、接続電極用段差４９が形成され、接続電極用段差４９に第１接続電極４２及び第２接続電極４４を形成する。第一ベース４０の底部には、メタライジングされた第１外部電極５５及び第２外部電極５６が形成されている。第一ベース４０は、第一水晶フレーム２０側の最外周の内側に第３接合膜４５が形成されている。第３接合膜４５も四辺からなる矩形の枠形状である。
【００２９】
第１スルーホール４１及び第２スルーホール４３は、その内面に金属膜（図３を参照）が形成され、その内面の金属膜は、第１接続電極４２及び第２接続電極４４と同時にフォトリソグラフィ工程で作成されている。第１接続電極４２は、第１スルーホール４１の金属膜を通じてベース４０の底面に設けた第１外部電極５５に接続する。第２接続電極４４は、第２スルーホール４３の金属膜を通じてベース４０の底面に設けた第２外部電極５６に接続する。
【００３０】
外枠部２９の裏面に形成された第１基部電極３１と第２基部電極３２とは、それぞれ第一ベース４０の表面の第１接続電極４２及び第２接続電極４４に接続する。つまり、第１基部電極３１は第１外部電極５５と電気的に接続し、第２基部電極３２は第２外部電極５６と電気的に接続している。
【００３１】
第一水晶フレーム２０に形成される第１接合膜２５は、１５０Å〜７００Åのクロム（Ｃｒ）層の上に４００Å〜１５００Åの金（Ａｕ）層が形成された構成である。第一水晶フレーム２０及び第一ベース４０が水晶材料で形成される場合には、第２接合膜１５及び第３接合膜４５は同じようにクロム層の上に金層が形成された構成である。第２接合膜１５及び第３接合膜４５は、リッド及びベースがガラス又はセラミック材料であれば金層のみが形成される。
【００３２】
図１（ｃ）、（ｄ）に示されるように、第一水晶フレーム２０及び第一ベース４０は、第１接合膜２５及び第３接合膜４５を備え、夫々の接合膜の４辺のほぼ中央付近に凹部６６を有している。第１接合膜２５と凹部６６とが区別しやすいように凹部６６は白地で示されているが、凹部６６にも接合膜が形成されている（図３を参照）。凹部６６は、パッケージ接合の際、接合を行うために接合材ボール７５を配置することができる。
【００３３】
図２は、リッド用ウエハ１０Ｗ側から見たパッケージウエハ８０Ｗの上面図である。また、図２は特にリッド用ウエハ１０Ｗが透明の状態で、水晶ウエハ２０Ｗの音叉型水晶振動片３０が主体的に描かれている。パッケージウエハ８０Ｗは、説明の都合上、１つの第一水晶振動デバイス１００の外形（ＸＹ平面の大きさ）に相当する領域を仮想線（二点鎖線）で表示している。また、音叉型水晶振動片３０と外枠部２９とが区別し易いように空間部２２が網目で示されている。
【００３４】
図２に示されるように、リッド用ウエハ１０Ｗには切断溝６０が形成されている。ベース用ウエハ４０Ｗ（図３を参照）にも、リッド用ウエハ１０Ｗの切断溝６０と同じ位置（ＸＹ平面）で同様な切断溝６０が形成される。パッケージウエハ８０Ｗは不図示のダイシングフィルムに固定されて、ダイシングソーで切断される。リッド用ウエハ１０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗの切断溝６０は、ダイシングソーで切断される際に、第一水晶振動デバイス１００に割れなどが生じないように設けられている。ダイシングソーは直線状に移動するため、リッド用ウエハ１０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗの切断溝６０はそれらウエハの周縁部にまで伸びている。切断溝６０の深さは、２０μｍから４０μｍである。切断溝６０は、リッド用ウエハ１０Ｗとベース用ウエハ４０Ｗとの両面にあれば、切断負荷が軽減され作業効率が高くなる。パッケージウエハ８０Ｗは、ダイシングによるチッピング及びクラックなどの発生が解消される。
【００３５】
また、図２に示されるように、リッド用ウエハ１０Ｗに形成された第２接合膜１５、水晶ウエハ２０Ｗに形成された第１接合膜２５及びベース用ウエハ４０Ｗに形成された第３接合膜４５は、ＸＹ平面において重なり合うように形成されている。また、第２接合膜１５、第１接合膜２５及び第３接合膜４５は、切断溝６０に接することがないように、第一水晶振動デバイス１００の外形の内側に形成されている。ダイシングソーの歯先に各接合膜の金属が付着してしまうことを防ぐためである。
【００３６】
第１接合膜２５に形成された凹部６６は、矩形の枠状に第１接合膜２５にそれぞれ設けられている。そして各四辺の中央に凹部６６が形成されている。すなわち、隣り合う凹部６６までの距離はほぼ均等である。このため、接合材ボール７５が溶けると、溶けた接合材ボール７５は毛細管現象により第１接合膜２５に沿って流れて、第１接合膜２５の表面を濡らす。隣り合う凹部６６までの距離はほぼ均等であるため、第１接合膜２５の表面を十分に濡らすことができる。なお、図示されない第３接合膜４５も同様である。
【００３７】
図３（ａ）は、図２に示されたパッケージウエハ８０ＷのＡ−Ａ断面線で切った拡大断面図である。理解を助けるため、各ウエハが分離された状態を示している。（ｂ）は、図３（ａ）の水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０ＷのＸ部拡大断面図である。パッケージウエハ８０Ｗは、説明の都合上第一水晶振動デバイス１００の大きさに相当する領域を仮想線（二点鎖線）で表示している。
【００３８】
図３（ａ）に示されるように、パッケージウエハ８０Ｗは、第一リッド１０を備えたリッド用ウエハ１０Ｗと第一水晶フレーム２０を備えた水晶ウエハ２０Ｗと第一ベース４０を備えたベース用ウエハ４０Ｗとから構成されている。リッド用ウエハ１０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗは、第一水晶振動デバイス１００の大きさに相当する領域に切断溝６０が形成されている。第一水晶振動デバイス１００は、パッケージの形成に金属材料の接合材ボール７５を介して接合が行われる。
【００３９】
リッド用ウエハ１０Ｗは、ウェットエッチングによりリッド側凹部１７とリッド側凹部１７の反対面に切断溝６０とを形成する。ベース用ウエハ４０Ｗは、ウェットエッチングによりベース側凹部４７及び凹部６６とベース側凹部４７の反対面に切断溝６０とを形成する。水晶ウエハ２０Ｗもリッド用ウエハ１０Ｗ側に凹部６６を形成する。
【００４０】
リッド用ウエハ１０Ｗは、第一水晶フレーム２０側の第一水晶振動デバイス１００の大きさに相当する領域の最外周の内側に第２接合膜１５が形成されている。水晶ウエハ２０Ｗは、第一水晶振動デバイス１００の大きさに相当する領域の最外周の内側の両面に第１接合膜２５が形成されている。ベース用ウエハ４０Ｗは、第一水晶フレーム２０側の第一水晶振動デバイス１００の大きさに相当する領域の最外周の内側に第３接合膜４５が形成されている。第１接合膜２５及び第３接合膜４５は、水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗに形成された凹部６６にも形成される。
【００４１】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０ＷのＸ部の拡大断面図である。図３（ｂ）に示されるように、凹部６６は水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗに形成され第１接合膜２５及び第３接合膜４５が形成されている。凹部６６は、パッケージ接合の際に接合材ボール７５を容易に配置することができる。例えば凹部６６の溝幅は５０μｍから２００μｍであり、接合材ボール７５の直径は８０μｍφから３００μｍφである。
【００４２】
＜第２実施形態；第二水晶振動デバイス１１０の構成＞
図４（ａ）は、第二リッド用ウエハ１０ＷＡ側から見たパッケージウエハ８０ＷＡの上面図である。水晶ウエハ２０ＷＡの音叉型水晶振動片３０が主体的に描かれている。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示されるＢ−Ｂ断面線で切断したパッケージウエハ８０ＷＡの断面図である。図４（ｂ）は、理解を助けるため、各ウエハが分離された状態を示している。
【００４３】
第二水晶振動デバイス１１０と第一水晶振動デバイス１００との違いは、第二リッド用ウエハ１０ＷＡ、第二水晶ウエハ２０ＷＡ及び第二ベース用ウエハ４０ＷＡの接合面に備えられた第２接合膜１５、第１接合膜２５及び第３接合膜４５の全面に、凹部６６Ａが形成されている点である。以下、第一圧電デバイス１００と異なる部分について説明し、同一符号の説明は省略する。
【００４４】
図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、パッケージウエハ８０ＷＡは、第二リッド１０Ａを備えた第二リッド用ウエハ１０ＷＡと第二水晶フレーム２０Ａを備えた第二水晶ウエハ２０ＷＡと第二ベース４０Ａを備えた第二ベース用ウエハ４０ＷＡとから構成されている。第二リッド用ウエハ１０ＷＡ及び第二ベース用ウエハ４０ＷＡは、第二水晶振動デバイス１１０の大きさに相当する領域に切断溝６０が形成されている。
【００４５】
第二リッド用ウエハ１０ＷＡ、第二水晶ウエハ２０ＷＡ及び第二ベースウエハ４０ＷＡは、第２接合膜１５，第１接合膜２５及び第３接合膜４５を備え、接合膜の全面に凹部６６Ａを有している。凹部６６Ａは、第二リッド用ウエハ１０ＷＡの接合面及び第二水晶ウエハ２０ＷＡの第二ベース用ウエハ４０ＷＡ側の接合面に設けなくてもよい。すなわち凹部のない平坦な第２接合膜１５及び第１接合膜２５が設けられてもよい。凹部６６Ａは、矩形の枠の四辺全てに形成されているため、パッケージ接合の際、接合材ボール７５を容易に配置することができる。また接合材ボール７５を任意の数だけ配置することもできる。
【００４６】
＜第３実施形態；第三水晶振動デバイス１２０の構成＞
図５（ａ）は、リッドウエハ１０ＷＢ側から見たパッケージウエハ８０ＷＢの上面図である。水晶ウエハ２０ＷＢの音叉型水晶振動片３０が主体的に描かれている。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ断面線で切った拡大断面図である。図５（ｂ）は、理解を助けるため、各ウエハが分離された状態を示している。
【００４７】
第三水晶振動デバイス１２０と第一水晶振動デバイス１００との違いは、第三水晶ウエハ２０ＷＢ及び第三ベースウエハ４０ＷＢに備えられた第１接合膜２５及び第３接合膜４５の四隅に凹部６６Ｂが形成されている点である。また、凹部６６ＢがＺ軸方向から見てほぼ正方形又は円形に形成されている点である。以下、第一圧電デバイス１００と異なる部分について説明し、同一符号の説明は省略する。
【００４８】
パッケージウエハ８０ＷＢは、第一リッド１０Ｂを備えたリッド用ウエハ１０ＷＢと第三水晶フレーム２０Ｂを備えた第三水晶ウエハ２０ＷＢと第三ベース４０Ｂを備えた第三ベースウエハ４０ＷＢとから構成されている。リッド用ウエハ１０ＷＢ及び第三ベースウエハ４０ＷＢは、圧電デバイスの大きさに相当する領域に切断溝６０が形成されている。
【００４９】
図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、リッド用ウエハ１０ＷＢは、第三水晶ウエハ２０ＷＢ側に第２接合膜１５を備えている。第三水晶ウエハ２０ＷＢ及び第三ベースウエハ４０ＷＢは、第１接合膜２５及び第３接合膜４５を備え、各接合膜の四隅に凹部６６Ｂを有している。凹部６６Ｂは、第三水晶ウエハ２０ＷＢのリッド用ウエハ１０ＷＢ側の接合面及び第三ベースウエハ４０ＷＢの第三水晶ウエハ２０ＷＢ側の接合面に設けられる。第２接合膜１５と第三水晶ウエハ２０ＷＢのベース用ウエハ４０ＷＢ側の第１接合膜２５にも凹部６６Ｂが設けられていてもよい。凹部６６Ｂは、ほぼ正方形又は円形に形成されており、１つの凹部６６Ｂには１つの接合材ボール７５しか載置されない。このため、必要以上の接合材ボール７５が凹部に載置されることはない。
【００５０】
＜第４実施形態；第四水晶振動デバイス１３０の構成＞
図６（ａ）は、リッドウエハ１０ＷＣ側から見たパッケージウエハ８０ＷＣの上面図である。水晶ウエハ２０ＷＣの音叉型水晶振動片３０が主体的に描かれている。パッケージウエハ８０ＷＣは、説明の都合上、１つの第四水晶振動デバイス１３０の外形（ＸＹ平面の大きさ）に相当する領域を仮想線（二点鎖線）で表示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ断面線で切った拡大断面図である。図６（ｂ）は、理解を助けるため、各ウエハが分離された状態を示している。
【００５１】
第四水晶振動デバイス１３０では、第四水晶ウエハ２０ＷＣ及び第四ベースウエハ４０ＷＣに形成された第１接合膜２５及び第３接合膜４５が、それらの矩形の枠の四隅から放射線状に伸び、その交差点に凹部６６Ｃが形成されている。以下、第一圧電デバイス１００と異なる部分について説明し、同一符号の説明は省略する。
【００５２】
図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、パッケージウエハ８０ＷＣは、第四リッド１０Ｃを備えた第四リッド用ウエハ１０ＷＣと第四水晶フレーム２０Ｃを備えた第四水晶ウエハ２０ＷＣと第四ベース４０Ｃを備えた第四ベースウエハ４０ＷＣとから構成されている。第四水晶ウエハ２０ＷＣ及び第四ベースウエハ４０ＷＣは、矩形の枠の四辺からなる第１接合膜２５及び第３接合膜４５を有している。
【００５３】
第１接合膜２５又は第３接合膜４５は、矩形の枠の四隅から切断溝６０へ放射線状に伸びている。すなわち、矩形の枠の四隅からＸ軸に対して４５度方向に伸びている。このため、隣り合う第四水晶フレーム２０Ｃから伸びる第１接合膜２５が互いに交差し、同様に隣り合う第四ベース４０Ｃから伸びる第３接合膜４５が互いに交差している。この交差点に凹部６６Ｃが形成される。図６（ｂ）断面図に示されるように、交差点はちょうど切断溝６０の反対面であり、切断溝６０の反対面に凹部６６Ｃが形成されている。そのため切断溝６０でダイシングされる際に凹部６６Ｃはダイシングされる。凹部６６Ｃは正方形又は円形に形成されており、１つの凹部６６Ｃには１つの接合材ボール７５が載置される。凹部６６Ｃは第四水晶振動デバイス１３０の外形に相当する領域（二点鎖線）より外側に形成されている。このため、第四水晶振動デバイス１３０の外形に相当する領域（二点鎖線）内の第１接合膜２５及び第３接合膜４５はすべて平面であり凹部がない。接合材ボール７５は、溶けて毛細管現象により第１接合膜２５及び第３接合膜４５に沿って流れて、それらの接合膜の表面を濡らすことができる。そのため、第四リッド用ウエハ１０ＷＣと第四水晶ウエハ２０ＷＣと第四ベースウエハ４０ＷＣと接合がより確実に行うことができる。
【００５４】
凹部６６Ｃは切断溝６０と重なっているため、ダイシングソーで切断する際にブレードに金属が詰まるおそれがある。そのため、凹部６６Ｃ付近の第１接合膜２５又は第３接合膜４５はできるだけ細く且つ薄い膜であることが好ましい。
【００５５】
＜第５実施形態；第五水晶振動デバイス１４０の構成＞
図７（ａ）は、リッドウエハ１０ＷＤ側から見たパッケージウエハ８０ＷＤの上面図である。水晶ウエハ２０ＷＤの音叉型水晶振動片３０が主体的に描かれている。パッケージウエハ８０ＷＤは、説明の都合上、１つの第五水晶振動デバイス１４０の外形（ＸＹ平面の大きさ）に相当する領域を仮想線（二点鎖線）で表示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ断面線で切った拡大断面図である。図７（ｂ）は、理解を助けるため、各ウエハが分離された状態を示している。
【００５６】
パッケージウエハ８０ＷＤは、第五リッド１０Ｅを備えた第五リッド用ウエハ１０ＷＤと第五水晶フレーム２０Ｄを備えた第五水晶ウエハ２０ＷＤと第五ベース４０Ｄを備えた第五ベースウエハ４０ＷＤとから構成されている。
【００５７】
図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、第五リッド用ウエハ１０ＷＤは、第五水晶ウエハ２０ＷＤ側に第２接合膜１５を備えている。第五水晶ウエハ２０ＷＤ及び第五ベースウエハ４０ＷＤは、第１接合膜２５及び第３接合膜４５を備える。第五水晶ウエハ２０ＷＤ及び第五ベースウエハ４０ＷＤは、矩形の枠の四辺からなる第１接合膜２５及び第３接合膜４５を有している。
【００５８】
第１接合膜２５又は第３接合膜４５は、矩形の枠の各辺のほぼ中央から切断溝６０方向へ伸びている。このため、隣り合う第五水晶フレーム２０Ｄから伸びる第１接合膜２５が互いに交差し、同様に隣り合う第五ベース４０Ｄから伸びる第３接合膜４５が互いに交差する。この交差点に凹部６６Ｄが形成される。図７（ｂ）断面図に示されるように、交差点はちょうど切断溝６０の反対面であり、切断溝６０の反対面に凹部６６Ｄが形成されている。凹部６６Ｄは正方形又は円形に形成されており、１つの凹部６６Ｄには１つの接合材ボール７５が載置される。凹部６６Ｄは第五水晶振動デバイス１４０の外形に相当する領域（二点鎖線）より外側に形成されている。このため、第五水晶振動デバイス１４０の外形に相当する領域（二点鎖線）内の第１接合膜２５及び第３接合膜４５はすべて平面であり凹部がない。そのため、第五リッド用ウエハ１０ＷＤと第五水晶ウエハ２０ＷＤと第五ベースウエハ４０ＷＤと接合がより確実に行うことができる。さらに、接合材ボール７５が溶けて毛細管現象により第１接合膜２５及び第３接合膜４５に沿って流れて、それらの接合膜の表面を濡らす。隣り合う凹部６６Ｄまでの距離はほぼ均等であるため、第１接合膜２５及び第３接合膜４５の表面を十分に濡らすことができる。
【００５９】
＜第６実施形態；第六水晶振動デバイス１５０の構成＞
図８は、第六水晶振動デバイス１５０示す拡大断面図である。第六水晶振動デバイス１５０は第一水晶振動デバイス１００の変形例である。図８は、音叉型水晶振動片３０を備えた第六水晶ウエハ２０ＷＥを中心に、その第六水晶ウエハ２０ＷＥの上に第六リッドウエハ１０ＷＥが接合され、第六水晶ウエハ２０ＷＥの下に第六ベースウエハ４０ＷＥが接合されパッケージウエハ８０ＷＥを形成する前の状態が示されている。
【００６０】
第六リッドウエハ１０ＷＥは、リッド側凹部１７の周囲にサンドブラストなどで表面を粗くした面６７を有している。同様に、第六水晶ウエハ２０ＷＥの外枠部２９に表面を粗くした面６７を有している。第六ベースウエハ４０ＷＥは、ベース側凹部４７の周囲に表面を粗くした面６７を有している。粗い面６７は表面粗さＲａが例えば５〜１２μｍである。粗い面６７に第１接合膜２５Ｃ、第２接合膜１５Ｃ及び第３接合膜４５Ｃが形成されることにより、第１接合膜２５Ｃ、第２接合膜１５Ｃ及び第３接合膜４５Ｃの表面にも粗くなっている。このような表面が粗くなった第１接合膜２５Ｃ及び第３接合膜４５Ｃに接合材ボール７５を載置することができる。また、第１接合膜２５Ｃ、第２接合膜１５Ｃ及び第３接合膜４５Ｃは、第六水晶ウエハ２０ＷＥ、第六リッドウエハ１０ＷＥ及び第六ベースウエハ４０ＷＥへの密着性も高い。
【００６１】
第６実施形態のように、リッド側凹部１７の周囲、外枠部２９又はベース側凹部４７の周囲を粗い面６７を形成することは、特に図示しないが、第２実施形態から第５実施形態の水晶振動デバイスにも適用できる。
【００６２】
＜第７実施形態；第七水晶振動デバイス１６０の構成＞
図９は、第一水晶振動デバイス１００の図３（ａ）の接合面に段差を設けたＥ部の第七水晶振動デバイス１６０を示す拡大断面図である。第七水晶振動デバイス１６０は第一水晶振動デバイス１００の変形例である。図９は、音叉型水晶振動片３０を備えた第七水晶ウエハ２０ＷＦを中心に、その第七水晶ウエハ２０ＷＦの上に第七リッドウエハ１０ＷＦが接合され、第七水晶ウエハ２０ＷＦの下に第七ベースウエハ４０ＷＦが接合されパッケージウエハ８０ＷＦを形成する前の状態が示されている。
【００６３】
第七リッドウエハ１０ＷＦには、第七水晶ウエハ２０ＷＦ側に段差凸部６９が形成されている。その段差凸部６９に第２接合膜１５が形成されている。第七水晶ウエハ２０ＷＦには、第七リッドウエハ１０ＷＦ側に段差凹部６８が形成され、第七ベースウエハ４０ＷＦ側に段差凸部６９が形成されている。それら段差凸部６９と段差凹部６８の内側とに第１接合膜２５が形成されている。第七ベースウエハ４０ＷＦには、第七水晶ウエハ２０ＷＦ側に段差凹部６８が形成され、段差凹部６８の内側に第３接合膜４５が形成されている。
【００６４】
段差凹部６８と段差凸部６９とが嵌め合わされ、且つ第１接合膜２５、第２接合膜１５及び第３接合膜４５が接合材ボール７５で接合される。段差凹部６８には接合材ボール７５を載置することも容易である。第七実施形態のように、段差凹部６８と段差凸部６９とを形成することは、特に図示しないが、第２実施形態から第６実施形態の水晶振動デバイスにも適用できる。
【００６５】
＜水晶振動デバイスの製造方法＞
次に水晶振動デバイスの製造方法について説明する。基本的に、第１実施形態から第６実施形態の水晶振動デバイスの製造方法は同じである。そこで、図１から図３で説明した第１水晶振動デバイス１００を代表して説明する。
【００６６】
図１０Ａは、第一水晶振動デバイス１００の第１製造方法のフローチャートである。
ステップＳ１０２及びＳ１０４はリッド用ウエハ１０Ｗの工程であり、ステップＳ１１２及びＳ１１４は水晶ウエハ２０Ｗの工程であり、ステップＳ１２２からＳ１２６はベース用ウエハ４０Ｗの工程である。ステップＳ１５２以降は３枚のウエハを重ね合わせた工程である。
【００６７】
ステップＳ１０２において、リッド用ウエハ１０Ｗにリッド側凹部１７と切断溝６０とを有する第１リッド１０が数百から数千個形成される。例えばリッド用ウエハ１０Ｗがガラス材でできていれば、エッチング又は機械加工によりリッド側凹部１７と切断溝６０とが形成される。
ステップＳ１０４において、リッド用ウエハ１０Ｗに、例えば４辺からなる金（Ａｕ）層の第２接合膜１５が形成される。
【００６８】
ステップＳ１１２において、ウェットエッチングにより水晶ウエハ２０Ｗに水晶振動片３０および凹部６６を有する第一水晶フレーム２０が形成される。第一水晶フレーム２０は１枚の水晶ウエハ２０Ｗに数百から数千個形成される。
ステップＳ１１４において、水晶ウエハ２０Ｗの各水晶振動片３０に励振電極３３，３４、基部電極３１，３２及び第１接合膜２５が形成される。これら励振電極３３，３４、基部電極３１，３２及び第１接合膜２５は、例えばクロム層の下地に金層が形成された金属膜である。なお、第１接合膜２５は凹部６６上にも形成される。
【００６９】
ステップＳ１２２において、ベース用ウエハ４０Ｗにベース側凹部４７、切断溝６０、凹部６６および第１スルーホール４１，第２スルーホール４３を形成する。例えばベース用ウエハ４０Ｗがガラス材でできていれば、エッチング又は機械加工によりベース側凹部４７、凹部６６などが形成される。１枚のベース用ウエハ４０Ｗに第１ベース４０は数百から数千個形成される。
ステップＳ１２４において、ベース用ウエハ４０Ｗに、第３接合膜４５、第１接続電極４２及び第２接続電極４４が形成する。例えば４辺からなる金（Ａｕ）層の第３接合膜４５が形成される。
ステップＳ１２６において、封止材７０を溶かして第１スルーホール４１，第２スルーホール４３を封止する。そして、封止材７０で封止した第１スルーホール４１および第２スルーホール４３に第１外部電極５５および第２外部電極５６が形成される。封止材７０は共晶金属ボールであり、金シリコン（Ａｕ３．１５Ｓｉ）合金又は金ゲルマニューム（Ａｕ１２Ｇｅ）合金が使用される。金シリコン合金は溶融温度が３６３°Ｃであり、金ゲルマニューム合金は溶融温度が３５６°Ｃである。
【００７０】
ステップＳ１５２において、第１接合膜２５の凹部６６、第３接合膜４５の凹部６６に接合材ボール７５を載置して、リッド用ウエハ１０Ｗ、水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗが重ね合わされる。例えば図１１に示されるように、オリエンテーションフラット１０ｆで位置決めされる。
ステップＳ１５４において、真空中又は不活性雰囲気中で接合材ボール７５を溶かして、パッケージウエハ８０Ｗを作成する。接合材ボール７５は共晶金属ボールであり、たとえば金スズ（Ａｕ２０Ｓｎ）合金が使用される。金スズ合金の溶融温度は２８０°Ｃである。ステップＳ１２６で使用された封止材７０の共晶金属よりも溶融温度が低い。このため、ステップＳ１５４において、接合材ボール７５を溶かす際に、封止材７０が溶けることはない。
ステップＳ１５６において、パッケージウエハ８０Ｗを切断溝６０に沿ってダイシングソーで切断する。これにより第一水晶振動デバイス１００が完成する。第一水晶振動デバイス１００のパッケージ内部は真空中又は不活性ガスで満たされており、第一水晶振動デバイス１００は安定した振動が可能となる。
【００７１】
図１０Ｂは、第一水晶振動デバイス１００の第２製造方法のフローチャートである。
ステップＳ２０２及びＳ２０４はリッド用ウエハ１０Ｗの工程であり、ステップＳ２１２及び２１４は水晶ウエハ２０Ｗの工程であり、ステップＳ２２２からＳ２２４はベース用ウエハ４０Ｗの工程である。ステップＳ２５２以降は３枚のウエハを重ね合わせた工程である。
【００７２】
ステップＳ２０２において、リッド用ウエハ１０Ｗにリッド側凹部１７と切断溝６０とを有する第１リッド１０が数百から数千個形成される。
ステップＳ２０４において、リッド用ウエハ１０Ｗに、例えば４辺からなる金（Ａｕ）層の第２接合膜１５が形成される。
【００７３】
ステップＳ２１２において、ウェットエッチングにより水晶ウエハ２０Ｗに水晶振動片３０および凹部６６を有する第一水晶フレーム２０数百から数千個形成される。
ステップＳ２１４において、水晶ウエハ２０Ｗの各水晶振動片３０に励振電極３３，３４など及び第１接合膜２５が形成される。これら励振電極３３，３４及び第１接合膜２５は、例えばクロム層の下地に金層が形成された金属膜である。なお、第１接合膜２５は凹部６６上にも形成される。
【００７４】
ステップＳ２２２において、ベース用ウエハ４０Ｗにベース側凹部４７、切断溝６０、凹部６６および第１スルーホール４１，第２スルーホール４３を形成する。例えばベース用ウエハ４０Ｗがガラス材でできていれば、エッチング又は機械加工によりベース側凹部４７、凹部６６などが形成される。
ステップＳ２２４において、ベース用ウエハ４０Ｗに、第３接合膜４５、第１接続電極４２及び第２接続電極４４が形成する。例えば４辺からなる金（Ａｕ）層の第３接合膜４５が形成される。
【００７５】
ステップＳ２５２において、第１接合膜２５の凹部６６、第３接合膜４５の凹部６６に接合材ボール７５を載置して、リッド用ウエハ１０Ｗ、水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗが重ね合わされる。例えば図１１に示されるように、オリエンテーションフラット１０ｆで位置決めされる。
ステップＳ２５４において、接合材ボール７５を溶かして、パッケージウエハ８０Ｗを作成する。接合材ボール７５は共晶金属ボールであり、たとえば金シリコン（Ａｕ３．１５Ｓｉ）合金又は金ゲルマニューム（Ａｕ１２Ｇｅ）合金が使用される。金シリコン合金は溶融温度が３６３°Ｃであり、金ゲルマニューム合金は溶融温度が３５６°Ｃである。
ステップＳ２５６において、真空中又は不活性雰囲気中で封止材７０を溶かして第１スルーホール４１，第２スルーホール４３を封止する。そして、封止材７０で封止した第１スルーホール４１および第２スルーホール４３に第１外部電極５５および第２外部電極５６が形成される。封止材７０は共晶金属ボールであり、金スズ（Ａｕ２０Ｓｎ）合金が使用される。金スズ合金の溶融温度は２８０°Ｃである。封止材７０はステップＳ２５４で使用された接合材ボール７５の共晶金属よりも溶融温度が低い。このため、ステップＳ２５６において、封止材７０を溶かす際に、接合材ボール７５が溶けることはない。
ステップＳ２５８において、パッケージウエハ８０Ｗを切断溝６０に沿ってダイシングソーで切断する。これにより第一水晶振動デバイス１００が完成する。
【００７６】
図１１は、第一リッド１０が形成されたリッド用ウエハ１０Ｗと、音叉型水晶振動片３０を有する第一水晶フレーム２０が形成された水晶ウエハ２０Ｗと、第一ベース４０が形成されたベース用ウエハ４０Ｗとを重ね合わせる前の斜視図である。リッド用ウエハ１０Ｗに、切断溝６０が形成されている。なお、水晶ウエハ２０Ｗに対しては、水晶フレーム２０と音叉型水晶振動片３０とが区別し易いように空間部２２が斜線で示されている。
【００７７】
リッド用ウエハ１０Ｗ、振動片用の水晶ウエハ２０Ｗ及びベース用ウエハ４０Ｗの大きさは例えば４インチ角である。また夫々のウエハにはオリエンテーションフラット１０ｆが形成されているため、３枚のウエハが正確に位置合わせして重ね合わされる。
【００７８】
以上の実施形態において、リッド用ウエハ１０Ｗの第２接合膜１５、水晶ウエハ２０Ｗのベースウエハ側の第１接合膜２５には凹部６６Ａが形成されていなかった。しかし、凹部６６Ａが形成されると、接合材ボール７５が３枚のウエハが正確に位置合わせの役目をする。そのためオリエンテーションフラット１０ｆを設ける必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上、本発明の好適実施形態である複数の種類の水晶振動デバイスについて説明したが、リッド、圧電フレーム及びベースに形成された接合膜と接合材でパッケージを形成することにより、圧電デバイスの気密性を向上することができる。
また以上の説明では、音叉型水晶振動子を用いて実施例を述べたが、厚み滑り振動を用いたＡＴカット水晶板を用いた水晶振動子でも同様の効果が得られる。また、接合面及び接合材の形状などの組合せを変えることが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ  …  リッド
１０ｆ  …オリエンテーションフラット  
１０Ｗ、１０ＷＡ〜１０ＷＦ  …  リッド用ウエハ
１５、１５Ｃ  …  第２接合膜、  ２５、２５Ｃ  …  第１接合膜
４５、４５Ｃ  …  第３接合膜
１７  …  リッド側凹部
２０、２０Ａ〜２０Ｄ    …  水晶フレーム
２０Ｗ、２０ＷＡ〜２０ＷＦ  …  水晶ウエハ
２１  …  振動腕、  ２２  …空間部、  ２３  …  基部、  ２６  …  支持腕
２７  …  接続部、  ２９  …  外枠部
３０  …  音叉型水晶振動片
３１、３２  …  基部電極、  ３３、３４  …  励振電極
４０、４０Ａ〜４０Ｄ  …  ベース、
４０Ｗ、４０ＷＡ〜４０ＷＦ  …  ベース用ウエハ
４１  …  第１スルーホール、４３  …  第２スルーホール
４２  …  第１接続電極、  ４４  …  第２接続電極
４７  …  ベース側凹部
４９  …  接続電極用段差
５５  …  第１外部電極、  ５６  …  第２外部電極
６０  …  切断溝
６６，６６Ａ〜６６Ｄ  …  凹部
６７  …  粗い面（５〜１２μｍ）
６８  …  段差凹部、６９  …  段差凸部、
７０  …  封止材、７５  …  接合材ボール
８０Ｗ，８０ＷＡ〜８０ＷＦ  …  パッケージウエハ
１００  …  第一水晶振動デバイス、１１０  …  第二水晶振動デバイス
１２０  …  第三水晶振動デバイス、１３０  …  第四水晶振動デバイス
１４０  …  第五水晶振動デバイス、１５０  …  第六水晶振動デバイス
１６０  …  第七水晶振動デバイス
【図１】
2011087275.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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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