【手続補正書】
【提出日】平成24年2月20日(2012.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
（発明の背景）
圧電デバイスは周波数制御及び選択素子として知られ、各種の通信機器を含み民生用のデジタル制御機器に不可欠なものとして内蔵される。圧電デバイスには、例えばベース基板をセラミックの代わりにガラス及び自らの製造する水晶とした表面実装用の水晶振動子があり、近年では、需要の増大等に伴ってさらなる廉価を求められている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
水晶片４は厚みすべり振動姿態とする例えばＡＴカットとして両主面に励振電極４ａを有し、一端部両側に引出電極４ｂを延出する。引出電極４ｂの延出した水晶片４の一端部両側は導電性接着剤９等によって内底面の水晶保持端子５に固着され、電気的・機械的に接続する。導電性接着剤９は例えば加熱硬化型としてシリコン系とし、硬化温度を概ね２８０℃と、硬化時間を９０分とする。凹状カバー２の開口端面にはベース基板１の枠状金属膜６ａに対応した枠状金属膜６ｂを有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この中でも、例えば特許文献７（図１１に相当）では、ベース基板ウェハ１Ａ及びカバーウェハ２Ａの枠状金属膜６（ａｂ）の形成された各ベース基板１及び凹状カバー２に相当する矩形状領域の４角部が隣接する交差点域に共晶ボール１０Ａを配置する。各交差点域では枠状金属膜６（ａｂ）の４角部が環状の金属膜によって電気的に接続し、中心部には位置決用の小穴１１を有してガラスの素地が露出する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
すなわち、交差点域の共晶ボール１０Ａを加熱溶融すると、枠状金属膜６ａの流出方向に対して交差点域を厚み最大として除々に減少する厚み傾度を有する。そして、特に共晶ボール１０Ａを配置した交差点域の近傍ではガラスの素子が露出した間隙孔１２を有する結果となった「図１３（ｂ，ｃ）」。これらは、共晶ボール１０Ａを大きくして量を増加しても同様であった。これらから、溶融した共晶合金１０の厚みが最小となる各辺の中央部近傍での封止が損なわれることが判明した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（発明の目的）
本発明は枠状金属膜及び実装端子の少なくとも一方をクロム層（Ｃｒ）とクロム層の表面に形成されるＮｉＷ合金層（ＮｉＷ）とＮｉＷ合金層の表面に形成される金層（Ａｕ）とにより形成することにより封止不良または接合強度の弱体化を抑制した圧電デバイスを提供することを目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第１観点の圧電デバイスは、表面実装される圧電デバイスであって、所定の周波数で振動する圧電振動片と、ガラス又は圧電材料からなるカバー及びベース基板を少なくとも有し圧電振動片を封入するパッケージと、を備える。パッケージは、ハンダによる封止用にカバー又はベース基板の周囲に形成される枠状金属膜、及びベース基板の外底面に形成された実装端子を有し、枠状金属膜及び実装端子の少なくとも一方は、ガラス又は圧電材料の表面に形成されるクロム層とクロム層の表面に形成されるＮｉＷ合金層とＮｉＷ合金層の表面に形成される金層とを有する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
第６観点の圧電デバイスは、第１観点から第５観点において、ベース基板にキャスタレーションが形成され、実装端子はキャスタレーションに形成される側面電極を含む。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
この場合、共晶ボール１０Ａは、基本的には、水晶振動子のセット基板に対する表面実装時の鉛フリーを含むハンダ等の融点よりも高く、水晶の転移点温度５７３℃よりも低い融点であればよい。但し、導電性接着剤の硬化温度（２８０℃）よりも融点が高いと、導電性接着剤（シリコン系）の樹脂が破壊されて例えば強度が低下する。この点から、この例では、前述の中でも融点が最も低い２８０℃としたＡｕＳｎとする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
このようなものでは、ベース基板ウェハ１Ａの交差点域の小穴１１に位置決めされた共晶ボール１０Ａ（ＡｕＳｎ）を融点以上の温度例えば３８０℃で加熱溶融すると、次の結果となった。すなわち、共晶ボールの溶融金属は従来例と同様に各辺の枠状金属膜上に同心円状に流出するとともに「図１（ｂ）」、ここでは各交差点域からほぼ均一の厚みで流出した「図１（ｃ）」。そして、従来例に生じた、ベース基板のガラス下地を露出する間隙孔（図１３（ｂ）参照）も見受けられなかった。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
そして、結果からすると、遮蔽層としてのＮｉＷは表面層のＡｕ及び下地層のＣｒとの間の相互拡散を基本的に抑止する。したがって、従来例（特許文献８や９）のように遮蔽電極の厚みを表面層（Ａｕ：２０００Å）や下地層（Ｃｒ：１０００Å）より大きくすることなく、本実施形態での遮蔽電極ＮｉＷでは、これらよりも小さい厚み（３００Å）に設定できる。さらには、ベース基板１及びカバー２はガラスとして下地層はＣｒとする。この場合、ガラスの表面は鏡面状なのでＣｒとすることによって密着性を高める。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
一組の対角部の水晶引出端子４ｃはいずれも他主面に形成され、一主面の引出電極４ｂは貫通電極８によって水晶引出端子４ｃと電気的に接続する。但し、水晶引出端子は両主面に形成されてそれぞれ貫通電極８によって電気的に接続されてあってもよい。そして、枠部１４ｂの両主面の外周表面には枠状金属膜６ｃ、６ｄを有する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ベース基板１５及びカバー１６は例えば枠付水晶板１４と同一切断角度のＡＴカットとし、いずれも水晶片１４ａと対向する領域に窪みを設けて外周を肉厚部とした凹状とする「図４（ａ）」。但し、ベース基板１５及びカバー１６はＡＴカットのみならず、Ｚカットとすることもできる。そして、ベース基板１５及びカバー１６の厚みの大きい外周表面には枠付水晶板１４の枠部１４ｂに設けた枠状金属膜６ｃ、６ｄと対向した枠状金属膜６ａ、６ｂを有する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
各枠状金属膜６ａ〜６ｄは前述同様に下地層をＣｒとして表面層をＡｕとして、両者間に遮蔽層としてのＮｉＷを介在させる。ベース基板１の一組の対角部には枠付水晶板１４の枠部１４ｂの一組の対角部に設けた水晶引出端子４ｃに対応した接続端子１７を有し、貫通電極８によって外底面の実装端子７と電気的に接続する「図４（ｂ）」。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ここでは、先ず、ベース基板１５及び枠付水晶板１４の上面側となる枠状金属膜６ａ、６ｃの各４角部、及びベース基板１５の一組の対角部の接続端子１７上に共晶ボール１０Ａを配置する。次に、ベース基板１５上に枠付水晶板１４を、さらにその上にカバー１６を位置決めして積層する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図６は、水晶振動子３００の分解斜視図である。水晶振動子３００は主に、ベース基板３１、カバー３２及び枠付水晶板３４により構成される。枠付水晶板３４は、水晶片３４ａと、水晶片３４ａを囲むように形成される枠部３４ｂとにより構成されている。ベース基板３１及びカバー３２には凹部３１ｅ及び凹部３２ｅが形成されており、水晶片３４ａは凹部３１ｅ及び凹部３２ｅに挟まれるようにして配置される。また、水晶片３４ａには励振電極４ａが形成されており、励振電極４ａは枠部３４ｂに形成される引出電極４ｂと電気的に接続されている。枠部３４ｂの４つの角にはキャスタレーション３４ｃが形成され、キャスタレーション３４ｃには側面電極４ｅが形成されている。ベース基板３１には実装端子７が形成されている。また、ベース基板３１の４つの角にはキャスタレーション３１ｃが形成されており、キャスタレーション３１ｃには側面電極４ｄが形成されている。側面電極４ｄは、実装端子７と電気的に接続されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図７（ｂ）は、図７（ａ）の点線Ｂの拡大図である。枠付水晶板３４に形成される側面電極４ｅを含んだ引出電極４ｂは、下地層にクロム（Ｃｒ）、表面層に金（Ａｕ）が形成された２層の金属膜により形成されている。また、ベース基板３１の側面電極４ｄを含んだ実装端子７は、下地層（Ｃｒ）、表面層（Ａｕ）及び下地層と表面層との間に形成されている遮蔽層（ＮｉＷ）の３層の金属膜により形成されている。遮蔽層（ＮｉＷ）の膜厚は、厚く形成されることが望ましい。遮蔽層（ＮｉＷ）はスパッタにより形成されるため、その膜厚はスパッタによる最も厚い膜厚となるように１５００Å以上２０００Å以下の範囲で形成されることが望ましい。また、この時の下地層（Ｃｒ）は遮蔽層（ＮｉＷ）の厚さよりも薄くなるように１０００Å以下で形成されることが望ましい。下地層（Ｃｒ）はベース基板３１と金属膜との接合強度を確保するために形成されるため、必要以上の膜厚は必要ないためである。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図８（ａ）は、水晶振動子３００ａの断面図である。以下、水晶振動子３００と同じ構成の部分には同様の符号を付してその説明を省略する。水晶振動子３００ａは、水晶振動子３００を形成した後に、無電解メッキにより実装端子７及び引出電極４ｂの一部である側面電極４ｅにメッキ層５３が形成されている。点線Ｃで囲まれた領域には、例として、実装端子７と引出電極４ｂとが接続されていない状態が示されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の点線Ｃの拡大図である。引出電極４ｂと実装端子７とは直接接合されることが好ましいが、図８（ｂ）では直接接合されていない。しかし、水晶振動子３００ａでは、実装端子７及び側面電極４ｅの表面にメッキ層５３が形成されているため、メッキ層５３を通して実装端子７と側面電極４ｅとの間の電気的に接続されている。メッキ層５３はニッケル（Ｎｉ）により形成される第１メッキ層５３ａと、金（Ａｕ）により形成される第２メッキ層５３ｂとの２層により形成されている。第１メッキ層５３ａは実装端子７及び側面電極４ｅを覆うように無電解メッキによりＮｉをメッキすることにより形成されている。また、第２メッキ層５３ｂは、第１メッキ層５３ａの表面を覆うように無電解メッキによりＡｕをメッキすることにより形成されている。第１メッキ層５３ａ及び第２メッキ層５３ｂは実装端子７及び側面電極４ｅとの間の電気的接続が遮断されることを防止するために形成される。このため、メッキ層５３は断線しにくいように層の厚さが厚い方が良く、第１メッキ層５３ａ及び第２メッキ層５３ｂがそれぞれ３〜５μｍの厚さであることが好ましい。実装端子７の遮蔽層（ＮｉＷ）は、Ｎｉにより形成された第１メッキ層５３ａが実装端子７の下地層（Ｃｒ）に拡散することを防いでいる。また、遮蔽層（ＮｉＷ）は第１メッキ層５３ａが引出電極４ｂの下地層（Ｃｒ）に拡散しない役目も有している。そのため、実装端子７の遮蔽層（ＮｉＷ）は、厚い膜厚となるように形成されることが望ましい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図９（ｃ）は、実装端子７が形成された後の図９（ａ）の点線Ｄの拡大図である。図９（ｃ）は図９（ｂ）の水晶振動子３００ｂに実装端子７を形成し、さらにその後にメッキ層５３が形成されている。実装端子７は、下地層（Ｃｒ）、遮蔽層（ＮｉＷ）、表面層（Ａｕ）の順に、スパッタにより形成される。また、メッキ層５３はＮｉにより形成される第１メッキ層５３ａが実装端子７の表面に形成され、第１メッキ層５３ａの表面にＡｕにより形成される第２メッキ層５３ｂが形成されている。第１メッキ層５３ａ及び第２メッキ層５３ｂは無電解メッキにより形成され、各層の厚さはそれぞれ３〜５μｍであることが望ましい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
１、１５、３１  ベース基板、１Ａ  ベース基板ウェハ、２、１６、３２  カバー、２Ａ  カバーウェハ、３  パッケージ、４、１４ａ、３４ａ  水晶片、４ａ  励振電極、４ｂ  引出電極、４ｄ、４ｅ  側面電極、５  水晶保持端子、６  枠状金属膜、７  実装端子、８  貫通電極、９  導電性接着剤、１０  共晶合金、１０Ａ  共晶ボール、１１  小穴、１２  間隙孔、１３、１３′  混在層、１４、３４  枠付水晶板、１４ｂ、３４ｂ  枠部、１４ｃ  連結棒、１８  接続端子、３１ｃ、３４ｃ  キャスタレーション、４０  低融点ガラス、５０  ハンダ、５１  プリント基板、５２  プリント基板電極、５３  メッキ層、３００  水晶振動子
【手続補正２１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
表面実装される圧電デバイスであって、
所定の周波数で振動する圧電振動片と、
ガラス又は圧電材料からなるカバー及びベース基板を少なくとも有し前記圧電振動片を封入するパッケージと、を備え、
前記パッケージは、ハンダによる封止用に前記カバー又はベース基板の周囲に形成される枠状金属膜、及び前記ベース基板の外底面に形成された実装端子を有し、
前記枠状金属膜及び前記実装端子の少なくとも一方は、前記ガラス又は前記圧電材料の表面に形成されるクロム層と前記クロム層の表面に形成されるＮｉＷ合金層と前記ＮｉＷ合金層の表面に形成される金層とを有する圧電デバイス。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記カバーは前記枠状金属膜を有し、前記ベース基板は前記枠状金属膜を有し、
それぞれの枠状金属膜はハンダが溶融し固化することによって、前記カバーと前記ベース基板とを接合する請求項１に記載の圧電デバイス。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2011250390.tif 000001
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2011250390.tif 000002
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2011250390.tif 000003
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2011250390.tif 000004