(57)【要約】【課題】切断溝を必要以上に大きくすることなく、表面状態が平滑できれいな面取り端面を得ることができ、割れや欠けを有効に防止できる絶縁基体および圧電デバイスの製造方法を提供すること。【解決手段】電子部品を収容もしくは一体に接合するための収容体の一部として利用される絶縁基体３１または３３を製造する製造方法であって、前記絶縁基体を複数個同時に形成するためのウエハ基板５１に対して、該複数個の絶縁基体を分離するために切断溝に沿った開口を有するマスク５２を設定するマスキング工程と、該マスクの加工パターンによりブラスト加工を行うブラスト加工工程と、前記マスクを配置したまま仕上げの化学エッチングを行うエッチング工程と、前記マスクを剥離後に、前記切断溝に沿ってダイシングする切断工程とを含み、前記ブラスト加工工程では、前記ダイシングによる切断工程の切断幅よりも大きな幅で加工する絶縁基体の製造方法。【選択図】図４
2007165503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容もしくは一体に接合するための収容体の一部として利用される絶縁基体
を製造する製造方法であって、
前記絶縁基体を複数個同時に形成するためのウエハ基板に対して、該複数個の絶縁基体
を分離するために切断溝に沿った開口を有するマスクを設定するマスキング工程と、
該マスクの加工パターンによりブラスト加工を行うブラスト加工工程と、
前記マスクを配置したまま仕上げの化学エッチングを行うエッチング工程と、
前記マスクを剥離後に、前記切断溝に沿ってダイシングする切断工程と
を含み、
前記ブラスト加工工程では、前記ダイシングによる切断工程の切断幅よりも大きな幅で
加工する
ことを特徴とする絶縁基体の製造方法。
【請求項２】
前記マスキング工程では、ドライフィルムによるマスクを前記ウエハ基板に対してラミ
ネート処理するとともに、該マスクの前記開口が、前記切断幅よりも大きくされているこ
とを特徴とする請求項１に記載の絶縁基体の製造方法。
【請求項３】
前記マスキング工程では、前記ラミネート処理後にアニール工程を行うことを特徴とす
る請求項２に記載の絶縁基体の製造方法。
【請求項４】
前記ウエハ基板がガラスウエハもしくは水晶ウエハであり、前記マスクがポリウレタン
フィルムであることを特徴とする請求項３に記載の絶縁基体の製造方法。
【請求項５】
互いに同一の外形を備えた、絶縁基体によるベース基体と、圧電材料でなる枠付き振動
片と、前記絶縁基体と同じ材料でなるリッドとを接合して、圧電デバイスを製造する方法
であって、
前工程として、
前記ベース基体を複数個同時に形成するための大きさを備えたウエハ基板であるベース
基体層と、前記リッドを複数個同時に形成するための大きさを備えたウエハ基板であるリ
ッド層と、前記枠付き振動片を複数個同時に形成するための大きさを備えたウエハ基板を
エッチングして前記枠付き振動片を形成した素子層とをそれぞれ用意する工程が実行され
、
前記前工程における前記ベース基体層と、前記リッド層とを形成する工程では、
前記複数個の個々の製品を分離する切断溝を形成するために、該切断溝に沿った開口を
有するマスクを設定するマスキング工程と、
該マスクの加工パターンによりブラスト加工を行うブラスト加工工程と、
前記マスクを配置したまま仕上げの化学エッチングを行うエッチング工程と
を有し、
さらに、前記前工程後の後工程として、
前記リッド層とベース基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを接合する接合工程
と、
前記マスクを剥離後に、前記切断溝に沿ってダイシングする切断工程と
を含み、
前記前工程における前記ブラスト加工工程では、前記ダイシングによる切断工程の切断
幅よりも大きな幅で加工する
ことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記ベース基体層と、前記リッド層と、前記素子層とを用意する工程までを前工程とし
、
続く後工程として、
前記リッド層とベース基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを陽極接合する接合
工程と、
前記ベース基体層と、前記リッド層とに対して、各層の外面に前記マスキング工程、前
記ブラスト加工工程、前記エッチング工程の各工程を順次行い、さらに前記切断工程を実
行する
ことを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記ベース基体層と、前記リッド層と、前記素子層とを用意する工程までを前工程とし
、
続く後工程として、
前記リッド層とベース基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを共晶接合する接合
工程と、
前記ベース基体層と、前記リッド層とに対して、各層の外面に前記マスキング工程、前
記ブラスト加工工程、前記エッチング工程の各工程を順次行い、さらに前記切断工程を実
行する
ことを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記ベース基体層と、前記リッド層と、前記素子層とを用意する工程までを前工程とし
、
続く後工程として、
前記リッド層とベース基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを表面活性化接合す
る接合工程と、
前記ベース基体層と、前記リッド層とに対して、各層の外面に前記マスキング工程、前
記ブラスト加工工程、前記エッチング工程の各工程を順次行い、さらに前記切断工程を実
行する
ことを特徴とする請求項５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、電子部品を気密に収容する気密封止構造と、圧電デバイスおよびその製造方
法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード
等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通
信機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図８に示す圧電デバイス１は、パッケージ２内に電子部品である圧電振動片を収容し、
蓋体であるリッド３をパッケージに気密に接合する構造である（特許文献１、図１，図２
参照）。
このような電子部品を収容するためのパッケージの基本的な部品は、絶縁性の基板であ
り、例えば、上記蓋体であるリッドなどは、例えば、所定の大きさを備える絶縁性の基板
（ウエハ）を縦横に切断して形成される。
また、図８に示されているように、パッケージ２を構成するリッド３のコーナー部や各
稜線部分は、ワレやカケが生じやすく、パッケージ破損の原因ともなることから、符号Ｍ
１で示す各箇所のように面取りを施すのが好ましい。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５４１８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９は、このようなリッド３を形成する方法の一例を示している。
図９に示すように、リッド層３−１は、図８のリッド３が複数個同時に取れる大きさの
ウエハであって、該ウエハ３−１に縦横の切断溝を設け、該切断溝に沿って切断分離する
ことで、図８の矩形のリッド３を得るようにしている。
この場合、図９に符号Ｃ０で示すように、ウエハ３−１には、切断溝を形成するために
、予め材料厚みを薄くしたライン状の脆弱部を形成する必要がある。
【０００５】
図９のＣ０の箇所について、Ｗ１のライン幅となるようにマスクを施し、ウエットエッ
チングを行うと、ウエハ材料によっては、そのエッチング等方性により、内部で孔がＷ２
に拡がり、その結果ダイシング用の切断溝もしくは脆弱部の幅が必要以上に大きくなって
しまい、適切な面取り形状を得ることができないという問題がある。
そこで、ウエットエッチングではなく、例えば、微細な粒子を吹きつけて行うブラスト
加工により、切断溝を形成する方法もある。
この場合には、加工面がきわめて粗くなってしまい、場合によっては表面に「欠け」（
カケ）が入ることも考えられ、面取りによる効果を得ることができない。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、切断溝を必要以上に大きくす
ることなく、表面状態が平滑できれいな面取り端面を得ることができ、割れや欠けを有効
に防止できる絶縁基体およ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】
上述の目的は、第１の発明にあっては、電子部品を収容もしくは一体に接合するための
収容体の一部として利用される絶縁基体を製造する製造方法であって、前記絶縁基体を複
数個同時に形成するためのウエハ基板に対して、該複数個の絶縁基体を分離するために切
断溝に沿った開口を有するマスクを設定するマスキング工程と、該マスクの加工パターン
によりブラスト加工を行うブラスト加工工程と、前記マスクを配置したまま仕上げの化学
エッチングを行うエッチング工程と、前記マスクを剥離後に、前記切断溝に沿ってダイシ
ングする切断工程とを含み、前記ブラスト加工工程では、前記ダイシングによる切断工程
の切断幅よりも大きな幅で加工する絶縁基体の製造方法により、達成される。
【０００８】
第１の発明の構成によれば、製品単位の絶縁基体を分離するためにウエハ基板の切断溝
を加工する上で、先ずブラスト加工工程を行うので、ウエットエッチングで行う場合のよ
うに、切断溝として形成する溝が必要以上に大きくなることがない。しかも、該ブラスト
加工工程に続いて、化学エッチング工程を仕上げに行うことで、表面粗さを無くし、平滑
に仕上げることができる。
さらに、前記ブラスト加工工程では、前記ダイシングによる切断工程の切断幅よりも大
きな幅で加工することで、適切に面取り加工が行われる。
かくして、切断溝を必要以上に大きくすることなく、表面状態が平滑できれいな面取り
端面を得ることができ、割れや欠けを有効に防止できる絶縁基体の製造方法を提供するこ
とができる。なお、この方法により形成される絶縁基体は、パッケージのリッドとして利
用することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記マスキング工程では、ドライフィルム
によるマスクを前記ウエハ基板に対してラミネート処理するとともに、該マスクの前記開
口が、前記切断幅よりも大きくされていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、前記マスキング工程では、ドライフィルムによるマスクを
前記ウエハ基板に対してラミネート処理することで、マスクを正確に適用することができ
、確実な加工が可能となる。しかも、該マスクの前記開口が、前記切断幅よりも大きくさ
れていることで、前記ブラスト加工工程では、前記ダイシングによる切断工程の切断幅よ
りも大きな幅で加工する工程を容易に実現でき、面取り加工を簡単に実現することができ
る。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記マスキング工程では、前記ラミネート
処理後にアニール工程を行うことを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、前記マスキング工程で、ドライフィルムによるマスクを前
記ウエハ基板に対してラミネート処理する際にアニールすることによって、マスクが位置
ズレを生じることなく、一層正確に位置決めでき、より確実な加工が可能となる。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明の構成において、前記ウエハ基板がガラスウエハもしくは水
晶ウエハであり、前記マスクがポリウレタンフィルムであることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、前記マスクとして、ポリウレタンフィルムを用いることに
より、ウエハ基板に対して、アニールにより好適に付着させることができ、ブラスト加工
工程と化学エッチング工程に共通して、マスクとして使用できる。
【００１２】
また、上記目的は、第５の発明にあっては、互いに同一の外形を備えた、絶縁基体によ
るベース基体と、圧電材料でなる枠付き振動片と、前記絶縁基体と同じ材料でなるリッド
とを接合して、圧電デバイスを製造する方法であって、前工程として、前記ベース基体を
複数個同時に形成するための大きさを備えたウエハ基板であるベース基体層と、前記リッ
ドを複数個同時に形成するための大きさを備えたウエハ基板であるリッド層と、前記枠付
き振動片を複数個同時に形成するための大きさを備えたウエハ基板をエッチングして前記
枠付き振動片を形成した素子層とをそれぞれ用意する工程が実行され、前記前工程におけ
る前記ベース基体層と、前記リッド層とを形成する工程では、前記複数個の個々の製品を
分離する切断溝を形成するために、該切断溝に沿った開口を有するマスクを設定するマス
キング工程と、該マスクの加工パターンによりブラスト加工を行うブラスト加工工程と、
前記マスクを配置したまま仕上げの化学エッチングを行うエッチング工程とを有し、さら
に、前記前工程後の後工程として、前記リッド層とベース基体層との間に前記素子層を挟
んで、これらを接合する接合工程と、前記マスクを剥離後に、前記切断溝に沿ってダイシ
ングする切断工程とを含み、前記前工程における前記ブラスト加工工程では、前記ダイシ
ングによる切断工程の切断幅よりも大きな幅で加工する圧電デバイスの製造方法により、
達成される。
【００１３】
第５の発明の構成によれば、第１の発明と同じ原理により、切断溝を必要以上に大きく
することなく、表面状態が平滑できれいな面取り端面を得ることができ、割れや欠けを有
効に防止できるようにして、多数の圧電デバイスを一度に製造できるので、大幅に生産性
の向上を図ることができる。
【００１４】
第６の発明は、第５の発明の構成において、前記ベース基体層と、前記リッド層と、前
記素子層とを用意する工程までを前工程とし、続く後工程として、前記リッド層とベース
基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを陽極接合する接合工程と、前記ベース基体
層と、前記リッド層とに対して、各層の外面に前記マスキング工程、前記ブラスト加工工
程、前記エッチング工程の各工程を順次行い、さらに前記切断工程を実行することを特徴
とする。
【００１５】
第６の発明の構成によれば、各層を陽極接合により一体化することで、ハンダや特別の
金属膜の形成が不要となる大きな利点がある。この場合、各層を接合後に切断溝を形成す
るようにすることで、ウエハの中央付近へ陽極接合の際の電流が適切に伝達される。
【００１６】
第７の発明は、第５の発明の構成において、前記ベース基体層と、前記リッド層と、前
記素子層とを用意する工程までを前工程とし、続く後工程として、前記リッド層とベース
基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを共晶接合する接合工程と、前記ベース基体
層と、前記リッド層とに対して、各層の外面に前記マスキング工程、前記ブラスト加工工
程、前記エッチング工程の各工程を順次行い、さらに前記切断工程を実行することを特徴
とする。
第７の発明の構成によれば、各層を共晶接合により一体化することで、陽極接合のよう
に接合電極膜により各素子がショートすることなく、独立した構成素子をとることができ
る点に大きな利点がある。この場合、切断前に各素子の特性を計測することが可能となる
。なお、接合用の共晶金属としてはＡｕＳｎ、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、ＰｂＳｎなどがある
。
【００１７】
第８の発明は、第５の発明の構成において、前記ベース基体層と、前記リッド層と、前
記素子層とを用意する工程までを前工程とし、続く後工程として、前記リッド層とベース
基体層との間に前記素子層を挟んで、これらを表面活性化接合する接合工程と、前記ベー
ス基体層と、前記リッド層とに対して、各層の外面に前記マスキング工程、前記ブラスト
加工工程、前記エッチング工程の各工程を順次行い、さらに前記切断工程を実行すること
を特徴とする。
第８の発明の構成によれば、各層を表面活性化接合により一体化することで、前記第７
の発明と同様の効果があるのみならず、金属薄膜のみでの接合が可能であるため共晶金属
が不要となる利点がある。さらに水晶−水晶、ガラス−ガラスなどの直接接合が可能とな
るため接合薄膜自体が不要となりより工数を少なくできるという大きな利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１および図２は、本発明の圧電デバイスの一実施形態を示しており、図１はその概略
斜視図、図２は図１のＡ−Ａ概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス３０は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧
電デバイス３０は、パッケージ３７内に圧電振動片を収容している。
具体的には、圧電デバイス３０は、絶縁基体であるベース基体３１と、このベース基体
３１の上に積層固定された枠付き振動片３２と、この枠付き振動片３２の上に積層固定さ
れたリッド３３とを有している。
【００１９】
上記パッケージ３７は、この圧電デバイス３０では、圧電振動片を気密に収容するもの
で、ベース基体３１と、枠付き振動片３２の枠部分と、リッド３３を含んで構成されてい
る。これらベース基体３１と、枠付き振動片３２の枠部分と、リッド３３の外形は一致し
ている。
ベース基体３１は、絶縁基体であり、後述する絶縁材料で形成されている。このベース
基体３１は、パッケージ３７の底部を形成するものである。
【００２０】
枠付き振動片３２は、圧電材料で形成されている。この枠付き振動片３２を形成するも
ので、圧電材料として、本実施形態では、水晶が使用されており、水晶以外にもタンタル
酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。この実施形態では
特に、水晶Ｚ板でなるウエハが使用されている。
振動片本体３９は、図２において、枠部３６と一体とされた基部３８から、図において
右方に平行に延びる一対の振動腕を備えている。図２では断面表記の関係で振動腕３５だ
けが図示されている。
【００２１】
各振動腕には例えば長溝が形成され、該長溝内には、図示しない励振電極が形成されて
いる。各長溝内の励振電極は互いに対をなし、互いに異極として機能する電極で、振動片
本体３９の内部に効率よく電解を形成するものである。例えば、振動片本体３９の基部に
は、上記励振電極と接続された引き出し電極が形成され、これら引き出し電極はベース基
体３１に設けた図示しない導電パターンおよび導電スルーホールを介して、各実装端子４
７，４８と電気的に接続されている。
【００２２】
リッド３３は、枠付き振動片３２の上に後述するように固定され、振動片本体３９を収
容した空間を気密に封止するものである。
特に本実施形態では、リッド３３は、好ましくは、周波数調整用の光（たとえばレーザ
光）が透過される材料が選択されており、透明材料が適している。リッド３３は、後述す
るように形成され、たとえば水晶Ｚ板で形成されると、接合対象としての枠付き振動片３
２と同じ材料とすることができ、線膨張係数が同じになることから、好ましい。
すなわち、リッド３３と上記したベース基体３１は、全く同じ構造の絶縁材料である圧
電材料で形成された平らな板体である。すなわち、本発明における絶縁基体とは、このベ
ース基体３１とリッド３３のどちらにも使用することができるものである。
【００２３】
すなわち、ベース基体３１と、枠付き振動片３２、そして、この枠付き振動片３２とリ
ッド３３とは、それぞれハンダ２２，２２により接合されている。
すなわち、リッド３３の封止面の全面もしくはその一部領域、あるいは少なくとも封止
部（ハンダ２２と接合される領域）には、図示しない金属層もしくはメタライズ部が形成
されている。
そして、この金属層は、枠付き振動片３２の封止部にも同じものが形成されており、具
体的には該枠付き振動片３２の裏面の封止部およびベース基体３１の表面の封止部にも同
じ金属層を形成することにより、これらの間にハンダ２２を介在させてハンダ接合できる
ようになっている。
【００２４】
金属層は、どの部材に形成されている構造も同じであり、たとえば、ハンダ２２から遠
い方から積層状態について簡単に説明すると、少なくとも、下地層と、その表面側に形成
された接合層とを含んでいる。
下地層は、Ａｕなどの金属のガラスや水晶などへの付着性が弱いことを補うためにもう
けられ、該下地層としては、たとえば、スパッタリングなどによりＣｒ（クロム）が成膜
されている。その上には、接合層として、たとえば金が成膜される。この金の接合層に対
応して、ハンダには金錫（ＡｕＳｎ）や金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）などが使用される。
なお、後述するように各層を陽極接合する場合には、対向する接合部の両方にこのような
金属層を形成する必要はなく、一方にだけ形成すればよく、ハンダ２２は不要である。
【００２５】
また、後述する工程に基づいて、図１および図２に示すように、リッド３３と、ベース
基体３１の角部と稜線の箇所には、面取り部２１が形成されている。これにより、パッケ
ージ３７は、鋭い角や稜線が無いので、割れや欠けが生じにくく、パッケージの破損が有
効に防止されている。
【００２６】
本実施形態の圧電デバイス３０は以上のように構成されており、実装端子４７，４８を
所定の実装基板（図示せず）等に対して、ハンダなどにより接合することにより、実装基
板側から、供給された駆動電圧が振動片本体３９の励振電極に印加されて、各振動腕が、
互いの先端部を接近・離間するように所定の周波数で屈曲振動することができる。
そして、この圧電デバイス３０では、以下に説明する製造工程を採用することにより、
パッケージ３７の面取り部２１を簡単かつ適切に形成することができるものである。
【００２７】
（圧電デバイスの製造方法）
次に、圧電デバイス３０の製造方法の第１の実施形態を説明する。
図３は圧電デバイス３０の製造方法の一例を示すフローチャートであり、この実施形態
では、圧電デバイス３０の製造工程は、前工程と、後工程を有している。
【００２８】
（前工程）
圧電デバイス３０の製造方法における前工程は、基体ベース層の形成工程と、枠付き振
動片を形成するための素子層の形成工程と、リッド層の形成工程とを有している。これら
の基体ベース層の形成工程と、素子層の形成工程と、リッド層の形成工程は、それぞれ別
々に行われる工程である。すなわち、前工程は組み立ての準備工程であり、複数の工程が
並列的に行われる。
枠付き振動片３２を形成するための素子層（図示せず）は、既に説明したように、圧電
基板として、たとえば、水晶ウエハを用意する（ＳＴ３０）、この水晶ウエハに対して、
たとえば、フッ酸溶液によるエッチングを行い、図２で説明したような外形を形成するこ
とができる（ＳＴ３１）。その後、表裏面の接合部に必要な金属膜を形成し、ハンダによ
る接合を可能とするとともに、必要な駆動用の電極をスパッタリングや蒸着で成膜し、フ
ォトリソグラフィなどにより形成する。
【００２９】
また、リッド層の形成工程と基体ベース層の形成工程は全く同様であり、これらを構成
する絶縁基板の形成工程としてこれら各層の形成工程をまとめて、詳細に説明する。
図４（ａ）は、リッド層と基体ベース層をそれぞれ形成するために共通に利用される絶
縁基体層であるウエハ基板５１を示している。絶縁基体層であるウエハ基板５１を後述す
るように切断すると個々の絶縁基体となる。
【００３０】
ウエハ基板５１は、図２で説明したリッド３３と、ベース基体３１とをそれぞれ複数枚
一度に形成できる大きさのウエハ基板であり、図４では、その厚み方向が示されるように
断面で示している。この実施形態のようにリッドとベース基体について、多くの数を同時
に形成すれば、生産効率は向上する。
リッド層３３を形成するためのウエハ基板５１は、後述する周波数調整において、外部
から照射されるレーザ光を透過できる透明な材料であることが必要で、水晶やガラスが使
用できる。水晶である場合には、枠付き振動片を形成するための素子層と同じ水晶Ｚ板が
使用される。ガラスである場合には、水晶Ｚ板の熱膨張係数である１３．８ｐｐｍ／一度
（摂氏）とほぼ一致した透明な材料を選択する。このような材料としては、例えば、通常
のソーダガラスや、特に線膨張係数を小さくした硼珪酸ガラス、すなわちパイレックス（
登録商標）ガラス等を用いることができる。
【００３１】
なお、後述する切断溝を形成するのに先立って、必要な金属膜が形成される。
すなわち、図４（ａ）のウエハ基板５１を純水で洗浄し（ＳＴ１０）、リッド層および
ベース基体層の接合部に下地層と接合層を成膜する。たとえば、下地層として、クロムを
スパッタリングにより成膜し、その上に接合層として金（Ａｕ）が例えば、スパッタリン
グにより、成膜される。
なお、図４（ａ）において、Ｃ１で示す箇所は切断工程における切断溝の箇所となるも
のである。
【００３２】
（マスキング工程）
次に図４（ｂ）に示すように、ウエハ基板５１の一面にマスクとなるフィルムを成膜す
る。このフィルムとしては、好ましくは、ドライフィルム５２であり、さらに、ドライフ
ィルムとしては、たとえばポリウレタンフィルムが適している。
このドライフィルム５２をウエハ基板５１にラミネートし（ＳＴ１１）、加熱する（ア
ニール工程）。
好ましくは、このアニールによるラミネート処理においては、８０度程度（摂氏、以後
、温度表示は全て「摂氏」）においてラミネート（積層）後、さらに、８０度程度で３０
分程度の加熱を行い、フィルムのウエハ基板５１に対する付着力を高める。
【００３３】
次に、図４（ｃ）に示すように、ウエハ基板５１の表面に、切断溝Ｃ１を形成すべき箇
所を開口したガラスマスク５３を配置し、露光現像して（ＳＴ１２、ＳＴ１３）、該ドラ
イフィルム５２aを除去する。
たとえば、剥離液として、ＮａＣＯ３溶液を用いて、該ＮａＣＯ３（２ないし３グラム
）に対して、水１リットル程度の溶液を用いて、温度２５度ないし３０度にて、１０分な
いし１５分の処理を行う。
これによりドライフィルム５２について、ガラスマスク５３の開口５３に対応した開口
５２部分が感光し、その未感光部を除去すると、図４（ｄ）に示すように、次段のブラス
ト加工における加工パターンとして、開口５２ａを有するマスク５２がウエハ基板５１の
一面に強固に付着した状態で残される。
【００３４】
（ブラスト加工工程）
図４（ｅ）に示すように、マスク５２側から、たとえばサンドブラストにより、♯６０
０ないし１０００の砥粒による粒子を０．３５MＰａの圧力にて噴射し、ブラスト加工す
る（ＳＴ１４）。
これにより、入り口の溝幅Ｗ３を有する切断溝Ｃ２が形成される。なお、マスク５２の
開口５２ａはこの溝幅Ｗ３と一致するようにされ、後述するようにＷ３はダイシングによ
る切断幅よりも大きい。
ブラスト加工後は、純水で洗浄し、（ＳＴ１５）残った砥粒を洗う。純水洗浄後はドラ
イフィルム５２が膨張し当初のパタン形状と変わってしまうため、再度アニール処理を行
う。アニール条件としてはマスキング工程におけるアニールと同等でよい。
【００３５】
（エッチング工程）
次に仕上げの化学エッチング、すなわちウエットエッチングにより、面取りエッチング
ないしその仕上げを行う（ＳＴ１６）。
図５（ａ）に示すように、マスク５２を配置したまま、マスク開口５２ａからエッチン
グ液が進入し、ウエットエッチングが進行して、奥側に向かって徐々に縮幅する切断溝が
形成される。
具体的には、ウエハ基板５１が水晶である場合に、エッチング液として、過酸化水素水
（Ｈ２Ｏ２）１１パーセント（重量パーセント）に対して、残りは１水素２フッ化アンモ
ニウム（ＮＨ４ＨＦ２）を含有したものを用いて、３０度程度で約３分以内の短い時間で
エッチングを行う。
【００３６】
続いて、純水で常温により１０分程度洗い、（ドライ）マスク５２を除去すると、図５
（ｂ）の状態となる（ＳＴ１７）。
好ましくは、たとえば、洗浄液として、モノエタノールアミン＋水を用いて、３０度程
度で１５分位洗浄し、粘着層の残滓を取り除く（ＳＴ１８）。
さらに８０度程度で３０分位放置し、洗浄液を乾燥させる（ＳＴ１９）。
以上により、内面が平滑な切断溝Ｃ３が形成される。該切断溝Ｃ３は入り口の幅Ｗ３が
底部の幅Ｗ４よりも大きくなり、適切に面取り形状が形成される。
以上により、この実施形態の前工程が終了する。
【００３７】
（後工程）
（接合工程）
次に、図５（ｃ）に示すように、同じウエハ基板でなるリッド層５１−１とベース基体
層５１−２の間に、ＳＴ３１で完成させた素子層３２−１を挟むようにして、互いに対向
する接合部に、好ましくは鉛を含有しない、金錫、もしくは金ゲルマニウムなどのハンダ
２２，２２を介してこれらを重合して接合する（ＳＴ２０）。
（切断工程）
続いて、所定の切断治具により図５（ｂ）のＷ４の幅でダイシングすることにより、図
４（ｄ）に示すように、面取り部２１を備えた複数の圧電デバイス３０（図１参照）が、
多数個同時に形成される。
なお、リッド３３は透明であるから、図２に示すように、外部からレーザ光Ｂを内部の
振動片本体の３９の先端付近の励振電極に照射し、質量削減方式による周波数調整を行う
ことができる。次いで、個々の製品に関して、必要な検査を行い、圧電デバイス３０が完
成する。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に製造方法の第２の実施形態について、図６のフローチャートを参照しながら説明す
る。図６において、図３のフローチャートと同じ符号を付したステップは同一の工程であ
るから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
第２の実施形態では、ＳＴ１１のウエハ基板５１に対するマスクラミネートの工程の前
に接合工程が入ることにより、前工程が該接合工程の前に終了している点で第１の実施形
態と相違する。
【００３９】
すなわち、第１の実施形態と同様に、ウエハ基板５１の洗浄を行い（ＳＴ１０−１）、
図７に示すように、これらウエハ基板５１でなるベース基板層５１−２とリッド層５１−
１に、上述のような切断溝Ｃ３を形成する前に、素子層３２−１を間に挟んで接合する。
この場合、接合は図示するように、陽極接合により行われる。
すなわち、ガラス製もしくは水晶であるリッド層５１−１およびベース基体層５１−２
には、その軟化点よりも低い温度（１００ないし２００度）を加えた状態で、このリッド
層およびベース基体層の間に、たとえば、接合部に金属層を被覆した素子層３２−１を挟
み、各リッド層５１−１およびベース基体層５１−２と、接合膜である金属層との間で、
図示のように、該金属層側が陽極になるようにして、直流電源から０．５ないし１．６ｋ
Ｖの直流電圧を印加する。
【００４０】
すなわち、陽極接合は、表面どうしを密着させて固相のまま接合する手法で、平滑な表
面をもつ面どうしで、その表面原子間の静電引力を生じさせて接合する方法である。した
がって、たとえば、ガラス製であるリッド層には、印加された直流電圧の作用によって、
イオンが移動し、金属層とのギャップ及びその近傍に形成された空間電荷層に、継続して
印加された電圧がかかるようになる。そうすると、リッド層と金属層との間に静電引力が
発生し、互いに密着して、強電界によりガラス側から電極側へイオンの移動が進み、界面
で電極側の原子と共有結合を生じて、結合が行われると考えられる。
【００４１】
また、共晶接合の場合は接合用金属として、ＡｕＳｎ、ＡｕＧｅ、ＰｂＳｎを用いるこ
とができる。この際接合用金属の下地として、ＡｕＣｒ、ＡｕＴｉなどを用いることによ
りガラスと共晶金属を密着させることが可能となる。接合温度としてはＡｕＳｎ合金で２
８０ないし３００度、ＡｕＧｅ合金で３６０度、ＰｂＳｎ合金で１８０ないし２００度近
辺であることがのぞましく接合時間は下地金属のＡｕ侵食との関係上、約５分が望ましい
。
【００４２】
また、上記の陽極接合、共晶接合の他に、表面活性化接合も適用することができる。
表面活性化接合においては、例えば、ＣＦ４、Ａｒ、又はＮ２ガスを用いて、酸素不介
在の雰囲気内で行われるプラズマ処理により接合面を活性化させ、リッド層５１−１と素
子層３２−１と、ベース基体層５１−２が接合される。
また、このプラズマ処理は、Ｏ２ガス、ＣＦ４とＯ２との混合ガス、又はＮ２とＯ２と
の混合ガスを用いて、酸素介在の雰囲気内で行ってもよい。
この表面活性化接合においては、接合薄膜としてＡｕＣｒ、ＡｕＴｉなどがある。この
際Ａｕ厚みは２０００ないし２００００オングストロームであることが望ましい。また、
金属薄膜を使用せずに直接ガラス−ガラス、水晶−水晶、ガラス−水晶を接合することも
可能である。
【００４３】
このようにして、リッド層５１−１と素子層３２−１と、ベース基体層５１−２が図示
のように重合されて精密に接合される（ＳＴ１０−２）。
この場合、各層を接合後に切断溝を形成するようにすることで、ウエハの中央付近へ陽
極接合の際の電流が適切に伝達される。
続いて、後工程として、リッド層５１−１の表面（図において上面）と、ベース基体層
５１−２の表面（図において下面）に、切断溝Ｃ３を第１の実施形態と同様の手法で、Ｓ
Ｔ１１ないしＳＴ１９の工程を実行することで形成し、ダイシングする（ＳＴ２１）こと
により、図１の圧電デバイス３０を多数個同時に形成することができる。
【００４４】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わ
せたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、絶縁基体に電子部品を接合して、気密封止する全ての気密封止構造
に適用される。
すなわち、上述した平板の絶縁基体上に、圧電振動片を接合し、これをキャップ状のリ
ッドで封止する構造のものであっても、この発明における絶縁基体の製造方法が適用でき
る。
さらには、パッケージに被われるようにして、内部に圧電振動片を収容するものであれ
ば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイスとその製造方法
に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線概略断面図。
【図３】図１の圧電デバイスの製造方法の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図４】図１の圧電デバイスの製造工程の一部を順次示す工程図。
【図５】図１の圧電デバイスの製造工程の一部を順次示す工程図。
【図６】図１の圧電デバイスの製造方法の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図７】図１の圧電デバイスの製造工程の一部を示す図。
【図８】従来の圧電デバイスの一例を示す概略斜視図。
【図９】図８の圧電デバイスのリッドの製造工程を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００４６】
３０・・・圧電デバイス、３１・・・ベース基体、３２・・・枠付き振動片、３３・・
・リッド、３７・・・パッケージ、３９・・・振動片本体、５１−１・・・ベース基体層
、３２−１・・・素子層、５１−２・・・リッド層、５１・・・ウエハ基板、５２・・・
マスク
【図１】
2007165503.tif 000003
【図２】
2007165503.tif 000004
【図３】
2007165503.tif 000005
【図４】
2007165503.tif 000006
【図５】
2007165503.tif 000007
【図６】
2007165503.tif 000008
【図７】
2007165503.tif 000009
【図８】
2007165503.tif 000010
【図９】
2007165503.tif 000011