(57)【要約】【課題】スルーホールを有しないベースで且つウエハ単位で製造できる圧電デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】圧電デバイス（１００）は、一対の外部電極（１２５）が形成される第１面とその第１面の反対側で第１凹み部（１２１）及びその第１凹み部の周囲の第１接合面（Ｍ１）が形成される第２面と第１接合面から第１面と第２面とを結ぶ側面を介して外部電極と接続する一対の接続電極（１２４）とを有する矩形状のベース（１２）と、接続電極と接続する一対の励振電極を有しベースに保持される圧電振動片（１０）と、圧電振動片を覆う第２凹み部及びその第２凹み部（１１１）の周囲の第２接合面（Ｍ２）が形成されたリッド（１１）と、第１接合面と第２接合面との間に環状に配置されベースとリッドとを封止する環状の封止材（ＬＧ）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の外部電極が形成される第１面と、その第１面の反対側で第１凹み部及びその第１凹み部の周囲の第１接合面が形成される第２面と、前記第１接合面に前記外部電極と接続する一対の接続電極と、を有する長方形状のベースと、
一対の励振電極と前記一対の励振電極から引き出される引出電極とを有し、前記引出電極が接続電極に導電性接着剤によって固定される長方形状の圧電振動片と、
前記圧電振動片を覆い、第２凹み部及びその第２凹み部の周囲の第２接合面が形成されたリッドと、
前記第１接合面と前記第２接合面との間に環状に配置され、前記ベースと前記リッドとを封止する環状の封止材と、
を備える圧電デバイス。
【請求項２】
前記第１凹み部を前記第２面の法線方向から見た場合に、前記第１凹み部は長方形状であり、
前記第２凹み部を前記第２面の法線方向から見た場合に、前記第２凹み部は長方形状である請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記第１凹み部の長方形の少なくとも２つの角部は前記第１接合面と同じ高さで前記第１凹み部の中央側に突き出ており、前記角部に前記一対の接続電極が形成される請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記２つの角部は前記第１凹み部の同じ短辺側に形成され、前記引出電極は前記圧電振動片の同じ短辺に引き出されている請求項３に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記２つの角部は前記第１凹み部の向かい合う短辺にそれぞれ形成され、前記引出電極は前記圧電振動片の向かい合う短辺にそれぞれ引き出されている請求項３に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記外部電極と前記接続電極とは、前記第１面と前記第２面とを結ぶ側面に形成されたキャスタレーションを介して電気的に接続されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記圧電振動片は、周辺部よりも中央部が厚みを有するメサ型又はコンベックス型を含む請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リッドウエハ又はベースウエハで形成されたパッケージに圧電振動片が個々に載置される圧電デバイスの製造方法及び圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装用の圧電デバイスは、特許文献１に示されるように、一般にアルミナセラミックの絶縁性ベースとそのセラミックベースの開口部にガラス又はコバール合金のリッドが固着されている。セラミックベースとリッドとがキャビティを形成し、そのキャビティ内に圧電振動片が収納されている。
【０００３】
また、特許文献２に示されるように、ベースがセラミックではなくコスト低減のためガラスを使用している表面実装用の圧電デバイスもある。そしてガラスベースとリッドとが低融点ガラスで固着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３３０３７号公報
【特許文献２】特開２００５−０５７５２０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に開示された圧電デバイスは、セラミックベースであり個々に製造する必要があるためコスト低減の観点からは好ましくない。特許文献２に開示された圧電デバイスは、ガラスベースを使用しているが個々に製造する必要があり量産に適していない。また、特許文献２に開示された圧電デバイスは、ガラスベースにスルーホールを形成する必要があった。さらに特許文献２に開示された圧電デバイスは、圧電振動片とガラスベースとが接触しないように、ガラスベースの主面に接続電極を３０μｍ以上に厚く形成する必要があった。このため特許文献２の圧電デバイスはガラスベースを使用しても製造コストが高くなっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、スルーホールを有しないベースで且つウエハ単位で製造できる圧電デバイス及びその製造方法を提供する。また、接続電極はスパッタ又は真空蒸着で形成される厚さ（数百ｎｍ）の圧電デバイス及びそ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】
第１観点の圧電デバイスは、一対の外部電極が形成される第１面とその第１面の反対側で第１凹み部及びその第１凹み部の周囲の第１接合面が形成される第２面と第１接合面から第１面と第２面とを結ぶ側面を介して外部電極と接続する一対の接続電極とを有する矩形状のベースと、接続電極と接続する一対の励振電極を有しベースに保持される圧電振動片と、圧電振動片を覆う第２凹み部及びその第２凹み部の周囲の第２接合面が形成されたリッドと、第１接合面と第２接合面との間に環状に配置されベースとリッドとを封止する環状の封止材と、を備える。
【０００８】
第２観点の圧電デバイスは、ベースからリッドへの方向から見ると、ベースの外周は矩形状であり、リッドの外周は矩形状である。また、圧電デバイスは、長方形の第１凹み部の少なくとも２つの角部は第１接合面と同じ高さで第１凹み部の中央側に突き出ており、角部に一対の接続電極が形成されている。さらに圧電デバイスは、第１凹み部の２つの角部は第１凹み部の同じ短辺側に形成され、引出電極が圧電振動片の同じ短辺に引き出されている。
【０００９】
第３観点の圧電デバイスは、２つの角部は第１凹み部の向かい合う短辺にそれぞれ形成され、引出電極が圧電振動片の向かい合う短辺にそれぞれ引き出されている。また、圧電デバイスは、外部電極と接続電極とが、第１面と第２面とを結ぶ側面に形成されたキャスタレーションを介して電気的に接続されている。圧電デバイスは、音叉型圧電振動片及び周辺部よりも中央部が厚みを有するメサ型又はコンベックス型を含む振動片にも適用できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、ウエハ単位でコストを低減させて圧電デバイスを製造できる。また、圧電デバイス内に有害ガスや水分が含まれなく、大量生産が可能である。また本発明の圧電デバイスは有害ガスや水分が含まれないため安定して振動又は発振する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の第１水晶振動子１００の分解斜視図である。
【図２】第１水晶振動片１０を第１ベース１２に載置した後、且つリッド部１１を第１ベース１２に接合する前の第１実施形態の第１水晶振動子１００の斜視図である。
【図３】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。  （ｂ）は、第１水晶振動子１００の底面図である。
【図４】第１実施形態の第１水晶振動子１００の製造を示したフローチャートである。
【図５】水晶ウエハ１０Ｗの平面図である。
【図６】リッドウエハ１１Ｗの平面図である。
【図７】ベースウエハ１２Ｗの平面図である。
【図８】第２実施形態の第２水晶振動子１１０の分解斜視図である。
【図９】（ａ）は、第２水晶振動子１１０のＢ−Ｂ断面図である。  （ｂ）は、第２水晶振動子１１０の第２ベース板２２の平面図である。
【図１０】ベースウエハ２２Ｗの平面図である。
【図１１】第３実施形態の第３水晶振動子１２０の分解斜視図である。
【図１２】ベースウエハ３２Ｗの平面図である。
【図１３】第４実施形態の第４水晶振動子１３０の分解斜視図である。
【図１４】ベースウエハ４２Ｗの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
＜第１水晶振動子１００の全体構成＞
第１水晶振動子１００の全体構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、第１水晶振動子１００の分解斜視図である。図２は、第１水晶振動片１０を第１ベース１２に載置した後、且つリッド板１１を第１ベース１２に接合する前の第１実施形態の第１水晶振動子１００の斜視図である。図３（ａ）は第１水晶振動子１００のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は第１水晶振動子１００の底面図である。
【００１３】
圧電振動片としてＡＴカットの第１水晶振動片１０が使われている。つまり、ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。このため、第１実施形態ではＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、第１実施形態において第１水晶振動子１００の長手方向をＸ軸方向、第１水晶振動子１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’として説明する。以下、第２実施形態から第４実施形態においても同様である。
【００１４】
図１に示されたように、第１水晶振動子１００はリッド凹部１１１を有するリッド板１１と、ベース凹部１２１を有する第１ベース１２と、第１ベース１２に載置される第１水晶振動片１０とを備える。
【００１５】
第１水晶振動片１０は、ＡＴカットされた水晶片１０１により構成され、その水晶片１０１の中央付近の両主面に一対の励振電極１０２ａ、１０２ｂが対向して配置されている。また、励振電極１０２ａには水晶片１０１の底面（−Ｙ’側）の−Ｘ側まで伸びた引出電極１０３ａが接続され、励振電極１０２ｂには水晶片１０１の底面（−Ｙ’側）の＋Ｘ側まで伸びた引出電極１０３ｂが接続されている。引出電極１０３ａ、１０３ｂは後述する接続電極１２４ａ、１２４ｂに合わせて、接続領域がＺ‘軸方向に長く形成されている。
【００１６】
第１水晶振動片１０はＸ軸方向の長さＬ６が２４００μｍ程度で、Ｚ’軸方向の幅Ｗ６が１５００μｍ程度で、Ｙ’軸方向の高さＨ６は励振周波数によって決まってくる。また、励振電極１０２及び引出電極１０３は例えば下地としてのクロム層が用いられ、クロム層の上面に金層が用いられる。なお、クロム層の厚さは例えば０．０５μｍ〜０．１μｍで、金層の厚さは例えば０．２μｍ〜２μｍである。
【００１７】
第１ベース１２は、表面（＋Ｙ’側の面）にベース凹部１２１の周囲に形成された第１端面Ｍ１を有している。また、第１ベース１２はＸ軸方向の両側にベース貫通孔ＢＨ１（図７を参照）を二分したベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂが形成されている。ベース側面電極１２３ａ、１２３ｂ（図３（ａ）を参照）がベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂにそれぞれ形成されている。また、ベース側面電極１２３ａと電気的に接続された接続電極１２４ａが第１ベース１２の第１端面Ｍ１の−Ｘ側に形成されている。同様に、ベース側面電極１２３ｂと電気的に接続された接続電極１２４ｂが第１ベース１２の第１端面Ｍ１の＋Ｘ側に形成されている。さらに、第１ベース１２は実装面（水晶振動子の実装面）にベース側面電極１２３ａ、１２３ｂとそれぞれ電気的に接続された一対の実装端子１２５ａ、１２５ｂを有している（図３（ｂ）を参照）。
【００１８】
図２に示されたように、第１ベース１２はＸ軸方向の長さＬ１が３２００μｍ程度で、Ｚ’軸方向の幅Ｗ１が２５００μｍ程度で、Ｙ’軸方向の高さＨ３は３００μｍ程度である。ベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂのＺ’方向の長さＷ２は第１ベース１２の幅Ｗ１の１／３〜１／２程度、すなわち約８００〜１３００μｍである。接続電極１２４ａ、１２４ｂのＺ’方向の長さＷ３はベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂの長さＷ２と同程度から１／２程度、すなわち約７００〜１３００μｍである。
【００１９】
図３に示されたように、ベース凹部１２１のＸ軸方向の長さＬ５は第１水晶振動片１０のＸ軸方向の長さＬ６より短く形成され、２２１０μｍ程度である。ベース凹部１２１の深さは、４０μｍ程度である。さらに、ベース側面電極、接続電極及び実装端子は励振電極及び引出電極と同じ構成である。
【００２０】
つまり、第１水晶振動子１００において第１水晶振動片１０の長さＬ６（２４００μｍ）がベース凹部１２１の長さＬ５（２２１０μｍ）より大きい。このため、第１水晶振動片１０を導電性接着剤１３で第１ベース１２に載置すると、第１水晶振動片１０のＸ軸方向の両端が第１ベース１２の第１端面Ｍ１に載置される。このとき、図３（ａ）に示されたように第１水晶振動片１０の引出電極１０３ａ、１０３ｂが第１ベース１２の接続電極１２４ａ、１２４ｂにそれぞれ電気的に接続される。これにより、実装端子１２５ａ、１２５ｂがベース側面電極１２３ａ、１２３ｂ、接続電極１２４ａ、１２４ｂ、導電性接着剤１３及び引出電極１０３ａ、１０３ｂを介して励振電極１０２ａ、１０２ｂにそれぞれ電気的に接続される。つまり、実装端子１２５ａ、１２５ｂに交番電圧（正負を交番する電位）を印加したときに、第１水晶振動片１０は厚みすべり振動する。
【００２１】
また、第１ベース１２の接続電極１２４ａ、１２４ｂがより幅広く（Ｗ３：７００μｍ以上）形成されているので、第１水晶振動片１０を第１ベース１２に接着したとき引出電極１０３ａ、１０３ｂと接続電極１２４ａ、１２４ｂとがより広い領域で接続できる。このため、引出電極１０３ａ、１０３ｂと接続電極１２４ａ、１２４ｂとがより確実に電気的に接続され配線抵抗も小さい。
【００２２】
さらに、図３（ｂ）に示されたように第１ベース１２の実装面の四隅には４つの実装端子１２５がそれぞれ形成されている。その中、実装端子１２５ａ、１２５ｂはベース側面電極１２３ａ、１２３ｂにそれぞれ電気的に接続され、別の２つの実装端子１２５はアースに使われる。
【００２３】
図１〜図３に示されたように、第１水晶振動子１００はリッド板１１のリッド凹部１１１と第１ベース１２のベース凹部１２１によって第１水晶振動片１０を収納するキャビティＣＴを形成する。キャビティＣＴは、不活性ガスで満たされたり又は真空状態に気密されたりする。
【００２４】
リッド板１１はその−Ｙ’側にリッド凹部１１１の周囲に形成された第２端面Ｍ２を有している。また、リッド板１１の第２端面Ｍ２は例えば非導電性である低融点ガラスＬＧにより第１ベース１２の第１端面Ｍ１に接続される。
【００２５】
低融点ガラスＬＧは、３５０℃〜４００℃で溶融する鉛フリーのバナジウム系ガラスを含む。バナジウム系ガラスはバインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接着する。バナジウム系ガラスの融点は水晶材又はガラスなどで形成されたリッド板１１及び第１ベース１２の融点より低く、また、このバナジウム系ガラスは接着時の気密性と耐水性・耐湿性などの信頼性が高い。バナジウム系ガラスは空気中の水分がキャビティＣＴ内に進入したりキャビティＣＴ内の真空度を低下させたりすることを防止する。さらに、バナジウム系ガラスはガラス構造を制御することにより熱膨張係数も柔軟に制御できる。
【００２６】
リッド板１１は、第１ベース部１２と同様にＸ軸方向の長さＬ１が３２００μｍ程度で、Ｚ’軸方向の幅Ｗ１が２５００μｍ程度であるが、そのＹ’軸方向の高さＨ２は４５０μｍ程度である。また、リッド凹部１１１のＸ軸方向の長さＬ４は第１水晶振動片１０のＸ軸方向の長さＬ６より長く形成され、２６００μｍ程度である。リッド凹部１１１の深さは、２５０μｍ程度である。
【００２７】
つまり、リッド凹部１１１の長さＬ４（２６００μｍ）が第１水晶振動片１０の長さＬ６（２４００μｍ）及びベース凹部１２１の長さＬ５（２２１０μｍ）より大きい。このため、低融点ガラスＬＧは図１及び図３（ａ）に示されたように、第１ベース１２の第１端面Ｍ１の外側（幅は３００μｍ程度）でリッド板１１と第１ベース１２とを接合する。
【００２８】
＜第１水晶振動子１００の製造方法＞
図４は、第１水晶振動子１００の製造を示したフローチャートである。図４において、第１水晶振動片１０の製造ステップＳ１０と、リッド板１１の製造ステップＳ１１と、第１ベース１２の製造ステップＳ１２とは別々に並行して行うことができる。また、図５は水晶ウエハ１０Ｗの平面図で、図６はリッドウエハ１１Ｗの平面図で、図７はベースウエハ１２Ｗの平面図である。
【００２９】
ステップＳ１０では、第１水晶振動片１０が製造される。ステップＳ１０はステップＳ１０１〜Ｓ１０３を含んでいる。
ステップＳ１０１において、図５に示されたように、均一の水晶ウエハ１０Ｗにエッチングにより複数の第１水晶振動片１０の外形が形成される。ここで、各第１水晶振動片１０は連結部１０４により水晶ウエハ１０Ｗに連接されている。
【００３０】
ステップＳ１０２において、まずスパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ１０Ｗの両面及び側面にクロム層及び金層が順に形成される。そして、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。その後、露光装置（図示しない）を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極、引出電極のパターンが水晶ウエハ１０Ｗに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図５に示されたように水晶ウエハ１０Ｗ両面には励振電極１０２ａ、１０２ｂ及び引出電極１０３ａ、１０３ｂが形成される（図１を参照）。
【００３１】
ステップＳ１０３において、第１水晶振動片１０が個々に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図５に示された一点鎖線のカットラインＣＬに沿って切断する。
【００３２】
ステップＳ１１では、リッド板１１が製造される。ステップＳ１１はステップＳ１１１及びＳ１１２を含んでいる。
ステップＳ１１１において、図６に示されたように、均一厚さの水晶平板のリッドウエハ１１Ｗにリッド凹部１１１が数百から数千個形成される。リッドウエハ１１Ｗには、ウェットエッチング又は機械加工によりリッド凹部１１１が形成され、リッド凹部１１１の周囲には第２端面Ｍ２が形成される。
【００３３】
ステップＳ１１２において、図６に示されたように、スクリーン印刷でリッドウエハ１１Ｗの第２端面Ｍ２に低融点ガラスＬＧが印刷される。その後、低融点ガラスＬＧを仮硬化することで、低融点ガラス膜がリッドウエハ１１Ｗの第２端面Ｍ２に形成される。
【００３４】
ステップＳ１２では、第１ベース１２が製造される。ステップＳ１２はステップＳ１２１及びＳ１２２を含んでいる。
ステップＳ１２１において、図７に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ１２Ｗにベース凹部１２１が数百から数千個形成される。ベースウエハ１２Ｗには、エッチング又は機械加工によりベース凹部１２１が形成され、ベース凹部１２１の周囲には第１端面Ｍ１が形成される。同時に、各第１ベース１２のＸ軸方向の両辺にはベースウエハ１２Ｗを貫通するように角丸長方形のベース貫通孔ＢＨ１が形成される。ベース貫通孔ＢＨ１が半分に分割されると１つのベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂ（図１を参照）になる。
【００３５】
ステップＳ１２２では、ステップＳ１０２で説明されたスパッタ及びエッチング方法と同様な方法で図７に示されたように第１ベース１２の実装面（水晶振動子の実装面）の四隅に実装端子１２５が形成される。同時に、ベース貫通孔ＢＨ１にはベース側面電極１２３ａ、１２３ｂが形成され、第１端面Ｍ１には接続電極１２４ａ、１２４ｂが形成される（図１を参照）。
【００３６】
ステップＳ１３では、ステップＳ１０で製造された個々の第１水晶振動片１０が導電性接着剤１３で第１ベース１２の第１端面Ｍ１に載置される。このとき、第１水晶振動片１０の引出電極１０３ａ、１０３ｂと第１ベース１２の第１端面Ｍ１に形成された接続電極１２４ａ、１２４ｂとの位置が合うように第１水晶振動片１０が第１ベース１２の第１端面Ｍ１に載置される。このとき、引出電極１０３ａ、１０３ｂと接続電極１２４ａ、１２４ｂとの接続面積が大きいのでより確実に電気的に接続することができる（図２を参照）。
【００３７】
ステップＳ１４では、１つ１つの第１水晶振動片１０の振動周波数が測定される。
ステップＳ１５では、第１水晶振動片１０の励振電極１０２ａの厚みを調整する。励振電極１０２ａに金属をスパッタリングして質量を増加させて周波数を下げたり、逆スパッタリングして励振電極１０２ａから金属を昇華させて質量を低減させて周波数を上げたりする。振動周波数の測定結果が所定範囲内であれば必ずしも振動周波数を調整する必要はない。
【００３８】
ベースウエハ１２Ｗには数百から数千個の第１水晶振動片１０が載置されている。ステップＳ１４で１つの第１水晶振動片１０の振動周波数を測定した後、ステップＳ１５で１つの第１水晶振動片１０の振動周波数を調整してもよい。このステップの繰り返しをベースウエハ１２Ｗ上のすべての第１水晶振動片１０に対して行う。また、ステップＳ１４でベースウエハ１２Ｗ上のすべての第１水晶振動片１０の振動周波数を測定した後、ステップＳ１５で１つずつ第１水晶振動片１０の振動周波数を調整してもよい。
【００３９】
ステップＳ１６では、低融点ガラスＬＧを加熱させリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが加圧される。そして低融点ガラスＬＧが室温まで冷却される。これによりリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが低融点ガラスＬＧにより接合される。
【００４０】
ステップＳ１７では、接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが個々に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図６及び図７に示された一点鎖線のスクライブラインＳＬに沿って第１水晶振動子１００を単位として個片化する。これにより、数百から数千の第１水晶振動子１００が製造される。
【００４１】
（第２実施形態）
＜第２水晶振動子１１０の全体構成＞
第２水晶振動子１１０の全体構成について、図８〜図１０を参照しながら説明する。
図８は、第２実施形態の第２水晶振動子１１０の分解斜視図であり、図９（ａ）は、第２水晶振動子１１０のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は、第２水晶振動子１１０の第２ベース板２２の平面図であり、図１０は、ベースウエハ２２Ｗの平面図である。第２水晶振動子１１０と第１水晶振動子１００との違いは、第１水晶振動片１０に代わり、引出電極の形状が異なる第２水晶振動片２０を装着している点である。また、第１ベース１２に代わり第２ベース板２２を備えている。第１実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付し説明を省略し相違点について説明する。
【００４２】
図８に示されたように、第２水晶振動子１１０は、リッド凹部１１１を有するリッド板１１と、ベース凹部２２１を有する第２ベース板２２と、第２ベース板２２に載置されＡＴカットの第２水晶振動片２０とを備える。
【００４３】
第２水晶振動片２０は、ＡＴカットされた水晶片２０１により構成され、その水晶片２０１の中央付近の両主面に一対の励振電極２０２ａ、２０２ｂが対向して配置されている。また、励振電極２０２ａには水晶片２０１の底面（−Ｙ’側）の−Ｘ側まで伸びた引出電極２０３ａが接続され、励振電極２０２ｂには水晶片２０１の底面（−Ｙ’側）の＋Ｘ側まで伸びた引出電極２０３ｂが接続されている。引出電極２０３ａ、２０３ｂは後述する接続電極２２４ａ、２２４ｂに合わせて、その接続領域がほぼ正方形に形成されている。また、後述する台座２２６ａ，２２６ｃが形成されているため、第２水晶振動片２０は第１水晶振動片１０よりもＸ軸方向に短くできる。例えば、第２水晶振動片２０のＸ軸方向の長さＬ６はベース凹部２２１のＸ軸方向の長さＬ５と同等でよい。
【００４４】
第２ベース板２２は、表面（＋Ｙ’側の面）にベース凹部２２１の周囲に形成された第１端面Ｍ１を有している。ベース凹部２２１は、２つの角部に台座２２６ａ，２２６ｃを備える。台座２２６ａ、２２６ｃは第１端面Ｍ１と同じ高さでベース凹部２２１の中央側に突き出ている。台座２２６ａ、２２６ｃはＹ‘軸方向から見てほぼ正方形である。その台座２２６ａ、２２６ｃの大きさは、Ｙ‘軸方向から第２水晶振動片２０の励振電極２０２と重なり合わない程度の大きさである。そして、台座２２６ａ、２２６ｃの表面（＋Ｙ’軸側）に一対の接続電極２２４がほぼ正方形に形成されている。
【００４５】
第２ベース板２２は四隅に円形のベース貫通孔ＢＨ２（図１０を参照）を形成した後、その円形のベース貫通孔ＢＨ２が４分割されたベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄが形成されている。ベース側面電極２２３ａ、２２３ｂ（図８、図９（ｂ）を参照）がベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃにそれぞれ形成されている。また、ベース側面電極２２３ａと電気的に接続された接続電極２２４ａが第２ベース板２２の第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ａに形成されている。同様に、ベース側面電極２２３ｂと電気的に接続された接続電極２２４ｂが第２ベース板２２の第１端面Ｍ１の＋Ｘ側の台座２２６ｃに形成されている。さらに、第２ベース板２２は水晶振動子の実装面にベース側面電極２２３ａ、２２３ｂとそれぞれ電気的に接続された一対の実装端子２２５ａ、２２５ｂ（図９を参照）を有している。
【００４６】
図９（ａ）に示されたように第２水晶振動片２０の引出電極２０３ａ、２０３ｂが第２ベース２２の接続電極２２４ａ、２２４ｂに導電性接着剤１３を介してそれぞれ電気的に接続される。台座２２６ａ、２２６ｃが形成されているために、第２水晶振動片２０の引出電極２０３ａ、２０３ｂと接続電極２２４ａ、２２４ｂとが接する面積は、第１実施形態の第１水晶振動片１０よりも小さくなる。このため、第２水晶振動片２０は平板状のＡＴカットだけでなく、中央が曲線状に厚くなったコンベックス型であってもよく、中央が階段状に厚くなったメサ型であっても配置しやすくなる。
【００４７】
また、誤って導電性接着剤１３が多く塗布された場合でも、余分な導電性接着剤１３は台座２２６ａ、２２６ｃからベース凹部２２１に流れ込み、第２水晶振動片２０の励振電極２０２ｂに接することがない。
【００４８】
＜第２水晶振動子１１０の製造方法＞
第２水晶振動子１１０の製造方法は、第１実施形態で説明されたフローチャートと実質的に同じである。第２水晶振動子１１０の第２水晶振動片２０と第２ベース板２２とを図４に示したフローチャートを用い追加説明する。
【００４９】
ステップＳ１０では、第２水晶振動片２０が製造される。まず、水晶ウエハ（図示せず）にエッチングにより複数の第２水晶振動片２０の外形が形成される。図８に示されたように水晶ウエハ両面には励振電極２０２ａ、２０２ｂ及び引出電極２０３ａ、２０３ｂが形成される。その後、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて第２水晶振動片２０が個々に切断される。
【００５０】
ステップＳ１２では、第２ベース板２２が製造される。まず、図１０に示されたように均一厚さの水晶平板のベースウエハ２２Ｗにベース凹部２２１が数百から数千個形成される。同時に、第２ベース板２２は、ベース凹部２２１の周囲に第１端面Ｍ１形成されベース凹部２２１の２つの角部に台座２２６ａ，２２６ｃが形成される。各第２ベース板２２の四隅にはベースウエハ２２Ｗを貫通するように丸形のベース貫通孔ＢＨ２（図１０を参照）が形成される。ベース貫通孔ＢＨ２が四分割されると１つのベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄ（図８を参照）になる。その後、図４のステップＳ１０２で説明されたスパッタ及びエッチング方法によってベース貫通孔ＢＨ２にベース側面電極２２３ａ、２２３ｂが形成され、第１端面Ｍ１の台座２２６ａ、２２６ｃに接続電極２２４ａ、２２４ｂが形成される（図８を参照）。第２ベース板２２は、図９（ａ）及び（ｂ）に示されたように第２ベース板２２の実装面（水晶振動子の実装面）の四隅に実装端子２２５が形成される。
【００５１】
ステップＳ１３では、ステップＳ１０で製造された第２水晶振動片２０が導電性接着剤１３で第２ベース板２２の台座２２６ａ，２２６ｃに載置される。以後の工程は第１実施形態で説明されたフローチャート（図４を参照）と実質的に同じである。
【００５２】
（第３実施形態）
＜第３水晶振動子１２０の全体構成＞
第３水晶振動子１２０の全体構成について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。
図１１は、第３実施形態の第３水晶振動子１２０の分解斜視図であり、図１２は、ベースウエハ３２Ｗの平面図である。第３水晶振動子１２０と第２水晶振動子１１０との違いは、第２水晶振動子１１０の第２ベース板２２に代わり第３ベース板３２を備えている。第２実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付し説明を省略し相違点について説明する。
【００５３】
第３ベース板３２は、表面（＋Ｙ’側の面）にベース凹部３２１の周囲に形成された第１端面Ｍ１を有している。ベース凹部３２１は、４つの角部に台座２２６ａ，２２６ｂ、２２６ｃ，２２６ｄを備える。台座２２６ａ、２２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄは第１接合面と同じ高さで第１端面Ｍ１の中央側に突き出ており、台座２２６ａ、２２６ｃに一対の接続電極２２４が形成されている。台座２２６ｂ，２２６ｄには接続電極が形成されていない。
【００５４】
また、第３ベース板３２は四隅にベース貫通孔ＢＨ２（図１２を参照）を形成した際のベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄが形成されている。ベース側面電極２２３ａ、２２３ｂ（図１１、図１２を参照）がベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃにそれぞれ形成されている。また、ベース側面電極２２３ａと電気的に接続された接続電極２２４ａが第３ベース板３２の第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ａに形成されている。同様に、ベース側面電極２２３ｂと電気的に接続された接続電極２２４ｂが第３ベース板３２の第１端面Ｍ１の＋Ｘ側の台座２２６ｃに形成されている。さらに、第３ベース板３２は水晶振動子の実装面にベース側面電極２２３ａ、２２３ｂとそれぞれ電気的に接続された一対の実装端子２２５ａ（図１１を参照）、２２５ｂ（未図示）を有している。
【００５５】
台座２２６ａ、２２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄはＹ‘軸方向から見てほぼ正方形である。その台座２２６ａ、２２６ｃの大きさは、Ｙ’軸方向から第２水晶振動片２０の励振電極２０２と重なり合わない程度の大きさである。仮に台座２２６ａ〜２２６ｄが形成されていないと、ベースキャスタレーション２２２ａ〜２２２ｄからベース凹部３２１の角部までの距離が短くなり、第１端面Ｍ１の幅（Ｘ軸方向又はＺ’軸方向）が狭くなる。しかし、
台座２２６ａ〜２２６ｄが形成されているため、第１端面Ｍ１の幅を広くすることができ、第３ベース板３２の強度が増す。また低融点ガラスＬＧの幅も広く形成することができ、第３水晶振動子１２０はより気密に形成される。
【００５６】
第２水晶振動片２０は平板状のＡＴカットだけでなく、中央が曲線状に厚くなったコンベックス型であってもよく、中央が階段状に厚くなったメサ型であっても配置しやすくなる。また第２水晶振動片２０のＸ軸方向の長さＬ６はベース凹部３２１のＸ軸方向の長さＬ５と同等でよい。
【００５７】
＜第３水晶振動子１２０の製造方法＞
第３水晶振動子１２０の製造方法は、第１実施形態で説明されたフローチャート（図４を参照）と実質的に同じである。図１２は第３ベース板３２が数百から数千個形成に示されたベースウエハ３２Ｗである。第３ベース板３２は、ベース凹部３２１の周囲に第１端面Ｍ１形成されベース凹部３２１の４つの角部に台座２２６ａ，２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄが形成されている。ベース側面電極２２３ａ（図１１参照）と電気的に接続された接続電極２２４ａが第３ベース板３２の第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ａに形成される。同様に、ベース側面電極２２３ｂと電気的に接続された接続電極２２４ｂが第３ベース板３２の第１端面Ｍ１の＋Ｘ側の台座２２６ｃに形成される。
【００５８】
（第４実施形態）
＜第４水晶振動子１３０の全体構成＞
第４水晶振動子１３０の全体構成について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
図１３は、第４実施形態の第４水晶振動子１３０の分解斜視図であり、図１４は、ベースウエハ４２Ｗの平面図である。第４水晶振動子１３０と第２水晶振動子１１０との違いは、第２水晶振動片２０に代えて片持ちタイプの第３水晶振動片３０を装着している。また、第２ベース板２２に代わり第４ベース板４２を備えている。第２実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付し説明を省略し相違点について説明する。
【００５９】
第３水晶振動片３０は、ＡＴカットの水晶片３０１により構成され、その水晶片３０１の中央付近の両主面に、一対の励振電極３０２ａ，３０２ｂが対向して配置されている。また、励振電極３０２ａにはＡＴカットの水晶片３０１底面の−Ｙ’側の一端まで伸びた引出電極３０３ａが接続され、励振電極３０１ｂにはＡＴカットの水晶片３０１底面の同一方向の−Ｙ’側の他隅まで伸びた引出電極３０３ｂが接続されている。引出電極３０３ａ、３０３ｂはＸ軸方向の一端に形成されている。第３水晶振動片３０の引出電極３０３ａ、３０３ｂは、導電性接着剤１３(未図示)により第４ベース板４２の接続電極２２４ａ及び接続電極２２４ｂに接着される。
【００６０】
第４ベース板４２は、表面（＋Ｙ’側の面）にベース凹部４２１の周囲に形成された第１端面Ｍ１を有している。ベース凹部４２１は、２つの角部に台座２２６ａ，２２６ｂを備える。台座２２６ａ、２２６ｂは第１接合面と同じ高さで第１端面Ｍ１の中央側に突き出ており、台座２２６ａ、２２６ｂに一対の接続電極が形成されている。
【００６１】
第４ベース板４２の四隅にはベース貫通孔ＢＨ２（図１４を参照）を形成した際のベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄが形成されている。ベース側面電極２２３ａ、２２３ｂ（図１３を参照）がベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃにそれぞれ形成されている。また、ベース側面電極２２３ａと電気的に接続された接続電極２２４ａが第２ベース板２２の第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ａに形成されている。同様に、第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ｂに接続電極４２４を介しベース側面電極２２３ｂと電気的に接続された接続電極２２４ｂが形成されている。さらに、第４ベース板４２は水晶振動子の実装面にベース側面電極２２３ａ、２２３ｂとそれぞれ電気的に接続された一対の実装端子２２５ａ、２２５ｂ（未図示）を有している。
【００６２】
第３水晶振動片３０は平板状のＡＴカットだけでなく、中央が曲線状に厚くなったコンベックス型であってもよく、中央が階段状に厚くなったメサ型であっても配置しやすくなる。また第３水晶振動片３０のＸ軸方向の長さＬ６はベース凹部４２１のＸ軸方向の長さＬ５と同等でよい。
【００６３】
＜第４水晶振動子１３０の製造方法＞
第４水晶振動子１３０の製造方法は、第１実施形態で説明されたフローチャート（図４を参照）と実質的に同じである。図１４に示されたようにベースウエハ４２Ｗに第４ベース板４２が数百から数千個形成される。第４ベース板４２は、ベース凹部４２１の周囲に第１端面Ｍ１形成されベース凹部４２１の２つの角部に台座２２６ａ，２２６ｂが形成される。ベース側面電極２２３ａ（図１３参照）と電気的に接続された接続電極２２４ａが第４ベース板４２の第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ａに形成される。同様に、第１端面Ｍ１の−Ｘ側の台座２２６ｂに接続電極２２４ｂ及びベース側面電極２２３ｂと電気的に接続された接続電極４２４が形成される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【００６５】
第１実施形態から第４実施形態において、リッド部とベース部とは非導電性接着剤である低融点ガラスＬＧにより接合されているが、低融点ガラスＬＧの代わりにポリイミド樹脂を用いられてもよい。ポリイミド樹脂が用いられる場合においては、スクリーン印刷でもよいし、感光性のポリイミド樹脂を全面に塗布した後に露光することもできる。また、実装端子はベース部の底面の四隅に形成されているが、Ｘ軸方向の両側に形成された一対の実装端子でもよい。このとき、アース用の実装端子が形成されていない。
【００６６】
また、各実施形態では水晶振動片が使用されたが、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。さらに圧電デバイスとして、発振回路を組み込んだＩＣなどをパッケージ内に配置させた圧電発振器にも本発明は適用できる。各実施形態では平板のＡＴカットの水晶振動片が一対の振動腕を有する音叉型水晶振動片を使用してもよい。さらに、本発明では１枚のウエハに複数の水晶振動片が同時に形成されているが、個々の水晶片に対して研磨、エッチング及び電極形成が行われてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０、２０、３０  …  第１水晶振動片１０Ｗ  …  水晶ウエハ
１１  …  リッド板１１Ｗ  …  リッドウエハ
１２、２２，３２，４２  …  ベース
１２Ｗ、２２Ｗ、３２Ｗ，４２Ｗ  …  ベースウエハ
１３  …  導電性接着剤
１００、１1０、１２０，１３０  …    水晶振動子
１０１，２０１，３０１  …  水晶片
１０２ａ、１０２ｂ、２０２ａ、２０２ｂ、３０２ａ、３０２ｂ  …  励振電極
１０３ａ、１０３ｂ、２０３ａ、２０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ  …  引出電極
１０４  …  連結部
１１１  …  リッド凹部
１２１，２２１，３２１，４２１  …  ベース凹部
１２２ａ、１２２ｂ、２２２（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）  …  キャスタレーション
１２３ａ、１２３ｂ、２２３ａ、２２３ｂ  …  側面電極
１２４ａ、１２４ｂ、２２４ａ、２２４ｂ，４２４  …  接続電極
１２５、１２５ａ、１２５ｂ、２２５、２２５ａ、２２５ｂ  …  実装端子
２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄ  …  台座
ＢＨ１，ＢＨ２  …  貫通孔
ＣＴ  …  キャビティ
ＬＧ  …  低融点ガラス
ＳＬ  …  スクライブライン
【図１】
2012257158.tif 000003
【図２】
2012257158.tif 000004
【図３】
2012257158.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012257158.tif 000009
【図８】
2012257158.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2012257158.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2012257158.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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