(57)【要約】【課題】  圧電デバイス内に残留ガスや水分が含まれない圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  圧電デバイスの製造方法は、第１板を用意する工程と、第２板を用意する工程と、第１領域に第１軟化温度を有する第１封止材を形成する第１封止材形成工程と、第１領域とは異なる第２領域に第１軟化温度より高い第２軟化温度を有する第２封止材を形成する第２封止材形成工程と、第２板を配置する配置工程（Ｓ１４１）と、第１板及び第２板を第１軟化温度まで加熱する第１加熱工程（Ｓ１４２）と、第１板及び第２板を第２軟化温度まで加熱する第２加熱工程（Ｓ１４３）とを備える。また、第１加熱工程から第２加熱工程までに、第１板と第２板とから形成されるパッケージ内のキャビティとパッケージ外とを通気する（Ｓ１４２、Ｓ１４３）。【選択図】  図７
2012104908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加により振動する圧電振動片を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電デバイスのパッケージの一部を構成し接合領域を有する第１板を用意する工程と、
前記圧電デバイスのパッケージの一部を構成し前記接合領域に対応する接合領域を有する第２板を用意する工程と、
前記第１板の前記接合領域の第１領域に第１軟化温度を有する第１封止材を形成する第１封止材形成工程と、
前記第１板の前記接合領域の前記第１領域とは異なる第２領域に、前記第１軟化温度より高い第２軟化温度を有する第２封止材を形成する第２封止材形成工程と、
前記第１封止材及び前記第２封止材が形成された後、前記第２板の前記接合領域を前記第１封止材及び前記第２封止材に重ねて配置する配置工程と、
前記第１封止材及び前記第２封止材を介して重ねられた前記第１板及び前記第２板を前記第１軟化温度まで加熱する第１加熱工程と、
前記第１加熱工程後に、前記第１封止材及び前記第２封止材を介して重ねられた前記第１板及び前記第２板を前記第２軟化温度まで加熱する第２加熱工程と、を備え、
前記第１加熱工程から前記第２加熱工程までに、前記第１板と前記第２板とから形成される前記パッケージ内のキャビティと前記パッケージ外とを通気する圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１板は前記圧電デバイスを実装する実装端子を有し、前記圧電振動片が載置されるベース部を複数有するベースウエハを含み、
前記第２板は前記圧電振動片を密封するリッド部を複数有するリッドウエハを含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第１板は前記圧電デバイスを実装する実装端子を有し、前記圧電振動片が載置されるベース部を含み、
前記第２板は前記圧電振動片を密封するリッド部を含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記第１板は前記圧電振動片と前記圧電振動片を囲む枠体とを有する圧電フレームを複数有する圧電フレームウエハを含み、
前記第２板は前記圧電振動片を密封する平板部を複数有する平板ウエハを含む請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第１封止材及び前記第２封止材は熱硬化性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂は前記第２軟化温度より高い硬化温度で硬化し、
前記第２加熱工程後に、前記第１封止材及び前記第２封止材を介して重ねられた前記第１板及び前記第２板を前記硬化温度まで加熱する第３加熱工程を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１封止材及び前記第２封止材は溶剤を含むガラスであり、前記ガラスは前記溶剤が蒸発した後前記第１軟化温度より低い室温で硬化し、
前記第２加熱工程後に、前記第１封止材及び前記第２封止材を介して重ねられた前記第１板及び前記第２板を前記室温まで冷却させる冷却工程を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第２封止材形成工程で形成された前記第２封止材の厚さは、前記第１封止材形成工程で形成された前記第１封止材の厚さ以上である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第２領域は、前記第１板の法線方向から見ると点状又は所定の長さを有する棒状である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
電圧の印加により振動する圧電振動片を有する圧電デバイスであって、
前記圧電デバイスのパッケージの一部を構成し接合領域を有する第１板と、
前記圧電デバイスのパッケージの一部を構成し前記接合領域に対応する接合領域を有する第２板と、
第１軟化温度を有し前記第１板と前記第２板との間で且つ前記接合領域のうちの第１領域に配置された第１封止材と、
前記第１軟化温度より高い第２軟化温度を有し、前記第１板と前記第２板との間で且つ前記接合領域のうちの前記第１領域とは異なる第２領域に配置された第２封止材と、
を備える圧電デバイス。
【請求項１０】
前記第２領域は、前記第１板の法線方向から見ると点状又は所定の長さを有する棒状である請求項９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、パッケージ内に不要なガスが残らないようにした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、圧電振動片がアルミナセラミック又は圧電材料等の絶縁性ベースに収納され、その絶縁性ベースにリッドを封止している。圧電デバイスを製造する場合には、絶縁性ベース又はリッドのいずれか一方の封止面に、予め樹脂、低融点ガラス等の封止材層を形成しておき、絶縁性ベースおよびリッドを重ね合わせて封止している。封止材層を樹脂で形成した場合は、封止材層から放出されるガスに起因する圧電振動片の特性変動が生じるという問題があった。封止材層が低融点ガラスで形成した場合であっても、低融点ガラス粒子間の気泡から多少のガスが放出され、圧電振動片の特性変動が生じることがある。
【０００３】
特許文献１では、パッケージ内のガス抜きを行うために、絶縁性ベースの端面全体に、第１の低融点ガラスを塗布しその第１の低融点ガラスを仮硬化させ、硬化した低融点ガラスの上部に、第１の低融点ガラスと同じ材料からなる第２の低融点ガラスを塗布しその第２の低融点ガラスを仮硬化させている。その第２の低融点ガラスは、一部がパッケージ内と連通するように塗布されない領域を形成して塗布されている。また、このパッケージ内と連通した部分からパッケージ内の不要なガスが放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された圧電デバイスの製造方法では、同じ材料からなる第１及び第２の低融点ガラスが使われている。すなわち、第１の低融点ガラスと第２の低融点ガラスとは同じ軟化温度を有している。このため、第１の低融点ガラスと第２の低融点ガラスとは同じ軟化温度で同時に軟化され、第２の低融点ガラスにより形成されパッケージ内に連通したガス放出用の部分が埋れてしまう問題がある。したがって、パッケージ内の不要なガスが十分に放出できないおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、圧電デバイス内に残留ガスや水分が含まれない圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、残留ガスや水分が含まれない圧電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観点は、電圧の印加により振動する圧電振動片を有する圧電デバイスの製造方法である。圧電デバイスの製造方法は、圧電デバイスのパッケージの一部を構成し接合領域を有する第１板を用意する工程と、圧電デバイスのパッケージの一部を構成し接合領域に対応する接合領域を有する第２板を用意する工程と、第１板の接合領域の第１領域に第１軟化温度を有する第１封止材を形成する第１封止材形成工程と、第１板の接合領域の第１領域とは異なる第２領域に第１軟化温度より高い第２軟化温度を有する第２封止材を形成する第２封止材形成工程と、第１封止材及び第２封止材が形成された後に第２板の接合領域を第１封止材及び第２封止材に重ねて配置する配置工程と、第１封止材及び第２封止材を介して重ねられた第１板及び第２板を第１軟化温度まで加熱する第１加熱工程と、第１加熱工程後に第１封止材及び第２封止材を介して重ねられた第１板及び第２板を第２軟化温度まで加熱する第２加熱工程とを備える。また、第１加熱工程から第２加熱工程までに、第１板と第２板とから形成されるパッケージ内のキャビティとパッケージ外とを通気する。
【０００８】
第２観点の圧電デバイスの製造方法において、第１板は圧電デバイスを実装する実装端子を有し圧電振動片が載置されるベース部を複数有するベースウエハを含み、第２板は圧電振動片を密封するリッド部を複数有するリッドウエハを含む。
【０００９】
第３観点の圧電デバイスの製造方法において、第１板は圧電デバイスを実装する実装端子を有し圧電振動片が載置されるベース部を含み、第２板は圧電振動片を密封するリッド部を含む。
【００１０】
第４観点の圧電デバイスの製造方法において、第１板は圧電振動片と圧電振動片を囲む枠体とを有する圧電フレームを複数有する圧電フレームウエハを含み、第２板は圧電振動片を密封する平板部を複数有する平板ウエハを含む。
【００１１】
第５観点の圧電デバイスの製造方法において、第１封止材及び第２封止材は熱硬化性樹脂であり、熱硬化性樹脂は第２軟化温度より高い硬化温度で硬化し、第２加熱工程後に第１封止材及び第２封止材を介して重ねられた第１板及び第２板を硬化温度まで加熱する第３加熱工程を備える。
【００１２】
第６観点の圧電デバイスの製造方法において、第１封止材及び第２封止材は溶剤を含むガラスであり、ガラスは溶剤が蒸発した後第１軟化温度より低い室温で硬化し、第２加熱工程後に第１封止材及び第２封止材を介して重ねられた第１板及び第２板を室温まで冷却させる冷却工程を備える。
【００１３】
第７観点の圧電デバイスの製造方法において、第２封止材形成工程で形成された第２封止材の厚さは、第１封止材形成工程で形成された第１封止材の厚さ以上である。
【００１４】
第８観点の圧電デバイスの製造方法において、第２領域は第１板の法線方向から見ると点状又は所定の長さを有する棒状である。
【００１５】
第９観点は、電圧の印加により振動する圧電振動片を有する圧電デバイスである。圧電デバイスは、圧電デバイスのパッケージの一部を構成し接合領域を有する第１板と、圧電デバイスのパッケージの一部を構成し接合領域に対応する接合領域を有する第２板と、第１軟化温度を有し第１板と第２板との間で且つ接合領域のうちの第１領域に配置された第１封止材と、第１軟化温度より高い第２軟化温度を有し第１板と第２板との間で且つ接合領域のうちの第１領域とは異なる第２領域に配置された第２封止材と、を備える。
【００１６】
第１０観点の圧電デバイスにおいて、第２領域は第１板の法線方向から見ると点状又は所定の長さを有する棒状である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の製造方法によれば、圧電デバイス内に残留ガスや水分が含まれない圧電デバイスが製造される。また本発明の圧電デバイスは残留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】
【００１８】
【図１】第１実施形態の第１水晶振動子１００の分解斜視図で、接続電極１２４ａ、１２４ｂが見えるように第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。  （ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】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４】第１実施形態の水晶ウエハ１０Ｗの平面図である。
【図５】第１実施形態のリッドウエハ１１Ｗの平面図である。
【図６】第１実施形態のベースウエハ１２Ｗの平面図である。
【図７】リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとを接合するステップＳ１４を説明した図である。
【図８】第２実施形態の第２水晶振動子２００の分解斜視図で、接続電極１２４ａ、１２４ｂが見えるように第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。
【図９】第２実施形態のベースウエハ２２Ｗの平面図である。
【図１０】第３実施形態の第３水晶振動子３００の分解斜視図で、圧電振動片３０の引出電極３０３ａ、３０３ｂが見えるように第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。
【図１１】（ａ）は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。  （ｂ）は、図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】第３実施形態の第３水晶振動子３００の製造を示したフローチャートである。
【図１３】第３実施形態の水晶ウエハ３０Ｗの平面図である。
【図１４】第３実施形態のベースウエハ３２Ｗの平面図である。
【図１５】リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとを接合するステップＴ１４を説明した図である。
【図１６】第４実施形態の第４水晶振動子４００の分解斜視図で、接続電極４２４ａ、４２４ｂ全体が見えるように第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。
【図１７】（ａ）は、図１６のＥ−Ｅ断面図である。  （ｂ）は、図１６のＦ−Ｆ断面図である。  （ｃ）は、＋Ｙ側から見た第４水晶振動子４００の平面図で、理解を助けるためにリッド部４１を省略して描かれている。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、圧電振動片としてＡＴカットの水晶振動片が使われている。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、ＡＴカットの水晶振動片のＸ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、水晶振動子の長手方向をＸ軸方向、水晶振動子の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００２０】
（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及び図２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、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、図１では接続電極１２４ａ、１２４ｂ全体が見えるように、第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。
【００２１】
図１及び図２に示されたように、第１水晶振動子１００はリッド凹部１１１を有するリッド部１１と、ベース凹部１２１を有するベース部１２と、ベース部１２に載置される平板状の水晶振動片１０とを備える。
【００２２】
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。水晶片１０１の＋Ｙ’側に形成された励振電極１０２ａには、水晶片１０１の底面（＋Ｚ’側）の−Ｘ側まで伸びた引出電極１０３ａが接続されている。また、水晶片１０１の−Ｙ’側に形成された励振電極１０２ｂには水晶片１０１の底面（−Ｚ’側）の＋Ｘ側まで伸びた引出電極１０３ｂが接続されている。なお、水晶振動片１０はメサ型又は逆メサ型であってもよい。
【００２３】
ここで、励振電極１０２ａ、１０２ｂ及び引出電極１０３ａ、１０３ｂ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。また、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。
【００２４】
ベース部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２端面Ｍ２を有している。また、ベース部１２はＸ軸方向の両側にベース貫通孔ＢＨ１（図６を参照）を形成した際のＺ’軸方向に伸びたベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂが形成されている。
【００２５】
ベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂには、ベース側面電極１２３ａ、１２３ｂが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、ベース部１２の第２端面Ｍ２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、ベース部１２の第２端面Ｍ２の＋Ｘ側に形成されている。さらに、ベース部１２は実装面Ｍ３に実装端子としてベース側面電極１２３ａ、１２３ｂとそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極１２５ａ、１２５ｂを有している。なお、ベース側面電極、接続電極及び外部電極は水晶振動片１０の励振電極及び引出電極と同じ金属、同じ厚さで構成される。
【００２６】
第１水晶振動子１００において、水晶振動片１０のＸ軸方向の長さがベース凹部１２１のＸ軸方向の長さより大きい。このため、水晶振動片１０を導電性接着剤１３でベース部１２に載置すると、図２（ａ）に示されたように水晶振動片１０のＸ軸方向の両端がベース部１２の第２端面Ｍ２に載置される。このとき、水晶振動片１０の引出電極１０３ａ、１０３ｂがベース部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、外部電極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、外部電極１２５ａ、１２５ｂに交番電圧（正負を交番する電位）を印加したときに、水晶振動片１０は厚みすべり振動することができる。
【００２７】
リッド部１１は、ベース部１２のベース凹部１２１よりＸＺ’平面で面積が大きいリッド凹部１１１と、その周囲に形成された第１端面Ｍ１とを有している。ここで、リッド部１１は第１端面Ｍ１を介してベース部１２と接合するので、第１端面Ｍ１はリッド部１１の接合領域ＳＡとなる。したがって、ベース部１２は第２端面Ｍ２に第１端面Ｍ１、すなわちリッド部１１の接合領域ＳＡに対応される接合領域ＳＡを有している。なお、接合領域ＳＡ幅Ｗ１は３００μｍ程度である。
【００２８】
また、リッド部１１の接合領域ＳＡとベース部１２の接合領域ＳＡとが接合されてリッド部１１とベース部１２とにより第１水晶振動子１００のパッケージＰＫを（図２（ａ）を参照）形成する。したがって、リッド凹部１１１及びベース凹部１２１により水晶振動片１０を収納するキャビティＣＴが形成される。また、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。
【００２９】
リッド部１１とベース部１２とは熱硬化樹脂からなる第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２によって接合される。熱硬化樹脂は、軟化温度になると軟化し、この軟化温度より高温の硬化温度になると硬化される。また、熱硬化樹脂は一度硬化されると、温度を硬化温度より下げても硬化したままであり、再び軟化されない。なお、第１封止材ＰＭ１は第１軟化温度Ｔ１で軟化され、第２封止材ＰＭ２は第１軟化温度Ｔ１より高い第２軟化温度Ｔ２で軟化される。また、図１に示されたように円柱形状の第２封止材ＰＭ２はベース部１２（又はリッド部１１）の接合領域ＳＡのほぼ四隅に位置した第２領域ＳＡ２に形成されている。第１封止材ＰＭ１はベース部１２（又はリッド部１１）の接合領域ＳＡにおける第２領域ＳＡ２を除いた第１領域ＳＡ１に形成されている。なお、図２（ｂ）に示されたように第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２の厚さｈは２０μｍ程度である。
【００３０】
第１実施形態では、水晶振動片１０がベース部１２の第２端面Ｍ２に載置されているが、ベース凹部１２１の内部に収納されてもよい。このとき、接続電極がベースキャスタレーション１２２ａ、１２２ｂから第２端面Ｍ２を介してベース凹部１２１の底面まで伸びて形成される必要がある。また、この場合にリッド部はリッド凹部が形成されていない平板状となってもよい。
【００３１】
また、第１実施形態では接続電極と電気的に接続される一対の引出電極が水晶振動片１０の底面（−Ｙ’側の面）のＸ軸方向の両側に形成されているが、Ｘ軸方向において同側に形成されてもよい。このとき、一方（例えば＋Ｘ側）の接続電極が第２端面Ｍ２又はベース凹部１２１を介して他方（例えば−Ｘ側）まで伸びて形成される必要がある。
【００３２】
さらに、第１実施形態では第１水晶振動子１００のベース部１２の外側にキャスタレーションが形成されているが、その他に第２端面Ｍ２から実装面Ｍ３まで貫通したスルーホールでもよい。
【００３３】
＜第１水晶振動子１００の製造方法＞
図３は、第１水晶振動子１００の製造方法を示したフローチャートである。図３において、水晶振動片１０の製造ステップＳ１０と、リッド部１１の製造ステップＳ１１と、ベース部１２の製造ステップＳ１２とは並行して行うことができる。また、図４は水晶ウエハ１０Ｗの平面図で、図５はリッドウエハ１１Ｗの平面図で、図６はベースウエハ１２Ｗの平面図である。また、図７はリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとを接合するステップＳ１４を説明した図で、右側が左側のフローチャートの各ステップに対応する図１のＢ−Ｂ断面における部分断面図である。
【００３４】
ステップＳ１０では、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４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水晶振動片１０の外形が形成される。ここで、各水晶振動片１０の周りに間隙部１０５が形成され連結部１０４により水晶ウエハ１０Ｗに連接されている。
【００３５】
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（Ｃｒ）及び金層（Ａｕ）が順に形成される。そして、クロム層と金層とにより形成される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４に示されたように水晶ウエハ１０Ｗ両面及び側面には励振電極１０２ａ、１０２ｂ及び引出電極１０３ａ、１０３ｂが形成される（図１を参照）。
【００３６】
ステップＳ１０３において、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４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。
【００３７】
ステップＳ１０では、１枚の水晶ウエハ１０Ｗに複数の水晶振動片１０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。
【００３８】
ステップＳ１１では、リッド部１１が製造される。図５に示されたように、均一厚さのリッドウエハ１１Ｗには、エッチング又は機械加工により数百から数千個のリッド凹部１１１が形成される。これにより、リッド凹部１１１の周囲には第１端面Ｍ１、すなわち接合領域ＳＡが形成される。
【００３９】
ステップＳ１２では、ベース部１２が製造される。ステップＳ１２はステップＳ１２１〜Ｓ１２３を含んでいる。
【００４０】
ステップＳ１２１において、図６に示されたように、均一厚さのベースウエハ１２Ｗには、エッチング又は機械加工により数百から数千個のベース凹部１２１が形成される。これにより、ベース凹部１２１の周囲には接合領域ＳＡを有する第２端面Ｍ２が形成される。同時に、各ベース部１２のＸ軸方向の両側にはベースウエハ１２Ｗを貫通した角丸長方形のベース貫通孔ＢＨ１が形成される。ここで、角丸長方形のベース貫通孔ＢＨ１の半分が１つのベースキャスタレーション１２２ａ又は１２２ｂ（図１を参照）になる。
【００４１】
ステップＳ１２２において、スパッタリングまたは真空蒸着によってベースウエハ１２Ｗの両面にクロム（Ｃｒ）層を下地としてその表面に金（Ａｕ）層が形成される。その後、エッチングすることで、図６に示されたように第２端面Ｍ２に接続電極１２４ａ、１２４ｂが形成される。また同時に、ベースウエハ１２Ｗの底面には外部電極１２５ａ、１２５ｂが形成され、ベース貫通孔ＢＨ１にはベース側面電極１２３ａ、１２３ｂが形成される（図１を参照）。
【００４２】
ステップＳ１２３において、図６に示されたようにスクリーン印刷でベースウエハ１２Ｗの第２端面Ｍ２における第１領域ＳＡ１に厚さｈ１（図７（ａ）を参照、図２（ｂ）の厚さｈより大きい）の第１封止材ＰＭ１が印刷される。なお、第１封止材ＰＭ１は室温でペースト状である。その後、第１封止材ＰＭ１を仮硬化することで、第１封止材ＰＭ１がベースウエハ１２Ｗの第１領域ＳＡ１に形成される。また、スクリーン印刷でベースウエハ１２Ｗの第２端面Ｍ２における第２領域ＳＡ２に厚さｈ２（図７（ａ）を参照、厚さｈ１以上）第２封止材ＰＭ２が印刷される。なお、第２封止材ＰＭ２は室温でペースト状である。その後、第２封止材ＰＭ２を仮硬化することで、第２封止材ＰＭ２がベースウエハ１２Ｗの第２領域ＳＡ２に形成される。ここで、図６ではベースウエハ１２Ｗの外側の６箇所に第２封止材ＰＭ２が形成されているが、リッドウエハ１１Ｗを支持できる（図７を参照）ように少なくとも３箇所に形成されればよい。また、ベースウエハ１２Ｗにおける真中のベース部１２の点線で描かれたように、各ベース部１２の四隅（図１を参照）に第２封止材ＰＭ２がそれぞれ形成されてもよい。本実施形態では、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２がベース部１２に形成されているが、リッド部１１に形成されてもよい。また、第１封止材ＰＭ１が先に形成された後に第２封止材ＰＭ２が形成されているが、第２封止材ＰＭ２が先に形成された後に第１封止材ＰＭ１が形成されてもよい。さらに、スクリーン印刷のかわりに、ディスペンサを用いて第２封止材ＰＭ２が塗布されてもよい。
【００４３】
ステップＳ１３では、ステップＳ１０で製造された水晶振動片１０が導電性接着剤１３でベース部１２の第２端面Ｍ２に載置される。このとき、水晶振動片１０の引出電極１０３ａ、１０３ｂとベース部１２の第２端面Ｍ２に形成された接続電極１２４ａ、１２４ｂとの位置が合うように水晶振動片１０がベース部１２の第２端面Ｍ２に載置される（図２（ａ）を参照）。
【００４４】
ステップＳ１４では、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２を加熱しキャビティＣＴ内の不要なガスを外部に放出しながら、リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが接合される。具体的には、図７を参照しながら説明する。図７では、各ベース部１２の四隅（図１を参照）に第２封止材ＰＭ２がそれぞれ形成された場合を一例として説明する。
【００４５】
ステップＳ１４１において、図７（ａ）に示されたように、リッドウエハ１１Ｗの接合領域ＳＡとベースウエハ１２Ｗの接合領域ＳＡとが重なるように、リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとの位置合わせが行われる。ここで、第２封止材ＰＭ２の厚さｈ２が第１封止材ＰＭ１の厚さｈ１以上であるので、リッドウエハ１１Ｗは第２封止材ＰＭ２により支持され、第１封止材ＰＭ１と離れて載置される。
【００４６】
ステップＳ１４２において、位置合わせが行われたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが第１封止材ＰＭ１の軟化温度Ｔ１まで加熱される。このとき、図７（ｂ）に示されたように、第１封止材ＰＭ１は軟化温度Ｔ１で軟化されるが、第２封止材ＰＭ２の軟化温度Ｔ２が軟化温度Ｔ１より高いので、第２封止材ＰＭ２は軟化されていない状態である。つまり、第１封止材ＰＭ１は軟化によりその厚さｈ１がより低い厚さｈ３となり、リッドウエハ１１Ｗと第１封止材ＰＭ１との間にはスペースＳＰが形成される。
【００４７】
ステップＳ１４３において、リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが第１封止材ＰＭ１の軟化温度Ｔ１から第２封止材ＰＭ２の軟化温度Ｔ２まで加熱される。この加熱過程において、図７（ｃ）に示されたように、リッド凹部１１１及びベース凹部１２１によりキャビティＣＴ（図２（ａ）を参照）はスペースＳＰを介して外部と通気されている状態である。これにより、キャビティＣＴ内で加熱されたガスが外部に放出され、不活性ガスで満たされた炉で加熱すれば、不活性ガスがキャビティＣＴ内に入り込むことができる。さらに、リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが第２軟化温度Ｔ２まで加熱されると、第２封止材ＰＭ２が軟化される。このとき、リッドウエハ１１Ｗは自重又は加圧されることで、軟化された第２封止材ＰＭ２を押圧する。このため、第２封止材ＰＭ２の厚さｈ２は次第に低くなって厚さｈ４となり、リッドウエハ１１Ｗと第１封止材ＰＭ１との間に形成されたスペースＳＰが次第に狭くなる。その結果、第２封止材ＰＭ２の厚さｈ４が第１封止材ＰＭ１の厚さｈ３と同一になれば、スペースＳＰが無くなりリッドウエハ１１Ｗは軟化された第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２に接触される。これにより、キャビティＣＴ内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。
【００４８】
ステップＳ１４４において、リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２の硬化温度Ｔ３まで加熱される。このとき、図７（ｄ）に示されたように第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２が硬化され、リッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとは第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２により確実に接合される。ここで、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２が硬化される前に、リッドウエハ１１Ｗは自重又は加圧されてベースウエハ１２Ｗと接合するので、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２は押圧されて同じ厚さｈとなって硬化される。
【００４９】
ステップＳ１５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５及び図６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される。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。
【００５０】
（第２実施形態）
＜第２水晶振動子２００の全体構成＞
第２水晶振動子２００の全体構成について、図８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２００の分解斜視図である。なお、図８では接続電極１２４ａ、１２４ｂ全体が見えるように、第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。なお、第２実施形態では第１実施形態と同じ構成要件については、同じ符号を付して説明する。
【００５１】
図８に示されたように、第２水晶振動子２００はリッド部１１と、ベース部１２と、ベース部１２に載置された水晶振動片１０とを備える。
【００５２】
第２実施形態において、第２封止材ＰＭ２はベース部１２の接合領域ＳＡのＺ’軸方向の両側における２箇所の第２領域ＳＡ４に形成され、第２領域ＳＡ４はＸ軸方向に所定の長さＬを有している。また、第２領域ＳＡ４の幅は接合領域ＳＡの幅Ｗ１以下であればよい。したがって、第１封止材ＰＭ１が形成される第１領域ＳＡ３は接合領域ＳＡにおける第２領域ＳＡ４を除いた部分となる。また、第２実施形態では第１封止材ＰＭ１が第１軟化温度Ｔ１で軟化され、第２封止材ＰＭ２が第１軟化温度Ｔ１より高い第２軟化温度Ｔ２で軟化される。
【００５３】
＜第２水晶振動子２００の製造方法＞
図９は、第２水晶振動子２００の製造方法に関するベースウエハ２２Ｗの平面図である。第２水晶振動子２００の製造方法は、第１実施形態で説明された図３のフローチャートとほぼ同じである。但し、ベース部１２の製造ステップＳ１２における第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２をスクリーン印刷により形成するステップＳ１２３で第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２の形状は図９に示されたとおりである。
【００５４】
図９に示されたように、ステップＳ１２３ではベースウエハ２２Ｗの６箇所に第２封止材ＰＭ２が印刷されている。但し、第２実施形態の第２封止材ＰＭ２は所定の長さＬを有しているので、リッドウエハ１１Ｗを支持できる（図７（ａ）を参照）ように少なくとも２箇所に形成されればよい。また、真中の点線で描かれたように、各ベース部１２のＺ’軸方向の両辺（図８を参照）に第２封止材ＰＭ２がそれぞれ形成されてもよい。
【００５５】
（第３実施形態）
＜第３水晶振動子３００の全体構成＞
第３水晶振動子３００の全体構成について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は第３水晶振動子３００の分解斜視図で、図１１（ａ）は図１０のＣ−Ｃ断面図で、（ｂ）は図１０のＤ−Ｄ断面図である。なお、図１０では引出電極３０３ａ、３０３ｂ全体が見えるように、水晶フレーム３０に形成された第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。
【００５６】
図１０及び図１１に示されたように、第３水晶振動子３００はリッド凹部３１１を有するリッド部３１と、ベース凹部３２１を有するベース部３２と、リッド部３１とベース部３２とに挟まれる水晶フレーム３０とを備える。
【００５７】
ベース部３２はガラス又は水晶材料で形成され、その表面（＋Ｙ’側の面）にベース凹部３２１の周囲に形成された第２端面Ｍ２を有している。ベース部３２の四隅には、ベース貫通孔ＢＨ２（図１４を参照）を形成した際のＸＺ’平面で１／４円弧に窪んだベースキャスタレーション３２２ａ〜３２２ｄが形成されている。
【００５８】
ベース部３２において、ベースキャスタレーション３２２ａ〜３２２ｄにはベース側面電極３２３ａ〜３２３ｄがそれぞれ形成されている。実装面Ｍ３のＸ軸方向の両側には一対の外部電極３２５ａ、３２５ｂがそれぞれ形成されている。ベース側面電極３２３ａ、３２３ｂの一端は外部電極３２５ａに接続され、ベース側面電極３２３ｃ、３２３ｄの一端は外部電極３２５ｂに接続される。また、ベース側面電極３２３ａ〜３２３ｄの他端はベース部３２の第２端面Ｍ２にまで伸びて接続パッド３２３Ｍが形成されることが好ましい。接続パッド３２３Ｍは、後述する水晶側面電極３０５ａ〜３０５ｄの接続パッド３０５Ｍにそれぞれ確実に電気的に接続される。
【００５９】
ここで、ベース部３２は第２端面Ｍ２を介して後述する水晶フレーム３０の裏面Ｍｉに接合するので、第２端面Ｍ２がベース部３２の接合領域ＳＡとなる。但し、接続パッド３２３Ｍが後述する水晶フレーム３０の接続パッド３０５Ｍに接続される必要があるので、ベース部３２の接合領域ＳＡは第２端面Ｍ２において４つの接続パッド３２３Ｍを除いた部分となる。なお、接合領域ＳＡの幅Ｗ２は２００μｍ〜３００μｍ程度である。また、図１０に示されたように円柱形状の第２封止材ＰＭ２はベース部３２の接合領域ＳＡのほぼ四隅における第２領域ＳＡ２に形成されている。第１封止材ＰＭ１はベース部３２の接合領域ＳＡにおける第２領域ＳＡ２を除いた第１領域ＳＡ１に形成されている。なお、ベース部３２の第２端面Ｍ２に形成された第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２の厚さｈは１０μｍ程度である（図１１（ｂ）を参照）。
【００６０】
第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２は例えば溶剤を含んだ低融点ガラスから構成され、第１封止材ＰＭ１の軟化温度Ｔ１は室温以上であり、第２封止材ＰＭ２の軟化温度Ｔ２は第１封止材ＰＭ１の軟化温度Ｔ１以上である。また、低融点ガラスは、３５０℃〜４１０℃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圧電体又はガラスなどで形成された第３水晶振動子３００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内に進入したりキャビティ内の真空度を低下させることを防止する。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ので、セラミックス、ガラス、半導体、金属などの熱膨張係数が異なる様々な材料でも熱膨張による剥がれが少ない。
【００６１】
水晶フレーム３０はＡＴカットされた水晶材料で形成され、ベース部３２の第２端面Ｍ２に接合される−Ｙ’側の裏面Ｍｉとその反対側すなわち＋Ｙ’側の表面Ｍｅとを有している。水晶フレーム３０は水晶振動片３０１と水晶振動片３０１を囲む枠体３０８とで構成されている。また、水晶振動片３０１と枠体３０８との間には、表面Ｍｅから裏面Ｍｉまで貫通した一対の「Ｌ」字型の間隙部３０６が形成される。間隙部３０６が形成されていない部分が水晶振動片３０１と枠体３０８との接続部３０９ａ、３０９ｂとなっている。水晶振動片３０１の表面Ｍｅ及び裏面Ｍｉには励振電極３０２ａ、３０２ｂがそれぞれ形成され、接続部３０９ａ、３０９ｂ及び枠体３０８の両面には励振電極３０２ａ、３０２ｂとそれぞれ導電された引出電極３０３ａ、３０３ｂが形成されている。さらに、水晶フレーム３０の四隅には、水晶貫通孔ＣＨ（図１３を参照）を形成した際の水晶キャスタレーション３０４ａ〜３０４ｄがそれぞれ形成されている。水晶キャスタレーション３０４ａ〜３０４ｄには水晶側面電極３０５ａ〜３０５ｂがそれぞれ形成されている。
【００６２】
なお、水晶フレーム３０の裏面Ｍｉに形成された引出電極３０３ｂはベース側面電極３２３ｃ、３２３ｄの接続パッド３２３Ｍに電気的に接続されている。また、水晶側面電極３０５ａ、３０５ｂは引出電極３０３ａとベース側面電極３２３ａ、３２３ｂとに電気的に接続されている。ここで、水晶側面電極３０５ａ、３０５ｂは水晶フレーム３０の裏面Ｍｉまで伸びて接続パッド３０５Ｍが形成されることが好ましい。これにより、接続パッド３０５Ｍがベース側面電極３２３ａ、３２３ｂの接続パッド３２３Ｍと確実に電気的に接続される。
【００６３】
第３実施形態において、第３水晶振動子３００の一対の外部電極３２５ａ、３２５ｂに交番電圧（正負を交番する電位）が印加される。このとき、外部電極３２５ａ、ベース側面電極３２３ａ、３２３ｂ、水晶側面電極３０５ａ、３０５ｂ、引出電極３０３ａ及び励振電極３０２ａが同じ極性となる。同様に、外部電極３２５ｂ、ベース側面電極３２３ｃ、３２３ｄ、引出電極３０３ｂ及び励振電極３０２ｂが同じ極性となる。これにより、水晶振動片３０１は厚みすべり振動することができる。
【００６４】
また第３水晶振動子３００において、水晶フレーム３０は枠体３０８の裏面Ｍｉを介してベース部３２の接合領域ＳＡに接合するので、枠体３０８の裏面Ｍｉがベース部３２に対する接合領域ＳＡとなる。但し、接続パッド３０５Ｍがベース部３２の接続パッド３２３Ｍに接続される必要があるので、枠体３０８の裏面Ｍｉにおける接合領域ＳＡは４つの接続パッド３０５Ｍを除いた部分となる。なお、枠体３０８、すなわち接合領域ＳＡの幅Ｗ２は３００μｍ〜４００μｍ程度である。
【００６５】
また、水晶フレーム３０は枠体３０８の表面Ｍｅを介して後述するリッド部３１の第１端面Ｍ１に接合するので、枠体３０８の表面Ｍｅがリッド部３１に対する接合領域ＳＡとなる。図１０に示されたように、円柱形状の第２封止材ＰＭ２は枠体３０８の表面Ｍｅの接合領域ＳＡのほぼ四隅における第２領域ＳＡ２に形成されている。第１封止材ＰＭ１は枠体３０８の表面Ｍｅの接合領域ＳＡにおける第２領域ＳＡ２を除いた第１領域ＳＡ１に形成されている。なお、枠体３０８の表面Ｍｅに形成された第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２の厚さｈは２μｍ程度である（図１１（ｂ）を参照）。
【００６６】
第３水晶振動子３００は、ガラス又は水晶材料により形成され水晶フレーム３０の表面Ｍｅに接合されるリッド部３１をさらに備えている。リッド部３１はリッド凹部３１１の周囲に形成された第１端面Ｍ１を有している。ここで、リッド部３１は第１端面Ｍ１を介して水晶フレーム３０の表面Ｍｅの接合領域ＳＡに接合されるので、第１端面Ｍ１がリッド部３１の接合領域ＳＡとなる。また、リッド部３１、水晶フレーム３０の枠体３０８及びベース部３２により第３水晶振動子３００のパッケージＰＫ（図１１を参照）が形成される。さらに、リッド部３１のリッド凹部３１１、水晶フレーム３０の間隙部３０６及びベース部３２のベース凹部３２１により水晶振動片３０１を収納するキャビティＣＴ（図１１（ａ）を参照）が形成される。キャビティＣＴは窒素ガスで満たされたり又は真空状態にされたりする。
【００６７】
第３実施形態において、リッド部３１と水晶フレーム３０と、及び水晶フレーム３０とベース部３２とは両方とも低融点ガラスなどの第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２により接合される。但し、一方が低融点ガラスなどの封止材で接合され、他方が例えばシロキサン結合又は陽極接合などにより接合されてもよい。
また、第３水晶振動子３００はベース側面電極３２３ａ〜３２３ｄ及び水晶側面電極３０５ａ〜３０５ｄの外側にそれらを連結する連結電極（図示しない）が形成されてもよい。これにより、ベース側面電極３２３ａ〜３２３ｄと水晶側面電極３０５ａ〜３０５ｄとがより確実に電気的に接続される。
さらに、第３実施形態において水晶フレームが逆メサ型となってもよいし、この場合にリッド部及びベース部は凹部が形成されていない平板状となってもよい。
【００６８】
＜第３水晶振動子３００の製造方法＞
図１２は、第３水晶振動子３００の製造方法を示したフローチャートである。図１２において、リッド部３１の製造ステップＴ１１と、水晶フレーム３０の製造ステップＴ１２と、ベース部３２の製造ステップＴ１３とは並行して行うことができる。また、図１３は水晶ウエハ３０Ｗの平面図で、図１４はベースウエハ３２Ｗの平面図である。また、図１５はリッドウエハ３１Ｗと、水晶ウエハ３０Ｗと、ベースウエハ３２Ｗとを接合するステップＴ１４を説明した図で、右側が左側のフローチャートの各ステップに対応する図１０のＤ−Ｄ断面における部分断面図である。
【００６９】
ステップＴ１１では、リッド部３１が製造される。リッドウエハ３１Ｗには、エッチング又は機械加工によりリッド凹部３１１が形成され、リッド凹部３１１の周囲には第１端面Ｍ１、すなわち接合領域ＳＡが形成される（図５を参照）。
【００７０】
ステップＴ１２では、水晶フレーム３０が製造される。ステップＴ１２はステップＴ１２１〜Ｔ１２３を含んでいる。
ステップＴ１２１において、図１３に示されたように均一の水晶ウエハ３０Ｗにエッチングにより複数の水晶フレーム３０の外形が形成される。すなわち、各水晶フレーム３０に一対の間隙部３０６が形成され、各水晶フレーム３０の四隅に円形の水晶貫通孔ＣＨが形成される。ここで、円形の水晶貫通孔ＣＨの１/４が１つの水晶キャスタレーション３０４ａ〜３０４ｄ（図１０を参照）になる。
【００７１】
ステップＴ１２２において、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、図１３に示されたように水晶ウエハ３０Ｗの両面及び側面に各電極が形成される。具体的には、水晶振動片３０１の両面に励振電極３０２ａ、３０２ｂが、接続部３０９ａ、３０９ｂ及び枠部３０８に引出電極３０３ａ、３０３ｂ及び接続パッド３０５Ｍが、水晶キャスタレーション３０４ａ〜３０４ｄに水晶側面電極３０５ａ〜３０５ｄが形成される（図１０を参照）。
【００７２】
ステップＴ１２３において、スクリーン印刷で水晶ウエハ３０Ｗの表面Ｍｅにおける第１領域ＳＡ１に厚さｈ１（図１５（ａ）を参照、図１１（ｂ）のｈより大きい）の第１封止材ＰＭ１が印刷され、第２領域ＳＡ２に厚さｈ２（図１５（ａ）を参照、厚さｈ１以上）第２封止材ＰＭ２が印刷される。ここで、リッドウエハ３１Ｗを支持できる（図１５（ａ）を参照）ように少なくとも３箇所に形成されればよいが、図１３では水晶フレーム３０の四隅に第２封止材ＰＭ２がそれぞれ形成されている。また、スクリーン印刷のかわりに、ディスペンサを用いて第２封止材ＰＭ２が塗布されてもよい。
【００７３】
ステップＴ１３では、ベース部３２が製造される。ステップＴ１３はステップＴ１３１〜Ｔ１３３を含んでいる。
【００７４】
ステップＴ１３１において、図１４に示されたようにベースウエハ３２Ｗには、エッチング又は機械加工によりベース凹部３２１が形成され、ベース凹部３２１の周囲には第２端面Ｍ２、すなわち接合領域ＳＡが形成される。同時に、各ベース部３２の四隅にはベースウエハ３２Ｗを貫通した円形のベース貫通孔ＢＨ２が形成される。ここで、円形のベース貫通孔ＢＨ２の１/４が１つのベースキャスタレーション３２２ａ〜３２２ｄ（図１０を参照）になる。
【００７５】
ステップＴ１３２において、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、図１４に示されたようにベースウエハ３２Ｗの両面及び側面に各電極が形成される。具体的には、ベースウエハ３２Ｗの実装面Ｍ３に外部電極３２５ａ、３２５ｂが、ベースキャスタレーション３２２ａ〜３２２ｄにベース側面電極３２３ａ〜３２３ｄが、第２端面Ｍ２に接続パッド３２３Ｍが形成される（図１０を参照）。
【００７６】
ステップＴ１３３において、スクリーン印刷でベースウエハ３２Ｗの第２端面Ｍ２における第１領域ＳＡ１に厚さｈ１（図１５（ａ）を参照、図１１（ｂ）のｈより大きい）の第１封止材ＰＭ１が印刷され、第２領域ＳＡ２に厚さｈ２（図１５（ａ）を参照、厚さｈ１以上）第２封止材ＰＭ２が印刷される。図１３では、水晶ウエハ３０Ｗの表面Ｍｅに形成された第２封止材ＰＭ２と対応するように各ベース部３２の四隅に第２封止材ＰＭ２がそれぞれ形成されている。また、スクリーン印刷のかわりに、ディスペンサを用いて第２封止材ＰＭ２が塗布されてもよい。
【００７７】
ステップＴ１４では、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２を加熱しキャビティＣＴ内の不要なガスを外部に放出しながら、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが接合される。具体的には、図１５を参照しながら説明する。
【００７８】
ステップＴ１４１において、図１５（ａ）に示されたように、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとの接合領域ＳＡとが重なるように、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとの位置合わせが行われる。ここで、第２封止材ＰＭ２の厚さｈ２が第１封止材ＰＭ１の厚さｈ１以上であるので、リッドウエハ３１Ｗは水晶ウエハ３０Ｗに形成された第２封止材ＰＭ２により支持され、水晶ウエハ３０Ｗに形成された第１封止材ＰＭ１と離れて載置される。同様に、水晶ウエハ３０Ｗはベースウエハ３２Ｗに形成された第２封止材ＰＭ２に支持されてベースウエハ３２Ｗに形成された第１封止材ＰＭ１と離れて載置される。
【００７９】
ステップＴ１４２において、位置合わせが行われたリッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが第１封止材ＰＭ１の軟化温度Ｔ１まで加熱される。このとき、図１５（ｂ）に示されたように、第１封止材ＰＭ１は軟化温度Ｔ１で軟化されるが、第２封止材ＰＭ２の軟化温度Ｔ２が軟化温度Ｔ１より高いので、第２封止材ＰＭ２は軟化されていない状態である。つまり、第１封止材ＰＭ１は軟化によりその厚さｈ１がより低い厚さｈ３となり、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗの表面Ｍｅに形成された第１封止材ＰＭ１との間にはスペースＳＰが形成される。同様に、水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗの第２端面Ｍ２に形成された第１封止材ＰＭ１との間にもスペースＳＰが形成される。
【００８０】
ステップＴ１４３において、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが第１封止材ＰＭ１の軟化温度Ｔ１から第２封止材ＰＭ２の軟化温度Ｔ２まで加熱される。この加熱過程において、図１５（ｃ）に示されたように、リッド部３１のリッド凹部３１１、水晶フレーム３０の枠体３０８及びベース部３２のベース凹部３２１によりキャビティＣＴ（図１１（ａ）を参照）はスペースＳＰを介して外部に通気されている状態である。これにより、キャビティＣＴ内で加熱されたガスが外部に放出され、不活性ガスで満たされた炉で加熱すれば、不活性ガスがキャビティＣＴ内に入り込むことができる。さらに、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが第２軟化温度Ｔ２まで加熱されると、第２封止材ＰＭ２が軟化される。このとき、リッドウエハ３１Ｗ及び水晶ウエハ３０Ｗは自重又は加圧されることで、軟化される第２封止材ＰＭ２を押圧する。このため、第２封止材ＰＭ２の厚さｈ２は次第に低くなり厚さｈ４となる。したがって、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗに形成された第１封止材ＰＭ１との間に形成されたスペースＳＰが次第に狭くなる。同様に、水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗに形成された第１封止材ＰＭ１との間に形成されたスペースＳＰも次第に狭くなる。その結果、第２封止材ＰＭ２の厚さｈ４が第１封止材ＰＭ１の厚さｈ３と同一になれば、スペースＳＰが無くなりリッドウエハ３１Ｗ及び水晶ウエハ３０Ｗは軟化された第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２に接触される。これにより、キャビティＣＴ内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。
【００８１】
ステップＴ１４４において、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２に含まれた溶剤が蒸発するようにさらに加熱される。このとき、図１５（ｄ）に示されたように溶剤が例えば３５０℃〜４１０℃に加熱して蒸発されることで、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２により接合される。
【００８２】
ステップＴ１４５において、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが室温まで冷却される。これにより、図１５（ｄ）に示されたように第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２が硬化されてリッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが確実に接合される。このとき、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとは、リッドウエハ３１Ｗ及び水晶ウエハ３０Ｗを自重又は加圧することで接合するので、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２は押圧されて同じ厚さｈとなる。
【００８３】
ステップＴ１５では、接合されたリッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとが個々に切断される。これにより、数百から数千の第３水晶振動子３００が製造される。
【００８４】
第３実施形態の第３水晶振動子３００の製造方法では、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２を最初にベースウエハ３２Ｗの第２端面Ｍ２及び水晶ウエハ３０Ｗの表面Ｍｅに形成する。但し、最初に第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２をリッドウエハ３１Ｗの第１端面Ｍ１及び水晶ウエハ３０Ｗの裏面Ｍｉに形成されてもよい。このとき、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとの接合ステップＴ１４では、リッドウエハ３１Ｗを下向きでテーブル（図示しない）に載置して接合すればよい。
【００８５】
また、リッドウエハ３１Ｗと水晶ウエハ３０Ｗと、及び水晶ウエハ３０Ｗとベースウエハ３２Ｗとは両方とも低融点ガラスなどの第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２により接合される。但し、一方が低融点ガラスなどの封止材で接合され、他方が例えばシロキサン結合又は陽極接合などにより接合されてもよい。
【００８６】
（第４実施形態）
＜第４水晶振動子４００の全体構成＞
第４水晶振動子４００の全体構成について、図１６及び図１７を参照しながら説明する。図１６は、第４実施形態の第４水晶振動子４００の分解斜視図で、接続電極４２４ａ、４２４ｂ全体が見えるように第１封止材ＰＭ１が透明に描かれている。図１７（ａ）は図１６のＥ−Ｅ断面図で、（ｂ）は図１６のＦ−Ｆ断面図で、（ｃ）は＋Ｙ側から見た第４水晶振動子４００の平面図で理解を助けるためにリッド部４１を省略して描かれている。
【００８７】
図１６に示されたように、第４水晶振動子４００はリッド凹部４１１を有する金属からなるリッド部４１と、セラミックなどの絶縁材からなる平板状のベース部４２と、ベース部４２に載置される水晶振動片４０とを備える。
【００８８】
水晶振動片４０は、Ｘ側の周囲が厚く形成され中央部が薄く形成された水晶片４０１からなる逆メサ型である。水晶片４０１の薄い中央部の両面には一対の励振電極４０２ａ、４０２ｂが形成されている。水晶片４０１の＋Ｙ’側に形成された励振電極４０２ａには、水晶片４０１の底面（＋Ｚ’側）の−Ｘ側まで伸びた引出電極４０３ａが接続されている。また、水晶片４０１の−Ｙ’側に形成された励振電極４０２ｂには水晶片４０１の底面（−Ｚ’側）の＋Ｘ側まで伸びた引出電極４０３ｂが接続されている。
【００８９】
ベース部４２では、＋Ｙ’側の面が第２端面Ｍ２となり、−Ｙ’側の面が実装面Ｍ３となっている。ベース部４２は、実装面Ｍ３のＸ軸方向の両側に実装端子として一対の外部電極４２５ａ、４２５ｂを有している。また、ベース部４２は外部電極４２５ａ、４２５ｂからベース部４２の側面Ｍ４を介して第２端面Ｍ２まで伸びた一対の接続電極４２４ａ、４２４ｂを有している（図１７（ａ）、（ｃ）を参照）。
【００９０】
図１７（ａ）に示されたように、水晶振動片４０は導電性接着剤１３を介してベース部
４２に載置される。このとき、水晶振動片４０の引出電極４０３ａ、４０３ｂが接続電極４２４ａ、４２４ｂにそれぞれ電気的に接続される（図１７（ｃ）を参照）。これにより、外部電極４２５ａ、４２５ｂに交番電圧（正負を交番する電位）を印加したときに、水晶振動片４０は厚みすべり振動することができる。
【００９１】
図１６に戻り、リッド部４１は、ベース部４２に載置された水晶振動片４０全体をカバーできるリッド凹部４１１と、その周囲に形成された第１端面Ｍ１とを有している。ここで、リッド部４１は第１端面Ｍ１を介してベース部４２と接合するので、第１端面Ｍ１がリッド部４１の接合領域ＳＡとなる。したがって、ベース部４２は第２端面Ｍ２に第１端面Ｍ１、すなわちリッド部４１の接合領域ＳＡに対応される接合領域ＳＡを有している。なお、接合領域ＳＡ幅Ｗ１は３００μｍ程度である。
【００９２】
また、リッド部４１とベース部４２とが接合領域ＳＡで接合されてリッド部４１のリッド凹部４１１及びベース部４２により第４水晶振動子４００のパッケージＰＫを（図１７（ａ）を参照）形成する。したがって、水晶振動片４０を収納するキャビティＣＴが形成され、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。
【００９３】
リッド部４１とベース部４２とは第１実施形態で説明された熱硬化樹脂又は第３実施形態で説明された低融点ガラスなどの第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２によって接合される。なお、第１封止材ＰＭ１は第１軟化温度Ｔ１で軟化され、第２封止材ＰＭ２は第１軟化温度Ｔ１より高い第２軟化温度Ｔ２で軟化される。また、図１６に示されたように円柱形状の第２封止材ＰＭ２はベース部４２の接合領域ＳＡのほぼ四隅に位置した第２領域ＳＡ２に形成されている。第１封止材ＰＭ１はベース部４２の接合領域ＳＡにおける第２領域ＳＡ２を除いた第１領域ＳＡ１に形成されている（図１７（ｃ）を参照）。なお、図１７（ｂ）に示されたように第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２の厚さｈは２μｍ程度である。
【００９４】
第４実施形態では、第２領域ＳＡ２が接合領域ＳＡの四隅に形成されているが、少なくとも三箇所に形成されて第２封止材ＰＭ２のみでリッド部４１を支持できればよい。一方、第２領域ＳＡ２が第２実施形態に説明されたように所定の長さを有すれば（図８を参照）、二箇所のみに形成されてもよい。
また、第４実施形態では接続電極４２４ａ、４２４ｂがベース部４２の外側を介して第２端面Ｍ２まで伸びているが、その他に第２端面Ｍ２から実装面Ｍ３まで貫通したスルーホールが用いられてもよい。
【００９５】
＜第４水晶振動子４００の製造方法＞
第４実施形態の第４水晶振動子４００は、金属からなるリッド部４１とセラミックなどの絶縁材からなるベース部４２とが用いられているので、第１〜第３実施形態で説明されたようにウエハ状態で製造できない。このため、金属からなるリッド部４１とセラミックなどの絶縁材からなるベース部４２とを別々に製造した後に、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２により接合される。
【００９６】
なお、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２が熱硬化樹脂である場合には、リッド部４１とベース部４２との接合工程が第１実施形態の図７で説明されたとおりである。また、第１封止材ＰＭ１及び第２封止材ＰＭ２が低融点ガラスである場合には、リッド部４１とベース部４２との接合工程が第３実施形態の図１５で説明されたとおりである。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
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。
たとえば、本実施形態ではＡＴカットの水晶振動片を用いているが、一対の振動片を有する音叉型の水晶振動片にも適用できる。また、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（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）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。
【符号の説明】
【００９８】
１０、３０１、４０  …  水晶振動片、  １０Ｗ、３０Ｗ  …  水晶ウエハ
１１、３１、４１  …  リッド部、  １１Ｗ  …  リッドウエハ
１２、３２、４２  …  ベース部、  １２Ｗ、３２Ｗ  …  ベースウエハ
１３  …  導電性接着剤
３０  …  水晶フレーム
１００、２００、３００、４００  水晶振動子
１０１  …  水晶片
１０２ａ、１０２ｂ、３０２ａ、３０２ｂ  …  励振電極
１０３ａ、１０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ  …  引出電極
１０４  …  連結部
１１１、３１１、４１１  …  リッド凹部、  １２１、３２１  …  ベース凹部
１２２ａ、１２２ｂ、３２２ａ〜３２２ｄ  …  ベースキャスタレーション
１２３ａ、１２３ｂ、３２３ａ〜３２３ｄ  …  ベース側面電極
１２４ａ、１２４ｂ、４２４ａ、４２４ｂ  …  接続電極
１２５ａ、１２５ｂ、３２５ａ、３２５ｂ、４２５ａ、４２５ｂ  …  外部電極
３０４ａ〜３０４ｄ  …  水晶キャスタレーション
３０５ａ〜３０５ｄ  …  水晶側面電極
３０５Ｍ、３２３Ｍ  …  接続パッド
３０６  …  間隙部
３０８  …  枠体
３０９ａ、３０９ｂ  …  接続部
ＢＨ１、ＢＨ２  …  ベース貫通孔
ＣＨ  …  水晶貫通孔
ＣＴ  …  キャビティ
ｈ、ｈ１〜ｈ４  …  第１封止材及び第２封止材の厚さ
Ｍ１、Ｍ２  …  端面
ＰＭ１  …  第１封止材、  ＰＭ２  …  第２封止材
ＳＡ  …  接合領域
ＳＡ１、ＳＡ３  …  第１領域、  ＳＡ２、ＳＡ４  …  第２領域
ＳＬ  …  スクライブライン
ＳＰ  …  スペース
Ｔ１  …  第１封止材の軟化温度、  Ｔ２  …  第２封止材の軟化温度
Ｔ３  …  第１封止材及び第２封止材の硬化温度
【図１】
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【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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