(57)【要約】【課題】  電極間を確実に電気的接合するとともに圧電デバイス内に有害ガスや水分が含まれない圧電デバイスを提供する。【解決手段】  圧電デバイス（１００）は、一対の励振電極（１０４）が形成された圧電振動片（１０１）と圧電振動片を囲んで圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体（１０２）と励振電極から枠体の第１主面まで引き出された一対の引出電極（１０５）とを有する圧電振動板（１０）と、一対の外部電極（１１５）を有する第１面（Ｍ１）と一対の外部電極から電気的に接続する一対の接続電極を有する第２面（Ｍ２）とを有し第２面が一主面に接合する第１板（１１）と、第１板と枠体の第１主面とを接合するため枠体の一主面を周回するように環状に配置されたガラス封止材（ＳＬａ）と、一対の引出電極と一対の接続電極とを電気的に接続する導電性接着剤（１３）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】
一対の励振電極が形成された圧電振動片と、前記圧電振動片を囲んで前記圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体と、前記励振電極から前記枠体の前記第１主面まで引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動板と、
一対の外部電極を有する第１面と前記一対の外部電極から電気的に接続する一対の接続電極を有する第２面とを有し、前記第２面が前記一主面に接合する第１板と、
前記第１板と前記枠体の前記第１主面とを接合するため、前記枠体の前記一主面を周回するように環状に配置されたガラス封止材と、
前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とを電気的に接続する導電性接着剤と、
を備える圧電デバイス。
【請求項２】
前記枠体は四辺からなる矩形形状であり、前記ガラス封止材は前記導電性接着剤を前記枠体の一辺の幅内で囲むように配置される請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記第１面と前記第２面とを結ぶ側面に、前記第１板の中心方向に窪んだキャスタレーションと、
前記キャスタレーションに形成され前記一対の外部電極から前記一対の接続電極を電気的に接続する一対の側面電極と、
を備える請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記圧電振動片を密閉する前記他主面に接合する第２板と、
前記第２板と前記枠体の前記第２主面とを接合するため、前記枠体の前記他主面を周回するように環状に配置された前記ガラス接合材と、を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記圧電振動片は厚みすべり振動モードを有する圧電振動片である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
一対の励振電極が形成された圧電振動片と、前記圧電振動片を囲んで前記圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体と、前記励振電極から前記枠体の前記第１主面まで引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動板を複数有する圧電ウエハを用意する工程と、
一対の外部電極を含む第１面及び一対の接続電極を含み前記第１面と反対側の第２面とを有する第１板を複数含み、隣り合う前記第１板間に前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔と前記貫通孔に前記外部電極と前記接続電極とを電気的に接続する側面電極とが形成された第１ウエハを用意する工程と、
前記枠体又は前記第１板の周囲にガラス封止材を塗布し、前記ガラス封止材を仮焼成する工程と、
前記ガラス封止材を仮焼成した後、前記引出電極又は前記接続電極に導電性接着剤を塗布する工程と、
前記導電性接着剤を塗布する工程後に、前記圧電ウエハと前記第１ウエハとを接合する第１接合工程と、
を備える圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記枠体は四辺からなる矩形形状であり、
前記ガラス封止材を塗布する工程は、前記四辺の一辺の幅内で前記導電性接着剤が塗布される領域を囲むように塗布する請求項６に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記導電性接着剤を塗布する工程後と前記第１接合工程前に、前記導電性接着剤を仮焼成する請求項６又は請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
第２板を複数含む第２ウエハを用意する工程と、
前記枠体又は前記第２板の周囲にガラス封止材を塗布し、前記ガラス封止材を仮焼成する工程と、
前記第１接合工程後に、前記圧電ウエハと前記第２ウエハとを接合する第２接合工程と、
を備える請求項６から請求項８のいずれか一項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、リッド、ベース及び振動片をウエハ単位で製造する際に、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】
圧電デバイスは、より一層の小型化が要求されている。特許文献１では量産化を実現するための技術として、例えば圧電振動片を有する圧電ウエハを、上下方向から同様の形状のリッドウエハ及びベースウエハで挟んで３層の基板を互いに接合する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、圧電ウエハとベースウエハとの電極間を接続するために、可撓性を有する樹脂突起部の表面に電極を形成して、その突起状の電極を介して導通を行われる。また圧電ウエハ、リッドウエハ及びベースウエハはプラズマ接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０９５２８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、プラズマ接合は大きな設備が必要であり、簡便な方法で圧電ウエハ、リッドウエハ及びベースウエハの接合が望まれている。また、簡便な方法で接合する際にも圧電ウエハとベースウエハとの電極間を確実に電気的接合する方法が求められ、さらに圧電デバイスの製品安定性を確保するため、圧電デバイス内に有害ガスや水分を除くことが求められている。
【０００６】
そこで、本発明は、電極間を確実に電気的接合するとともに圧電デバイス内に有害ガスや水分が含まれない圧電デバイスの製造方法、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観点の圧電デバイスは、一対の励振電極が形成された圧電振動片と圧電振動片を囲んで圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体と励振電極から枠体の第１主面まで引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動板と、一対の外部電極を有する第１面と一対の外部電極から電気的に接続する一対の接続電極を有する第２面とを有し第２面が一主面に接合する第１板と、第１板と枠体の第１主面とを接合するため枠体の一主面を周回するように環状に配置されたガラス封止材と、一対の引出電極と一対の接続電極とを電気的に接続する導電性接着剤と、を備える。
【０００８】
第２観点の圧電デバイスは、枠体は四辺からなる矩形形状であり、ガラス封止材は導電性接着剤を枠体の一辺の幅内で囲むように配置される。
第３観点の圧電デバイスは、第１面と第２面とを結ぶ側面に、第１板の中心方向に窪んだキャスタレーションと、キャスタレーションに形成され一対の外部電極から一対の接続電極を電気的に接続する一対の側面電極と、を備える。
【０００９】
第４観点の圧電デバイスは、圧電振動片を密閉する他主面に接合する第２板と、第２板と枠体の第２主面とを接合するため枠体の他主面を周回するように環状に配置されたガラス接合材と、を備える。
第５観点の圧電デバイスの圧電振動片は、厚みすべり振動モードを有する圧電振動片である。
【００１０】
第６観点の圧電デバイスの製造方法は、一対の励振電極が形成された圧電振動片と、圧電振動片を囲んで圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体と、励振電極から枠体の第１主面まで引き出された一対の引出電極と、を有する圧電振動板を複数有する圧電ウエハを用意する。そして製造方法は、一対の外部電極を含む第１面及び一対の接続電極を含み第１面と反対側の第２面とを有する第１板を複数含み、隣り合う第１板間に第１面から第２面まで貫通する貫通孔と貫通孔に外部電極と接続電極とを電気的に接続する側面電極とが形成された第１ウエハを用意する工程と、枠体又は第１板の周囲にガラス封止材を塗布し、ガラス封止材を仮焼成する工程と、ガラス封止材を仮焼成した後、引出電極又は接続電極に導電性接着剤を塗布する工程と、導電性接着剤を塗布する工程後に、圧電ウエハと第１ウエハとを接合する第１接合工程と、を備える。
【００１１】
第７観点の圧電デバイスの製造方法において、枠体は四辺からなる矩形形状であり、ガラス封止材を塗布する工程は、四辺の一辺の幅内で導電性接着剤が塗布される領域を囲むように塗布する。
第８観点の圧電デバイスの製造方法は、導電性接着剤を塗布する工程後と第１接合工程前に、導電性接着剤を仮焼成する。
第９観点の圧電デバイスの製造方法は、第２板を複数含む第２ウエハを用意する工程と、枠体又は第２板の周囲にガラス封止材を塗布しガラス封止材を仮焼成する工程と、第１接合工程後に、圧電ウエハと第２ウエハとを接合する第２接合工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、電極間を確実に電気的接合するとともに圧電デバイス内に有害ガスや水分が含まれない。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】
【００１３】
【図１】第１圧電デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は第１水晶フレーム１０と第１ベース１１と第１リッド１２とが接合された後の断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面図である。  （ｂ）は第１ベース１１に封止材ＳＬａが形成された時の平面図である。  （ｃ）は第１ベース１１に封止材ＳＬｃが形成された時の平面図である。
【図３】第１圧電デバイス１００の製造を示したフローチャートである。
【図４】水晶ウエハ１０Ｗの平面図である。
【図５】ベースウエハ１１Ｗの平面図である。
【図６】リッドウエハ１２Ｗの平面図である。
【図７】第２圧電デバイス１１０の分解斜視図である。
【図８】水晶ウエハ２０Ｗの平面図である。
【図９】ベースウエハ２１Ｗの平面図である。
【図１０】第３圧電デバイス１２０の分解斜視図である。
【図１１】水晶ウエハ３０Ｗの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下の各実施形態において、圧電振動片として厚みすべり振動モードを有するＡＴカットの水晶振動片が使われている。ここで、ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＸＺ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分傾斜している。このため、第１実施形態に於いて第１圧電デバイス１００の長手方向をＸ軸方向、第１圧電デバイス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’軸として説明する。以下、第２実施形態、第３実施形態に於いても同様である。
【００１５】
（第１実施形態）
＜第１圧電デバイス１００の全体構成＞
第１圧電デバイス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圧電デバイス１００の第１リッド１２側から見た分割した状態の斜視図であり、図２（ａ）は第１水晶フレーム１０と第１ベース１１と第１リッド１２とが接合された後の図１のＡ−Ａ’断面図であり、（ｂ）は第１ベース１１に封止材ＳＬａが形成された状態を示す平面図であり、（ｃ）は（ｂ）の変形例で、第１ベース１１に封止材ＳＬｃが形成された状態を示す平面図である。
【００１６】
図１及び図２で示されたように、第１圧電デバイス１００はＡＴカットの第１水晶フレーム１０と、第１ベース１１と第１リッド１２とから構成される。第１ベース１１と第１リッド１２とは水晶材料からなる。また第１水晶フレーム１０と第１ベース１１とは封止材ＳＬａで接合され、第１水晶フレーム１０と第１リッド１２とは封止材ＳＬｂで接合される。第１水晶フレーム１０に第１ベース１１と第１リッド１２とが接合されキャビティＣＴ（図２（ａ）を参照）が形成され、キャビティＣＴ内は真空状態か又は不活性ガスで満たされた状態となる。
【００１７】
第１水晶フレーム１０はＡＴカットされた水晶材料で形成され、−Ｙ’軸側の水晶接合面Ｍ３と＋Ｙ’軸側の水晶接合面Ｍ４とを有している。第１水晶フレーム１０は水晶振動部１０１と水晶振動部１０１を囲む外枠１０２とで構成されている。また、水晶振動部１０１と外枠１０２との間には、上下を貫通するＬ字型の間隙部１０３が形成され、間隙部１０３が形成されていない部分が水晶振動部１０１と外枠１０２との連結部１０９ａ、１０９ｂとなっている。水晶振動部１０１の両主面には励振電極１０４ａ、１０４ｂ（図１、図２（ａ）を参照）がそれぞれ形成されている。外枠１０２の両面には励振電極１０４ａ、１０４ｂと接続された引出電極１０５ａ、１０５ｂ（図１を参照）がそれぞれ形成されている。
【００１８】
さらに、第１水晶フレーム１０のＸ軸方向の両側には、水晶キャスタレーション１０６ａ、１０６ｂが形成されている。また、水晶キャスタレーション１０６ａには水晶側面電極１０７ａが形成される。水晶側面電極１０７ａは引出電極１０５ａに接続される。同様に、水晶キャスタレーション１０６ｂには水晶側面電極１０７ｂが形成される。水晶側面電極１０７ｂは引出電極１０５ｂに接続されている。水晶キャスタレーション１０６ａ、１０６ｂは角丸の長方形貫通孔ＢＨ１（図４を参照）がダイシングされた際に形成される。
【００１９】
第１ベース１１は、実装面Ｍ１及び接合面Ｍ２を有している。また、第１ベース１１の実装面Ｍ１には一対の外部電極１１５ａ、１１５ｂが形成され、第１ベース１１のＸ軸方向の両側には側面キャスタレーション１１６ａ、１１６ｂが形成されている。また、側面キャスタレーション１１６ａには外部電極１１５ａと接続された側面電極１１７ａが形成され、側面キャスタレーション１１６ｂには外部電極１１５ｂと接続された側面電極１１７ｂが形成されている。接合面Ｍ２には側面電極１１７ａと接続された接続電極１１８ａが形成され、側面電極１１７ｂには接続電極１１８ｂが形成されている。なお側面キャスタレーション１１６ａ、１１６ｂは角丸の長方形貫通孔ＢＨ１（図５を参照）がダイシングされた際に形成される。
【００２０】
第１リッド１２は接合面Ｍ５を有している。第１リッド１２のＸ軸方向の両側には、側面キャスタレーション１２６ａ、１２６ｂが形成されている。側面キャスタレーション１２６ａ、１２６ｂは角丸の長方形貫通孔ＢＨ１（図６を参照）がダイシングされた際に形成される。
【００２１】
封止材ＳＬａ，ＳＬｂは、バナジウムなどを含む低融点ガラスである。封止材ＳＬａ，ＳＬｂは、シート状に形成された状態で描かれているが、塗布されたりしてもよい。つまり第１ベース１１の接合面Ｍ２、水晶接合面Ｍ３、水晶接合面Ｍ４又は第１リッド１２の接合面Ｍ５に塗布されて形成されてもよい。
【００２２】
封止材ＳＬａ，ＳＬｂとなる低融点ガラスでは、耐水性・耐湿性に優れるので、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悪化させたりすることが防止できる。また、低融点ガラスは３５０℃から４００℃で溶融する鉛フリーのバナジウム系ガラスである。バナジウム系ガラスはバインダーと溶剤とが加えられたペースト状であり、焼成され冷却されることで他の部材と接着する。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。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。
【００２３】
図２（ａ）に示されるように、第１ベース１１の接合面Ｍ２と第１水晶フレーム１０の外枠１０２の水晶接合面Ｍ３との間に塗布された封止材ＳＬａは、第１水晶フレーム１０と第１ベース１１とを接合する。第１リッド１２の接合面Ｍ５と第１水晶フレーム１０の水晶接合面Ｍ４との間に塗布された封止材ＳＬｂは、第１水晶フレーム１０と第１リッド１２とを接合する。このようにして第１水晶フレーム１０と第１ベース１１と第１リッド１２とが接合される。
【００２４】
図２（ｂ）に示されるように、第１ベース１１は、接合面Ｍ２に接続電極１１８ａおよび接続電極１１８ｂを有する。接続電極１１８ａは外部電極１１５ａと側面電極１１７ａとに電気的に接続している。接続電極１１８ｂは外部電極１１５ｂと側面電極１１７ｂとに電気的に接続している。また接続電極１１８ａ、１１８ｂに導電性接着剤１３が形成されている。図２（ｂ）では導電性接着剤１３は１個載置されているが複数個載置してもよい。
【００２５】
図２（ａ），（ｂ）に示されるように、封止材ＳＬａは、接合面Ｍ２の接続電極１１８ａおよび接続電極１１８ｂの外周を囲むように覆い導電性接着剤１３を封じ込む空間１１９が形成される。封止材ＳＬａ及び導電性接着剤１３は、第１ベース１１と第１水晶フレーム１０とが窒素ガス中又は真空中で３００〜４００°Ｃに加熱され押圧されることで第１水晶フレーム１０と第１ベース１１とを接合すると同時に、第１水晶フレーム１０の引出電極１０５ａ、１０５ｂと接続電極１１８ａ、１１８ｂとを電気的に接続させる。このため、第１水晶フレーム１０と第１ベース１１と第１リッド１２とで形成されるキャビティＣＴは外部との気密性が保持され、導電性接着剤１３から発生したガスがキャビティＣＴ内部に侵入することを防止する。
【００２６】
図２（ｃ）は、封止材ＳＬの変形例を示している。封止材ＳＬｃは導電性接着剤１３を封じ込む空間１１９が広域になっている。図２（ｂ）で示された封止材ＳＬａは接続電極１１８ａ及び接続電極１１８ｂの外周に沿って形成されているが、図２（ｃ）で示された封止材ＳＬｃは、接続電極１１８ａ及び接続電極１１８ｂ並びにそれらの周囲を囲むように形成されている。
【００２７】
＜第１圧電デバイス１００の製造方法＞
図３は、第１圧電デバイス１００の製造を示したフローチャートである。また、図４は水晶ウエハ１０Ｗの平面図で、図５はベースウエハ１１Ｗの平面図で、図６はリッドウエハ１２Ｗの平面図である。
【００２８】
ステップＳ１０では、第１水晶フレーム１０が製造される。ステップＳ１０はステップＳ１０１〜Ｓ１０４を含んでいる。
ステップＳ１０１において、水晶ウエハ１０Ｗ（図４を参照）に、エッチングにより複数の第１水晶フレーム１０の外形が形成される。すなわち、水晶振動部１０１と、外枠１０２と、間隙部１０３とが形成され、各第１水晶フレーム１０の短辺に図４に示されたように水晶ウエハ１０Ｗを貫通するように角丸の長方形貫通孔ＢＨ１が形成される。角丸の長方形形貫通孔ＢＨ１が２分割されると１つのキャスタレーション１０６ａ又は１０６ｂ（図１を参照）になる。
【００２９】
ステップＳ１０２において、スパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ１０Ｗの両面及び角丸の長方形貫通孔ＢＨ１にクロム層及び金層が順に形成される。ここで、下地としてのクロム層の厚さは例えば０．０５μｍ〜０．１μｍであり、金層の厚さは例えば０．２μｍ〜２μｍである。
【００３０】
ステップＳ１０３において、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。そして露光装置（不図示）を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極１０４ａ、１０４ｂ、引出出極１０５ａ、１０５ｂ及び水晶側面電極１０７ａ、１０７ｂ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１及び図２に示されたように水晶ウエハ１０Ｗ両面に励振電極１０４ａ、１０４ｂ及び引出出極１０５ａ、１０５ｂが形成され、角丸の長方形貫通孔ＢＨ１に水晶側面電極１０７ａ、１０７ｂが形成される。
【００３１】
ステップＳ１０４において、水晶ウエハ１０Ｗの枠部１０２のＭ３面（図１を参照）に封止材ＳＬａが均一に形成される。例えば低融点ガラスである封止材ＳＬａは、スクリーン印刷で水晶ウエハ１０Ｗの枠部１０２のＭ３面に形成され仮焼成される。また、封止材ＳＬａはベースウエハ１１ＷのＭ２面（図１を参照）に形成してもよい。
【００３２】
ステップＳ１１では、第１ベース１１が製造される。ステップＳ１１はステップＳ１１１〜Ｓ１１４を含んでいる。
ステップＳ１１１において、ベースウエハ１１Ｗを用意する。そして、エッチングによりベースウエハ１１ＷのＸ軸方向の両辺にはベースウエハ１１Ｗを貫通するように角丸の長方形貫通孔ＢＨ１（図５を参照）が形成される。角丸の長方形貫通孔ＢＨ１が２分割されると１つのキャスタレーション１１６ａ又は１１６ｂ（図１を参照）になる。
【００３３】
ステップＳ１１２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１１Ｗの実装面Ｍ１及び角丸の長方形貫通孔ＢＨ１にクロム層及び金層が順に形成される。ここで、下地としてのクロム層の厚さは例えば０．０５μｍ〜０．１μｍであり、金層の厚さは例えば０．２μｍ〜２μｍである。
【００３４】
ステップＳ１１３において、金属層にフォトレジストが均一に塗布される。そして露光装置（不図示）を用いて、フォトマスクに描かれた外部電極１１５ａ、１１５ｂ、側面電極１１７ａ、１１７ｂ及び接続電極１１８ａ、１１８ｂのパターンがベースウエハ１１Ｗ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１及び図２に示されたようにベースウエハ１１Ｗの実装面Ｍ１に外部電極１１５ａ、１１５ｂが形成され、角丸の長方形貫通孔ＢＨ１に側面電極１１７ａ、１１７ｂが形成され、ベース接合面Ｍ２に接続電極１１８ａ、１１８ｂが形成される。
【００３５】
ステップＳ１１４において、ベースウエハ１１Ｗの接続電極１１８ａ、１１８ｂに導電性接着剤１３を塗布又は載置した後仮焼成する。仮焼成によって導電性接着剤１３から発生するガスは取り除かれる。
【００３６】
ステップＳ１２では、第１リッド１２が製造される。ステップＳ１２はステップＳ１２１〜Ｓ１２２を含んでいる。
ステップＳ１２１において、リッドウエハ１２Ｗを用意する。そして、エッチングによりリッドウエハ１２Ｗの短辺にリッドウエハ１２Ｗを貫通するように角丸の長方形貫通孔ＢＨ１（図６を参照）が形成される。角丸の長方形貫通孔ＢＨ１が２分割されると１つのキャスタレーション１２６ａ又は１２６ｂ（図１を参照）になる。
【００３７】
ステップＳ１２２において、リッドウエハ１２Ｗの接合面Ｍ５（図１を参照）に封止材ＳＬｂが均一に形成される。例えば低融点ガラスである封止材ＳＬｂは、スクリーン印刷で第１水晶フレーム１０の枠部１０２に対応するリッドウエハ２２Ｗの接合面Ｍ５に形成され仮焼成される。
【００３８】
図３において、第１水晶フレーム１０の製造ステップＳ１０と、第１ベース１１の製造ステップＳ１１と第１リッド１２との製造ステップＳ１２とは別々に並行して行うことができる。
【００３９】
ステップＳ１３１では、図４に示されたように水晶ウエハ１０Ｗの周縁部の一部にはオリエンテーションフラットＯＦが形成され、図５に示されたようにベースウエハ１１Ｗの周縁部の一部にはオリエンテーションフラットＯＦが形成されている。したがって、オリエンテーションフラットＯＦを基準として、水晶ウエハ１０Ｗとベースウエハ１１Ｗとが精密に重ね合わせされる。そして封止材ＳＬａが３５０℃から４００℃程度に加熱され水晶ウエハ１０Ｗとベースウエハ１１Ｗとが押圧される。その加熱途中に、導電性接着剤１３から発生したガスは、キャビティＣＴに残らず真空のチャンバー（不図示）に排出される。徐々に封止材ＳＬａの温度が上がり封止材ＳＬａが溶融し始めた状態で水晶ウエハ１０Ｗとベースウエハ１１Ｗとが押圧されると、導電性接着剤１３は封止材ＳＬａで囲まれた空間１１９（図２（ａ）参照）に封じ込まれる。この工程により、水晶ウエハ１０Ｗと、ベースウエハ１１Ｗとが接合され、ベースウエハ１１Ｗの接続電極１１８ａ、１１８ｂと水晶ウエハ１０Ｗの引出電極１０５ａ、１０５ｂとが導電性接着剤１３で接合され電気的に接続される。次に１つ１つの水晶振動部１０１の振動周波数が測定される。
【００４０】
振動周波数の調整には、励振電極１０４ａ（図１を参照）の厚みを調整する。励振電極１０４ａ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１０４ａ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。なお、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。
【００４１】
ベースウエハ１２Ｗには数百から数千個の第１水晶フレーム１０が形成されている。ステップＳ１３１で１つの水晶振動部１０１の振動周波数を測定した後、ステップＳ１４２で１つの水晶振動部１０１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上のすべての水晶振動部１０１に対して行う。また、ステップＳ１３１でベースウエハ１２Ｗ上のすべての水晶振動部１０１の振動周波数を測定した後、ステップＳ１３１で１つずつ水晶振動部１０１の振動周波数を調整してもよい。
【００４２】
ステップＳ１４１では、ベースウエハ１１Ｗが接合された水晶ウエハ１０ＷのＭ４面（図１参照）とリッドウエハ１２ＷとがオリエンテーションフラットＯＦを基準として精密に重ね合わせされる。重ね合わされたウエハは、不活性ガスで満たされたチャンバー（不図示）又は真空のチャンバー（不図示）に配置される。重ね合わされたウエハは、キャビティＣＴ内も不活性ガスで満たされ又は真空状態となる。
【００４３】
そして封止材ＳＬｂが３５０℃から４００℃程度に加熱され水晶ウエハ１０Ｗとリッドウエハ１２Ｗとが押圧される。その加熱途中に、封止材ＳＬｂから発生したガスは、キャビティＣＴに残らず真空のチャンバー（不図示）に排出される。その後封止材ＳＬが室温まで冷却されると、水晶ウエハ１０Ｗとリッドウエハ１２Ｗとが接合される。
【００４４】
ステップＳ１４２では、第１圧電デバイス１００の振動周波数が測定される。振動周波数の調整には、励振電極１０４ａ（図１を参照）の厚みを調整する。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。
【００４５】
ステップＳ１４３において、接合された水晶ウエハ１０Ｗとベースウエハ１１Ｗとリッドウエハ１２Ｗとを第１圧電デバイス１００を単位として切断される。切断工程は、レーザーを用いたダイシング装置、またはブレードを用いたダイシング装置などを用いて図４、図５及び図６に示された一点鎖線のスクライブラインＣＬに沿って第１圧電デバイス１００を単位として個片化する。これにより、数百から数千の正確な周波数に調整された第１圧電デバイス１００が製造される。
【００４６】
（第２実施形態）
＜第２圧電デバイス１１０の全体構成＞
第２圧電デバイス１１０の全体構成について、図７を参照しながら説明する。
図７は、第２圧電デバイス１１０の第２リッド２２側から見た分割した状態の斜視図である。
【００４７】
第２圧電デバイス１１０と第１圧電デバイス１００とはキャスタレーションの形状及び第２ベース２１に形成された接続電極２１８ａ、２１８ｂの位置、形状が異なっている。また、第１圧電デバイス１００の第１水晶フレーム１０に代わり、第２水晶フレーム２０を装着している。第１実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付して説明を省略し相違点について説明する。
【００４８】
第２圧電デバイス１１０は第２水晶フレーム２０と、第２ベース２１と第２リッド２２とから構成される。第２ベース２１と第２リッド２２とは水晶材料からなる。また第２水晶フレーム２０と第２ベース２１とは封止材ＳＬｅで接合され、第２水晶フレーム２０と第２リッド２２とは封止材ＳＬｄで接合される。キャビティＣＴ（不図示）内は真空状態か又は不活性ガスで満たされた状態となる。
【００４９】
第２水晶フレーム２０は水晶接合面Ｍ３と水晶接合面Ｍ４とを有している。第２水晶フレーム２０は水晶振動部２０１を囲む外枠２０２を有している。また、外枠２０２の両面には励振電極１０４ａ、１０４ｂと導電された引出電極２０５ａ、２０５ｂがそれぞれ形成されている。さらに、第２水晶フレーム２０の四隅には、水晶キャスタレーション２０６ａ、２０６ｂが形成されている。また、一対の水晶キャスタレーション２０６ａ、２０６ｂには、引出電極２０５ａ、２０５ｂにそれぞれ接続された水晶側面電極２０７ａ、２０７ｂが形成されている。水晶キャスタレーション２０６ａ、２０６ｂは円形貫通孔ＢＨ２（図８を参照）がダイシングされた際に形成される。
【００５０】
第２ベース２１は、実装面Ｍ１及び接合面Ｍ２を有している。また、第２ベース２１の実装面Ｍ１には一対の外部電極２１５ａ、２１５ｂがそれぞれ形成され、第２ベース２１の四隅には一対のキャスタレーション２１６ａ、２１６ｂが形成されている。また、キャスタレーション２１６ａには外部電極２１５ａに接続された側面電極２１７ａ及び接続電極２１８ａが形成され、キャスタレーション２１６ｂには外部電極２１５ｂと接続された側面電極２１７ｂ及び接続電極２１８ｂが形成されている。キャスタレーション２１６ａ、２１６ｂは円形貫通孔ＢＨ２（図９を参照）がダイシングされた際に形成される。
【００５１】
第２リッド２２は接合面Ｍ５を有している。第２リッド２２の四隅には一対のキャスタレーション２２６ａ、２２６ｂが形成されている。キャスタレーション２２６ａ、２２６ｂは円形貫通孔ＢＨ２（不図示）がダイシングされた際に形成される。
【００５２】
＜第２圧電デバイス１１０の製造方法＞
図７に示された第２圧電デバイス１１０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実質的に同じである。図８は水晶ウエハ２０Ｗの平面図であり、図９はベースウエハ２１Ｗの平面図である。第２圧電デバイス１１０の製造方法の相違点を図３に示したフローチャートを用い追加説明する。
【００５３】
図３のフローチャートのステップを使って第２圧電デバイス１１０の製造方法を説明する。第２水晶フレーム２０の製造ステップＳ１０１、第２ベース２１の製造ステップＳ１１１及び第２リッド２２の製造ステップＳ１２１では、円形貫通孔ＢＨ２を形成する。
【００５４】
ステップＳ１０１では、エッチングにより複数の第２水晶フレーム２０の外形が形成される際に、各第２水晶フレーム２０の四隅に図８に示されたように水晶ウエハ２０Ｗを貫通するように円形貫通孔ＢＨ２が形成される。ここで、円形貫通孔ＢＨ２の半分が１つのキャスタレーション２０６ａ又は２０６ｂ（図７を参照）になる。
【００５５】
ステップＳ１１１では、第２ベース２１の四隅に図９に示されたようにベースウエハ２１Ｗを貫通するように円形貫通孔ＢＨ２が形成される。ここで、円形貫通孔ＢＨ２の半分がそれぞれのキャスタレーション２１６ａ又は２１６ｂ（図７を参照）になる。
【００５６】
ステップＳ１２１では、第２リッド２２の四隅にリッドウエハ２２Ｗを貫通するように円形貫通孔ＢＨ２（不図示）が形成される。ここで、円形貫通孔ＢＨ２の半分がそれぞれのキャスタレーション２２６ａ又は２２６ｂ（図７を参照）になる。
【００５７】
ステップＳ１０４において、水晶ウエハ２０Ｗ（図８を参照）の枠部２０２のＭ３面（図７を参照）に封止材ＳＬｅが均一に形成される。例えば低融点ガラスである封止材ＳＬｅは、スクリーン印刷で水晶ウエハ２０Ｗの枠部２０２のＭ３面に形成され仮焼成される。また、封止材ＳＬｅはベースウエハ２１ＷのＭ２面（図７を参照）に形成してもよい。
【００５８】
ステップＳ１１３においてベースウエハ２１Ｗの実装面Ｍ１に外部電極２１５ａ、２１５ｂが形成され、円形貫通孔ＢＨ２に側面電極２１７ａ、２１７ｂが形成され、ベース接合面Ｍ２に接続電極２１８ａ、２１８ｂ（図９を参照）が形成される。
【００５９】
ステップＳ１１４において、ベースウエハ２１Ｗの接続電極２１８ａ、２１８ｂに導電性接着剤１３を載置した後仮焼成する。仮焼成によって導電性接着剤１３から発生するガスは取り除かれる。
【００６０】
ステップＳ１２２において、リッドウエハ２２Ｗの接合面Ｍ５（図７を参照）に封止材ＳＬｄが均一に形成される。低融点ガラスである封止材ＳＬｄは、スクリーン印刷で第２水晶フレーム２０の枠部２０２に対応するリッドウエハ２２Ｗの接合面Ｍ５に形成され仮焼成される。ステップＳ１３１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３を参照）と実質的に同じである。
【００６１】
（第３実施形態）
＜第３圧電デバイス１２０の構成＞
第３圧電デバイス１２０の全体構成について、図１０を参照しながら説明する。
図１０は、第３圧電デバイス１２０の第２リッド２２側から見た分割した状態の斜視図である。
【００６２】
第３圧電デバイス１２０と第２圧電デバイス１１０とは、第２圧電デバイス１１０の第２水晶フレーム２０に代わり、第３水晶フレーム３０を装着している点が異なっている。第２実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付して説明を省略し相違点について説明する。
【００６３】
第３圧電デバイス１２０は第３水晶フレーム３０と、第２ベース２１と第２リッド２２とから構成される。第２ベース２１と第２リッド２２とは水晶材料からなる。また第３水晶フレーム３０と第２ベース２１とは封止材ＳＬｆで接合され、第３水晶フレーム３０と第２リッド２２とは封止材ＳＬｄで接合される。キャビティＣＴ（不図示）内は真空状態か又は不活性ガスで満たされた状態となる。
【００６４】
第３水晶フレーム３０は水晶接合面Ｍ３と水晶接合面Ｍ４とを有している。第３水晶フレーム３０は水晶振動部３０１を囲む外枠３０２を有している。また、外枠３０２の両面には励振電極１０４ａ、１０４ｂと導電された引出電極３０５ａ、３０５ｂがそれぞれ形成されている。さらに、第３水晶フレーム３０の四隅には、水晶キャスタレーション３０６ａ、３０６ｂが形成されている。また、一対の水晶キャスタレーション３０６ａ、３０６ｂには、引出電極３０５ａ、３０５ｂにそれぞれ接続された水晶側面電極３０７ａ、３０７ｂが形成されている。水晶キャスタレーション３０６ａ、３０６ｂは円形貫通孔ＢＨ２（図１１を参照）をダイシングされた際に形成される。
【００６５】
第３水晶フレーム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１０４a,１０４ｂが対向して配置されている。また、励振電極１０４ａにはＡＴカットの水晶片３０１底面（−Ｙ’）の−Ｘ端側まで伸びた引出電極３０５ａが接続され、励振電極１０４ｂにはＡＴカットの水晶片３０１底面（−Ｙ’）の＋Ｘ端側にまで伸びた引出電極３０５ｂが接続されている。所謂、引出電極３０５ａはＭ３面（図１０を参照）のＸ軸方向の一端に形成され，３０５ｂはＭ３面のＸ軸方向の他端に形成されている。第３水晶フレーム３０は、導電性接着剤１３（不図示）により第２ベース２１の接続電極２１８ａ及び接続電極２１８ｂに接着される。
【００６６】
＜第３圧電デバイス１２０の製造方法＞
図１０に示された第３圧電デバイス１２０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実質的に同じである。図１１は水晶ウエハ３０Ｗの平面図である。第３圧電デバイス１２０の製造方法の相違点を図３に示したフローチャートを用い追加説明する。
【００６７】
ステップＳ１０１では、エッチングにより複数の第３水晶フレーム３０の外形が形成される際に、各第３水晶フレーム３０の四隅に図１１に示されたように水晶ウエハ３０Ｗを貫通するように円形貫通孔ＢＨ２が形成される。ここで、円形貫通孔ＢＨ２の半分が１つのキャスタレーション３０６ａ又は３０６ｂ（図１０を参照）になる。
【００６８】
ステップＳ１０４において、水晶ウエハ３０Ｗ（図１１を参照）の枠部３０２のＭ３面（図１０を参照）に封止材ＳＬｆが均一に形成される。例えば低融点ガラスである封止材ＳＬｆは、スクリーン印刷で水晶ウエハ３０Ｗの枠部３０２のＭ３面に形成され仮焼成される。また、封止材ＳＬｆはベースウエハ２１ＷのＭ２面（図１０を参照）に形成してもよい。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３を参照）と実質的に同じである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
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振動片にも適用できる。また、実施形態ではＡＴカットの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。
【符号の説明】
【００７０】
１０、２０，３０  …  水晶フレーム
１０Ｗ、２０Ｗ，３０Ｗ  …  水晶ウエハ
１１、２１  …  ベース
１１Ｗ、２１Ｗ  …  ベースウエハ
１２，２２  …  リッド
１２Ｗ、２２Ｗ  …  リッドウエハ
１３  …  導電性接着剤
１００、１１０、１２０  …  圧電デバイス
１０１、２０１，３０１  …  水晶振動部
１０２、２０２，３０２  …  外枠
１０３、１０３ａ、２０３，２０３ａ，３０３，３０３ａ  …  間隙部
１０４ａ、１０４ｂ  …  励振電極
１０５ａ、１０５ｂ、２０５ａ、２０５ｂ，３０５ａ，３０５ｂ  …  引出電極
１０６ａ、１０６ｂ，２０６ａ、２０６ｂ、３０６ａ  …  キャスタレーション
１１６ａ，１１６ｂ，２１６ａ，２１６ｂ，３０６ｂ  …  キャスタレーション
１２６ａ，１２６ｂ，２２６ａ，２２６ｂ  …  キャスタレーション
１０７ａ、１０７ｂ、２０７ａ、２０７ｂ、３０７ａ、３０７ｂ  …  側面電極
１０９ａ，１０９ｂ，２０９ａ、２０９ｂ，３０９ａ，３０９ｂ  …  連結部
１１５ａ，１１５ｂ，２１５ａ，２１５ｂ  …  外部電極
１１８ａ、１１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ  …  接続電極
１１９  …  空間
ＢＨ１、ＢＨ２  …  貫通孔
ＣＬ  …  スクライブライン
ＣＴ  …  キャビティ
Ｍ１  …  実装面、  Ｍ２  …  ベース接合面、  Ｍ３、Ｍ４  …  水晶接合面
Ｍ５  …  リッド接合面
ＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄ，ＳＬｅ，ＳＬｆ  …  封止材
ＯＦ  …  オリエンテーションフラット
【図１】
2013012977.tif 000003
【図２】
2013012977.tif 000004
【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】
2013012977.tif 000009
【図８】
2013012977.tif 000010
【図９】
2013012977.tif 000011
【図１０】
2013012977.tif 000012
【図１１】
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