(57)【要約】【課題】パッケージの貫通孔を短時間で封止することができる封止方法を提供することを目的としている。【解決手段】内部空間と外部とを連通する貫通孔５０を備えたパッケージの封止方法において、前記パッケージにおける前記貫通孔５０の外部側開口部の周辺領域に金属被膜を設け、封止材６０を前記金属被膜に接するように前記貫通孔５０に配置し、前記封止材６０を配置する前記パッケージの外部側から第１レーザー光を前記金属被膜に照射する第１照射工程と、第２レーザー光を前記封止材６０に照射して前記封止材６０を溶融させる第２照射工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2013021079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間と外部とを連通する貫通孔を備えたパッケージの封止方法において、
前記パッケージにおける前記貫通孔の外部側開口部の周辺領域に金属被膜を設け、
封止材を前記金属被膜に接するように前記貫通孔に配置し、
前記封止材を配置する前記パッケージの外部側から第１レーザー光を前記金属被膜に照射する第１照射工程と、
第２レーザー光を前記封止材に照射して前記封止材を溶融させる第２照射工程と、
を有することを特徴とするパッケージの封止方法。
【請求項２】
前記第１レーザー光の照射径は前記封止材の外径よりも大きく、
前記第２レーザー光の照射径は前記封止材の外径よりも小さい前記第２レーザー光を前記封止材の外径の範囲内に収まるように照射したことを特徴とする請求項１に記載のパッケージの封止方法。
【請求項３】
前記第１レーザー光の照射径を前記封止材の外径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のパッケージの封止方法。
【請求項４】
前記第１レーザー光の加熱温度を前記封止材の溶融温度よりも低くなるように設定したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパッケージの封止方法。
【請求項５】
前記第１及び第２レーザー光は、単一の照射手段から照射され、絞り又はフィルタにより前記照射径を調整することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパッケージの封止方法。
【請求項６】
前記貫通孔は、孔径の異なる第１貫通孔と第２貫通孔とから構成され、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが連通したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のパッケージの封止方法。
【請求項７】
前記第２貫通孔は、前記外部側に配置され、
前記第２貫通孔の孔径が前記第１貫通孔の孔径よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のパッケージの封止方法。
【請求項８】
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との連通部に段差を有することを特徴とする請求項６又は７に記載のパッケージの封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に圧電振動片を収容するパッケージの封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、移動体通信機器などの電子機器には、パッケージ内に圧電振動片を収容した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。
圧電振動片となる音叉型圧電振動片を備えたパッケージは、容器内に収容空間と、当該収容空間と外部とを連通する貫通孔を有している。この貫通孔に封止材を挿入し、真空中で前記封止材を溶融することにより前記貫通孔を封止してパッケージの収容空間を気密に保持することができる。
【０００３】
特許文献１に記載された封止方法によれば、先ず、ベースの封止孔（貫通孔）に金属焼結体を形成し、ベース面を上にして真空雰囲気中に置き、封止孔の金属焼結体に向けてレーザー光を照射する。レーザー光の照射によって、金属焼結体が溶融し溶融金属がポーラス構造の微細孔を埋めながら固化して金属焼結体と金属部からなる封止体を形成する。これにより封止孔が気密に閉塞されている。
特許文献２に記載された封止方法によれば、圧電振動子の貫通孔は、真空又は不活性ガス雰囲気で、貫通孔に金属ボールを落とし込み、金属ボールにレーザー光を照射して局所加熱を行うことにより封止されている。
【０００４】
特許文献３に記載された封止方法によれば、上向きにされたパッケージの外側孔部にＡｕ−Ａｇ−Ｓｎ合金を用いて形成された金属ボールを挿入し、レーザービームを照射することにより、溶融した金属ボールは外側孔部の内部全体に拡がり完全に閉塞して固化し外側孔部が塞がれている。
特許文献４に記載された製造方法によれば、貫通孔に収められた球状の封止材に、レーザービーム発生装置あるいは電子ビーム照射装置等による封止用のビームを照射して溶融させ、このとき球状の封止材は貫通孔の中心軸上に精度良く収められているため、封止材が貫通孔内を均等に埋め尽くし封止不良が起こらないように貫通孔を封止できる。
【０００５】
特許文献５により提案された真空封止は以下のことが記載されている。先ず、パッケージのリッドに接触するように配置された加熱手段でパッケージを加熱する。この加熱による熱はパッケージに接触している封止孔の封止材に伝えられて所定温度まで昇温させる。ついで、当接治具を封止材及び金属被膜部に当接させて封止材の溶融温度以上の温度まで急激に上昇させる。このようにパッケージを封止材の融点以下に予め加熱してから、封止材を溶融することにより封止材が流れ易くなり安定した真空封止ができる。
【０００６】
特許文献６により提案された封止方法は以下のことが記載されている。パッケージを真空チャンバー内に配置して、パッケージに設けられた貫通孔の開口部を金ゲルマニウム合金で封止する封止工程において、真空チャンバー内を真空引きし、所定時間、所定温度で加熱する。その後、貫通孔に金ゲルマニウム合金の封止材を配置し、レーザー照射手段から封止材に向けてレーザー光を照射して封止材を溶融することにより貫通孔を塞いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１４７６４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５２０５１号公報
【特許文献３】特開２００８−１５５２２１号公報
【特許文献４】特開２００５−６４０２４号公報
【特許文献５】特開平１１−３１２９４８号公報
【特許文献６】特開２００３−１５８４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１〜４に開示の従来の封止方法によれば、いずれも封止材の溶融温度以上に設定されたレーザー光を照射して、短時間で封止材を溶融しているが、パッケージの材質を水晶やガラスとした場合、この短時間のレーザー照射によって、水晶やガラスが常温から急激に高温に曝されることになるので、急激な温度上昇により生じる熱衝撃によって、水晶やガラスに割れやクラックが発生する問題があった。
【０００９】
また特許文献５，６のように封止材を溶融する前に予めパッケージ全体を加熱手段で加熱を行い、その後、レーザー光で封止材を溶融して封止孔を閉塞すれば、前述の基板にクラックが発生することを防止できる。
【００１０】
しかし、加熱手段に載置したパッケージの開口部を塞ぐリッド側の面、すなわち封止孔が設けられたパッケージの底面側の主面とは反対側の主面から加熱を行うことや、パッケージ全体に亘って加熱を行うことは、貫通孔周辺を加熱する効率が非常に悪く、加熱に時間がかかり、最終的に製造効率も低下するという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決するため、パッケージの貫通孔を短時間で封止することができるパッケージの封止方法を提供することを目的としている。またパッケージの気密性の高いパッケージの封止方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］内部空間と外部とを連通する貫通孔を備えたパッケージの封止方法において、前記パッケージにおける前記貫通孔の外部側開口部の周辺領域に金属被膜を設け、封止材を前記金属被膜に接するように前記貫通孔に配置し、前記封止材を配置する前記パッケージの外部側から第１レーザー光を前記金属被膜に照射する第１照射工程と、第２レーザー光を前記封止材に照射して前記封止材を溶融させる第２照射工程と、を有することを特徴とするパッケージの封止方法。
【００１３】
上記方法によれば、貫通孔へ封止材を挿入するパッケージの外部側から貫通孔の封止領域を予熱することにより、加熱時間を大幅に短縮することができる。封止材の溶融前の封止領域の予熱によって、水晶で形成されたパッケージの封止時であっても、加熱によって生じるパッケージのクラック発生を防止することができる。また封止領域を直接加熱しているため、熱伝導率の低い材質であっても、短時間で封止領域を加熱することができ、短時間で封止工程を行うことができる。
【００１４】
［適用例２］前記第１レーザー光の照射径は前記封止材の外径よりも大きく、前記第２レーザー光の照射径は前記封止材の外径よりも小さい前記第２レーザー光を前記封止材の外径の範囲内に収まるように照射したことを特徴とする適用例１に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、封止領域を効果的に短時間で予熱することができ、かつ、封止材を短時間で溶融することができる。
【００１５】
［適用例３］前記第１レーザー光の照射径を前記封止材の外径よりも小さくしたことを特徴とする適用例１に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、封止材にレーザー光を照射して加熱すると封止材と接する金属被膜へ熱が移動する。この金属被膜を介して封止領域を効果的に加熱することができる。
【００１６】
［適用例４］前記第１レーザー光の加熱温度を前記封止材の溶融温度よりも低くなるように設定したことを特徴とする適用例１ないし３のいずれか１例に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、貫通孔が形成された基板に対し、急激な加熱によるクラックを生じさせることなく予熱することができる。
【００１７】
［適用例５］前記第１及び第２レーザー光は、単一の照射手段から照射され、絞り又はフィルタにより前記照射径を調整することを特徴とする適用例１ないし４のいずれか１例に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、レーザー照射手段を簡略化して、装置構成を小型化し、省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
［適用例６］前記貫通孔は、孔径の異なる第１貫通孔と第２貫通孔とから構成され、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが連通したことを特徴とする適用例１ないし５のいずれか１例に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、封止材を貫通孔内に仮置きして、レーザー光を確実に照射させることができる。
【００１９】
［適用例７］前記第２貫通孔は、前記外部側に配置され、前記第２貫通孔の孔径が前記第１貫通孔の孔径よりも大きいことを特徴とする適用例１ないし６のいずれか１例に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、封止材をパッケージの外部側から貫通孔内に仮置きして、レーザー光を確実に照射させることができる。
【００２０】
［適用例８］前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との連通部に段差を有することを特徴とする適用例６又は７に記載のパッケージの封止方法。
上記方法によれば、封止材を貫通孔内の段差に仮置きして、レーザー光を確実に照射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】封止方法の第１照射工程の説明図である。
【図２】封止方法の第２照射工程の説明図である。
【図３】変形例１の第１照射手段の説明図である。
【図４】変形例１の第２照射手段の説明図である。
【図５】変形例２の第１照射手段の説明図である。
【図６】変形例２の第２照射手段の説明図である。
【図７】変形例３の説明図である。
【図８】第１照射工程及び第２照射工程の説明図である。
【図９】パッケージの封止方法の説明図である。
【図１０】音叉型圧電振動片を備えた圧電デバイスの概略分解斜視図である。
【図１１】圧電デバイスの振動基板の概略平面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】圧電デバイスの振動基板の底面図である。
【図１４】圧電デバイスの陽極接合の説明図である。
【図１５】貫通電極を備えた圧電デバイスの封止方法の説明図である。
【図１６】圧力センサーの概略分解斜視図である。
【図１７】圧力センサーの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のパッケージの封止方法の実施形態を添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
本実施形態のパッケージは、一例として、音叉型圧電振動片を備えた圧電振動子の構成で以下説明する。図１０は音叉型圧電振動片を備えた圧電デバイスの概略分解斜視図である。なお図１０では励振電極を省略している。図１１は圧電デバイスの振動基板の概略平面図である。図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。図１３は圧電デバイスの振動基板の底面図である。図１４は圧電デバイスの陽極接合の説明図である。
【００２３】
圧電デバイス１０は、第１基板２０と、振動基板３０と、第２基板２２と、を積層してなる圧電振動子である。第１基板２０は振動基板３０の上面開口３０ａを塞ぐことができる程度の大きさを有し、振動基板３０の外形と同様に矩形状をなす。第２基板２２は、振動基板３０の下面開口３０ｂを塞ぐことができる程度の大きさを有し、振動基板３０の外形と同様に矩形状をなす。第１基板２０及び第２基板２２は、いずれも振動基板３０と接合する側の面に凹部２０ａ，２２ａを備えている。第１基板２０の凹部２０ａと、第２基板２２の凹部２２ａと、を向かい合わせて、それらの間に振動基板３０を挟むよう、第１基板２０と、振動基板３０と、第２基板２２と、を固定すると、音叉型の圧電振動片３２を収容する内部空間Ｓ２が形成される。第１基板２０の凹部２０ａには封止用の貫通孔５０が設けられている。貫通孔５０は、内部空間Ｓ２と外部とを連通する孔である。貫通孔５０は、孔径の異なる２つの孔が連通した形態である。内部空間Ｓ２側の第１貫通孔５１は、外側の第２貫通孔５２よりも孔径を小さく形成している。第１貫通孔５１と第２貫通孔５２の間には、外部に向う側に段差５３が設けられる（図１）。第１貫通孔５１の孔径よりも大きい封止材を貫通孔５０に挿入すると、段差５３で仮置きすることができる。貫通孔５０及び貫通孔５０の周辺には金属被膜２４が形成されている。金属被膜２４は、レーザー光が基板を通過しないようにレーザー光を受け止める膜である。また金属被膜２４は基板と溶融した封止材の密着性を高めるために形成されている。
【００２４】
なお第１基板２０及び第２基板２２は材料に水晶を用いている。また貫通孔５０は第１基板２０に代えて第２基板２２に形成する構成とすることもできる。第１基板２０及び第２基板２２の材料に水晶を用いたが、これに限定されるものではなく、ガラスを適用しても良い。即ち、第１基板２０と第２基板２２の材料の組合せとして、水晶と水晶、水晶とガラス、ガラスと水晶、ガラスとガラス、等を適用することができる。
【００２５】
振動基板３０は、圧電振動片３２と、圧電振動片３２の外周を囲む外枠部３３から構成されている。振動基板３０は、材料に水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を用いることができる。なお、ここでは、振動基板３０の材料に水晶を選択し、振動基板３０は、一例として水晶の薄板をエッチングすることにより圧電振動片３２と外枠部３３を形成している。圧電振動片３２は、外枠部３３と接続する基部３１と、基部３１を基端として反対方向に延びる一対の振動腕３４，３５とを備えている。振動腕３４，３５はそれぞれ長手方向に延びる長溝３４ａ，３５ａを形成してもよい。長溝３４ａ，３５ａは各振動腕３４，３５の上下面に同様の形態で形成されている。この長溝３４ａ，３５ａにそれぞれ第１励振電極４１ｂ、第２励振電極４２ｂを形成することによって、振動腕３４，３５における磁界効率を向上させることができる。また振動腕３４，３５と基部３１の間には切欠き部又はくびれ部３６を形成している。このような構成により、圧電振動片３２の振動が基部３１側へ漏れることを防止して、ＣＩ値を低減することができる。
【００２６】
図１１に示すように振動基板３０の上面には、第１電極４１が形成されている。この第１電極４１は図１１に符号４１ａで示すように、振動基板３０の上面に引き回された第１接合用電極４１ａと、この第１接合用電極４１ａと接続されて、圧電振動片３２の基部３１の表面を通り、振動腕３４の両側面及び振動腕３５の上面と下面に引き回された第１励振電極４１ｂとを有している。
【００２７】
図１３に示すように振動基板３０の下面には、第２電極４２が形成されている。この第２電極４２は図１３の符号４２ａで示すように、振動基板３０の下面に引き回された第２接合用電極４２ａと、この第２接合用電極４２ａと接続されて、圧電振動片３２の基部３１の裏面を通り、振動腕３５の両側面及び振動腕３４の上面と下面に引き回された第２励振電極４２ｂとを有している。
【００２８】
ここで本実施形態の圧電デバイスのパッケージの接合は、一例として陽極接合を適用している。陽極接合は、平滑な表面をもつ面どうしで、その表面原子の結合を生じさせて接合する方法である。第１接合用電極４１ａと第２接合用電極４２ａは、それぞれ振動基板３０の両主面に、それぞれ第１基板２０と、第２基板２２を陽極接合するために用いる電極となる。第１励振電極４１ｂと第２励振電極４２ｂは、圧電振動片３２を駆動するために用いる電極となる。第１接合用電極４１ａと第２接合用電極４２ａと第１励振電極４１ｂと第２励振電極４２ｂは水晶により形成された振動基板３０の表面にクロム（Ｃｒ）層を形成し、その上に金（Ａｕ）層を設けた共通の構造を備えている。さらに第１接合用電極４１ａ及び第２接合用電極４２ａの部分は、金層の上に陽極接合のための金属被膜層として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）層や、これに代えて、タングステン、シリコン、ニッケル、チタン等を被膜して形成することもできる。
【００２９】
また図１４に示すように第１接合用電極４１ａは、図１４において左側の側面に側面電極４５ａとして、第２基板２２の底面まで引き回されて、この第２基板２２の底面の端部に設けた実装電極４５と接続されている。同様に、第２接合用電極４２ａは、図１４において右側の側面に側面電極４６ａとして、第２基板２２の底面まで引き回されて、この第２基板２２の底面の端部に設けた実装電極４６と接続されている。
【００３０】
このような構成の圧電デバイス１０の製造方法は、まず、第１基板２０、第２基板２２、振動基板３０を用意する。
第１基板２０及び第２基板２２は、水晶基板を用いて、外形に対応した耐蝕膜を予め形成し、その後エッチングにより外形を形成する。このとき第１基板２０は第１貫通孔５１も同時に形成することができる。次に第１基板２０及び第２基板２２の凹部２０ａ，２２ａを形成するために必要な耐蝕膜を予め形成し、その後ハーフエッチングにより凹部２０ａ，２２ａを形成する。また第２貫通孔５２に対応した耐蝕膜を予め形成し、その後ハーフエッチングにより第２貫通孔５２を形成する。なお、凹部２０ａ，２２ａを形成する手法として、エッチングの変わりにブラストを用いても良い。
【００３１】
振動基板３０は、水晶基板を用いて、外形に対応した耐蝕膜を予め形成し、その後、エッチングにより外形を形成する。耐蝕膜を剥離した後、第１電極４１及び第２電極４２を形成する。第１電極４１及び第２電極４２は、振動基板３０の該当する箇所にクロム層を形成し、その上に金層を設けた共通の構成を形成する。さらに第１接合用電極４１ａと第２接合用電極４２ａの部分には、金層の上に陽極接合のための金属被膜をスパッタリングや蒸着等により形成する。
【００３２】
次に第１基板２０と、第２基板２２と、振動基板３０を用いて陽極接合を行う。第１基板２０の外枠と、第２基板２２の外枠をそれぞれ、振動基板３０の第１接合用電極４１ａ及び第２接合用電極４２ａに密着させる。そして接合膜となる第１接合用電極４１ａ及び第２接合用電極４２ａ側が陽極となるように、直流電源３９から直流電圧を印加する。なお、第１基板２０と、第２基板２２と、振動基板３０との接合は、陽極接合に限らず、直接接合や、低融点ガラス等の接着手段により接合しても良い。
【００３３】
本発明のパッケージの封止方法は真空チャンバー内で次のように行う。図９はパッケージの封止方法の説明図である。図示のように基板７０上に複数のパッケージ７２が等間隔に配列されている。基板７０は図示しない移動手段によって矢印ａ方向に移動させている。基板７０上には、第１照射手段８０と第２照射手段８２を備えた固定手段８７が所定間隔を開けて配置されている。第１照射手段８０及び第２照射手段８２は、ケーブルを介してレーザー光源８８に接続している。レーザー光源８８は制御部８９と電気的に接続し、レーザー光の出力を制御することができる。
【００３４】
図１は封止方法の第１照射工程の説明図である。図８は第１照射工程及び第２照射工程の説明図であり、各照射径及び封止材の平面図を示している。
封止材６０は、貫通孔５０の第１貫通孔５１の内径よりも大きく、第２貫通孔５２の内径よりも小さい外径（直径）に設定している。封止材６０は球形にすることで、第１貫通孔５１上で転がることなく容易に固定でき、レーザー光の照射箇所を位置決めすることができる。封止材６０は、第１基板２０と接合し易い材料であることが好ましく、一例としてＡｕ−Ｓｎ合金やＡｕ−Ｇｅ合金を用いることができる。このような封止材６０を貫通孔５０に挿入し、金属被膜２４に接するように配置する。
【００３５】
第１照射手段８０は、平面視したパッケージの貫通孔５０を中心とする鉛直線から外れた斜め上方向から斜め下方の貫通孔５０の封止領域の金属被膜２４へレーザー光を照射するように設置している。本実施形態の封止領域とは、貫通孔５０と貫通孔５０の周辺など、封止材６０が溶融して固化する周辺領域をいう。第１照射手段８０から貫通孔５０の封止領域の金属被膜２４に向けて第１レーザー光を照射する。第１レーザー光は、図８に示すように封止材６０の外形よりも大きい照射径とし、かつ封止材６０の溶融温度よりも低い温度となるように設定している。これにより、貫通孔５０へ封止材６０を挿入する第１基板２０の主面側（外表面）から直に封止領域を効率良く予熱することができる。
【００３６】
図２は封止方法の第２照射工程の説明図である。
第２照射手段８２は、平面視したパッケージの貫通孔５０の鉛直線上から直下の封止材６０にレーザー光を照射するように設置している。第２照射手段８２から封止材６０に第２レーザー光を照射する。第２レーザー光は、図８に示すように封止材６０の外径よりも小さい照射径とし、かつ第１レーザー光よりも高い温度、一例として封止材６０の融点以上の温度となるように設定している。
【００３７】
このような本発明のパッケージの封止方法によれば、貫通孔５０へ封止材６０を挿入する第１基板２０の外部側から直に封止領域の金属被膜を加熱することにより、パッケージが熱伝導率の低い材質であっても、短時間で加熱することができる。
【００３８】
次に変形例１の封止方法について以下説明する。図３は変形例１の第１照射手段の説明図である。図４は変形例１の第２照射手段の説明図である。変形例１の封止方法は、第１照射手段と第２照射手段を単一の照射手段８４とし、絞りを用いてその焦点を調節することにより第１照射工程と第２照射工程を行っている。具体的に変形例１の照射手段８４は、平面視したパッケージの貫通孔５０の鉛直線上から直下の貫通孔５０の封止領域の金属被膜２４にレーザー光を照射するように配置している。そして、第１レーザー光は、封止材６０の外形よりも大きい照射径とし、かつ封止材６０の溶融温度よりも低い温度の出力となるように設定している。これにより、貫通孔５０へ封止材６０を挿入する第１基板２０の外部側から効率良く予熱することができる。
【００３９】
また第２レーザー光は、封止材６０の外径よりも小さい照射径とし、かつ封止材６０の融点以上の温度となるように設定している。
このような変形例１の封止方法によれば、貫通孔５０へ封止材６０を挿入するパッケージの外部側から封止領域を予熱することにより、パッケージが熱伝導率の低い材質であっても、短時間で加熱することができる。また照射手段を一元化して装置構成を簡略化でき、レーザー光を容易に照射して貫通孔５０を封止することができる。
【００４０】
次に変形例２の封止方法について以下説明する。図５は変形例２の第１照射手段の説明図である。図６は変形例２の第２照射手段の説明図である。変形例２の封止方法は、第１照射手段と第２照射手段を単一の照射手段８５とし、レーザー光の照射上にフィルタ８６を設置して、第１照射工程と第２照射工程を行っている。具体的に変形例２の照射手段８５は、平面視したパッケージの貫通孔５０の鉛直線上から直下の封止材６０にレーザー光を照射するように配置している。本実施形態の変形例２の照射手段８５は、封止材６０を溶融可能な第２レーザー光を出力できるように予め設定している。そして第１レーザー光は、レーザー光の照射上にフィルタ８６を配置している。フィルタ８６は、レーザー光を拡散して照射径を拡げる拡散フィルタや、レーザー光の一部を遮光する遮光フィルタなどを用いることができる。このレーザー光の拡散によりレーザー光の出力を封止材６０の溶融温度よりも低い温度の出力に設定することができる。これにより、第１照射工程では第２レーザー光の照射径を拡げて第１レーザー光として封止材６０に照射させて封止領域を予熱することができる。
【００４１】
第２照射工程は、フィルタ８６を照射手段８５の照射上から外して第２レーザー光を封止材６０に照射させている。なおフィルタ８６に代えて集光レンズを用いれば、第２レーザー光から第１レーザー光を出力するように構成してもよい。
【００４２】
このような変形例２の封止方法によれば、貫通孔５０へ封止材６０を挿入する側の主面から封止領域の金属被膜を予熱することにより、パッケージが熱伝導率の低い材質であっても、短時間で加熱することができる。また照射手段を一元化して装置構成を簡略化できる。また照射手段の照射径の設定を第１レーザー光又は第２レーザー光の何れか一方とし、拡散フィルタ又は集光レンズを用いていずれか他方のレーザー光を照射させることにより、照射手段のレーザー光の設定を簡略化することができる。
【００４３】
次に変形例３の封止方法について以下説明する。図７は変形例３の説明図である。変形例３の照射手段８７は、平面視したパッケージの貫通孔５０の鉛直線上から直下の封止材６０にレーザー光を照射するように配置している。第１照射工程は、封止材６０の融点温度よりも低い温度となる第１レーザー光を照射している。封止材６０は金属被膜２４と接しているため、封止領域に予熱のための熱が伝わり易い。従って照射径を封止材６０の外径よりも小さくしても封止材６０から金属被膜２４を介して第１基板２０を予熱することができる。
【００４４】
また第２レーザー光は、第１レーザー光と同様に封止材６０の外径よりも小さい照射径に設定している。そして封止材６０の融点以上の温度となるように設定している。
【００４５】
このような変形例３の封止方法によれば、貫通孔５０へ封止材６０を挿入する側の主面から封止領域の金属被膜を加熱することにより、パッケージが熱伝導率の低い材質であっても、短時間で加熱することができる。また照射手段を一元化して装置構成を簡略化できる。
【００４６】
本発明のパッケージの封止方法は、外部電極と接続する貫通電極を貫通孔に設けた構成であっても適用することができる。図１５は貫通電極を備えた圧電デバイスの封止方法の説明図である。圧電デバイス９０は、振動体基板９３と第１基板９１と第２基板９２の接合面を重ね合わせて積層体とし、ＴＬＰ接合により接合している。
【００４７】
圧電デバイス９０の封止方法は、真空チャンバー内で次のように行う。貫通孔９４と封止材９５の間に金属被膜９６が形成されているため、変形例３の封止方法に従って以下説明する。照射手段９７は、平面視したパッケージの貫通孔９４の鉛直線上から直下の貫通孔９４の封止領域にレーザー光を照射するように配置している。第１照射工程は、封止材９５の融点温度よりも低い温度となる第１レーザー光を照射している。封止材９５は金属被膜９６と接しているため、予熱のための熱が伝わり易い。従って照射径を封止材９５の外径よりも小さくしても封止材９５から金属被膜９６を介して封止領域を予熱することができる。
【００４８】
また第２レーザー光は、第１レーザー光と同様に封止材９５の外径よりも小さい照射径に設定している。そして封止材９５の融点以上の温度となるように設定している。
【００４９】
封止材９５が溶融した貫通電極９８は、振動体基板９３の接続電極９９と電気的に接続している。そして貫通電極９８が形成された貫通孔内の金属被膜９６と電気的に接続する外部電極１００を蒸着法又はスパッタ法により形成する。
なお第２レーザー光は、照射径を変える代わりに、パワー出力だけを封止材の溶融温度よりも高い温度となるように設定するようにしても良い。
【００５０】
このような本発明のパッケージの封止方法によれば、貫通孔９４へ封止材９５を挿入する第１基板９１の主面側から直に貫通孔９４の封止領域を予熱することにより、パッケージが熱伝導率の低い材質であっても、短時間で加熱することができる。
【００５１】
以上、本発明は、圧電振動子を例に説明したが、これに限らず、圧力センサーのような物理量センサーにも広く適用できることはいうまでもない。図１６は圧力センサーの概略分解斜視図である。図１７は圧力センサーの断面図である。図示のような圧力センサー１２は、第１基板２００をダイアフラムとし、第２基板２２０をベース基板とした。中間層の振動基板３００の圧電振動片は、例えば、一対の基部３０２を両端に設けた感圧素子として、双音叉振動子３０４を採用し、前記一対の基部３０２は前記ダイアフラムの可撓部２２２に設けた一対の支持部２２４に固定している。貫通孔５０は第２基板２２０（ベース基板）に設けている。
【００５２】
このような構成の圧力センサー１２であっても、貫通孔５０へ封止材を挿入する第２基板２２０の外部側から直に封止領域の金属被膜を加熱することにより、パッケージが熱伝導率の低い材質であっても、短時間で加熱することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０………圧電デバイス、２０，２００………第１基板、２２，２２０………第２基板、２４………金属被膜、３０，３００………振動基板、３１………基部、３２………圧電振動片、３３………外枠部、３４，３５………振動腕、３６………くびれ部、４１………第１電極、４２………第２電極、４５，４６………実装電極、５０………貫通孔、５１………第１貫通孔、５２………第２貫通孔、６０………封止材、７０………基板、７２………パッケージ、８０………第１照射手段、８２………第２照射手段、８４………照射手段、８５………照射手段、８６………フィルタ、８７………固定手段、８８………レーザー光源、８９………制御部、９０………圧電デバイス、９１………第１基板、９２………第２基板、９３………振動体基板、９４………貫通孔、９５………封止材、９６………金属被膜、９７………照射手段、９８………貫通電極、９９………接続電極、１００………外部電極。
【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１６】
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【図１７】
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【図７】
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【図１５】
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