圧電デバイスの製造方法及び圧電デバイス
【課題】２段の底面及び貫通孔を有する圧電デバイスの簡略化された製造方法を提供する。
【解決手段】圧電デバイスの製造方法は、貫通孔（１４３）の下面に対応した第１貫通領域及び第１凹み部（１２３ａ）に対応した第１凹み領域を露光する第１露光工程と、第１貫通領域と第１凹み領域との第１耐蝕膜をエッチングする第１耐蝕膜エッチング工程と、第１距離だけウエットエッチングする第１ウエットエッチング工程と、第２耐蝕膜（１５２）及びフォトレジストを形成する第２耐蝕膜形成工程と、貫通孔の上面に対応した第２貫通領域及び第２凹み部の上面に対応した第２凹み領域を露光する第２露光工程と、第２貫通領域と第２凹み領域との第２耐蝕膜をエッチングする第２耐蝕膜エッチング工程と、第２距離だけウエットエッチングする第２ウエットエッチング工程（Ｓ２０９）と、を備える。
【解決手段】圧電デバイスの製造方法は、貫通孔（１４３）の下面に対応した第１貫通領域及び第１凹み部（１２３ａ）に対応した第１凹み領域を露光する第１露光工程と、第１貫通領域と第１凹み領域との第１耐蝕膜をエッチングする第１耐蝕膜エッチング工程と、第１距離だけウエットエッチングする第１ウエットエッチング工程と、第２耐蝕膜（１５２）及びフォトレジストを形成する第２耐蝕膜形成工程と、貫通孔の上面に対応した第２貫通領域及び第２凹み部の上面に対応した第２凹み領域を露光する第２露光工程と、第２貫通領域と第２凹み領域との第２耐蝕膜をエッチングする第２耐蝕膜エッチング工程と、第２距離だけウエットエッチングする第２ウエットエッチング工程（Ｓ２０９）と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２段の底面及びキャスタレーションが形成されたベース板を用い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】
所定の振動数で振動する圧電振動片がベース板及びリッド板により囲まれたキャビティに載置される圧電デバイスが知られている。このような圧電デバイスは、複数のベース板及びリッド板がウエハ上に形成されることにより一度に複数の圧電デバイスを形成することができる。ウエハに形成される各ベース板には圧電デバイスのキャビティとなる凹み部がウエットエッチングされて形成される。この凹み部には、圧電振動片の振動する領域が凹み部の底面に接触しないように、２段の底面が形成される場合がある。１段目の底面には圧電振動片が載置される。また、２段目の底面は１段目の底面から深く形成され、２段目の底面の上方に圧電振動片の振動する領域が配置されることにより圧電振動片の振動する領域とベース板とが接触しなくなる。またこのような圧電デバイスには、圧電振動片に形成される励振電極と、圧電デバイスを実装するための外部電極とを電気的に接続するための電極が形成される貫通孔又はキャスタレーションが形成される。
【０００３】
例えば特許文献１には、２段の底面及び貫通孔が形成された圧電デバイスの製造方法が開示されている。特許文献１に開示された圧電デバイスの製造方法では、１段目の底面、２段目の底面及び貫通孔を形成するためのエッチングがそれぞれ行われることによって圧電デバイスが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８１４１５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、圧電デバイスの製造工程は製品の価格低減のために更に簡略化されることが望まれている。例えば、特許文献１に記載の圧電デバイスは、１段目の底面、２段目の底面及び貫通孔を形成するためのエッチングがそれぞれ行われており、３回のウエットエッチングが行われている。しかし、圧電デバイスの製造工程を簡略化するためには更にウエットエッチングの回数が減らされることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明は、２段の底面及びキャスタレーションが形成された圧電デバイスの簡略化された製造方法及びこの製造方法により製造された圧電デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１観点の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片を収納する第１凹み部と第１凹み部よりさらに凹んで形成された第２凹み部とを有するベース板とそのベース板の周囲に複数の貫通孔とが形成されたベースウエハを使って圧電デバイスを製造する製造方法であり、ベースウエハがガラス又は圧電材からなりベースウエハの下面とその下面の反対側の上面とに第１耐蝕膜を形成し第１耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第１耐蝕膜形成工程と、第１耐蝕膜上のフォトレジストの貫通孔の下面に対応した第１貫通領域及び第１凹み部の上面に対応した第１凹み領域を露光する第１露光工程と、第１貫通領域と第１凹み領域との第１耐蝕膜をエッチングする第１耐蝕膜エッチング工程と、第１耐蝕膜エッチング工程後にガラス又は圧電材をエッチング液につけてベースウエハの下面と上面とから第１距離だけウエットエッチングする第１ウエットエッチング工程と、第１ウエットエッチング工程後に上面の第１耐蝕膜及びフォトレジストを除去し上面に第２耐蝕膜を形成し第２耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第２耐蝕膜形成工程と、第２耐蝕膜上のフォトレジストの貫通孔の上面に対応した第２貫通領域及び第２凹み部の上面に対応した第２凹み領域を露光する第２露光工程と、第２貫通領域と第２凹み領域との第２耐蝕膜をエッチングする第２耐蝕膜エッチング工程と、第２耐蝕膜エッチング工程後にガラス又は圧電材をエッチング液につけてベースウエハを第２距離だけウエットエッチングする第２ウエットエッチング工程と、を備える。
【０００８】
第２観点の圧電デバイスの製造方法は、第１観点において、第２耐蝕膜形成工程においてさらに下面の第１耐蝕膜及びフォトレジストが除去され、下面にも第２耐蝕膜及びフォトレジストが形成される。
【０００９】
第３観点の圧電デバイスの製造方法は、第１観点及び第２観点において、第２ウエットエッチング工程後に、下面側から研磨材を吹き付けるサンドブラスト工程を備える。
【００１０】
第４観点の圧電デバイスの製造方法は、第３観点において、サンドブラスト工程後に、下面に実装用の外部電極と貫通孔に側面電極とを形成する電極形成工程を備える。
【００１１】
第５観点の圧電デバイスは、中央領域に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から周辺領域に引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動片と、矩形形状の平板からなるリッド板と、一対の外部電極が形成された下面とリッド板と接合する上面と上面から凹んで圧電振動片を収納する第１凹み部と第１凹み部からさらに凹んで形成された第２凹み部とを有する矩形形状のベース板と、を備え、ベース板が矩形形状の辺に形成され下面と上面とを結ぶ側面から内側にくぼんだ一対のキャスタレーションを有し、キャスタレーションが下面から上面に形成された第１面と上面から下面に形成された第２面と下面と上面との中間に形成され第１面及び第２面よりもベース板の外側に突き出た突起面とからなる。
【００１２】
第６観点の圧電デバイスは、第５観点において、第１凹み部が第１距離の深さであり、第２凹み部が第２距離の深さであり、第１面が第１距離の深さであり、第２面が第２距離の深さである。
【００１３】
第７観点の圧電デバイスは、第５観点において、第１凹み部が第１距離の深さであり、第２凹み部が第２距離の深さであり、第１面が第１距離と第２距離とを合わせた第３距離の深さであり、第２面が第２距離の深さである。
【００１４】
第８観点の圧電デバイスは、第５観点から第７観点において、ベース板の前記第１凹み部が一対の引出電極と電気的に接続する一対の接続電極を含み、一対のキャスタレーションが一対の外部電極から一対の接続電極までを電気的に接続する一対の側面電極を含む。
【００１５】
第９観点の圧電デバイスは、第８観点において、圧電振動片が矩形形状であり、一対の引出電極が中央領域から向かい合う二辺にそれぞれ引き出されており、一対の引出電極と一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている。
【００１６】
第１０観点の圧電デバイスは、第８観点において、圧電振動片が矩形形状であり、一対の引出電極が中央領域から一辺にそれぞれ引き出されており、一対の引出電極と一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている。
【００１７】
第１１観点の圧電デバイスは、第５観点から第１０観点において、リッド板がガラス、圧電材又はセラミックからなり、ベース板がガラス又は圧電材からなり、リッド板とベース板とがガラス接合材で接合される。
【００１８】
第１２観点の圧電デバイスは、第５観点から第１１観点において、キャスタレーションの下面から上面方向への断面形状が、第１面及び第２面がベース板側に凹んだ曲面であり、突起面が直線である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２段の底面及び貫通孔を有するベース板を用い、圧電デバイスの簡略化された製造方法で製造することができる。またこの製造方法により製造された圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】圧電デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。 （ｂ）は、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の平面図である。 （ｃ）は、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の平面図である。
【図３】（ａ）は、ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｂ）は、ベース板１２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｃ）は、図２（ａ）の点線１０２で囲まれた領域のベース板１２０の拡大断面図である。
【図４】圧電デバイス１００の作製方法を示したフローチャートである。
【図５】ベースウエハＷ１２０の平面図である。
【図６】ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。
【図７】ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。
【図８】ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。
【図９】圧電デバイス２００の分解斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】（ａ）は、ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｂ）は、ベース板２２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｃ）は、図１０の点線２０２で囲まれた領域のベース板２２０の拡大断面図である。
【図１２】ベースウエハＷ２２０の平面図である。
【図１３】ベースウエハＷ２２０の作製方法を示したフローチャートである
【図１４】ベースウエハＷ２２０の作製方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２２】
（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は表面実装型の圧電デバイスであり、プリント基板等に実装されて使用される。圧電デバイス１００は主に、リッド板１１０と、ベース板１２０と、圧電振動片１３０とにより構成されている。リッド板１１０は例えばセラミック、ガラス又は圧電材等により形成され、ベース板１２０はガラス等により形成される。また、圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶材が用いられる。ＡＴカットの水晶材は、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。以下の説明では、ＡＴカットの水晶材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、圧電デバイス１００において圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、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’軸方向として説明する。
【００２３】
ベース板１２０はＸ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されている。ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面である下面１２１には、プリント基板等にハンダを介して電気的に接続されるための電極である外部電極１２５、及び圧電デバイス１００に帯電した静電気等を除去するためのアース端子１２６が形成されている。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面である上面１２２には接合材１４０が形成され、リッド板１１０と接合される。また、ベース板１２０には上面１２２から−Ｙ’軸方向に凹んで形成される凹み部１２３が形成されている。凹み部１２３には圧電振動片１３０を載置するための載置部１２４が形成されており、載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２８が形成されている。また、ベース板１２０の四隅の側面にはキャスタレーション１２７が形成されている。キャスタレーション１２７を構成する側面は、下面１２１から上面１２２の方向に向かって形成される第１面１７１と、上面１２２から下面１２１の方向に向かって形成される第２面１７２と、第１面１７１と第２面１７２との間に形成されベース板１２０の外側に突き出た突起面１７３と、により形成されている。また、各キャスタレーション１２７の側面である第１面１７１、第２面１７２及び突起面１７３には側面電極１２９が形成されている。
【００２４】
リッド板１１０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されており、ベース板１２０の上面１２２に接合材１４０を介して接合される。また、リッド板１１０がベース板１２０に接合されることによりベース板１２０の凹み部１２３が密閉され、圧電デバイス１００の内部にキャビティ１０１（図２（ａ）参照）が形成される。
【００２５】
圧電振動片１３０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されている。圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面の中央領域には、それぞれ励振電極１３１が形成されている。また、各励振電極１３１からは引出電極１３２が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１から引き出されている引出電極１３２は圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の−Ｘ軸側の辺沿いに形成され、さらに圧電振動片１３０の−Ｘ軸側の側面に形成される引出電極１３２ａを介して−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺沿いに形成されている。同様に、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１から引き出されている引出電極１３２は圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の＋Ｘ軸側の辺沿いに形成され、さらに圧電振動片１３０の＋Ｘ軸側の側面に形成される引出電極１３２ａを介して＋Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の辺沿いに形成されている。圧電振動片１３０は、ベース板１２０の接続電極１２８と引出電極１３２とが導電性接着剤１４１（図２参照）を介して接合されることにより、励振電極１３１と外部電極１２５とが電気的に接続される。
【００２６】
図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。圧電デバイス１００は、ベース板１２０の上面１２２とリッド板１１０とが接合材１４０を介して接合されることによりベース部１２０の凹み部１２３（図１参照）がリッド板１１０及び接合材１４０により封止されてキャビティ１０１が形成される。接合材１４０には、例えば融点が５００度以下のガラス接合材である低融点ガラス及びポリイミド樹脂等の樹脂系接合材などが用いられる。またキャビティ１０１には、圧電振動片１３０が引出電極１３２と接続電極１２８とが導電性接着剤１４１を介して接合されて配置されている。キャビティ１０１を形成する凹み部１２３は、後述される第１ウエットエッチング工程（図７のステップＳ２０５参照）により形成される第１凹み部１２３ａと、後述される第２ウエットエッチング工程（図８のステップＳ２０９参照）により形成される第２凹み部１２３ｂとにより構成されている。第１凹み部１２３ａは凹み部１２３のベース板１２０の上面１２２から載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面までの空間であり、第２凹み部１２３ｂは凹み部１２３のベース板１２０の載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面より−Ｙ’軸側の空間である。圧電振動片１３０は第２凹み部１２３ｂの＋Ｙ’軸方向に圧電振動片１３０の励振電極１３１がくるように、第１凹み部１２３ａに配置されている。
【００２７】
ベース板１２０は、−Ｙ’軸側の面である下面１２１の表面及び外部電極１２５の表面が、例えば上面１２２等のベース板１２０の他の面よりも粗く形成されている。ベース板１２０のキャスタレーション１２７の第１面１７１及び第２面１７２はそれぞれＹ’軸方向の断面でベース板１２０側に凹んだ曲線を有する曲面であり、突起部１７３はＹ’軸方向の断面では直線状になるように形成されている。一方、キャスタレーション１２７の第１面１７１、第２面１７２及び突起面１７３は、Ｘ−Ｚ’平面内では、曲線を有する面として形成されている（図１参照）。
【００２８】
図２（ｂ）は、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面の平面図である。圧電振動片１３０は、Ｘ軸方向に長辺、Ｚ’軸方向に短辺を有する矩形形状の平面を有している。圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面の中央領域には励振電極１３１が形成されており、さらに励振電極１３１からは−Ｘ軸側の辺に引出電極１３２が引き出されている。−Ｘ軸側の辺に引き出された引出電極１３２は圧電振動片１３０の−Ｘ軸側の辺に沿って形成されており、さらに圧電振動片１３０の−Ｘ軸側の側面に形成されている引出電極１３２ａを介して圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面に引き出されている。また、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の辺には、−Ｙ’軸側の励振電極１３１から引き出された引出電極１３２が＋Ｘ軸側の辺に沿って形成されている。
【００２９】
図２（ｃ）は、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面の平面図である。圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面の中央領域には励振電極１３１が形成されており、さらに励振電極１３１からは＋Ｘ軸側の辺に引出電極１３２が引き出されている。＋Ｘ軸側の辺に引き出された引出電極１３２は圧電振動片１３０の＋Ｘ軸側の辺に沿って形成されており、さらに圧電振動片１３０の＋Ｘ軸側の側面に形成されている引出電極１３２ａを介して圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面に引き出されている。また、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺には、＋Ｙ’軸側の励振電極１３１から引き出された引出電極１３２が−Ｘ軸側の辺に沿って形成されている。
【００３０】
図３（ａ）は、ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面には凹み部１２３が形成されており、凹み部１２３を囲むように上面１２２が形成されている。また、凹み部１２３の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には載置部１２４が形成されており、載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２８が形成されている。一方、ベース板１２０の四隅にはそれぞれキャスタレーション１２７が形成されている。各キャスタレーション１２７のＸ−Ｚ’平面における形状はベース板１２０の四隅からＸ軸方向及びＺ’軸方向に伸びたＬ字型に形成されており、キャスタレーション１２７には側面電極１２９が形成されている。凹み部１２３に形成されている各接続電極１２８は、側面電極１２９を介して−Ｙ’軸側の面に形成されている外部電極１２５（図３（ｂ）参照）に電気的に接続されている。
【００３１】
図３（ｂ）は、ベース板１２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。図３（ｂ）では、ベース板１２０の−Ｙ’軸側に形成された電極が、＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸方向にベース板１２０を透過して見る形で示されている。ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には外部電極１２５が形成されている。各外部電極１２５は、側面電極１２９を介して＋Ｙ’軸側の面に形成されている接続電極１２８に電気的に接続されている。また、−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側にはアース端子１２６が形成されている。
【００３２】
図３（ｃ）は、図２（ａ）の点線１０２で囲まれた領域のベース板１２０の拡大断面図である。図３（ｃ）では、ベース板１２０とともにプリント基板１４５及びハンダ１４４が示されている。ベース板１２０に形成されるキャスタレーション１２７は、第１面１７１、第２面１７２及び突起面１７３により形成されている。またベース板１２０は、第１凹み部１２３ａのＹ’軸方向の深さが第１距離ＨＡ、第２凹み部１２３ｂのＹ’軸方向の深さが第２距離ＨＢ、第２凹み部１２３ｂと下面１２１との間のベース板１２０の厚さが第５距離ＨＥに形成されており、第１面１７１のＹ’軸方向の深さが第３距離ＨＣ、第２面１７２の深さが第２距離ＨＢ、突起面１７３の深さが第４距離ＨＤに形成されている。ベース板１２０では、第３距離ＨＣは第１距離ＨＡと第２距離ＨＢとの合計の距離であり、第５距離ＨＥは第２距離ＨＢと第４距離ＨＤとの合計の距離である。これらの各距離は、例えば、第１距離ＨＡが２００μｍ、第２距離ＨＢが５０μｍ、第３距離ＨＣが２５０μｍ、第４距離ＨＤが１００μｍ、第５距離ＨＥが１５０μｍとして形成される。また、第１面１７１のＸ軸方向の幅ＬＣは、第２面１７２のＸ軸方向の幅ＬＢよりも大きく形成されている。以下の説明に於いても、第１面、第２面、及び貫通孔のＸ−Ｚ’平面の大きさを表すために、第１面、第２面、及び貫通孔の説明に関してＸ軸方向の幅を用いて説明する。
【００３３】
圧電デバイス１００では第１面１７１の幅ＬＣが広く形成されているため、圧電デバイス１００がハンダ１４４を介してプリント基板１４５に実装される場合に、ハンダ１４４がベース板１２０の上面１２２まで達し難くなっている。そのため、ハンダ１４４がベース板１２０の上面１２２に形成される接合材１４０に影響を及ぼすことが無く好ましい。また、第２面１７２の幅ＬＢが小さく形成されることにより上面１２２の広さを広くとることができ、接合材１４０を形成する領域を広く取ることができるため好ましい。さらに、圧電デバイス１００では、外部電極１２５の表面が粗く形成されていることにより外部電極１２５の表面積が広くなっている。すなわち、外部電極１２５とハンダ１４４とが接合される面積が広くなることによりハンダ１４４と外部電極１２５との接着強度が強くなり好ましい。
【００３４】
＜圧電デバイス１００の作製方法＞
図４は、圧電デバイス１００の作製方法を示したフローチャートである。以下、図４を参照して圧電デバイス１００の作製方法を説明する。
【００３５】
ステップＳ１０１では、圧電振動片１３０が用意される。圧電振動片１３０は、図１などに示されるように平板の矩形形状に形成され、励振電極１３１及び引出電極１３２が形成されている。
【００３６】
ステップＳ１０２では、ベースウエハＷ１２０が用意される。ベースウエハＷ１２０には複数のベース板１２０が形成されている。以下、図５を参照してベースウエハＷ１２０について説明し、図６から図８を用いてベースウエハＷ１２０の作製方法を説明する。
【００３７】
図５は、ベースウエハＷ１２０の平面図である。ベースウエハＷ１２０には、複数のベース板１２０が形成されている。また、図５には、後述のステップＳ１０６においてウエハが切断される線であるスクライブライン１４２が二点鎖線で示されている。ベースウエハＷ１２０に形成される各ベース板１２０は、このスクライブライン１４２によって囲まれて示されている。また、Ｘ軸方向に伸びるスクライブライン１４２とＺ’軸方向に伸びるスクライブライン１４２とが交差する位置には、ベースウエハＷ１２０を貫通する貫通孔１４３が形成されている。貫通孔１４３の平面形状は、角が丸く形成されＸ軸方向及びＺ’軸方向に伸びた十字型に形成されている。また貫通孔１４３は、後述のステップＳ１０６でウエハが各ベース板１２０に切断された後に各ベース板１２０のキャスタレーション１２７となる。各ベース板１２０には凹み部１２３及び載置部１２４が形成されており、載置部１２４には接続電極１２８が形成されている。また、ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面には外部電極１２５及びアース端子１２６（図３（ｂ）参照）が形成され、外部電極１２５と接続電極１２８とは貫通孔１４３に形成される側面電極１２９等を介して電気的に接続されている。
【００３８】
図６から図８は、ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。図６から図８に示された各ステップの右横には各ステップを説明するための図が示されている。図６から図８に示される各ステップを説明するための図は、図５に示されたベースウエハＷ１２０のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。以下に図６から図８を用いてベースウエハＷ１２０の作製方法を説明する。
【００３９】
図６のステップＳ２０１では、ガラスにより形成されたウエハが用意される。図６（ａ）にはガラスにより形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０１において用意されるウエハは、図６（ａ）に示されるように、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面が平面状に形成された平板である。
【００４０】
ステップＳ２０２では、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の両面に第１耐蝕膜及びフォトレジストが形成される。ステップＳ２０２は第１耐蝕膜形成工程である。図６（ｂ）には第１耐蝕膜１５０及びフォトレジスト１５１が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。図６（ｂ）に示されるように、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に第１耐蝕膜１５０が形成され、第１耐蝕膜１５０の表面にフォトレジスト１５１が形成される。第１耐蝕膜１５０は、ベースウエハＷ１２０に金属膜をスパッタリングもしくは蒸着などの手法により形成されることにより形成される。第１耐蝕膜１５０は、例えばベースウエハＷ１２０に下地としてニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）又はニッケル・タングステン（ＮｉＷ）等の膜を形成し、下地の上に金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）等を成膜することにより形成される。フォトレジスト１５１は、第１耐蝕膜１５０の表面にスピンコートなどの手法で均一に塗布される。
【００４１】
ステップＳ２０３では、フォトレジスト１５１が露光され現像される。ステップＳ２０３は、第１露光工程である。図６（ｃ）には、フォトレジスト１５１が露光及び現像されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０３でフォトレジスト１５１が露光され現像される箇所は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面の第１凹み部１２３ａ（図２（ａ）参照）に対応した第１凹み領域１６０、及び−Ｙ’軸側の面の貫通孔１４３に対応した第１貫通領域１６１である。ベースウエハＷ１２０の基材がガラスである場合は、ベースウエハＷ１２０のウエットエッチングによってエッチングされる領域が広がるため、第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１は第１凹み部１２３ａ及び貫通孔１４３の広さよりも狭く形成される。また、第１貫通領域１６１のＸ軸方向の幅をＷＡとすると、幅ＷＡは、貫通孔１４３の大きさが大きくなりすぎないように小さく形成されることが望ましい。
【００４２】
ステップＳ２０４では、第１耐蝕膜１５０がエッチングされる。ステップＳ２０４は、第１耐蝕膜エッチング工程である。図６（ｄ）には、第１耐蝕膜１５０がエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３でフォトレジスト１５１が露光及び現像された第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１の第１耐蝕膜１５０がエッチングにより取り除かれる。
【００４３】
図７のステップＳ２０５では、ベースウエハＷ１２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０５は、第１ウエットエッチング工程である。図７（ａ）には、ガラスがエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０５では、第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１のガラスがエッチング液につけられることにより、第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１の深さが第１距離ＨＡとなるようにウエットエッチングされる。ガラスのウエットエッチングでは第１耐蝕膜１５０の下方もエッチングされるため、例えば、第１貫通領域１６１でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅ＷＢは、第１貫通領域１６１のＸ軸方向の幅ＷＡよりも広くなる。
【００４４】
ステップＳ２０６では、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面の第１耐蝕膜１５０及びフォトレジスト１５１が除去された後に、再びベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２が形成され、第２耐蝕膜１５２の表面にフォトレジスト１５１が形成される。ステップＳ２０６は、第２耐蝕膜形成工程である。図７（ｂ）には、＋Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面の全面に形成される。
【００４５】
ステップＳ２０７では、フォトレジスト１５１が露光され、現像される。ステップＳ２０７は、第２露光工程である。図７（ｃ）には、＋Ｙ’軸側の面のフォトレジスト１５１が露光され現像されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０７で露光され現像されるフォトレジスト１５１の箇所は、第２凹み部１２３ｂ（図２（ａ）参照）に対応した第２凹み領域１６２、及び＋Ｙ’軸側の面の貫通孔１４３に対応した第２貫通領域１６３である。第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１と同様に、ベースウエハＷ１２０はウエットエッチングによってエッチングされる領域が広がるため、第２凹み領域１６２及び第２貫通領域１６３は第２凹み部１２３ｂ及び貫通孔１４３の広さよりも狭く形成される。また、第２貫通領域１６３のＸ軸方向の幅をＷＣとすると、幅ＷＣは第１貫通領域１６２の幅ＷＡに同程度に小さく形成される。
【００４６】
ステップＳ２０８では、第２耐蝕膜１５２がエッチングされる。ステップＳ２０８は第２耐蝕膜エッチング工程である。図７（ｄ）には、第２耐蝕膜１５２がエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０８では、第２凹み領域１６２及び第２貫通領域１６３の第２耐蝕膜１５２がエッチングされて除去される。
【００４７】
図８のステップＳ２０９では、ベースウエハＷ１２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０９は、第２ウエットエッチング工程である。図８（ａ）には、ガラスがウエットエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０９では、第２凹み領域１６２、第１貫通領域１６１及び第２貫通領域１６３のガラスがエッチング液につけられることにより、第２凹み領域１６２及び第２貫通領域１６３の深さが第２距離ＨＢとなるようにウエットエッチングされ、また、第１貫通領域１６１はさらに第２距離ＨＢだけエッチングされて合計の深さが第３距離ＨＣとなるようにウエットエッチングされる。ウエットエッチングの結果、第２凹み領域１６２におけるＹ’軸方向のベースウエハＷ１２０の厚さは第５距離ＨＥに形成され、第２貫通領域１６３でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＤとなり、第１貫通領域１６１でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＥとなる。このとき、幅ＷＥは幅ＷＤよりも大きくなっている。
【００４８】
ステップＳ２１０では、第１耐蝕膜１５０、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去される。図８（ｂ）には、第１耐蝕膜１５０、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。図８（ｂ）におけるベースウエハＷ１２０は、各ベース板１２０に第１凹み部１２３ａ及び第２凹み部１２３ｂが形成されている。また、貫通孔１４３が形成される位置のガラスの厚さは第４距離ＨＤとなっている。
【００４９】
ステップＳ２１１では、サンドブラストにより貫通孔１４３が形成される。ステップＳ２１１は、サンドブラスト工程である。図８（ｃ）は、サンドブラストにより貫通孔１４３が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図である。ステップＳ２１１では、ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面の全面に研磨材を吹き付けるサンドブラストにより、貫通孔１４３を貫通させ、各ベース板１２０の下面１２１の粗面加工が行われる。
【００５０】
ステップＳ２１２では、電極が形成される。ステップＳ２１２は、電極形成工程である。図８（ｄ）は、電極が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図である。電極は、各ベース板１２０の下面に外部電極１２５及びアース端子１２６が形成され、載置部１２４に接続電極１２８が形成され、貫通孔１４３に側面電極１２９が形成される。また、外部電極１２５と接続電極１２８とが電気的に接続されるように上面１２２の一部にも電極が形成される。これらの電極は、例えばガラスの表面にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の表面に金（Ａｕ）層が蒸着されることにより形成される。また、各ベース板１２０の下面１２１は粗面状に形成されているため、外部電極１２５の表面も粗面状に形成される。
【００５１】
図４に戻って、ステップＳ１０３では、リッドウエハが用意される。リッドウエハは、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面が平面状に形成されており、複数のリッド板１１０を含んでいる。リッドウエハには無加工のままのベアウエハを用いることができる。
【００５２】
ステップＳ１０４では、ベースウエハＷ１２０に圧電振動片１３０が載置される。圧電振動片１３０は、ベースウエハＷ１２０に形成される各ベース板１２０の載置部１２４に、引出電極１３２と接続電極１２８とが導電性接着剤１４１を介して接合されることにより載置される。これにより、圧電振動片１３０の励振電極１３１とベース板１２０の外部電極１２５とが電気的に接続される。
【００５３】
ステップＳ１０５では、接合材１４０によりベースウエハＷ１２０とリッドウエハとが接合される。リッド板１１０は平板であるため、ベース板１２０とリッド板１１０とのこまかい位置合わせを行う必要が無い、そのため、このステップＳ１０５ではウエハ同士のこまかいアライメント調整を行わなくても良い。
【００５４】
ステップＳ１０６では、ウエハがダイシングにより切断される。ウエハの切断は、スクライブライン１４２（図５参照）に沿って行われ、ウエハに形成された各圧電デバイス１００が個別に分断される。
【００５５】
上記に示した圧電デバイス１００の作製方法では、第１ウエットエッチング工程（図７のステップＳ２０５）及び第２ウエットエッチング工程（図８のステップＳ２０９）の２回のウエットエッチングにより、貫通孔１４３、第１凹み部１２３ａ及び第２凹み部１２３ｂが形成されている。そのため、従来の方法よりもウエットエッチングの回数を減らすことができており好ましい。また、リッドウエハに平板のベアウエハを用いることができるため、リッドウエハの加工工程が短縮され好ましい。また、リッドウエハが平板であることにより、リッドウエハとベースウエハＷ１２０との接合において細かいアライメント調整を行う必要が無く、工程が簡単になっている。
【００５６】
（第２実施形態）
圧電デバイスに載置される圧電振動片は、中央領域から一辺に引出電極が引き出されていても良い。以下、一辺に引出電極が引き出された圧電振動片が用いられた圧電デバイス２００について説明する。また、第１実施形態で説明された部分と同じ部分に関しては、図面に第１実施形態と同じ記号を付してその説明を省略する。
【００５７】
＜圧電デバイス２００の構成＞
図９は、圧電デバイス２００の分解斜視図である。圧電デバイス２００は、リッド板１１０と、ベース板２２０と、圧電振動片２３０とにより構成されている。圧電振動片２３０は例えばＡＴカットの水晶材により形成され、ベース板２２０は例えばガラスにより形成される。
【００５８】
圧電振動片２３０は矩形形状の平板として形成されており、圧電振動片２３０の中央領域の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面にはそれぞれ励振電極２３１が形成されている。また各励振電極２３１からは、−Ｘ軸側の辺までそれぞれ引出電極２３２が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３１から引き出されている引出電極２３２は、励振電極２３１の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側から圧電振動片２３０の−Ｘ軸側の辺まで引き出され＋Ｚ’軸側の側面を介して−Ｙ’軸側の面に引き出され、圧電振動片２３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角及びその周辺まで形成されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３１から引き出されている引出電極２３２は、励振電極２３１の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角から−Ｘ軸方向に引き出され、圧電振動片２３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角まで形成されている。
【００５９】
ベース板２２０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されている。ベース板２２０の−Ｙ’軸側の面である下面２２１には、外部電極２２５及びアース端子２２６が形成されている。ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面である上面２２２には接合材１４０が形成され、リッド板１１０と接合される。また、ベース板２２０には上面２２２から−Ｙ’軸方向に凹んで形成される凹み部２２３が形成されている。凹み部２２３の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には圧電振動片２３０を載置するための載置部２２４が形成されており、載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極２２８が形成されている。また、ベース板２２０の四隅にはキャスタレーション２２７が形成されている。キャスタレーション２２７を構成する側面は、下面２２１から上面２２２の方向に向かって形成される第１面２７１と、上面２２２から下面２２１の方向に向かって形成される第２面２７２と、第１面２７１と第２面２７２との間に形成されベース板２２０の外側に突き出た突起面２７３と、により形成されている。ベース板２２０のキャスタレーション２２７の第１面２７１及び第２面２７２は、それぞれＹ’軸方向の断面でベース板２２０側に凹んだ曲線を有する曲面であり、突起部２７３はＹ’軸方向の断面で直線状になるように形成されている。一方、キャスタレーション２２７の第１面２７１、第２面２７２及び突起面２７３は、Ｘ−Ｚ’平面内では、曲線を有する面として形成されている。また、キャスタレーション２２７の側面である第１面２７１、第２面２７２及び突起面２７３には側面電極２２９が形成され、接続電極２２８と外部電極２２５とを電気的に接続している。
【００６０】
図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。圧電デバイス２００は、ベース板２２０の上面２２２とリッド板１１０とが接合材１４０を介して接合されることにより、キャビティ２０１が形成される。キャビティ２０１は、ベース部２２０の凹み部２２３（図９参照）がリッド板１１０及び接合材１４０により封止されることにより形成される。キャビティ２０１を形成する凹み部２２３は、第１凹み部２２３ａと第２凹み部２２３ｂとにより構成されている。第１凹み部２２３ａは凹み部２２３のベース板２２０の上面２２２から載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面までの空間であり、第２凹み部２２３ｂは凹み部２２３のベース板２２０の載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の空間である。圧電振動片２３０は、第２凹み部２２３ｂの＋Ｙ’軸方向に圧電振動片２３０の励振電極２３１が配置されるように、キャビティ２０１の第１凹み部２２３ａに相当する空間に配置される。
【００６１】
図１１（ａ）は、ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面には凹み部２２３が形成されており、凹み部２２３を囲むように上面２２２が形成されている。また、凹み部２２３の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には載置部２２４が形成されており、載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極２２８が形成されている。一方、ベース板２２０の四隅にはキャスタレーション２２７が形成されており、キャスタレーション２２７には側面電極２２９が形成されている。ベース板２２０に形成されている各接続電極２２８は、上面２２２に形成される電極及び側面電極２２９を介して−Ｙ’軸側の面に形成されている外部電極２２５に電気的に接続されている。
【００６２】
図１１（ｂ）は、ベース板２２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。図１１（ｂ）では、−Ｙ’軸側に形成された電極が、＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸方向にベース板２２０を透過して見る形で示されている。ベース板２２０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には外部電極２２５が形成されている。各外部電極２２５は、キャスタレーション２２７に形成されている側面電極２２９を介して＋Ｙ’軸側の面に形成されている接続電極２２８に電気的に接続されている。また、−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側にはアース端子２２６が形成されている。
【００６３】
図１１（ｃ）は、図１０の点線２０２で囲まれた領域のベース板２２０の拡大断面図である。ベース板２２０に形成されるキャスタレーション２２７は、第１面２７１、第２面２７２及び突起面２７３により形成されている。またベース板２２０は、第１凹み部２２３ａのＹ’軸方向の深さが第１距離ＨＡ２、第２凹み部２２３ｂのＹ’軸方向の深さが第２距離ＨＢ２、第２凹み部２２３ｂと下面２２１との間のベース板２２０の幅が第４距離ＨＤ２に形成されており、第１面２７１のＹ’軸方向の深さが第１距離ＨＡ２、第２面２７２の深さが第２距離ＨＢ２、突起面２７３の深さが第４距離ＨＤ２に形成されている。また、第１面２７１のＸ軸方向の幅ＬＣ２は、第２面２７２のＸ軸方向の幅ＬＢ２よりも大きく形成されている。
【００６４】
＜圧電デバイス２００の作製方法＞
圧電デバイス２００は、第１実施形態で示された圧電デバイス１００と同様に図４に示されたフローチャートに沿って作製される。一方、圧電デバイス２００のベース板２２０は圧電デバイス１００のベース板１２０とは異なる形状を有しているため、図４のステップＳ１０２のベースウエハが用意される工程は第１実施形態で示した工程とは多少異なる。以下、ベースウエハが用意される工程について図１２から図１４を参照して説明する。
【００６５】
図１２は、ベースウエハＷ２２０の平面図である。ベースウエハＷ２２０には、複数のベース板２２０が形成されている。図１２のベースウエハＷ２２０に示されている各ベース板２２０は、二点鎖線で示されたスクライブライン１４２に囲まれて示されている。各ベース板２２０には凹み部２２３が形成されており、凹み部２２３には載置部２２４及び接続電極２２８が形成されている。ベースウエハＷ２２０には、Ｚ’軸方向に平行なスクライブライン１４２の上にＺ’軸方向に伸びた貫通孔２４３が形成されており、貫通孔２４３には側面電極２２９が形成される。貫通孔２４３は、スクライブライン１４２でウエハが切断されることにより圧電デバイス２００のキャスタレーション２２７となる。
【００６６】
図１３及び図１４は、ベースウエハＷ２２０の作製方法を示したフローチャートである。ベースウエハＷ２２０の作製方法では、ベースウエハＷ１２０の作製方法の図６のステップＳ２０１からステップＳ２０４と同様のステップを有しているためその説明を省略し、図１３では、図６のステップＳ２０４の後のステップから説明される。また図６は、ベースウエハＷ１２０をベースウエハＷ２２０、第１凹み領域１６０を第１凹み領域２６０、第１貫通領域１６１を第１貫通領域２６１と読み替えて参照されるものとする。図１３及び図１４に示された各ステップの右横には各ステップを説明するための図が示されている。図１３及び図１４に示される各ステップを説明するための図は、図１２に示されたベースウエハＷ２２０のＤ−Ｄ断面に相当する断面図である。以下に図１３及び図１４を用いてベースウエハＷ２２０の作製方法を説明する。
【００６７】
図１３のステップＳ２０５’では、ベースウエハＷ２２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０５’は図６のステップＳ２０４の後のステップであり、第１ウエットエッチング工程である。図１３（ａ）には、ガラスがエッチングされたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０５’では、ベースウエハＷ２２０の＋Ｙ’軸側の面の第１凹み部２２３ａ（図１０参照）に対応した第１凹み領域２６０及び−Ｙ’軸側の面の貫通孔２４３（図１２参照）に対応した第１貫通領域２６１のガラスがエッチング液につけられることにより、第１凹み領域２６０及び第１貫通領域２６１の深さが第１距離ＨＡ２となるようにウエットエッチングされる。このとき第１貫通領域２６１でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＢ２に形成される。
【００６８】
ステップＳ２０６’では、ベースウエハＷ２２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面の第１耐蝕膜１５０及びフォトレジスト１５１が除去された後に、再びベースウエハＷ２２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２が形成され、第２耐蝕膜１５２の表面にフォトレジスト１５１が形成される。ステップＳ２０６’は、第２耐蝕膜形成工程である。図１３（ｂ）には、＋Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面の全面に形成される。
【００６９】
ステップＳ２０７’では、フォトレジスト１５１が露光され、現像される。ステップＳ２０７’は、第２露光工程である。図１３（ｃ）には、＋Ｙ’軸側の面のフォトレジスト１５１が露光され現像されたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０７’で露光され現像されるフォトレジスト１５１の箇所は、第２凹み部２２３ｂ（図１０参照）に対応した第２凹み領域２６２、及び＋Ｙ’軸側の面の貫通孔２４３に対応した第２貫通領域２６３である。
【００７０】
ステップＳ２０８’では、第２耐蝕膜１５２がエッチングされる。ステップＳ２０８’は第２耐蝕膜エッチング工程である。図１３（ｄ）には、第２耐蝕膜１５２がエッチングされたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０８’では、第２凹み領域２６２及び第２貫通領域２６３の第２耐蝕膜１５２がエッチングされて除去される。
【００７１】
図１４のステップＳ２０９’では、ベースウエハＷ２２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０９’は、第２ウエットエッチング工程である。図１４（ａ）には、ガラスがウエットエッチングされたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０９’では、第２凹み領域２６２及び第２貫通領域２６３のガラスがエッチング液につけられることにより、第２凹み領域２６２及び第２貫通領域２６３の深さが第２距離ＨＢ２となるようにウエットエッチングされる。ウエットエッチングの結果、第２凹み領域２６２におけるＹ’軸方向のベースウエハＷ２２０の厚さは第４距離ＨＤ２に形成される。また、第２貫通領域２６３でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＤ２となる。この幅ＷＤ２は第１貫通領域２６１でエッチングされたガラスのＸ軸方向の幅ＷＢ２よりも小さい。
【００７２】
ステップＳ２１０’では、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去される。図１４（ｂ）は、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去されたベースウエハＷ２２０の断面図である。図１４（ｂ）におけるベースウエハＷ２２０は、各ベース板２２０に第１凹み部２２３ａ及び第２凹み部２２３ｂが形成されている。また、貫通孔２４３が形成される位置のガラスの厚さは第４距離ＨＤ２となっている。
【００７３】
ステップＳ２１１’では、サンドブラストにより貫通孔２４３が形成される。ステップＳ２１１’は、サンドブラスト工程である。図１４（ｃ）は、サンドブラストにより貫通孔２４３が形成されたベースウエハＷ２２０の断面図である。ステップＳ２１１’では、ベースウエハＷ２２０の−Ｙ’軸側にマスク１４６が配置され、マスク１４６の−Ｙ’軸側から＋Ｙ’軸方向へ研磨材１４７が吹きつけられる。マスク１４６は各ベース板２２０の下面２２１を覆うように配置されており、研磨材１４７はベースウエハＷ２２０の貫通孔２４３のみに吹き付けられて、貫通孔２４３が貫通される。
【００７４】
ステップＳ２１２’では、電極が形成される。ステップＳ２２１’は、電極形成工程である。図１４（ｄ）は、電極が形成されたベースウエハＷ２２０の断面図である。電極は、各ベース板２２０の下面２２１に外部電極２２５及びアース端子２２６が形成され、載置部２２４に接続電極２２８が形成され、貫通孔２４３に側面電極２２９が形成される。また、外部電極２２５と接続電極２２８とが電気的に接続されるように上面２２２の一部にも電極が形成される。これらの電極は、例えばガラスの表面にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の表面に金（Ａｕ）層が蒸着されることにより形成される。
【００７５】
圧電デバイス２００では、引出電極が−Ｘ軸方向に引き出されている圧電振動片２３０が用いられた。このように一辺に引出電極が引き出されている圧電振動片は、引出電極が引き延ばされる方向と反対方向の部分が、振動などによりベース板に接触してしまう恐れが強い。圧電デバイス２００では、第２凹み部２２３ｂが形成されていることにより圧電振動片２３０とベース板２２０との間に距離が大きく形成されるため、圧電振動片２３０とベース板２２０とが接触する可能性が低減させられており、衝撃等に強くなっている。
【００７６】
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。
【００７７】
例えば、上記の実施形態ではベース板にガラスが使用された場合について説明したが、ベース板には、水晶材等の圧電材が用いられても良い。この場合、第１ウエットエッチング工程（図７のステップＳ２０５参照）及び第２ウエットエッチング工程（図８のステップＳ２０９参照）で貫通孔がエッチングされるときに、貫通孔が曲面にエッチングされない場合がある。そのようなときは、第１貫通領域のＸ軸方向の幅ＷＡ（図６（ｃ）参照）を第２貫通領域のＸ軸方向の幅ＷＣよりも大きく形成することにより、第１面のＸ軸方向の幅を第２面のＸ軸方向の幅よりも大きく形成しても良い。
【００７８】
また、上記の実施形態では圧電振動片にＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカット、又は音叉型水晶振動片などであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材に基本的に適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１００、２００ … 圧電デバイス
１０１、２０１ … キャビティ
１１０ … リッド板
１２０、２２０ … ベース板
１２１、２２１ … 下面
１２２、２２２ … 上面
１２３、２２３ … 凹み部
１２３ａ、２２３ａ … 第１凹み部
１２３ｂ、２２３ｂ … 第２凹み部
１２４、２２４ … 載置部
１２５、２２５ … 外部電極
１２６、２２６ … アース端子
１２７、２２７ … キャスタレーション
１２８、２２８ … 接続電極
１２９、２２９ … 側面電極
１３０、２３０ … 圧電振動片
１３１、２３１ … 励振電極
１３２、１３２ａ、２３２ … 引出電極
１４０ … 接合材
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … スクライブライン
１４３、２４３ … 貫通孔
１４４ … ハンダ
１４５ … プリント基板
１４６ … マスク
１４７ … 研磨材
１５０ … 第１耐蝕膜
１５１ … フォトレジスト
１５２ … 第２耐蝕膜
１６０、２６０ … 第１凹み領域
１６１、２６１ … 第１貫通領域
１６２、２６２ … 第２凹み領域
１６３、２６３ … 第２貫通領域
１７１、２７１ … 第１面
１７２、２７２ … 第２面
１７３、２７３ … 突起面
ＨＡ、ＨＡ２ … 第１距離
ＨＢ、ＨＢ２ … 第２距離
ＨＣ … 第３距離
ＨＤ、ＨＤ２ … 第４距離
ＨＥ … 第５距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２段の底面及びキャスタレーションが形成されたベース板を用い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】
所定の振動数で振動する圧電振動片がベース板及びリッド板により囲まれたキャビティに載置される圧電デバイスが知られている。このような圧電デバイスは、複数のベース板及びリッド板がウエハ上に形成されることにより一度に複数の圧電デバイスを形成することができる。ウエハに形成される各ベース板には圧電デバイスのキャビティとなる凹み部がウエットエッチングされて形成される。この凹み部には、圧電振動片の振動する領域が凹み部の底面に接触しないように、２段の底面が形成される場合がある。１段目の底面には圧電振動片が載置される。また、２段目の底面は１段目の底面から深く形成され、２段目の底面の上方に圧電振動片の振動する領域が配置されることにより圧電振動片の振動する領域とベース板とが接触しなくなる。またこのような圧電デバイスには、圧電振動片に形成される励振電極と、圧電デバイスを実装するための外部電極とを電気的に接続するための電極が形成される貫通孔又はキャスタレーションが形成される。
【０００３】
例えば特許文献１には、２段の底面及び貫通孔が形成された圧電デバイスの製造方法が開示されている。特許文献１に開示された圧電デバイスの製造方法では、１段目の底面、２段目の底面及び貫通孔を形成するためのエッチングがそれぞれ行われることによって圧電デバイスが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８１４１５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、圧電デバイスの製造工程は製品の価格低減のために更に簡略化されることが望まれている。例えば、特許文献１に記載の圧電デバイスは、１段目の底面、２段目の底面及び貫通孔を形成するためのエッチングがそれぞれ行われており、３回のウエットエッチングが行われている。しかし、圧電デバイスの製造工程を簡略化するためには更にウエットエッチングの回数が減らされることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明は、２段の底面及びキャスタレーションが形成された圧電デバイスの簡略化された製造方法及びこの製造方法により製造された圧電デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１観点の圧電デバイスの製造方法は、圧電振動片を収納する第１凹み部と第１凹み部よりさらに凹んで形成された第２凹み部とを有するベース板とそのベース板の周囲に複数の貫通孔とが形成されたベースウエハを使って圧電デバイスを製造する製造方法であり、ベースウエハがガラス又は圧電材からなりベースウエハの下面とその下面の反対側の上面とに第１耐蝕膜を形成し第１耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第１耐蝕膜形成工程と、第１耐蝕膜上のフォトレジストの貫通孔の下面に対応した第１貫通領域及び第１凹み部の上面に対応した第１凹み領域を露光する第１露光工程と、第１貫通領域と第１凹み領域との第１耐蝕膜をエッチングする第１耐蝕膜エッチング工程と、第１耐蝕膜エッチング工程後にガラス又は圧電材をエッチング液につけてベースウエハの下面と上面とから第１距離だけウエットエッチングする第１ウエットエッチング工程と、第１ウエットエッチング工程後に上面の第１耐蝕膜及びフォトレジストを除去し上面に第２耐蝕膜を形成し第２耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第２耐蝕膜形成工程と、第２耐蝕膜上のフォトレジストの貫通孔の上面に対応した第２貫通領域及び第２凹み部の上面に対応した第２凹み領域を露光する第２露光工程と、第２貫通領域と第２凹み領域との第２耐蝕膜をエッチングする第２耐蝕膜エッチング工程と、第２耐蝕膜エッチング工程後にガラス又は圧電材をエッチング液につけてベースウエハを第２距離だけウエットエッチングする第２ウエットエッチング工程と、を備える。
【０００８】
第２観点の圧電デバイスの製造方法は、第１観点において、第２耐蝕膜形成工程においてさらに下面の第１耐蝕膜及びフォトレジストが除去され、下面にも第２耐蝕膜及びフォトレジストが形成される。
【０００９】
第３観点の圧電デバイスの製造方法は、第１観点及び第２観点において、第２ウエットエッチング工程後に、下面側から研磨材を吹き付けるサンドブラスト工程を備える。
【００１０】
第４観点の圧電デバイスの製造方法は、第３観点において、サンドブラスト工程後に、下面に実装用の外部電極と貫通孔に側面電極とを形成する電極形成工程を備える。
【００１１】
第５観点の圧電デバイスは、中央領域に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から周辺領域に引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動片と、矩形形状の平板からなるリッド板と、一対の外部電極が形成された下面とリッド板と接合する上面と上面から凹んで圧電振動片を収納する第１凹み部と第１凹み部からさらに凹んで形成された第２凹み部とを有する矩形形状のベース板と、を備え、ベース板が矩形形状の辺に形成され下面と上面とを結ぶ側面から内側にくぼんだ一対のキャスタレーションを有し、キャスタレーションが下面から上面に形成された第１面と上面から下面に形成された第２面と下面と上面との中間に形成され第１面及び第２面よりもベース板の外側に突き出た突起面とからなる。
【００１２】
第６観点の圧電デバイスは、第５観点において、第１凹み部が第１距離の深さであり、第２凹み部が第２距離の深さであり、第１面が第１距離の深さであり、第２面が第２距離の深さである。
【００１３】
第７観点の圧電デバイスは、第５観点において、第１凹み部が第１距離の深さであり、第２凹み部が第２距離の深さであり、第１面が第１距離と第２距離とを合わせた第３距離の深さであり、第２面が第２距離の深さである。
【００１４】
第８観点の圧電デバイスは、第５観点から第７観点において、ベース板の前記第１凹み部が一対の引出電極と電気的に接続する一対の接続電極を含み、一対のキャスタレーションが一対の外部電極から一対の接続電極までを電気的に接続する一対の側面電極を含む。
【００１５】
第９観点の圧電デバイスは、第８観点において、圧電振動片が矩形形状であり、一対の引出電極が中央領域から向かい合う二辺にそれぞれ引き出されており、一対の引出電極と一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている。
【００１６】
第１０観点の圧電デバイスは、第８観点において、圧電振動片が矩形形状であり、一対の引出電極が中央領域から一辺にそれぞれ引き出されており、一対の引出電極と一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている。
【００１７】
第１１観点の圧電デバイスは、第５観点から第１０観点において、リッド板がガラス、圧電材又はセラミックからなり、ベース板がガラス又は圧電材からなり、リッド板とベース板とがガラス接合材で接合される。
【００１８】
第１２観点の圧電デバイスは、第５観点から第１１観点において、キャスタレーションの下面から上面方向への断面形状が、第１面及び第２面がベース板側に凹んだ曲面であり、突起面が直線である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２段の底面及び貫通孔を有するベース板を用い、圧電デバイスの簡略化された製造方法で製造することができる。またこの製造方法により製造された圧電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】圧電デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。 （ｂ）は、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の平面図である。 （ｃ）は、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の平面図である。
【図３】（ａ）は、ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｂ）は、ベース板１２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｃ）は、図２（ａ）の点線１０２で囲まれた領域のベース板１２０の拡大断面図である。
【図４】圧電デバイス１００の作製方法を示したフローチャートである。
【図５】ベースウエハＷ１２０の平面図である。
【図６】ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。
【図７】ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。
【図８】ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。
【図９】圧電デバイス２００の分解斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】（ａ）は、ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｂ）は、ベース板２２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。 （ｃ）は、図１０の点線２０２で囲まれた領域のベース板２２０の拡大断面図である。
【図１２】ベースウエハＷ２２０の平面図である。
【図１３】ベースウエハＷ２２０の作製方法を示したフローチャートである
【図１４】ベースウエハＷ２２０の作製方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２２】
（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は表面実装型の圧電デバイスであり、プリント基板等に実装されて使用される。圧電デバイス１００は主に、リッド板１１０と、ベース板１２０と、圧電振動片１３０とにより構成されている。リッド板１１０は例えばセラミック、ガラス又は圧電材等により形成され、ベース板１２０はガラス等により形成される。また、圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶材が用いられる。ＡＴカットの水晶材は、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。以下の説明では、ＡＴカットの水晶材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、圧電デバイス１００において圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、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’軸方向として説明する。
【００２３】
ベース板１２０はＸ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されている。ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面である下面１２１には、プリント基板等にハンダを介して電気的に接続されるための電極である外部電極１２５、及び圧電デバイス１００に帯電した静電気等を除去するためのアース端子１２６が形成されている。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面である上面１２２には接合材１４０が形成され、リッド板１１０と接合される。また、ベース板１２０には上面１２２から−Ｙ’軸方向に凹んで形成される凹み部１２３が形成されている。凹み部１２３には圧電振動片１３０を載置するための載置部１２４が形成されており、載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２８が形成されている。また、ベース板１２０の四隅の側面にはキャスタレーション１２７が形成されている。キャスタレーション１２７を構成する側面は、下面１２１から上面１２２の方向に向かって形成される第１面１７１と、上面１２２から下面１２１の方向に向かって形成される第２面１７２と、第１面１７１と第２面１７２との間に形成されベース板１２０の外側に突き出た突起面１７３と、により形成されている。また、各キャスタレーション１２７の側面である第１面１７１、第２面１７２及び突起面１７３には側面電極１２９が形成されている。
【００２４】
リッド板１１０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されており、ベース板１２０の上面１２２に接合材１４０を介して接合される。また、リッド板１１０がベース板１２０に接合されることによりベース板１２０の凹み部１２３が密閉され、圧電デバイス１００の内部にキャビティ１０１（図２（ａ）参照）が形成される。
【００２５】
圧電振動片１３０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されている。圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面の中央領域には、それぞれ励振電極１３１が形成されている。また、各励振電極１３１からは引出電極１３２が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１から引き出されている引出電極１３２は圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の−Ｘ軸側の辺沿いに形成され、さらに圧電振動片１３０の−Ｘ軸側の側面に形成される引出電極１３２ａを介して−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺沿いに形成されている。同様に、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１から引き出されている引出電極１３２は圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の＋Ｘ軸側の辺沿いに形成され、さらに圧電振動片１３０の＋Ｘ軸側の側面に形成される引出電極１３２ａを介して＋Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の辺沿いに形成されている。圧電振動片１３０は、ベース板１２０の接続電極１２８と引出電極１３２とが導電性接着剤１４１（図２参照）を介して接合されることにより、励振電極１３１と外部電極１２５とが電気的に接続される。
【００２６】
図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。圧電デバイス１００は、ベース板１２０の上面１２２とリッド板１１０とが接合材１４０を介して接合されることによりベース部１２０の凹み部１２３（図１参照）がリッド板１１０及び接合材１４０により封止されてキャビティ１０１が形成される。接合材１４０には、例えば融点が５００度以下のガラス接合材である低融点ガラス及びポリイミド樹脂等の樹脂系接合材などが用いられる。またキャビティ１０１には、圧電振動片１３０が引出電極１３２と接続電極１２８とが導電性接着剤１４１を介して接合されて配置されている。キャビティ１０１を形成する凹み部１２３は、後述される第１ウエットエッチング工程（図７のステップＳ２０５参照）により形成される第１凹み部１２３ａと、後述される第２ウエットエッチング工程（図８のステップＳ２０９参照）により形成される第２凹み部１２３ｂとにより構成されている。第１凹み部１２３ａは凹み部１２３のベース板１２０の上面１２２から載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面までの空間であり、第２凹み部１２３ｂは凹み部１２３のベース板１２０の載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面より−Ｙ’軸側の空間である。圧電振動片１３０は第２凹み部１２３ｂの＋Ｙ’軸方向に圧電振動片１３０の励振電極１３１がくるように、第１凹み部１２３ａに配置されている。
【００２７】
ベース板１２０は、−Ｙ’軸側の面である下面１２１の表面及び外部電極１２５の表面が、例えば上面１２２等のベース板１２０の他の面よりも粗く形成されている。ベース板１２０のキャスタレーション１２７の第１面１７１及び第２面１７２はそれぞれＹ’軸方向の断面でベース板１２０側に凹んだ曲線を有する曲面であり、突起部１７３はＹ’軸方向の断面では直線状になるように形成されている。一方、キャスタレーション１２７の第１面１７１、第２面１７２及び突起面１７３は、Ｘ−Ｚ’平面内では、曲線を有する面として形成されている（図１参照）。
【００２８】
図２（ｂ）は、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面の平面図である。圧電振動片１３０は、Ｘ軸方向に長辺、Ｚ’軸方向に短辺を有する矩形形状の平面を有している。圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面の中央領域には励振電極１３１が形成されており、さらに励振電極１３１からは−Ｘ軸側の辺に引出電極１３２が引き出されている。−Ｘ軸側の辺に引き出された引出電極１３２は圧電振動片１３０の−Ｘ軸側の辺に沿って形成されており、さらに圧電振動片１３０の−Ｘ軸側の側面に形成されている引出電極１３２ａを介して圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面に引き出されている。また、圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の辺には、−Ｙ’軸側の励振電極１３１から引き出された引出電極１３２が＋Ｘ軸側の辺に沿って形成されている。
【００２９】
図２（ｃ）は、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面の平面図である。圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面の中央領域には励振電極１３１が形成されており、さらに励振電極１３１からは＋Ｘ軸側の辺に引出電極１３２が引き出されている。＋Ｘ軸側の辺に引き出された引出電極１３２は圧電振動片１３０の＋Ｘ軸側の辺に沿って形成されており、さらに圧電振動片１３０の＋Ｘ軸側の側面に形成されている引出電極１３２ａを介して圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面に引き出されている。また、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺には、＋Ｙ’軸側の励振電極１３１から引き出された引出電極１３２が−Ｘ軸側の辺に沿って形成されている。
【００３０】
図３（ａ）は、ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。ベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面には凹み部１２３が形成されており、凹み部１２３を囲むように上面１２２が形成されている。また、凹み部１２３の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には載置部１２４が形成されており、載置部１２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極１２８が形成されている。一方、ベース板１２０の四隅にはそれぞれキャスタレーション１２７が形成されている。各キャスタレーション１２７のＸ−Ｚ’平面における形状はベース板１２０の四隅からＸ軸方向及びＺ’軸方向に伸びたＬ字型に形成されており、キャスタレーション１２７には側面電極１２９が形成されている。凹み部１２３に形成されている各接続電極１２８は、側面電極１２９を介して−Ｙ’軸側の面に形成されている外部電極１２５（図３（ｂ）参照）に電気的に接続されている。
【００３１】
図３（ｂ）は、ベース板１２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。図３（ｂ）では、ベース板１２０の−Ｙ’軸側に形成された電極が、＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸方向にベース板１２０を透過して見る形で示されている。ベース板１２０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には外部電極１２５が形成されている。各外部電極１２５は、側面電極１２９を介して＋Ｙ’軸側の面に形成されている接続電極１２８に電気的に接続されている。また、−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側にはアース端子１２６が形成されている。
【００３２】
図３（ｃ）は、図２（ａ）の点線１０２で囲まれた領域のベース板１２０の拡大断面図である。図３（ｃ）では、ベース板１２０とともにプリント基板１４５及びハンダ１４４が示されている。ベース板１２０に形成されるキャスタレーション１２７は、第１面１７１、第２面１７２及び突起面１７３により形成されている。またベース板１２０は、第１凹み部１２３ａのＹ’軸方向の深さが第１距離ＨＡ、第２凹み部１２３ｂのＹ’軸方向の深さが第２距離ＨＢ、第２凹み部１２３ｂと下面１２１との間のベース板１２０の厚さが第５距離ＨＥに形成されており、第１面１７１のＹ’軸方向の深さが第３距離ＨＣ、第２面１７２の深さが第２距離ＨＢ、突起面１７３の深さが第４距離ＨＤに形成されている。ベース板１２０では、第３距離ＨＣは第１距離ＨＡと第２距離ＨＢとの合計の距離であり、第５距離ＨＥは第２距離ＨＢと第４距離ＨＤとの合計の距離である。これらの各距離は、例えば、第１距離ＨＡが２００μｍ、第２距離ＨＢが５０μｍ、第３距離ＨＣが２５０μｍ、第４距離ＨＤが１００μｍ、第５距離ＨＥが１５０μｍとして形成される。また、第１面１７１のＸ軸方向の幅ＬＣは、第２面１７２のＸ軸方向の幅ＬＢよりも大きく形成されている。以下の説明に於いても、第１面、第２面、及び貫通孔のＸ−Ｚ’平面の大きさを表すために、第１面、第２面、及び貫通孔の説明に関してＸ軸方向の幅を用いて説明する。
【００３３】
圧電デバイス１００では第１面１７１の幅ＬＣが広く形成されているため、圧電デバイス１００がハンダ１４４を介してプリント基板１４５に実装される場合に、ハンダ１４４がベース板１２０の上面１２２まで達し難くなっている。そのため、ハンダ１４４がベース板１２０の上面１２２に形成される接合材１４０に影響を及ぼすことが無く好ましい。また、第２面１７２の幅ＬＢが小さく形成されることにより上面１２２の広さを広くとることができ、接合材１４０を形成する領域を広く取ることができるため好ましい。さらに、圧電デバイス１００では、外部電極１２５の表面が粗く形成されていることにより外部電極１２５の表面積が広くなっている。すなわち、外部電極１２５とハンダ１４４とが接合される面積が広くなることによりハンダ１４４と外部電極１２５との接着強度が強くなり好ましい。
【００３４】
＜圧電デバイス１００の作製方法＞
図４は、圧電デバイス１００の作製方法を示したフローチャートである。以下、図４を参照して圧電デバイス１００の作製方法を説明する。
【００３５】
ステップＳ１０１では、圧電振動片１３０が用意される。圧電振動片１３０は、図１などに示されるように平板の矩形形状に形成され、励振電極１３１及び引出電極１３２が形成されている。
【００３６】
ステップＳ１０２では、ベースウエハＷ１２０が用意される。ベースウエハＷ１２０には複数のベース板１２０が形成されている。以下、図５を参照してベースウエハＷ１２０について説明し、図６から図８を用いてベースウエハＷ１２０の作製方法を説明する。
【００３７】
図５は、ベースウエハＷ１２０の平面図である。ベースウエハＷ１２０には、複数のベース板１２０が形成されている。また、図５には、後述のステップＳ１０６においてウエハが切断される線であるスクライブライン１４２が二点鎖線で示されている。ベースウエハＷ１２０に形成される各ベース板１２０は、このスクライブライン１４２によって囲まれて示されている。また、Ｘ軸方向に伸びるスクライブライン１４２とＺ’軸方向に伸びるスクライブライン１４２とが交差する位置には、ベースウエハＷ１２０を貫通する貫通孔１４３が形成されている。貫通孔１４３の平面形状は、角が丸く形成されＸ軸方向及びＺ’軸方向に伸びた十字型に形成されている。また貫通孔１４３は、後述のステップＳ１０６でウエハが各ベース板１２０に切断された後に各ベース板１２０のキャスタレーション１２７となる。各ベース板１２０には凹み部１２３及び載置部１２４が形成されており、載置部１２４には接続電極１２８が形成されている。また、ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面には外部電極１２５及びアース端子１２６（図３（ｂ）参照）が形成され、外部電極１２５と接続電極１２８とは貫通孔１４３に形成される側面電極１２９等を介して電気的に接続されている。
【００３８】
図６から図８は、ベースウエハＷ１２０の作製方法を示したフローチャートである。図６から図８に示された各ステップの右横には各ステップを説明するための図が示されている。図６から図８に示される各ステップを説明するための図は、図５に示されたベースウエハＷ１２０のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。以下に図６から図８を用いてベースウエハＷ１２０の作製方法を説明する。
【００３９】
図６のステップＳ２０１では、ガラスにより形成されたウエハが用意される。図６（ａ）にはガラスにより形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０１において用意されるウエハは、図６（ａ）に示されるように、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面が平面状に形成された平板である。
【００４０】
ステップＳ２０２では、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の両面に第１耐蝕膜及びフォトレジストが形成される。ステップＳ２０２は第１耐蝕膜形成工程である。図６（ｂ）には第１耐蝕膜１５０及びフォトレジスト１５１が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。図６（ｂ）に示されるように、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に第１耐蝕膜１５０が形成され、第１耐蝕膜１５０の表面にフォトレジスト１５１が形成される。第１耐蝕膜１５０は、ベースウエハＷ１２０に金属膜をスパッタリングもしくは蒸着などの手法により形成されることにより形成される。第１耐蝕膜１５０は、例えばベースウエハＷ１２０に下地としてニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）又はニッケル・タングステン（ＮｉＷ）等の膜を形成し、下地の上に金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）等を成膜することにより形成される。フォトレジスト１５１は、第１耐蝕膜１５０の表面にスピンコートなどの手法で均一に塗布される。
【００４１】
ステップＳ２０３では、フォトレジスト１５１が露光され現像される。ステップＳ２０３は、第１露光工程である。図６（ｃ）には、フォトレジスト１５１が露光及び現像されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０３でフォトレジスト１５１が露光され現像される箇所は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面の第１凹み部１２３ａ（図２（ａ）参照）に対応した第１凹み領域１６０、及び−Ｙ’軸側の面の貫通孔１４３に対応した第１貫通領域１６１である。ベースウエハＷ１２０の基材がガラスである場合は、ベースウエハＷ１２０のウエットエッチングによってエッチングされる領域が広がるため、第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１は第１凹み部１２３ａ及び貫通孔１４３の広さよりも狭く形成される。また、第１貫通領域１６１のＸ軸方向の幅をＷＡとすると、幅ＷＡは、貫通孔１４３の大きさが大きくなりすぎないように小さく形成されることが望ましい。
【００４２】
ステップＳ２０４では、第１耐蝕膜１５０がエッチングされる。ステップＳ２０４は、第１耐蝕膜エッチング工程である。図６（ｄ）には、第１耐蝕膜１５０がエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３でフォトレジスト１５１が露光及び現像された第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１の第１耐蝕膜１５０がエッチングにより取り除かれる。
【００４３】
図７のステップＳ２０５では、ベースウエハＷ１２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０５は、第１ウエットエッチング工程である。図７（ａ）には、ガラスがエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０５では、第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１のガラスがエッチング液につけられることにより、第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１の深さが第１距離ＨＡとなるようにウエットエッチングされる。ガラスのウエットエッチングでは第１耐蝕膜１５０の下方もエッチングされるため、例えば、第１貫通領域１６１でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅ＷＢは、第１貫通領域１６１のＸ軸方向の幅ＷＡよりも広くなる。
【００４４】
ステップＳ２０６では、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面の第１耐蝕膜１５０及びフォトレジスト１５１が除去された後に、再びベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２が形成され、第２耐蝕膜１５２の表面にフォトレジスト１５１が形成される。ステップＳ２０６は、第２耐蝕膜形成工程である。図７（ｂ）には、＋Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側の面の全面に形成される。
【００４５】
ステップＳ２０７では、フォトレジスト１５１が露光され、現像される。ステップＳ２０７は、第２露光工程である。図７（ｃ）には、＋Ｙ’軸側の面のフォトレジスト１５１が露光され現像されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０７で露光され現像されるフォトレジスト１５１の箇所は、第２凹み部１２３ｂ（図２（ａ）参照）に対応した第２凹み領域１６２、及び＋Ｙ’軸側の面の貫通孔１４３に対応した第２貫通領域１６３である。第１凹み領域１６０及び第１貫通領域１６１と同様に、ベースウエハＷ１２０はウエットエッチングによってエッチングされる領域が広がるため、第２凹み領域１６２及び第２貫通領域１６３は第２凹み部１２３ｂ及び貫通孔１４３の広さよりも狭く形成される。また、第２貫通領域１６３のＸ軸方向の幅をＷＣとすると、幅ＷＣは第１貫通領域１６２の幅ＷＡに同程度に小さく形成される。
【００４６】
ステップＳ２０８では、第２耐蝕膜１５２がエッチングされる。ステップＳ２０８は第２耐蝕膜エッチング工程である。図７（ｄ）には、第２耐蝕膜１５２がエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０８では、第２凹み領域１６２及び第２貫通領域１６３の第２耐蝕膜１５２がエッチングされて除去される。
【００４７】
図８のステップＳ２０９では、ベースウエハＷ１２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０９は、第２ウエットエッチング工程である。図８（ａ）には、ガラスがウエットエッチングされたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。ステップＳ２０９では、第２凹み領域１６２、第１貫通領域１６１及び第２貫通領域１６３のガラスがエッチング液につけられることにより、第２凹み領域１６２及び第２貫通領域１６３の深さが第２距離ＨＢとなるようにウエットエッチングされ、また、第１貫通領域１６１はさらに第２距離ＨＢだけエッチングされて合計の深さが第３距離ＨＣとなるようにウエットエッチングされる。ウエットエッチングの結果、第２凹み領域１６２におけるＹ’軸方向のベースウエハＷ１２０の厚さは第５距離ＨＥに形成され、第２貫通領域１６３でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＤとなり、第１貫通領域１６１でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＥとなる。このとき、幅ＷＥは幅ＷＤよりも大きくなっている。
【００４８】
ステップＳ２１０では、第１耐蝕膜１５０、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去される。図８（ｂ）には、第１耐蝕膜１５０、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。図８（ｂ）におけるベースウエハＷ１２０は、各ベース板１２０に第１凹み部１２３ａ及び第２凹み部１２３ｂが形成されている。また、貫通孔１４３が形成される位置のガラスの厚さは第４距離ＨＤとなっている。
【００４９】
ステップＳ２１１では、サンドブラストにより貫通孔１４３が形成される。ステップＳ２１１は、サンドブラスト工程である。図８（ｃ）は、サンドブラストにより貫通孔１４３が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図である。ステップＳ２１１では、ベースウエハＷ１２０の−Ｙ’軸側の面の全面に研磨材を吹き付けるサンドブラストにより、貫通孔１４３を貫通させ、各ベース板１２０の下面１２１の粗面加工が行われる。
【００５０】
ステップＳ２１２では、電極が形成される。ステップＳ２１２は、電極形成工程である。図８（ｄ）は、電極が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図である。電極は、各ベース板１２０の下面に外部電極１２５及びアース端子１２６が形成され、載置部１２４に接続電極１２８が形成され、貫通孔１４３に側面電極１２９が形成される。また、外部電極１２５と接続電極１２８とが電気的に接続されるように上面１２２の一部にも電極が形成される。これらの電極は、例えばガラスの表面にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の表面に金（Ａｕ）層が蒸着されることにより形成される。また、各ベース板１２０の下面１２１は粗面状に形成されているため、外部電極１２５の表面も粗面状に形成される。
【００５１】
図４に戻って、ステップＳ１０３では、リッドウエハが用意される。リッドウエハは、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面が平面状に形成されており、複数のリッド板１１０を含んでいる。リッドウエハには無加工のままのベアウエハを用いることができる。
【００５２】
ステップＳ１０４では、ベースウエハＷ１２０に圧電振動片１３０が載置される。圧電振動片１３０は、ベースウエハＷ１２０に形成される各ベース板１２０の載置部１２４に、引出電極１３２と接続電極１２８とが導電性接着剤１４１を介して接合されることにより載置される。これにより、圧電振動片１３０の励振電極１３１とベース板１２０の外部電極１２５とが電気的に接続される。
【００５３】
ステップＳ１０５では、接合材１４０によりベースウエハＷ１２０とリッドウエハとが接合される。リッド板１１０は平板であるため、ベース板１２０とリッド板１１０とのこまかい位置合わせを行う必要が無い、そのため、このステップＳ１０５ではウエハ同士のこまかいアライメント調整を行わなくても良い。
【００５４】
ステップＳ１０６では、ウエハがダイシングにより切断される。ウエハの切断は、スクライブライン１４２（図５参照）に沿って行われ、ウエハに形成された各圧電デバイス１００が個別に分断される。
【００５５】
上記に示した圧電デバイス１００の作製方法では、第１ウエットエッチング工程（図７のステップＳ２０５）及び第２ウエットエッチング工程（図８のステップＳ２０９）の２回のウエットエッチングにより、貫通孔１４３、第１凹み部１２３ａ及び第２凹み部１２３ｂが形成されている。そのため、従来の方法よりもウエットエッチングの回数を減らすことができており好ましい。また、リッドウエハに平板のベアウエハを用いることができるため、リッドウエハの加工工程が短縮され好ましい。また、リッドウエハが平板であることにより、リッドウエハとベースウエハＷ１２０との接合において細かいアライメント調整を行う必要が無く、工程が簡単になっている。
【００５６】
（第２実施形態）
圧電デバイスに載置される圧電振動片は、中央領域から一辺に引出電極が引き出されていても良い。以下、一辺に引出電極が引き出された圧電振動片が用いられた圧電デバイス２００について説明する。また、第１実施形態で説明された部分と同じ部分に関しては、図面に第１実施形態と同じ記号を付してその説明を省略する。
【００５７】
＜圧電デバイス２００の構成＞
図９は、圧電デバイス２００の分解斜視図である。圧電デバイス２００は、リッド板１１０と、ベース板２２０と、圧電振動片２３０とにより構成されている。圧電振動片２３０は例えばＡＴカットの水晶材により形成され、ベース板２２０は例えばガラスにより形成される。
【００５８】
圧電振動片２３０は矩形形状の平板として形成されており、圧電振動片２３０の中央領域の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面にはそれぞれ励振電極２３１が形成されている。また各励振電極２３１からは、−Ｘ軸側の辺までそれぞれ引出電極２３２が引き出されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３１から引き出されている引出電極２３２は、励振電極２３１の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側から圧電振動片２３０の−Ｘ軸側の辺まで引き出され＋Ｚ’軸側の側面を介して−Ｙ’軸側の面に引き出され、圧電振動片２３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角及びその周辺まで形成されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３１から引き出されている引出電極２３２は、励振電極２３１の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角から−Ｘ軸方向に引き出され、圧電振動片２３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角まで形成されている。
【００５９】
ベース板２２０は、Ｘ軸方向に長辺が伸び、Ｚ’軸方向に短辺が伸びた矩形形状に形成されている。ベース板２２０の−Ｙ’軸側の面である下面２２１には、外部電極２２５及びアース端子２２６が形成されている。ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面である上面２２２には接合材１４０が形成され、リッド板１１０と接合される。また、ベース板２２０には上面２２２から−Ｙ’軸方向に凹んで形成される凹み部２２３が形成されている。凹み部２２３の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には圧電振動片２３０を載置するための載置部２２４が形成されており、載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極２２８が形成されている。また、ベース板２２０の四隅にはキャスタレーション２２７が形成されている。キャスタレーション２２７を構成する側面は、下面２２１から上面２２２の方向に向かって形成される第１面２７１と、上面２２２から下面２２１の方向に向かって形成される第２面２７２と、第１面２７１と第２面２７２との間に形成されベース板２２０の外側に突き出た突起面２７３と、により形成されている。ベース板２２０のキャスタレーション２２７の第１面２７１及び第２面２７２は、それぞれＹ’軸方向の断面でベース板２２０側に凹んだ曲線を有する曲面であり、突起部２７３はＹ’軸方向の断面で直線状になるように形成されている。一方、キャスタレーション２２７の第１面２７１、第２面２７２及び突起面２７３は、Ｘ−Ｚ’平面内では、曲線を有する面として形成されている。また、キャスタレーション２２７の側面である第１面２７１、第２面２７２及び突起面２７３には側面電極２２９が形成され、接続電極２２８と外部電極２２５とを電気的に接続している。
【００６０】
図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。圧電デバイス２００は、ベース板２２０の上面２２２とリッド板１１０とが接合材１４０を介して接合されることにより、キャビティ２０１が形成される。キャビティ２０１は、ベース部２２０の凹み部２２３（図９参照）がリッド板１１０及び接合材１４０により封止されることにより形成される。キャビティ２０１を形成する凹み部２２３は、第１凹み部２２３ａと第２凹み部２２３ｂとにより構成されている。第１凹み部２２３ａは凹み部２２３のベース板２２０の上面２２２から載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面までの空間であり、第２凹み部２２３ｂは凹み部２２３のベース板２２０の載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面から−Ｙ’軸側の空間である。圧電振動片２３０は、第２凹み部２２３ｂの＋Ｙ’軸方向に圧電振動片２３０の励振電極２３１が配置されるように、キャビティ２０１の第１凹み部２２３ａに相当する空間に配置される。
【００６１】
図１１（ａ）は、ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。ベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面には凹み部２２３が形成されており、凹み部２２３を囲むように上面２２２が形成されている。また、凹み部２２３の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には載置部２２４が形成されており、載置部２２４の＋Ｙ’軸側の面には接続電極２２８が形成されている。一方、ベース板２２０の四隅にはキャスタレーション２２７が形成されており、キャスタレーション２２７には側面電極２２９が形成されている。ベース板２２０に形成されている各接続電極２２８は、上面２２２に形成される電極及び側面電極２２９を介して−Ｙ’軸側の面に形成されている外部電極２２５に電気的に接続されている。
【００６２】
図１１（ｂ）は、ベース板２２０の−Ｙ’軸側の電極が示された平面図である。図１１（ｂ）では、−Ｙ’軸側に形成された電極が、＋Ｙ’軸側から−Ｙ’軸方向にベース板２２０を透過して見る形で示されている。ベース板２２０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の−Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側には外部電極２２５が形成されている。各外部電極２２５は、キャスタレーション２２７に形成されている側面電極２２９を介して＋Ｙ’軸側の面に形成されている接続電極２２８に電気的に接続されている。また、−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側、及び−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側にはアース端子２２６が形成されている。
【００６３】
図１１（ｃ）は、図１０の点線２０２で囲まれた領域のベース板２２０の拡大断面図である。ベース板２２０に形成されるキャスタレーション２２７は、第１面２７１、第２面２７２及び突起面２７３により形成されている。またベース板２２０は、第１凹み部２２３ａのＹ’軸方向の深さが第１距離ＨＡ２、第２凹み部２２３ｂのＹ’軸方向の深さが第２距離ＨＢ２、第２凹み部２２３ｂと下面２２１との間のベース板２２０の幅が第４距離ＨＤ２に形成されており、第１面２７１のＹ’軸方向の深さが第１距離ＨＡ２、第２面２７２の深さが第２距離ＨＢ２、突起面２７３の深さが第４距離ＨＤ２に形成されている。また、第１面２７１のＸ軸方向の幅ＬＣ２は、第２面２７２のＸ軸方向の幅ＬＢ２よりも大きく形成されている。
【００６４】
＜圧電デバイス２００の作製方法＞
圧電デバイス２００は、第１実施形態で示された圧電デバイス１００と同様に図４に示されたフローチャートに沿って作製される。一方、圧電デバイス２００のベース板２２０は圧電デバイス１００のベース板１２０とは異なる形状を有しているため、図４のステップＳ１０２のベースウエハが用意される工程は第１実施形態で示した工程とは多少異なる。以下、ベースウエハが用意される工程について図１２から図１４を参照して説明する。
【００６５】
図１２は、ベースウエハＷ２２０の平面図である。ベースウエハＷ２２０には、複数のベース板２２０が形成されている。図１２のベースウエハＷ２２０に示されている各ベース板２２０は、二点鎖線で示されたスクライブライン１４２に囲まれて示されている。各ベース板２２０には凹み部２２３が形成されており、凹み部２２３には載置部２２４及び接続電極２２８が形成されている。ベースウエハＷ２２０には、Ｚ’軸方向に平行なスクライブライン１４２の上にＺ’軸方向に伸びた貫通孔２４３が形成されており、貫通孔２４３には側面電極２２９が形成される。貫通孔２４３は、スクライブライン１４２でウエハが切断されることにより圧電デバイス２００のキャスタレーション２２７となる。
【００６６】
図１３及び図１４は、ベースウエハＷ２２０の作製方法を示したフローチャートである。ベースウエハＷ２２０の作製方法では、ベースウエハＷ１２０の作製方法の図６のステップＳ２０１からステップＳ２０４と同様のステップを有しているためその説明を省略し、図１３では、図６のステップＳ２０４の後のステップから説明される。また図６は、ベースウエハＷ１２０をベースウエハＷ２２０、第１凹み領域１６０を第１凹み領域２６０、第１貫通領域１６１を第１貫通領域２６１と読み替えて参照されるものとする。図１３及び図１４に示された各ステップの右横には各ステップを説明するための図が示されている。図１３及び図１４に示される各ステップを説明するための図は、図１２に示されたベースウエハＷ２２０のＤ−Ｄ断面に相当する断面図である。以下に図１３及び図１４を用いてベースウエハＷ２２０の作製方法を説明する。
【００６７】
図１３のステップＳ２０５’では、ベースウエハＷ２２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０５’は図６のステップＳ２０４の後のステップであり、第１ウエットエッチング工程である。図１３（ａ）には、ガラスがエッチングされたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０５’では、ベースウエハＷ２２０の＋Ｙ’軸側の面の第１凹み部２２３ａ（図１０参照）に対応した第１凹み領域２６０及び−Ｙ’軸側の面の貫通孔２４３（図１２参照）に対応した第１貫通領域２６１のガラスがエッチング液につけられることにより、第１凹み領域２６０及び第１貫通領域２６１の深さが第１距離ＨＡ２となるようにウエットエッチングされる。このとき第１貫通領域２６１でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＢ２に形成される。
【００６８】
ステップＳ２０６’では、ベースウエハＷ２２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面の第１耐蝕膜１５０及びフォトレジスト１５１が除去された後に、再びベースウエハＷ２２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２が形成され、第２耐蝕膜１５２の表面にフォトレジスト１５１が形成される。ステップＳ２０６’は、第２耐蝕膜形成工程である。図１３（ｂ）には、＋Ｙ’軸側の面に第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が形成されたベースウエハＷ１２０の断面図が示されている。第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１は、ベースウエハＷ１２０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面の全面に形成される。
【００６９】
ステップＳ２０７’では、フォトレジスト１５１が露光され、現像される。ステップＳ２０７’は、第２露光工程である。図１３（ｃ）には、＋Ｙ’軸側の面のフォトレジスト１５１が露光され現像されたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０７’で露光され現像されるフォトレジスト１５１の箇所は、第２凹み部２２３ｂ（図１０参照）に対応した第２凹み領域２６２、及び＋Ｙ’軸側の面の貫通孔２４３に対応した第２貫通領域２６３である。
【００７０】
ステップＳ２０８’では、第２耐蝕膜１５２がエッチングされる。ステップＳ２０８’は第２耐蝕膜エッチング工程である。図１３（ｄ）には、第２耐蝕膜１５２がエッチングされたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０８’では、第２凹み領域２６２及び第２貫通領域２６３の第２耐蝕膜１５２がエッチングされて除去される。
【００７１】
図１４のステップＳ２０９’では、ベースウエハＷ２２０がウエットエッチングされる。ステップＳ２０９’は、第２ウエットエッチング工程である。図１４（ａ）には、ガラスがウエットエッチングされたベースウエハＷ２２０の断面図が示されている。ステップＳ２０９’では、第２凹み領域２６２及び第２貫通領域２６３のガラスがエッチング液につけられることにより、第２凹み領域２６２及び第２貫通領域２６３の深さが第２距離ＨＢ２となるようにウエットエッチングされる。ウエットエッチングの結果、第２凹み領域２６２におけるＹ’軸方向のベースウエハＷ２２０の厚さは第４距離ＨＤ２に形成される。また、第２貫通領域２６３でエッチングされるガラスのＸ軸方向の幅はＷＤ２となる。この幅ＷＤ２は第１貫通領域２６１でエッチングされたガラスのＸ軸方向の幅ＷＢ２よりも小さい。
【００７２】
ステップＳ２１０’では、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去される。図１４（ｂ）は、第２耐蝕膜１５２及びフォトレジスト１５１が除去されたベースウエハＷ２２０の断面図である。図１４（ｂ）におけるベースウエハＷ２２０は、各ベース板２２０に第１凹み部２２３ａ及び第２凹み部２２３ｂが形成されている。また、貫通孔２４３が形成される位置のガラスの厚さは第４距離ＨＤ２となっている。
【００７３】
ステップＳ２１１’では、サンドブラストにより貫通孔２４３が形成される。ステップＳ２１１’は、サンドブラスト工程である。図１４（ｃ）は、サンドブラストにより貫通孔２４３が形成されたベースウエハＷ２２０の断面図である。ステップＳ２１１’では、ベースウエハＷ２２０の−Ｙ’軸側にマスク１４６が配置され、マスク１４６の−Ｙ’軸側から＋Ｙ’軸方向へ研磨材１４７が吹きつけられる。マスク１４６は各ベース板２２０の下面２２１を覆うように配置されており、研磨材１４７はベースウエハＷ２２０の貫通孔２４３のみに吹き付けられて、貫通孔２４３が貫通される。
【００７４】
ステップＳ２１２’では、電極が形成される。ステップＳ２２１’は、電極形成工程である。図１４（ｄ）は、電極が形成されたベースウエハＷ２２０の断面図である。電極は、各ベース板２２０の下面２２１に外部電極２２５及びアース端子２２６が形成され、載置部２２４に接続電極２２８が形成され、貫通孔２４３に側面電極２２９が形成される。また、外部電極２２５と接続電極２２８とが電気的に接続されるように上面２２２の一部にも電極が形成される。これらの電極は、例えばガラスの表面にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の表面に金（Ａｕ）層が蒸着されることにより形成される。
【００７５】
圧電デバイス２００では、引出電極が−Ｘ軸方向に引き出されている圧電振動片２３０が用いられた。このように一辺に引出電極が引き出されている圧電振動片は、引出電極が引き延ばされる方向と反対方向の部分が、振動などによりベース板に接触してしまう恐れが強い。圧電デバイス２００では、第２凹み部２２３ｂが形成されていることにより圧電振動片２３０とベース板２２０との間に距離が大きく形成されるため、圧電振動片２３０とベース板２２０とが接触する可能性が低減させられており、衝撃等に強くなっている。
【００７６】
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。
【００７７】
例えば、上記の実施形態ではベース板にガラスが使用された場合について説明したが、ベース板には、水晶材等の圧電材が用いられても良い。この場合、第１ウエットエッチング工程（図７のステップＳ２０５参照）及び第２ウエットエッチング工程（図８のステップＳ２０９参照）で貫通孔がエッチングされるときに、貫通孔が曲面にエッチングされない場合がある。そのようなときは、第１貫通領域のＸ軸方向の幅ＷＡ（図６（ｃ）参照）を第２貫通領域のＸ軸方向の幅ＷＣよりも大きく形成することにより、第１面のＸ軸方向の幅を第２面のＸ軸方向の幅よりも大きく形成しても良い。
【００７８】
また、上記の実施形態では圧電振動片にＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカット、又は音叉型水晶振動片などであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材に基本的に適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１００、２００ … 圧電デバイス
１０１、２０１ … キャビティ
１１０ … リッド板
１２０、２２０ … ベース板
１２１、２２１ … 下面
１２２、２２２ … 上面
１２３、２２３ … 凹み部
１２３ａ、２２３ａ … 第１凹み部
１２３ｂ、２２３ｂ … 第２凹み部
１２４、２２４ … 載置部
１２５、２２５ … 外部電極
１２６、２２６ … アース端子
１２７、２２７ … キャスタレーション
１２８、２２８ … 接続電極
１２９、２２９ … 側面電極
１３０、２３０ … 圧電振動片
１３１、２３１ … 励振電極
１３２、１３２ａ、２３２ … 引出電極
１４０ … 接合材
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … スクライブライン
１４３、２４３ … 貫通孔
１４４ … ハンダ
１４５ … プリント基板
１４６ … マスク
１４７ … 研磨材
１５０ … 第１耐蝕膜
１５１ … フォトレジスト
１５２ … 第２耐蝕膜
１６０、２６０ … 第１凹み領域
１６１、２６１ … 第１貫通領域
１６２、２６２ … 第２凹み領域
１６３、２６３ … 第２貫通領域
１７１、２７１ … 第１面
１７２、２７２ … 第２面
１７３、２７３ … 突起面
ＨＡ、ＨＡ２ … 第１距離
ＨＢ、ＨＢ２ … 第２距離
ＨＣ … 第３距離
ＨＤ、ＨＤ２ … 第４距離
ＨＥ … 第５距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片を収納する第１凹み部と前記第１凹み部よりさらに凹んで形成された第２凹み部とを有するベース板とそのベース板の周囲に複数の貫通孔とが形成されたベースウエハを使って、圧電デバイスを製造する製造方法において、
前記ベースウエハはガラス又は圧電材からなり、前記ベースウエハの下面とその下面の反対側の上面とに第１耐蝕膜を形成し、前記第１耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第１耐蝕膜形成工程と、
前記第１耐蝕膜上のフォトレジストの前記貫通孔の前記下面に対応した第１貫通領域、及び前記第１凹み部の前記上面に対応した第１凹み領域を露光する第１露光工程と、
前記第１貫通領域と前記第１凹み領域との前記第１耐蝕膜をエッチングする第１耐蝕膜エッチング工程と、
前記第１耐蝕膜エッチング工程後に、前記ガラス又は圧電材をエッチング液につけて前記ベースウエハの前記下面と前記上面とから第１距離だけウエットエッチングする第１ウエットエッチング工程と、
前記第１ウエットエッチング工程後に、前記上面の前記第１耐蝕膜及びフォトレジストを除去し、前記上面に第２耐蝕膜を形成し、前記第２耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第２耐蝕膜形成工程と、
前記第２耐蝕膜上のフォトレジストの前記貫通孔の前記上面に対応した第２貫通領域、及び前記第２凹み部の前記上面に対応した第２凹み領域を露光する第２露光工程と、
前記第２貫通領域と前記第２凹み領域との前記第２耐蝕膜をエッチングする第２耐蝕膜エッチング工程と、
前記第２耐蝕膜エッチング工程後に、前記ガラス又は圧電材をエッチング液につけて前記ベースウエハを第２距離だけウエットエッチングする第２ウエットエッチング工程と、
を備える圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第２耐蝕膜形成工程では、さらに前記下面の前記第１耐蝕膜及びフォトレジストが除去され、前記下面にも前記第２耐蝕膜及びフォトレジストが形成される請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第２ウエットエッチング工程後に、前記下面側から研磨材を吹き付けるサンドブラスト工程を備える請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記サンドブラスト工程後に、前記下面に実装用の外部電極と前記貫通孔に側面電極とを形成する電極形成工程を備える請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
中央領域に形成された一対の励振電極と前記一対の励振電極から周辺領域に引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動片と、
矩形形状の平板からなるリッド板と、
一対の外部電極が形成された下面と前記リッド板と接合する上面と前記上面から凹んで前記圧電振動片を収納する第１凹み部と前記第１凹み部からさらに凹んで形成された第２凹み部とを有する矩形形状のベース板と、を備え、
前記ベース板は、前記矩形形状の辺に形成され前記下面と前記上面とを結ぶ側面から内側にくぼんだ一対のキャスタレーションを有し、
前記キャスタレーションは、前記下面から前記上面に形成された第１面と、前記上面から前記下面に形成された第２面と、前記下面と上面との中間に形成され前記第１面及び前記第２面よりも前記ベース板の外側に突き出た突起面とからなる圧電デバイス。
【請求項６】
前記第１凹み部は第１距離の深さであり、前記第２凹み部は第２距離の深さであり、
前記第１面は前記第１距離の深さであり、前記第２面は前記第２距離の深さである請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記第１凹み部は第１距離の深さであり、前記第２凹み部は第２距離の深さであり、
前記第１面は前記第１距離と前記第２距離とを合わせた第３距離の深さであり、前記第２面は前記第２距離の深さである請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ベース板の前記第１凹み部は、前記一対の引出電極と電気的に接続する一対の接続電極を含み、
前記一対のキャスタレーションは前記一対の外部電極から前記一対の接続電極までを電気的に接続する一対の側面電極を含む請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記圧電振動片は矩形形状であり、前記一対の引出電極は前記中央領域から向かい合う二辺にそれぞれ引き出されており、
前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている請求項８に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記圧電振動片は矩形形状であり、前記一対の引出電極は前記中央領域から一辺にそれぞれ引き出されており、
前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている請求項８に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記リッド板は、ガラス、圧電材又はセラミックからなり、
前記ベース板は、ガラス又は圧電材からなり、
前記リッド板と前記ベース板とはガラス接合材で接合される請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記キャスタレーションの前記下面から前記上面方向への断面形状は、前記第１面及び前記第２面が前記ベース板側に凹んだ曲面であり、前記突起面が直線である請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１】
圧電振動片を収納する第１凹み部と前記第１凹み部よりさらに凹んで形成された第２凹み部とを有するベース板とそのベース板の周囲に複数の貫通孔とが形成されたベースウエハを使って、圧電デバイスを製造する製造方法において、
前記ベースウエハはガラス又は圧電材からなり、前記ベースウエハの下面とその下面の反対側の上面とに第１耐蝕膜を形成し、前記第１耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第１耐蝕膜形成工程と、
前記第１耐蝕膜上のフォトレジストの前記貫通孔の前記下面に対応した第１貫通領域、及び前記第１凹み部の前記上面に対応した第１凹み領域を露光する第１露光工程と、
前記第１貫通領域と前記第１凹み領域との前記第１耐蝕膜をエッチングする第１耐蝕膜エッチング工程と、
前記第１耐蝕膜エッチング工程後に、前記ガラス又は圧電材をエッチング液につけて前記ベースウエハの前記下面と前記上面とから第１距離だけウエットエッチングする第１ウエットエッチング工程と、
前記第１ウエットエッチング工程後に、前記上面の前記第１耐蝕膜及びフォトレジストを除去し、前記上面に第２耐蝕膜を形成し、前記第２耐蝕膜上にフォトレジストを形成する第２耐蝕膜形成工程と、
前記第２耐蝕膜上のフォトレジストの前記貫通孔の前記上面に対応した第２貫通領域、及び前記第２凹み部の前記上面に対応した第２凹み領域を露光する第２露光工程と、
前記第２貫通領域と前記第２凹み領域との前記第２耐蝕膜をエッチングする第２耐蝕膜エッチング工程と、
前記第２耐蝕膜エッチング工程後に、前記ガラス又は圧電材をエッチング液につけて前記ベースウエハを第２距離だけウエットエッチングする第２ウエットエッチング工程と、
を備える圧電デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第２耐蝕膜形成工程では、さらに前記下面の前記第１耐蝕膜及びフォトレジストが除去され、前記下面にも前記第２耐蝕膜及びフォトレジストが形成される請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第２ウエットエッチング工程後に、前記下面側から研磨材を吹き付けるサンドブラスト工程を備える請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記サンドブラスト工程後に、前記下面に実装用の外部電極と前記貫通孔に側面電極とを形成する電極形成工程を備える請求項３に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項５】
中央領域に形成された一対の励振電極と前記一対の励振電極から周辺領域に引き出された一対の引出電極とを有する圧電振動片と、
矩形形状の平板からなるリッド板と、
一対の外部電極が形成された下面と前記リッド板と接合する上面と前記上面から凹んで前記圧電振動片を収納する第１凹み部と前記第１凹み部からさらに凹んで形成された第２凹み部とを有する矩形形状のベース板と、を備え、
前記ベース板は、前記矩形形状の辺に形成され前記下面と前記上面とを結ぶ側面から内側にくぼんだ一対のキャスタレーションを有し、
前記キャスタレーションは、前記下面から前記上面に形成された第１面と、前記上面から前記下面に形成された第２面と、前記下面と上面との中間に形成され前記第１面及び前記第２面よりも前記ベース板の外側に突き出た突起面とからなる圧電デバイス。
【請求項６】
前記第１凹み部は第１距離の深さであり、前記第２凹み部は第２距離の深さであり、
前記第１面は前記第１距離の深さであり、前記第２面は前記第２距離の深さである請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記第１凹み部は第１距離の深さであり、前記第２凹み部は第２距離の深さであり、
前記第１面は前記第１距離と前記第２距離とを合わせた第３距離の深さであり、前記第２面は前記第２距離の深さである請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ベース板の前記第１凹み部は、前記一対の引出電極と電気的に接続する一対の接続電極を含み、
前記一対のキャスタレーションは前記一対の外部電極から前記一対の接続電極までを電気的に接続する一対の側面電極を含む請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記圧電振動片は矩形形状であり、前記一対の引出電極は前記中央領域から向かい合う二辺にそれぞれ引き出されており、
前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている請求項８に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記圧電振動片は矩形形状であり、前記一対の引出電極は前記中央領域から一辺にそれぞれ引き出されており、
前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続されている請求項８に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記リッド板は、ガラス、圧電材又はセラミックからなり、
前記ベース板は、ガラス又は圧電材からなり、
前記リッド板と前記ベース板とはガラス接合材で接合される請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記キャスタレーションの前記下面から前記上面方向への断面形状は、前記第１面及び前記第２面が前記ベース板側に凹んだ曲面であり、前記突起面が直線である請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−５２０２（Ｐ２０１３−５２０２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３９２０（Ｐ２０１１−１３３９２０）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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