圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
【課題】 隣り合った圧電振動片からの影響がなく、ウエハ状態で各圧電振動片の周波数を別々に測定して調整できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】 圧電デバイス(100)は、両主面に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片(10)と、圧電振動片側の第1面に形成され一対の引出電極に接続される一対の接続電極と第1面の反対側の第2面に形成された二対の実装端子とを有し第1面から見て四辺を有する四角形状のベース部(12)と、を備える。ベース部の互いに対向した二辺には、ベース部の中心側に窪んだ二対のベースキャスタレーション(122a〜122d)と、二対のベースキャスタレーションに第1面と第2面とを結ぶ二対の側面電極とが形成される。また、二対の側面電極中の一対は、一対の接続電極及び二対の実装端子中の一対にそれぞれ接続される。
【解決手段】 圧電デバイス(100)は、両主面に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片(10)と、圧電振動片側の第1面に形成され一対の引出電極に接続される一対の接続電極と第1面の反対側の第2面に形成された二対の実装端子とを有し第1面から見て四辺を有する四角形状のベース部(12)と、を備える。ベース部の互いに対向した二辺には、ベース部の中心側に窪んだ二対のベースキャスタレーション(122a〜122d)と、二対のベースキャスタレーションに第1面と第2面とを結ぶ二対の側面電極とが形成される。また、二対の側面電極中の一対は、一対の接続電極及び二対の実装端子中の一対にそれぞれ接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のリッド部及びベース部がウエハ状態で製造できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
表面実装用の圧電デバイスは一度に大量に製造できることが好ましい。特許文献1に示された圧電デバイスは、水晶振動片が複数形成された水晶ウエハを、水晶ウエハと同じ形状のリッドウエハ及びベースウエハで挟みこんで製造される。また、特許文献1の圧電デバイスの製造方法では、リッドウエハ及びベースウエハに開口部を形成することで、圧電デバイスの四隅には水晶振動片の励振電極と外部端子とを電気的に接続する側部配線が形成される。ウエハ単位で製造された圧電デバイスは個別に分離されて完成に至る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−148758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の圧電デバイスの製造方法は、リッドウエハ及びベースウエハの開口部に側部配線を同時に形成するので、ウエハ上の隣り合う圧電デバイスは開口部に形成された側部配線で互いに接続されている。このため、ウエハ単位で製造された複数の圧電振動片の中の1つの圧電振動片に対して、周波数測定用のプローブを当接すると、隣り合う圧電振動片の影響も受けてしまう。つまり、特許文献1に開示された圧電デバイス又はその製造方法では、ウエハ単位で製造された複数の圧電振動片の1つ1つの圧電振動片の周波数を別々に測定して調整することはできない。このため、1つの圧電振動片は個別にウエハから分離された後にしか周波数を測定することができない。
【0005】
ウエハ単位で圧電デバイスを製造する際には、ウエハ単位で圧電振動片の周波数を測定し、ウエハ単位で圧電振動片の周波数を調整した後に、圧電デバイスを個別に分離することが量産性の観点から望ましい。
【0006】
そこで、本発明は、隣り合った圧電デバイスの影響を受けることなく、ウエハに形成された複数の圧電デバイスの周波数を測定して調整できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1観点の圧電デバイスは、両主面に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片と、圧電振動片側の第1面に形成され一対の引出電極に接続される一対の接続電極と第1面の反対側の第2面に形成された二対の実装端子とを有し第1面から見て四辺を有する四角形状のベース部と、を備える。ベース部の互いに対向した二辺には、ベース部の中心側に窪んだ二対のベースキャスタレーションと、二対のベースキャスタレーションに第1面と第2面とを結ぶ二対の側面電極とが形成される。また、二対の側面電極中の一対は、一対の接続電極及び二対の実装端子中の一対にそれぞれ接続される。
【0008】
第2観点の圧電デバイスにおいて、二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、一対の外部電極及び一対のアース電極が互いに第2面の対角線上に形成される。
【0009】
第3観点の圧電デバイスにおいて、二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、一対の外部電極が二辺のうちの一方に一対のアース電極が二辺のうちの他方に形成される。
【0010】
第4観点の圧電デバイスにおいて、ベース部は第1面から凹んだ凹部を有し、圧電振動片は一対の引出電極と一対の接続電極とが接続するように導電性接着剤でベース部に配置される。
【0011】
第5観点の圧電デバイスは、ベース部の第1面に接合し四角形状のリッド部を備え、リッド部とベース部とは封止材により接合される。
【0012】
第6観点の圧電デバイスにおいて、圧電振動片は一対の励振電極が形成された振動部と引出電極が形成され振動部の周囲を囲む四角形状の枠体とを有し、圧電振動片は一対の引出電極と一対の接続電極とが接続するように配置される。
【0013】
第7観点の圧電デバイスは、枠体の一方の主面に接合するリッド部を備え、リッド部と枠体の一方の主面とは封止材により接合され、枠体の他方の主面とベース部とは封止材により接合される。
【0014】
第8観点の圧電デバイスにおいて、第1面と第2面とを結ぶキャスタレーションの側面の断面は、第1面から第2面までの中央部が外側に突き出ている突出部を有する。
【0015】
第9観点の圧電デバイスの製造方法は、二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法である。この圧電デバイスの製造方法、両主面に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片を用意する圧電振動片の用意工程と、第1面及び第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み隣り合う第1ベース部と第2ベース部との共通する一辺に第1面から第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、ベースウエハの一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を第2面の一対の貫通孔の周囲に第1ベース部の実装端子及び第2ベース部の実装端子を形成する電極形成工程と、圧電振動片の一対の引出電極が第1ベース部の実装端子及び第2ベース部の実装端子に接続されるように圧電振動片を第1ベース部及び第2ベース部に載置する載置工程と、第1ベース部に載置された圧電振動片の周波数及び第2ベース部に載置された圧電振動片の周波数を実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備える。二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、電極形成工程は一対の側面電極のうちの一方に第1ベース部の外部電極と第2ベース部のアース電極とを形成し、一対の側面電極のうちの他方に第1ベース部のアース電極と第2ベース部の外部電極とを形成する。
【0016】
第10観点の圧電デバイスの製造方法は、二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法である。この圧電デバイスの製造方法、両主面に形成された一対の励振電極を有する振動片と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極を有し振動片を囲む枠体とを含む第1圧電振動片及び第2圧電振動片をそれぞれ隣り合わせて形成した圧電ウエハを用意する圧電ウエハの用意工程と、第1面及び第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み隣り合う第1ベース部と第2ベース部との共通する一辺に第1面から第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、ベースウエハの一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を第2面の一対の貫通孔の周囲に第1ベース部の実装端子及び第2ベース部の実装端子を形成する電極形成工程と、第1圧電振動片及び第2圧電振動片が第1ベース部及び第2ベース部にそれぞれに対応されるように圧電ウエハをベースウエハに載置する載置工程と、第1圧電振動片の周波数及び第2圧電振動片の周波数を実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備える。二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、電極形成工程は一対の側面電極のうちの一方に第1ベース部の外部電極と第2ベース部のアース電極とを形成し一対の側面電極のうちの他方に第1ベース部のアース電極と第2ベース部の外部電極とを形成する
【0017】
第11観点の圧電デバイスの製造方法は、第1測定工程後、圧電振動片の周波数を調整する第1調整工程と、リッドウエハを用意するリッドウエハの用意工程と、リッドウエハで封止した後ベースウエハを一対の貫通孔するように切断する切断工程と、を備える。
【0018】
第12観点の圧電デバイスの製造方法において、ベースウエハの用意工程では、貫通孔を形成する際、第1面及び第2面からエッチング又はサンドブラストし、電極形成工程では、貫通孔に側面電極を形成する際、第1面及び第2面からスパッタする。
【0019】
第13観点の圧電デバイスの製造方法は、圧電ウエハの用意工程後且つ載置工程前圧電ウエハの第1圧電振動片及び第2圧電振動片の周波数を一対の引出電極を介して測定する第2測定工程と、第2測定工程後第1圧電振動片及び第2圧電振動片の周波数を調整する第2調整工程と、を備える。
【発明の効果】
【0020】
本発明の製造方法によれば、隣り合った圧電デバイスの影響を受けることなく、ウエハ状態で各圧電振動片の周波数を別々に測定して調整できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法が得られる
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】第1実施形態の第1水晶振動子100の分解斜視図である。
【図2】(a)は、図1のA−A断面図である。 (b)は、第1水晶振動子100の底面図である。
【図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】水晶ウエハ10Wの平面図である。
【図5】リッドウエハ11Wの平面図である。
【図6】ベースウエハ12Wの平面図である。
【図7】ベースウエハ12Wの底面図である。
【図8】第1実施形態の第1水晶振動子100’の分解斜視図である。
【図9】図8のA−A断面図である。
【図10】ベースウエハ12W’の平面図である。
【図11】第2実施形態の第2水晶振動子200の分解斜視図である。
【図12】第2水晶振動子200の底面図である。
【図13】ベースウエハ22Wの底面図である。
【図14】第3実施形態の第3水晶振動子300の分解斜視図である。
【図15】図14のB−B断面図である。
【図16】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17】水晶ウエハ30Wの平面図である。
【図18】(a)は、第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た平面図である。 (b)は、第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た透視図である。 (c)は、第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た平面図である。 (d)は、第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た透視図である。
【図19】図18(b)のD−D断面図である。
【図20】(a)は、第3実施形態の変形例の第3水晶振動子300’を+Y’側から見た平面図で、リッド部31を省略して描かれている。 (b)は、
【図21】第4実施形態の第4水晶振動子400の分解斜視図である。
【図22】(a)は、図21のC−C断面図である。 (b)は、第4水晶振動子400の底面図である。
【図23】水晶ウエハ40Wの平面図である。
【図24】ベースウエハ42Wの平面図である。
【図25】ベースウエハ42Wの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
第1実施形態〜第3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。つまり、ATカットの水晶振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。このため、ATカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、第1実施形態〜第3実施形態において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。
【0023】
(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は図1のA−A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、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。
【0024】
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。
【0025】
水晶振動片10は、ATカットされた水晶片101により構成され、その水晶片101の中央付近の両主面に一対の励振電極102a、102bが対向して配置されている。また、励振電極102aには水晶片101の底面(+Z’側)の−X側まで伸びた引出電極103aが接続され、励振電極102bには水晶片101の底面(−Z’側)の+X側まで伸びた引出電極103bが接続されている。水晶振動片10はメサ型又は逆メサ型であってもよい。
【0026】
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。
【0027】
ベース部12は、ガラス又は圧電材料より構成され、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軸方向の一辺にベース貫通孔BH1(図6及び図7を参照)を形成した際のZ’軸方向に伸びた2つのベースキャスタレーション122a、122bが形成されている。ここで、ベースキャスタレーション122aが+Z側に形成され、ベースキャスタレーション122bが−Z側に形成されている。同様に、ベース部12は+X軸方向の他辺にベース貫通孔BH1(図6及び図7を参照)を形成した際のZ’軸方向に伸びた別の2つのベースキャスタレーション122c、122dが形成されている。ここで、ベースキャスタレーション122cが−Z側に形成され、ベースキャスタレーション122dが+Z側に形成されている。すなわち、ベースキャスタレーション122aと122cとがベース部12の対角線方向に配置され、ベースキャスタレーション122bと122dとがベース部12の対角線方向に配置されている。
【0028】
また、ベースキャスタレーション122a〜122dにはベース側面電極123a〜123dがそれぞれ形成されている。また、ベース部12の第2端面M2には一対の接続電極124a、124bが形成されている。ここで、接続電極124aはベース側面電極123aに電気的に接続され、接続電極124bはベース側面電極123aとはベース部12の対角線方向に配置されたベース側面電極123cに電気的に接続されている。
【0029】
さらに、ベース部12は実装面M3にベース側面電極123a〜123dとそれぞれ電気的に接続された二対の実装端子125a〜125dとを有している。なお、二対の実装端子125a〜125d中、一対はベース部12の対角線方向に配置されベース側面電極123a、123cを介して接続電極124a、124bにそれぞれ接続された外部電極用の実装端子(以下は外部電極と称する)125a、125cである。すなわち、外部電極125a、125cはベース部12の対角線方向に配置されている。また、外部電極125a、125cに交番電圧(正負を交番する電位)が印加されると、水晶振動片10は厚みすべり振動する。
【0030】
一方、二対の実装端子125a〜125d中、他の一対はベース側面電極123b、123dに接続されたアースに使われるアース電極用の実装端子(以下はアース電極と称する)125b、125dである。すなわち、アース電極125b、125dはベース部12の外部電極125a、125cとは異なる対角線方向に配置されている。ここで、アース電極125b、125dはアースに使われているが、第1水晶振動子100を実装プリント基板(図示しない)に強く接合するために使用し電気的に接続していない端子として使われる場合も含む。
【0031】
一対の外部電極125a、125c及び一対のアース電極125b、125dは、図2(b)に示されたようにそれぞれに離れて形成されている。また、外部電極125a及びアース電極125dはベース部12の+Z’側の一辺と離れ、アース電極125b及び外部電極125cはベース部12の−Z’側の他辺と離れて形成されている。ここで、外部電極125aとアース電極125bと、及び外部電極125cとアース電極125dとのZ’軸方向の間隔SP1は例えば200μm〜500μm程度である。また、外部電極125a及びアース電極125dとベース部12の+Z’側の一辺と、並びアース電極125b及び外部電極125cとベース部12の−Z’側の他辺との間隔SP2は例えば0μm〜100μm程度である。
【0032】
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及び103bがベース部12の接続電極124a及び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及び125cがベース側面電極123a及び123c、接続電極124a及び124b、導電性接着剤13及び引出電極103a及び103bを介して励振電極102a及び102bにそれぞれ電気的に接続される。
【0033】
リッド部11は、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。なお、リッド部11の第1端面M1とベース部12の第2端面M2とが接合されてリッド凹部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。
【0034】
ここで、リッド部11の第1端面M1とベース部12の第2端面M2とは例えば封止材(非導電性接着剤)である低融点ガラスLGによって接合される。低融点ガラスLG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。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。
【0035】
リッド部11において、リッド凹部111のX軸方向の長さが水晶振動片10のX軸方向の長さ及びベース凹部121のX軸方向の長さより大きい。また、低融点ガラスLGは図1及び図2に示されたように、ベース部12の第2端面M2の外側(幅は300μm程度)でリッド部11とベース部12とを接合する。
【0036】
また、第1実施形態では水晶振動片10がベース部12の第2断面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、接続電極は、ベースキャスタレーション122a、122c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。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。
【0037】
<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とは並行して製造することができる。また、図4は複数の水晶振動片10を同時に製造できる水晶ウエハ10Wの平面図で、図5は複数のリッド部11を同時に製造できるリッドウエハ11Wの平面図である。図6は複数のベース部12を同時に製造できるベースウエハ12Wの平面図で、図7はそのベースウエハ12Wの底面図ある。
【0038】
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は連結部104により水晶ウエハ10Wに連接されている。
【0039】
ステップS102において、まずスパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ10Wの両面及び側面にクロム層及び金層が順に形成される。そして、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。その後、露光装置(図示しない)を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極、引出電極のパターンが水晶ウエハ10Wに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図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。
【0040】
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。
【0041】
ステップS11では、リッド部11が製造される。ステップS11はステップS111及びS112を含んでいる。
ステップS111において、図5に示されたように、均一厚さの水晶平板のリッドウエハ11Wにリッド凹部111が数百から数千個形成される。リッドウエハ11Wには、エッチング又は機械加工によりリッド凹部111が形成され、リッド凹部111の周囲には第1端面M1が形成される。
【0042】
ステップS112において、スクリーン印刷でリッドウエハ11Wの第1端面M1に低融点ガラスLGが印刷される。その後、低融点ガラスLGを仮硬化することで、低融点ガラスLG膜がリッドウエハ11Wの第1端面M1に形成される。低融点ガラス膜はベース貫通孔BH1(図1のベースキャスタレーション122a〜122d)に対応する箇所112には形成されていない。本実施形態では、低融点ガラスLGがリッド部11に形成されているが、ベース部12の第2端面M2に形成されてもよい。
【0043】
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及びS122を含んでいる。
ステップS121において、図6に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ12Wにベース凹部121が数百から数千個形成される。ベースウエハ12Wには、エッチング又は機械加工によりベース凹部121が形成され、ベース凹部121の周囲には第2端面M2が形成される。同時に、各ベース部12のX軸方向の両辺にはベースウエハ12Wを貫通した角丸長方形のベース貫通孔BH1が2つずつ形成される。ここで、角丸長方形のベース貫通孔BH1が半分に分割されると1つのベースキャスタレーション122a〜122d(図1を参照)になる。
【0044】
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、エッチングされることで、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。同時にベース貫通孔BH1の全面にはベース側面電極123a〜123dが形成される(図1を参照)。
【0045】
また同時に、ベースウエハ12Wの底面には図7に示されたように一対の外部電極125a、125c及び一対のアース電極125b、125dが形成される。ここで、X軸方向に隣り合うベース部12に形成された外部電極とアース電極とは一体となった形成される。具体的には、図7の点線で囲まれた4つのベース部(12A〜12D)を一例として説明する。ベース部12Bの外部電極125aとベース部12Cのアース電極125dとベース貫通孔BH1のベース側面電極123a、123dとは一体に形成される。また、ベース部12Bの外部電極125cとベース部12Aのアース電極125bとベース貫通孔BH1のベース側面電極123b、123cとは一体に形成される。さらに、ベース部12Bの実装端子(外部電極、アース電極)はZ’軸方向に隣り合うベース部12Dに形成された実装端子(外部電極、アース電極)から間隔SP3を離れて形成されている。ここで、間隔SP3は、40μm〜280μm程度である。なお、例えば間隔SP3が40μmであるとき、後述するステップS17で説明されるダイシングの幅も40μmとなると図2(b)で示された間隔SP2は0μmとなる。つまり、X軸方向に隣り合ったベース部12に形成された外部電極とアース電極とは接続し、Z’軸方向に隣り合ったベース部12に形成された外部電極とアース電極とは接続されていない状態となる。
【0046】
ステップS13では、ステップS10で製造された個々の水晶振動片10が導電性接着剤13でウエハ12Wに形成されたベース部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。ベースウエハ12Wには数百から数千個の水晶振動片10が載置される。
【0047】
ステップS14では、一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2(図7を参照)を同じベース部12の一対の外部電極125aと外部電極125cとにそれぞれ当接し、1つ1つの水晶振動片10の周波数が測定される。
【0048】
ここで図7を参照して説明する。ベース12Bの外部電極125a、125cにプローブPB1,PB2から交番電極が印加されても、ベース部12A,12C,12Dの外部電極125a、125c同士はそれぞれ電気的に接続されていない。このため、ベース部12A,12C,12Dの水晶振動片10からの影響を受けない。このため、ダイシングされる前のウエハ状態で、ベース部12Bの水晶振動片10の周波数を正確に測定することができる。また、ステップS14では一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2が一対の外部電極125a、125cに当接されたが、一対の接続電極124a、124b又は一対のベース側面電極123a,123cに当接されて、水晶振動片10の周波数が測定されてもよい。
【0049】
ステップS15では、水晶振動片10の励振電極102aの厚みを調整する。励振電極102aに金属をスパッタリングして質量を増加させて周波数を下げたり、逆スパッタリングして励振電極102aから金属を昇華させて質量を低減させて周波数を上げたりする。周波数調整の詳細は本出願人による特開2009−141825に開示されている。なお、周波数の測定結果が所定範囲内であれば必ずしも周波数を調整する必要はない。
【0050】
ステップS14で1つの水晶振動片10の周波数を測定した後、ステップS15で1つの水晶振動片10の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片10に対して行う。また、ステップS14でベースウエハ12W上のすべての水晶振動片10の周波数を測定した後、ステップS15で1つずつ水晶振動片10の周波数を調整してもよい。
【0051】
ステップS16では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが加圧される。これによりリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが低融点ガラスLGにより接合される。
【0052】
ステップS17では、接合されたリッドウエハ11Wと、ベースウエハ12Wとが個々に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図5〜図7に示された一点鎖線のスクライブラインSLに沿って第1水晶振動子100を単位として個片化する。これにより、数百から数千の第1水晶振動子100が製造される。
【0053】
(第1実施形態の変形例)
<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8及び図9を参照しながら説明する。図8は第1実施形態の第1水晶振動子100’の分解斜視図で、図9は図8のA−A断面図である。ここで、図8では接続電極124a、124b全体が見えるように、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。
【0054】
図8及び図9に示されたように、第1水晶振動子100’はリッド部11と、ベース部12’と、ベース部12’に載置される水晶振動片10とを備える。
【0055】
ベース部12’において、ベースキャスタレーション122a’〜122d’には、Y’軸方向のほぼ中央部で外側に突き出ているテーパー状の突出部126がそれぞれ形成されている。
【0056】
このような構成によれば、ベースキャスタレーション122a’〜122d’に傾斜な領域が形成されるので、スパッタなどでベース側面電極123a’〜123d’を形成する際に、成膜時間を短くすることができる。
【0057】
図8及び図9では、第1実施形態に対して突出部126を有する変形例について説明したが、以下の第2〜第4実施形態及び第3実施形態の変形例にも適用される。
【0058】
<第1水晶振動子100’の製造方法>
第1水晶振動子100’の製造方法の製造方法は、図3で説明された第1水晶振動子100の製造方法のフローチャートとほぼ同じである。但し、ベース部12’を形成するステップS12が異なっている。図10は、ベースウエハ12W’の平面図である。
【0059】
第1実施形態の変形例において、ステップS121では、+Y’側及び−Y’側からエッチングすることで、ベースキャスタレーション122a’〜122d’が形成される。ここで、+Y’側からエッチングする際にベース凹部121が同時に形成される。これにより、図10に示されたようにベースウエハ12W’のベース貫通孔BH1には突出領域127が形成される。なお、突出領域127が半分に分割されると、突出部126となる(図8及び図9を参照)。
【0060】
第1実施形態の変形例において、ステップS122では、+Y’側及び−Y’側からスパッタすることで、ベースキャスタレーション122a’〜122d’にベース側面電極123a’〜123d’が形成される。ここで、ベース貫通孔BH1に突出領域127が形成されているので、ベース側面電極123a’〜123d’をより短い時間に形成することができる(図8及び図9を参照)。
【0061】
(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11及び図12を参照しながら説明する。図11は第2水晶振動子200の分解斜視図で、図12は図11のB−B断面図である。なお、図1では接続電極224a、224b全体が見えるように、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。また、第1実施形態で説明された構成要件については同じ符号を付して説明する。
【0062】
図11及び図12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22と、ベース部22に載置される平板状の水晶振動片20とを備える。
【0063】
水晶振動片20は、ATカットされた水晶片101により構成され、その水晶片101の中央付近の両主面に一対の励振電極102a、102bが対向して配置されている。また、励振電極102aには水晶片101の底面(+Z’側)の−X側まで伸びた引出電極203aが接続され、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203bが接続されている。 水晶振動片20は、第1実施形態の水晶振動片10と引き出し電極の形状が異なっている。
【0064】
ベース部12のX軸方向の両辺には、ベース貫通孔BH1(図12を参照)を形成した際の二対のベースキャスタレーション122a〜122dが形成されている。また、ベースキャスタレーション122a〜122dにはベース側面電極223a〜223dがそれぞれ形成されている。
【0065】
水晶振動片20の形状に従って、ベース部22の−X側に形成されたベース側面電極223a、223bには第2端面M2に形成された接続電極224a、224bがそれぞれ接続されている。また、ベース部22の実装面M3の−X側にはベース側面電極223a、223bとそれぞれ接続された一対の外部電極225a、225bが形成されている。一方、ベース部22の+X側に形成されたベース側面電極223c、223dは、ベース部22の実装面M3の+X側に形成された一対のアース電極225c、225dが接続されている。
【0066】
一対の外部電極225a、225b及び一対のアース電極225c、225dは、図12に示されたようにそれぞれ離れて形成されている。ここで、一対の外部電極225a、225b同士、及び一対のアース電極225c、225d同士のZ’軸方向の間隔SP1は例えば200μm〜500μm程度である。また、外部電極225a及びアース電極225dはベース部22の+Z’側の一辺と離れ、外部電極225b及びアース電極225cはベース部22の−Z’側の一辺と離れて形成されている。ここで、外部電極225a及びアース電極225dとベース部22の+Z側の一辺と、並び外部電極225b及びアース電極225cとベース部22の−Z側の他辺との間隔SP2は例えば0μm〜100μm程度である。
【0067】
第2水晶振動子200において、水晶振動片20は導電性接着剤13(図2(a)を参照)でベース部22の第2端面M2に載置される。このとき、水晶振動片20の引出電極203a、203bがベース部22の接続電極224a、224bにそれぞれ電気的に接続される。これにより、外部電極225a、225bがベース側面電極223a、123b、接続電極224a、224b、導電性接着剤13及び引出電極203a、203bを介して励振電極102a、102bにそれぞれ電気的に接続される。
【0068】
<第2水晶振動子200の製造方法>
第2水晶振動子200の製造方法の製造方法は、図3で説明された第1水晶振動子100の製造方法のフローチャートとほぼ同じである。但し、ベースウエハ22W状態でベース部22を形成するとき、図13に示されたように外部電極とアース電極との位置が異なっている。
【0069】
図13は、複数のベース22を同時に製造できるベースウエハ22Wの底面図である。図13に示されたようにX軸方向に隣り合うベース部22A、22Bにおいて、外部電極225aとアース電極225dとが一体に形成され、外部電極225bとアース電極225cとが一体に形成されている。また、Z’軸方向に隣り合うベース部の実装端子(外部電極、アース電極)はそれぞれ離れて形成され、それらのZ’軸方向の間隔SP3は40μm〜280μm程度である。
【0070】
このため、一対の周波数測定用のプローブPB1、PB2がベース部22Aの外部電極225aと外部電極225bとにそれぞれ当接されると、1つの水晶振動片20の周波数が測定できる。プローブPB1、PB2からベース部22Aの外部電極225a、225bに交番電極が印加されても、外部電極225a、225bはベース部22Bのアース電極225c、225dのみに接続されるのみでベース部22Bの水晶振動片20には電気的に接続されていない。このため、隣り合うベース部22からの影響がなく、ウエハ状態で水晶振動片20の周波数を正確に測定することができる。
【0071】
(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14及び図15を参照しながら説明する。図14は第3水晶振動子300の分解斜視図で、図15は図14のB−B断面図である。
【0072】
図14及び図15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及びベース部32に挟まれる矩形の水晶振動片30とを備える。
【0073】
水晶振動片30は、両面に励振電極302a、302bが形成された水晶振動部301と、水晶振動部301を囲む枠体308とで構成されている。また、水晶振動部301と枠体308との間には、水晶振動部301からX軸方向の両側に沿ってそれぞれ伸びるように枠体308と連結した一対の支持部304a、304bを有している。このため、水晶振動部301と枠体308との間に一対の「L」字型の貫通開口部305a、305bが形成される。水晶振動片30のX軸方向の両側に配置されたZ’軸方向に伸びる両辺には、角丸長方形の水晶貫通孔CH(図17を参照)を形成した際の水晶キャスタレーション306a〜306dが2つずつ形成されている。水晶キャスタレーション306a〜306dには水晶側面電極307a〜307dがそれぞれ形成されている。
【0074】
また、支持部304aの表面Meには励振電極302aと水晶振動片30の−X軸方向の一辺の+Z側に形成された水晶側面電極307aとを接続する引出電極303aが形成されている。ここで、水晶側面電極307aは水晶振動片30の裏面Miにまで伸びて接続パッド307Mが形成されることが好ましい。接続パッド307Mは、後述するベース側面電極323aの接続パッド323Mに確実に電気的に接続する。同様に、支持部304bの裏面Miには励振電極302bと水晶振動片30の+X軸方向の他辺の−Z側に形成された水晶側面電極307cとを接続する引出電極303bが形成されている。ここで、引出電極303bは後述するベース側面電極323cの接続パッド323Mに接続される。
【0075】
ベース部32は、ガラス又は水晶材料より構成され、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。また、ベース部32はX軸方向の両辺にベース貫通孔BH1(図6及び図7を参照)を形成した際のベースキャスタレーション322a〜322dが2つずつ形成されている。さらに、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。ここで、ベース部32の−X軸方向の一辺の+Z側に形成されたベース側面電極323aは第2端面M2に形成された接続パッド323Mを介して水晶振動片30に形成された水晶側面電極307aの接続パッド307Mに接続される。これにより、ベース側面電極323aは接続パッド307M及び水晶側面電極307aを介して引出電極303aに接続される。また、ベース部32の+X軸方向の他辺の−Z側に形成されたベース側面電極323cは水晶振動片30に形成された引出電極303bに接続される。
【0076】
一方、ベース部32はその実装面M3の対角線に一対の外部電極325a、325c及び一対のアース電極325b、325dが形成されている(図2を参照)。なお、一対の外部電極325a、325cは水晶振動片30の引出電極303a、303bに接続したベース側面電極323a、323cにそれぞれ接続されている。また、一対のアース電極325b、325dはその他のベース側面電極323b、323dにそれぞれ接続されている。
【0077】
また、図15に示されたようにリッド部31、水晶振動片30の枠体308及びベース部32により水晶振動片30の水晶振動部301を収納するキャビティCTが形成される。ここで、リッド部31と水晶振動片30と、及び水晶振動片30とベース部32とは封止材である低融点ガラスLGにより接合される。
【0078】
また、第3実施形態では第1実施形態で説明されたように一対の外部電極及び一対のアース電極が第3水晶振動子300の実装面の対角線方向に配置されているが、第2実施形態で説明されたように対の外部電極及び一対のアース電極が同じ一辺に形成されてもよい。
【0079】
<第3水晶振動子300の製造方法>
第3水晶振動子300の製造方法の製造方法については、図16を参照しながら説明する。図16は、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。また、図17は複数の水晶振動片30を同時に製造できる水晶ウエハ30Wの平面図である。
【0080】
ステップT10では、水晶振動片30が製造される。ステップT10はステップT101〜T104を含んでいる。
ステップT101において、図17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振動片30の外形が形成される。すなわち、水晶振動部301と、枠体308と、一対の貫通開口部305a、305bとが形成される。同時に、各水晶振動片30のX軸方向の両辺には水晶ウエハ30Wを貫通する水晶貫通孔CHが2つずつ形成される。水晶貫通孔CHが半分に分割されると1つの水晶キャスタレーション306a〜306d(図14を参照)になる。
【0081】
ステップT102において、図17に示されたように水晶ウエハ30W両面及び側面には励振電極302a、302b及び引出電極303a、303bが形成される。
【0082】
ステップT103において、一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2(図17を参照)を同じ水晶振動片30の一対の引出電極303aと引出電極303bとにそれぞれ当接し、1つ1つの水晶振動片30の周波数が測定される。
【0083】
ステップT104において、水晶振動片30の励振電極302aの厚みを調整する。励振電極302a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302a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。
【0084】
ステップT11では、ステップT111及びステップT112により複数のリッド部31が製造される。すなわち、ステップT111でリッド部31の外形が形成され、ステップT112でリッド31の端面M1に低融点ガラスLGが形成される(図15を参照)。
【0085】
ステップT12では、ステップT121〜ステップT123により複数のベース部32が製造される。なお、ステップT121でベース部32の外形が形成され、ステップT122で各電極が形成される。さらに、ステップT123ではベース部32の端面M2に低融点ガラスLGが形成される(図15を参照)。
【0086】
ステップT13では、ステップT10で製造された複数の水晶振動片30を含む水晶ウエハが低融点ガラスLGで複数のベース部32が形成されたベースウエハに接合される。このとき、水晶ウエハ30Wの接続パッド307Mがベースウエハの一方の接続パッド323Mに接続され、水晶ウエハ30Wの引出電極303bがベースウエハの他方の接続パッド323Mに接続される。
【0087】
ステップT14では、一対の周波数測定用のプローブPB1、PB2を同じベース部32の外部電極325aと外部電極325cとにそれぞれ当接し、1つ1つの水晶振動部301の周波数が測定される。ここで、外部電極325a、325cに交番電極が印加されても、外部電極325a、325cは隣り合うベース部32のアース電極325b、325dのみに接続され外部電極325a、325c同士はそれぞれ電気的に接続されていない。このため、ウエハ状態で水晶振動部301の周波数を正確に測定することができる。
【0088】
ステップT15では、第1実施形態の図3のステップS15で説明されたように水晶振動部301の励振電極302aの厚みを調整する。
ステップT16では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハと水晶ウエハ30Wとが加圧されることで、リッドウエハと水晶ウエハと30Wが低融点ガラスLGにより接合される。
ステップT17では、接合されたリッドウエハと、水晶ウエハ30Wと、ベースウエハ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。
【0089】
第3実施形態においては、ベース側面電極323a〜323d、外部電極325a、325c及びアース電極325b、325dをベース部32の製造ステップT12で形成した後、ステップT13で水晶ウエハとベースウエハとが接合される。但し、水晶ウエハと各電極が形成されていないベースウエハとを接合した後、ベース側面電極323a〜323d、外部電極325a、325c及びアース電極325b、325dがスパッタなどにより形成されてもよい。したがって、図14及び図15で説明されたベース部32の接続パッド323Mが形成されなくてもよい。また、このような製造方法は、以下の第3実施形態の変形例にも適用される。
【0090】
(第3実施形態の変形例)
<第3水晶振動子300’の全体構成>
第3実施形態の変形例の第3水晶振動子300の’全体構成について、図18〜図20を参照しながら説明する。図18(a)は第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た平面図で、(b)は第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た透視図で、(c)は第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た平面図で、(d)は第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た透視図である。図19は、図18(b)のD−D断面図である。図20(a)は、第3実施形態の変形例の第3水晶振動子300’を+Y’側から見た平面図で、リッド部31を省略して描かれている。また、図20ではベース部32’が見えるように、水晶振動片30’が透明に描かれている。
【0091】
図18(a)及び(b)に示されたように、第3水晶振動子300’の水晶振動子30’は、両面に励振電極302a、302bが形成された水晶振動部301と、水晶振動部301を囲む枠体308とで構成されている。水晶振動部301と枠体308との間には、水晶振動部301から−X側にそれぞれ伸びた一対の支持部304a’、304b’を有している。このため、水晶振動部301と枠体308との間には一辺(−X側)が開口された矩形の貫通開口部305a’が形成され、一対の支持部304a’、304b’の間には矩形の貫通開口部305b’が形成されている。
【0092】
図19に示されたように、水晶振動片30’の表面Meに形成された励振電極302aに接続された引出電極303a’は、貫通開口部305a’の側面M4を介して水晶振動片30’の表面Meから裏面Miまで伸びて形成される。
【0093】
図18(a)及び(b)に戻り、水晶振動片30’の裏面Miまで伸びた引出電極303a’は、水晶振動片30’の−X側における+Z’側の一隅に形成される。ここで、第3実施形態で説明されたように水晶振動片30’はウエハ状態で製造されるので、引出電極303a’は隣り合う水晶振動片30’からの影響が与えられないように水晶振動片30’の+Z’側の一辺から間隔SP1離れて形成される(図7を参照)。
【0094】
また、水晶振動片30’の裏面Miに形成された引出電極303b’は水晶振動部301の−X側から伸びて枠体308を沿って水晶振動片30’の+X側における−Z’側の他隅に形成される。ここで、第3実施形態で説明されたように水晶振動片30’はウエハ状態で製造されるので、引出電極303b’は隣り合う水晶振動片30’の影響が与えられないように水晶振動片30’の−Z’側の他辺から間隔SP1離れて形成される。
【0095】
図18(c)及び(d)に示されたように、第3実施形態の変形例のベース部32’は第3実施形態のベース部32とほぼ同じである。但し、アース電極325b、325dに接続されたベース側面電極323b、323d(図14を参照)はベース部32’の第2端面M2まで伸びて接続パッド323Mが形成される。
【0096】
さらに、図20(a)に示されたように、水晶振動片30’の引出電極303a’、303b’と外部電極325a、325bに接続された接続パッド323Mとがそれぞれ接続されるように、リッド部31(図14を参照)と水晶振動片30’とベース部32’とが接合される。これにより、ベース部32’に形成された外部電極325a、325bと水晶振動片30’に形成された励振電極302a、302bとがそれぞれ接続される。
【0097】
また、水晶振動片30’の裏面Miで枠体308を介して伸びる引出電極303b’と、ベース部32’の第2端面M2に形成されベースキャスタレーション322bに接続された接続パッド323Mとは離れて形成されることが望ましい。これは、複数のベース部32’をウエハ状態で同時に製造するとき、ベースキャスタレーション322bに接続されたアース電極325bは隣り合うベース部32’の外部電極325cに接続されているためである(図7を参照)。
【0098】
つまり、図20(b)に示されたように引出電極303b’はベースキャスタレーション322bに接続された接続パッド323MとX軸方向に間隔SP7離れて形成されることが望ましい。ここで、間隔SP7は10μm程度であればよい。
図20では引出電極303b’と−X側の接続パッド323MとはX軸方向に離れて形成されているが、必ずしも離れる必要はない。つまり、引出電極303b’と−X側の接続パッド323MとがY’軸方向で低融点ガラスLGにより遮断されると、図20に示されたX軸方向の間隔SP7が形成されなくてもよい。但し、このとき引出電極303b’と+X側の接続パッド323Mとが確実に接続されるように、外部電極325c(図18(d)を参照)の全体又は一部と、ベース側面電極323cと、引出電極303b’とを覆う連結電極(図示しない)が形成されるほうが好ましい。これにより、枠体308の幅を小さくできるため、水晶振動子を小型化でき、水晶振動部301を大きくできる。
【0099】
第3水晶振動子300’の製造方法は、第3実施形態とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【0100】
(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21及び図22を参照しながら説明する。図21は第4実施形態の第4水晶振動子400の分解斜視図で、図22(a)は図21のC−C断面図で、図22(b)は第4水晶振動子400の底面図である。ここで、図21では接続電極124a、124b全体が見えるように、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。
【0101】
第4水晶振動子400は音叉型水晶振動片40を有しているので、その座標系は第1〜第3実施形態のATカットで回転された座標系ではない。つまり、第4実施形態に関する図21〜図25では第1〜第3実施形態と同じX軸が用いられ、振動腕405が伸びる方向をY軸方向とし、X軸方向及びY軸方向に垂直な高さ方向をZ軸方向として説明する。
【0102】
図21及び図22に示されたように、第4水晶振動子400はリッド凹部411を有するリッド部41と、ベース凹部421を有するベース部42と、ベース部42に載置され一対の振動腕405を有する音叉型水晶振動片40とを備える。ここで、リッド部41は第1〜第3実施形態で説明されたリッド部と同じである。
【0103】
音叉型水晶振動片40は、−Y側に形成されZ軸方向から見てほぼ矩形形状の基部404と、基部404の一辺から+Y軸方向に沿って伸びた一対の振動腕405とを備えている。一対の振動腕405の断面はほぼ矩形形状であり、表面、裏面及び両側面には励振電極402a、402bが形成されている。一対の振動腕405の表面および裏面には、Y軸方向に伸びる溝部407が形成されていてもよい。さらに、振動腕405の+Y側の先端には錘部408がそれぞれ形成されてもよい。錘部408は音叉型水晶振動片40の一対の振動腕405が振動しやすくなるための錘であり、且つ周波数調整のために設けられている。音叉型水晶振動片40は、たとえば32.768kHzで振動する振動片で、極めて小型の振動片となっている。
【0104】
音叉型水晶振動片40は、基部404から一対の振動腕405のX軸方向の外側でY軸方向に音叉型水晶振動片40のほぼ中央部まで伸びた一対の支持腕406a、406bを有している。また、一対の支持腕406a、406bはその先端部がX軸方向の両側に折り曲げて形成される。ここで、一対の支持腕406a、406bは一対の振動腕405の振動が第4水晶振動子400の外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果を有する。また一対の支持腕406a、406bは、キャビティCT(図22(a)を参照)の温度変化、または衝撃の影響を受けづらくさせる効果を有する。基部404、振動腕405及び支持腕406a、406bは同じ厚さで形成され、ウェットエッチングにより同時に形成される。
【0105】
また、音叉型水晶振動片40は両面に一対の振動腕405から一対の支持腕406a、406bの先端までそれぞれ伸びた引出電極403a、403bが形成されている。また、引出電極403a、403bは一対の振動腕405に形成された励振電極402a、402bにそれぞれ接続されている。
【0106】
ベース部42は、表面(+Z側の面)にベース凹部421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42はX軸方向の両辺にベース貫通孔BH2(図24及び図25を参照)を形成した際のY軸方向伸びたベースキャスタレーション422a〜422dが2つずつ形成されている。ベースキャスタレーション422a〜422dにはベース側面電極423a〜423dがそれぞれ形成されている。ここで、ベース部42の+X軸方向の一辺の−Y側に形成されたベース側面電極423aは第2端面M2に形成された接続電極424aに接続されている。また、ベース部42の−X軸方向の他辺の+Y側に形成されたベース側面電極423cは第2端面M2に形成された接続電極424bに接続されている。
【0107】
さらに、ベース部42は実装面M3にベース側面電極423a、423cに接続された一対の外部電極425a、425cが形成され、ベース側面電極423b、423dに接続された一対のアース電極425b、425dが形成されている。
【0108】
一対の外部電極425a、425c及び一対のアース電極425b、425dは、図22(b)に示されたようにそれぞれに離れて形成されている。また、外部電極425a及びアース電極425bはベース部42の−Y側の一辺と離れ、外部電極425c及びアース電極425dはベース部12の+Y側の他辺と離れて形成されている。ここで、外部電極425aとアース電極425dと、及び外部電極425cとアース電極425bとのY軸方向の間隔SP4は例えば300μm〜600μm程度である。また、外部電極425a及びアース電極425bとベース部42の−Y側の一辺と、並び外部電極425cとアース電極425d及びベース部12の+Y側の他辺との間隔SP5は例えば0μm〜100μm程度である。
【0109】
第4水晶振動子400において、音叉型水晶振動片40は導電性接着剤43(図22(a)を参照)で一対の支持腕406a、406bを介してベース部42の第2端面M2に載置される。このとき、音叉型水晶振動片40の引出電極403a、403bがベース部42の接続電極424a、424bにそれぞれ電気的に接続される。これにより、外部電極425a、425cが、ベース側面電極423a、423c、接続電極424a、424b、導電性接着剤43及び引出電極403a、403bを介して励振電極402a、402bにそれぞれ電気的に接続される。つまり、外部電極425a、425cに交番電圧(正負を交番する電位)を印加したときに、音叉型水晶振動片40の一対の振動腕405は所定の周波数で振動することができる。また、リッド部41とベース部42とは低融点ガラスLGによって接合される。
【0110】
第4実施形態では、音叉型水晶振動片40を収納した第4水晶振動子400について説明したが、第3実施形態で説明されたように支持腕により接続された音叉型水晶振動片を囲んだ枠体を有する枠付きの音叉型水晶振動子にも適用される。
【0111】
<第4水晶振動子400の製造方法>
第4水晶振動子400の製造方法の製造方法は、図3で説明された第1水晶振動子100の製造方法のフローチャートとほぼ同じであるので、図3を参照しながら説明する。また、図23は複数の音叉型水晶振動片40を同時に製造できる水晶ウエハ40Wの平面図で、図24は複数のベース部42を同時に製造できるベースウエハ42Wの平面図で、図25はそのベースウエハ42Wの底面図である。
【0112】
ステップS101において、図23に示されたように、均一の水晶ウエハ40Wにエッチングにより複数の音叉型水晶振動片40の外形が形成される。すなわち、基部404、一対の振動腕405、一対の支持腕406a、406b、溝部407及び錘部408が同時に形成される。このとき、複数の音叉型水晶振動片40の外形は連結部409により水晶ウエハ40Wに連結されている。
ステップS102において、図17に示されたようにスパッタ及びエッチング方法によって励振電極402a、402b及び引出電極403a、403bが形成される。
ステップS103において、一点鎖線のカットラインCLに沿って音叉型水晶振動片40が個々に切断される。
【0113】
ステップS12では、ステップS121及びステップS122により複数のベース部32が製造される。図24及び図25に示されたように、第1実施形態と比べるとベース貫通孔BH2と接続電極424a、424bとの形状及び位置のみが異なっている。
【0114】
ステップS13では、ステップS10で製造された音叉型水晶振動片40が導電性接着剤43でベース部42の第2端面M2に載置される。このとき、音叉型水晶振動片40の引出電極403a、403bとベース部42の第2端面M2に形成された接続電極424a、424bとの位置が合うように音叉型水晶振動片40がベース部42の第2端面M2に載置される。
【0115】
ステップS14では、一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2をベース部42Bの外部電極425aと外部電極425cとにそれぞれ当接し、1つ1つの音叉型水晶振動片40の周波数が測定される。図25に示されたベース部42Bの外部電極425a、425cは、外部電極425a、425cに交番電極が印加されてもベース部42A又ベース部42Cのアース電極425b、425dのみに接続され、ベース部42A又ベース部42Cの外部電極425a、425cには電気的に接続されていない。このため、隣り合うベース部42からの影響がなく、ウエハ状態で音叉型水晶振動片40の周波数を正確に測定することができる。
【0116】
ステップS15では、第1実施形態で説明されたように音叉型水晶振動片40の振動腕405の錘部408にレーザーが照射されて錘部408から金属が昇華され、周波数が調整される。
ステップS16では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハとベースウエハとが加圧されることで、リッドウエハとベースウエハとが低融点ガラスLGにより接合される。
ステップS17では、接合されたリッドウエハと水晶ウエハ40Wとベースウエハ42Wとが切断される。これにより、数百から数千の第4水晶振動子400が製造される。
【産業上の利用可能性】
【0117】
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。
【0118】
例えば、本明細書では低融点ガラスによりベースウエハと、水晶ウエハと、リッドウエハとが接合されているが、低融点ガラスの代わりにポリイミド樹脂を用いられてもよい。ポリイミド樹脂が用いられる場合においては、スクリーン印刷でもよいし、感光性のポリイミド樹脂を全面に塗布した後に露光することもできる。
【0119】
また、本明細書では水晶振動片が使用されたが、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。さらに圧電デバイスとして、発振回路を組み込んだICなどをパッケージ内に配置させた圧電発振器にも本発明は適用できる。
【符号の説明】
【0120】
10、20、30、30’ … 水晶振動片、 40 … 音叉型水晶振動片
10W、30W、40W … 水晶ウエハ
11、31、41 … リッド部、 11W … リッドウエハ
12、12A、12B、12’、22、32、32’、42 … ベース部、 12W、12W’、22W、42W … ベースウエハ
13 … 導電性接着剤
100、100’、200、300、300’、400 水晶振動子
101 … 水晶片、 301 … 水晶振動部
102a、102b、302a、302b、402a、402b … 励振電極
103a、103b、203a、203b、303a、303b、303a’、303b’、403a、403b … 引出電極
111、121、311、321、411、421 … 凹部
122a〜122d、122a’〜122d’、306a〜306d、322a〜322d、422a〜422d … キャスタレーション
123a〜123d、123a’〜123d’、223a〜223d、307a〜307d、323a〜323d、423a〜423d … 側面電極
124a、124b、224a、224b 接続電極
125a〜125d、225a〜225d、325a〜325d、425a〜425d … 実装端子
126 … 突出部
127 … 突出領域
304a、304b、304a’、304b’ … 支持部
305a、305b、305a’、305b’ … 貫通開口部
307M、323M … 接続パッド
308 … 枠体
404 … 基部
405 … 振動腕
406a、406b … 支持腕
407 … 溝部
408 … 錘部
BH1、BH2、CH … 貫通孔
CT … キャビティ
LG … 低融点ガラス
SP1〜SP7 … 間隔
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のリッド部及びベース部がウエハ状態で製造できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
表面実装用の圧電デバイスは一度に大量に製造できることが好ましい。特許文献1に示された圧電デバイスは、水晶振動片が複数形成された水晶ウエハを、水晶ウエハと同じ形状のリッドウエハ及びベースウエハで挟みこんで製造される。また、特許文献1の圧電デバイスの製造方法では、リッドウエハ及びベースウエハに開口部を形成することで、圧電デバイスの四隅には水晶振動片の励振電極と外部端子とを電気的に接続する側部配線が形成される。ウエハ単位で製造された圧電デバイスは個別に分離されて完成に至る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−148758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の圧電デバイスの製造方法は、リッドウエハ及びベースウエハの開口部に側部配線を同時に形成するので、ウエハ上の隣り合う圧電デバイスは開口部に形成された側部配線で互いに接続されている。このため、ウエハ単位で製造された複数の圧電振動片の中の1つの圧電振動片に対して、周波数測定用のプローブを当接すると、隣り合う圧電振動片の影響も受けてしまう。つまり、特許文献1に開示された圧電デバイス又はその製造方法では、ウエハ単位で製造された複数の圧電振動片の1つ1つの圧電振動片の周波数を別々に測定して調整することはできない。このため、1つの圧電振動片は個別にウエハから分離された後にしか周波数を測定することができない。
【0005】
ウエハ単位で圧電デバイスを製造する際には、ウエハ単位で圧電振動片の周波数を測定し、ウエハ単位で圧電振動片の周波数を調整した後に、圧電デバイスを個別に分離することが量産性の観点から望ましい。
【0006】
そこで、本発明は、隣り合った圧電デバイスの影響を受けることなく、ウエハに形成された複数の圧電デバイスの周波数を測定して調整できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1観点の圧電デバイスは、両主面に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片と、圧電振動片側の第1面に形成され一対の引出電極に接続される一対の接続電極と第1面の反対側の第2面に形成された二対の実装端子とを有し第1面から見て四辺を有する四角形状のベース部と、を備える。ベース部の互いに対向した二辺には、ベース部の中心側に窪んだ二対のベースキャスタレーションと、二対のベースキャスタレーションに第1面と第2面とを結ぶ二対の側面電極とが形成される。また、二対の側面電極中の一対は、一対の接続電極及び二対の実装端子中の一対にそれぞれ接続される。
【0008】
第2観点の圧電デバイスにおいて、二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、一対の外部電極及び一対のアース電極が互いに第2面の対角線上に形成される。
【0009】
第3観点の圧電デバイスにおいて、二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、一対の外部電極が二辺のうちの一方に一対のアース電極が二辺のうちの他方に形成される。
【0010】
第4観点の圧電デバイスにおいて、ベース部は第1面から凹んだ凹部を有し、圧電振動片は一対の引出電極と一対の接続電極とが接続するように導電性接着剤でベース部に配置される。
【0011】
第5観点の圧電デバイスは、ベース部の第1面に接合し四角形状のリッド部を備え、リッド部とベース部とは封止材により接合される。
【0012】
第6観点の圧電デバイスにおいて、圧電振動片は一対の励振電極が形成された振動部と引出電極が形成され振動部の周囲を囲む四角形状の枠体とを有し、圧電振動片は一対の引出電極と一対の接続電極とが接続するように配置される。
【0013】
第7観点の圧電デバイスは、枠体の一方の主面に接合するリッド部を備え、リッド部と枠体の一方の主面とは封止材により接合され、枠体の他方の主面とベース部とは封止材により接合される。
【0014】
第8観点の圧電デバイスにおいて、第1面と第2面とを結ぶキャスタレーションの側面の断面は、第1面から第2面までの中央部が外側に突き出ている突出部を有する。
【0015】
第9観点の圧電デバイスの製造方法は、二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法である。この圧電デバイスの製造方法、両主面に形成された一対の励振電極と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片を用意する圧電振動片の用意工程と、第1面及び第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み隣り合う第1ベース部と第2ベース部との共通する一辺に第1面から第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、ベースウエハの一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を第2面の一対の貫通孔の周囲に第1ベース部の実装端子及び第2ベース部の実装端子を形成する電極形成工程と、圧電振動片の一対の引出電極が第1ベース部の実装端子及び第2ベース部の実装端子に接続されるように圧電振動片を第1ベース部及び第2ベース部に載置する載置工程と、第1ベース部に載置された圧電振動片の周波数及び第2ベース部に載置された圧電振動片の周波数を実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備える。二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、電極形成工程は一対の側面電極のうちの一方に第1ベース部の外部電極と第2ベース部のアース電極とを形成し、一対の側面電極のうちの他方に第1ベース部のアース電極と第2ベース部の外部電極とを形成する。
【0016】
第10観点の圧電デバイスの製造方法は、二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法である。この圧電デバイスの製造方法、両主面に形成された一対の励振電極を有する振動片と一対の励振電極から引き出した一対の引出電極を有し振動片を囲む枠体とを含む第1圧電振動片及び第2圧電振動片をそれぞれ隣り合わせて形成した圧電ウエハを用意する圧電ウエハの用意工程と、第1面及び第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み隣り合う第1ベース部と第2ベース部との共通する一辺に第1面から第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、ベースウエハの一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を第2面の一対の貫通孔の周囲に第1ベース部の実装端子及び第2ベース部の実装端子を形成する電極形成工程と、第1圧電振動片及び第2圧電振動片が第1ベース部及び第2ベース部にそれぞれに対応されるように圧電ウエハをベースウエハに載置する載置工程と、第1圧電振動片の周波数及び第2圧電振動片の周波数を実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備える。二対の実装端子は外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、電極形成工程は一対の側面電極のうちの一方に第1ベース部の外部電極と第2ベース部のアース電極とを形成し一対の側面電極のうちの他方に第1ベース部のアース電極と第2ベース部の外部電極とを形成する
【0017】
第11観点の圧電デバイスの製造方法は、第1測定工程後、圧電振動片の周波数を調整する第1調整工程と、リッドウエハを用意するリッドウエハの用意工程と、リッドウエハで封止した後ベースウエハを一対の貫通孔するように切断する切断工程と、を備える。
【0018】
第12観点の圧電デバイスの製造方法において、ベースウエハの用意工程では、貫通孔を形成する際、第1面及び第2面からエッチング又はサンドブラストし、電極形成工程では、貫通孔に側面電極を形成する際、第1面及び第2面からスパッタする。
【0019】
第13観点の圧電デバイスの製造方法は、圧電ウエハの用意工程後且つ載置工程前圧電ウエハの第1圧電振動片及び第2圧電振動片の周波数を一対の引出電極を介して測定する第2測定工程と、第2測定工程後第1圧電振動片及び第2圧電振動片の周波数を調整する第2調整工程と、を備える。
【発明の効果】
【0020】
本発明の製造方法によれば、隣り合った圧電デバイスの影響を受けることなく、ウエハ状態で各圧電振動片の周波数を別々に測定して調整できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法が得られる
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】第1実施形態の第1水晶振動子100の分解斜視図である。
【図2】(a)は、図1のA−A断面図である。 (b)は、第1水晶振動子100の底面図である。
【図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】水晶ウエハ10Wの平面図である。
【図5】リッドウエハ11Wの平面図である。
【図6】ベースウエハ12Wの平面図である。
【図7】ベースウエハ12Wの底面図である。
【図8】第1実施形態の第1水晶振動子100’の分解斜視図である。
【図9】図8のA−A断面図である。
【図10】ベースウエハ12W’の平面図である。
【図11】第2実施形態の第2水晶振動子200の分解斜視図である。
【図12】第2水晶振動子200の底面図である。
【図13】ベースウエハ22Wの底面図である。
【図14】第3実施形態の第3水晶振動子300の分解斜視図である。
【図15】図14のB−B断面図である。
【図16】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17】水晶ウエハ30Wの平面図である。
【図18】(a)は、第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た平面図である。 (b)は、第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た透視図である。 (c)は、第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た平面図である。 (d)は、第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た透視図である。
【図19】図18(b)のD−D断面図である。
【図20】(a)は、第3実施形態の変形例の第3水晶振動子300’を+Y’側から見た平面図で、リッド部31を省略して描かれている。 (b)は、
【図21】第4実施形態の第4水晶振動子400の分解斜視図である。
【図22】(a)は、図21のC−C断面図である。 (b)は、第4水晶振動子400の底面図である。
【図23】水晶ウエハ40Wの平面図である。
【図24】ベースウエハ42Wの平面図である。
【図25】ベースウエハ42Wの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
第1実施形態〜第3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。つまり、ATカットの水晶振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。このため、ATカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、第1実施形態〜第3実施形態において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。
【0023】
(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は図1のA−A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、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。
【0024】
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。
【0025】
水晶振動片10は、ATカットされた水晶片101により構成され、その水晶片101の中央付近の両主面に一対の励振電極102a、102bが対向して配置されている。また、励振電極102aには水晶片101の底面(+Z’側)の−X側まで伸びた引出電極103aが接続され、励振電極102bには水晶片101の底面(−Z’側)の+X側まで伸びた引出電極103bが接続されている。水晶振動片10はメサ型又は逆メサ型であってもよい。
【0026】
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。
【0027】
ベース部12は、ガラス又は圧電材料より構成され、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軸方向の一辺にベース貫通孔BH1(図6及び図7を参照)を形成した際のZ’軸方向に伸びた2つのベースキャスタレーション122a、122bが形成されている。ここで、ベースキャスタレーション122aが+Z側に形成され、ベースキャスタレーション122bが−Z側に形成されている。同様に、ベース部12は+X軸方向の他辺にベース貫通孔BH1(図6及び図7を参照)を形成した際のZ’軸方向に伸びた別の2つのベースキャスタレーション122c、122dが形成されている。ここで、ベースキャスタレーション122cが−Z側に形成され、ベースキャスタレーション122dが+Z側に形成されている。すなわち、ベースキャスタレーション122aと122cとがベース部12の対角線方向に配置され、ベースキャスタレーション122bと122dとがベース部12の対角線方向に配置されている。
【0028】
また、ベースキャスタレーション122a〜122dにはベース側面電極123a〜123dがそれぞれ形成されている。また、ベース部12の第2端面M2には一対の接続電極124a、124bが形成されている。ここで、接続電極124aはベース側面電極123aに電気的に接続され、接続電極124bはベース側面電極123aとはベース部12の対角線方向に配置されたベース側面電極123cに電気的に接続されている。
【0029】
さらに、ベース部12は実装面M3にベース側面電極123a〜123dとそれぞれ電気的に接続された二対の実装端子125a〜125dとを有している。なお、二対の実装端子125a〜125d中、一対はベース部12の対角線方向に配置されベース側面電極123a、123cを介して接続電極124a、124bにそれぞれ接続された外部電極用の実装端子(以下は外部電極と称する)125a、125cである。すなわち、外部電極125a、125cはベース部12の対角線方向に配置されている。また、外部電極125a、125cに交番電圧(正負を交番する電位)が印加されると、水晶振動片10は厚みすべり振動する。
【0030】
一方、二対の実装端子125a〜125d中、他の一対はベース側面電極123b、123dに接続されたアースに使われるアース電極用の実装端子(以下はアース電極と称する)125b、125dである。すなわち、アース電極125b、125dはベース部12の外部電極125a、125cとは異なる対角線方向に配置されている。ここで、アース電極125b、125dはアースに使われているが、第1水晶振動子100を実装プリント基板(図示しない)に強く接合するために使用し電気的に接続していない端子として使われる場合も含む。
【0031】
一対の外部電極125a、125c及び一対のアース電極125b、125dは、図2(b)に示されたようにそれぞれに離れて形成されている。また、外部電極125a及びアース電極125dはベース部12の+Z’側の一辺と離れ、アース電極125b及び外部電極125cはベース部12の−Z’側の他辺と離れて形成されている。ここで、外部電極125aとアース電極125bと、及び外部電極125cとアース電極125dとのZ’軸方向の間隔SP1は例えば200μm〜500μm程度である。また、外部電極125a及びアース電極125dとベース部12の+Z’側の一辺と、並びアース電極125b及び外部電極125cとベース部12の−Z’側の他辺との間隔SP2は例えば0μm〜100μm程度である。
【0032】
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及び103bがベース部12の接続電極124a及び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及び125cがベース側面電極123a及び123c、接続電極124a及び124b、導電性接着剤13及び引出電極103a及び103bを介して励振電極102a及び102bにそれぞれ電気的に接続される。
【0033】
リッド部11は、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。なお、リッド部11の第1端面M1とベース部12の第2端面M2とが接合されてリッド凹部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。
【0034】
ここで、リッド部11の第1端面M1とベース部12の第2端面M2とは例えば封止材(非導電性接着剤)である低融点ガラスLGによって接合される。低融点ガラスLG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。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。
【0035】
リッド部11において、リッド凹部111のX軸方向の長さが水晶振動片10のX軸方向の長さ及びベース凹部121のX軸方向の長さより大きい。また、低融点ガラスLGは図1及び図2に示されたように、ベース部12の第2端面M2の外側(幅は300μm程度)でリッド部11とベース部12とを接合する。
【0036】
また、第1実施形態では水晶振動片10がベース部12の第2断面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、接続電極は、ベースキャスタレーション122a、122c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。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。
【0037】
<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とは並行して製造することができる。また、図4は複数の水晶振動片10を同時に製造できる水晶ウエハ10Wの平面図で、図5は複数のリッド部11を同時に製造できるリッドウエハ11Wの平面図である。図6は複数のベース部12を同時に製造できるベースウエハ12Wの平面図で、図7はそのベースウエハ12Wの底面図ある。
【0038】
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は連結部104により水晶ウエハ10Wに連接されている。
【0039】
ステップS102において、まずスパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ10Wの両面及び側面にクロム層及び金層が順に形成される。そして、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。その後、露光装置(図示しない)を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極、引出電極のパターンが水晶ウエハ10Wに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図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。
【0040】
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。
【0041】
ステップS11では、リッド部11が製造される。ステップS11はステップS111及びS112を含んでいる。
ステップS111において、図5に示されたように、均一厚さの水晶平板のリッドウエハ11Wにリッド凹部111が数百から数千個形成される。リッドウエハ11Wには、エッチング又は機械加工によりリッド凹部111が形成され、リッド凹部111の周囲には第1端面M1が形成される。
【0042】
ステップS112において、スクリーン印刷でリッドウエハ11Wの第1端面M1に低融点ガラスLGが印刷される。その後、低融点ガラスLGを仮硬化することで、低融点ガラスLG膜がリッドウエハ11Wの第1端面M1に形成される。低融点ガラス膜はベース貫通孔BH1(図1のベースキャスタレーション122a〜122d)に対応する箇所112には形成されていない。本実施形態では、低融点ガラスLGがリッド部11に形成されているが、ベース部12の第2端面M2に形成されてもよい。
【0043】
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及びS122を含んでいる。
ステップS121において、図6に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ12Wにベース凹部121が数百から数千個形成される。ベースウエハ12Wには、エッチング又は機械加工によりベース凹部121が形成され、ベース凹部121の周囲には第2端面M2が形成される。同時に、各ベース部12のX軸方向の両辺にはベースウエハ12Wを貫通した角丸長方形のベース貫通孔BH1が2つずつ形成される。ここで、角丸長方形のベース貫通孔BH1が半分に分割されると1つのベースキャスタレーション122a〜122d(図1を参照)になる。
【0044】
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、エッチングされることで、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。同時にベース貫通孔BH1の全面にはベース側面電極123a〜123dが形成される(図1を参照)。
【0045】
また同時に、ベースウエハ12Wの底面には図7に示されたように一対の外部電極125a、125c及び一対のアース電極125b、125dが形成される。ここで、X軸方向に隣り合うベース部12に形成された外部電極とアース電極とは一体となった形成される。具体的には、図7の点線で囲まれた4つのベース部(12A〜12D)を一例として説明する。ベース部12Bの外部電極125aとベース部12Cのアース電極125dとベース貫通孔BH1のベース側面電極123a、123dとは一体に形成される。また、ベース部12Bの外部電極125cとベース部12Aのアース電極125bとベース貫通孔BH1のベース側面電極123b、123cとは一体に形成される。さらに、ベース部12Bの実装端子(外部電極、アース電極)はZ’軸方向に隣り合うベース部12Dに形成された実装端子(外部電極、アース電極)から間隔SP3を離れて形成されている。ここで、間隔SP3は、40μm〜280μm程度である。なお、例えば間隔SP3が40μmであるとき、後述するステップS17で説明されるダイシングの幅も40μmとなると図2(b)で示された間隔SP2は0μmとなる。つまり、X軸方向に隣り合ったベース部12に形成された外部電極とアース電極とは接続し、Z’軸方向に隣り合ったベース部12に形成された外部電極とアース電極とは接続されていない状態となる。
【0046】
ステップS13では、ステップS10で製造された個々の水晶振動片10が導電性接着剤13でウエハ12Wに形成されたベース部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。ベースウエハ12Wには数百から数千個の水晶振動片10が載置される。
【0047】
ステップS14では、一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2(図7を参照)を同じベース部12の一対の外部電極125aと外部電極125cとにそれぞれ当接し、1つ1つの水晶振動片10の周波数が測定される。
【0048】
ここで図7を参照して説明する。ベース12Bの外部電極125a、125cにプローブPB1,PB2から交番電極が印加されても、ベース部12A,12C,12Dの外部電極125a、125c同士はそれぞれ電気的に接続されていない。このため、ベース部12A,12C,12Dの水晶振動片10からの影響を受けない。このため、ダイシングされる前のウエハ状態で、ベース部12Bの水晶振動片10の周波数を正確に測定することができる。また、ステップS14では一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2が一対の外部電極125a、125cに当接されたが、一対の接続電極124a、124b又は一対のベース側面電極123a,123cに当接されて、水晶振動片10の周波数が測定されてもよい。
【0049】
ステップS15では、水晶振動片10の励振電極102aの厚みを調整する。励振電極102aに金属をスパッタリングして質量を増加させて周波数を下げたり、逆スパッタリングして励振電極102aから金属を昇華させて質量を低減させて周波数を上げたりする。周波数調整の詳細は本出願人による特開2009−141825に開示されている。なお、周波数の測定結果が所定範囲内であれば必ずしも周波数を調整する必要はない。
【0050】
ステップS14で1つの水晶振動片10の周波数を測定した後、ステップS15で1つの水晶振動片10の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片10に対して行う。また、ステップS14でベースウエハ12W上のすべての水晶振動片10の周波数を測定した後、ステップS15で1つずつ水晶振動片10の周波数を調整してもよい。
【0051】
ステップS16では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが加圧される。これによりリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが低融点ガラスLGにより接合される。
【0052】
ステップS17では、接合されたリッドウエハ11Wと、ベースウエハ12Wとが個々に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図5〜図7に示された一点鎖線のスクライブラインSLに沿って第1水晶振動子100を単位として個片化する。これにより、数百から数千の第1水晶振動子100が製造される。
【0053】
(第1実施形態の変形例)
<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8及び図9を参照しながら説明する。図8は第1実施形態の第1水晶振動子100’の分解斜視図で、図9は図8のA−A断面図である。ここで、図8では接続電極124a、124b全体が見えるように、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。
【0054】
図8及び図9に示されたように、第1水晶振動子100’はリッド部11と、ベース部12’と、ベース部12’に載置される水晶振動片10とを備える。
【0055】
ベース部12’において、ベースキャスタレーション122a’〜122d’には、Y’軸方向のほぼ中央部で外側に突き出ているテーパー状の突出部126がそれぞれ形成されている。
【0056】
このような構成によれば、ベースキャスタレーション122a’〜122d’に傾斜な領域が形成されるので、スパッタなどでベース側面電極123a’〜123d’を形成する際に、成膜時間を短くすることができる。
【0057】
図8及び図9では、第1実施形態に対して突出部126を有する変形例について説明したが、以下の第2〜第4実施形態及び第3実施形態の変形例にも適用される。
【0058】
<第1水晶振動子100’の製造方法>
第1水晶振動子100’の製造方法の製造方法は、図3で説明された第1水晶振動子100の製造方法のフローチャートとほぼ同じである。但し、ベース部12’を形成するステップS12が異なっている。図10は、ベースウエハ12W’の平面図である。
【0059】
第1実施形態の変形例において、ステップS121では、+Y’側及び−Y’側からエッチングすることで、ベースキャスタレーション122a’〜122d’が形成される。ここで、+Y’側からエッチングする際にベース凹部121が同時に形成される。これにより、図10に示されたようにベースウエハ12W’のベース貫通孔BH1には突出領域127が形成される。なお、突出領域127が半分に分割されると、突出部126となる(図8及び図9を参照)。
【0060】
第1実施形態の変形例において、ステップS122では、+Y’側及び−Y’側からスパッタすることで、ベースキャスタレーション122a’〜122d’にベース側面電極123a’〜123d’が形成される。ここで、ベース貫通孔BH1に突出領域127が形成されているので、ベース側面電極123a’〜123d’をより短い時間に形成することができる(図8及び図9を参照)。
【0061】
(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11及び図12を参照しながら説明する。図11は第2水晶振動子200の分解斜視図で、図12は図11のB−B断面図である。なお、図1では接続電極224a、224b全体が見えるように、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。また、第1実施形態で説明された構成要件については同じ符号を付して説明する。
【0062】
図11及び図12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22と、ベース部22に載置される平板状の水晶振動片20とを備える。
【0063】
水晶振動片20は、ATカットされた水晶片101により構成され、その水晶片101の中央付近の両主面に一対の励振電極102a、102bが対向して配置されている。また、励振電極102aには水晶片101の底面(+Z’側)の−X側まで伸びた引出電極203aが接続され、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203bが接続されている。 水晶振動片20は、第1実施形態の水晶振動片10と引き出し電極の形状が異なっている。
【0064】
ベース部12のX軸方向の両辺には、ベース貫通孔BH1(図12を参照)を形成した際の二対のベースキャスタレーション122a〜122dが形成されている。また、ベースキャスタレーション122a〜122dにはベース側面電極223a〜223dがそれぞれ形成されている。
【0065】
水晶振動片20の形状に従って、ベース部22の−X側に形成されたベース側面電極223a、223bには第2端面M2に形成された接続電極224a、224bがそれぞれ接続されている。また、ベース部22の実装面M3の−X側にはベース側面電極223a、223bとそれぞれ接続された一対の外部電極225a、225bが形成されている。一方、ベース部22の+X側に形成されたベース側面電極223c、223dは、ベース部22の実装面M3の+X側に形成された一対のアース電極225c、225dが接続されている。
【0066】
一対の外部電極225a、225b及び一対のアース電極225c、225dは、図12に示されたようにそれぞれ離れて形成されている。ここで、一対の外部電極225a、225b同士、及び一対のアース電極225c、225d同士のZ’軸方向の間隔SP1は例えば200μm〜500μm程度である。また、外部電極225a及びアース電極225dはベース部22の+Z’側の一辺と離れ、外部電極225b及びアース電極225cはベース部22の−Z’側の一辺と離れて形成されている。ここで、外部電極225a及びアース電極225dとベース部22の+Z側の一辺と、並び外部電極225b及びアース電極225cとベース部22の−Z側の他辺との間隔SP2は例えば0μm〜100μm程度である。
【0067】
第2水晶振動子200において、水晶振動片20は導電性接着剤13(図2(a)を参照)でベース部22の第2端面M2に載置される。このとき、水晶振動片20の引出電極203a、203bがベース部22の接続電極224a、224bにそれぞれ電気的に接続される。これにより、外部電極225a、225bがベース側面電極223a、123b、接続電極224a、224b、導電性接着剤13及び引出電極203a、203bを介して励振電極102a、102bにそれぞれ電気的に接続される。
【0068】
<第2水晶振動子200の製造方法>
第2水晶振動子200の製造方法の製造方法は、図3で説明された第1水晶振動子100の製造方法のフローチャートとほぼ同じである。但し、ベースウエハ22W状態でベース部22を形成するとき、図13に示されたように外部電極とアース電極との位置が異なっている。
【0069】
図13は、複数のベース22を同時に製造できるベースウエハ22Wの底面図である。図13に示されたようにX軸方向に隣り合うベース部22A、22Bにおいて、外部電極225aとアース電極225dとが一体に形成され、外部電極225bとアース電極225cとが一体に形成されている。また、Z’軸方向に隣り合うベース部の実装端子(外部電極、アース電極)はそれぞれ離れて形成され、それらのZ’軸方向の間隔SP3は40μm〜280μm程度である。
【0070】
このため、一対の周波数測定用のプローブPB1、PB2がベース部22Aの外部電極225aと外部電極225bとにそれぞれ当接されると、1つの水晶振動片20の周波数が測定できる。プローブPB1、PB2からベース部22Aの外部電極225a、225bに交番電極が印加されても、外部電極225a、225bはベース部22Bのアース電極225c、225dのみに接続されるのみでベース部22Bの水晶振動片20には電気的に接続されていない。このため、隣り合うベース部22からの影響がなく、ウエハ状態で水晶振動片20の周波数を正確に測定することができる。
【0071】
(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14及び図15を参照しながら説明する。図14は第3水晶振動子300の分解斜視図で、図15は図14のB−B断面図である。
【0072】
図14及び図15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及びベース部32に挟まれる矩形の水晶振動片30とを備える。
【0073】
水晶振動片30は、両面に励振電極302a、302bが形成された水晶振動部301と、水晶振動部301を囲む枠体308とで構成されている。また、水晶振動部301と枠体308との間には、水晶振動部301からX軸方向の両側に沿ってそれぞれ伸びるように枠体308と連結した一対の支持部304a、304bを有している。このため、水晶振動部301と枠体308との間に一対の「L」字型の貫通開口部305a、305bが形成される。水晶振動片30のX軸方向の両側に配置されたZ’軸方向に伸びる両辺には、角丸長方形の水晶貫通孔CH(図17を参照)を形成した際の水晶キャスタレーション306a〜306dが2つずつ形成されている。水晶キャスタレーション306a〜306dには水晶側面電極307a〜307dがそれぞれ形成されている。
【0074】
また、支持部304aの表面Meには励振電極302aと水晶振動片30の−X軸方向の一辺の+Z側に形成された水晶側面電極307aとを接続する引出電極303aが形成されている。ここで、水晶側面電極307aは水晶振動片30の裏面Miにまで伸びて接続パッド307Mが形成されることが好ましい。接続パッド307Mは、後述するベース側面電極323aの接続パッド323Mに確実に電気的に接続する。同様に、支持部304bの裏面Miには励振電極302bと水晶振動片30の+X軸方向の他辺の−Z側に形成された水晶側面電極307cとを接続する引出電極303bが形成されている。ここで、引出電極303bは後述するベース側面電極323cの接続パッド323Mに接続される。
【0075】
ベース部32は、ガラス又は水晶材料より構成され、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。また、ベース部32はX軸方向の両辺にベース貫通孔BH1(図6及び図7を参照)を形成した際のベースキャスタレーション322a〜322dが2つずつ形成されている。さらに、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。ここで、ベース部32の−X軸方向の一辺の+Z側に形成されたベース側面電極323aは第2端面M2に形成された接続パッド323Mを介して水晶振動片30に形成された水晶側面電極307aの接続パッド307Mに接続される。これにより、ベース側面電極323aは接続パッド307M及び水晶側面電極307aを介して引出電極303aに接続される。また、ベース部32の+X軸方向の他辺の−Z側に形成されたベース側面電極323cは水晶振動片30に形成された引出電極303bに接続される。
【0076】
一方、ベース部32はその実装面M3の対角線に一対の外部電極325a、325c及び一対のアース電極325b、325dが形成されている(図2を参照)。なお、一対の外部電極325a、325cは水晶振動片30の引出電極303a、303bに接続したベース側面電極323a、323cにそれぞれ接続されている。また、一対のアース電極325b、325dはその他のベース側面電極323b、323dにそれぞれ接続されている。
【0077】
また、図15に示されたようにリッド部31、水晶振動片30の枠体308及びベース部32により水晶振動片30の水晶振動部301を収納するキャビティCTが形成される。ここで、リッド部31と水晶振動片30と、及び水晶振動片30とベース部32とは封止材である低融点ガラスLGにより接合される。
【0078】
また、第3実施形態では第1実施形態で説明されたように一対の外部電極及び一対のアース電極が第3水晶振動子300の実装面の対角線方向に配置されているが、第2実施形態で説明されたように対の外部電極及び一対のアース電極が同じ一辺に形成されてもよい。
【0079】
<第3水晶振動子300の製造方法>
第3水晶振動子300の製造方法の製造方法については、図16を参照しながら説明する。図16は、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。また、図17は複数の水晶振動片30を同時に製造できる水晶ウエハ30Wの平面図である。
【0080】
ステップT10では、水晶振動片30が製造される。ステップT10はステップT101〜T104を含んでいる。
ステップT101において、図17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振動片30の外形が形成される。すなわち、水晶振動部301と、枠体308と、一対の貫通開口部305a、305bとが形成される。同時に、各水晶振動片30のX軸方向の両辺には水晶ウエハ30Wを貫通する水晶貫通孔CHが2つずつ形成される。水晶貫通孔CHが半分に分割されると1つの水晶キャスタレーション306a〜306d(図14を参照)になる。
【0081】
ステップT102において、図17に示されたように水晶ウエハ30W両面及び側面には励振電極302a、302b及び引出電極303a、303bが形成される。
【0082】
ステップT103において、一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2(図17を参照)を同じ水晶振動片30の一対の引出電極303aと引出電極303bとにそれぞれ当接し、1つ1つの水晶振動片30の周波数が測定される。
【0083】
ステップT104において、水晶振動片30の励振電極302aの厚みを調整する。励振電極302a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302a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。
【0084】
ステップT11では、ステップT111及びステップT112により複数のリッド部31が製造される。すなわち、ステップT111でリッド部31の外形が形成され、ステップT112でリッド31の端面M1に低融点ガラスLGが形成される(図15を参照)。
【0085】
ステップT12では、ステップT121〜ステップT123により複数のベース部32が製造される。なお、ステップT121でベース部32の外形が形成され、ステップT122で各電極が形成される。さらに、ステップT123ではベース部32の端面M2に低融点ガラスLGが形成される(図15を参照)。
【0086】
ステップT13では、ステップT10で製造された複数の水晶振動片30を含む水晶ウエハが低融点ガラスLGで複数のベース部32が形成されたベースウエハに接合される。このとき、水晶ウエハ30Wの接続パッド307Mがベースウエハの一方の接続パッド323Mに接続され、水晶ウエハ30Wの引出電極303bがベースウエハの他方の接続パッド323Mに接続される。
【0087】
ステップT14では、一対の周波数測定用のプローブPB1、PB2を同じベース部32の外部電極325aと外部電極325cとにそれぞれ当接し、1つ1つの水晶振動部301の周波数が測定される。ここで、外部電極325a、325cに交番電極が印加されても、外部電極325a、325cは隣り合うベース部32のアース電極325b、325dのみに接続され外部電極325a、325c同士はそれぞれ電気的に接続されていない。このため、ウエハ状態で水晶振動部301の周波数を正確に測定することができる。
【0088】
ステップT15では、第1実施形態の図3のステップS15で説明されたように水晶振動部301の励振電極302aの厚みを調整する。
ステップT16では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハと水晶ウエハ30Wとが加圧されることで、リッドウエハと水晶ウエハと30Wが低融点ガラスLGにより接合される。
ステップT17では、接合されたリッドウエハと、水晶ウエハ30Wと、ベースウエハ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。
【0089】
第3実施形態においては、ベース側面電極323a〜323d、外部電極325a、325c及びアース電極325b、325dをベース部32の製造ステップT12で形成した後、ステップT13で水晶ウエハとベースウエハとが接合される。但し、水晶ウエハと各電極が形成されていないベースウエハとを接合した後、ベース側面電極323a〜323d、外部電極325a、325c及びアース電極325b、325dがスパッタなどにより形成されてもよい。したがって、図14及び図15で説明されたベース部32の接続パッド323Mが形成されなくてもよい。また、このような製造方法は、以下の第3実施形態の変形例にも適用される。
【0090】
(第3実施形態の変形例)
<第3水晶振動子300’の全体構成>
第3実施形態の変形例の第3水晶振動子300の’全体構成について、図18〜図20を参照しながら説明する。図18(a)は第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た平面図で、(b)は第3実施形態の変形例の水晶振動片30’を+Y’側から見た透視図で、(c)は第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た平面図で、(d)は第3実施形態の変形例のベース部32’を+Y’側から見た透視図である。図19は、図18(b)のD−D断面図である。図20(a)は、第3実施形態の変形例の第3水晶振動子300’を+Y’側から見た平面図で、リッド部31を省略して描かれている。また、図20ではベース部32’が見えるように、水晶振動片30’が透明に描かれている。
【0091】
図18(a)及び(b)に示されたように、第3水晶振動子300’の水晶振動子30’は、両面に励振電極302a、302bが形成された水晶振動部301と、水晶振動部301を囲む枠体308とで構成されている。水晶振動部301と枠体308との間には、水晶振動部301から−X側にそれぞれ伸びた一対の支持部304a’、304b’を有している。このため、水晶振動部301と枠体308との間には一辺(−X側)が開口された矩形の貫通開口部305a’が形成され、一対の支持部304a’、304b’の間には矩形の貫通開口部305b’が形成されている。
【0092】
図19に示されたように、水晶振動片30’の表面Meに形成された励振電極302aに接続された引出電極303a’は、貫通開口部305a’の側面M4を介して水晶振動片30’の表面Meから裏面Miまで伸びて形成される。
【0093】
図18(a)及び(b)に戻り、水晶振動片30’の裏面Miまで伸びた引出電極303a’は、水晶振動片30’の−X側における+Z’側の一隅に形成される。ここで、第3実施形態で説明されたように水晶振動片30’はウエハ状態で製造されるので、引出電極303a’は隣り合う水晶振動片30’からの影響が与えられないように水晶振動片30’の+Z’側の一辺から間隔SP1離れて形成される(図7を参照)。
【0094】
また、水晶振動片30’の裏面Miに形成された引出電極303b’は水晶振動部301の−X側から伸びて枠体308を沿って水晶振動片30’の+X側における−Z’側の他隅に形成される。ここで、第3実施形態で説明されたように水晶振動片30’はウエハ状態で製造されるので、引出電極303b’は隣り合う水晶振動片30’の影響が与えられないように水晶振動片30’の−Z’側の他辺から間隔SP1離れて形成される。
【0095】
図18(c)及び(d)に示されたように、第3実施形態の変形例のベース部32’は第3実施形態のベース部32とほぼ同じである。但し、アース電極325b、325dに接続されたベース側面電極323b、323d(図14を参照)はベース部32’の第2端面M2まで伸びて接続パッド323Mが形成される。
【0096】
さらに、図20(a)に示されたように、水晶振動片30’の引出電極303a’、303b’と外部電極325a、325bに接続された接続パッド323Mとがそれぞれ接続されるように、リッド部31(図14を参照)と水晶振動片30’とベース部32’とが接合される。これにより、ベース部32’に形成された外部電極325a、325bと水晶振動片30’に形成された励振電極302a、302bとがそれぞれ接続される。
【0097】
また、水晶振動片30’の裏面Miで枠体308を介して伸びる引出電極303b’と、ベース部32’の第2端面M2に形成されベースキャスタレーション322bに接続された接続パッド323Mとは離れて形成されることが望ましい。これは、複数のベース部32’をウエハ状態で同時に製造するとき、ベースキャスタレーション322bに接続されたアース電極325bは隣り合うベース部32’の外部電極325cに接続されているためである(図7を参照)。
【0098】
つまり、図20(b)に示されたように引出電極303b’はベースキャスタレーション322bに接続された接続パッド323MとX軸方向に間隔SP7離れて形成されることが望ましい。ここで、間隔SP7は10μm程度であればよい。
図20では引出電極303b’と−X側の接続パッド323MとはX軸方向に離れて形成されているが、必ずしも離れる必要はない。つまり、引出電極303b’と−X側の接続パッド323MとがY’軸方向で低融点ガラスLGにより遮断されると、図20に示されたX軸方向の間隔SP7が形成されなくてもよい。但し、このとき引出電極303b’と+X側の接続パッド323Mとが確実に接続されるように、外部電極325c(図18(d)を参照)の全体又は一部と、ベース側面電極323cと、引出電極303b’とを覆う連結電極(図示しない)が形成されるほうが好ましい。これにより、枠体308の幅を小さくできるため、水晶振動子を小型化でき、水晶振動部301を大きくできる。
【0099】
第3水晶振動子300’の製造方法は、第3実施形態とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【0100】
(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21及び図22を参照しながら説明する。図21は第4実施形態の第4水晶振動子400の分解斜視図で、図22(a)は図21のC−C断面図で、図22(b)は第4水晶振動子400の底面図である。ここで、図21では接続電極124a、124b全体が見えるように、封止材である低融点ガラスLGが透明に描かれている。
【0101】
第4水晶振動子400は音叉型水晶振動片40を有しているので、その座標系は第1〜第3実施形態のATカットで回転された座標系ではない。つまり、第4実施形態に関する図21〜図25では第1〜第3実施形態と同じX軸が用いられ、振動腕405が伸びる方向をY軸方向とし、X軸方向及びY軸方向に垂直な高さ方向をZ軸方向として説明する。
【0102】
図21及び図22に示されたように、第4水晶振動子400はリッド凹部411を有するリッド部41と、ベース凹部421を有するベース部42と、ベース部42に載置され一対の振動腕405を有する音叉型水晶振動片40とを備える。ここで、リッド部41は第1〜第3実施形態で説明されたリッド部と同じである。
【0103】
音叉型水晶振動片40は、−Y側に形成されZ軸方向から見てほぼ矩形形状の基部404と、基部404の一辺から+Y軸方向に沿って伸びた一対の振動腕405とを備えている。一対の振動腕405の断面はほぼ矩形形状であり、表面、裏面及び両側面には励振電極402a、402bが形成されている。一対の振動腕405の表面および裏面には、Y軸方向に伸びる溝部407が形成されていてもよい。さらに、振動腕405の+Y側の先端には錘部408がそれぞれ形成されてもよい。錘部408は音叉型水晶振動片40の一対の振動腕405が振動しやすくなるための錘であり、且つ周波数調整のために設けられている。音叉型水晶振動片40は、たとえば32.768kHzで振動する振動片で、極めて小型の振動片となっている。
【0104】
音叉型水晶振動片40は、基部404から一対の振動腕405のX軸方向の外側でY軸方向に音叉型水晶振動片40のほぼ中央部まで伸びた一対の支持腕406a、406bを有している。また、一対の支持腕406a、406bはその先端部がX軸方向の両側に折り曲げて形成される。ここで、一対の支持腕406a、406bは一対の振動腕405の振動が第4水晶振動子400の外部へ漏れる振動漏れを小さくする効果を有する。また一対の支持腕406a、406bは、キャビティCT(図22(a)を参照)の温度変化、または衝撃の影響を受けづらくさせる効果を有する。基部404、振動腕405及び支持腕406a、406bは同じ厚さで形成され、ウェットエッチングにより同時に形成される。
【0105】
また、音叉型水晶振動片40は両面に一対の振動腕405から一対の支持腕406a、406bの先端までそれぞれ伸びた引出電極403a、403bが形成されている。また、引出電極403a、403bは一対の振動腕405に形成された励振電極402a、402bにそれぞれ接続されている。
【0106】
ベース部42は、表面(+Z側の面)にベース凹部421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42はX軸方向の両辺にベース貫通孔BH2(図24及び図25を参照)を形成した際のY軸方向伸びたベースキャスタレーション422a〜422dが2つずつ形成されている。ベースキャスタレーション422a〜422dにはベース側面電極423a〜423dがそれぞれ形成されている。ここで、ベース部42の+X軸方向の一辺の−Y側に形成されたベース側面電極423aは第2端面M2に形成された接続電極424aに接続されている。また、ベース部42の−X軸方向の他辺の+Y側に形成されたベース側面電極423cは第2端面M2に形成された接続電極424bに接続されている。
【0107】
さらに、ベース部42は実装面M3にベース側面電極423a、423cに接続された一対の外部電極425a、425cが形成され、ベース側面電極423b、423dに接続された一対のアース電極425b、425dが形成されている。
【0108】
一対の外部電極425a、425c及び一対のアース電極425b、425dは、図22(b)に示されたようにそれぞれに離れて形成されている。また、外部電極425a及びアース電極425bはベース部42の−Y側の一辺と離れ、外部電極425c及びアース電極425dはベース部12の+Y側の他辺と離れて形成されている。ここで、外部電極425aとアース電極425dと、及び外部電極425cとアース電極425bとのY軸方向の間隔SP4は例えば300μm〜600μm程度である。また、外部電極425a及びアース電極425bとベース部42の−Y側の一辺と、並び外部電極425cとアース電極425d及びベース部12の+Y側の他辺との間隔SP5は例えば0μm〜100μm程度である。
【0109】
第4水晶振動子400において、音叉型水晶振動片40は導電性接着剤43(図22(a)を参照)で一対の支持腕406a、406bを介してベース部42の第2端面M2に載置される。このとき、音叉型水晶振動片40の引出電極403a、403bがベース部42の接続電極424a、424bにそれぞれ電気的に接続される。これにより、外部電極425a、425cが、ベース側面電極423a、423c、接続電極424a、424b、導電性接着剤43及び引出電極403a、403bを介して励振電極402a、402bにそれぞれ電気的に接続される。つまり、外部電極425a、425cに交番電圧(正負を交番する電位)を印加したときに、音叉型水晶振動片40の一対の振動腕405は所定の周波数で振動することができる。また、リッド部41とベース部42とは低融点ガラスLGによって接合される。
【0110】
第4実施形態では、音叉型水晶振動片40を収納した第4水晶振動子400について説明したが、第3実施形態で説明されたように支持腕により接続された音叉型水晶振動片を囲んだ枠体を有する枠付きの音叉型水晶振動子にも適用される。
【0111】
<第4水晶振動子400の製造方法>
第4水晶振動子400の製造方法の製造方法は、図3で説明された第1水晶振動子100の製造方法のフローチャートとほぼ同じであるので、図3を参照しながら説明する。また、図23は複数の音叉型水晶振動片40を同時に製造できる水晶ウエハ40Wの平面図で、図24は複数のベース部42を同時に製造できるベースウエハ42Wの平面図で、図25はそのベースウエハ42Wの底面図である。
【0112】
ステップS101において、図23に示されたように、均一の水晶ウエハ40Wにエッチングにより複数の音叉型水晶振動片40の外形が形成される。すなわち、基部404、一対の振動腕405、一対の支持腕406a、406b、溝部407及び錘部408が同時に形成される。このとき、複数の音叉型水晶振動片40の外形は連結部409により水晶ウエハ40Wに連結されている。
ステップS102において、図17に示されたようにスパッタ及びエッチング方法によって励振電極402a、402b及び引出電極403a、403bが形成される。
ステップS103において、一点鎖線のカットラインCLに沿って音叉型水晶振動片40が個々に切断される。
【0113】
ステップS12では、ステップS121及びステップS122により複数のベース部32が製造される。図24及び図25に示されたように、第1実施形態と比べるとベース貫通孔BH2と接続電極424a、424bとの形状及び位置のみが異なっている。
【0114】
ステップS13では、ステップS10で製造された音叉型水晶振動片40が導電性接着剤43でベース部42の第2端面M2に載置される。このとき、音叉型水晶振動片40の引出電極403a、403bとベース部42の第2端面M2に形成された接続電極424a、424bとの位置が合うように音叉型水晶振動片40がベース部42の第2端面M2に載置される。
【0115】
ステップS14では、一対の周波数測定用のプローブPB1,PB2をベース部42Bの外部電極425aと外部電極425cとにそれぞれ当接し、1つ1つの音叉型水晶振動片40の周波数が測定される。図25に示されたベース部42Bの外部電極425a、425cは、外部電極425a、425cに交番電極が印加されてもベース部42A又ベース部42Cのアース電極425b、425dのみに接続され、ベース部42A又ベース部42Cの外部電極425a、425cには電気的に接続されていない。このため、隣り合うベース部42からの影響がなく、ウエハ状態で音叉型水晶振動片40の周波数を正確に測定することができる。
【0116】
ステップS15では、第1実施形態で説明されたように音叉型水晶振動片40の振動腕405の錘部408にレーザーが照射されて錘部408から金属が昇華され、周波数が調整される。
ステップS16では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハとベースウエハとが加圧されることで、リッドウエハとベースウエハとが低融点ガラスLGにより接合される。
ステップS17では、接合されたリッドウエハと水晶ウエハ40Wとベースウエハ42Wとが切断される。これにより、数百から数千の第4水晶振動子400が製造される。
【産業上の利用可能性】
【0117】
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。
【0118】
例えば、本明細書では低融点ガラスによりベースウエハと、水晶ウエハと、リッドウエハとが接合されているが、低融点ガラスの代わりにポリイミド樹脂を用いられてもよい。ポリイミド樹脂が用いられる場合においては、スクリーン印刷でもよいし、感光性のポリイミド樹脂を全面に塗布した後に露光することもできる。
【0119】
また、本明細書では水晶振動片が使用されたが、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。さらに圧電デバイスとして、発振回路を組み込んだICなどをパッケージ内に配置させた圧電発振器にも本発明は適用できる。
【符号の説明】
【0120】
10、20、30、30’ … 水晶振動片、 40 … 音叉型水晶振動片
10W、30W、40W … 水晶ウエハ
11、31、41 … リッド部、 11W … リッドウエハ
12、12A、12B、12’、22、32、32’、42 … ベース部、 12W、12W’、22W、42W … ベースウエハ
13 … 導電性接着剤
100、100’、200、300、300’、400 水晶振動子
101 … 水晶片、 301 … 水晶振動部
102a、102b、302a、302b、402a、402b … 励振電極
103a、103b、203a、203b、303a、303b、303a’、303b’、403a、403b … 引出電極
111、121、311、321、411、421 … 凹部
122a〜122d、122a’〜122d’、306a〜306d、322a〜322d、422a〜422d … キャスタレーション
123a〜123d、123a’〜123d’、223a〜223d、307a〜307d、323a〜323d、423a〜423d … 側面電極
124a、124b、224a、224b 接続電極
125a〜125d、225a〜225d、325a〜325d、425a〜425d … 実装端子
126 … 突出部
127 … 突出領域
304a、304b、304a’、304b’ … 支持部
305a、305b、305a’、305b’ … 貫通開口部
307M、323M … 接続パッド
308 … 枠体
404 … 基部
405 … 振動腕
406a、406b … 支持腕
407 … 溝部
408 … 錘部
BH1、BH2、CH … 貫通孔
CT … キャビティ
LG … 低融点ガラス
SP1〜SP7 … 間隔
【特許請求の範囲】
【請求項1】
両主面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引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片と、
前記圧電振動片側の第1面に形成され前記一対の引出電極に接続される一対の接続電極と、前記第1面の反対側の第2面に形成された二対の実装端子とを有し、前記第1面から見て四辺を有する四角形状のベース部と、を備え、
前記ベース部の互いに対向した二辺には、前記ベース部の中心側に窪んだ二対のキャスタレーションと、前記二対のキャスタレーションに前記第1面と前記第2面とを結ぶ二対の側面電極とが形成され、
前記二対の側面電極中の一対は、前記一対の接続電極及び前記二対の実装端子中の一対にそれぞれ接続される圧電デバイス。
【請求項2】
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記一対の外部電極及び前記一対のアース電極が互いに前記第2面の対角線上に形成される請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項3】
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記一対の外部電極が前記二辺のうちの一方に、前記一対のアース電極が前記二辺のうちの他方に形成される請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項4】
前記ベース部は、前記第1面から凹んだ凹部を有し、
前記圧電振動片は、前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが接続するように導電性接着剤で前記ベース部に配置される請求項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】
前記ベース部の前記第1面に接合し、前記四角形状のリッド部を備え、
前記リッド部と前記ベース部とは封止材により接合される請求項4に記載の圧電デバイス。
【請求項6】
前記圧電振動片は、前記一対の励振電極が形成された振動部と前記引出電極が形成され前記振動部の周囲を囲む前記四角形状の枠体とを有し、
前記圧電振動片は、前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが接続するように配置される請求項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7】
前記枠体の一方の主面に接合するリッド部を備え、
前記リッド部と前記枠体の一方の主面とは封止材により接合され、前記枠体の他方の主面と前記ベース部とは封止材により接合される請求項6に記載の圧電デバイス。
【請求項8】
前記第1面と前記第2面とを結ぶ前記キャスタレーションの側面の断面は、前記第1面から前記第2面までの中央部が外側に突き出ている突出部を有する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項9】
二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
両主面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引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片を用意する圧電振動片の用意工程と、
第1面及び前記第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み、隣り合う前記第1ベース部と前記第2ベース部との共通する一辺に前記第1面から前記第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、
前記ベースウエハの前記一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を、前記第2面の前記一対の貫通孔の周囲に前記第1ベース部の前記実装端子及び前記第2ベース部の前記実装端子を形成する電極形成工程と、
前記圧電振動片の前記一対の引出電極が前記第1ベース部の前記実装端子及び前記第2ベース部の前記実装端子に接続されるように、前記圧電振動片を前記第1ベース部及び前記第2ベース部に載置する載置工程と、
前記第1ベース部に載置された前記圧電振動片の周波数及び前記第2ベース部に載置された前記圧電振動片の周波数を前記実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備え、
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記電極形成工程は、前記一対の側面電極のうちの一方に、前記第1ベース部の前記外部電極と前記第2ベース部の前記アース電極とを形成し、前記一対の側面電極のうちの他方に、前記第1ベース部の前記アース電極と前記第2ベース部の前記外部電極とを形成する圧電デバイスの製造方法。
【請求項10】
二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
両主面に形成された一対の励振電極を有する振動片と前記一対の励振電極から引き出した一対の引出電極を有し前記振動片を囲む枠体とを含む第1圧電振動片及び第2圧電振動片をそれぞれ隣り合わせて形成した圧電ウエハを用意する圧電ウエハの用意工程と、
第1面及び前記第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み、隣り合う前記第1ベース部と前記第2ベース部との共通する一辺に前記第1面から前記第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、
前記ベースウエハの前記一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を、前記第2面の前記一対の貫通孔の周囲に前記第1ベース部の前記実装端子及び前記第2ベース部の前記実装端子を形成する電極形成工程と、
前記第1圧電振動片及び第2圧電振動片が前記第1ベース部及び前記第2ベース部にそれぞれに対応されるように、前記圧電ウエハを前記ベースウエハに載置する載置工程と、
前記第1圧電振動片の周波数及び前記第2圧電振動片の周波数を前記実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備え、
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記電極形成工程は、前記一対の側面電極のうちの一方に、前記第1ベース部の前記外部電極と前記第2ベース部の前記アース電極とを形成し、前記一対の側面電極のうちの他方に、前記第1ベース部の前記アース電極と前記第2ベース部の前記外部電極とを形成する圧電デバイスの製造方法。
【請求項11】
前記第1測定工程後、前記圧電振動片の周波数を調整する第1調整工程と、
リッドウエハを用意するリッドウエハの用意工程と、
前記リッドウエハで封止した後、前記ベースウエハを前記一対の貫通孔するように切断する切断工程と、
を備える請求項9又は請求項10に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項12】
前記ベースウエハの用意工程では、前記貫通孔を形成する際、前記第1面及び前記第2面からエッチング又はサンドブラストし、
前記電極形成工程では、前記貫通孔に前記側面電極を形成する際、前記第1面及び前記第2面からスパッタする請求項9から請求項11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13】
前記圧電ウエハの用意工程後且つ前記載置工程前、前記圧電ウエハの前記第1圧電振動片及び前記第2圧電振動片の周波数を前記一対の引出電極を介して測定する第2測定工程と、
前記第2測定工程後、前記第1圧電振動片及び前記第2圧電振動片の周波数を調整する第2調整工程と、を備える請求項10に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項1】
両主面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引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片と、
前記圧電振動片側の第1面に形成され前記一対の引出電極に接続される一対の接続電極と、前記第1面の反対側の第2面に形成された二対の実装端子とを有し、前記第1面から見て四辺を有する四角形状のベース部と、を備え、
前記ベース部の互いに対向した二辺には、前記ベース部の中心側に窪んだ二対のキャスタレーションと、前記二対のキャスタレーションに前記第1面と前記第2面とを結ぶ二対の側面電極とが形成され、
前記二対の側面電極中の一対は、前記一対の接続電極及び前記二対の実装端子中の一対にそれぞれ接続される圧電デバイス。
【請求項2】
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記一対の外部電極及び前記一対のアース電極が互いに前記第2面の対角線上に形成される請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項3】
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記一対の外部電極が前記二辺のうちの一方に、前記一対のアース電極が前記二辺のうちの他方に形成される請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項4】
前記ベース部は、前記第1面から凹んだ凹部を有し、
前記圧電振動片は、前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが接続するように導電性接着剤で前記ベース部に配置される請求項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】
前記ベース部の前記第1面に接合し、前記四角形状のリッド部を備え、
前記リッド部と前記ベース部とは封止材により接合される請求項4に記載の圧電デバイス。
【請求項6】
前記圧電振動片は、前記一対の励振電極が形成された振動部と前記引出電極が形成され前記振動部の周囲を囲む前記四角形状の枠体とを有し、
前記圧電振動片は、前記一対の引出電極と前記一対の接続電極とが接続するように配置される請求項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7】
前記枠体の一方の主面に接合するリッド部を備え、
前記リッド部と前記枠体の一方の主面とは封止材により接合され、前記枠体の他方の主面と前記ベース部とは封止材により接合される請求項6に記載の圧電デバイス。
【請求項8】
前記第1面と前記第2面とを結ぶ前記キャスタレーションの側面の断面は、前記第1面から前記第2面までの中央部が外側に突き出ている突出部を有する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項9】
二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
両主面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引き出した一対の引出電極とを有する圧電振動片を用意する圧電振動片の用意工程と、
第1面及び前記第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み、隣り合う前記第1ベース部と前記第2ベース部との共通する一辺に前記第1面から前記第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、
前記ベースウエハの前記一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を、前記第2面の前記一対の貫通孔の周囲に前記第1ベース部の前記実装端子及び前記第2ベース部の前記実装端子を形成する電極形成工程と、
前記圧電振動片の前記一対の引出電極が前記第1ベース部の前記実装端子及び前記第2ベース部の前記実装端子に接続されるように、前記圧電振動片を前記第1ベース部及び前記第2ベース部に載置する載置工程と、
前記第1ベース部に載置された前記圧電振動片の周波数及び前記第2ベース部に載置された前記圧電振動片の周波数を前記実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備え、
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記電極形成工程は、前記一対の側面電極のうちの一方に、前記第1ベース部の前記外部電極と前記第2ベース部の前記アース電極とを形成し、前記一対の側面電極のうちの他方に、前記第1ベース部の前記アース電極と前記第2ベース部の前記外部電極とを形成する圧電デバイスの製造方法。
【請求項10】
二対の実装端子を有する圧電デバイスの製造方法であって、
両主面に形成された一対の励振電極を有する振動片と前記一対の励振電極から引き出した一対の引出電極を有し前記振動片を囲む枠体とを含む第1圧電振動片及び第2圧電振動片をそれぞれ隣り合わせて形成した圧電ウエハを用意する圧電ウエハの用意工程と、
第1面及び前記第1面の反対側の第2面を有する四角形状の第1ベース部及び第2ベース部を含み、隣り合う前記第1ベース部と前記第2ベース部との共通する一辺に前記第1面から前記第2面まで貫通した一対の貫通孔が形成されたベースウエハを用意するベースウエハの用意工程と、
前記ベースウエハの前記一対の貫通孔の側面に一対の側面電極を、前記第2面の前記一対の貫通孔の周囲に前記第1ベース部の前記実装端子及び前記第2ベース部の前記実装端子を形成する電極形成工程と、
前記第1圧電振動片及び第2圧電振動片が前記第1ベース部及び前記第2ベース部にそれぞれに対応されるように、前記圧電ウエハを前記ベースウエハに載置する載置工程と、
前記第1圧電振動片の周波数及び前記第2圧電振動片の周波数を前記実装端子を介して測定する第1測定工程と、を備え、
前記二対の実装端子は、外部に通電される一対の外部電極とアースに使われる一対のアース電極とを含み、
前記電極形成工程は、前記一対の側面電極のうちの一方に、前記第1ベース部の前記外部電極と前記第2ベース部の前記アース電極とを形成し、前記一対の側面電極のうちの他方に、前記第1ベース部の前記アース電極と前記第2ベース部の前記外部電極とを形成する圧電デバイスの製造方法。
【請求項11】
前記第1測定工程後、前記圧電振動片の周波数を調整する第1調整工程と、
リッドウエハを用意するリッドウエハの用意工程と、
前記リッドウエハで封止した後、前記ベースウエハを前記一対の貫通孔するように切断する切断工程と、
を備える請求項9又は請求項10に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項12】
前記ベースウエハの用意工程では、前記貫通孔を形成する際、前記第1面及び前記第2面からエッチング又はサンドブラストし、
前記電極形成工程では、前記貫通孔に前記側面電極を形成する際、前記第1面及び前記第2面からスパッタする請求項9から請求項11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13】
前記圧電ウエハの用意工程後且つ前記載置工程前、前記圧電ウエハの前記第1圧電振動片及び前記第2圧電振動片の周波数を前記一対の引出電極を介して測定する第2測定工程と、
前記第2測定工程後、前記第1圧電振動片及び前記第2圧電振動片の周波数を調整する第2調整工程と、を備える請求項10に記載の圧電デバイスの製造方法。
【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15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【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15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公開番号】特開2012−142909(P2012−142909A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−86933(P2011−86933)
【出願日】平成23年4月11日(2011.4.11)
【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24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年4月11日(2011.4.11)
【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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