圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
【課題】 ウエハ状態から各々の圧電デバイス単体に切断されるときに破損が発生しにくく、ウエハ状態で各々の水晶振動片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。
【解決手段】 圧電デバイス（１００）は振動部（１０）を収納するパッケージの一部を構成し一対の直線状の第１辺（Ｌ１）及び第１辺に垂直な一対の直線状の第２辺（Ｌ２）を有する矩形の第１板（１２）と、第１板に接合され振動部を収納するパッケージの一部を構成する矩形の第２板（１１）と、第１板と第２板とを接合するガラス材料からなる接着剤（ＬＧ）と、を備える。また、一対の第１辺には外周から凹んだ一対のキャスタレーション（１２２）が形成され、一対のキャスタレーションは第１板の中心を通り第２辺に平行な直線（Ａｘ）で分けられる２つの領域にそれぞれ配置される。
【解決手段】 圧電デバイス（１００）は振動部（１０）を収納するパッケージの一部を構成し一対の直線状の第１辺（Ｌ１）及び第１辺に垂直な一対の直線状の第２辺（Ｌ２）を有する矩形の第１板（１２）と、第１板に接合され振動部を収納するパッケージの一部を構成する矩形の第２板（１１）と、第１板と第２板とを接合するガラス材料からなる接着剤（ＬＧ）と、を備える。また、一対の第１辺には外周から凹んだ一対のキャスタレーション（１２２）が形成され、一対のキャスタレーションは第１板の中心を通り第２辺に平行な直線（Ａｘ）で分けられる２つの領域にそれぞれ配置される。
【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のリッド及びベースの四隅に対応する部分に開口部がそれぞれ形成されている。これにより、各々の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のウエハ状態で圧電デバイスを製造する方法は、貫通孔が圧電デバイスの四隅のみに形成されているので、隣り合った圧電デバイス同士はほとんど一体になっている状態である。この状態で圧電デバイスをどちらの方向（矩形の四辺）から切断しても、切断するときに負荷がかかる時間が長くなるため、圧電デバイスが破損しやすくなる。また、隣り合った圧電デバイスの励振電極同士は貫通孔に形成された側面電極により導電されているので、ウエハ単位で各々の水晶振動片の周波数を測定することが困難である。
【０００５】
そこで、本発明はウエハ状態から各々の圧電デバイス単体に切断されるときに破損が発生しにくく、ウエハ状態で各々水晶振動片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】
【０００６】
第１観点の圧電デバイスは、電圧の印加により振動する振動部を有する。この圧電デバイスは振動部を収納するパッケージの一部を構成し一対の直線状の第１辺及び第１辺に垂直な一対の直線状の第２辺を有する矩形の第１板と、第１板に接合され振動部を収納するパッケージの一部を構成する矩形の第２板と、第１板と第２板とを接合するガラス材料からなる接着剤と、を備える。また、一対の第１辺には外周から凹んだ一対のキャスタレーションが形成され、一対のキャスタレーションは第１板の中心を通り第２辺に平行な直線で分けられる２つの領域にそれぞれ配置される。
【０００７】
第２観点の圧電デバイスにおいて、第１板は圧電デバイスが実装され振動部が載置されるベース部を含み、第２板はベース部に接合されて振動部を密封するリッド部を含む。
【０００８】
第３観点の圧電デバイスにおいて、第２板は振動部と振動部を囲みパッケージの一部をなす枠体とを有する圧電フレームを含み、第１板は圧電フレームの枠体の一面に接合されるベース部を含み、接着剤により圧電フレームの枠体の他面に接合されて振動部を密封するパッケージの一部を構成するリッド部をさらに備える。
【０００９】
第４観点の圧電デバイスにおいて、接着剤は３５０℃〜４１０℃で溶融するガラス材料である。
【００１０】
第５観点の圧電デバイスの製造方法は、電圧の印加により振動する振動部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は振動部を収納するパッケージの一部を構成し一対の第１辺及び第１辺に垂直な一対の第２辺からなる複数の矩形の第１板を有する第１ウエハを用意する工程と、一対の第１辺に第１辺と第２辺との交点から第１辺の中央の間に第一ウエハを貫通した貫通孔を形成する工程と、振動部を収納するパッケージの一部を構成する複数の矩形の第２板を有する第２ウエハを用意する工程と、第１ウエハと第２ウエハとをガラス材料からなる接着剤により接合する第１接合工程と、第１接合工程後第１辺を通るように接合された第１ウエハ及び第２ウエハを切断する第１切断工程と、第１切断工程後第２辺を通るように接合された第１ウエハ及び第２ウエハを切断する第２切断工程と、を備える。
【００１１】
第６観点の圧電デバイスの製造方法において、第１ウエハは振動部が載置される複数のベース部を有するベースウエハを含み、第２ウエハはベースウエハに接合されて振動部を密封するパッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを含む。
【００１２】
第７観点の圧電デバイスの製造方法において、第２ウエハは振動部と振動部を囲みパッケージの一部をなす枠体とを有する複数の圧電フレームを有する圧電ウエハを含み、第１ウエハは圧電ウエハの一面に接合され複数のベース部を有するベースウエハを含み、枠部及びベース部と振動部を密封するパッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを用意する工程と、第１接合工程後及び第１切断工程前に接着剤によりリッドウエハを圧電ウエハの他面に接合する第２接合工程と、をさらに備える。
【００１３】
第８観点の圧電デバイスの製造方法において、第１ウエハを用意する工程では第１辺の長さが第２辺の長さより短く形成される。
【００１４】
第９観点の圧電デバイスの製造方法において、第１切断工程では貫通孔を半分に切断する。
【００１５】
第１０観点の圧電デバイスの製造方法において、第１切断工程では貫通孔の縁部に沿って１つの圧電デバイスに少なくとも２つの貫通孔が形成されるように切断する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ウエハ状態から各々の圧電デバイス単体に切断されるときに破損が発生しにくく、ウエハ状態で各々の水晶振動片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が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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２実施形態の第２水晶振動子２００の分解斜視図である。
【図９】第２水晶振動子２００の底面図である。
【図１０】ベースウエハ２２Ｗの平面図である。
【図１１】ベースウエハ２２Ｗの底面図である。
【図１２】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１３】第３水晶振動子３００の底面図である。
【図１４】ベースウエハ３２Ｗの底面図である。
【図１５】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１６】図１５のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】水晶ウエハ４０Ｗの平面図である。
【図１８】（ａ）は、第４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た平面図である。 （ｂ）は、第４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た透視図である。 （ｃ）は、第４実施形態の変形例のベース部４２’を＋Ｙ’側から見た平面図である。 （ｄ）は、第４実施形態の変形例のベース部４２’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４実施形態の変形例の第４水晶振動子４００’を＋Ｙ’側から見た平面図で、リッド部４１を省略して描かれている。 （ｂ）は、破線Ｅの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書では、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Ｘ軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、各実施形態では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軸方向及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
＜第１水晶振動子１００の全体構成＞
第１水晶振動子１００の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は第１水晶振動子１００の分解斜視図で、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図で、図２（ｂ）は第１水晶振動子１００の底面図である。なお、図１では接続電極１２４ａ、１２４ｂ全体が見えるように、接着剤である低融点ガラスＬＧが透明に描かれている。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。矩形のベース部１２はＺ’軸方向に伸びた一対の第１辺Ｌ１及びＸ軸方向に伸びた一対の第２辺Ｌ２から構成される。また、ベース部１２は一対の第１辺Ｌ１には４つのキャスタレーション１２２がそれぞれ形成されている。
【００２４】
具体的には、−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１にはベース貫通孔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。さらに、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとは矩形のベース部１２の中心を通りながら第２辺Ｌ２に平行な対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。
【００２５】
同様に、＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１にはベース貫通孔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。さらに、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとは対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。
【００２６】
なお、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｃと、及びベースキャスタレーション１２２ｂとベースキャスタレーション１２２ｄとはベース部１２の中心に対して点対称となることが好ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
＜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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ステップＳ１１では、リッド部１１が製造される。図５に示されたように、均一厚さの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。
【００４１】
ステップＳ１２では、ベース部１２が製造される。ステップＳ１２はステップＳ１２１〜Ｓ１２３を含んでいる。
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の一対の第１辺Ｌ１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、２つの貫通孔ＢＨ１はＺ’軸方向で対称軸Ａｘの両側に配置されている。また、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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
ステップＳ１２３において、スクリーン印刷でベースウエハ１２Ｗの第２端面Ｍ２における第１端面Ｍ１に対応する領域に低融点ガラス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膜がベースウエハ１２Ｗの第２端面Ｍ２に形成される。本実施形態では、低融点ガラスＬＧがベース部１２の第２端面Ｍ２に形成されているが、リッド部１１の第１端面Ｍ１に形成されてもよい。このとき、低融点ガラス膜ＬＧはベース貫通孔ＢＨ１に対応する箇所には形成されないことが好ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
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の振動周波数が測定される。
【００４７】
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の振動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の振動周波数が測定されてもよい。
【００４８】
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、振動周波数の測定結果が所定範囲内であれば必ずしも振動周波数を調整する必要はない。
【００４９】
ステップＳ１４で１つの水晶振動片１０の振動周波数を測定した後、ステップＳ１５で１つの水晶振動片１０の振動周波数を調整してもよい。このステップの繰り返しをベースウエハ１２Ｗ上のすべての水晶振動片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の振動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の振動周波数を調整してもよい。
【００５０】
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とが接着剤である低融点ガラスＬＧにより接合される。
【００５１】
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Ｚ’軸方向に沿って切断される。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行われる。ステップＳ１７では、図５〜図７に示された一点鎖線の第１スクライブラインＳＬ１に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。つまり、貫通孔ＢＨ１が形成されている第１辺Ｌ１に沿ってリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。ここで、ダイシング装置が貫通孔ＢＨ１を通過するときにはベースウエハ１２Ｗに負荷をかからないので、負荷がかかる全体的な時間が短くなる。このため、ベースウエハ１２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００５２】
ステップＳ１８では、接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２ＷとがＸ軸方向に沿って切断される。すなわち、図５〜図７に示された一点鎖線の第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。なお、第２スクライブラインＳＬ２には貫通孔ＢＨ１が形成されていないが、ステップＳ１７でリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２ＷとがＺ’軸方向に沿って切断されているので、切断するときにリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ１２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。ここで、ステップＳ１７及びＳ１８により、接合されたリッドウエハ１１Ｗ及びベースウエハ１２Ｗから数百、数千個の第１水晶振動子１００が製造される。
【００５３】
ステップＳ１７及びＳ１８において、まず第１辺Ｌ１に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断され、次に第２辺Ｌ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。そのため、切断するときに負荷がかかる時間を短くするためには、第１辺Ｌ１を第２辺Ｌ２より短く形成することが好ましい。
【００５４】
ステップＳ１９では、ステップＳ１７及びＳ１８により切断されて単体となった各々の第１水晶振動子１００に対してその周波数を確認する。
【００５５】
（第２実施形態）
＜第２水晶振動子２００の全体構成＞
第２水晶振動子２００の全体構成について、図８及び図９を参照しながら説明する。図９は第２水晶振動子２００の分解斜視図で、図９は第２水晶振動子２００の底面図である。なお、図８では接続電極１２４ａ、１２４ｂ全体が見えるように、封止材である低融点ガラスＬＧが透明に描かれている。第２実施形態において、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。
【００５６】
図８に示されたように、第２水晶振動子２００はリッド部１１と、ベース部２２と、ベース部２２に載置される水晶振動片１０とを備える。
【００５７】
ベース部２２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。矩形のベース部２２はＺ’軸方向に伸びた平行な一対の第１辺Ｌ１及びＸ軸方向に伸びた平行な一対の第２辺Ｌ２から構成される。また、ベース部２２は一対の第１辺Ｌ１には一対のキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃがそれぞれ形成されている。
【００５８】
具体的には、−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の＋Ｚ’軸側にはベース貫通孔ＢＨ２（図１０及び図１１を参照）を形成した際のＺ’軸方向に伸びたベースキャスタレーション２２２ａが形成されている。すなわち、ベースキャスタレーション２２２ａは対称軸Ａｘの＋Ｚ’軸側の領域に配置されている。同様に、＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の−Ｚ’軸側にはベース貫通孔ＢＨ２（図１０及び図１１を参照）を形成した際のＺ’軸方向に伸びたベースキャスタレーション２２２ｃが形成されている。すなわち、ベースキャスタレーション２２２ｃは対称軸Ａｘの−Ｚ’軸側の領域に配置されている。ここで、ベースキャスタレーション２２２ａとベースキャスタレーション２２２ｃとは矩形のベース部２２の中心に対して点対称になることが好ましい。また、ベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃにはベース側面電極２２３ａ、２２３ｃ（図９を参照）がそれぞれ形成されている。
【００５９】
図９に示されたように、ベース部２２は実装面Ｍ３にベース側面電極２２３ａ、２２３ｃとそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２２５ａ、２２５ｃ及びアースに使われるアース電極２２５ｂ、２２５ｄが形成されている。ベース部２２において、外部電極２２５ａ、２２５ｃはベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃに形成されたベース側面電極２２３ａ、２２３ｃとそれぞれ導電され、アース電極２２５ｂ、２２５ｄ側にはキャスタレーションが形成されていない。
【００６０】
また、一対の外部電極２２５ａ、２２５ｃ及び一対のアース電極２２５ｂ、２２５ｄは、図９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２２５ａ及びアース電極２２５ｄはベース部２２の＋Ｚ’側の第２辺Ｌ２（図８を参照）の縁部と離れ、アース電極２２５ｂ及び外部電極２２５ｃはベース部２２の−Ｚ’側の第２辺Ｌ２（図8を参照）の縁部と離れて形成されている。
【００６１】
第２実施形態では、一対の外部電極２２５ａ、２２５ｃの以外にアース電極２２５ｂ、２２５ｄが形成されているが、アース電極２２５ｂ、２２５ｄが形成されていない構成でもよい。
【００６２】
＜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、貫通孔ＢＨ２が異なっている。図１０はベースウエハ２２Ｗの平面図で、図１１はベースウエハ２２Ｗの底面図である。
【００６３】
図１０に示されたように、１つの第２水晶振動子２００において＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の−Ｚ’軸側及び−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の＋Ｚ’軸側に一対の貫通孔ＢＨ２が形成されている。すなわち、Ｚ’軸方向で隣り合った貫通孔ＢＨ２は第２スクライブラインＳＬ２の両側に交替に配置されている。
【００６４】
そのため、図３のステップＳ１７において第１スクライブラインＳＬ１に沿ってベースウエハ２２Ｗが切断されると、ベース部２２の第１辺Ｌ１に金属膜２２６が形成される場合がある（図８を参照）。具体的には、図８及び図９に示されたように−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１におけるベースキャスタレーション２２２ａの−Ｚ’軸側、及び＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１におけるベースキャスタレーション２２２ｃの＋Ｚ’軸側にはアース電極２２５ｂ、２２５ｄに接続された金属膜２２６がそれぞれ形成される。
【００６５】
図１１に示されたように、第２水晶振動子２００は一対の周波数測定用のプローブＰＢ１、ＰＢ２を同じベース部２２の一対の外部電極２２５ａと外部電極２２５ｃとにそれぞれ当接し、１つ１つの水晶振動片１０（図８を参照）の振動周波数が測定できる。具体的には図３のステップＳ１４における図７の説明と同じであるので、説明を省略する。
【００６６】
さらに、第２実施形態においても、接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ２２Ｗとから各々の第２水晶振動子２００を切断するとき、まず貫通孔ＢＨ２が形成されている第１スクライブラインＳＬ１に沿って切断する。その後、貫通孔ＢＨ２が形成されていない第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ２２Ｗとが切断される。
【００６７】
上述のような切断方法によれば、切断するときにリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ２２Ｗとに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ２２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００６８】
（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１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２は第３水晶振動子３００の分解斜視図で、図１３は第３水晶振動子３００の底面図である。なお、図１では接続電極３２４ａ、３２４ｂ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。
【００６９】
図１２及び図１３に示されたように、第３水晶振動子３００はリッド部１１と、ベース部３２と、ベース部３２に載置される平板状の水晶振動片３０とを備える。
【００７０】
水晶振動片３０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３０３ａ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３０３ｂが接続されている。水晶振動片３０は、第１実施形態の水晶振動片１０と引出電極の形状のみが異なっている。
【００７１】
ベース部３２のＸ軸方向の一対の第１辺Ｌ１には、ベース貫通孔ＢＨ１（図１４を参照）を形成した際の４つのベースキャスタレーション１２２ａ〜１２２ｄが形成されている。ここで、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとは矩形のベース部３２の中心を通りながら第２辺Ｌ２に平行な対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。同様に、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとは対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。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３２３ａ〜３２３ｄがそれぞれ形成されている。
【００７２】
水晶振動片３０の形状に従って、ベース部３２の−Ｘ側に形成されたベース側面電極３２３ａ、３２３ｂには第２端面Ｍ２に形成された接続電極３２４ａ、３２４ｂがそれぞれ接続されている。また、ベース部３２の実装面Ｍ３の−Ｘ側にはベース側面電極３２３ａ、３２３ｂとそれぞれ接続された一対の外部電極３２５ａ、３２５ｂが形成されている。一方、ベース部３２の＋Ｘ側に形成されたベース側面電極３２３ｃ、３２３ｄは、ベース部３２の実装面Ｍ３の＋Ｘ側に形成された一対のアース電極３２５ｃ、３２５ｄが接続されている。
【００７３】
一対の外部電極３２５ａ、３２５ｂ及び一対のアース電極３２５ｃ、３２５ｄは、図１３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３２５ａ、３２５ｂ同士、及び一対のアース電極３２５ｃ、３２５ｄ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３２５ａ及びアース電極３２５ｄはベース部３２の＋Ｚ’側の第２辺Ｌ２の縁部と離れ、外部電極３２５ｂ及びアース電極３２５ｃはベース部３２の−Ｚ’側の第２辺Ｌ２の縁部と離れて形成されている。ここで、外部電極３２５ａ及びアース電極３２５ｄとベース部３２の＋Ｚ側の第２辺Ｌ２の縁部と、並び外部電極３２５ｂ及びアース電極３２５ｃとベース部３２の−Ｚ側の第２辺Ｌ２の縁部との間隔ＳＰ２は例えば０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００７４】
＜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３２Ｗ状態でベース部３２を形成するとき、図１４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。
【００７５】
図１４は、複数のベース３２を同時に製造できるベースウエハ３２Ｗの底面図である。図１４に示されたようにＸ軸方向に隣り合うベース部３２Ａ、３２Ｂにおいて、外部電極３２５ａとアース電極３２５ｄとが一体に形成され、外部電極３２５ｂとアース電極３２５ｃ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。
【００７６】
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３２Ａの外部電極３２５ａと外部電極３２５ｂとにそれぞれ当接されると、１つの水晶振動片３０の振動周波数が測定できる。プローブＰＢ１、ＰＢ２からベース部３２Ａの外部電極３２５ａ、３２５ｂに交番電極が印加されても、外部電極３２５ａ、３２５ｂはベース部３２Ｂのアース電極３２５ｃ、３２５ｄのみに接続されるのみでベース部３２Ｂの水晶振動片３０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３２からの影響がなく、ウエハ状態で水晶振動片３０の振動周波数を正確に測定することができる。
【００７７】
さらに、第３実施形態においても、接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ３２Ｗとから各々の第３水晶振動子３００を切断するとき、まず貫通孔ＢＨ１が形成されている第１スクライブラインＳＬ１に沿って切断する。その後、貫通孔ＢＨ１が形成されていない第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ３２Ｗとが切断される。
【００７８】
上述のような、切断方法によると、切断するときにベースウエハ３２Ｗに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ３２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００７９】
（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１５及び図１６を参照しながら説明する。図１５は第４水晶振動子４００の分解斜視図で、図１６は図１５のＢ−Ｂ断面図である。
【００８０】
図１５及び図１６に示されたように、第４水晶振動子４００は、リッド凹部４１１を有するリッド部４１と、ベース凹部４２１を有するベース部４２と、リッド部４１及びベース部４２に挟まれる矩形の水晶振動片４０とを備える。
【００８１】
水晶振動片４０は、両面に励振電極４０２ａ、４０２ｂが形成された水晶振動部４０１と、水晶振動部４０１を囲む枠体４０８とで構成されている。また、水晶振動部４０１と枠体４０８との間には、水晶振動部４０１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４０８と連結した一対の支持部４０４ａ、４０４ｂを有している。このため、水晶振動部４０１と枠体４０８との間に一対の「Ｌ」字型の貫通開口部４０５ａ、４０５ｂが形成される。水晶振動片４０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４０６ａ〜４０６ｄが２つずつ形成されている。水晶キャスタレーション４０６ａ〜４０６ｄには水晶側面電極４０７ａ〜４０７ｄがそれぞれ形成されている。
【００８２】
また、支持部４０４ａの表面Ｍｅには励振電極４０２ａと水晶振動片４０の−Ｘ軸方向の一辺の＋Ｚ側に形成された水晶側面電極４０７ａとを接続する引出電極４０３ａが形成されている。ここで、水晶側面電極４０７ａは水晶振動片４０の裏面Ｍｉにまで伸びて接続パッド４０７Ｍが形成されることが好ましい。接続パッド４０７Ｍは、後述するベース側面電極４２３ａの接続パッド４２３Ｍに確実に電気的に接続する。同様に、支持部４０４ｂの裏面Ｍｉには励振電極４０２ｂと水晶振動片４０の＋Ｘ軸方向の他辺の−Ｚ側に形成された水晶側面電極４０７ｃとを接続する引出電極４０３ｂが形成されている。ここで、引出電極４０３ｂは後述するベース側面電極４２３ｃの接続パッド４２３Ｍに接続される。
【００８３】
ベース部４２は、ガラス又は水晶材料からなりＺ’軸方向に伸びた一対の第１辺Ｌ１及びＸ軸方向に伸びた一対の第２辺Ｌ２より構成される矩形であり、表面（＋Ｙ’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。ベース部４２は一対の第１辺Ｌ１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４２２ａ〜４２２ｄが２つずつ形成されている。具体的には、−Ｘ軸側にベースキャスタレーション４２２ａ、４２２ｂが形成され、＋Ｘ軸側にベースキャスタレーション４２２ｃ、４２２ｄが形成される。ここで、ベースキャスタレーション４２２ａとベースキャスタレーション４２２ｂと、及びベースキャスタレーション４２２ｃとベースキャスタレーション４２２ｄとは対称軸Ａｘにより分けられた２つの領域にそれぞれ配置されている。また、ベースキャスタレーション４２２ａとベースキャスタレーション４２２ｃと、及びベースキャスタレーション４２２ｂとベースキャスタレーション４２２ｄとはベース部４２の中心に対して点対称となることが好ましい。
【００８４】
さらに、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軸方向の第１辺Ｌ１の＋Ｚ側に形成されたベース側面電極４２３ａは第２端面Ｍ２に形成された接続パッド４２３Ｍを介して水晶振動片４０に形成された水晶側面電極４０７ａの接続パッド４０７Ｍに接続される。これにより、ベース側面電極４２３ａは接続パッド４０７Ｍ及び水晶側面電極４０７ａを介して引出電極４０３ａに接続される。また、ベース部４２の＋Ｘ軸方向の第１辺Ｌ１の−Ｚ側に形成されたベース側面電極４２３ｃは水晶振動片４０に形成された引出電極４０３ｂに接続される。
【００８５】
一方、ベース部４２はその実装面Ｍ３の対角線に一対の外部電極４２５ａ、４２５ｃ及び一対のアース電極４２５ｂ、４２５ｄが形成されている（図２（ｂ）を参照）。なお、一対の外部電極４２５ａ、４２５ｃは水晶振動片４０の引出電極４０３ａ、４０３ｂに接続したベース側面電極４２３ａ、４２３ｃにそれぞれ接続されている。また、一対のアース電極４２５ｂ、４２５ｄはその他のベース側面電極４２３ｂ、４２３ｄにそれぞれ接続されている。
【００８６】
また、図１６に示されたようにリッド部４１、水晶振動片４０の枠体４０８及びベース部４２により水晶振動片４０の水晶振動部４０１を収納するキャビティＣＴが形成される。ここで、リッド部４１と水晶振動片４０と、及び水晶振動片４０とベース部４２とは封止材である低融点ガラスＬＧにより接合される。
【００８７】
また、第４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４水晶振動子４００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。さらに、第２実施形態で説明されたように、一対のアース電極に対応するキャスタレーションが形成されなくてもよい。
【００８８】
＜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１７は複数の水晶振動片４０を同時に製造できる水晶ウエハ４０Ｗの平面図である。
【００８９】
ステップＳ１０１において、図１７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水晶振動片４０の外形が形成される。すなわち、水晶振動部４０１と、枠体４０８と、一対の貫通開口部４０５ａ、４０５ｂとが形成される。同時に、各水晶振動片４０のＸ軸方向の両辺には水晶ウエハ４０Ｗ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４０６ａ〜４０６ｄ（図１５を参照）になる。
【００９０】
ステップＳ１１では、複数のリッド部４１が製造される。ここで、リッド部４１の製造方法は第１実施形態と同じである。
【００９１】
ステップＳ１２では、ステップＳ１２１〜ステップＳ１２３により複数のベース部４２が製造される。第１実施形態と比べると、接続電極１２４ａ、１２４ｂ（図６を参照）の代わりに第２端面Ｍ２に一対の接続パッド４２３Ｍ（図１５を参照）が形成される点のみが異なっている。
【００９２】
ステップＳ１３では、ステップＳ１０で製造された複数の水晶振動片４０を含む水晶ウエハが低融点ガラスで複数のベース部４２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４０Ｗの接続パッド４０７Ｍがベースウエハの一方の接続パッド４２３Ｍに接続され、水晶ウエハ４０Ｗの引出電極４０３ｂがベースウエハの他方の接続パッド４２３Ｍに接続される。
【００９３】
ステップＳ１４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４２の外部電極４２５ａと外部電極４２５ｃとにそれぞれ当接し、１つ１つの水晶振動部４０１の振動周波数が測定される。ここで、外部電極４２５ａ、４２５ｃに交番電極が印加されても、外部電極４２５ａ、４２５ｃは隣り合うベース部４２のアース電極４２５ｂ、４２５ｄのみに接続され外部電極４２５ａ、４２５ｃ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４０１の振動周波数を正確に測定することができる。
【００９４】
ステップＳ１５では、第１実施形態で説明されたように水晶振動部４０１の励振電極４０２ａの厚みを調整する。
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。
【００９５】
ステップＳ１７では、接合されたリッドウエハ４１Ｗ（図５を参照）と水晶ウエハ４０Ｗ（図１７を参照）とベースウエハ４２Ｗ（図６及び図７を参照）とがＺ’軸方向に沿って切断される。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行われる。ステップＳ１７では、図５〜図７及び図１７に示された一点鎖線の第１スクライブラインＳＬ１に沿って接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。つまり、貫通孔ＢＨ１、ＣＨが形成されている第１辺Ｌ１に沿ってリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。ここで、ダイシング装置が貫通孔ＢＨ１、ＣＨを通過するときには水晶ウエハ４０Ｗ及びベースウエハ４２Ｗに負荷をかからないので、負荷がかかる全体的な時間が短くなる。このため、水晶ウエハ４０Ｗ及びベースウエハ４２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００９６】
ステップＳ１８では、接合されたリッドウエハ４１Ｗ（図５を参照）と水晶ウエハ４０Ｗ（図１７を参照）とベースウエハ４２Ｗ（図６及び図７を参照）とがＸ軸方向に沿って切断される。すなわち、図５〜図７及び図１７に示された一点鎖線の第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。なお、第２スクライブラインＳＬ２には貫通孔ＢＨ１、ＣＨが形成されていないが、ステップＳ１７でリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２ＷとがＺ’軸方向に沿って切断されている水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、水晶ウエハ４０Ｗ及びベースウエハ４２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。ここで、ステップＳ１７及びＳ１８により、接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとから数百、数千個の第４水晶振動子４００が製造される。
【００９７】
ステップＳ１９では、ステップＳ１７及びＳ１８により切断されて単体となった各々の第４水晶振動子４００に対してその周波数を確認する。
【００９８】
第４実施形態においては、ベース側面電極４２３ａ〜４２３ｄ、外部電極４２５ａ、４２５ｃ及びアース電極４２５ｂ、４２５ｄをベース部４２の製造ステップＳ１２で形成した後、ステップＳ１３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４２３ａ〜４２３ｄ、外部電極４２５ａ、４２５ｃ及びアース電極４２５ｂ、４２５ｄがスパッタなどにより形成されてもよい。したがって、図１５及び図１６で説明されたベース部４２の接続パッド４２３Ｍ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４実施形態の変形例にも適用される。
【００９９】
（第４実施形態の変形例）
＜第４水晶振動子４００’の全体構成＞
第４実施形態の変形例の第４水晶振動子４００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４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た平面図で、（ｂ）は第４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た透視図で、（ｃ）は第４実施形態の変形例のベース部４２’を＋Ｙ’側から見た平面図で、（ｄ）は第４実施形態の変形例のベース部４２’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４実施形態の変形例の第４水晶振動子４００’を＋Ｙ’側から見た平面図で、リッド部４１を省略して描かれている。また、図２０ではベース部４２’が見えるように、水晶振動片４０’が透明に描かれている。
【０１００】
図１８（ａ）及び（ｂ）に示されたように、第４水晶振動子４００’の水晶振動片４０’は第４実施形態で説明された水晶キャスタレーションが形成されていない。水晶振動片４０’は、両面に励振電極４０２ａ、４０２ｂが形成された水晶振動部４０１と、水晶振動部４０１を囲む枠体４０８とで構成されている。水晶振動部４０１と枠体４０８との間には、水晶振動部４０１から−Ｘ側にそれぞれ伸びた一対の支持部４０４ａ’、４０４ｂ’を有している。このため、水晶振動部４０１と枠体４０８との間には一辺（−Ｘ側）が開口された矩形の貫通開口部４０５ａ’が形成され、一対の支持部４０４ａ’、４０４ｂ’の間には矩形の貫通開口部４０５ｂ’が形成されている。
【０１０１】
図１９に示されたように、水晶振動片４０’の表面Ｍｅに形成された励振電極４０２ａに接続された引出電極４０３ａ’は、貫通開口部４０５ａ’の側面Ｍ４を介して水晶振動片４０’の表面Ｍｅから裏面Ｍｉまで伸びて形成される。
【０１０２】
図１８（ａ）及び（ｂ）に戻り、水晶振動片４０’の裏面Ｍｉまで伸びた引出電極４０３ａ’は、水晶振動片４０’の−Ｘ側における＋Ｚ’側の一隅に形成される。ここで、第４実施形態で説明されたように水晶振動片４０’はウエハ状態で製造されるので、引出電極４０３ａ’は隣り合う水晶振動片４０’からの影響が与えられないように水晶振動片４０’の＋Ｚ’側の一辺から間隔ＳＰ１離れて形成される（図７を参照）。
【０１０３】
また、水晶振動片４０’の裏面Ｍｉに形成された引出電極４０３ｂ’は水晶振動部４０１の−Ｘ側から伸びて枠体４０８を沿って水晶振動片４０’の＋Ｘ側における−Ｚ’側の他隅に形成される。ここで、第４実施形態で説明されたように水晶振動片４０’はウエハ状態で製造されるので、引出電極４０３ｂ’は隣り合う水晶振動片４０’の影響が与えられないように水晶振動片４０’の−Ｚ’側の他辺から間隔ＳＰ１離れて形成される。
【０１０４】
図１８（ｃ）及び（ｄ）に示されたように、第４実施形態の変形例のベース部４２’は第４実施形態のベース部４２とほぼ同じである。但し、アース電極４２５ｂ、４２５ｄに接続されたベース側面電極４２３ｂ、４２３ｄ（図１５を参照）はベース部４２’の第２端面Ｍ２まで伸びて接続パッド４２３Ｍが形成される。
【０１０５】
さらに、図２０（ａ）に示されたように、水晶振動片４０’の引出電極４０３ａ’、４０３ｂ’と外部電極４２５ａ、４２５ｂに接続された接続パッド４２３Ｍとがそれぞれ接続されるように、リッド部４１（図１５を参照）と水晶振動片４０’とベース部４２’とが接合される。これにより、ベース部４２’に形成された外部電極４２５ａ、４２５ｂと水晶振動片４０’に形成された励振電極４０２ａ、４０２ｂとがそれぞれ接続される。
【０１０６】
また、水晶振動片４０’の裏面Ｍｉで枠体４０８を介して伸びる引出電極４０３ｂ’と、ベース部４２’の第２端面Ｍ２に形成されベースキャスタレーション４２２ｂに接続された接続パッド４２３Ｍ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４２’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４２２ｂに接続されたアース電極４２５ｂは隣り合うベース部４２’の外部電極４２５ｃに接続されているためである（図７を参照）。
【０１０７】
つまり、図２０（ｂ）に示されたように引出電極４０３ｂ’はベースキャスタレーション４２２ｂに接続された接続パッド４２３Ｍ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４０３ｂ’と−Ｘ側の接続パッド４２３Ｍ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４０３ｂ’と−Ｘ側の接続パッド４２３Ｍ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４０３ｂ’と＋Ｘ側の接続パッド４２３Ｍとが確実に接続されるように、外部電極４２５ｃ（図１８（ｄ）を参照）の全体又は一部と、ベース側面電極４２３ｃと、引出電極４０３ｂ’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４０８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４０１を大きくできる。
【０１０８】
＜第４水晶振動子４００’の製造方法＞
第４水晶振動子４００’の製造方法は、第４実施形態とほぼ同じである。つまり、第４実施形態の変形例においても、接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとから各々の第４水晶振動子４００を切断するとき、まず貫通孔ＢＨ１が形成されている第１スクライブラインＳＬ１に沿って切断する。その後、貫通孔ＢＨ１が形成されていない第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。
【０１０９】
上述のような、切断方法によると、切断するときにベースウエハ４２Ｗに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ４２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
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。
【０１１１】
例えば、本明細書ではＡＴカットされた水晶振動片を一例として説明したが、一対の振動腕を有する音叉型水晶振動片にも適用される。
【０１１２】
また、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。
【０１１３】
さらに、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】
【０１１４】
１０、２０、３０、４０、４０’ … 水晶振動片
１０Ｗ、３０Ｗ、４０Ｗ … 水晶ウエハ
１１、４１ … リッド部、 １１Ｗ … リッドウエハ
１２、１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２、４２、４２’ … ベース部、 １２Ｗ、２２Ｗ、４２Ｗ … ベースウエハ
１３ … 導電性接着剤
１００、２００、３００、４００ 水晶振動子
１０１ … 水晶片、 ４０１ … 水晶振動部
１０２ａ、１０２ｂ、４０２ａ、４０２ｂ … 励振電極
１０３ａ、１０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ、４０３ａ、４０３ｂ、４０３ａ’、４０３ｂ’ … 引出電極
１１１、１２１、４１１、４２１ … 凹部
１２２ａ〜１２２ｄ、２２２ａ、２２２ｃ、４０６ａ〜４０６ｄ、４２２ａ〜４２２ｄ … キャスタレーション
１２３ａ〜１２３ｄ、２２３ａ、２２３ｃ、３２３ａ〜３２３ｄ、４０７ａ〜４０７ｄ、４２３ａ〜４２３ｄ、４２３ａ’〜４２３ｄ’ … 側面電極
１２４ａ、１２４ｂ、３２４ａ、３２４ｂ 接続電極
１２５ａ〜１２５ｄ、２２５ａ〜２２５ｄ、３２５ａ〜３２５ｄ、４２５ａ〜４２５ｄ … 実装端子
４０４ａ、４０４ｂ、４０４ａ’、４０４ｂ’ … 支持部
４０５ａ、４０５ｂ、４０５ａ’、４０５ｂ’ … 貫通開口部
４０７Ｍ、４２３Ｍ … 接続パッド
４０８ … 枠体
Ａｘ … 対称軸
ＢＨ１、ＢＨ２、ＣＨ … 貫通孔
ＣＴ … キャビティ
Ｌ１ … 第１辺
Ｌ２ … 第２辺
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のリッド及びベースの四隅に対応する部分に開口部がそれぞれ形成されている。これにより、各々の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のウエハ状態で圧電デバイスを製造する方法は、貫通孔が圧電デバイスの四隅のみに形成されているので、隣り合った圧電デバイス同士はほとんど一体になっている状態である。この状態で圧電デバイスをどちらの方向（矩形の四辺）から切断しても、切断するときに負荷がかかる時間が長くなるため、圧電デバイスが破損しやすくなる。また、隣り合った圧電デバイスの励振電極同士は貫通孔に形成された側面電極により導電されているので、ウエハ単位で各々の水晶振動片の周波数を測定することが困難である。
【０００５】
そこで、本発明はウエハ状態から各々の圧電デバイス単体に切断されるときに破損が発生しにくく、ウエハ状態で各々水晶振動片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】
【０００６】
第１観点の圧電デバイスは、電圧の印加により振動する振動部を有する。この圧電デバイスは振動部を収納するパッケージの一部を構成し一対の直線状の第１辺及び第１辺に垂直な一対の直線状の第２辺を有する矩形の第１板と、第１板に接合され振動部を収納するパッケージの一部を構成する矩形の第２板と、第１板と第２板とを接合するガラス材料からなる接着剤と、を備える。また、一対の第１辺には外周から凹んだ一対のキャスタレーションが形成され、一対のキャスタレーションは第１板の中心を通り第２辺に平行な直線で分けられる２つの領域にそれぞれ配置される。
【０００７】
第２観点の圧電デバイスにおいて、第１板は圧電デバイスが実装され振動部が載置されるベース部を含み、第２板はベース部に接合されて振動部を密封するリッド部を含む。
【０００８】
第３観点の圧電デバイスにおいて、第２板は振動部と振動部を囲みパッケージの一部をなす枠体とを有する圧電フレームを含み、第１板は圧電フレームの枠体の一面に接合されるベース部を含み、接着剤により圧電フレームの枠体の他面に接合されて振動部を密封するパッケージの一部を構成するリッド部をさらに備える。
【０００９】
第４観点の圧電デバイスにおいて、接着剤は３５０℃〜４１０℃で溶融するガラス材料である。
【００１０】
第５観点の圧電デバイスの製造方法は、電圧の印加により振動する振動部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は振動部を収納するパッケージの一部を構成し一対の第１辺及び第１辺に垂直な一対の第２辺からなる複数の矩形の第１板を有する第１ウエハを用意する工程と、一対の第１辺に第１辺と第２辺との交点から第１辺の中央の間に第一ウエハを貫通した貫通孔を形成する工程と、振動部を収納するパッケージの一部を構成する複数の矩形の第２板を有する第２ウエハを用意する工程と、第１ウエハと第２ウエハとをガラス材料からなる接着剤により接合する第１接合工程と、第１接合工程後第１辺を通るように接合された第１ウエハ及び第２ウエハを切断する第１切断工程と、第１切断工程後第２辺を通るように接合された第１ウエハ及び第２ウエハを切断する第２切断工程と、を備える。
【００１１】
第６観点の圧電デバイスの製造方法において、第１ウエハは振動部が載置される複数のベース部を有するベースウエハを含み、第２ウエハはベースウエハに接合されて振動部を密封するパッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを含む。
【００１２】
第７観点の圧電デバイスの製造方法において、第２ウエハは振動部と振動部を囲みパッケージの一部をなす枠体とを有する複数の圧電フレームを有する圧電ウエハを含み、第１ウエハは圧電ウエハの一面に接合され複数のベース部を有するベースウエハを含み、枠部及びベース部と振動部を密封するパッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを用意する工程と、第１接合工程後及び第１切断工程前に接着剤によりリッドウエハを圧電ウエハの他面に接合する第２接合工程と、をさらに備える。
【００１３】
第８観点の圧電デバイスの製造方法において、第１ウエハを用意する工程では第１辺の長さが第２辺の長さより短く形成される。
【００１４】
第９観点の圧電デバイスの製造方法において、第１切断工程では貫通孔を半分に切断する。
【００１５】
第１０観点の圧電デバイスの製造方法において、第１切断工程では貫通孔の縁部に沿って１つの圧電デバイスに少なくとも２つの貫通孔が形成されるように切断する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ウエハ状態から各々の圧電デバイス単体に切断されるときに破損が発生しにくく、ウエハ状態で各々の水晶振動片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が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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２実施形態の第２水晶振動子２００の分解斜視図である。
【図９】第２水晶振動子２００の底面図である。
【図１０】ベースウエハ２２Ｗの平面図である。
【図１１】ベースウエハ２２Ｗの底面図である。
【図１２】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１３】第３水晶振動子３００の底面図である。
【図１４】ベースウエハ３２Ｗの底面図である。
【図１５】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１６】図１５のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】水晶ウエハ４０Ｗの平面図である。
【図１８】（ａ）は、第４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た平面図である。 （ｂ）は、第４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た透視図である。 （ｃ）は、第４実施形態の変形例のベース部４２’を＋Ｙ’側から見た平面図である。 （ｄ）は、第４実施形態の変形例のベース部４２’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４実施形態の変形例の第４水晶振動子４００’を＋Ｙ’側から見た平面図で、リッド部４１を省略して描かれている。 （ｂ）は、破線Ｅの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書では、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Ｘ軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、各実施形態では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軸方向及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
＜第１水晶振動子１００の全体構成＞
第１水晶振動子１００の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は第１水晶振動子１００の分解斜視図で、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図で、図２（ｂ）は第１水晶振動子１００の底面図である。なお、図１では接続電極１２４ａ、１２４ｂ全体が見えるように、接着剤である低融点ガラスＬＧが透明に描かれている。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。矩形のベース部１２はＺ’軸方向に伸びた一対の第１辺Ｌ１及びＸ軸方向に伸びた一対の第２辺Ｌ２から構成される。また、ベース部１２は一対の第１辺Ｌ１には４つのキャスタレーション１２２がそれぞれ形成されている。
【００２４】
具体的には、−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１にはベース貫通孔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。さらに、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとは矩形のベース部１２の中心を通りながら第２辺Ｌ２に平行な対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。
【００２５】
同様に、＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１にはベース貫通孔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。さらに、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとは対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。
【００２６】
なお、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｃと、及びベースキャスタレーション１２２ｂとベースキャスタレーション１２２ｄとはベース部１２の中心に対して点対称となることが好ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
＜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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ステップＳ１１では、リッド部１１が製造される。図５に示されたように、均一厚さの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。
【００４１】
ステップＳ１２では、ベース部１２が製造される。ステップＳ１２はステップＳ１２１〜Ｓ１２３を含んでいる。
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の一対の第１辺Ｌ１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、２つの貫通孔ＢＨ１はＺ’軸方向で対称軸Ａｘの両側に配置されている。また、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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
ステップＳ１２３において、スクリーン印刷でベースウエハ１２Ｗの第２端面Ｍ２における第１端面Ｍ１に対応する領域に低融点ガラス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膜がベースウエハ１２Ｗの第２端面Ｍ２に形成される。本実施形態では、低融点ガラスＬＧがベース部１２の第２端面Ｍ２に形成されているが、リッド部１１の第１端面Ｍ１に形成されてもよい。このとき、低融点ガラス膜ＬＧはベース貫通孔ＢＨ１に対応する箇所には形成されないことが好ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
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の振動周波数が測定される。
【００４７】
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の振動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の振動周波数が測定されてもよい。
【００４８】
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、振動周波数の測定結果が所定範囲内であれば必ずしも振動周波数を調整する必要はない。
【００４９】
ステップＳ１４で１つの水晶振動片１０の振動周波数を測定した後、ステップＳ１５で１つの水晶振動片１０の振動周波数を調整してもよい。このステップの繰り返しをベースウエハ１２Ｗ上のすべての水晶振動片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の振動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の振動周波数を調整してもよい。
【００５０】
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とが接着剤である低融点ガラスＬＧにより接合される。
【００５１】
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Ｚ’軸方向に沿って切断される。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行われる。ステップＳ１７では、図５〜図７に示された一点鎖線の第１スクライブラインＳＬ１に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。つまり、貫通孔ＢＨ１が形成されている第１辺Ｌ１に沿ってリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。ここで、ダイシング装置が貫通孔ＢＨ１を通過するときにはベースウエハ１２Ｗに負荷をかからないので、負荷がかかる全体的な時間が短くなる。このため、ベースウエハ１２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００５２】
ステップＳ１８では、接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２ＷとがＸ軸方向に沿って切断される。すなわち、図５〜図７に示された一点鎖線の第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。なお、第２スクライブラインＳＬ２には貫通孔ＢＨ１が形成されていないが、ステップＳ１７でリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２ＷとがＺ’軸方向に沿って切断されているので、切断するときにリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ１２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。ここで、ステップＳ１７及びＳ１８により、接合されたリッドウエハ１１Ｗ及びベースウエハ１２Ｗから数百、数千個の第１水晶振動子１００が製造される。
【００５３】
ステップＳ１７及びＳ１８において、まず第１辺Ｌ１に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断され、次に第２辺Ｌ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ１２Ｗとが切断される。そのため、切断するときに負荷がかかる時間を短くするためには、第１辺Ｌ１を第２辺Ｌ２より短く形成することが好ましい。
【００５４】
ステップＳ１９では、ステップＳ１７及びＳ１８により切断されて単体となった各々の第１水晶振動子１００に対してその周波数を確認する。
【００５５】
（第２実施形態）
＜第２水晶振動子２００の全体構成＞
第２水晶振動子２００の全体構成について、図８及び図９を参照しながら説明する。図９は第２水晶振動子２００の分解斜視図で、図９は第２水晶振動子２００の底面図である。なお、図８では接続電極１２４ａ、１２４ｂ全体が見えるように、封止材である低融点ガラスＬＧが透明に描かれている。第２実施形態において、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。
【００５６】
図８に示されたように、第２水晶振動子２００はリッド部１１と、ベース部２２と、ベース部２２に載置される水晶振動片１０とを備える。
【００５７】
ベース部２２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。矩形のベース部２２はＺ’軸方向に伸びた平行な一対の第１辺Ｌ１及びＸ軸方向に伸びた平行な一対の第２辺Ｌ２から構成される。また、ベース部２２は一対の第１辺Ｌ１には一対のキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃがそれぞれ形成されている。
【００５８】
具体的には、−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の＋Ｚ’軸側にはベース貫通孔ＢＨ２（図１０及び図１１を参照）を形成した際のＺ’軸方向に伸びたベースキャスタレーション２２２ａが形成されている。すなわち、ベースキャスタレーション２２２ａは対称軸Ａｘの＋Ｚ’軸側の領域に配置されている。同様に、＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の−Ｚ’軸側にはベース貫通孔ＢＨ２（図１０及び図１１を参照）を形成した際のＺ’軸方向に伸びたベースキャスタレーション２２２ｃが形成されている。すなわち、ベースキャスタレーション２２２ｃは対称軸Ａｘの−Ｚ’軸側の領域に配置されている。ここで、ベースキャスタレーション２２２ａとベースキャスタレーション２２２ｃとは矩形のベース部２２の中心に対して点対称になることが好ましい。また、ベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃにはベース側面電極２２３ａ、２２３ｃ（図９を参照）がそれぞれ形成されている。
【００５９】
図９に示されたように、ベース部２２は実装面Ｍ３にベース側面電極２２３ａ、２２３ｃとそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極２２５ａ、２２５ｃ及びアースに使われるアース電極２２５ｂ、２２５ｄが形成されている。ベース部２２において、外部電極２２５ａ、２２５ｃはベースキャスタレーション２２２ａ、２２２ｃに形成されたベース側面電極２２３ａ、２２３ｃとそれぞれ導電され、アース電極２２５ｂ、２２５ｄ側にはキャスタレーションが形成されていない。
【００６０】
また、一対の外部電極２２５ａ、２２５ｃ及び一対のアース電極２２５ｂ、２２５ｄは、図９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２２５ａ及びアース電極２２５ｄはベース部２２の＋Ｚ’側の第２辺Ｌ２（図８を参照）の縁部と離れ、アース電極２２５ｂ及び外部電極２２５ｃはベース部２２の−Ｚ’側の第２辺Ｌ２（図8を参照）の縁部と離れて形成されている。
【００６１】
第２実施形態では、一対の外部電極２２５ａ、２２５ｃの以外にアース電極２２５ｂ、２２５ｄが形成されているが、アース電極２２５ｂ、２２５ｄが形成されていない構成でもよい。
【００６２】
＜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、貫通孔ＢＨ２が異なっている。図１０はベースウエハ２２Ｗの平面図で、図１１はベースウエハ２２Ｗの底面図である。
【００６３】
図１０に示されたように、１つの第２水晶振動子２００において＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の−Ｚ’軸側及び−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１の＋Ｚ’軸側に一対の貫通孔ＢＨ２が形成されている。すなわち、Ｚ’軸方向で隣り合った貫通孔ＢＨ２は第２スクライブラインＳＬ２の両側に交替に配置されている。
【００６４】
そのため、図３のステップＳ１７において第１スクライブラインＳＬ１に沿ってベースウエハ２２Ｗが切断されると、ベース部２２の第１辺Ｌ１に金属膜２２６が形成される場合がある（図８を参照）。具体的には、図８及び図９に示されたように−Ｘ軸側の第１辺Ｌ１におけるベースキャスタレーション２２２ａの−Ｚ’軸側、及び＋Ｘ軸側の第１辺Ｌ１におけるベースキャスタレーション２２２ｃの＋Ｚ’軸側にはアース電極２２５ｂ、２２５ｄに接続された金属膜２２６がそれぞれ形成される。
【００６５】
図１１に示されたように、第２水晶振動子２００は一対の周波数測定用のプローブＰＢ１、ＰＢ２を同じベース部２２の一対の外部電極２２５ａと外部電極２２５ｃとにそれぞれ当接し、１つ１つの水晶振動片１０（図８を参照）の振動周波数が測定できる。具体的には図３のステップＳ１４における図７の説明と同じであるので、説明を省略する。
【００６６】
さらに、第２実施形態においても、接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ２２Ｗとから各々の第２水晶振動子２００を切断するとき、まず貫通孔ＢＨ２が形成されている第１スクライブラインＳＬ１に沿って切断する。その後、貫通孔ＢＨ２が形成されていない第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ２２Ｗとが切断される。
【００６７】
上述のような切断方法によれば、切断するときにリッドウエハ１１Ｗとベースウエハ２２Ｗとに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ２２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００６８】
（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１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２は第３水晶振動子３００の分解斜視図で、図１３は第３水晶振動子３００の底面図である。なお、図１では接続電極３２４ａ、３２４ｂ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。
【００６９】
図１２及び図１３に示されたように、第３水晶振動子３００はリッド部１１と、ベース部３２と、ベース部３２に載置される平板状の水晶振動片３０とを備える。
【００７０】
水晶振動片３０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３０３ａ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３０３ｂが接続されている。水晶振動片３０は、第１実施形態の水晶振動片１０と引出電極の形状のみが異なっている。
【００７１】
ベース部３２のＸ軸方向の一対の第１辺Ｌ１には、ベース貫通孔ＢＨ１（図１４を参照）を形成した際の４つのベースキャスタレーション１２２ａ〜１２２ｄが形成されている。ここで、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとは矩形のベース部３２の中心を通りながら第２辺Ｌ２に平行な対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ａとベースキャスタレーション１２２ｂとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。同様に、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとは対称軸Ａｘにより分けられる２つの領域にそれぞれ配置されている。すなわち、ベースキャスタレーション１２２ｃとベースキャスタレーション１２２ｄとはＺ’軸方向において対称軸Ａｘの両側にそれぞれ配置されている。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３２３ａ〜３２３ｄがそれぞれ形成されている。
【００７２】
水晶振動片３０の形状に従って、ベース部３２の−Ｘ側に形成されたベース側面電極３２３ａ、３２３ｂには第２端面Ｍ２に形成された接続電極３２４ａ、３２４ｂがそれぞれ接続されている。また、ベース部３２の実装面Ｍ３の−Ｘ側にはベース側面電極３２３ａ、３２３ｂとそれぞれ接続された一対の外部電極３２５ａ、３２５ｂが形成されている。一方、ベース部３２の＋Ｘ側に形成されたベース側面電極３２３ｃ、３２３ｄは、ベース部３２の実装面Ｍ３の＋Ｘ側に形成された一対のアース電極３２５ｃ、３２５ｄが接続されている。
【００７３】
一対の外部電極３２５ａ、３２５ｂ及び一対のアース電極３２５ｃ、３２５ｄは、図１３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３２５ａ、３２５ｂ同士、及び一対のアース電極３２５ｃ、３２５ｄ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３２５ａ及びアース電極３２５ｄはベース部３２の＋Ｚ’側の第２辺Ｌ２の縁部と離れ、外部電極３２５ｂ及びアース電極３２５ｃはベース部３２の−Ｚ’側の第２辺Ｌ２の縁部と離れて形成されている。ここで、外部電極３２５ａ及びアース電極３２５ｄとベース部３２の＋Ｚ側の第２辺Ｌ２の縁部と、並び外部電極３２５ｂ及びアース電極３２５ｃとベース部３２の−Ｚ側の第２辺Ｌ２の縁部との間隔ＳＰ２は例えば０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００７４】
＜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３２Ｗ状態でベース部３２を形成するとき、図１４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。
【００７５】
図１４は、複数のベース３２を同時に製造できるベースウエハ３２Ｗの底面図である。図１４に示されたようにＸ軸方向に隣り合うベース部３２Ａ、３２Ｂにおいて、外部電極３２５ａとアース電極３２５ｄとが一体に形成され、外部電極３２５ｂとアース電極３２５ｃ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。
【００７６】
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３２Ａの外部電極３２５ａと外部電極３２５ｂとにそれぞれ当接されると、１つの水晶振動片３０の振動周波数が測定できる。プローブＰＢ１、ＰＢ２からベース部３２Ａの外部電極３２５ａ、３２５ｂに交番電極が印加されても、外部電極３２５ａ、３２５ｂはベース部３２Ｂのアース電極３２５ｃ、３２５ｄのみに接続されるのみでベース部３２Ｂの水晶振動片３０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３２からの影響がなく、ウエハ状態で水晶振動片３０の振動周波数を正確に測定することができる。
【００７７】
さらに、第３実施形態においても、接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ３２Ｗとから各々の第３水晶振動子３００を切断するとき、まず貫通孔ＢＨ１が形成されている第１スクライブラインＳＬ１に沿って切断する。その後、貫通孔ＢＨ１が形成されていない第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ１１Ｗ（図５を参照）とベースウエハ３２Ｗとが切断される。
【００７８】
上述のような、切断方法によると、切断するときにベースウエハ３２Ｗに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ３２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００７９】
（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１５及び図１６を参照しながら説明する。図１５は第４水晶振動子４００の分解斜視図で、図１６は図１５のＢ−Ｂ断面図である。
【００８０】
図１５及び図１６に示されたように、第４水晶振動子４００は、リッド凹部４１１を有するリッド部４１と、ベース凹部４２１を有するベース部４２と、リッド部４１及びベース部４２に挟まれる矩形の水晶振動片４０とを備える。
【００８１】
水晶振動片４０は、両面に励振電極４０２ａ、４０２ｂが形成された水晶振動部４０１と、水晶振動部４０１を囲む枠体４０８とで構成されている。また、水晶振動部４０１と枠体４０８との間には、水晶振動部４０１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４０８と連結した一対の支持部４０４ａ、４０４ｂを有している。このため、水晶振動部４０１と枠体４０８との間に一対の「Ｌ」字型の貫通開口部４０５ａ、４０５ｂが形成される。水晶振動片４０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４０６ａ〜４０６ｄが２つずつ形成されている。水晶キャスタレーション４０６ａ〜４０６ｄには水晶側面電極４０７ａ〜４０７ｄがそれぞれ形成されている。
【００８２】
また、支持部４０４ａの表面Ｍｅには励振電極４０２ａと水晶振動片４０の−Ｘ軸方向の一辺の＋Ｚ側に形成された水晶側面電極４０７ａとを接続する引出電極４０３ａが形成されている。ここで、水晶側面電極４０７ａは水晶振動片４０の裏面Ｍｉにまで伸びて接続パッド４０７Ｍが形成されることが好ましい。接続パッド４０７Ｍは、後述するベース側面電極４２３ａの接続パッド４２３Ｍに確実に電気的に接続する。同様に、支持部４０４ｂの裏面Ｍｉには励振電極４０２ｂと水晶振動片４０の＋Ｘ軸方向の他辺の−Ｚ側に形成された水晶側面電極４０７ｃとを接続する引出電極４０３ｂが形成されている。ここで、引出電極４０３ｂは後述するベース側面電極４２３ｃの接続パッド４２３Ｍに接続される。
【００８３】
ベース部４２は、ガラス又は水晶材料からなりＺ’軸方向に伸びた一対の第１辺Ｌ１及びＸ軸方向に伸びた一対の第２辺Ｌ２より構成される矩形であり、表面（＋Ｙ’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。ベース部４２は一対の第１辺Ｌ１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４２２ａ〜４２２ｄが２つずつ形成されている。具体的には、−Ｘ軸側にベースキャスタレーション４２２ａ、４２２ｂが形成され、＋Ｘ軸側にベースキャスタレーション４２２ｃ、４２２ｄが形成される。ここで、ベースキャスタレーション４２２ａとベースキャスタレーション４２２ｂと、及びベースキャスタレーション４２２ｃとベースキャスタレーション４２２ｄとは対称軸Ａｘにより分けられた２つの領域にそれぞれ配置されている。また、ベースキャスタレーション４２２ａとベースキャスタレーション４２２ｃと、及びベースキャスタレーション４２２ｂとベースキャスタレーション４２２ｄとはベース部４２の中心に対して点対称となることが好ましい。
【００８４】
さらに、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軸方向の第１辺Ｌ１の＋Ｚ側に形成されたベース側面電極４２３ａは第２端面Ｍ２に形成された接続パッド４２３Ｍを介して水晶振動片４０に形成された水晶側面電極４０７ａの接続パッド４０７Ｍに接続される。これにより、ベース側面電極４２３ａは接続パッド４０７Ｍ及び水晶側面電極４０７ａを介して引出電極４０３ａに接続される。また、ベース部４２の＋Ｘ軸方向の第１辺Ｌ１の−Ｚ側に形成されたベース側面電極４２３ｃは水晶振動片４０に形成された引出電極４０３ｂに接続される。
【００８５】
一方、ベース部４２はその実装面Ｍ３の対角線に一対の外部電極４２５ａ、４２５ｃ及び一対のアース電極４２５ｂ、４２５ｄが形成されている（図２（ｂ）を参照）。なお、一対の外部電極４２５ａ、４２５ｃは水晶振動片４０の引出電極４０３ａ、４０３ｂに接続したベース側面電極４２３ａ、４２３ｃにそれぞれ接続されている。また、一対のアース電極４２５ｂ、４２５ｄはその他のベース側面電極４２３ｂ、４２３ｄにそれぞれ接続されている。
【００８６】
また、図１６に示されたようにリッド部４１、水晶振動片４０の枠体４０８及びベース部４２により水晶振動片４０の水晶振動部４０１を収納するキャビティＣＴが形成される。ここで、リッド部４１と水晶振動片４０と、及び水晶振動片４０とベース部４２とは封止材である低融点ガラスＬＧにより接合される。
【００８７】
また、第４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４水晶振動子４００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。さらに、第２実施形態で説明されたように、一対のアース電極に対応するキャスタレーションが形成されなくてもよい。
【００８８】
＜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１７は複数の水晶振動片４０を同時に製造できる水晶ウエハ４０Ｗの平面図である。
【００８９】
ステップＳ１０１において、図１７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水晶振動片４０の外形が形成される。すなわち、水晶振動部４０１と、枠体４０８と、一対の貫通開口部４０５ａ、４０５ｂとが形成される。同時に、各水晶振動片４０のＸ軸方向の両辺には水晶ウエハ４０Ｗ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４０６ａ〜４０６ｄ（図１５を参照）になる。
【００９０】
ステップＳ１１では、複数のリッド部４１が製造される。ここで、リッド部４１の製造方法は第１実施形態と同じである。
【００９１】
ステップＳ１２では、ステップＳ１２１〜ステップＳ１２３により複数のベース部４２が製造される。第１実施形態と比べると、接続電極１２４ａ、１２４ｂ（図６を参照）の代わりに第２端面Ｍ２に一対の接続パッド４２３Ｍ（図１５を参照）が形成される点のみが異なっている。
【００９２】
ステップＳ１３では、ステップＳ１０で製造された複数の水晶振動片４０を含む水晶ウエハが低融点ガラスで複数のベース部４２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４０Ｗの接続パッド４０７Ｍがベースウエハの一方の接続パッド４２３Ｍに接続され、水晶ウエハ４０Ｗの引出電極４０３ｂがベースウエハの他方の接続パッド４２３Ｍに接続される。
【００９３】
ステップＳ１４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４２の外部電極４２５ａと外部電極４２５ｃとにそれぞれ当接し、１つ１つの水晶振動部４０１の振動周波数が測定される。ここで、外部電極４２５ａ、４２５ｃに交番電極が印加されても、外部電極４２５ａ、４２５ｃは隣り合うベース部４２のアース電極４２５ｂ、４２５ｄのみに接続され外部電極４２５ａ、４２５ｃ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４０１の振動周波数を正確に測定することができる。
【００９４】
ステップＳ１５では、第１実施形態で説明されたように水晶振動部４０１の励振電極４０２ａの厚みを調整する。
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。
【００９５】
ステップＳ１７では、接合されたリッドウエハ４１Ｗ（図５を参照）と水晶ウエハ４０Ｗ（図１７を参照）とベースウエハ４２Ｗ（図６及び図７を参照）とがＺ’軸方向に沿って切断される。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行われる。ステップＳ１７では、図５〜図７及び図１７に示された一点鎖線の第１スクライブラインＳＬ１に沿って接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。つまり、貫通孔ＢＨ１、ＣＨが形成されている第１辺Ｌ１に沿ってリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。ここで、ダイシング装置が貫通孔ＢＨ１、ＣＨを通過するときには水晶ウエハ４０Ｗ及びベースウエハ４２Ｗに負荷をかからないので、負荷がかかる全体的な時間が短くなる。このため、水晶ウエハ４０Ｗ及びベースウエハ４２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【００９６】
ステップＳ１８では、接合されたリッドウエハ４１Ｗ（図５を参照）と水晶ウエハ４０Ｗ（図１７を参照）とベースウエハ４２Ｗ（図６及び図７を参照）とがＸ軸方向に沿って切断される。すなわち、図５〜図７及び図１７に示された一点鎖線の第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。なお、第２スクライブラインＳＬ２には貫通孔ＢＨ１、ＣＨが形成されていないが、ステップＳ１７でリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２ＷとがＺ’軸方向に沿って切断されている水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、水晶ウエハ４０Ｗ及びベースウエハ４２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。ここで、ステップＳ１７及びＳ１８により、接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとから数百、数千個の第４水晶振動子４００が製造される。
【００９７】
ステップＳ１９では、ステップＳ１７及びＳ１８により切断されて単体となった各々の第４水晶振動子４００に対してその周波数を確認する。
【００９８】
第４実施形態においては、ベース側面電極４２３ａ〜４２３ｄ、外部電極４２５ａ、４２５ｃ及びアース電極４２５ｂ、４２５ｄをベース部４２の製造ステップＳ１２で形成した後、ステップＳ１３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４２３ａ〜４２３ｄ、外部電極４２５ａ、４２５ｃ及びアース電極４２５ｂ、４２５ｄがスパッタなどにより形成されてもよい。したがって、図１５及び図１６で説明されたベース部４２の接続パッド４２３Ｍ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４実施形態の変形例にも適用される。
【００９９】
（第４実施形態の変形例）
＜第４水晶振動子４００’の全体構成＞
第４実施形態の変形例の第４水晶振動子４００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４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た平面図で、（ｂ）は第４実施形態の変形例の水晶振動片４０’を＋Ｙ’側から見た透視図で、（ｃ）は第４実施形態の変形例のベース部４２’を＋Ｙ’側から見た平面図で、（ｄ）は第４実施形態の変形例のベース部４２’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４実施形態の変形例の第４水晶振動子４００’を＋Ｙ’側から見た平面図で、リッド部４１を省略して描かれている。また、図２０ではベース部４２’が見えるように、水晶振動片４０’が透明に描かれている。
【０１００】
図１８（ａ）及び（ｂ）に示されたように、第４水晶振動子４００’の水晶振動片４０’は第４実施形態で説明された水晶キャスタレーションが形成されていない。水晶振動片４０’は、両面に励振電極４０２ａ、４０２ｂが形成された水晶振動部４０１と、水晶振動部４０１を囲む枠体４０８とで構成されている。水晶振動部４０１と枠体４０８との間には、水晶振動部４０１から−Ｘ側にそれぞれ伸びた一対の支持部４０４ａ’、４０４ｂ’を有している。このため、水晶振動部４０１と枠体４０８との間には一辺（−Ｘ側）が開口された矩形の貫通開口部４０５ａ’が形成され、一対の支持部４０４ａ’、４０４ｂ’の間には矩形の貫通開口部４０５ｂ’が形成されている。
【０１０１】
図１９に示されたように、水晶振動片４０’の表面Ｍｅに形成された励振電極４０２ａに接続された引出電極４０３ａ’は、貫通開口部４０５ａ’の側面Ｍ４を介して水晶振動片４０’の表面Ｍｅから裏面Ｍｉまで伸びて形成される。
【０１０２】
図１８（ａ）及び（ｂ）に戻り、水晶振動片４０’の裏面Ｍｉまで伸びた引出電極４０３ａ’は、水晶振動片４０’の−Ｘ側における＋Ｚ’側の一隅に形成される。ここで、第４実施形態で説明されたように水晶振動片４０’はウエハ状態で製造されるので、引出電極４０３ａ’は隣り合う水晶振動片４０’からの影響が与えられないように水晶振動片４０’の＋Ｚ’側の一辺から間隔ＳＰ１離れて形成される（図７を参照）。
【０１０３】
また、水晶振動片４０’の裏面Ｍｉに形成された引出電極４０３ｂ’は水晶振動部４０１の−Ｘ側から伸びて枠体４０８を沿って水晶振動片４０’の＋Ｘ側における−Ｚ’側の他隅に形成される。ここで、第４実施形態で説明されたように水晶振動片４０’はウエハ状態で製造されるので、引出電極４０３ｂ’は隣り合う水晶振動片４０’の影響が与えられないように水晶振動片４０’の−Ｚ’側の他辺から間隔ＳＰ１離れて形成される。
【０１０４】
図１８（ｃ）及び（ｄ）に示されたように、第４実施形態の変形例のベース部４２’は第４実施形態のベース部４２とほぼ同じである。但し、アース電極４２５ｂ、４２５ｄに接続されたベース側面電極４２３ｂ、４２３ｄ（図１５を参照）はベース部４２’の第２端面Ｍ２まで伸びて接続パッド４２３Ｍが形成される。
【０１０５】
さらに、図２０（ａ）に示されたように、水晶振動片４０’の引出電極４０３ａ’、４０３ｂ’と外部電極４２５ａ、４２５ｂに接続された接続パッド４２３Ｍとがそれぞれ接続されるように、リッド部４１（図１５を参照）と水晶振動片４０’とベース部４２’とが接合される。これにより、ベース部４２’に形成された外部電極４２５ａ、４２５ｂと水晶振動片４０’に形成された励振電極４０２ａ、４０２ｂとがそれぞれ接続される。
【０１０６】
また、水晶振動片４０’の裏面Ｍｉで枠体４０８を介して伸びる引出電極４０３ｂ’と、ベース部４２’の第２端面Ｍ２に形成されベースキャスタレーション４２２ｂに接続された接続パッド４２３Ｍ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４２’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４２２ｂに接続されたアース電極４２５ｂは隣り合うベース部４２’の外部電極４２５ｃに接続されているためである（図７を参照）。
【０１０７】
つまり、図２０（ｂ）に示されたように引出電極４０３ｂ’はベースキャスタレーション４２２ｂに接続された接続パッド４２３Ｍ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４０３ｂ’と−Ｘ側の接続パッド４２３Ｍ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４０３ｂ’と−Ｘ側の接続パッド４２３Ｍ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４０３ｂ’と＋Ｘ側の接続パッド４２３Ｍとが確実に接続されるように、外部電極４２５ｃ（図１８（ｄ）を参照）の全体又は一部と、ベース側面電極４２３ｃと、引出電極４０３ｂ’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４０８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４０１を大きくできる。
【０１０８】
＜第４水晶振動子４００’の製造方法＞
第４水晶振動子４００’の製造方法は、第４実施形態とほぼ同じである。つまり、第４実施形態の変形例においても、接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとから各々の第４水晶振動子４００を切断するとき、まず貫通孔ＢＨ１が形成されている第１スクライブラインＳＬ１に沿って切断する。その後、貫通孔ＢＨ１が形成されていない第２スクライブラインＳＬ２に沿って接合されたリッドウエハ４１Ｗと水晶ウエハ４０Ｗとベースウエハ４２Ｗとが切断される。
【０１０９】
上述のような、切断方法によると、切断するときにベースウエハ４２Ｗに負荷がかかる時間を短くすることができる。このため、ベースウエハ４２Ｗには電極の剥離などの破損が発生しにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
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。
【０１１１】
例えば、本明細書ではＡＴカットされた水晶振動片を一例として説明したが、一対の振動腕を有する音叉型水晶振動片にも適用される。
【０１１２】
また、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。
【０１１３】
さらに、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】
【０１１４】
１０、２０、３０、４０、４０’ … 水晶振動片
１０Ｗ、３０Ｗ、４０Ｗ … 水晶ウエハ
１１、４１ … リッド部、 １１Ｗ … リッドウエハ
１２、１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２、４２、４２’ … ベース部、 １２Ｗ、２２Ｗ、４２Ｗ … ベースウエハ
１３ … 導電性接着剤
１００、２００、３００、４００ 水晶振動子
１０１ … 水晶片、 ４０１ … 水晶振動部
１０２ａ、１０２ｂ、４０２ａ、４０２ｂ … 励振電極
１０３ａ、１０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ、４０３ａ、４０３ｂ、４０３ａ’、４０３ｂ’ … 引出電極
１１１、１２１、４１１、４２１ … 凹部
１２２ａ〜１２２ｄ、２２２ａ、２２２ｃ、４０６ａ〜４０６ｄ、４２２ａ〜４２２ｄ … キャスタレーション
１２３ａ〜１２３ｄ、２２３ａ、２２３ｃ、３２３ａ〜３２３ｄ、４０７ａ〜４０７ｄ、４２３ａ〜４２３ｄ、４２３ａ’〜４２３ｄ’ … 側面電極
１２４ａ、１２４ｂ、３２４ａ、３２４ｂ 接続電極
１２５ａ〜１２５ｄ、２２５ａ〜２２５ｄ、３２５ａ〜３２５ｄ、４２５ａ〜４２５ｄ … 実装端子
４０４ａ、４０４ｂ、４０４ａ’、４０４ｂ’ … 支持部
４０５ａ、４０５ｂ、４０５ａ’、４０５ｂ’ … 貫通開口部
４０７Ｍ、４２３Ｍ … 接続パッド
４０８ … 枠体
Ａｘ … 対称軸
ＢＨ１、ＢＨ２、ＣＨ … 貫通孔
ＣＴ … キャビティ
Ｌ１ … 第１辺
Ｌ２ … 第２辺
ＬＧ … 低融点ガラス
ＳＰ１〜ＳＰ７ … 間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の印加により振動する振動部を有する圧電デバイスであって、
前記振動部を収納するパッケージの一部を構成し、一対の直線状の第１辺及び前記第１辺に垂直な一対の直線状の第２辺を有する矩形の第１板と、
前記第１板に接合され前記振動部を収納するパッケージの一部を構成する矩形の第２板と、を備え、
前記一対の第１辺には外周から凹んだ一対のキャスタレーションが形成され、前記一対のキャスタレーションは前記第１板の中心を通り前記第２辺に平行な直線で分けられる２つの領域にそれぞれ配置される圧電デバイス。
【請求項２】
前記第１板は、前記圧電デバイスが実装され前記振動部が載置されるベース部を含み、
前記第２板は、前記ベース部に接合されて前記振動部を密封するリッド部を含む請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記第２板は、前記振動部と前記振動部を囲み前記パッケージの一部をなす枠体とを有する圧電フレームを含み、
前記第１板は、前記圧電フレームの前記枠体の一面に接合されるベース部を含み、
前記圧電フレームの前記枠体の他面に接合されて前記振動部を密封する前記パッケージの一部を構成するリッド部をさらに備える請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記第１板と前記第２板とは接着剤により接合され、
接着剤は、３５０℃〜４１０℃で溶融するガラス材料である請求項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】
電圧の印加により振動する振動部を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記振動部を収納するパッケージの一部を構成し、一対の第１辺及び前記第１辺に垂直な一対の第２辺からなる複数の矩形の第１板を有する第１ウエハを用意する工程と、
前記一対の第１辺に、前記第１辺と前記第２辺との交点から前記第１辺の中央の間に前記第一ウエハを貫通した貫通孔を形成する工程と、
前記振動部を収納するパッケージの一部を構成する複数の矩形の第２板を有する第２ウエハを用意する工程と、
前記第１ウエハと前記第２ウエハとを接着剤により接合する第１接合工程と、
前記第１接合工程後、接合された前記第１ウエハ及び前記第２ウエハを前記第１辺に沿って切断する第１切断工程と、
前記第１切断工程後、接合された前記第１ウエハ及び前記第２ウエハを前記第２辺に沿って切断する第２切断工程と、
を備える圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１ウエハは、前記振動部が載置される複数のベース部を有するベースウエハを含み、
前記第２ウエハは、前記ベースウエハに接合されて前記振動部を密封する前記パッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを含む請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第２ウエハは、前記振動部と前記振動部を囲み前記パッケージの一部をなす枠体とを有する複数の圧電フレームを有する圧電ウエハを含み、
前記第１ウエハは、前記圧電ウエハの一面に接合され複数のベース部を有するベースウエハを含み、
前記枠部及び前記ベース部と前記振動部を密封する前記パッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを用意する工程と、
前記第１切断工程前に、前記接着剤により前記リッドウエハを前記圧電ウエハの他面に接合する第２接合工程と、をさらに備える請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第１ウエハを用意する工程では前記第１辺の長さが前記第２辺の長さより短く形成される請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第１切断工程では前記貫通孔を半分に切断する請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第１切断工程では前記貫通孔の縁部に沿って、１つの前記圧電デバイスに少なくとも２つの前記貫通孔が形成されるように切断する請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１】
電圧の印加により振動する振動部を有する圧電デバイスであって、
前記振動部を収納するパッケージの一部を構成し、一対の直線状の第１辺及び前記第１辺に垂直な一対の直線状の第２辺を有する矩形の第１板と、
前記第１板に接合され前記振動部を収納するパッケージの一部を構成する矩形の第２板と、を備え、
前記一対の第１辺には外周から凹んだ一対のキャスタレーションが形成され、前記一対のキャスタレーションは前記第１板の中心を通り前記第２辺に平行な直線で分けられる２つの領域にそれぞれ配置される圧電デバイス。
【請求項２】
前記第１板は、前記圧電デバイスが実装され前記振動部が載置されるベース部を含み、
前記第２板は、前記ベース部に接合されて前記振動部を密封するリッド部を含む請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記第２板は、前記振動部と前記振動部を囲み前記パッケージの一部をなす枠体とを有する圧電フレームを含み、
前記第１板は、前記圧電フレームの前記枠体の一面に接合されるベース部を含み、
前記圧電フレームの前記枠体の他面に接合されて前記振動部を密封する前記パッケージの一部を構成するリッド部をさらに備える請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記第１板と前記第２板とは接着剤により接合され、
接着剤は、３５０℃〜４１０℃で溶融するガラス材料である請求項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】
電圧の印加により振動する振動部を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記振動部を収納するパッケージの一部を構成し、一対の第１辺及び前記第１辺に垂直な一対の第２辺からなる複数の矩形の第１板を有する第１ウエハを用意する工程と、
前記一対の第１辺に、前記第１辺と前記第２辺との交点から前記第１辺の中央の間に前記第一ウエハを貫通した貫通孔を形成する工程と、
前記振動部を収納するパッケージの一部を構成する複数の矩形の第２板を有する第２ウエハを用意する工程と、
前記第１ウエハと前記第２ウエハとを接着剤により接合する第１接合工程と、
前記第１接合工程後、接合された前記第１ウエハ及び前記第２ウエハを前記第１辺に沿って切断する第１切断工程と、
前記第１切断工程後、接合された前記第１ウエハ及び前記第２ウエハを前記第２辺に沿って切断する第２切断工程と、
を備える圧電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１ウエハは、前記振動部が載置される複数のベース部を有するベースウエハを含み、
前記第２ウエハは、前記ベースウエハに接合されて前記振動部を密封する前記パッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを含む請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第２ウエハは、前記振動部と前記振動部を囲み前記パッケージの一部をなす枠体とを有する複数の圧電フレームを有する圧電ウエハを含み、
前記第１ウエハは、前記圧電ウエハの一面に接合され複数のベース部を有するベースウエハを含み、
前記枠部及び前記ベース部と前記振動部を密封する前記パッケージを構成する複数のリッド部を有するリッドウエハを用意する工程と、
前記第１切断工程前に、前記接着剤により前記リッドウエハを前記圧電ウエハの他面に接合する第２接合工程と、をさらに備える請求項５に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第１ウエハを用意する工程では前記第１辺の長さが前記第２辺の長さより短く形成される請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第１切断工程では前記貫通孔を半分に切断する請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第１切断工程では前記貫通孔の縁部に沿って、１つの前記圧電デバイスに少なくとも２つの前記貫通孔が形成されるように切断する請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１７５４９２（Ｐ２０１２−１７５４９２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３６７００（Ｐ２０１１−３６７００）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【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９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]