振動デバイスの製造方法
【課題】振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る振動デバイスの製造方法は、ベース基板、及び凹部を有する接着層を前記ベース基板と接合する部分に備えた蓋体を準備する工程と、前記ベース基板に振動片を実装する工程と、前記振動片がキャビティ内に収容されるように、前記接着層を介して前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程と、前記凹部を介して前記キャビティ内を脱気処理する工程と、前記接着層を溶融させて、前記凹部を塞ぐ工程と、を含む。
【解決手段】本発明に係る振動デバイスの製造方法は、ベース基板、及び凹部を有する接着層を前記ベース基板と接合する部分に備えた蓋体を準備する工程と、前記ベース基板に振動片を実装する工程と、前記振動片がキャビティ内に収容されるように、前記接着層を介して前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程と、前記凹部を介して前記キャビティ内を脱気処理する工程と、前記接着層を溶融させて、前記凹部を塞ぐ工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度や回転角速度等の物理量の検出ができるセンサーモジュール（モーションセンサー）であって、例えばジャイロセンサー水晶振動子（ジャイロ振動辺）等のセンサー素子と、該センサー素子を駆動する半導体回路素子とがベース基板内に収容された振動デバイスが知られている（特許文献１）。このような振動デバイスの製造工程では、パッケージ内にセンサー素子や半導体回路素子を搭載した後、パッケージ内部を減圧状態又は真空状態とする脱気処理を行う封止工程が行われる。
【０００３】
このような真空処理を伴う封止工程は、通常、パッケージ又は蓋体に貫通孔を形成しておき、該貫通孔を通じてパッケージ内の脱気処理を行い、脱気処理後、該貫通孔にＡｕ・Ｇｅ（金・ゲルマニウム）ボールを入れて、レーザー処理により溶融させることを含む。
【０００４】
しかしながら、近年、このような振動デバイスに対し、更なる小型化・微細化や商業的生産の要求が非常に高い。例えば、近年、目標とされる振動デバイスのデバイスサイズは、１ｍｍ×１ｍｍ程度と非常に小型化が進み、構成部材の微細化が著しい。このような小型化が進む振動デバイスに対し、封止工程のために貫通孔を必要とすることは、製造工程において貫通孔用プロセスが必要となる他に、振動デバイスのレイアウト設計段階で、デバイスの小型化や部材の微細化を図る上での妨げとなる。
【０００５】
また、このような封止工程に用いられるＡｕ・Ｇｅボールは、非常に高価であり、振動デバイスの生産コストの上昇を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４８１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情を鑑み、振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動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】
【０００８】
本発明に係る振動デバイスの製造方法は、ベース基板、及び凹部を有する接着層を前記ベース基板と接合する部分に備えた蓋体を準備する工程と、前記ベース基板に振動片を実装する工程と、前記振動片がキャビティ内に収容されるように、前記接着層を介して前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程と、前記凹部を介して前記キャビティ内を脱気処理する工程と、前記接着層を溶融させて、前記凹部を塞ぐ工程と、を含む。
【０００９】
本発明によれば、振動デバイスの製造工程における封止工程における脱気処理を、ベース基板や蓋体に形成された貫通孔ではなく、接着層に形成された凹部を介して行うことができる。したがって、ベース基板や蓋体に貫通孔を設ける必要がなく、製造工程が簡便化される。また、振動デバイスのレイアウト設計時に、貫通孔用のスペースを考慮する必要がないため、振動デバイスの小型化を図ることができる。また、これまで必要とされたＡｕ・Ｇｅボールを必要せずに封止工程を行えるため、振動デバイスの材料コストを低減することができる。以上から、振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【００１０】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記蓋体を準備する工程は、第１の面を有する第１の金属基板を準備する工程と、前記第１の金属基板の前記第１の面において、前記接着層と同じ材質からなる導電層を形成する工程と、前記第１の金属基板、及び前記導電層をエッチングする工程と、パターニングされた前記導電層に前記凹部を形成する工程と、を含んでいてもよい。
【００１１】
これによれば、ベース基板や蓋体に貫通孔の代わりとなる凹部を設ける工程、蓋体とベース基板を接合する接着層を設ける工程を、蓋体を形成する工程で簡便に行うことができる。したがって、振動デバイスの製造方法の簡便化を図ることができる。
【００１２】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記蓋体を準備する工程は、前記第１の金属基板から複数の前記蓋体を形成することを含んでいてもよい。
【００１３】
これによれば、商業的生産の要求により寄与する振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【００１４】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記凹部を形成する工程は、前記導電層を切削する工程を含んでいてもよい。
【００１５】
これによれば、公知のフォトレジスト技術やエッチング技術でもって形成される貫通孔と比べて、より簡便なプロセスで形成することができる。
【００１６】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において前記蓋体の前記ベース基板と接合する部分の外形の輪郭は矩形であり、前記凹部は、前記矩形の中心点に対して対称に形成されてもよい。
【００１７】
これによれば、封止工程における脱気処理を効率よく行うことができる。
【００１８】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記凹部は、前記部分の四隅に形成されてもよい。
【００１９】
これによれば、封止工程における脱気処理を効率よく行うことができる。
【００２０】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記ベース基板を準備する工程は、第１の面及び、前記第１の面とは反対側の第２の面を有する第２の金属基板を準備する工程と、前記第２の金属基板を前記第１の面側からエッチングし、複数の金属突起を形成する工程と、複数の前記金属突起を覆うように絶縁層を前記第１の面側に形成する工程と、複数の前記金属突起が互いに独立するように前記第２の金属基板を前記第２の面側からエッチングし、前記金属突起からなる複数の金属部材を形成する工程と、前記絶縁層から複数の前記金属部材が露出するように、前記絶縁層を研削する工程と、前記金属部材に接続する配線パターンを形成する工程と、を含んでいてもよい。
【００２１】
これによれば、商業的生産の要求により寄与する振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【００２２】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記振動片を実装する工程では、複数の前記ベース基板を含む基板に複数の前記振動片がそれぞれ実装され、前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程では、複数の前記振動片を複数の前記蓋体によってそれぞれ収容し、前記凹部を塞ぐ工程の後、前記基板を切断する工程を更に含んでいてもよい。
【００２３】
これによれば、商業的生産の要求により寄与する振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】振動デバイス１００の要部を模式的に示す平面図と断面図。
【図２】図１（Ｂ）における破線部ＩＩの拡大図。
【図３】振動デバイス１０１の要部を模式的に示す断面図と、破線部ＩＩＩＢにおける拡大図。
【図４】振動デバイス２００の要部を模式的に示す断面図と、破線部ＩＶＢにおける拡大図。
【図５】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明するフローチャート。
【図６】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の封止工程を説明するフローチャート。
【図７】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の蓋体を準備する工程を説明するフローチャート。
【図８】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図９】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する平面図。
【図１０】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図と平面図。
【図１１】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１２】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する平面図。
【図１３】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１４】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法のベース基板を準備する工程を説明するフローチャート。
【図１５】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１６】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する平面図。
【図１７】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１８】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１９】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図２０】変形例に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図２１】電子機器の一例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明を適用した実施形態の一例について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。本発明は、以下の実施形態及びその変形例を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００２６】
１． 振動デバイス
以下、図面を参照して、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法が適用された振動デバイスの例について説明する。
【００２７】
１．１ 第１態様
図１は、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法が適用された振動デバイス１００（振動デバイスの第１態様）の構成を示す模式図である。図１（Ａ）は、振動デバイス１００の振動片７０が実装される面における平面図を、蓋体３０を便宜的に省略して模式的に示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線における断面図であり、図１（Ａ）は、振動デバイス１００の振動片７０が実装される面とは反対側の底面における平面図を、模式的に示す平面図である。図２は、図１（Ｂ）の破線部ＩＩにおける拡大図である。
【００２８】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、振動デバイス１００は、振動片７０が実装されたベース基板１０と、振動片７０をキャビティ１内に収容する蓋体３０と、ベース基板１０と蓋体３０とを接合する接着層２０と、を含む。
【００２９】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０は、後述される振動片７０が実装される（電気的に接続される）部材であって、後述される蓋体３０と接合し、振動片７０をキャビティ１内に収容することができる部材である。
【００３０】
キャビティ１は、ベース基板１０と後述される蓋体３０とによって形成される空間である。キャビティ１は、脱気処理（真空処理又は不活性ガス処理）され、減圧状態、より好適には真空状態であってもよい。また、キャビティ１は、窒素等の不活性ガス雰囲気であってもよい。ここで、ベース基板１０又は蓋体３０には、キャビティ１内の脱気処理用の貫通孔が形成されていない。
【００３１】
ベース基板１０の形状及び構成は、蓋体３０と接合し、振動片７０を収容することができる限り、特に限定されない。ベース基板１０は、開口部を有し、該開口部から振動片７０を収容する容器型の形状であってもよい（図４参照）。詳細は後述される。
【００３２】
ベース基板１０は、図１（Ｂ）に示すように、第１の面１２（振動片７０が実装される実装面）と、第１の面１２とは反対側の第２の面１３（外部端子が形成される底面）を有するプレート状部材であってもよい。第１の面１２及び第２の面１３は矩形の平坦面であってもよい。図示はされないが、第１の面１２及び第２の面１３は平坦面ではなく、凹部が形成されていてもよい。
【００３３】
ベース基板１０の材質は、例えば、金属、樹脂、単結晶シリコン、ガラス、セラミックス等から形成されたプレート状部材であってもよい。より好適には、例えば、図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０は、複数の金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）、及び複数の金属部材１４を保持する絶縁層１５から構成されることができる。
【００３４】
金属部材１４ａは、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、柱状部材（ポスト状部材）であって、ベース基板１０を貫通し、第１の面１２及び第２の面１３において露出し、第１の面１２及び第２の面１３の一部を構成する。
【００３５】
金属部材１４ａの第１の面１２における露出部分は、後述される振動片７０やＩＣチップ８０を実装するためのダイパッドの一部であってもよい。また、金属部材１４ａの第２の面１３における露出部分は、振動デバイス１００をマザーボード等の外部基板に接続するための外部端子の一部であってもよい。少なくとも１つの金属部材１４ａは、グラウンド用の貫通電極であってもよい。また、少なくとも１つの金属部材１４ａは、電源供給用の貫通電極であってもよい。
【００３６】
金属部材１４ｂは、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、複数の金属部材１４ａを囲む環状部材であって、ベース基板１０を貫通せず、第１の面１２において露出し、第１の面１２の一部を構成する。金属部材１４ｂの第１の面１２における露出部分は、ベース基板１０の蓋体３０との接合部分であってもよい。したがって、金属部材１４ｂの第１の面１２における露出部分は、蓋体３０の接合部分と対応した形状を有していてもよい。
【００３７】
金属部材１４ａ及び１４ｂのベース基板１０の厚み方向における断面形状は、第１の面１２から第２の面１３へ向かう方向において、その断面積（幅）が次第に小さくなるように形成されていてもよい。また、図示はされないが、金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）は、第１の面１２から第２の面１３へ向かう方向において、金属部材１４ａの断面積（幅）が同一となるように形成されていてもよい。
【００３８】
金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）の材質は、金属である限り、特に限定されない。金属部材１４には、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、４２アロイ（Ｆｅ‐Ｎｉ合金）、コバール（Ｆｅ‐Ｎｉ‐Ｃｏ合金）等を用いてもよい。
【００３９】
複数の金属部材１４を保持する絶縁層１５は、図１（Ｂ）に示すように、複数の金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）間の空間を充填し、第１の面１２及び第２の面１３を構成する。絶縁層１５の材質は、絶縁性を有する限り、特に限定されない。絶縁層１５には、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等公知の樹脂材料を用いてもよい。
【００４０】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、ベース基板１０の第１の面１２及び第２の面１３には、配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が形成される。ベース基板１０の第１の面１２には第１の配線パターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃが形成され、第２の面１３には第２の配線パターン１７ｄが形成されていてもよい。
【００４１】
配線パターン１７は、金属部材１４ａと接続する再配置配線であってもよい。第１の配線パターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃの一部は、後述される振動片７０やＩＣチップ８０を実装するための電極パッドであってもよい。第２の配線パターン１７ｄの一部は、マザーボード等の外部基板に接続するための外部接続用端子であってもよい。
【００４２】
図１（Ａ）に示すように、第１の配線パターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、金属部材１４ａと接続して振動片７０及びＩＣチップ８０が実装される配線パターン１７ａと、金属部材１４ａと接続してＩＣチップ８０のみが実装される配線パターン１７ｂと、金属部材１４ｂと接続して蓋体３０との接合部分に配置される配線パターン１７ｃとを含んでいてもよい。図１（Ｂ）に示すように、第２の配線パターン１７ｄは、金属部材１４ａと接続して第２の面１３の四隅において外部接続用端子を形成していてもよい。
【００４３】
配線パターン１７の材質及び構成は、特に限定されない。配線パターン１７は、単層構造であってもよいし、図示はされないが、例えば、複数の導電膜の積層構造で形成されていてもよい。
【００４４】
配線パターン１７は、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）等のいずれかを含む積層構造であってもよい。配線パターン１７は、より好適には、チタン／タングステン層（第１層）、銅層（第２層）、ニッケル層（第３層）、及び金層（第４層）の積層構造であってもよい。
【００４５】
図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０の第１の面１２側において蓋体３０とベース基板１０とが接合し、振動片７０をキャビティ１内に収容する。図２に示すように、蓋体３０は、接着層２０を介してベース基板１０と接合する。
【００４６】
図１（Ｂ）及び図２に示すように、接着層２０は、ベース基板１０と蓋体３０とを接合し、キャビティ１内を封止することができる。図２に示すように、例えば、接着層２０は、ベース基板１０の第１の配線パターン１７ｃと蓋体３０とを接合するように設けられていてもよい。接着層２０が、ベース基板１０と蓋体３０との間を充填することによって、真空処理されたキャビティ１内を確実に封止することができる。
【００４７】
接着層２０は、特定の温度化で溶融し、ベース基板１０と蓋体３０とを接合できる限り、特に限定されない。接着層２０の材質としては、例えば、Ｓｎはんだ、Ａｕはんだ等の金属ろう材等を挙げることができる。
【００４８】
蓋体３０の形状及び構造は、ベース基板１０と接合し、振動片７０等を収容するキャビティ１を形成することができる限り、特に限定されない。例えば、図１（Ｂ）及び図２に示すように、蓋体３０は開口部３６を有する容器状の形状であってもよい。
【００４９】
また、蓋体３０は、ベース基板１０が容器状の形状であった場合、プレート状の形状であってもよい（図４参照）。詳細は後述される。
【００５０】
蓋体３０は、図１（Ｂ）に示すように、内面３１と外面３２とを有していてもよい。内面３１は、蓋体３０のキャビティ１の壁面を構成する面であって、外面３２は、反対側の大気側の面である。
【００５１】
内面３１は、角部を有さず、平面及び／又は曲面から構成されていてもよい。図１（Ｂ）に示すように、外面３２は、ベース基板１０の第１の面１２と略平行関係にある上面３２ａ、及び上面３２ａと連続する側面３２ｂを有していてもよい。
【００５２】
ここで、図２に示すように、内面３１と側面３２ｂとに連続する面を、接合面３３とする。接合面３３は、蓋体３０がベース基板１０と接合する面であって、平坦な面である。
【００５３】
蓋体３０の材質は、特に限定されない。蓋体３０の材質としては、例えば、金属、樹脂、単結晶シリコン、ガラス、セラミックス等を挙げることができる。
【００５４】
加工精度や加工の簡便性等の加工性の観点から、蓋体３０の材質は、好適には、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、４２アロイ（Ｆｅ‐Ｎｉ合金）、コバール（Ｆｅ‐Ｎｉ‐Ｃｏ合金）等の金属から選択されてもよい。
【００５５】
より好適には、蓋体３０の材質は、ベース基板１０に使用される金属部材１４と同じ金属となるように選択されてもよい。これによれば、温度変化に応じて生じる内部応力を緩和することができ、振動デバイス１００の信頼性をより向上させることができる。
【００５６】
キャビティ１内に収容される振動片７０は、どのような態様の振動片であってもよい。振動片７０の態様としては、ＡＴ振動片、音叉型振動片、ＳＡＷ振動片、ウォーク型振動片などを例示することができる。また、振動片７０は、それ自体が水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料で形成されてもよいし、圧電性を有さない材料で形成されてもよい。振動片７０が圧電性を有さない材料で形成された場合は、たとえば、さらに圧電素子を振動片７０の構成に含んでもよい。
【００５７】
本実施形態では、振動片７０が水晶で形成された音叉型振動片である場合を例示する。振動片７０は、キャビティ１内の壁面（図示の例では、第１の面１２）に、例えば、導電性接着剤、導電性ペースト、ロウ材等の導電性の支持部材７６によって支持されることができる。図１（Ａ）に示すように、振動片７０は、配線パターン１７上の支持部材７６によって支持されている。本実施形態の振動片７０は、２本の振動碗７１を有し、片持ち梁状に基部７２によって支持されている。基部７２から延出する振動碗７１は、キャビティ１内で屈曲振動することができる。図示はされないが、振動碗７１および基部７２には、少なくとも振動碗７１を屈曲振動させるための複数の電極が備えられる。
【００５８】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、キャビティ１内にはベース基板１０に実装されたＩＣチップ８０が収容されていてもよい。ＩＣチップ８０は、図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０の第１の面１２に、例えば、ろう材８１によって実装され、配線パターン１７と電気的に接続されている。ＩＣチップ８０は、発振回路部品であって、振動片７０を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動片７０に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有することができる。
【００５９】
以上のいずれかの構成でもって、振動デバイス１００を構成することができる。
【００６０】
１．２ 第２態様
次に、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を適用した振動デバイスであって、別の態様を有する振動デバイス１０１（振動デバイスの第２態様）について、図面を参照しながら説明する。
【００６１】
図３は、振動デバイス１０１の構成を示す模式図である。図３（Ａ）は、振動デバイス１０１の断面図であり、断面箇所は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線に対応する。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の破線部ＩＩＩＢにおける拡大図である。
【００６２】
なお、振動デバイス１０１は、蓋体３０の構成のみにおいて振動デバイス１００と異なる。以下、振動デバイス１０１の説明において、振動デバイス１００と実質的に同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、蓋体１３０は、開口部１３６を有する容器状の形状であって、内面１３１と外面１３２とを有する。内面１３１は、蓋体１３０のキャビティ１の壁面を構成する面であって、外面１３２は、反対側の大気側の面である。
【００６４】
内面１３１は、角部を有さず、平面及び／又は曲面から構成されていてもよい。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、外面１３２は、ベース基板１０の第１の面１２と略平行関係にある上面１３２ａ、上面１３２ａと連続する第１の側面１３２ｂ、及び第１の側面１３２ｂと連続する第２の側面１３２ｃを有する。
【００６５】
ここで、図３（Ｂ）に示すように、内面１３１と第２の側面１３２ｃとに連続する面を、接合面１３３とする。接合面１３３は、蓋体１３０がベース基板１０と接合する面であって、平坦な面である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、第１の側面１３２ｂはテーパー面であり、かつ、ベース基板１０側に凸な曲面である。また、図３（Ｂ）に示すように、第２の側面１３２ｃは第１の面１２と略直角関係にある平面である。
【００６６】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、蓋体１３０は、第１の側面１３２ｂの一部、第２の側面１３２ｃ、及び接合面１３３の一部から構成される外延部１３４を有する。外延部１３４は、蓋体１３０の開口部１３６において、外側（キャビティ１側とは反対側）方向へ延びる部分である。
【００６７】
以上のいずれかの構成でもって、振動デバイス１０１を構成することができる。
【００６８】
１．３ 第３態様
次に、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を適用した振動デバイスであって、別の態様を有する振動デバイス２００（振動デバイスの第３態様）について、図面を参照しながら説明する。
【００６９】
図４は、振動デバイス２００の構成を示す模式図である。図４（Ａ）は、振動デバイス２００の断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の破線部ＩＶＢにおける拡大図である。
【００７０】
なお、振動デバイス２００は、ベース基板１０及び蓋体３０の構成において振動デバイス１００と異なる。以下、振動デバイス２００の説明において、振動デバイス１００と実質的に同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ベース基板２１０は、開口部２１６を有する容器状の形状であって、蓋体２３０は、プレート状の部材である。
【００７２】
図４（Ａ）に示すように、ベース基板２１０は、振動片７０を開口部２１６から収容することができる形状を有する。ベース基板２１０は、一部材から形状加工されていてもよいし、図４（Ａ）に示すように、振動片７０等が実装されるベース基板２１１及び、振動片７０を収容する壁部２１２によって構成されていてもよい。
【００７３】
図４（Ａ）に示すように、蓋体２３０は、プレート状の部材であって、ベース基板２１０の開口部２１６を封止する。ここで、図４（Ｂ）に示すように、ベース基板２１０と蓋体２３０とは、接着層２０により接合される。
【００７４】
以上のいずれかの構成でもって、振動デバイス２００を構成することができる。
【００７５】
２． 振動デバイスの製造方法
以下、図面を参照して、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法について説明する。図５〜図２０は、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する模式図又はフローチャートである。
【００７６】
図５は、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明するフローチャートであり、図６は、図５の封止工程（Ｓ４）のフローチャートである。
【００７７】
図５及び図６に示すように、振動デバイスを製造する工程は、ベース基板１０、及び凹部を有する接着層をベース基板と接合する部分に備えた蓋体３０を準備する工程（Ｓ１）と、ベース基板１０に振動片７０を実装する工程（Ｓ２）と、接着層を介して蓋体３０をベース基板１０に搭載し、振動片７０をキャビティ１内に収容する工程（Ｓ４−１）と、凹部を介してキャビティ１内を脱気処理する工程（Ｓ４−２）と、接着層を溶融させて、凹部を塞ぐ熱処理工程（Ｓ４−３）と、を含む。
【００７８】
以下の説明では、まず、図７〜図１３を参照しながら、蓋体３０、１３０を準備する工程（Ｓ１１〜Ｓ１６）を説明する。次に、図１４〜図１７を参照しながら、ベース基板１０を準備する工程（Ｓ２１〜Ｓ２９）を説明した後、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の全体（Ｓ１〜Ｓ６）を説明する。
【００７９】
２．１ 蓋体の準備（Ｓ１１〜Ｓ１６）
図７は、蓋体の準備工程を説明するフローチャートである。図８は、蓋体３０の製造方法を説明する断面図であり、図９は、凹部形成工程（Ｓ１５）後の金属基板３０´を接着層２５側から見た平面図であり、図１０は、蓋体の準備工程後の蓋体３０を説明する図である。
【００８０】
図７に示すように、蓋体３０を準備する工程は、金属基板３０´を準備する工程（Ｓ１１）と、金属基板３０´に導電層を形成する工程（Ｓ１２）と、金属基板３０´、及び導電層をエッチングする工程（Ｓ１３、Ｓ１４）と、パターニングされた導電層に凹部を形成する工程（Ｓ１５）と、を含む。また、蓋体３０を準備する工程は、パターニングされた金属基板３０´を個片化し、同時に複数の蓋体３０を形成することを含んでいてもよい（Ｓ１５）。
【００８１】
［金属基板の準備（Ｓ１１）］
まず、金属基板３０´を準備する。金属基板３０´は、蓋体３０となる部材であって、図８（Ａ）に示すように、第１の面３０ａと、第１の面３０ａとは反対側の第２の面３０ｂとを有する基板である。したがって、金属基板３０´の材質は、蓋体３０の材質から選択される。
【００８２】
金属基板３０´は、複数の第１の領域Ａと、第１の領域Ａを囲む第２の領域Ｂが設けられていてもよい。第１の領域Ａは、蓋体３０となる領域であり、第２の領域Ｂは、個片化する工程において切断される領域（ダイシングライン）であってもよい。
【００８３】
［導電層形成（Ｓ１２）］
次に、図８（Ａ）に示すように、例えば電解めっきにより、第１の面３０ａの全面に、導電層２０ａを形成する。導電層２０ａは、接着層２０となる導電層である。したがって、導電層２０ａは、第１の融点を有する金属材料から形成される。
【００８４】
［レジストパターン形成（Ｓ１３）］
次に、図８（Ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィー技術によって、導電層２０ａの上に所望のパターニングを有するレジストパターン５０ａを形成する。また、第２の面３０ｂにおいても全面を覆うようにレジストパターン５０ｂを形成してもよい。
【００８５】
［金属基板及び導電層のエッチング（Ｓ１４）］
次に、図８（Ｃ）に示すように、導電層２０ａ及び金属基板３０´を第１の面３０ａ側からのみパターニングする。パターニングする方法は、特に限定されず、ウェットエッチングやドライエッチング等の公知のエッチング技術、サンドブラスト処理や切削工具を用いた物理的処理等を用いることができる。
【００８６】
好適には、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを採用することができる。例えば、導電層２０ａが、スズ（Ｓｎ）である場合、導電層２０ａのエッチング液には塩化第二鉄溶液を使用することができる。また、金属基板３０´が４２アロイ合金である場合、金属基板３０´のエッチング液には塩化第二鉄溶液を使用することができる。
【００８７】
金属基板３０´のエッチング工程（Ｓ１４）では、複数の凹部３７（３７ａ、３７ｂ）を形成するように金属基板３０´をハーフエッチングする。凹部３７ａは、第１の領域Ａに形成される凹部であり、凹部３７ｂは、ダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って形成される凹部である。図８（Ｃ）に示すように、これによって、複数の金属突出３８を形成することができる。また、複数の凹部３７（３７ａ、３７ｂ）の形状は、スプレー式のウェットエッチングにおいてエッチングの所要時間を制御することで、所望の形状とすることができる。なお、金属基板３０´及び導電層２０ａのエッチング工程の後、レジストパターン５０（５０ａ、５０ｂ）は適宜除去される。
【００８８】
［凹部形成（Ｓ１５）］
次に、図８（Ｃ）に示すように、エッチングされた導電層２０ａに凹部２６を形成する。図９は、本工程（Ｓ１５）後の、凹部２６が形成された金属基板３０´を第１の面３０ａ側から見た平面図である。
【００８９】
図８（Ｃ）及び図９に示すように、凹部２６は、導電層２０ａのベース基板１０と接合される面に形成される。凹部２６は、環状の導電層２０ａを切断するように形成される。しかしながら、凹部２６は、導電層２０ａを完全に切断せず、金属基板３０´にも達しないように形成される。凹部２６は溝状の形状であってもよい。
【００９０】
凹部２６の形成方法は、特に限定されないが、好適には、カッター等の切削工具や、凹部２６の配置及び形状の対応した凸部が形成された切削版を用いて導電層２０ａを切削することができる。例えば、切削版は、導電層２０ａよりも固い金属から形成される。
【００９１】
本工程により、図９に示すように、金属基板３０´のそれぞれの第１の領域Ａにおいて、先端部に凹部２６が形成された接着層２０ａが形成された、環状の金属突出３８を形成することができる。
【００９２】
［個片化（Ｓ１６）］
次に、接着層２０ａ及び金属基板３０´をダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って切断し、複数の第１の領域Ａを個片化する。これにより、図８（Ｄ）に示すように、凹部２６を有する接着層２５をベース基板１０と接合する部分に備えた蓋体３０を形成することができる。また、本工程により、図８（Ｄ）に示すように、複数の蓋体３０を同時に形成することができる。切断方法は、特に限定されず、公知のダイシング方法を用いることができる。
【００９３】
図１０（Ａ）は個片化工程（Ｓ１６）後の蓋体３０を説明する断面図であり、図１０（Ｂ）は、蓋体３０の接着層２５側からみた平面図である。図１０（Ａ）に示すように、以上の工程から内面３１、外面３２（上面３２ａ、側面３２ｂ）、及び接合面３３を有する蓋体３０を形成することができる。
【００９４】
図１０（Ｂ）に示すように、蓋体３０のベース基板と接合する部分（接着層２５）の外形の輪郭は平面図において矩形であってもよい。また、凹部２６は複数設けられ、接合する部分の外形の輪郭が為す矩形の中心点Ｃに対して対称に配置されていてもよい。これによれば、効率的に脱気を行うことができる。また、凹部２６は、図１０（Ｂ）に示すように、接合部分の四隅に形成されていてもよい。
【００９５】
以上の蓋体３０の製造方法によれば、化学エッチングなどの加工精度が高い方法で外形を加工することができる金属基板３０´を用いるため、所望の外形の蓋体３０を高い寸法精度で準備することが可能となる。
【００９６】
また、厚みが実質的に均一な金属基板３０´を加工することで、図１０（Ａ）に示すように、蓋体３０の開口部３６周縁部において、上面３２ａと接合面３３間の幅Ｗ１を容易に均一にすることができる。換言すれば、厚みが実質的に均一な金属基板３０´を用いることで、接合面３３の高い平坦度を容易に担保することができる。
【００９７】
また、複数の蓋体３０が、共通の金属基板３０´から加工されるため、蓋体３０の寸法での品質のバラつきが低減し、形状品質が向上する。したがって、蓋体３０の製造工程における加工精度不良によって、ベース基板１０との接合不良が発生する可能性を低減することができる。
【００９８】
以上から、金属基板３０´を用いた蓋体３０の製造方法によれば、高いスループットで、外形品質の高い蓋体３０を商業的に製造することができ、ベース基板１０との接合信頼性も向上させることができる。
【００９９】
次に、図１１〜図１３を参照して、第２態様に係る振動デバイス１０１の蓋体１３０の製造方法を以下に説明する。
【０１００】
図１１は、蓋体１３０の製造方法を説明する断面図であり、図１２は、凹部形成工程（Ｓ１５）後の金属基板３０´を接着層２５側から見た平面図であり、図１３は、蓋体の準備工程後の蓋体１３０を説明する図である。
【０１０１】
振動デバイス１０１の蓋体１３０を準備する工程においても、図７に示すように、蓋体１３０を準備する工程は、金属基板３０´を準備する工程（Ｓ１１）と、金属基板３０´に導電層を形成する工程（Ｓ１２）と、金属基板３０´、及び導電層をエッチングする工程（Ｓ１３、Ｓ１４）と、パターニングされた導電層に凹部を形成する工程（Ｓ１５）と、を含む。以下においては、蓋体１３０を準備する工程において、蓋体３０を準備する工程と異なる工程のみを説明する。
【０１０２】
［レジストパターン形成（Ｓ１３）］
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、導電層２０ａが形成された金属基板３０´において、公知のフォトリソグラフィー技術によって、レジストパターン５０ａ及びレジストパターン５０ｂを形成する。蓋体１３０の準備工程においては、第１の面３０ａ及び第２の面３０ｂの両面において、所望のパターニングを有するレジストパターン５０ａ及びレジストパターン５０ｂが形成される。
【０１０３】
［金属基板及び導電層のエッチング（Ｓ１４）］
次に、図１１（Ｃ）に示すように、導電層２０ａ及び金属基板３０´を第１の面３０ａ及び第２の面３０ｂ側の両面からエッチングする。導電層２０ａ及び金属基板３０´のエッチング工程においては、蓋体３０の準備工程と同様に、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを好適に採用することができる。
【０１０４】
金属基板及び導電層のエッチング工程（Ｓ１４）では、複数の凹部１３７（１３７ａ、１３７ｂ）を形成するように金属基板３０´をハーフエッチングする。凹部１３７ａは、第１の面３０ａ側から第１の領域Ａに形成される凹部であり、凹部３７ｂは、第２の面３０ｂ側からダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って形成される凹部である。これによれば、図１１（Ｃ）に示すように、複数のアーチ部１３８を形成することができる。これにより、図１１（Ｃ）及び図１０に示すように、金属基板３０´のそれぞれの第１の領域Ａの周縁部および第２の領域Ｂにおいて、先端部に導電層２０ａが形成された、格子状のアーチ部１３８を形成することができる。
【０１０５】
［凹部形成（Ｓ１５）］
次に、図１１（Ｃ）及び図１２に示すように、導電層２０ａに凹部２６を形成する。蓋体１３０の準備工程では、図１２に示すように、凹部２６が交差するように形成される。
【０１０６】
［個片化（Ｓ１６）］
次に、パターニングされた金属基板３０´をダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って切断し、複数の第１の領域Ａを個片化する。個片化工程では、アーチ部１３８の中央部分を切断する。これにより、図１１（Ｄ）に示すように、外延部１３４を有する蓋体１３０を形成することができる。
【０１０７】
図１３に示すように、以上の工程から内面３１、外面３２（上面３２ａ、側面３２ｂ）、及び接合面３３を有する蓋体１３０を形成することができる。以上の工程によれば、蓋体１３０は、外延部１３４、及び接着層２５（凹部２６）を更に備えることができる。
【０１０８】
２．２ ベース基板の準備（Ｓ２１〜Ｓ２９）
次に、図１４〜図１７を参照しながら、ベース基板１０を準備する工程（Ｓ２１〜Ｓ２９）を説明する。
【０１０９】
図１４に示すように、ベース基板１０を準備する工程は、金属基板を準備する工程（Ｓ２１）と、金属基板をエッチングし、複数の金属突起を形成する工程（Ｓ２２〜Ｓ２５）と、複数の金属突起を覆うように絶縁層を形成する工程（Ｓ２６）と、複数の金属突起が互いに独立するように金属基板をエッチングし、金属突起からなる複数の金属部材を形成する工程（Ｓ２７）と、絶縁層から複数の金属部材が露出するように、絶縁層を研削する工程（Ｓ２８）と、金属部材に接続する配線パターンを形成する工程（Ｓ２９）と、を含む。
【０１１０】
［金属基板の準備（Ｓ２１）］
まず、金属基板１０´を準備する。金属基板１０´は、ベース基板１０の金属部材１４（１４ａ及び１４ｂ）となる部材であって、図１２（Ａ）に示すように、第１の面１０ａと、第１の面１０ａとは反対側の第２の面１０ｂとを有する基板である。ここで、第１の面１０ａは、ベース基板１０の第２の面１３側となる面であり、第２の面１０ｂは、ベース基板１０の第１の面１２側となる面であり、かつ、金属基板１０´の材質は、金属部材１４の材質から選択される。また、金属基板１０´は、ベース基板１０の設計上の厚みよりも厚い厚みを有する。
【０１１１】
金属基板１０´は、複数の第１の領域Ａ´と、第１の領域Ａ´を囲む第２の領域Ｂ´が設けられていてもよい。第１の領域Ａ´は、ベース基板１０となる領域であり、第２の領域Ｂ´は、個片化する工程において切断される領域（ダイシングライン）であってもよい。
【０１１２】
次に、金属基板１０´を第１の面１０ａ側からエッチングし、複数の金属突起１４´を形成する。複数の金属突起１４´を形成する工程（Ｓ２２〜Ｓ２５）の一例を以下に説明する。
【０１１３】
［第１レジストパターン形成（Ｓ２２）］
まず、図１５（Ａ）に示すように、公知のフォトレジスト技術により、第１の面１０ａに第１レジストパターン５１ａを形成する。第１レジストパターン５１ａは、第１の領域Ａ´内において、金属突起１４´を形成する領域であって、金属部材１４ａを形成する領域に設ける。したがって、第１の領域Ａ´内において、ベース基板１０の金属部材１４ａの数に対応して第１レジストパターン５１ａを形成することができる。
【０１１４】
［第１エッチング（Ｓ２３）］
第１エッチング工程（Ｓ２３）では、金属基板１０´の第１の面１０ａ側からエッチングを行う。本エッチング工程では、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを採用することができる。例えば、金属基板１０´が４２アロイ合金である場合、金属基板１０´のエッチング液には塩化第二鉄溶液を使用することができる。
【０１１５】
第１エッチング工程（Ｓ２３）では、複数の凹部１０ｃを形成するように金属基板１０´をハーフエッチングする。複数の凹部１０ｃは、少なくとも第１の深さＤ１（第１の面１０ａを基準とする深さ）を有していればよく、互いに同じ深さであってもよいし、互いに異なる深さであってもよい。
【０１１６】
［第２レジストパターン形成（Ｓ２４）］
次に、図１５（Ｂ）に示すように、公知のフォトレジスト技術により、ハーフエッチングされた第１の面１０ａ側の面に、第２レジストパターン５１ｂを形成する。第２レジストパターン５１ｂは、第１の領域Ａ´内において、金属突起１４´を形成する領域であって、金属部材１４ｂを形成する領域に設ける。
【０１１７】
［第２エッチング（Ｓ２５）］
次に、第２エッチング工程（Ｓ２４）では、金属基板１０´の第１の面１０ａ側から更にエッチングを行う。本エッチング工程では、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを採用することができる。
【０１１８】
第２エッチング工程（Ｓ２５）では、複数の凹部１０ｄを形成するように金属基板１０´を更にハーフエッチングする。複数の凹部１０ｄは、少なくとも第２の深さＤ２（第１の面１０ａを基準とする深さであって、Ｄ１＜Ｄ２）を有していればよく、互いに同じ深さであってもよいし、互いに異なる深さであってもよい。ここで、第２の深さＤ２は、ベース基板１０の設計上の厚みと等しい深さである。
【０１１９】
以上Ｓ２２〜Ｓ２５の工程により、図１５（Ｃ）に示すように、金属基板１０´を第１の面１０ａ側からエッチングし、複数の金属突起１４´を形成することができる。図１５（Ｃ）及び図１６に示すように、第１の領域Ａ´中央領域には、複数のポスト状（略円柱状）の金属突起１４ａ´が形成され、中央領域を囲むように、環状の金属突起１４ｂ´が形成されていてもよい。
【０１２０】
なお、図示はされないが、第２エッチング工程の後、第１レジストパターン５１ａ及び第２レジストパターン５１ｂは適宜除去されてもよいし、後述される研削工程（Ｓ２８）にて除去されてもよい。
【０１２１】
［絶縁材料充填・固化（Ｓ２６）］
次に、図１７（Ａ）に示すように、複数の金属突起１４´（１４ａ´、１４ｂ´）を覆うように絶縁材料を充填して固化させ、絶縁層１５ａを第１の面１０ａ側に形成する。例えば、常温で流動性を有する熱硬化性樹脂材料等の絶縁材料を凹部１０ｄに充填し、かつ、金属突起１４´を覆う。その後、充填した絶縁材料を焼成して絶縁層１５ａを形成する。ここで、図１７（Ａ）に示すように、絶縁層１５ａの上面を上面１５ｂとする。また、第２の領域Ｂ´における絶縁層を絶縁層１５ｃとする。
【０１２２】
また、本工程後、絶縁層１５ａと金属基板１０´とを合わせた最大の厚みをＴ１（上面１５ｂと第２の面１０ｂの間の厚み）とするとき、Ｔ１が、ベース基板１０の設計上の厚みＤ２よりも厚くなるように絶縁層１５ａを形成する。
【０１２３】
［第３エッチング（Ｓ２７）］
次に、第３エッチング工程（Ｓ２７）において、図１７（Ｂ）に示すように、複数の金属突起１４´が互いに独立するように金属基板１０´を第２の面１０ｂ側からエッチングし、金属突起１４´からなる複数の金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）を形成する。ここで、複数の金属突起１４´が互いに独立する状態とは、それぞれの金属突起１４´が互いに離間し、電気的に接続されない状態を意味する。本工程において、第２の面１０ｂ側において、絶縁層１５ｂが露出する。
【０１２４】
本工程後の絶縁層１５ａと金属基板１０´とを合わせた最大の厚みをＴ２とするとき、Ｔ２が、ベース基板１０の設計上の厚みＤ２よりも厚くなるように、第３エッチングを行う。
【０１２５】
なお、本エッチング工程では、ディップ式やスプレー式のウェットエッチング又はドライエッチング等の公知のエッチング技術を採用することができる。
【０１２６】
［研削（Ｓ２８）］
次に、図１７（Ｃ）に示すように、絶縁層１５ａから複数の金属部材１４（１４ａ）が露出するように、絶縁層１５ａを研削する。研削工程には公知の研削器具を用いることができる。例えば、高速回転する円盤型研削体によって研削加工を行ってもよい。
【０１２７】
ここで、図１７（Ｃ）に示すように、第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂの両面において研削加工を行ってもよい。また、絶縁層１５ａから複数の金属部材１４ａを露出させた後、更に金属部材１４ａ及び絶縁層１５ａを研削してもよい。これによれば、確実に金属部材１４ａを露出させることができる。
【０１２８】
本工程において、被研削体の厚みが、実質的にベース基板１０の設計上の厚みＤ２となるように研削を行う。これにより、図１７（Ｃ）に示すように、所望の厚みを有する金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）及び絶縁層１５を形成することができる。また、平坦な第１の面１２及び第２の面１３を有するベース基板１０（ベース基板１０）を製造することができるため、蓋体３０との接合信頼性を向上させることができる。
【０１２９】
［配線パターン形成（Ｓ２９）］
次に、図１７（Ｄ）に示すように、金属部材１４に接続する配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を第１の面１２及び第２の面１３に形成する。配線パターン１７を形成する工程は、公知の成膜技術を用いることができる。配線パターン１７は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット法、ＣＶＤ法等により形成されてもよい。
【０１３０】
図１７（Ｄ）に示すように、以上の工程から、複数の第１の領域Ａ´において複数のベース基板１０が形成され、第１の領域Ａ´を囲む第２の領域Ｂ´に絶縁層１５ｃが形成される。ここで、切断領域である第２の領域Ｂ´の絶縁層１５ｃを切断することで除去し、ベース基板１０を個片化してもよいし、個片化を行わず、複数のベース基板１０が絶縁層１５ｃで連続した状態のプレート状部材を、基板２と称してもよい。
【０１３１】
２．３ 振動デバイスの製造（Ｓ１〜Ｓ６）
次に、図５、図６、図１８、及び図１９を参照しながら、振動デバイスの製造工程（Ｓ１〜Ｓ６）を説明する。以下の説明では、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の一例として、まず、第１形態に係る振動デバイス１００の製造方法を説明した後、第２形態に係る振動デバイス１０１及び第３形態に係る振動デバイス２００の製造方法を説明する。
【０１３２】
２．３．１ 振動デバイス１００の製造方法
［ベース基板・蓋体の準備（Ｓ１）］
図５に示すように、本実施形態に係る振動デバイス１００の製造工程のうち、ベース基板１０及び蓋体３０を準備する工程は、上述の説明の通りである。
【０１３３】
ベース基板１０を準備する工程では、図１８（Ａ）に示すように、複数のベース基板１０が絶縁層１５ｃで連続したプレート状の基板２を準備してもよい。また、図示されないが、絶縁層１５ｃにおいて切断され、個片化されたベース基板１０を準備してもよい。好適には、本工程において、ベース基板１０として、基板２を準備することで、複数のベース基板１０の取り扱い性が向上し、商業的生産性が向上する。
【０１３４】
［振動片・ＩＣチップ実装（Ｓ２）］
次に、図５に示すように、振動片７０・ＩＣチップ８０を実装（電気的に接続し固定する）する。本工程で、振動片７０及びＩＣチップ８０を実装（ダイアタッチ）する順序は特に限定されない。例えば、図１８（Ｂ）及び図１８（Ｃ）に示すように、ＩＣチップ８０を配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ）に実装した後、振動片７０を配線パターン１７ａに実装してもよい。これにより、振動片７０とＩＣチップ８０の９集積回路とが電気的に接続される。また、振動片７０が、例えば、片持ち梁となるように保持されてもよい。
【０１３５】
また、図１８（Ｃ）に示されるように、基板２の複数のベース基板１０に振動片７０及びＩＣチップ８０をそれぞれ実装してもよい。
【０１３６】
［周波数調整（Ｓ３）］
次に、図５に示すように、振動片７０の周波数調整を行う。周波数調整方法は、特に限定されず、例えば、振動片７０の電極の一部をレザートリミングにより除去して質量を減少させたり、蒸着やスパッタリングなどにより質量を付加させたりしてもよい。または、ＩＣチップ８０のデータを書き換えることにより周波数調整を行ってもよい。
【０１３７】
［封止（Ｓ４）］
次に、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の封止工程（Ｓ４）を行う。本工程は、図６に示すように、接着層２５を介して蓋体３０をベース基板１０に搭載し、振動片７０をキャビティ１内に収容する工程（Ｓ４−１）と、凹部２６を介してキャビティ１内を脱気処理する工程（Ｓ４−２）と、接着層２５を溶融させて、凹部２６を塞ぐ熱処理工程（Ｓ４−３）と、を含む。
【０１３８】
まず、蓋体３０搭載工程（Ｓ４−１）では、図１９（Ａ）に示すように、振動片７０及びＩＣチップ８０を覆うように蓋体３０をベース基板１０に搭載し、振動片７０及びＩＣチップ８０をキャビティ１内の空間に封止する。ここで、接着層２５の表面が部分的に溶融するように熱処理を行い、蓋体３０をベース基板１０に部分的に接合してもよい。
【０１３９】
次に、図１９（Ａ）に示すように、凹部２６を介してキャビティ１内を脱気処理する（Ａ４−２）。これにより、キャビティ１内は真空もしくは減圧状態となる。
【０１４０】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、接着層２５を溶融させて、凹部２６を塞ぐ熱処理工程（Ｓ４−３）を行う。接着層２５は、ＳｎやＡｕのろう材等から構成されるため、材質の融点まで加熱処理を行うことで溶融する。したがって、凹部２６は溶融した接着層２５により塞がれて消滅することができる。本工程により、図１９（Ｂ）に示すように、凹部２６を有さず、蓋体３０とベース基板１０とを接合する接着層２０が形成され、キャビティ１は封止される。
【０１４１】
［個片化（Ｓ５）］
次に、図１９（Ｃ）に示すように、第２の領域Ｂ´に沿ってダイシングすることで、基板２に複数形成された振動デバイス１００を個片化することができる。
【０１４２】
［特性検査（Ｓ６）］
個片化された振動デバイス１００の製造方法は、電気的特性等の特性を検査する工程を含んでいてもよい。
【０１４３】
以上の工程でもって、本実施形態に係る振動デバイス１００の製造方法を構成することができる。
【０１４４】
本実施形態に係る振動デバイス１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１４５】
本実施形態に係る振動デバイス１００の製造方法によれば、振動デバイスの製造工程における封止工程における脱気処理を、ベース基板１０や蓋体３０に形成された貫通孔ではなく、接着層２５に形成された凹部２６を介して行うことができる。したがって、ベース基板１０や蓋体３０に貫通孔を設ける必要がなく、製造工程が簡便化される。また、振動デバイス１００のレイアウト設計時に、貫通孔用のスペースを考慮する必要がないため、振動デバイスの小型化を図ることができる。また、これまで必要とされたＡｕ・Ｇｅボールを必要せずに封止工程を行えるため、振動デバイスの材料コストを低減することができる。
【０１４６】
以上から、振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【０１４７】
２．３．２ 振動デバイス１０１の製造方法
次に、第２形態に係る振動デバイス１０１の製造方法について、説明する。第１変形例に係る振動デバイス１０１の製造方法は、振動デバイス１００の製造方法のベース基板・蓋体の準備固工程（Ｓ１）において、蓋体１３０を準備することで、振動デバイス１０１を製造することができる（図９及び図１０参照）。
【０１４８】
２．３．３ 振動デバイス２００の製造方法
図２０は、第２変形例に係る振動デバイス２００の製造方法の一例を模式的に示す図である。以下の説明では、振動デバイス２００のベース基板２３０がセラミックである場合について述べる。
【０１４９】
先ず、図２０（Ａ）に示すように、セラミックグリーンシートの状態のベース基板２１１を準備する。図２０（Ａ）に示すように、ベース基板２１１には、脱気用のスルーホール等が形成されない。
【０１５０】
次に、図２０（Ａ）に示すように、ベース基板２１１両面に配線パターン１７を形成する。本工程は、例えば、導体ペーストをインクとして、スクリーン印刷、インクジェット方式などの印刷法を用いて塗布し、焼成することにより行ってもよい（金属メタライズ）。また、本工程は、一般的な成膜およびパターニングによって行ってもよい。
【０１５１】
次に、図２０（Ｂ）に示すように、開口部２１６を有する壁部２１２をベース基板２１１に積層する。壁部２１２は、セラミックグリーンシートの状態のものを用いてもよい。ベース基板２１１および壁部２１２を積層した後、焼成することによって、図２０（Ｃ）に示すように、一体化したセラミックのベース基板２１０を形成することができる。
【０１５２】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、開口部２１６から振動片７０等をベース基板２１０内に収容し、プレート状の蓋体２３０を搭載する。蓋体２３０のベース基板２１０との接合部分には、凹部２６が形成された接着層２５が設けられている。これにより、キャビティ１内の封止工程は、凹部２６を介して行うことができる。
【０１５３】
次に、図２０（Ｄ）に示すように、接着層２５を溶融させて、凹部２６を塞ぐ熱処理工程を行う。本工程により、図２０（Ｄ）に示すように、凹部２６を有さず、蓋体３０とベース基板１０とを接合する接着層２０が形成され、キャビティ１は封止される。
【０１５４】
以上の工程により第３形態に係る振動デバイス２００を製造することができる。
【０１５５】
３． 電子機器
次に、本発明に係る振動デバイスの製造方法が適用された振動デバイス１００（１０１、２００）が適用される電子機器１０００について説明する。本発明に係る振動デバイス１００（１０１、２００）が適用される電子機器１０００は、例えば、携帯電話、自動車、デジタルカメラ、プロジェクタ、携帯電話基地局、デジタルＴＶ、デジタルビデオカメラ、時計、携帯型デジタル音楽プレーヤー、ＰＤＡ、パソコン、プリンタ等の電子機器であってもよい。例えば、図２１に示すように、電子機器１０００が、携帯電話の場合、無線回路やＧＰＳ回路の温度補償水晶発振器として、本発明に係る振動デバイス１００を使用することができる。またカメラの手ぶれ検出機能等モーションセンシングのために本発明に係る振動デバイス１００（１０１、２００）を使用することができる。またワンセグ放送受信のための電圧補償型水晶発振器として、本発明に係る振動デバイス１００を使用することができる。
【０１５６】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１５７】
１ キャビティ、２ 基板、１０、２１０、２１１ ベース基板、１２ 第１の面、
１３ 第２の面、１４ 金属部材、１５ 絶縁層、１７ 配線パターン、
２０ 接着層、２１ 内面、２２ 外面、２５ 接着層、２６ 凹部、
３０、１３０、２３０ 蓋体、３１ 内面、３２ 外面、３３ 接合面、３６ 開口部、
５０（５０ａ、５０ｂ） レジストパターン、５１ａ 第１レジストパターン、
５２ａ 第２レジストパターン、７０ 振動片、７１ 振動碗、７２ 基部、
７６ 支持部材、８０ ＩＣチップ、８１ ろう材、
１００、１０１、２００ 振動デバイス、１０００ 電子機器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度や回転角速度等の物理量の検出ができるセンサーモジュール（モーションセンサー）であって、例えばジャイロセンサー水晶振動子（ジャイロ振動辺）等のセンサー素子と、該センサー素子を駆動する半導体回路素子とがベース基板内に収容された振動デバイスが知られている（特許文献１）。このような振動デバイスの製造工程では、パッケージ内にセンサー素子や半導体回路素子を搭載した後、パッケージ内部を減圧状態又は真空状態とする脱気処理を行う封止工程が行われる。
【０００３】
このような真空処理を伴う封止工程は、通常、パッケージ又は蓋体に貫通孔を形成しておき、該貫通孔を通じてパッケージ内の脱気処理を行い、脱気処理後、該貫通孔にＡｕ・Ｇｅ（金・ゲルマニウム）ボールを入れて、レーザー処理により溶融させることを含む。
【０００４】
しかしながら、近年、このような振動デバイスに対し、更なる小型化・微細化や商業的生産の要求が非常に高い。例えば、近年、目標とされる振動デバイスのデバイスサイズは、１ｍｍ×１ｍｍ程度と非常に小型化が進み、構成部材の微細化が著しい。このような小型化が進む振動デバイスに対し、封止工程のために貫通孔を必要とすることは、製造工程において貫通孔用プロセスが必要となる他に、振動デバイスのレイアウト設計段階で、デバイスの小型化や部材の微細化を図る上での妨げとなる。
【０００５】
また、このような封止工程に用いられるＡｕ・Ｇｅボールは、非常に高価であり、振動デバイスの生産コストの上昇を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４８１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情を鑑み、振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動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】
【０００８】
本発明に係る振動デバイスの製造方法は、ベース基板、及び凹部を有する接着層を前記ベース基板と接合する部分に備えた蓋体を準備する工程と、前記ベース基板に振動片を実装する工程と、前記振動片がキャビティ内に収容されるように、前記接着層を介して前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程と、前記凹部を介して前記キャビティ内を脱気処理する工程と、前記接着層を溶融させて、前記凹部を塞ぐ工程と、を含む。
【０００９】
本発明によれば、振動デバイスの製造工程における封止工程における脱気処理を、ベース基板や蓋体に形成された貫通孔ではなく、接着層に形成された凹部を介して行うことができる。したがって、ベース基板や蓋体に貫通孔を設ける必要がなく、製造工程が簡便化される。また、振動デバイスのレイアウト設計時に、貫通孔用のスペースを考慮する必要がないため、振動デバイスの小型化を図ることができる。また、これまで必要とされたＡｕ・Ｇｅボールを必要せずに封止工程を行えるため、振動デバイスの材料コストを低減することができる。以上から、振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【００１０】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記蓋体を準備する工程は、第１の面を有する第１の金属基板を準備する工程と、前記第１の金属基板の前記第１の面において、前記接着層と同じ材質からなる導電層を形成する工程と、前記第１の金属基板、及び前記導電層をエッチングする工程と、パターニングされた前記導電層に前記凹部を形成する工程と、を含んでいてもよい。
【００１１】
これによれば、ベース基板や蓋体に貫通孔の代わりとなる凹部を設ける工程、蓋体とベース基板を接合する接着層を設ける工程を、蓋体を形成する工程で簡便に行うことができる。したがって、振動デバイスの製造方法の簡便化を図ることができる。
【００１２】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記蓋体を準備する工程は、前記第１の金属基板から複数の前記蓋体を形成することを含んでいてもよい。
【００１３】
これによれば、商業的生産の要求により寄与する振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【００１４】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記凹部を形成する工程は、前記導電層を切削する工程を含んでいてもよい。
【００１５】
これによれば、公知のフォトレジスト技術やエッチング技術でもって形成される貫通孔と比べて、より簡便なプロセスで形成することができる。
【００１６】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において前記蓋体の前記ベース基板と接合する部分の外形の輪郭は矩形であり、前記凹部は、前記矩形の中心点に対して対称に形成されてもよい。
【００１７】
これによれば、封止工程における脱気処理を効率よく行うことができる。
【００１８】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記凹部は、前記部分の四隅に形成されてもよい。
【００１９】
これによれば、封止工程における脱気処理を効率よく行うことができる。
【００２０】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記ベース基板を準備する工程は、第１の面及び、前記第１の面とは反対側の第２の面を有する第２の金属基板を準備する工程と、前記第２の金属基板を前記第１の面側からエッチングし、複数の金属突起を形成する工程と、複数の前記金属突起を覆うように絶縁層を前記第１の面側に形成する工程と、複数の前記金属突起が互いに独立するように前記第２の金属基板を前記第２の面側からエッチングし、前記金属突起からなる複数の金属部材を形成する工程と、前記絶縁層から複数の前記金属部材が露出するように、前記絶縁層を研削する工程と、前記金属部材に接続する配線パターンを形成する工程と、を含んでいてもよい。
【００２１】
これによれば、商業的生産の要求により寄与する振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【００２２】
本発明に係る振動デバイスの製造方法において、前記振動片を実装する工程では、複数の前記ベース基板を含む基板に複数の前記振動片がそれぞれ実装され、前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程では、複数の前記振動片を複数の前記蓋体によってそれぞれ収容し、前記凹部を塞ぐ工程の後、前記基板を切断する工程を更に含んでいてもよい。
【００２３】
これによれば、商業的生産の要求により寄与する振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】振動デバイス１００の要部を模式的に示す平面図と断面図。
【図２】図１（Ｂ）における破線部ＩＩの拡大図。
【図３】振動デバイス１０１の要部を模式的に示す断面図と、破線部ＩＩＩＢにおける拡大図。
【図４】振動デバイス２００の要部を模式的に示す断面図と、破線部ＩＶＢにおける拡大図。
【図５】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明するフローチャート。
【図６】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の封止工程を説明するフローチャート。
【図７】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の蓋体を準備する工程を説明するフローチャート。
【図８】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図９】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する平面図。
【図１０】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図と平面図。
【図１１】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１２】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する平面図。
【図１３】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１４】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法のベース基板を準備する工程を説明するフローチャート。
【図１５】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１６】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する平面図。
【図１７】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１８】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図１９】本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図２０】変形例に係る振動デバイスの製造方法を模式的に説明する断面図。
【図２１】電子機器の一例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明を適用した実施形態の一例について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。本発明は、以下の実施形態及びその変形例を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００２６】
１． 振動デバイス
以下、図面を参照して、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法が適用された振動デバイスの例について説明する。
【００２７】
１．１ 第１態様
図１は、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法が適用された振動デバイス１００（振動デバイスの第１態様）の構成を示す模式図である。図１（Ａ）は、振動デバイス１００の振動片７０が実装される面における平面図を、蓋体３０を便宜的に省略して模式的に示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線における断面図であり、図１（Ａ）は、振動デバイス１００の振動片７０が実装される面とは反対側の底面における平面図を、模式的に示す平面図である。図２は、図１（Ｂ）の破線部ＩＩにおける拡大図である。
【００２８】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、振動デバイス１００は、振動片７０が実装されたベース基板１０と、振動片７０をキャビティ１内に収容する蓋体３０と、ベース基板１０と蓋体３０とを接合する接着層２０と、を含む。
【００２９】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０は、後述される振動片７０が実装される（電気的に接続される）部材であって、後述される蓋体３０と接合し、振動片７０をキャビティ１内に収容することができる部材である。
【００３０】
キャビティ１は、ベース基板１０と後述される蓋体３０とによって形成される空間である。キャビティ１は、脱気処理（真空処理又は不活性ガス処理）され、減圧状態、より好適には真空状態であってもよい。また、キャビティ１は、窒素等の不活性ガス雰囲気であってもよい。ここで、ベース基板１０又は蓋体３０には、キャビティ１内の脱気処理用の貫通孔が形成されていない。
【００３１】
ベース基板１０の形状及び構成は、蓋体３０と接合し、振動片７０を収容することができる限り、特に限定されない。ベース基板１０は、開口部を有し、該開口部から振動片７０を収容する容器型の形状であってもよい（図４参照）。詳細は後述される。
【００３２】
ベース基板１０は、図１（Ｂ）に示すように、第１の面１２（振動片７０が実装される実装面）と、第１の面１２とは反対側の第２の面１３（外部端子が形成される底面）を有するプレート状部材であってもよい。第１の面１２及び第２の面１３は矩形の平坦面であってもよい。図示はされないが、第１の面１２及び第２の面１３は平坦面ではなく、凹部が形成されていてもよい。
【００３３】
ベース基板１０の材質は、例えば、金属、樹脂、単結晶シリコン、ガラス、セラミックス等から形成されたプレート状部材であってもよい。より好適には、例えば、図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０は、複数の金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）、及び複数の金属部材１４を保持する絶縁層１５から構成されることができる。
【００３４】
金属部材１４ａは、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、柱状部材（ポスト状部材）であって、ベース基板１０を貫通し、第１の面１２及び第２の面１３において露出し、第１の面１２及び第２の面１３の一部を構成する。
【００３５】
金属部材１４ａの第１の面１２における露出部分は、後述される振動片７０やＩＣチップ８０を実装するためのダイパッドの一部であってもよい。また、金属部材１４ａの第２の面１３における露出部分は、振動デバイス１００をマザーボード等の外部基板に接続するための外部端子の一部であってもよい。少なくとも１つの金属部材１４ａは、グラウンド用の貫通電極であってもよい。また、少なくとも１つの金属部材１４ａは、電源供給用の貫通電極であってもよい。
【００３６】
金属部材１４ｂは、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、複数の金属部材１４ａを囲む環状部材であって、ベース基板１０を貫通せず、第１の面１２において露出し、第１の面１２の一部を構成する。金属部材１４ｂの第１の面１２における露出部分は、ベース基板１０の蓋体３０との接合部分であってもよい。したがって、金属部材１４ｂの第１の面１２における露出部分は、蓋体３０の接合部分と対応した形状を有していてもよい。
【００３７】
金属部材１４ａ及び１４ｂのベース基板１０の厚み方向における断面形状は、第１の面１２から第２の面１３へ向かう方向において、その断面積（幅）が次第に小さくなるように形成されていてもよい。また、図示はされないが、金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）は、第１の面１２から第２の面１３へ向かう方向において、金属部材１４ａの断面積（幅）が同一となるように形成されていてもよい。
【００３８】
金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）の材質は、金属である限り、特に限定されない。金属部材１４には、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、４２アロイ（Ｆｅ‐Ｎｉ合金）、コバール（Ｆｅ‐Ｎｉ‐Ｃｏ合金）等を用いてもよい。
【００３９】
複数の金属部材１４を保持する絶縁層１５は、図１（Ｂ）に示すように、複数の金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）間の空間を充填し、第１の面１２及び第２の面１３を構成する。絶縁層１５の材質は、絶縁性を有する限り、特に限定されない。絶縁層１５には、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等公知の樹脂材料を用いてもよい。
【００４０】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、ベース基板１０の第１の面１２及び第２の面１３には、配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が形成される。ベース基板１０の第１の面１２には第１の配線パターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃが形成され、第２の面１３には第２の配線パターン１７ｄが形成されていてもよい。
【００４１】
配線パターン１７は、金属部材１４ａと接続する再配置配線であってもよい。第１の配線パターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃの一部は、後述される振動片７０やＩＣチップ８０を実装するための電極パッドであってもよい。第２の配線パターン１７ｄの一部は、マザーボード等の外部基板に接続するための外部接続用端子であってもよい。
【００４２】
図１（Ａ）に示すように、第１の配線パターン１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、金属部材１４ａと接続して振動片７０及びＩＣチップ８０が実装される配線パターン１７ａと、金属部材１４ａと接続してＩＣチップ８０のみが実装される配線パターン１７ｂと、金属部材１４ｂと接続して蓋体３０との接合部分に配置される配線パターン１７ｃとを含んでいてもよい。図１（Ｂ）に示すように、第２の配線パターン１７ｄは、金属部材１４ａと接続して第２の面１３の四隅において外部接続用端子を形成していてもよい。
【００４３】
配線パターン１７の材質及び構成は、特に限定されない。配線パターン１７は、単層構造であってもよいし、図示はされないが、例えば、複数の導電膜の積層構造で形成されていてもよい。
【００４４】
配線パターン１７は、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）等のいずれかを含む積層構造であってもよい。配線パターン１７は、より好適には、チタン／タングステン層（第１層）、銅層（第２層）、ニッケル層（第３層）、及び金層（第４層）の積層構造であってもよい。
【００４５】
図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０の第１の面１２側において蓋体３０とベース基板１０とが接合し、振動片７０をキャビティ１内に収容する。図２に示すように、蓋体３０は、接着層２０を介してベース基板１０と接合する。
【００４６】
図１（Ｂ）及び図２に示すように、接着層２０は、ベース基板１０と蓋体３０とを接合し、キャビティ１内を封止することができる。図２に示すように、例えば、接着層２０は、ベース基板１０の第１の配線パターン１７ｃと蓋体３０とを接合するように設けられていてもよい。接着層２０が、ベース基板１０と蓋体３０との間を充填することによって、真空処理されたキャビティ１内を確実に封止することができる。
【００４７】
接着層２０は、特定の温度化で溶融し、ベース基板１０と蓋体３０とを接合できる限り、特に限定されない。接着層２０の材質としては、例えば、Ｓｎはんだ、Ａｕはんだ等の金属ろう材等を挙げることができる。
【００４８】
蓋体３０の形状及び構造は、ベース基板１０と接合し、振動片７０等を収容するキャビティ１を形成することができる限り、特に限定されない。例えば、図１（Ｂ）及び図２に示すように、蓋体３０は開口部３６を有する容器状の形状であってもよい。
【００４９】
また、蓋体３０は、ベース基板１０が容器状の形状であった場合、プレート状の形状であってもよい（図４参照）。詳細は後述される。
【００５０】
蓋体３０は、図１（Ｂ）に示すように、内面３１と外面３２とを有していてもよい。内面３１は、蓋体３０のキャビティ１の壁面を構成する面であって、外面３２は、反対側の大気側の面である。
【００５１】
内面３１は、角部を有さず、平面及び／又は曲面から構成されていてもよい。図１（Ｂ）に示すように、外面３２は、ベース基板１０の第１の面１２と略平行関係にある上面３２ａ、及び上面３２ａと連続する側面３２ｂを有していてもよい。
【００５２】
ここで、図２に示すように、内面３１と側面３２ｂとに連続する面を、接合面３３とする。接合面３３は、蓋体３０がベース基板１０と接合する面であって、平坦な面である。
【００５３】
蓋体３０の材質は、特に限定されない。蓋体３０の材質としては、例えば、金属、樹脂、単結晶シリコン、ガラス、セラミックス等を挙げることができる。
【００５４】
加工精度や加工の簡便性等の加工性の観点から、蓋体３０の材質は、好適には、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、４２アロイ（Ｆｅ‐Ｎｉ合金）、コバール（Ｆｅ‐Ｎｉ‐Ｃｏ合金）等の金属から選択されてもよい。
【００５５】
より好適には、蓋体３０の材質は、ベース基板１０に使用される金属部材１４と同じ金属となるように選択されてもよい。これによれば、温度変化に応じて生じる内部応力を緩和することができ、振動デバイス１００の信頼性をより向上させることができる。
【００５６】
キャビティ１内に収容される振動片７０は、どのような態様の振動片であってもよい。振動片７０の態様としては、ＡＴ振動片、音叉型振動片、ＳＡＷ振動片、ウォーク型振動片などを例示することができる。また、振動片７０は、それ自体が水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料で形成されてもよいし、圧電性を有さない材料で形成されてもよい。振動片７０が圧電性を有さない材料で形成された場合は、たとえば、さらに圧電素子を振動片７０の構成に含んでもよい。
【００５７】
本実施形態では、振動片７０が水晶で形成された音叉型振動片である場合を例示する。振動片７０は、キャビティ１内の壁面（図示の例では、第１の面１２）に、例えば、導電性接着剤、導電性ペースト、ロウ材等の導電性の支持部材７６によって支持されることができる。図１（Ａ）に示すように、振動片７０は、配線パターン１７上の支持部材７６によって支持されている。本実施形態の振動片７０は、２本の振動碗７１を有し、片持ち梁状に基部７２によって支持されている。基部７２から延出する振動碗７１は、キャビティ１内で屈曲振動することができる。図示はされないが、振動碗７１および基部７２には、少なくとも振動碗７１を屈曲振動させるための複数の電極が備えられる。
【００５８】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、キャビティ１内にはベース基板１０に実装されたＩＣチップ８０が収容されていてもよい。ＩＣチップ８０は、図１（Ｂ）に示すように、ベース基板１０の第１の面１２に、例えば、ろう材８１によって実装され、配線パターン１７と電気的に接続されている。ＩＣチップ８０は、発振回路部品であって、振動片７０を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動片７０に生じる検出振動を検出する検出回路と、を有することができる。
【００５９】
以上のいずれかの構成でもって、振動デバイス１００を構成することができる。
【００６０】
１．２ 第２態様
次に、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を適用した振動デバイスであって、別の態様を有する振動デバイス１０１（振動デバイスの第２態様）について、図面を参照しながら説明する。
【００６１】
図３は、振動デバイス１０１の構成を示す模式図である。図３（Ａ）は、振動デバイス１０１の断面図であり、断面箇所は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線に対応する。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の破線部ＩＩＩＢにおける拡大図である。
【００６２】
なお、振動デバイス１０１は、蓋体３０の構成のみにおいて振動デバイス１００と異なる。以下、振動デバイス１０１の説明において、振動デバイス１００と実質的に同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、蓋体１３０は、開口部１３６を有する容器状の形状であって、内面１３１と外面１３２とを有する。内面１３１は、蓋体１３０のキャビティ１の壁面を構成する面であって、外面１３２は、反対側の大気側の面である。
【００６４】
内面１３１は、角部を有さず、平面及び／又は曲面から構成されていてもよい。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、外面１３２は、ベース基板１０の第１の面１２と略平行関係にある上面１３２ａ、上面１３２ａと連続する第１の側面１３２ｂ、及び第１の側面１３２ｂと連続する第２の側面１３２ｃを有する。
【００６５】
ここで、図３（Ｂ）に示すように、内面１３１と第２の側面１３２ｃとに連続する面を、接合面１３３とする。接合面１３３は、蓋体１３０がベース基板１０と接合する面であって、平坦な面である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、第１の側面１３２ｂはテーパー面であり、かつ、ベース基板１０側に凸な曲面である。また、図３（Ｂ）に示すように、第２の側面１３２ｃは第１の面１２と略直角関係にある平面である。
【００６６】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、蓋体１３０は、第１の側面１３２ｂの一部、第２の側面１３２ｃ、及び接合面１３３の一部から構成される外延部１３４を有する。外延部１３４は、蓋体１３０の開口部１３６において、外側（キャビティ１側とは反対側）方向へ延びる部分である。
【００６７】
以上のいずれかの構成でもって、振動デバイス１０１を構成することができる。
【００６８】
１．３ 第３態様
次に、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を適用した振動デバイスであって、別の態様を有する振動デバイス２００（振動デバイスの第３態様）について、図面を参照しながら説明する。
【００６９】
図４は、振動デバイス２００の構成を示す模式図である。図４（Ａ）は、振動デバイス２００の断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の破線部ＩＶＢにおける拡大図である。
【００７０】
なお、振動デバイス２００は、ベース基板１０及び蓋体３０の構成において振動デバイス１００と異なる。以下、振動デバイス２００の説明において、振動デバイス１００と実質的に同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ベース基板２１０は、開口部２１６を有する容器状の形状であって、蓋体２３０は、プレート状の部材である。
【００７２】
図４（Ａ）に示すように、ベース基板２１０は、振動片７０を開口部２１６から収容することができる形状を有する。ベース基板２１０は、一部材から形状加工されていてもよいし、図４（Ａ）に示すように、振動片７０等が実装されるベース基板２１１及び、振動片７０を収容する壁部２１２によって構成されていてもよい。
【００７３】
図４（Ａ）に示すように、蓋体２３０は、プレート状の部材であって、ベース基板２１０の開口部２１６を封止する。ここで、図４（Ｂ）に示すように、ベース基板２１０と蓋体２３０とは、接着層２０により接合される。
【００７４】
以上のいずれかの構成でもって、振動デバイス２００を構成することができる。
【００７５】
２． 振動デバイスの製造方法
以下、図面を参照して、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法について説明する。図５〜図２０は、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明する模式図又はフローチャートである。
【００７６】
図５は、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法を説明するフローチャートであり、図６は、図５の封止工程（Ｓ４）のフローチャートである。
【００７７】
図５及び図６に示すように、振動デバイスを製造する工程は、ベース基板１０、及び凹部を有する接着層をベース基板と接合する部分に備えた蓋体３０を準備する工程（Ｓ１）と、ベース基板１０に振動片７０を実装する工程（Ｓ２）と、接着層を介して蓋体３０をベース基板１０に搭載し、振動片７０をキャビティ１内に収容する工程（Ｓ４−１）と、凹部を介してキャビティ１内を脱気処理する工程（Ｓ４−２）と、接着層を溶融させて、凹部を塞ぐ熱処理工程（Ｓ４−３）と、を含む。
【００７８】
以下の説明では、まず、図７〜図１３を参照しながら、蓋体３０、１３０を準備する工程（Ｓ１１〜Ｓ１６）を説明する。次に、図１４〜図１７を参照しながら、ベース基板１０を準備する工程（Ｓ２１〜Ｓ２９）を説明した後、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の全体（Ｓ１〜Ｓ６）を説明する。
【００７９】
２．１ 蓋体の準備（Ｓ１１〜Ｓ１６）
図７は、蓋体の準備工程を説明するフローチャートである。図８は、蓋体３０の製造方法を説明する断面図であり、図９は、凹部形成工程（Ｓ１５）後の金属基板３０´を接着層２５側から見た平面図であり、図１０は、蓋体の準備工程後の蓋体３０を説明する図である。
【００８０】
図７に示すように、蓋体３０を準備する工程は、金属基板３０´を準備する工程（Ｓ１１）と、金属基板３０´に導電層を形成する工程（Ｓ１２）と、金属基板３０´、及び導電層をエッチングする工程（Ｓ１３、Ｓ１４）と、パターニングされた導電層に凹部を形成する工程（Ｓ１５）と、を含む。また、蓋体３０を準備する工程は、パターニングされた金属基板３０´を個片化し、同時に複数の蓋体３０を形成することを含んでいてもよい（Ｓ１５）。
【００８１】
［金属基板の準備（Ｓ１１）］
まず、金属基板３０´を準備する。金属基板３０´は、蓋体３０となる部材であって、図８（Ａ）に示すように、第１の面３０ａと、第１の面３０ａとは反対側の第２の面３０ｂとを有する基板である。したがって、金属基板３０´の材質は、蓋体３０の材質から選択される。
【００８２】
金属基板３０´は、複数の第１の領域Ａと、第１の領域Ａを囲む第２の領域Ｂが設けられていてもよい。第１の領域Ａは、蓋体３０となる領域であり、第２の領域Ｂは、個片化する工程において切断される領域（ダイシングライン）であってもよい。
【００８３】
［導電層形成（Ｓ１２）］
次に、図８（Ａ）に示すように、例えば電解めっきにより、第１の面３０ａの全面に、導電層２０ａを形成する。導電層２０ａは、接着層２０となる導電層である。したがって、導電層２０ａは、第１の融点を有する金属材料から形成される。
【００８４】
［レジストパターン形成（Ｓ１３）］
次に、図８（Ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィー技術によって、導電層２０ａの上に所望のパターニングを有するレジストパターン５０ａを形成する。また、第２の面３０ｂにおいても全面を覆うようにレジストパターン５０ｂを形成してもよい。
【００８５】
［金属基板及び導電層のエッチング（Ｓ１４）］
次に、図８（Ｃ）に示すように、導電層２０ａ及び金属基板３０´を第１の面３０ａ側からのみパターニングする。パターニングする方法は、特に限定されず、ウェットエッチングやドライエッチング等の公知のエッチング技術、サンドブラスト処理や切削工具を用いた物理的処理等を用いることができる。
【００８６】
好適には、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを採用することができる。例えば、導電層２０ａが、スズ（Ｓｎ）である場合、導電層２０ａのエッチング液には塩化第二鉄溶液を使用することができる。また、金属基板３０´が４２アロイ合金である場合、金属基板３０´のエッチング液には塩化第二鉄溶液を使用することができる。
【００８７】
金属基板３０´のエッチング工程（Ｓ１４）では、複数の凹部３７（３７ａ、３７ｂ）を形成するように金属基板３０´をハーフエッチングする。凹部３７ａは、第１の領域Ａに形成される凹部であり、凹部３７ｂは、ダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って形成される凹部である。図８（Ｃ）に示すように、これによって、複数の金属突出３８を形成することができる。また、複数の凹部３７（３７ａ、３７ｂ）の形状は、スプレー式のウェットエッチングにおいてエッチングの所要時間を制御することで、所望の形状とすることができる。なお、金属基板３０´及び導電層２０ａのエッチング工程の後、レジストパターン５０（５０ａ、５０ｂ）は適宜除去される。
【００８８】
［凹部形成（Ｓ１５）］
次に、図８（Ｃ）に示すように、エッチングされた導電層２０ａに凹部２６を形成する。図９は、本工程（Ｓ１５）後の、凹部２６が形成された金属基板３０´を第１の面３０ａ側から見た平面図である。
【００８９】
図８（Ｃ）及び図９に示すように、凹部２６は、導電層２０ａのベース基板１０と接合される面に形成される。凹部２６は、環状の導電層２０ａを切断するように形成される。しかしながら、凹部２６は、導電層２０ａを完全に切断せず、金属基板３０´にも達しないように形成される。凹部２６は溝状の形状であってもよい。
【００９０】
凹部２６の形成方法は、特に限定されないが、好適には、カッター等の切削工具や、凹部２６の配置及び形状の対応した凸部が形成された切削版を用いて導電層２０ａを切削することができる。例えば、切削版は、導電層２０ａよりも固い金属から形成される。
【００９１】
本工程により、図９に示すように、金属基板３０´のそれぞれの第１の領域Ａにおいて、先端部に凹部２６が形成された接着層２０ａが形成された、環状の金属突出３８を形成することができる。
【００９２】
［個片化（Ｓ１６）］
次に、接着層２０ａ及び金属基板３０´をダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って切断し、複数の第１の領域Ａを個片化する。これにより、図８（Ｄ）に示すように、凹部２６を有する接着層２５をベース基板１０と接合する部分に備えた蓋体３０を形成することができる。また、本工程により、図８（Ｄ）に示すように、複数の蓋体３０を同時に形成することができる。切断方法は、特に限定されず、公知のダイシング方法を用いることができる。
【００９３】
図１０（Ａ）は個片化工程（Ｓ１６）後の蓋体３０を説明する断面図であり、図１０（Ｂ）は、蓋体３０の接着層２５側からみた平面図である。図１０（Ａ）に示すように、以上の工程から内面３１、外面３２（上面３２ａ、側面３２ｂ）、及び接合面３３を有する蓋体３０を形成することができる。
【００９４】
図１０（Ｂ）に示すように、蓋体３０のベース基板と接合する部分（接着層２５）の外形の輪郭は平面図において矩形であってもよい。また、凹部２６は複数設けられ、接合する部分の外形の輪郭が為す矩形の中心点Ｃに対して対称に配置されていてもよい。これによれば、効率的に脱気を行うことができる。また、凹部２６は、図１０（Ｂ）に示すように、接合部分の四隅に形成されていてもよい。
【００９５】
以上の蓋体３０の製造方法によれば、化学エッチングなどの加工精度が高い方法で外形を加工することができる金属基板３０´を用いるため、所望の外形の蓋体３０を高い寸法精度で準備することが可能となる。
【００９６】
また、厚みが実質的に均一な金属基板３０´を加工することで、図１０（Ａ）に示すように、蓋体３０の開口部３６周縁部において、上面３２ａと接合面３３間の幅Ｗ１を容易に均一にすることができる。換言すれば、厚みが実質的に均一な金属基板３０´を用いることで、接合面３３の高い平坦度を容易に担保することができる。
【００９７】
また、複数の蓋体３０が、共通の金属基板３０´から加工されるため、蓋体３０の寸法での品質のバラつきが低減し、形状品質が向上する。したがって、蓋体３０の製造工程における加工精度不良によって、ベース基板１０との接合不良が発生する可能性を低減することができる。
【００９８】
以上から、金属基板３０´を用いた蓋体３０の製造方法によれば、高いスループットで、外形品質の高い蓋体３０を商業的に製造することができ、ベース基板１０との接合信頼性も向上させることができる。
【００９９】
次に、図１１〜図１３を参照して、第２態様に係る振動デバイス１０１の蓋体１３０の製造方法を以下に説明する。
【０１００】
図１１は、蓋体１３０の製造方法を説明する断面図であり、図１２は、凹部形成工程（Ｓ１５）後の金属基板３０´を接着層２５側から見た平面図であり、図１３は、蓋体の準備工程後の蓋体１３０を説明する図である。
【０１０１】
振動デバイス１０１の蓋体１３０を準備する工程においても、図７に示すように、蓋体１３０を準備する工程は、金属基板３０´を準備する工程（Ｓ１１）と、金属基板３０´に導電層を形成する工程（Ｓ１２）と、金属基板３０´、及び導電層をエッチングする工程（Ｓ１３、Ｓ１４）と、パターニングされた導電層に凹部を形成する工程（Ｓ１５）と、を含む。以下においては、蓋体１３０を準備する工程において、蓋体３０を準備する工程と異なる工程のみを説明する。
【０１０２】
［レジストパターン形成（Ｓ１３）］
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、導電層２０ａが形成された金属基板３０´において、公知のフォトリソグラフィー技術によって、レジストパターン５０ａ及びレジストパターン５０ｂを形成する。蓋体１３０の準備工程においては、第１の面３０ａ及び第２の面３０ｂの両面において、所望のパターニングを有するレジストパターン５０ａ及びレジストパターン５０ｂが形成される。
【０１０３】
［金属基板及び導電層のエッチング（Ｓ１４）］
次に、図１１（Ｃ）に示すように、導電層２０ａ及び金属基板３０´を第１の面３０ａ及び第２の面３０ｂ側の両面からエッチングする。導電層２０ａ及び金属基板３０´のエッチング工程においては、蓋体３０の準備工程と同様に、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを好適に採用することができる。
【０１０４】
金属基板及び導電層のエッチング工程（Ｓ１４）では、複数の凹部１３７（１３７ａ、１３７ｂ）を形成するように金属基板３０´をハーフエッチングする。凹部１３７ａは、第１の面３０ａ側から第１の領域Ａに形成される凹部であり、凹部３７ｂは、第２の面３０ｂ側からダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って形成される凹部である。これによれば、図１１（Ｃ）に示すように、複数のアーチ部１３８を形成することができる。これにより、図１１（Ｃ）及び図１０に示すように、金属基板３０´のそれぞれの第１の領域Ａの周縁部および第２の領域Ｂにおいて、先端部に導電層２０ａが形成された、格子状のアーチ部１３８を形成することができる。
【０１０５】
［凹部形成（Ｓ１５）］
次に、図１１（Ｃ）及び図１２に示すように、導電層２０ａに凹部２６を形成する。蓋体１３０の準備工程では、図１２に示すように、凹部２６が交差するように形成される。
【０１０６】
［個片化（Ｓ１６）］
次に、パターニングされた金属基板３０´をダイシングラインである第２の領域Ｂに沿って切断し、複数の第１の領域Ａを個片化する。個片化工程では、アーチ部１３８の中央部分を切断する。これにより、図１１（Ｄ）に示すように、外延部１３４を有する蓋体１３０を形成することができる。
【０１０７】
図１３に示すように、以上の工程から内面３１、外面３２（上面３２ａ、側面３２ｂ）、及び接合面３３を有する蓋体１３０を形成することができる。以上の工程によれば、蓋体１３０は、外延部１３４、及び接着層２５（凹部２６）を更に備えることができる。
【０１０８】
２．２ ベース基板の準備（Ｓ２１〜Ｓ２９）
次に、図１４〜図１７を参照しながら、ベース基板１０を準備する工程（Ｓ２１〜Ｓ２９）を説明する。
【０１０９】
図１４に示すように、ベース基板１０を準備する工程は、金属基板を準備する工程（Ｓ２１）と、金属基板をエッチングし、複数の金属突起を形成する工程（Ｓ２２〜Ｓ２５）と、複数の金属突起を覆うように絶縁層を形成する工程（Ｓ２６）と、複数の金属突起が互いに独立するように金属基板をエッチングし、金属突起からなる複数の金属部材を形成する工程（Ｓ２７）と、絶縁層から複数の金属部材が露出するように、絶縁層を研削する工程（Ｓ２８）と、金属部材に接続する配線パターンを形成する工程（Ｓ２９）と、を含む。
【０１１０】
［金属基板の準備（Ｓ２１）］
まず、金属基板１０´を準備する。金属基板１０´は、ベース基板１０の金属部材１４（１４ａ及び１４ｂ）となる部材であって、図１２（Ａ）に示すように、第１の面１０ａと、第１の面１０ａとは反対側の第２の面１０ｂとを有する基板である。ここで、第１の面１０ａは、ベース基板１０の第２の面１３側となる面であり、第２の面１０ｂは、ベース基板１０の第１の面１２側となる面であり、かつ、金属基板１０´の材質は、金属部材１４の材質から選択される。また、金属基板１０´は、ベース基板１０の設計上の厚みよりも厚い厚みを有する。
【０１１１】
金属基板１０´は、複数の第１の領域Ａ´と、第１の領域Ａ´を囲む第２の領域Ｂ´が設けられていてもよい。第１の領域Ａ´は、ベース基板１０となる領域であり、第２の領域Ｂ´は、個片化する工程において切断される領域（ダイシングライン）であってもよい。
【０１１２】
次に、金属基板１０´を第１の面１０ａ側からエッチングし、複数の金属突起１４´を形成する。複数の金属突起１４´を形成する工程（Ｓ２２〜Ｓ２５）の一例を以下に説明する。
【０１１３】
［第１レジストパターン形成（Ｓ２２）］
まず、図１５（Ａ）に示すように、公知のフォトレジスト技術により、第１の面１０ａに第１レジストパターン５１ａを形成する。第１レジストパターン５１ａは、第１の領域Ａ´内において、金属突起１４´を形成する領域であって、金属部材１４ａを形成する領域に設ける。したがって、第１の領域Ａ´内において、ベース基板１０の金属部材１４ａの数に対応して第１レジストパターン５１ａを形成することができる。
【０１１４】
［第１エッチング（Ｓ２３）］
第１エッチング工程（Ｓ２３）では、金属基板１０´の第１の面１０ａ側からエッチングを行う。本エッチング工程では、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを採用することができる。例えば、金属基板１０´が４２アロイ合金である場合、金属基板１０´のエッチング液には塩化第二鉄溶液を使用することができる。
【０１１５】
第１エッチング工程（Ｓ２３）では、複数の凹部１０ｃを形成するように金属基板１０´をハーフエッチングする。複数の凹部１０ｃは、少なくとも第１の深さＤ１（第１の面１０ａを基準とする深さ）を有していればよく、互いに同じ深さであってもよいし、互いに異なる深さであってもよい。
【０１１６】
［第２レジストパターン形成（Ｓ２４）］
次に、図１５（Ｂ）に示すように、公知のフォトレジスト技術により、ハーフエッチングされた第１の面１０ａ側の面に、第２レジストパターン５１ｂを形成する。第２レジストパターン５１ｂは、第１の領域Ａ´内において、金属突起１４´を形成する領域であって、金属部材１４ｂを形成する領域に設ける。
【０１１７】
［第２エッチング（Ｓ２５）］
次に、第２エッチング工程（Ｓ２４）では、金属基板１０´の第１の面１０ａ側から更にエッチングを行う。本エッチング工程では、ディップ式やスプレー式のウェットエッチングを採用することができる。
【０１１８】
第２エッチング工程（Ｓ２５）では、複数の凹部１０ｄを形成するように金属基板１０´を更にハーフエッチングする。複数の凹部１０ｄは、少なくとも第２の深さＤ２（第１の面１０ａを基準とする深さであって、Ｄ１＜Ｄ２）を有していればよく、互いに同じ深さであってもよいし、互いに異なる深さであってもよい。ここで、第２の深さＤ２は、ベース基板１０の設計上の厚みと等しい深さである。
【０１１９】
以上Ｓ２２〜Ｓ２５の工程により、図１５（Ｃ）に示すように、金属基板１０´を第１の面１０ａ側からエッチングし、複数の金属突起１４´を形成することができる。図１５（Ｃ）及び図１６に示すように、第１の領域Ａ´中央領域には、複数のポスト状（略円柱状）の金属突起１４ａ´が形成され、中央領域を囲むように、環状の金属突起１４ｂ´が形成されていてもよい。
【０１２０】
なお、図示はされないが、第２エッチング工程の後、第１レジストパターン５１ａ及び第２レジストパターン５１ｂは適宜除去されてもよいし、後述される研削工程（Ｓ２８）にて除去されてもよい。
【０１２１】
［絶縁材料充填・固化（Ｓ２６）］
次に、図１７（Ａ）に示すように、複数の金属突起１４´（１４ａ´、１４ｂ´）を覆うように絶縁材料を充填して固化させ、絶縁層１５ａを第１の面１０ａ側に形成する。例えば、常温で流動性を有する熱硬化性樹脂材料等の絶縁材料を凹部１０ｄに充填し、かつ、金属突起１４´を覆う。その後、充填した絶縁材料を焼成して絶縁層１５ａを形成する。ここで、図１７（Ａ）に示すように、絶縁層１５ａの上面を上面１５ｂとする。また、第２の領域Ｂ´における絶縁層を絶縁層１５ｃとする。
【０１２２】
また、本工程後、絶縁層１５ａと金属基板１０´とを合わせた最大の厚みをＴ１（上面１５ｂと第２の面１０ｂの間の厚み）とするとき、Ｔ１が、ベース基板１０の設計上の厚みＤ２よりも厚くなるように絶縁層１５ａを形成する。
【０１２３】
［第３エッチング（Ｓ２７）］
次に、第３エッチング工程（Ｓ２７）において、図１７（Ｂ）に示すように、複数の金属突起１４´が互いに独立するように金属基板１０´を第２の面１０ｂ側からエッチングし、金属突起１４´からなる複数の金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）を形成する。ここで、複数の金属突起１４´が互いに独立する状態とは、それぞれの金属突起１４´が互いに離間し、電気的に接続されない状態を意味する。本工程において、第２の面１０ｂ側において、絶縁層１５ｂが露出する。
【０１２４】
本工程後の絶縁層１５ａと金属基板１０´とを合わせた最大の厚みをＴ２とするとき、Ｔ２が、ベース基板１０の設計上の厚みＤ２よりも厚くなるように、第３エッチングを行う。
【０１２５】
なお、本エッチング工程では、ディップ式やスプレー式のウェットエッチング又はドライエッチング等の公知のエッチング技術を採用することができる。
【０１２６】
［研削（Ｓ２８）］
次に、図１７（Ｃ）に示すように、絶縁層１５ａから複数の金属部材１４（１４ａ）が露出するように、絶縁層１５ａを研削する。研削工程には公知の研削器具を用いることができる。例えば、高速回転する円盤型研削体によって研削加工を行ってもよい。
【０１２７】
ここで、図１７（Ｃ）に示すように、第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂの両面において研削加工を行ってもよい。また、絶縁層１５ａから複数の金属部材１４ａを露出させた後、更に金属部材１４ａ及び絶縁層１５ａを研削してもよい。これによれば、確実に金属部材１４ａを露出させることができる。
【０１２８】
本工程において、被研削体の厚みが、実質的にベース基板１０の設計上の厚みＤ２となるように研削を行う。これにより、図１７（Ｃ）に示すように、所望の厚みを有する金属部材１４（１４ａ、１４ｂ）及び絶縁層１５を形成することができる。また、平坦な第１の面１２及び第２の面１３を有するベース基板１０（ベース基板１０）を製造することができるため、蓋体３０との接合信頼性を向上させることができる。
【０１２９】
［配線パターン形成（Ｓ２９）］
次に、図１７（Ｄ）に示すように、金属部材１４に接続する配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を第１の面１２及び第２の面１３に形成する。配線パターン１７を形成する工程は、公知の成膜技術を用いることができる。配線パターン１７は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット法、ＣＶＤ法等により形成されてもよい。
【０１３０】
図１７（Ｄ）に示すように、以上の工程から、複数の第１の領域Ａ´において複数のベース基板１０が形成され、第１の領域Ａ´を囲む第２の領域Ｂ´に絶縁層１５ｃが形成される。ここで、切断領域である第２の領域Ｂ´の絶縁層１５ｃを切断することで除去し、ベース基板１０を個片化してもよいし、個片化を行わず、複数のベース基板１０が絶縁層１５ｃで連続した状態のプレート状部材を、基板２と称してもよい。
【０１３１】
２．３ 振動デバイスの製造（Ｓ１〜Ｓ６）
次に、図５、図６、図１８、及び図１９を参照しながら、振動デバイスの製造工程（Ｓ１〜Ｓ６）を説明する。以下の説明では、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の一例として、まず、第１形態に係る振動デバイス１００の製造方法を説明した後、第２形態に係る振動デバイス１０１及び第３形態に係る振動デバイス２００の製造方法を説明する。
【０１３２】
２．３．１ 振動デバイス１００の製造方法
［ベース基板・蓋体の準備（Ｓ１）］
図５に示すように、本実施形態に係る振動デバイス１００の製造工程のうち、ベース基板１０及び蓋体３０を準備する工程は、上述の説明の通りである。
【０１３３】
ベース基板１０を準備する工程では、図１８（Ａ）に示すように、複数のベース基板１０が絶縁層１５ｃで連続したプレート状の基板２を準備してもよい。また、図示されないが、絶縁層１５ｃにおいて切断され、個片化されたベース基板１０を準備してもよい。好適には、本工程において、ベース基板１０として、基板２を準備することで、複数のベース基板１０の取り扱い性が向上し、商業的生産性が向上する。
【０１３４】
［振動片・ＩＣチップ実装（Ｓ２）］
次に、図５に示すように、振動片７０・ＩＣチップ８０を実装（電気的に接続し固定する）する。本工程で、振動片７０及びＩＣチップ８０を実装（ダイアタッチ）する順序は特に限定されない。例えば、図１８（Ｂ）及び図１８（Ｃ）に示すように、ＩＣチップ８０を配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ）に実装した後、振動片７０を配線パターン１７ａに実装してもよい。これにより、振動片７０とＩＣチップ８０の９集積回路とが電気的に接続される。また、振動片７０が、例えば、片持ち梁となるように保持されてもよい。
【０１３５】
また、図１８（Ｃ）に示されるように、基板２の複数のベース基板１０に振動片７０及びＩＣチップ８０をそれぞれ実装してもよい。
【０１３６】
［周波数調整（Ｓ３）］
次に、図５に示すように、振動片７０の周波数調整を行う。周波数調整方法は、特に限定されず、例えば、振動片７０の電極の一部をレザートリミングにより除去して質量を減少させたり、蒸着やスパッタリングなどにより質量を付加させたりしてもよい。または、ＩＣチップ８０のデータを書き換えることにより周波数調整を行ってもよい。
【０１３７】
［封止（Ｓ４）］
次に、本実施形態に係る振動デバイスの製造方法の封止工程（Ｓ４）を行う。本工程は、図６に示すように、接着層２５を介して蓋体３０をベース基板１０に搭載し、振動片７０をキャビティ１内に収容する工程（Ｓ４−１）と、凹部２６を介してキャビティ１内を脱気処理する工程（Ｓ４−２）と、接着層２５を溶融させて、凹部２６を塞ぐ熱処理工程（Ｓ４−３）と、を含む。
【０１３８】
まず、蓋体３０搭載工程（Ｓ４−１）では、図１９（Ａ）に示すように、振動片７０及びＩＣチップ８０を覆うように蓋体３０をベース基板１０に搭載し、振動片７０及びＩＣチップ８０をキャビティ１内の空間に封止する。ここで、接着層２５の表面が部分的に溶融するように熱処理を行い、蓋体３０をベース基板１０に部分的に接合してもよい。
【０１３９】
次に、図１９（Ａ）に示すように、凹部２６を介してキャビティ１内を脱気処理する（Ａ４−２）。これにより、キャビティ１内は真空もしくは減圧状態となる。
【０１４０】
次に、図１９（Ｂ）に示すように、接着層２５を溶融させて、凹部２６を塞ぐ熱処理工程（Ｓ４−３）を行う。接着層２５は、ＳｎやＡｕのろう材等から構成されるため、材質の融点まで加熱処理を行うことで溶融する。したがって、凹部２６は溶融した接着層２５により塞がれて消滅することができる。本工程により、図１９（Ｂ）に示すように、凹部２６を有さず、蓋体３０とベース基板１０とを接合する接着層２０が形成され、キャビティ１は封止される。
【０１４１】
［個片化（Ｓ５）］
次に、図１９（Ｃ）に示すように、第２の領域Ｂ´に沿ってダイシングすることで、基板２に複数形成された振動デバイス１００を個片化することができる。
【０１４２】
［特性検査（Ｓ６）］
個片化された振動デバイス１００の製造方法は、電気的特性等の特性を検査する工程を含んでいてもよい。
【０１４３】
以上の工程でもって、本実施形態に係る振動デバイス１００の製造方法を構成することができる。
【０１４４】
本実施形態に係る振動デバイス１００の製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１４５】
本実施形態に係る振動デバイス１００の製造方法によれば、振動デバイスの製造工程における封止工程における脱気処理を、ベース基板１０や蓋体３０に形成された貫通孔ではなく、接着層２５に形成された凹部２６を介して行うことができる。したがって、ベース基板１０や蓋体３０に貫通孔を設ける必要がなく、製造工程が簡便化される。また、振動デバイス１００のレイアウト設計時に、貫通孔用のスペースを考慮する必要がないため、振動デバイスの小型化を図ることができる。また、これまで必要とされたＡｕ・Ｇｅボールを必要せずに封止工程を行えるため、振動デバイスの材料コストを低減することができる。
【０１４６】
以上から、振動デバイスの小型化・微細化や商業的生産の要求に寄与し、かつ、製造工程をより簡便化することができる振動デバイスの製造方法を提供することができる。
【０１４７】
２．３．２ 振動デバイス１０１の製造方法
次に、第２形態に係る振動デバイス１０１の製造方法について、説明する。第１変形例に係る振動デバイス１０１の製造方法は、振動デバイス１００の製造方法のベース基板・蓋体の準備固工程（Ｓ１）において、蓋体１３０を準備することで、振動デバイス１０１を製造することができる（図９及び図１０参照）。
【０１４８】
２．３．３ 振動デバイス２００の製造方法
図２０は、第２変形例に係る振動デバイス２００の製造方法の一例を模式的に示す図である。以下の説明では、振動デバイス２００のベース基板２３０がセラミックである場合について述べる。
【０１４９】
先ず、図２０（Ａ）に示すように、セラミックグリーンシートの状態のベース基板２１１を準備する。図２０（Ａ）に示すように、ベース基板２１１には、脱気用のスルーホール等が形成されない。
【０１５０】
次に、図２０（Ａ）に示すように、ベース基板２１１両面に配線パターン１７を形成する。本工程は、例えば、導体ペーストをインクとして、スクリーン印刷、インクジェット方式などの印刷法を用いて塗布し、焼成することにより行ってもよい（金属メタライズ）。また、本工程は、一般的な成膜およびパターニングによって行ってもよい。
【０１５１】
次に、図２０（Ｂ）に示すように、開口部２１６を有する壁部２１２をベース基板２１１に積層する。壁部２１２は、セラミックグリーンシートの状態のものを用いてもよい。ベース基板２１１および壁部２１２を積層した後、焼成することによって、図２０（Ｃ）に示すように、一体化したセラミックのベース基板２１０を形成することができる。
【０１５２】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、開口部２１６から振動片７０等をベース基板２１０内に収容し、プレート状の蓋体２３０を搭載する。蓋体２３０のベース基板２１０との接合部分には、凹部２６が形成された接着層２５が設けられている。これにより、キャビティ１内の封止工程は、凹部２６を介して行うことができる。
【０１５３】
次に、図２０（Ｄ）に示すように、接着層２５を溶融させて、凹部２６を塞ぐ熱処理工程を行う。本工程により、図２０（Ｄ）に示すように、凹部２６を有さず、蓋体３０とベース基板１０とを接合する接着層２０が形成され、キャビティ１は封止される。
【０１５４】
以上の工程により第３形態に係る振動デバイス２００を製造することができる。
【０１５５】
３． 電子機器
次に、本発明に係る振動デバイスの製造方法が適用された振動デバイス１００（１０１、２００）が適用される電子機器１０００について説明する。本発明に係る振動デバイス１００（１０１、２００）が適用される電子機器１０００は、例えば、携帯電話、自動車、デジタルカメラ、プロジェクタ、携帯電話基地局、デジタルＴＶ、デジタルビデオカメラ、時計、携帯型デジタル音楽プレーヤー、ＰＤＡ、パソコン、プリンタ等の電子機器であってもよい。例えば、図２１に示すように、電子機器１０００が、携帯電話の場合、無線回路やＧＰＳ回路の温度補償水晶発振器として、本発明に係る振動デバイス１００を使用することができる。またカメラの手ぶれ検出機能等モーションセンシングのために本発明に係る振動デバイス１００（１０１、２００）を使用することができる。またワンセグ放送受信のための電圧補償型水晶発振器として、本発明に係る振動デバイス１００を使用することができる。
【０１５６】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１５７】
１ キャビティ、２ 基板、１０、２１０、２１１ ベース基板、１２ 第１の面、
１３ 第２の面、１４ 金属部材、１５ 絶縁層、１７ 配線パターン、
２０ 接着層、２１ 内面、２２ 外面、２５ 接着層、２６ 凹部、
３０、１３０、２３０ 蓋体、３１ 内面、３２ 外面、３３ 接合面、３６ 開口部、
５０（５０ａ、５０ｂ） レジストパターン、５１ａ 第１レジストパターン、
５２ａ 第２レジストパターン、７０ 振動片、７１ 振動碗、７２ 基部、
７６ 支持部材、８０ ＩＣチップ、８１ ろう材、
１００、１０１、２００ 振動デバイス、１０００ 電子機器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板、及び凹部を有する接着層を前記ベース基板と接合する部分に備えた蓋体を準備する工程と、
前記ベース基板に振動片を実装する工程と、
前記振動片がキャビティ内に収容されるように、前記接着層を介して前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程と、
前記凹部を介して前記キャビティ内を脱気処理する工程と、
前記接着層を溶融させて、前記凹部を塞ぐ工程と、
を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記蓋体を準備する工程は、
第１の面を有する第１の金属基板を準備する工程と、
前記第１の金属基板の前記第１の面において、前記接着層と同じ材質からなる導電層を形成する工程と、
前記第１の金属基板、及び前記導電層をエッチングする工程と、
パターニングされた前記導電層に前記凹部を形成する工程と、
を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記蓋体を準備する工程は、前記第１の金属基板から複数の前記蓋体を形成することを含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記凹部を形成する工程は、前記導電層を切削する工程を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、
前記蓋体の前記ベース基板と接合する部分の外形の輪郭は矩形であり、前記凹部は、前記矩形の中心点に対して対称に形成される、振動デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記凹部は、前記部分の四隅に形成される、振動デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項において、
前記ベース基板を準備する工程は、
第１の面及び、前記第１の面とは反対側の第２の面を有する第２の金属基板を準備する工程と、
前記第２の金属基板を前記第１の面側からエッチングし、複数の金属突起を形成する工程と、
複数の前記金属突起を覆うように絶縁層を前記第１の面側に形成する工程と、
複数の前記金属突起が互いに独立するように前記第２の金属基板を前記第２の面側からエッチングし、前記金属突起からなる複数の金属部材を形成する工程と、
前記絶縁層から複数の前記金属部材が露出するように、前記絶縁層を研削する工程と、
前記金属部材に接続する配線パターンを形成する工程と、
を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項において、
前記振動片を実装する工程では、複数の前記ベース基板を含む基板に複数の前記振動片がそれぞれ実装され、
前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程では、複数の前記振動片を複数の前記蓋体によってそれぞれ収容し、
前記凹部を塞ぐ工程の後、前記基板を切断する工程を更に含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項１】
ベース基板、及び凹部を有する接着層を前記ベース基板と接合する部分に備えた蓋体を準備する工程と、
前記ベース基板に振動片を実装する工程と、
前記振動片がキャビティ内に収容されるように、前記接着層を介して前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程と、
前記凹部を介して前記キャビティ内を脱気処理する工程と、
前記接着層を溶融させて、前記凹部を塞ぐ工程と、
を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記蓋体を準備する工程は、
第１の面を有する第１の金属基板を準備する工程と、
前記第１の金属基板の前記第１の面において、前記接着層と同じ材質からなる導電層を形成する工程と、
前記第１の金属基板、及び前記導電層をエッチングする工程と、
パターニングされた前記導電層に前記凹部を形成する工程と、
を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記蓋体を準備する工程は、前記第１の金属基板から複数の前記蓋体を形成することを含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記凹部を形成する工程は、前記導電層を切削する工程を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、
前記蓋体の前記ベース基板と接合する部分の外形の輪郭は矩形であり、前記凹部は、前記矩形の中心点に対して対称に形成される、振動デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記凹部は、前記部分の四隅に形成される、振動デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項において、
前記ベース基板を準備する工程は、
第１の面及び、前記第１の面とは反対側の第２の面を有する第２の金属基板を準備する工程と、
前記第２の金属基板を前記第１の面側からエッチングし、複数の金属突起を形成する工程と、
複数の前記金属突起を覆うように絶縁層を前記第１の面側に形成する工程と、
複数の前記金属突起が互いに独立するように前記第２の金属基板を前記第２の面側からエッチングし、前記金属突起からなる複数の金属部材を形成する工程と、
前記絶縁層から複数の前記金属部材が露出するように、前記絶縁層を研削する工程と、
前記金属部材に接続する配線パターンを形成する工程と、
を含む、振動デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項において、
前記振動片を実装する工程では、複数の前記ベース基板を含む基板に複数の前記振動片がそれぞれ実装され、
前記蓋体を前記ベース基板に接合する工程では、複数の前記振動片を複数の前記蓋体によってそれぞれ収容し、
前記凹部を塞ぐ工程の後、前記基板を切断する工程を更に含む、振動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】
【公開番号】特開２０１３−４６１６８（Ｐ２０１３−４６１６８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１８０３（Ｐ２０１１−１８１８０３）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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