接合方法および接合装置
【課題】基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる基体と蓋体との接合方法および当該接合方法を実施することのできる接合装置を提供すること。
【解決手段】本発明の接合方法は、まず、凹部５２１の開口を塞ぐようにリッド５３０をパッケージ５２０に載置するとともに、プラズマ電極１３０をリッド５３０に対して空隙を隔てて配置し、接地電極１４０をリッド５３０に接触させる。次に、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に処理ガスを供給しつつ、プラズマ電極１３０へ電圧を印加することによりプラズマグロー放電Ｐを発生させる。これにより、リッド５３０内に電流を流し、パッケージ５２０との接触部に発生する抵抗熱によって接触部を溶融し、リッド５３０をパッケージ５２０に溶接する。
【解決手段】本発明の接合方法は、まず、凹部５２１の開口を塞ぐようにリッド５３０をパッケージ５２０に載置するとともに、プラズマ電極１３０をリッド５３０に対して空隙を隔てて配置し、接地電極１４０をリッド５３０に接触させる。次に、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に処理ガスを供給しつつ、プラズマ電極１３０へ電圧を印加することによりプラズマグロー放電Ｐを発生させる。これにより、リッド５３０内に電流を流し、パッケージ５２０との接触部に発生する抵抗熱によって接触部を溶融し、リッド５３０をパッケージ５２０に溶接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法および接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、圧電素子等の機能素子をケーシングに収納して構成される圧電デバイスが知られている。具体的には、凹部を有し、酸化アルミニウム等のセラミックスで構成されたセラミックパッケージ（基体）と、凹部内に配置された圧電素子と、凹部を封止するリッド（蓋体）とを有する圧電デバイスが知られている。
また、前記凹部内を気密的に封止するために、蓋体をセラミックパッケージに接合しているが、この接合方法として、シーム溶接、レーザー溶接、プラズマアーク放電を用いたプラズマ溶接（アーク溶接）等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、シーム溶接、レーザー溶接、アーク溶接には、次のような問題があった。
【０００３】
まず、シーム溶接には、圧電デバイスの小型化に対応することができないという問題がある。具体的に説明すれば、シーム溶接は、例えば、一対のローラー電極をリッドの縁に押し当て、一対のローラー電極間に電圧を印加しながら縁に沿って転がすことにより、リッドの縁を加熱し溶融させることにより、リッドをセラミックパッケージに溶接する接合方法である。しかしながら、近年、市場の要望により、圧電デバイスの小型化が急速に進んでおり、そのため、リッドの縁に電極を接触させることや、電極をリッドの縁に沿って転がすことが困難である。
【０００４】
次に、レーザー溶接には、ケーシングに歪みが発生するという問題がある。具体的に説明すれば、レーザー溶接は、高温のレーザーをリッドの縁に沿って移動しながら局所的かつ連続的に照射し、リッドの縁を溶融させることにより、リッドをセラミックパッケージに溶接する方法である。しかしながら、レーザー溶接は、前述のように、レーザーを局所的に照射するため、レーザーが照射された部分が局所的に昇温し熱膨張する。これにより、ケーシングに歪みが発生するおそれがある。ケーシングに歪みが生じると、当該歪みによって内部に収納された圧電素子に応力が加わり、その結果、圧電素子の機能が低下する。
次に、アーク溶接には、酸化により外観を損ねるという問題がある。具体的に説明すれば、プラズマアーク放電は、比較的高温（例えば、２０００℃程度）であるため、リッドのプラズマアーク放電に曝された部分（縁部）が酸化してしまう。これにより、ケーシングの外観が損なわれ、製品として販売することができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる基体と蓋体との接合方法および当該接合方法を実施することのできる接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合方法であって、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、基準電位点に接続された第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触させ、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記プラズマグロー放電を前記蓋体に接触させることにより前記蓋体に電流を流し、前記蓋体の前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする。
これにより、基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる基体と蓋体との接合方法を提供することができる。
【０００８】
本発明の接合方法では、前記第１の電極を、前記蓋体の縁と前記空隙を隔てて配置することが好ましい。
これにより、より確実に、蓋体を基体に溶接することができる。
本発明の接合方法では、前記第１の電極は、前記蓋体の平面視にて、前記蓋体の外側に位置していることが好ましい。
これにより、より確実に、プラズマグロー放電を蓋体の縁に接触させることができる。
本発明の接合方法では、前記第１の電極は、前記蓋体の前記縁を向いていることが好ましい。
これにより、より確実に、プラズマグロー放電を蓋体の縁に接触させることができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記蓋体と接触することが好ましい。
これにより、効率的に、蓋体内に電流を流すことができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記蓋体の、前記第１の電極と対向する部位と前記蓋体の中心を介して対向する位置に接触することが好ましい。
これにより、蓋体内にムラなく均一な電流を流すことができる。そのため、接触部の全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記蓋体の縁に接触することが好ましい。
これにより、より確実に、蓋体の縁よりも内側にある接触部を抵抗熱によって加熱することができる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記蓋体および前記基体の少なくとも一方を他方に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させることが好ましい。
これにより、より効果的に、接触部に抵抗熱を発生させることができる。
本発明の接合方法では、前記蓋体を前記基体上に載置する給材手段を有していることが好ましい。
これにより、簡単かつ正確に、蓋体を基体上に載置することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記給材手段は、蓋体を保持する保持部を有し、
前記保持部により、前記蓋体を前記基体に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させることが好ましい。
これにより、簡単な構成で、蓋体を基体に押圧することができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記保持部に一体的に固定されており、前記保持部が前記蓋体を保持した状態で前記蓋体に接触することが好ましい。
これにより、蓋体の基体への溶接をより円滑に行うことができる。
【００１２】
本発明の接合方法では、大気圧下にて、前記プラズマグロー放電を発生させることが好ましい。
これにより、プラズマグロー放電を発生させ易くすることができる。加えて、プラズマグロー放電の広がりを抑制すること、すなわちプラズマグロー放電のビーム径を小さくすることができる。そのため、プラズマグロー放電を蓋体に対してより局所的に接触させることができ、蓋体の基体への溶接をより効率的に行うことができる。
本発明の接合方法では、前記プラズマグロー放電の温度は、前記蓋体の前記抵抗熱により溶融する部分の構成材料の融点よりも低いことが好ましい。
これにより、蓋体および基体への熱ダメージを低減することができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記蓋体の輪郭形状は、第１の辺と、第１の辺と対向配置された第２の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の一端同士を連結する第３の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の他端同士を連結する第４の辺と、を有する四角形であり、
前記第１の電極は、所定方向に延在する先端部を有し、前記先端部が前記第１の辺の全域と対向するように配置されることが好ましい。
これにより、第１の辺の全域にプラズマグロー放電を接触させることができ、第１の辺に対応する接触部の全域を同時かつ均一に溶融させることができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記第２の辺の全域と接触するように配置されることが好ましい。
これにより、第２の辺に対応する接触部の全域を同時かつ均一に溶融させることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第１の電極を前記第１の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第２の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第１の辺および前記第２の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第１の工程と、
前記第１の電極を前記第３の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第４の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第３の辺および前記第４の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第２の工程とを有することが好ましい。
これにより、蓋体の接触部のうちの比較的広い範囲を同時に溶接することができる。そのため、接合後の状態にて、蓋体および基体に残留する残留力を小さくすることができる。
本発明の接合方法では、前記凹部には、機能素子が収納されていることが好ましい。
このように、凹部内に機能素子が収納されている場合には、機能素子に与える熱ダメージを低減することができる。
【００１５】
本発明の接合装置は、基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合装置であって、
第１の電極と、
基準電位点に接続された第２の電極と、
処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、を有し、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、前記第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、前記第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触した状態とし、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記蓋体に前記プラズマグロー放電を接触させて前記蓋体内に電流を流し、前記蓋体と前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする。
これにより、基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる接合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】振動デバイスの一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す振動デバイスが有する圧電素子の平面図である。
【図３】本発明の接合装置の第１実施形態を示す概略図である。
【図４】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図５】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図６】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図７】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図８】振動デバイスの一例を示す平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る接合装置を示す概略図である。
【図１０】図９に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る接合装置の概略図である。
【図１２】図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１３】図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１４】図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１５】振動デバイスの他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の接合方法および接合装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、振動デバイスの一例を示す平面図、図２は、図１に示す振動デバイスが有する圧電素子の平面図、図３は、本発明の接合装置の第１実施形態を示す概略図、図４、図５、図６および図７は、図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。図４、図５、図６および図７では、各図（ａ）が平面図を示し、各図（ｂ）が断面図を示している。
なお、以下では、説明の都合上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」として説明する。また、図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００１８】
１．振動デバイス
まず、本発明の接合方法（接合装置）により溶接される部分を有する振動デバイス５００について説明する。
図１に示すように、振動デバイス５００は、ケーシング５１０と、ケーシング５１０内に収容された圧電素子（機能素子）５９０とを有している。
【００１９】
［圧電素子］
図２（ａ）は、圧電素子５９０を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は、圧電素子５９０を上方から見た透過図（平面図）である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電素子５９０は、平面視形状が長方形（矩形）の板状をなす圧電基板５９１と、圧電基板５９１の表面に形成された一対の励振電極５９３、５９５とを有している。
【００２０】
圧電基板５９１は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板５９１としてＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。
ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出すことを言う。
このような構成の圧電基板５９１では、圧電基板５９１の長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致する。
【００２１】
励振電極５９３は、圧電基板５９１の上面に形成された電極部５９３ａと、圧電基板５９１の下面に形成されたボンディングパッド５９３ｂと、電極部５９３ａおよびボンディングパッド５９３ｂを電気的に接続する配線５９３ｃとを有している。
一方、励振電極５９５は、圧電基板５９１の下面に形成された電極部５９５ａと、圧電基板５９１の下面に形成されたボンディングパッド５９５ｂと、電極部５９５ａおよびボンディングパッド５９５ｂを電気的に接続する配線５９５ｃとを有している。
【００２２】
電極部５９３ａ、５９５ａは、圧電基板５９１を介して対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板５９１の平面視にて、電極部５９３ａ、５９５ａは、互いに重なるように位置し、輪郭が一致するように形成されている。
また、ボンディングパッド５９３ｂ、５９５ｂは、圧電基板５９１の下面の図２中右側の端部に離間して形成されている。
【００２３】
このような励振電極５９３、５９５は、例えば、圧電基板５９１上に蒸着やスパッタリングによってニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金（Ａｕ）の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成すすることにより、圧電基板５９１と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い圧電素子５９０が得られる。
なお、励振電極５９３、５９５の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料（例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）等の各種金属材料）としてもよい。
【００２４】
［ケーシング］
ケーシング５１０は、上面に開放する凹部５２１を有するパッケージ（基体）５２０と、凹部５２１の開口を塞ぐ、すなわち、凹部５２１を封止するリッド（蓋体）５３０とを有している。リッド５３０により塞がれた凹部５２１内は、前述の圧電素子５９０を収納する収納空間３として機能する。
【００２５】
パッケージ５２０およびリッド５３０は、共に、平面視形状が略長方形（矩形）である。
パッケージ５２０は、板状のベース５２３と、ベース５２３の上面に設けられた枠状の枠部５２４とを有し、これによりパッケージ５２０の上面の中央部に開放する凹部５２１が形成されている。
また、ベース５２３には、収納空間３の内外を連通する封止孔５２７が形成されている。この封止孔５２７は、例えば、収納空間３内から空気（気体）を除去して真空状態としたり、収納空間３内に窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを充填したりするための孔である。
【００２６】
封止孔５２７は、収納空間３内を所望の環境とした後、封止材５２８によって封止される。例えば、封止材５２８は、元は、金等の金属材料で構成された金属ボールである。この金属ボールを封止孔５２７内に詰めた状態で、レーザー照射等により金属ボールを溶融させることにより、封止材５２８が形成され、封止孔５２７が封止される。このような方法によれば、簡単に、封止孔５２７を封止することができる。
【００２７】
このようなパッケージ５２０の構成材料としては、絶縁性を有していれば、特に限定されず、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。
なお、セラミックスによりパッケージ５２０を製造する場合、ベース５２３の平面視形状に対応する少なくとも１枚の平板状の基板（グリーンシート）と、枠部５２４の平面視形状に対応する少なくとも１枚の枠状の基板（グリーンシート）とを順に積層して積層体を形成し、この積層体を焼成することにより、パッケージ５２０を簡単に製造することができる。
【００２８】
このようなベース５２３の上面には、収納空間３に臨む一対の接続端子５４１、５４２が形成されている。また、ベース５２３の下面には、接続端子５４１、５４２をケーシング５１０の外側へ引き出すための一対の外部実装電極（図示せず）が形成されている。接続端子５４１と一方の外部実装電極、接続端子５４２と他方の外部実装電極は、それぞれ、ベース５２３を厚さ方向に貫通する導体ポスト（図示せず）を介して電気的に接続されている。
接続端子５４１、５４２や各前記外部実装電極は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属配線材料をベース５２３上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成することができる。
【００２９】
リッド５３０は、パッケージ５２０の凹部５２１の開口を塞ぐようにして、パッケージ５２０に接合されている。具体的には、リッド５３０は、その縁部の全周にわたってパッケージ５２０の上面（枠部５２４の上面）５２６と溶接されている。これにより、凹部５２１の開口が塞がれ、収納空間３が形成される。
リッド５３０とパッケージ５２０の接合は、例えば、パッケージの上面５２６に設けられたシーリングを介して行ってもよいし、このようなシーリングを介さずに直接に接合してもよい。シーリングとしては、例えば、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金で構成されたものを用いることができる。
ここで、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接は、本発明の接合方法により行われる。この接合方法については、後に詳細に説明する。
【００３０】
リッド５３０の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されないが、パッケージ５２０の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、パッケージ５２０の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。
また、リッド５３０の表面には、銀ロウ、無電解Ｎｉなどの膜が形成されていてもよい。なお、この場合の銀ロウ、無電解Ｎｉによる膜は、少なくとも、パッケージ５２０と接触する部分に形成されていればよい。
【００３１】
このようなケーシング５１０の収納空間３には、圧電素子５９０が収納されている。収納空間３に収納された圧電素子５９０は、一対の導電性接着剤５６１、５６２を介してパッケージ５２０のベース５２３に片持ち支持されている。このように、圧電素子５９０を片持ち支持することにより、昇温による圧電素子５９０の撓み等を抑制することができる。
【００３２】
導電性接着剤５６１は、接続端子５４１とボンディングパッド５９３ｂとに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤５６１を介して、接続端子５４１とボンディングパッド５９３ｂとが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤５６２は、接続端子５４２とボンディングパッド５９５ｂとに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤５６２を介して、接続端子５４２とボンディングパッド５９５ｂとが電気的に接続されている。
【００３３】
以上、振動デバイス５００について説明したが、振動デバイス５００が有する機能素子としては、前述した圧電素子５９０、すなわち、いわゆるＡＴカット水晶振動子に限定されない。機能素子としては、例えば、音叉型の水晶振動子、ＳＡＷ共振器、角速度検出素子、加速度検出素子等であってもよい。また、収納空間３内には、複数の機能素子が収納されていてもよい。
また、機能素子の駆動を制御したり、機能素子からの信号を受信したりするＩＣチップ等が収納されていてもよい。ＩＣチップを収納する場合には、ＩＣチップを機能素子の隣に並設してもよいし、ＩＣチップをケーシングの厚さ方向に機能素子と重なるように配置してもよい。
【００３４】
２．接合装置
次に、接合装置（本発明の接合装置）１００について説明する。
接合装置１００は、前述した振動デバイス５００のリッド５３０をパッケージ５２０に溶接する装置である。
図３に示すように、接合装置１００は、チャンバー１７０と、ステージ１１０と、給材手段１２０と、プラズマ電極（第１の電極）１３０と、接地電極（第２の電極）１４０と、電圧印加手段１５０と、処理ガス供給手段１６０と、これらの駆動を制御する制御装置（図示せず）とを有している。なお、チャンバー１７０は、省略してもよい。
【００３５】
［ステージ］
ステージ１１０は、振動デバイス５００のパッケージ５２０を載置するための載置台である。
ステージ１１０に載置されるパッケージ５２０には、導電性接着剤５６１、５６２を介して圧電素子５９０が固定されているとともに、接続端子５４１、５４２、前記外部実装電極および前記導体ポストが形成されているが、封止孔５２７は、封止材５２８で封止されていない。すなわち、ステージ１１０には、リッド５３０および封止材５２８が設けられていない状態の振動デバイス５００が載置される。
【００３６】
ステージ１１０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、銀等の各種金属材料、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金（例えば、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム系合金等）または金属間化合物、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等を用いることができる。
また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の比較的硬質な樹脂材料を用いることもできる。
【００３７】
このようなステージ１１０は、図示しない回転手段（ステージ回転手段）によりｚ軸周りに回転可能となっている。これにより、プラズマ電極１３０および接地電極１４０に対してステージ１１０上のパッケージ５２０およびリッド５３０を回転させることができるため、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
なお、プラズマ電極１３０および接地電極１４０を自在に移動させることができる場合には、前記回転手段（ステージ回転手段）は、省略してもよい。プラズマ電極１３０および接地電極１４０をステージ１１０に対して変位させることにより、ステージ１１０を回転させた場合と同様の効果を発揮することができる。
【００３８】
また、ステージ１１０は、図示しない移動手段（ステージ移動手段）により、チャンバー１７０の内外を移動可能となっているのが好ましい。これにより、チャンバー１７０外でステージ１１０にパッケージ５２０を載置した後に、チャンバー１７０内にステージ１１０を移動することにより、パッケージ５２０を簡単にチャンバー内に配置することができる。そのため、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
なお、前記移動手段（ステージ移動手段）は、省略してもよい。この場合には、ステージ１１０は、チャンバー１７０内に設置され、例えば、作業者がチャンバー１７０のステージ１１０上にパッケージ５２０を載置すればよい。
【００３９】
［給材手段］
給材手段１２０は、ステージ１１０上のパッケージ５２０にリッド５３０を載置する機能を有する。このような給材手段１２０は、吸着パット（保持部）１２１と、吸着パット１２１に形成された吸引孔１２２と、吸引孔１２２内の空気を吸引し、吸引孔１２２内を減圧する吸引ポンプ１２３と、吸着パット１２１を移動させる移動手段（吸着パット移動手段）１２４とを有している。
吸着パット１２１は、少なくとも、リッド５３０に接触する部分が絶縁性を有しており、リッド５３０との導通が防止されている。このように、吸着パット１２１とリッド５３０の導通を防止することにより、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
【００４０】
上記のような観点から、吸着パット１２１は、絶縁性を有する材料で構成されているのが好ましい。これにより、簡単に、吸着パット１２１とリッド５３０との導通を防止することができる。
絶縁性を有する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の比較的硬質な樹脂材料が挙げられる。
【００４１】
なお、吸着パット１２１は、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、銀等の導電性を有する各種金属材料で構成されてもよいが、この場合には、吸着パット１２１が直接リッド５３０に接触しないように、吸着パット１２１の表面（少なくともリッド５３０と対向する下面）に、吸着パット１２１とリッド５３０の導通を防止する絶縁層を形成しておけばよい。
【００４２】
このような給材手段１２０は、例えば、次のようにして、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置する。例えば、まず、チャンバー１７０外にあるリッド５３０の上面に吸着パット１２１を接触させ、吸引孔１２２の開口がリッド５３０で塞がれた状態とする。次に、吸引ポンプ１２３によって吸引孔１２２内を減圧し、これにより発生する吸着力により、リッド５３０を吸着パット１２１に吸着固定する。そして、リッド５３０が吸着パット１２１に固定された状態を保ちつつ、移動手段１２４によって吸着パット１２１をパッケージ５２０上に移動することにより、リッド５３０をパッケージ５２０上に凹部５２１の開口を塞ぐように載置することができる。
このような構成の給材手段によれば、簡単かつ正確に、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置することができる。
【００４３】
ここで、移動手段１２４は、パッケージ５２０上にリッド５３０を正確に載置するための位置決め手段を有していてもよい。このような位置決め手段の構成としては、特に限定されないが、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた構成とすることができる。例えば、前記撮像素子によってリッド５３０とパッケージ５２０との位置関係を認識できるようになっており、これらの位置関係を認識しながら、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置することにより、パッケージ５２０に対するリッド５３０の位置決めを正確に行うことができる。
なお、給材手段１２０の吸着パット１２１は、後述するように、リッド５３０をパッケージ５２０に押圧する押圧手段としても機能する。
【００４４】
［プラズマ電極］
図３に示すように、プラズマ電極１３０は、チャンバー１７０内に設けられている。このプラズマ電極１３０は、パッケージ５２０上に載置されたリッド５３０との間にプラズマグロー放電を発生させるための電極である。
プラズマ電極１３０は、その先端部１３１が先細りした形状をなしている。このように、先細りした先端部１３１を有することにより、リッド５３０との間にプラズマグロー放電を効率的に発生させることができる。
【００４５】
また、プラズマ電極１３０の先端１３２は、所定方向（図３の紙面奥行き方向）に延在するライン状（線状）をなしている。また、プラズマ電極１３０の先端１３２の長さは、リッド５３０の上面外周（縁）の各辺（後述する第１、第２、第３、第４の辺５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃ、５３１ｄ）よりも長く設定されている。このような長さとすることにより、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
プラズマ電極１３０の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、銅、銀等の各種金属材料、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム系合金が挙げられる。
【００４６】
このようなプラズマ電極１３０は、その先端部１３１が誘電体材料で構成された図示しない誘電体部によって覆われている。これにより、リッド５３０との間にてプラズマ電極１３０である金属が露出しないため、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に電界を均一に発生させることができる。また、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせることができる。なお、誘電体部は、省略してもよい。
【００４７】
このような誘電体部の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、水晶等の結晶性材料、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ等の強誘電体材料等が挙げられる。
【００４８】
［接地電極］
接地電極１４０は、基準電位点（例えば、アース）に接続されている。図３に示すように、このような接地電極１４０は、その先端部１４１が先細りした形状をなしている。また、接地電極１４０の先端部１４１のリッド５３０側の面は、リッド５３０の上面に対して傾斜した傾斜面１４２で構成されている。この傾斜面１４２は、リッド５３０と接触する面であり、リッド５３０と接触することにより、リッド５３０が基準電位点に接続される。
【００４９】
傾斜面１４２は、所定方向（図３の紙面奥行き方向）に延在している。また、傾斜面１４２の長さは、リッド５３０の上面外周（縁）の各辺（第１、第２、第３、第４の辺５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃ、５３１ｄ）よりも長く設定されている。このような長さとすることにより、傾斜面１４２をリッド５３０の上面外周の所定の辺の全域と接触させることができるため、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
【００５０】
このような接地電極１４０は、前述した給材手段１２０の吸着パット１２１に一体的に固定されている。具体的には、吸引孔１２２内を減圧することによりリッド５３０が吸着パット１２１に固定された状態にて、接地電極１４０の傾斜面１４２がリッド５３０の上面外周（縁）に含まれる４つ辺のうちの１つの辺の全域に接触するように、接地電極１４０が吸着パット１２１に固定されている。
【００５１】
このような構成とすることにより、給材手段１２０によってリッド５３０をパッケージ５２０上に載置するとともに、接地電極１４０をリッド５３０に接触させることができる。すなわち、接地電極１４０をリッド５３０に接触させる工程が別途必要でなくなるため、リッド５３０のパッケージ５２０への溶接をより円滑に行うことができる。
接地電極１４０の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、前述したプラズマ電極１３０の構成材料として例示した材料と同様のものを用いることができる。
【００５２】
［処理ガス供給手段］
処理ガス供給手段１６０は、チャンバー１７０内、具体的には、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間のプラズマ生成空間Ｓにプラズマを発生させるための処理ガスを供給する機能を有する。
図３に示すように、処理ガス供給手段１６０は、所定のガスを充填するガスボンベ（ガス供給源）１６１と、チャンバー１７０に形成された導入口（図示せず）とガスボンベ１６１とを接続する処理ガス供給流路１６２と、ガスボンベ１６１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラー（流量調整手段）１６３と、マスフローコントローラー１６３より下流端側で、処理ガス供給流路１６２内の流路を開閉するバルブ（電磁バルブ）１６４とを有している。マスフローコントローラー１６３およびバルブ１６４は、それぞれ、図示しない制御装置に電気的に接続され、制御装置によりその作動が制御される。
【００５３】
このような処理ガス供給手段１６０は、バルブ１６４を開状態とした状態にて、ガスボンベ１６１から処理ガスを送り出し、マスフローコントローラー１６３により処理ガスの流量を調節する。そして、流量が調整された処理ガスを、処理ガス供給流路１６２を介して導入口からチャンバー１７０内（プラズマ生成空間Ｓ）に導入する。また、処理ガス供給手段１６０は、バルブ１６４を閉状態とすることにより、チャンバー１７０内への処理ガスの供給を停止する。
【００５４】
処理ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅまたはこれらの混合ガス等の不活性ガス（希ガス）を主成分とするものが好適に用いられる。また、この処理ガスは、Ｎ２（窒素ガス）を含有するものが好ましい。これにより、より確実にプラズマを発生させることができるとともに、プラズマの温度を高めることができる。
この場合、処理ガス中のＮ２の含有量は、特に限定されないが、常圧（１気圧換算）で１０ｖｏｌ％以下が好ましく、５ｖｏｌ％以下であるのがより好ましい。これにより、速かつ効率的にプラズマを発生させることができる。
【００５５】
また、供給する処理ガスの流量は、ガスの種類、加熱処理の程度等に応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、３０ＳＣＣＭ〜５０ＳＬＭ程度であるのが好ましい。
なお、チャンバー１７０には、チャンバー１７０内に導入された処理ガス（プラズマ発生の用に供された処理ガス）を排気する排気口（図示せず）が形成されており、処理ガスの導入口からの導入流量と排気口からの排気流量とを制御することにより、チャンバー内の圧力を調節できるようになっている。
【００５６】
また、処理ガス供給手段１６０としては、本実施形態のように、チャンバー１７０内の全域を処理ガスで満たすような構成であってもよいが、プラズマ生成領域Ｓに局所的に処理ガスを供給する構成であってもよい。この場合には、例えば、処理ガス供給手段１６０は、処理ガス供給流路１６２の一端に接続されており、処理ガスを噴出することのできるノズルを有し、このノズルをプラズマ発生領域Ｓの近傍であって、処理ガスをプラズマ生成領域Ｓに向けて噴出することができるように配置した構成とすることができる。このような構成によれば、プラズマ生成領域Ｓに局所的に処理ガスを供給することができるため、処理ガスの使用量を抑えることができる。また、チャンバー１７０を省略した構成のときに有効である。
【００５７】
［電圧印加手段］
電圧印加手段１５０は、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加する高周波電源１５１を備えている。
高周波電源１５１は、前記制御装置によりその作動が制御される電力調整部を有しており、制御装置の制御により、供給する電力の大きさを変更し得るようになっている。また、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源１５１の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源１５１の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）などが必要に応じて設置されている。
プラズマ電極１３０に印加する高周波の周波数としては、特に限定されないが、１０〜７０ＭＨｚであるのが好ましい。
【００５８】
なお、本実施形態の電圧印加手段１５０では、前述したように、プラズマ電極１３０が誘電体部で覆われているため、電源として高周波電圧を印加する高周波電源１５１を備えているが、例えば、プラズマ電極１３０が誘電体部で覆われていない場合（金属が剥き出しの場合）には、電圧印加手段１５０は、直流の電圧を印加する電源を備えているのが好ましい。これにより、プラズマ生成領域Ｓにより確実にプラズマを発生させることができる。
以上、接合装置１００の構成について説明した。
【００５９】
３．接合方法
次に、接合装置１００を用いたパッケージ５２０とリッド５３０との接合方法（本発明の接合方法）について説明する。
パッケージ５２０とリッド５３０との接合方法は、パッケージ５２０にリッド５３０を載置するとともに、プラズマ電極１３０がリッド５３０に空隙を隔てて対向配置し、接地電極１４０がリッド５３０に接触する状態とする工程Ａと、処理ガス供給手段１６０によってプラズマ生成空間Ｓに処理ガスが供給されている状態にて、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させる工程Ｂとを有している。
工程Ａ、Ｂを実施することにより、リッド５３０内に電流が流れ、これにより、リッド５３０とパッケージ５２０との接触部に抵抗熱（抵抗加熱による昇温）が発生し、凹部５２１の周囲にてリッド５３０とパッケージ５２０とを溶接することができる。
以下、各工程について、詳細に説明する。
【００６０】
なお、以下では、図４に示すように、リッド５３０の上面５３１の外周（縁）が有する４つの辺を第１の辺５３１ａ、第２の辺５３１ｂ、第３の辺５３１ｃおよび第４の辺５３１ｄとする。第２の辺５３１ｂは、第１の辺５３１ａと対向するとともに第１の辺５３１ａと平行な辺であり、第３の辺５３１ｃは、第１、第２の辺５３１ａ、５３１ｂの一端同士を連結する辺であり、第４の辺５３１ｄは、第１、第２の辺５３１ａ、５３１ｂの他端同士を連結するとともに第３の辺５３１ｃと平行な辺である。
【００６１】
［工程Ａ］
（Ａ−１）
まず、ステージ１１０上にパッケージ５２０を載置する。ステージ１１０へのパッケージ５２０の載置は、チャンバー１７０外にステージ１１０を移動させて行う。パッケージ５２０が載置されたステージ１１０をチャンバー１７０内に移動し、チャンバー１７０内にパッケージ５２０を配置する。
【００６２】
（Ａ−２）
次に、ステージ１１０上のパッケージ５２０に、凹部５２１を塞ぐようにリッド５３０を載置する。リッド５３０を載置した状態では、リッド５３０の縁部５３５の全周がパッケージ５２０の上面（凹部５２１の開口の周囲に形成された面）５２６の全周と接触する。
【００６３】
リッド５３０のパッケージ５２０への載置は、給材手段１２０によって行われる。具体的には、まず、チャンバー１７０外にあるリッド５３０の上面に吸着パット１２１を接触させ、吸引孔１２２の開口をリッド５３０で塞ぐ。次に、吸引ポンプ１２３によって吸引孔１２２内を減圧し、これにより発生する吸着力によって、リッド５３０を吸着パット１２１に固定する。次に、移動手段１２４によって吸着パット１２１をパッケージ５２０上に移動し、リッド５３０をパッケージ５２０上に凹部５２１の開口を塞ぐように載置する。これにより、簡単かつ正確に、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置することができる。
【００６４】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０がパッケージ５２０に載置された状態では、吸着パット１２１に一体的に固定された接地電極１４０が、傾斜面１４２にてリッド５３０の第２の辺５３１ｂの全域と接触（線接触）している。このように、接地電極１４０をリッド５３０と接触させることにより、後述するプラズマグロー放電を発生させた際に、効率的にリッド５３０内に電流を流すことができる。そのため、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより確実に行うことができる。
【００６５】
（Ａ−３）
次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０をリッド５３０の第１の辺５３１ａに対して空隙を隔てて対向配置する。前記空隙は、プラズマグロー放電を発生させるプラズマ生成領域Ｓを構成するものである。
ここで、リッド５３０の平面視にて、プラズマ電極１３０は、その先端１３２がリッド５３０の外側に位置するように配置されている。すなわち、リッド５３０の平面視にて、プラズマ電極１３０は、その先端１３２がリッド５３０と重ならないように配置されている。プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａを向くように傾いて配置されている。
また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａに対して平行となるように配置されている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａの全域と対向するように配置されている。
【００６６】
［工程Ｂ］
（Ｂ−１）
まず、処理ガス供給手段１６０によって、チャンバー１７０内に処理ガスを充填し、プラズマ生成領域Ｓに処理ガスを供給する。
なお、処理ガスの充填のタイミングは、これに限定されず、例えば、チャンバー１７０内にパッケージ５２０を配置する前に行ってもよいし、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置する前に行ってもよいし、プラズマ電極１３０に電圧を印加した後に行ってもよい。また、これら作業と並行して行ってもよい。
【００６７】
（Ｂ−２（第１の工程））
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に電界を発生させて、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐを発生させる。
図４（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐは、リッド５３０のプラズマ電極１３０と対向する部位である第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）と接触し、これにより、リッド５３０内に、第１の辺５３１ａから、接地電極１４０が接触している第２の辺５３１ｂに向けた電流Ａが流れる。
【００６８】
そのため、リッド５３０の縁部５３５のうち、第１の辺５３１ａに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ａと、第２の辺５３１ｂに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ｂとに、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ａ、５３５ｂがそれぞれ溶融し、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０がパッケージ５２０に溶接された第１の溶接部４１０および第２の溶接部４２０が形成される。
【００６９】
（Ｂ−３）
次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０をリッド５３０の第３の辺５３１ｃに対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置する。
なお、プラズマ電極１３０の配置は、前述した工程（Ｂ−２）と同様である。すなわち、プラズマ電極１３０は、リッド５３０の平面視にて、その先端１３２がリッド５３０の外側に位置し、また、先端１３２が第３の辺５３１ｃを向くように傾いて配置されている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第３の辺５３１ｃに対して平行となるように、かつ、先端１３２が第３の辺５３１ｃの全域と対向するように配置されている。
【００７０】
このような配置とするには、まず、前述した工程（Ｂ−２）終了後、プラズマ電極１３０および接地電極１４０（吸着パット１２１）を一旦、リッド５３０から離間させる。次に、接地電極１４０およびプラズマ電極１３０をリッド５３０に対して移動させるか、ステージ１１０を回転するか、または両方を行うかし、プラズマ電極１３０および接地電極１４０と、リッド５３０との位置関係を変更する。次に、リッド５３０に向けてプラズマ電極１３０および接地電極１４０を移動させる。このような手順により、プラズマ電極１３０および接地電極１４０を前述の配置とすることができる。
【００７１】
（Ｂ−４（第２の工程））
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に電界を発生させて、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐを発生させる。
図６（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐは、リッド５３０のプラズマ電極１３０と対向する部位である第３の辺５３１ｃ（第３の辺５３１ｃを頂点とする角部）と接触し、これにより、リッド５３０内に、第３の辺５３１ｃから、接地電極１４０が接触している第４の辺５３１ｄに向けた電流Ａが流れる。
【００７２】
そのため、リッド５３０の縁部５３５のうち、第３の辺５３１ｃに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ｃと、第４の辺５３１ｄに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ｄとに、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ｃ、５３５ｄがそれぞれ溶融し、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０がパッケージ５２０に溶接されてなる第３の溶接部４３０および第４の溶接部４４０が形成される。
第３の溶接部４３０は、第１、第２の溶接部４１０、４２０の一端同士を連結するように形成され、第４の溶接部４４０は、第１、第２の溶接部４１０、４２０の他端同士を連結するように形成されている。これにより、枠状の溶接部４００が形成され、リッド５３０がパッケージ５２０にその凹部５２１の周囲の全周にて溶接された状態となる。
【００７３】
ここで、前述の工程（Ｂ−２）、（Ｂ−４）において、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’を発生させる際のチャンバー１７０内の処理ガスの圧力（すなわちチャンバー１７０内の圧力）としては、特に限定されないが、大気圧（１００ＫＰａ）程度であるのが好ましい。具体的には、８０ＫＰａ以上、１２０ＫＰａ以下程度であるのが好ましい。
【００７４】
これにより、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’を発生させ易くすることができる。これに加えて、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’の広がりを抑制すること、すなわちプラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’のビーム径を小さくすることができる。そのため、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’をリッド５３０に対して、より局所的に接触させることができ、リッド５３０のパッケージ５２０への溶接をより効率的に行うことができる。
【００７５】
なお、チャンバー１７０内の処理ガスの圧力が陰圧（例えば、８０ＫＰａ未満）であると、前述した大気圧下の場合と比較して、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’が発生し易くなるが、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’のビーム径が大きくなる。
反対に、チャンバー１７０内の処理ガスの圧力が陽圧（例えば、１２０ＫＰａ超）であると、前述した大気圧下の場合と比較して、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’が発生し難くなるが、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’のビーム径を小さくすることができる。
【００７６】
また、前述の工程（Ｂ−２）、（Ｂ−４）において、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’の温度（リッド５３０と接触する領域の温度）としては、特に限定されないが、抵抗熱により溶融する接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄの構成材料の融点よりも低いことが好ましい。具体的には、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’の温度としては、例えば、３００℃以上、５００℃以下程度であるのが好ましい。これにより、振動デバイス５００が受ける熱ダメージを低減することができ、信頼性の高い振動デバイス５００を得ることができる。
【００７７】
また、工程（Ｂ−２）、工程（Ｂ−４）では、リッド５３０をパッケージ５２０に向けて押圧した状態、すなわち、リッド５３０をパッケージ５２０に押し付けた状態にてプラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’を発生させるのが好ましい。これにより、接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄに抵抗熱を効率的に発生させることができる。そのため、効率的に、第１、第２、第３、第４の溶接部４１０、４２０、４３０、４４０を形成することができる。
【００７８】
リッド５３０をパッケージ５２０に押圧する方法としては、特に限定されないが、例えば、吸着パット１２１によって押圧するのが好ましい。これにより、簡単にリッド５３０をパッケージ５２０に向けて押圧することができる。また、別途、リッド５３０を押圧する部材を用意しなくてもよいため、接合手順および接合装置１００の装置構成の簡易化を図ることができる。
【００７９】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０が第１の辺５３１ａに対向するとともに、接地電極１４０が第２の辺５３１ｂに接触している。これと同様に、工程（Ｂ−４）では、プラズマ電極１３０が第３の辺５３１ｃに対向し、接地電極１４０が第４の辺５３１ｄに接触している。すなわち、工程（Ｂ−２）および工程（Ｂ−４）では、プラズマ電極１３０と接地電極１４０とが、リッド５３０の中心を介して互いに対向するように配置されている。
【００８０】
プラズマ電極１３０と接地電極１４０とをこのような配置とすることにより、リッド５３０内にムラなく均一な電流を流すことができる。そのため、工程（Ｂ−２）ならば接触部５３５ａ、５３５ｂの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができ、工程（Ｂ−４）ならば接触部５３５ｃ、５３５ｄの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。そのため、接合強度にムラのない溶接部４００を形成することができる。
【００８１】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０は、その先端１３２がリッド５３０の外側に位置し、また、先端１３２が第１の辺５３１ａを向くように傾斜して配置されている。そのため、より効率的かつ確実に、プラズマ生成領域Ｓに発生したプラズマグロー放電Ｐを第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）に接触させることができる。
【００８２】
具体的には、角や先端などの突出した部分、尖った部分は、プラズマグロー放電Ｐが接触し易い。そのため、プラズマ電極１３０を、尖った部分である第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）へ向けて配置することにより、より効率的に、リッド５３０にプラズマグロー放電を接触させることができる。そのため、接触部５３５ａ、５３５ｂに効率的に抵抗熱を発生させることができ、効率的に第１、第２の溶接部４１０、４２０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８３】
また、工程（Ｂ−２）のように、リッド５３０の縁である第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）へプラズマグロー放電Ｐを接触させることにより、リッド５３０の縁を介してリッド５３０内に電流を流すことができるので、第１の辺５３１ａよりも内側（中央側）に位置する接触部５３５ａの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。そのため、より確実に、接合強度にムラのない第１の溶接部４１０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８４】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａに対して平行となるように配置されている。そのため、第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）の全域にわたって均一にプラズマグロー放電を接触させることができ、接触部５３５ａの全域にわたって均一に抵抗熱が発生する。そのため、接合強度にムラのない均一な第１の溶接部４１０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８５】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａの全域と対向するように配置されている。そのため、第１の辺５３１ａの全域にプラズマグロー放電Ｐを接触させることができ、接触部５３５ａの全域を同時かつ均一に溶融させることができる。その結果、より確実かつ効率的に、接合強度にムラのない第１の溶接部４１０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８６】
また、工程（Ｂ−２）では、接地電極１４０は、第２の辺５３１ｂ（第２の辺５３１ｂを頂点とする角部）の全域と接触して配置されている。そのため、第２の辺５３１ｂの全域を介して接地電極１４０に電流が流れていき、第２の辺５３１ｂよりも内側（中央側）に位置する接触部５３５ｂの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。そのため、より確実に、接合強度にムラのない第２の溶接部４２０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８７】
以上、接合装置１００を用いたパッケージ５２０とリッド５３０との接合方法について説明した。
なお、リッド５３０をパッケージ５２０に接合した後は、チャンバー１７０から振動デバイス５００を取り出し、例えば、封止孔５２７から気体を除去して収納空間３を減圧状態とした後、封止材５２８にて封止孔５２７を封止することにより、振動デバイス５００を製造することができる。
【００８８】
このような接合方法（本発明の接合方法）は、プラズマグロー放電を用いた抵抗加熱によってリッド５３０をパッケージ５２０に溶接するため、次のような効果を発揮することができる。
第１に、リッド５３０の熱酸化を効果的に抑制することができ、良好な外観を有する振動デバイス５００を得ることができる。具体的には、プラズマグロー放電は、従来の溶接に用いられているプラズマアーク放電に対して温度が低い。処理ガスの種類や電圧値（電流値）にもよるが、通常、アーク溶接を実施する際のプラズマアーク放電の温度は、２０００℃程度であり、プラズマグロー放電の温度は、４００℃程度である。そのため、上述の接合方法によれば、リッド５３０の熱酸化を効果的に抑制することができ、良好な外観を有する振動デバイス５００を得ることができる。
【００８９】
また、プラズマグロー放電によれば、振動デバイス５００が従来のアーク溶接のような高温環境下に曝されないため、振動デバイス５００に加わる熱ダメージを抑制することができる。また、抵抗熱は、接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄ（接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄとパッケージ５２０の上面５２６との界面）に局所的に発生するため、この点でも振動デバイス５００に熱ダメージが加わるのを抑制することができる。
【００９０】
なお、熱によるダメージとしては、種々のものがあり、例えば、圧電素子５９０に歪み（撓み）が生じてしまうことが挙げられる。また、前述したように、振動デバイス５００の各種電極や配線は、ニッケル、クロムの下地層上に、金の電極層を成膜した構成であるため、熱によりこれら金属が合金化し、電極等が母材から剥がれ落ちてしまうことが挙げられる。
【００９１】
第２に、パッケージ５２０とリッド５３０との接合性を均一化することができ、信頼性に優れる振動デバイス５００を得ることができる。具体的には、溶接部４００の全域が抵抗加熱により発生する抵抗熱により形成されたものである。そのため、溶接部４００の全域にわたり接合状態を均一化することができ、優れた接合強度を有するとともに、所定箇所への応力集中を抑制することができる。その結果、信頼性に優れる振動デバイス５００が得られる。
【００９２】
なお、仮に、上述の接合方法をプラズマアーク放電によって行った場合には、次のような問題が発生する。例えば、前述の工程（Ｂ−２）にて、プラズマ生成領域Ｓにプラズマアーク放電を発生させた場合、プラズマグロー放電のときと同様にリッド５３０内に電流が流れ、抵抗加熱により接触部５３５ａ、５３５ｂが昇温する。しかしながら、プラズマアーク放電の温度が高い（例えば２０００℃）ため、プラズマアーク放電が接触する部位の近傍にある接触部５３５ａは、抵抗加熱よりもプラズマアーク放電自体が有する熱によって支配的に加熱され、当該熱により第１の溶接部４１０が形成される。一方、プラズマアーク放電が接触する部位と離間した接触部５３５ｂは、プラズマアーク放電自体が有する熱よりも抵抗加熱によって支配的に加熱され、当該熱により第２の溶接部４２０が形成される。
このように、溶接部の形成に関よる熱が第１、第２の溶接部４１０、４２０で異なってしまうため、異なる温度で第１、第２の溶接部４１０、４２０が形成され、溶接部４００の全域の接合性を均一化することができない。そのため、溶接部４００の所定箇所への応力集中が起きやすく、信頼性に優れる振動デバイス５００を得ることができない。
【００９３】
第３に、歪み（撓み）の発生が抑制され、信頼性に優れる振動デバイス５００を得ることができる。具体的には、前述したように、従来と比較して温度の低いプラズマグロー放電を用いているため、パッケージ５２０およびリッド５３０の昇温（熱膨張）を抑制しつつ、これらを溶接することができる。そのため、ケーシング５１０内部に残留する残留力を小さくすることができ、圧電素子５９０の撓みが効果的に抑制された振動デバイス５００を得ることができる。
【００９４】
特に、前述の工程では、接触部５３５ａ、５３５ｂをパッケージ５２０に溶接して第１、第２の溶接部４１０、４２０を形成する第１の工程と、接触部５３５ｃ、５３５ｄをパッケージ５２０に溶接して第３、第４の溶接部４３０、４４０を形成する第２の工程とを有している。すなわち、前述の工程では、対向する一対の溶接部を同時に形成する方法を用いている。
【００９５】
このように、リッド５３０の縁部５３５の比較的広い範囲を同時に溶接することにより、従来のレーザー溶接のように局所的かつ連続的に溶接を行う場合と比較して、リッド５３０やパッケージの５２０の局所的な昇温を抑制することができ、歪み（撓み）の発生を抑制することができる。そのため、ケーシング５１０内部に残留する残留力を小さくすることができ、圧電素子５９０の歪み（撓み）が効果的に抑制された振動デバイス５００を得ることができる。
【００９６】
第４に、リッド５３０およびパッケージ５２０の小型化にも、簡単に、対応することができる。具体的には、上述の接合方法によれば、プラズマ電極１３０をリッド５３０と接触させなくてもよい。また、接地電極１４０は、リッド５３０に接触してさえすればよい。すなわち、従来のシーム溶接のように、一対のローラー電極をリッド５３０に接触させつつ移動させるというような煩雑な手順が必要ない。そのため、上記の接合方法によれば、リッド５３０およびパッケージ５２０が小さくても、これらを簡単かつ確実に接合（溶接）することができる。
【００９７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の接合方法および接合装置の第２実施形態について説明する。
図８は、振動デバイスの一例を示す平面図、図９は、本発明の第２実施形態に係る接合装置を示す概略図、図１０は、図９に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【００９８】
以下、第２実施形態の接合方法および接合装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態にかかる接合方法および接合装置は、プラズマ電極および接地電極の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００９９】
１．振動デバイス
まず、本実施形態の接合装置１００Ａにより溶接される部分を有する振動デバイス５００Ａについて説明する。
図８に示すように、振動デバイス５００Ａでは、ケーシング５１０Ａの平面視形状が略円形である。具体的には、パッケージ５２０Ａおよびリッド５３０Ａの平面視形状がともに円形であり、凹部５２１の開口形状は、パッケージ５２０Ａと同心的な円形である。このように、ケーシング５１０Ａの平面視形状が異なる以外は、前述した振動デバイス５００と同様である。
【０１００】
２．接合装置
図９に示すように、接合装置１００Ａでは、プラズマ電極１３０Ａは、針状の先端部１３１Ａを有している。
また、接地電極１４０Ａは、リッド５３０に接触する傾斜面１４２Ａを有している。ただし、傾斜面１４２Ａは、前述した第１実施形態の傾斜面１４２ほど延在していない。また、接地電極１４０Ａは、吸着パット１２１に固定されていない。
これらプラズマ電極１３０Ａおよび接地電極１４０Ａは、ステージ１１０に対して自在に変位することができるように構成されている。
【０１０１】
３．接合方法
次に、接合装置１００Ａを用いたパッケージ５２０Ａとリッド５３０Ａとの接合方法（本発明の接合方法）について説明する。
［工程Ａ］
（Ａ−１）
まず、ステージ１１０上にパッケージ５２０Ａを載置する。
（Ａ−２）
次に、パッケージ５２０Ａ上に、凹部５２１を塞ぐようにリッド５３０Ａを載置する。
【０１０２】
（Ａ−３）
次に、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０Ａをリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁に対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置するとともに、接地電極１４０Ａをリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁に接触させる。
具体的には、プラズマ電極１３０Ａは、リッド５３０Ａの平面視にて、その先端１３２Ａがリッド５３０Ａの外側に位置するとともに、先端１３２Ａがリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁を向くように傾いて配置される。
【０１０３】
一方、接地電極１４０Ａは、その傾斜面１４２Ａがリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁と接触するように配置される。また、接地電極１４０Ａは、プラズマ電極１３０Ａとリッド５３０Ａの中心Ｏを介して対向するように配置され、リッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁のプラズマ電極１３０Ａと対向する部位５３１Ａ’と、接地電極１４０Ａと接触する部位５３１Ａ”とがリッド５３０Ａの中心Ｏを介して対向している。
【０１０４】
［工程Ｂ］
（Ｂ−１）
まず、処理ガス供給手段１６０によって、チャンバー１７０内に処理ガスを充填し、プラズマ生成領域Ｓに処理ガスを供給する。
（Ｂ−２）
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０Ａに高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０Ａとリッド５３０Ａとの間に電界を発生させ、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐを発生させる。
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐは、リッド５３０Ａのプラズマ電極１３０Ａと対向する部位５３１Ａ’と接触し、リッド５３０Ａ内に、部位５３１Ａ’から部位５３１Ａ”に向けた電流Ａが流れる。
そして、このように、プラズマグロー放電Ｐを発生させつつ、プラズマ電極１３０Ａと接地電極１４０Ａとを互いの位置関係（すなわち、リッド５３０Ａの中心を介して対向する位置関係）を維持したまま、リッド５３０Ａの縁に沿って移動する。これにより、リッド５３０Ａのパッケージ５２０Ａと接触する接触部５３５Ａの全域に抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５Ａが全域にわたって溶融し、リッド５３０Ａがパッケージ５２０Ａに溶接される。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の接合方法および接合装置の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る接合装置の概略図、図１２、図１３および図１４は、図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【０１０６】
以下、第３実施形態の接合方法および接合装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかる接合方法および接合装置は、２つのリッドを同時に溶接する以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０７】
１．接合装置
まず、本実施形態の接合装置１００Ｂについて説明する。
図１１に示すように、接合装置１００Ｂは、ステージ１１０、接地電極１４０および給材手段１２０がそれぞれ２つずつ設けられている。それ以外は、前述した第１実施形態の接合装置１００と同様である。このような接合装置１００Ｂでは、２つのリッド５３０を同時に溶接することができ、生産性を向上することができる。
【０１０８】
なお、以下では、説明の便宜上、２つのステージ１１０を第１、第２のステージ１１０’、１００”とし、２つの接地電極１４０を第１、第２の接地電極１４０’、１４０”とし、２つの給材手段１２０を第１、第２の給材手段１２０’、１２０”とする。また、第１のステージ１１０’上に配置されるパッケージ５２０およびリッド５３０を「パッケージ５２０’」および「リッド５３０’」とし、第２のステージ１１０”上に配置されるパッケージ５２０およびリッド５３０を「パッケージ５２０”」および「リッド５３０”」とする。
【０１０９】
２．接合方法
次に、接合装置１００Ｂを用いた接合方法について説明する。
［工程Ａ］
（Ａ−１）
まず、第１のステージ１１０’上にパッケージ５２０’を載置するとともに、第２のステージ１１０”にパッケージ５２０”を載置する。これにより、パッケージ５２０’、５２０”が並設される。
【０１１０】
（Ａ−２）
次に、第１の給材手段１２０’によって、パッケージ５２０’上にリッド５３０’を載置するとともに、第２の給材手段１２０”によって、パッケージ５２０”上にリッド５３０”を載置する。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、この状態では、リッド５３０’の第１の辺５３１ａ’と、リッド５３０”の上面５３１”の第１の辺５３１ａ”とが対向しかつ互いに平行となっている。
また、第１の接地電極１４０’の傾斜面１４２’は、リッド５３０’の第２の辺５３１ｂ’と接触しており、第２の接地電極１４０”の傾斜面１４２”は、リッド５３０”の第２の辺５３１ｂ”と接触している。
【０１１１】
（Ａ−３）
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０をリッド５３０’、５３０”の間に、リッド５３０’、５３０”に対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置する。なお、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａ’、５３１ａ”と平行となるとともに、第１の辺５３１ａ’、５３１ａ”の全域と対向するように配置されている。また、プラズマ電極１３０は、リッド５３０’、５３０”のいずれの方にも傾いておらず、下側を向いている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２と各リッド５３０’、５３０”との離間距離がほぼ等しくなるように配置されている。
【０１１２】
［工程Ｂ］
（Ｂ−１）
まず、処理ガス供給手段１６０によって、チャンバー１７０内に処理ガスを充填し、プラズマ生成領域Ｓに処理ガスを供給する。
【０１１３】
（Ｂ−２）
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０と各リッド５３０’、５３０”との間に電界を発生させ、プラズマ発生領域Ｓ’、Ｓ”にそれぞれプラズマグロー放電Ｐ’、Ｐ”を発生させる。
【０１１４】
図１２（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐ’は、リッド５３０’のプラズマ電極１３０と対向する部位である第１の辺５３１ａ’と接触し、これにより、リッド５３０’内に、第１の辺５３１ａ’から、第１の接地電極１４０’が接触している第２の辺５３１ｂ’に向けた電流Ａ’が流れる。
そのため、リッド５３０’のパッケージ５２０’との接触部５３５ａ’、５３５ｂ’に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ａ’、５３５ｂ’がそれぞれ溶融し、第１の溶接部４１０’および第２の溶接部４２０’が形成される。
【０１１５】
また、これとともに、プラズマグロー放電Ｐ”は、リッド５３０”のプラズマ電極１３０と対向する部位である第１の辺５３１ａ”と接触し、これにより、リッド５３０”内に、第１の辺５３１ａ”から、第２の接地電極１４０”が接触している第２の辺５３１ｂ”に向けた電流Ａ”が流れる。
そのため、リッド５３０”のパッケージ５２０”との接触部５３５ａ”、５３５ｂ”に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ａ”、５３５ｂ”がそれぞれ溶融し、第１の溶接部４１０”および第２の溶接部４２０”が形成される。
【０１１６】
（Ｂ−３）
次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０’、５３０”の第３の辺５３１ｃ’、５３１ｃ”同士が対向するように第１、第２のステージ１１０’、１１０”を回転させた後、第１の接地電極１４０’をリッド５３０’の第４の辺５３１ｄ’と接触させるとともに、第２の接地電極１４０”をリッド５３０”の第４の辺５３１ｄ”と接触させる。
【０１１７】
また、プラズマ電極１３０をリッド５３０’、５３０”の間に、リッド５３０’、５３０”に対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置する。なお、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第３の辺５３１ｃ’、５３１ｃ”と平行となるとともに、第３の辺５３１ｃ’、５３１ｃ”の全域と対向するように配置されている。また、プラズマ電極１３０は、リッド５３０’、５３０”のいずれの方にも傾いておらず、下側を向いている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２と各リッド５３０’、５３０”との離間距離がほぼ等しくなるように配置されている。
【０１１８】
（Ｂ−４）
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０と各リッド５３０’、５３０”との間に電界を発生させ、プラズマ発生領域Ｓ’、Ｓ”にそれぞれプラズマグロー放電Ｐ’、Ｐ”を発生させる。
【０１１９】
図１３（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐ’は、リッド５３０’のプラズマ電極１３０と対向する部位である第３の辺５３１ｃ’と接触し、これにより、リッド５３０’内に、第３の辺５３１ｃ’から、第１の接地電極１４０’が接触している第４の辺５３１ｄ’に向けた電流Ａ’が流れる。
そのため、リッド５３０’のパッケージ５２０’との接触部５３５ｃ’、５３５ｄ’に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ｃ’、５３５ｄ’がそれぞれ溶融し、第３の溶接部４３０’および第４の溶接部４４０’が形成される。
【０１２０】
また、これとともに、プラズマグロー放電Ｐ”は、リッド５３０”のプラズマ電極１３０と対向する部位である第３の辺５３１ｃ”と接触し、これにより、リッド５３０”内に、第３の辺５３１ｃ”から、第２の接地電極１４０”が接触している第４の辺５３１ｄ”に向けた電流Ａ”が流れる。
そのため、リッド５３０”のパッケージ５２０”との接触部５３５ｃ”、５３５ｄ”に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ｃ”、５３５ｄ”がそれぞれ溶融し、第３の溶接部４３０”および第４の溶接部４４０”が形成される。
【０１２１】
図１４に示すように、リッド５３０’において、第３の溶接部４３０’は、第１、第２の溶接部４１０’、４２０’の一端同士を連結するように形成され、第４の溶接部４４０’は、第１、第２の溶接部４１０’、４２０’の他端同士を連結するように形成されている。これにより、枠状の溶接部４００’が形成され、リッド５３０’がパッケージ５２０’に凹部５２１の周囲の全周にて溶接される。
【０１２２】
同様に、リッド５３０”において、第３の溶接部４３０”は、第１、第２の溶接部４１０”、４２０”の一端同士を連結するように形成され、第４の溶接部４４０”は、第１、第２の溶接部４１０”、４２０”の他端同士を連結するように形成されている。これにより、枠状の溶接部４００”が形成され、リッド５３０”がパッケージ５２０”に凹部５２１の周囲の全周にて溶接される。
以上のような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１２３】
以上、本発明の接合方法および接合装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、チャンバー内にてパッケージにリッドを載置する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、チャンバー外にてパッケージにリッドを載置し、その後、ステージを移動してチャンバー内に配置してもよい。
【０１２４】
また、前述した実施形態では、振動デバイスが有するケーシングが、機能素子を収納する凹部を有する基体（パッケージ）と、基体の凹部の開口を塞ぐ蓋体（リッド）とで構成されていたが、反対に、機能素子を収納する凹部を有する蓋体（キャップ）と、蓋体の凹部の開口を塞ぐ基体（ベース基板）とで構成されていてもよい。
具体的には、図１５に示すように、振動デバイス５００Ｃのケーシング５１０ｃは、板状のベース基板（基体）９２０ｃと、下面に開放する凹部９３１ｃを有するキャップ（蓋体）９３０Ｃとを有し、キャップ９３０Ｃの下面（凹部９３１Ｃの開口の周囲に形成されている面）９３２Ｃにて、ベース基板９２０Ｃに接合（溶接）されている。そして、凹部９３１Ｃ内に圧電素子５９０が収納されている。
【符号の説明】
【０１２５】
１００……接合装置 １００Ａ……接合装置 １００Ｂ……接合装置 １１０……ステージ １１０’……第１のステージ １１０”……第２のステージ １２０……給材手段
１２０’……第１の給材手段 １２０”……第２の給材手段 １２１……吸着パット １２２……吸引孔 １２３……吸引ポンプ １２４……移動手段 １３０……プラズマ電極 １３０Ａ……プラズマ電極 １３１……先端部 １３１Ａ……先端部 １３２……先端 １３２Ａ……先端 １４０……接地電極 １４０’……第１の接地電極 １４０”……第２の接地電極 １４０Ａ……接地電極 １４１……先端部 １４２……傾斜面 １４２’……傾斜面 １４２”……傾斜面 １４２Ａ……傾斜面 １５０……電圧印加手段 １５１……高周波電源 １６０……処理ガス供給手段 １６１……ガスボンベ １６２……処理ガス供給流路 １６３……マスフローコントローラー １６４……バルブ １７０……チャンバー ３……収納空間 ４００……溶接部 ４００’……溶接部 ４００”……溶接部 ４１０……第１の溶接部 ４１０’……第１の溶接部 ４１０”……第１の溶接部 ４２０……第２の溶接部 ４２０’……第２の溶接部 ４２０”……第２の溶接部 ４３０……第３の溶接部 ４３０’……第３の溶接部 ４３０”……第３の溶接部 ４４０……第４の溶接部 ４４０’……第４の溶接部 ４４０”……第４の溶接部 ５００……振動デバイス ５００Ａ……振動デバイス ５００Ｃ……振動デバイス ５１０……ケーシング ５１０Ａ……ケーシング ５１０Ｃ……ケーシング ５２０……パッケージ ５２０’……パッケージ ５２０”……パッケージ ５２０Ａ……パッケージ ５２１……凹部 ５２３……ベース ５２４……枠部 ５２６……上面 ５２７……封止孔 ５２８……封止材 ５３０……リッド ５３０’……リッド ５３０”……リッド ５３０Ａ……リッド ５３１……上面 ５３１’……上面 ５３１”……上面 ５３１Ａ……上面 ５３１Ａ’……部位 ５３１Ａ”……部位 ５３１ａ……第１の辺 ５３１ａ’……第１の辺 ５３１ａ”……第１の辺 ５３１ｂ……第２の辺 ５３１ｂ’……第２の辺 ５３１ｂ”……第２の辺 ５３１ｃ……第３の辺 ５３１ｃ’……第３の辺 ５３１ｃ”……第３の辺 ５３１ｄ……第４の辺 ５３１ｄ’……第４の辺 ５３１ｄ”……第４の辺 ５３５……縁部 ５３５ａ……接触部 ５３５ａ’……接触部 ５３５ａ”……接触部 ５３５ｂ……接触部 ５３５ｂ’……接触部 ５３５ｂ”……接触部 ５３５ｃ……接触部 ５３５ｃ’……接触部 ５３５ｃ”……接触部 ５３５ｄ……接触部 ５３５ｄ’……接触部 ５３５ｄ”……接触部 ５３５Ａ……接触部 ５４１……接続端子 ５４２……接続端子 ５６１……導電性接着剤 ５６２……導電性接着剤 ５９０……圧電素子 ５９１……圧電基板 ５９３……励振電極 ５９３ａ……電極部 ５９３ｂ……ボンディングパッド ５９３ｃ……配線 ５９５……励振電極 ５９５ａ……電極部 ５９５ｂ……ボンディングパッド ５９５ｃ……配線 ９２０Ｃ……ベース基板 ９３０Ｃ……キャップ ９３１Ｃ……凹部 ９３２Ｃ……下面 Ａ……電流 Ａ’……電流 Ａ”……電流 Ｐ……プラズマグロー放電 Ｐ’……プラズマグロー放電 Ｐ”……プラズマグロー放電 Ｓ……プラズマ生成空間 Ｓ’……プラズマ生成空間 Ｓ”……プラズマ生成空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法および接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、圧電素子等の機能素子をケーシングに収納して構成される圧電デバイスが知られている。具体的には、凹部を有し、酸化アルミニウム等のセラミックスで構成されたセラミックパッケージ（基体）と、凹部内に配置された圧電素子と、凹部を封止するリッド（蓋体）とを有する圧電デバイスが知られている。
また、前記凹部内を気密的に封止するために、蓋体をセラミックパッケージに接合しているが、この接合方法として、シーム溶接、レーザー溶接、プラズマアーク放電を用いたプラズマ溶接（アーク溶接）等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、シーム溶接、レーザー溶接、アーク溶接には、次のような問題があった。
【０００３】
まず、シーム溶接には、圧電デバイスの小型化に対応することができないという問題がある。具体的に説明すれば、シーム溶接は、例えば、一対のローラー電極をリッドの縁に押し当て、一対のローラー電極間に電圧を印加しながら縁に沿って転がすことにより、リッドの縁を加熱し溶融させることにより、リッドをセラミックパッケージに溶接する接合方法である。しかしながら、近年、市場の要望により、圧電デバイスの小型化が急速に進んでおり、そのため、リッドの縁に電極を接触させることや、電極をリッドの縁に沿って転がすことが困難である。
【０００４】
次に、レーザー溶接には、ケーシングに歪みが発生するという問題がある。具体的に説明すれば、レーザー溶接は、高温のレーザーをリッドの縁に沿って移動しながら局所的かつ連続的に照射し、リッドの縁を溶融させることにより、リッドをセラミックパッケージに溶接する方法である。しかしながら、レーザー溶接は、前述のように、レーザーを局所的に照射するため、レーザーが照射された部分が局所的に昇温し熱膨張する。これにより、ケーシングに歪みが発生するおそれがある。ケーシングに歪みが生じると、当該歪みによって内部に収納された圧電素子に応力が加わり、その結果、圧電素子の機能が低下する。
次に、アーク溶接には、酸化により外観を損ねるという問題がある。具体的に説明すれば、プラズマアーク放電は、比較的高温（例えば、２０００℃程度）であるため、リッドのプラズマアーク放電に曝された部分（縁部）が酸化してしまう。これにより、ケーシングの外観が損なわれ、製品として販売することができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる基体と蓋体との接合方法および当該接合方法を実施することのできる接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合方法であって、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、基準電位点に接続された第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触させ、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記プラズマグロー放電を前記蓋体に接触させることにより前記蓋体に電流を流し、前記蓋体の前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする。
これにより、基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる基体と蓋体との接合方法を提供することができる。
【０００８】
本発明の接合方法では、前記第１の電極を、前記蓋体の縁と前記空隙を隔てて配置することが好ましい。
これにより、より確実に、蓋体を基体に溶接することができる。
本発明の接合方法では、前記第１の電極は、前記蓋体の平面視にて、前記蓋体の外側に位置していることが好ましい。
これにより、より確実に、プラズマグロー放電を蓋体の縁に接触させることができる。
本発明の接合方法では、前記第１の電極は、前記蓋体の前記縁を向いていることが好ましい。
これにより、より確実に、プラズマグロー放電を蓋体の縁に接触させることができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記蓋体と接触することが好ましい。
これにより、効率的に、蓋体内に電流を流すことができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記蓋体の、前記第１の電極と対向する部位と前記蓋体の中心を介して対向する位置に接触することが好ましい。
これにより、蓋体内にムラなく均一な電流を流すことができる。そのため、接触部の全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記蓋体の縁に接触することが好ましい。
これにより、より確実に、蓋体の縁よりも内側にある接触部を抵抗熱によって加熱することができる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記蓋体および前記基体の少なくとも一方を他方に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させることが好ましい。
これにより、より効果的に、接触部に抵抗熱を発生させることができる。
本発明の接合方法では、前記蓋体を前記基体上に載置する給材手段を有していることが好ましい。
これにより、簡単かつ正確に、蓋体を基体上に載置することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記給材手段は、蓋体を保持する保持部を有し、
前記保持部により、前記蓋体を前記基体に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させることが好ましい。
これにより、簡単な構成で、蓋体を基体に押圧することができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記保持部に一体的に固定されており、前記保持部が前記蓋体を保持した状態で前記蓋体に接触することが好ましい。
これにより、蓋体の基体への溶接をより円滑に行うことができる。
【００１２】
本発明の接合方法では、大気圧下にて、前記プラズマグロー放電を発生させることが好ましい。
これにより、プラズマグロー放電を発生させ易くすることができる。加えて、プラズマグロー放電の広がりを抑制すること、すなわちプラズマグロー放電のビーム径を小さくすることができる。そのため、プラズマグロー放電を蓋体に対してより局所的に接触させることができ、蓋体の基体への溶接をより効率的に行うことができる。
本発明の接合方法では、前記プラズマグロー放電の温度は、前記蓋体の前記抵抗熱により溶融する部分の構成材料の融点よりも低いことが好ましい。
これにより、蓋体および基体への熱ダメージを低減することができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記蓋体の輪郭形状は、第１の辺と、第１の辺と対向配置された第２の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の一端同士を連結する第３の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の他端同士を連結する第４の辺と、を有する四角形であり、
前記第１の電極は、所定方向に延在する先端部を有し、前記先端部が前記第１の辺の全域と対向するように配置されることが好ましい。
これにより、第１の辺の全域にプラズマグロー放電を接触させることができ、第１の辺に対応する接触部の全域を同時かつ均一に溶融させることができる。
本発明の接合方法では、前記第２の電極は、前記第２の辺の全域と接触するように配置されることが好ましい。
これにより、第２の辺に対応する接触部の全域を同時かつ均一に溶融させることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第１の電極を前記第１の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第２の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第１の辺および前記第２の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第１の工程と、
前記第１の電極を前記第３の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第４の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第３の辺および前記第４の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第２の工程とを有することが好ましい。
これにより、蓋体の接触部のうちの比較的広い範囲を同時に溶接することができる。そのため、接合後の状態にて、蓋体および基体に残留する残留力を小さくすることができる。
本発明の接合方法では、前記凹部には、機能素子が収納されていることが好ましい。
このように、凹部内に機能素子が収納されている場合には、機能素子に与える熱ダメージを低減することができる。
【００１５】
本発明の接合装置は、基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合装置であって、
第１の電極と、
基準電位点に接続された第２の電極と、
処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、を有し、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、前記第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、前記第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触した状態とし、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記蓋体に前記プラズマグロー放電を接触させて前記蓋体内に電流を流し、前記蓋体と前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする。
これにより、基体および蓋体の小型化に対応することができ、かつ、外観を損ねることなく、歪みの発生を抑制することのできる接合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】振動デバイスの一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す振動デバイスが有する圧電素子の平面図である。
【図３】本発明の接合装置の第１実施形態を示す概略図である。
【図４】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図５】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図６】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図７】図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図８】振動デバイスの一例を示す平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る接合装置を示す概略図である。
【図１０】図９に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る接合装置の概略図である。
【図１２】図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１３】図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１４】図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【図１５】振動デバイスの他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の接合方法および接合装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、振動デバイスの一例を示す平面図、図２は、図１に示す振動デバイスが有する圧電素子の平面図、図３は、本発明の接合装置の第１実施形態を示す概略図、図４、図５、図６および図７は、図３に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。図４、図５、図６および図７では、各図（ａ）が平面図を示し、各図（ｂ）が断面図を示している。
なお、以下では、説明の都合上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」として説明する。また、図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００１８】
１．振動デバイス
まず、本発明の接合方法（接合装置）により溶接される部分を有する振動デバイス５００について説明する。
図１に示すように、振動デバイス５００は、ケーシング５１０と、ケーシング５１０内に収容された圧電素子（機能素子）５９０とを有している。
【００１９】
［圧電素子］
図２（ａ）は、圧電素子５９０を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は、圧電素子５９０を上方から見た透過図（平面図）である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電素子５９０は、平面視形状が長方形（矩形）の板状をなす圧電基板５９１と、圧電基板５９１の表面に形成された一対の励振電極５９３、５９５とを有している。
【００２０】
圧電基板５９１は、主として厚み滑り振動をする水晶素板である。本実施形態では、圧電基板５９１としてＡＴカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。
ＡＴカットとは、水晶の結晶軸であるＸ軸とＺ軸とを含む平面（Ｙ面）をＸ軸回りにＺ軸から反時計方向に約３５度１５分程度回転させて得られる主面（Ｘ軸とＺ’軸とを含む主面）を有するように切り出すことを言う。
このような構成の圧電基板５９１では、圧電基板５９１の長手方向が水晶の結晶軸であるＸ軸と一致する。
【００２１】
励振電極５９３は、圧電基板５９１の上面に形成された電極部５９３ａと、圧電基板５９１の下面に形成されたボンディングパッド５９３ｂと、電極部５９３ａおよびボンディングパッド５９３ｂを電気的に接続する配線５９３ｃとを有している。
一方、励振電極５９５は、圧電基板５９１の下面に形成された電極部５９５ａと、圧電基板５９１の下面に形成されたボンディングパッド５９５ｂと、電極部５９５ａおよびボンディングパッド５９５ｂを電気的に接続する配線５９５ｃとを有している。
【００２２】
電極部５９３ａ、５９５ａは、圧電基板５９１を介して対向して設けられ、互いにほぼ同じ形状をなしている。すなわち、圧電基板５９１の平面視にて、電極部５９３ａ、５９５ａは、互いに重なるように位置し、輪郭が一致するように形成されている。
また、ボンディングパッド５９３ｂ、５９５ｂは、圧電基板５９１の下面の図２中右側の端部に離間して形成されている。
【００２３】
このような励振電極５９３、５９５は、例えば、圧電基板５９１上に蒸着やスパッタリングによってニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層を成膜した後、下地層の上に蒸着やスパッタリングによって金（Ａｕ）の電極層を成膜し、その後フォトリソグラフィおよび各種エッチング技術を用いて、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。下地層を形成すすることにより、圧電基板５９１と前記電極層との接着性が向上し、信頼性の高い圧電素子５９０が得られる。
なお、励振電極５９３、５９５の構成としては、上記の構成に限定されず、例えば、下地層を省略してもよいし、その構成材料を他の導電性を有する材料（例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）等の各種金属材料）としてもよい。
【００２４】
［ケーシング］
ケーシング５１０は、上面に開放する凹部５２１を有するパッケージ（基体）５２０と、凹部５２１の開口を塞ぐ、すなわち、凹部５２１を封止するリッド（蓋体）５３０とを有している。リッド５３０により塞がれた凹部５２１内は、前述の圧電素子５９０を収納する収納空間３として機能する。
【００２５】
パッケージ５２０およびリッド５３０は、共に、平面視形状が略長方形（矩形）である。
パッケージ５２０は、板状のベース５２３と、ベース５２３の上面に設けられた枠状の枠部５２４とを有し、これによりパッケージ５２０の上面の中央部に開放する凹部５２１が形成されている。
また、ベース５２３には、収納空間３の内外を連通する封止孔５２７が形成されている。この封止孔５２７は、例えば、収納空間３内から空気（気体）を除去して真空状態としたり、収納空間３内に窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを充填したりするための孔である。
【００２６】
封止孔５２７は、収納空間３内を所望の環境とした後、封止材５２８によって封止される。例えば、封止材５２８は、元は、金等の金属材料で構成された金属ボールである。この金属ボールを封止孔５２７内に詰めた状態で、レーザー照射等により金属ボールを溶融させることにより、封止材５２８が形成され、封止孔５２７が封止される。このような方法によれば、簡単に、封止孔５２７を封止することができる。
【００２７】
このようなパッケージ５２０の構成材料としては、絶縁性を有していれば、特に限定されず、例えば、各種ガラス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスなどを用いることができる。
なお、セラミックスによりパッケージ５２０を製造する場合、ベース５２３の平面視形状に対応する少なくとも１枚の平板状の基板（グリーンシート）と、枠部５２４の平面視形状に対応する少なくとも１枚の枠状の基板（グリーンシート）とを順に積層して積層体を形成し、この積層体を焼成することにより、パッケージ５２０を簡単に製造することができる。
【００２８】
このようなベース５２３の上面には、収納空間３に臨む一対の接続端子５４１、５４２が形成されている。また、ベース５２３の下面には、接続端子５４１、５４２をケーシング５１０の外側へ引き出すための一対の外部実装電極（図示せず）が形成されている。接続端子５４１と一方の外部実装電極、接続端子５４２と他方の外部実装電極は、それぞれ、ベース５２３を厚さ方向に貫通する導体ポスト（図示せず）を介して電気的に接続されている。
接続端子５４１、５４２や各前記外部実装電極は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属配線材料をベース５２３上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などのめっきを施すことにより形成することができる。
【００２９】
リッド５３０は、パッケージ５２０の凹部５２１の開口を塞ぐようにして、パッケージ５２０に接合されている。具体的には、リッド５３０は、その縁部の全周にわたってパッケージ５２０の上面（枠部５２４の上面）５２６と溶接されている。これにより、凹部５２１の開口が塞がれ、収納空間３が形成される。
リッド５３０とパッケージ５２０の接合は、例えば、パッケージの上面５２６に設けられたシーリングを介して行ってもよいし、このようなシーリングを介さずに直接に接合してもよい。シーリングとしては、例えば、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金で構成されたものを用いることができる。
ここで、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接は、本発明の接合方法により行われる。この接合方法については、後に詳細に説明する。
【００３０】
リッド５３０の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されないが、パッケージ５２０の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、パッケージ５２０の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。
また、リッド５３０の表面には、銀ロウ、無電解Ｎｉなどの膜が形成されていてもよい。なお、この場合の銀ロウ、無電解Ｎｉによる膜は、少なくとも、パッケージ５２０と接触する部分に形成されていればよい。
【００３１】
このようなケーシング５１０の収納空間３には、圧電素子５９０が収納されている。収納空間３に収納された圧電素子５９０は、一対の導電性接着剤５６１、５６２を介してパッケージ５２０のベース５２３に片持ち支持されている。このように、圧電素子５９０を片持ち支持することにより、昇温による圧電素子５９０の撓み等を抑制することができる。
【００３２】
導電性接着剤５６１は、接続端子５４１とボンディングパッド５９３ｂとに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤５６１を介して、接続端子５４１とボンディングパッド５９３ｂとが電気的に接続されている。一方の導電性接着剤５６２は、接続端子５４２とボンディングパッド５９５ｂとに接触して設けられており、これにより、導電性接着剤５６２を介して、接続端子５４２とボンディングパッド５９５ｂとが電気的に接続されている。
【００３３】
以上、振動デバイス５００について説明したが、振動デバイス５００が有する機能素子としては、前述した圧電素子５９０、すなわち、いわゆるＡＴカット水晶振動子に限定されない。機能素子としては、例えば、音叉型の水晶振動子、ＳＡＷ共振器、角速度検出素子、加速度検出素子等であってもよい。また、収納空間３内には、複数の機能素子が収納されていてもよい。
また、機能素子の駆動を制御したり、機能素子からの信号を受信したりするＩＣチップ等が収納されていてもよい。ＩＣチップを収納する場合には、ＩＣチップを機能素子の隣に並設してもよいし、ＩＣチップをケーシングの厚さ方向に機能素子と重なるように配置してもよい。
【００３４】
２．接合装置
次に、接合装置（本発明の接合装置）１００について説明する。
接合装置１００は、前述した振動デバイス５００のリッド５３０をパッケージ５２０に溶接する装置である。
図３に示すように、接合装置１００は、チャンバー１７０と、ステージ１１０と、給材手段１２０と、プラズマ電極（第１の電極）１３０と、接地電極（第２の電極）１４０と、電圧印加手段１５０と、処理ガス供給手段１６０と、これらの駆動を制御する制御装置（図示せず）とを有している。なお、チャンバー１７０は、省略してもよい。
【００３５】
［ステージ］
ステージ１１０は、振動デバイス５００のパッケージ５２０を載置するための載置台である。
ステージ１１０に載置されるパッケージ５２０には、導電性接着剤５６１、５６２を介して圧電素子５９０が固定されているとともに、接続端子５４１、５４２、前記外部実装電極および前記導体ポストが形成されているが、封止孔５２７は、封止材５２８で封止されていない。すなわち、ステージ１１０には、リッド５３０および封止材５２８が設けられていない状態の振動デバイス５００が載置される。
【００３６】
ステージ１１０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、銀等の各種金属材料、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金（例えば、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム系合金等）または金属間化合物、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等を用いることができる。
また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の比較的硬質な樹脂材料を用いることもできる。
【００３７】
このようなステージ１１０は、図示しない回転手段（ステージ回転手段）によりｚ軸周りに回転可能となっている。これにより、プラズマ電極１３０および接地電極１４０に対してステージ１１０上のパッケージ５２０およびリッド５３０を回転させることができるため、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
なお、プラズマ電極１３０および接地電極１４０を自在に移動させることができる場合には、前記回転手段（ステージ回転手段）は、省略してもよい。プラズマ電極１３０および接地電極１４０をステージ１１０に対して変位させることにより、ステージ１１０を回転させた場合と同様の効果を発揮することができる。
【００３８】
また、ステージ１１０は、図示しない移動手段（ステージ移動手段）により、チャンバー１７０の内外を移動可能となっているのが好ましい。これにより、チャンバー１７０外でステージ１１０にパッケージ５２０を載置した後に、チャンバー１７０内にステージ１１０を移動することにより、パッケージ５２０を簡単にチャンバー内に配置することができる。そのため、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
なお、前記移動手段（ステージ移動手段）は、省略してもよい。この場合には、ステージ１１０は、チャンバー１７０内に設置され、例えば、作業者がチャンバー１７０のステージ１１０上にパッケージ５２０を載置すればよい。
【００３９】
［給材手段］
給材手段１２０は、ステージ１１０上のパッケージ５２０にリッド５３０を載置する機能を有する。このような給材手段１２０は、吸着パット（保持部）１２１と、吸着パット１２１に形成された吸引孔１２２と、吸引孔１２２内の空気を吸引し、吸引孔１２２内を減圧する吸引ポンプ１２３と、吸着パット１２１を移動させる移動手段（吸着パット移動手段）１２４とを有している。
吸着パット１２１は、少なくとも、リッド５３０に接触する部分が絶縁性を有しており、リッド５３０との導通が防止されている。このように、吸着パット１２１とリッド５３０の導通を防止することにより、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
【００４０】
上記のような観点から、吸着パット１２１は、絶縁性を有する材料で構成されているのが好ましい。これにより、簡単に、吸着パット１２１とリッド５３０との導通を防止することができる。
絶縁性を有する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の比較的硬質な樹脂材料が挙げられる。
【００４１】
なお、吸着パット１２１は、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、銀等の導電性を有する各種金属材料で構成されてもよいが、この場合には、吸着パット１２１が直接リッド５３０に接触しないように、吸着パット１２１の表面（少なくともリッド５３０と対向する下面）に、吸着パット１２１とリッド５３０の導通を防止する絶縁層を形成しておけばよい。
【００４２】
このような給材手段１２０は、例えば、次のようにして、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置する。例えば、まず、チャンバー１７０外にあるリッド５３０の上面に吸着パット１２１を接触させ、吸引孔１２２の開口がリッド５３０で塞がれた状態とする。次に、吸引ポンプ１２３によって吸引孔１２２内を減圧し、これにより発生する吸着力により、リッド５３０を吸着パット１２１に吸着固定する。そして、リッド５３０が吸着パット１２１に固定された状態を保ちつつ、移動手段１２４によって吸着パット１２１をパッケージ５２０上に移動することにより、リッド５３０をパッケージ５２０上に凹部５２１の開口を塞ぐように載置することができる。
このような構成の給材手段によれば、簡単かつ正確に、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置することができる。
【００４３】
ここで、移動手段１２４は、パッケージ５２０上にリッド５３０を正確に載置するための位置決め手段を有していてもよい。このような位置決め手段の構成としては、特に限定されないが、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた構成とすることができる。例えば、前記撮像素子によってリッド５３０とパッケージ５２０との位置関係を認識できるようになっており、これらの位置関係を認識しながら、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置することにより、パッケージ５２０に対するリッド５３０の位置決めを正確に行うことができる。
なお、給材手段１２０の吸着パット１２１は、後述するように、リッド５３０をパッケージ５２０に押圧する押圧手段としても機能する。
【００４４】
［プラズマ電極］
図３に示すように、プラズマ電極１３０は、チャンバー１７０内に設けられている。このプラズマ電極１３０は、パッケージ５２０上に載置されたリッド５３０との間にプラズマグロー放電を発生させるための電極である。
プラズマ電極１３０は、その先端部１３１が先細りした形状をなしている。このように、先細りした先端部１３１を有することにより、リッド５３０との間にプラズマグロー放電を効率的に発生させることができる。
【００４５】
また、プラズマ電極１３０の先端１３２は、所定方向（図３の紙面奥行き方向）に延在するライン状（線状）をなしている。また、プラズマ電極１３０の先端１３２の長さは、リッド５３０の上面外周（縁）の各辺（後述する第１、第２、第３、第４の辺５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃ、５３１ｄ）よりも長く設定されている。このような長さとすることにより、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
プラズマ電極１３０の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、銅、銀等の各種金属材料、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム系合金が挙げられる。
【００４６】
このようなプラズマ電極１３０は、その先端部１３１が誘電体材料で構成された図示しない誘電体部によって覆われている。これにより、リッド５３０との間にてプラズマ電極１３０である金属が露出しないため、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に電界を均一に発生させることができる。また、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせることができる。なお、誘電体部は、省略してもよい。
【００４７】
このような誘電体部の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、水晶等の結晶性材料、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ等の強誘電体材料等が挙げられる。
【００４８】
［接地電極］
接地電極１４０は、基準電位点（例えば、アース）に接続されている。図３に示すように、このような接地電極１４０は、その先端部１４１が先細りした形状をなしている。また、接地電極１４０の先端部１４１のリッド５３０側の面は、リッド５３０の上面に対して傾斜した傾斜面１４２で構成されている。この傾斜面１４２は、リッド５３０と接触する面であり、リッド５３０と接触することにより、リッド５３０が基準電位点に接続される。
【００４９】
傾斜面１４２は、所定方向（図３の紙面奥行き方向）に延在している。また、傾斜面１４２の長さは、リッド５３０の上面外周（縁）の各辺（第１、第２、第３、第４の辺５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃ、５３１ｄ）よりも長く設定されている。このような長さとすることにより、傾斜面１４２をリッド５３０の上面外周の所定の辺の全域と接触させることができるため、後述するように、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより円滑に行うことができる。
【００５０】
このような接地電極１４０は、前述した給材手段１２０の吸着パット１２１に一体的に固定されている。具体的には、吸引孔１２２内を減圧することによりリッド５３０が吸着パット１２１に固定された状態にて、接地電極１４０の傾斜面１４２がリッド５３０の上面外周（縁）に含まれる４つ辺のうちの１つの辺の全域に接触するように、接地電極１４０が吸着パット１２１に固定されている。
【００５１】
このような構成とすることにより、給材手段１２０によってリッド５３０をパッケージ５２０上に載置するとともに、接地電極１４０をリッド５３０に接触させることができる。すなわち、接地電極１４０をリッド５３０に接触させる工程が別途必要でなくなるため、リッド５３０のパッケージ５２０への溶接をより円滑に行うことができる。
接地電極１４０の構成材料としては、導電性を有していれば、特に限定されず、例えば、前述したプラズマ電極１３０の構成材料として例示した材料と同様のものを用いることができる。
【００５２】
［処理ガス供給手段］
処理ガス供給手段１６０は、チャンバー１７０内、具体的には、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間のプラズマ生成空間Ｓにプラズマを発生させるための処理ガスを供給する機能を有する。
図３に示すように、処理ガス供給手段１６０は、所定のガスを充填するガスボンベ（ガス供給源）１６１と、チャンバー１７０に形成された導入口（図示せず）とガスボンベ１６１とを接続する処理ガス供給流路１６２と、ガスボンベ１６１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラー（流量調整手段）１６３と、マスフローコントローラー１６３より下流端側で、処理ガス供給流路１６２内の流路を開閉するバルブ（電磁バルブ）１６４とを有している。マスフローコントローラー１６３およびバルブ１６４は、それぞれ、図示しない制御装置に電気的に接続され、制御装置によりその作動が制御される。
【００５３】
このような処理ガス供給手段１６０は、バルブ１６４を開状態とした状態にて、ガスボンベ１６１から処理ガスを送り出し、マスフローコントローラー１６３により処理ガスの流量を調節する。そして、流量が調整された処理ガスを、処理ガス供給流路１６２を介して導入口からチャンバー１７０内（プラズマ生成空間Ｓ）に導入する。また、処理ガス供給手段１６０は、バルブ１６４を閉状態とすることにより、チャンバー１７０内への処理ガスの供給を停止する。
【００５４】
処理ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅまたはこれらの混合ガス等の不活性ガス（希ガス）を主成分とするものが好適に用いられる。また、この処理ガスは、Ｎ２（窒素ガス）を含有するものが好ましい。これにより、より確実にプラズマを発生させることができるとともに、プラズマの温度を高めることができる。
この場合、処理ガス中のＮ２の含有量は、特に限定されないが、常圧（１気圧換算）で１０ｖｏｌ％以下が好ましく、５ｖｏｌ％以下であるのがより好ましい。これにより、速かつ効率的にプラズマを発生させることができる。
【００５５】
また、供給する処理ガスの流量は、ガスの種類、加熱処理の程度等に応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、３０ＳＣＣＭ〜５０ＳＬＭ程度であるのが好ましい。
なお、チャンバー１７０には、チャンバー１７０内に導入された処理ガス（プラズマ発生の用に供された処理ガス）を排気する排気口（図示せず）が形成されており、処理ガスの導入口からの導入流量と排気口からの排気流量とを制御することにより、チャンバー内の圧力を調節できるようになっている。
【００５６】
また、処理ガス供給手段１６０としては、本実施形態のように、チャンバー１７０内の全域を処理ガスで満たすような構成であってもよいが、プラズマ生成領域Ｓに局所的に処理ガスを供給する構成であってもよい。この場合には、例えば、処理ガス供給手段１６０は、処理ガス供給流路１６２の一端に接続されており、処理ガスを噴出することのできるノズルを有し、このノズルをプラズマ発生領域Ｓの近傍であって、処理ガスをプラズマ生成領域Ｓに向けて噴出することができるように配置した構成とすることができる。このような構成によれば、プラズマ生成領域Ｓに局所的に処理ガスを供給することができるため、処理ガスの使用量を抑えることができる。また、チャンバー１７０を省略した構成のときに有効である。
【００５７】
［電圧印加手段］
電圧印加手段１５０は、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加する高周波電源１５１を備えている。
高周波電源１５１は、前記制御装置によりその作動が制御される電力調整部を有しており、制御装置の制御により、供給する電力の大きさを変更し得るようになっている。また、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源１５１の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源１５１の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）などが必要に応じて設置されている。
プラズマ電極１３０に印加する高周波の周波数としては、特に限定されないが、１０〜７０ＭＨｚであるのが好ましい。
【００５８】
なお、本実施形態の電圧印加手段１５０では、前述したように、プラズマ電極１３０が誘電体部で覆われているため、電源として高周波電圧を印加する高周波電源１５１を備えているが、例えば、プラズマ電極１３０が誘電体部で覆われていない場合（金属が剥き出しの場合）には、電圧印加手段１５０は、直流の電圧を印加する電源を備えているのが好ましい。これにより、プラズマ生成領域Ｓにより確実にプラズマを発生させることができる。
以上、接合装置１００の構成について説明した。
【００５９】
３．接合方法
次に、接合装置１００を用いたパッケージ５２０とリッド５３０との接合方法（本発明の接合方法）について説明する。
パッケージ５２０とリッド５３０との接合方法は、パッケージ５２０にリッド５３０を載置するとともに、プラズマ電極１３０がリッド５３０に空隙を隔てて対向配置し、接地電極１４０がリッド５３０に接触する状態とする工程Ａと、処理ガス供給手段１６０によってプラズマ生成空間Ｓに処理ガスが供給されている状態にて、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させる工程Ｂとを有している。
工程Ａ、Ｂを実施することにより、リッド５３０内に電流が流れ、これにより、リッド５３０とパッケージ５２０との接触部に抵抗熱（抵抗加熱による昇温）が発生し、凹部５２１の周囲にてリッド５３０とパッケージ５２０とを溶接することができる。
以下、各工程について、詳細に説明する。
【００６０】
なお、以下では、図４に示すように、リッド５３０の上面５３１の外周（縁）が有する４つの辺を第１の辺５３１ａ、第２の辺５３１ｂ、第３の辺５３１ｃおよび第４の辺５３１ｄとする。第２の辺５３１ｂは、第１の辺５３１ａと対向するとともに第１の辺５３１ａと平行な辺であり、第３の辺５３１ｃは、第１、第２の辺５３１ａ、５３１ｂの一端同士を連結する辺であり、第４の辺５３１ｄは、第１、第２の辺５３１ａ、５３１ｂの他端同士を連結するとともに第３の辺５３１ｃと平行な辺である。
【００６１】
［工程Ａ］
（Ａ−１）
まず、ステージ１１０上にパッケージ５２０を載置する。ステージ１１０へのパッケージ５２０の載置は、チャンバー１７０外にステージ１１０を移動させて行う。パッケージ５２０が載置されたステージ１１０をチャンバー１７０内に移動し、チャンバー１７０内にパッケージ５２０を配置する。
【００６２】
（Ａ−２）
次に、ステージ１１０上のパッケージ５２０に、凹部５２１を塞ぐようにリッド５３０を載置する。リッド５３０を載置した状態では、リッド５３０の縁部５３５の全周がパッケージ５２０の上面（凹部５２１の開口の周囲に形成された面）５２６の全周と接触する。
【００６３】
リッド５３０のパッケージ５２０への載置は、給材手段１２０によって行われる。具体的には、まず、チャンバー１７０外にあるリッド５３０の上面に吸着パット１２１を接触させ、吸引孔１２２の開口をリッド５３０で塞ぐ。次に、吸引ポンプ１２３によって吸引孔１２２内を減圧し、これにより発生する吸着力によって、リッド５３０を吸着パット１２１に固定する。次に、移動手段１２４によって吸着パット１２１をパッケージ５２０上に移動し、リッド５３０をパッケージ５２０上に凹部５２１の開口を塞ぐように載置する。これにより、簡単かつ正確に、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置することができる。
【００６４】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０がパッケージ５２０に載置された状態では、吸着パット１２１に一体的に固定された接地電極１４０が、傾斜面１４２にてリッド５３０の第２の辺５３１ｂの全域と接触（線接触）している。このように、接地電極１４０をリッド５３０と接触させることにより、後述するプラズマグロー放電を発生させた際に、効率的にリッド５３０内に電流を流すことができる。そのため、パッケージ５２０とリッド５３０の溶接をより確実に行うことができる。
【００６５】
（Ａ−３）
次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０をリッド５３０の第１の辺５３１ａに対して空隙を隔てて対向配置する。前記空隙は、プラズマグロー放電を発生させるプラズマ生成領域Ｓを構成するものである。
ここで、リッド５３０の平面視にて、プラズマ電極１３０は、その先端１３２がリッド５３０の外側に位置するように配置されている。すなわち、リッド５３０の平面視にて、プラズマ電極１３０は、その先端１３２がリッド５３０と重ならないように配置されている。プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａを向くように傾いて配置されている。
また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａに対して平行となるように配置されている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａの全域と対向するように配置されている。
【００６６】
［工程Ｂ］
（Ｂ−１）
まず、処理ガス供給手段１６０によって、チャンバー１７０内に処理ガスを充填し、プラズマ生成領域Ｓに処理ガスを供給する。
なお、処理ガスの充填のタイミングは、これに限定されず、例えば、チャンバー１７０内にパッケージ５２０を配置する前に行ってもよいし、リッド５３０をパッケージ５２０上に載置する前に行ってもよいし、プラズマ電極１３０に電圧を印加した後に行ってもよい。また、これら作業と並行して行ってもよい。
【００６７】
（Ｂ−２（第１の工程））
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に電界を発生させて、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐを発生させる。
図４（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐは、リッド５３０のプラズマ電極１３０と対向する部位である第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）と接触し、これにより、リッド５３０内に、第１の辺５３１ａから、接地電極１４０が接触している第２の辺５３１ｂに向けた電流Ａが流れる。
【００６８】
そのため、リッド５３０の縁部５３５のうち、第１の辺５３１ａに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ａと、第２の辺５３１ｂに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ｂとに、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ａ、５３５ｂがそれぞれ溶融し、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０がパッケージ５２０に溶接された第１の溶接部４１０および第２の溶接部４２０が形成される。
【００６９】
（Ｂ−３）
次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０をリッド５３０の第３の辺５３１ｃに対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置する。
なお、プラズマ電極１３０の配置は、前述した工程（Ｂ−２）と同様である。すなわち、プラズマ電極１３０は、リッド５３０の平面視にて、その先端１３２がリッド５３０の外側に位置し、また、先端１３２が第３の辺５３１ｃを向くように傾いて配置されている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第３の辺５３１ｃに対して平行となるように、かつ、先端１３２が第３の辺５３１ｃの全域と対向するように配置されている。
【００７０】
このような配置とするには、まず、前述した工程（Ｂ−２）終了後、プラズマ電極１３０および接地電極１４０（吸着パット１２１）を一旦、リッド５３０から離間させる。次に、接地電極１４０およびプラズマ電極１３０をリッド５３０に対して移動させるか、ステージ１１０を回転するか、または両方を行うかし、プラズマ電極１３０および接地電極１４０と、リッド５３０との位置関係を変更する。次に、リッド５３０に向けてプラズマ電極１３０および接地電極１４０を移動させる。このような手順により、プラズマ電極１３０および接地電極１４０を前述の配置とすることができる。
【００７１】
（Ｂ−４（第２の工程））
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０とリッド５３０との間に電界を発生させて、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐを発生させる。
図６（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐは、リッド５３０のプラズマ電極１３０と対向する部位である第３の辺５３１ｃ（第３の辺５３１ｃを頂点とする角部）と接触し、これにより、リッド５３０内に、第３の辺５３１ｃから、接地電極１４０が接触している第４の辺５３１ｄに向けた電流Ａが流れる。
【００７２】
そのため、リッド５３０の縁部５３５のうち、第３の辺５３１ｃに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ｃと、第４の辺５３１ｄに対応した領域でありパッケージ５２０と接触する接触部５３５ｄとに、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ｃ、５３５ｄがそれぞれ溶融し、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０がパッケージ５２０に溶接されてなる第３の溶接部４３０および第４の溶接部４４０が形成される。
第３の溶接部４３０は、第１、第２の溶接部４１０、４２０の一端同士を連結するように形成され、第４の溶接部４４０は、第１、第２の溶接部４１０、４２０の他端同士を連結するように形成されている。これにより、枠状の溶接部４００が形成され、リッド５３０がパッケージ５２０にその凹部５２１の周囲の全周にて溶接された状態となる。
【００７３】
ここで、前述の工程（Ｂ−２）、（Ｂ−４）において、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’を発生させる際のチャンバー１７０内の処理ガスの圧力（すなわちチャンバー１７０内の圧力）としては、特に限定されないが、大気圧（１００ＫＰａ）程度であるのが好ましい。具体的には、８０ＫＰａ以上、１２０ＫＰａ以下程度であるのが好ましい。
【００７４】
これにより、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’を発生させ易くすることができる。これに加えて、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’の広がりを抑制すること、すなわちプラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’のビーム径を小さくすることができる。そのため、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’をリッド５３０に対して、より局所的に接触させることができ、リッド５３０のパッケージ５２０への溶接をより効率的に行うことができる。
【００７５】
なお、チャンバー１７０内の処理ガスの圧力が陰圧（例えば、８０ＫＰａ未満）であると、前述した大気圧下の場合と比較して、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’が発生し易くなるが、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’のビーム径が大きくなる。
反対に、チャンバー１７０内の処理ガスの圧力が陽圧（例えば、１２０ＫＰａ超）であると、前述した大気圧下の場合と比較して、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’が発生し難くなるが、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’のビーム径を小さくすることができる。
【００７６】
また、前述の工程（Ｂ−２）、（Ｂ−４）において、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’の温度（リッド５３０と接触する領域の温度）としては、特に限定されないが、抵抗熱により溶融する接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄの構成材料の融点よりも低いことが好ましい。具体的には、プラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’の温度としては、例えば、３００℃以上、５００℃以下程度であるのが好ましい。これにより、振動デバイス５００が受ける熱ダメージを低減することができ、信頼性の高い振動デバイス５００を得ることができる。
【００７７】
また、工程（Ｂ−２）、工程（Ｂ−４）では、リッド５３０をパッケージ５２０に向けて押圧した状態、すなわち、リッド５３０をパッケージ５２０に押し付けた状態にてプラズマグロー放電Ｐ、Ｐ’を発生させるのが好ましい。これにより、接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄに抵抗熱を効率的に発生させることができる。そのため、効率的に、第１、第２、第３、第４の溶接部４１０、４２０、４３０、４４０を形成することができる。
【００７８】
リッド５３０をパッケージ５２０に押圧する方法としては、特に限定されないが、例えば、吸着パット１２１によって押圧するのが好ましい。これにより、簡単にリッド５３０をパッケージ５２０に向けて押圧することができる。また、別途、リッド５３０を押圧する部材を用意しなくてもよいため、接合手順および接合装置１００の装置構成の簡易化を図ることができる。
【００７９】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０が第１の辺５３１ａに対向するとともに、接地電極１４０が第２の辺５３１ｂに接触している。これと同様に、工程（Ｂ−４）では、プラズマ電極１３０が第３の辺５３１ｃに対向し、接地電極１４０が第４の辺５３１ｄに接触している。すなわち、工程（Ｂ−２）および工程（Ｂ−４）では、プラズマ電極１３０と接地電極１４０とが、リッド５３０の中心を介して互いに対向するように配置されている。
【００８０】
プラズマ電極１３０と接地電極１４０とをこのような配置とすることにより、リッド５３０内にムラなく均一な電流を流すことができる。そのため、工程（Ｂ−２）ならば接触部５３５ａ、５３５ｂの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができ、工程（Ｂ−４）ならば接触部５３５ｃ、５３５ｄの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。そのため、接合強度にムラのない溶接部４００を形成することができる。
【００８１】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０は、その先端１３２がリッド５３０の外側に位置し、また、先端１３２が第１の辺５３１ａを向くように傾斜して配置されている。そのため、より効率的かつ確実に、プラズマ生成領域Ｓに発生したプラズマグロー放電Ｐを第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）に接触させることができる。
【００８２】
具体的には、角や先端などの突出した部分、尖った部分は、プラズマグロー放電Ｐが接触し易い。そのため、プラズマ電極１３０を、尖った部分である第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）へ向けて配置することにより、より効率的に、リッド５３０にプラズマグロー放電を接触させることができる。そのため、接触部５３５ａ、５３５ｂに効率的に抵抗熱を発生させることができ、効率的に第１、第２の溶接部４１０、４２０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８３】
また、工程（Ｂ−２）のように、リッド５３０の縁である第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）へプラズマグロー放電Ｐを接触させることにより、リッド５３０の縁を介してリッド５３０内に電流を流すことができるので、第１の辺５３１ａよりも内側（中央側）に位置する接触部５３５ａの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。そのため、より確実に、接合強度にムラのない第１の溶接部４１０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８４】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａに対して平行となるように配置されている。そのため、第１の辺５３１ａ（第１の辺５３１ａを頂点とする角部）の全域にわたって均一にプラズマグロー放電を接触させることができ、接触部５３５ａの全域にわたって均一に抵抗熱が発生する。そのため、接合強度にムラのない均一な第１の溶接部４１０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８５】
また、工程（Ｂ−２）では、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａの全域と対向するように配置されている。そのため、第１の辺５３１ａの全域にプラズマグロー放電Ｐを接触させることができ、接触部５３５ａの全域を同時かつ均一に溶融させることができる。その結果、より確実かつ効率的に、接合強度にムラのない第１の溶接部４１０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８６】
また、工程（Ｂ−２）では、接地電極１４０は、第２の辺５３１ｂ（第２の辺５３１ｂを頂点とする角部）の全域と接触して配置されている。そのため、第２の辺５３１ｂの全域を介して接地電極１４０に電流が流れていき、第２の辺５３１ｂよりも内側（中央側）に位置する接触部５３５ｂの全域を抵抗熱によって均一に加熱することができる。そのため、より確実に、接合強度にムラのない第２の溶接部４２０を形成することができる。工程（Ｂ−４）でも、同様の効果を発揮することができる。
【００８７】
以上、接合装置１００を用いたパッケージ５２０とリッド５３０との接合方法について説明した。
なお、リッド５３０をパッケージ５２０に接合した後は、チャンバー１７０から振動デバイス５００を取り出し、例えば、封止孔５２７から気体を除去して収納空間３を減圧状態とした後、封止材５２８にて封止孔５２７を封止することにより、振動デバイス５００を製造することができる。
【００８８】
このような接合方法（本発明の接合方法）は、プラズマグロー放電を用いた抵抗加熱によってリッド５３０をパッケージ５２０に溶接するため、次のような効果を発揮することができる。
第１に、リッド５３０の熱酸化を効果的に抑制することができ、良好な外観を有する振動デバイス５００を得ることができる。具体的には、プラズマグロー放電は、従来の溶接に用いられているプラズマアーク放電に対して温度が低い。処理ガスの種類や電圧値（電流値）にもよるが、通常、アーク溶接を実施する際のプラズマアーク放電の温度は、２０００℃程度であり、プラズマグロー放電の温度は、４００℃程度である。そのため、上述の接合方法によれば、リッド５３０の熱酸化を効果的に抑制することができ、良好な外観を有する振動デバイス５００を得ることができる。
【００８９】
また、プラズマグロー放電によれば、振動デバイス５００が従来のアーク溶接のような高温環境下に曝されないため、振動デバイス５００に加わる熱ダメージを抑制することができる。また、抵抗熱は、接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄ（接触部５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ、５３５ｄとパッケージ５２０の上面５２６との界面）に局所的に発生するため、この点でも振動デバイス５００に熱ダメージが加わるのを抑制することができる。
【００９０】
なお、熱によるダメージとしては、種々のものがあり、例えば、圧電素子５９０に歪み（撓み）が生じてしまうことが挙げられる。また、前述したように、振動デバイス５００の各種電極や配線は、ニッケル、クロムの下地層上に、金の電極層を成膜した構成であるため、熱によりこれら金属が合金化し、電極等が母材から剥がれ落ちてしまうことが挙げられる。
【００９１】
第２に、パッケージ５２０とリッド５３０との接合性を均一化することができ、信頼性に優れる振動デバイス５００を得ることができる。具体的には、溶接部４００の全域が抵抗加熱により発生する抵抗熱により形成されたものである。そのため、溶接部４００の全域にわたり接合状態を均一化することができ、優れた接合強度を有するとともに、所定箇所への応力集中を抑制することができる。その結果、信頼性に優れる振動デバイス５００が得られる。
【００９２】
なお、仮に、上述の接合方法をプラズマアーク放電によって行った場合には、次のような問題が発生する。例えば、前述の工程（Ｂ−２）にて、プラズマ生成領域Ｓにプラズマアーク放電を発生させた場合、プラズマグロー放電のときと同様にリッド５３０内に電流が流れ、抵抗加熱により接触部５３５ａ、５３５ｂが昇温する。しかしながら、プラズマアーク放電の温度が高い（例えば２０００℃）ため、プラズマアーク放電が接触する部位の近傍にある接触部５３５ａは、抵抗加熱よりもプラズマアーク放電自体が有する熱によって支配的に加熱され、当該熱により第１の溶接部４１０が形成される。一方、プラズマアーク放電が接触する部位と離間した接触部５３５ｂは、プラズマアーク放電自体が有する熱よりも抵抗加熱によって支配的に加熱され、当該熱により第２の溶接部４２０が形成される。
このように、溶接部の形成に関よる熱が第１、第２の溶接部４１０、４２０で異なってしまうため、異なる温度で第１、第２の溶接部４１０、４２０が形成され、溶接部４００の全域の接合性を均一化することができない。そのため、溶接部４００の所定箇所への応力集中が起きやすく、信頼性に優れる振動デバイス５００を得ることができない。
【００９３】
第３に、歪み（撓み）の発生が抑制され、信頼性に優れる振動デバイス５００を得ることができる。具体的には、前述したように、従来と比較して温度の低いプラズマグロー放電を用いているため、パッケージ５２０およびリッド５３０の昇温（熱膨張）を抑制しつつ、これらを溶接することができる。そのため、ケーシング５１０内部に残留する残留力を小さくすることができ、圧電素子５９０の撓みが効果的に抑制された振動デバイス５００を得ることができる。
【００９４】
特に、前述の工程では、接触部５３５ａ、５３５ｂをパッケージ５２０に溶接して第１、第２の溶接部４１０、４２０を形成する第１の工程と、接触部５３５ｃ、５３５ｄをパッケージ５２０に溶接して第３、第４の溶接部４３０、４４０を形成する第２の工程とを有している。すなわち、前述の工程では、対向する一対の溶接部を同時に形成する方法を用いている。
【００９５】
このように、リッド５３０の縁部５３５の比較的広い範囲を同時に溶接することにより、従来のレーザー溶接のように局所的かつ連続的に溶接を行う場合と比較して、リッド５３０やパッケージの５２０の局所的な昇温を抑制することができ、歪み（撓み）の発生を抑制することができる。そのため、ケーシング５１０内部に残留する残留力を小さくすることができ、圧電素子５９０の歪み（撓み）が効果的に抑制された振動デバイス５００を得ることができる。
【００９６】
第４に、リッド５３０およびパッケージ５２０の小型化にも、簡単に、対応することができる。具体的には、上述の接合方法によれば、プラズマ電極１３０をリッド５３０と接触させなくてもよい。また、接地電極１４０は、リッド５３０に接触してさえすればよい。すなわち、従来のシーム溶接のように、一対のローラー電極をリッド５３０に接触させつつ移動させるというような煩雑な手順が必要ない。そのため、上記の接合方法によれば、リッド５３０およびパッケージ５２０が小さくても、これらを簡単かつ確実に接合（溶接）することができる。
【００９７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の接合方法および接合装置の第２実施形態について説明する。
図８は、振動デバイスの一例を示す平面図、図９は、本発明の第２実施形態に係る接合装置を示す概略図、図１０は、図９に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【００９８】
以下、第２実施形態の接合方法および接合装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態にかかる接合方法および接合装置は、プラズマ電極および接地電極の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００９９】
１．振動デバイス
まず、本実施形態の接合装置１００Ａにより溶接される部分を有する振動デバイス５００Ａについて説明する。
図８に示すように、振動デバイス５００Ａでは、ケーシング５１０Ａの平面視形状が略円形である。具体的には、パッケージ５２０Ａおよびリッド５３０Ａの平面視形状がともに円形であり、凹部５２１の開口形状は、パッケージ５２０Ａと同心的な円形である。このように、ケーシング５１０Ａの平面視形状が異なる以外は、前述した振動デバイス５００と同様である。
【０１００】
２．接合装置
図９に示すように、接合装置１００Ａでは、プラズマ電極１３０Ａは、針状の先端部１３１Ａを有している。
また、接地電極１４０Ａは、リッド５３０に接触する傾斜面１４２Ａを有している。ただし、傾斜面１４２Ａは、前述した第１実施形態の傾斜面１４２ほど延在していない。また、接地電極１４０Ａは、吸着パット１２１に固定されていない。
これらプラズマ電極１３０Ａおよび接地電極１４０Ａは、ステージ１１０に対して自在に変位することができるように構成されている。
【０１０１】
３．接合方法
次に、接合装置１００Ａを用いたパッケージ５２０Ａとリッド５３０Ａとの接合方法（本発明の接合方法）について説明する。
［工程Ａ］
（Ａ−１）
まず、ステージ１１０上にパッケージ５２０Ａを載置する。
（Ａ−２）
次に、パッケージ５２０Ａ上に、凹部５２１を塞ぐようにリッド５３０Ａを載置する。
【０１０２】
（Ａ−３）
次に、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０Ａをリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁に対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置するとともに、接地電極１４０Ａをリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁に接触させる。
具体的には、プラズマ電極１３０Ａは、リッド５３０Ａの平面視にて、その先端１３２Ａがリッド５３０Ａの外側に位置するとともに、先端１３２Ａがリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁を向くように傾いて配置される。
【０１０３】
一方、接地電極１４０Ａは、その傾斜面１４２Ａがリッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁と接触するように配置される。また、接地電極１４０Ａは、プラズマ電極１３０Ａとリッド５３０Ａの中心Ｏを介して対向するように配置され、リッド５３０Ａの上面５３１Ａの縁のプラズマ電極１３０Ａと対向する部位５３１Ａ’と、接地電極１４０Ａと接触する部位５３１Ａ”とがリッド５３０Ａの中心Ｏを介して対向している。
【０１０４】
［工程Ｂ］
（Ｂ−１）
まず、処理ガス供給手段１６０によって、チャンバー１７０内に処理ガスを充填し、プラズマ生成領域Ｓに処理ガスを供給する。
（Ｂ−２）
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０Ａに高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０Ａとリッド５３０Ａとの間に電界を発生させ、プラズマ発生領域Ｓにプラズマグロー放電Ｐを発生させる。
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐは、リッド５３０Ａのプラズマ電極１３０Ａと対向する部位５３１Ａ’と接触し、リッド５３０Ａ内に、部位５３１Ａ’から部位５３１Ａ”に向けた電流Ａが流れる。
そして、このように、プラズマグロー放電Ｐを発生させつつ、プラズマ電極１３０Ａと接地電極１４０Ａとを互いの位置関係（すなわち、リッド５３０Ａの中心を介して対向する位置関係）を維持したまま、リッド５３０Ａの縁に沿って移動する。これにより、リッド５３０Ａのパッケージ５２０Ａと接触する接触部５３５Ａの全域に抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５Ａが全域にわたって溶融し、リッド５３０Ａがパッケージ５２０Ａに溶接される。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の接合方法および接合装置の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る接合装置の概略図、図１２、図１３および図１４は、図１１に示す接合装置を用いた接合方法（本発明の接合方法）を説明するための図である。
【０１０６】
以下、第３実施形態の接合方法および接合装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかる接合方法および接合装置は、２つのリッドを同時に溶接する以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０７】
１．接合装置
まず、本実施形態の接合装置１００Ｂについて説明する。
図１１に示すように、接合装置１００Ｂは、ステージ１１０、接地電極１４０および給材手段１２０がそれぞれ２つずつ設けられている。それ以外は、前述した第１実施形態の接合装置１００と同様である。このような接合装置１００Ｂでは、２つのリッド５３０を同時に溶接することができ、生産性を向上することができる。
【０１０８】
なお、以下では、説明の便宜上、２つのステージ１１０を第１、第２のステージ１１０’、１００”とし、２つの接地電極１４０を第１、第２の接地電極１４０’、１４０”とし、２つの給材手段１２０を第１、第２の給材手段１２０’、１２０”とする。また、第１のステージ１１０’上に配置されるパッケージ５２０およびリッド５３０を「パッケージ５２０’」および「リッド５３０’」とし、第２のステージ１１０”上に配置されるパッケージ５２０およびリッド５３０を「パッケージ５２０”」および「リッド５３０”」とする。
【０１０９】
２．接合方法
次に、接合装置１００Ｂを用いた接合方法について説明する。
［工程Ａ］
（Ａ−１）
まず、第１のステージ１１０’上にパッケージ５２０’を載置するとともに、第２のステージ１１０”にパッケージ５２０”を載置する。これにより、パッケージ５２０’、５２０”が並設される。
【０１１０】
（Ａ−２）
次に、第１の給材手段１２０’によって、パッケージ５２０’上にリッド５３０’を載置するとともに、第２の給材手段１２０”によって、パッケージ５２０”上にリッド５３０”を載置する。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、この状態では、リッド５３０’の第１の辺５３１ａ’と、リッド５３０”の上面５３１”の第１の辺５３１ａ”とが対向しかつ互いに平行となっている。
また、第１の接地電極１４０’の傾斜面１４２’は、リッド５３０’の第２の辺５３１ｂ’と接触しており、第２の接地電極１４０”の傾斜面１４２”は、リッド５３０”の第２の辺５３１ｂ”と接触している。
【０１１１】
（Ａ−３）
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、プラズマ電極１３０をリッド５３０’、５３０”の間に、リッド５３０’、５３０”に対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置する。なお、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第１の辺５３１ａ’、５３１ａ”と平行となるとともに、第１の辺５３１ａ’、５３１ａ”の全域と対向するように配置されている。また、プラズマ電極１３０は、リッド５３０’、５３０”のいずれの方にも傾いておらず、下側を向いている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２と各リッド５３０’、５３０”との離間距離がほぼ等しくなるように配置されている。
【０１１２】
［工程Ｂ］
（Ｂ−１）
まず、処理ガス供給手段１６０によって、チャンバー１７０内に処理ガスを充填し、プラズマ生成領域Ｓに処理ガスを供給する。
【０１１３】
（Ｂ−２）
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０と各リッド５３０’、５３０”との間に電界を発生させ、プラズマ発生領域Ｓ’、Ｓ”にそれぞれプラズマグロー放電Ｐ’、Ｐ”を発生させる。
【０１１４】
図１２（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐ’は、リッド５３０’のプラズマ電極１３０と対向する部位である第１の辺５３１ａ’と接触し、これにより、リッド５３０’内に、第１の辺５３１ａ’から、第１の接地電極１４０’が接触している第２の辺５３１ｂ’に向けた電流Ａ’が流れる。
そのため、リッド５３０’のパッケージ５２０’との接触部５３５ａ’、５３５ｂ’に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ａ’、５３５ｂ’がそれぞれ溶融し、第１の溶接部４１０’および第２の溶接部４２０’が形成される。
【０１１５】
また、これとともに、プラズマグロー放電Ｐ”は、リッド５３０”のプラズマ電極１３０と対向する部位である第１の辺５３１ａ”と接触し、これにより、リッド５３０”内に、第１の辺５３１ａ”から、第２の接地電極１４０”が接触している第２の辺５３１ｂ”に向けた電流Ａ”が流れる。
そのため、リッド５３０”のパッケージ５２０”との接触部５３５ａ”、５３５ｂ”に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ａ”、５３５ｂ”がそれぞれ溶融し、第１の溶接部４１０”および第２の溶接部４２０”が形成される。
【０１１６】
（Ｂ−３）
次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド５３０’、５３０”の第３の辺５３１ｃ’、５３１ｃ”同士が対向するように第１、第２のステージ１１０’、１１０”を回転させた後、第１の接地電極１４０’をリッド５３０’の第４の辺５３１ｄ’と接触させるとともに、第２の接地電極１４０”をリッド５３０”の第４の辺５３１ｄ”と接触させる。
【０１１７】
また、プラズマ電極１３０をリッド５３０’、５３０”の間に、リッド５３０’、５３０”に対して空隙（プラズマ生成空間Ｓ）を隔てて対向配置する。なお、プラズマ電極１３０は、その先端１３２が第３の辺５３１ｃ’、５３１ｃ”と平行となるとともに、第３の辺５３１ｃ’、５３１ｃ”の全域と対向するように配置されている。また、プラズマ電極１３０は、リッド５３０’、５３０”のいずれの方にも傾いておらず、下側を向いている。また、プラズマ電極１３０は、その先端１３２と各リッド５３０’、５３０”との離間距離がほぼ等しくなるように配置されている。
【０１１８】
（Ｂ−４）
次に、電圧印加手段１５０（高周波電源１５１）によって、プラズマ電極１３０に高周波電圧を印加し、プラズマ電極１３０と各リッド５３０’、５３０”との間に電界を発生させ、プラズマ発生領域Ｓ’、Ｓ”にそれぞれプラズマグロー放電Ｐ’、Ｐ”を発生させる。
【０１１９】
図１３（ｂ）に示すように、発生したプラズマグロー放電Ｐ’は、リッド５３０’のプラズマ電極１３０と対向する部位である第３の辺５３１ｃ’と接触し、これにより、リッド５３０’内に、第３の辺５３１ｃ’から、第１の接地電極１４０’が接触している第４の辺５３１ｄ’に向けた電流Ａ’が流れる。
そのため、リッド５３０’のパッケージ５２０’との接触部５３５ｃ’、５３５ｄ’に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ｃ’、５３５ｄ’がそれぞれ溶融し、第３の溶接部４３０’および第４の溶接部４４０’が形成される。
【０１２０】
また、これとともに、プラズマグロー放電Ｐ”は、リッド５３０”のプラズマ電極１３０と対向する部位である第３の辺５３１ｃ”と接触し、これにより、リッド５３０”内に、第３の辺５３１ｃ”から、第２の接地電極１４０”が接触している第４の辺５３１ｄ”に向けた電流Ａ”が流れる。
そのため、リッド５３０”のパッケージ５２０”との接触部５３５ｃ”、５３５ｄ”に、それぞれ、抵抗熱が発生する。そして、この抵抗熱によって、接触部５３５ｃ”、５３５ｄ”がそれぞれ溶融し、第３の溶接部４３０”および第４の溶接部４４０”が形成される。
【０１２１】
図１４に示すように、リッド５３０’において、第３の溶接部４３０’は、第１、第２の溶接部４１０’、４２０’の一端同士を連結するように形成され、第４の溶接部４４０’は、第１、第２の溶接部４１０’、４２０’の他端同士を連結するように形成されている。これにより、枠状の溶接部４００’が形成され、リッド５３０’がパッケージ５２０’に凹部５２１の周囲の全周にて溶接される。
【０１２２】
同様に、リッド５３０”において、第３の溶接部４３０”は、第１、第２の溶接部４１０”、４２０”の一端同士を連結するように形成され、第４の溶接部４４０”は、第１、第２の溶接部４１０”、４２０”の他端同士を連結するように形成されている。これにより、枠状の溶接部４００”が形成され、リッド５３０”がパッケージ５２０”に凹部５２１の周囲の全周にて溶接される。
以上のような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１２３】
以上、本発明の接合方法および接合装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、チャンバー内にてパッケージにリッドを載置する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、チャンバー外にてパッケージにリッドを載置し、その後、ステージを移動してチャンバー内に配置してもよい。
【０１２４】
また、前述した実施形態では、振動デバイスが有するケーシングが、機能素子を収納する凹部を有する基体（パッケージ）と、基体の凹部の開口を塞ぐ蓋体（リッド）とで構成されていたが、反対に、機能素子を収納する凹部を有する蓋体（キャップ）と、蓋体の凹部の開口を塞ぐ基体（ベース基板）とで構成されていてもよい。
具体的には、図１５に示すように、振動デバイス５００Ｃのケーシング５１０ｃは、板状のベース基板（基体）９２０ｃと、下面に開放する凹部９３１ｃを有するキャップ（蓋体）９３０Ｃとを有し、キャップ９３０Ｃの下面（凹部９３１Ｃの開口の周囲に形成されている面）９３２Ｃにて、ベース基板９２０Ｃに接合（溶接）されている。そして、凹部９３１Ｃ内に圧電素子５９０が収納されている。
【符号の説明】
【０１２５】
１００……接合装置 １００Ａ……接合装置 １００Ｂ……接合装置 １１０……ステージ １１０’……第１のステージ １１０”……第２のステージ １２０……給材手段
１２０’……第１の給材手段 １２０”……第２の給材手段 １２１……吸着パット １２２……吸引孔 １２３……吸引ポンプ １２４……移動手段 １３０……プラズマ電極 １３０Ａ……プラズマ電極 １３１……先端部 １３１Ａ……先端部 １３２……先端 １３２Ａ……先端 １４０……接地電極 １４０’……第１の接地電極 １４０”……第２の接地電極 １４０Ａ……接地電極 １４１……先端部 １４２……傾斜面 １４２’……傾斜面 １４２”……傾斜面 １４２Ａ……傾斜面 １５０……電圧印加手段 １５１……高周波電源 １６０……処理ガス供給手段 １６１……ガスボンベ １６２……処理ガス供給流路 １６３……マスフローコントローラー １６４……バルブ １７０……チャンバー ３……収納空間 ４００……溶接部 ４００’……溶接部 ４００”……溶接部 ４１０……第１の溶接部 ４１０’……第１の溶接部 ４１０”……第１の溶接部 ４２０……第２の溶接部 ４２０’……第２の溶接部 ４２０”……第２の溶接部 ４３０……第３の溶接部 ４３０’……第３の溶接部 ４３０”……第３の溶接部 ４４０……第４の溶接部 ４４０’……第４の溶接部 ４４０”……第４の溶接部 ５００……振動デバイス ５００Ａ……振動デバイス ５００Ｃ……振動デバイス ５１０……ケーシング ５１０Ａ……ケーシング ５１０Ｃ……ケーシング ５２０……パッケージ ５２０’……パッケージ ５２０”……パッケージ ５２０Ａ……パッケージ ５２１……凹部 ５２３……ベース ５２４……枠部 ５２６……上面 ５２７……封止孔 ５２８……封止材 ５３０……リッド ５３０’……リッド ５３０”……リッド ５３０Ａ……リッド ５３１……上面 ５３１’……上面 ５３１”……上面 ５３１Ａ……上面 ５３１Ａ’……部位 ５３１Ａ”……部位 ５３１ａ……第１の辺 ５３１ａ’……第１の辺 ５３１ａ”……第１の辺 ５３１ｂ……第２の辺 ５３１ｂ’……第２の辺 ５３１ｂ”……第２の辺 ５３１ｃ……第３の辺 ５３１ｃ’……第３の辺 ５３１ｃ”……第３の辺 ５３１ｄ……第４の辺 ５３１ｄ’……第４の辺 ５３１ｄ”……第４の辺 ５３５……縁部 ５３５ａ……接触部 ５３５ａ’……接触部 ５３５ａ”……接触部 ５３５ｂ……接触部 ５３５ｂ’……接触部 ５３５ｂ”……接触部 ５３５ｃ……接触部 ５３５ｃ’……接触部 ５３５ｃ”……接触部 ５３５ｄ……接触部 ５３５ｄ’……接触部 ５３５ｄ”……接触部 ５３５Ａ……接触部 ５４１……接続端子 ５４２……接続端子 ５６１……導電性接着剤 ５６２……導電性接着剤 ５９０……圧電素子 ５９１……圧電基板 ５９３……励振電極 ５９３ａ……電極部 ５９３ｂ……ボンディングパッド ５９３ｃ……配線 ５９５……励振電極 ５９５ａ……電極部 ５９５ｂ……ボンディングパッド ５９５ｃ……配線 ９２０Ｃ……ベース基板 ９３０Ｃ……キャップ ９３１Ｃ……凹部 ９３２Ｃ……下面 Ａ……電流 Ａ’……電流 Ａ”……電流 Ｐ……プラズマグロー放電 Ｐ’……プラズマグロー放電 Ｐ”……プラズマグロー放電 Ｓ……プラズマ生成空間 Ｓ’……プラズマ生成空間 Ｓ”……プラズマ生成空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合方法であって、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、基準電位点に接続された第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触させ、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記プラズマグロー放電を前記蓋体に接触させることにより前記蓋体に電流を流し、前記蓋体の前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第１の電極を、前記蓋体の縁と前記空隙を隔てて配置する請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第１の電極は、前記蓋体の平面視にて、前記蓋体の外側に位置している請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第１の電極は、前記蓋体の前記縁を向いている請求項３に記載の接合方法。
【請求項５】
前記第２の電極は、前記蓋体と接触する請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記第２の電極は、前記蓋体の、前記第１の電極と対向する部位と前記蓋体の中心を介して対向する位置に接触する請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記第２の電極は、前記蓋体の縁に接触する請求項６に記載の接合方法。
【請求項８】
前記蓋体および前記基体の少なくとも一方を他方に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させる請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記蓋体を前記基体上に載置する給材手段を有している請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１０】
前記給材手段は、蓋体を保持する保持部を有し、
前記保持部により、前記蓋体を前記基体に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させる請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記保持部に一体的に固定されており、前記保持部が前記蓋体を保持した状態で前記蓋体に接触する請求項９または１０に記載の接合方法。
【請求項１２】
大気圧下にて、前記プラズマグロー放電を発生させる請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記プラズマグロー放電の温度は、前記蓋体の前記抵抗熱により溶融する部分の構成材料の融点よりも低い請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１４】
前記蓋体の輪郭形状は、第１の辺と、第１の辺と対向配置された第２の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の一端同士を連結する第３の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の他端同士を連結する第４の辺と、を有する四角形であり、
前記第１の電極は、所定方向に延在する先端部を有し、前記先端部が前記第１の辺の全域と対向するように配置される請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
前記第２の電極は、前記第２の辺の全域と接触するように配置される請求項１４に記載の接合方法。
【請求項１６】
前記第１の電極を前記第１の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第２の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第１の辺および前記第２の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第１の工程と、
前記第１の電極を前記第３の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第４の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第３の辺および前記第４の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第２の工程とを有する請求項１４または１５に記載の接合方法。
【請求項１７】
前記凹部には、機能素子が収納されている請求項１ないし１６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１８】
基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合装置であって、
第１の電極と、
基準電位点に接続された第２の電極と、
処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、を有し、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、前記第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、前記第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触した状態とし、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記蓋体に前記プラズマグロー放電を接触させて前記蓋体内に電流を流し、前記蓋体と前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする接合装置。
【請求項１】
基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合方法であって、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、基準電位点に接続された第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触させ、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記プラズマグロー放電を前記蓋体に接触させることにより前記蓋体に電流を流し、前記蓋体の前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第１の電極を、前記蓋体の縁と前記空隙を隔てて配置する請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第１の電極は、前記蓋体の平面視にて、前記蓋体の外側に位置している請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第１の電極は、前記蓋体の前記縁を向いている請求項３に記載の接合方法。
【請求項５】
前記第２の電極は、前記蓋体と接触する請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記第２の電極は、前記蓋体の、前記第１の電極と対向する部位と前記蓋体の中心を介して対向する位置に接触する請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記第２の電極は、前記蓋体の縁に接触する請求項６に記載の接合方法。
【請求項８】
前記蓋体および前記基体の少なくとも一方を他方に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させる請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記蓋体を前記基体上に載置する給材手段を有している請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１０】
前記給材手段は、蓋体を保持する保持部を有し、
前記保持部により、前記蓋体を前記基体に押圧した状態にて、前記プラズマグロー放電を発生させる請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記保持部に一体的に固定されており、前記保持部が前記蓋体を保持した状態で前記蓋体に接触する請求項９または１０に記載の接合方法。
【請求項１２】
大気圧下にて、前記プラズマグロー放電を発生させる請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記プラズマグロー放電の温度は、前記蓋体の前記抵抗熱により溶融する部分の構成材料の融点よりも低い請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１４】
前記蓋体の輪郭形状は、第１の辺と、第１の辺と対向配置された第２の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の一端同士を連結する第３の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺の他端同士を連結する第４の辺と、を有する四角形であり、
前記第１の電極は、所定方向に延在する先端部を有し、前記先端部が前記第１の辺の全域と対向するように配置される請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
前記第２の電極は、前記第２の辺の全域と接触するように配置される請求項１４に記載の接合方法。
【請求項１６】
前記第１の電極を前記第１の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第２の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第１の辺および前記第２の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第１の工程と、
前記第１の電極を前記第３の辺の全域と対向配置するとともに、前記第２の電極を前記第４の辺の全域と接触させて配置した状態にて前記第１の電極に電圧を印加し、前記蓋体の縁部の前記第３の辺および前記第４の辺に対応する部分を前記基体に溶接する第２の工程とを有する請求項１４または１５に記載の接合方法。
【請求項１７】
前記凹部には、機能素子が収納されている請求項１ないし１６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１８】
基体および導電性を有する蓋体のうちの少なくとも一方に凹部が形成されており、前記凹部の開口を塞ぐように前記基体と前記蓋体とを接合する接合装置であって、
第１の電極と、
基準電位点に接続された第２の電極と、
処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、を有し、
前記凹部の開口を塞ぐように前記蓋体を前記基体に載置するとともに、前記第１の電極を前記蓋体に対して空隙を隔てて配置し、前記第２の電極を前記基体または前記蓋体に接触した状態とし、
前記第１の電極と前記蓋体の間の前記空隙に処理ガスを供給しつつ、前記第１の電極へ電圧を印加することにより、前記第１の電極と前記蓋体との間にプラズマグロー放電を発生させ、
前記蓋体に前記プラズマグロー放電を接触させて前記蓋体内に電流を流し、前記蓋体と前記基体との接触部に発生する抵抗熱によって、前記蓋体を前記基体に溶接することを特徴とする接合装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−３０６９１（Ｐ２０１３−３０６９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７２５０（Ｐ２０１１−１６７２５０）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【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２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【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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