水晶デバイスへの印字方法、水晶デバイス及び水晶デバイスの製造方法

【課題】ニッケルやニッケルとタングステンの合金を用いて、レーザー印字した文字を見や易くできる水晶デバイスへの印字方法、水晶デバイス及び水晶デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】水晶基板１上にニッケル（Ｎｉ）又はニッケルとタングステン（Ｗ）の合金（Ｎｉ／Ｗ）又はクロム（Ｃｒ）等の金属膜２を成膜し、当該金属膜２を加熱して焼成し、金属膜２を酸化させることで金属膜２の色を茶又は焦げ茶にし、その金属膜２を水晶基板１の下地が露出するまでレーザーで削り取るようにした水晶デバイスへの印字方法、水晶デバイス及び水晶デバイスの製造方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子等の水晶デバイスへの印字方法に係り、特に、印字内容を読み取りやすくできる水晶デバイスへの印字方法、水晶デバイス及び水晶デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
水晶デバイスである水晶振動子には、リード型のものと、表面実装型がある。
表面実装型水晶振動子は、振動片とその枠部、振動片を支持する支持部を備える振動チップと、それを下側からベースと上側からリッドで重ね合わせて接合されたものである。
そして、表面実装型水晶振動子は、振動チップ、ベース、リッドを複数形成したウエハ単位（振動チップウエハ、ベースウエハ、リッドウエハの単位）で製造できるため、一度に大量の水晶振動子を製造できるものである。
【０００３】
従来の水晶デバイスの製造方法では、ベースウエハ、振動チップウエハ、リッドウエハを接合してリッドウエハ面にレーザー印字を行うものである。印字のための成膜として金（Ａｕ）を使用することが考えられる。
【０００４】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００９−０７６６８５号公報「ダイオード、ダイオードの製造方法及びマーキング装置」（株式会社ルネサステクノロジ）［特許文献１］、特開２００５−１５０６３６号公報「レーザーマーキング方法」（日本特殊陶業株式会社）［特許文献２］がある。
【０００５】
また、関連する先行技術として、特開昭６１−０９５９９０号公報「マーキング方法」（富士通株式会社）［特許文献３］、特開２０００−１１４１２９号公報「半導体装置及びその製造方法」（株式会社東芝）［特許文献４］、特開２００１−０５３０３２号公報「半導体ダイシングエリアに設けられる溝の構造およびダイシング方法」（日本板硝子株式会社）［特許文献５］がある。
【０００６】
特許文献１には、ダイオードチップは、カソード側及びアノード側ジュメット線部に挟まれて、カソード電極及びアノード電極がそれぞれ対応するカソード側及びアノード側ジュメット線部と電気的に接続され、ガラスによって形成された封止体で封止され、カソード側ジュメット線の表面部には、封止体を通して照射されたレーザー光線により亜酸化銅皮膜が変色されることによって描かれたカソード電極側の標識を兼ねた品種マークが円周方向に設けられることが示されている。
【０００７】
特許文献２には、焼成セラミック体（明度が５０％以下である黒色系）と、導電塗膜（銀粉末、銅粉末等を含有する。）とを備える電子部品素体の焼成セラミック体にレーザー光（ＹＡＧレーザー等）を照射してマークを形成し、その後、熱処理することが示されている。
【０００８】
特許文献３には、半導体装置の製造方法で、接合前にウエハの表面に有機質の膜を被着し、被着膜上にレーザービームの照射によりマークを描き、その後に被着膜を除去することが示されている。
【０００９】
特許文献４には、半導体装置の製造方法において、シリコンウエハに溶融痕によりレーザーマークを形成し、裏面研削された凹凸のある粗面化された裏面にマーキングするので、視認性を高くすることが示されている。
【００１０】
特許文献５には、半導体ダイシング方法において、ダイシングエリアに設ける溝について部分的に溝未形成部を設け、その溝未形成部の位置でダイシング位置の確認を行うことが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−０７６６８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５０６３６号公報
【特許文献３】特開昭６１−０９５９９０号公報
【特許文献４】特開２０００−１１４１２９号公報
【特許文献５】特開２００１−０５３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の水晶デバイスへの印字方法では、印字認識性を高めるためにはＡｕ膜が考えられるが、Ａｕは高価な金属のため、製品の原価が高くなってしまうという問題点があった。
【００１３】
そこで、製品の原価を安くするために、レーザー印字のための成膜として、Ａｕの代わりにニッケル（Ｎｉ）やニッケルとタングステン（Ｗ）の合金（Ｎｉ／Ｗ）膜を使用する場合があるが、色合いとして銀色となるため文字が見えにくいという問題点があった。
【００１４】
また、特許文献１，２では、ニッケルやニッケルとタングステンの合金を用いて、レーザー印字した文字を見やすくできるものとはなっていない。
【００１５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、ニッケルやニッケルとタングステンの合金を用いて、レーザー印字した文字を見易くできる水晶デバイスへの印字方法、水晶デバイス及び水晶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】
【００１６】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、水晶デバイスへの印字方法であって、リッドウエハの一方の主面上に酸化して変色する金属膜を成膜し、リッドウエハの他方又は一方の主面上に接着層を形成し、焼成して金属膜を酸化させ、レーザーにて酸化させた金属膜を削り取って印字することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、上記水晶デバイスへの印字方法において、レーザーによる金属膜の削り取りが、リッドウエハの表面が露出するまで行うことを特徴とする。
【００１８】
本発明は、上記水晶デバイスへの印字方法において、金属膜が、茶色又は焦げ茶色となるよう焼成することを特徴とする。
【００１９】
本発明は、上記水晶デバイスへの印字方法において、金属膜が、ニッケル、ニッケルとタングステンの合金、ニッケルと鉄の合金のいずれかであることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、上記水晶デバイスへの印字方法において、レーザーによる印字部分が、透明又は白色であることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、水晶デバイスとして用いられるリッドであって、リッドの一方の主面には、焼成により酸化して変色した金属膜が形成され、リッドの他方又は一方の主面には、接着層が形成され、金属膜の印字部分がレーザーによって削り取られて透明又は白色の文字が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、上記水晶デバイスにおいて、金属膜が、焼成によって茶色又は焦げ茶色となっていることを特徴とする。
【００２３】
本発明は、上記水晶デバイスにおいて、金属膜が、ニッケル、ニッケルとタングステンの合金、ニッケルと鉄の合金のいずれかであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハ下面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面から当該リッドウエハを透過させて金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が内側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする。
【００２５】
本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハ下面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ下面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が内側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする。
【００２６】
本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハ上面に金属膜を形成し、リッドウエハ上面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が外側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【００２７】
本発明は、上記水晶デバイスの製造方法において、金属膜を、クロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜の金属膜とし、金属膜を形成する前に、リッドウエハにおける振動チップウエハの接合面をガラス印刷して焼成する工程を設けたことを特徴とする。
【００２８】
本発明は、上記水晶デバイスの製造方法において、金属膜の代わりに、リッドウエハ上にクロム膜の第１の金属膜と、当該第１の金属膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた第２の金属膜とを有する二層の金属膜を用いたことを特徴とする。
【００２９】
本発明は、上記水晶デバイスの製造方法において、レーザー印字を行う際に、リッドウエハの内周部分の金属膜にダイシングマークも印字することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハ下面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面から当該リッドウエハを透過させて金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が内側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする。
【００３１】
本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハ下面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ下面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が内側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする。
【００３２】
本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハ上面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が外側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする。
【００３３】
本発明は、リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面に金属膜を形成し、リッドウエハ上面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が外側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする。
【００３４】
本発明は、上記水晶デバイスの製造方法において、金属膜を、クロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜の金属膜としたことを特徴とする。
【００３５】
本発明は、上記水晶デバイスの製造方法において、上記金属膜の代わりに、リッドウエハ上にクロム膜の第１の金属膜と、当該第１の金属膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた第２の金属膜とを有する二層の金属膜を用いたことを特徴とする。
【００３６】
本発明は、上記水晶デバイスの製造方法において、レーザー印字を行う際に、リッドウエハの内周部分の金属膜にダイシングマークも印字することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、リッドウエハの一方の主面上に酸化して変色する金属膜を成膜し、リッドウエハの他方又は一方の主面上に接着層を形成し、焼成して金属膜を酸化させ、レーザーにて酸化させた金属膜を削り取って印字する水晶デバイスへの印字方法としているので、レーザー印字した文字を見易くできる効果がある。
【００３８】
本発明によれば、リッドウエハの一方の主面には、焼成により酸化して変色した金属膜が形成され、リッドウエハの他方又は一方の主面には、接着層が形成され、金属膜の印字部分がレーザーによって削り取られて透明又は白色の文字が形成される水晶デバイスとしているので、レーザー印字した文字を見易くできる効果がある。
【００３９】
また、本発明によれば、リッドウエハ下面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面から当該リッドウエハを透過させて金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が内側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法としているので、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００４０】
本発明によれば、リッドウエハ下面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ下面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が内側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法としているので、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００４１】
本発明によれば、リッドウエハ上面に金属膜を形成し、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が外側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造するレーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００４２】
本発明によれば、リッドウエハにおける振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面に金属膜を形成し、リッドウエハ上面から金属膜にレーザー印字を行い、更に金属膜が外側に向くようにしたリッドウエハとベースウエハで振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造するレーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００４３】
本発明によれば、上記金属膜の代わりに、リッドウエハ上にクロム膜の第１の金属膜と、当該第１の金属膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた第２の金属膜とを有する二層の金属膜を用いた上記水晶デバイスの製造方法としているので、第２の金属膜の付着性を強固にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水晶デバイスへの印字方法を示すプロセス断面説明図である。
【図２】レーザー印字が為されたリッドの概略図である。
【図３】第１の水晶振動子の断面説明図である。
【図４】第２の水晶振動子の断面説明図である。
【図５】第３の水晶振動子の断面説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る第１の水晶デバイスの断面説明図である。
【図７】リッドウエハの概略図である。
【図８】第１の水晶デバイスウエハの応用例の断面説明図である。
【図９】３枚のウエハを重ね合わせる前の概略図である。
【図１０】水晶デバイスの断面説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る第２の水晶デバイスの断面説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る第３の水晶デバイスの断面説明図である。
【図１３】第３の水晶デバイスウエハの印字の時の文字方向を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る第４の水晶デバイスの断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態１の概要］
本発明の実施の形態に係る水晶デバイスへの印字方法は、水晶基板上にニッケル（Ｎｉ）又はニッケルとタングステン（Ｗ）の合金（Ｎｉ／Ｗ）又はクロム（Ｃｒ）等の金属膜を成膜し、当該金属膜を加熱して焼成し、金属膜を酸化させることで金属膜の色を茶又は焦げ茶にし、その金属膜を水晶基板の下地が露出するまでレーザーで削り取るようにしているので、文字部分が透明又は白っぽい色となって見易い文字を形成できるものである。
【００４６】
［実施の形態２の概要］
本発明の実施の形態２に係る第１の水晶デバイスの製造方法は、リッドウエハにガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面にクロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜、若しくはクロム膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた２層の金属膜を形成し、リッドウエハ上面から金属膜にレーザー印字を行い、更にベースウエハ、振動チップウエハ、リッドウエハの順に接合して水晶デバイスウエハを製造するものであり、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができるものである。
【００４７】
また、本発明の実施の形態２に係る第２の水晶デバイスの製造方法は、リッドウエハ下面にクロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜、若しくはクロム膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた２層の金属膜を形成し、リッドウエハにガラス印刷して焼成し、リッドウエハ上面からリッドウエハを透過させて金属膜にレーザー印字を行い、更にベースウエハ、振動チップウエハ、リッドウエハの順に接合して水晶デバイスウエハを製造するものであり、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができるものである。
【００４８】
また、本発明の実施の形態２に係る第３の水晶デバイスの製造方法は、リッドウエハ下面にクロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜、若しくはクロム膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた２層の金属膜を形成し、リッドウエハにガラス印刷して焼成し、リッドウエハ下面から金属膜にレーザー印字を行い、更にベースウエハ、振動チップウエハ、リッドウエハの順に接合して水晶デバイスウエハを製造するものであり、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができるものである。
【００４９】
［実施の形態１の詳細］
［本印字方法：図１］
本発明の実施の形態１に係る水晶デバイスへの印字方法について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る水晶デバイスへの印字方法を示すプロセス断面説明図である。
本発明の実施の形態１に係る水晶デバイス（本水晶デバイス）への印字方法は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、リッドウエハとなる水晶基板５上に、Ｎｉ単体の金属膜、Ｎｉ／Ｗの合金の金属膜、若しくは、Ｎｉと鉄（Ｆｅ）の合金（Ｎｉ／Ｆｅ）の金属膜、または、クロム（Ｃｒ）単体の金属膜を成膜する。これら金属膜を総称して「金属膜４」とする。
【００５０】
そして、図１（ｃ）に示すように、金属膜４が形成された面とは反対の水晶基板５の面（図１（ｃ）では下面）に、低融点ガラス又はポリイミドの接着層６を形成する。
次に、本水晶デバイスを加熱して焼成する。加熱により、金属膜４が酸化し、茶又は焦げ茶の色になる。つまり、金属膜４を酸化させて変色させるものである。
【００５１】
その後、図１（ｄ）に示すように、金属膜４をレーザーで削り取って文字を印刷する。この場合、金属膜４を完全に除去して下地の水晶基板５が露出するまでレーザーを照射しないと、その後の加熱工程で、残った金属膜４は茶又は焦げ茶に変色するため、文字部分に相当する金属膜４を完全に除去することが望ましい。
但し、完全に金属膜４を除去しなくても、除去していない金属膜４の色と文字部分の色が区別できればよい。文字の色は、透明又は白色となる。
【００５２】
尚、本水晶デバイスは、水晶振動子を形成するためのリッドウエハ（リッドに分離される前のウエハ）における印字方法を示したものである。但し、図１では、紙面の制約上、リッドウエハにおける一つのリッドを示している。従って、図１に示す構成が本来ウエハ上に複数存在するものである。
また、リッドは、通常、水晶振動子の蓋として用いられるものである。
尚、レーザーによる印字は、接合前にリッドウエハの一方の主面に形成された金属膜４に対して行うものである。
【００５３】
また、リッドウエハは、Ｚカット水晶基板、ＡＴカット等の水晶基板であってもよいし、ガラス基板であってもよい。
更に、リッドウエハの下面（下側の主面）に接合ガラス等の接着層６を印刷し、約４００℃で高温焼成をする。
尚、図１では、水晶基板５の一方の主面に金属膜４を形成し、水晶基板５の他方の主面に接着層６を形成するようにしているが、金属膜４が形成された面に接着層６を形成し、焼成してレーザー印刷を行ってもよい。この場合、金属膜４が形成されていない側が蓋の上面となるため、文字は反転させて印刷する必要がある。
【００５４】
［リッド概略：図２］
本水晶デバイスのリッドの概略について図２を参照しながら具体的に説明する。図２は、レーザー印字が為されたリッドの概略図である。
図２に示すリッド１０は、リッドウエハからダイシングラインに従って切り出されたものである。
【００５５】
次に、本水晶デバイスの一例として水晶振動子について説明する。
以下に説明する第１〜３の水晶振動子の構成は、発振回路を備えたＩＣ（Integrated Circuit）を有する水晶発振器にも適用可能である。
［第１の水晶振動子：図３］
実施の形態１に係る第１の水晶振動子について図３を参照しながら説明する。図３は、第１の水晶振動子の断面説明図である。
第１の水晶振動子は、図３に示すように、リッド部１０が板状であり、ベース部４１が凹部形状であり、凹部形状のベース部４１内に、水晶の振動片７が導電性接着剤８で固着され、ベース部４１の周辺上部で接着層６を介してリッド部１０が接合される。
そして、リッド部１０の上面には本実施の形態のレーザーによって印字された金属膜４が形成されている。
【００５６】
［第２の水晶振動子：図４］
実施の形態１に係る第２の水晶振動子について図４を参照しながら説明する。図４は、第２の水晶振動子の断面説明図である。
第２の水晶振動子は、図４に示すように、ベース部４１が板状であり、リッド部１０が凹部形状であり、ベース部４１上に水晶の振動片７が導電性接着剤８で固着され、ベース部４１の周辺部分で接着層６を介して開口部を下にしたリッド部１０が接合される。
そして、リッド部１０の開口部とは反対の平面には本実施の形態のレーザーによって印字された金属膜４が形成されている。
【００５７】
［第３の水晶振動子：図５］
実施の形態１に係る第３の水晶振動子について図５を参照しながら説明する。図５は、第３の水晶振動子の断面説明図である。
第３の水晶振動子は、印字処理されたリッドウエハと、ベースウエハとで、振動チップウエハを挟み込むよう接合し、ダイシングラインで分離して個々の水晶振動子を形成したものである。
【００５８】
具体的には、第３の水晶振動子は、図５に示すように、リッド部１０とベース部４１で、水晶の振動片７を有する振動チップ２０を挟み込むよう接合されている。
リッド部１０の上面には、レーザー印字された金属膜４が形成されている。
【００５９】
振動チップ２０は、中央部分が振動片７を構成し、その振動片７の表裏に励振電極としてクロム（Ｃｒ）の金属膜と金（Ａｕ）の金属膜が重ねて形成されている。
そして、振動チップ２０の周辺部分を、接合ガラス等の接着層６を介してリッド部１０と、接着層６を介してベース部４１で接合している。
【００６０】
［実施の形態１の効果］
本水晶デバイスへの印字方法は、水晶基板１上にＮｉ又はＮｉ／Ｗ等の金属膜４を成膜し、当該金属膜４を加熱して焼成し、金属膜を酸化させることで金属膜４の色を茶又は焦げ茶にし、その金属膜４を水晶基板５の下地が露出するまでレーザーで削り取って印字するようにしているので、文字部分が透明又は白っぽい色となって見易い文字を形成できる効果がある。
【００６１】
［実施の形態２の詳細］
本実施の形態２の詳細について説明する。
本実施の形態２について説明する前に、従来技術の課題を整理すると、従来の水晶デバイスの製造方法では、ベースウエハ、振動チップウエハ、リッドウエハを接合してリッドウエハ面にレーザー印字を行うと、レーザーが透過して振動チップの励振電極もトリミングしてしまう可能性があり、水晶振動子として不具合が生じるという問題点があった。
【００６２】
また、印字のための成膜として金（Ａｕ）を使用すれば、レーザーの透過は発生しづらいが、製品の原価が高くなってしまうという問題点があった。
【００６３】
また、ダイシングの際に、リッドウエハを上にしてベースウエハをダイシングテープに貼り付けることになると、そのテープがベースウエハの周辺に貼られるため、ダイシングラインが不明確になってキャスタレーション（切り込み）等を目印に作業をしているので、作業性が悪く、ティーチングできないため精度が悪くなるという問題点があった。
【００６４】
そこで、実施の形態２は、リッドウエハにレーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率がよい水晶デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【００６５】
［第１の水晶デバイスウエハ：図６］
本発明の実施の形態２に係る水晶デバイスの製造方法について図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る第１の水晶デバイスの断面説明図である。特に、図６（ａ）では、第１のリッドウエハの断面説明図を示し、図６（ｂ）では、第１の水晶デバイスの断面説明図を示している。
図６（ａ）に示すように、Ｚカット水晶基板が用いられたリッドウエハ１の下面に接合ガラス１２を印刷（ガラス印刷）し、約４００℃で高温焼成をする。
尚、リッドウエハは、Ｚカット以外のＡＴカット等の水晶基板であってもよいし、ガラス基板であってもよい。
【００６６】
その後、リッドウエハ１の上面に、クロム（Ｃｒ）膜又はニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の金属膜４を形成（成膜）する。
金属膜４は、レジストを用いたパターニングにより、複数のリッド部１０とウエハ外周内側の成膜部１１が形成され、成膜後にレーザー印字を行う。
更に、レーザー印字を行う際に、リッドウエハ１の外周内側の成膜部１１にダイシングマークをトリミング（印字）する。
尚、上記例では、ガラス１２を印刷焼成した後に、金属膜４を成膜しているが、先に金属膜４を成膜した後に、カラス１２を印刷焼成してもよい。
【００６７】
そして、図６（ｂ）に示すように、リッドウエハ１とＡＴカット水晶基板の振動チップウエハ２とＺカット水晶基板のベースウエハ３とを封止材で接合して重ね合わせる。尚、リッドウエハ１と振動チップウエハ２との間には接合ガラス１２が設けられている。
そして、重ね合わされた３枚のウエハは、トリミングしたダイシングマークに基づいてチップ毎に切断する作業を行う。
【００６８】
［リッドウエハの概略：図７、図２］
レーザー印字が為されたリッドウエハについて図７，２を参照しながら説明する。図７は、リッドウエハの概略図である。尚、図７における各リッド１０を拡大したものが図２となっている。
図６に示したように、リッドウエハ１の下面で金属膜４が形成されない部分に接合ガラス１２が形成され、高温焼成した後に、リッドウエハ１の上面に金属膜４が形成され、パターニングによりリッド部１０と成膜部１１が形成される。
図７はリッドウエハ１を上面から見た図であり、リッドウエハ１の上部から金属膜４が形成されずに透けて見える部分を接合ガラス１２として指し示している。
金属膜４は、各リッド部１０とリッドウエハ１の外周内側の成膜部１１に形成される。
尚、成膜部１１は、リッドウエハ１の全面に形成されていてもよい。
【００６９】
そして、リッドウエハ１の上面からレーザー印字が為される。
印字は、図２に示すようなもので、リッドウエハ１における全てのリッド部１０に印字される。
更に、リッドウエハ１の外周内側の成膜部１１にはダイシングマーク１３も印字される。
【００７０】
［第１の水晶デバイスウエハの応用例：図８］
次に、第１の水晶デバイスウエハの応用例について図８を参照しながら説明する。図８は、第１の水晶デバイスウエハの応用例の断面説明図である。特に、図８（ａ）では、第１のリッドウエハの応用例の断面説明図を示し、図８（ｂ）では、第１の水晶デバイスの応用例の断面説明図を示している。
図８の水晶デバイスウエハと、図６の水晶デバイスウエハとの相違点は、リッドウエハ１上に成膜される金属膜を二層とした点である。
【００７１】
リッドウエハ１の上面に形成される第１の金属膜４ａとして、クロム（Ｃｒ）膜を形成し、その上に第２の金属膜４ｂとして、ニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）を形成している。
リッドウエハ１上に第１の金属膜４ａのＣｒ膜を形成することで、第２の金属膜４ｂのＮｉ／Ｗ膜の付着性を強固にできる。
金属膜を二層とした点以外は、図６の水晶デバイスウエハと同様の構成であり、同様の製造方法となっている。
金属膜を二層としたことにより、リッド部１０も成膜部１１も二層構造となっている。
【００７２】
［３枚のウエハの概略：図９］
水晶デバイスウエハについて３枚のウエハを重ね合わせる状況について図９を参照しながら説明する。図９は、３枚のウエハを重ね合わせる前の概略図である。
図９に示すように、リッドウエハ１には上述したようにガラス印刷、高温焼成、成膜、レーザー印字が為され、リッドの集合体が形成される。
【００７３】
振動チップウエハ２には、ＡＴカット水晶基板で形成され、振動チップの集合体が形成される。
ベースウエハ３には、Ｚカット水晶基板で形成され、ベースの集合体が形成される。
リッド、振動チップ、ベースから成る水晶デバイスの具体的な構成については後述する。
【００７４】
［水晶デバイスの構成：図１０］
次に、水晶デバイスについて図１０を参照しながら説明する。図１０は、水晶デバイスの断面説明図である。
水晶デバイスは、水晶デバイスウエハを、ダイシングマークを用いてダイシングして個片にすることで形成されるものである。
水晶デバイスは、図１０に示すように、リッド部１０とベース３０で振動チップ２０を挟み込むよう接合されている。
【００７５】
リッド部１０の上面には、レーザー印字された金属膜４０が形成されている。
振動チップ２０は、中央部分が振動片を構成し、その振動片の表裏に励振電極としてクロム（Ｃｒ）の金属膜２１と金（Ａｕ）の金属膜２２が重ねて形成されている。
そして、振動チップ２０の周辺部分を、接合ガラス１２ａを介してリッド部１０と、接合ガラス１２ｂを介してベース３０で接合している。
また、図１０では、金属膜４０は、接合ガラス１２ａが形成された部分に対向する箇所には形成されないようにしているが、その箇所まで金属膜４０を形成してもよい。
尚、上記水晶デバイスの構成は、発振回路を備えたＩＣを有する水晶発振器にも適用可能である。
【００７６】
［第２の水晶デバイスウエハ：図１１］
次に、本発明の実施の形態２に係る第２の水晶デバイスウエハについて図１１を参照しながら説明する。図１１は、本発明の実施の形態２に係る第２の水晶デバイスの断面説明図である。特に、図１１（ａ）では、第２のリッドウエハの断面説明図を示し、図１１（ｂ）では、第２の水晶デバイスの断面説明図を示している。
図１１（ａ）に示すように、Ｚカット水晶基板が用いられたリッドウエハ１の下面（振動チップウエハ２が接合する面）に、クロム（Ｃｒ）膜又はニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の金属膜４ｃを形成し、レジストを用いたパターニングにより複数のリッド部１０とウエハ１の外周内側の成膜部１１を形成（成膜）する。
【００７７】
リッドウエハ１の成膜後に、リッドウエハ１の下面に、金属膜４ｃが形成されない部分に、接合ガラス１２を印刷（ガラス印刷）し、高温焼成をする。つまり、リッドウエハ１には、格子状に接合ガラス１２が印刷される。その後、リッドウエハ１の上面からリッドウエハ１を透過させて金属膜４ｃにレーザー印字を行う。従って、リッドウエハ１に接着する面の金属膜４ｃにレーザー印字が為される。
更に、レーザー印字を行う際に、リッドウエハ１の外周内側の成膜部１１にダイシングマークをトリミング（印字）する。ダイシングマークもリッドウエハ１に接着する面の金属膜４ｃにレーザー印字が為される。
【００７８】
また、金属膜４ｃをリッドウエハ１側にクロム（Ｃｒ）膜の第１金属膜を形成し、それに重ねてニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の第２の金属膜を形成してもよい。
成膜してからガラス印刷し、高温焼成するので、膜付着強度を維持するために、第１の金属膜と第２の金属膜を積層したＣｒ−Ｎｉ／Ｗ膜が望ましい。つまり、リッドウエハ１側にＣｒ膜を形成することで、その上に形成されるＮｉ／Ｗ膜の付着性を強固にできる。
【００７９】
そして、図１１（ｂ）に示すように、リッドウエハ１とＡＴカット水晶基板の振動チップウエハ２とＺカット水晶基板のベースウエハ３とを封止材で接合して重ね合わせ、トリミングしたダイシングマークに基づいてチップ毎に切断する作業を行う。
【００８０】
［第３の水晶デバイスウエハ：図１２］
次に、本発明の実施の形態２に係る第３の水晶デバイスウエハについて図１２を参照しながら説明する。図１２は、本発明の実施の形態２に係る第３の水晶デバイスの断面説明図である。特に、図１２（ａ）では、第３のリッドウエハの断面説明図を示し、図１２（ｂ）では、第３の水晶デバイスの断面説明図を示している。
図１２（ａ）に示すように、Ｚカット水晶基板が用いられたリッドウエハ１の下面（振動チップウエハ２が接合する面）に、クロム（Ｃｒ）膜又はニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の金属膜４ｃを形成し、レジストを用いたパターニングにより複数のリッド部１０とウエハ１の周囲の成膜部１１を形成（成膜）する。
【００８１】
リッドウエハ１の成膜後に、リッドウエハ１の下面に、金属膜４ｃが形成されない部分に、接合ガラス１２を印刷（ガラス印刷）し、高温焼成をする。つまり、リッドウエハ１には、格子状に接合ガラス１２が印刷される。その後、リッドウエハ１の下面（振動チップウエハ２が接合する面）から金属膜４ｃにレーザー印字を行う。従って、振動チップウエハ２が接合する面の金属膜４ｃにレーザー印字が為される。
更に、レーザー印字を行う際に、リッドウエハ１の外周内側の成膜部１１にダイシングマークをトリミング（印字）する。ダイシングマークも振動チップウエハ２が接合する面の金属膜４ｃにレーザー印字が為される。
【００８２】
また、金属膜４ｃをリッドウエハ１側にクロム（Ｃｒ）膜の第１金属膜を形成し、それに重ねてニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の第２の金属膜を形成してもよい。
成膜してからガラス印刷し、高温焼成するので、膜付着強度を維持するために、第１の金属膜と第２の金属膜を積層したＣｒ−Ｎｉ／Ｗ膜が望ましい。つまり、リッドウエハ１側にＣｒ膜を形成することで、その上に形成されるＮｉ／Ｗ膜の付着性を強固にできる。
【００８３】
そして、図１２（ｂ）に示すように、リッドウエハ１とＡＴカット水晶基板の振動チップウエハ２とＺカット水晶基板のベースウエハ３とを封止材で接合して重ね合わせ、トリミングしたダイシングマークに基づいてチップ毎に切断する作業を行う。
【００８４】
［文字方向：図１３］
但し、第３の水晶デバイスウエハでは、レーザー印字をリッドウエハ１の上面からでなく、下面から行うようにしているので、通常に文字を印字してはリッド上面から見る文字が反転してしまうことになる。
そこで、図１３に示す文字方向で印字する必要がある。図１３は、第３の水晶デバイスウエハの印字の時の文字方向を示す図である。つまり、レーザー印字する文字を予め反転させて印字を行うことで、リッド上面から見た文字を正常の文字とすることができる。
尚、レーザー印字の文字の反転は、レーザー照射を行う装置において、コンピュータプログラムで反転印字となるよう制御しておく。
【００８５】
ここで、第３の水晶デバイスウエハでは、振動チップ２の接合面からのレーザー印字がリッドウエハ１の上面からリッドウエハ１を透過して認識できる必要があるため、金属膜４ａに対するレーザー印字がリッドウエハ１側の面まで認識できる程度に為される必要がある。
【００８６】
［第４の水晶デバイスウエハ：図１４］
次に、本発明の実施の形態２に係る第４の水晶デバイスウエハについて図１４を参照しながら説明する。図１４は、本発明の実施の形態２に係る第４の水晶デバイスの断面説明図である。特に、図１４（ａ）では、第４のリッドウエハの断面説明図を示し、図１４（ｂ）では、第４の水晶デバイスの断面説明図を示している。
図１４（ａ）に示すように、Ｚカット水晶基板が用いられたリッドウエハ１の下面（振動チップウエハ２が接合する面）に、クロム（Ｃｒ）膜又はニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の金属膜４ｃを形成し、複数のリッド部１０とウエハ１の外周内側の成膜部１１を形成（成膜）する。
【００８７】
リッドウエハ１の成膜後に、リッドウエハ１の下面で、金属膜４ｃが形成されている部分に、接合ガラス１２を印刷（ガラス印刷）し、高温焼成をする。つまり、リッドウエハ１には、格子状に接合ガラス１２が印刷される。その後、リッドウエハ１の上面からリッドウエハ１を透過させて金属膜４ｃにレーザー印字を行う。従って、リッドウエハ１に接着する面の金属膜４ｃにレーザー印字が為される。
更に、レーザー印字を行う際に、リッドウエハ１の外周内側の成膜部１１にダイシングマークをトリミング（印字）する。ダイシングマークもリッドウエハ１に接着する面の金属膜４ｃにレーザー印字が為される。
【００８８】
また、金属膜４ｃをリッドウエハ１側にクロム（Ｃｒ）膜の第１金属膜を形成し、それに重ねてニッケルとタングステンの混合膜（Ｎｉ／Ｗ膜）の第２の金属膜を形成してもよい。
成膜してからガラス印刷し、高温焼成するので、膜付着強度を維持するために、第１の金属膜と第２の金属膜を積層したＣｒ−Ｎｉ／Ｗ膜が望ましい。つまり、リッドウエハ１側にＣｒ膜を形成することで、その上に形成されるＮｉ／Ｗ膜の付着性を強固にできる。
【００８９】
そして、図１４（ｂ）に示すように、リッドウエハ１とＡＴカット水晶基板の振動チップウエハ２とＺカット水晶基板のベースウエハ３とを封止材で接合して重ね合わせ、トリミングしたダイシングマークに基づいてチップ毎に切断する作業を行う。
【００９０】
尚、図１４（ａ）で、リッドウエハ１の下面全体を金属膜４ｃで覆い、当該金属膜４ｃの下側（振動チップウエハ側）に部分的に接合ガラス１２を形成するようにしているのは、接合ガラスは水晶（リッドウエハ１）と直接に接合するよりも、金属膜４ｃと接合する方が、接合強度が高くなるためである。
【００９１】
［実施の形態２の効果］
第１の水晶デバイスの製造方法によれば、リッドウエハ１にガラス印刷して高温焼成し、リッドウエハ１上面にクロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜の金属膜４、若しくはクロム膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた２層の金属膜４ａ，４ｂを形成し、リッドウエハ１上面から金属膜４，４ａ，４ｂにレーザー印字を行い、更にベースウエハ３、振動チップウエハ２、リッドウエハ１の順に接合して水晶デバイスウエハを製造するものであり、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００９２】
第２の水晶デバイスの製造方法によれば、リッドウエハ１下面にクロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜の金属膜４ｃ、若しくはクロム膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた２層の金属膜４ｃを形成し、リッドウエハ１にガラス印刷して高温焼成し、リッドウエハ１上面からリッドウエハ１を透過させて金属膜４ｃにレーザー印字を行い、更にベースウエハ３、振動チップウエハ２、リッドウエハ１の順に接合して水晶デバイスウエハを製造するものであり、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００９３】
第３の水晶デバイスの製造方法によれば、リッドウエハ１下面にクロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜の金属膜４ｃ、若しくはクロム膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた２層の金属膜４ｃを形成し、リッドウエハ１にガラス印刷して焼成し、リッドウエハ１下面から金属膜４ｃにレーザー印字を行い、更にベースウエハ３、振動チップウエハ２、リッドウエハ１の順に接合して水晶デバイスウエハを製造するものであり、レーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率を向上させることができる効果がある。
【００９４】
第１〜３の水晶デバイスの製造方法によれば、レーザー印字を行う際に、リッドウエハ１の外周内側の部分にダイシングマーク１３も印字するようにしているので、ダイシング作業を容易に行うことができる効果がある。
【００９５】
尚、本実施の形態２は、リッドウエハにレーザー印字を行っても振動チップに影響を及ぼすことがなく、安価で作業効率がよい水晶デバイスの製造方法に好適である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、ニッケルやニッケルとタングステンの合金を用いて、レーザー印字した文字を見や易くできる水晶デバイスへの印字方法、水晶デバイス及び水晶デバイスの製造方法に好適である。
【符号の説明】
【００９７】
１...リッドウエハ、２...振動チップウエハ、３...ベースウエハ、４...金属膜、４ａ...第１の金属膜、４ｂ...第２の金属膜、４ｃ...金属膜、５...水晶基板、４...金属膜、６...接着層、７...振動片、８...導電性接着剤、１０...リッド部、１１...成膜部、１２...接合ガラス、１３...ダイシングマーク、２０...振動チップ、２１...金属膜、２２...金属膜、３０...ベース、４０...金属膜、４１...ベース部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶デバイスへの印字方法であって、
リッドウエハの一方の主面上に酸化して変色する金属膜を成膜し、
前記リッドウエハの他方又は前記一方の主面上に接着層を形成し、
焼成して前記金属膜を酸化させ、
レーザーにて前記酸化させた金属膜を削り取って印字することを特徴とする水晶デバイスへの印字方法。
【請求項２】
レーザーによる金属膜の削り取りは、リッドウエハの表面が露出するまで行うことを特徴とする請求項１記載の水晶デバイスへの印字方法。
【請求項３】
金属膜が、茶色又は焦げ茶色となるよう焼成することを特徴とする請求項１又は２記載の水晶デバイスへの印字方法。
【請求項４】
金属膜は、ニッケル、ニッケルとタングステンの合金、ニッケルと鉄の合金のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の水晶デバイスへの印字方法。
【請求項５】
レーザーによる印字部分は、透明又は白色であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の水晶デバイスへの印字方法。
【請求項６】
水晶デバイスとして用いられるリッドであって、
前記リッドの一方の主面には、焼成により酸化して変色した金属膜が形成され、
前記リッドの他方又は前記一方の主面には、接着層が形成され、
前記金属膜の印字部分がレーザーによって削り取られて透明又は白色の文字が形成されていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項７】
金属膜は、焼成によって茶色又は焦げ茶色となっていることを特徴とする請求項６記載の水晶デバイス。
【請求項８】
金属膜は、ニッケル、ニッケルとタングステンの合金、ニッケルと鉄の合金のいずれかであることを特徴とする請求項６又は７記載の水晶デバイス。
【請求項９】
リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、
前記リッドウエハ下面に金属膜を形成し、
前記リッドウエハにおける前記振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、
前記リッドウエハ上面から当該リッドウエハを透過させて前記金属膜にレーザー印字を行い、
更に前記金属膜が内側に向くようにした前記リッドウエハと前記ベースウエハで前記振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項１０】
リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、
前記リッドウエハ下面に金属膜を形成し、
前記リッドウエハにおける前記振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、
前記リッドウエハ下面から前記金属膜にレーザー印字を行い、
更に前記金属膜が内側に向くようにした前記リッドウエハと前記ベースウエハで前記振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項１１】
リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、
前記リッドウエハ上面に金属膜を形成し、
前記リッドウエハにおける前記振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、
前記リッドウエハ上面から前記金属膜にレーザー印字を行い、
更に前記金属膜が外側に向くようにした前記リッドウエハと前記ベースウエハで前記振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項１２】
リッドウエハ、振動片を備える振動チップウエハ、ベースウエハを接合して水晶デバイスウエハを製造する水晶デバイスの製造方法であって、
前記リッドウエハにおける前記振動チップウエハ接合面をガラス印刷して焼成し、
前記リッドウエハ上面に金属膜を形成し、
前記リッドウエハ上面から前記金属膜にレーザー印字を行い、
更に前記金属膜が外側に向くようにした前記リッドウエハと前記ベースウエハで前記振動チップウエハを挟み込んで接合して水晶デバイスウエハを製造することを特徴とする水晶デバイスの製造方法。
【請求項１３】
金属膜を、クロム膜又はニッケルとタングステンの混合膜の金属膜としたことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか記載の水晶デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記金属膜の代わりに、リッドウエハ上にクロム膜の第１の金属膜と、当該第１の金属膜にニッケルとタングステンの混合膜を重ねた第２の金属膜とを有する二層の金属膜を用いたことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか記載の水晶デバイスの製造方法。
【請求項１５】
レーザー印字を行う際に、リッドウエハの内周部分の金属膜にダイシングマークも印字することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか記載の水晶デバイスの製造方法。

【図１】