JP2010154480A - 電子部品の製造方法及び電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の外部に開口する貫通孔に外部から位置させた封止用金属体を溶融させ、容器内に形成された導電路パターンを介して、その貫通孔内に電子部品本体の本体電極に電気的に接続された孔内配線を形成すると共に容器を封止するにあたって、歩留りの低下を抑えること。
【解決手段】前記貫通孔に外部から封止用金属体を位置させる工程と、前記封止用金属体を溶融させ、この封止用金属体により前記貫通孔を塞ぐと共に塞いだ部分と前記導電路パターンの一端側とが前記金属体により繋がった状態で当該金属体を導電路パターンの表面を介してダミーパターン側に案内させる工程と、溶融した封止用金属体を冷却して固化させて、前記貫通孔内に前記導電路パターンに接続された孔内配線を形成する工程と、を実施する。
【選択図】図１０

Description

本発明は気密な容器内に電子部品本体が設けられた電子部品の製造方法及び電子部品に関する。

電子部品本体である水晶振動子やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）振動子などの圧電振動子は、真空雰囲気で発振させることによって振動特性が安定するものであり、例えば空気等の振動を阻害する雰囲気では、その雰囲気に影響されて、その振動特性が変化してしまうおそれがある。従って、圧電振動子はその内部の収納空間が真空雰囲気に構成されたパッケージに封入される。

このように圧電振動子をパッケージに封入する場合、前記パッケージは例えばフィールドスルー構造と呼ばれる構造を持つように構成される。この構造は、圧電振動子の励振電極に電気的に接続されると共に前記収納空間を引き回され、そして収納空間からパッケージの外側へ引き出された配線を有している。この配線は収納空間では例えばパッケージの壁面に形成された金属膜のパターンとして構成されている。また、パッケージの外側に引き出された配線は、当該パッケージを取り付ける電子機器に設けられた電極に接続される。

そして、圧電振動子をパッケージする手法としては、例えば３枚のシリコン基板すなわち蓋用のシリコン基板、圧電振動子が形成された素子用のシリコン基板、ベース体用のシリコン基板を貼り合わせて、圧電振動子を収納した複数の収納空間を同時に形成するＣＳＰ法（チップスケールパッケージ法）がある。貼り合わせた基板は、その後ダイシングすることによって個々の圧電振動子を含んだパッケージに切り分ける

ところで、ＣＰＳ法において前記フィールドスルー構造をなす配線を形成するために、例えばパッケージを構成する基板の表面に機械加工、ドライエッチングまたはウエットエッチングなどによって凹部を形成し、その凹部に金属を充填した後、その金属を研磨する。そして、この研磨時の圧力により、金属が裏面へと突き抜け、パッケージの内側と外側とを接続する配線を形成する手法が知られている。しかし、このように研磨工程を行うことは手間である。

そこで、前記ＣＰＳ法において、次のような配線の形成方法が検討されている。先ず、前記圧電振動子の収納空間とパッケージの外部空間とに開口する貫通孔と、前記収納空間にて圧電振動子の励振電極に電気的に接続され、励振電極から貫通孔に向かう金属膜のパターンと、をパッケージを構成する基板に形成しておく。そして、基板の貼り合わせ後その貫通孔の周壁内に封止用金属体を位置させ、その金属体を加熱溶融させて、貫通孔内をその金属体で塞ぐと共に前記金属膜パターンにその溶融した金属体を付着させ、然る後前記金属体を冷却して孔内配線を形成する。つまり、この貫通孔はパッケージの内部から外部へ配線を引き出すためのスルーホールの役割を有している。この方法によれば上記のように研磨を行う必要が無く、また、金属を溶融させる前にその貫通孔を利用して収納空間を真空雰囲気にできるため、真空雰囲気中で、基板の貼り合わせ処理を行う必要が無いので有利である。

しかし、このように孔内配線を形成する場合、溶融した金属が毛細管現象により内部配線を伝わって励振電極へと流れ込んだり、その励振電極からさらに振動子の振動部に漏れ出したりして、圧電振動子が正常に振動しなくなってしまうおそれがある。前記貫通孔に位置させる金属体を小さくしたり、貫通孔を大きくすることも考えられるが、その場合貫通孔を完全に塞ぐことができず、収納空間の真空度を保てないおそれがある。

特許文献１及び特許文献２ではベース体に透孔を設けて、圧電振動子の収納空間を真空状態として、この真空状態で前記透孔に封止用金属体を配置すると共に加熱溶解することによって気密封止を行う圧電振動子が記載されている。しかし、この封止用金属体を配線として用いることは記載されておらず、上記の問題を解決できるものではない。

特開２００５−２２９３４０ 特開２００３−１５８４３９

本発明は係る事情の下になされたものであって、その目的は、容器の外部に開口する貫通孔に外部から位置させた封止用金属体を溶融させ、容器内に形成された導電路パターンを介して、その貫通孔内に電子部品本体の本体電極に電気的に接続された孔内配線を形成すると共に容器を封止するにあたって、歩留りの低下を抑えることができる電子部品の製造方法及び電子部品を提供することである。

本発明の電子部品の製造方法は、気密な容器内に本体電極を備えた電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
外部に開口するスルーホール用の貫通孔と、その内部にて前記貫通孔の下方側近傍にその一端側が位置すると共に本体電極に接続される導電路パターンと、溶融金属を案内するために前記導電路パターンから分岐して形成されたダミーパターンと、が設けられた容器を用い、
前記貫通孔に外部から封止用金属体を位置させる工程と、
前記封止用金属体を溶融させ、この封止用金属体により前記貫通孔を塞ぐと共に塞いだ部分と前記導電路パターンの一端側とが前記金属体により繋がった状態で当該金属体を導電路パターンの表面を介してダミーパターン側に案内させる工程と、
溶融した封止用金属体を冷却して固化させて、前記貫通孔内に前記導電路パターンに接続された孔内配線を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする。

溶融した封止用金属体をダミーパターン側に案内させる工程は、例えば容器内にて前記内部電極から貫通孔に重なる位置に伸びた導電路パターン上に前記貫通孔から溶融した封止用金属体を落下させる工程を含む。また、例えば前記ダミーパターンは、導電路パターンよりもその幅が小さく、その表面は例えば封止用金属体を構成する金属により構成され、前記導電路パターンの表面は封止用金属体を構成する金属とは異なる金属により構成されている。電子部品本体は圧電振動子であり、第１の電極は励振電極であってもよく、前記貫通孔には例えば前記封止用金属体となじみのよい封止補助層が形成されている。

本発明の電子部品は、気密な容器内に本体電極を備えた電子部品本体が設けられた電子部品において、
前記容器に設けられた外部に開口するスルーホール用の貫通孔と、
前記容器の内部にて前記貫通孔の近傍にその一端側が位置すると共に本体電極に接続される導電路パターンと、
前記貫通孔に外部から位置させた封止用金属体を溶融することにより前記貫通孔を塞ぎ、前記導電路パターンに接続された当該貫通孔内に形成された孔内配線と、
前記封止用金属体により貫通孔を塞いだ部分と、前記導電路パターンの一端側とが当該封止用金属体により繋がった状態で、溶融した封止用金属体を導電路パターンの表面を介して案内するために前記導電路パターンから分岐して形成されたダミーパターンと、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、容器の外部に開口する貫通孔に外部から位置させた封止用金属体を溶融させた封止用金属体を、電子部品本体の本体電極に接続された導電路パターンの表面を介して、当該導電路パターンから分岐したダミーパターン側に案内する。それによって、その封止用金属体が導電路パターンを伝わることによる前記本体電極への流れ込みが制御される。従って、溶融した封止用金属体により電子部品が正常に動作しなくなることを抑えることができるため、電子部品の歩留りの低下を抑えることができる。

本発明の一実施の形態における電子部品１について説明する。電子部品１はその内部に電子部品本体である水晶振動子を構成する振動部２５を含む、パッケージ型水晶振動子として構成されている。図１は電子部品１の縦断側面図であり、図２はその横断平面図である。前記振動部２５が設けられる収納空間１１は真空雰囲気とされ、気密に封止されている。この電子部品１は、扁平な角形のブロック状に形成されており、蓋体１０、水晶基板２及びベース体４が上側から下方側に、この順に積層されて構成されている。

図３、図４は電子部品１の各部を上側、下側から夫々見た分解斜視図である。水晶基板２は矩形状に形成されており、上側に開口した前記収納空間１１を構成する凹部２１とこの凹部２１の周囲に設けられた接合枠部２２とを備えている。前記凹部２１は、枠部２３とこの枠部２３の内側に、水晶基板２の表裏面を貫通する貫通溝２４を介して位置する前記振動部２５とを備え、これら枠部２３、振動部２５は当該水晶基板２の長さ方向の一端側において、幅方向に間隔をおいて並ぶ二つの支持部２６ａ，２６ｂを介して一体的に形成されている。貫通溝２４は前記収納空間１１を構成し、図２〜図４に示すように、振動部２５における支持部２６ａ，２６ｂと接続された部位以外に、振動部２５の外周囲に沿って形成されている。説明の便宜上、支持部２６ａ，２６ｂの間にある貫通溝を貫通溝２４ａ、その他の領域の貫通溝を貫通溝２４ｂとする。

前記振動部２５の下面側、上面側には夫々互いに対向する本体電極である矩形状の励振電極３１ａ、励振電極３１ｂが形成されている。励振電極３１ａには帯状の引き出し電極３２ａの一端が接続されている。引き出し電極３２ａの他端は支持部２６ａを介して枠部２３へと引き出され、その枠部２３にてさらにＵ字に折り返されて貫通孔３ｂに沿って水晶基板２の長さ方向に伸び、枠部３１の４隅の一角に形成された矩形状の内部電極３３ａに接続されている。

図５は内部電極３３ａの周囲の各部の構成について示した透視図である。ただし、この図５では後述の貫通孔４５ａに埋設されている孔内配線４７ａは図示の便宜上省略している。内部電極３３ａからは引き出し電極３２ａの外側においてその水晶基板２の長さ方向に突出した線状のパターン３４ａが形成されている。励振電極３１ａと引き出し電極３２ａと内部電極３３ａとパターン３４ａとは互いに一体的に例えばスパッタ等によって成膜されており、例えばクロム（Ｃｒ）により構成されている。

内部電極３３ａ上には例えば矩形状の表面電極３５ａが形成されており、当該表面電極３５ａから、前記パターン３４ａを覆うようにダミーパターン３６ａが伸びている。これら表面電極３５ａ及びダミーパターン３６ａは例えば金（Ａｕ）により構成されており、例えばスパッタなどによって成膜されている。また、ダミーパターン３６ａの幅は引き出し電極３３ａの幅よりも小さく形成されている。

励振電極３１ｂには帯状の引き出し電極３２ｂの一端が接続されている。その引き出し電極３２ｂの他端は、支持部２６ｂへ向けて伸び、その支持部２６ｂの手前で方向を変えて、貫通溝２４ｂへと引き出され、さらに貫通溝２４ｂの側面に沿って屈曲され、振動部２５の下面側へと回しこまれている。そして、その下面側に回し込まれた他端は枠部２３へと引き出されて、枠部２３に設けられた矩形状の内部電極３３ｂに接続されている。この内部電極３３ｂは水晶基板２において、内部電極３３ａが形成された角部の対角部に形成されている。

内部電極３３ｂの周囲の各部は図５に示した内部電極３３ａの各部と同様に構成されており、内部電極３３ｂからは引き出し電極３２ａ，３２ｂの外側に水晶基板２の幅方向に突出したパターン３４ｂが設けられている。励振電極３１ｂと引き出し電極３２ｂと矩形電極３３ｂとパターン３４ｂとは互いに一体的にスパッタ等によって成膜されており、例えばＣｒにより構成されている。

内部電極３３ａ上には内部電極３３ｂと同様に矩形状の表面電極３５ｂが形成されており、当該表面電極３５ｂから、前記パターン３４ｂを覆うようにダミーパターン３６ｂが伸びている。これら表面電極３５ｂ及びダミーパターン３６ｂは例えば金により構成されており、スパッタなどによって形成されており、ダミーパターン３６ｂの幅は引き出し電極３３ｂの幅よりも小さく形成されている。なお、図２〜図４では、各電極及び配線を明確に示すためにこれらに多数の点を付して表している。また、表面電極３５ａ、３５ｂ、内部電極３３ａ、３３ｂ及び引き出し電極３２ａ、３２ｂは特許請求の範囲でいう導電路パターンに相当する。

蓋体１０は矩形板状に形成された水晶からなり、水晶基板２の接合枠部２２の上面側に接合される。

ベース体４は矩形板状に形成された水晶からなり、上側に開口した前記収納空間１１を構成する第１の凹部４１とこの凹部４１の周囲に設けられた接合枠部４２とを備えている。第１の凹部４１の底面中央には第２の凹部４２が形成され、これら凹部４１，４３は前記収納空間１１を構成している。第２の凹部４３は振動部２５の振動を妨げないように形成され、振動部２５のベース体４へ投影領域が凹部４２内に収まるように形成されている。このベース体４の接続枠部４２の上面は水晶基板２の下面側に接合される。

ベース体４の下面側には円形状の凹部４４ａ、４４ｂが形成されており、これら凹部４４ａ，４４ｂの底面部にはベース体４の厚さ方向に夫々６角形の貫通孔４５ａ、４５ｂが穿孔されている。貫通孔４５ａ、４５ｂは前記水晶基板２の内部電極３３ａ，３３ｂと重なる位置に開口しており、下側から上側に向かうにつれてその口径が小さくなっている。これら貫通孔４５ａ，４５ｂはフッ酸を用いたウエットエッチングにより形成される。また凹部４４ａ，４４ｂは例えばプレス加工など物理的な加工によって形成される。凹部４４ａ，４４ｂは後述する封止用金属体６５を貫通孔４５ａ，４５ｂ内に配置しやすくすると共に、配置された封止用金属体６５が貫通孔４５ａ，４５ｂから衝撃により飛び出しにくくするために設けられている。

そして、貫通孔４５ａ，４５ｂの上側の開口縁から内周壁を介してその下側の開口縁に亘って封止補助層である金属膜４６ａ，４６ｂが形成されている。これらの金属膜４６ａ，４６ｂは、例えば下層側が水晶と密着性の高いＮｉ（ニッケル）、上層側が後述の金属配線と密着性の高いＡｕからなる積層膜であるが、図１では便宜上一層の膜として示しており、例えばスパッタなどにより成膜した金属膜をフォトリソグラフィ及びウエットエッチングにより整形することによって、既述のような形状に形成されている。

図３及び図４では便宜上図示を省略しているが、これら貫通孔４５ａ，４５ｂには、例えば金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）合金からなる孔内配線４７ａ，４７ｂが埋め込まれている。また、この孔内配線４７ａ，４７ｂを覆うようにベース体４の下面側の対角線上の２つの角部には、図４に示すように矩形板状に形成された電極パッド４８ａ，４８ｂが設けられている。

また、図中４８ｃ，４８ｄは電子部品１を装着する機器に当該電子部品１を安定に取り付けるための調整部材であり、電極パッド４８ａ，４８ｂと同様の形状に形成されている。このように構成された電子部品１の発振動作は、電極パッド４８ａ，４８ｂ、孔内配線４７ａ，４７ｂ、内部電極３３ａ，３３ｂ、引き出し電極３２ａ，３２ｂを通って振動部２５の励振電極３１ａ，３１ｂに電圧が印加されることで起こる。

既述のベース体４に設けられた孔内配線４７ａ，４７ｂは後述のように電子部品１の収納空間１１を真空雰囲気とした後、封止用金属体６５を加熱溶解することによって形成する。この真空雰囲気の形成及び金属配線の形成を行うための真空加熱装置５０について図６を用いて説明する。この真空加熱装置５０は、既述の封止用金属体６５を加熱溶解することによって孔内配線４７ａ，４７を形成すると共に収納空間１１を封止するためのものである。

図６中５１は基台であり、この基台５１の下方には昇降機構５２が設けられており、これによって基台５１は昇降することが可能である。また、基台５１上には載置ステージ５４が設けられており、その上には電子部品１を製造するためのウエハＷが載置される。そして、当該載置ステージ５４を囲んでガラス製のチャンバ５５が設けられており、このチャンバ５５の内壁と基台５１とで区画される内部空間５６は気密に密閉される。前記チャンバ５１の側壁には排気管５７が接続されており、この排気管５７は前記内部空間５６の空気を吸引することができる。また、前記チャンバ５５の上方にはヒータ５８が設けられており、前記内部空間５６を加熱することができる。さらに、このヒータ５８の熱が外部へ逃げないように断熱ケース５９がチャンバ５５とヒータ５８を取り囲んで設けられている。

続いて、上記電子部品１の製造工程について説明する。この製造工程では、図７に示すように蓋体１０を形成するためのウエハ６１と、水晶基板２を形成するための素子用のウエハ６２と、ベース体４を形成するためのウエハ６３とが用いられる。そして、蓋体用ウエハ６１、素子用ウエハ６２、ベース用ウエハ６３にはマトリックス状に夫々水晶基板２、ベース体４を製造するための部品形成領域６１Ａ，６２Ａ，６３Ａが夫々設定されており、図７ではこれら部品形成領域６１Ａ、６２Ａ及び６３Ａを点線で囲って示している。

素子用のウエハ６２の部品形成領域６２Ａにはフォトリソグラフィ及びフッ酸を用いたウエットエッチングにより、各形成領域６４に既述の凹部２１、振動部２５、貫通溝２４、各電極及び配線３１ａ〜３５ａ、３１ｂ〜３５ｂが形成されている。また、ベース体用のウエハ６３にはフォトリソグラフィ及びフッ酸を用いたウエットエッチングにより、凹部４１，４３，４４ａ，４４ｂ及び貫通孔４５ａ，４５ｂが形成されている。貫通孔４５ａ，４５ｂ内には金属膜４６ａ，４６ｂが形成されている。

上記の各部が形成されたベース体用のウエハ６３、素子用のウエハ６２及び蓋体用のウエハ６１を、部品形成領域６１Ａ，６２Ａ，６３Ａが互いに重なるように積層して、例えば陽極接合により３枚のウエハ６１〜６３が接合されたウエハＷを形成する。

以降、部品形成領域６１Ａ〜６３Ａが重ね合わされて形成された部品形成領域６４の縦断面が変化する様子を示した図８〜図９と、貫通孔４５ａ内が変化する様子を示した図１０〜図１１とを参照しながら説明する。なお、図示は省略するが貫通孔４５ｂ内は図１０〜図１１に示した貫通孔４５ａ内と同様に変化する。既述のように形成されたウエハＷは大気雰囲気中において、下方側、つまり貫通孔４５ａ，４５ｂが開口している側を上に向けて載置され（図８（ａ））、貫通孔４５ａ，４５ｂ内にＡｕＧｅ合金からなる例えば球状に形成された封止用金属体６５を落とし込む（図８（ｂ）、図１０（ａ））。この封止用金属体６０は、貫通孔４５ａ，４５ｂ内にその一部が収まり、且つ６角形状に開口した貫通孔４５ａ，４５ｂと球状の封止用金属体６５との間にできる隙間により収納空間１１とウエハＷの外部空間とが互いに連通するように形成されている。

次に、例えば図示しない搬送手段によってウエハＷを貫通孔が上側に向いた状態のまま真空加熱装置５０の載置ステージ５４に搬送して載置させ、昇降機構５２が基台５１を上昇させることによって、当該基台５１とチャンバ５５とが接続されて、前記内部空間５６が気密に密閉される。その後、排気管５７を介して当該内部空間５６の雰囲気を真空状態としてゆく。これに伴って収納空間１１の空気が、貫通孔４５ａ，４５ｂと封止用金属体６５との隙間より外部へ吸い出されて、当該収納空間１１の雰囲気が減圧されて真空となる。

減圧開始から所定の時間経過後、収納空間１１の雰囲気を真空に保った状態で、前記ヒータ５８によってウエハＷを加熱し、ＡｕＧｅからなる封止用金属体６５を溶解させる（図８（ｃ））。このときの加熱温度は、各電極及び貫通孔４５ａ，４５ｂに形成された金属膜４６ａ，４６ｂが溶解しないように例えば４００℃〜４５０℃に設定される。封止用金属体６５が溶解した溶融金属６６は、熱により膨張して凹部４４ａ，４４ｂ及び貫通孔４５ａ，４５ｂ内に広がり、貫通孔４５ａ，４５ｂを塞ぎ、収納空間１１が封止されると共に貫通孔４５ａ，４５ｂから表面電極３５ａ，３５ｂに流れ落ちる（図１０（ｂ））。

表面電極３５ａ，３５ｂに流れ落ちた溶融金属６６は表面電極３５ａ，３５ｂ上を広がり、毛細管現象により当該ダミーパターン３６ａ，３６ｂの端部へ向けて流れる（図１０（ｃ））。つまり、貫通孔を塞いだ溶融金属６６と表面電極３５ａ，３５ｂとがつながった状態で、余分な溶融金属６６がダミーパターン３６ａ，３６ｂに案内され、その端部に向かって流れてゆく。

ここで、表面電極３５ａに流れ落ちる溶融金属６６の量が多いと、溶融金属６６は表面電極３５から内部電極３３ａ，３３ｂへ流れ、さらに引き出し電極３２ａ，３２ｂを流れて励振電極３１ａ，３１ｂへと向かう。しかし、ダミーパターン３６ａ，３６ｂの幅の方が引き出し電極３２ａ，３２ｂの幅よりも狭く、さらにダミーパターン３６ａ，３６ｂには溶融金属６６を構成するＡｕが含まれており、且つ引き出し電極３２ａ，３２ｂには溶融金属６６を構成する金属が含まれていないことから、その余剰の溶融金属６６は引き出し電極３２ａ，３２ｂを励振電極３１ａ，３１ｂへと向かうよりもダミーパターン３６ａ，３６ｂの端部側へと流れやすくなっている。そして、ダミーパターン３６ａ，３６ｂに案内された分だけ、励振電極３１ａ，３１ｂへと向かう溶融金属６６の量は少なくなる（図８（ｃ）、図１１（ｄ））。

加熱開始から所定の時間経過後、加熱を停止し、凹部４６ａ，４６ｂ及び貫通孔４５ａ，４５ｂに広がった溶融金属６６が冷却されて固化し、金属膜４６ａ，４６ｂ、表面電極３５ａ，３５ｂ、内部電極３３ａ，３３ｂに固着されて、孔内配線４７ａ，４７ｂが形成されると共に収納空間１１が真空状態で気密に封止される（図８（ｄ）、図１１（ｅ））。

その後、ウエハＷはダイシングにより、各部品形成領域６４毎に切断され（図９（ｅ））、電極パッド４８ａ，４８ｂ及び高さ調整部材４８ｃ，４８ｄが取り付けられて、電子部品１が製造される（図９（ｆ））。

この実施形態によれば、パッケージの内部と外部とを接続する孔内配線４７ａ，４７ｂを形成するにあたり、振動部２２とは異なる方向に向かうダミーパターン３６ａ，３６ｂにその孔内配線４７ａ，４７ｂを形成する溶融金属６６が流れる分だけ、引き出し電極３２ａ，３２ｂに流れる溶融金属６６の量が減り、従って引き出し電極３２ａ，３２ｂから振動部２５に設けられた励振電極３１ａ，３１ｂへ溶融金属６６の流入を抑えることができる。その結果として振動部２５の正常な振動が妨げられることが抑えられるので、電子部品１の歩留りの低下を抑えることができる。例えば水晶を加工するときの誤差によって貫通孔４５ａ，４５ｂの大きさがばらつくことがあるが、そのときに貫通孔４５ａ，４５ｂが設定された大きさよりも小さくなったとしても、そのように溶融金属６６の振動部２５への流入を抑えることができるので有効である。

この例では封止用金属体６５から形成される溶融金属６６をＡｕＧｅとして構成し、表面電極３５ａ，３５ｂ及びダミーパターン３６ａ，３６ｂをＡｕにより構成している。そして、内部電極３３ａ，３３ｂ、引き出し電極３２ａ，３２ｂをＣｒにより構成し、これらの電極にはＡｕが含まれていない。従って封止用金属体６５が溶解した溶融金属６６は、表面電極３５ａ，３５ｂ及びダミーパターン３６ａ，３６ｂについての親和性が高く、それに対して、内部電極３３ａ，３３ｂ、引き出し電極３２ａ，３２ｂについての親和性が低い。従って、溶融金属６６は、表面電極３５ａ，３５ｂからダミーパターン３６ａ，３６ｂへと流れやすく、内部電極３３ａ，３３ｂから引き出し電極３２ａ，３２ｂへと流れにくいので、振動部２５への溶融金属６５の流入がより確実に抑えられる。ここでＡｕを含んでいないとは、主成分として含んでいないという意味であり、電極を形成するにあたり、製造工程上不純物として混入するものまで含まないという意味ではない。

また、ダミーパターン３６ａ，３６ｂは、引き出し電極３２ａ，３２ｂよりも細いため、貫通孔４５ａ，４５ｂから表面電極３５ａ，３５ｂ及び内部電極３３ａ，３３ｂに流れ込んだ溶融金属６６は毛細管現象により引き出し電極３２ａ，３２ｂ上を移動するよりもダミーパターン３６ａ，３６ｂ上を移動しやすい。従って溶融金属６６が振動部２２に掛かることがより確実に抑えられる。

ところで加熱処理中にダミーパターン３６ａ，３６ｂを流れる溶融金属６６がダミーパターン３６ａ，３６ｂの端部に達し、当該ダミーパターン３６ａ，３６ｂ上に保持することができる溶融金属６６が飽和すると、引き出し電極３２ａ，３２ｂに流れる溶融金属６６が増えるので、図１２（ａ）に示すようにダミーパターン３６ａ，３６ｂは、基端側（表面電極３５ａ，３５ｂ側）から先端側に向かう途中で多くの溶融金属６６をその表面に蓄えられるように、その幅が大きくなっていてもよい。

また、図１２（ｂ）に示すように引き出し電極３２ａ，３２ｂの途中からダミーパターンが分岐していてもよい。このダミーパターン３７ａ，３７ｂは例えばスパッタなどにより、各内部電極３３ａ，３３ｂ、引き出し電極３２ａ，３２ｂ及び励振電極３１ａ，３１ｂと一体的に形成されている。ダミーパターン３７ａのようにその基端側が引き出し電極３２ａから分岐して、その先端が引き出し電極３２ｂに合流していてもよいし、ダミーパターン３７ｂのように分岐したパターンの先端が、引き出し電極３２ｂに合流していなくてもよい。

貫通孔４５ａ，４５ｂ内に設けられた金属膜４６ａ，４６ｂとしては、上記の例ではＡｕとＮｉとの積層膜を用いているが、これはＡｕＧｅからなる封止用金属体６５の融点付近で前記Ａｕ膜の表面の分子が、封止用金属体６５が溶融した溶融金属６６中に熱拡散することにより、溶融金属６６が冷えて孔内配線４７ａ，４７ｂが形成されたときに、それらの孔内配線４７ａ，４７ｂを金属膜４６ａ，４６ｂに強固に接合し、これら孔内配線４７ａ，４７ｂの貫通孔４５ａ，４５ｂからの脱落を抑えることを目的としている。そこで、金属膜４６ａ，４６ｂとしては、Ｃｒ、Ｔｉ（チタン）、Ｐｔ（白金）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｇｅ、Ｃｕ（銅）からなる膜であっても、Ａｕ膜と同様にＡｕＧｅの融点付近の温度で表面の分子が溶融金属中に熱拡散するので好ましく使用することができる。これらの各元素の膜を単層の膜として構成してもよいし、これらの元素の膜を２つ以上積層して構成してもよい。

貫通孔４５ａ，４５ｂ内に載置する封止用金属体６５としてはＡｕＧｅの他にＡｕＳｉ、ＡｕＳｎなどの合金を用いることができる。加熱温度は、これらの合金の融点に応じて適宜調整する。

また、上記実施形態では、孔内配線４７ａ，４７ｂを形成するにあたり貫通孔４５ａ，４５ｂの下方側の貫通孔４５ａ，４５ｂと重なる位置に位置するように内部電極３３ａ，３３ｂを形成しているが、貫通孔４５ａ，４５ｂの下方側近傍に形成されていればよい。ここで近傍とは、溶融した封止用金属体６５が落下して内部電極３３ａに付着し、孔内に形成される孔内配線４７ａ，４７ｂと内部電極３３ａ，３３ｂとの電気的な接続が確保される位置である。

上記の実施形態では振動部を水晶振動子として形成しているが、ＭＥＭＳ振動子として構成してもよい。また、上記の例では水晶ウエハを用いて電子部品を形成しているが、水晶ウエハの代わりにガラス板やシリコン基板等を用いて電子部品を製造してもよい。また、金属によって振動部を含む容器を構成してもよい。このように金属で容器を形成してダミー配線をその内部に形成する場合は、前記溶融金属に対するダミー配線への親和性が、溶融金属に対するその容器を構成する金属への親和性よりも高くなるように、ダミー配線及び容器の材質を選択することが好ましい。

貫通孔４５ａ，４５ｂとしては、フッ酸を含んだ水溶液によるウエットエッチングを行う他に、サンドブラスト、ドリル加工、超音波加工、レーザー加工、ドライエッチングなど、任意の方法を用いて形成することができる。また、封止用金属体６５を溶融させるにあたっては、ウエハＷを加熱する他に例えば封止用金属体６５を貫通孔へと搬送する冶工具を真空加熱装置内に設けて、その冶工具を介して封止用金属体６５の加熱を行ってもよいし、レーザー照射器をその真空加熱装置内に設けて、レーザー照射により発生する熱により封止用金属体６５の溶融を行ってもよい。

本発明の電子部品の縦断側面図である。 前記電子部品の横断平面図である。 前記電子部品を構成する各部の上側分解斜視図である。 前記電子部品を構成する各部の下側分解斜視図である。 前記電子部品の貫通孔と電極とダミーパターンとの位置関係を示した透視図である。 前記電子部品を製造するための真空加熱装置の構成図である。 前記電子部品を製造するためのウエハの斜視図である。 前記電子部品の製造工程を示した工程図である。 前記電子部品の製造工程を示した工程図である。 貫通孔内に設けられた封止用金属体が溶融して、ダミーパターンを流れる様子を示した説明図である。 貫通孔内に設けられた封止用金属体が溶融して、ダミーパターンを流れる様子を示した説明図である。 ダミーパターンの他の例を示した平面図である。

符号の説明

１ 電子部品
１１ 収納空間
１０ 蓋体
２ 水晶基板
２５ 振動部
３１ａ，３１ｂ 励振電極
３２ａ，３２ｂ 引き出し電極
３３ａ，３３ｂ 内部電極
３５ａ，３５ｂ 表面電極
３６ａ，３６ｂ ダミーパターン
４ ベース体
４５ａ，４５ｂ 貫通孔
４６ａ，４６ｂ 金属膜
４７ａ，４７ｂ 孔内配線

Claims (7)

1. 気密な容器内に本体電極を備えた電子部品本体が設けられた電子部品を製造する方法において、
   外部に開口するスルーホール用の貫通孔と、その内部にて前記貫通孔の下方側近傍にその一端側が位置すると共に本体電極に接続される導電路パターンと、溶融金属を案内するために前記導電路パターンから分岐して形成されたダミーパターンと、が設けられた容器を用い、
   前記貫通孔に外部から封止用金属体を位置させる工程と、
   前記封止用金属体を溶融させ、この封止用金属体により前記貫通孔を塞ぐと共に塞いだ部分と前記導電路パターンの一端側とが前記封止用金属体により繋がった状態で当該金属体を導電路パターンの表面を介してダミーパターン側に案内させる工程と、
   溶融した封止用金属体を冷却して固化させて、前記貫通孔内に前記導電路パターンに接続された孔内配線を形成する工程と、
   を備えたことを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 溶融した封止用金属体をダミーパターン側に案内させる工程は、
   容器内にて前記内部電極から貫通孔に重なる位置に伸びた導電路パターン上に前記貫通孔から溶融した封止用金属体を落下させる工程を含むことを特徴とする請求項１記載の電子部品の製造方法。
3. 前記ダミーパターンは、導電路パターンよりもその幅が小さいことを特徴とする請求項１または２記載の電子部品の製造方法。
4. 前記ダミーパターンの表面は封止用金属体を構成する金属により構成され、前記導電路パターンの表面は封止用金属体を構成する金属とは異なる金属により構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
5. 電子部品本体は圧電振動子であり、第１の電極は励振電極であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
6. 前記貫通孔には前記封止用金属体となじみのよい封止補助層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の電子部品の製造方法。
7. 気密な容器内に本体電極を備えた電子部品本体が設けられた電子部品において、
   前記容器に設けられた外部に開口するスルーホール用の貫通孔と、
   前記容器の内部にて前記貫通孔の近傍にその一端側が位置すると共に本体電極に接続される導電路パターンと、
   前記貫通孔に外部から位置させた封止用金属体を溶融することにより前記貫通孔を塞ぎ、前記導電路パターンに接続された当該貫通孔内に形成された孔内配線と、
   前記封止用金属体により貫通孔を塞いだ部分と、前記導電路パターンの一端側とが当該封止用金属体により繋がった状態で、溶融した封止用金属体を導電路パターンの表面を介して案内するために前記導電路パターンから分岐して形成されたダミーパターンと、
   を備えたことを特徴とする電子部品。

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