JP2010200072A - 水晶振動子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動部の一方の主面が曲面形状の凸部を有する水晶振動子を容易に製造し、該水晶振動子の製造コストを軽減する。
【解決手段】水晶ウエハの一方の主面に複数の水晶基板凹部11aを形成して水晶基板凹部の間に基板内部配線を設ける水晶ウエハ形成工程と、水晶基板凹部の底面に第一の電極13aを形成する第一の電極形成工程と、複数の第一の容器体20aとなる部分からなる第一のウエハと複数の水晶基板凹部11aの設けられている水晶ウエハの一方の主面とを接合する第一の接合工程と、水晶ウエハの他方の主面を片面研磨する研磨工程と、水晶ウエハの他方の主面に第二の電極14aを形成する第二の電極形成工程と、複数の第二の容器体からなる第二のウエハと水晶ウエハの他方の主面とを接合する第二の接合工程と、水晶ウエハの水晶基板凹部の間を切断し水晶振動子ごとに個片化する個片化工程と、からなる。
【選択図】図1
【解決手段】水晶ウエハの一方の主面に複数の水晶基板凹部11aを形成して水晶基板凹部の間に基板内部配線を設ける水晶ウエハ形成工程と、水晶基板凹部の底面に第一の電極13aを形成する第一の電極形成工程と、複数の第一の容器体20aとなる部分からなる第一のウエハと複数の水晶基板凹部11aの設けられている水晶ウエハの一方の主面とを接合する第一の接合工程と、水晶ウエハの他方の主面を片面研磨する研磨工程と、水晶ウエハの他方の主面に第二の電極14aを形成する第二の電極形成工程と、複数の第二の容器体からなる第二のウエハと水晶ウエハの他方の主面とを接合する第二の接合工程と、水晶ウエハの水晶基板凹部の間を切断し水晶振動子ごとに個片化する個片化工程と、からなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子機器に用いられる水晶振動子の製造方法に関する。
近年、水晶振動子の小型化に対して、この水晶振動子に塔載されている水晶振動素子を個片に加工し扱い製造するには困難な状態となってきている。このため、このような小型化された水晶振動子の製造方法には、例えば、ウエハ状態で水晶振動素子を加工し扱う製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
まず、ウエハ状態で水晶振動素子を加工し扱う製造方法で製造された水晶振動子について説明する。このような水晶振動子は、例えば、水晶基板の一方の主面に設けられている第一の電極を第一の容器体で封止し、水晶基板の他方の主面に設けられている第二の電極を第二の容器体で封止している構造となっている。ここで、水晶基板は、振動部と振動部の端部に接続された枠部とから主に構成されおり、第一の電極および第二の電極は振動部に設けられている。
次に、ウエハ状態で水晶振動素子を加工し扱い水晶振動子を製造する製造方法について説明する。このような水晶振動子の製造方法は、例えば、水晶ウエハ形成工程、電極形成工程、第一の接合工程、第二の接合工程、個片化工程から主に構成されている。
水晶ウエハ形成工程は、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて、複数の水晶基板となる部分を水晶ウエハにマトリックス状に配列されるように形成する工程である。
電極形成工程は、スパッタ等を用いて、水晶基板の一方の主面に第一の電極と2つ一対となる接続端子と第一の配線パターンがと設けられ、水晶基板の他方の主面に第二の電極と第二の配線パターンとが設けられる。
第一の配線パターンが第一の電極と所定の一つの接続端子とを接続するように設けられ、第二の配線パターンが第二の電極と所定の他の一つの接続端子とを接続するように設けられている。
第一の配線パターンが第一の電極と所定の一つの接続端子とを接続するように設けられ、第二の配線パターンが第二の電極と所定の他の一つの接続端子とを接続するように設けられている。
第一の接合工程は、複数の第一の容器体となる部分がマトリックス状に配列されている第一のウエハと複数の水晶基板となる部分が設けられている水晶ウエハの一方の主面とを接合する工程である。
第一の容器体となる部分の一方の主面には2つ一対となる塔載端子が設けられており、他方の主面には複数の外部接続端子が設けられている。所定の各搭載端子と所定の各外部接続端子とが第一の容器体に設けられている容器体内部配線を介して電気的に接続されている。
水晶ウエハと第一のウエハとが接合されることによって、水晶基板となる部分に設けられている接続端子と第一の容器体となる部分に設けられている塔載端子とが接続される。
第一の容器体となる部分の一方の主面には2つ一対となる塔載端子が設けられており、他方の主面には複数の外部接続端子が設けられている。所定の各搭載端子と所定の各外部接続端子とが第一の容器体に設けられている容器体内部配線を介して電気的に接続されている。
水晶ウエハと第一のウエハとが接合されることによって、水晶基板となる部分に設けられている接続端子と第一の容器体となる部分に設けられている塔載端子とが接続される。
第二の接合工程は、複数の第二の容器体となる部分がマトリックス状に配列されている第二のウエハと複数の水晶基板となる部分が設けられている水晶ウエハの他方の主面とを接合する工程である。
個片化工程は、ダイシング等を用いて、水晶ウエハに設けられている凹部の間を切断し、水晶振動子ごとに個片化していく工程である。
また、近年の水晶振動子の小型化に対して、クリスタルインピーダンスの悪化やQ値の低下を回避するために、例えば、振動部の一方の主面に曲面形状の凸部を有する構造の水晶振動子が提案されている(例えば特許文献2参照)。
ここで、振動部の一方の主面に曲面形状の凸部を形成する工程が含まれている水晶ウエハ形成工程について説明する。
水晶ウエハ形成工程は、枠部形成工程と振動部形成工程とから主に構成される。
水晶ウエハ形成工程は、枠部形成工程と振動部形成工程とから主に構成される。
枠部形成工程は、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて、水晶ウエハの一方の主面に複数の凹部を形成することにより、複数の枠部となる部分を形成する工程である。
振動部形成工程は、例えば、カバー形成工程とエッチング工程とレジスト除去工程とから構成されている。
カバー形成工程は、水晶ウエハの一方の主面に曲面形状の凸部を有したカバーを形成する工程である。このカバーの形成方法は、例えば、レジスト塗布工程と露光工程と現像工程とから構成されている。
レジスト塗布工程では、水晶と同一状態でエッチングされるレジストを平板の水晶からなるウエハの一方の主面に塗布する工程である。
露光工程は、振動部の中心位置から振動部の縁部が形成される位置に向かって、露光強度をレンズ及び/又はフィルタで変化させた電磁波を照射して、レジスト膜内に感光の有無による凸面状の露光領域を形成する工程である。
現像工程は、露光されたレジストを現像する工程である。
エッチング工程は、カバーの形成されている水晶ウエハをドライエッチングする。カバーは水晶と同じエッチング速度なので、エッチングされた水晶ウエハはカバーの形状が転写された形状となる。
カバー除去工程は、残っているレジストを除去する工程である。
カバー形成工程は、水晶ウエハの一方の主面に曲面形状の凸部を有したカバーを形成する工程である。このカバーの形成方法は、例えば、レジスト塗布工程と露光工程と現像工程とから構成されている。
レジスト塗布工程では、水晶と同一状態でエッチングされるレジストを平板の水晶からなるウエハの一方の主面に塗布する工程である。
露光工程は、振動部の中心位置から振動部の縁部が形成される位置に向かって、露光強度をレンズ及び/又はフィルタで変化させた電磁波を照射して、レジスト膜内に感光の有無による凸面状の露光領域を形成する工程である。
現像工程は、露光されたレジストを現像する工程である。
エッチング工程は、カバーの形成されている水晶ウエハをドライエッチングする。カバーは水晶と同じエッチング速度なので、エッチングされた水晶ウエハはカバーの形状が転写された形状となる。
カバー除去工程は、残っているレジストを除去する工程である。
しかしながら、従来の水晶振動子の製造方法は、カバー形成工程に於いて、レンズ及び/又はフィルタで露光強度を変化させた電磁波をレジストに照射して水晶振動子と同一形状のカバーが形成しているが、このカバーを形成するために手間と時間を要する。従って、従来の水晶振動子の製造方法は、製造コストが増大する恐れがある。
そこで、本発明は、振動部の一方の主面が曲面形状の凸部となっている水晶振動子を容易に製造し、その水晶振動子の製造コストを軽減することを課題とする。
前記課題を解決するため、水晶からなる水晶ウエハの一方の主面に複数の水晶基板凹部をマトリックス状に設けて前記水晶基板凹部の近傍に基板内部配線を厚み方向に設ける水晶ウエハ形成工程と、前記水晶基板凹部の底面に第一の電極を設ける第一の電極形成工程と、複数の第一の容器体となる部分がマトリックス状に配列されている第一のウエハと複数の前記水晶基板凹部の設けられている水晶ウエハの一方の主面とを接合する第一の接合工程と、前記水晶ウエハの他方の主面を片面研磨する研磨工程と、前記水晶ウエハの他方の主面に第二の電極を設ける第二の電極形成工程と、複数の第二の容器体となる部分がマトリックス状に配列されている第二のウエハと前記水晶ウエハの他方の主面とを接合する第二の接合工程と、水晶ウエハの水晶基板凹部の間を切断し水晶振動子ごとに個片化する個片化工程と、からなることを特徴とする。
このような水晶振動子の製造方法は、一方の主面に複数の水晶基板凹部が設けられている水晶ウエハの他方の主面を研磨することで、振動部となる部分の他方の主面に曲面形状の凸部を容易に製造することができる。
また、このような水晶振動子の製造方法は、振動部と同一形状のカバーを形成するカバー形成工程が不要となるため、このカバー形成工程の時間と手間の分だけ製造コストを軽減することができる。
また、このような水晶振動子の製造方法は、振動部と同一形状のカバーを形成するカバー形成工程が不要となるため、このカバー形成工程の時間と手間の分だけ製造コストを軽減することができる。
次に、本発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、各構成要素の状態をわかりやすくするために誇張して図示している。
(第一の実施形態)
本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子の製造方法について説明する。
まず、本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子100について説明する。
本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子の製造方法について説明する。
まず、本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子100について説明する。
本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子100は、図1に示すように、水晶基板10aと第一の容器体20aと第二の容器体30aとから主に構成されている。この水晶振動子100は、水晶基板10aが第一の容器体20aと第二の容器体30aとで挟まれた構造となっている。また、この水晶振動子100は、水晶基板10aに設けられている第一の電極13aが水晶基板10aと第一の容器体20aとで封止された状態となっており、水晶基板10aに設けられている第二の電極14aが水晶基板10aと第二の容器体30aとで封止された状態となっている。
ここで、この水晶振動子100は、例えば、水晶基板10aの一方の主面と第一の容器体20aとが陽極接合により接合され、水晶基板10aの他方の主面と第二の容器体30aとが陽極接合により接合されている。
ここで、この水晶振動子100は、例えば、水晶基板10aの一方の主面と第一の容器体20aとが陽極接合により接合され、水晶基板10aの他方の主面と第二の容器体30aとが陽極接合により接合されている。
水晶基板10aは、例えば、図1から図4に示すように、矩形形状の平板となっており、一方の主面に水晶基板凹部11aが形成され、他方の主面に曲面形状の凸部12bが設けられている。また、水晶基板10aは、水晶基板10aの厚み方向であって、水晶基板凹部11aの近傍に基板貫通孔(図示せず)が設けられている。
また、水晶基板10aは、図1から図4に示すように、前記一方の主面側に第一の電極13aと第一の配線パターン17aと2つ一対となる接続端子Sと第一の接合用金属層15aとが設けられており、前記他方の主面側に第二の電極14aと第二の配線パターン18aと第二の接合用金属層16aとが設けられている。また、水晶基板10aは、内部配線NSが基板貫通孔の内部に設けられている。
また、水晶基板10aは、図1から図4に示すように、前記一方の主面側に第一の電極13aと第一の配線パターン17aと2つ一対となる接続端子Sと第一の接合用金属層15aとが設けられており、前記他方の主面側に第二の電極14aと第二の配線パターン18aと第二の接合用金属層16aとが設けられている。また、水晶基板10aは、内部配線NSが基板貫通孔の内部に設けられている。
水晶基板凹部11aは、図1及び図2に示すように、水晶基板10aの一方の主面に設けられている。
曲面形状の凸部12aは、図1に示すように、水晶基板凹部11aと対向する位置にあって、その最大の高さの位置が水晶基板凹部11aの底面の中心と一致するように水晶基板10aの他方の主面に設けられている。
曲面形状の凸部12aは、図1に示すように、水晶基板凹部11aと対向する位置にあって、その最大の高さの位置が水晶基板凹部11aの底面の中心と一致するように水晶基板10aの他方の主面に設けられている。
第一の電極13aは、図1及び図3に示すように、水晶基板凹部11aの底面であって、その第一の電極13aの中心が水晶基板凹部11aの底面の中心と一致する場所又はその中心付近の場所に設けられている。
第二の電極14aは、図1に示すように、水晶基板10aの他方の主面であって第一の電極13aと対向する位置に設けられている。
第二の電極14aは、図1に示すように、水晶基板10aの他方の主面であって第一の電極13aと対向する位置に設けられている。
基板内部配線NSは、図1及び図3に示すように、水晶基板凹部11aの近傍に設けられた基板貫通孔に金属や導電ペーストを埋め込むことによって形成される。ここで、近傍とは、水晶基板凹部11aの設けられていない水晶基板10aの一方の主面であって、水晶基板10aの縁部とする。
接続端子Sは、例えば、図3に示すように、水晶基板10aの一方の主面であって、一方の短辺側に2個並んで設けられている。所定の一つの接続端子Sは、前述した基板内部配線NSと接続され、所定の他の一つの接続端子Sは、後述する第一の配線パターン17aと接続される。
接続端子Sは、例えば、図3に示すように、水晶基板10aの一方の主面であって、一方の短辺側に2個並んで設けられている。所定の一つの接続端子Sは、前述した基板内部配線NSと接続され、所定の他の一つの接続端子Sは、後述する第一の配線パターン17aと接続される。
第一の配線パターン17aは、図3に示すように、第一の電極13aと所定の他の一つの接続端子Sとに接続するように、水晶基板10aの一方の主面と水晶基板凹部11a内の面とに設けられている。従って、第一の配線パターン17aにより、第一の電極13aと所定の他の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
第二の配線パターン18aは、図1に示すように、水晶基板10aの他方の主面であって、第二の電極14aと基板内部配線NSと接続するように設けられている。従って、基板内部配線NSは所定の一つの接続端子と接続しているので、第二の配線パターン18aにより、第二の電極14aと所定の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
第二の配線パターン18aは、図1に示すように、水晶基板10aの他方の主面であって、第二の電極14aと基板内部配線NSと接続するように設けられている。従って、基板内部配線NSは所定の一つの接続端子と接続しているので、第二の配線パターン18aにより、第二の電極14aと所定の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
第一の接合用金属層15aは、図4に示すように、水晶基板10aの一方の主面の縁部であって、接続端子S及び第一の配線パターン17aと接触しないように、環状に設けられている。この第一の接合用金属層15aは、後述する第一の容器体20aに設けられている第一の電極封止用金属層21aと陽極接合により接合される。
第二の接合用金属層16aは、水晶基板10aの他方の主面の縁部であって、後述する第二の容器体30aの容器体凹部32aの設けられた一方の主面と対向する位置に、環状に設けられている。また、第二の接合用金属層16aは、第二の電極14aと第二の配線パターン18aと接触しないように設けられている。この第二の接合用金属層16aは、後述する第二の容器体30aに設けられている第二の電極封止用金属層31aと陽極接合により接合される。
第二の接合用金属層16aは、水晶基板10aの他方の主面の縁部であって、後述する第二の容器体30aの容器体凹部32aの設けられた一方の主面と対向する位置に、環状に設けられている。また、第二の接合用金属層16aは、第二の電極14aと第二の配線パターン18aと接触しないように設けられている。この第二の接合用金属層16aは、後述する第二の容器体30aに設けられている第二の電極封止用金属層31aと陽極接合により接合される。
第一の容器体20aは、例えば、図1及び図5に示すように、矩形形状の平板となっており、その主面の大きさが水晶基板10aの主面の大きさと同じとなっている。また、第一の容器体20aは、複数の容器体貫通孔(図示せず)が設けられている。
第一の容器体20aは、一方の主面に2つ一対の塔載端子Pと第一の電極封止用金属層21aとが設けられており、他方の主面に複数の外部接続端子Gが設けられている。また、第一の容器体20aは、容器体内部配線NY1が容器体貫通孔の内部に設けられている。
第一の容器体20aは、一方の主面に2つ一対の塔載端子Pと第一の電極封止用金属層21aとが設けられており、他方の主面に複数の外部接続端子Gが設けられている。また、第一の容器体20aは、容器体内部配線NY1が容器体貫通孔の内部に設けられている。
塔載端子Pは、例えば、図5に示すように、第一の容器体20aの一方の主面の一方の短辺側であって水晶基板10aに設けられた接続端子Sと対向する位置に設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第一の容器体20aの他方の主面であって、第一の容器体20aの4隅に4個設けられている。
容器体内部配線NY1は、図1に示すように、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子Gに向かって設けられた容器体内部貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって形成されている。従って、容器体内部配線NY1によって、各所定の塔載端子Pと各所定の外部接続端子Gとが電気的に接続されている。
外部接続端子Gは、例えば、第一の容器体20aの他方の主面であって、第一の容器体20aの4隅に4個設けられている。
容器体内部配線NY1は、図1に示すように、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子Gに向かって設けられた容器体内部貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって形成されている。従って、容器体内部配線NY1によって、各所定の塔載端子Pと各所定の外部接続端子Gとが電気的に接続されている。
第一の電極封止用金属層21aは、図5に示すように、第一の容器体20aの一方の主面の縁部であって、水晶基板10aに設けられている第一の接合用金属層15aと対向する位置に、塔載端子Pと接触しないように環状に設けられている。
この第一の電極封止用金属層21aが第一の接合用金属層15aと陽極接合により接合されることにより、第一の容器体20aは水晶基板10aと接合される。従って、水晶基板10aは水晶基板凹部11aを第一の容器体20a側に向けた状態で第一の容器体20aと接合されるので、水晶基板凹部11aの底面に設けられている第一の電極13aが封止された状態となる。
また、水晶基板10aと第一の容器体20aとが接合されることで、各所定の接続端子Sと各所定の塔載端子Pとが接触され電気的に接続される状態となる。従って、水晶基板10aと第一の容器体20aが接合されることで、第一の電極13aと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となり、第二の電極14aと所定の他の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
第二の容器体30aは、例えば、図1及び図11に示すように、矩形形状の平板となっており、その主面の大きさが水晶基板10aの主面の大きさと同じとなっている。また、第二の容器体30aは、一方の主面に容器体凹部32aが設けられており、一方の主面に第二の電極封止用金属層31aが設けられている。
容器体凹部32aは、水晶基板10aに設けられている曲面形状の凸部12aと第二の電極14aと第二の配線パターン18aとに接触しない大きさで設けられている。
第二の電極封止用金属層31aは、図1及び図11に示すように、第二の容器体30aの一方の主面の縁部であって、水晶基板10aに設けられている第二の接合用金属層16aと対向する位置に、第二の電極14aと第二の配線パターン18aとに接触しないように、環状に設けられている。
この第二の電極封止用金属層31aが、第二の接合用金属層16aと陽極接合により接合されることにより、第二の容器体30aは水晶基板10aと接合される。従って、第二の容器体30aは、容器体凹部32aを水晶基板10a側に向けた状態で接合されるので、第二の電極14aが封止された状態となる。
第二の電極封止用金属層31aは、図1及び図11に示すように、第二の容器体30aの一方の主面の縁部であって、水晶基板10aに設けられている第二の接合用金属層16aと対向する位置に、第二の電極14aと第二の配線パターン18aとに接触しないように、環状に設けられている。
この第二の電極封止用金属層31aが、第二の接合用金属層16aと陽極接合により接合されることにより、第二の容器体30aは水晶基板10aと接合される。従って、第二の容器体30aは、容器体凹部32aを水晶基板10a側に向けた状態で接合されるので、第二の電極14aが封止された状態となる。
次に、本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子100の製造方法について説明する。
本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子100の製造方法は、主に、水晶ウエハ形成工程、第一の電極形成工程、第一の接合工程、研磨工程、第二の電極形成工程、第二の接合工程、個片化工程からなる。
本発明の第一の実施形態に係る水晶振動子100の製造方法は、主に、水晶ウエハ形成工程、第一の電極形成工程、第一の接合工程、研磨工程、第二の電極形成工程、第二の接合工程、個片化工程からなる。
水晶ウエハ形成工程は、図2に示すように、水晶からなる水晶ウエハW10aの一方の主面に複数の水晶基板凹部11aをマトリックス状に設けて、前記水晶基板凹部11aの近傍に基板内部配線NSを厚み方向に設ける工程である。この水晶ウエハ形成工程は、外形形成工程と基板内部配線形成工程とからなる。
外形形成工程は、平板状の水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に設けられる水晶基板凹部11a及び基板貫通孔(図示せず)を設ける工程である。水晶基板凹部11aは水晶基板10aとなる部分の一方の主面にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて形成される。また、基板貫通孔は水晶基板10aとなる部分であって水晶基板凹部11aの近傍に、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて形成される。なお、水晶基板凹部11a及び基板貫通孔が同時に形成されている場合について説明したが、それぞれ別々に形成してもよい。
ここで、近傍とは、水晶基板10aとなる部分の縁部であって、水晶基板凹部11aとなる部分が設けられていない箇所とする。例えば、基板貫通孔は、水晶基板10aとなる部分の4隅のうち所定の1隅に形成される。
基板内部配線形成工程は、水晶ウエハW10aに設けられている複数の基板貫通孔に金属や導電ペースト等を埋め込み基板内部配線NSを形成する工程である。
ここで、近傍とは、水晶基板10aとなる部分の縁部であって、水晶基板凹部11aとなる部分が設けられていない箇所とする。例えば、基板貫通孔は、水晶基板10aとなる部分の4隅のうち所定の1隅に形成される。
基板内部配線形成工程は、水晶ウエハW10aに設けられている複数の基板貫通孔に金属や導電ペースト等を埋め込み基板内部配線NSを形成する工程である。
第一の電極形成工程は、前記水晶基板凹部11aの底面に第一の電極13aを設ける工程である。また、第一の電極形成工程では、図3に示すように、第一の電極13aだけでなく2つ一対となる接続端子Sと第一の配線パターン17aとが、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に設けられる。第一の電極13aと接続端子Sと第一の配線パターン17aとは、水晶基板10aとなる部分に、例えば、スパッタ等を用いて形成される。
第一の電極13aは、水晶基板凹部11aの底面であって、その第一の電極13aの中心が水晶基板凹部の中心と一致する場所又はその中心付近の場所に形成される。
接続端子Sは、2つ一対となっており、所定の一つの接続端子Sが基板内部配線NSと接触するように、水晶基板10aとなる部分の一方の主面の一方の短辺側に2個並んで形成される。
第一の配線パターン17aは、第一の電極13aと所定の他の一つの接続端子Sとに接続するように、水晶基板10aとなる部分の一方の主面と水晶基板凹部11a内の面に沿って形成される。
接続端子Sは、2つ一対となっており、所定の一つの接続端子Sが基板内部配線NSと接触するように、水晶基板10aとなる部分の一方の主面の一方の短辺側に2個並んで形成される。
第一の配線パターン17aは、第一の電極13aと所定の他の一つの接続端子Sとに接続するように、水晶基板10aとなる部分の一方の主面と水晶基板凹部11a内の面に沿って形成される。
第一の接合工程は、図6に示すように、複数の第一の容器体20aとなる部分がマトリックス状に配列されている第一のウエハW20aと複数の前記水晶基板凹部11aの設けられている水晶ウエハW10aの一方の主面とを接合する工程である。
ここで、水晶ウエハ10aと第一のウエハW20aとが、例えば、陽極接合により接合されている。
水晶ウエハW10aは、図5に示すように、第一のウエハW20aと陽極接合により接合するために、接合される一方の主面に第一の接合用金属層15aが設けられる。
第一の接合用金属層15aは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。また、第一の接合用金属層15aは、水晶基板10aとなる部分の一方の主面の縁部であって、後述する第一のウエハW20aの第一の容器体20aとなる部分に設けられた第一の電極封止用金属層21aと対向する位置に、接続端子S及び第一の配線パターン17aと接触しないように環状に形成される。
ここで、水晶ウエハ10aと第一のウエハW20aとが、例えば、陽極接合により接合されている。
水晶ウエハW10aは、図5に示すように、第一のウエハW20aと陽極接合により接合するために、接合される一方の主面に第一の接合用金属層15aが設けられる。
第一の接合用金属層15aは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。また、第一の接合用金属層15aは、水晶基板10aとなる部分の一方の主面の縁部であって、後述する第一のウエハW20aの第一の容器体20aとなる部分に設けられた第一の電極封止用金属層21aと対向する位置に、接続端子S及び第一の配線パターン17aと接触しないように環状に形成される。
第一のウエハW20aは、図4に示すように、複数の第一の容器体20aとなる部分がマトリック状に配列されている。なお、第一のウエハW20aの第一の容器体20aとなる部分の配列位置は、水晶ウエハ10aの水晶基板10aとなる部分の配列位置に対応している。
第一の容器体20aとなる部分は、例えば、矩形形状であって、その主面は水晶基板10aとなる部分の主面と同じ大きさとなっている。
第一の容器体20aとなる部分は、一方の主面に2つ一対となる塔載端子Pと第一の電極封止用金属層21aとが設けられており、他方の主面に複数の外部接続端子Gが設けられている。また、第一の容器体20aとなる部分は、複数の容器体内部配線NY1が設けられている。
第一の容器体20aとなる部分は、一方の主面に2つ一対となる塔載端子Pと第一の電極封止用金属層21aとが設けられており、他方の主面に複数の外部接続端子Gが設けられている。また、第一の容器体20aとなる部分は、複数の容器体内部配線NY1が設けられている。
塔載端子Pは、例えば、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に形成されている接続端子Sと対向する位置に、第一の容器体20aとなる部分の一方の主面の一方の短辺側に2個並んで設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第一の容器体20aとなる部分の他方の主面であって、その4隅となる部分に4個設けられている。
容器体内部配線NY1は、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子に向かって設けられている容器体貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって形成されている。
第一の電極封止用金属層21aは、第一の容器体20aとなる部分の一方の主面の縁部であって、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に形成されている第一の接合用金属層15aと対向する位置に、塔載端子Pと接触しないように、環状に設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第一の容器体20aとなる部分の他方の主面であって、その4隅となる部分に4個設けられている。
容器体内部配線NY1は、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子に向かって設けられている容器体貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって形成されている。
第一の電極封止用金属層21aは、第一の容器体20aとなる部分の一方の主面の縁部であって、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に形成されている第一の接合用金属層15aと対向する位置に、塔載端子Pと接触しないように、環状に設けられている。
この第一の容器体20aとなる部分に設けられた第一の電極封止用金属層21aと水晶基板10aとなる部分に形成された第一の接合用金属層15aとが陽極接合により接合されることで、第一のウエハW20aと水晶ウエハW10aとが接合される。従って、水晶ウエハW10に形成された複数の水晶基板凹部11aを、第一のウエハW20aの一方の主面側に向けて重ね合わされて接合された状態となるため、水晶基板10aとなる部分に形成されている第一の電極13aが封止された状態となる。
また、第一のウエハW20aと水晶ウエハW10aとが接合されることで、第一の容器体20aとなる部分に設けられている各所定の塔載端子Pと水晶基板10aとなる部分に形成されている各所定の接続端子Sとが接触され電気的に接続された状態となる。
従って、第一のウエハW20aと水晶ウエハW10aとが接合されることで、第一の電極13aと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。また、後述する第二の電極形成工程に於いて第二の電極14aが形成されると、第二の電極14aと所定の他の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
従って、第一のウエハW20aと水晶ウエハW10aとが接合されることで、第一の電極13aと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。また、後述する第二の電極形成工程に於いて第二の電極14aが形成されると、第二の電極14aと所定の他の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
研磨工程は、前記水晶ウエハW10aの他方の主面を片面研磨する工程である。研磨工程では、第一の接合工程で接合されている水晶ウエハW10aが片面研磨加工機等により研磨される。
第一のウエハW20aと接合されている水晶ウエハW10aは、片面研磨加工機等により研磨され、図7に示すように、研磨された主面に複数の曲面形状の凸部12aが形成される。この曲面形状の凸部12aは、水晶基板凹部11aと対向する位置であって、凸部の最大の高さとなる位置と水晶基板凹部11aの底面の中心の位置とが一致するように形成される。
なお、この曲面形状の凸部12bと対向する水晶基板凹部11aとの間が水晶振動子100となった場合に振動部となる部分である。
第一のウエハW20aと接合されている水晶ウエハW10aは、片面研磨加工機等により研磨され、図7に示すように、研磨された主面に複数の曲面形状の凸部12aが形成される。この曲面形状の凸部12aは、水晶基板凹部11aと対向する位置であって、凸部の最大の高さとなる位置と水晶基板凹部11aの底面の中心の位置とが一致するように形成される。
なお、この曲面形状の凸部12bと対向する水晶基板凹部11aとの間が水晶振動子100となった場合に振動部となる部分である。
ここで、接合されている水晶ウエハW10aを研磨することで、複数の曲面形状の凸部12aが形成される原理について説明する。
図8(a)は、水晶ウエハと片面研磨機の研磨パットとの境界における力の向きと大きさの概念を示した概念図であり、(b)は、水晶ウエハと接合されている第一のウエハとの境界における力の向きと大きさの概念を示した概念図である。図9(a)は、水晶基板凹部11aの底面での力の向きと大きさの概念を示した概念図であり、(b)は、研磨中の水晶ウエハと第一のウエハの状態の概念を示した概念図である。ここで、図8及び図9では、分かりやすくするために、第一の電極13a、接続端子S、塔載端子P、第一の接合用金属層15a、第一の電極封止用金属層21aを図示しない。
図8(a)は、水晶ウエハと片面研磨機の研磨パットとの境界における力の向きと大きさの概念を示した概念図であり、(b)は、水晶ウエハと接合されている第一のウエハとの境界における力の向きと大きさの概念を示した概念図である。図9(a)は、水晶基板凹部11aの底面での力の向きと大きさの概念を示した概念図であり、(b)は、研磨中の水晶ウエハと第一のウエハの状態の概念を示した概念図である。ここで、図8及び図9では、分かりやすくするために、第一の電極13a、接続端子S、塔載端子P、第一の接合用金属層15a、第一の電極封止用金属層21aを図示しない。
図8(a)に示すように、水晶ウエハW10aと研磨パット40との境界面では、水晶ウエハW10aは研磨パット40から均等な力で押されており、研磨パット40を同じ力で押している状態となっている。
また、図8(b)に示すように、水晶ウエハW10aと第一のウエハW20aとの境界面では、水晶ウエハW10aは、第一のウエハW20aを押しており、第一のウエハW20から同じ力で押されている。
従って、図8(a)及び図8(b)で示すような、水晶ウエハW10aと研磨パット40又は第一のウエハW20aとの境界では、力のつりあいがとれている状態となっている。
また水晶ウエハ10aの内部の平面では、図9(a)に示すように、第一のウエハW20a側の部分は、研磨パット40側から押されており、研磨パット40側を押している。従って、水晶ウエハW10a内部の面では、力のつりあいがとれている状態となっている。
水晶基板凹部11aの底面では、図9(a)に示すように、研磨パット40側の部分は第一ウエハW20a側を押しており、その水晶基板凹部11aの底面の端部では力のつりあいがとれている状態となっている。
従って、接合された水晶ウエハW10aが片面研磨されているとき、図9(b)に示すように、水晶基板凹部11aの端部が固定端の役割を果たすため水晶基板凹部11aの底面が第一のウエハW20a側に向かって曲面形状の凸形状となる。このとき、水晶ウエハW10aは、研磨パット40から均等な力が加えられている状態となっている。
また、図8(b)に示すように、水晶ウエハW10aと第一のウエハW20aとの境界面では、水晶ウエハW10aは、第一のウエハW20aを押しており、第一のウエハW20から同じ力で押されている。
従って、図8(a)及び図8(b)で示すような、水晶ウエハW10aと研磨パット40又は第一のウエハW20aとの境界では、力のつりあいがとれている状態となっている。
また水晶ウエハ10aの内部の平面では、図9(a)に示すように、第一のウエハW20a側の部分は、研磨パット40側から押されており、研磨パット40側を押している。従って、水晶ウエハW10a内部の面では、力のつりあいがとれている状態となっている。
水晶基板凹部11aの底面では、図9(a)に示すように、研磨パット40側の部分は第一ウエハW20a側を押しており、その水晶基板凹部11aの底面の端部では力のつりあいがとれている状態となっている。
従って、接合された水晶ウエハW10aが片面研磨されているとき、図9(b)に示すように、水晶基板凹部11aの端部が固定端の役割を果たすため水晶基板凹部11aの底面が第一のウエハW20a側に向かって曲面形状の凸形状となる。このとき、水晶ウエハW10aは、研磨パット40から均等な力が加えられている状態となっている。
接合された水晶ウエハW10aは、片面研磨を終了したときに、研磨パット40からの力が加わらなくなるため、元に戻ろうとする力が加わる。このため、図7に示すような、水晶ウエハの片面研磨された主面側に曲面形状の凸部12aが形成される。
第二の電極形成工程は、前記水晶ウエハW10aの他方の主面に第二の電極14aを設ける工程である。また、第二の電極形成工程では、第二の電極14aだけでなく、第二の配線パターン18aが水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に設けられる。 第二の電極14aと第二の配線パターン18aとは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。
第二の電極14aは、水晶基板凹部11aの底面に設けられた第一の電極13aと対向する面に設けられている。
第二の配線パターン18aは、水晶基板10aとなる部分の他方の主面であって、第二の電極14aと基板内部配線NSと接続するように形成される。従って、基板内部配線NSは所定の一つの接続端子と接続しているので、第二の配線パターン18aにより、第二の電極14aと所定の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
また、前述したように、所定の一つの接続端子Sと所定の一つの外部接続端子Gとは電気的に接続された状態となっているので、第二の電極14aと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
第二の配線パターン18aは、水晶基板10aとなる部分の他方の主面であって、第二の電極14aと基板内部配線NSと接続するように形成される。従って、基板内部配線NSは所定の一つの接続端子と接続しているので、第二の配線パターン18aにより、第二の電極14aと所定の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
また、前述したように、所定の一つの接続端子Sと所定の一つの外部接続端子Gとは電気的に接続された状態となっているので、第二の電極14aと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
第二の接合工程は、図12に示すように、複数の第二の容器体30aとなる部分がマトリックス状に配列されている第二のウエハW30aと前記水晶ウエハW10aの他方の主面とを接合する工程である。ここで、水晶ウエハ10aと第二のウエハW30aとが、例えば、陽極接合により接合される。
水晶ウエハW10aは、第二のウエハW30aと陽極接合により接合するために、接合される一方の主面に第二の接合用金属層16aが設けられる。
第二の接合用金属層16aは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。また、第二の接合用金属層16aは、水晶基板10aとなる部分の他方の主面の縁部であって、後述する第二のウエハW30aの第二の容器体30aとなる部分に設けられた第二の電極封止用金属層31aと対向する位置に、第二の電極14a及び第二の配線パターン18aと接触しないように環状に形成される。
第二の接合用金属層16aは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。また、第二の接合用金属層16aは、水晶基板10aとなる部分の他方の主面の縁部であって、後述する第二のウエハW30aの第二の容器体30aとなる部分に設けられた第二の電極封止用金属層31aと対向する位置に、第二の電極14a及び第二の配線パターン18aと接触しないように環状に形成される。
第二のウエハW30aは、図11に示すように、複数の第二の容器体30aとなる部分がマトリック状に配列されている。なお、第二のウエハW30aの第二の容器体30aとなる部分の配列位置は、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分の配列位置に対応している。
第二の容器体30aとなる部分は、例えば、矩形形状であって、その主面は水晶基板10aとなる部分の主面と同じ大きさとなっている。
第二の容器体30aとなる部分は、一方の主面に容器体凹部32aが設けられており、また、容器体凹部32aが設けられていない一方の主面に第二の電極封止用金属層31aが設けられている。
第二の容器体30aとなる部分は、一方の主面に容器体凹部32aが設けられており、また、容器体凹部32aが設けられていない一方の主面に第二の電極封止用金属層31aが設けられている。
容器体凹部32aは、水晶基板10aに設けられている曲面形状の凸部12aと第二の電極14aと第二の配線パターン18aとに接触しない大きさで設けられている。
第二の電極封止用金属層31aは、第二の容器体30aとなる部分の一方の主面の縁部であって、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に形成されている第二の接合用金属層16aと対向する位置に環状に設けられている。
第二の電極封止用金属層31aは、第二の容器体30aとなる部分の一方の主面の縁部であって、水晶ウエハW10aの水晶基板10aとなる部分に形成されている第二の接合用金属層16aと対向する位置に環状に設けられている。
この第二の容器体30aとなる部分に形成された第二の電極封止用金属層31aが、水晶基板10aとなる部分に第二の接合用金属層16aと陽極接合により接合されることにより、第二のウエハW30aと水晶ウエハW10aとが接合される。従って、第二のウエハW30aに設けられた複数の容器体凹部32aを、水晶ウエハW10aの他方の主面側に向けて重ね合わされて接合された状態となるため、水晶基板10aとなる部分に形成されている第二の電極14aが封止された状態となる。
個片化工程は、図13に示すように、水晶ウエハW10aの水晶基板凹部11aの間を切断し水晶振動子100ごとに個片化する工程である。個片化工程では、第一のウエハW20aと第二のウエハW30aとに接合されている水晶ウエハW10aが、第一の容器体20aと第二の容器体30aとに挟んで接合されている水晶基板10aごとに、ダイシング等により切断される。
このような水晶振動子100の製造方法は、水晶ウエハW10aの複数の水晶基板凹部11aが設けられていない他方の主面を片面研磨することで、振動部となる部分の他方の主面に曲面形状の凸部12aを容易に形成することができる。従って、このような水晶振動子100の製造方法は、振動部の一方の主面に曲面形状の凸部12aを有している水晶振動子100を容易に製造できる。
また、このような水晶振動子の製造方法は、振動部と同一形状のカバーを形成する工程が不要となるため、時間と手間がかからず、水晶振動子100の製造コストを軽減することができる。
また、このような水晶振動子の製造方法は、振動部と同一形状のカバーを形成する工程が不要となるため、時間と手間がかからず、水晶振動子100の製造コストを軽減することができる。
(第二の実施形態)
次に本発明の第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子110について説明する。
図14に示すように、第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子110は、接続端子Sが水晶基板10bの第二の電極14bが設けられている主面に設けられており、外部接続端子Gが第二の容器体30bに設けられている点で実施第一の形態と異なる。また、第二の実施形態に係る水晶振動子110の製造方法は、接続端子Sが第二の電極形成工程で設けられている点で第一の実施形態と異なる。
次に本発明の第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子110について説明する。
図14に示すように、第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子110は、接続端子Sが水晶基板10bの第二の電極14bが設けられている主面に設けられており、外部接続端子Gが第二の容器体30bに設けられている点で実施第一の形態と異なる。また、第二の実施形態に係る水晶振動子110の製造方法は、接続端子Sが第二の電極形成工程で設けられている点で第一の実施形態と異なる。
まず、第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法で製造された水晶振動子110について説明する。
水晶基板10bは、例えば、矩形形状の平板となっており、一方の主面に水晶基板凹部11bが形成されおり、他方の主面に曲面形状の凸部12bが設けられている。また水晶基板10bは、水晶基板10bの厚み方向であって、水晶基板凹部11bの近傍に基板貫通孔(図示せず)が設けられている。
水晶基板10aは、一方の主面側に第一の電極13bと第一の配線パターン17bと第一の接合用金属層15bとが設けられており、他方の主面側に第二の電極14bと第二の配線パターン18bと2つ一対となる接続端子Sと第二の接合用金属層16bとが設けられている。また、水晶基板10bは、内部配線NSが基板貫通孔の内部に設けられている。
水晶基板10bは、例えば、矩形形状の平板となっており、一方の主面に水晶基板凹部11bが形成されおり、他方の主面に曲面形状の凸部12bが設けられている。また水晶基板10bは、水晶基板10bの厚み方向であって、水晶基板凹部11bの近傍に基板貫通孔(図示せず)が設けられている。
水晶基板10aは、一方の主面側に第一の電極13bと第一の配線パターン17bと第一の接合用金属層15bとが設けられており、他方の主面側に第二の電極14bと第二の配線パターン18bと2つ一対となる接続端子Sと第二の接合用金属層16bとが設けられている。また、水晶基板10bは、内部配線NSが基板貫通孔の内部に設けられている。
水晶基板凹部11bは、図14及び図15に示すように、水晶基板10bの一方の主面に設けられている。
曲面形状の凸部12bは、図14に示すように、水晶基板凹部11bと対向する位置にあって、その最大の高さの位置が水晶基板凹部11bの底面の中心と一致するように水晶基板10bの他方の主面に設けられている。
曲面形状の凸部12bは、図14に示すように、水晶基板凹部11bと対向する位置にあって、その最大の高さの位置が水晶基板凹部11bの底面の中心と一致するように水晶基板10bの他方の主面に設けられている。
第一の電極13bは、図14及び図15に示すように、水晶基板凹部11bの底面であって、その中心軸が水晶基板凹部11bの底面の中心と一致する場所又はその中心の近傍に設けられている。
第二の電極14bは、図14に示すように、水晶基板10bの他方の主面であって第一の電極13bと対向する位置に設けられている。
第二の電極14bは、図14に示すように、水晶基板10bの他方の主面であって第一の電極13bと対向する位置に設けられている。
基板内部配線NSは、図14に示すように、水晶基板凹部11bの近傍に設けられた基板貫通孔に金属や導電ペーストを埋め込むことによって形成される。ここで、近傍とは、水晶基板凹部11bの設けられていない水晶基板10bの一方の主面であって、水晶基板10bの縁部とする。
接続端子Sは、例えば、水晶基板10bの他方の主面であって、一方の短辺側に2個並んで設けられている。所定の一つの接続端子Sは、前述した基板内部配線NSと接続され、所定の他の一つの接続端子Sは、後述する第二の配線パターン18bと接続される。
接続端子Sは、例えば、水晶基板10bの他方の主面であって、一方の短辺側に2個並んで設けられている。所定の一つの接続端子Sは、前述した基板内部配線NSと接続され、所定の他の一つの接続端子Sは、後述する第二の配線パターン18bと接続される。
第一の配線パターン17bは、第一の電極13bと基板内部配線NSと接続するように水晶基板10bの一方の主面と水晶基板凹部11b内の面とに設けられている。従って、基板内部配線NSは所定の一つの接続端子Sと接続しているので、第一の配線パターン17bによって、第一の電極13bと所定の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
第二の配線パターン18bは、第二の電極14bと所定の他の一つの接続端子Sとに接続するように水晶基板10bの他方の主面に設けられている。従って、第二の配線パターン18bにより、第二の電極13bと所定の他の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
第二の配線パターン18bは、第二の電極14bと所定の他の一つの接続端子Sとに接続するように水晶基板10bの他方の主面に設けられている。従って、第二の配線パターン18bにより、第二の電極13bと所定の他の一つの接続端子Sとが電気的に接続される。
第一の接合用金属層15bは、水晶基板10bの一方の主面の縁部であって、第一の配線パターン17b及び基板内部配線NSに接触しないように、環状に設けられている。
この第一の接合用金属層15bは、後述する第一の容器体20bに設けられている第一の電極封止用金属層21bと陽極接合により接合される。
第二の接合用金属層16bは、水晶基板10bの他方の主面の縁部であって、後述する第二の容器体30bの容器体凹部32bの設けられた一方の主面と対向する位置に、環状に設けられている。また、第二の接合用金属層16bは、第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sとに接触しないように設けられている。この第二の接合用金属層16bは、後述する第二の容器体30bに設けられている第二の電極封止用金属層31bと陽極接合により接合される。
この第一の接合用金属層15bは、後述する第一の容器体20bに設けられている第一の電極封止用金属層21bと陽極接合により接合される。
第二の接合用金属層16bは、水晶基板10bの他方の主面の縁部であって、後述する第二の容器体30bの容器体凹部32bの設けられた一方の主面と対向する位置に、環状に設けられている。また、第二の接合用金属層16bは、第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sとに接触しないように設けられている。この第二の接合用金属層16bは、後述する第二の容器体30bに設けられている第二の電極封止用金属層31bと陽極接合により接合される。
第一の容器体20bは、例えば、矩形形状の平板となっており、その主面の大きさが水晶基板10bの主面の大きさと同じとなっている。
また、第一の容器体20bは、一方の主面に第一の電極封止用金属層21bが設けられている。この第一の電極封止用金属層21bは、第一の容器体20bの一方の主面の縁部であって、水晶基板10bに形成された第一の接合用金属層15bと対向する位置に、環状に設けられている。
また、第一の容器体20bは、一方の主面に第一の電極封止用金属層21bが設けられている。この第一の電極封止用金属層21bは、第一の容器体20bの一方の主面の縁部であって、水晶基板10bに形成された第一の接合用金属層15bと対向する位置に、環状に設けられている。
第二の容器体30bは、例えば、矩形形状の平板となっており、その主面の大きさが水晶基板10bの主面と同じ大きさとなっている。また、第二の容器体30bは、一方の主面に容器体凹部32bが設けられており、第二の容器体30bの厚み方向であって、この容器体凹部32bの近傍に容器体貫通孔BY2が設けられている。
また、第二の容器体30bは、一方の主面側に塔載端子Pと第二の電極封止用金属層31bとが設けられており、他方の主面側に外部接続端子Gが設けられている。また、第二の容器体30bは、容器体内部配線NY2が容器体貫通孔の内部に設けられている。
また、第二の容器体30bは、一方の主面側に塔載端子Pと第二の電極封止用金属層31bとが設けられており、他方の主面側に外部接続端子Gが設けられている。また、第二の容器体30bは、容器体内部配線NY2が容器体貫通孔の内部に設けられている。
塔載端子Pは、例えば、第二の容器体30bの容器体凹部32bの設けられていない一方の主面の一方の短辺側であって、水晶基板10bに形成された接続端子Sと対向する位置に設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第二の容器体30bの他方の主面であって、第二の容器体30bの4隅に4個設けられている。
容器体内部配線NY2は、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子Gに向かって設けられた容器体内部貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって、形成されている。従って、容器体内部配線NY2によって、各所定の塔載端子Pと各所定の外部接続端子Gとが電気的に接続されている。
容器体凹部32bは、水晶基板10bに設けられている曲面形状の凸部12bと第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sに接触しない大きさで設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第二の容器体30bの他方の主面であって、第二の容器体30bの4隅に4個設けられている。
容器体内部配線NY2は、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子Gに向かって設けられた容器体内部貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって、形成されている。従って、容器体内部配線NY2によって、各所定の塔載端子Pと各所定の外部接続端子Gとが電気的に接続されている。
容器体凹部32bは、水晶基板10bに設けられている曲面形状の凸部12bと第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sに接触しない大きさで設けられている。
第二の電極封止用金属層31bは、第二の容器体30bの容器体凹部32bの設けられていない一方の主面の縁部であって、水晶基板10bに設けられている第二の接合用金属層16bと対向する位置に、第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sとに接触しないように、環状に設けられている。
この第二の電極封止用金属層31bが、第二の接合用金属層16bと陽極接合により接合されることにより、第二の容器体30bは水晶基板10bと接合される。従って、第二の容器体30bは、容器体凹部32bを水晶基板10b側に向けた状態で接合されるので、第二の電極14bが封止された状態となる。
また、水晶基板10bと第二の容器体30bとが接合されることで、各所定の接続端子Sと各所定の塔載端子Pとが接触され電気的に接続される状態となる。従って、水晶基板10bと第二の容器体30bが接合されることで、第一の電極13bと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となり、第二の電極14bと所定の他の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
次に、第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法について説明する。前述したように、第二の実施形態に係る水晶振動子110の製造方法は、接続端子Sが第二の電極形成工程において形成されている点で第一の実施形態と異なる。
第一の電極形成工程は、前記水晶基板凹部11bの底面に第一の電極13bを設ける工程である。また、第一の電極形成工程では、図15に示すように、水晶ウエハW10bの水晶基板10bとなる部分に、第一の電極13bと第一の配線パターン17bとが、設けられる。第一の電極13bと第一の配線パターン17bとは、例えばスパッタ等を用いて形成される。
第一の電極13bは、水晶基板凹部11bの底面であって、その第一の電極13bの中心が水晶基板凹部11bの中心と一致する場所又はその中心付近の場所に形成される。
第一の配線パターン17bは、第一の電極13bと基板内部配線NSとに接続するように、水晶基板10bとなる部分の一方の主面と水晶基板凹部11b内の面に沿って形成される。
第一の配線パターン17bは、第一の電極13bと基板内部配線NSとに接続するように、水晶基板10bとなる部分の一方の主面と水晶基板凹部11b内の面に沿って形成される。
第二の電極形成工程は、前記水晶ウエハW10bの他方の主面に第二の電極14bを設ける工程である。また、第二の電極形成工程では、水晶ウエハW10bの水晶基板10bとなる部分に、第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sとが、設けられる。第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sとは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。
第二の電極14bは、水晶基板凹部11bの底面に設けられた第一の電極13bと対向する面に設けられている。
接続端子Sは、2つ一対となっており、所定の一つの接続端子Sが基板内部配線NSと接触するように、水晶基板10bとなる部分の他方の主面の一方の短辺側に2個並んで形成される。従って、所定の一つ接続端子Sは、第一の配線パターン17b及び基板内部配線NSを介して第一の電極13bと電気的に接続される。また、所定の他の一つの接続端子Sは、後述する第二の配線パターンを介して第二の電極14bと電気的に接続される。
第二の配線パターン18bは、水晶基板10bとなる部分の他方の主面であって、第二の電極14bと所定の他の一つの接続端子Sと接続するように形成される。
接続端子Sは、2つ一対となっており、所定の一つの接続端子Sが基板内部配線NSと接触するように、水晶基板10bとなる部分の他方の主面の一方の短辺側に2個並んで形成される。従って、所定の一つ接続端子Sは、第一の配線パターン17b及び基板内部配線NSを介して第一の電極13bと電気的に接続される。また、所定の他の一つの接続端子Sは、後述する第二の配線パターンを介して第二の電極14bと電気的に接続される。
第二の配線パターン18bは、水晶基板10bとなる部分の他方の主面であって、第二の電極14bと所定の他の一つの接続端子Sと接続するように形成される。
第二の接合工程は、複数の第二の容器体30bとなる部分がマトリックス状に配列されている第二のウエハW30bと前記水晶ウエハW10bの他方の主面とを接合する工程である。ここで、水晶ウエハ10bと第二のウエハW30bとが、例えば、陽極接合により接合される。
水晶ウエハW10bは、第二のウエハW30bと陽極接合により接合するために、接合される一方の主面に第二の接合用金属層16bが設けられる。
第二の接合用金属層16bは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。また、第二の接合用金属層16bは、水晶基板10bとなる部分の他方の主面の縁部であって、後述する第二のウエハW30bの第二の容器体30bとなる部分に設けられた第二の電極封止用金属層31bと対向する位置に、第二の電極14b及び第二の配線パターン18bと接続端子Sとに接触しないように環状に形成される。
水晶ウエハW10bは、第二のウエハW30bと陽極接合により接合するために、接合される一方の主面に第二の接合用金属層16bが設けられる。
第二の接合用金属層16bは、例えば、スパッタ等を用いて形成される。また、第二の接合用金属層16bは、水晶基板10bとなる部分の他方の主面の縁部であって、後述する第二のウエハW30bの第二の容器体30bとなる部分に設けられた第二の電極封止用金属層31bと対向する位置に、第二の電極14b及び第二の配線パターン18bと接続端子Sとに接触しないように環状に形成される。
第二のウエハW30bは、複数の第二の容器体30bとなる部分がマトリック状に配列されている。なお、第二のウエハW30bの第二の容器体30bとなる部分の配列位置は、水晶ウエハW10bの水晶基板10bとなる部分の配列位置に対応している。
第二の容器体30bとなる部分は、例えば、矩形形状の平板となっており、その主面の大きさが水晶基板10bの主面と同じ大きさとなっている。また、第二の容器体30bは、一方の主面に容器体凹部32bと容器体凹部32bの近傍に容器体貫通孔BY2とが設けられている。
第二の容器体30bとなる部分は、一方の主面側に塔載端子Pと第二の電極封止用金属層31bとが設けられており、他方の主面側に外部接続端子Gが設けられている。また、第二の容器体30bは、容器体内部配線NY2が容器体貫通孔の内部に設けられている。
第二の容器体30bとなる部分は、例えば、矩形形状の平板となっており、その主面の大きさが水晶基板10bの主面と同じ大きさとなっている。また、第二の容器体30bは、一方の主面に容器体凹部32bと容器体凹部32bの近傍に容器体貫通孔BY2とが設けられている。
第二の容器体30bとなる部分は、一方の主面側に塔載端子Pと第二の電極封止用金属層31bとが設けられており、他方の主面側に外部接続端子Gが設けられている。また、第二の容器体30bは、容器体内部配線NY2が容器体貫通孔の内部に設けられている。
塔載端子Pは、例えば、第二の容器体30bとなる部分の容器体凹部32bの設けられていない一方の主面の一方の短辺側であって、水晶基板10bとなる部分に形成された接続端子Sと対向する位置に設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第二の容器体30bとなる部分の他方の主面であって、第二の容器体30bとなる部分の4隅に4個設けられている。
容器体内部配線NY2は、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子Gに向かって設けられた容器体内部貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって形成されている。従って、容器体内部配線NY2によって、各所定の塔載端子Pと各所定の外部接続端子Gとが電気的に接続されている。
容器体凹部32bは、水晶基板10bとなる部分に設けられている曲面形状の凸部12bと第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sに接触しない大きさで設けられている。
外部接続端子Gは、例えば、第二の容器体30bとなる部分の他方の主面であって、第二の容器体30bとなる部分の4隅に4個設けられている。
容器体内部配線NY2は、各所定の塔載端子Pから各所定の外部接続端子Gに向かって設けられた容器体内部貫通孔に、金属や導電ペースト等を埋め込むことによって形成されている。従って、容器体内部配線NY2によって、各所定の塔載端子Pと各所定の外部接続端子Gとが電気的に接続されている。
容器体凹部32bは、水晶基板10bとなる部分に設けられている曲面形状の凸部12bと第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sに接触しない大きさで設けられている。
第二の電極封止用金属層31bは、第二の容器体30bとなる部分の容器体凹部32bの設けられていない一方の主面の縁部であって、水晶基板10bとなる部分に設けられている第二の接合用金属層16bと対向する位置に、第二の電極14bと第二の配線パターン18bと接続端子Sとに接触しないように、環状に設けられている。
この第二の容器体30bとなる部分に形成された第二の電極封止用金属層31bと水晶基板10bとなる部分に形成された第二の接合用金属層16bとが陽極接合により接合されることで、第二のウエハW30bと水晶ウエハW10bとが接合される。従って、第二のウエハW30bに形成された複数の容器体凹部32bを、水晶ウエハW10bの他方の主面側に向けて重ね合わされて接合された状態となるため、水晶基板10bとなる部分に形成されている第二の電極14bが封止された状態となる。
また、第二のウエハW30bと水晶ウエハW10bとが接合されることで、第二の容器体30bとなる部分に設けられている各所定の塔載端子Pと水晶基板10bとなる部分に形成されている各所定の接続端子Sとが接触され電気的に接続された状態となる。従って、第二のウエハW30bと水晶ウエハW10bとが接合されることで、第一の電極13bと所定の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となり、第二の電極14bと所定の他の一つの外部接続端子Gとが電気的に接続された状態となる。
このような本発明の第二の実施形態に係る水晶振動子の製造方法は、複数の水晶基板10bからなる水晶ウエハW10bを複数の第一の容器体20bからなる第一のウエハW20bと複数の第二の容器体30bからなる第二のウエハW20bとではさんで接合して、水晶振動子110を製造している。つまり、第一の実施形態に係る水晶振動子の製造方法と同じであるので、同様の効果を奏する。
なお、第一の電極形成工程では、スパッタを用いて形成する場合について説明したが、ウエハ全面に金属膜を形成した後にその金属膜をフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて形成する方法を用いてもよい。
なお、第一の接合工程では、第一の接合用金属層をスパッタ等により形成する場合について説明したが、ウエハ全面に金属膜を形成した後にその金属膜をフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて形成する方法を用いてもよい。
なお、第二の電極形成工程では、スパッタを用いて形成する場合について説明したが、ウエハ全面に金属膜を形成した後にその金属膜をフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて形成する方法を用いてもよい。
なお、第二の接合工程では、第二の接合用金属層をスパッタ等により形成する場合について説明したが、ウエハ全面に金属膜を形成した後にその金属膜をフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて形成する方法を用いてもよい。
なお、第一の容器体が平板状の場合について説明したが、第一の容器体で第一の電極が封止できる構造であれば、第一の容器体に第一の容器体凹部が設けられていてもよい。
なお、水晶ウエハと第一のウエハとが陽極接合により接合されている場合で説明しているが、水晶ウエハと第一のウエハとを直接接合や樹脂等で接合してもよい。
なお、水晶ウエハと第二のウエハとが陽極接合により接合されている場合で説明しているが、水晶ウエハと第二のウエハとを直接接合や樹脂等で接合してもよい。
100,110 水晶振動子
W10a,W10b 水晶ウエハ
W20a,W20b 第一のウエハ
W30a,W30b 第二のウエハ
10a,10b 水晶基板
11a,11b水晶基板凹部
12a,12b 曲面形状の凸部
13a,13b 第一の電極
14a,14b 第二の電極
15a,15b 第一の接合用金属層
16a,16b 第二の接合用金属層
17a,17b 第一の配線パターン
18a,18b 第二の配線パターン
20a,20b 第一の容器体
21a,21b 第一の電極封止用金属層
30a,30b 第二の容器体
31a,31b 第二の電極封止用金属層
32a,32b 容器体凹部
40 研磨板
NS 基板内部配線
NY1,NY2 容器体内部配線
P 塔載端子
S 接続端子
W10a,W10b 水晶ウエハ
W20a,W20b 第一のウエハ
W30a,W30b 第二のウエハ
10a,10b 水晶基板
11a,11b水晶基板凹部
12a,12b 曲面形状の凸部
13a,13b 第一の電極
14a,14b 第二の電極
15a,15b 第一の接合用金属層
16a,16b 第二の接合用金属層
17a,17b 第一の配線パターン
18a,18b 第二の配線パターン
20a,20b 第一の容器体
21a,21b 第一の電極封止用金属層
30a,30b 第二の容器体
31a,31b 第二の電極封止用金属層
32a,32b 容器体凹部
40 研磨板
NS 基板内部配線
NY1,NY2 容器体内部配線
P 塔載端子
S 接続端子
Claims (1)
- 水晶からなる水晶ウエハの一方の主面に複数の水晶基板凹部をマトリックス状に設けて前記水晶基板凹部の近傍に基板内部配線を厚み方向に設ける水晶ウエハ形成工程と、
前記水晶基板凹部の底面に第一の電極を設ける第一の電極形成工程と、
複数の第一の容器体となる部分がマトリックス状に配列されている第一のウエハと複数の前記水晶基板凹部の設けられている水晶ウエハの一方の主面とを接合する第一の接合工程と、
前記水晶ウエハの他方の主面を片面研磨する研磨工程と、
前記水晶ウエハの他方の主面に第二の電極を設ける第二の電極形成工程と、
複数の第二の容器体となる部分がマトリックス状に配列されている第二のウエハと前記水晶ウエハの他方の主面とを接合する第二の接合工程と、
水晶ウエハの水晶基板凹部の間を切断し水晶振動子ごとに個片化する個片化工程と、
からなることを特徴として水晶振動子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009043522A JP2010200072A (ja) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 水晶振動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009043522A JP2010200072A (ja) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 水晶振動子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010200072A true JP2010200072A (ja) | 2010-09-09 |
Family
ID=42824310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009043522A Pending JP2010200072A (ja) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 水晶振動子の製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
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-
2009
- 2009-02-26 JP JP2009043522A patent/JP2010200072A/ja active Pending
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