JP2011046582A - Method for cutting joined glass, method for manufacturing package, package, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic equipment and radio-cntrolled clock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合ガラスの切断方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計に関するものである。 The present invention relates to a bonding glass cutting method, a package manufacturing method, a package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子(パッケージ)が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その1つとして、表面実装(SMD)型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子としては、例えば互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された状態で収納された圧電振動片(電子部品)とを備えている。 2. Description of the Related Art In recent years, piezoelectric vibrators (packages) that use crystal or the like as a time source, a timing source such as a control signal, a reference signal source, and the like are used in mobile phones and portable information terminal devices. Various piezoelectric vibrators of this type are known, and one of them is a surface mount (SMD) type piezoelectric vibrator. As this type of piezoelectric vibrator, for example, a base substrate and a lid substrate bonded to each other, a cavity formed between both substrates, and a piezoelectric vibrating piece (electronic) housed in a hermetically sealed state in the cavity Parts).
ここで、上述した圧電振動子の製造方法について簡単に説明する。
まずリッド基板用ウエハにキャビティ用の凹部を形成する一方、ベース基板用ウエハ上に圧電振動片をマウントした後、接合層(接合材)を介して両ウエハを陽極接合し、複数のパッケージがウエハの行列方向に形成されたウエハ接合体とする。そして、ウエハ接合体の表面にレーザー光を照射し、ウエハ接合体の切断予定線に沿ってスクライブライン(溝)を形成する。次に、スクライブラインに沿って割断応力を付与し、ウエハ接合体を切断することで、ウエハ接合体が複数の圧電振動子に個片化されるようになっている。
Here, a method for manufacturing the above-described piezoelectric vibrator will be briefly described.
First, a cavity concave portion is formed on a lid substrate wafer, and a piezoelectric vibrating piece is mounted on the base substrate wafer, and then both wafers are anodically bonded via a bonding layer (bonding material). The wafer bonded body is formed in the matrix direction. Then, the surface of the wafer bonded body is irradiated with laser light to form a scribe line (groove) along the planned cutting line of the wafer bonded body. Next, by applying a cleaving stress along the scribe line and cutting the wafer bonded body, the wafer bonded body is separated into a plurality of piezoelectric vibrators.
ところで、例えば半導体等の製造分野では、半導体ウエハから個片化された半導体チップを取り出し易くするために、切断前の半導体ウエハに粘着シートを貼り付け、この粘着シートを半導体ウエハの切断後に延伸することで、各半導体チップの間隔を広げるエクスパンド工程を行う方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。そして、エクスパンド工程後、画像認識等により半導体チップの位置を把握して半導体チップを取り出す。この構成によれば、各半導体チップの間隔を広げることで、各半導体チップを取り出す際に、隣接する半導体チップの接触等を防止することができるとされている。 By the way, in the manufacturing field of semiconductors, for example, in order to make it easy to take out individual semiconductor chips from a semiconductor wafer, an adhesive sheet is attached to the semiconductor wafer before cutting, and the adhesive sheet is stretched after cutting the semiconductor wafer. Thus, a method of performing an expanding process for widening the interval between the semiconductor chips is disclosed (for example, see Patent Document 1). Then, after the expanding process, the position of the semiconductor chip is grasped by image recognition or the like, and the semiconductor chip is taken out. According to this configuration, it is said that the contact between adjacent semiconductor chips can be prevented when the semiconductor chips are taken out by widening the interval between the semiconductor chips.
近時では、上述したエクスパンド工程を圧電振動子の製造において採用するという開発が進められている。
しかしながら、圧電振動子の製造に上述したエクスパンド工程を採用するにあたって、ウエハ接合体に対してスクライブラインを形成する際に、粘着シートがレーザーによってダメージを受ける。また、スクライブラインの形成後、ウエハ接合体に対して割断応力を付与する際にも、粘着シートに応力集中が発生して粘着シートがダメージを受ける。このような場合、特に厚さの薄い粘着シートを用いると、切断後のエクスパンド工程において、拡張テープが均等に延伸しなかったり、またダメージを受けた箇所を起点にして粘着シートが破断したりするという問題がある。その結果、エクスパンド工程時に隣接する圧電振動子同士が接触して、圧電振動子の角部等にチッピングが発生し、このチッピングをきっかけにして圧電振動子が割れやすくなる。また、各圧電振動子の間隔を確保することができないので、圧電振動子を取り出す際に隣接する圧電振動子同士が接触する虞がある。これによっても、圧電振動子にチッピングが発生する虞がある。
これに対して、スクライブラインの形成後、ウエハ接合体を切断する前に、粘着シートを張り替えることもできるが、この場合には製造効率の低下や製造コスト(労務コストや、材料コスト等)の増加に繋がるという問題がある。
Recently, developments have been made to employ the above-described expanding process in the manufacture of piezoelectric vibrators.
However, when the above-described expanding process is employed for manufacturing the piezoelectric vibrator, the adhesive sheet is damaged by the laser when the scribe line is formed on the bonded wafer. Further, when cleaving stress is applied to the wafer bonded body after the scribe line is formed, stress concentration occurs in the adhesive sheet, and the adhesive sheet is damaged. In such a case, particularly when a thin adhesive sheet is used, the expansion tape does not stretch evenly in the expanding step after cutting, or the adhesive sheet breaks starting from the damaged part. There is a problem. As a result, adjacent piezoelectric vibrators come into contact with each other during the expanding process, and chipping occurs at the corners of the piezoelectric vibrator, and the piezoelectric vibrator is easily broken by using this chipping. Moreover, since the space | interval of each piezoelectric vibrator cannot be ensured, when taking out a piezoelectric vibrator, adjacent piezoelectric vibrators may contact. This also may cause chipping in the piezoelectric vibrator.
On the other hand, the adhesive sheet can be replaced after the scribe line is formed and before the wafer bonded body is cut. In this case, however, the manufacturing efficiency is reduced and the manufacturing cost (labor cost, material cost, etc.) is reduced. There is a problem that leads to an increase in
一方、粘着シートの厚さが厚すぎる場合には、粘着シートを延伸させるために比較的大きな力が必要になり、製造効率が低下する。また、厚さの厚い粘着シートを用いることで、材料コストが高くなるという問題もある。 On the other hand, when the thickness of the pressure-sensitive adhesive sheet is too thick, a relatively large force is required to stretch the pressure-sensitive adhesive sheet, and the production efficiency is lowered. Moreover, there is also a problem that the material cost is increased by using a thick adhesive sheet.
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、個片化された接合ガラス片を取り出し易くするとともに、製造効率の向上及び製造コストの低下を実現することができる接合ガラスの切断方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計を提供するものである。 Then, this invention is made | formed in view of the problem mentioned above, While making it easy to take out the joining glass piece separated into pieces, improvement of manufacturing efficiency and reduction of manufacturing cost are realizable. A cutting method, a package manufacturing method, a package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece are provided.
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る接合ガラスの切断方法は、複数のガラス基板の接合面同士が接合材を介して接合されてなる接合ガラスの一方の面に粘着シートが貼り付けられた状態で、前記接合ガラスを切断予定線に沿って切断する接合ガラスの切断方法であって、前記接合ガラスの吸収波長のレーザー光を前記切断予定線に沿って照射して、前記接合ガラスの他方の面に溝を形成する溝形成工程と、前記切断予定線に沿って割断応力を加えて前記接合ガラスを切断することで、前記接合ガラスを複数の接合ガラス片に個片化する切断工程と、前記粘着シートを延伸することで、隣接する前記接合ガラス片の間隔を広げるエクスパンド工程とを有し、前記粘着シートは、厚さが160μm以上180μm以下に形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following means.
In the method for cutting bonded glass according to the present invention, the bonding glass is bonded to one surface of the bonding glass in which bonding surfaces of a plurality of glass substrates are bonded to each other through a bonding material. A method for cutting bonded glass that cuts along a planned cutting line, wherein a laser beam having an absorption wavelength of the bonded glass is irradiated along the planned cutting line to form a groove on the other surface of the bonded glass. A groove forming step, a cutting step in which the joining glass is cut by applying a cleaving stress along the planned cutting line, and the joining glass is separated into a plurality of joining glass pieces, and the pressure-sensitive adhesive sheet is stretched. Thus, the adhesive sheet is characterized in that the adhesive sheet is formed to have a thickness of 160 μm or more and 180 μm or less.
この構成によれば、厚さが160μm以上に形成された粘着シートを用いることで、仮に溝形成工程でのレーザー光や、切断工程での割断応力によって粘着シートがダメージを受けた場合であっても、このダメージによる影響を許容することができる。すなわち、エクスパンド工程において粘着シートの破断等を防止して粘着シートの全体を均等に延伸させることができるので、粘着シートの延伸時に隣接する接合ガラス片同士の接触を防ぐことができる。そして、各接合ガラス片の間隔を均等に広げることができるので、隣接する接合ガラス片同士を確実に分離することができる。したがって、エクスパンド工程後に粘着シートから接合ガラス片を取り出す際、個片化された接合ガラス片を認識し易くなるので(認識精度が向上するので)、各接合ガラス片を容易に取り出すことができる。
また、エクスパンド工程後に粘着シートから接合ガラス片を取り出す際、隣接する接合ガラス片との接触等を防ぎ、接合ガラス片同士の接触によるチッピングの発生等を防止して、接合ガラス片の割れを防ぐことができる。よって、1枚の接合ガラスから良品として取り出される接合ガラス片の数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。
また、上述したようにエクスパンド工程において粘着シートが破断等を起こす虞がないので、溝形成工程等で使用した粘着シートを交換することなく、そのままエクスパンド工程で用いることができる。すなわち、エクスパンド工程に先立って、粘着シートの張替え工程等を行う必要がないので、製造効率の低下及び製造コストの増加を防止することができる。
一方、厚さが180μm以下に形成された粘着シートを用いることで、粘着シートを延伸させるために必要な力を抑制することができるので、製造効率を向上させることができる。また、市場において容易に調達することができるので、粘着シートに要する材料コストを低下させることができる。
According to this configuration, by using the pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of 160 μm or more, the pressure-sensitive adhesive sheet is damaged by the laser light in the groove forming process or the cleaving stress in the cutting process. Can tolerate the effects of this damage. That is, in the expanding step, the pressure-sensitive adhesive sheet can be prevented from being broken and the whole pressure-sensitive adhesive sheet can be uniformly stretched, so that contact between adjacent glass pieces can be prevented when the pressure-sensitive adhesive sheet is stretched. And since the space | interval of each joining glass piece can be expanded uniformly, adjacent joining glass pieces can be isolate | separated reliably. Therefore, when taking out the bonded glass pieces from the pressure-sensitive adhesive sheet after the expanding step, it becomes easy to recognize the individual bonded glass pieces (because recognition accuracy is improved), so that each bonded glass piece can be easily taken out.
Moreover, when taking out the bonded glass piece from the adhesive sheet after the expanding step, the contact with the adjacent bonded glass piece is prevented, the occurrence of chipping due to the contact between the bonded glass pieces is prevented, and the bonded glass piece is prevented from cracking. be able to. Therefore, it is possible to increase the number of pieces of bonded glass taken out as a non-defective product from one bonded glass, and it is possible to improve the yield.
Moreover, since there is no possibility that the adhesive sheet breaks or the like in the expanding process as described above, the adhesive sheet used in the groove forming process or the like can be used as it is in the expanding process without being replaced. That is, since it is not necessary to perform an adhesive sheet redrawing step or the like prior to the expanding step, it is possible to prevent a decrease in manufacturing efficiency and an increase in manufacturing cost.
On the other hand, by using the pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of 180 μm or less, the force required to stretch the pressure-sensitive adhesive sheet can be suppressed, and thus the production efficiency can be improved. Moreover, since it can procure easily in a market, the material cost which an adhesive sheet requires can be reduced.
また、前記エクスパンド工程では、前記粘着シートを50℃以上に加熱しつつ、前記粘着シートを延伸することを特徴としている。
この構成によれば、粘着シートを50℃以上に加熱することで、粘着シートを軟化させ、粘着シートを延伸させ易くすることができる。これにより、粘着シートの破断等を確実に防止し、粘着シート全体を均等に延伸させることができる。
In the expanding step, the pressure-sensitive adhesive sheet is stretched while being heated to 50 ° C. or higher.
According to this configuration, by heating the pressure-sensitive adhesive sheet to 50 ° C. or higher, the pressure-sensitive adhesive sheet can be softened and the pressure-sensitive adhesive sheet can be easily stretched. Thereby, a fracture | rupture etc. of an adhesive sheet can be prevented reliably and the whole adhesive sheet can be extended uniformly.
また、前記粘着シートは、シート材と、前記シート材と前記接合ガラスとを粘着する紫外線硬化型の粘着層とを有し、前記エクスパンド工程の終了後、前記粘着シートの前記粘着層に対して紫外線を照射して、前記粘着層の粘着力を低下させる紫外線照射工程を有することを特徴としている。
この構成によれば、粘着層の粘着力を低下させることで、個片化された接合ガラス片を取り出し易くすることができる。
Further, the pressure-sensitive adhesive sheet has a sheet material and an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive layer that adheres the sheet material and the bonding glass, and after the expansion process is finished, the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive sheet It has the ultraviolet irradiation process which irradiates an ultraviolet-ray and reduces the adhesive force of the said adhesion layer, It is characterized by the above-mentioned.
According to this configuration, it is possible to easily take out the piece of bonded glass pieces by reducing the adhesive strength of the adhesive layer.
また、前記切断工程では、前記接合ガラスの前記一方の面から割断応力を加えることを特徴としている。
この構成によれば、接合ガラスの一方の面から溝に沿って割断応力を加えることで、溝の底頂部に大きな割断応力を発生させることができる。その結果、接合ガラスをよりスムーズ、かつ容易に切断することができ、より良好な切断面を得ることができる。
In the cutting step, cleaving stress is applied from the one surface of the bonding glass.
According to this configuration, by applying a cleaving stress along the groove from one surface of the bonded glass, a large cleaving stress can be generated at the bottom top of the groove. As a result, the bonded glass can be cut more smoothly and easily, and a better cut surface can be obtained.
また、本発明に係るパッケージの製造方法は、上記本発明の接合ガラスの切断方法を使用して、前記接合ガラスの内側に電子部品を封入可能なキャビティを備えたパッケージを製造する方法であって、前記切断工程では、複数の前記パッケージの形成領域を隔する前記切断予定線に沿って前記接合ガラスを切断し、前記エクスパンド工程では、前記粘着シートを延伸することで、隣接する前記パッケージの間隔を広げることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の接合ガラスの切断方法を使用してパッケージを製造することで、粘着シートの延伸時や個片化されたパッケージを取り出す際等に、隣接するパッケージとの接触等を防ぐことができる。
したがって、隣接するパッケージ同士の接触によるチッピングの発生等を防止して、パッケージの割れを防ぐことができる。よって、1枚の接合ガラスから良品として取り出されるパッケージの数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。
また、エクスパンド工程に先立って、粘着シートの張替え工程等を行う必要がないので、製造効率の低下及び製造コストの増加を防止することができる。
Moreover, the manufacturing method of the package which concerns on this invention is a method of manufacturing the package provided with the cavity which can enclose an electronic component inside the said joining glass using the cutting method of the joining glass of the said invention. In the cutting step, the bonding glass is cut along the planned cutting lines separating the formation regions of the plurality of packages, and in the expanding step, the adhesive sheet is stretched so that the spacing between adjacent packages is reduced. It is characterized by spreading.
According to this configuration, by manufacturing the package using the bonding glass cutting method of the present invention, when the pressure-sensitive adhesive sheet is stretched or when the separated package is taken out, the package contacts with the adjacent package. Etc. can be prevented.
Accordingly, chipping due to contact between adjacent packages can be prevented and cracking of the package can be prevented. Therefore, the number of packages taken out as a non-defective product from one bonded glass can be increased, and the yield can be improved.
In addition, since it is not necessary to perform a re-stretching step of the adhesive sheet prior to the expanding step, it is possible to prevent a decrease in manufacturing efficiency and an increase in manufacturing cost.
また、本発明に係るパッケージは、上記本発明の接合ガラスの切断方法を使用して形成され、前記接合ガラスの内側に電子部品を封入可能なキャビティを備えたパッケージであって、前記接合ガラスの前記他方の面に、前記溝が割断されてなる面取り部を有していることを特徴としている。
この構成によれば、切断されたパッケージを取り出す際に、仮にパッケージを取り出すための器具がパッケージの角部に接触した場合であっても、接触によるチッピングの発生を防止することができるので、チッピングをきっかけにパッケージが割れることがない。これにより、キャビティ内の気密が確保することができ、信頼性の高いパッケージを提供することができる。
なお、面取り部は、レーザーにより溝を形成した後、溝(切断予定線)に沿って切断することで自動的に形成することができるので、切断後のパッケージに別工程としてそれぞれ面取り部を形成する場合に比べて迅速、かつ容易に面取り部を形成することができる。その結果、作業効率を向上させることができる。
Further, a package according to the present invention is a package that is formed by using the bonding glass cutting method of the present invention, and includes a cavity capable of enclosing an electronic component inside the bonding glass, The other surface has a chamfered portion formed by cleaving the groove.
According to this configuration, when the cut package is taken out, chipping due to contact can be prevented even if a tool for taking out the package comes into contact with the corner of the package. The package never breaks. Thereby, airtightness in the cavity can be ensured, and a highly reliable package can be provided.
The chamfered part can be automatically formed by cutting along the groove (scheduled cutting line) after forming the groove with a laser, so each chamfered part is formed as a separate process in the package after cutting. Compared to the case, the chamfered portion can be formed quickly and easily. As a result, work efficiency can be improved.
また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のパッケージの前記キャビティ内に、圧電振動片が気密封止されてなることを特徴としている。
この構成によれば、キャビティ内の気密性を確保し、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。
The piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that a piezoelectric vibrating piece is hermetically sealed in the cavity of the package of the present invention.
According to this configuration, it is possible to provide a highly reliable piezoelectric vibrator that ensures airtightness in the cavity and has excellent vibration characteristics.
また、本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴としている。 An oscillator according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.
また、本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。 In addition, an electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to a timer unit.
また、本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。 A radio timepiece according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to a filter portion.
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に信頼性の高い製品を提供することができる。 Since the oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include the above-described piezoelectric vibrator, a highly reliable product can be provided in the same manner as the piezoelectric vibrator.
本発明に係る接合ガラスの切断方法によれば、厚さが160μm以上に形成された粘着シートを用いることで、仮に溝形成工程でのレーザー光や、切断工程での割断応力によって粘着シートがダメージを受けた場合であっても、このダメージによる影響を許容することができる。すなわち、エクスパンド工程において粘着シートの破断等を防止して粘着シートの全体を均等に延伸させることができるので、粘着シートの延伸時に隣接する接合ガラス片同士の接触を防ぐことができる。そして、各接合ガラス片の間隔を均等に広げることができるので、隣接する接合ガラス片同士を確実に分離することができる。したがって、エクスパンド工程後に粘着シートから接合ガラス片を取り出す際、個片化された接合ガラス片を認識し易くなるので(認識精度が向上するので)、各接合ガラス片を容易に取り出すことができる。
また、エクスパンド工程後に粘着シートから接合ガラス片を取り出す際、隣接する接合ガラス片との接触等を防ぎ、接合ガラス片同士の接触によるチッピングの発生等を防止して、接合ガラス片の割れを防ぐことができる。よって、1枚の接合ガラスから良品として取り出される接合ガラス片の数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。
また、上述したようにエクスパンド工程において粘着シートが破断等を起こす虞がないので、溝形成工程等で使用した粘着シートを交換することなく、そのままエクスパンド工程で用いることができる。すなわち、エクスパンド工程に先立って、粘着シートの張替え工程等を行う必要がないので、製造効率の低下及び製造コストの増加を防止することができる。
一方、厚さが180μm以下に形成された粘着シートを用いることで、粘着シートを延伸させるために必要な力を抑制することができるので、製造効率を向上させることができる。また、市場において容易に調達することができるので、粘着シートに要する材料コストを低下させることができる。
また、本発明に係るパッケージの製造方法によれば、上記本発明の接合ガラスの切断方法を使用してパッケージを形成することで、隣接するパッケージ同士の接触によるチッピングの発生等を防止して、パッケージの割れを防ぐことができる。よって、1枚の接合ガラスから良品として取り出されるパッケージの数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。
また、本発明に係るパッケージによれば、上記本発明の接合ガラスの切断方法を使用してパッケージが形成されているので、キャビティ内の気密が確保することができ、信頼性の高いパッケージを提供することができる。
また、本発明に係る圧電振動子によれば、キャビティ内の気密性を確保し、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子を提供することができる。
本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に信頼性の高い製品を提供することができる。
According to the method for cutting bonded glass according to the present invention, the pressure-sensitive adhesive sheet is damaged due to laser light in the groove forming process or cleaving stress in the cutting process by using the pressure-sensitive adhesive sheet formed to have a thickness of 160 μm or more. Even if it receives, the influence by this damage can be permitted. That is, in the expanding step, the pressure-sensitive adhesive sheet can be prevented from being broken and the whole pressure-sensitive adhesive sheet can be uniformly stretched, so that contact between adjacent glass pieces can be prevented when the pressure-sensitive adhesive sheet is stretched. And since the space | interval of each joining glass piece can be expanded uniformly, adjacent joining glass pieces can be isolate | separated reliably. Therefore, when taking out the bonded glass pieces from the pressure-sensitive adhesive sheet after the expanding step, it becomes easy to recognize the individual bonded glass pieces (because recognition accuracy is improved), so that each bonded glass piece can be easily taken out.
Moreover, when taking out the bonded glass piece from the adhesive sheet after the expanding step, the contact with the adjacent bonded glass piece is prevented, the occurrence of chipping due to the contact between the bonded glass pieces is prevented, and the bonded glass piece is prevented from cracking. be able to. Therefore, it is possible to increase the number of pieces of bonded glass taken out as a non-defective product from one bonded glass, and it is possible to improve the yield.
Moreover, since there is no possibility that the adhesive sheet breaks or the like in the expanding process as described above, the adhesive sheet used in the groove forming process or the like can be used as it is in the expanding process without being replaced. That is, since it is not necessary to perform an adhesive sheet redrawing step or the like prior to the expanding step, it is possible to prevent a decrease in manufacturing efficiency and an increase in manufacturing cost.
On the other hand, by using the pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of 180 μm or less, the force required to stretch the pressure-sensitive adhesive sheet can be suppressed, and thus the production efficiency can be improved. Moreover, since it can procure easily in a market, the material cost which an adhesive sheet requires can be reduced.
Moreover, according to the manufacturing method of the package according to the present invention, by forming the package using the bonding glass cutting method of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of chipping due to contact between adjacent packages, etc. Package cracking can be prevented. Therefore, the number of packages taken out as a non-defective product from one bonded glass can be increased, and the yield can be improved.
Further, according to the package of the present invention, since the package is formed using the bonding glass cutting method of the present invention, airtightness in the cavity can be ensured, and a highly reliable package is provided. can do.
In addition, according to the piezoelectric vibrator of the present invention, it is possible to provide a highly reliable piezoelectric vibrator that ensures airtightness in the cavity and has excellent vibration characteristics.
Since the oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include the above-described piezoelectric vibrator, a highly reliable product can be provided in the same manner as the piezoelectric vibrator.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
(圧電振動子)
図1は、本実施形態における圧電振動子の外観斜視図であり、図2は圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図ある。また、図3は図2に示すA−A線に沿った圧電振動子の断面図であり、図4は圧電振動子の分解斜視図である。
図1〜図4に示すように、圧電振動子1は、ベース基板2とリッド基板3とで2層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティC内に圧電振動片5が収納された表面実装型の圧電振動子1である。そして、圧電振動片5とベース基板2の外側に設置された外部電極6,7とが、ベース基板2を貫通する一対の貫通電極8,9によって電気的に接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Piezoelectric vibrator)
FIG. 1 is an external perspective view of the piezoelectric vibrator according to the present embodiment, and FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator, and is a view of the piezoelectric vibrating piece viewed from above with the lid substrate removed. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line AA shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ベース基板2は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板で板状に形成されている。ベース基板2には、一対の貫通電極8,9が形成される一対のスルーホール21,22が形成されている。スルーホール21,22は、ベース基板2の外側端面(図3中下面)から内側端面(図3中上面)に向かって漸次径が縮径した断面テーパ形状をなしている。
The
リッド基板3は、ベース基板2と同様に、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、ベース基板2に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。そして、リッド基板3のベース基板2が接合される接合面側には、圧電振動片5が収容される矩形状の凹部3aが形成されている。
この凹部3aは、ベース基板2及びリッド基板3が重ね合わされたときに、圧電振動片5を収容するキャビティCを形成する。そして、リッド基板3は、凹部3aをベース基板2側に対向させた状態でベース基板2に対して後述する接合層23を介して陽極接合されている。なお、リッド基板3の上部周縁には、圧電振動子1の製造工程における後述するスクライブ工程時において、リッド基板3の角部が面取りされた面取り部90が形成されている。
Similar to the
The
圧電振動片5は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。
この圧電振動片5は、平行に配置された一対の振動腕部24,25と、一対の振動腕部24,25の基端側を一体的に固定する基部26とからなる音叉型で、一対の振動腕部24,25の外表面上には、振動腕部24,25を振動させる図示しない一対の第1の励振電極と第2の励振電極とからなる励振電極と、第1の励振電極及び第2の励振電極と後述する引き回し電極27,28とを電気的に接続する一対のマウント電極とを有している(何れも不図示)。
The piezoelectric vibrating
This piezoelectric vibrating
このように構成された圧電振動片5は、図3,図4に示すように、金等のバンプBを利用して、ベース基板2の内側端面に形成された引き回し電極27,28上にバンプ接合されている。より具体的には、圧電振動片5の第1の励振電極が、一方のマウント電極及びバンプBを介して一方の引き回し電極27上にバンプ接合され、第2の励振電極が他方のマウント電極及びバンプBを介して他方の引き回し電極28上にバンプ接合されている。これにより、圧電振動片5は、ベース基板2の内側端面から浮いた状態で支持されるとともに、各マウント電極と引き回し電極27,28とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
3 and 4, the piezoelectric vibrating
そして、ベース基板2の内側端面側(リッド基板3が接合される接合面側)には、導電性材料(例えば、アルミニウム)からなる陽極接合用の接合層23が形成されている。この接合層23は、膜厚が例えば3000Å〜5000Å程度に形成され、リッド基板3に形成された凹部3aの周囲を囲むようにベース基板2の周縁に沿って形成されている。そして、ベース基板2とリッド基板3とは、凹部3aをベース基板2の接合面側に対向させた状態でベース基板2に対して接合層23を介して陽極接合されている。
A
また、外部電極6,7は、ベース基板2の外側端面における長手方向の両端に設置されており、各貫通電極8,9及び各引き回し電極27,28を介して圧電振動片5に電気的に接続されている。より具体的には、一方の外部電極6は、一方の貫通電極8及び一方の引き回し電極27を介して圧電振動片5の一方のマウント電極に電気的に接続されている。また、他方の外部電極7は、他方の貫通電極9及び他方の引き回し電極28を介して、圧電振動片5の他方のマウント電極に電気的に接続されている。
The
貫通電極8,9は、焼成によってスルーホール21,22に対して一体的に固定された筒体32及び芯材部31によって形成されたものであり、スルーホール21,22を完全に塞いでキャビティC内の気密を維持しているとともに、外部電極6,7と引き回し電極27,28とを導通させる役割を担っている。具体的に、一方の貫通電極8は、外部電極6と基部26との間で引き回し電極27の下方に位置しており、他方の貫通電極9は、外部電極7と振動腕部25との間で引き回し電極28の下方に位置している。
The through-
筒体32は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体32は、両端が平坦で且つベース基板2と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体32の中心には、芯材部31が筒体32の中心孔を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール21,22の形状に合わせて、筒体32の外形が円錐状(断面テーパ状)となるように形成されている。そして、この筒体32は、スルーホール21,22内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール21,22に対して強固に固着されている。
上述した芯材部31は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体32と同様に両端が平坦で、かつベース基板2の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。
なお、貫通電極8,9は、導電性の芯材部31を通して電気導通性が確保されている。
The
The
The through
このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、ベース基板2に形成された外部電極6,7に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片5の各励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部24,25を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。そして、この一対の振動腕部24,25の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
When the
(圧電振動子の製造方法)
次に、上述した圧電振動子の製造方法について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
初めに、図5に示すように、圧電振動片作製工程を行って図1〜図4に示す圧電振動片5を作製する(S10)。また、圧電振動片5を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。
(Piezoelectric vibrator manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the piezoelectric vibrator described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, as shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrating reed manufacturing process is performed to manufacture the piezoelectric vibrating
(第1のウエハ作成工程)
図6は、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態で、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ接合体の分解斜視図である。
次に、図5,図6に示すように、後にリッド基板3となるリッド基板用ウエハ50を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第1のウエハ作製工程を行う(S20)。具体的には、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ50を形成する(S21)。次いで、リッド基板用ウエハ50の内側端面50a(図6における下面)に、エッチング等により行列方向にキャビティC用の凹部3aを複数形成する凹部形成工程を行う(S22)。
次に、後述するベース基板用ウエハ40との間の気密性を確保するために、ベース基板用ウエハ40との接合面となるリッド基板用ウエハ50の内側端面50a側を少なくとも研磨する研磨工程(S23)を行い、内側端面50aを鏡面加工する。以上により、第2のウエハ作成工程(S20)が終了する。
(First wafer creation process)
FIG. 6 is an exploded perspective view of the wafer bonded body in which the base substrate wafer and the lid substrate wafer are anodically bonded in a state where the piezoelectric vibrating piece is accommodated in the cavity.
Next, as shown in FIGS. 5 and 6, a first wafer manufacturing step is performed in which a
Next, in order to ensure airtightness with the
(第2のウエハ作成工程)
次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板2となるベース基板用ウエハ40を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第1のウエハ作製工程を行う(S30)。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ40を形成する(S31)。次いで、例えばプレス加工等により、ベース基板用ウエハに一対の貫通電極8,9を配置するためのスルーホール21,22を複数形成するスルーホール形成工程を行う(S32)。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ40の外側端面40bから凹部を形成した後、少なくともベース基板用ウエハ40の内側端面40a側から研磨することで、凹部を貫通させ、スルーホール21,22を形成することができる。
(Second wafer creation process)
Next, a first wafer manufacturing process is performed in which the
続いて、スルーホール形成工程(S32)で形成されたスルーホール21,22内に貫通電極8,9を形成する貫通電極形成工程(S33)を行う。これにより、スルーホール21,22内において、芯材部31がベース基板用ウエハ40の両端面40a,40b(図6における上下面)に対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極8,9を形成することができる。
Subsequently, a through electrode forming step (S33) for forming the through
次に、ベース基板用ウエハ40の内側端面40aに導電性材料をパターニングして、接合層23を形成する接合層形成工程を行う(S34)とともに、引き回し電極形成工程を行う(S35)。なお、接合層23はベース基板用ウエハ40におけるキャビティCの形成領域以外の領域、すなわちリッド基板用ウエハ50の内側端面50aとの接合領域の全域に亘って形成する。このようにして、第2のウエハ製作工程(S30)が終了する。
Next, a conductive material is patterned on the
次に、第2のウエハ作成工程(S30)で作成されたベース基板用ウエハ40の各引き回し電極27,28上に、圧電振動片作成工程(S10)で作成された圧電振動片5を、それぞれ金等のバンプBを介してマウントする(S40)。そして、上述した各ウエハ40,50の作成工程で作成されたベース基板用ウエハ40及びリッド基板用ウエハ50を重ね合わせる、重ね合わせ工程を行う(S50)。具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、両ウエハ40,50を正しい位置にアライメントする。これにより、マウントされた圧電振動片5が、リッド基板用ウエハ50に形成された凹部3aとベース基板用ウエハ40とで囲まれるキャビティC内に収納された状態となる。
Next, the piezoelectric vibrating
重ね合わせ工程後、重ね合わせた2枚のウエハ40,50を図示しない陽極接合装置に入れ、図示しない保持機構によりウエハの外周部分をクランプした状態で、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程を行う(S60)。具体的には、接合層23とリッド基板用ウエハ50との間に所定の電圧を印加する。すると、接合層23とリッド基板用ウエハ50との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片5をキャビティC内に封止することができ、ベース基板用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とが接合したウエハ接合体60を得ることができる。そして、本実施形態のように両ウエハ40,50同士を陽極接合することで、接着剤等で両ウエハ40,50を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれや、ウエハ接合体60の反り等を防ぎ、両ウエハ40,50をより強固に接合することができる。
After the superposition process, the two
その後、一対の貫通電極8,9にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極6,7を形成し(S70)、圧電振動子1の周波数を微調整する(S80)。
Thereafter, a pair of
(個片化工程)
図7は、ウエハ接合体の個片化工程の手順を示すフローチャートである。また、図8〜図13はウエハ接合体がマガジンに保持された状態を示す断面図であり、個片化工程を説明するための工程図である。
周波数の微調が終了後、接合されたウエハ接合体60を切断して個片化する個片化工程を行う(S90)。
個片化工程(S90)では、図7,図8に示すように、まずUVテープ80及びリングフレーム81を用いて、ウエハ接合体60を保持するためのマガジン82を作成する(S91)。リングフレーム81は、その内径がウエハ接合体60の直径よりも大径に形成されたリング状の部材であり、厚さ(軸方向における長さ)がウエハ接合体60と同等に形成されている。また、UVテープ80はポリオレフィンからなるシート材に紫外線硬化樹脂、例えばアクリル系の粘着剤(粘着層)が塗布されたものであり、具体的には電気化学工業製のUHP−1525M3や、リンテック製のD510T等が好適に用いられている。また、UVテープ80は、比較的厚さの厚いものを用いることが好ましく、具体的には厚さが160μm以上180μm以下程度のものを用いることが好ましい。本実施形態では、例えば175μm程度のUVテープ80が好適に用いられている。
(Individualization process)
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the wafer singulation process. 8 to 13 are cross-sectional views showing a state in which the wafer bonded body is held in the magazine, and are process diagrams for explaining the singulation process.
After the fine adjustment of the frequency is completed, an individualization process is performed for cutting and bonding the bonded wafer bonded body 60 (S90).
In the singulation step (S90), as shown in FIGS. 7 and 8, first, a
マガジン82は、リングフレーム81の一方の面81aから、貫通孔81bを塞ぐようにUVテープ80を貼り付けることで作成することができる。そして、リングフレーム81の中心軸とウエハ接合体60の中心軸とを一致させた状態で、UVテープ80の粘着面にウエハ接合体60を貼着する(S92)。具体的には、ベース基板用ウエハ40の外側端面40b側(外部電極側)を、UVテープ80の粘着面に貼着する。これにより、ウエハ接合体60がリングフレーム81の貫通孔81b内にセットされた状態となる。この状態で、ウエハ接合体60をレーザースクライブ装置(不図示)に搬送する(S93)。
The
図14は、トリミング工程を説明するための説明図であり、ウエハ接合体のリッド基板用ウエハを取り外した状態を示すベース基板用ウエハの平面図である。
ここで、図9,図14に示すように、リッド基板用ウエハ50とベース基板用ウエハ40とを接合している接合層23を剥離するトリミング工程を行う(S94)。トリミング工程(S94)では、接合層23の吸収帯域波長の光を出射するレーザー、例えば波長が532nmの第2高調波レーザーからなる第1レーザー87を用い、レーザー光R1の照射領域の接合層23を溶融させる。この場合、第1レーザー87から出射されたレーザー光R1は、ビームスキャナ(ガルバノメーター)によって反射された後、Fθレンズを介して集光される。そして、集光されたレーザー光R1をウエハ接合体60におけるリッド基板用ウエハ50の外側端面50b(他方の面)側から照射しながら、レーザー光R1とウエハ接合体60とを平行に相対移動させる。具体的には、各キャビティCを仕切る隔壁上、すなわち圧電振動子1の輪郭線(切断予定線)M(図6参照)に沿って第1レーザー87を走査する。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the trimming process, and is a plan view of the base substrate wafer showing a state in which the lid substrate wafer of the wafer bonded body is removed.
Here, as shown in FIGS. 9 and 14, a trimming step is performed to peel off the
なお、トリミング工程(S94)におけるレーザー光R1のスポット径は、例えば10μm以上30μm以下程度に設定されている。また、トリミング工程(S94)のその他の条件としては、例えば第1レーザー87の加工点平均出力が1.0W、周波数変調が20kHz、走査速度が200mm/sec程度に設定することが好ましい。
これにより、輪郭線M上の接合層23がレーザー光R1を吸収して加熱されることで、接合層23が溶融し、レーザー光R1の照射領域(輪郭線M)より外側へ収縮する。その結果、両ウエハ40,50の接合面(リッド基板用ウエハ50の内側端面50a及びベース基板用ウエハ40の内側端面40a)上に、接合面から接合層23が剥離されてなるトリミングラインTが形成される。
The spot diameter of the laser beam R1 in the trimming step (S94) is set to about 10 μm or more and 30 μm or less, for example. As other conditions for the trimming step (S94), for example, it is preferable to set the processing point average output of the
As a result, the
次に、図10に示すように、リッド基板用ウエハ50における外側端面50bの表層部分にレーザー光R2を照射し、ウエハ接合体60にスクライブラインM’を形成する(S95:スクライブ工程)。スクライブ工程(S95)では、リッド基板用ウエハ50(ソーダ石灰ガラス)の吸収帯域波長の光を出射するレーザー、例えば波長が266nmのUV−Deepレーザーからなる第2レーザー88を用い、レーザー照射領域のリッド基板用ウエハ50の表層部分を溶融させる。具体的には、トリミング工程(S94)と同様に、第2レーザー88とウエハ接合体60とを平行に相対移動させ、圧電振動子1の輪郭線Mに沿って第2レーザー88を走査する。すると、リッド基板用ウエハ50の表層部分がレーザー光R2を吸収して加熱されることで、リッド基板用ウエハ50が溶融し、V溝状のスクライブラインM’が形成される。なお、上述したように第1レーザー87と第2レーザー88とは、各圧電振動子1の輪郭線Mに沿って走査される。これにより、接合層23が剥離されたトリミングラインTとスクライブラインM’とは、ウエハ接合体60を厚さ方向からみて重なるように配置されることになる。
Next, as shown in FIG. 10, the surface layer portion of the
本実施形態のスクライブラインM’は、幅寸法が14μm程度、深さ寸法が11μm程度に形成されている。なお、幅寸法Wに対する深さ寸法Dの倍率を同等に設定することがより好ましい。なお、スクライブ工程(S95)のその他の条件としては、例えば第2レーザー88の加工点出力が250mW〜600mW、パルスエネルギーが100μJ、加工閾値フルーエンスが30J/(cm2・pulse)、走査速度が40mm/sec〜60mm/sec程度に設定することが好ましい。
The scribe line M ′ of this embodiment is formed with a width dimension of about 14 μm and a depth dimension of about 11 μm. More preferably, the magnification of the depth dimension D with respect to the width dimension W is set to be equal. The other conditions of the scribing step (S95) include, for example, the processing point output of the
次に、スクライブラインM’が形成されたウエハ接合体60を、1つ1つの圧電振動子1に切断する切断工程を行う(S100)。
切断工程(S100)では、まず図11に示すように、リングフレーム81の他方の面81cに、貫通孔81bを塞ぐようにセパレーター83を貼り付ける(S101)。セパレーター83は、ブレーキング工程(S103)において、リッド基板用ウエハ50の外側端面50bを保護するものであり、ポリエチレンテレフタレートフィルム(いわゆる、PET材)等によって、厚さが20μm以上30μm以下に形成されている。セパレーター83の厚さが20μmよりも薄いと、後述するブレーキング工程(S103)において、セパレーター83がウエハ接合体60とともに切断される虞があるため好ましくない。一方、セパレーター83の厚さが30μmよりも厚いと、セパレーター83からウエハ接合体60に作用する割断応力がセパレーター83で緩和され、ウエハ接合体60がスムーズに切断されず、切断面の表面精度が低下する虞があるため好ましくない。
Next, a cutting process of cutting the wafer bonded
In the cutting step (S100), first, as shown in FIG. 11, a
そして、ウエハ接合体60は、UVテープ80とセパレーター83とにより挟持された状態で、リングフレーム81の貫通孔81b内に保持される。この状態でウエハ接合体60をブレーキング装置内に搬送する(S102)。
The wafer bonded
次いで、ブレーキング装置内に搬送されたウエハ接合体60に対して、割断応力を加えるブレーキング工程を行う(S103)。ブレーキング工程(S103)では、刃の長さがウエハ接合体60の直径よりも長い切断刃70(刃先角度θが例えば80度〜100度)を用意し、この切断刃70をベース基板用ウエハ40の外側端面40b(一方の面)側からスクライブラインM’(トリミングラインT)に位置合わせした後、切断刃70の刃先をベース基板用ウエハ40の外側端面40bに接触させる。その後、ウエハ接合体60の厚さ方向(輪郭線M)に沿って、ウエハ接合体60に所定の割断応力(例えば、10kg/inch)を加える。なお、図11において、符号71はブレーキング装置においてウエハ接合体60がセットされるシリコンラバー(例えば、厚さ2mm程度)である。
Next, a breaking step of applying cleaving stress is performed on the wafer bonded
これにより、ウエハ接合体60には、厚さ方向に沿ってクラックが発生し、ウエハ接合体60がリッド基板用ウエハ50上に形成されたスクライブラインM’に沿って折れるように切断される。そして、各スクライブラインM’毎に切断刃70を押し当てることで、ウエハ接合体60を輪郭線M毎のパッケージに一括して分離することができる。その後、ウエハ接合体60に貼り付けられたセパレーター83を剥離する(S104)。なお、本実施形態のようにブレーキング工程(S103)において、スクライブラインM’の形成面の反対側、すなわちベース基板用ウエハ40の外側端面40bからスクライブラインM’に沿って割断応力を加えることで、スクライブラインM’の底頂部に大きな割断応力を発生させることができる。これにより、ウエハ接合体60をよりスムーズ、かつ容易に切断することができるため、より良好な切断面を得ることができる。また、上述した割断応力とはスクライブラインMから離間する方向(各圧電振動子1が離間する方向)に発生する引張応力である。
As a result, a crack is generated in the wafer bonded
次に、個片化された圧電振動子1を取り出すためのピックアップ工程を行う(S110)。ピックアップ工程(S110)では、まずマガジン82のUVテープ80に対してUV照射し、UVテープ80の粘着力を僅かに低下させる(S111)。なお、この状態では、ウエハ接合体60は未だUVテープ80に貼り付いた状態である。
Next, a pick-up process for taking out the separated
次に、後述するエクスパンド工程(S113)を行うために、図12に示すように、ウエハ接合体60をエクスパンド装置91内に搬送する(S112)。そこで、まずエクスパンド装置91について説明する。
エクスパンド装置91は、リングフレーム81がセットされる円環状のベースリング92と、ベースリング92の内側に配置され、ウエハ接合体60よりも大径に形成された円板状のヒーターパネル93とを備えている。ヒーターパネル93は、ウエハ接合体60がセットされるベースプレート94に伝熱型のヒーター(不図示)が搭載されたものであり、ヒーターパネル93の中心軸がベースリング92の中心軸に一致するように配置されている。また、ヒーターパネル93は、図示しない駆動手段によって軸方向に沿って移動可能に構成されている。なお、図示しないがエクスパンド装置91は、ベースリング92上にセットされるリングフレーム81を、ベースリング92との間で挟持する押え部材も備えている。
Next, in order to perform an expanding step (S113) described later, as shown in FIG. 12, the wafer bonded
The expanding
このような装置を用いてエクスパンド工程(S113)を行うには、まずウエハ接合体60をエクスパンド装置91にセットする前に、後述するグリップリング85のうち、内側リング85aをヒーターパネル93の外側にセットする。この時、内側リング85は、ヒーターパネル93に固定され、ヒーターパネル93の移動時にともに移動するようにセットされる。なお、グリップリング85は、内径がヒーターパネル93の外径よりも大きく、リングフレーム81の貫通孔81bの内径よりも小さく形成された樹脂製のリングであり、内側リング85aと、内径が内側リング85aの外径と同等に形成された外側リング85b(図13参照)とで構成されている。すなわち、内側リング85aは外側リング85bの内側に嵌まり込むようになっている。
In order to perform the expanding step (S113) using such an apparatus, first, before setting the wafer bonded
その後、マガジン82に固定されたウエハ接合体60をエクスパンド装置91にセットする。この時、UVテープ80側をヒーターパネル93及びベースリング92に向けてウエハ接合体60をセットする。具体的に、ウエハ接合体60の外側端面40bとヒーターパネル93とを対向させるとともに、リングフレーム81の一方の面81aとベースリング92とを対向させた状態で、ウエハ接合体60をエクスパンド装置91にセットする。これにより、ヒーターパネル93上にUVテープ80を介してウエハ接合体60がセットされる。そして、図示しない押え部材によってリングフレーム81をベースリング92との間に挟持する。
Thereafter, the wafer bonded
次に、ヒーターパネル93のヒーターによってUVテープ80を50℃以上に加熱する。UVテープ80を50℃以上に加熱することで、UVテープ80が軟化して延伸し易くなる。そして、図13に示すように、UVテープ80を加熱した状態でヒーターパネル93を内側リング85aとともに上昇させる(図13中矢印参照)。この時、リングフレーム81はベースリング92と押え部材との間で挟持されているので、UVテープ80がウエハ接合体60の径方向外側に向かって延伸する。これにより、UVテープ80に貼着された圧電振動子1同士が離間し、隣接する圧電振動子1間のスペースが拡大する。そして、この状態で内側リング85aの外側に外側リング85bをセットする。具体的には、内側リング85aと外側リング85bとの間にUVテープ80を挟んだ状態で、両者を嵌め合わせる。これにより、UVテープ80が延伸された状態でグリップリング85に保持される。そして、グリップリング85の外側のUVテープ80を切断し、リングフレーム81とグリップリング85とを分離する(S114)。
Next, the
その後、UVテープ80に対して再びUV照射し、UVテープ80の粘着力をさらに低下させる(S115:紫外線照射工程)。これにより、UVテープ80から圧電振動子1が剥離される。その後、画像認識等により各圧電振動子1の位置を把握して、ノズル等により吸引することで、UVテープ80から剥離された圧電振動子1を取り出していく。このように、UVテープ80にUV照射してUVテープ80から圧電振動子1を剥離することで、個片化された圧電振動子1を取り出し易くすることができる。なお、本実施形態では上述したブレーキング工程(S103)おいて、リッド基板用ウエハ50のスクライブラインM’に沿って個片化を行うため、個片化された圧電振動子1のリッド基板3の上部周縁にはスクライブラインM’によってC面取りが施された面取り部90が形成される。
以上により、互いに陽極接合されたベース基板2とリッド基板3との間に形成されたキャビティC内に圧電振動片5が封止された、図1に示す2層構造式表面実装型の圧電振動子1を一度に複数製造することができる。
Thereafter, the
As described above, the
その後、図5に示すように、内部の電気特性検査を行う(S120)。すなわち、圧電振動片5の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性(共振周波数及び共振抵抗値の励振電力依存性)等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。そして、最後に圧電振動子1の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子1の製造が終了する。
Then, as shown in FIG. 5, an internal electrical property inspection is performed (S120). That is, the resonance frequency, resonance resistance value, drive level characteristic (excitation power dependency of the resonance frequency and resonance resistance value), etc. of the piezoelectric vibrating
このように、本実施形態では、厚さが160μm以上180μmのUVテープ80を用いる構成とした。
この構成によれば、厚さが160μm以上に形成されたUVテープ80を用いることで、仮にスクライブ工程(S95)でのレーザー光R2や、ブレーキング工程(S103)での割断応力によってUVテープ80がダメージを受けた場合であっても、このダメージによる影響を許容することができる。すなわち、エクスパンド工程(S113)において、UVテープ80の破断等を防止してUVテープ80の全体を均等に延伸させることができるので、UVテープ80の延伸時に隣接する圧電振動子1同士の接触を防ぐことができる。そして、各圧電振動子1の間隔を均等に広げることができるので、隣接する圧電振動子1同士を確実に分離することができる。したがって、エクスパンド工程(S113)後にUVテープ80から圧電振動子1を取り出す際、個片化された圧電振動子1を認識し易くなるので(認識精度が向上するので)、各圧電振動子1を容易に取り出すことができる。
また、エクスパンド工程(S113)後にUVテープ80から圧電振動子1を取り出す際、隣接する圧電振動子1との接触等を防ぎ、圧電振動子1同士の接触によるチッピングの発生等を防止して、圧電振動子1の割れを防ぐことができる。よって、1枚のウエハ接合体60から良品として取り出される圧電振動子1の数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。
Thus, in the present embodiment, the
According to this configuration, by using the
Further, when the
また、上述したようにエクスパンド工程(S113)においてUVテープ80が破断等を起こす虞がないので、スクライブ工程(S95)等で使用したUVテープ80を交換することなく、そのままエクスパンド工程(S113)で用いることができる。すなわち、エクスパンド工程(S113)に先立って、UVテープ80の張替え工程等を行う必要がないので、製造効率の低下及び製造コストの増加を防止することができる。
一方、厚さが180μm以下に形成されたUVテープ80を用いることで、UVテープ80を延伸させるために必要な力を抑制することができるので、製造効率を向上させることができる。また、市場において容易に調達することができるので、UVテープ80に要する材料コストを低下させることができる。
Further, as described above, there is no possibility that the
On the other hand, since the force required to stretch the
さらに、本実施形態では、エクスパンド工程(S113)において、ヒーターパネル93によりUVテープ80を加熱しながら延伸させるため、UVテープ80を軟化させ延伸させやすくなる。そのため、エクスパンド工程(S113)におけるUVテープ80の破断等を確実に防止し、UVテープ80全体を均等に延伸させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, in the expanding step (S113), since the
なお、スクライブ工程(S95)に先立って輪郭線M上の接合層23を剥離してトリミングラインTを形成することで、ブレーキング時にウエハ接合体60の厚さ方向へのクラック進行を促進するとともに、ウエハ接合体60の面方向へのクラック進行を防ぐことができる。
Prior to the scribing step (S95), the
また、本実施形態の圧電振動子1のリッド基板3は、その周縁部に面取り部90が形成されている構成とした。
この構成によれば、ピックアップ工程(S110)において、仮に個片化された圧電振動子1を取り出す際に、圧電振動子1を取り出すための器具が、圧電振動子1の角部に接触した場合であっても、接触によるチッピングの発生を防止することができる。そのため、チッピングをきっかけに圧電振動子1が割れることがない。
これにより、キャビティC内の気密が確保することができ、振動特性に優れた信頼性の高い圧電振動子1を提供することができる。
なお、面取り部90は、第2レーザー88によりスクライブラインM’を形成した後、スクライブラインM’に沿って切断することで自動的に形成することができるので、切断後の圧電振動子1にそれぞれ面取り部90を形成する場合に比べて迅速、かつ容易に面取り部90を形成することができる。その結果、作業効率を向上させることができる。
In addition, the
According to this configuration, in the pickup step (S110), when the
Thereby, the airtightness in the cavity C can be ensured, and the highly reliable
The chamfered
(発振器)
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図15を参照しながら説明する。
本実施形態の発振器100は、図15に示すように、圧電振動子1を、集積回路101に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器100は、コンデンサ等の電子部品102が実装された基板103を備えている。基板103には、発振器用の上述した集積回路101が実装されており、この集積回路101の近傍に、圧電振動子1が実装されている。これら電子部品102、集積回路101及び圧電振動子1は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
(Oscillator)
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 15, the
このように構成された発振器100において、圧電振動子1に電圧を印加すると、この圧電振動子1内の圧電振動片5が振動する。この振動は、圧電振動片5が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路101に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路101によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子1が発振子として機能する。
また、集積回路101の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
In the
Further, by selectively setting the configuration of the
上述したように、本実施形態の発振器100によれば、高品質化された圧電振動子1を備えているので、発振器100自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
As described above, according to the
(電子機器)
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図16を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子1を有する携帯情報機器110を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器110は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the
次に、本実施形態の携帯情報機器110の構成について説明する。この携帯情報機器110は、図16に示すように、圧電振動子1と、電力を供給するための電源部111とを備えている。電源部111は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部111には、各種制御を行う制御部112と、時刻等のカウントを行う計時部113と、外部との通信を行う通信部114と、各種情報を表示する表示部115と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部116とが並列に接続されている。そして、電源部111によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
Next, the configuration of the
制御部112は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部112は、予めプログラムが書き込まれたROMと、このROMに書き込まれたプログラムを読み出して実行するCPUと、このCPUのワークエリアとして使用されるRAM等とを備えている。
The
計時部113は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子1とを備えている。圧電振動子1に電圧を印加すると圧電振動片5が振動し、この振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部112と信号の送受信が行われ、表示部115に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
The
通信部114は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部117、音声処理部118、切替部119、増幅部120、音声入出力部121、電話番号入力部122、着信音発生部123及び呼制御メモリ部124を備えている。
無線部117は、音声データ等の各種データを、アンテナ125を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部118は、無線部117又は増幅部120から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部120は、音声処理部118又は音声入出力部121から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部121は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
The
The
また、着信音発生部123は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部119は、着信時に限って、音声処理部118に接続されている増幅部120を着信音発生部123に切り替えることによって、着信音発生部123において生成された着信音が増幅部120を介して音声入出力部121に出力される。
なお、呼制御メモリ部124は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部122は、例えば、0から9の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
In addition, the
The call
電圧検出部116は、電源部111によって制御部112等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部112に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部114を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、3V程度となる。電圧検出部116から電圧降下の通知を受けた制御部112は、無線部117、音声処理部118、切替部119及び着信音発生部123の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部117の動作停止は、必須となる。さらに、表示部115に、通信部114が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
When the voltage applied to each functional unit such as the
すなわち、電圧検出部116と制御部112とによって、通信部114の動作を禁止し、その旨を表示部115に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部115の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×(バツ)印を付けるようにしても良い。
なお、通信部114の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部126を備えることで、通信部114の機能をより確実に停止することができる。
That is, the operation of the
In addition, the function of the
上述したように、本実施形態の携帯情報機器110によれば、高品質化された圧電振動子1を備えているので、携帯情報機器自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
As described above, according to the
次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図17を参照して説明する。
本実施形態の電波時計130は、図17に示すように、フィルタ部131に電気的に接続された圧電振動子1を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
日本国内には、福島県(40kHz)と佐賀県(60kHz)とに、標準の電波を送信する送信所(送信局)があり、それぞれ標準電波を送信している。40kHz若しくは60kHzのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した2つの送信所で日本国内を全て網羅している。
Next, an embodiment of a radio timepiece according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 17, the
In Japan, there are transmitting stations (transmitting stations) that transmit standard radio waves in Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves. Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have the property of propagating the surface of the earth and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the surface of the earth, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. is doing.
(電波時計)
以下、電波時計130の機能的構成について詳細に説明する。
アンテナ132は、40kHz若しくは60kHzの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、40kHz若しくは60kHzの搬送波にAM変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ133によって増幅され、複数の圧電振動子1を有するフィルタ部131によって濾波、同調される。
本実施形態における圧電振動子1は、上述した搬送周波数と同一の40kHz及び60kHzの共振周波数を有する水晶振動子部138、139をそれぞれ備えている。
(Radio watch)
Hereinafter, the functional configuration of the
The
The
さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路134により検波復調される。
続いて、波形整形回路135を介してタイムコードが取り出され、CPU136でカウントされる。CPU136では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、RTC137に反映され、正確な時刻情報が表示される。
搬送波は、40kHz若しくは60kHzであるから、水晶振動子部138、139は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
Further, the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and
Subsequently, the time code is taken out via the
Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the
なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは77.5KHzの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計130を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子1を必要とする。
In addition, although the above-mentioned description was shown in the example in Japan, the frequency of the long standard wave is different overseas. For example, in Germany, a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Accordingly, when the
上述したように、本実施形態の電波時計130によれば、高品質化された圧電振動子1を備えているので、電波時計自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
As described above, according to the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、音叉型の圧電振動片5を例に挙げて説明したが、音叉型に限られるものではない。例えば、厚み滑り振動片としても構わない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in the above-described embodiment, the tuning fork type
また、上述した実施形態では、切断工程においてリッド基板用ウエハ50の外側端面50bにスクライブラインM’を形成する一方、ベース基板用ウエハ40の外側端面40bから切断刃70を押し当てる場合について説明したが、これに限られない。例えば、ベース基板用ウエハ40の外側端面40bにスクライブラインM’を形成する一方、リッド基板用ウエハ50の外側端面50bから切断刃70を押し当ててもよい。
さらに、ベース基板用ウエハ40に凹部3aを形成してもよく、両ウエハ40,50に凹部3aをそれぞれ形成してもよい。
In the above-described embodiment, the scribe line M ′ is formed on the
Further, the
1…圧電振動子(パッケージ,接合ガラス片) 2…ベース基板(ガラス基板) 3…リッド基板(ガラス基板) 4…圧電振動片(電子部品) 23…接合膜(接合材) 60…ウエハ接合体(接合ガラス) 80…UVテープ(粘着シート) 100…発振器 110…携帯情報機器(電子機器) 130…電波時計 C…キャビティ M’…スクライブライン(溝)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記接合ガラスの吸収波長のレーザー光を前記切断予定線に沿って照射して、前記接合ガラスの他方の面に溝を形成する溝形成工程と、
前記切断予定線に沿って割断応力を加えて前記接合ガラスを切断することで、前記接合ガラスを複数の接合ガラス片に個片化する切断工程と、
前記粘着シートを延伸することで、隣接する前記接合ガラス片の間隔を広げるエクスパンド工程とを有し、
前記粘着シートは、厚さが160μm以上180μm以下に形成されていることを特徴とする接合ガラスの切断方法。 A bonded glass that cuts the bonded glass along a planned cutting line in a state where an adhesive sheet is attached to one surface of the bonded glass formed by bonding bonded surfaces of a plurality of glass substrates through a bonding material. Cutting method,
A groove forming step of irradiating a laser beam having an absorption wavelength of the bonding glass along the planned cutting line to form a groove on the other surface of the bonding glass;
A cutting step in which the joining glass is separated into a plurality of joining glass pieces by cutting the joining glass by applying a cleaving stress along the planned cutting line;
By extending the pressure-sensitive adhesive sheet, and having an expanding step to widen the interval between the adjacent bonded glass pieces,
The adhesive sheet is formed to have a thickness of 160 μm or more and 180 μm or less.
前記エクスパンド工程の終了後、前記粘着シートの前記粘着層に対して紫外線を照射して、前記粘着層の粘着力を低下させる紫外線照射工程を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の接合ガラスの切断方法。 The pressure-sensitive adhesive sheet has a sheet material and an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive layer that adheres the sheet material and the bonding glass,
3. The method according to claim 1, further comprising an ultraviolet irradiation step of irradiating the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive sheet with ultraviolet rays after the expanding step to reduce the pressure-sensitive adhesive force of the pressure-sensitive adhesive layer. Cutting method of bonded glass.
前記切断工程では、複数の前記パッケージの形成領域を隔する前記切断予定線に沿って前記接合ガラスを切断し、
前記エクスパンド工程では、前記粘着シートを延伸することで、隣接する前記パッケージの間隔を広げることを特徴とするパッケージの製造方法。 A method for producing a package having a cavity capable of enclosing an electronic component inside the bonding glass, using the bonding glass cutting method according to any one of claims 1 to 4,
In the cutting step, the bonding glass is cut along the planned cutting line separating a plurality of package formation regions,
In the expanding step, the adhesive sheet is stretched to widen the interval between the adjacent packages.
前記接合ガラスの前記他方の面に、前記溝が割断されてなる面取り部を有していることを特徴とするパッケージ。 A package comprising a cavity capable of enclosing an electronic component inside the bonding glass, formed using the bonding glass cutting method according to any one of claims 1 to 4,
A package comprising a chamfered portion formed by cleaving the groove on the other surface of the bonding glass.
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