JP2011129591A - Bonding method and method of manufacturing sealed type device - Google Patents

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一 大西
Yoshifumi Ito
佳史 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bonding method capable of achieving easy bonding while controlling a bonding region of a member to which a bonding film has been transferred, so that the bonding film in a desired shape can be easily transferred to a surface of the member; and to provide a method of manufacturing a sealed type device in which the sealed type device with high reliability can be efficiently manufactured. <P>SOLUTION: Two bonding film transfer sheets have a base material and a first bonding film 31 formed thereon, and a base material and a second bonding film 32 formed thereon, respectively. The former has a part of the first bonding film 31 transferred corresponding to an energy-imparted region of a case 2, and the latter has a part of the second bonding film 32 transferred corresponding to an energy-imparted region of a cover body 4. The bonding films 31 and 32 each includes an atomic structure including a siloxane bond, and a leaving group bonded to the siloxane bond, and the case 2 and cover body 4 are bonded together through the transferred parts to constitute a quartz oscillator 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、接合方法および封止型デバイスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a bonding method and a manufacturing method of a sealed device.

2つの部材同士を接合(接着)する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
このように接着剤を用いて部材を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることで接着が完了する。
When joining (adhering) two members, conventionally, a method of using an adhesive such as an epoxy-based adhesive, a urethane-based adhesive, or a silicone-based adhesive is often used.
Thus, when bonding a member using an adhesive agent, a liquid or paste-like adhesive agent is apply | coated to an adhesive surface, and members are bonded together through the apply | coated adhesive agent. Thereafter, the bonding is completed by curing the adhesive by the action of heat or light.

ところが、部材の接着面に接着剤を塗布する際には、印刷法等の煩雑な方法を用いる必要がある。例えば、接着面の一部の領域に対して選択的に接着剤を塗布する場合、塗布の位置精度や厚さを厳密に制御することは極めて困難である。
また、接着剤の硬化時間が非常に長くなるため、接着に長時間を要するととともに、硬化中に部材同士の位置がずれてしまったり、硬化中の加熱により熱膨張率差のある部材同士の接着界面に熱応力が残留し、接着体の変形、損傷を招くおそれがある。
However, when applying an adhesive to the bonding surface of the member, it is necessary to use a complicated method such as a printing method. For example, when an adhesive is selectively applied to a partial region of the adhesive surface, it is extremely difficult to strictly control the position accuracy and thickness of the application.
Also, since the curing time of the adhesive becomes very long, it takes a long time to bond, and the positions of the members are shifted during curing, or between members having a difference in thermal expansion coefficient due to heating during curing Thermal stress remains at the bonding interface, which may cause deformation and damage of the bonded body.

さらに、部材の構成材料によっては、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程を複雑化している。
なお、接着剤としては、前述したように有機系材料からなる接着剤が一般的であるが、このような接着剤はそれ自体が通気性を有しているため、気密性を必要とする箇所の接着は困難である。
Further, depending on the constituent material of the member, it is necessary to use a primer in order to increase the bonding strength, and the cost and labor for that purpose complicate the bonding process.
As described above, an adhesive made of an organic material is generally used as described above. However, since such an adhesive itself has air permeability, a place where airtightness is required. Is difficult to bond.

一方、接着剤を用いない接合方法として、陽極接合等の固体接合が知られている。陽極接合は、ガラス製の部材とシリコン製の部材とを重ね合わせ、加熱しつつ両者に電圧を印加すると、接触界面に共有結合が生じ、直接接合する方法である。
特許文献1には、内部に水晶振動子素子を収容しつつ、ベース基板と蓋体とを陽極接合することにより、内部を気密封止してなる水晶振動子(封止型デバイス)が開示されている。
On the other hand, solid bonding such as anodic bonding is known as a bonding method that does not use an adhesive. Anodic bonding is a method in which a glass member and a silicon member are overlapped and heated, and when a voltage is applied to both of them, a covalent bond is formed at the contact interface and the members are directly bonded.
Patent Document 1 discloses a crystal resonator (sealed device) that is hermetically sealed by housing a crystal resonator element inside and anodic bonding a base substrate and a lid. ing.

しかしながら、陽極接合では、その接合原理から接合可能な材質に制約がある。具体的には、接合の際にアルカリ金属イオン等の部材内で移動するイオンを含んでいる必要があり、しかも、接合に供される2つの部材は共有結合可能な部材に限られる。このため、接合可能な材質は、ガラス材料とシリコン材料等の組み合わせに限られる。
また、固体接合では、2つの部材の各接合面のうち、互いに接触している面全体が接合するため、一部を選択的に接合することは困難である。このため、異種材料からなる部材同士を接合した場合、部材間の熱膨張率差に伴って接合界面に大きな応力が発生し、反りや剥離、気密破壊等の問題を引き起こすおそれがある。
However, in anodic bonding, the materials that can be bonded are limited due to the bonding principle. Specifically, it is necessary to contain ions that move in a member such as alkali metal ions at the time of joining, and the two members used for joining are limited to members that can be covalently bonded. For this reason, the material that can be joined is limited to a combination of glass material and silicon material.
Moreover, in solid joining, since the whole surface which mutually contacts is joined among each joining surface of two members, it is difficult to selectively join a part. For this reason, when members made of different materials are joined together, a large stress is generated at the joining interface with a difference in coefficient of thermal expansion between the members, which may cause problems such as warpage, peeling, and hermetic failure.

そこで、特許文献2では、プラズマ重合法により形成された接合膜を用いて部材同士を接合する方法が提案されている。
このような接合膜は、気相成膜法で成膜されているため、従来に比べて接合膜の膜質や厚さを厳密に制御し易い。しかしながら、プラズマ重合法により形成した接合膜をパターニングする際には、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを用いて不要部分を除去する必要があり、製造工程の複雑化、高コスト化が避けられない。さらには、フォトリソグラフィーを用いる場合、現像工程でアルカリ溶液を用いる必要があるが、プラズマ重合膜はアルカリ溶液の耐性が弱く、エッチングの際に接合膜の特性が劣化する。このため、膜自体の気密性が損なわれるおそれがあり、気密性を要する接合部には不適である。
また、特許文献2では、接合に供する部材の表面に接合膜を成膜する必要があるため、成膜装置と部材とは不可分であり、成膜装置がある場所に必ず部材を用意しなければならない。ところが、成膜装置は大型で重量も大きく、可搬性が著しく低いため、製品の製造プロセスでは、部材の動線に地理的制約を伴うことが避けられない。
Therefore, Patent Document 2 proposes a method of bonding members using a bonding film formed by a plasma polymerization method.
Since such a bonding film is formed by a vapor deposition method, it is easier to strictly control the film quality and thickness of the bonding film than in the past. However, when patterning the bonding film formed by the plasma polymerization method, it is necessary to remove unnecessary portions by using a photolithography technique and an etching technique, and the manufacturing process is complicated and expensive. Furthermore, when photolithography is used, it is necessary to use an alkaline solution in the development step. However, the plasma polymerized film is weak in resistance to the alkaline solution, and the characteristics of the bonding film are deteriorated during etching. For this reason, there exists a possibility that the airtightness of film | membrane itself may be impaired, and it is unsuitable for the junction part which requires airtightness.
Further, in Patent Document 2, since it is necessary to form a bonding film on the surface of a member used for bonding, the film forming apparatus and the member are inseparable, and a member must be prepared where the film forming apparatus is located. Don't be. However, since the film forming apparatus is large in size, heavy in weight, and extremely low in portability, it is inevitable that the product manufacturing process involves geographical restrictions on the flow lines of the members.

また、特許文献3には、内部に閉空間を形成する第1の構造体と第2の構造体とをシロキサン(Si−O)骨格と、シロキサン骨格に結合する脱離基とを含む接合膜で接合した構造が提案されており、閉空間の蓋体となる第1の構造体の全面に接合膜を形成している。しかしながら、閉空間の蓋体全面に接合膜を形成すると、閉空間の内部に収納されている電子デバイスに蓋体から欠落した接合膜が付着し、素子の特性に悪影響を与えてしまう可能性がある。   Patent Document 3 discloses a bonding film in which a first structure and a second structure that form a closed space therein include a siloxane (Si—O) skeleton and a leaving group that bonds to the siloxane skeleton. In this case, a bonding film is formed on the entire surface of the first structure serving as a lid of the closed space. However, if a bonding film is formed on the entire surface of the lid in the closed space, the bonding film missing from the lid may adhere to the electronic device housed in the closed space, which may adversely affect the element characteristics. is there.

特開2008−252805号公報JP 2008-252805 A 特開2008−307873号公報JP 2008-307873 A 特開2009−131911号公報JP 2009-131911 A

本発明の目的は、部材表面に所望の形状の接合膜を簡単に転写することができるので、これにより接合膜を転写された部材の接合領域を制御しつつ簡単な接合を可能にする接合方法、および信頼性の高い封止型デバイスを効率よく製造し得る封止型デバイスの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is that a bonding film having a desired shape can be easily transferred onto the surface of a member, thereby enabling a simple bonding while controlling the bonding region of the member to which the bonding film is transferred. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sealed device that can efficiently manufacture a highly reliable sealed device.

上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基材と、該基材の一方の面側に設けられ、シロキサン(Si−O)結合を含む原子構造と、該シロキサン結合に結合し有機基からなる脱離基と、を含む接合膜とを有する接合膜付き基材と、互いの接合面が対向するように接合される第1の部材および第2の部材とを用意する準備工程と、
前記第1の部材の前記接合面の一部の領域にエネルギーを付与し、前記領域を活性化させるとともに、前記領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記接合膜付き基材とを積層し、第1の仮接合体を得る仮接合工程と、
前記第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材に部分的に転写し、第2の仮接合体を得る転写工程と、
前記第2の仮接合体に転写された前記接合膜の剥離面にエネルギーを付与し、前記脱離基を前記シロキサン結合から脱離させ、接着性を発現させるとともに、前記互いの接合面が対向するように、前記第2の仮接合体と前記第2の部材とを積層し、接合体を得る本接合工程とを有することを特徴とする。
これにより、部材表面に所望の形状の接合膜を簡単に転写することができるので、これにより接合膜を転写された部材と他の部材との接合領域を制御しつつ簡単な接合を可能にする。
The above object is achieved by the present invention described below.
The bonding method of the present invention includes a base material, an atomic structure including a siloxane (Si-O) bond provided on one surface side of the base material, and a leaving group formed of an organic group bonded to the siloxane bond. A preparation step of preparing a base member with a bonding film having a bonding film including a first member and a second member to be bonded so that their bonding surfaces face each other;
The first member and the bonding film are provided such that energy is applied to a partial region of the bonding surface of the first member to activate the region, and the region and the bonding film are in close contact with each other. A temporary bonding step of laminating a base material with a base to obtain a first temporary bonded body;
A transfer step of peeling the base material from the first temporary bonded body, partially transferring the bonding film corresponding to the region to the first member, and obtaining a second temporary bonded body;
Energy is applied to the peeling surface of the bonding film transferred to the second temporary bonded body, the leaving group is released from the siloxane bond, and adhesiveness is exhibited, and the bonding surfaces face each other. As described above, the present invention includes a main joining step in which the second temporary joined body and the second member are stacked to obtain a joined body.
As a result, the bonding film having a desired shape can be easily transferred onto the surface of the member, thereby enabling easy bonding while controlling the bonding region between the member to which the bonding film has been transferred and the other member. .

本発明の接合方法では、前記仮接合工程において、前記接合膜付き基材の前記接合膜にエネルギーを付与することが好ましい。
これにより、より強固な接合状態が得られる。
本発明の接合方法では、前記接合膜は、Si−H結合を含んでいることが好ましい。
Si−H結合は、シロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Si−H結合を避けるように形成されることとなり、シロキサン結合を含む原子構造の規則性が低下する。このようにして、接合膜中にSi−H結合が含まれることにより、結晶化度の低い原子構造を効率よく形成することができる。
In the joining method of this invention, it is preferable to provide energy to the said joining film of the said base material with a joining film in the said temporary joining process.
Thereby, a stronger bonded state can be obtained.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the bonding film includes a Si—H bond.
Si-H bonds are thought to inhibit the regular formation of siloxane bonds. For this reason, the siloxane bond is formed so as to avoid the Si—H bond, and the regularity of the atomic structure including the siloxane bond is lowered. Thus, an atomic structure with a low degree of crystallinity can be efficiently formed by including Si—H bonds in the bonding film.

本発明の接合方法では、前記接合膜は、プラズマ重合膜であることが好ましい。
これにより、緻密で均質な接合膜を効率よく作製することができる。また、プラズマ重合法で作製された接合膜では、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、接合体の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
In the bonding method of the present invention, the bonding film is preferably a plasma polymerization film.
Thereby, a dense and homogeneous bonding film can be efficiently produced. In addition, in the bonding film manufactured by the plasma polymerization method, the activated state is imparted with energy and is maintained for a relatively long time. For this reason, the manufacturing process of the joined body can be simplified and improved in efficiency.

本発明の接合方法では、前記基材は、その表面に設けられ、前記接合膜に対する剥離性を有する剥離層を有していることが好ましい。
これにより、基材は、母材の組成に関係なく、接合膜に対する剥離性を有するものとなる。
本発明の接合方法では、前記領域に対するエネルギーの付与は、前記領域をプラズマに曝す方法および前記領域にエネルギー線を照射する方法の少なくとも一方により行われることが好ましい。
これにより、前記領域を清浄化するとともに、表面付近の結合の一部を切断して、表面を活性化させることができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the base material has a release layer that is provided on a surface thereof and has a peelability from the bonding film.
Thereby, a base material will have peelability with respect to a joining film | membrane irrespective of a composition of a base material.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the energy is applied to the region by at least one of a method of exposing the region to plasma and a method of irradiating the region with energy rays.
Thereby, while cleaning the said area | region, a part of coupling | bonding of the surface vicinity can be cut | disconnected and the surface can be activated.

本発明の接合方法では、前記接合膜に対するエネルギーの付与は、前記接合膜をプラズマに曝す方法および前記接合膜にエネルギー線を照射する方法の少なくとも一方により行われることが好ましい。
これにより、接合膜を効率よく活性化させることができる。また、接合膜中の結合を必要以上に切断しないので、各接合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
本発明の接合方法では、前記本接合工程の後に、前記接合体を加熱する工程、および、前記接合体を前記第1の部材と前記第2の部材とが互いに近づくように加圧する工程の少なくとも一方を有することが好ましい。
これにより、接合体における接合強度をより高めることができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that energy is applied to the bonding film by at least one of a method of exposing the bonding film to plasma and a method of irradiating the bonding film with energy rays.
Thereby, the bonding film can be activated efficiently. In addition, since the bonds in the bonding film are not cut more than necessary, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of each bonding film.
In the bonding method of the present invention, after the main bonding step, at least a step of heating the bonded body and a step of pressurizing the bonded body so that the first member and the second member approach each other It is preferable to have one.
Thereby, the joint strength in the joined body can be further increased.

本発明の接合方法では、前記準備工程において、前記接合膜付き基材と同様の第1の接合膜付き基材および第2の接合膜付き基材を用意し、
前記仮接合工程において、前記第1の部材の前記接合面の一部の第1の領域にエネルギーを付与し、前記第1の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記第1の接合膜付き基材とを積層するとともに、前記第2の部材の前記接合面の一部の第2の領域にエネルギーを付与し、前記第2の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第2の部材と前記第2の接合膜付き基材とを積層して、2つの前記第1の仮接合体を得、
前記転写工程において、前記2つの第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記第1の領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材に部分的に転写するとともに、前記第2の領域に対応する前記接合膜を前記第2の部材に部分的に転写して、2つの前記第2の仮接合体を得、
前記本接合工程において、前記2つの第2の仮接合体の前記接合膜の剥離面にそれぞれエネルギーを付与し、前記互いの接合面が対向するように、前記2つの第2の仮接合体同士を積層し、接合体を得ることが好ましい。
これにより、複雑な形状の接合膜も簡単に形成することができる。
In the bonding method of the present invention, in the preparation step, a substrate with a first bonding film and a substrate with a second bonding film similar to the substrate with a bonding film are prepared,
In the temporary bonding step, the first member is configured such that energy is applied to a first region of a part of the bonding surface of the first member so that the first region and the bonding film are in close contact with each other. And the first substrate with the bonding film are laminated, and energy is applied to a second region of a part of the bonding surface of the second member, and the second region and the bonding film are Laminating the second member and the second substrate with a bonding film so as to closely adhere to obtain two first temporary bonded bodies,
In the transfer step, the base material is peeled off from the two first temporary joined bodies, the bonding film corresponding to the first region is partially transferred to the first member, and the first Partially transferring the bonding film corresponding to the region of 2 to the second member to obtain two second temporary bonded bodies,
In the main bonding step, energy is applied to the separation surfaces of the bonding films of the two second temporary bonded bodies, and the two second temporary bonded bodies are arranged so that the bonded surfaces face each other. Is preferably laminated to obtain a joined body.
This makes it possible to easily form a bonding film having a complicated shape.

本発明の封止型デバイスの製造方法は、基材と、該基材の一方の面側に設けられ、シロキサン(Si−O)結合を含む原子構造と、該シロキサン結合に結合し有機基からなる脱離基と、を含む接合膜とを有する接合膜付き基材と、互いの接合面が対向するように重ね合わせることにより、内部に閉空間を形成し得る第1の部材および第2の部材とを用意する第1の工程と、
前記閉空間になり得る位置にデバイスを載置する第2の工程と、
前記第1の部材の前記接合面の一部の領域にエネルギーを付与し、前記領域を活性化させるとともに、前記領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記接合膜付き基材とを積層し、第1の仮接合体を得る第3の工程と、
前記第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材に部分的に転写し、第2の仮接合体を得る第4の工程と、
前記第2の仮接合体に転写された前記接合膜の剥離面にエネルギーを付与し、前記脱離基を前記シロキサン結合から脱離させ、接着性を発現させるとともに、前記互いの接合面が対向するように、前記第2の仮接合体と前記第2の部材とを積層し、前記デバイスが収納された前記閉空間を気密封止し、封止型デバイスを得る第5の工程とを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い封止型デバイスを効率よく製造することができる。
本発明の封止型デバイスの製造方法では、前記第3の工程において、前記第1の部材の前記接合面にエネルギーが付与される領域は、前記閉空間に対応する領域の周囲を囲う枠状の領域となるよう設定されることが好ましい。
これにより、接合膜により前記閉空間を確実に気密封止することができる。
The method for producing a sealed device of the present invention includes a base material, an atomic structure provided on one surface side of the base material, including a siloxane (Si-O) bond, and an organic group bonded to the siloxane bond A first member capable of forming a closed space therein and a second member by superimposing the substrate with a bonding film having a bonding film including a leaving group and a bonding film including the bonding group so as to face each other. A first step of preparing a member;
A second step of placing the device in a position that can be the closed space;
The first member and the bonding film are provided such that energy is applied to a partial region of the bonding surface of the first member to activate the region, and the region and the bonding film are in close contact with each other. A third step of laminating a substrate with a substrate to obtain a first temporary joined body;
A fourth step of peeling the base material from the first temporary bonded body, partially transferring the bonding film corresponding to the region to the first member, and obtaining a second temporary bonded body; ,
Energy is applied to the peeling surface of the bonding film transferred to the second temporary bonded body, the leaving group is released from the siloxane bond, and adhesiveness is exhibited, and the bonding surfaces face each other. And a fifth step of stacking the second temporary joined body and the second member, hermetically sealing the closed space in which the device is housed, and obtaining a sealed device. It is characterized by that.
Thereby, a highly reliable sealed device can be efficiently manufactured.
In the sealed device manufacturing method of the present invention, in the third step, the region where energy is applied to the bonding surface of the first member is a frame shape surrounding the periphery of the region corresponding to the closed space. It is preferable to set so that it becomes the area | region of this.
Accordingly, the closed space can be reliably hermetically sealed by the bonding film.

本発明の封止型デバイスの製造方法では、前記第1の工程において、前記接合膜付き基材と同様の第1の接合膜付き基材および第2の接合膜付き基材を用意し、
前記第3の工程において、前記第1の部材の前記接合面の一部の第1の領域にエネルギーを付与し、前記第1の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記第1の接合膜付き基材とを積層するとともに、前記第2の部材の前記接合面の一部の第2の領域にエネルギーを付与し、前記第2の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第2の部材と前記第2の接合膜付き基材とを積層し、2つの前記第1の仮接合体を得、
前記第4の工程において、前記2つの第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記第1の領域および前記第2の領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材および前記第2の部材に部分的に転写して、2つの前記第2の仮接合体を得、
前記第5の工程において、前記2つの第2の仮接合体の前記接合膜の剥離面にそれぞれエネルギーを付与し、前記互いの接合面が対向するように、前記2つの第2の仮接合体同士を積層し、封止型デバイスを得ることが好ましい。
これにより、複雑な形状の接合膜も簡単に形成することができ、信頼性の高い封止型デバイスを効率よく製造することができる。
In the manufacturing method of the encapsulated device of the present invention, in the first step, a first substrate with a bonding film and a second substrate with a bonding film similar to the substrate with a bonding film are prepared,
In the third step, energy is applied to a first region of a part of the bonding surface of the first member so that the first region and the bonding film are in close contact with each other. While laminating a member and the first substrate with a bonding film, energy is applied to a second region of a part of the bonding surface of the second member, and the second region and the bonding film The second member and the base material with the second bonding film are laminated so that the two first temporary bonded bodies are obtained.
In the fourth step, the base material is peeled from the two first temporary joined bodies, and the first film and the bonding film corresponding to the first area and the second area are separated from the first member and the second area. Partially transferred to the second member to obtain two second temporary joined bodies,
In the fifth step, the two second temporary joined bodies are provided such that energy is applied to the separation surfaces of the bonding films of the two second temporary joined bodies, and the joined surfaces face each other. It is preferable to laminate them to obtain a sealed device.
Thereby, a complex-shaped bonding film can be easily formed, and a highly reliable sealed device can be efficiently manufactured.

本発明の封止型デバイスの製造方法では、前記第1の領域および前記第2の領域は、
前記第5の工程において前記2つの第2の仮接合体同士を積層したとき、それらの領域を合成した領域が、前記閉空間に対応する領域の周囲を囲う枠状の領域となるよう設定されることが好ましい。
これにより、接合膜により前記閉空間を確実に気密封止することができ、信頼性の高い封止型デバイスを効率よく製造することができる。
本発明の封止型デバイスの製造方法では、前記第3の工程において、前記部材と前記接合膜付き基材とを積層する前に、前記接合膜付き基材の接合膜にエネルギーを付与することが好ましい。
これにより、より強固な接合状態を有する封止型デバイスを製造することができる。
In the sealed device manufacturing method of the present invention, the first region and the second region are:
When the two second temporary joined bodies are laminated in the fifth step, the area obtained by combining these areas is set to be a frame-like area surrounding the area corresponding to the closed space. It is preferable.
Thereby, the closed space can be reliably hermetically sealed by the bonding film, and a highly reliable sealed device can be efficiently manufactured.
In the manufacturing method of the sealed device of the present invention, in the third step, before the member and the substrate with the bonding film are stacked, energy is applied to the bonding film of the substrate with the bonding film. Is preferred.
Thereby, a sealed device having a stronger bonding state can be manufactured.

本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)により製造される封止型デバイスの一例である水晶振動子の構成を示す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the structure of the crystal oscillator which is an example of the sealing type device manufactured by the manufacturing method (sealing method of this invention) of the sealing type device of this invention. 図1に示す水晶振動子の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the crystal unit shown in FIG. 1. 本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の実施形態を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating embodiment of the manufacturing method (sealing method of this invention) of the sealing type device of this invention. マスクの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a mask. 本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の実施形態を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating embodiment of the manufacturing method (sealing method of this invention) of the sealing type device of this invention. 本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の実施形態を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating embodiment of the manufacturing method (sealing method of this invention) of the sealing type device of this invention. 第1の部材に転写された接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the state before energy provision of the bonding film transcribe | transferred to the 1st member. 第1の部材に転写された接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the state after the energy provision of the bonding film transcribe | transferred to the 1st member. 本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the plasma polymerization apparatus used for the joining method of this invention. 本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の他の構成例1を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example 1 of the manufacturing method (joining method of this invention) of the sealing type device of this invention. 本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の他の構成例2を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example 2 of the manufacturing method (joining method of this invention) of the sealing type device of this invention.

以下、本発明の接合方法および封止型デバイスの製造方法を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)により製造される封止型デバイスの一例である水晶振動子の構成を示す平面図および断面図、図2は、図1に示す水晶振動子の分解斜視図、図3、5、6は、本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の実施形態を説明するための図(縦断面図)、図4は、マスクの構成を示す平面図、図7は、第1の部材に転写された接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図8は、第1の部材に転写された接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図2、3、5〜8中の上側を「上」、下側を「下」という。
以下、本発明の接合方法の一例として、図1に示す水晶振動子1を製造する方法(本発明の封止型デバイスの製造方法)について説明する。
Hereinafter, the joining method and the manufacturing method of a sealing type device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view showing a configuration of a crystal resonator which is an example of a sealed device manufactured by a manufacturing method of a sealed device of the present invention (a bonding method of the present invention), and FIG. 1 is an exploded perspective view of the crystal unit shown in FIG. 1, and FIGS. 3, 5, and 6 are diagrams (longitudinal sectional views) for explaining an embodiment of a method for manufacturing a sealed device of the present invention (joining method of the present invention). 4 is a plan view showing the structure of the mask, FIG. 7 is a partially enlarged view showing a state before energy application of the bonding film transferred to the first member, and FIG. 8 is transferred to the first member. It is the elements on larger scale which show the state after energy provision of the made bonding film. In the following description, the upper side in FIGS. 2, 3, and 5 to 8 is referred to as “upper”, and the lower side is referred to as “lower”.
Hereinafter, as an example of the bonding method of the present invention, a method of manufacturing the crystal unit 1 shown in FIG. 1 (a manufacturing method of the sealed device of the present invention) will be described.

(封止型デバイス)
図1に示す水晶振動子(封止型デバイス)1は、有底箱状をなし、内側に凹部22を有するケース(第1の部材)2と、ケース2の上方に設けられ、凹部22の開口部を覆うことにより、凹部22を閉塞する蓋体(第2の部材)4と、凹部22内に設けられた水晶振動片5とを有する。そして、ケース2と蓋体4との間は、接合膜3により接合されている。これにより、ケース2と蓋体4との間は気密封止され、凹部22は閉空間となる。
(Sealed device)
A crystal resonator (sealed device) 1 shown in FIG. 1 has a bottomed box shape, and has a case (first member) 2 having a recess 22 inside, a case 2 provided above the case 2, The lid (second member) 4 that closes the recess 22 by covering the opening, and the crystal vibrating piece 5 provided in the recess 22 are provided. The case 2 and the lid 4 are joined by a joining film 3. Thereby, between the case 2 and the cover body 4 is airtightly sealed, and the recessed part 22 becomes a closed space.

ここで、水晶振動片5には、図示しない電気配線が設けられており、この電気配線はケース2の外表面に設けられた図示しない電極パッドと導通している。これにより、水晶振動片5にはケース2の外部から電圧を印加し得るようになっている。
水晶振動片5に電圧を印加すると、水晶の逆圧電効果により、ある一定の周波数(共鳴周波数)で水晶振動片5を振動させることができる。また、水晶振動片5が振動すると、今度は水晶の圧電効果により、ある一定の周波数で電極パッドに電圧の変動が生じる。これらの性質を利用して、水晶振動子1は、共鳴周波数で振動する電気信号を発生させる電子部品として利用される。
Here, the crystal vibrating piece 5 is provided with an electric wiring (not shown), and this electric wiring is electrically connected to an electrode pad (not shown) provided on the outer surface of the case 2. Thereby, a voltage can be applied to the crystal vibrating piece 5 from the outside of the case 2.
When a voltage is applied to the crystal vibrating piece 5, the crystal vibrating piece 5 can be vibrated at a certain frequency (resonance frequency) due to the inverse piezoelectric effect of the crystal. Further, when the crystal vibrating piece 5 vibrates, a voltage fluctuation is generated at the electrode pad at a certain frequency this time due to the piezoelectric effect of the crystal. Utilizing these properties, the crystal unit 1 is used as an electronic component that generates an electrical signal that vibrates at a resonance frequency.

ところで、水晶振動子1の凹部22内は、通常、減圧下または不活性ガス雰囲気下に維持される。これは、水晶振動片5の振動抵抗を減少させるとともに、水晶振動片5や凹部22内に設けられた電気配線等の変質・劣化を防止するためである。よって、ケース2と蓋体4との接合部には、減圧状態または不活性ガス充填状態を長期にわたって維持するための高度な気密性(または液密性)が要求される。   By the way, the inside of the recess 22 of the crystal unit 1 is normally maintained under reduced pressure or in an inert gas atmosphere. This is to reduce the vibration resistance of the crystal vibrating piece 5 and to prevent deterioration and deterioration of the crystal vibrating piece 5 and the electrical wiring provided in the recess 22. Therefore, the joint between the case 2 and the lid body 4 is required to have a high degree of airtightness (or liquid tightness) for maintaining a reduced pressure state or an inert gas filling state for a long time.

図1に示す水晶振動子1では、このような接合部の気密性が接合膜3により確保されている。
以下、図1に示す水晶振動子1の各部について詳述する。
ケース2は、図1(a)に示すように、平面視にて長方形をなしており、その内側には平面視で長方形をなす凹部22を有している。また、ケース2は、図1(b)に示すように、凹部22の側面を囲うように設けられた側壁23と、凹部22の下方に設けられた底部24とで構成されている。
In the crystal unit 1 shown in FIG. 1, the airtightness of such a joint is ensured by the bonding film 3.
Hereinafter, each part of the crystal unit 1 shown in FIG. 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1A, the case 2 has a rectangular shape in plan view, and has a concave portion 22 that has a rectangular shape in plan view. As shown in FIG. 1B, the case 2 includes a side wall 23 provided so as to surround the side surface of the concave portion 22 and a bottom portion 24 provided below the concave portion 22.

底部24の上面のうち、左端近傍は部分的に高くなっており、水晶振動片5を支持する支持部21となっている。
このようなケース2は、絶縁性を有する材料で構成されており、その材料としては、例えば、各種ガラス材料、各種セラミックス材料、各種シリコン材料、各種樹脂材料等が挙げられる。なお、ケース2が絶縁性を必要としない場合は、各種金属材料、各種炭素材料等であってもよい。
Of the upper surface of the bottom portion 24, the vicinity of the left end is partially raised and serves as a support portion 21 that supports the crystal vibrating piece 5.
Such a case 2 is made of an insulating material. Examples of the material include various glass materials, various ceramic materials, various silicon materials, and various resin materials. In addition, when the case 2 does not need insulation, various metal materials, various carbon materials, etc. may be sufficient.

水晶振動片5は、平板状をなしており、その左端が支持部21上に固定されている。水晶振動片5は、この固定部のみで固定されており、それ以外の部分は、凹部22の空間内に浮いた状態で保持されている。水晶振動片5の構成材料は、水晶に限らず、圧電材料であればよい。圧電材料としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ホウ酸リチウム、チタン酸バリウム等が挙げられる。
水晶振動片5と支持部21との間は、マウント材6により固定されている。マウント材6の構成材料としては、例えば、エポキシ系、シリコーン系のような各種接着剤、各種ハンダ、各種ろう材等が挙げられる。
The quartz crystal vibrating piece 5 has a flat plate shape, and its left end is fixed on the support portion 21. The crystal vibrating piece 5 is fixed only by this fixing portion, and the other portions are held in a state of floating in the space of the recess 22. The constituent material of the quartz crystal vibrating piece 5 is not limited to quartz but may be a piezoelectric material. Examples of the piezoelectric material include crystal, lithium tantalate, lithium niobate, lithium borate, and barium titanate.
A space between the crystal vibrating piece 5 and the support portion 21 is fixed by a mount material 6. Examples of the constituent material of the mount material 6 include various adhesives such as epoxy and silicone, various solders, various brazing materials, and the like.

ケース2の側壁23上に設けられた蓋体4の構成材料としては、いかなる材料をも用いられるが、ケース2と同様の材料や、各種金属材料等が挙げられる。
ケース2と蓋体4との接合は、ケース2の側壁23の上面である接合面231と、蓋体4の下面の縁部である接合面401との間でなされており、この間に設けられた、平面視で四角形の枠状をなす接合膜3が接合を担っている。この接合膜3は、図2の分解斜視図に示すように、ケース2の側壁23の接合面231に成膜された第1の接合膜31と、蓋体4の接合面401に成膜された第2の接合膜32とからなり、これらが一体化してなるものである。
接合膜3は、シロキサン(Si−O)結合を含む原子構造と、このシロキサン結合に結合する脱離基とを含むものである。このような接合膜3は、それ自体が高密度で通気性が低く、ケース2や蓋体4に対して強固に密着するものであるため、極めて高度な気密性を維持することができる。
As a constituent material of the lid 4 provided on the side wall 23 of the case 2, any material can be used, and the same materials as the case 2, various metal materials, and the like can be mentioned.
The case 2 and the lid 4 are joined between the joint surface 231 that is the upper surface of the side wall 23 of the case 2 and the joint surface 401 that is the edge of the lower surface of the lid 4. In addition, the bonding film 3 having a rectangular frame shape in plan view is responsible for bonding. As shown in the exploded perspective view of FIG. 2, the bonding film 3 is formed on the first bonding film 31 formed on the bonding surface 231 of the side wall 23 of the case 2 and the bonding surface 401 of the lid 4. The second bonding film 32 is formed by integrating them.
The bonding film 3 includes an atomic structure including a siloxane (Si—O) bond and a leaving group bonded to the siloxane bond. Such a bonding film 3 itself has a high density and low air permeability, and is firmly adhered to the case 2 and the lid body 4, and therefore can maintain extremely high airtightness.

(封止型デバイスの製造方法)
図1に示す水晶振動子1の製造方法は、基材20と、その上に成膜された第1の接合膜31とを有する1枚目の接合膜転写シート(接合膜付き基材)10と、基材20と、その上に成膜された第2の接合膜32とを有する2枚目の接合膜転写シート(接合膜付き基材)10と、ケース2および蓋体4とを用意する第1の工程(準備工程)と、凹部22内に水晶振動片5を収納する第2の工程と、ケース2の接合面231の一部の領域232、および、蓋体4の接合面401の一部の領域402にそれぞれエネルギーを付与するとともに、領域232と第1の接合膜31、および、領域402と第2の接合膜32、がそれぞれ密着するように、ケース2および蓋体4と各接合膜転写シート10とを積層し、2つの第1の仮接合体7を得る第3の工程(仮接合工程)と、各第1の仮接合体7から基材20を剥離して、第1の接合膜31のうち、領域232に対応する部分を接合面231に転写するとともに、第2の接合膜32のうち、領域402に対応する部分を接合面401に転写し、2つの第2の仮接合体8を得る第4の工程(転写工程)と、転写された各接合膜31、32の剥離面にそれぞれエネルギーを付与することにより、各接合膜31、32の剥離面に接着性を発現させるとともに、接合面231と接合面401とが対向するように、2つの第2の仮接合体8同士を積層することにより、凹部22を気密封止し、水晶振動子1を得る第5の工程(本接合工程)とを有する。
このようにして得られた水晶振動子1は、気密性に優れた、信頼性の高いものとなる。また、本発明の接合方法および本発明の封止型デバイスの製造方法によれば、このような水晶振動子1を低温下であっても効率よく製造することができる。
(Method for manufacturing sealed device)
The method for manufacturing the crystal unit 1 shown in FIG. 1 includes a first bonding film transfer sheet (base material with a bonding film) 10 having a base material 20 and a first bonding film 31 formed thereon. And a second bonding film transfer sheet (base material with bonding film) 10 having a base material 20 and a second bonding film 32 formed thereon, and a case 2 and a lid 4 are prepared. The first step (preparation step) to be performed, the second step of housing the crystal vibrating piece 5 in the recess 22, the partial region 232 of the bonding surface 231 of the case 2, and the bonding surface 401 of the lid 4 The case 2 and the lid 4 so that energy is applied to each of the partial regions 402 and the region 232 and the first bonding film 31 and the region 402 and the second bonding film 32 are in close contact with each other. Each of the bonding film transfer sheets 10 is laminated to obtain two first temporary bonded bodies 7 In step (temporary bonding step), the base material 20 is peeled off from each first temporary bonding body 7, and a portion corresponding to the region 232 in the first bonding film 31 is transferred to the bonding surface 231, Of the two bonding films 32, a portion corresponding to the region 402 is transferred to the bonding surface 401 to obtain two second temporary bonded bodies 8 (transfer process), and each transferred bonding film 31. , 32 by applying energy to the release surfaces of the bonding films 31 and 32, respectively, so that the release surfaces of the bonding films 31 and 32 exhibit adhesiveness, and the bonding surfaces 231 and the bonding surfaces 401 face each other. By stacking the temporary bonded bodies 8 together, the concave portion 22 is hermetically sealed, and a fifth step (main bonding step) for obtaining the crystal unit 1 is included.
The crystal resonator 1 obtained in this way has excellent airtightness and high reliability. Further, according to the bonding method of the present invention and the manufacturing method of the sealed device of the present invention, such a crystal unit 1 can be efficiently manufactured even at a low temperature.

以下、各工程について順次説明する。
[1]まず、2つの接合膜転写シート10と、ケース2および蓋体4とを用意する(第1の工程)。
(接合膜転写シート)
以下、2つの接合膜転写シート10について説明する。
Hereinafter, each process will be described sequentially.
[1] First, two bonding film transfer sheets 10, a case 2 and a lid 4 are prepared (first step).
(Bonding film transfer sheet)
Hereinafter, the two bonding film transfer sheets 10 will be described.

図3(a)に示す2つの接合膜転写シート10は、基材20と、基材20上に成膜された第1の接合膜31とを有するもの(第1の接合膜転写シート)と、基材20と、基材20上に成膜された第2の接合膜32とを有するもの(第2の接合膜転写シート)である。前者はケース2に対して第1の接合膜31を転写するように用いられ、後者は蓋体4に対して第2の接合膜32を転写するように用いられる。   The two bonding film transfer sheets 10 shown in FIG. 3A include a base material 20 and a first bonding film 31 formed on the base material 20 (first bonding film transfer sheet). The substrate 20 and the second bonding film 32 formed on the substrate 20 (second bonding film transfer sheet). The former is used to transfer the first bonding film 31 to the case 2, and the latter is used to transfer the second bonding film 32 to the lid 4.

第1の接合膜31および第2の接合膜32は、シロキサン(Si−O)結合を含む原子構造を有するSi骨格と、このSi骨格に結合する脱離基とを含むものである。また、基材20は、好ましくは各接合膜31、32に対する剥離性を有するものである。
このような各接合膜31、32は、エネルギーを付与することにより、各接合膜31、32に存在する脱離基がSi骨格から脱離し、エネルギーを付与した領域に接着性が発現するという特徴を有する。
The first bonding film 31 and the second bonding film 32 include a Si skeleton having an atomic structure including a siloxane (Si—O) bond and a leaving group bonded to the Si skeleton. Further, the base material 20 preferably has peelability from the bonding films 31 and 32.
Each of the bonding films 31 and 32 is characterized in that, by applying energy, the leaving group present in each bonding film 31 and 32 is released from the Si skeleton, and adhesiveness develops in the region to which energy is applied. Have

以下、接合膜転写シート10の各部の構成について詳述する。なお、ここでは、基材20と第1の接合膜31とを有する接合膜転写シート10を代表に説明するが、基材20と第2の接合膜32とを有する接合膜転写シート10も同様である。
基材20は、第1の接合膜31を支持するものであり、好ましくは第1の接合膜31に対する剥離性を有するものである。また、図3に示す基材20は、両面が平坦面である基板状(シート状)のものであり、その厚さは全体で均一である。
Hereinafter, the configuration of each part of the bonding film transfer sheet 10 will be described in detail. Here, the bonding film transfer sheet 10 having the base material 20 and the first bonding film 31 will be described as a representative, but the bonding film transfer sheet 10 having the base material 20 and the second bonding film 32 is also the same. It is.
The base material 20 supports the first bonding film 31, and preferably has peelability with respect to the first bonding film 31. Moreover, the base material 20 shown in FIG. 3 is a board | substrate form (sheet form) whose both surfaces are flat surfaces, and the thickness is uniform as a whole.

基材20の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、フッ化チタン酸カリウム、ケイフッ化カリウム、フッ化ジルコン酸カリウム、ケイフッ酸等のフッ素系無機材料が挙げられる。   Examples of the constituent material of the base material 20 include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, Polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer Copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polyoxymethylene, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PE ), Polyester such as polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexane terephthalate (PCT), polyether, polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether imide, polyacetal (POM), Polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polychlorination Vinyl, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, trans polyisoprene, fluoro rubber, chlorinated polyester Various thermoplastic elastomers such as len, epoxy resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, aramid resins, unsaturated polyesters, silicone resins, polyurethanes, etc., or copolymers, blends, polymer alloys mainly containing these And fluorine-based inorganic materials such as potassium fluoride titanate, potassium silicofluoride, potassium fluorozirconate, and silicic hydrofluoric acid.

このうち、基材20は、可撓性を有するものが好ましい。これにより接合膜転写シート10は、ケース2と積層する際に、積層界面の密着性を高めることができる。これは、基材20が可撓性を有しているため、仮にケース2の表面に凹凸があったとしても、接合膜転写シート10がその凹凸形状に沿って変形し得るため、両者の密着性が向上するからである。したがって、基材20が可撓性を有することにより、第1の仮接合体7において、接合膜転写シート10とケース2との積層ムラを抑制し、第1の接合膜31を確実に転写することができる。   Of these, the substrate 20 is preferably flexible. Thereby, when the bonding film transfer sheet 10 is laminated with the case 2, the adhesion at the lamination interface can be improved. This is because, since the base material 20 has flexibility, even if the surface of the case 2 has unevenness, the bonding film transfer sheet 10 can be deformed along the uneven shape, so that the adhesion between the two is close. This is because the property is improved. Therefore, when the base material 20 has flexibility, in the first temporary joined body 7, uneven lamination between the bonding film transfer sheet 10 and the case 2 is suppressed, and the first bonding film 31 is reliably transferred. be able to.

また、ケース2に積層した接合膜転写シート10から基材20を剥離する際に、基材20は容易に湾曲し得るものとなる。このため、剥離作業が容易になるとともに、剥離の際に基材20が第1の接合膜31に損傷を与えるなどの不具合が防止される。
さらに、基材20が可撓性を有することにより、接合膜転写シート10自体も可撓性を有するものとなる。このような接合膜転写シート10は、ロール状に巻き取ることができるので、保管時および搬送時に省スペース化が図られる。さらに、ロール状に巻き取られた接合膜転写シート10は、順次繰り出されることにより必要な長さを容易に供給可能である。このため、本発明の封止型デバイスの製造方法および本発明の接合方法を例えば接合装置により行う場合、接合膜転写シート10は装置への親和性に優れた、量産に適したものとなる。
Further, when the base material 20 is peeled from the bonding film transfer sheet 10 laminated on the case 2, the base material 20 can be easily bent. For this reason, the peeling work is facilitated, and problems such as the base material 20 damaging the first bonding film 31 at the time of peeling are prevented.
Furthermore, since the base material 20 has flexibility, the bonding film transfer sheet 10 itself also has flexibility. Since such a bonding film transfer sheet 10 can be wound up in a roll shape, space saving can be achieved during storage and transportation. Further, the bonding film transfer sheet 10 wound up in a roll shape can be easily supplied in a necessary length by being sequentially fed out. For this reason, when performing the manufacturing method of the sealing type device of the present invention and the bonding method of the present invention using, for example, a bonding apparatus, the bonding film transfer sheet 10 is excellent in affinity with the apparatus and suitable for mass production.

また、基材20は、樹脂系材料を主材料とするものが好ましく、この樹脂系材料は、特にフッ素系樹脂、ポリオレフィン、ポリエステルおよびポリイミドのいずれかであるのがより好ましい。このような基材20は、特に可撓性に優れているばかりか、第1の接合膜31に対する優れた剥離性を有しているため、上述したような効果がより顕著になる。特に小さな曲率半径で湾曲させた場合でも、基材20が破断するおそれが少ないため、前述した剥離プロセスを容易かつ確実に行うことができる。なお、フッ素系樹脂の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、パーフルオロエチレン−プロペン共重合体(FEP)およびエチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)等が挙げられる。   In addition, the base material 20 is preferably a resin-based material as a main material, and the resin-based material is more preferably any one of fluorine-based resin, polyolefin, polyester, and polyimide. Such a base material 20 is not only excellent in flexibility, but also has excellent peelability with respect to the first bonding film 31, and thus the above-described effects become more remarkable. In particular, even when the base material 20 is bent with a small radius of curvature, the peeling process described above can be performed easily and reliably because the base material 20 is less likely to break. Specific examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), perfluoroethylene- Examples include propene copolymer (FEP) and ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE).

さらに、樹脂系材料は軽量であるため、大量の接合膜転写シート10をロール状に巻き取ったとしても、そのロールは比較的軽量で可搬性に優れたものとなるため、取り扱いが容易になる。
このような基材20の平均厚さは、構成材料や目的とする可撓性に応じて適宜設定されるが、一例として0.001mm以上10mm以下程度であるのが好ましく、0.01mm以上1mm以下程度であるのがより好ましい。
Furthermore, since the resin-based material is lightweight, even if a large amount of the bonding film transfer sheet 10 is wound up in a roll shape, the roll is relatively lightweight and excellent in portability, so that handling is easy. .
The average thickness of the base material 20 is appropriately set according to the constituent material and the desired flexibility, but as an example, it is preferably about 0.001 mm to 10 mm, preferably 0.01 mm to 1 mm. More preferably, it is about the following.

また、基材20は、その表面エネルギー(表面自由エネルギー)が、ケース2の表面エネルギーより小さいものであるのが好ましい。これによりケース2は、第1の接合膜31に対して相対的に高い密着性を示し、第1の接合膜31と強固に接合される一方、基材20は、第1の接合膜31に対して相対的に低い密着性を示す。すなわち、ケース2と第1の接合膜31との界面は相対的に強固に接合される一方、基材20と第1の接合膜31との界面の接合強度は相対的に低くなる。これにより、接合膜転写シート10とケース2とを積層し、得られた第1の仮接合体7から基材20を剥離する際には、ケース2と第1の接合膜31との界面では剥離を生じさせることなく、基材20と第1の接合膜31との界面で確実に剥離を生じさせることができる。その結果、第1の接合膜31をケース2に確実に転写することができる。   The base material 20 preferably has a surface energy (surface free energy) smaller than the surface energy of the case 2. As a result, the case 2 exhibits relatively high adhesion to the first bonding film 31 and is firmly bonded to the first bonding film 31, while the base material 20 is bonded to the first bonding film 31. Relatively low adhesion is exhibited. That is, the interface between the case 2 and the first bonding film 31 is bonded relatively firmly, while the bonding strength at the interface between the base material 20 and the first bonding film 31 is relatively low. Thus, when the bonding film transfer sheet 10 and the case 2 are laminated and the base material 20 is peeled from the obtained first temporary bonded body 7, the interface between the case 2 and the first bonding film 31 is used. It is possible to reliably cause peeling at the interface between the base material 20 and the first bonding film 31 without causing peeling. As a result, the first bonding film 31 can be reliably transferred to the case 2.

具体的な基材20の表面エネルギーは、5mN/m以上200mN/m以下であるのが好ましく、10mN/m以上100mN/m以下であるのがより好ましい。基材20の表面エネルギーが前記範囲内であれば、基材20は、接合膜転写シート10として製造され流通する際、意図しないときに基材20と第1の接合膜31との界面で剥離してしまうことが防止されるとともに、ケース2に第1の接合膜31を転写する際には、適度な剥離力を加えることで基材20と第1の接合膜31との界面で容易かつ確実に剥離させることができる。   The specific surface energy of the substrate 20 is preferably 5 mN / m or more and 200 mN / m or less, and more preferably 10 mN / m or more and 100 mN / m or less. When the surface energy of the base material 20 is within the above range, the base material 20 is peeled off at the interface between the base material 20 and the first bonding film 31 when not intended when manufactured and distributed as the bonding film transfer sheet 10. In addition, when transferring the first bonding film 31 to the case 2, it is easy and easy at the interface between the base material 20 and the first bonding film 31 by applying an appropriate peeling force. It can be surely peeled off.

一方、ケース2の表面エネルギーは、基材20の表面エネルギーより高ければよいが、好ましくは1.1倍以上とされ、より好ましくは1.5倍以上とされ、さらに好ましくは2倍以上とされる。この程度の差があれば、基材20やケース2の表面エネルギーのバラツキが十分に吸収されるため、両者の密着強度の大小関係が部分的に逆転してしまうのを防止することができる。   On the other hand, the surface energy of the case 2 may be higher than the surface energy of the substrate 20, but is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.5 times or more, and further preferably 2 times or more. The If there is such a difference, the variation in the surface energy of the base material 20 and the case 2 is sufficiently absorbed, so that it is possible to prevent the magnitude relationship between the adhesion strengths of the two from being partially reversed.

なお、このような大きな表面エネルギーを有するケース2の構成材料としては、後に詳述するが、無機材料が好ましく用いられる。
また、基材20の表面エネルギーは、前述したようにケース2の表面エネルギーより小さいことが好ましいが、何らかの表面処理等により、ケース2と第1の接合膜31との接合強度を強制的に高めた場合には、必ずしも小さくなくてもよい。かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、ケース2の表面を清浄化するとともに、活性化させることができる。その結果、ケース2と第1の接合膜31との密着強度を確実に高めることができる。
As a constituent material of the case 2 having such a large surface energy, an inorganic material is preferably used as will be described in detail later.
Further, the surface energy of the substrate 20 is preferably smaller than the surface energy of the case 2 as described above, but the bonding strength between the case 2 and the first bonding film 31 is forcibly increased by some surface treatment or the like. In such a case, the size is not necessarily small. Examples of the surface treatment include physical surface treatment such as sputtering treatment and blast treatment, plasma treatment using oxygen plasma, nitrogen plasma, etc., corona discharge treatment, etching treatment, electron beam irradiation treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone Examples include chemical surface treatment such as exposure treatment, or a combination of these. By performing such treatment, the surface of the case 2 can be cleaned and activated. As a result, the adhesion strength between the case 2 and the first bonding film 31 can be reliably increased.

また、物理的表面処理では、ケース2の表面の表面粗さを高めることによって、ケース2と第1の接合膜31との界面にアンカー効果を生じさせ、密着強度の向上を図ることができる。
なお、基材20は、母材と、その表面に設けられ、第1の接合膜31に対する剥離性を有する剥離層とで構成されるものであってもよい。これにより、基材20は、母材の組成に関係なく、第1の接合膜31に対する剥離性を有するものとなる。この場合、剥離層としては、上述した基材20と同様の特性を有するものであるのが好ましい。すなわち、剥離層の構成材料としては、前述した基材20の構成材料が挙げられ、剥離層の表面エネルギーは、前述した基材20の表面エネルギーと同様であるのが好ましい。
Further, in the physical surface treatment, by increasing the surface roughness of the surface of the case 2, an anchor effect is generated at the interface between the case 2 and the first bonding film 31, and the adhesion strength can be improved.
In addition, the base material 20 may be configured by a base material and a release layer that is provided on the surface of the base material and has a peelability with respect to the first bonding film 31. Thereby, the base material 20 has peelability with respect to the first bonding film 31 regardless of the composition of the base material. In this case, the release layer preferably has the same characteristics as the base material 20 described above. That is, the constituent material of the release layer includes the constituent material of the base material 20 described above, and the surface energy of the release layer is preferably the same as the surface energy of the base material 20 described above.

剥離層は、例えば、液状材料を塗布または印刷することにより液状被膜を得た後、乾燥により被膜を形成する各種液相成膜法、CVD法、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法等の各種気相成膜法、電界めっき法、無電解めっき法等の各種めっき法等により成膜される。
また、剥離層は、第1の接合膜31に対して親和性の低い官能基を有するカップリング剤を基材20の上面に供給することによっても成膜可能である。このようなカップリング剤によれば、1分子または数分子程度の極薄い剥離層を形成することができる。このため、基材20に対する剥離層の密着性が向上し、基材20を湾曲させた際に、剥離層が基材20から剥がれ難くなる。
また、カップリング剤を用いて形成された剥離層では、上述した第1の接合膜31に対して親和性の低い官能基の存在密度が高くなる。このため、剥離層の表面にはこの官能基が隙間なく並ぶこととなり、剥離層と第1の接合膜31との界面の接合強度をムラなく抑えることができる。
For example, the release layer may be formed by applying or printing a liquid material to obtain a liquid film, followed by drying to form a film by various liquid phase film formation methods, CVD methods, vacuum deposition methods, sputtering methods, plasma polymerization methods, etc. The film is formed by various vapor deposition methods, various plating methods such as electroplating and electroless plating.
The release layer can also be formed by supplying a coupling agent having a functional group having a low affinity for the first bonding film 31 to the upper surface of the substrate 20. According to such a coupling agent, it is possible to form an extremely thin release layer of about one molecule or several molecules. For this reason, the adhesiveness of the peeling layer with respect to the base material 20 improves, and when the base material 20 is curved, the peeling layer is hardly peeled off from the base material 20.
In addition, in the release layer formed using the coupling agent, the density of functional groups having low affinity for the first bonding film 31 described above increases. For this reason, the functional groups are arranged without gaps on the surface of the release layer, and the bonding strength at the interface between the release layer and the first bonding film 31 can be suppressed evenly.

第1の接合膜31に対して親和性の低い(剥離性を示す)官能基としては、例えば、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルキニル基、フルオロアリール基、フルオロアルコキシ基、フルオロアリールオキシ基、フルオロアルキルチオ基、フルオロアリールチオ基のようなフルオロ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基等が挙げられる。   Examples of the functional group having low affinity for the first bonding film 31 (showing peelability) include a fluorine atom, a fluoroalkyl group, a fluoroalkenyl group, a fluoroalkynyl group, a fluoroaryl group, a fluoroalkoxy group, and a fluoro group. Fluoro group such as aryloxy group, fluoroalkylthio group, fluoroarylthio group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group And alkyl groups such as dodecyl group.

また、フルオロ基を含有するカップリング剤としては、例えば、トリデカフルオロ−1,1,2,2テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the coupling agent containing a fluoro group include tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrimethoxysilane, Examples include decafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrichlorosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.

剥離層の平均厚さは、特に限定されないが、好ましくは1nm以上1000μm以下程度、より好ましくは1nm以上500μm以下程度とされる。これにより、基材20に対する剥離層の密着性と、剥離層の第1の接合膜31に対する剥離性が良好になる。また、剥離層の厚さが前記範囲内であれば、基材20の表面の平滑性が低い場合でも、剥離層の表面の平滑性を比較的高めることができる。これにより、剥離層と第1の接合膜31との界面に生じる隙間が抑制されることとなり、接合膜転写シート10とケース2とを積層し、さらに圧縮した際に、接合膜転写シート10とケース2とをムラなく密着させることができる。その結果、第1の接合膜31をケース2に確実に転写することができる。
以上のような基材20の上面には第1の接合膜31が設けられる。第1の接合膜31は、前述したように、エネルギーを付与することにより接着性が発現するという特徴を有するものである。
The average thickness of the release layer is not particularly limited, but is preferably about 1 nm to 1000 μm, more preferably about 1 nm to 500 μm. Thereby, the adhesiveness of the peeling layer with respect to the base material 20 and the peelability of the peeling layer with respect to the first bonding film 31 are improved. Further, when the thickness of the release layer is within the above range, the smoothness of the surface of the release layer can be relatively enhanced even when the surface smoothness of the substrate 20 is low. As a result, a gap generated at the interface between the release layer and the first bonding film 31 is suppressed. When the bonding film transfer sheet 10 and the case 2 are stacked and further compressed, the bonding film transfer sheet 10 and The case 2 can be adhered to the case without unevenness. As a result, the first bonding film 31 can be reliably transferred to the case 2.
The first bonding film 31 is provided on the upper surface of the substrate 20 as described above. As described above, the first bonding film 31 has a characteristic that adhesiveness is developed by applying energy.

図7には、ケース2に転写された第1の接合膜31のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図8は、ケース2に転写された第1の接合膜31のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
このような第1の接合膜31は、図7に示すように、シロキサン(Si−O)結合302を含み、ランダムな(または結晶性が低い)原子構造(アモルファス構造)を有するSi骨格301と、このSi骨格301に結合する脱離基303とを有するものである。このような第1の接合膜31は、シロキサン結合302を含みランダムな原子構造を有するSi骨格301の影響によって、変形し難い強固な膜となる。これは、Si骨格301の結晶性が低くなる(非晶質化する)ため、結晶粒界における転位やズレ等の欠陥が生じ難いためであると考えられる。このため、接合膜3自体が接合強度、耐薬品性、耐光性および寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる水晶振動子1においても、接合強度、耐薬品性、耐光性および寸法精度が高いものが得られる。
FIG. 7 is a partially enlarged view showing a state before energy application of the first bonding film 31 transferred to the case 2, and FIG. 8 shows a state after energy application of the first bonding film 31 transferred to the case 2. It is the elements on larger scale which show a state.
As shown in FIG. 7, the first bonding film 31 has a skeleton (Si—O) bond 302 and a Si skeleton 301 having a random (or low crystallinity) atomic structure (amorphous structure). And a leaving group 303 bonded to the Si skeleton 301. Such a first bonding film 31 is a strong film that is difficult to be deformed due to the influence of the Si skeleton 301 including the siloxane bond 302 and having a random atomic structure. This is presumably because the crystallinity of the Si skeleton 301 becomes low (becomes amorphous), so that defects such as dislocations and misalignments at the crystal grain boundaries hardly occur. For this reason, the bonding film 3 itself has high bonding strength, chemical resistance, light resistance and dimensional accuracy, and the finally obtained crystal resonator 1 also has bonding strength, chemical resistance, light resistance and dimensional accuracy. A high one is obtained.

第1の接合膜31にエネルギーが付与されると、脱離基303がSi骨格301から脱離し、図8に示すように、第1の接合膜31の表面35および内部に、活性手304が生じる。そして、これにより、第1の接合膜31表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、第1の接合膜31は、蓋体4に対して強固に効率よく接合可能なものとなる。   When energy is applied to the first bonding film 31, the leaving group 303 is released from the Si skeleton 301, and as shown in FIG. 8, the active hands 304 are formed on the surface 35 and the inside of the first bonding film 31. Arise. As a result, adhesiveness develops on the surface of the first bonding film 31. When such adhesiveness is expressed, the first bonding film 31 can be firmly and efficiently bonded to the lid 4.

なお、脱離基303とSi骨格301との結合エネルギーは、Si骨格301中のシロキサン結合302の結合エネルギーよりも小さい場合が多い。これは、シロキサン結合302の結合エネルギーが、約430kJ/molと他の結合種に比べてもかなり大きいからであり、したがって、第1の接合膜31にエネルギーが付与されると、Si骨格301の破壊を招くことなく、脱離基303とSi骨格301との結合を選択的に切断し、脱離基303を脱離させることができる。   Note that the bond energy between the leaving group 303 and the Si skeleton 301 is often smaller than the bond energy of the siloxane bond 302 in the Si skeleton 301. This is because the bond energy of the siloxane bond 302 is about 430 kJ / mol, which is considerably larger than other bond types. Therefore, when energy is applied to the first bonding film 31, Without causing breakage, the bond between the leaving group 303 and the Si skeleton 301 can be selectively broken to remove the leaving group 303.

また、このような第1の接合膜31は、比較的無機材料に近い構造を有していることなどから、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、従来、流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接着層(第1の接合膜31)の厚さや形状がほとんど変化しない。これにより、水晶振動子1の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間での接合が可能となる。   In addition, since the first bonding film 31 has a structure that is relatively close to an inorganic material, the first bonding film 31 is a solid that does not have fluidity. For this reason, the thickness and shape of the adhesive layer (first bonding film 31) hardly change compared to conventional liquid or viscous liquid adhesives. Thereby, the dimensional accuracy of the crystal unit 1 is remarkably higher than the conventional one. Furthermore, since the time required for curing the adhesive is not required, bonding in a short time is possible.

また、接合膜転写シート10を流通させる場合には、第1の接合膜31が固体状であるため、流通または保管途中で第1の接合膜31が流れ出す等の不具合が防止される。
なお、第1の接合膜31においては、特に第1の接合膜31を構成する全原子からH原子を除いた原子のうち、Si原子の含有率とO原子の含有率の合計が、10原子%以上90原子%以下程度であるのが好ましく、20原子%以上80原子%以下程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、第1の接合膜31はSi原子とO原子とが強固なネットワークを形成し、膜自体が強固なものとなる。このような第1の接合膜31は、ケース2に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
Further, when the bonding film transfer sheet 10 is circulated, since the first bonding film 31 is in a solid state, problems such as the first bonding film 31 flowing out during distribution or storage are prevented.
In the first bonding film 31, among the atoms obtained by removing H atoms from all atoms constituting the first bonding film 31, the total of the Si atom content and the O atom content is 10 atoms. % Or more and about 90 atom% or less is preferable, and about 20 atom% or more and 80 atom% or less is more preferable. If Si atoms and O atoms are contained in the above-mentioned range, the first bonding film 31 forms a strong network of Si atoms and O atoms, and the film itself becomes strong. Such a first bonding film 31 exhibits a particularly high bonding strength with respect to the case 2.

また、第1の接合膜31中のSi原子とO原子の存在比は、3:7以上7:3以下程度であるのが好ましく、4:6以上6:4以下程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、第1の接合膜31の安定性が高くなり、蓋体4に対してより強固に接合することができるようになる。
また、第1の接合膜31中のSi骨格301の結晶化度は、45%以下であるのが好ましく、40%以下であるのがより好ましい。これにより、Si骨格301は十分にランダムな原子構造を含むものとなり、より非晶質的な特性を示す。このため、前述したSi骨格301の特性が顕在化し、第1の接合膜31の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。また、膜自体の機械的強度および密度も向上することから、通気性をより低下させることができる。これにより、第1の接合膜31による気密性がより高度化される。
The abundance ratio of Si atoms and O atoms in the first bonding film 31 is preferably about 3: 7 to 7: 3, more preferably about 4: 6 to 6: 4. . By setting the abundance ratio of Si atoms and O atoms to be in the above range, the stability of the first bonding film 31 is increased, and the lid 4 can be more firmly bonded. .
Further, the crystallinity of the Si skeleton 301 in the first bonding film 31 is preferably 45% or less, and more preferably 40% or less. As a result, the Si skeleton 301 includes a sufficiently random atomic structure and exhibits more amorphous characteristics. For this reason, the characteristics of the Si skeleton 301 described above become obvious, and the dimensional accuracy and adhesiveness of the first bonding film 31 become more excellent. Moreover, since the mechanical strength and density of the film itself are also improved, the air permeability can be further reduced. Thereby, the airtightness by the first bonding film 31 is further enhanced.

なお、Si骨格301の結晶化度は、一般的な結晶化度測定方法により測定することができ、具体的には、結晶部分における散乱X線の強度に基づいて測定する方法(X線法)、赤外線吸収の結晶化バンドの強度から求める方法(赤外線法)、核磁気共鳴吸収の微分曲線の下の面積に基づいて求める方法(核磁気共鳴吸収法)、結晶部分には化学試薬が浸透し難いことを利用した化学的方法等により測定することができる。
このうち、簡便性等の観点からX線法が好ましく用いられる。
Note that the crystallinity of the Si skeleton 301 can be measured by a general crystallinity measurement method, and specifically, a method of measuring based on the intensity of scattered X-rays in a crystal portion (X-ray method). , The method of obtaining from the intensity of the crystallization band of infrared absorption (infrared method), the method of obtaining based on the area under the differential curve of nuclear magnetic resonance absorption (nuclear magnetic resonance absorption method), It can be measured by a chemical method utilizing the difficulty.
Among these, the X-ray method is preferably used from the viewpoint of convenience and the like.

また、Si骨格301の結晶化度を測定する際には、第1の接合膜31に対して上述の測定方法を適用すればよいが、あらかじめ第1の接合膜31に前処理を施しておくのが好ましい。この前処理としては、後述する第1の接合膜31にエネルギーを付与する処理(例えば、紫外線照射処理等)が挙げられる。エネルギーの付与により、第1の接合膜31中の脱離基が脱離し、Si骨格301の結晶化度をより正確に測定することが可能になる。   Further, when the crystallinity of the Si skeleton 301 is measured, the above-described measurement method may be applied to the first bonding film 31, but the first bonding film 31 is pretreated beforehand. Is preferred. Examples of the pretreatment include a process for applying energy to the first bonding film 31 described later (for example, an ultraviolet irradiation process). By applying energy, the leaving group in the first bonding film 31 is released, and the crystallinity of the Si skeleton 301 can be measured more accurately.

また、第1の接合膜31は、その構造中にSi−H結合を含んでいるのが好ましい。このSi−H結合は、例えばプラズマ重合法によってシランが重合反応する際に重合物中に生じ、シロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Si−H結合を避けるように形成されることとなり、Si骨格301の原子構造の規則性が低下する。このようにして、プラズマ重合法によれば、結晶化度の低いSi骨格301を効率よく形成することができる。   Further, the first bonding film 31 preferably includes Si—H bonds in the structure. This Si—H bond is considered to be generated in a polymer when a silane undergoes a polymerization reaction by, for example, a plasma polymerization method, and inhibits regular formation of siloxane bonds. For this reason, the siloxane bond is formed so as to avoid the Si—H bond, and the regularity of the atomic structure of the Si skeleton 301 is lowered. Thus, according to the plasma polymerization method, the Si skeleton 301 having a low crystallinity can be efficiently formed.

一方、第1の接合膜31中のSi−H結合の含有率が多ければ多いほど結晶化度が低くなるわけではない。具体的には、第1の接合膜31の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を1としたとき、Si−H結合に帰属するピークの強度は、0.001以上0.2以下程度であるのが好ましく、0.002以上0.05以下程度であるのがより好ましく、0.005以上0.02以下程度であるのがさらに好ましい。Si−H結合のシロキサン結合に対する割合が前記範囲内であることにより、第1の接合膜31中の原子構造は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、Si−H結合のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対して前記範囲内にある場合、第1の接合膜31は、接合強度、耐薬品性および寸法精度において特に優れたものとなる。   On the other hand, the greater the Si—H bond content in the first bonding film 31, the lower the crystallinity. Specifically, in the infrared light absorption spectrum of the first bonding film 31, when the intensity of the peak attributed to the siloxane bond is 1, the intensity of the peak attributed to the Si—H bond is 0.001 or more and 0. It is preferably about 2 or less, more preferably about 0.002 or more and 0.05 or less, and further preferably about 0.005 or more and 0.02 or less. When the ratio of the Si—H bond to the siloxane bond is within the above range, the atomic structure in the first bonding film 31 is relatively most random. For this reason, when the peak intensity of the Si—H bond is within the above range with respect to the peak intensity of the siloxane bond, the first bonding film 31 is particularly excellent in bonding strength, chemical resistance, and dimensional accuracy. .

このような第1の接合膜31は、いかなる方法で作製されたものであってもよく、プラズマ重合法、CVD法(特にプラズマCVD法)、PVD法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により作製することができる。これらの中でも、プラズマ重合法によれば、緻密で均質な第1の接合膜31を効率よく作製することができる。また、プラズマ重合法で作製された第1の接合膜31では、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、水晶振動子1の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。   Such a first bonding film 31 may be produced by any method, such as a plasma polymerization method, a CVD method (particularly a plasma CVD method), various gas phase film forming methods such as a PVD method, It can be produced by various liquid phase film forming methods. Among these, according to the plasma polymerization method, the dense and homogeneous first bonding film 31 can be efficiently produced. In addition, in the first bonding film 31 manufactured by the plasma polymerization method, the state where the energy is applied and activated is maintained for a relatively long time. For this reason, simplification and efficiency improvement of the manufacturing process of the crystal unit 1 can be achieved.

ところで、Si骨格301に結合する脱離基303は、前述したように、Si骨格301から脱離することによって、第1の接合膜31に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基303には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようSi骨格301に確実に結合しているものであるのが好ましい。
なお、プラズマ重合法による成膜の際には、原料ガスの成分が重合して、シロキサン結合を含むSi骨格301と、それに結合した残基とを生成するが、例えばこの残基が脱離基303となり得る。また、その他の成膜法においても、原料に含まれたシロキサン結合の残基が脱離基303となり得る。
By the way, the leaving group 303 bonded to the Si skeleton 301 behaves so as to generate an active hand in the first bonding film 31 by detaching from the Si skeleton 301 as described above. Therefore, although the leaving group 303 is relatively easily and uniformly desorbed by being given energy, it is securely bonded to the Si skeleton 301 so as not to be desorbed when no energy is given. It is preferable.
In the film formation by the plasma polymerization method, the component of the source gas is polymerized to generate a Si skeleton 301 containing a siloxane bond and a residue bonded thereto. For example, this residue is a leaving group. 303. Also in other film forming methods, the residue of the siloxane bond contained in the raw material can be the leaving group 303.

脱離基303には、Si骨格301に結合可能でかつ脱離可能な原子団であれば、特に限定されないが、H原子、B原子、C原子、N原子、O原子、P原子、S原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がSi骨格301に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも1種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基303は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基303は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、第1の接合膜31の接着性をより高度なものとすることができる。   The leaving group 303 is not particularly limited as long as it is an atomic group that can be bonded to and desorbed from the Si skeleton 301, but an H atom, B atom, C atom, N atom, O atom, P atom, S atom And those containing at least one selected from the group consisting of atomic groups including halogen atoms or each of these atoms, each of which is arranged so that each of these atoms is bonded to the Si skeleton 301 are preferably used. Such a leaving group 303 is relatively excellent in bond / elimination selectivity by energy application. For this reason, such a leaving group 303 can sufficiently satisfy the above-described necessity, and the adhesiveness of the first bonding film 31 can be made higher.

なお、上記のような各原子がSi骨格301に結合するよう配置された原子団(基)としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。   Examples of the atomic group (group) arranged so that each atom as described above is bonded to the Si skeleton 301 include, for example, an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an alkenyl group such as a vinyl group and an allyl group. Aldehyde group, ketone group, carboxyl group, amino group, amide group, nitro group, halogenated alkyl group, mercapto group, sulfonic acid group, cyano group, isocyanate group and the like.

これらの各基の中でも、脱離基303は、特に有機基であるのが好ましく、アルキル基であるのがより好ましい。有機基およびアルキル基は化学的な安定性が高いため、有機基およびアルキル基を含む第1の接合膜31は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
ここで、脱離基303が特にメチル基(−CH)である場合、その好ましい含有率は、赤外光吸収スペクトルにおけるピーク強度から以下のように規定される。
Among these groups, the leaving group 303 is particularly preferably an organic group, and more preferably an alkyl group. Since the organic group and the alkyl group have high chemical stability, the first bonding film 31 including the organic group and the alkyl group has excellent weather resistance and chemical resistance.
Here, when the leaving group 303 is a methyl group (—CH 3 ) in particular, the preferred content is defined as follows from the peak intensity in the infrared light absorption spectrum.

すなわち、第1の接合膜31の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を1としたとき、メチル基に帰属するピークの強度は、0.05以上0.45以下程度であるのが好ましく、0.1以上0.4以下程度であるのがより好ましく、0.2以上0.3以下程度であるのがさらに好ましい。メチル基のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対する割合が前記範囲内であることにより、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、第1の接合膜31中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、第1の接合膜31に十分な接着性が生じる。また、第1の接合膜31には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。   That is, in the infrared light absorption spectrum of the first bonding film 31, when the intensity of the peak attributed to the siloxane bond is 1, the intensity of the peak attributed to the methyl group is about 0.05 to 0.45. It is preferably about 0.1 or more and 0.4 or less, and more preferably about 0.2 or more and 0.3 or less. Since the ratio of the peak intensity of the methyl group to the peak intensity of the siloxane bond is within the above range, it is necessary in the first bonding film 31 while preventing the methyl group from inhibiting the generation of the siloxane bond more than necessary. In addition, since a sufficient number of active hands are generated, sufficient adhesiveness is generated in the first bonding film 31. Further, the first bonding film 31 exhibits sufficient weather resistance and chemical resistance due to the methyl group.

このような特徴を有する第1の接合膜31の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合とそれに結合した脱離基303となり得る有機基とを含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された第1の接合膜31は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された第1の接合膜31は、ケース2に対して特に強固に被着するとともに、蓋体4に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、ケース2と蓋体4を強固に接合することができる。
Examples of the constituent material of the first bonding film 31 having such characteristics include a polymer containing a siloxane bond such as polyorganosiloxane and an organic group capable of forming a leaving group 303 bonded thereto.
The first bonding film 31 made of polyorganosiloxane itself has excellent mechanical properties. In addition, it exhibits particularly excellent adhesion to many materials. Therefore, the first bonding film 31 made of polyorganosiloxane adheres particularly firmly to the case 2 and also exhibits a particularly strong adherence to the lid 4. As a result, the case 2 And the lid 4 can be firmly joined.

また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性(非接着性)を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
なお、この撥水性(非接着性)は、主に、ポリオルガノシロキサン中に含まれた有機基(例えばアルキル基)による作用である。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された第1の接合膜31は、エネルギーを付与されることにより、表面35に接着性が発現するとともに、表面35以外の部分においては、前述した有機基による作用・効果が得られるという利点も有する。したがって、このような第1の接合膜31は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなり、例えば、薬品類等に長期にわたって曝されるような水晶振動子、光学素子、液滴吐出ヘッド等の組み立てに際して、特に有効である。
Polyorganosiloxane usually exhibits water repellency (non-adhesiveness), but when given energy, it can easily desorb organic groups, changes to hydrophilicity, and exhibits adhesiveness. However, there is an advantage that the non-adhesiveness and the adhesiveness can be controlled easily and reliably.
This water repellency (non-adhesiveness) is mainly an effect of organic groups (for example, alkyl groups) contained in the polyorganosiloxane. Therefore, the first bonding film 31 made of polyorganosiloxane exhibits an adhesive property on the surface 35 when energy is applied thereto, and in the portion other than the surface 35, the action by the organic group described above is performed. There is also an advantage that an effect is obtained. Therefore, such a first bonding film 31 has excellent weather resistance and chemical resistance. For example, a crystal resonator, an optical element, a droplet discharge head, etc. that are exposed to chemicals for a long time. This is particularly effective when assembling.

また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする第1の接合膜31は、接着性に特に優れるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。   Further, among polyorganosiloxanes, those mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane are preferred. The first bonding film 31 mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane is particularly excellent in adhesiveness. Moreover, since the raw material which has octamethyltrisiloxane as a main component is liquid at normal temperature and has an appropriate viscosity, there is also an advantage that it is easy to handle.

このような第1の接合膜31の平均厚さは、1nm以上1000nm以下程度であるのが好ましく、2nm以上800nm以下程度であるのがより好ましい。第1の接合膜31の平均厚さを前記範囲内とすることにより、水晶振動子1の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、ケース2と蓋体4とをより強固に接合することができる。
なお、第1の接合膜31の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、第1の接合膜31の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、水晶振動子1の寸法精度が低下するおそれがある。
The average thickness of the first bonding film 31 is preferably about 1 nm to 1000 nm, and more preferably about 2 nm to 800 nm. By making the average thickness of the first bonding film 31 within the above range, the case 2 and the lid 4 are bonded more firmly while preventing the dimensional accuracy of the crystal unit 1 from being significantly reduced. Can do.
If the average thickness of the first bonding film 31 is less than the lower limit value, there is a possibility that sufficient bonding strength cannot be obtained. On the other hand, when the average thickness of the first bonding film 31 exceeds the upper limit, the dimensional accuracy of the crystal unit 1 may be reduced.

さらに、第1の接合膜31の平均厚さが前記範囲内であれば、第1の接合膜31にある程度の形状追従性が保たれる。このため、例えば、ケース2の接合面(第1の接合膜31に隣接する面)に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように第1の接合膜31を被着させることができる。その結果、第1の接合膜31は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、接合膜転写シート10とケース2とを貼り合わせた際に、両者の密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、第1の接合膜31の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、第1の接合膜31の厚さをできるだけ厚くすればよい。
Furthermore, if the average thickness of the first bonding film 31 is within the above range, the first bonding film 31 has a certain degree of shape followability. For this reason, for example, even when unevenness is present on the bonding surface of the case 2 (surface adjacent to the first bonding film 31), it follows the shape of the unevenness depending on the height of the unevenness. The first bonding film 31 can be deposited. As a result, the first bonding film 31 can absorb the unevenness and reduce the height of the unevenness generated on the surface. Then, when the bonding film transfer sheet 10 and the case 2 are bonded together, the adhesion between them can be improved.
Note that the degree of the shape followability as described above becomes more prominent as the thickness of the first bonding film 31 increases. Therefore, the thickness of the first bonding film 31 may be increased as much as possible in order to sufficiently ensure the shape followability.

以上のような接合膜転写シート10は、必要に応じて、第1の接合膜31の上面を覆うように設けられたカバーシートを備えたものでもよい。かかるカバーシートは、第1の接合膜31の上面を保護し、異物の付着や第1の接合膜31の損傷等を防止する。これにより、接合膜転写シート10は、耐久性に優れたものとなり、長期の保存や流通に適したものとなる。   The bonding film transfer sheet 10 as described above may be provided with a cover sheet provided so as to cover the upper surface of the first bonding film 31 as necessary. Such a cover sheet protects the upper surface of the first bonding film 31 and prevents adhesion of foreign matters, damage to the first bonding film 31, and the like. As a result, the bonding film transfer sheet 10 has excellent durability and is suitable for long-term storage and distribution.

このカバーシートは、接合膜転写シート10を使用する前に剥離される。この際、第1の接合膜31とカバーシートとの界面で確実に剥離が生じる必要があることから、この界面の密着強度は、基材20と第1の接合膜31との密着強度より小さいことが好ましい。
かかる観点から、カバーシートは、その表面エネルギーが、基材20の表面エネルギーより小さいものであるのが好ましい。これにより基材20は、第1の接合膜31に対して相対的に高い密着性を示し、第1の接合膜31と比較的強く密着する一方、カバーシートは、第1の接合膜31に対して相対的に低い密着性を示すこととなる。その結果、仮に接合膜転写シート10に意図せずエネルギーが付与されたとしても、カバーシートと第1の接合膜31との間が接合してしまうのを防止し、第1の接合膜31との界面で確実に剥離可能なカバーシートが得られる。
This cover sheet is peeled off before using the bonding film transfer sheet 10. At this time, since it is necessary to surely peel off at the interface between the first bonding film 31 and the cover sheet, the adhesion strength at this interface is smaller than the adhesion strength between the substrate 20 and the first bonding film 31. It is preferable.
From this point of view, the cover sheet preferably has a surface energy smaller than that of the substrate 20. As a result, the base material 20 exhibits relatively high adhesion to the first bonding film 31 and adheres relatively strongly to the first bonding film 31, while the cover sheet is attached to the first bonding film 31. On the other hand, relatively low adhesion will be exhibited. As a result, even if energy is given to the bonding film transfer sheet 10 unintentionally, the cover sheet and the first bonding film 31 are prevented from being bonded, and the first bonding film 31 and A cover sheet that can be reliably peeled off at the interface is obtained.

具体的には、カバーシートの表面エネルギーは、基材20の表面エネルギーの0.3倍以上0.95倍以下程度であるのが好ましく、0.4倍以上0.9倍以下程度であるのがより好ましい。
カバーシートの構成材料としては、前述した基材20と同様の構成材料が挙げられる。
また、接合膜転写シート10は、ロール状に巻き取られた状態で保管または流通することもあるため、カバーシートには基材20と同様、可撓性を有するものが好ましく用いられる。
Specifically, the surface energy of the cover sheet is preferably about 0.3 to 0.95 times the surface energy of the substrate 20, and is about 0.4 to 0.9 times. Is more preferable.
Examples of the constituent material of the cover sheet include the same constituent materials as those of the base material 20 described above.
Further, since the bonding film transfer sheet 10 may be stored or distributed in a state of being wound in a roll shape, a flexible cover sheet is preferably used as the base sheet 20.

以下、第1の接合膜31を作製する方法について説明する。
第1の接合膜31は、前述したようにいかなる作製方法でも成膜可能であるが、ここでは一例として、プラズマ重合法により第1の接合膜31を作製する方法について説明する。以下、作製方法の説明に先立って、プラズマ重合法により第1の接合膜31を作製する際に用いるプラズマ重合装置について説明する。
Hereinafter, a method for producing the first bonding film 31 will be described.
The first bonding film 31 can be formed by any manufacturing method as described above, but here, as an example, a method of manufacturing the first bonding film 31 by a plasma polymerization method will be described. Hereinafter, prior to the description of the manufacturing method, a plasma polymerization apparatus used when manufacturing the first bonding film 31 by the plasma polymerization method will be described.

図9は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図9中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図9に示すプラズマ重合装置100は、チャンバー101と、基材20を支持する第1の電極130と、第2の電極140と、各電極130、140間に高周波電圧を印加する電源回路180と、チャンバー101内にガスを供給するガス供給部190と、チャンバー101内のガスを排気するポンプ170とを備えている。これらの各部のうち、第1の電極130および第2の電極140がチャンバー101内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing a plasma polymerization apparatus used in the bonding method of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 9 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
The plasma polymerization apparatus 100 shown in FIG. 9 includes a chamber 101, a first electrode 130 that supports the substrate 20, a second electrode 140, and a power supply circuit 180 that applies a high-frequency voltage between the electrodes 130 and 140. A gas supply unit 190 that supplies gas into the chamber 101 and a pump 170 that exhausts the gas in the chamber 101 are provided. Among these parts, the first electrode 130 and the second electrode 140 are provided in the chamber 101. Hereinafter, each part will be described in detail.

チャンバー101は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧(真空)状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
図9に示すチャンバー101は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
The chamber 101 is a container that can keep the inside airtight, and is used with the inside being in a reduced pressure (vacuum) state. Therefore, the chamber 101 has pressure resistance that can withstand a pressure difference between the inside and the outside.
The chamber 101 shown in FIG. 9 has a substantially cylindrical chamber body whose axis is arranged along the horizontal direction, a circular side wall that seals the left opening of the chamber body, and a circle that seals the right opening. And side walls.

チャンバー101の上方には供給口103が、下方には排気口104が、それぞれ設けられている。そして、供給口103にはガス供給部190が接続され、排気口104にはポンプ170が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー101は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線102を介して電気的に接地されている。
A supply port 103 is provided above the chamber 101, and an exhaust port 104 is provided below the chamber 101. A gas supply unit 190 is connected to the supply port 103, and a pump 170 is connected to the exhaust port 104.
In this embodiment, the chamber 101 is made of a highly conductive metal material and is electrically grounded via the ground wire 102.

第1の電極130は板状をなしており、基材20を支持している。
この第1の電極130は、チャンバー101の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第1の電極130は、チャンバー101を介して電気的に接地されている。なお、第1の電極130は、図9に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
The first electrode 130 has a plate shape and supports the base material 20.
The first electrode 130 is provided on the inner wall surface of the side wall of the chamber 101 along the vertical direction, whereby the first electrode 130 is electrically grounded via the chamber 101. The first electrode 130 is provided concentrically with the chamber body as shown in FIG.

第1の電極130の基材20を支持する面には、静電チャック(吸着機構)139が設けられている。
この静電チャック139により、図9に示すように、基材20を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基材20に多少の反りがあっても、静電チャック139に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基材20をプラズマ処理に供することができる。
An electrostatic chuck (suction mechanism) 139 is provided on the surface of the first electrode 130 that supports the base material 20.
The electrostatic chuck 139 can support the base material 20 along the vertical direction as shown in FIG. Further, even if the base material 20 has a slight warp, the base material 20 can be subjected to plasma treatment in a state where the warp is corrected by adsorbing the base material 20 to the electrostatic chuck 139.

第2の電極140は、基材20を介して、第1の電極130と対向して設けられている。なお、第2の電極140は、チャンバー101の側壁の内壁面から離間した(絶縁された)状態で設けられている。
この第2の電極140には、配線184を介して高周波電源182が接続されている。また、配線184の途中には、マッチングボックス(整合器)183が設けられている。これらの配線184、高周波電源182およびマッチングボックス183により、電源回路180が構成されている。
The second electrode 140 is provided to face the first electrode 130 with the base material 20 interposed therebetween. Note that the second electrode 140 is provided in a state of being separated (insulated) from the inner wall surface of the side wall of the chamber 101.
A high frequency power source 182 is connected to the second electrode 140 via a wiring 184. A matching box (matching unit) 183 is provided in the middle of the wiring 184. The wiring 184, the high-frequency power source 182 and the matching box 183 constitute a power circuit 180.

このような電源回路180によれば、第1の電極130は接地されているので、第1の電極130と第2の電極140との間に高周波電圧が印加される。これにより、第1の電極130と第2の電極140との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
ガス供給部190は、チャンバー101内に所定のガスを供給するものである。
According to such a power supply circuit 180, since the first electrode 130 is grounded, a high frequency voltage is applied between the first electrode 130 and the second electrode 140. As a result, an electric field whose direction is reversed at a high frequency is induced in the gap between the first electrode 130 and the second electrode 140.
The gas supply unit 190 supplies a predetermined gas into the chamber 101.

図9に示すガス供給部190は、液状の膜材料(原料液)を貯留する貯液部191と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置192と、キャリアガスを貯留するガスボンベ193とを有している。また、これらの各部とチャンバー101の供給口103とが、それぞれ配管194で接続されており、ガス状の膜材料(原料ガス)とキャリアガスとの混合ガスを、供給口103からチャンバー101内に供給するように構成されている。   A gas supply unit 190 shown in FIG. 9 stores a liquid storage unit 191 that stores a liquid film material (raw material liquid), a vaporizer 192 that vaporizes the liquid film material to change it into a gaseous state, and stores a carrier gas. And a gas cylinder 193. Each of these parts and the supply port 103 of the chamber 101 are connected by a pipe 194, and a mixed gas of a gaseous film material (raw material gas) and a carrier gas is supplied from the supply port 103 into the chamber 101. It is configured to supply.

貯液部191に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置100により、重合して基材20の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置192により気化され、ガス状の膜材料(原料ガス)となってチャンバー101内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
The liquid film material stored in the liquid storage unit 191 is a raw material that is polymerized by the plasma polymerization apparatus 100 to form a polymer film on the surface of the substrate 20.
Such a liquid film material is vaporized by the vaporizer 192 and is supplied into the chamber 101 as a gaseous film material (raw material gas). The source gas will be described in detail later.

ガスボンベ193に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Arガス、Heガス等が挙げられる。
また、チャンバー101内の供給口103の近傍には、拡散板195が設けられている。
The carrier gas stored in the gas cylinder 193 is a gas that is discharged due to the action of an electric field and introduced to maintain this discharge. Examples of such a carrier gas include Ar gas and He gas.
A diffusion plate 195 is provided near the supply port 103 in the chamber 101.

拡散板195は、チャンバー101内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー101内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
ポンプ170は、チャンバー101内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー101内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基材20の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー101内から効果的に除去することができる。
また、排気口104には、チャンバー101内の圧力を調整する圧力制御機構171が設けられている。これにより、チャンバー101内の圧力が、ガス供給部190の動作状況に応じて、適宜設定される。
The diffusion plate 195 has a function of promoting the diffusion of the mixed gas supplied into the chamber 101. Thereby, the mixed gas can be dispersed in the chamber 101 with a substantially uniform concentration.
The pump 170 exhausts the inside of the chamber 101, and is composed of, for example, an oil rotary pump or a turbo molecular pump. Thus, by exhausting the chamber 101 and reducing the pressure, the gas can be easily converted into plasma. In addition, contamination and oxidation of the base material 20 due to contact with the air atmosphere can be prevented, and reaction products resulting from the plasma treatment can be effectively removed from the chamber 101.
The exhaust port 104 is provided with a pressure control mechanism 171 that adjusts the pressure in the chamber 101. Thereby, the pressure in the chamber 101 is appropriately set according to the operation state of the gas supply unit 190.

次に、上記のプラズマ重合装置100を用いて、基材20上に第1の接合膜31を作製する方法について説明する。
第1の接合膜31は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合させ、重合物を基材20上に堆積させることにより得ることができる。以下、詳細に説明する。
Next, a method for producing the first bonding film 31 on the substrate 20 using the plasma polymerization apparatus 100 will be described.
The first bonding film 31 is obtained by supplying a mixed gas of a source gas and a carrier gas in a strong electric field to polymerize molecules in the source gas and deposit a polymer on the substrate 20. be able to. This will be described in detail below.

まず、基材20を用意する。
次に、基材20をプラズマ重合装置100のチャンバー101内に収納する。
次に、ガス供給部190を作動させ、チャンバー101内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー101内に充填される。
ここで、混合ガス中における原料ガスの占める割合(混合比)は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を20体積%以上70体積%以下程度に設定するのが好ましく、30体積%以上60体積%以下程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成(成膜)の条件の最適化を図ることができる。
First, the base material 20 is prepared.
Next, the base material 20 is accommodated in the chamber 101 of the plasma polymerization apparatus 100.
Next, the gas supply unit 190 is operated to supply a mixed gas of the source gas and the carrier gas into the chamber 101. The supplied mixed gas is filled in the chamber 101.
Here, the ratio (mixing ratio) of the source gas in the mixed gas is slightly different depending on the type of the source gas and the carrier gas, the target film forming speed, and the like. For example, the ratio of the source gas in the mixed gas is 20 It is preferable to set it to about volume% or more and 70 volume% or less, and it is more preferable to set to about 30 volume% or more and 60 volume% or less. As a result, it is possible to optimize the conditions for formation (film formation) of the polymer film.

また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、1ccm以上100ccm以下程度に設定するのが好ましく、10ccm以上60ccm以下程度に設定するのがより好ましい。
次いで、電源回路180を作動させ、一対の電極130、140間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極130、140間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、重合物が基材20上に付着・堆積する。これにより、プラズマ重合膜からなる第1の接合膜31が形成される。これにより、プラズマ重合膜からなる第1の接合膜31が形成される。
Further, the flow rate of the gas to be supplied is appropriately determined depending on the type of gas, the target film formation rate, the film thickness, etc., and is not particularly limited, but usually the flow rates of the source gas and the carrier gas are respectively It is preferably set to about 1 ccm or more and 100 ccm or less, and more preferably set to about 10 ccm or more and 60 ccm or less.
Next, the power supply circuit 180 is activated, and a high frequency voltage is applied between the pair of electrodes 130 and 140. As a result, gas molecules existing between the pair of electrodes 130 and 140 are ionized to generate plasma. Molecules in the raw material gas are polymerized by the energy of the plasma, and the polymer is adhered and deposited on the substrate 20. Thereby, the first bonding film 31 made of a plasma polymerization film is formed. Thereby, the first bonding film 31 made of a plasma polymerization film is formed.

また、プラズマの作用により、基材20の表面が活性化・清浄化される。このため、原料ガスの重合物が基材20の表面に堆積し易くなり、第1の接合膜31の安定した成膜が可能になる。このようにプラズマ重合法によれば、基材20の構成材料によらず、基材20上に第1の接合膜31を確実に成膜することができる。
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
Moreover, the surface of the base material 20 is activated and cleaned by the action of plasma. For this reason, the polymer of the source gas is easily deposited on the surface of the base material 20, and the first bonding film 31 can be stably formed. Thus, according to the plasma polymerization method, the first bonding film 31 can be reliably formed on the base material 20 regardless of the constituent material of the base material 20.
Examples of the source gas include organosiloxanes such as methylsiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and methylphenylsiloxane.

このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜は、これらの原料が重合してなるもの(重合物)、すなわちポリオルガノシロキサンで構成されることとなる。
プラズマ重合の際、一対の電極130、140間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、1kHz以上100MHz以下程度であるのが好ましく、10MHz以上60MHz以下程度であるのがより好ましい。
The plasma polymerized film obtained using such a raw material gas is composed of a polymer obtained by polymerizing these raw materials, that is, a polyorganosiloxane.
In the plasma polymerization, the frequency of the high frequency applied between the pair of electrodes 130 and 140 is not particularly limited, but is preferably about 1 kHz to 100 MHz, and more preferably about 10 MHz to 60 MHz.

また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、0.01W/cm以上100W/cm以下程度であるのが好ましく、0.05W/cm以上50W/cm以下程度であるのがより好ましく、0.05W/cm以上1W/cm以下程度であるのがさらに好ましい。高周波の出力密度を前記範囲内とすることにより、高周波の出力密度が高過ぎて原料ガスに必要以上のプラズマエネルギーが付加されるのを防止しつつ、ランダムな原子構造を有するSi骨格301を確実に形成することができる。すなわち、高周波の出力密度が前記下限値を下回った場合、原料ガス中の分子に重合反応を生じさせることができず、第1の接合膜31を形成することができないおそれがある。一方、高周波の出力密度が前記上限値を上回った場合、原料ガスが分解する等して、脱離基303となり得る構造がSi骨格301から分離してしまい、得られる第1の接合膜31において脱離基303の含有率が低くなったり、Si骨格301のランダム性が低下する(規則性が高くなる)おそれがある。 The high frequency output density is not particularly limited, but is preferably about 0.01 W / cm 2 or more and 100 W / cm 2 or less, more preferably about 0.05 W / cm 2 or more and 50 W / cm 2 or less. Preferably, it is about 0.05 W / cm 2 or more and about 1 W / cm 2 or less. By setting the high-frequency power density within the above range, the Si skeleton 301 having a random atomic structure can be reliably secured while preventing the plasma gas from being added to the source gas more than necessary because the high-frequency power density is too high. Can be formed. That is, when the high-frequency power density is lower than the lower limit value, there is a possibility that the polymerization reaction cannot be caused in the molecules in the raw material gas and the first bonding film 31 cannot be formed. On the other hand, when the high-frequency output density exceeds the upper limit, the structure that can become the leaving group 303 is separated from the Si skeleton 301 due to decomposition of the raw material gas or the like, and in the obtained first bonding film 31. There is a possibility that the content of the leaving group 303 is lowered, or the randomness of the Si skeleton 301 is lowered (regularity is increased).

また、成膜時のチャンバー101内の圧力は、133.3×10−5Pa以上1333Pa以下(1×10−5Torr以上10Torr以下)程度であるのが好ましく、133.3×10−4Pa以上133.3Pa以下(1×10−4Torr以上1Torr以下)程度であるのがより好ましい。
原料ガス流量は、0.5sccm以上200sccm以下程度であるのが好ましく、1sccm以上100sccm以下程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、5sccm以上750sccm以下程度であるのが好ましく、10sccm以上500sccm以下程度であるのがより好ましい。
The pressure in the chamber 101 at the time of film formation is preferably about 133.3 × 10 −5 Pa to 1333 Pa (1 × 10 −5 Torr to 10 Torr), preferably 133.3 × 10 −4 Pa. More preferably, it is about 133.3 Pa or less (1 × 10 −4 Torr or more and 1 Torr or less).
The raw material gas flow rate is preferably about 0.5 sccm to 200 sccm, more preferably about 1 sccm to 100 sccm. On the other hand, the carrier gas flow rate is preferably about 5 sccm or more and 750 sccm or less, and more preferably about 10 sccm or more and 500 sccm or less.

処理時間は、1分以上30分以下程度であるのが好ましく、1分以上15分以下程度であるのがより好ましい。
また、基材の温度は、25℃以上であるのが好ましく、25℃以上100℃以下程度であるのがより好ましい。
以上のようにして、図3(a)に示す第1の接合膜31が得られる。同様にして、第2の接合膜32が得られる。
The treatment time is preferably about 1 minute to 30 minutes, and more preferably about 1 minute to 15 minutes.
Moreover, it is preferable that the temperature of a base material is 25 degreeC or more, and it is more preferable that it is about 25 degreeC or more and 100 degrees C or less.
As described above, the first bonding film 31 shown in FIG. 3A is obtained. Similarly, the second bonding film 32 is obtained.

なお、第1の接合膜31および第2の接合膜32は、その厚さにもよるが比較的高い透光性を有したものとなる。そして、第1の接合膜31および第2の接合膜32の形成条件(プラズマ重合の際の条件や原料ガスの組成等)を適宜設定することにより、第1の接合膜31および第2の接合膜32の屈折率を調整することができる。具体的には、プラズマ重合の際の高周波の出力密度を高めることにより、第1の接合膜31および第2の接合膜32の屈折率を高めることができ、反対に、プラズマ重合の際の高周波の出力密度を低くすることにより、第1の接合膜31および第2の接合膜32の屈折率を低くすることができる。   Note that the first bonding film 31 and the second bonding film 32 have relatively high translucency depending on the thickness thereof. Then, by appropriately setting conditions for forming the first bonding film 31 and the second bonding film 32 (conditions for plasma polymerization, composition of raw material gas, etc.), the first bonding film 31 and the second bonding film The refractive index of the film 32 can be adjusted. Specifically, the refractive index of the first bonding film 31 and the second bonding film 32 can be increased by increasing the power density of the high frequency during the plasma polymerization, and conversely, the high frequency during the plasma polymerization. By reducing the output density, the refractive index of the first bonding film 31 and the second bonding film 32 can be lowered.

具体的には、シラン系ガスを原料とするプラズマ重合法によれば、屈折率の範囲が1.35以上1.6以下程度の第1の接合膜31および第2の接合膜32が得られる。このような第1の接合膜31および第2の接合膜32は、その屈折率が、水晶や石英ガラスの屈折率に近いため、例えば第1の接合膜31および第2の接合膜32を光路が貫通するような構造の光学部品を製造する際に好適に用いられる。また、第1の接合膜31および第2の接合膜32の屈折率を調整することができるので、所望の屈折率の第1の接合膜31および第2の接合膜32を作製することができる。   Specifically, according to the plasma polymerization method using a silane-based gas as a raw material, the first bonding film 31 and the second bonding film 32 having a refractive index range of about 1.35 to 1.6 are obtained. . Since the refractive index of the first bonding film 31 and the second bonding film 32 is close to the refractive index of quartz or quartz glass, for example, the first bonding film 31 and the second bonding film 32 pass through the optical path. It is preferably used when manufacturing an optical component having a structure in which a through hole penetrates. In addition, since the refractive indexes of the first bonding film 31 and the second bonding film 32 can be adjusted, the first bonding film 31 and the second bonding film 32 having a desired refractive index can be manufactured. .

[2]次に、ケース2の凹部22内に水晶振動片5を収納する(第2の工程)。そして、水晶振動片5とケース2の支持部21とをマウント材6により固定する。
[3]次いで、図3(b)に示すように、ケース2の接合面231のうち、一部の領域にマスク36を介してエネルギーを付与する。これにより、接合面231の一部の領域232が活性化される(図3(c)参照)。その後、接合面231のエネルギーが付与された領域と第1の接合膜31とが密着するように、ケース2と接合膜転写シート10とを積層する。これにより、図3(d)に示す第1の仮接合体7が得られる。
[2] Next, the crystal vibrating piece 5 is housed in the recess 22 of the case 2 (second step). Then, the crystal vibrating piece 5 and the support portion 21 of the case 2 are fixed by the mount material 6.
[3] Next, as shown in FIG. 3B, energy is applied to a part of the bonding surface 231 of the case 2 through a mask 36. Thereby, a partial region 232 of the bonding surface 231 is activated (see FIG. 3C). Thereafter, the case 2 and the bonding film transfer sheet 10 are laminated so that the region to which the energy of the bonding surface 231 is applied and the first bonding film 31 are in close contact with each other. Thereby, the 1st temporary joining body 7 shown in FIG.3 (d) is obtained.

また同様に、図3(b)に示すように、蓋体4の接合面401のうち、一部の領域にマスク37を介してエネルギーを付与する。これにより、接合面401の一部の領域402が活性化される(図3(c)参照)。その後、接合面401のエネルギーが付与された領域と第2の接合膜32とが密着するように、蓋体4と接合膜転写シート10とを積層する。これにより、図3(d)に示すもう1つの第1の仮接合体7が得られる(第3の工程)。   Similarly, as shown in FIG. 3B, energy is applied to a part of the bonding surface 401 of the lid body 4 through a mask 37. As a result, a partial region 402 of the bonding surface 401 is activated (see FIG. 3C). Thereafter, the lid 4 and the bonding film transfer sheet 10 are laminated so that the energy-applied region of the bonding surface 401 and the second bonding film 32 are in close contact with each other. Thereby, another first temporary joined body 7 shown in FIG. 3D is obtained (third step).

各接合面231、401にエネルギーを付与する方法としては、いかなる方法であってもよいが、例えば、エネルギー線を照射する方法、プラズマに曝す(プラズマエネルギーを付与する)方法、オゾンガスに曝す(化学的エネルギーを付与する)方法等が挙げられる。このようにしてエネルギーを付与することにより、各接合面231、401の活性が著しく低い場合でも、部分的に活性化することができる。
このうち、各接合面231、401にエネルギーを付与する方法は、プラズマに曝す方法およびエネルギー線を照射する方法の少なくとも一方であるのが好ましい。かかる方法によれば、各接合面231、401を効率よく活性化させる。
Any method may be used to apply energy to each of the bonding surfaces 231 and 401. For example, a method of irradiating energy rays, a method of exposing to plasma (applying plasma energy), or exposure to ozone gas (chemical) And the like). By applying energy in this way, even when the activity of each of the bonding surfaces 231 and 401 is extremely low, it can be partially activated.
Among these, it is preferable that the method of applying energy to the bonding surfaces 231 and 401 is at least one of a method of exposing to plasma and a method of irradiating energy rays. According to such a method, the bonding surfaces 231 and 401 are activated efficiently.

プラズマに曝す方法には、大気圧プラズマが好ましく用いられる。大気圧プラズマによれば、減圧手段等の高価な設備を用いることなく、容易にプラズマ処理を行うことができる。また、このプラズマ処理には、各接合面231、401の近傍でプラズマを発生させるダイレクトプラズマ方式の他、被処理物とプラズマ発生部とが離間したリモートプラズマ方式またはダウンフロープラズマ方式による処理も好ましく用いられる。ダイレクトプラズマ方式によれば、各接合面231、401の近傍でプラズマを発生させるため、プラズマ処理を効率よくかつ均一に行うことができる。また、リモートプラズマ方式やダウンフロープラズマ方式のように被処理物とプラズマ発生部とが離間している場合、被処理物とプラズマ発生部とが干渉しないため、被処理物(各接合面231、401)をイオン損傷から避けることができる。   For the method of exposure to plasma, atmospheric pressure plasma is preferably used. According to atmospheric pressure plasma, plasma treatment can be easily performed without using expensive equipment such as decompression means. In addition to the direct plasma method in which plasma is generated in the vicinity of each of the bonding surfaces 231 and 401, a remote plasma method or a downflow plasma method in which the object to be processed and the plasma generation unit are separated is also preferable for this plasma treatment. Used. According to the direct plasma method, plasma is generated in the vicinity of each of the bonding surfaces 231 and 401, so that plasma processing can be performed efficiently and uniformly. In addition, when the object to be processed and the plasma generating part are separated as in the remote plasma method or the downflow plasma method, the object to be processed and the plasma generating part do not interfere with each other. 401) can be avoided from ion damage.

一方、エネルギー線としては、例えば、紫外光、レーザー光のような光、電子線、粒子線等が挙げられる。
このうち、エネルギー線には、特に紫外線(例えば波長126nm以上300nm以下程度)を用いるのが好ましい。かかる紫外線によれば、各接合面231、401の特性の著しい低下を防止しつつ、広い範囲をムラなく、より短時間に処理することができる。このため、各接合面231、401の活性化をより効率よく行うことができる。また、紫外線には、紫外ランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
On the other hand, examples of energy rays include light such as ultraviolet light and laser light, electron beams, and particle beams.
Among these, it is preferable to use ultraviolet rays (for example, a wavelength of about 126 nm to about 300 nm) for the energy rays. According to such ultraviolet rays, a wide range can be processed in a shorter time without unevenness while preventing the characteristics of the bonding surfaces 231 and 401 from being significantly deteriorated. For this reason, activation of each joint surface 231 and 401 can be performed more efficiently. In addition, ultraviolet rays also have an advantage that they can be generated with simple equipment such as an ultraviolet lamp.

なお、紫外線の波長は、より好ましくは、160nm以上200nm以下程度とされる。
また、紫外線を照射する時間は、各接合面231、401の表面付近の化学結合を切断し得る程度の時間であればよく、特に限定されないが、0.5分以上30分以下程度であるのが好ましく、1分以上10分以下程度であるのがより好ましい。
The wavelength of the ultraviolet light is more preferably about 160 nm to 200 nm.
Further, the time for irradiating with ultraviolet rays is not particularly limited as long as the chemical bond near the surfaces of the bonding surfaces 231 and 401 can be cut, but it is about 0.5 minutes to 30 minutes. Is preferable, and it is more preferably about 1 minute or more and 10 minutes or less.

このようにしてエネルギーが付与され、活性化された各接合面231、401には、終端化されていない結合手(ダングリングボンド)や、この結合手に周囲の水分が接触してなる水酸基(OH基)等が露出する。なお、前述の「活性化させる」とは、各接合面231、401の表面付近および内部の結合が切断されて、終端化されていない結合手が生じた状態や、その結合手に水酸基が結合した状態のいずれか一方、または、これらの状態が混在した状態のことをいう。   The bond surfaces 231 and 401 that are energized and activated in this manner have bond bonds that are not terminated (dangling bonds) and hydroxyl groups formed by contacting the bond hands with surrounding moisture ( OH group) is exposed. In addition, the above-mentioned “activate” means a state in which the bond near the surface of each of the bonding surfaces 231 and 401 and in the interior is cut, and an unterminated bond is generated, or a hydroxyl group is bonded to the bond. It means one of these states, or a state in which these states are mixed.

一方、接合膜転写シート10の第1の接合膜31および第2の接合膜32の表面も、終端化されていない結合手や、この結合手に周囲の水分が接触してなる水酸基(OH基)が結合している状態になっているのが好ましい。このような状態になっていると、各接合面231、401と各接合膜31、32との接合強度が向上することとなり、水晶振動子1の気密性がより高くなる。なお、かかる効果は、以下のような現象によるものと推察される。   On the other hand, the surfaces of the first bonding film 31 and the second bonding film 32 of the bonding film transfer sheet 10 also have unterminated bonds and hydroxyl groups (OH groups) formed by contacting the bonding hands with surrounding moisture. ) Are preferably bonded. In such a state, the bonding strength between the bonding surfaces 231 and 401 and the bonding films 31 and 32 is improved, and the airtightness of the crystal unit 1 is further increased. This effect is presumed to be due to the following phenomenon.

第1の接合膜31と接合面231とを接触させたとき、あるいは、第2の接合膜32と接合面401とを接触させたとき、各接合面231、401に存在する水酸基と、各接合膜31、32に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合する。その結果、各接合膜31、32と各接合面231、401との接触界面では、脱離したOH基が結合していた結合手同士が酸素原子を介して結合する。これにより、各接合膜31、32と各接合面231、401とがより強固に接合される。
なお、各接合膜31、32に水酸基が結合している状態を形成するためには、各接合膜31、32に前述したようなエネルギー付与方法を適用すればよい。
When the first bonding film 31 and the bonding surface 231 are brought into contact with each other, or when the second bonding film 32 and the bonding surface 401 are brought into contact with each other, the hydroxyl groups present on the respective bonding surfaces 231 and 401 and the respective bonding The hydroxyl groups present in the films 31 and 32 attract each other by hydrogen bonding, and an attractive force is generated between the hydroxyl groups.
Further, the hydroxyl groups attracting each other by this hydrogen bond are dehydrated and condensed depending on the temperature condition or the like. As a result, at the contact interfaces between the bonding films 31 and 32 and the bonding surfaces 231 and 401, the bonds in which the detached OH groups are bonded are bonded through oxygen atoms. Thereby, each bonding film 31 and 32 and each bonding surface 231 and 401 are joined more firmly.
In order to form a state in which hydroxyl groups are bonded to the bonding films 31 and 32, the energy application method as described above may be applied to the bonding films 31 and 32.

また、エネルギーが付与された各接合面231、401には、終端化されていない活性な結合手(ダングリングボンド)が含まれていてもよい。さらに、各接合面231、401は、水酸基とダングリングボンドとが混在した状態であってもよい。各接合面231、401にダングリングボンドが含まれていると、各接合膜31、32の表面に露出したダングリングボンドとの間で、ネットワーク状に構築された共有結合に由来するより強固な接合がなされる。その結果、ケース2と蓋体4とをより強固に接合することができる。   In addition, each of the bonding surfaces 231 and 401 to which energy is applied may include an active bond that is not terminated (dangling bond). Furthermore, the bonding surfaces 231 and 401 may be in a state where hydroxyl groups and dangling bonds are mixed. When dangling bonds are included in the respective bonding surfaces 231 and 401, the dangling bonds exposed to the surfaces of the respective bonding films 31 and 32 are stronger than those derived from the covalent bond constructed in a network shape. Joining is done. As a result, the case 2 and the lid 4 can be joined more firmly.

なお、エネルギーが付与された活性化された各接合面231、401は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、各接合面231、401は、エネルギーの付与後、できるだけ早く各接合膜31、32と積層されるのが好ましい。具体的には、エネルギーの付与後、60分以内に積層するのが好ましく、5分以内に積層されるのがより好ましい。かかる時間内であれば、各接合面231、401の表面が十分な活性状態を維持しているので、貼り合せたときに十分な接合強度を得ることができる。   It should be noted that the activated bonding surfaces 231 and 401 to which energy is applied have their active states relaxed over time. For this reason, it is preferable that the bonding surfaces 231 and 401 are laminated with the bonding films 31 and 32 as soon as possible after energy is applied. Specifically, it is preferable to laminate within 60 minutes after application of energy, and more preferably within 5 minutes. Within such a time, since the surfaces of the bonding surfaces 231 and 401 maintain a sufficiently active state, a sufficient bonding strength can be obtained when they are bonded.

ところで、従来のシリコン直接接合、オプティカルコンタクトのような固体接合では、表面を活性化させても、その活性状態は、大気中では数秒以上数十秒以下程度の極めて短時間しか維持されない。このため、表面の活性化を行った後、接合する2つの部材を貼り合わせる等の作業を行う時間を十分に確保することができないという問題があった。   By the way, in the conventional solid bonding such as silicon direct bonding and optical contact, even if the surface is activated, the active state is maintained only for a very short time of several seconds to several tens of seconds in the atmosphere. For this reason, after the surface was activated, there was a problem that it was not possible to ensure sufficient time for performing operations such as bonding the two members to be joined together.

これに対し、本発明によれば、エネルギーを付与した後でも数分以上の比較的長時間にわたってその活性状態を維持することができる。このため、作業に要する時間を十分に確保することができ、接合作業の効率化を図ることができる。
このようにして得られた2つの第1の仮接合体7では、接合膜転写シート10と各接合面231、401との接合強度が5MPa(50kgf/cm)以上であるのが好ましく、10MPa(100kgf/cm)以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する第1の仮接合体7は、後述する工程において、基材20を剥離した際に、各接合膜31、32と各接合面231、401との界面で剥離が生じるのを確実に防止し得るものとなる。
また、接合膜転写シート10と各接合面231、401との積層には、各種ラミネート装置、各種プレス装置が用いられる。
On the other hand, according to the present invention, the active state can be maintained for a relatively long time of several minutes or more even after energy is applied. For this reason, the time required for the work can be sufficiently secured, and the efficiency of the joining work can be improved.
In the two first temporary joined bodies 7 thus obtained, the bonding strength between the bonding film transfer sheet 10 and each of the bonding surfaces 231 and 401 is preferably 5 MPa (50 kgf / cm 2 ) or more. More preferably (100 kgf / cm 2 ) or more. The first temporary bonded body 7 having such bonding strength peels off at the interface between the bonding films 31 and 32 and the bonding surfaces 231 and 401 when the substrate 20 is peeled off in a process described later. Can be surely prevented.
For laminating the bonding film transfer sheet 10 and the bonding surfaces 231 and 401, various laminating apparatuses and various pressing apparatuses are used.

ここで、接合面231の一部の領域232にエネルギーを付与するためには、図3(b)に示すように、接合面231の上方にマスク36を配置する。マスク36は、領域232に対応する平面視形状の窓部361を有している。
また、同様に、接合面401の一部の領域402にエネルギーを付与するためには、図3(b)に示すように、接合面401の上方にマスク37を配置する。マスク37は、領域402に対応する平面視形状の窓部371を有している。
Here, in order to apply energy to a partial region 232 of the bonding surface 231, a mask 36 is disposed above the bonding surface 231 as shown in FIG. The mask 36 has a window portion 361 having a planar view shape corresponding to the region 232.
Similarly, in order to apply energy to a partial region 402 of the bonding surface 401, a mask 37 is disposed above the bonding surface 401 as shown in FIG. The mask 37 has a window portion 371 having a shape in plan view corresponding to the region 402.

そして、このようなマスク36、37を介して例えばエネルギー線を照射することにより、各領域232、401を選択的に活性化することができる。すなわち、各窓部361、371の平面視形状を適宜設定することにより、各接合面231、401において活性化させる領域232、402を容易に選択する(パターニングする)ことができる。その結果、後述する工程において、各接合膜31、32のうち、これらの領域232、402と接触した領域のみが、各接合面231、401に対して部分的に転写されることとなる。このようにすれば、各接合面231、401の全面において接合するのではなく、各領域232、402の形状(パターン)を適宜選択することで接合領域の最適化がなされ、接合後の接合界面に生じる応力集中を緩和することができる。   And each area | region 232,401 can be selectively activated by irradiating an energy beam, for example through such a mask 36,37. That is, by appropriately setting the planar view shapes of the window portions 361 and 371, the regions 232 and 402 to be activated on the bonding surfaces 231 and 401 can be easily selected (patterned). As a result, in the steps to be described later, only the regions of the bonding films 31 and 32 that are in contact with the regions 232 and 402 are partially transferred to the bonding surfaces 231 and 401. In this way, the bonding area is optimized by appropriately selecting the shape (pattern) of each of the regions 232 and 402, rather than bonding all over the bonding surfaces 231 and 401, and the bonding interface after bonding is achieved. It is possible to reduce the stress concentration generated in

ここで、図3(c)には、接合面231の一部の領域232の平面視形状と、接合面401の一部の領域402の平面視形状を、平面図(上)および断面図(下)として示しているが、領域232の平面視形状は、四隅が欠損した枠状をなすパターンであり、一方、領域402の平面視形状は、領域232が欠損した個所に対応して配置された、三角形をなす島状のパターンである。   Here, FIG. 3C shows a plan view shape of a part of the region 232 of the joint surface 231 and a plan view shape of a part of the region 402 of the joint surface 401. As shown below, the plan view shape of the region 232 is a pattern having a frame shape with four corners missing, while the plan view shape of the region 402 is arranged corresponding to the location where the region 232 is missing. In addition, it is a triangular island pattern.

領域232の平面視形状および領域402の平面視形状は、ケース2および蓋体4に転写される第1の接合膜31の平面視形状および第2の接合膜32の平面視形状に反映されるが、これらの形状は、第2の仮接合体8同士を重ね合わせたときに、それぞれ互いに非成膜領域を補完する関係になるよう構成されている。これにより、第1の接合膜31の転写パターンと第2の接合膜32の転写パターンとの合成パターンは、完全に閉じた枠状をなすパターンとなる。その結果、第1の接合膜31と第2の接合膜32とを一体化してなる接合膜3は、凹部22の周囲を隙間なく囲うこととなり、凹部22を気密封止することができる。
かかる観点から、領域232を規定するマスク36の窓部361の形状、および、領域402を規定するマスク37の窓部371の形状も、上記関係を満足するように設定される。
The planar view shape of the region 232 and the planar view shape of the region 402 are reflected in the planar view shape of the first bonding film 31 and the planar view shape of the second bonding film 32 transferred to the case 2 and the lid body 4. However, these shapes are configured such that when the second temporary joined bodies 8 are overlapped with each other, the non-deposition regions are complemented with each other. As a result, the combined pattern of the transfer pattern of the first bonding film 31 and the transfer pattern of the second bonding film 32 is a pattern that forms a completely closed frame shape. As a result, the bonding film 3 formed by integrating the first bonding film 31 and the second bonding film 32 surrounds the periphery of the recess 22 without any gap, and the recess 22 can be hermetically sealed.
From this point of view, the shape of the window portion 361 of the mask 36 that defines the region 232 and the shape of the window portion 371 of the mask 37 that defines the region 402 are also set to satisfy the above relationship.

図4は、マスク36およびマスク37の構成を示す平面図である。
図4(a)に示すマスク36は、平面視にて四角形をなしており、その中央部には、ケース2の凹部22を遮蔽する第1の遮蔽部362が配置されている。また、第1の遮蔽部362の外側には、窓部361を介して、接合面231の外側の領域を遮蔽する第2の遮蔽部363が配置されている。なお、第1の遮蔽部362は、平面視にて略四角形をなしており、第2の遮蔽部363は、四角の枠状をなしている。そして、第1の遮蔽部362と第2の遮蔽部363との間は、四角形の四隅に対応して設けられた4つの連結部364を介して連結されている。このようなマスク36は、接合面231のうち、一部の領域232にエネルギーを付与することを可能にする。
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the mask 36 and the mask 37.
The mask 36 shown in FIG. 4A has a quadrangular shape in plan view, and a first shielding portion 362 that shields the concave portion 22 of the case 2 is disposed at the center thereof. In addition, a second shielding part 363 that shields a region outside the joint surface 231 via the window part 361 is disposed outside the first shielding part 362. In addition, the 1st shielding part 362 has comprised the substantially square shape in planar view, and the 2nd shielding part 363 has comprised the square frame shape. The first shielding part 362 and the second shielding part 363 are connected via four connecting parts 364 provided corresponding to the four corners of the quadrangle. Such a mask 36 makes it possible to apply energy to a part of the region 232 in the bonding surface 231.

一方、図4(b)に示すマスク37も、平面視にて四角形をなしており、その四隅近傍には、それぞれが三角形をなす4つの窓部371が配置されている。4つの窓部371の配置は、前述した4つの連結部364の配置に対応しており、4つの連結部364を包含するよう構成されている。これにより、領域402は、領域232における非エネルギー付与領域を確実に補完し得るものとなる。その結果、これらの領域232、402に対して部分的に転写される第1の接合膜31および第2の接合膜32は、相互の非成膜領域を補完し得るものとなり、これらの接合膜31、32を一体化してなる接合膜3は、完全に閉じた枠状の膜になるため、凹部22を確実に気密封止し得るものとなる。   On the other hand, the mask 37 shown in FIG. 4B also has a quadrangular shape in plan view, and four window portions 371 each having a triangular shape are arranged in the vicinity of the four corners. The arrangement of the four window portions 371 corresponds to the arrangement of the four connecting portions 364 described above, and is configured to include the four connecting portions 364. Thereby, the region 402 can surely complement the non-energy application region in the region 232. As a result, the first bonding film 31 and the second bonding film 32 that are partially transferred to these regions 232 and 402 can complement the non-film-forming regions of these regions. Since the bonding film 3 formed by integrating 31 and 32 becomes a completely closed frame-shaped film, the concave portion 22 can be surely hermetically sealed.

このように接合膜31、32を一体化させることで、複雑な平面視形状の接合膜3をも、簡単に形成することができる。
また、領域232の平面視形状および領域402の平面視形状は、それぞれ特に限定されないものの、少なくともこれらの接続部近傍において重複しているのが好ましい。これにより、仮にマスク36やマスク37の位置がずれたり、第1の接合膜31が転写されたケース2と第2の接合膜32が転写された蓋体4とを重ね合わせる際に、その位置がずれたりしても、重複部分において位置ずれを吸収し、凹部22の気密性が損なわれるのを防止することができる。すなわち、製造工程における各種のバラツキの許容範囲を広げることができるので、製造効率を高めることができる。
By integrating the bonding films 31 and 32 in this way, the bonding film 3 having a complicated plan view shape can be easily formed.
Further, the planar view shape of the region 232 and the planar view shape of the region 402 are not particularly limited, but preferably overlap at least in the vicinity of the connection portion. As a result, the positions of the mask 36 and the mask 37 are shifted or the case 2 to which the first bonding film 31 is transferred and the lid 4 to which the second bonding film 32 is transferred are overlapped. Even if it shifts, it is possible to absorb the displacement in the overlapping portion and prevent the airtightness of the recess 22 from being impaired. That is, since the tolerance of various variations in the manufacturing process can be expanded, manufacturing efficiency can be increased.

なお、各接合面231、401の全面ではなく、一部の領域232、402に対してエネルギー線を照射する場合、用いるエネルギー線がレーザー光、電子線のように指向性の高いものであれば、マスク36、37を用いることなく照射することができる。
また、各接合膜31、32にも、必要に応じてエネルギーを付与するようにしてもよい。この場合、前述した各種のエネルギー付与方法を適用することができる。
In addition, when irradiating an energy beam to a part of the regions 232 and 402 instead of the entire surfaces of the bonding surfaces 231 and 401, if the energy beam to be used has high directivity such as a laser beam or an electron beam Irradiation can be performed without using the masks 36 and 37.
Further, energy may be applied to the bonding films 31 and 32 as necessary. In this case, the various energy applying methods described above can be applied.

[4]次に、図5(e)に矢印で示すように、各第1の仮接合体7から基材20を剥離する。この剥離は、基材20を各第1の仮接合体7から引き剥がすことにより行われる(第4の工程)。これにより、第1の接合膜31のうち、領域232に対応する一部分をケース2の接合面231に転写してなる第2の仮接合体8と、第2の接合膜32のうち、領域402に対応する一部分を蓋体4の接合面401に転写してなる第2の仮接合体8とが得られる(図5(f)参照)。   [4] Next, as shown by an arrow in FIG. 5 (e), the base material 20 is peeled from each first temporary joined body 7. This peeling is performed by peeling the base material 20 from each first temporary joined body 7 (fourth step). As a result, a portion of the first bonding film 31 corresponding to the region 232 is transferred to the bonding surface 231 of the case 2, and the region 402 of the second bonding film 32 is the region 402. A second temporary joined body 8 obtained by transferring a part corresponding to the above to the joining surface 401 of the lid body 4 is obtained (see FIG. 5F).

なお、得られた2つの第2の仮接合体8に転写された各接合膜31、32の上面は、それぞれ基材20から剥離した剥離面となる。また、図5(f)の上の平面図において示すように、転写された各接合膜31、32の成膜パターンは、エネルギーが付与された領域232、402の平面視形状と同じものになる。なお、平面視形状は同じになるが、形状の向きは転写によって反転する。   Note that the upper surfaces of the bonding films 31 and 32 transferred to the two obtained second temporary bonded bodies 8 are peeled surfaces separated from the base material 20, respectively. Further, as shown in the plan view on the upper side of FIG. 5F, the film formation pattern of the transferred bonding films 31 and 32 is the same as the plan view shape of the regions 232 and 402 to which energy is applied. . The shape in plan view is the same, but the direction of the shape is reversed by transfer.

[5]次に、各第2の仮接合体8の各接合膜31、32の上面(剥離面)にエネルギーを付与する(図6(g)参照)。
各接合膜31、32にエネルギーを付与する方法としては、前述したエネルギーを付与する方法と同様の方法が挙げられるが、特に、プラズマに曝す方法およびエネルギー線を照射する方法の少なくとも一方が好ましく用いられる。これらの方法は、各接合膜31、32を効率よく活性化させることができる。
[5] Next, energy is applied to the upper surfaces (peeling surfaces) of the bonding films 31 and 32 of the second temporary bonding bodies 8 (see FIG. 6G).
Examples of the method for applying energy to the bonding films 31 and 32 include the same method as the method for applying energy described above. In particular, at least one of a method of exposing to plasma and a method of irradiating energy rays is preferably used. It is done. These methods can activate the bonding films 31 and 32 efficiently.

このうち、プラズマに曝す方法では、大気圧プラズマが好ましく用いられる。
エネルギーを付与すると、第1の接合膜31および第2の接合膜32に接着性が発現する。
次いで、図6(h)に示すように、接合面231と接合面401とが対向するように、2つの第2の仮接合体8同士を重ね合わせる。これにより、第1の接合膜31と第2の接合膜32とが一体化して接合膜3が得られるとともに、この接合膜3によりケース2と蓋体4とが接合される。その結果、凹部22が気密封止され、図6(i)に示す水晶振動子1が得られる(第5の工程)。
Among these, atmospheric pressure plasma is preferably used in the method of exposing to plasma.
When energy is applied, adhesiveness develops in the first bonding film 31 and the second bonding film 32.
Next, as shown in FIG. 6H, the two second temporary joined bodies 8 are overlapped so that the joining surface 231 and the joining surface 401 face each other. Thereby, the first bonding film 31 and the second bonding film 32 are integrated to obtain the bonding film 3, and the case 2 and the lid body 4 are bonded by the bonding film 3. As a result, the concave portion 22 is hermetically sealed, and the crystal resonator 1 shown in FIG. 6I is obtained (fifth step).

ここで、凹部22は気密封止されて閉空間となるが、この際には、周囲の環境が閉空間内に閉じ込められることとなる。水晶振動子1のような封止型デバイスは、前述したように閉空間の環境がデバイスの信頼性に大きな影響を及ぼすことから、本工程における周囲の環境は重要となる。
具体的には、本工程における周囲の環境は、減圧雰囲気、不活性ガス雰囲気とされるのが好ましい。これにより、閉空間内は不活性な環境となり、デバイスの変質・劣化を長期にわたって防止することができる。さらに減圧した場合、水晶振動片5等の可動デバイスの動作における抵抗が抑制されるため、可動の精度が向上する。その結果、特性に優れた水晶振動子1が得られる。
なお、水晶振動子1を得た後、必要に応じて、以下の2つの工程[6A]、[6B]のうちのいずれか一方または双方を行うようにしてもよい。
Here, the recess 22 is hermetically sealed to form a closed space. At this time, the surrounding environment is confined in the closed space. In the sealed device such as the crystal unit 1, the surrounding environment in this process is important because the environment of the closed space greatly affects the reliability of the device as described above.
Specifically, the ambient environment in this step is preferably a reduced pressure atmosphere or an inert gas atmosphere. As a result, the closed space becomes an inert environment, and the device can be prevented from being deteriorated or deteriorated over a long period of time. When the pressure is further reduced, resistance in the operation of the movable device such as the crystal vibrating piece 5 is suppressed, so that the movable accuracy is improved. As a result, the crystal resonator 1 having excellent characteristics can be obtained.
In addition, after obtaining the crystal unit 1, one or both of the following two steps [6A] and [6B] may be performed as necessary.

[6A]得られた水晶振動子1を、ケース2と蓋体4とが互いに近づく方向に加圧する。これにより、各接合面231、401に各接合膜31、32がより接近し、水晶振動子1における接合強度をより高めることができる。
このとき、水晶振動子1を加圧する際の圧力はできるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に応じて水晶振動子1における接合強度を高めることができる。
[6A] The obtained crystal resonator 1 is pressurized in a direction in which the case 2 and the lid 4 approach each other. Thereby, the bonding films 31 and 32 are closer to the bonding surfaces 231 and 401, and the bonding strength of the crystal unit 1 can be further increased.
At this time, the pressure at the time of pressurizing the crystal unit 1 is preferably as high as possible. Thereby, the joint strength in the crystal unit 1 can be increased according to this pressure.

なお、この圧力は、ケース2や蓋体4の構成材料や厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、1MPa以上10MPa以下程度であるのが好ましく、1MPa以上5MPa以下程度であるのがより好ましい。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、10秒以上30分以下程度であるのが好ましい。
In addition, what is necessary is just to adjust this pressure suitably according to conditions, such as a constituent material and thickness of case 2 and the cover body 4, and a joining apparatus. Specifically, it is preferably about 1 MPa or more and 10 MPa or less, and more preferably about 1 MPa or more and 5 MPa or less.
The time for pressurization is not particularly limited, but is preferably about 10 seconds to 30 minutes.

[6B]得られた水晶振動子1を加熱する。これにより、水晶振動子1における接合強度をより高めることができる。
このとき、水晶振動子1を加熱する際の温度は、室温より高く、水晶振動子1の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは25℃以上100℃以下程度とされ、より好ましくは50℃以上100℃以下程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、水晶振動子1が熱によって変質・劣化するのを防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
[6B] The obtained crystal unit 1 is heated. Thereby, the joint strength in the crystal unit 1 can be further increased.
At this time, the temperature at which the crystal unit 1 is heated is not particularly limited as long as it is higher than room temperature and lower than the heat-resistant temperature of the crystal unit 1, but is preferably about 25 ° C. or more and 100 ° C. or less, and more preferably. Is about 50 ° C. or more and 100 ° C. or less. Heating at a temperature in such a range can reliably increase the bonding strength while preventing the quartz resonator 1 from being altered or deteriorated by heat.

また、加熱時間は、特に限定されないが、1分以上30分以下程度であるのが好ましい。
また、前記工程[6A]、[6B]の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、水晶振動子1を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、水晶振動子1の接合強度を特に高めることができる。
Moreover, although heating time is not specifically limited, It is preferable that it is about 1 minute or more and 30 minutes or less.
Moreover, when performing both said process [6A] and [6B], it is preferable to perform these simultaneously. That is, it is preferable to heat the crystal unit 1 while applying pressure. Thereby, the effect by pressurization and the effect by heating are exhibited synergistically, and the bonding strength of the crystal unit 1 can be particularly increased.

なお、ケース2と蓋体4の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のようにして水晶振動子1を加熱するのが好ましいが、2つの被着体の熱膨張率が大きく異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、熱膨張率差にもよるが、25℃以上50℃以下程度で加熱するのが好ましく、25℃以上40℃以下程度で加熱するのがより好ましい。このような温度範囲であれば、熱膨張率差がある程度大きくても(例えば、5×10−5/K以上)、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、水晶振動子1における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
When the thermal expansion coefficients of the case 2 and the lid 4 are substantially equal, it is preferable to heat the crystal unit 1 as described above, but the thermal expansion coefficients of the two adherends are greatly different. In some cases, it is preferable to perform bonding at as low a temperature as possible. By performing the bonding at a low temperature, it is possible to further reduce the thermal stress generated at the bonding interface.
Specifically, although it depends on the difference in thermal expansion coefficient, it is preferable to heat at about 25 ° C. or more and 50 ° C. or less, and more preferably about 25 ° C. or more and 40 ° C. or less. In such a temperature range, even if the difference in thermal expansion coefficient is large to some extent (for example, 5 × 10 −5 / K or more), the thermal stress generated at the bonding interface can be sufficiently reduced. As a result, it is possible to reliably prevent the crystal resonator 1 from being warped or peeled off.

以上のような工程[6A]、[6B]を行うことにより、水晶振動子1における接合強度のさらなる向上を図ることができる。
このようにして作製された水晶振動子1は、各接合膜31、32が接合強度、耐薬品性および寸法精度に優れていることから、そのような特性を有するものとなる。
特に、水晶振動子1は、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、アンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のように短時間で起こる強固な化学的結合に基づいて接合している。このため、水晶振動子1は、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
By performing the steps [6A] and [6B] as described above, the bonding strength in the crystal unit 1 can be further improved.
The crystal resonator 1 manufactured in this way has such characteristics because the bonding films 31 and 32 are excellent in bonding strength, chemical resistance and dimensional accuracy.
In particular, the quartz resonator 1 is not a bond based on a physical bond such as an anchor effect like an adhesive used in a conventional bonding method, but a strong chemical that occurs in a short time like a covalent bond. Bonding is based on bonding. For this reason, the crystal unit 1 is extremely difficult to peel off, and uneven bonding or the like hardly occurs.

また、従来の固体接合のように、高温(700℃以上800℃以下程度)での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された被着体をも、接合に供することができる。これにより、ケース2や蓋体4の構成材料の制約がなくなり、材料選択の幅を広げることができる。
なお、上記[5]において説明しているように、各接合膜31、32は、エネルギーが付与されることにより接着性を発現する特徴を有するものであるが、本発明では、各接合膜31、32の転写領域を規定するため、各接合膜31、32の所定の領域にエネルギーを付与するのではなく、[3]において各接合膜31、32の接合相手であるケース2および蓋体4の接合面の所定の領域に対してエネルギーを付与する。これにより、ケース2および蓋体4の接合面231、401のエネルギーが付与された領域の表面エネルギーを、エネルギーが付与されない領域に対して相対的に大きくすることができる。これにより、エネルギーが付与された領域に対応する部分において、各接合膜31、32が転写されるとともに、各接合膜31、32に付与されるエネルギーの総量を最小限に抑えることができるので、エネルギー付与に伴う各接合膜31、32の変質・劣化を最小限にすることができ、信頼性の高い接合を実現することができる。
In addition, unlike conventional solid bonding, heat treatment at a high temperature (about 700 ° C. or more and about 800 ° C. or less) is not required, so that an adherend made of a material having low heat resistance can also be used for bonding. it can. Thereby, the restriction of the constituent materials of the case 2 and the lid 4 is eliminated, and the range of material selection can be expanded.
As described in [5] above, each of the bonding films 31 and 32 has a characteristic of developing adhesiveness when energy is applied thereto. In order to define the transfer region of 32, energy is not given to a predetermined region of each of the bonding films 31, 32, but the case 2 and the lid 4 which are bonding partners of the bonding films 31, 32 in [3]. Energy is applied to a predetermined region of the bonding surface. Thereby, the surface energy of the area | region where the energy of the joining surfaces 231 and 401 of case 2 and the cover body 4 was provided can be made relatively large with respect to the area | region where energy is not provided. Thereby, in the part corresponding to the area | region to which energy was provided, while each joining film 31 and 32 is transcribed, since the total amount of energy given to each joining film 31 and 32 can be minimized, Deterioration and deterioration of the bonding films 31 and 32 due to energy application can be minimized, and a highly reliable bonding can be realized.

また、接合膜31、32にエネルギーを付与して接着性を発現させてもよい。この場合、より強固な接合状態が得られることになるが、ケース2および蓋体4の接合面231、401のエネルギーが付与されない領域に対しても接着性が発現してしまう。したがって、接合面231、401のエネルギーが付与された領域にのみ接合膜を転写させるためには、
(接合面231、401のエネルギー付与されない領域の表面エネルギー)<(接合膜転写シート10の基材20の表面エネルギー)<(接合面231、401のエネルギー付与された領域の表面エネルギー)
なる関係を満たすように接合膜転写シート10の基材20の材質を選択するか、あるいは、エネルギー付与条件を調整することにより表面エネルギーを制御すればよい。
Moreover, energy may be applied to the bonding films 31 and 32 to develop adhesiveness. In this case, a stronger bonded state can be obtained, but adhesiveness also appears in the regions where the energy of the bonding surfaces 231 and 401 of the case 2 and the lid 4 is not applied. Therefore, in order to transfer the bonding film only to the region to which the energy of the bonding surfaces 231 and 401 is applied,
(Surface energy of regions where energy is not applied to bonding surfaces 231 and 401) <(Surface energy of base material 20 of bonding film transfer sheet 10) <(Surface energy of regions where energy is applied to bonding surfaces 231 and 401)
The surface energy may be controlled by selecting the material of the base material 20 of the bonding film transfer sheet 10 so as to satisfy this relationship or by adjusting the energy application conditions.

また、マスク36、37を用いることで、各接合面231、401にエネルギーを付与する領域(領域232、402)を選択し、ケース2や蓋体4に転写される各接合膜31、32のパターンを自在に制御することができる。このため、転写される各接合膜31、32の形状や面積を最適化することで、接合部に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、水晶振動子1の接合界面に生じる熱膨張差を緩和することができる。   In addition, by using the masks 36 and 37, regions (regions 232 and 402) for applying energy to the bonding surfaces 231 and 401 are selected, and the bonding films 31 and 32 transferred to the case 2 and the lid 4 are selected. The pattern can be freely controlled. Therefore, by optimizing the shape and area of each bonding film 31 and 32 to be transferred, local concentration of stress generated in the bonding portion can be reduced. Thereby, the thermal expansion difference which arises in the joining interface of the crystal oscillator 1 can be relieved.

また、水晶振動子1の作製に用いられる接合膜転写シート10は、取扱いが容易で流通や保存にも適したシート状の形態をとり、単に物理的あるいは化学的なエネルギーを付与するのみで、強固な接着性を自在に発現し得る。このため、接合膜転写シート10は、各種製品の量産プロセスに対して優れた親和性を有するものとなる。
具体的には、接合膜転写シート10が有する接合膜は、従来、接合に供される部材の表面に直接成膜される必要があったため、成膜装置が設置されている場所に部材を用意する必要があった。これは、成膜装置が大型で重量も大きく、容易に移動することは不可能であるためである。ところが、このように成膜装置と部材とが不可分であるという地理的制約があると、部材の動線が限定されてしまうこととなり、製品の製造プロセスの自由度が低下するという問題があった。
Further, the bonding film transfer sheet 10 used for the production of the quartz crystal resonator 1 has a sheet-like form that is easy to handle and suitable for distribution and storage, and simply applies physical or chemical energy. Strong adhesiveness can be freely expressed. For this reason, the bonding film transfer sheet 10 has excellent affinity for mass production processes of various products.
Specifically, since the bonding film included in the bonding film transfer sheet 10 has conventionally been required to be directly formed on the surface of the member to be bonded, a member is prepared where the film forming apparatus is installed. There was a need to do. This is because the film forming apparatus is large and heavy, and cannot be moved easily. However, when there is a geographical restriction that the film forming apparatus and the member are inseparable as described above, there is a problem that the flow line of the member is limited, and the degree of freedom of the manufacturing process of the product is lowered. .

これに対し、本発明によれば、接合膜を形成するプロセスと、部材を接合するプロセスとを、異なる場所で行うことができる。このため、接合膜転写シート10を大量に製造しておけば、この接合膜転写シート10を所望の場所に運搬し、所望の場所で部材の接合を行うことができる。その結果、水晶振動子1の製造プロセスの自由度が飛躍的に増大し、量産効率を高めることができる。   On the other hand, according to the present invention, the process of forming the bonding film and the process of bonding the members can be performed at different locations. For this reason, if a large amount of the bonding film transfer sheet 10 is manufactured, the bonding film transfer sheet 10 can be transported to a desired location and the members can be bonded at the desired location. As a result, the degree of freedom in the manufacturing process of the crystal unit 1 is dramatically increased, and the mass production efficiency can be improved.

また、本発明によれば、2つの第2の仮接合体8同士を接合する際、各接合膜31、32の剥離面が接合界面となる。この剥離面は、剥離の直前まで基材20に接していて異物の付着や損傷等から保護された状態になっているため、良好な接合に適した状態にある。さらに、第3の工程で必要に応じて各接合膜31、32にエネルギーを付与したとしても、この剥離面近傍では脱離基が脱離し難いため、成膜直後の状態が維持され易く、接着性を十分に潜在させ得るという利点もある。よって、この剥離面にエネルギーを付与することにより、剥離面は各接合面231、401に対して強固に接合されることとなる。このように接合膜転写シート10を用いれば、エネルギーの付与により接着性の発現を自在に制御し得る各接合膜31、32を、両面テープが如く取り扱うことができるので、ケース2と蓋体4とを簡単にかつ強固に接合することができる。   Further, according to the present invention, when the two second temporary bonded bodies 8 are bonded to each other, the peeling surfaces of the bonding films 31 and 32 become the bonding interface. Since this peeling surface is in contact with the base material 20 just before peeling and is protected from adhesion or damage of foreign matter, it is in a state suitable for good bonding. Furthermore, even if energy is applied to the bonding films 31 and 32 as necessary in the third step, the leaving group is difficult to be removed in the vicinity of the release surface, so that the state immediately after the film formation is easily maintained, and adhesion is achieved. There is also an advantage that sex can be sufficiently latent. Therefore, by applying energy to the peeling surface, the peeling surface is firmly bonded to the bonding surfaces 231 and 401. If the bonding film transfer sheet 10 is used in this manner, the bonding films 31 and 32 whose expression of adhesiveness can be freely controlled by applying energy can be handled like a double-sided tape. Can be easily and firmly joined.

さらには、本発明によれば、接合膜は転写により成膜されるものであり、接合に供される部材の表面に直接接合膜を成膜する必要がないので、部材を真空雰囲気や高温雰囲気などの厳しい環境に曝す必要がない。また、接合膜を付着させたくない領域に成膜されるおそれもない。このため、例えば水晶振動片5の上方に接合膜が付着してしまい、これが脱落して水晶振動片5の特性が変化してしまうのを防止することができる。その結果、気密性が高く、信頼性の高い水晶振動子1を製造することができる。   Furthermore, according to the present invention, the bonding film is formed by transfer, and it is not necessary to form the bonding film directly on the surface of the member to be bonded. There is no need to expose to harsh environments. Further, there is no possibility that the bonding film is formed in a region where it is not desired to adhere. For this reason, for example, it is possible to prevent the bonding film from adhering to the upper side of the quartz crystal vibrating piece 5 and dropping to change the characteristics of the quartz crystal vibrating piece 5. As a result, the quartz resonator 1 having high airtightness and high reliability can be manufactured.

また、得られた水晶振動子1における接合界面は、いずれも気密性および液密性に優れたものとなる。これは、各接合膜31、32がそれ自体高密度で通気性の低いものであり、また接合メカニズムも前述したような化学結合に基づくものであるため、小さな分子の通過も制限するためである。したがって、図1に示すような水晶振動子1を製造した場合、得られた閉空間の気密性は、ヘリウムガスを用いたリーク量(リークレート)で、1×10−9Pa・m/sec以下となることが期待できる。このようなリーク量であれば、長期にわたって閉空間の気密性を維持することができるので、閉空間を減圧状態で維持したり、所定のガスで置換したりした水晶振動子1を製造する場合に、本発明は有効に用いられる。
また、水晶振動子1におけるケース2と蓋体4との接合強度は、5MPa(50kgf/cm)以上であるのが好ましく、10MPa(100kgf/cm)以上であるのがより好ましい。このような接合強度であれば、接合界面の剥離および気密破壊が確実に防止され、信頼性の高い水晶振動子1が得られる。
Further, the bonding interface in the obtained crystal unit 1 is excellent in both airtightness and liquid tightness. This is because each of the bonding films 31 and 32 has a high density and low air permeability, and the bonding mechanism is based on the chemical bond as described above, so that the passage of small molecules is restricted. . Therefore, when the crystal resonator 1 as shown in FIG. 1 is manufactured, the airtightness of the obtained closed space is 1 × 10 −9 Pa · m 3 // in terms of the leak amount (leak rate) using helium gas. It can be expected to be less than sec. With such a leak amount, the hermeticity of the closed space can be maintained over a long period of time. Therefore, when the quartz resonator 1 in which the closed space is maintained in a reduced pressure state or replaced with a predetermined gas is manufactured. In addition, the present invention is effectively used.
Further, the bonding strength between the case 2 and the lid 4 in the crystal unit 1 is preferably 5 MPa (50 kgf / cm 2 ) or more, and more preferably 10 MPa (100 kgf / cm 2 ) or more. With such a bonding strength, peeling of the bonding interface and hermetic failure can be reliably prevented, and the crystal resonator 1 with high reliability can be obtained.

(他の構成例1)
図10は、本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の他の構成例1を示す断面図である。
以下、水晶振動子1を製造する方法の他の構成例1について、図10に基づいて説明する。なお、図10において、図3と同様の構成部分については、先に説明した構成部分と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Other configuration example 1)
FIG. 10: is sectional drawing which shows the other structural example 1 of the manufacturing method (joining method of this invention) of the sealing type device of this invention.
Hereinafter, another configuration example 1 of the method of manufacturing the crystal unit 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3, and detailed description thereof is omitted.

本構成例では、第1の工程において、接合膜転写シート10を1枚のみ用意するとともに、蓋体4の接合面401に設定した閉じた枠状の領域にエネルギーを付与し、この領域に接合膜を部分的に転写するようにした以外は、前記構成例と同様である。
すなわち、第1の工程において、基材20と、その上に成膜された第2の接合膜32とを有する接合膜転写シート(接合膜付き基材)10と、ケース2および蓋体4とを用意する。
In this configuration example, in the first step, only one bonding film transfer sheet 10 is prepared, and energy is applied to a closed frame-shaped region set on the bonding surface 401 of the lid 4, and bonding is performed to this region. Except for the partial transfer of the film, it is the same as the above configuration example.
That is, in the first step, the bonding film transfer sheet (base material with bonding film) 10 having the base material 20 and the second bonding film 32 formed thereon, the case 2 and the lid 4 Prepare.

次いで、前記構成例と同様にして、凹部22内に水晶振動片5を収納する。
次いで、図10に示すマスク38を用意する。
このマスク38は、平面視にて四角形をなしており、その縁部近傍に設けられ、蓋体4の隣り合う2辺の縁部近傍に対応し、L字状の形状をなす窓部381を有している。
次いで、図10(a)に示すように、蓋体4の接合面401の上方にマスク38を配置する。そして、マスク38を介して蓋体4にエネルギーを付与する。これにより、蓋体4のうち、マスク38の窓部381に対応したL字状の領域403が活性化される。
Next, the crystal vibrating piece 5 is housed in the recess 22 in the same manner as in the above configuration example.
Next, a mask 38 shown in FIG. 10 is prepared.
The mask 38 has a quadrangular shape in plan view, and is provided in the vicinity of the edge thereof. Have.
Next, as shown in FIG. 10A, the mask 38 is disposed above the bonding surface 401 of the lid 4. Then, energy is applied to the lid body 4 through the mask 38. As a result, the L-shaped region 403 corresponding to the window 381 of the mask 38 in the lid 4 is activated.

続いて、図10(b)に示すように、マスク38を図10(a)の配置から水平に180°回転させる。そして、再びマスク38を介して蓋体4にエネルギーを付与する。これにより、蓋体4のうち、領域403を180°回転させた領域404が活性化される。その結果、領域403と領域404とを合成してなる領域は、四角形の閉じた枠状の領域となる。このようにして閉じた枠状の領域403、404が活性化され、これらの領域403、404には、第4の工程において第2の接合膜32が部分的に転写される。
以下、前記構成例と同様にして、凹部22が気密封止され、水晶振動子1が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 10B, the mask 38 is horizontally rotated by 180 ° from the arrangement of FIG. Then, energy is applied to the lid 4 again through the mask 38. Thereby, the area | region 404 which rotated the area | region 403 180 degrees among the cover bodies 4 is activated. As a result, the region formed by combining the region 403 and the region 404 is a rectangular closed frame region. Thus, the closed frame-like regions 403 and 404 are activated, and the second bonding film 32 is partially transferred to these regions 403 and 404 in the fourth step.
Thereafter, in the same manner as in the above configuration example, the concave portion 22 is hermetically sealed, and the crystal resonator 1 is obtained.

以上のような構成例では、前記構成例と同様の作用・効果が得られるのに加え、使用する接合膜転写シート10およびマスク38がそれぞれ1枚で済むため、製造コストの低減および製造方法の簡略化を図ることができる。
なお、上記では、蓋体4にのみ接合膜を転写したが、ケース2にのみ接合膜を転写するようにしてもよい。
In the above configuration example, the same operation and effect as in the above configuration example can be obtained, and since only one bonding film transfer sheet 10 and one mask 38 are used, the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing method can be reduced. Simplification can be achieved.
In the above description, the bonding film is transferred only to the lid 4. However, the bonding film may be transferred only to the case 2.

(他の構成例2)
図11は、本発明の封止型デバイスの製造方法(本発明の接合方法)の他の構成例2を示す断面図である。
以下、水晶振動子1を製造する方法の他の構成例2について、図11に基づいて説明する。なお、図11において、図6と同様の構成部分については、先に説明した構成部分と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Other configuration example 2)
FIG. 11: is sectional drawing which shows the other structural example 2 of the manufacturing method (joining method of this invention) of the sealing type device of this invention.
Hereinafter, another configuration example 2 of the method of manufacturing the crystal unit 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6, and detailed description thereof is omitted.

本構成例では、エネルギーを付与する前に、ケース2と蓋体4とを重ね合わせ、その後にエネルギーを付与するようにした以外は、前記構成例と同様である。
本構成例では、図5(f)に示す2つの第2の仮接合体8を用意する。
次いで、第1の接合膜31および第2の接合膜32にエネルギーを付与することなく、図11(a)に示すように、接合面231と接合面401とが対向するように、2つの第2の仮接合体8同士を重ね合わせる。これにより、図11(b)に示す第3の仮接合体9が得られる。この第3の仮接合体9における各接合膜31、32には、この段階では接着性が発現していないので、第3の仮接合体9において2つの第2の仮接合体8の位置をずらすことにより、相対位置を微調整することができる。
This configuration example is the same as the configuration example described above except that the case 2 and the lid body 4 are overlapped before energy is applied and energy is applied thereafter.
In this configuration example, two second temporary joined bodies 8 shown in FIG. 5F are prepared.
Next, without applying energy to the first bonding film 31 and the second bonding film 32, as shown in FIG. 11A, the two first films 231 and the bonding surface 401 face each other. Two temporary joined bodies 8 are overlapped. Thereby, the 3rd temporary joined body 9 shown in FIG.11 (b) is obtained. Since the adhesive films 31 and 32 in the third temporary bonded body 9 do not exhibit adhesiveness at this stage, the positions of the two second temporary bonded bodies 8 in the third temporary bonded body 9 are determined. The relative position can be finely adjusted by shifting.

次いで、図11(c)に矢印で示すように、第3の仮接合体9にエネルギーを付与する。これにより、各接合膜31、32に接着性が発現し、これらの接合膜が一体化して接合膜3が形成される。また、この接合膜3により凹部22が気密封止され、図11(d)に示す水晶振動子1が得られる(第5の工程)。
第3の仮接合体9にエネルギーを付与する方法としては、前述したエネルギー付与方法と同様の方法が用いられるが、ここでは、圧縮力を付与する方法について説明する。
Next, as shown by an arrow in FIG. 11C, energy is applied to the third temporary joined body 9. Thereby, adhesiveness develops in each bonding film 31 and 32, and these bonding films are integrated and the bonding film 3 is formed. Further, the concave portion 22 is hermetically sealed by the bonding film 3, and the crystal resonator 1 shown in FIG. 11D is obtained (fifth step).
As a method for applying energy to the third temporary joined body 9, a method similar to the above-described energy applying method is used, but here, a method for applying compressive force will be described.

また、第3の仮接合体9に付与される圧縮力は、0.2MPa以上10MPa以下程度であるのが好ましく、1MPa以上5MPa以下程度であるのがより好ましい。これにより、各接合膜31、32において、その接着性を必要かつ十分に発現させることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、ケース2や蓋体4の各構成材料によっては損傷等が生じるおそれがある。   The compressive force applied to the third temporary joined body 9 is preferably about 0.2 MPa or more and 10 MPa or less, and more preferably about 1 MPa or more and 5 MPa or less. Thereby, in each bonding film 31 and 32, the adhesiveness can be expressed sufficiently and necessary. Although this pressure may exceed the upper limit, damage or the like may occur depending on the constituent materials of the case 2 and the lid 4.

また、加圧する時間は、特に限定されないが、10秒以上30分以下程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、第3の仮接合体9を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、十分な接着性を発現させることができる。
なお、第3の仮接合体9の圧縮は、気密封止を必要としない場合は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよいが、大気雰囲気中で行われるのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、活性化処理をより簡単に行うことができる。気密封止を必要とする場合は、減圧雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気で行われるのが好ましい。これにより、閉空間内は不活性な環境となり、デバイスの変質・劣化を長期にわたって防止することができる。さらに減圧した場合、水晶振動片5等の可動デバイスの動作における抵抗が抑制されるため、可動の精度が向上する。その結果、特性に優れた水晶振動子1が得られる。
以上のような構成例においても、前述した構成例と同様の作用・効果が得られる。
The time for pressurization is not particularly limited, but is preferably about 10 seconds to 30 minutes. In addition, what is necessary is just to change suitably the time to pressurize according to the pressure at the time of pressurizing. Specifically, the higher the pressure when the third temporary joined body 9 is pressed, the more sufficient adhesiveness can be expressed even if the pressing time is shortened.
Note that the compression of the third provisional bonded body 9 may be performed in any atmosphere when airtight sealing is not required, but is preferably performed in an air atmosphere. Thereby, it is not necessary to spend time and cost to control the atmosphere, and the activation process can be performed more easily. When hermetic sealing is required, it is preferably performed in a reduced pressure atmosphere or an inert gas atmosphere. As a result, the closed space becomes an inert environment, and the device can be prevented from being deteriorated or deteriorated over a long period of time. When the pressure is further reduced, resistance in the operation of the movable device such as the crystal vibrating piece 5 is suppressed, so that the movable accuracy is improved. As a result, the crystal resonator 1 having excellent characteristics can be obtained.
In the configuration example as described above, the same operation and effect as the configuration example described above can be obtained.

以上、本発明の接合方法および本発明の封止型デバイスの製造方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、水晶振動子のうち、ケースと接合膜との間、および、蓋体と接合膜との間には、任意の層が付加されていてもよい。このような層としては、層間の密着強度を高める中間層、層間のクッション性を高める中間層、応力集中を緩和する機能を有する中間層等が挙げられる。
As mentioned above, although the joining method of this invention and the manufacturing method of the sealing type device of this invention were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.
For example, an arbitrary layer may be added between the case and the bonding film and between the lid and the bonding film in the crystal resonator. Examples of such a layer include an intermediate layer that increases adhesion strength between layers, an intermediate layer that increases cushioning properties between layers, and an intermediate layer that has a function of relaxing stress concentration.

また、本発明の封止型デバイスの製造方法では、前記実施形態の構成に限定されず、任意の目的の工程が1または2以上追加されていてもよい。さらに、各工程の順序は、前記実施形態の構成に限定されず、例えば、1つ目の構成例および他の構成例1では、接合膜の転写後またはエネルギーの付与後にデバイスを収納するようにしてもよく、他の構成例2では、接合膜の転写後にデバイスを収納するようにしてもよい。   Moreover, in the manufacturing method of the sealing type device of this invention, it is not limited to the structure of the said embodiment, The process for arbitrary objectives may be added 1 or 2 or more. Further, the order of each step is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, in the first configuration example and the other configuration example 1, the device is accommodated after transfer of the bonding film or after application of energy. In another configuration example 2, the device may be accommodated after the bonding film is transferred.

なお、上記実施形態では、封止型デバイスの例として水晶振動子を挙げたが、本発明はこの他に、あらゆる封止型デバイスに適用することができる。封止型デバイスは、気密封止を必要とする接合部を有するデバイスであるが、例えば、圧電アクチュエーター、圧電振動子、弾性表面波素子(SAWデバイス)等の圧電デバイス、蛍光灯、放電ランプ、発光ダイオード、半導体レーザーのような発光素子、フォトダイオードのような受光素子、液晶表示素子、有機EL素子、無機EL素子、プラズマディスプレイ、電気泳動表示素子のような表示素子、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化物半導体(CMOS)のような撮像素子、加速度センサー、角速度センサー、圧力センサーのような各種センサー、波長可変フィルター、バイオセンサーのようなMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、光コネクター、光変調器のような光通信デバイス、ICパッケージのような半導体素子、IDタグ、ICカードのような記録媒体、腕時計、被収納物として任意の気体や液体を封入する医療器具等が挙げられる。   In the above-described embodiment, the crystal resonator is described as an example of the sealed device. However, the present invention can be applied to any other sealed device. The sealed device is a device having a joint that requires hermetic sealing. For example, piezoelectric devices such as piezoelectric actuators, piezoelectric vibrators, surface acoustic wave elements (SAW devices), fluorescent lamps, discharge lamps, Light emitting diodes, light emitting elements such as semiconductor lasers, light receiving elements such as photodiodes, liquid crystal display elements, organic EL elements, inorganic EL elements, display elements such as plasma displays and electrophoretic display elements, charge coupled devices (CCD) Image sensors such as complementary metal oxide semiconductors (CMOS), acceleration sensors, angular velocity sensors, various sensors such as pressure sensors, tunable filters, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) such as biosensors, optical connectors, Optical communication devices such as optical modulators, semiconductor elements such as IC packages, ID Grayed, a recording medium such as an IC card, wristwatch, and a medical instrument or the like to enclose any gas or liquid as the accommodated article.

さらに、本発明の接合方法は、前述した封止型デバイスの製造以外に、気密封止を必要としない、あらゆる部材等の接合に適用することができる。
具体的には、トランジスター、ダイオード、メモリーのような半導体素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光電変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクター、マイクロミラーのようなMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、燃料電池用部品等の接合に際して、本発明の接合方法が適用可能である。
Furthermore, the joining method of the present invention can be applied to joining any member or the like that does not require hermetic sealing in addition to the above-described manufacturing of the sealed device.
Specifically, semiconductor elements such as transistors, diodes, memories, reflectors, optical lenses, diffraction gratings, optical elements such as optical filters, photoelectric conversion elements such as solar cells, semiconductor substrates and semiconductors mounted on them Elements, insulating substrates and wiring or electrodes, inkjet recording heads, microreactors, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) parts such as micromirrors, package parts for semiconductor elements and electronic parts, magnetic recording media, magneto-optical recording media, When joining a recording medium such as an optical recording medium, fuel cell components, etc., the joining method of the present invention is applicable.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.水晶振動子(封止型デバイス)の製造
(実施例1)
<1>まず、基材として、幅50mm×長さ100mm×平均厚さ100μmのポリエチレンフィルムを2枚用意した。なお、ポリエチレンの表面エネルギーは31mN/mである。
また、第1の部材として、図2に示すようなアルミナ製のケース、OA10ガラス製の蓋体、および水晶振動片を用意した。なお、アルミナの表面エネルギーは、840mN/m、OA10ガラスの表面エネルギーは、300mN/mである。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of crystal unit (sealed device) (Example 1)
<1> First, two polyethylene films each having a width of 50 mm, a length of 100 mm, and an average thickness of 100 μm were prepared as substrates. The surface energy of polyethylene is 31 mN / m.
As a first member, an alumina case, an OA10 glass lid, and a quartz crystal vibrating piece as shown in FIG. 2 were prepared. The surface energy of alumina is 840 mN / m, and the surface energy of OA10 glass is 300 mN / m.

<2>次いで、図9に示すプラズマ重合装置100により、2枚の基材上に平均厚さ200nmのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
<成膜条件>
・原料ガスの組成 :オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量 :30sccm
・キャリアガスの組成:アルゴン
・キャリアガスの流量:30sccm
・高周波電力の出力 :250W
・高周波出力密度 :0.5W/cm
・チャンバー内圧力 :5Pa(低真空)
・処理時間 :3分
・基板温度 :60℃
これにより、基材上にプラズマ重合膜を成膜した。そして、基材およびプラズマ重合膜の2層からなる接合膜転写シートを得た。
<2> Next, a plasma polymerization film having an average thickness of 200 nm was formed on the two substrates by the plasma polymerization apparatus 100 shown in FIG. The film forming conditions are as shown below.
<Film formation conditions>
-Source gas composition: Octamethyltrisiloxane-Source gas flow rate: 30 sccm
Carrier gas composition: Argon Carrier gas flow rate: 30 sccm
・ High-frequency power output: 250W
・ High frequency output density: 0.5 W / cm 2
-Chamber pressure: 5 Pa (low vacuum)
・ Processing time: 3 minutes ・ Substrate temperature: 60 ° C.
Thereby, a plasma polymerization film was formed on the substrate. And the joining film transfer sheet which consists of two layers of a base material and a plasma polymerization film | membrane was obtained.

このようにして成膜されたプラズマ重合膜は、オクタメチルトリシロキサン(原料ガス)の重合物で構成されており、シロキサン結合を含み、ランダムな原子構造を有するSi骨格と、アルキル基(脱離基)とを含むものであった。また、Si骨格の結晶化度を測定するため、プラズマ重合膜の一部に波長405nmの紫外線を600秒間照射した後、X線回折法により結晶化度を測定した。その結果、プラズマ重合膜の結晶化度は30%以下であった。   The plasma polymerized film thus formed is composed of a polymer of octamethyltrisiloxane (raw material gas), and includes a Si skeleton including a siloxane bond and a random atomic structure, and an alkyl group (desorbed). Group). Further, in order to measure the crystallinity of the Si skeleton, a part of the plasma polymerized film was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 405 nm for 600 seconds, and then the crystallinity was measured by X-ray diffraction. As a result, the crystallinity of the plasma polymerized film was 30% or less.

<3>次に、用意したケースおよび蓋体に以下に示す条件でプラズマ処理を施した。
<プラズマ処理条件>
・プラズマ処理方式:ダイレクトプラズマ方式
・処理ガスの組成 :ヘリウムガス
・雰囲気圧力 :大気圧(100kPa)
・電極間距離 :1mm
・印加電圧 :1kVp−p
・電圧周波数 :40MHz
なお、ケースおよび蓋体に対するプラズマ処理は、図4に示すマスクを介して行った。これにより、ケースの接合面および蓋体の接合面のうち、各マスクの窓部の形状に対応する領域にのみ、プラズマ処理を施した。
<3> Next, the prepared case and lid were subjected to plasma treatment under the following conditions.
<Plasma treatment conditions>
・ Plasma treatment method: Direct plasma method ・ Process gas composition: Helium gas ・ Atmospheric pressure: Atmospheric pressure (100 kPa)
・ Distance between electrodes: 1mm
・ Applied voltage: 1 kVp-p
-Voltage frequency: 40 MHz
The plasma treatment for the case and the lid was performed through the mask shown in FIG. Thus, the plasma treatment was performed only on the region corresponding to the shape of the window portion of each mask in the joint surface of the case and the joint surface of the lid.

<4>次に、プラズマ処理を施してから1分後に、プラズマ重合膜とケース、プラズマ重合膜と蓋体、とがそれぞれ接するように、接合膜転写シートとケースおよび蓋体とを積層した。そして得られた積層体を5MPaで圧縮した。これにより、2つの第1の仮接合体を得た。
<5>次に、第1の仮接合体から基材を引き剥がした。これにより、ケースおよび蓋体にそれぞれマスクの窓部の形状に対応する形状の接合膜が転写された。その結果、2つの第2の仮接合体を得た。
<4> Next, one minute after the plasma treatment was performed, the bonding film transfer sheet, the case, and the lid were laminated so that the plasma polymerization film and the case, and the plasma polymerization film and the lid were in contact with each other. The obtained laminate was compressed at 5 MPa. As a result, two first temporary joined bodies were obtained.
<5> Next, the base material was peeled off from the first temporary joined body. As a result, a bonding film having a shape corresponding to the shape of the window portion of the mask was transferred to the case and the lid. As a result, two second temporary joined bodies were obtained.

<6>次いで、第2の仮接合体が有するプラズマ重合膜に、<3>と同様にしてプラズマ処理を施した。
<7>次に、プラズマ処理を施してから1分後に、互いの接合面が対向するように、2つの第2の仮接合体同士を重ね合わせた。これにより、2つの第2の仮接合体同士を接合し、水晶振動子を得た。なお、この重ね合わせの作業は、減圧雰囲気下で行った。
次いで、得られた水晶振動子を5MPaで圧縮した。
<6> Next, plasma treatment was performed on the plasma polymerization film of the second temporary joined body in the same manner as in <3>.
<7> Next, one minute after the plasma treatment was performed, the two second temporary joined bodies were overlapped with each other so that the joint surfaces face each other. Thus, the two second temporary joined bodies were joined to obtain a crystal resonator. This superposition operation was performed in a reduced pressure atmosphere.
Next, the obtained crystal resonator was compressed at 5 MPa.

(実施例2)
まず、蓋体上に、図10(a)に示すようにマスクを配置し、プラズマ処理を施した。
次いで、マスクの配置を図10(b)に示すように変更し、再度プラズマ処理を施した。
その後、プラズマ処理を施してから1分後に、プラズマ重合膜と蓋体とが接するように、接合膜転写シートと蓋体とを積層した。そして得られた積層体を5MPaで圧縮した。これにより、第1の仮接合体を得た。
(Example 2)
First, a mask was placed on the lid as shown in FIG. 10A and plasma treatment was performed.
Next, the arrangement of the mask was changed as shown in FIG. 10B, and plasma treatment was performed again.
Thereafter, one minute after the plasma treatment was performed, the bonding film transfer sheet and the lid were laminated so that the plasma polymerized film and the lid were in contact with each other. The obtained laminate was compressed at 5 MPa. As a result, a first temporary joined body was obtained.

次に、第1の仮接合体から基材を引き剥がした。これにより、蓋体に2度のプラズマ処理を行った際のマスクの窓部の形状の合成に対応する四角形の閉じた枠状の接合膜が転写された。その結果、第2の仮接合体を得た。
次いで、第2の仮接合体が有するプラズマ重合膜に、上記と同様にしてプラズマ処理を施した。
次に、プラズマ処理を施してから1分後に、互いの接合面が対向するように、第2の仮接合体とケースとを重ね合わせた。これにより、第2の仮接合体とケースとを接合し、水晶振動子を得た。なお、この重ね合わせの作業は、減圧雰囲気下で行った。
次いで、得られた水晶振動子を5MPaで圧縮した。
Next, the base material was peeled off from the first temporary joined body. Thereby, a quadrangular closed frame-shaped bonding film corresponding to the composition of the shape of the window portion of the mask when the plasma treatment was performed twice on the lid was transferred. As a result, a second temporary joined body was obtained.
Next, the plasma treatment was performed on the plasma polymerization film of the second temporary joined body in the same manner as described above.
Next, one minute after the plasma treatment was performed, the second temporary joined body and the case were overlapped so that the joint surfaces face each other. As a result, the second temporary joined body and the case were joined to obtain a crystal resonator. This superposition operation was performed in a reduced pressure atmosphere.
Next, the obtained crystal resonator was compressed at 5 MPa.

(実施例3)
エネルギー付与の工程と、ケースと蓋体とを重ね合わせる工程とを入れ替えた以外は、前記実施例1と同様にして水晶振動子を得た。
(実施例4)
基材を、幅50mm×長さ100mm×平均厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに変更した以外は、実施例1と同様にして水晶振動子を得た。なお、ポリエチレンテレフタレートの表面エネルギーは43mN/mである。
(Example 3)
A crystal resonator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the step of applying energy and the step of overlapping the case and the lid were replaced.
Example 4
A crystal resonator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base material was changed to a polyethylene terephthalate (PET) film having a width of 50 mm, a length of 100 mm, and an average thickness of 100 μm. The surface energy of polyethylene terephthalate is 43 mN / m.

(実施例5)
基材を、幅50mm×長さ100mm×平均厚さ100μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルムに変更した以外は、実施例1と同様にして水晶振動子を得た。なお、ポリテトラフルオロエチレンの表面エネルギーは18mN/mである。
(実施例6)
基材を、幅50mm×長さ100mm×平均厚さ50μmのポリイミドフィルムに変更した以外は、実施例1と同様にして水晶振動子を得た。なお、ポリイミドの表面エネルギーは50mN/mである。
(Example 5)
A crystal resonator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base material was changed to a polytetrafluoroethylene (PTFE) film having a width of 50 mm, a length of 100 mm, and an average thickness of 100 μm. The surface energy of polytetrafluoroethylene is 18 mN / m.
(Example 6)
A crystal resonator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the substrate was changed to a polyimide film having a width of 50 mm, a length of 100 mm, and an average thickness of 50 μm. The surface energy of polyimide is 50 mN / m.

(比較例1)
ケースと蓋体との間をエポキシ系接着剤で接着した以外は、前記実施例1と同様にして水晶振動子を得た。なお、エポキシ系接着剤の平均厚さは、200μmとした。
(比較例2)
まず、水晶製のケースと、ガラス製の蓋体とを用意した。そして、ケースと蓋体との間を陽極接合により接合した以外は、前記実施例1と同様にして水晶振動子を得た。
(Comparative Example 1)
A crystal resonator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the case and the lid were bonded with an epoxy adhesive. The average thickness of the epoxy adhesive was 200 μm.
(Comparative Example 2)
First, a crystal case and a glass lid were prepared. Then, a crystal resonator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the case and the lid were joined by anodic bonding.

2.水晶振動子(封止型デバイス)の評価
2.1 接合強度の評価
各実施例および各比較例で得られた水晶振動子について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各接合体においてケースと蓋体とを強制的に引き剥がしたとき、剥がれる直前の引っ張り力を測定することにより行った。また、接合強度の測定は、接合直後と、接合後に−40℃から125℃の温度サイクルを50回繰り返した後のそれぞれにおいて行った。
その結果、各実施例で得られた水晶振動子では、接合直後および温度サイクル後のいずれにおいても、十分な接合強度(10MPa以上)を有していた。
一方、各比較例で得られた水晶振動子については接合強度が非常に小さく測定できなかった。
2. 2. Evaluation of Quartz Crystal Resonator (Encapsulated Device) 2.1 Evaluation of Bond Strength Bond strength was measured for each of the crystal resonators obtained in the examples and comparative examples.
The measurement of the bonding strength was performed by measuring the pulling force immediately before the case and the lid were peeled off in each bonded body. Further, the measurement of the bonding strength was performed immediately after the bonding and after the temperature cycle from −40 ° C. to 125 ° C. was repeated 50 times after the bonding.
As a result, the crystal resonators obtained in each example had sufficient bonding strength (10 MPa or more) immediately after bonding and after temperature cycling.
On the other hand, for the crystal resonators obtained in each comparative example, the bonding strength was very small and could not be measured.

2.2 リーク量の評価
各実施例および各比較例で得られた水晶振動子について、それぞれリーク量を測定した。
リーク量の測定は、リークディテクターを用いて真空法により行った。また、プローブガスとしてはヘリウムガスを用いた。
2.2 Evaluation of Leakage Amount of leakage was measured for the crystal resonators obtained in the examples and comparative examples.
The leak amount was measured by a vacuum method using a leak detector. Helium gas was used as the probe gas.

また、リーク量の測定は、接合直後と2.1の温度サイクル後のそれぞれにおいて行った。
その結果、各実施例で得られた水晶振動子では、接合直後および温度サイクル後のいずれにおいても、リーク量は1×10−9Pa・m/sec未満であった。
一方、各比較例で得られた水晶振動子についてはリーク量が多過ぎて測定できなかった。
以上の評価結果から、各実施例で得られた水晶振動子は、温度サイクルを経ても、接合強度および気密性に優れたものであることが明らかとなった。
Further, the amount of leakage was measured immediately after bonding and after the temperature cycle of 2.1.
As a result, in the crystal resonators obtained in each example, the leak amount was less than 1 × 10 −9 Pa · m 3 / sec immediately after bonding and after the temperature cycle.
On the other hand, the crystal resonators obtained in the respective comparative examples had too much leakage and could not be measured.
From the above evaluation results, it has been clarified that the crystal resonators obtained in the respective examples have excellent bonding strength and airtightness even after a temperature cycle.

2.3 発振特性の評価
各実施例および各比較例で得られた水晶振動子について、それぞれの2.1の温度サイクル後における発振特性を評価した。
その結果、各実施例で得られた水晶振動子の特性は、いずれも設計時に想定した特性範囲内であった。
これに対し、各比較例で得られた水晶振動子の特性は、いずれも設計時に想定した特性範囲から外れていた。
2.3 Evaluation of Oscillation Characteristics With respect to the crystal resonators obtained in the examples and the comparative examples, the oscillation characteristics after each 2.1 temperature cycle were evaluated.
As a result, the characteristics of the crystal resonators obtained in each example were all within the characteristic range assumed at the time of design.
On the other hand, the characteristics of the crystal resonators obtained in the comparative examples were all out of the characteristic range assumed at the time of design.

1……水晶振動子 10……接合膜転写シート 20……基材 2……ケース 21……支持部 22……凹部 23……側壁 231……接合面 232……領域 24……底部 3……接合膜 31……第1の接合膜 32……第2の接合膜 301……Si骨格 302……シロキサン結合 303……脱離基 304……活性手 35……表面 36、37、38……マスク 361、371、381……窓部 362……第1の遮蔽部 363……第2の遮蔽部 364……連結部 4……蓋体 401……接合面 402、403、404……領域 5……水晶振動片 6……マウント材 7……第1の仮接合体 8……第2の仮接合体 9……第3の仮接合体 100……プラズマ重合装置 101……チャンバー 102……接地線 103……供給口 104……排気口 130……第1の電極 139……静電チャック 140……第2の電極 170……ポンプ 171……圧力制御機構 180……電源回路 182……高周波電源 183……マッチングボックス 184……配線 190……ガス供給部 191……貯液部 192……気化装置 193……ガスボンベ 194……配管 195……拡散板   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Quartz crystal vibrator 10 ... Bonding film transfer sheet 20 ... Base material 2 ... Case 21 ... Supporting part 22 ... Recessed part 23 ... Side wall 231 ... Joining surface 232 ... Area 24 ... Bottom part 3 ... ... bonding film 31 ... first bonding film 32 ... second bonding film 301 ... Si skeleton 302 ... siloxane bond 303 ... leaving group 304 ... active hand 35 ... surface 36, 37, 38 ... ... Masks 361, 371, 381 ... Window part 362 ... First shielding part 363 ... Second shielding part 364 ... Connecting part 4 ... Lid 401 ... Bonding surface 402, 403, 404 ... Area 5 ....... Crystal vibrating piece 6... Mount material 7... First temporary joined body 8... Second temporary joined body 9... Third temporary joined body 100. ... Grounding wire 103 ... Port 104 ... Exhaust port 130 ... First electrode 139 ... Electrostatic chuck 140 ... Second electrode 170 ... Pump 171 ... Pressure control mechanism 180 ... Power supply circuit 182 ... High frequency power supply 183 ... Matching Box 184 ... Wiring 190 ... Gas supply part 191 ... Liquid storage part 192 ... Vaporizer 193 ... Gas cylinder 194 ... Piping 195 ... Diffusion plate

Claims (14)

基材と、該基材の一方の面側に設けられ、シロキサン(Si−O)結合を含む原子構造と、該シロキサン結合に結合し有機基からなる脱離基と、を含む接合膜とを有する接合膜付き基材と、互いの接合面が対向するように接合される第1の部材および第2の部材とを用意する準備工程と、
前記第1の部材の前記接合面の一部の領域にエネルギーを付与し、前記領域を活性化させるとともに、前記領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記接合膜付き基材とを積層し、第1の仮接合体を得る仮接合工程と、
前記第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材に部分的に転写し、第2の仮接合体を得る転写工程と、
前記第2の仮接合体に転写された前記接合膜の剥離面にエネルギーを付与し、前記脱離基を前記シロキサン結合から脱離させ、接着性を発現させるとともに、前記互いの接合面が対向するように、前記第2の仮接合体と前記第2の部材とを積層し、接合体を得る本接合工程とを有することを特徴とする接合方法。
A bonding film including a base material, an atomic structure provided on one surface side of the base material and including a siloxane (Si-O) bond, and a leaving group bonded to the siloxane bond and including an organic group. A preparation step of preparing a substrate with a bonding film and a first member and a second member to be bonded so that the bonding surfaces thereof face each other;
The first member and the bonding film are provided such that energy is applied to a partial region of the bonding surface of the first member to activate the region, and the region and the bonding film are in close contact with each other. A temporary bonding step of laminating a base material with a base to obtain a first temporary bonded body;
A transfer step of peeling the base material from the first temporary bonded body, partially transferring the bonding film corresponding to the region to the first member, and obtaining a second temporary bonded body;
Energy is applied to the peeling surface of the bonding film transferred to the second temporary bonded body, the leaving group is released from the siloxane bond, and adhesiveness is exhibited, and the bonding surfaces face each other. Thus, a joining method comprising: a main joining step of stacking the second temporary joined body and the second member to obtain a joined body.
前記仮接合工程において、前記接合膜付き基材の前記接合膜にエネルギーを付与する請求項1に記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein in the temporary bonding step, energy is applied to the bonding film of the base material with the bonding film. 前記接合膜は、Si−H結合を含んでいる請求項1または2に記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein the bonding film includes a Si—H bond. 前記接合膜は、プラズマ重合膜である請求項1ないし3のいずれかに記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein the bonding film is a plasma polymerization film. 前記基材は、その表面に設けられ、前記接合膜に対する剥離性を有する剥離層を有している請求項1ないし4のいずれかに記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein the base material has a release layer that is provided on a surface thereof and has a peelability for the bonding film. 前記領域に対するエネルギーの付与は、前記領域をプラズマに曝す方法および前記領域にエネルギー線を照射する方法の少なくとも一方により行われる請求項1ないし5のいずれかに記載の接合方法。   6. The bonding method according to claim 1, wherein the energy is applied to the region by at least one of a method of exposing the region to plasma and a method of irradiating the region with energy rays. 前記接合膜に対するエネルギーの付与は、前記接合膜をプラズマに曝す方法および前記接合膜にエネルギー線を照射する方法の少なくとも一方により行われる請求項1ないし6のいずれかに記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein the energy is applied to the bonding film by at least one of a method of exposing the bonding film to plasma and a method of irradiating the bonding film with energy rays. 前記本接合工程の後に、前記接合体を加熱する工程、および、前記接合体を前記第1の部材と前記第2の部材とが互いに近づくように加圧する工程の少なくとも一方を有する請求項1ないし7のいずれかに記載の接合方法。   2. The method according to claim 1, comprising at least one of a step of heating the joined body and a step of pressurizing the joined body so that the first member and the second member approach each other after the main joining step. 8. The joining method according to any one of 7 above. 前記準備工程において、前記接合膜付き基材と同様の第1の接合膜付き基材および第2の接合膜付き基材を用意し、
前記仮接合工程において、前記第1の部材の前記接合面の一部の第1の領域にエネルギーを付与し、前記第1の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記第1の接合膜付き基材とを積層するとともに、前記第2の部材の前記接合面の一部の第2の領域にエネルギーを付与し、前記第2の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第2の部材と前記第2の接合膜付き基材とを積層して、2つの前記第1の仮接合体を得、
前記転写工程において、前記2つの第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記第1の領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材に部分的に転写するとともに、前記第2の領域に対応する前記接合膜を前記第2の部材に部分的に転写して、2つの前記第2の仮接合体を得、
前記本接合工程において、前記2つの第2の仮接合体の前記接合膜の剥離面にそれぞれエネルギーを付与し、前記互いの接合面が対向するように、前記2つの第2の仮接合体同士を積層し、接合体を得る請求項1ないし8のいずれかに記載の接合方法。
In the preparation step, a first base material with a bonding film and a second base material with a bonding film similar to the base material with a bonding film are prepared,
In the temporary bonding step, the first member is configured such that energy is applied to a first region of a part of the bonding surface of the first member so that the first region and the bonding film are in close contact with each other. And the first substrate with the bonding film are laminated, and energy is applied to a second region of a part of the bonding surface of the second member, and the second region and the bonding film are Laminating the second member and the second substrate with a bonding film so as to closely adhere to obtain two first temporary bonded bodies,
In the transfer step, the base material is peeled off from the two first temporary joined bodies, the bonding film corresponding to the first region is partially transferred to the first member, and the first Partially transferring the bonding film corresponding to the region of 2 to the second member to obtain two second temporary bonded bodies,
In the main bonding step, energy is applied to the separation surfaces of the bonding films of the two second temporary bonded bodies, and the two second temporary bonded bodies are arranged so that the bonded surfaces face each other. The bonding method according to any one of claims 1 to 8, wherein a bonded body is obtained by laminating layers.
基材と、該基材の一方の面側に設けられ、シロキサン(Si−O)結合を含む原子構造と、該シロキサン結合に結合し有機基からなる脱離基と、を含む接合膜とを有する接合膜付き基材と、互いの接合面が対向するように重ね合わせることにより、内部に閉空間を形成し得る第1の部材および第2の部材とを用意する第1の工程と、
前記閉空間になり得る位置にデバイスを載置する第2の工程と、
前記第1の部材の前記接合面の一部の領域にエネルギーを付与し、前記領域を活性化させるとともに、前記領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記接合膜付き基材とを積層し、第1の仮接合体を得る第3の工程と、
前記第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材に部分的に転写し、第2の仮接合体を得る第4の工程と、
前記第2の仮接合体に転写された前記接合膜の剥離面にエネルギーを付与し、前記脱離基を前記シロキサン結合から脱離させ、接着性を発現させるとともに、前記互いの接合面が対向するように、前記第2の仮接合体と前記第2の部材とを積層し、前記デバイスが収納された前記閉空間を気密封止し、封止型デバイスを得る第5の工程とを有することを特徴とする封止型デバイスの製造方法。
A bonding film including a base material, an atomic structure including a siloxane (Si-O) bond provided on one surface side of the base material, and a leaving group formed of an organic group bonded to the siloxane bond; A first step of preparing a base member with a bonding film and a first member and a second member that can form a closed space inside by superimposing them so that their bonding surfaces face each other;
A second step of placing the device in a position that can be the closed space;
The first member and the bonding film are provided such that energy is applied to a partial region of the bonding surface of the first member to activate the region, and the region and the bonding film are in close contact with each other. A third step of laminating a substrate with a substrate to obtain a first temporary joined body;
A fourth step of peeling the base material from the first temporary bonded body, partially transferring the bonding film corresponding to the region to the first member, and obtaining a second temporary bonded body; ,
Energy is applied to the peeling surface of the bonding film transferred to the second temporary bonded body, the leaving group is released from the siloxane bond, and adhesiveness is exhibited, and the bonding surfaces face each other. The second temporary joined body and the second member are stacked, and the closed space in which the device is housed is hermetically sealed to obtain a sealed device. The manufacturing method of the sealing type device characterized by the above-mentioned.
前記第3の工程において、前記第1の部材の前記接合面にエネルギーが付与される領域は、前記閉空間に対応する領域の周囲を囲う枠状の領域となるよう設定される請求項10に記載の封止型デバイスの製造方法。   The region where energy is applied to the joint surface of the first member in the third step is set to be a frame-like region surrounding the periphery of the region corresponding to the closed space. The manufacturing method of the sealing type device of description. 前記第1の工程において、前記接合膜付き基材と同様の第1の接合膜付き基材および第2の接合膜付き基材を用意し、
前記第3の工程において、前記第1の部材の前記接合面の一部の第1の領域にエネルギーを付与し、前記第1の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第1の部材と前記第1の接合膜付き基材とを積層するとともに、前記第2の部材の前記接合面の一部の第2の領域にエネルギーを付与し、前記第2の領域と前記接合膜とが密着するように、前記第2の部材と前記第2の接合膜付き基材とを積層し、2つの前記第1の仮接合体を得、
前記第4の工程において、前記2つの第1の仮接合体から前記基材を剥離して、前記第1の領域および前記第2の領域に対応する前記接合膜を前記第1の部材および前記第2の部材に部分的に転写して、2つの前記第2の仮接合体を得、
前記第5の工程において、前記2つの第2の仮接合体の前記接合膜の剥離面にそれぞれエネルギーを付与し、前記互いの接合面が対向するように、前記2つの第2の仮接合体同士を積層し、封止型デバイスを得る請求項10に記載の封止型デバイスの製造方法。
In the first step, a base material with a first bonding film and a base material with a second bonding film similar to the base material with a bonding film are prepared,
In the third step, energy is applied to a first region of a part of the bonding surface of the first member so that the first region and the bonding film are in close contact with each other. While laminating a member and the first substrate with a bonding film, energy is applied to a second region of a part of the bonding surface of the second member, and the second region and the bonding film The second member and the base material with the second bonding film are laminated so that the two first temporary bonded bodies are obtained.
In the fourth step, the base material is peeled from the two first temporary joined bodies, and the first film and the bonding film corresponding to the first area and the second area are separated from the first member and the second area. Partially transferred to the second member to obtain two second temporary joined bodies,
In the fifth step, the two second temporary joined bodies are provided such that energy is applied to the separation surfaces of the joining films of the two second temporary joined bodies, and the joined surfaces face each other. The manufacturing method of the sealing type device of Claim 10 which laminates | stacks each and obtains a sealing type device.
前記第1の領域および前記第2の領域は、
前記第5の工程において前記2つの第2の仮接合体同士を積層したとき、それらの領域を合成した領域が、前記閉空間に対応する領域の周囲を囲う枠状の領域となるよう設定される請求項12に記載の封止型デバイスの製造方法。
The first region and the second region are:
When the two second temporary joined bodies are laminated in the fifth step, a region obtained by combining these regions is set to be a frame-like region surrounding the region corresponding to the closed space. The manufacturing method of the sealing type device of Claim 12.
前記第3の工程において、前記部材と前記接合膜付き基材とを積層する前に、前記接合膜付き基材の接合膜にエネルギーを付与する請求項10ないし13のいずれかに記載の封止型デバイスの製造方法。   The sealing according to any one of claims 10 to 13, wherein, in the third step, energy is applied to the bonding film of the substrate with a bonding film before the member and the substrate with the bonding film are laminated. Type device manufacturing method.
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