JP2013172244A - 圧電デバイスの製造方法及び圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 さまざまなフットパターンに対して、ベース部に合う圧電振動素子などをその都度設計することなく、さまざまな実装端子が形成できる製造方法を提供する。
【解決手段】圧電デバイスの製造方法は、圧電ウエハと第１ウエハとを接合する接合工程（Ｓ１３１）と、底面に形成される電源用の及び振動周波数の出力用の一対のホット端子を形成するための第１端子マスク、一対のホット端子及びアース用のアース端子を形成するための第２端子マスクのそれぞれを用意する工程（Ｓ１３２）と、を備える。また製造方法は、接合工程後に第１ウエハの底面に第１端子マスクの配置と第２端子マスクの配置とを選択する選択工程（Ｓ１４１）と、選択工程後に、第１端子マスクを介して電源端子及び出力端子を有する底面を形成し、又は第２端子マスクを介して電源端子、出力端子及びアース端子を有する底面を形成する工程（Ｓ１４２，Ｓ１４３、Ｓ１４４）と、を備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、プリント配線基板上に実装される圧電デバイスの製造方法及び圧電デバイスに関する。特に、本発明は、異なる実装端子を有する圧電デバイスを、簡易に製造する製造方法に関する。

電気機器等は、小型又は軽量化を求めている。そして、電気機器等に使用される圧電デバイスも、小型又は軽量化を求めている。このため、最近、表面実装構造の圧電デバイスが多い。圧電デバイスのフットパターン（端子パターン）は、電気機器の性能や機能によってさまざまである。例えば、圧電デバイスを構成するベース部の底面に、電源端子と出力端子との２つの実装端子（ホット端子）を形成するもの、又はさらにその実装端子に加えアース端子を形成するものなどさまざまである。

特開２０１１−０４５０４１６号公報

しかし、さまざまな実装端子の配置（フットパターン）に対して、実装端子の配置の異なるベース部、そのベース部に合う圧電振動素子などをその都度設計していては、コストがかかる。またそれらを製造管理することもコスト増につながる。このため、実装端子の配置（フットパターン）が異なってもできるだけ共通してベース部又は水晶振動素子が使うことができると好ましい。

第１観点の圧電デバイスの製造方法は、一対の励振電極を有する圧電片と該圧電片を囲むように形成され励振電極から引き出される一対の引出電極を含む外枠とを有する複数の圧電振動素子が形成された圧電ウエハを用意する工程と、絶縁材からなり圧電振動素子の一方の主面に接合される第１接合面と第１接合面の反対側の底面とを含む複数の第１容器体および隣り合う第１容器体の共通する辺に第１接合面から天井面まで貫通した複数の貫通孔が形成された第１ウエハを用意する工程と、を備える。さらに製造方法は、圧電ウエハと第１ウエハとを接合する接合工程と、底面に形成される電源用の及び振動周波数の出力用の一対のホット端子を形成するための第１端子マスク、一対のホット端子及びアース用のアース端子を形成するための第２端子マスクのそれぞれを用意する工程と、を備える。また、製造方法は、接合工程後に第１ウエハの底面に第１端子マスクの配置と第２端子マスクの配置とを選択する選択工程と、選択工程後に、第１端子マスクを介して電源端子及び出力端子を有する底面を形成し、又は第２端子マスクを介して電源端子、出力端子及びアース端子を有する底面を形成する工程と、を備える。

第２観点の圧電デバイスの製造方法は、絶縁材からなり、圧電振動素子の他方の主面に接合される第２接合面と第２接合面の反対側の天井面とを含む複数の第２容器体が形成された第２ウエハを用意する工程を備え、接合工程は、圧電ウエハ、第１ウエハ及び第２ウエハを接合する。
第３観点の圧電デバイスの製造方法において、第２容器体は、平板矩形状に形成されている。

第４観点の圧電デバイスの製造方法において、圧電振動素子は矩形状に形成され、圧電片と外枠の短辺との間に連結部が形成され、一対の引出電極が、連結部を介して対向する両短辺までそれぞれ伸びており、第１容器体は、平板矩形状に形成され、隣り合う第１容器体の共通する辺の少なくとも１辺には、貫通孔が１つ形成され、貫通孔には、ホット端子が接続され、一対の引出電極は、それぞれホット端子に接続される。

第５観点の圧電デバイスの製造方法において、第１端子マスクは、第１容器体の長辺方向に伸びるホット端子用の開口パターンを有する。
第６観点の圧電デバイスの製造方法において、第１端子マスクは、正方形状のホット端子用の開口パターンを有する。
第７観点の圧電デバイスは、第１観点から第６観点に記載された製造方法で製造されたデバイスである。

さまざまな実装端子の配置（フットパターン）に対して、ベース部に合う圧電振動素子などをその都度設計することなく、さまざまな実装端子が形成できる製造方法、及びかかる製造方法によって製造された圧電デバイスを提供する。

第１圧電デバイス１００の分解斜視図である。 第１圧電デバイス１００のＡ−Ａ断面図である。 第２圧電デバイス２００の分解斜視図である。 第３圧電デバイス３００の分解斜視図である。 第１圧電デバイス１００、第２圧電デバイス２００及び第３圧電デバイス３００の製造を示したフローチャートである。 水晶ウエハ２０Ｗの平面図である。 第１圧電デバイス１００用の第１ウエハ３０Ｗの平面図（底面）である。 第２圧電デバイス２００用の第１ウエハ４０Ｗの平面図（底面）である。 第３圧電デバイス３００用の第１ウエハ５０Ｗの平面図（底面）である。 Ａ端子マスク３０Ｍの平面図（実装面用）である。 Ｂ端子マスク４０Ｍの平面図（実装面用）である。 Ｃ端子マスク５０Ｍの平面図（実装面用）である。

本明細書では、圧電振動素子としてＡＴカットの水晶振動素子が使われている。つまり、ＡＴカットの水晶振動素子は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。このため、ＡＴカットの水晶振動素子の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、本発明において圧電振動素子の長手方向をＸ軸方向、圧電振動素子の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。

＜第１圧電デバイス１００の全体構成＞
第１圧電デバイス１００の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、第１圧電デバイス１００の第１容器体３０側から見た分解斜視図で実装面が示されている。図１では、封止材ＬＧが描かれていない。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

図１及び図２に示されたように、第１圧電デバイス１００は、凹部１２を有する第２容器体１０と、凹部３２を有する第１容器体３０と、枠部２２を有する水晶振動素子２０とを備える。

水晶振動素子２０は、ＡＴカットされた水晶材料で形成され、＋Ｙ’側の水晶接合面Ｍ３と−Ｙ’側の水晶接合面Ｍ４とを有している。水晶振動素子２０は、水晶振動部２１と水晶振動部２１を囲む外枠２２とで構成されている。水晶振動部２１は、矩形状であり、また、４辺からなる外枠２２も矩形状の枠となっている。上下を貫通するＵ字型の間隙部２３ａと直線状の間隙部２３ｂとが、水晶振動部２１と外枠２２との間に形成される。水晶振動部２１と外枠２２との一対の連結部２９は、間隙部２３ａ及び間隙部２３ｂが形成されていない部分になる。なお、一対の連結部２９ではなく、一本のみの連結部２９が形成されてもよい。また水晶振動部２１は、Ｙ’軸方向に厚くなったメサ形状であってもよい。

矩形状の励振電極２４ａ、２４ｂが、水晶振動部２１の水晶接合面Ｍ３と水晶接合面Ｍ４とにそれぞれ形成されている。励振電極２４ａ、２４ｂと導電された引出電極２５ａ、２５ｂが、外枠２２の両面にそれぞれ形成されている。引出電極２５ａは接続電極２８ａに接続している。さらに側面電極２７が、間隙部２３ａの＋Ｘ端の−Ｚ’側に形成され、引出電極２５ｂが、側面電極２７を介し接続電極２８ｂに接続している。

ここで、励振電極２４、引出電極２５及び接続電極２８は、例えば下地としてのクロム層が用いられ、クロム層の上面に金層が用いられる。また、クロム層の厚さは、例えば０．０５μｍ〜０．１μｍで、金層の厚さは、例えば０．２μｍ〜２μｍである。

第１容器体３０は、平板矩形状のガラス又は水晶材料より構成される。第１容器体３０は、−Ｙ’側の面に形成された凹部３２の周囲に接合面Ｍ２と＋Ｙ’側の面に実装面Ｍ１とを有している。また、第１容器体３０は、一対の電極引出部３６がＺ’軸方向の両端に対角線方向に形成されている。電極引出部３６は、貫通孔ＢＨ（図７を参照）の一部である。

図１に示されるように、一対の接続電極３８（ａ，ｂ）が、第１容器体３０の第２端面側に形成されている。ここで、接続電極３８ａは、側面電極３７ａに電気的に接続される。接続電極３８ｂは、側面電極３７ａに対して第１容器体３０の対角線方向に配置された側面電極３８ｂに電気的に接続されている。図２に示されるように、側面電極３７は、封止材ＬＧの側面を覆うようにして形成される。

さらに、第１容器体３０は、実装面Ｍ１に、側面電極３７ａ，３７ｂへそれぞれ電気的に接続された一対の実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂを有している。実装端子３５ａ、３５ｂは、第１容器体３０の長辺方向（Ｘ軸方向）の伸びており、＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の両側に配置され、側面電極３７ａ、３７ｂを介して接続電極３８ａ、３８ｂにそれぞれ接続される。スパッタリング及び無電解メッキ等によって、実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂと、側面電極３７ａ、３７ｂと、接続電極３８ａ、３８ｂとが同時に形成される。

第２容器体１０は、平板矩形状のガラス又は水晶材料より構成される。第２容器体１０は、矩形凹部１２とその周囲に形成された接合面Ｍ５とを有している。

図２に示されるように、第１容器体３０の接合面Ｍ２は、外枠２２の水晶接合面Ｍ３に接合される。この接合により、実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂが励振電極２４ａ、２４ｂまで導通する。実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂに交番電圧（正負を交番する電位）が印加されると、水晶振動素子２０は、厚みすべり振動する。また、第２容器体１０の接合面Ｍ５は、水晶振動素子２０の外枠２２の水晶接合面Ｍ４に接合される。

図２に示されるように、第２容器体１０の接合面Ｍ５、水晶振動素子２０の接合面Ｍ４，Ｍ３及び第１容器体３０の接合面Ｍ２は、例えば非導電性接着剤である封止材ＬＧによって接合される。封止材ＬＧは、低融点ガラス、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂が使われる。これらの封止材ＬＧは、耐水性・耐湿性に優れ、空気中の水分がキャビティ内に進入したりキャビティ内の真空度を悪化させたりすることが防止できる。また、低融点ガラスは、バインダーと溶剤とが加えられたペースト状であり、焼成され冷却されることで接合面Ｍ２〜Ｍ５を接合する。

＜第２圧電デバイス２００の全体構成＞
図３は、第２圧電デバイス２００の第３容器体４０側から見た分解斜視図である。第２圧電デバイス２００は、凹部１２を有する第２容器体１０と、凹部３２を有する第３容器体４０と、枠部２２を有する水晶振動素子２０とを備える。

第２圧電デバイス２００と第１圧電デバイス１００とは、第３容器体４０の実装端子４５の形状が異なっている。実装端子の形状は、プリント配線基板上の配線パターンによって選択される。第１圧電デバイス１００と同じ部材には、同じ符号をつけてある。同じ部材に対する説明を省略する。

第３容器体４０は、実装面Ｍ１及び接合面Ｍ２を有している。また、第３容器体４０の実装面Ｍ１は、第１容器体３０のＸ軸方向に形成された実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂと異なる。第３容器体４０は、実装面Ｍ１に、側面電極４７ａ，４７ｂへそれぞれ電気的に接続された一対の実装端子（ホット端子）４５ａ、４５ｂを有している。実装端子４５ａ、４５ｂは、第３容器体４０の短辺方向（Ｚ’軸方向）の伸びており、＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の両側に配置される。一対の電極引出部４６の一方には、実装端子４５ａと接続された側面電極４７ａが形成される。また側面電極４７ａは、接続電極４８ａと接続される。一対の電極引出部４６の他方には、実装端子４５ｂと接続された側面電極４７ｂ（不図示）が形成されている。また側面電極４７ｂは、接続電極４８ｂ（不図示）と接続される。電極引出部４６は、貫通孔ＢＨ（図８を参照）の一部である。

＜第３圧電デバイス３００の全体構成＞
図４は、第３圧電デバイス３００の第４容器体５０側から見た分解斜視図である。第３圧電デバイス３００は、凹部１２を有する第２容器体１０と、凹部３２を有する第４容器体５０と、枠部２２を有する水晶振動素子２０とを備える。

第３圧電デバイス３００と第１圧電デバイス１００とは、第４容器体５０の実装端子５５の形状が異なっている。第１圧電デバイス１００と同じ部材には、同じ符号をつけてある。同じ部材に対する説明を省略する。

第４容器体５０は、実装面Ｍ１及び接合面Ｍ２を有している。また、第４容器体５０の実装面Ｍ１は、４つの実装端子５５ａ〜５５ｃを有している。また、第４容器体５０は、一対の電極引出部５６が、Ｚ’軸方向の両端に対角線方向に形成されている。一対の電極引出部５６の一方には、実装端子５５ａと接続された側面電極５７ａが形成される。また側面電極５７ａは、接続電極５８ａと接続される。一対の電極引出部５６の他方には、実装端子５５ｂと接続された側面電極５７ｂ（不図示）が形成されている。また側面電極５７ｂは、接続電極５８ｂ（不図示）と接続される。電極引出部５６は、貫通孔ＢＨ（図９を参照）の一部である。

４つの実装端子５５ａ〜５５ｃうち、実装端子（ホット端子）５５ａ、５５ｂは、励振電極２４ａ、２４ｂまで導通する。実装端子（ホット端子）５５ａ、５５ｂに交番電圧が印加されると、水晶振動素子２０は厚みすべり振動する。

一方、４つの実装端子５５ａ〜５５ｃうち、一対の実装端子５５ｃは、アース端子用のアース端子である。すなわち、実装端子（アース端子）５５ｃは、第４容器体５０の実装端子５５ａ、５５ｂとは、異なる対角線方向に配置されている。ここで、実装端子（アース端子）５５ｃは、アースとして使われてもよいが、水晶デバイス２００を実装プリント基板（不図示）に強く接合するために使用し、プリント基板のアースに電気的に接続していなくてもよい。

＜第１圧電デバイス１００、第２圧電デバイス２００及び第３圧電デバイス３００の製造方法＞
図５は、第１圧電デバイス１００、第２圧電デバイス２００及び第３圧電デバイス３００の製造を示したフローチャートである。また、図６は、水晶ウエハ２０Ｗの平面図である。

図７は、第１圧電デバイス１００用に製造された第１ウエハ３０Ｗの平面図であり、図８は、第２圧電デバイス２００用に製造された第１ウエハ４０Ｗの平面図であり、図９は、第３圧電デバイス３００用に製造された第１ウエハ５０Ｗの平面図である。図７、図８及び図９は、図５のステップＳ１４２〜Ｓ１４４を完了した状態が描かれている。図７、図８及び図９は、実装端子の配置（フットパターン）が互いに異なっている。図１０は、Ａ端子マスク３０Ｍの平面図であり、図１１は、Ｂ端子マスク４０Ｍの平面図であり、図１２は、Ｃ端子マスク５０Ｍの平面図である。

ステップＳ１０では、水晶振動素子２０が製造される。ステップＳ１０は、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２を含んでいる。
ステップＳ１０１において、ウェットエッチングにより、複数の水晶振動素子２０の外形が水晶ウエハ２０Ｗ（図６を参照）に形成される。すなわち、振動部２１と、外枠２２と、間隙部２３ａ，２３ｂとが水晶ウエハ２０Ｗに形成される。次に、スパッタリングまたは、真空蒸着によって水晶ウエハ２０Ｗの両面及び側面にクロム層及び金層が順に形成される。

ステップＳ１０２において、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。そして露光装置（不図示）を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極２４ａ、２４ｂ、引出電極２５ａ、２５ｂ、側面電極２７及び接続電極２８ａ，２８ｂのパターンが水晶ウエハ２０Ｗに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図１及び図２に示されたように水晶ウエハ２０Ｗ両面に励振電極２４ａ、２４ｂ及び引出電極２５ａ、２５ｂが形成される。

ステップＳ１１では、第１容器体３０が製造される。ステップＳ１１は、ステップＳ１１１、Ｓ１１２を含んでいる。
ステップＳ１１１において、第１ウエハ３０Ｗ（４０Ｗ、５０Ｗ）を用意する。そして、エッチングによりＭ２面に凹部３２が形成される。また、第１容器体３０（第３容器体４０、第４容器体５０）の二隅に対応する箇所に第１ウエハ３０Ｗ（４０Ｗ、５０Ｗ）を貫通する貫通孔ＢＨ（図７〜図９を参照）が形成される。貫通孔ＢＨは、第１ウエハ３０Ｗ（４０Ｗ、５０Ｗ）から水晶デバイスに分割されると電極引出部３６，４６，５６（図１、図３又は図４を参照）になる。第１ウエハ３０Ｗ（４０Ｗ、５０Ｗ）は、未だ実装端子を有していない。なお、第１ウエハ３０Ｗ（４０Ｗ、５０Ｗ）は、ステップＳ１４２〜Ｓ１４４で異なる実装端子が形成されるが、ステップＳ１４２〜Ｓ１４４の手前のステップまで、同じ貫通孔ＢＨを有する同一形状の水晶ウエハである。

ステップＳ１１２において、第１容器体３０（第３容器体４０、第４容器体５０）の凹部３２の周辺部である接合面Ｍ２（図１又は図３を参照）に封止材ＬＧが均一に形成される。例えば、封止材ＬＧが低融点ガラスの場合、スクリーン印刷で低融点ガラスが塗布された後、仮焼成される。封止材ＧＬがポリイミド樹脂である場合、スクリーン印刷でポリイミド樹脂がＭ２面に塗布された後、仮硬化される。第１容器体３０（第３容器体４０、第４容器体５０）のＭ２面に低融点ガラス又はポリイミド樹脂が塗布される代わりに、外枠２２のＭ３面に低融点ガラス又はポリイミド樹脂が塗布されてもよい。

ステップＳ１２では、第２容器体１０が製造される。ステップＳ１２は、ステップＳ１２１、Ｓ１２２を含んでいる。
ステップＳ１２１において、第２ウエハ１０Ｗ（不図示）を用意する。そして、エッチングにより第２ウエハ１０Ｗに凹部１２（図１又は図３を参照）が形成される。

ステップＳ１２２において、第２容器体１０の凹部１２の周辺部である接合面Ｍ５（図１を参照）に封止材ＬＧが均一に形成される。例えば、封止材ＬＧが低融点ガラスの場合、スクリーン印刷で低融点ガラスが塗布された後、仮焼成される。封止材ＧＬがポリイミド樹脂である場合、スクリーン印刷でポリイミド樹脂がＭ２面に塗布された後、仮硬化される。第２容器体１０のＭ５面に低融点ガラス又はポリイミド樹脂が塗布される代わりに、外枠２２のＭ４面に低融点ガラス又はポリイミド樹脂が塗布されてもよい。

図５のフローチャートにおいて、水晶振動素子２０の製造ステップＳ１０と、第１容器体３０（第３容器体４０、第４容器体５０）の製造ステップＳ１１と第２容器体１０との製造ステップＳ１２とは、別々に並行して行うことができる。

次に、ステップＳ１３１では、第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗを接合する。第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗの周縁部の一部には、オリエンテーションフラットＯＦ（図６〜図９を参照）が形成されている。第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗは、オリエンテーションフラットＯＦを基準として、精密に重ね合わされる。封止材ＧＬが低融点ガラスの場合、重ね合わされた第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗは、不活性ガスで満たされたチャンバー（不図示）又は真空のチャンバー（不図示）に入れられ、３５０℃から４００℃程度に加熱される。そして、封止材ＬＧが溶融し、３枚のウエハが互いに押圧される。その後、封止材ＬＧが室温まで冷却され、３枚のウエハが接合する。重ね合わされたウエハは、キャビティ内も不活性ガスで満たされ又は真空状態となる。

この工程により、第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗが接合される。接合された３枚のウエハは、第１ウエハ３０Ｗ側から観察すると、貫通孔ＢＨから、水晶振動部２１の接続電極２８ａ又は２８ｂが見える。第１ウエハ３０Ｗは、未だ実装端子を有していない。

ステップＳ１３２では、スパッタリングまたは真空蒸着用に、Ａ端子マスク３０Ｍ（図１０を参照）及びＢ端子マスク４０Ｍ（図１１を参照）並びにＣ端子マスク５０Ｍ（図１２を参照）が用意される。

Ａ端子マスク３０Ｍは、金属製のマスク枠８０であり、スパッタ等による金属粒子を遮蔽する遮蔽領域８１と、金属粒子を通過させる開口のフットパターン領域８２〜８５を有している。フットパターン領域８２〜８５は、Ｘ軸方向に長く形成されている（図１０を参照）。フットパターン領域８２〜８５は、隣り合う第１容器体３０の実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂ、側面電極３７ａ、３７ｂ及び接続電極３８ａ、３８ｂに対応した領域である。

Ｂ端子マスク４０Ｍは、金属製のマスク枠８０であり、スパッタ等による金属粒子を遮蔽する遮蔽領域８１と、金属粒子を通過させる開口のフットパターン領域８６〜８８を有している。フットパターン領域８６〜８８は、Ｚ軸方向に長く形成されている（図１１を参照）。フットパターン領域８６〜８８は、隣り合う第２容器体４０の実装端子（ホット端子）４５ａ、４５ｂ、側面電極４７ａ、４７ｂ及び接続電極４８ａ、４８ｂに対応した領域である。

Ｃ端子マスク５０Ｍは、金属製のマスク枠９０であり、スパッタ等による金属粒子を遮蔽する遮蔽領域９１と、金属粒子を通過させる開口のフットパターン領域９２〜９６（図１２を参照）を有している。フットパターン領域９２〜９６は、隣り合う第４容器体５０の実装端子（ホット端子）５５ａ、５５ｂ及び実装端子（アース端子）５５ｃ、側面電極５７ａ、５７ｂ及び接続電極５８ａ、５８ｂに対応した領域である。フットパターン領域９２〜９６は、隣り合う４つの第３容器体５０の実装端子（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｃ）に対応し、正方形状になっている。

次に、ステップＳ１４１では、第１圧電デバイス１００を製造するか、第２圧電デバイス２００を製造するか又は第３圧電デバイス３００を製造するかが選択される。第１圧電デバイス１００を製造する際にはステップＳ１４２に進み、第２圧電デバイス２００を製造する際にはステップＳ１４３に進み、第３圧電デバイス３００を製造する際にはステップＳ１４４に進む。圧電デバイス１００〜３００は、ステップＳ１４１で納品先の仕様等により選択される。

ステップＳ１４２において、第１圧電デバイス１００の実装端子パターンを製造する。実装端子３５ａ、３５ｂが描かれたＡ端子マスク３０Ｍが選択され、Ａ端子マスク３０Ｍが第１ウエハ３０Ｗの実装面Ｍ１に載せられる。次に、スパッタリング又は真空蒸着によって、第１ウエハ３０Ｗの実装面Ｍ１及び貫通孔ＢＨにクロム層及び金層が順に形成される。下地としてのクロム層の厚さは、例えば０．０５μｍ〜０．１μｍであり、金層の厚さは、例えば０．２μｍ〜１μｍである。

図１及び図２に示されたように、第１ウエハ３０Ｗ（第１容器体３０）の実装面Ｍ１に実装端子３５ａ、３５ｂが形成される。また、貫通孔ＢＨに、側面電極３７ａ、３７ｂ及び接続電極３８ａ、３８ｂが形成される。実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂ、側面電極３７ａ、３７ｂ及び接続電極３８ａ、３８ｂを厚くする際には、無電解メッキ等によって、金層の上面に１〜３μｍのニッケル層等を形成してもよい。ステップＳ１４２を終えると、実装端子（ホット端子）３５ａ、３５ｂから励振電極２４ａ、２４ｂまで導通する。

ステップＳ１４３において、第２圧電デバイス２００の実装端子パターンを製造する。実装端子４５ａ，４５ｂが描かれたＢ端子マスク４０Ｍが選択され、Ｂ端子マスク４０Ｍが第１ウエハ４０Ｗの実装面Ｍ１に載せられる。次に、スパッタリング又は真空蒸着によって、第１ウエハ４０Ｗの実装面Ｍ１及び貫通孔ＢＨにクロム層及び金層が順に形成される。

図３に示されたように、第１ウエハ４０Ｗ（第３容器体４０）の実装面Ｍ１に実装端子４５ａ、４５ｂが形成される。また、貫通孔ＢＨに、側面電極４７ａ、４７ｂ及び接続電極４８ａ、４８ｂが形成される。実装端子（ホット端子）４５ａ、４５ｂ、側面電極４７ａ、４７ｂ及び接続電極４８ａ、４８ｂを厚くする際には、無電解メッキ等によって、金層の上面に１〜３μｍのニッケル層等を形成してもよい。ステップＳ１４３を終えると、実装端子（ホット端子）４５ａ、４５ｂから励振電極２４ａ、２４ｂまで導通する。

ステップＳ１４４において、第３圧電デバイス３００の実装端子パターンを製造する。実装端子５５ａ〜５５ｃが描かれたＣ端子マスク５０Ｍが選択され、Ｃ端子マスク５０Ｍが第１ウエハ５０Ｗの実装面Ｍ１に載せられる。次に、スパッタリング又は真空蒸着によって、第１ウエハ５０Ｗの実装面Ｍ１及び貫通孔ＢＨにクロム層及び金層が順に形成される。

図４に示されたように、第１ウエハ５０Ｗ（第４容器体５０）の実装面Ｍ１に実装端子（ホット端子）５５ａ、５５ｂ、および実装端子（アース端子）５５ｃが形成される。また、貫通孔ＢＨに、側面電極５７ａ、５７ｂ及び接続電極５８ａ、５８ｂが形成される。必要であれば、無電解メッキ等によって、それらの端子又は電極の上面にニッケル層等を形成してもよい。ステップＳ１４４を終えると、実装端子（ホット端子）５５ａ、５５ｂから励振電極２４ａ、２４ｂまで導通する。

次に、ステップＳ１４５において、接合された水晶ウエハ２０Ｗと第１ウエハ（３０Ｗ、４０Ｗ，５０Ｗ）と第２ウエハ１０Ｗとが圧電デバイスの単位に切断される。具体的には、図６〜図９に示された一点鎖線のスクライブラインＳＬに沿って第１圧電デバイス１００、第２圧電デバイス２００又は第３圧電デバイス３００を単位に個片化する。切断工程は、レーザーを用いたダイシング装置、又はブレードを用いたダイシング装置などを用いられる。以上の方法により、数百から数千の第１圧電デバイス１００、第２圧電デバイス２００又は第３圧電デバイス３００が製造される。

同じ周波数特性の圧電デバイスであっても、用途等によって実装端子の配置（フットパターン）が異なる場合がある。しかし、実装端子の配置の違いだけで、異なる形状又は電極の第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ（３０Ｗ、４０Ｗ，５０Ｗ）及び水晶ウエハ２０Ｗ等を製造していては、コストがかかる。本実施形態では、Ａ端子マスク３０ＭとＢ端子マスク４０ＭとＣ端子マスク５０Ｍとのいずれかを選択するだけで、第１圧電デバイス１００、第２圧電デバイス２００又は第３圧電デバイス３００を製造することができる。

なお、図５のフローチャートのステップＳ１３１では、第２ウエハ１０Ｗ、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗを接合した。しかし、図５中の点線で示すように、第２ウエハ１０ＷをステップＳ１４２〜Ｓ１４４の後に、接合してもよい。具体的には、ステップＳ１３１では、第１ウエハ３０Ｗ及び水晶ウエハ２０Ｗの２枚のウエハを大気中で接合する。そして、ステップＳ１４２〜Ｓ１４４の後に、不活性ガス中又は真空中で、接合した２枚のウエハに第２ウエハ１０Ｗを接合する。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明は、その技術的範囲内において実施形態に様々な変更を加えて実施することができる。

例えば、本実施形態では、ＡＴカットの水晶振動素子を用いているが、一対の振動アームを有する音叉型の振動素子にも適用できる。また、実施形態では、水晶振動素子が使用されたが、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。さらに圧電デバイスとして、発振回路を組み込んだＩＣなどをパッケージ内に配置させた圧電発振器にも、本発明は適用できる。

１０ … 第２容器体
１２、３２，４２，５２ … 凹部
２０ … 水晶振動素子
２１ … 励振部、 ２２ … 枠部
２３（ａ，ｂ） … 貫通孔、 ２４（ａ，ｂ） … 励振電極
２５（ａ，ｂ） … 引出電極、
２７，３７（ａ、ｂ）、４７（ａ，ｂ）、５７（ａ、ｂ） … 側面電極
２８（ａ，ｂ）、３８（ａ，ｂ）、４８（ａ，ｂ）、５８（ａ、ｂ） … 接続電極
８０，９０ … マスク枠、 ８１，９１ … 透過領域（網目斜線部）
８２〜８８，９２〜９６ … 電極パターン
１００，２００，３００ … 圧電デバイス
３０ … 第１容器体，４０ … 第３容器体，５０ … 第４容器体
３５（ａ，ｂ），４５（ａ，ｂ），５５（ａ，ｂ） … 実装端子（ホット端子）
３６，４６，５６ … 電極引出部
２０Ｗ … 水晶ウエハ、 ３０Ｗ、４０Ｗ、５０Ｗ… 第１ウエハ
３０Ｍ … Ａ端子マスク，４０Ｍ … Ｂ端子マスク
５０Ｍ … Ｃ端子マスク

Claims (7)

1. 圧電デバイスの製造方法において、
   一対の励振電極を有する圧電片と該圧電片を囲むように形成され前記励振電極から引き出される一対の引出電極を含む外枠とを有する複数の圧電振動素子が形成された圧電ウエハを用意する工程と、
   絶縁材からなり、前記圧電振動素子の一方の主面に接合される第１接合面と前記第１接合面の反対側の底面とを含む複数の第１容器体および隣り合う前記第１容器体の共通する辺に前記第１接合面から前記天井面まで貫通した複数の貫通孔が形成された第１ウエハを用意する工程と、
   前記圧電ウエハと前記第１ウエハとを接合する接合工程と、
   前記底面に形成される電源用の及び振動周波数の出力用の一対のホット端子を形成するための第１端子マスク、前記一対のホット端子及びアース用のアース端子を形成するための第２端子マスクのそれぞれを用意する工程と、
   接合工程後に、前記第１ウエハの底面に前記第１端子マスクの配置と前記第２端子マスクの配置とを選択する選択工程と、
   前記選択工程後に、前記第１端子マスクを介して前記電源端子及び前記出力端子を有する底面を形成し、又は前記第２端子マスクを介して前記電源端子、前記出力端子及び前記アース端子を有する底面を形成する工程と、
   を備える圧電デバイスの製造方法。
2. 絶縁材からなり、前記圧電振動素子の他方の主面に接合される第２接合面と前記第２接合面の反対側の天井面とを含む複数の第２容器体が形成された第２ウエハを用意する工程を備え、
   前記接合工程は、前記圧電ウエハ、前記第１ウエハ及び前記第２ウエハを接合する請求項１に記載の圧電デバイスの製造方法。
3. 前記第２容器体は、平板矩形状に形成されている請求項２に記載の圧電デバイスの製造方法。
4. 前記圧電振動素子は、矩形状に形成され、前記圧電片と前記外枠の短辺との間に、連結部が形成され、前記一対の引出電極が、前記連結部を介して対向する両短辺までそれぞれ伸びており、
   前記第１容器体は、平板矩形状に形成され、隣り合う前記第１容器体の共通する辺の少なくとも１辺には、前記貫通孔が１つ形成され、前記貫通孔には、前記ホット端子が接続され、
   前記一対の引出電極は、それぞれ前記ホット端子に接続される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
5. 前記第１端子マスクは、前記第１容器体の長辺方向に伸びる前記ホット端子用の開口パターンを有する請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
6. 前記第２端子マスクは、正方形状の前記ホット端子用の開口パターンを有する請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。
7. 前記圧電振動素子を有する圧電デバイスであって、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載の製造方法で製造された圧電デバイス。