JP2014171043A - Method for manufacturing piezoelectric vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、圧電振動子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric vibrator.
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は、様々なものが知られているが、その一つとして、2層構造タイプの表面実装型の圧電振動子が知られている。このタイプの圧電振動子は、ベース基板とリッド基板とが直接接合されることでパッケージ化された2層構造になっており、両基板の間に形成されたキャビティ内の内部電極に圧電振動片が実装されている。 In recent years, a piezoelectric vibrator using a crystal or the like is used as a time source, a timing source of a control signal, a reference signal source, or the like in a mobile phone or a portable information terminal device. Various types of piezoelectric vibrators of this type are known. As one of them, a two-layer structure type surface mount type piezoelectric vibrator is known. This type of piezoelectric vibrator has a two-layer structure packaged by directly bonding a base substrate and a lid substrate, and a piezoelectric vibrating piece is connected to an internal electrode in a cavity formed between the two substrates. Has been implemented.
圧電振動片を内部電極に実装する方法として、エポキシ系樹脂等からなる溶剤に銀等の粒子を混合した導電性接着剤を用いて、圧電振動片を内部電極に直接接合するダイボンディングが知られている。具体的には、内部電極に導電性接着剤を塗布した後、圧電振動片を導電性接着剤に重ねて導電性接着剤を加熱することによって接続している。 As a method for mounting the piezoelectric vibrating piece on the internal electrode, die bonding is known in which a piezoelectric adhesive piece is directly bonded to the internal electrode using a conductive adhesive in which particles such as silver are mixed in a solvent made of epoxy resin or the like. ing. Specifically, after applying a conductive adhesive to the internal electrodes, the piezoelectric vibrating reeds are stacked on the conductive adhesive and connected by heating the conductive adhesive.
ここで、一般に、圧電振動片の周波数特性やインピーダンス特性等の電気的特性は、圧電振動片を封入しているキャビティ内が真空状態のほうが良い。しかし、エポキシ系樹脂等からなる溶剤は、高温になると蒸発してガスを発生する。このガスがキャビティ内に滞留することで、圧電振動片の発振周波数特性やインピーダンス特性等の電気的特性が悪化し、結果として圧電振動子の性能が悪化する虞がある。 Here, in general, the electrical characteristics such as frequency characteristics and impedance characteristics of the piezoelectric vibrating piece are better when the cavity in which the piezoelectric vibrating piece is sealed is in a vacuum state. However, a solvent composed of an epoxy resin or the like evaporates and generates a gas at a high temperature. When this gas stays in the cavity, electrical characteristics such as oscillation frequency characteristics and impedance characteristics of the piezoelectric vibrating piece are deteriorated, and as a result, the performance of the piezoelectric vibrator may be deteriorated.
そこで、導電性接着剤に代えて、台座部と、台座部から立設されるワイヤ部とを備える金属スタッドバンプを形成し、フリップチップ接合により圧電振動片を実装する方法が試みられている。具体的なフリップチップ接合の方法としては、フリップチップボンダの接合ヘッドの供給プローブで圧電振動片をピックアップし、その後、圧電振動片を実装プローブに受け渡し、実装プローブ上の圧電振動片を引き回し電極上に形成された金等の金属からなるスタッドバンプに押付け、圧電振動片に超音波を与えて振動させることにより、圧電振動片をスタッドバンプに接合する。 Therefore, instead of the conductive adhesive, a method of forming a metal stud bump including a pedestal portion and a wire portion erected from the pedestal portion and mounting the piezoelectric vibrating piece by flip chip bonding has been attempted. As a specific flip chip bonding method, a piezoelectric vibrating piece is picked up by a supply probe of a bonding head of a flip chip bonder, then the piezoelectric vibrating piece is transferred to the mounting probe, and the piezoelectric vibrating piece on the mounting probe is routed on the electrode. The piezoelectric vibrating piece is bonded to the stud bump by pressing against a stud bump made of a metal such as gold and applying an ultrasonic wave to the piezoelectric vibrating piece.
図8は従来の供給プローブを示す図である。図8(a)は圧電振動片の保持面を示す図であり、図8(b)は図8(a)のAA断面図である。供給プローブは、プローブ本体81の中心に負圧の吸引穴80が設けられている。図8に示すように、吸引穴80から発生する負圧により、圧電振動片を供給プローブにピックアップする。
FIG. 8 shows a conventional supply probe. FIG. 8A is a view showing a holding surface of the piezoelectric vibrating piece, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The supply probe is provided with a negative
近年の圧電振動片の小型化要求の高まりがある中で、小型の圧電振動片を小型のパッケージへ実装する必要があり、実装装置の小型化への対応が必要となってきている。この場合、圧電振動片の小型化により、従来の供給プローブでは、吸引穴80に対して圧電振動片4が小さくなる。そのため、圧電振動片4が吸引穴に落ち込み、正しく吸着されない可能性がある。よって、圧電振動片が小型化した場合でも安定的に精度良く実装する必要があるためには、安定して正確に所定位置で圧電振動片を供給プローブにピックアップし、正確に所定の位置に実装プローブに搬送することが必要である。
In recent years, there is an increasing demand for downsizing of the piezoelectric vibrating piece, and it is necessary to mount the small piezoelectric vibrating piece in a small package, and it is necessary to cope with downsizing of the mounting apparatus. In this case, the piezoelectric vibrating reed 4 becomes smaller than the
そこで、特許文献1のように、電磁磁石のプローブを使用し、その磁力を利用することで、強磁性体材料が用いられた電極を形成された圧電振動片を搬送することが提案されている。しかしながら、圧電振振動片の電極材料を強磁性体材料と限定する必要があり、また、装置構成材料を電磁石の影響のない材料で構成するなどの必要があり、大掛かりな装置構成となる為、装置コスト増加につながる恐れがある。
Therefore, as disclosed in
そこで本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであって、簡易的に小型の圧電振動子を安定して正確に所定の位置でピックアップし、正確に所定の位置に圧電振動子を搬送することで、高精度に実装することが出来る圧電振動子の製造方法を提供する。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and simply and easily picks up a small piezoelectric vibrator at a predetermined position stably and conveys the piezoelectric vibrator to a predetermined position accurately. Thus, a method of manufacturing a piezoelectric vibrator that can be mounted with high accuracy is provided.
振動部と、前記振動部に隣接する基部と、を有する圧電振動片と、
前記圧電振動片を収容するキャビティを備えたパッケージと、
を備えた圧電振動子の製造方法であって、
ワイヤボンダを使用して、前記パッケージに固着される台座部と、前記台座部から立設されるワイヤ部とを備えるスタッドバンプを形成するバンプ形成工程と、
前記圧電振動片を前記スタッドバンプにフリップチップ接合する実装工程と、
を有し、
前記フリップチップする実装工程で使用する圧電振動片を負圧によって保持する吸着治具(供給プローブ)は、微細な穴が複数設けられたことを特徴とする。
A piezoelectric vibrating piece having a vibrating portion and a base adjacent to the vibrating portion;
A package having a cavity for accommodating the piezoelectric vibrating piece;
A method of manufacturing a piezoelectric vibrator comprising:
A bump forming step of forming a stud bump including a pedestal portion fixed to the package and a wire portion erected from the pedestal portion using a wire bonder;
A mounting step in which the piezoelectric vibrating piece is flip-chip bonded to the stud bump;
Have
The suction jig (supply probe) for holding the piezoelectric vibrating reed used in the flip chip mounting process by a negative pressure is provided with a plurality of fine holes.
一般に、圧電振動片を取り出す吸着治具は、その大きな吸着用の穴が一つだけ空けられており、その穴より負圧によって、個片化された圧電振動片を取り出す。しかしながら、圧電振動片が小型になってくると、穴に圧電振動片の一部だけ、場合によっては、半分以上が穴に落ち込むようにして、取り出されてしまうことになり、搬送時に不具合が生じてしまう。その対策として、穴の大きさを小さくすることが考えることが出来るが、吸着治具の穴は、一定の長さが必要であるため、機械的に加工することが大変困難である。
したがって、本発明では、微細な複数の穴が開けられるような薄い板を従来の吸着治具に圧着して取り付ける。または、埋め込むような形状としている。そのため、圧電振動片を所定の位置で安定的に取り出すことが出来きるため、実装用のプローブへ所定の位置へ受け渡すことが出来る。その結果、実装位置精度が出来るため、信頼性が確保できる。
In general, a suction jig for taking out a piezoelectric vibrating piece has only one large suction hole, and the piezoelectric vibrating piece is taken out from the hole by negative pressure. However, when the piezoelectric vibrating piece becomes smaller, only a part of the piezoelectric vibrating piece in the hole, or in some cases, more than half falls into the hole and is taken out, resulting in a problem during transportation. End up. As a countermeasure, it can be considered to reduce the size of the hole, but since the hole of the suction jig needs to have a certain length, it is very difficult to mechanically process it.
Therefore, in the present invention, a thin plate capable of forming a plurality of fine holes is attached by pressure bonding to a conventional suction jig. Alternatively, the shape is embedded. Therefore, since the piezoelectric vibrating piece can be stably taken out at a predetermined position, it can be transferred to a predetermined position to a mounting probe. As a result, mounting position accuracy can be achieved, and reliability can be ensured.
また、微細な穴が複数設けられた吸着治具は、微細な穴が複数設けられた平板と、前記平板の外周部に沿うように設けられたフレームと、単一の大きな穴が設けられた本体とを圧着して、構成されたことを特徴とする。
微細な穴が複数設けられた平板を従来の吸着治具に直接取り付けずに、外周部に沿うように一定の厚みのあるフレームをつけることで、空間が生まれる。このようにすることで、
平板に広い面積で微細な穴が空けることが出来るため、圧電振動片の全体をバキュームすることが出来るため、取出しが安定化する。
The suction jig provided with a plurality of fine holes is provided with a flat plate provided with a plurality of fine holes, a frame provided along the outer peripheral portion of the flat plate, and a single large hole. It is characterized by being constructed by crimping the main body.
A space is created by attaching a frame having a certain thickness along the outer periphery without directly attaching a flat plate having a plurality of fine holes to a conventional suction jig. By doing this,
Since a fine hole can be formed in a large area in the flat plate, the entire piezoelectric vibrating piece can be vacuumed, and the takeout is stabilized.
また、本発明の圧電振動子は、上述した圧電振動子の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片とパッケージとのクリアランスを確保しつつ、圧電振動片の実装強度を確保できるので、信頼性に優れた圧電振動子を提供することができる。
The piezoelectric vibrator of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a piezoelectric vibrator.
According to the present invention, since the mounting strength of the piezoelectric vibrating piece can be ensured while ensuring the clearance between the piezoelectric vibrating piece and the package, a piezoelectric vibrator having excellent reliability can be provided.
本発明の発振器は、上述した圧電振動子が、発振子として集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電子機器は、上述した圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の電波時計は、上述した圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明にかかる発振器、電子機器および電波時計によれば、圧電振動片とパッケージとのクリアランスを確保しつつ、安定的に高い実装位置精度を確保できる、信頼性に優れた圧電振動子を備えているので、信頼性の高い発振器、電子機器および電波時計を製造することができる。
The oscillator according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.
The electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a time measuring unit.
The radio-controlled timepiece of the present invention is characterized in that the above-described piezoelectric vibrator is electrically connected to a filter unit.
The oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include a highly reliable piezoelectric vibrator that can stably ensure high mounting position accuracy while ensuring the clearance between the piezoelectric vibrating piece and the package. Therefore, a highly reliable oscillator, electronic device, and radio timepiece can be manufactured.
吸着治具(供給プローブ)は、圧電振動片より、十分小さな穴が複数設けられているため、圧電振動片を安定的に所定の位置で取り出すことが出来る。その結果、実装用吸着治具(実装プローブ)に正確に所定の位置に受け渡すことが可能であるため、安定的に高い精度で実装することが可能となる。したがって、圧電振動片とパッケージとのクリアランスを確保しつつ、安定的に高い実装位置精度を確保できる、信頼性に優れた圧電振動子を製造することが可能である。 Since the suction jig (supply probe) has a plurality of sufficiently smaller holes than the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric vibrating piece can be stably taken out at a predetermined position. As a result, since it can be accurately transferred to a predetermined position on the mounting suction jig (mounting probe), it is possible to stably mount with high accuracy. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable piezoelectric vibrator that can stably ensure high mounting position accuracy while ensuring the clearance between the piezoelectric vibrating piece and the package.
(圧電振動子)
以下、本発明の実施形態に係る圧電振動子を、図面を参照して説明する。
なお、圧電振動子におけるベース基板のリッド基板との接合面を第1面Uとし、ベース基板の外側の面を第2面Lとして説明する。
図1は本実施形態における圧電振動子の外観斜視図である。図2は圧電振動子の内部構成図であって、リッド基板を取り外した状態の平面図である。図3は図2のA−A線における断面図である。
(Piezoelectric vibrator)
Hereinafter, a piezoelectric vibrator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the bonding surface of the base substrate to the lid substrate of the piezoelectric vibrator is referred to as a first surface U, and the outer surface of the base substrate is referred to as a second surface L.
FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator according to this embodiment. FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator, and is a plan view with the lid substrate removed. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
図1から図3に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、ベース基板2およびリッド基板3が接合膜35を介して陽極接合されたパッケージ9と、パッケージ9のキャビティCに収納された圧電振動片4と、を備えた表面実装型の圧電振動子1である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
(圧電振動片)
圧電振動片4は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。圧電振動片4は、平行に配置された一対の振動腕部10,11からなる振動部と、前記一対の振動腕部10,11の基端側を一体的に固定する基部12と、一対の振動腕部10,11の両主面上に形成された溝部18とを備えている。この溝部18は、該振動腕部10,11の長手方向に沿って振動腕部10,11の基端側から略中間付近まで形成されている。
(Piezoelectric vibrating piece)
The piezoelectric vibrating piece 4 is a tuning fork type vibrating piece formed of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate, and vibrates when a predetermined voltage is applied. The piezoelectric vibrating reed 4 includes a vibrating portion including a pair of vibrating
本実施形態の圧電振動片4は、一対の振動腕部10,11の外表面上に形成されて一対の振動腕部10,11を振動させる第1の励振電極13および第2の励振電極14からなる励振電極15と、圧電振動片4をパッケージに実装するために基部12に形成されたマウント電極16,17と、第1の励振電極13および第2の励振電極14とマウント電極16,17とを電気的接続する引き出し電極19,20と、を有している。
The piezoelectric vibrating reed 4 according to the present embodiment is formed on the outer surface of the pair of vibrating
本実施形態において、励振電極15および引き出し電極19,20は、後述するマウント電極16,17の下地層と同じ材料のクロムにより単層膜が形成されている。これにより、マウント電極16,17の下地層を成膜するのと同時に、励振電極15および引き出し電極19,20を成膜することができる。ただし、この場合に限られず、例えば、ニッケルやアルミニウム、チタン等により励振電極15および引き出し電極19,20を成膜しても構わない。
In the present embodiment, the excitation electrode 15 and the
励振電極15は、一対の振動腕部10,11を互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極である。励振電極15を構成する第1の励振電極13および第2の励振電極14は、一対の振動腕部10,11の外表面に、それぞれ電気的に切り離された状態でパターニングされて形成されている。具体的には、第1の励振電極13が、一方の振動腕部10の溝部18上と他方の振動腕部11の両側面上とに主に形成され、第2の励振電極14が、一方の振動腕部10の両側面上と他方の振動腕部11の溝部18上とに主に形成されている。また、第1の励振電極13および第2の励振電極14は、基部12の両主面上において、それぞれ引き出し電極19,20を介して、後述するマウント電極16,17に電気的に接続されている。
The excitation electrode 15 is an electrode that vibrates the pair of vibrating
本実施形態のマウント電極16,17は、クロムと金との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地層として成膜した後に、表面に金の薄膜を仕上げ層として成膜することにより形成される。ただし、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロムを下地層として成膜した後に、表面にさらに金の薄膜を仕上げ層として成膜しても構わない。このようにマウント電極16,17の仕上げ層を金としているのは、後述するスタッドバンプと同じ材料にして、マウント電極16,17とスタッドバンプとの金属拡散を十分に実現するためである。
The
また、一対の振動腕部10,11の先端には、自身の振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整(周波数調整)を行うための重り金属膜21が被膜されている。この重り金属膜21は、周波数を粗く調整する際に使用される粗調膜21aと、微小に調整する際に使用される微調膜21bとに分かれている。これら粗調膜21aおよび微調膜21bを利用して周波数調整を行うことで、一対の振動腕部10,11の周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができる。
Further, a
(パッケージ)
図1、図3に示すように、リッド基板3は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる陽極接合可能な基板であり、略板状に形成されている。リッド基板3におけるベース基板2との接合面側には、圧電振動片4を収容するキャビティ用凹部3aが形成されている。
(package)
As shown in FIGS. 1 and 3, the lid substrate 3 is a substrate capable of anodic bonding made of a glass material, for example, soda-lime glass, and is formed in a substantially plate shape. A
リッド基板3におけるベース基板2との接合面側の全体に、陽極接合用の接合膜35が形成されている。すなわち接合膜35は、キャビティ用凹部3aの内面全体に加えて、キャビティ用凹部3aの周囲の額縁領域に形成されている。本実施形態の接合膜35はシリコン膜で形成されているが、接合膜35をアルミニウムで形成することも可能である。後述するように、この接合膜35とベース基板2とが陽極接合されることにより、キャビティCが真空封止されている。
A
ベース基板2は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる基板であり、図1から図3に示すように、リッド基板3と同等の外形で略板状に形成されている。また、このベース基板2には、ベース基板2を厚さ方向に貫通する一対の貫通孔30,31と、一対の貫通電極32,33とが形成されている。
The
図2および図3に示すように、貫通孔30,31は、圧電振動子1を形成したときにキャビティC内に収まるように形成される。より詳しく説明すると、本実施形態の貫通孔30,31は、後述する実装工程で実装される圧電振動片4の基部12側に対応した位置に一方の貫通孔30が形成され、振動腕部10,11の先端側に対応した位置に他方の貫通孔31が形成される。図3に示すように、本実施形態の貫通孔30,31は、第1面U側から第2面L側にかけて、内形が次第に大きくなるように形成されており、貫通孔30,31の中心軸Oを含む断面形状がテーパ状となるように形成されている。なお、テーパ角度は中心軸Oに対して10度から20度程度となるように形成される。また、本実施形態では、貫通孔30,31の中心軸Oに垂直な方向の断面形状は、円形状となるように形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the through
以下に貫通電極の説明をする。なお、以下には貫通電極32を例にして説明するが、貫通電極33についても同様である。
貫通電極32は、図3に示すように、貫通孔30の内部に配置されたガラスの筒体6および導電部材7によって形成されたものである。
The through electrode will be described below. In the following description, the through
As shown in FIG. 3, the through
本実施形態では、筒体6は、ペースト状のガラスフリットが焼成されたものである。筒体6は、両端が平坦で且つベース基板2と略同じ厚みに形成されている。筒体6の中心には、導電部材7が筒体6を貫通するように配されている。さらに、筒体6は、導電部材7および貫通孔30に対して強固に固着している。そして、筒体6および導電部材7は、貫通孔30を完全に塞いでキャビティC内の気密を維持している。
In the present embodiment, the
図2、図3に示すように、ベース基板2の第1面U側には、一対の引き回し電極36,37がパターニングされている。一対の引き回し電極36,37のうち、一方の引き回し電極36は、一方の貫通電極32の真上に位置するように形成されている。また、他方の引き回し電極37は、一方の引き回し電極36に隣接した位置から、振動腕部10,11に沿って前記振動腕部10,11の先端側に引き回しされた後、他方の貫通電極33の真上に位置するように形成されている。引き回し電極36,37は、クロムと金との積層膜であり、クロム膜を下地層として成膜した後に、表面に金の薄膜を仕上げ層として成膜している。後述するスタッドバンプと同じ材料の金により引き回し電極36,37の仕上げ層を形成しているので、引き回し電極36,37上にスタッドバンプを接合する際に接合強度を確保できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of
圧電振動片4のマウント電極16,17は、前述したスタッドバンプを介してベース基板2に実装されている。これにより、圧電振動片4の一方のマウント電極16が、一方の引き回し電極36を介して一方の貫通電極32に導通し、他方のマウント電極17が、他方の引き回し電極37を介して他方の貫通電極33に導通するようになっている。
The
またベース基板2の第2面Lには、図1、図3に示すように、一対の外部電極38,39が形成されている。一対の外部電極38,39は、ベース基板2の長手方向の両端部に形成され、一対の貫通電極32,33に対してそれぞれ電気的に接続されている。
A pair of
このように構成された圧電振動子1を作動させる場合には、ベース基板2に形成された外部電極38,39に対して、所定の駆動電圧を印加する。これにより、圧電振動片4の第1の励振電極13および第2の励振電極14からなる励振電極15に電圧を印加することができるので、一対の振動腕部10,11を接近・離間させる方向に所定の周波数で振動させることができる。この一対の振動腕部10,11の振動を利用して、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として利用することができる。
When the
(圧電振動子の製造方法)
次に、上述した圧電振動子の製造方法を、フローチャートを参照しながら説明する。
図4は本実施形態の圧電振動子の製造方法のフローチャートである。図7は、ウエハ体の分解斜視図である。なお、図7に示す点線は、後に行う切断工程で切断する切断線Mを図示している。
(Piezoelectric vibrator manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the above-described piezoelectric vibrator will be described with reference to a flowchart.
FIG. 4 is a flowchart of the manufacturing method of the piezoelectric vibrator of this embodiment. FIG. 7 is an exploded perspective view of the wafer body. In addition, the dotted line shown in FIG. 7 has shown the cutting line M cut | disconnected by the cutting process performed later.
本実施形態に係る圧電振動子の製造方法は、主に、圧電振動片作製工程S10と、リッド基板用ウエハ作製工程S20と、ベース基板用ウエハ作製工程S30と、組立工程(S50以降)を有している。そのうち、圧電振動片作製工程S10、リッド基板用ウエハ作製工程S20およびベース基板用ウエハ作製工程S30は、並行して実施することが可能である。 The piezoelectric vibrator manufacturing method according to the present embodiment mainly includes a piezoelectric vibrating piece manufacturing step S10, a lid substrate wafer manufacturing step S20, a base substrate wafer manufacturing step S30, and an assembly step (S50 and subsequent steps). doing. Among them, the piezoelectric vibrating piece producing step S10, the lid substrate wafer producing step S20, and the base substrate wafer producing step S30 can be performed in parallel.
(圧電振動片作製工程)
圧電振動片作製工程S10では、図2、図3に示す圧電振動片4を作製する。具体的には、まず水晶のランバート原石を所定の角度でスライスして一定の厚みのウエハとする。続いて、このウエハをラッピングして粗加工した後、加工変質層をエッチングで取り除き、その後ポリッシュなどの鏡面研磨加工を行って、所定の厚みのウエハとする。続いて、ウエハに洗浄などの適切な処理を施した後、該ウエハをフォトリソグラフィ技術によって圧電振動片4の外形形状にパターニングするとともに、金属膜の成膜およびパターニングを行って、励振電極15、引き出し電極19,20、マウント電極16,17および重り金属膜21を形成する。これにより、複数の圧電振動片4を作製することができる。次に、圧電振動片4の共振周波数の粗調を行う。これは、重り金属膜21の粗調膜21aにレーザ光を照射して一部を蒸発させ、振動腕部10,11の重量を変化させることで行う。
(Piezoelectric vibrating piece manufacturing process)
In the piezoelectric vibrating piece producing step S10, the piezoelectric vibrating piece 4 shown in FIGS. 2 and 3 is produced. Specifically, a quartz Lambert rough is first sliced at a predetermined angle to obtain a wafer having a constant thickness. Subsequently, the wafer is lapped and roughly processed, and then the work-affected layer is removed by etching, and then mirror polishing such as polishing is performed to obtain a wafer having a predetermined thickness. Subsequently, after performing appropriate processing such as cleaning on the wafer, the wafer is patterned into an outer shape of the piezoelectric vibrating reed 4 by photolithography technique, and a metal film is formed and patterned to obtain the excitation electrode 15,
(リッド基板用ウエハ作製工程)
リッド基板用ウエハ作製工程S20では、図7に示すように、後にリッド基板となるリッド基板用ウエハ50を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のリッド基板用ウエハ50を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する(S21)。次いで、キャビティ形成工程S22では、リッド基板用ウエハ50におけるベース基板用ウエハ40との接合面に、キャビティ用凹部3aを複数形成する。キャビティ用凹部3aの形成は、加熱プレス成型やエッチング加工などによって行う。次に、接合面研磨工程S23では、ベース基板用ウエハ40との接合面を研磨する。
(Wad manufacturing process for lid substrate)
In the lid substrate wafer manufacturing step S20, as shown in FIG. 7, a
次に、接合膜形成工程S24では、ベース基板用ウエハ40との接合面に、図1、図2に示す接合膜35を形成する。接合膜35は、ベース基板用ウエハ40との接合面に加えて、キャビティCの内面全体に形成してもよい。これにより、接合膜35のパターニングが不要になり、製造コストを低減することができる。接合膜35の形成は、スパッタやCVD等の成膜方法によって行うことができる。なお、接合膜形成工程S24の前に接合面研磨工程S23を行っているので、接合膜35の表面の平面度が確保され、ベース基板用ウエハ40との安定した接合を実現することができる。
Next, in the bonding film forming step S <b> 24, the
(ベース基板用ウエハ作製工程)
ベース基板用ウエハ作製工程S30では、図7に示すように、後にベース基板となるベース基板用ウエハ40を作製する。まず、ソーダ石灰ガラスからなる円板状のベース基板用ウエハ40を、所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチングなどにより最表面の加工変質層を除去する(S31)。
(Base substrate wafer manufacturing process)
In the base substrate wafer manufacturing step S30, as shown in FIG. 7, a
(貫通電極形成工程)
次いで、ベース基板用ウエハ40に、一対の貫通電極32,33を形成する貫通電極形成工程S32を行う。以下に、この貫通電極形成工程S32について説明する。なお、以下には貫通電極32の形成工程を例にして説明するが、貫通電極33の形成工程についても同様である。
(Penetration electrode formation process)
Next, a through electrode forming step S32 for forming a pair of through
まず、ベース基板用ウエハ40の第2面Lから第1面Uにかけて、プレス加工等により図3に示す貫通孔30を成型する。次に、貫通孔30内に導電部材7を挿入してガラスフリットからなるペースト材を充填する。続いて、ペースト材を焼成して、図3に示すガラスの筒体6、貫通孔30および導電部材7を一体化させる。最後に、ベース基板用ウエハ40の第1面Uおよび第2面Lの両方を研磨して、第1面Uおよび第2面Lの両方に導電部材7を露出させつつ平坦面とすることにより、図3に示す貫通電極32を貫通孔30内に形成する。貫通電極32により、ベース基板用ウエハ40の第1面U側と第2面L側との導電性が確保されると同時に、キャビティC内の気密性を確保することができる。
First, the through
(電極パターン形成工程)
次に、図7に示すように、ベース基板用ウエハ40の第1面Uに引き回し電極36,37を形成する、電極パターン形成工程S34を行う。引き回し電極36,37を同一の材料で形成するので、引き回し電極36,37を同時に形成することができる。引き回し電極36,37は、スパッタ法や真空蒸着法等により形成された被膜を、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして形成される。
(Electrode pattern forming process)
Next, as shown in FIG. 7, an electrode pattern formation step S <b> 34 is performed in which lead-out
次に、ベース基板用ウエハ40の第2面Lに導電性材料をパターニングして、一対の貫通電極32,33にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極38,39(図3参照)を形成する。この工程により、圧電振動片4は、貫通電極32,33を介して外部電極38,39と導通する。
Next, a conductive material is patterned on the second surface L of the
(バンプ形成工程)
次に、電極パターン形成工程S34で形成された引き回し電極上にスタッドバンプを形成するバンプ形成工程S35を行う。
バンプ形成工程S35では、ワイヤボンダを使用して、ベース基板用ウエハ40に形成された引き回し電極36,37に固着されるスタッドバンプBを形成する。なお、引き回し電極36上にスタッドバンプBを形成する場合と同様に、引き回し電極37上にスタッドバンプBを形成される。
まず、不図示の電極を用いてアーク放電を行い、金ワイヤの先端に電流を流して溶解する。これにより、金ワイヤWの先端に、のちの台座部となる金ボールを形成する。
(Bump formation process)
Next, a bump forming step S35 for forming stud bumps on the routing electrodes formed in the electrode pattern forming step S34 is performed.
In the bump forming step S35, a stud bump B fixed to the
First, arc discharge is performed using an electrode (not shown), and a current is passed through the tip of the gold wire to melt it. As a result, a gold ball that will later become a pedestal is formed at the tip of the gold wire W.
次に、金ボールを引き回し電極36上に固着する。不図示のヒートステージ等により、予めベース基板用ウエハ40を加熱しておく。その後、キャピラリを移動させ、金ボールを引き回し電極36上に加圧して押付けつつ、超音波振動を印加して金ボールを引き回し電極36上に固着する。
なお、図7では図面の見易さのためスタッドバンプの図示を省略している。この時点で、ベース基板用ウエハ作製工程S30が終了する。
Next, the gold ball is drawn and fixed on the
In FIG. 7, the illustration of the stud bumps is omitted for easy viewing of the drawing. At this point, the base substrate wafer manufacturing step S30 ends.
(実装工程S50)
実装工程S50では、引き回し電極36,37上に形成されたスタッドバンプBに圧電振動片4をフリップチップ接合する。図5に示すように、実装工程S50で用いる実装装置は、不図示のフリップチップボンダに設けられた供給プローブ83(吸着治具)と、不図示の実装プローブ(実装用吸着治具)とを備え、さらにベース基板用ウエハ40を載置する不図示のヒートステージと、を備えている。具体的な実装工程S50は以下の通りである。
(Mounting step S50)
In the mounting step S50, the piezoelectric vibrating reed 4 is flip-chip bonded to the stud bump B formed on the lead-out
まず、ヒートステージにより予めスタッドバンプBを加熱しておく。次に、フリップチップボンダの供給プローブ83で圧電振動片4を真空吸着してピックアップする吸着工程を行う。その後、圧電振動片4を保持する面を下側に移動させてから、供給プローブ83を実装プローブと対向する位置に移送する。次に、実装プローブの所定位置へ圧電振動片4を受け渡す。この際、実装プローブの所定位置への受け渡しは、供給プローブ上の圧電振動片4の位置を画像認識した後に行う。実装プローブは圧電振動片4を吸着する。その後、実装プローブをベース基板用ウエハ40上に移動して圧電振動片4とスタッドバンプとを位置合わせする位置合わせ工程を行う。なお、圧電振動片4は実装プローブの所定位置に配置されているため、この位置合わせを容易に行うことができる。
First, the stud bump B is heated in advance by a heat stage. Next, a suction process is performed in which the piezoelectric vibrating reed 4 is vacuum-sucked and picked up by the
次に、実装プローブを下降させ、圧電振動片4のマウント電極16,17をスタッドバンプBに所定の力で加圧して押付け、潰しながらフリップチップ接合する工程を行う。本実施形態では、スタッドバンプBの高さが10μm程度になるまでスタッドバンプBを潰している。
なお、供給プローブ83は以下のような形態を特徴としている。
Next, the mounting probe is lowered, and the mounting
The
図5に、本発明の供給プローブを示す。図5(a)は圧電振動片の保持面を示す図であり、図5(b)は図8(a)のAA断面図である。
供給プローブは、圧電振動片4を負圧によって保持する保持面と、保持面から保持面の反対側の面まで貫通し、負圧を発生する微細な複数の貫通孔86と、を有する。
また、上述の吸着する工程において、少なくとも2つ以上の貫通孔86を、圧電振動片と重なるように吸着する。
FIG. 5 shows a supply probe of the present invention. FIG. 5A is a view showing the holding surface of the piezoelectric vibrating piece, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The supply probe includes a holding surface that holds the piezoelectric vibrating piece 4 with negative pressure, and a plurality of fine through
Further, in the above-described adsorption step, at least two or more through
また、供給プローブは、複数の貫通孔86を有する平板85と、平板85の外周部に沿うように設けられ、平板85の外周部を保持するとともに、中央部を貫通し、複数の貫通孔86と連通するスペーサー穴を有するスペーサー84と、スペーサー84の平板85の外周部を保持する面と反対側の面を保持するとともに、中央部を貫通し、スペーサー穴と連通する1つの吸引穴82を有するプローブ本体81(本体)とを備える。また、平板85とスペーサー84とプローブ本体81とが圧着して構成される。
The supply probe is provided along the
また、本実施形態において、スペーサー84は、プローブ本体の端辺を取り囲んで形成され、フレーム状に形成される。また、本実施形態において、吸着する工程で、少なくとも1つ以上の貫通孔86は圧電振動片の基部と重なり、その他の少なくとも1つ以上の貫通孔86は圧電振動片の振動部と重なるように吸着する。
In the present embodiment, the
また、平板の広範囲で圧電振動片を吸着できるようにスペーサー84を用いることで、供給プローブ本体81と平板85との間に空間が設けられる。そのため、吸着穴80からの負圧のバキュームが、平板の広範囲に空けられた貫通孔86を一様に負圧のバキュームをすることが可能である。その結果、小型の圧電振動片4が吸着穴80へ落ち込むことがなく、貫通孔86を介して、ピックアップすることが出来る。なお、供給プローブ本体81とスペーサー84と平板85は、圧着して化学的に接続されている。
Moreover, a space is provided between the supply probe
また、本実施形態において、複数の貫通孔86は、平板85の中央部に等間隔に配置されている。
プローブ本体83は、端面が一辺2〜3mmの矩形の柱状で構成される。また、吸引穴82は開口部が円形に構成され、開口部の径が0.2〜0.3mmで構成される。
In the present embodiment, the plurality of through
The
スペーサー84は、端面の大きさ及び形状はプローブ本体83と同一である。またスペーサー穴は開口部が円形に構成され、径が吸引穴より大きく形成される。例えば、スペーサー穴の径は、1.6〜2.4mmである。なお、スペーサー穴の径は、圧電振動片全体より大きく形成することが好ましい。これにより、圧電振動片全体に対して吸引することができる。また、スペーサー84は、平板85と同一材料で形成することができる。これにより、エッチング加工が可能になる。
The
平板85は、プローブ本体83と同一の大きさ及び形状に形成される。また、平板85は、材質としては、エッチング加工で微細加工しやすい材質、SUS304といったSUS材などを用いている。また、1つの貫通孔86の径は、0.05〜0.1mmで形成される。貫通孔86は、エッチング加工では0.05mmより小さい径に形成することが難しい。また、貫通孔86が0.1mmより大きい径の場合、平板85をプローブ本体83と同一の大きさで複数形成することが難しいため、平板85が大きくなってしまう。
The
なお、貫通孔86の径は、圧電振動片4の平板85の保持面のうち、最も短い幅の部分より小さいことが好ましい。本実施形態の場合、貫通孔86の径は、振動腕部の幅より小さく形成される。
また、吸着する工程において、3つ以上の貫通孔86を圧電振動片4と重ねることが好ましい。これにより、平板86の保持面に圧電振動片4が面で保持される。
The diameter of the through
Further, in the adsorbing step, it is preferable that three or more through
本実施形態において、供給プローブは、圧電振動片より、十分小さな穴が複数設けられているため、圧電振動片を安定的に所定の位置で取り出すことが出来る。その結果、実装プローブに正確に所定の位置に受け渡すことが可能であるため、安定的に高い精度で実装することが可能となる。したがって、圧電振動片とパッケージとのクリアランスを確保しつつ、安定的に高い実装位置精度を確保できる、信頼性に優れた圧電振動子を製造することが可能である。 In this embodiment, since the supply probe has a plurality of sufficiently smaller holes than the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric vibrating piece can be stably taken out at a predetermined position. As a result, since it can be accurately transferred to the mounting probe at a predetermined position, it is possible to stably mount with high accuracy. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable piezoelectric vibrator that can stably ensure high mounting position accuracy while ensuring the clearance between the piezoelectric vibrating piece and the package.
図6に供給プローブの変形例を示す。図6(a)は圧電振動片の保持面を示す図であり、図6(b)は図6(a)のAA断面図である。
変形例では、圧着という手法を取らず、供給プローブ本体82に設けられた凹部に、スペーサー84と平板85とを埋め込む形態をとっている。
本体82に設けられた凹部は、スペーサー84と平板85が丁度収まる大きさに設けられている。
FIG. 6 shows a modification of the supply probe. FIG. 6A is a view showing a holding surface of the piezoelectric vibrating piece, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
In the modified example, the technique of crimping is not used, and the
The recess provided in the
すなわち、凹部は吸引穴より大きな径に形成され、凹部の底面が吸引穴の周の外側に形成される。また、スペーサー84及び平板85は凹部の底面と同一形状又は少し大きい大きさに形成される。この際、スペーサー84のスペーサー穴の径は吸引穴の径と同一にしてもよい。この構成により、スペーサー84は、凹部の底面に重なるようにプローブ本体87に嵌合される。また、平板84は、スペーサー84に重なるようにプローブ本体87に嵌合される。このとき、平板85及びスペーサー84の高さが、凹部の高さと同一になることが好ましい、これにより、供給プローブの端面が一面で構成される。
以上により、安定的に所定の位置に小型の圧電振動片4をピックアップすることが可能である。
That is, the recess is formed to have a larger diameter than the suction hole, and the bottom surface of the recess is formed outside the circumference of the suction hole. In addition, the
As described above, the small piezoelectric vibrating piece 4 can be stably picked up at a predetermined position.
また、本変形例においても、供給プローブは、複数の貫通孔86を有する平板85と、平板85の外周部に沿うように設けられ、平板85の外周部を保持するとともに、中央部を貫通し、複数の貫通孔86と連通するスペーサー穴を有するスペーサー84と、スペーサー84の平板85の外周部を保持する面と反対側の面を保持するとともに、中央部を貫通し、スペーサー穴と連通する1つの吸引穴82を有するプローブ本体87(本体)とを備える。
Also in this modified example, the supply probe is provided along the
次に、所定の超音波出力および振動周波数で所定時間だけ実装プローブを超音波振動させて、圧電振動片4に超音波振動を印加する。本実施形態では、600mW程度の超音波出力および15kHzから20kHz程度の周波数で、水平方向および垂直方向に実装プローブを振動させて、圧電振動片4に超音波振動を印加する。これにより、マウント電極16,17とスタッドバンプBとが金属拡散する。本実施形態では、フリップチップボンダの超音波出力を上述した600mW程度としているので、スタッドバンプBのほぼ全体が潰れて確実に金属拡散をすることができる。
Next, the mounting probe is ultrasonically vibrated for a predetermined time at a predetermined ultrasonic output and vibration frequency, and ultrasonic vibration is applied to the piezoelectric vibrating piece 4. In the present embodiment, the mounting probe is vibrated in the horizontal direction and the vertical direction at an ultrasonic output of about 600 mW and a frequency of about 15 kHz to 20 kHz, and ultrasonic vibration is applied to the piezoelectric vibrating piece 4. Thereby, the
続いて、さらに加圧しつつ超音波振動を印加すると、マウント電極16,17とがさらに金属拡散する。したがって、圧電振動片4とベース基板用ウエハ40との間に、実装高さの10μmから15μmを確保した状態で、基部12およびスタッドバンプBが機械的に固着される。また、本実施形態では、超音波出力を600mWとしたので、マウント電極16,17とスタッドバンプBとの金属拡散を十分に実現できる。このように本実施形態の実装工程S50では、圧電振動片4とベース基板用ウエハ40とのクリアランスを確保しつつ、圧電振動片4の実装強度を確保できる。この時点で、実装工程S50が終了する。
Subsequently, when ultrasonic vibration is applied while further applying pressure, the
次に、ウエハ体60の状態で、キャビティC内に封止された個々の圧電振動子の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程S90を行う。具体的には、図4に示す外部電極38,39から所定電圧を継続的に印加して、圧電振動片4を振動させつつ周波数を計測する。この状態で、ベース基板用ウエハ40の外部からレーザ光を照射し、図5および図6に示す重り金属膜21の微調膜21bを蒸発させる。これにより、一対の振動腕部10,11の先端側の重量が低下するため、圧電振動片4の周波数が上昇する。これにより、圧電振動子の周波数を微調整して、公称周波数の範囲内に収めることができる。
Next, a fine adjustment step S90 in which the frequency of each piezoelectric vibrator sealed in the cavity C is finely adjusted to fall within a predetermined range in the state of the
(重ね合わせ工程S70以降)
次に、図10に戻り、ベース基板用ウエハ40に対してリッド基板用ウエハ50を重ね合わせる重ね合わせ工程S70を行う。具体的には、図示しない基準マークなどを指標としながら、両ウエハ40,50を正しい位置にアライメントする。これにより、ベース基板用ウエハ40に実装された圧電振動片4が、リッド基板用ウエハ50のキャビティ用凹部3aとベース基板用ウエハ40とで囲まれるキャビティC内に収容された状態となる。
(After superposition process S70)
Next, returning to FIG. 10, an overlaying step S <b> 70 for superimposing the
重ね合わせ工程S70の後、重ね合わせた両ウエハ40,50を図示しない陽極接合装置に入れ、所定の温度雰囲気で所定の電圧を印加して陽極接合する接合工程S80を行う。具体的には、接合膜35とベース基板用ウエハ40との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜35とベース基板用ウエハ40との界面に電気化学的な反応が生じ、両者がそれぞれ強固に密着して陽極接合される。これにより、圧電振動片4をキャビティC内に封止することができ、ベース基板用ウエハ40とリッド基板用ウエハ50とが接合した、図10に示すウエハ体60を得ることができる。なお、図10においては、図面を見易くするために、ウエハ体60を分解した状態を図示しており、リッド基板用ウエハ50から接合膜35の図示を省略している。
After the superposition step S70, the superposed
接合工程S80で接合されたウエハ体60を図10に示す切断線Mに沿って切断する切断工程S100を行う。具体的には、まずウエハ体60のベース基板用ウエハ40の表面にUVテープを貼り付ける。次に、リッド基板用ウエハ50側から切断線Mに沿ってレーザを照射する(スクライブ)。次に、UVテープの表面から切断線Mに沿って切断刃を押し当て、ウエハ体60を割断する(ブレーキング)。その後、UVを照射してUVテープを剥離する。これにより、ウエハ体60を複数の圧電振動子に分離することができる。なお、これ以外のダイシング等の方法によりウエハ体60を切断してもよい。
A cutting step S100 for cutting the
なお、切断工程S100を行って個々の圧電振動子にした後に、微調工程S90を行う工程順序でも構わない。但し、上述したように、微調工程S90を先に行うことで、ウエハ体60の状態で微調を行うことができるため、複数の圧電振動子をより効率良く微調することができる。よって、スループットの向上化を図ることができるため好ましい。
In addition, after performing cutting process S100 and making it to each piezoelectric vibrator, the process order which performs fine adjustment process S90 may be sufficient. However, as described above, by performing the fine adjustment step S90 first, fine adjustment can be performed in the state of the
その後、内部の電気特性検査S110を行う。即ち、圧電振動片4の共振周波数や共振抵抗値、ドライブレベル特性(共振周波数および共振抵抗値の励振電力依存性)等を測定してチェックする。また、絶縁抵抗特性等を併せてチェックする。最後に圧電振動子の外観検査を行って、寸法や品質等を最終的にチェックする。これをもって圧電振動子の製造が終了する。 Thereafter, an internal electrical characteristic inspection S110 is performed. That is, the resonance frequency, resonance resistance value, drive level characteristic (excitation power dependency of resonance frequency and resonance resistance value), etc. of the piezoelectric vibrating piece 4 are measured and checked. In addition, the insulation resistance characteristics and the like are also checked. Finally, an external appearance inspection of the piezoelectric vibrator is performed to finally check dimensions and quality. This completes the manufacture of the piezoelectric vibrator.
従来、機械加工の限界より、供給プローブの吸着穴の大きさは、圧電振動片4より十分に小さくすることが困難である。本発明では、エッチング加工が容易な材料を用いて、圧電振動片4より、十分に小さい吸着穴を形成することが可能である。また、その吸着穴を複数、圧電振動片4全体に配置することで、所定の位置でピックアップする安定度が高まる。その結果、実装プローブへ所定の位置に圧電振動片4を受け渡すことが出来るため、位置精度を確保することができるとともに、圧電振動片4のマウント電極16,17とスタッドバンプBとの金属拡散を十分に実現することができるので、圧電振動片4の実装強度を確保できる。
Conventionally, it is difficult to make the size of the suction hole of the supply probe sufficiently smaller than that of the piezoelectric vibrating piece 4 due to the limit of machining. In the present invention, it is possible to form a suction hole that is sufficiently smaller than the piezoelectric vibrating reed 4 by using a material that can be easily etched. Further, by arranging a plurality of the suction holes over the entire piezoelectric vibrating reed 4, the stability of picking up at a predetermined position is increased. As a result, since the piezoelectric vibrating reed 4 can be delivered to a predetermined position to the mounting probe, positional accuracy can be ensured, and metal diffusion between the
また、上述のように、圧電振動片4とベース基板とのクリアランスを確保できるので、圧電振動片4とベース基板との干渉を防止することができる。さらに、圧電振動片4の実装強度を確保できるので、圧電振動子の信頼性を向上させることができる。
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
Further, as described above, the clearance between the piezoelectric vibrating piece 4 and the base substrate can be ensured, so that the interference between the piezoelectric vibrating piece 4 and the base substrate can be prevented. Furthermore, since the mounting strength of the piezoelectric vibrating piece 4 can be ensured, the reliability of the piezoelectric vibrator can be improved.
The present invention is not limited to the embodiment described above.
本実施形態では、音叉型の圧電振動片を用いた圧電振動子を例に挙げて、パッケージの製造方法を説明した。しかし、例えばATカット型の圧電振動片(厚み滑り振動片)を用いた圧電振動子に、上述した本発明のパッケージの製造方法を採用しても構わない。 In the present embodiment, the package manufacturing method has been described by taking a piezoelectric vibrator using a tuning fork type piezoelectric vibrating piece as an example. However, the above-described package manufacturing method of the present invention may be adopted for a piezoelectric vibrator using, for example, an AT-cut type piezoelectric vibrating piece (thickness sliding vibrating piece).
本実施形態において、表面実装型の圧電振動子を例にしてパッケージの製造方法を説明した。しかし、これに限らず、例えばシリンダーパッケージタイプの圧電振動子に本発明のパッケージの製造方法を採用しても構わない。 In the present embodiment, the package manufacturing method has been described using a surface-mount type piezoelectric vibrator as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the package manufacturing method of the present invention may be adopted for a cylinder package type piezoelectric vibrator.
1・・・圧電振動子 4・・・圧電振動片 9・・・パッケージ 10,11・・・振動腕部(振動部) 12・・・基部 82・・・吸引穴 83・・・プローブ本体(本体) 84・・・スペーサー 85・・・平板 86・・・貫通孔 87・・・プローブ本体(本体) 110・・・発振器 120・・・携帯情報機器(電子機器) 123・・・計時部 140・・・電波時計 141・・・フィルタ部 B・・・スタッドバンプ C・・・キャビティ S35・・・バンプ形成工程 S50・・・実装工程
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ワイヤボンダを使用して、前記パッケージに固着される台座部と、前記台座部から立設されるワイヤ部とを備えるスタッドバンプを形成するバンプ形成工程と、
前記圧電振動片を前記スタッドバンプにフリップチップ接合する実装工程と、を有し、
前記実装工程は、
前記圧電振動片を吸着治具で吸着する工程と、
前記圧電振動片と前記スタッドバンプとを位置合わせする工程と、
前記圧電振動片を前記スタッドバンプにフリップチップ接合する工程と、を有し、
前記吸着治具は、前記圧電振動片を負圧によって保持する保持面と、前記保持面から前記保持面の反対側の面まで貫通し、前記負圧を発生する微細な複数の貫通孔と、を有し、
前記吸着する工程において、少なくとも2つ以上の前記貫通孔が、前記圧電振動片と重なることを特徴とする圧電振動子の製造方法。 A piezoelectric vibrator comprising: a vibrating portion; a piezoelectric vibrating piece having a base adjacent to the vibrating portion; and a package having a cavity for housing the piezoelectric vibrating piece,
A bump forming step of forming a stud bump including a pedestal portion fixed to the package and a wire portion erected from the pedestal portion using a wire bonder;
A mounting step of flip-chip bonding the piezoelectric vibrating piece to the stud bump,
The mounting process includes
Adsorbing the piezoelectric vibrating piece with an adsorption jig;
Aligning the piezoelectric vibrating piece and the stud bump;
And flip chip bonding the piezoelectric vibrating piece to the stud bump,
The suction jig includes a holding surface that holds the piezoelectric vibrating piece by negative pressure, a plurality of fine through holes that penetrate from the holding surface to a surface opposite to the holding surface, and generate the negative pressure, Have
In the adsorbing step, at least two or more of the through holes overlap with the piezoelectric vibrating piece.
複数の前記貫通孔を有する平板と、
前記平板の外周部に沿うように設けられ、前記平板の前記外周部を保持するとともに、中央部を貫通し、複数の前記貫通孔と連通するスペーサー穴を有するスペーサーと、
前記スペーサーの前記平板の前記外周部を保持する面と反対側の面を保持するとともに、中央部を貫通し、前記スペーサー穴と連通する1つの吸引穴を有する本体とを備えることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子の製造方法。 The suction jig is
A flat plate having a plurality of the through holes;
A spacer provided along the outer peripheral portion of the flat plate, holding the outer peripheral portion of the flat plate, penetrating the central portion, and having a spacer hole communicating with the plurality of through holes;
And a main body having one suction hole that passes through a central portion and communicates with the spacer hole, while holding a surface opposite to a surface that holds the outer peripheral portion of the flat plate of the spacer. The method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to claim 1.
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