JP2022159647A - 振動デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上させることが可能な振動デバイスを提供する。【解決手段】ベース１０と、振動素子と、樹脂体２０と、リッド３０と、を備え、振動素子は、第４面と第５面とが接合されることにより、ベース１０と樹脂体２０とリッド３０とによって画定される封止部に封止され、検査用配線７５ａは、第１面と第３面とが接合されている接合部を跨いで封止部から封止部の外側に延伸している。【選択図】図１

Description

本発明は、振動デバイスに関する。

例えば、特許文献１には、振動部を有する圧電振動板を備え、振動部の周囲の圧電振動板の両主面に樹脂フィルムを接合することにより、振動部を封止した圧電振動デバイスが開示されている。特許文献１によれば、このような構造を採用することにより、安価な圧電振動デバイスの提供が可能であるとしている。

特開２０２０－１４１２６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、有機材料である樹脂フィルムによって振動部を封止しているので、無機材料で封止する構成と比較して気密性が劣り、振動デバイスの周波数の経年変化が生じやすくなるという課題がある。

振動デバイスは、第１面、及び前記第１面と表裏関係にある第２面、を有し、前記第１面に配線が配置されたベースと、前記第１面に配置された振動素子と、前記第１面に接合された第３面、及び前記第３面と表裏関係にある第４面、を有し、前記第１面に直交する方向からの平面視において、前記振動素子を囲む環状の樹脂体と、第５面、及び前記第５面と表裏関係にある第６面、を有し、前記第１面と前記第５面とによって前記振動素子を挟むように配置されたリッドと、を備え、前記振動素子は、前記第４面と前記第５面とが接合されることにより、前記ベースと前記樹脂体と前記リッドとによって画定される封止部に封止され、前記配線は、前記第１面と前記第３面とが接合されている接合部を跨いで前記封止部から前記封止部の外側に延伸している。

振動デバイスの構成を示す概略斜視図。 図１に示す振動デバイスのＡ－Ａ’線に沿う断面図。 振動デバイスにおいてリッドを外した状態の構成を示す平面図。 図３に示す振動デバイスのＢ－Ｂ’線に沿う断面図。 振動デバイスの製造方法を工程順に示すフローチャート。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。 振動デバイスの製造方法を示す断面図。

以下の各図においては、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸として説明する。Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」とし、矢印の方向が＋方向であり、＋方向と反対の方向を－方向とする。なお、＋Ｚ方向を「上」又は「上方」、－Ｚ方向を「下」又は「下方」ということもあり、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的ともいう。また、Ｚ方向＋側の面を上面、これと反対側となるＺ方向－側の面を下面として説明する。

さらに、以下の説明において、例えば基板に対して、「基板上に」との記載は、基板の上に接して配置される場合、基板の上に他の構造物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接して配置され、一部が他の構造物を介して配置される場合のいずれかを表すものとする。

まず、図１～図３を参照しながら、振動デバイス１００の構成について説明する。

図１に示すように、振動デバイス１００は、ベース１０と、ベース１０の上に配置された樹脂体２０と、樹脂体２０の上に配置されたリッド３０と、樹脂体２０とリッド３０とを接合する第１接合部４０と、を備えている。

ベース１０の一部には、樹脂体２０の側面から張り出した張り出し部１０ｃが設けられている。張り出し部１０ｃの上面には、樹脂体２０で囲まれた中に配置された振動素子７０（図２参照）やベース１０に配置された集積回路５２（図２参照）と電気的に接続された、配線としての検査用配線７５ａが配置されている。

ベース１０の下面には、外部と電気的な接続を行う外部端子６０が備えられている。ベース１０の上には、上記したように、振動素子７０が配置されている。樹脂体２０は、振動素子７０を囲むように、ベース１０の上に環状に配置されている。そして、樹脂体２０の上にリッド３０を配置することにより、振動素子７０を封止することが可能となっている。

なお、第１接合部４０は、樹脂体２０とリッド３０との接合において、気密性を高めるために、第１金属層４１と第２金属層４２とによって接合されている。以下、図２及び図３を参照しながら、振動デバイス１００の構成を具体的に説明する。

図２～図４に示すように、振動デバイス１００のベース１０は、振動素子７０が配置される側の第１面１０ａと、第１面１０ａと表裏関係にあり、外部端子６０が配置される側の第２面１０ｂと、を有する。

樹脂体２０は、ベース１０の第１面１０ａに接合される第３面２０ａと、第３面２０ａと表裏関係にある第４面２０ｂと、を有する。樹脂体２０は、図３に示すように、樹脂材２０ｅと保護膜２１とを有し、平面視において（第１面１０ａに直交する方向から見て）、振動素子７０を囲むようにベース１０の上に環状に配置されている。樹脂材２０ｅの材料としては、公知の材料を用いることができ、例えば、感光性の樹脂である。

また、樹脂体２０は、図２に示すように、第３面２０ａと第４面２０ｂとに接続される側面２０ｃ，２０ｄに無機材料からなる保護膜２１が被覆されている。無機材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）である。また、樹脂体２０は、第４面２０ｂにも保護膜２１が被覆されている。このように、樹脂体２０の第４面２０ｂや側面２０ｃ，２０ｄに保護膜２１が被覆されていることにより、ガスバリア性を高くすることが可能となり、樹脂体２０における気密性を高めることができる。

リッド３０は、振動素子７０が配置される側の面である第５面３０ａと、第５面３０ａと表裏関係にある第６面３０ｂと、を有する。即ち、リッド３０の第５面３０ａと、ベース１０の第１面１０ａとによって、振動素子７０を挟むように配置することができる。リッド３０は、例えば、シリコン基板によって形成されている。なお、リッド３０の第５面３０ａには、絶縁層３１が形成されている。絶縁層３１は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）である。

ベース１０には、上記したように、第１面１０ａ側又は第２面１０ｂ側の少なくとも一方に、集積回路５２を有する半導体基板５０が配置されている。樹脂体２０は、図２に示すように、集積回路５２の少なくとも一部と重なって配置されている。言い換えれば、樹脂体２０は、集積回路５２を有する半導体基板５０の少なくとも一部と重なって配置されている。集積回路５２は、トランジスターなどの能動素子を有する回路である。

また、ベース１０の第１面１０ａには、保護膜２１が形成されている。保護膜２１は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）である。保護膜２１の厚みは、例えば、１μｍである。即ち、集積回路５２を有する半導体基板５０の上面を覆っている。保護膜２１は、集積回路５２を保護する機能を有する。

このように、集積回路５２を有する半導体基板５０と樹脂体２０とが重なって配置されているので、集積回路５２と樹脂体２０とが重ならないように配置する場合と比較して、振動デバイス１００を小型化することができる。また、第１面１０ａの側に集積回路５２を配置することによって、ベース１０における接合面に凹凸が生じた場合でも、凹凸を樹脂体２０で吸収することが可能となるので、振動デバイス１００の気密性を高めることができる。

第１接合部４０は、樹脂体２０の第４面２０ｂに配置された第１金属層４１と、リッド３０の第５面３０ａに配置された第２金属層４２とが、活性化接合されている部分である。活性化接合は、活性化された金属表面の自由エネルギーにより進行し、金属原子の拡散と再組織化により接合層が完成するため、接合後には接合界面は無く、材料の母材強度に近い接合強度が得られる。また、接合時に過大な熱や圧力を加えないので、接合後の残留応力を抑制し、振動素子７０の周波数変動の影響を抑制できる。

また、第１金属層４１及び第２金属層４２は、接合金属として機能し、金（Ａｕ）を含んだ材料で構成されている。本実施形態の第１金属層４１及び第２金属層４２は、金の薄膜で構成されている。このように、金の薄膜で構成されているので、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面に金属酸化膜が形成されない。よって、活性化接合や原子拡散結合において、金属酸化膜を除去する必要がなく、第１金属層４１と第２金属層４２とを容易に接合することができる。また、表面粗さが小さいので、接合は常温で無荷重、又は少ない荷重で実現することができる。これにより、第１接合部４０の下層にある絶縁層やＣＭＯＳトランジスター、コンデンサー等の回路素子機能が、接合により損なわれることが無い。

なお、樹脂体２０に設けられた第１金属層４１の厚みは、例えば、２０ｎｍである。リッド３０に設けられた第２金属層４２の厚みは、例えば、２０ｎｍである。即ち、第１金属層４１及び第２金属層４２で構成された第１接合部４０の厚みは、４０ｎｍである。なお、第１金属層４１及び第２金属層４２の下地の密着層として、例えば、チタン（Ｔｉ）や、チタン（Ｔｉ）とタングステン（Ｗ）の積層膜を用いるようにしてもよい。これによれば、線膨張差による応力を低減する応力緩和層として信頼性を高めることができる。

振動素子７０は、ベース１０の第１面１０ａに、片持ち梁の状態で実装されている。振動素子７０は、振動基板７１と、振動基板７１の上面に配置された励振電極７２と、振動基板７１の下面に配置された励振電極７３と、を備えている。振動素子７０は、励振電極７２，７３と接続された導電性接合部材７４及びマウント電極７５を介して、半導体基板５０の集積回路５２と電気的に接続されている。

また、振動素子７０は、第１金属層４１と第２金属層４２とが接合されることにより、ベース１０と樹脂体２０とリッド３０とによって真空封止された状態となる。これにより、振動デバイス１００の内部には、封止された封止部Ｓが形成される。

図３に示すように、検査用配線７５ａは、例えば、各マウント電極７５から樹脂体２０の領域を跨ぎ、張り出し部１０ｃまで引き出されて形成されている。検査用配線７５ａは、マウント電極７５を介して、振動素子７０及び集積回路５２と電気的に接続されている。

検査用配線７５ａは、例えば、振動素子７０の特性に関する信号を出力する出力端子である。このように、出力端子が封止部Ｓの外側におけるベース１０の上面に設けられているので、例えば、周波数調整時や検査時に出力信号を取り出す作業を容易に行うことができる。

また、図３及び図４に示すように、検査用配線７５ａは、ベース１０の上に成膜された保護膜２１の上に配置されている。なお、本実施形態のように、樹脂体２０が配置される領域を跨いで検査用配線７５ａが配置されている場合でも、検査用配線７５ａの凹凸を樹脂体２０によって吸収することが可能となっている。よって、ベース１０と樹脂体２０との接合部としての第２接合部８０（具体的には、第１面と第３面とが接合されている第２接合部８０）において、検査用配線７５ａの周囲の気密性を保持することができる。

外部端子６０は、ベース１０の第２面１０ｂに形成されている。外部端子６０は、ベース１０を貫通して設けられた貫通電極６１を介して、半導体基板５０の集積回路５２と電気的に接続されている。図２に示すように、外部端子６０とベース１０との間には、絶縁層６２が形成されている。この絶縁層６２は、貫通電極６１とベース１０との間にも形成されている。

次に、図５～図１３を参照しながら、振動デバイス１００の製造方法について説明する。なお、振動デバイス１００の製造方法は、主に、ベース１０（及び樹脂体２０）の形成工程、振動素子７０の形成工程、リッド３０の形成工程、接合及び個片化の工程、を有する。

まず、図５に示すように、ベース１０の製造方法を説明する。ステップＳ１１では、図示しないが、シリコンウエハを準備し、ベース１０となる部分に貫通電極６１を形成するための貫通孔を形成する。具体的には、ベース１０に、ドライエッチング処理を施して貫通孔を形成する。次に、貫通孔の内壁に熱酸化膜を形成し、絶縁層６２が形成された貫通孔を完成させる。

ステップＳ１２では、貫通電極６１を形成する。具体的には、例えば、ボロン（Ｂ）が注入されたポリシリコンを貫通孔の中に埋め込むことにより形成する。貫通電極６１の形成は、半導体基板５０を形成した後に行ってもよい。なお、貫通電極６１を先に形成することにより、多層化する半導体基板５０の欠陥を少なくし、高品質のベース１０を形成することができる。

ステップＳ１３では、公知の製造方法を用いて、集積回路５２を有する半導体基板５０を形成する。ステップＳ１４では、半導体基板５０の上にマウント電極７５、及び検査用配線７５ａを形成する。具体的には、図６に示すように、まず、半導体基板５０を含むベース１０の上面に保護膜２１を形成する。

その後、集積回路５２と電気的に接続される図示しない電極を形成し、電極の上にマウント電極７５、及び検査用配線７５ａを形成する。マウント電極７５及び検査用配線７５ａは、例えば、チタン（Ｔｉ）の薄膜を下地に、金（Ａｕ）の薄膜を、例えば、スパッタ処理及びエッチング処理によって形成する。

ステップＳ１５では、ベース１０の上面に樹脂体２０を形成する。まず、図７に示すように、ベース１０の上面（即ち、第１面１０ａ）の周囲に、例えば、感光性樹脂を塗布して樹脂材２０ｅを形成する。その後、図８に示すように、樹脂材２０ｅが配置されたベース１０の全体に、例えば、酸化シリコンを成膜する。これにより、樹脂材２０ｅの上面（即ち、第４面２０ｂ）から側面２０ｃ，２０ｄに亘る樹脂材２０ｅの表面全体に酸化シリコンの保護膜２１が形成される。その後、図９に示すように、検査用配線７５ａに成膜された保護膜２１を除去して、電気的に導通可能な状態にする。

ステップＳ１６では、樹脂体２０の第４面２０ｂに相当する面に、第１接合部４０を構成する第１金属層４１を形成する。具体的には、図１０に示すように、樹脂体２０の第１接合部４０が形成される接合面２０ｂ１に、例えば、チタン（Ｔｉ）の薄膜を下地に、金（Ａｕ）の薄膜を、例えば、スパッタ処理及びエッチング処理によって形成する。チタンの薄膜と金の薄膜とを合わせて、例えば、２０ｎｍである。

次に、ステップＳ２１では、公知の製造方法を用いて、振動素子７０を形成する。ステップＳ２２では、ベース１０に振動素子７０を搭載する。具体的には、導電性接合部材７４を介して、振動素子７０の図示しない端子とマウント電極７５とを電気的に接続させる。これにより、ベース１０の第１面１０ａに振動素子７０が搭載される（図１２参照）。

次に、リッド３０の製造方法を説明する。ステップＳ３１では、リッド３０となるシリコンウエハを洗浄する。ステップＳ３２では、図１１に示すように、リッド３０の第５面３０ａの全面に酸化シリコンを成膜し、絶縁層３１を形成する。

ステップＳ３３では、リッド３０に、第１接合部４０となる第２金属層４２を形成する。具体的には、図１１に示すように、リッド３０の第１接合部４０が形成される接合面３０ａ１に、例えば、チタン（Ｔｉ）の薄膜を下地に、金（Ａｕ）の薄膜を、例えば、スパッタ処理及びエッチング処理によって形成する。チタンの薄膜と金の薄膜とを合わせて、例えば、２０ｎｍである。

次に、接合工程及び個片化工程を説明する。ステップＳ４１では、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面を活性化させる。ステップＳ４２では、第１金属層４１と第２金属層４２を活性化接合する。

まず、図１２に示すように、第１金属層４１の表面と、第２金属層４２の表面とを、活性化させる。具体的には、中性アルゴンイオンビームなどを第１金属層４１及び第２金属層４２に照射することにより、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面を活性化させる。

その後、図１３に示すように、振動素子７０及び樹脂体２０が配置されたベース１０に、リッド３０を載置して、第１金属層４１と第２金属層４２とを接触させる。即ち、ベース１０側のシリコンウエハと、リッド３０側のシリコンウエハと、を貼り合わせる。

このような活性化接合によれば、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面の金属原子、本実施形態では、金（Ａｕ）原子が第１金属層４１と第２金属層４２との接触面において拡散、再組織化を生じて接合が行われるため、接合界面のない強固な接合となる。また、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面を平滑にすることにより、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面の自由表面エネルギーのみで接合を行うことができるので、常温でかつ積極的な加圧をせずに接合を行うことができる。

この際、加圧しても良いし、しなくても良い。加圧する場合は、室温での接合がより確実に行うことができる。表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）が５ｎｍ以下等と平滑な場合は、自由表面エネルギーだけで接合が瞬時に実現できるので、大きな加圧力は必要なく、積極的な加圧はしなくても良い。

また、接合工程での荷重や熱等の負荷により、第１接合部４０の下層の絶縁層やＣＭＯＳトランジスター、コンデンサー等の回路素子機能が損なわれることがなく、回路素子上へのリッド３０の接合を可能とし、振動デバイス１００の小型化、シリコンウエハからの振動デバイス１００の取れ数を確保することができる。また、この場合、接合装置の負荷も軽減するため、より安価な装置で接合が可能となる。

また、接合時に過大な圧力や熱を加えないため、集積回路５２の少なくとも一部と樹脂体２０が重なっている場合でも、接合時における集積回路５２の破損を低減することができる。更に、振動デバイス１００を小型化することができる。

なお、本実施形態では、第１金属層４１と第２金属層４２とを、活性化接合により接合しているが、原子拡散接合を用いても構わない。原子拡散接合を用いることにより、活性化接合と同様に、接合時に過大な圧力や熱を加えずに、第１金属層４１と第２金属層４２とを接合することができる。

活性化接合により、第１金属層４１と第２金属層４２とが接合され、第１接合部４０が形成される。このようにして、ベース１０側のシリコンウエハと、リッド３０側のシリコンウエハと、が貼り合わされて、複数の振動デバイス１００が一体的に形成された状態のシリコンウエハが得られる。

また、ベース１０とリッド３０との間に樹脂体２０が配置されるので、検査用配線７５ａが封止部Ｓから封止部Ｓの外側に引き出され、樹脂体２０が配置される領域を跨ぐ場合でも、樹脂体２０によって、検査用配線７５ａに起因する凹凸を吸収することが可能となる。よって、検査用配線７５ａの周囲に隙間ができることが抑えられ、封止部Ｓの気密性を高めることができる。

ステップＳ４３では、シリコンウエハを研磨、研削することにより薄板化し、振動デバイス１００を薄型化する。ステップＳ４４では、ベース１０の第２面１０ｂに絶縁層６２及び外部端子６０を形成する。なお、ステップＳ４４のあとにステップＳ４３を実施してもよく、すなわち、外部端子６０を形成したあとに、リッド３０側のシリコンウエハを研磨、研削することにより薄板化してもよく、この場合、シリコンウエハハンドリング時のシリコンウエハの割れ欠けを抑制することができる。次に、リッド３０側から検査用配線７５ａが露出するように、ダイシングなどの方法を用いて、リッド３０側のシリコンウエハの一部を開口させる。ステップＳ４５では、リッド３０側のシリコンウエハの開口から導電性プローブを挿入して検査用配線７５ａに接触させ、振動素子７０からの出力信号を取り出して周波数調整を行う。

ステップＳ４６では、シリコンウエハから各振動デバイス１００をダイシングなどの切断方法を用いて個片化する。以上の製造工程により、振動デバイス１００を製造することができる。

以上述べたように、本実施形態の振動デバイス１００は、第１面１０ａ、及び第１面１０ａと表裏関係にある第２面１０ｂ、を有し、第１面１０ａに検査用配線７５ａが配置されたベース１０と、第１面１０ａに配置された振動素子７０と、第１面１０ａに接合された第３面２０ａ、及び第３面２０ａと表裏関係にある第４面２０ｂ、を有し、第１面１０ａに直交する方向からの平面視において、振動素子７０を囲む環状の樹脂体２０と、第５面３０ａ、及び第５面３０ａと表裏関係にある第６面３０ｂ、を有し、第１面１０ａと第５面３０ａとによって振動素子７０を挟むように配置されたリッド３０と、を備え、振動素子７０は、第４面２０ｂと第５面３０ａとが接合されることにより、ベース１０と樹脂体２０とリッド３０とによって画定される封止部Ｓに封止され、検査用配線７５ａは、第１面１０ａと第３面２０ａとが接合されている第２接合部８０を跨いで封止部Ｓから封止部Ｓの外側に延伸している。

この構成によれば、ベース１０とリッド３０との間に樹脂体２０が配置されるので、検査用配線７５ａが第２接合部８０を跨いで封止部Ｓから封止部Ｓの外側に延在することで形成されるベース１０上の凹凸を、樹脂体２０によって吸収することが可能となる。よって、気密性を高めることができる。

なお、第１金属層４１は、第４面２０ｂに加えて、樹脂体２０の側面２０ｃ、２０ｄに配置されていてもよく、樹脂体２０が第１金属層４１で覆われることで、更に気密性を高めることが可能となる。

また、振動デバイス１００において、検査用配線７５ａは、振動素子７０の特性に関する信号を出力する出力端子であることが好ましい。この構成によれば、出力端子が封止部Ｓの外側におけるベース１０の上面に設けられているので、例えば、検査時に出力信号を取り出す作業を容易に行うことができる。

また、振動デバイス１００において、ベース１０は、第１面１０ａ及び第２面１０ｂの少なくとも一方に、集積回路５２を有する半導体基板５０が配置されており、検査用配線７５ａは、振動素子７０又は集積回路５２に電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、ベース１０に集積回路５２が配置されているので、振動デバイス１００を小型化することができる。

また、振動デバイス１００において、集積回路５２は、第１面１０ａに配置されており、樹脂体２０は、平面視において、集積回路５２の少なくとも一部と重なって配置されていることが好ましい。この構成によれば、集積回路５２と樹脂体２０とが重なって配置されているので、集積回路５２と樹脂体２０とが重ならないように配置する場合と比較して、振動デバイス１００を小型化することができる。また、第１面１０ａに集積回路５２を配置することによって、ベース１０における第２接合部８０の下層で凹凸が生じた場合でも、凹凸を樹脂体２０で吸収することが可能となるので、振動デバイス１００の気密性を高めることができる。

また、振動デバイス１００において、第２面１０ｂには、外部端子６０が配置されており、外部端子６０と集積回路５２とは、ベース１０に配置された貫通電極６１を介して電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、集積回路５２と電気的に接続された外部端子６０を第２面１０ｂに配置し、外部端子６０と出力端子とが異なる面に配置されるので、表面実装により回路基板やＳｏＣ（System on a Chip）などに実装されて利用される際、短絡するような不具合を抑えることが可能となる。よって、品質のよい振動デバイス１００を提供することができると共に、ウエハレベルでの検査を容易にすることができる。

また、振動デバイス１００において、樹脂体２０は、第４面２０ｂを含む表面に第１金属層４１が配置され、リッド３０は、第５面３０ａに第２金属層４２が配置され、振動素子７０は、第１金属層４１と第２金属層４２とが接合されることにより、ベース１０と樹脂体２０とリッド３０とによって封止されることが好ましい。この構成によれば、第１金属層４１及び第２金属層４２のように無機材料を接合して封止するので、第１金属層４１及び第２金属層４２が有機材料である場合と比較して、気密性を高めることが可能となり、振動素子７０、即ち、振動デバイス１００の周波数の経年変化が生じることを抑えることができる。

また、振動デバイス１００において、第１金属層４１と第２金属層４２とは、活性化接合されていることが好ましい。この構成によれば、活性化接合することにより、接合界面のない強固な接合にすることができる。よって、常温でかつ積極的な加圧をすることなく、第１金属層４１と第２金属層４２とを接合することができる。

また、振動デバイス１００において、第１金属層４１及び第２金属層４２は、金を含むことが好ましい。この構成によれば、金を含むので、第１金属層４１及び第２金属層４２の表面に金属酸化膜が形成されない。よって、活性化接合や原子拡散結合において、金属酸化膜を除去する必要がなく、第１金属層４１と第２金属層４２とを容易に接合することができる。

また、振動デバイス１００において、樹脂体２０は、第３面２０ａと第４面２０ｂとに接続される側面２０ｃ，２０ｄが無機材料からなる保護膜２１で被覆されていることが好ましい。この構成によれば、樹脂体２０の側面２０ｃ，２０ｄが保護膜２１で被覆されているので、ガスバリア性を高くすることが可能となり、更に気密性を高めることができる。

また、振動デバイス１００において、樹脂体２０は、第４面２０ｂが保護膜２１で被覆されていることが好ましい。この構成によれば、ベース１０に樹脂体２０を配置した後、樹脂体２０の全体に保護膜２１を被覆すればよいので、部分的に保護膜２１を除去する必要がなく、製造プロセスを容易にすることができる。

以下、上記した実施形態の変形例を説明する。

上述した実施形態では、リッド３０をシリコン基板によって形成したが、ホウ珪酸ガラス等によって形成してもよい。ホウ珪酸ガラスはシリコンウエハから形成されたベース１０と同等の線膨張係数を有するので、熱応力による周波数変動を抑制でき、また、絶縁層３１を形成するステップＳ３２を省略できる。

また、第２金属層４２は、第５面３０ａの全面に形成してもよい。第２金属層４２により封止部Ｓを静電遮蔽することができるのでノイズによる影響を抑制でき、また、第２金属層４２を第１接合部４０のみに形成するためのエッチング工程を省略することができる。

なお、上述した振動デバイス１００は、発振器や、加速度センサーや角速度センサーなどの慣性センサーとして好適に用いることができる。

１０…ベース、１０ａ…第１面、１０ｂ…第２面、１０ｃ…張り出し部、２０…樹脂体、２０ａ…第３面、２０ｂ…第４面、２０ｂ１…接合面、２０ｃ，２０ｄ…側面、２０ｅ…樹脂材、２１…保護膜、３０…リッド、３０ａ…第５面、３０ａ１…接合面、３０ｂ…第６面、３１…絶縁層、４０…第１接合部、４１…第１金属層、４２…第２金属層、５０…半導体基板、５２…集積回路、６０…外部端子、６１…貫通電極、６２…絶縁層、７０…振動素子、７１…振動基板、７２…励振電極、７３…励振電極、７４…導電性接合部材、７５…マウント電極、７５ａ…配線としての検査用配線、８０…接合部としての第２接合部、１００…振動デバイス。

Claims (10)

1. 第１面、及び前記第１面と表裏関係にある第２面、を有し、前記第１面に配線が配置されたベースと、
   前記第１面に配置された振動素子と、
   前記第１面に接合された第３面、及び前記第３面と表裏関係にある第４面、を有し、前記第１面に直交する方向からの平面視において、前記振動素子を囲む環状の樹脂体と、
   第５面、及び前記第５面と表裏関係にある第６面、を有し、前記第１面と前記第５面とによって前記振動素子を挟むように配置されたリッドと、
   を備え、
   前記振動素子は、前記第４面と前記第５面とが接合されることにより、前記ベースと前記樹脂体と前記リッドとによって画定される封止部に封止され、
   前記配線は、前記第１面と前記第３面とが接合されている接合部を跨いで前記封止部から前記封止部の外側に延伸していることを特徴とする振動デバイス。
2. 請求項１に記載の振動デバイスであって、
   前記配線は、前記振動素子の特性に関する信号を出力する出力端子であることを特徴とする振動デバイス。
3. 請求項１又は請求項２に記載の振動デバイスであって、
   前記ベースは、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に、集積回路を有する半導体基板が配置されており、
   前記配線は、前記振動素子又は前記集積回路に電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
4. 請求項３に記載の振動デバイスであって、
   前記集積回路は、前記第１面に配置されており、
   前記樹脂体は、前記平面視において、前記集積回路の少なくとも一部と重なって配置されていることを特徴とする振動デバイス。
5. 請求項３又は請求項４に記載の振動デバイスであって、
   前記第２面には、外部端子が配置されており、
   前記外部端子と前記集積回路とは、前記ベースに配置された貫通電極を介して電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイス。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の振動デバイスであって、
   前記樹脂体は、前記第４面を含む表面に第１金属層が配置され、
   前記リッドは、前記第５面に第２金属層が配置され、
   前記振動素子は、前記第１金属層と前記第２金属層とが接合されることにより、前記ベースと前記樹脂体と前記リッドとによって封止されることを特徴とする振動デバイス。
7. 請求項６に記載の振動デバイスであって、
   前記第１金属層と前記第２金属層とは、活性化接合されていることを特徴とする振動デバイス。
8. 請求項６又は請求項７に記載の振動デバイスであって、
   前記第１金属層及び前記第２金属層は、金を含むことを特徴とする振動デバイス。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスであって、
   前記樹脂体は、前記第３面と前記第４面とに接続される側面が無機材料からなる保護膜で被覆されていることを特徴とする振動デバイス。
10. 請求項９に記載の振動デバイスであって、
    前記樹脂体は、前記第４面が前記保護膜で被覆されていることを特徴とする振動デバイス。

Images