JP6645211B2 - Method for manufacturing crystal vibrating device - Google Patents
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Description
本発明は、水晶振動デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a crystal resonator device.
近年、各種電子機器の動作周波数の高周波化や、パッケージの小型化(特に低背化)が進んでいる。そのような高周波化やパッケージの小型化にともなって、水晶振動デバイス(例えば水晶振動子や水晶発振器等)も高周波化やパッケージの小型化への対応が求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, the operating frequency of various electronic devices has been increased, and the size of packages (particularly, the height thereof) has been reduced. With such higher frequencies and smaller packages, quartz crystal vibrating devices (for example, crystal oscillators and crystal oscillators) are also required to respond to higher frequencies and smaller packages.
この種の水晶振動デバイスでは、その筐体が略直方体状のパッケージで構成されている。パッケージは、水晶からなる第1封止部材及び第2封止部材と、水晶からなり両主面に励振電極が形成された水晶振動板とによって構成される。第1封止部材と第2封止部材とが水晶振動板を介して積層して接合され、パッケージの内部(内部空間)に配された水晶振動板の励振電極が気密封止される(例えば、特許文献1参照)。以下、このような水晶振動デバイスの積層形態をサンドイッチ構造という。 In this type of crystal vibrating device, the housing is formed of a substantially rectangular parallelepiped package. The package includes a first sealing member and a second sealing member made of quartz, and a quartz vibrating plate made of quartz and having excitation electrodes formed on both main surfaces. The first sealing member and the second sealing member are laminated and joined via the quartz plate, and the excitation electrode of the quartz plate disposed inside the package (internal space) is hermetically sealed (for example, And Patent Document 1). Hereinafter, such a laminated form of the crystal vibrating device is referred to as a sandwich structure.
ところで、この種の水晶振動デバイスは、製造過程において、パッケージが複数、集合されたウエハが作製され、ダイシング等により切断することによって、各パッケージに個片化される。また、従来では、水晶振動片が複数、集合されたウエハから、各水晶振動片を折り取ることによって個片化することが知られている(例えば、特許文献2参照)。 By the way, in this type of crystal vibrating device, in a manufacturing process, a wafer in which a plurality of packages are assembled is manufactured and cut into individual packages by dicing or the like. Also, conventionally, it has been known that a crystal vibrating reed is separated from a wafer in which a plurality of the vibrating reeds are gathered to be separated into individual pieces (for example, see Patent Document 2).
しかし、上述したような水晶振動デバイスのパッケージが複数、集合されたウエハの状態から、折り取りの手法によって各パッケージを個片化することは、水晶振動板、第1封止部材、および第2封止部材のそれぞれをウエハから分離させる必要があり、従来では困難であった。 However, to separate each package by a breaking method from the state of a wafer in which a plurality of packages of the crystal vibrating device as described above are assembled requires a quartz vibrating plate, a first sealing member, and a second It is necessary to separate each of the sealing members from the wafer, which has conventionally been difficult.
本発明は上述したような実情を考慮してなされたもので、水晶振動デバイスのパッケージが複数、集合されたウエハの状態から容易に個片化することが可能な水晶振動デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a method of manufacturing a crystal vibrating device in which a plurality of packages of a crystal vibrating device can be easily divided into individual pieces from a state of an assembled wafer. The purpose is to do.
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、第1封止部材用ウエハ形成工程で形成された第1封止部材用ウエハと、水晶振動板用ウエハ形成工程で形成された水晶振動板用ウエハと、第2封止部材用ウエハ形成工程で形成された第2封止部材用ウエハとを積層することによって水晶ウエハを形成する積層工程と、前記水晶ウエハから水晶振動デバイスのパッケージの個片化を行う個片化工程とを有する水晶振動デバイスの製造方法であって、前記第1封止部材用ウエハ形成工程では、平面視略矩形の複数の第1封止部材が集合され、且つ、各第1封止部材が、平面視で当該第1封止部材の一辺側に第1封止部材とは離間して設けられた第1封止部材用支持部に、第1、第2連結部を介して連結された前記第1封止部材用ウエハを形成し、前記第1封止部材用ウエハ形成工程後の前記第1封止部材用ウエハでは、前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第1封止部材の一辺側の端部には、当該第1封止部材の一辺に沿って溝部が形成され、当該溝部は、前記第1、第2連結部の前記第1封止部材の一辺の中央位置から近い側の内側端縁と、前記第1封止部材の一辺との接続部から、前記第1封止部材の角部に向けてそれぞれ延びており、且つ、それぞれの溝部は、前記第1封止部材の角部まで到達しておらず、前記水晶振動板用ウエハ形成工程では、平面視略矩形の複数の水晶振動板が集合され、且つ、各水晶振動板が、平面視で当該水晶振動板の一辺側に水晶振動板とは離間して設けられた水晶振動板用支持部に、第1、第2連結部を介して連結された前記水晶振動板用ウエハを形成し、前記水晶振動板用ウエハ形成工程後の前記水晶振動板用ウエハでは、前記第1、第2連結部のそれぞれの前記水晶振動板の一辺側の端部には、当該水晶振動板の一辺に沿って溝部が形成され、当該溝部は、前記第1、第2連結部の前記水晶振動板の一辺の中央位置から近い側の内側端縁と、前記水晶振動板の一辺との接続部から、前記水晶振動板の角部に向けてそれぞれ延びており、且つ、それぞれの溝部は、前記水晶振動板の角部まで到達しておらず、前記第2封止部材用ウエハ形成工程では、平面視略矩形の複数の第2封止部材が集合され、且つ、各第2封止部材が、平面視で当該第2封止部材の一辺側に第2封止部材とは離間して設けられた第2封止部材用支持部に、第1、第2連結部を介して連結された前記第2封止部材用ウエハを形成し、前記第2封止部材用ウエハ形成工程後の前記第2封止部材用ウエハでは、前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第2封止部材の一辺側の端部には、当該第2封止部材の一辺に沿って溝部が形成され、当該溝部は、前記第1、第2連結部の前記第2封止部材の一辺の中央位置から近い側の内側端縁と、前記第2封止部材の一辺との接続部から、前記第2封止部材の角部に向けてそれぞれ延びており、且つ、それぞれの溝部は、前記第2封止部材の角部まで到達しておらず、前記積層工程では、前記第1封止部材用ウエハの前記第1封止部材と、前記水晶振動板用ウエハの前記水晶振動板と、前記第2封止部材用ウエハの前記第2封止部材とを積層することによって、前記水晶振動デバイスの前記パッケージが複数、集合された前記水晶ウエハを形成し、前記積層工程後の前記水晶ウエハでは、前記第1封止部材用ウエハの前記第1連結部と、前記水晶振動板用ウエハの前記第1連結部と、前記第2封止部材用ウエハの前記第1連結部とが、平面視で略一致する位置に設けられ、且つ、前記第1封止部材用ウエハの前記第2連結部と、前記水晶振動板用ウエハの前記第2連結部と、前記第2封止部材用ウエハの前記第2連結部とが、平面視で略一致する位置に設けられ、前記個片化工程では、前記第1封止部材の前記一辺側とは反対側の他辺側の箇所を押圧部材によって押圧することにより、前記水晶ウエハから前記各パッケージの折り取りを行うことを特徴とする。 According to the present invention, means for solving the above-mentioned problems are configured as follows. That is, the present invention provides a first sealing member wafer formed in the first sealing member wafer forming step, a quartz plate wafer formed in the quartz plate wafer forming step, and a second sealing member. A laminating step of forming a quartz wafer by laminating the second sealing member wafer formed in the member wafer forming step, and a singulating step of singulating a crystal vibrating device package from the quartz wafer And a plurality of first sealing members having a substantially rectangular shape in a plan view are assembled, and each first sealing member is formed in the first sealing member wafer forming step. The first sealing member was connected to the first sealing member support portion provided on one side of the first sealing member in plan view and spaced apart from the first sealing member via the first and second connection portions. forming the first sealing member for the wafer, wherein the first sealing member for the wafer In the first sealing member wafer after the forming step, one end of the first sealing member of each of the first and second connecting portions is formed along one side of the first sealing member. A groove is formed, and the groove is connected to an inner edge of the first and second connecting portions on a side closer to a center position of one side of the first sealing member and one side of the first sealing member. , The grooves extend toward the corners of the first sealing member, and the respective grooves do not reach the corners of the first sealing member. In the process, a plurality of substantially rectangular quartz vibrating plates in a plan view are assembled, and each quartz vibrating plate is provided on one side of the quartz vibrating plate in plan view and separated from the quartz vibrating plate. to use the support portion, first and second connecting portions to form said crystal plate wafer that is connected via the quartz plate In the quartz-crystal-diaphragm wafer after the wafer forming step, a groove portion is formed along one side of the quartz-crystal plate at an end on one side of the quartz-crystal plate of each of the first and second connecting portions. The groove is formed at a corner of the quartz plate from a connection between the inner edge of the first and second connecting portions on the side closer to the center of one side of the quartz plate and one side of the quartz plate. And each groove does not reach the corner of the quartz vibrating plate, and in the second sealing member wafer forming step, a plurality of substantially rectangular 2 sealing members are assembled, and each second sealing member is provided on one side of the second sealing member in a plan view and separated from the second sealing member. the supporting portion, first, to form the coupled via a second connecting portion and the second sealing member for the wafer, the second In the second sealing member wafer after the sealing member wafer forming step, the second sealing member has one end of each of the first and second connecting portions on one side of the second sealing member. A groove is formed along one side of the member, and the groove is formed on the inner edge of the first and second connecting portions on the side closer to the center of one side of the second sealing member, and the second sealing member And extending from the connection portion with one side toward the corner of the second sealing member, and each groove does not reach the corner of the second sealing member. In the step, the first sealing member of the first sealing member wafer, the crystal vibration plate of the crystal vibration plate wafer, and the second sealing member of the second sealing member wafer By stacking, the plurality of packages of the crystal vibrating device form the grouped crystal wafer. In the crystal wafer after the laminating step, the first connection portion of the first sealing member wafer, the first connection portion of the crystal vibration plate wafer, and the second connection portion of the second sealing member wafer A first connection portion provided at a position substantially coinciding in plan view, and the second connection portion of the first sealing member wafer, and the second connection portion of the crystal vibration plate wafer; The second connecting portion of the second sealing member wafer is provided at a position substantially coinciding in a plan view, and in the singulation step, the first sealing member has a side opposite to the one side. The packages on the other side are pressed by a pressing member, whereby the packages are cut off from the quartz wafer.
上記構成によれば、個片化工程において、各パッケージの水晶振動板、第1封止部材、及び第2封止部材のそれぞれに第1、第2連結部が設けられているので、第1、第2連結部において水晶振動板、第1封止部材、及び第2封止部材のそれぞれを容易に分離させることができる。したがって、水晶振動デバイスのパッケージが複数、集合された水晶ウエハから、各パッケージを折り取りによって容易に個片化することができる。また、個片化工程において、パッケージ(水晶振動板、第1封止部材、第2封止部材)の折り取りに必要な力を溝部によって小さくすることができ、折り取りの際にパッケージに加えられるダメージを小さくすることができる。また、溝部が、パッケージ(水晶振動板、第1封止部材、第2封止部材)の角部まで到達していないので、ウェットエッチングによって溝部を形成する場合、水晶ウエハの異方性によるパッケージの角部の欠損(面取り)を抑制することができる。 According to the above configuration, in the singulation step, the first and second connecting portions are provided on the quartz vibrating plate, the first sealing member, and the second sealing member of each package. The crystal vibration plate, the first sealing member, and the second sealing member can be easily separated from each other at the second connecting portion. Therefore, each package can be easily separated from the crystal wafer in which a plurality of packages of the crystal vibrating device are assembled by folding. Further, in the singulation process, the force required to break off the package (the quartz vibrating plate, the first sealing member, and the second sealing member) can be reduced by the groove, and the force applied to the package during the breaking is reduced. The damage done can be reduced. Further, since the groove does not reach the corners of the package (the quartz vibrating plate, the first sealing member, and the second sealing member), when forming the groove by wet etching, the package due to the anisotropy of the quartz wafer Can be suppressed (chamfering) at the corners.
上記構成において、前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記支持部側の端部は、前記水晶振動板の一辺側の端部よりも、平面視での幅が大きくなっており、前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記支持部側の端部は、前記第1封止部材の一辺側の端部よりも、平面視での幅が大きくなっており、前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記支持部側の端部は、前記第2封止部材の一辺側の端部よりも、平面視での幅が大きくなっていてもよい。 In the above-described configuration, each of the ends of the first and second connecting portions of the wafer for the crystal vibration plate on the support portion side has a width in a plan view, which is greater than that of the one side of the crystal vibration plate. The end of the first sealing member wafer on the side of the support portion of each of the first and second connecting portions is more planar than the end of one side of the first sealing member. The width in the view is large, and the end of each of the first and second connecting portions of the wafer for the second sealing member on the support portion side is an end on one side of the second sealing member. The width in plan view may be greater than the width of the part.
上記構成によれば、個片化工程において、折り取りの際に発生する応力が、パッケージ(水晶振動板、第1封止部材、第2封止部材)の第1、第2連結部の内側端縁(第1、第2連結部のパッケージの一辺の中央位置から近い側の端縁)とパッケージの一辺との接続部に集中しやすくなっている。そこで、上記接続部を起点として水晶ウエハに破断を発生させ、この破断をパッケージの一辺に沿って略直線状に進行させることによって、パッケージの個片化を容易に行えるようにしている。したがって、パッケージの折り取りの際、第1連結部のパッケージの一辺側の端部において、パッケージを水晶ウエハから容易に分離させることができ、バリや、割れ、チッピング等の折り取り痕の発生を抑制して、パッケージの外観不良の発生を抑制することができる。 According to the above configuration, in the singulation process, the stress generated at the time of the breaking is generated inside the first and second connection portions of the package (the quartz plate, the first sealing member, and the second sealing member). It is easy to concentrate on the connection between the edge (the edge closer to the center of one side of the package of the first and second connecting portions) and one side of the package. Therefore, a break is generated in the crystal wafer starting from the connection portion, and the break is made to proceed substantially linearly along one side of the package, so that the package can be easily separated. Therefore, when the package is cut off, the package can be easily separated from the crystal wafer at the end of the first connection portion on one side of the package, and generation of burrs, cracks, chipping, and other cutting marks can be prevented. Thus, occurrence of poor appearance of the package can be suppressed.
上記構成において、前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記水晶振動板の一辺の中央位置から遠い側の外側端縁は、前記水晶振動板の角部に連結され、前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第1封止部材の一辺の中央位置から遠い側の外側端縁は、前記第1封止部材の角部に連結され、前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第2封止部材の一辺の中央位置から遠い側の外側端縁は、前記第2封止部材の角部に連結されていてもよい。 In the above configuration, an outer edge of each of the first and second connection portions of the wafer for the crystal vibration plate that is farther from a center position of one side of the crystal vibration plate is connected to a corner of the crystal vibration plate. An outer edge of each of the first and second connecting portions of the first sealing member wafer farther from a center position of one side of the first sealing member is a corner of the first sealing member. And an outer edge farther from a central position of one side of the second sealing member of each of the first and second connecting portions of the second sealing member wafer is the second sealing member. May be connected to the corners.
上記構成によれば、個片化工程において、各パッケージの折り取りの際に発生する応力が、パッケージ(水晶振動板、第1封止部材、第2封止部材)の角部に集中しやすくなるため、第1、第2連結部の内側端縁とパッケージの一辺との上記接続部に発生した破断を、当該接続部からパッケージの角部に向けてスムーズに進行させることができ、水晶ウエハから各パッケージを容易に個片化することができる。 According to the above configuration, in the singulation process, the stress generated when each package is broken is easily concentrated on the corners of the package (the crystal vibration plate, the first sealing member, and the second sealing member). Therefore, the break generated at the connection portion between the inner edges of the first and second connection portions and one side of the package can be smoothly advanced from the connection portion toward the corner of the package, and the crystal wafer Therefore, each package can be easily separated into individual packages.
上記構成において、前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部は、前記水晶振動板の一方の長辺側に設けられ、前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部は、前記第1封止部材の一方の長辺側に設けられ、前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部は、前記第2封止部材の一方の長辺側に設けられ、前記個片化工程では、前記第1封止部材の他方の長辺の中央位置を押圧してもよい。 The said structure WHEREIN: The said 1st, 2nd connection part of the said wafer for crystal vibrating plates is provided in one long side of the said quartz vibrating plate, and the said 1st, 2nd of said 1st wafer for sealing members is provided. The connection part is provided on one long side of the first sealing member, and the first and second connection parts of the second sealing member wafer are one long side of the second sealing member. And in the singulation step, a central position of the other long side of the first sealing member may be pressed.
上記構成によれば、個片化工程において、第1封止部材の他方の長辺の中央位置を押圧することによって、水晶ウエハから各パッケージを折り取りによって容易に個片化することができる。 According to the above configuration, in the singulation step, by pressing the center position of the other long side of the first sealing member, each package can be easily singulated from the quartz wafer by cutting.
上記構成において、前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記外側端縁は、平面視で、前記水晶振動板の他方の長辺の中央位置を通る直線に沿って設けられ、前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記外側端縁は、平面視で、前記第1封止部材の他方の長辺の中央位置を通る直線に沿って設けられ、前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記外側端縁は、平面視で、前記第2封止部材の他方の長辺の中央位置を通る直線に沿って設けられていてもよい。 The said structure WHEREIN: Each said outer edge of the said 1st, 2nd connection part of the said wafer for crystal vibrating plates is along the straight line which passes the center position of the other long side of the said crystal vibrating plate in planar view. Wherein the outer edge of each of the first and second connecting portions of the first sealing member wafer is a straight line passing through the center of the other long side of the first sealing member in plan view. And the outer edge of each of the first and second connection portions of the second sealing member wafer is located at the center of the other long side of the second sealing member in plan view. May be provided along a straight line passing through.
上記構成によれば、個片化工程において、第1封止部材の他方の長辺の中央位置付近を押圧した場合、パッケージを変形させようとする力が、押圧箇所(パッケージの他方の長辺の中央位置)と、第1、第2連結部の支持部側への接続箇所(外側端縁の支持部側の端縁)とを結ぶ直線(張力線)上に最も大きく作用すると考えられる。この張力線の外側の領域では、形状の乱れや、結晶の方位、状態、その他外的因子に影響される変形や破断が発生すると考えられ、この変形や破断は、想定外の位置及び方向に発生する可能性がある。しかし、上記構成では、第1、第2連結部のそれぞれの外側端縁が、平面視で、張力線に対応する上記直線に沿って設けられているので、折り取りのために破断が必要な箇所を全て張力線の内側の領域に含ませることができる。これにより、折り取りのために必要な箇所に限って破断を発生させることができ、パッケージの外観不良の発生を抑制することができる。 According to the above configuration, in the singulation step, when the vicinity of the center position of the other long side of the first sealing member is pressed, the force for deforming the package is applied to the pressed portion (the other long side of the package). It is considered that the maximum effect is exerted on a straight line (tension line) connecting the first and second connection portions to the support portion side (the outer edge of the support portion side edge). In the area outside this tension line, it is considered that deformation or breakage occurs due to shape disorder, crystal orientation, state, and other external factors, and this deformation or breakage occurs in unexpected positions and directions. Can occur. However, in the above configuration, since the outer edges of each of the first and second connecting portions are provided along the straight line corresponding to the tension line in plan view, breakage is required for breaking off. All locations can be included in the area inside the tension line. Thereby, breakage can be generated only in a portion necessary for the breakage, and occurrence of poor appearance of the package can be suppressed.
上記構成において、前記第1封止部材用ウエハに形成された各溝部、前記水晶振動板用ウエハに形成された各溝部、および前記第2封止部材用ウエハに形成された各溝部は、前記水晶ウエハのX軸方向に垂直な方向に沿って形成されていてもよい。上記構成によれば、ウェットエッチングによって溝部を形成する場合、水晶ウエハの異方性によるパッケージの角部の欠損(面取り)を抑制することができる。 In the above configuration, each groove formed on the first sealing member wafer, each groove formed on the crystal vibration plate wafer, and each groove formed on the second sealing member wafer, It may be formed along a direction perpendicular to the X-axis direction of the crystal wafer. According to the above configuration, when the groove is formed by wet etching, it is possible to suppress loss (chamfering) of the corner of the package due to anisotropy of the crystal wafer.
上記構成において、前記第1封止部材用ウエハに形成された前記第1、第2連結部の各内側端縁、前記水晶振動板用ウエハに形成された前記第1、第2連結部の各内側端縁、および前記第2封止部材用ウエハに形成された前記第1、第2連結部の各内側端縁は、曲線状に形成されていてもよい。上記構成によれば、第1、第2連結部の各内側端縁が、両端部以外の部分が角のない形状とされているので、内側端縁とパッケージ(水晶振動板、第1封止部材、第2封止部材)の長辺との接続部に折り取りの際の応力を確実に集中させることができ、水晶ウエハの破断を接続部において確実に発生させることができる。In the above configuration, each inner edge of the first and second connection portions formed on the first sealing member wafer, and each of the first and second connection portions formed on the crystal diaphragm wafer. An inner edge and each inner edge of the first and second connecting portions formed on the second sealing member wafer may be formed in a curved shape. According to the above configuration, since the inner edge of each of the first and second connecting portions has a shape having no corners other than both end portions, the inner edge and the package (the quartz vibrating plate, the first sealing The stress at the time of breaking can be reliably concentrated on the connection portion with the long side of the member, the second sealing member), and the breakage of the crystal wafer can be reliably generated at the connection portion.
本発明によれば、個片化工程において、水晶振動デバイスのパッケージが複数、集合された水晶ウエハから、各パッケージを折り取りによって容易に個片化することができる。 According to the present invention, in the singulation process, each package can be easily singulated from a crystal wafer in which a plurality of packages of the crystal vibrating device are assembled by folding.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態にかかる水晶振動デバイスの製造方法について説明する前に、まず、水晶振動デバイスについて説明する。以下では、水晶振動デバイスの一例として、図5〜図11に示すような水晶振動子10を挙げて説明する。
Before describing the method of manufacturing the crystal resonator device according to the present embodiment, the crystal resonator device will be described first. In the following, a
−水晶振動子−
図5に示すように、水晶振動子10は、水晶振動板2と、水晶振動板2の第1励振電極221(図8参照)を覆い、水晶振動板2の一主面211に形成された第1励振電極221を気密封止する第1封止部材3と、この水晶振動板2の他主面212に、水晶振動板2の第2励振電極222(図9参照)を覆い、第1励振電極221と対になって形成された第2励振電極222を気密封止する第2封止部材4とを備えている。水晶振動子10では、第1封止部材3と第2封止部材4とが水晶振動板2を介して積層して接合されることによって、略直方体状のサンドイッチ構造のパッケージ12が構成される。
-Crystal resonator-
As shown in FIG. 5, the
水晶振動子10では、水晶振動板2及び第1封止部材3が接合されるとともに、水晶振動板2及び第2封止部材4が接合されることで、パッケージ12の内部空間13が形成され、このパッケージ12の内部空間13に、水晶振動板2の両主面211,212に形成された第1励振電極221及び第2励振電極222を含む振動部22が気密封止されている。水晶振動子10は、例えば、1.0×0.8mmのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、パッケージ12では、キャスタレーションを形成せずに、貫通孔(第1〜第3貫通孔)を用いて電極の導通を図っている。
In the
次に、サンドイッチ構造の水晶振動子10の各構成について、図5〜11を用いて説明する。なお、ここでは、水晶振動板2と第1封止部材3と第2封止部材4が接合されていない夫々単体として構成されている各部材について説明を行う。
Next, each configuration of the
水晶振動板2は、図8,9に示すように、水晶からなる圧電基板であって、その両主面(一主面211、他主面212)が平坦平滑面(鏡面加工)として形成されている。水晶振動板2として、厚みすべり振動を行うATカット水晶板が用いられている。図8,9に示す水晶振動板2では、水晶振動板2の両主面211,212が、XZ´平面とされている。このXZ´平面において、水晶振動板2の短手方向(短辺方向)に平行な方向がX軸方向とされ、水晶振動板2の長手方向(長辺方向)に平行な方向がZ´軸方向とされている。なお、ATカットは、人工水晶の3つの結晶軸である電気軸(X軸)、機械軸(Y軸)、及び光学軸(Z軸)のうち、Z軸に対してX軸周りに35°15′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ATカット水晶板では、X軸は水晶の結晶軸に一致する。Y´軸及びZ´軸は、水晶の結晶軸のY軸及びZ軸からそれぞれ35°15′傾いた軸に一致する。Y´軸方向及びZ´軸方向は、ATカット水晶板を切り出すときの切り出し方向に相当する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
水晶振動板2の両主面211,212に一対の励振電極(第1励振電極221、第2励振電極222)が形成されている。水晶振動板2は、略矩形に形成された振動部22と、この振動部22の外周を取り囲む外枠部23と、振動部22と外枠部23とを連結する連結部(保持部)24とを有しており、振動部22と連結部24と外枠部23とが一体的に設けられた構成となっている。連結部24は、振動部22と外枠部23との間の1箇所のみに設けられており、連結部24が設けられていない箇所は空間(隙間)22bになっている。また、図示していないが、振動部22及び連結部24は、外枠部23よりも薄く形成されている。このような外枠部23と連結部24との厚みの違いにより、外枠部23と連結部24の圧電振動の固有振動数が異なることになり、連結部24の圧電振動に外枠部23が共鳴しにくくなる。
A pair of excitation electrodes (a
連結部24は、振動部22の+X方向かつ−Z´方向に位置する1つの角部22aのみから、−Z´方向に向けて外枠部23まで延びている(突出している)。このように、振動部22の外周端部のうち、圧電振動の変位が比較的小さい角部22aに連結部24が設けられているので、連結部24を角部22a以外の部分(辺の中央部)に設けた場合に比べて、連結部24を介して圧電振動が外枠部23に漏れることを抑制することができ、より効率的に振動部22を圧電振動させることができる。また、連結部24を2つ以上設けた場合に比べて、振動部22に作用する応力を低減することができ、そのような応力に起因する圧電振動の周波数シフトを低減して圧電振動の安定性を向上させることができる。
The connecting
振動部22の一主面側に第1励振電極221が設けられ、振動部22の他主面側に第2励振電極222が設けられている。第1励振電極221、第2励振電極222には、外部電極端子(一外部電極端子431、他外部電極端子432)に接続するための引出電極(第1引出電極223、第2引出電極224)が接続されている。第1引出電極223は、第1励振電極221から引き出され、連結部24を経由して、外枠部23に形成された接続用接合パターン27に繋がっている。第2引出電極224は、第2励振電極222から引き出され、連結部24を経由して、外枠部23に形成された接続用接合パターン28に繋がっている。このように、連結部24の一主面側に第1引出電極223が形成され、連結部24の他主面側に第2引出電極224が形成されている。第1励振電極221及び第1引出電極223は、例えば一主面211上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜と、この下地PVD膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜とからなる。第2励振電極222及び第2引出電極224は、例えば他主面212上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜と、この下地PVD膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜とからなる。
A
水晶振動板2の両主面211,212には、水晶振動板2を第1封止部材3及び第2封止部材4に接合するための振動側封止部25が夫々設けられている。水晶振動板2の一主面211の振動側封止部25に、第1封止部材3に接合するための振動側第1接合パターン251が形成されている。また、水晶振動板2の他主面212の振動側封止部25に、第2封止部材4に接合するための振動側第2接合パターン252が形成されている。振動側第1接合パターン251及び振動側第2接合パターン252は、上述した外枠部23に設けられており、平面視で環状に形成されている。振動側第1接合パターン251及び振動側第2接合パターン252は、水晶振動板2の両主面211,212の外周縁に近接するように設けられている。水晶振動板2の一対の第1励振電極221、第2励振電極222は、振動側第1接合パターン251及び振動側第2接合パターン252とは電気的に接続されていない。
Vibration-
振動側第1接合パターン251は、例えば一主面211上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜2511と、下地PVD膜2511上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜2512とからなる。振動側第2接合パターン252は、例えば他主面212上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜2521と、下地PVD膜2521上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜2522とからなる。つまり、振動側第1接合パターン251と振動側第2接合パターン252とは、同一構成からなり、複数の層が両主面211,212の振動側封止部25上に積層して構成され、その最下層側からTi層(もしくはCr層)とAu層とが蒸着形成されている。このように、振動側第1接合パターン251と振動側第2接合パターン252とでは、下地PVD膜2511,2521が単一の材料(Ti(もしくはCr))からなり、電極PVD膜2512,2522が単一の材料(Au)からなり、下地PVD膜2511,2521よりも電極PVD膜2512,2522の方が厚い。また、水晶振動板2の一主面211に形成された第1励振電極221と振動側第1接合パターン251とは同一厚みを有し、第1励振電極221と振動側第1接合パターン251との表面が同一金属からなり、水晶振動板2の他主面212に形成された第2励振電極222と振動側第2接合パターン252とは同一厚みを有し、第2励振電極222と振動側第2接合パターン252との表面が同一金属からなる。また、振動側第1接合パターン251と振動側第2接合パターン252は、非Snパターンである。
The vibration-side
また、水晶振動板2には、図8,9に示すように、一主面211と他主面212との間を貫通する1つの貫通孔(第1貫通孔26)が形成されている。第1貫通孔26は、水晶振動板2の外枠部23に設けられている。第1貫通孔26は、第2封止部材4の接続用接合パターン453に繋がるものである。
As shown in FIGS. 8 and 9, one through hole (first through hole 26) penetrating between one
第1貫通孔26には、図5,8,9に示すように、一主面211と他主面212とに形成された電極の導通を図るための貫通電極261が、第1貫通孔26の内壁面に沿って形成されている。そして、第1貫通孔26の中央部分は、一主面211と他主面212との間を貫通した中空状態の貫通部分262となる。第1貫通孔26の外周囲には、接続用接合パターン264,265が形成されている。接続用接合パターン264,265は、水晶振動板2の両主面211,212に設けられている。
As shown in FIGS. 5, 8, and 9, the first through
水晶振動板2の一主面211に形成された第1貫通孔26の接続用接合パターン264は、外枠部23において、X軸方向に沿って延びている。また、水晶振動板2の一主面211には、第1引出電極223に繋がる接続用接合パターン27が形成されており、この接続用接合パターン27も、外枠部23において、X軸方向に沿って延びている。接続用接合パターン27は、振動部22(第1励振電極221)を挟んで、接続用接合パターン264とはZ´軸方向の反対側に設けられている。つまり、振動部22のZ´軸方向の両側に、接続用接合パターン27,264が設けられている。
The
同様に、水晶振動板2の他主面212に形成された第1貫通孔26の接続用接合パターン265は、外枠部23において、X軸方向に沿って延びている。また、水晶振動板2の他主面212には、第2引出電極224に繋がる接続用接合パターン28が形成されており、この接続用接合パターン28も、外枠部23において、X軸方向に沿って延びている。接続用接合パターン28は、振動部22(第2励振電極222)を挟んで、接続用接合パターン265とはZ´軸方向の反対側に設けられている。つまり、振動部22のZ´軸方向の両側に、接続用接合パターン28,265が設けられている。
Similarly, the
接続用接合パターン27,28,264,265は、振動側第1接合パターン251,振動側第2接合パターン252と同様の構成であり、振動側第1接合パターン251、振動側第2接合パターン252と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン27,28,264,265は、例えば水晶振動板2の両主面211,212上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜と、当該下地PVD膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜とからなる。
The
水晶振動子10では、第1貫通孔26及び接続用接合パターン27,28,264,265は、平面視で内部空間13の内方(接合材11a,11bの内周面の内側)に形成される。内部空間13は、平面視で振動側第1接合パターン251及び振動側第2接合パターン252の内方(内側)に形成される。内部空間13の内方とは、後述する接合材11a,11b上を含まずに厳密に接合材11a,11bの内周面の内側のことをいう。第1貫通孔26及び接続用接合パターン27,28,264,265は、振動側第1接合パターン251及び振動側第2接合パターン252とは電気的に接続されていない。
In the
第1封止部材3は、図6,7に示すように、水晶により形成された略直方体状の基板であり、この第1封止部材3の他主面312(水晶振動板2に接合する面)は平坦平滑面(鏡面加工)として形成されている。本実施の形態では、第1封止部材3として、上述した水晶振動板2と同様のATカット水晶板が用いられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
第1封止部材3の他主面312には、水晶振動板2に接合するための封止側第1封止部32が設けられている。封止側第1封止部32には、水晶振動板2に接合するための封止側第1接合パターン321が形成されている。封止側第1接合パターン321は、平面視で環状に形成されている。封止側第1接合パターン321は、第1封止部材3の他主面312の外周縁に近接するように設けられている。封止側第1接合パターン321は、第1封止部材3の封止側第1封止部32上の全ての位置において同一幅とされる。
The other
この封止側第1接合パターン321は、例えば第1封止部材3上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜3211と、下地PVD膜3211上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜3212とからなる。なお、下地PVD膜3211には、Ti(もしくはCr)が用いられ、電極PVD膜3212にはAuが用いられている。また、封止側第1接合パターン321は、非Snパターンである。具体的には、封止側第1接合パターン321は、複数の層が他主面312の封止側第1封止部32上に積層して構成され、その最下層側からTi層(もしくはCr層)とAu層とが蒸着形成されている。
The sealing-side
第1封止部材3の他主面312、つまり、水晶振動板2との対向面には、水晶振動板2の接続用接合パターン264,27と接合される接続用接合パターン35,36が形成されている。接続用接合パターン35,36は、第1封止部材3の短辺方向(図7のX軸方向)に方向に沿って延びている。接続用接合パターン35,36は、第1封止部材3の長辺方向(図7のZ´軸方向)に所定の間隔を隔てて設けられており、接続用接合パターン35,36のZ´軸方向の間隔は、水晶振動板2の接続用接合パターン264,27のZ´軸方向の間隔(図8参照)と略同じになっている。接続用接合パターン35,36は、配線パターン33を介して互いに接続されている。配線パターン33は、接続用接合パターン35,36の間に設けられている。配線パターン33は、Z´軸方向に沿って延びている。配線パターン33は、水晶振動板2の接続用接合パターン264,27とは接合されないようになっている。
On the other
接続用接合パターン35,36及び配線パターン33は、封止側第1接合パターン321と同様の構成であり、封止側第1接合パターン321と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン35,36及び配線パターン33は、例えば第1封止部材3の他主面312上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜と、当該下地PVD膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜とからなる。
The
水晶振動子10では、接続用接合パターン35,36及び配線パターン33は、平面視で内部空間13の内方(接合材11a,11bの内周面の内側)に形成される。接続用接合パターン35,36及び配線パターン33は、封止側第1接合パターン321とは電気的に接続されていない。
In the
第2封止部材4は、図10,11に示すように、水晶により形成された略直方体状の基板であり、この第2封止部材4の一主面411(水晶振動板2に接合する面)は平坦平滑面(鏡面加工)として形成されている。本実施の形態では、第2封止部材4として、上述した水晶振動板2と同様のATカット水晶板が用いられている。
The
第2封止部材4の一主面411には、水晶振動板2に接合するための封止側第2封止部42が設けられている。封止側第2封止部42には、水晶振動板2に接合するための封止側第2接合パターン421が形成されている。封止側第2接合パターン421は、平面視で環状に形成されている。封止側第2接合パターン421は、第2封止部材4の一主面411の外周縁に近接するように設けられている。封止側第2接合パターン421は、第2封止部材4の封止側第2封止部42上の全ての位置において同一幅とされる。
On one
この封止側第2接合パターン421は、例えば第2封止部材4上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜4211と、下地PVD膜4211上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜4212とからなる。なお、下地PVD膜4211には、Ti(もしくはCr)が用いられ、電極PVD膜4212にはAuが用いられている。また、封止側第2接合パターン421は、非Snパターンである。具体的には、封止側第2接合パターン421は、複数の層が他主面412の封止側第2封止部42上に積層して構成され、その最下層側からTi層(もしくはCr層)とAu層とが蒸着形成されている。
The sealing-side
また、第2封止部材4の他主面412(水晶振動板2に面しない外方の主面)には、外部に電気的に接続する一対の外部電極端子(一外部電極端子431、他外部電極端子432)が設けられている。一外部電極端子431、他外部電極端子432は、図5,11に示すように第2封止部材4の他主面412の平面視長手方向両端に夫々位置する。これら一対の外部電極端子(一外部電極端子431、他外部電極端子432)は、例えば他主面412上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜4311,4321と、下地PVD膜4311,4321上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜4312,4322とからなる。一外部電極端子431及び他外部電極端子432は、第2封止部材4の他主面412のうち1/3以上の領域を夫々占めている。
In addition, a pair of external electrode terminals (one
第2封止部材4には、図5,10,11に示すように、一主面411と他主面412との間を貫通する2つの貫通孔(第2貫通孔45、第3貫通孔46)が形成されている。第2貫通孔45は、一外部電極端子431及び水晶振動板2の接続用接合パターン265に繋がるものである。第3貫通孔46は、他外部電極端子432及び水晶振動板2の接続用接合パターン28に繋がるものである。
As shown in FIGS. 5, 10, and 11, the
第2貫通孔45、第3貫通孔46には、図5,10,11に示すように、一主面411と他主面412とに形成された電極の導通を図るための貫通電極451,461が、第2貫通孔45、第3貫通孔46の内壁面夫々に沿って形成されている。そして、第2貫通孔45、第3貫通孔46の中央部分は、一主面411と他主面412との間を貫通した中空状態の貫通部分452,462となる。第2貫通孔45、第3貫通孔46夫々の外周囲には、接続用接合パターン453,463が形成されている。
As shown in FIGS. 5, 10, and 11, the second through
接続用接合パターン453,463は、第2封止部材4の一主面411に設けられており、水晶振動板2の接続用接合パターン265,28と接合される。接続用接合パターン453,463は、第2封止部材4の短辺方向(図10のX軸方向)に方向に沿って延びている。接続用接合パターン453,463は、第2封止部材4の長辺方向(図10のZ´軸方向)に所定の間隔を隔てて設けられており、接続用接合パターン453,463のZ´軸方向の間隔は、水晶振動板2の接続用接合パターン265,28のZ´軸方向の間隔(図9参照)と略同じになっている。
The
接続用接合パターン453,463は、封止側第2接合パターン421と同様の構成であり、封止側第2接合パターン421と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン453,463は、例えば第2封止部材4の一主面411上に物理的気相成長させて形成された下地PVD膜と、当該下地PVD膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極PVD膜とからなる。
The
水晶振動子10では、第2貫通孔45、第3貫通孔46及び接続用接合パターン453,463は、平面視で内部空間13の内方に形成されている。第2貫通孔45、第3貫通孔46及び接続用接合パターン453,463は、封止側第2接合パターン421とは電気的に接続されていない。また、一外部電極端子431、他外部電極端子432も、封止側第2接合パターン421とは電気的に接続されていない。
In the
上記構成の水晶振動板2、第1封止部材3、及び第2封止部材4を含む水晶振動子10では、水晶振動板2と第1封止部材3とが振動側第1接合パターン251及び封止側第1接合パターン321を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板2と第2封止部材4とが振動側第2接合パターン252及び封止側第2接合パターン421を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図5に示すサンドイッチ構造のパッケージ12が製造される。これにより、パッケージ12の内部空間13、つまり、振動部22の収容空間が気密封止される。
In the
そして、振動側第1接合パターン251及び封止側第1接合パターン321自身が拡散接合後に生成される接合材11a(図5参照)となり、この接合材11aによって水晶振動板2と第1封止部材3とが接合される。振動側第2接合パターン252及び封止側第2接合パターン421自身が拡散接合後に生成される接合材11bとなり、この接合材11bによって水晶振動板2と第2封止部材4とが接合される。接合材11a,11bは、平面視で環状に形成され、平面視で略一致する位置に設けられている。つまり、接合材11a,11bの内周縁が略一致する位置に設けられ、接合材11a,11bの外周縁が略一致する位置に設けられている。
Then, the vibration-side
水晶振動板2の第1、第2励振電極221,222から一外部電極端子431、他外部電極端子432までの配線がいずれも、平面視で、封止部としての接合材11a,11bの内方に設けられている。接合材11a,11bは、平面視で、外縁形状及び内縁形状が略矩形に形成されており、パッケージ12の外周縁に近接するように形成されている。これにより、水晶振動板2の振動部22のサイズを大きくすることが可能になっている。なお、接合材11a,11bの内周縁と、振動部22及び外枠部23の間の空間22bとの距離は、パッケージ12の短辺側のほうが、長辺側よりも大きくなっている。
The wiring from the first and
また、この際、上述した接続用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。具体的には、水晶振動板2の接続用接合パターン264及び第1封止部材3の接続用接合パターン35が拡散接合される。水晶振動板2の接続用接合パターン27及び第1封止部材3の接続用接合パターン36が拡散接合される。また、水晶振動板2の接続用接合パターン265及び第2封止部材4の接続用接合パターン453が拡散接合される。水晶振動板2の接続用接合パターン28及び第2封止部材4の接続用接合パターン463が拡散接合される。
At this time, the connection bonding patterns described above are also diffusion bonded in a state of being overlapped. Specifically, the
そして、接続用接合パターン264及び接続用接合パターン35自身が拡散接合後に生成される接合材14a(図5参照)となり、この接合材14aによって水晶振動板2と第1封止部材3とが接合される。接続用接合パターン27及び接続用接合パターン36自身が拡散接合後に生成される接合材14bとなり、この接合材14bによって水晶振動板2と第1封止部材3とが接合される。また、接続用接合パターン265及び接続用接合パターン453自身が拡散接合後に生成される接合材14cとなり、この接合材14cによって水晶振動板2と第2封止部材4とが接合される。接続用接合パターン28及び接続用接合パターン463自身が拡散接合後に生成される接合材14dとなり、この接合材14dによって水晶振動板2と第2封止部材4とが接合される。これらの接合材14a〜14dは、貫通孔の貫通電極と接合材14a〜14dとを導通させる役割、及び接合箇所を気密封止する役割を果たす。なお、接合材14a〜14dは、平面視で封止部としての接合材11a,11bよりも内方に設けられるため、図5では破線で示している。
Then, the
−水晶振動デバイスの製造方法−
次に、本実施の形態にかかる水晶振動デバイスの製造方法について、図1〜4を参照して説明する。ここでは、水晶振動デバイスの製造方法の一例として、上述した水晶振動子10(図5〜図11参照)の製造方法について説明する。
-Manufacturing method of crystal vibrating device-
Next, a method for manufacturing the crystal resonator device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, as an example of a method for manufacturing a crystal resonator device, a method for manufacturing the above-described crystal resonator 10 (see FIGS. 5 to 11) will be described.
本実施の形態にかかる水晶振動子10の製造方法は、図1に示すように、第1封止部材用ウエハ形成工程(ST11)で形成された第1封止部材用ウエハと、水晶振動板用ウエハ形成工程(ST12)で形成された水晶振動板用ウエハと、第2封止部材用ウエハ形成工程(ST13)で形成された第2封止部材用ウエハとを積層することによって、図2に示すような水晶ウエハ(ウエハの積層体)100を形成する積層工程(ST14)と、水晶ウエハ100から水晶振動子10のパッケージ12の個片化を行う個片化工程(ST15)とを有する。なお、第1封止部材用ウエハ形成工程、水晶振動板用ウエハ形成工程、及び第2封止部材用ウエハ形成工程の順序は特に限定されない。第1封止部材用ウエハ形成工程、水晶振動板用ウエハ形成工程、及び第2封止部材用ウエハ形成工程を並行して行ってもよい。
As shown in FIG. 1, the method of manufacturing the
ここで、水晶ウエハ100について、図2〜4を参照して説明する。水晶ウエハ100は、図4に示すように、第1封止部材用ウエハ100Bと、水晶振動板用ウエハ100Aと、第2封止部材用ウエハ100Cとが積層された積層体として構成されている。
Here, the
水晶ウエハ100は、図2に示すように、水晶振動子10のパッケージ12が複数、集合された構成になっている。図2の例では、水晶ウエハ100において、平面視略矩形に形成された複数のパッケージ12がマトリックス状に配列されており、縦方向(図2のX軸方向)及び横方向(図2のZ´軸方向)にそれぞれ8つのパッケージ12が配列され、合計64のパッケージ12が備えられている。なお、パッケージ12の数は一例であって、上記の数に限定されるものではない。
As shown in FIG. 2, the
水晶ウエハ100は、複数のパッケージ12を支持するための支持部(桟部)101を備えている。支持部101は、水晶ウエハ100のZ´軸方向に沿って延びている。支持部101の両端部は、水晶ウエハ100のフレーム部(外枠部)102に一体的に連結されている。支持部101は、水晶ウエハ100のX軸方向に所定の間隔を隔てて複数(図2では8つ)設けられている。フレーム部102は、平面視で一辺が開放された略矩形の枠体であって、略「コ」字状に形成されている。フレーム部102の開放された一辺に対応する箇所に支持部101が設けられており、この支持部101とフレーム部102とによって環状の枠体が一体的に形成されるようになっている。
The
支持部101には、複数(図2では8つ)のパッケージ12が支持されている。パッケージ12は、水晶ウエハ100のZ´軸方向に所定の間隔を隔てて配列されている。支持部101は、平面視でパッケージ12の一辺側に設けられている。本実施の形態では、支持部101は、パッケージ12の一方の長辺側(図2の+X方向側)に設けられている。
A plurality of (eight in FIG. 2) packages 12 are supported by the
パッケージ12は、連結部(折り取り部)を介して支持部101に連結されている。連結部は、水晶ウエハ100のZ´軸方向に所定の間隔を隔てて設けられた第1、第2連結部131,132を含む構成となっている。第1、第2連結部131,132は、平面視でパッケージ12の一方の長辺12aから支持部101まで延びている。つまり、第1、第2連結部131,132の一端側(図2の−X方向側)がパッケージ12の一方の長辺に連結され、第1、第2連結部131,132の他端側(図2の+X方向側)が支持部101に連結されている。パッケージ12は、第1、第2連結部131,132のみによって、水晶ウエハ100の支持部101に支持されている。つまり、平面視で、パッケージ12の外周縁は、第1、第2連結部131,132が連結された箇所を除いて、空間(隙間)に面している。
The
第1、第2連結部131,132は、同様の構成になっており、平面視で、パッケージ12の中心を通りパッケージ12の長辺12aに垂直な直線(例えば、後述する直線L1)に対して略線対称な形状になっている。以下では、第1連結部131について代表して説明することとし、第2連結部132についての説明を省略する。
The first and second connecting
図3に示すように、第1連結部131は、支持部101側の端部131aの幅(Z´軸方向の幅)W11が、パッケージ12の長辺12a側の端部131bの幅(Z´軸方向の幅)W12よりも大きくなっている(W11>W12)。第1連結部131の端縁(端辺)131c,131dのうち、外側端縁131c、つまり、パッケージ12の長辺12aの中央位置12cから遠い側(図3の−Z´方向側)の端縁は、平面視でパッケージ12の角部(頂点)12eに連結されている。そして、第1連結部131の外側端縁131cにおいて、支持部101側の端縁131eが、パッケージ12の長辺12a側の端縁131fよりも、平面視で外側(図3の−Z´方向側)へ向けて突出されている。言い換えれば、支持部101側の端縁131eが、パッケージ12の長辺12a側の端縁131fよりも、平面視で上記中央位置12cを通り長辺12aに垂直な直線L1から遠い位置に設けられている。支持部101側の端縁131eと上記直線L1との距離W13が、長辺12a側の端縁131fと上記直線L1との距離W14よりも大きくなっている(W13>W14)。
As shown in FIG. 3, the width (Z′-axis direction width) W11 of the
本実施の形態では、第1連結部131の外側端縁131cは、上記直線L1に対し傾斜する直線に沿って設けられている。詳細には、外側端縁131cは、平面視で、パッケージ12の他方の長辺12bの中央位置12dを通る直線L2に沿って設けられている。この場合、直線L2は、パッケージ12の他方の長辺12bの中央位置12dと、上述したパッケージ12の角部12eとを通る直線になっている。第1連結部131において、パッケージ12の短辺を支持部101側へ延長した直線よりも外側(図3の−Z´方向側)に突出された部分が、略三角形に形成されている。なお、外側端縁131cの全体を直線L2に沿って形成してもよいが、外側端縁131cのうち支持部101側の部分を曲線状に形成していてもよい。
In the present embodiment, the
第1連結部131の内側端縁131d、つまり、パッケージ12の長辺12aの中央位置12cから近い側(図3の+Z´方向側)の端縁は、支持部101側の端縁131gが、パッケージ12の長辺12a側の端縁131hよりも、平面視で内側(図3の+Z´方向側)へ向けて突出されている。言い換えれば、支持部101側の端縁131gが、パッケージ12の長辺12a側の端縁131hよりも、平面視で上記直線L1に近い位置に設けられている。支持部101側の端縁131gと上記直線L1との距離W15が、長辺12a側の端縁131hと上記直線L1との距離W16よりも小さくなっている(W15<W16)。
The
本実施の形態では、第1連結部131の内側端縁131dは、曲線状に形成されている。具体的には、内側端縁131dにおいて、支持部101側の端縁131gと、長辺12a側の端縁131hとの間の部分、言い換えれば、両端部以外の部分は、角が設けられていない形状(角のない形状)になっている。この場合、内側端縁131dは、上記直線L1上に中心を有する円弧の一部になっている。内側端縁131dとパッケージ12の長辺12aとの接続部12fにおいて、内側端縁131dの接線とパッケージ12の長辺12aとのなす角θ1が、90度未満であることが好ましい。なお、内側端縁131dは、直線状(例えば、外側端縁131cと対称な形状)であってもよく、あるいは、複数の円弧が組み合わされた波形の形状であってもよい。
In the present embodiment, the
また、第1連結部131のパッケージ12側の端部131bには、溝部(凹部)133が形成されている。溝部133は、パッケージ12の長辺12aに沿って設けられている。つまり、溝部133は、水晶ウエハ100のZ´軸方向に沿って延びている。溝部133は、内側端縁131dとパッケージ12の長辺12aとの接続部12fからパッケージ12の角部12eに向けて(図3の−Z´方向側に向けて)延びている。本実施の形態では、溝部133は、パッケージ12の角部12eまで到達しておらず、溝部133は、パッケージ12の角部12eと間隔を隔てて設けられている。つまり、溝部133は、パッケージ12の角部12eまで到達しておらず、パッケージ12の角部12eの近傍は、溝部が形成されない部分になっている。なお、溝部133がパッケージ12の角部12eまで到達していてもよい。
A
上述したように、水晶ウエハ100は、第1封止部材用ウエハ100Bと、水晶振動板用ウエハ100Aと、第2封止部材用ウエハ100Cとが積層された構成となっている(図4参照)。水晶振動板用ウエハ100A、第1封止部材用ウエハ100B、及び第2封止部材用ウエハ100Cは、平面視では、上述した水晶ウエハ100(図2参照)と同様の形状になっている。
As described above, the
水晶振動板用ウエハ100Aは、図4に示すように、上述した水晶振動板2(図8,9参照)が複数、集合された構成になっている。図4の例では、水晶振動板用ウエハ100Aにおいて、複数の水晶振動板2がマトリックス状に配列されており、縦方向(図4のX軸方向)及び横方向(図4のZ´軸方向)にそれぞれ8つの水晶振動板2が配列され、合計64の水晶振動板2が備えられている。そして、水晶振動板用ウエハ100Aにおいては、上述した水晶ウエハ100の場合と同様に、水晶振動板2が、第1、第2連結部131A,132Aによって支持部101Aに支持されている。支持部101Aの両端部は、フレーム部102Aに一体的に連結されている。第1、第2連結部131A,132Aの水晶振動板2側の端部には、溝部(スリット)133A,133Aが形成されている。溝部133A,133Aは、水晶振動板用ウエハ100Aの両面に形成されていることが好ましいが、少なくとも片面に形成されていればよい。なお、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2には、上述した振動部22や外枠部23、第1励振電極221、第2励振電極222や、振動側第1接合パターン251、振動側第2接合パターン252、第1貫通孔26等が形成されているが、図4では図示を省略している。
As shown in FIG. 4, the crystal
第1封止部材用ウエハ100Bは、図4に示すように、上述した第1封止部材3(図6,7参照)が複数、集合された構成になっている。図4の例では、第1封止部材用ウエハ100Bにおいて、複数の第1封止部材3がマトリックス状に配列されており、縦方向(図4のX軸方向)及び横方向(図4のZ´軸方向)にそれぞれ8つの第1封止部材3が配列され、合計64の第1封止部材3が備えられている。そして、第1封止部材用ウエハ100Bにおいては、上述した水晶ウエハ100の場合と同様に、第1封止部材3が、第1、第2連結部131B,132Bによって支持部101Bに支持されている。支持部101Bの両端部は、フレーム部102Bに一体的に連結されている。第1、第2連結部131B,132Bの第1封止部材3側の端部には、溝部133B,133Bが形成されている。溝部133B,133Bは、第1封止部材用ウエハ100Bの両面に形成されていることが好ましいが、少なくとも片面に形成されていればよい。なお、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3には、上述した封止側第1接合パターン321、配線パターン33、接続用接合パターン35,36等が形成されているが、図4では図示を省略している。
As shown in FIG. 4, the first
第2封止部材用ウエハ100Cは、図4に示すように、上述した第2封止部材4(図10,11参照)が複数、集合された構成になっている。図4の例では、第2封止部材用ウエハ100Cにおいて、複数の第2封止部材4がマトリックス状に配列されており、縦方向(図4のX軸方向)及び横方向(図4のZ´軸方向)にそれぞれ8つの第2封止部材4が配列され、合計64の第2封止部材4が備えられている。そして、第2封止部材用ウエハ100Cにおいては、上述した水晶ウエハ100の場合と同様に、第2封止部材4が、第1、第2連結部131C,132Cによって支持部101Cに支持されている。支持部101Cの両端部は、フレーム部102Cに一体的に連結されている。第1、第2連結部131C,132Cの第2封止部材4側の端部には、溝部133C,133Cが形成されている。溝部133C,133Cは、第2封止部材用ウエハ100Cの両面に形成されていることが好ましいが、少なくとも片面に形成されていればよい。なお、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4には、上述した封止側第2接合パターン421、一外部電極端子431、他外部電極端子432、第2貫通孔45、第3貫通孔46等が形成されているが、図4では図示を省略している。
As shown in FIG. 4, the second
そして、第1封止部材用ウエハ100Bと第2封止部材用ウエハ100Cとが水晶振動板用ウエハ100Aを介して積層して接合されることによって、図2に示すように、サンドイッチ構造の水晶振動子10のパッケージ12が複数、集合された水晶ウエハ100が形成される。この場合、水晶ウエハ100の第1、第2連結部131,132は、第1封止部材用ウエハ100Bの第1、第2連結部131B,132Bと、水晶振動板用ウエハ100Aの第1、第2連結部131A,132Aと、第2封止部材用ウエハ100Cの第1、第2連結部131C,132Cとが積層された構成になっている。第1封止部材用ウエハ100Bの第1、第2連結部131B,132B、水晶振動板用ウエハ100Aの第1、第2連結部131A,132A、及び第2封止部材用ウエハ100Cの第1、第2連結部131C,132Cは、上述した水晶ウエハ100の第1、第2連結部131,132と同様の構成になっている(図3参照)。第1封止部材用ウエハ100Bの第1、第2連結部131B,132B、水晶振動板用ウエハ100Aの第1、第2連結部131A,132A、及び第2封止部材用ウエハ100Cの第1、第2連結部131C,132Cは、平面視で略一致する位置に設けられている。
Then, the first
また、水晶ウエハ100の溝部133,133は、第1封止部材用ウエハ100Bの少なくとも片面に形成された溝部133B,133B、水晶振動板用ウエハ100Aの少なくとも片面に形成された溝部133A,133A、及び第2封止部材用ウエハ100Cの少なくとも片面に形成された溝部133C,133Cを含む構成になっている。第1封止部材用ウエハ100Bの溝部133B,133B、水晶振動板用ウエハ100Aの溝部133A,133A、及び第2封止部材用ウエハ100Cの溝部133C,133Cは、上述した水晶ウエハ100の溝部133,133と同様の構成になっている。
The
次に、図1に例示する水晶振動子10の製造方法の各工程について説明する。
Next, each step of the method for manufacturing the
第1封止部材用ウエハ形成工程(ST11)は、図4に示すような第1封止部材用ウエハ100Bを形成する工程である。第1封止部材用ウエハ100Bは、上述したように、平面視略矩形の複数の第1封止部材3が集合された構成になっており、具体的には、各第1封止部材3が、平面視で第1封止部材3の一辺側に当該第1封止部材3とは離間して設けられた支持部101Bに、第1、第2連結部131B,132Bを介して連結された構成になっている。
The first sealing member wafer forming step (ST11) is a step of forming the first
第1封止部材用ウエハ形成工程では、水晶素板(ATカット水晶板)に、例えば、ウェットエッチングを行うことによって、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3、支持部101B、フレーム部102B、第1、第2連結部131B,132B、及び溝部133B,133Bを形成する。また、各第1封止部材3において、例えば、真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、MBE、レーザーアブレーションなどのPVD法(例えば、フォトリソグラフィ等の加工におけるパターンニング用の膜形成法)により下地PVD膜や電極PVD膜を形成することで、封止側第1接合パターン321、接続用接合パターン35,36、及び配線パターン33を形成する。ここで、各第1封止部材3の他主面312の封止側第1接合パターン321、接続用接合パターン35,36、及び配線パターン33を同一の構成とすることができ、この場合、同一のプロセスで封止側第1接合パターン321、接続用接合パターン35,36、及び配線パターン33を一括して形成することができる。
In the first sealing member wafer forming step, the
水晶振動板用ウエハ形成工程(ST12)は、図4に示すような水晶振動板用ウエハ100Aを形成する工程である。水晶振動板用ウエハ100Aは、上述したように、平面視略矩形の複数の水晶振動板2が集合された構成になっており、具体的には、各水晶振動板2が、平面視で水晶振動板2の一辺側に当該水晶振動板2とは離間して設けられた支持部101Aに、第1、第2連結部131A,132Aを介して連結された構成になっている。
The crystal vibration plate wafer forming step (ST12) is a step of forming a crystal
水晶振動板用ウエハ形成工程では、水晶素板(ATカット水晶板)に、例えば、ウェットエッチングを行うことによって、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2、支持部101A、フレーム部102A、第1、第2連結部131A,132A、及び溝部133A,133Aを形成する。各水晶振動板2において、例えば、ウェットエッチングを行うことによって、振動部22と外枠部23との間の空間22b、及び第1貫通孔26を形成する。
In the crystal vibration plate wafer forming step, for example, wet etching is performed on a quartz crystal plate (AT-cut crystal plate), whereby each of the
また、各水晶振動板2において、例えば、真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、MBE、レーザーアブレーションなどのPVD法(例えば、フォトリソグラフィ等の加工におけるパターンニング用の膜形成法)により下地PVD膜や電極PVD膜を形成することで、第1励振電極221、第2励振電極222、第1引出電極223、第2引出電極224、振動側第1接合パターン251、振動側第2接合パターン252、及び接続用接合パターン27,28,264,265を形成する。ここで、各水晶振動板2の一主面211の第1励振電極221、第1引出電極223、振動側第1接合パターン251、及び接続用接合パターン27,264を同一の構成とすることができ、この場合、同一のプロセスで第1励振電極221、第1引出電極223、振動側第1接合パターン251、及び接続用接合パターン27,264を一括して形成することができる。同様に、各水晶振動板2の他主面212の第2励振電極222、第2引出電極224、振動側第2接合パターン252、及び接続用接合パターン28,265を同一の構成とすることができ、この場合、同一のプロセスで第2励振電極222、第2引出電極224、振動側第2接合パターン252、及び接続用接合パターン28,265を一括して形成することができる。
Further, in each of the
第2封止部材用ウエハ形成工程(ST13)は、図4に示すような第2封止部材用ウエハ100Cを形成する工程である。第2封止部材用ウエハ100Cは、上述したように、平面視略矩形の複数の第2封止部材4が集合された構成になっており、具体的には、各第2封止部材4が、平面視で第2封止部材4の一辺側に当該第2封止部材4とは離間して設けられた支持部101Cに、第1、第2連結部131C,132Cを介して連結された構成になっている。
The second sealing member wafer forming step (ST13) is a step of forming the second
第2封止部材用ウエハ形成工程では、水晶素板(ATカット水晶板)に、例えば、ウェットエッチングを行うことによって、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4、支持部101C、フレーム部102C、第1、第2連結部131C,132C、及び溝部133C,133Cを形成する。各第2封止部材4において、例えば、ウェットエッチングを行うことによって、第2貫通孔45及び第3貫通孔46を形成する。
In the second sealing member wafer forming step, each of the
また、各第2封止部材4において、例えば、真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、MBE、レーザーアブレーションなどのPVD法(例えば、フォトリソグラフィ等の加工におけるパターンニング用の膜形成法)により下地PVD膜や電極PVD膜を形成することで、封止側第2接合パターン421、一外部電極端子431、他外部電極端子432、及び接続用接合パターン453,463を形成する。ここで、各第2封止部材4の一主面411の封止側第2接合パターン421、及び接続用接合パターン453,463を同一の構成とすることができ、この場合、同一のプロセスで封止側第2接合パターン421、及び接続用接合パターン453,463を一括して形成することができる。
Further, in each of the
積層工程(ST14)は、第1封止部材用ウエハ形成工程(ST11)で形成された第1封止部材用ウエハ100Bと、水晶振動板用ウエハ形成工程(ST12)で形成された水晶振動板用ウエハ100Aと、第2封止部材用ウエハ形成工程(ST13)で形成された第2封止部材用ウエハ100Cとを積層することによって、水晶ウエハ100を形成する工程である。つまり、積層工程では、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3と、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2と、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4とを積層する。
The laminating step (ST14) includes the first
具体的には、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の振動側第1接合パターン251と、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3の封止側第1接合パターン321とを重ね合わせた状態で拡散接合させ、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の振動側第2接合パターン252と、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4の封止側第2接合パターン421とを重ね合わせた状態で拡散接合させる。
Specifically, the
また、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の接続用接合パターン264と、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3の接続用接合パターン35とを拡散接合させる。水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の接続用接合パターン27と、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3の接続用接合パターン36とを拡散接合させる。水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の接続用接合パターン265と、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4の接続用接合パターン453とを拡散接合させる。水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の接続用接合パターン28と、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4の接続用接合パターン463とを拡散接合させる。
In addition, the
なお、積層工程では、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3と、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2とを接合した後に、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2と、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4とを接合してもよいし、あるいは、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2と、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4とを接合した後に、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3と、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2とを接合してもよい。
In the laminating step, after each first sealing
上記の積層工程により、略直方体状の水晶振動子10のパッケージ12が複数、集合された水晶ウエハ100が形成される。各パッケージ12において、第1封止部材3と水晶振動板2とは、1.00μm以下のギャップを有し、第2封止部材4と水晶振動板2とは、1.00μm以下のギャップを有する。つまり、第1封止部材3と水晶振動板2との間の接合材11の厚みが、1.00μm以下であり、第2封止部材4と水晶振動板2との間の接合材11の厚みが、1.00μm以下(具体的には、本実施の形態のAu−Au接合では0.15μm〜1.00μm)である。なお、比較として、Snを用いた従来の金属ペースト封止材では、5μm〜20μmとなる。
By the above-described laminating step, a
積層工程後の水晶ウエハ100では、第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3の第1連結部131Bと、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の第1連結部131Aと、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4の第1連結部131Cとが、平面視で略一致する位置に設けられている。第1封止部材用ウエハ100Bの各第1封止部材3の第2連結部132Bと、水晶振動板用ウエハ100Aの各水晶振動板2の第2連結部132Aと、第2封止部材用ウエハ100Cの各第2封止部材4の第2連結部132Cとが、平面視で略一致する位置に設けられている。
In the
個片化工程(ST15)では、水晶ウエハ100の各パッケージ12の第1封止部材3を、例えば棒状の押圧部材によって押圧することにより、水晶ウエハ100から各パッケージ12を折り取って(分離させて)、パッケージ12を個片化させる。この際、パッケージ12(第1封止部材3)の第1、第2連結部131,132が設けられた箇所とは反対側の箇所を押圧することが好ましい。具体的には、パッケージ12の他方の長辺12bの中央位置12d(図3参照)を押圧することが好ましい。
In the singulation step (ST15), each
本実施の形態によれば、個片化工程において、水晶振動子10のパッケージ12が複数、集合された水晶ウエハ100から、各パッケージ12を折り取りによって容易に個片化することができる。以下、この点について説明する。
According to the present embodiment, in the singulation process, each
個片化工程では、水晶ウエハ100の各パッケージ12の第1、第2連結部131,132が設けられた箇所とは反対側の箇所を押圧することにより、パッケージ12が個片化されるようになっている。この際、各パッケージ12の水晶振動板2、第1封止部材3、及び第2封止部材4のそれぞれに第1、第2連結部131A,132A,131B,132B,131C,132Cが設けられているので、第1、第2連結部131A,132A,131B,132B,131C,132Cにおいて水晶振動板2、第1封止部材3、及び第2封止部材4のそれぞれを容易に分離させることができる。具体的には、水晶振動板用ウエハ100Aの第1、第2連結部131A,132Aと水晶振動板2との接続箇所、つまり、水晶振動板2の一方の長辺において、水晶振動板2と第1、第2連結部131A,132Aとを分離させることができる。同様に、第1封止部材用ウエハ100Bの第1、第2連結部131B,132Bと第1封止部材3との接続箇所、つまり、第1封止部材3の一方の長辺において、第1封止部材3と第1、第2連結部131B,132Bとを分離させることができる。第2封止部材用ウエハ100Cの第1、第2連結部131C,132Cと第2封止部材4との接続箇所、つまり、第2封止部材4の一方の長辺において、第2封止部材4と第1、第2連結部131C,132Cとを分離させることができる。したがって、水晶ウエハ100から各パッケージ12を折り取りによって容易に個片化することができる。
In the singulation step, the
また、個片化工程での折り取りの際、押圧による応力が、水晶ウエハ100の第1連結部131(第2連結部132についても同様)の内側端縁131dとパッケージ12の長辺12aとの接続部12fに最も集中しやすくなっている。そこで、本実施の形態では、接続部12fを起点として水晶ウエハ100に破断を発生させ、この破断を水晶ウエハ100のZ´軸方向に沿って略直線状に進行させることによって、パッケージ12の個片化を容易に行えるようにしている。
Further, when the wafer is cut off in the singulation process, the stress due to the pressing is caused by the
本実施の形態では、第1連結部131の支持部101側の端部131aの幅W11が、パッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の長辺12a側の端部131bの幅W12よりも大きくなっており、第1連結部131の外側端縁131cにおいて、支持部101側の端縁131eが、パッケージ12の長辺12a側の端縁131fよりも、平面視でパッケージ12の長辺12aの中央位置12cから遠い位置に設けられている。また、第1連結部131の長辺12a側の端部131bに、Z´軸方向に延びる溝部133が設けられている。これにより、個片化工程において、接続部12fを起点として発生した破断を水晶ウエハ100のZ´軸方向に沿ってスムーズに進行させ、パッケージ12を水晶ウエハ100から容易に分離させることができ、割れ、チッピング等の折り取り痕の発生を抑制して、パッケージ12の外観不良の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, the width W11 of the
また、溝部133によって、パッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の折り取りに必要な押圧力(加圧力)を小さくすることができ、個片化工程での折り取りの際にパッケージ12に加えられるダメージを小さくすることができる。この場合、第1封止部材用ウエハ100Bの両面に溝部133B,133Bを形成し、水晶振動板用ウエハ100Aの両面に溝部133A,133Aを形成し、さらに、第2封止部材用ウエハ100Cの両面に溝部133C,133Cを形成することによって、折り取りの際のパッケージ12のダメージをより小さくすることができる。
Further, the pressing force (pressing force) required to break off the package 12 (the
また、溝部133が水晶ウエハ100のX軸方向に垂直な方向(この場合、Z´軸方向)に沿って形成されており、溝部133がパッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の角部12eと間隔を隔てて設けられているので、ウェットエッチングによって溝部133を形成する場合、水晶ウエハ100の異方性によるパッケージ12の角部12eの欠損(面取り)を抑制することができる。
The
また、第1連結部131の内側端縁131dが、両端部以外の部分が角のない形状とされているので、内側端縁131dとパッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の長辺12aとの接続部12fに折り取りの際の応力を確実に集中させることができ、水晶ウエハ100の破断を接続部12fにおいて確実に発生させることができる。
Further, since the
また、第1、第2連結部131,132が、パッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の+X方向側の長辺12aに設けられているので、ウェットエッチングを行う際、水晶ウエハ100の異方性によって水晶振動板2の振動部22(図8参照)の+X方向側の角部に欠損(面取り)が発生することを抑制できる。つまり、第1、第2連結部131,132がパッケージ12の−X方向側の長辺12bに設けられる場合に比べて、振動部22をより矩形に近い形状に形成することができる。
Also, since the first and second connecting
ここで、個片化工程において、パッケージ12の他方の長辺12bの中央位置12d付近を押圧した場合、パッケージ12を変形させようとする力が、押圧箇所(ここでは、パッケージ12の長辺12bの中央位置12d)と、第1、第2連結部131,132の支持部101側への接続箇所(ここでは、外側端縁131cの支持部101側の端縁131e)とを結ぶ直線(ここでは、直線L2)上に最も大きく作用すると考えられる。そして、直線(張力線)の内側の領域では、押圧に起因する変形や、それに伴った破断(破壊)が発生すると考えられ、上述したように、接続部12fを起点として破断を発生させ、水晶ウエハ100のZ´軸方向に沿って略直線状に破断を進行させることが可能である。つまり、張力線の内側の領域では、押圧に起因する破断等をある程度コントロールすることが可能である。一方、張力線の外側の領域では、形状の乱れや、結晶の方位、状態、その他外的因子に影響される変形や破断(破壊)が発生すると考えられ、この変形や破断は、上述した張力線の内側の領域とは異なり、想定外の位置及び方向に発生する可能性があり、コントロールすることが困難と考えられる。
Here, in the singulation step, when the vicinity of the
本実施の形態では、第1連結部131(第2連結部132についても同様)の外側端縁131cが、平面視で、上記張力線に対応する直線L2に沿って設けられているので、折り取りのために破断が必要な箇所、具体的には、パッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の角部12eと接続部12fとの間の箇所を全て張力線(直線L2)の内側の領域に含ませることができる。これにより、折り取りのために必要な箇所に限って破断を発生させることができ、パッケージ12の外観不良の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, since the
上記実施の形態では、水晶振動デバイスを水晶振動子としたが、水晶振動子以外の水晶振動デバイス(例えば水晶発振器)にも本発明を適用することが可能である。 In the above embodiment, the crystal resonator device is a crystal resonator. However, the present invention can be applied to a crystal resonator device (for example, a crystal oscillator) other than the crystal resonator.
また、上記実施形態では、第1、第2連結部131,132をパッケージ12(水晶振動板2、第1封止部材3、第2封止部材4)の長辺12a側に設けたが、パッケージ12の短辺側に第1、第2連結部を設ける構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the first and second connecting
本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention may be embodied in various other forms without departing from its spirit, spirit or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in every aspect, and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the claims, and is not limited by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、水晶振動子や、水晶発振器等の水晶振動デバイスの製造方法に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to a method for manufacturing a crystal resonator or a crystal resonator device such as a crystal oscillator.
100 水晶ウエハ
10 水晶振動子
12 パッケージ
100A 水晶振動板用ウエハ
2 水晶振動板
101A 支持部
131A 第1連結部
132A 第2連結部
133A 溝部
100B 第1封止部材用ウエハ
3 第1封止部材
101B 支持部
131B 第1連結部
132B 第2連結部
133B 溝部
100C 第2封止部材用ウエハ
4 第2封止部材
101C 支持部
131C 第1連結部
132C 第2連結部
133C 溝部
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記第1封止部材用ウエハ形成工程では、平面視略矩形の複数の第1封止部材が集合され、且つ、各第1封止部材が、平面視で当該第1封止部材の一辺側に第1封止部材とは離間して設けられた第1封止部材用支持部に、第1、第2連結部を介して連結された前記第1封止部材用ウエハを形成し、
前記第1封止部材用ウエハ形成工程後の前記第1封止部材用ウエハでは、前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第1封止部材の一辺側の端部には、当該第1封止部材の一辺に沿って溝部が形成され、当該溝部は、前記第1、第2連結部の前記第1封止部材の一辺の中央位置から近い側の内側端縁と、前記第1封止部材の一辺との接続部から、前記第1封止部材の角部に向けてそれぞれ延びており、且つ、それぞれの溝部は、前記第1封止部材の角部まで到達しておらず、
前記水晶振動板用ウエハ形成工程では、平面視略矩形の複数の水晶振動板が集合され、且つ、各水晶振動板が、平面視で当該水晶振動板の一辺側に水晶振動板とは離間して設けられた水晶振動板用支持部に、第1、第2連結部を介して連結された前記水晶振動板用ウエハを形成し、
前記水晶振動板用ウエハ形成工程後の前記水晶振動板用ウエハでは、前記第1、第2連結部のそれぞれの前記水晶振動板の一辺側の端部には、当該水晶振動板の一辺に沿って溝部が形成され、当該溝部は、前記第1、第2連結部の前記水晶振動板の一辺の中央位置から近い側の内側端縁と、前記水晶振動板の一辺との接続部から、前記水晶振動板の角部に向けてそれぞれ延びており、且つ、それぞれの溝部は、前記水晶振動板の角部まで到達しておらず、
前記第2封止部材用ウエハ形成工程では、平面視略矩形の複数の第2封止部材が集合され、且つ、各第2封止部材が、平面視で当該第2封止部材の一辺側に第2封止部材とは離間して設けられた第2封止部材用支持部に、第1、第2連結部を介して連結された前記第2封止部材用ウエハを形成し、
前記第2封止部材用ウエハ形成工程後の前記第2封止部材用ウエハでは、前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第2封止部材の一辺側の端部には、当該第2封止部材の一辺に沿って溝部が形成され、当該溝部は、前記第1、第2連結部の前記第2封止部材の一辺の中央位置から近い側の内側端縁と、前記第2封止部材の一辺との接続部から、前記第2封止部材の角部に向けてそれぞれ延びており、且つ、それぞれの溝部は、前記第2封止部材の角部まで到達しておらず、
前記積層工程では、前記第1封止部材用ウエハの前記第1封止部材と、前記水晶振動板用ウエハの前記水晶振動板と、前記第2封止部材用ウエハの前記第2封止部材とを積層することによって、前記水晶振動デバイスの前記パッケージが複数、集合された前記水晶ウエハを形成し、
前記積層工程後の前記水晶ウエハでは、前記第1封止部材用ウエハの前記第1連結部と、前記水晶振動板用ウエハの前記第1連結部と、前記第2封止部材用ウエハの前記第1連結部とが、平面視で略一致する位置に設けられ、且つ、前記第1封止部材用ウエハの前記第2連結部と、前記水晶振動板用ウエハの前記第2連結部と、前記第2封止部材用ウエハの前記第2連結部とが、平面視で略一致する位置に設けられ、
前記個片化工程では、前記第1封止部材の前記一辺側とは反対側の他辺側の箇所を押圧部材によって押圧することにより、前記水晶ウエハから前記各パッケージの折り取りを行うことを特徴とする水晶振動デバイスの製造方法。 The first sealing member wafer formed in the first sealing member wafer forming step, the crystal diaphragm wafer formed in the crystal diaphragm wafer forming step, and the second sealing member wafer forming step. A crystal vibrating device, comprising: a laminating step of forming a quartz wafer by laminating the formed second sealing member wafer; and a singulating step of singulating a package of the quartz vibrating device from the quartz wafer. The method for producing
In the first sealing member wafer forming step, a plurality of first sealing members having a substantially rectangular shape in a plan view are assembled, and each first sealing member is on one side of the first sealing member in a plan view. Forming the first sealing member wafer connected to the first sealing member support portion provided separately from the first sealing member via first and second connecting portions;
In the first sealing member wafer after the first sealing member wafer forming step, one end of the first sealing member of each of the first and second connecting portions is provided with the second sealing member. A groove is formed along one side of the one sealing member, and the groove is formed on an inner edge of the first and second connecting portions on a side closer to a center position of the one side of the first sealing member, From the connection portion with one side of the sealing member, each extends toward the corner of the first sealing member, and each groove does not reach the corner of the first sealing member. ,
In the crystal vibration plate wafer forming step, a plurality of substantially rectangular crystal vibration plates in a plan view are assembled, and each crystal vibration plate is separated from the crystal vibration plate on one side of the crystal vibration plate in a plan view. Forming a wafer for the quartz diaphragm connected to the supporting portion for the quartz diaphragm provided through the first and second connecting portions,
In the quartz-crystal-diaphragm wafer after the quartz-crystal-diaphragm-wafer forming step, one end of the first and second connection portions on one side of the quartz-crystal plate is formed along one side of the quartz-crystal plate. A groove portion is formed, and the groove portion is formed from a connection portion between an inner edge of the first and second connecting portions on a side closer to a center position of one side of the quartz plate and one side of the quartz plate. Each of the grooves extends toward the corner of the quartz plate, and each groove does not reach the corner of the quartz plate,
In the second sealing member wafer forming step, a plurality of second sealing members having a substantially rectangular shape in a plan view are assembled, and each of the second sealing members is on one side of the second sealing member in a plan view. Forming the second sealing member wafer connected to the second sealing member support portion provided separately from the second sealing member via the first and second connecting portions;
In the second sealing member wafer after the second sealing member wafer forming step, the first and second connecting portions have respective ends of the one side of the second sealing member. A groove is formed along one side of the second sealing member, and the groove is formed on the inner edge of the first and second connecting portions on the side closer to the center of the one side of the second sealing member; From the connection with one side of the sealing member, each extends toward the corner of the second sealing member, and each groove does not reach the corner of the second sealing member. ,
In the laminating step, the first sealing member of the first sealing member wafer, the quartz vibration plate of the quartz vibration plate wafer, and the second sealing member of the second sealing member wafer By stacking a plurality, the package of the crystal vibrating device forms a plurality, the assembled quartz wafer,
In the crystal wafer after the laminating step, the first connection portion of the first sealing member wafer, the first connection portion of the crystal vibration plate wafer, and the second connection portion of the second sealing member wafer A first connection portion provided at a position substantially coinciding in plan view, and the second connection portion of the first sealing member wafer, and the second connection portion of the crystal vibration plate wafer; The second connection portion of the second sealing member wafer is provided at a position substantially coinciding in plan view,
In the singulation step, each package is cut off from the crystal wafer by pressing a portion of the first sealing member on the other side opposite to the one side with a pressing member. Characteristic method of manufacturing a crystal vibrating device.
前記第1封止部材用ウエハに形成された各溝部、前記水晶振動板用ウエハに形成された各溝部、および前記第2封止部材用ウエハに形成された各溝部は、前記水晶ウエハのX軸方向に垂直な方向に沿って形成されていることを特徴とする水晶振動デバイスの製造方法。 Each groove formed on the first sealing member wafer, each groove formed on the crystal vibration plate wafer, and each groove formed on the second sealing member wafer are X of the crystal wafer. A method for manufacturing a crystal vibrating device, wherein the method is formed along a direction perpendicular to an axial direction.
前記第1封止部材用ウエハに形成された前記第1、第2連結部の各内側端縁、前記水晶振動板用ウエハに形成された前記第1、第2連結部の各内側端縁、および前記第2封止部材用ウエハに形成された前記第1、第2連結部の各内側端縁は、曲線状に形成されていることを特徴とする水晶振動デバイスの製造方法。 An inner edge of each of the first and second connecting portions formed on the first sealing member wafer, an inner edge of each of the first and second connecting portions formed on the crystal diaphragm wafer, And a method of manufacturing a quartz-crystal vibrating device, wherein inner edges of the first and second connecting portions formed on the wafer for the second sealing member are formed in a curved shape.
前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記支持部側の端部は、前記水晶振動板の一辺側の端部よりも、平面視での幅が大きくなっており、
前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記支持部側の端部は、前記第1封止部材の一辺側の端部よりも、平面視での幅が大きくなっており、
前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記支持部側の端部は、前記第2封止部材の一辺側の端部よりも、平面視での幅が大きくなっていることを特徴とする水晶振動デバイスの製造方法。 A method for manufacturing a crystal vibration device according to any one of claims 1 to 3 ,
The ends of the first and second connecting portions of the wafer for the crystal vibration plate on the side of the support portion have a larger width in plan view than the end of one side of the crystal vibration plate. ,
The end of the first and second connecting portions of the first sealing member wafer on the support portion side has a width in plan view greater than the end of one side of the first sealing member. It's getting bigger
Each of the first and second connecting portions of the second sealing member wafer has an end portion on the support portion side that has a width in plan view greater than an end portion on one side of the second sealing member. A method for manufacturing a crystal vibrating device, characterized in that it is enlarged.
前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記水晶振動板の一辺の中央位置から遠い側の外側端縁は、前記水晶振動板の角部に連結され、
前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第1封止部材の一辺の中央位置から遠い側の外側端縁は、前記第1封止部材の角部に連結され、
前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部のそれぞれの前記第2封止部材の一辺の中央位置から遠い側の外側端縁は、前記第2封止部材の角部に連結されていることを特徴とする水晶振動デバイスの製造方法。 A method for manufacturing a crystal resonator device according to any one of claims 1 to 4 ,
An outer edge of each of the first and second connection portions of the wafer for the crystal vibration plate that is farther from a center position of one side of the crystal vibration plate is connected to a corner of the crystal vibration plate,
Outer edges of the first and second connection portions of the first sealing member wafer that are farther from a center position of one side of the first sealing member are formed at corners of the first sealing member. Concatenated,
Outer edges of the first and second connecting portions of the wafer for the second sealing member, which are farther from the center of one side of the second sealing member, are located at corners of the second sealing member. A method for manufacturing a crystal vibrating device, wherein the device is connected.
前記水晶振動板用ウエハの前記第1、第2連結部は、前記水晶振動板の一方の長辺側に設けられ、
前記第1封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部は、前記第1封止部材の一方の長辺側に設けられ、
前記第2封止部材用ウエハの前記第1、第2連結部は、前記第2封止部材の一方の長辺側に設けられ、
前記個片化工程では、前記第1封止部材の他方の長辺の中央位置を押圧することを特徴とする水晶振動デバイスの製造方法。 The method for manufacturing a crystal resonator device according to claim 5 ,
The first and second connecting portions of the crystal diaphragm wafer are provided on one long side of the crystal diaphragm,
The first and second connection portions of the first sealing member wafer are provided on one long side of the first sealing member,
The first and second connecting portions of the second sealing member wafer are provided on one long side of the second sealing member,
The method of manufacturing a quartz crystal vibrating device, wherein in the singulation step, a center position of the other long side of the first sealing member is pressed.
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