TWI514521B - A manufacturing method of a package, a piezoelectric vibrator and an oscillator - Google Patents

A manufacturing method of a package, a piezoelectric vibrator and an oscillator Download PDF

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TWI514521B TW099142145A TW99142145A TWI514521B TW I514521 B TWI514521 B TW I514521B TW 099142145 A TW099142145 A TW 099142145A TW 99142145 A TW99142145 A TW 99142145A TW I514521 B TWI514521 B TW I514521B
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Yoshifumi Yoshida
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Description

封裝體之製造方法、壓電振動子及振盪器
本發明係關於電子零件用之封裝體,該電子零件用之封裝體具備有互相接合而在內側形成空腔之多數基板,和導通空腔內部和多數基板中之基座基板之外部之貫通電極。
近年來,在行動電話或行動資訊終端機器,使用利用水晶等之壓電振動子以當作時刻源或控制訊號之時序源、基準訊號源等。該種之壓電振動子雖然所知的有各式各樣,但以其一例而言,所知的有表面安裝型之壓電振動子。就以該主要之壓電振動子而言,一般所知的有以在基座基板和頂蓋基板從上下夾著之方式接合形成壓電振動片之壓電基板之3層構造型。此時,壓電振動片係被安裝在基座基板,被收容在形成於基座基板和頂蓋基板之間的空腔內。
再者,近年來,並非上述三層構造型,開發出兩層構造型的壓電振動片。該類型之壓電振動子係藉由直接接合基座基板和頂蓋基板而使封裝體成為兩層構造,在形成於兩基板之間的空腔內收容有壓電振動片。該兩層構造型之壓電振動子比起三層構造之壓電振動子優於可以謀求薄型化等之點,適合使用。
就以如此之兩層構造型之壓電振動子之封裝體之一而言,所知的有藉由在形成於玻璃材料之基座基板的貫通孔,填充燒結銀塗料等之導電構件而形成貫通電極,電性連接空腔內之水晶振動片和基座基板之外側的外部電極。
但是,該手法則有由於在貫通孔和導電構件之間具有微細間隙等使得外氣侵入至封裝體內而引起封裝體內之真空度惡化,其結果有引起水晶振動子之特性惡化之情形。作為其對策,有如專利文獻1~3提案般,將具有頭部之電極銷埋入至形成於基座基板之貫通孔,並且藉由以玻璃之軟化點以上之溫度予以加熱而熔接玻璃和電極銷,來防止真空度之惡化的手法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-209198號公報
[專利文獻2]日本特開2002-121037號公報
[專利文獻3]日本特開2002-124845號公報
以記載於專利文獻1~3之封裝體製造方法所製造之封裝體中,埋入於基座基板之電極銷並非使其頭部而係使細的芯材部之前端露出於封裝體之外側。因此,於蓋上蓋構件而予以密封之前進行頻率調整之時,則遭遇極大困難。於進行該頻率之調整之時,必須一面使測量用之探針銷接觸於露出於封裝體之外側的貫通電極而進行測量,一面進行頻率調整使成為所期待之頻率。但是,由於電極銷之芯材部之截面積非常小,故有產生接觸不良之問題。
為了簡單實施頻率調整,亦可考慮事先在露出於封裝體之外側的貫通電極上形成外部電極。但是,在接合頂蓋基板之前的基座基板,則形成用以對基座基板安裝電子零件之引繞電極和位於基板外側之外部電極的雙方。因此,電極形成之製程非常複雜,不僅無法安定地製造基座基板,要確保品質也極為困難。
本發明係鑑於上述問題點而研究出,其目的在於提供不需要複雜之製程,可製作出高品質、高精度的封裝體之製造方法。
為了解決上述課題,本發明採用以下之手段。
即是,本發明係提供一種封裝體之製造方法,該封裝體具備有互相接合而在內側形成空腔之多數基板,和導通空腔內部和多數基板中由玻璃材料所構成之基座基板之外部的貫通電極,其特徵為:具備在上述基座基板用晶圓形成貫通孔之貫通孔形成工程;在上述貫通孔插入由金屬材料所構成之導電性之鉚釘體的鉚釘體插入工程;將上述基座基板用晶圓加熱至較上述玻璃材料之軟化點高溫而使上述基座基板用晶圓熔接於上述鉚釘體之熔接工程;和冷卻上述基座基板用晶圓之冷卻工程。
上述鉚釘體係一方之端部之截面積大於其他部分之截面積,上述一方之端部露出於上述基座基板之外部。上述鉚釘體即使例如一方之端部經階差而對為其他部分之芯材部作連接的形狀,上述鉚釘體之一方之端部構成略圓板狀或略矩形板狀亦可。再者,上述鉚釘體即使例如為一方端部對其他部分平滑地連接之形狀,構成略圓錐台狀的形狀亦可。
若藉由本發明,使用一方之端部的截面積大於其他部分的截面積者,於完成基座基板之時則使鉚釘體中之一方之端部露出於基座基板之外部。因此,可以充分確保例如頻率調整時所使用之測量器之探針銷接觸於鉚釘體中截面積之大的一方之端部用的面積。
再者,與本發明有關之封裝體之製造方法係冷卻上述基座基板用晶圓之後,包含上述鉚釘體中之上述一方之端部之一部分而研磨上述基座基板用晶圓之表面。
若藉由本發明,研磨基座基板用晶圓之表面,使鉚釘體中之一方之端部的一部分殘留。因此,可以藉由研磨對基座基板用晶圓之一方表面而賦予平坦度,同時使鉚釘體中之截面積大的一方之端部殘留,可以確保使頻率調整時所使用之測量器之探針銷接觸用的區域。
與本發明有關之壓電振動子係在以本發明之封裝體之製造方法所製造之封裝體之空腔內,收容被安裝於上述鉚釘體之其他之端部的壓電振動片。再者,本發明所涉及之振盪器係具備本發明之壓電振動子,和上述壓電振動子作為振盪子而被電性連接的積體電路。
若藉由本發明,因可以充分確保例如於頻率調整時所使用之測量器的探針銷對成為貫通電極之鉚釘體作接觸用的區域,故不需要事先在露出於封裝體之外側之貫通電極上形成外部電極之複雜製程。因此,電極形成之製程成為簡易性,可以安定地製作基座基板,並可以實現品質確保和提升。並且,因可以確保壓電振動片和外部電極之安定的導電性,並也可以確保壓電振動子之空腔內的安定氣密性,故可以使壓電振動子之性能成為均勻。
以下,針對藉由本發明之實施型態的封裝體之一例的壓電振動子,一面參照第1圖~第4圖一面予以說明。
如第1圖至第3圖所示般,藉由本實施型態之壓電振動子1係以基座基板2和頂蓋基板3形成被疊層兩層之箱狀,成為在內部之空腔4內收納有壓電振動片5之表面安裝型的壓電振動子1。然後,壓電振動片5和被設置在基座基板2之外側的外部電極6、7藉由貫通基座基板2之一對貫通電極8、9而電性連接。
基座基板2係由玻璃材料例如鈉鈣玻璃所構成之透明絕緣基板形成板狀。在基座基板2形成有用以形成一對貫通電極8、9之一對貫穿孔21、22。頂蓋基板3係與基座基板2相同,由玻璃材料例如鈉鈣玻璃所構成之透明絕緣基板,形成能夠重疊於基座基板2之大小的板狀。然後,在頂蓋基板3與基座基板2之接合之接合面側,形成有收容壓電振動片5之矩形狀之凹部3a。該凹部3a係於重疊基座基板2及頂蓋基板3之時,成為收容壓電振動片5之空腔4。然後,頂蓋基板3係在使該凹部3a對向於基座基板2側之狀態下,經接合層23而與基座基板2陽極接合。
壓電振動片5為矩形狀之AT切割水晶振動片,於施加特定電壓之時振動。壓電振動片5係在其外表面上,具有用以產生厚度滑動振動之一對激振電極(無圖示),和電性連接於該些一對激振電極的一對支架電極(無圖示)。壓電振動片5係藉由其基部以導電性黏接劑28(或是金屬凸塊)被接合在基座基板2之上面,安裝於基座基板2上。
然後,壓電振動片5之第1激振電極係經一方之支架電極及一方之貫通電極8而被電性連接於一方之外部電極6,壓電振動片5之第2激振電極係經另一方之支架電極、引繞電極27及另一方之貫通電極9而被電性連接於另一方之外部電極7。外部電極6、7係被設置在基座基板2之底面的長邊方向之兩端。並且,在基座基板2之底面的四個角落形成外部電極,即使將其中兩個設為虛擬之外部電極亦可。
貫通電極8、9係在貫通孔21、22之中配設由導電性之金屬材料所構成之鉚釘體37而形成,透過該鉚釘體37確保安定之電導通性。一方之貫通電極8係在一方之外部電極6之上方,位於壓電振動片5之基部之下方附近,另一方之貫通電極9係在另一方之外部電極7之上方位於壓電振動片5之前端部之下方附近。
鉚釘體37係如第4圖所示般,為直徑小且截面積小之略圓柱狀之芯材部31與直徑大且截面積大之略圓板狀之底部36經階差而略同軸狀地被連接之形狀。鉚釘體37係以其底部36露出於基座基板2之底面。即是,鉚釘體37係使為截面積大之一方之端部的底部36側露出基座基板2之底面。鉚釘體37係藉由熔接而被固定於由玻璃材料所構成之基座基板2,芯材部31及底部36完全塞住貫通孔21、22而維持空腔4內之氣密。並且,鉚釘體37係藉由例如科伐鐵鎳鈷(kovar)合金或Fe-Ni(42合金)等之熱膨脹係數接近於基座基板2之玻璃材料(最佳為同等或較低)之導電性金屬材料所形成。
(封裝體之製造方法)
接著,針對收容壓電振動片之封裝體(壓電振動子)之製造方法,一面參照第7至16圖及第18圖一面予以說明。
首先,進行製作之後成為基座基板2之基座基板用晶圓41的工程(S10)。首先,形成第8圖所示之基座基板用晶圓41。具體而言,於將鈉鈣玻璃研磨加工至特定厚度而予以洗淨之後,藉由蝕刻等除去最表面之加工變質層(S11)。並且,在第8圖中,表示基座基板用晶圓41之一部份,實際上基座基板用晶圓41為圓板狀。再者,第8圖所示之虛線M係圖示在之後之切斷工程中切斷基座基板用晶圓41之切斷線。再者,第8圖中之貫通孔21、22係以形成貫通電極8、9之工程而形成在後述之基座基板用晶圓41。接著,執行在基座基板用晶圓41形成貫通電極8、9之貫通電極形成工程(S10A)。
(貫通孔形成工程)
首先,形成貫通基座基板用晶圓41之貫通孔21、22(S12)。貫通孔21、22之形成係如第9圖及第10圖所示般,以由具備有平板部52和形成在平板部52之單面的凸部53的碳材料所構成之貫通孔形成用模具51,邊推壓基座基板用晶圓41,邊加熱執行基座基板用晶圓41。之後,藉由將轉印有第11圖所示之凸部53之形狀而形成凹陷之基座基板用晶圓41研磨至第12圖之狀態,在基座基板用晶圓41形成貫通孔21、22。
貫通孔形成用模具51之平板部52係於推壓基座基板用晶圓41之時,與基座基板用晶圓41之一方表面41a相接的平坦構件。並且,基座基板晶圓41之一方之表面41a係成為基座基板2之底面。貫通孔形成用模具51之凸部53係於推壓基座基板用晶圓41之時對基座基板用晶圓41轉印凸部53之形狀而形成成為貫通孔21、22之凹陷的構件。在凸部53之側面形成有脫模用之錐形,該略圓錐台狀之凸部53之形狀則被轉印至貫通孔21、22。並且,藉由在之後的製造工程中基座基板用晶圓41熔接於鉚釘體37,貫通孔21、22被鉚釘體37堵塞。
貫通孔形成工程首先如第9圖所示般,將貫通孔形成用模具51設置成凸部53成為上側,在其上方設置基座基板用晶圓41。然後,配置在加熱爐內,以大約900℃左右之高溫狀態施加壓力,如第10圖及第11圖所示般,在基座基板用晶圓41轉印凸部53之形狀而形成凹陷。之後,如第12圖所示般,藉由研磨不形成有基座基板用晶圓41之凹陷的另一方表面,在基座基板用晶圓41形成略圓錐台狀之貫通孔21、22。並且,即使於加熱基座基板用晶圓41之時,使貫通孔形成用模具51之凸部53貫通於基座基板用晶圓41,省略上述研磨之工程亦可。
此時,平板部52及凸部53因由碳材料所構成,不會有被加熱軟化之基座基板用晶圓41接合於平板部52及凸部53之情形。因此,可以從基座基板用晶圓41簡單拆取貫通孔形成用模具51。再者,因平板部52及凸部53係由碳材料所構成,故可以吸附從高溫狀態之基座基板用晶圓41產生之氣體,防止在基座基板用晶圓41產生多孔,使基座基板用晶圓41之氣孔率下降。依此,可以確保空腔4之氣密性。
接著,邊漸漸降低溫度邊使基座基板用晶圓41冷卻。該冷卻方法係在熔接工程後執行之冷卻工程之說明中詳細述敘。
(鉚釘體插入工程)
接著,執行將鉚釘體37插入至貫通孔21、22之工程(S13)。如第13圖所示般,將基座基板用晶圓41設置在後述之熔接模61之壓模63之上,將鉚釘體37從上側插入至貫通體21、22,以加熱模具63和後述之熔接模61之受模62夾住基座基板用晶圓41及鉚釘體37,如第14圖所示般,使上下反轉。將鉚釘體37插入至貫通孔21、22之工程係使用搖晃機來進行。此時,底部36設成較貫通孔21、22之開口大的平面形狀。鉚釘體37具有底部36,故容易插入貫通孔21、22,作業性佳。再者,如第14圖所示般,鉚釘體37之芯材部31之前端係不從基座基板用晶圓41之另一方表面41b突出,在芯材部31之前端和壓模63之壓模平板部67之間形成間隙。
(熔接工程)
接著,進行加熱基座基板用晶圓41,使基座基板用晶圓41熔接於鉚釘體37之工程(S14)。熔接工程係如第14圖所示般,在具備有被設置在基座基板用晶圓41之下側的受模62和被配置在基座基板用晶圓41之上側的壓模63之由碳材料所構成之熔接模61,一片一片地設置基座基板用晶圓41,並邊推壓基座基板用晶圓41邊加熱基座基板用晶圓41。
受模62為保持基座基板用晶圓41之下側及鉚釘體37之模具,構成大於基座基板用晶圓41之平面形狀,鉚釘體37被插入至貫通孔21、22內而從基座基板用晶圓41之表面41a沿著底部36之一部分突出之基座基板用晶圓41之下側的形狀。受模62具備有保持基座基板用晶圓41之時與基座基板用晶圓41之表面41a相接之受模平板部65,和與底部36相接而相當於底部36之凹部之受模凹部66。受模凹部66係對準於被設置在基座基板用晶圓41之貫通孔21、22之鉚釘體37之底部36之位置而形成。藉由底部36被嵌入於受模凹部66,受模62可以保持鉚釘體37,可以防止鉚釘體37偏離,芯材部31偏離之情形。
壓模63為推壓基座基板用晶圓41之上側的模具,構成與受模62相同之平面形狀,具有與基座基板用晶圓41之另一方表面41b相接之壓模平板部67。押模平板部67為與基座基板用晶圓41之另一方之表面41b相接的平坦構件。再者,壓模63具備有在其端部貫通壓模63之縫隙70。縫隙70可以設為加熱推壓基座基板用晶圓41之時的空氣或基座基板用晶圓41之剩下的玻璃材料的排出口。
熔接工程首先在將設置在熔接模61之基座基板用晶圓41及鉚釘體37擱在金屬製之網目輸送帶上之狀態下放入加熱爐內予以加熱。然後,利用配置在加熱爐內之沖壓機等,藉由壓模63以例如30~50g/cm2 之壓力加壓基座基板用晶圓41。加熱溫度係設為較基座基板用晶圓41之玻璃材料之軟化點(例如545℃)高之溫度,設為例如大約900℃。
使加熱溫度漸漸上升,在高於玻璃材料之軟化點大約5℃,例如550℃之時點暫時停止上升而予以保持,之後再上升至大約900℃。如此一來藉由以高於玻璃材料之軟化點大約5℃之溫度,暫時停止溫度上升而予以保持,則可以使基座基板用晶圓41之軟化均勻。
然後,藉由以高溫狀態加壓基座基板用晶圓41,使基座基板用晶圓41熔接於鉚釘體37,而成為鉚釘體37塞住貫通孔21、22之狀態。並且,藉由在熔接模61形成其他凸部或凹部,使基座基板用晶圓41熔接於鉚釘體37,並且亦可在基座基板用晶圓41形成凹部或凸部。
(冷卻工程)
接著,冷卻基座基板用晶圓41(S15)。基座基板用晶圓41之冷卻係從熔接工程之加熱時的大約900℃漸漸降溫。冷卻速度設為從歪點+50℃至-50℃間之冷卻速度較從大約900℃至形成基座基板用晶圓41之玻璃材料之歪點+50℃的冷卻速度慢。尤其,從形成基座基板用晶圓41之玻璃材料之徐冷點徐冷至歪點。從歪點+50℃至歪點-50℃間之冷卻係使例如基座基板用晶圓41移動至另外的爐而進行。
如此一來,藉由徐冷至歪點±50℃間,可以防止在基座基板用晶圓41產生歪斜。再者,因基座基板用晶圓41之玻璃材料和鉚釘體37之金屬材料之熱膨脹係數不同,故當在基座基板用晶圓41產生歪斜時,則有在貫通孔21、22和鉚釘體37之間產生間隙,或在鉚釘體37附近產生裂紋之情形。藉由防止基座基板用晶圓41之歪斜,可以保持基座基板用晶圓41確實熔接於鉚釘體37之狀態。
並且,即使令從歪點-50℃冷卻至常溫之冷卻速度,較從歪點+50℃冷卻至歪點-50℃間之冷卻速度快,使冷卻時間縮短亦可。如此一來,形成如第15圖所示鉚釘體37之芯材部31塞住貫通孔21、22之狀態的基座基板用晶圓41。在此,因熔接工程前之狀態下在鉚釘體37之芯材部31之前端和壓模63之壓模平板部67之間形成有間隙,故該間隙被玻璃材料填充。因此,在基座基板用晶圓41之另一方表面41b不露出鉚釘體37之芯材部31,基座基板用晶圓41之另一方表面41b被轉印壓模平板部67之形狀而成為平坦。並且,在貫通孔形成工程中,冷卻加熱基座基板用晶圓41之方法也以上述冷卻方法來執行。
(研磨工程)
接著,從兩側研磨基座基板用晶圓41之表面41a、41b,研磨鉚釘體37之底部36之一部分及芯材部31之一部分(S16)。此時,故基座基板用晶圓41之另一方之表面41b為平坦,故可以將此當作研磨之基準面使用而一開始研磨基座基板用晶圓41之一方的表面41a,並可研磨平坦度非常高之研磨。鉚釘體37之底部36及芯材部31之研磨係以眾知之方法來執行。然後,如第16圖所示般,基座基板用晶圓41之表面41a、41b和貫通電極8、9(鉚釘體37)之露出面成為大略同一平面。此時,並非研磨底部36之全部,例如以研磨一半等,使底部36之一部分殘留之方式進行研磨。如此一來,在基座基板用晶圓41形成貫通電極8、9。
接著,在基座基板用晶圓41之表面41a圖案製作導電性材料,執行形成接合膜之接合膜形成工程(S17),並且執行引繞電極形成工程(S18)。如此一來,基座基板用晶圓41之製作工程結束。
頻率調整係在基座基板用晶圓41配置壓電振動片5而對貫通電極8、9進行安裝,之後對調整頻率至期待之頻率。第18圖表示從表面41a觀看其基座基板用晶圓41之圖示。如第18圖所示般,在成為基座基板2之底面的基座基板用晶圓41之表面41a露出鉚釘體37之底部36。然後,使用以調整頻率之稱為網路分析器的測定器之探針銷接觸於底部36。一面經其探針銷以測定器測量壓電振動片5之頻率,一面進行頻率調整。
接著,在與製作基座基板2之同時或前後之時序,製作之後成為頂蓋基板3之頂蓋基板用晶圓(S30)。在製作頂蓋基板3之工程中,首先形成成為頂蓋基板3之圓板狀之頂蓋基板用晶圓。具體而言,於將鈉鈣玻璃研磨加工至特定厚度而予以洗淨之後,藉由蝕刻等除去最表面之加工變質層(S31)。接著,在頂蓋基板用晶圓,藉由蝕刻或沖壓加工等,形成空腔4用之凹部3a(S32)。之後,研磨頂蓋基板用晶圓之表面(S33)。
然後,在以如此所形成之基座基板用晶圓41及頂蓋基板用晶圓所形成之空腔4內,配置壓電振動片5而安裝於貫通電極8、9,陽極接合基座基板用晶圓41和頂蓋基板用晶圓。然後,形成各電性連接於一對貫通電極8、9之一對外部電極6、7,微調整壓電振動件1之頻率。然後,執行將晶圓體予以小片化之切斷,並藉由執行內部之電特性檢查,形成收容有壓電振動片5之封裝體(壓電振動件1)。
依據上述本實施型態之封裝體之製造方法中,於在基座基板用晶圓41形成貫通電極8、9之工程中,以受模62保持將鉚釘體37插入至貫通孔21、22之基座基板用晶圓41,並將基座基板用晶圓41加熱至較玻璃材料之軟化點高溫而以壓模63推壓,依此使基座基板用晶圓41熔接於芯材部31,而形成貫通電極8、9。然後,在研磨工程中,並非研磨所有貫通電極8、9之底部36,而係殘留截面積大於芯材部31之底部36而露出於基座基板用41之表面41a。因此,可以確保接觸頻率調整工程中用以接觸測量器之探針銷之充分面積,可以非常容易進行接觸,測量也安定,品質也安定。
(變形例)
接著,針對上述實施型態之變形例,雖然使用第5圖、第6圖、第17圖及第19圖予以說明,但是對於與上述實施型態相同或同樣之構件,部分使用相同符號省略說明,針對不同構成予以說明。
第5圖所示之鉚釘體37具有略矩形板狀之底部36,以取代第4圖所示之鉚釘體37中之略圓板狀之底部36。該第5圖所示之鉚釘體37也使為截面積大之一方之端部的底部36露出基座基板2之底面。第19圖為從其表面41a觀看第5圖所示之鉚釘體37之時之基座基板用晶圓41的圖示。即使在第5圖所示之鉚釘體37中,因與上述實施型態相同以殘留底部36之方式進行研磨,故截面積大於芯材部31之底部36露出於基座基板用晶圓之底面。因此,可以確保接觸頻率調整工程中用以接觸測量器之探針銷之充分面積,可以非常容易進行接觸,測量也安定,品質也安定。
第6圖所示之鉚釘體37並非如第4圖及第5圖所示之鉚釘體37般經階差連接底部36和芯材部31之形狀,而係僅從略圓錐台狀之芯材部31形成。該第6圖所示之鉚釘體37也使截面積大之一方之端部露出基座基板2之底面。第17圖係表示使用第6圖所示之鉚釘體37之時之基座基板用晶圓41之研磨工程後之樣子的圖示。在第6圖所示之鉚釘體37中,芯材部31之截面積大之部分露出於基座基板用晶圓之底面。因此,可以確保接觸頻率調整工程中用以接觸測量器之探針銷之充分面積,可以非常容易進行接觸,測量也安定,品質也安定。尤其,在第6圖所示之鉚釘體37中,構成底部36之不存在的略圓錐台狀之形狀。因此,如第4圖及第5圓所示之鉚釘體37般,於研磨底部36之時,不需要注意控制研磨量,研磨工程簡便。
(振盪器)
接著,針對本發明所涉及之振盪器之一實施型態,一面參照第20圖一面予以說明。本實施型態之振盪器100係如第20圖所示般,將壓電振動子1當作電性連接於積體電路101之振盪子而予以構成者。該振盪器100具備有安裝電容器等之電子零件102之基板103。在基板103安裝有振盪器用之上述積體電路101,在該積體電路101之附近,安裝有壓電振動子1。該些電子零件102、積體電路101及壓電振動子1係藉由無圖示之配線圖案分別被電性連接。並且,各構成零件係藉由無圖示之樹脂而模製。
在如此構成之振動器100中,當對壓電振動子1施加電壓時,該壓電振動子1內之壓電振動片5則振動。該振動係藉由壓電振動片5具有之壓電特性變換成電訊號,當作電訊號被輸入至積體電路101。被輸入之電訊號藉由積體電路101被施予各種處理,當作頻率訊號被輸出。依此,壓電振動子1當作振盪子而發揮功能。再者,可以將積體電路101之構成,藉由因應要求選擇性設定例如RTC(即時鐘)模組等,附加除控制時鐘用單功能振盪器等之外,亦可以控制該機器或外部機器之動作日或時刻,或提供時刻或日曆等之功能。
若藉由本實施型態之振盪器100時,因具備有確保空腔4內之氣密,並且確實確保壓電振動片5和外部電極6、7之導通性安定,提升作動之信賴性的高品質壓電振動件1,故也與振盪器100本身相同可以確保導通性安定性,提高作動之信賴性而謀求高品質化。除此之外,可以取得在長期間安定之高精度之頻率訊號。
以上,雖然針對依據本發明之封裝體之製造方法之實施型態予以說明,但是本發明並不限定於上述實施型態,只要在不脫離其主旨之範圍下可適當做變更。例如,在上述實施型態中,貫通孔21、22雖然係將貫通孔形成模具51推壓至基座基板用晶圓41,藉由加熱基座基板用晶圓41而形成,但是即使以其他噴砂法等在基座基板用晶圓41形成貫通孔21、22亦可。再者,針對鉚釘體37之形狀,露出於基座基板用晶圓41之表面41a(基座基板2之底面)之側的截面積若大於其他部分即可,不管其形狀為何。並且,不一定要研磨基座基板用晶圓41之一方之表面41a。即是若在本發明中取得期待之功能即可。
1...壓電振動子(封裝體)
2...基座基板
3...頂蓋基板
4...空腔
5‧‧‧壓電振動片
6、7‧‧‧外部電極
8、9‧‧‧貫通電極
21、22‧‧‧貫通孔
31‧‧‧芯材
36‧‧‧底部
37‧‧‧鉚釘體
41‧‧‧基座基板用晶圓
100‧‧‧振盪器
101‧‧‧積體電路
第1圖為表示依據本發明之實施形態的壓電振動子之一例的外觀斜視圖。
第2圖為第1圖所示之壓電振動子之剖面圖,為第3圖之A-A線剖面圖。
第3圖為第1圖所示之壓電振動子之剖面圖,為第2圖之B-B線剖面圖。
第4圖為表示製造第1圖所示之壓電振動子之時所使用之鉚釘體之一例的外觀斜視圖。
第5圖為表示製造第1圖所示之壓電振動子之時所使用之鉚釘體之其他一例的外觀斜視圖。
第6圖為表示製造第1圖所示之壓電振動子之時所使用之鉚釘體之其他一例的外觀斜視圖。
第7圖為表示製造第1圖所示之壓電振動子之時之流程的流程圖。
第8圖為說明沿著第7圖所示之流程圖之貫通孔形成工程之圖示,表示在成為基座基板之根源的基座基板用晶圓上形成有貫通孔之狀態的斜視圖。
第9圖為說明第7圖所示之流程圖之貫通孔形成工程之圖示,表示貫通孔形成用模具和基座基板用晶圓的圖示。
第10圖為說明第7圖所示之流程圖之貫通孔形成工程之圖示,表示貫通孔形成用模具形成有用以在基座基板晶圓形成貫通孔之凹陷之狀態的圖示。
第11圖為說明第7圖所示之流程圖之貫通孔形成工程之圖示,表示形成有用以藉由貫通孔形成用模具在基座基板用晶圓形成貫通孔之凹陷之狀態的圖示。
第12圖為說明第7圖所示之流程圖之貫通孔形成工程之圖示,表示使用研磨等之手法而形成有貫通孔之狀態的圖示。
第13圖為說明第7圖所示之流程圖之鉚釘體插入工程之圖示。
第14圖為說明第7圖所示之流程圖之熔接工程之圖示,表示熔接工程前之樣子的圖示。
第15圖為說明第7圖所示之流程圖之熔接工程之圖示,表示熔接工程後之樣子的圖示。
第16圖為說明第7圖所示之流程圖之研磨工程之圖示,表示研磨工程後之樣子的圖示。
第17圖為表示使用第6圖所示之鉚釘體之變形例之時,研磨工程後之樣子的圖示。
第18圖為在基座基板用晶圓形成貫通電極之圖示。
第19圖為使用第5圖所示之鉚釘體之變形例之時,在基座基板用晶圓形成有貫通電極的圖示。
第20圖為表示依據本發明之實施形態的振盪器之一例的外觀斜視圖。

Claims (8)

  1. 一種封裝體之製造方法,該封裝體具備:互相接合而在內側形成空腔的多數基板,和導通上述空腔之內部和上述多數基板中由玻璃材料所構成之基座基板之外部的貫通電極,其特徵為具備:在基座基板用晶圓形成貫通孔之貫通孔形成工程;在上述貫通孔插入由金屬材料所構成之導電性之鉚釘體的鉚釘體插入工程;將上述基座基板用晶圓加熱至較上述玻璃材料之軟化點高溫而使上述基座基板用晶圓熔接於上述鉚釘體之熔接工程;以及使上述基座基板用晶圓冷卻的冷卻工程,上述鉚釘體係一方之端部之截面積大於其他部分之截面積,上述一方之端部露出於上述基座基板之外部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之封裝體之製造方法,其中上述鉚釘體係一方端部經階差而對為其他部分之芯材部作連接的形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之封裝體之製造方法,其中上述鉚釘體之一方之端部構成略圓板狀或略矩形板狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之封裝體之製造方法,其中 上述鉚釘體係一方之端部對其他部分平滑地連接的形狀。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之封裝體之製造方法,其中上述鉚釘體為構成略圓錐台狀的形狀。
  6. 如申請專利範圍第1~5項中之任一項所記載之封裝體之製造方法,其中於冷卻上述基座基板用晶圓之後,包含上述鉚釘體中之上述一方之端部之一部分在內對上述基座基板用晶圓之表面進行研磨。
  7. 一種壓電振動子,其特徵為:在以如申請專利範圍第1~6項中之任一項所記載之封裝之製造方法所製造之封裝體之空腔內,收容有被安裝於上述鉚釘體之其他之端部的壓電振動片。
  8. 一種振盪器,其特徵為具有:如申請專利範圍第7項所記載之壓電振動子;和上述壓電振動子當作振盪子而被電性連接之積體電路。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5485714B2 (ja) * 2010-01-07 2014-05-07 セイコーインスツル株式会社 パッケージの製造方法
JP5943186B2 (ja) * 2012-03-19 2016-06-29 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、電子デバイス、および電子機器
JP6347508B2 (ja) * 2014-03-17 2018-06-27 セイコーインスツル株式会社 電子部品装置
US9263354B2 (en) * 2014-03-17 2016-02-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Pillar structure having cavities

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009104293A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
WO2009104310A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH655423GA3 (zh) * 1984-02-15 1986-04-30
US5237132A (en) * 1991-06-17 1993-08-17 Nhk Spring Co., Ltd. Metallic printed circuit board with countersunk mounting hole
JP3142624B2 (ja) * 1991-10-16 2001-03-07 イビデン株式会社 スルーホールを有するセラミックス基板の製造方法
JPH0645022A (ja) * 1992-07-21 1994-02-18 Shinko Electric Ind Co Ltd 表面実装型気密封止端子
JP2831970B2 (ja) * 1996-04-12 1998-12-02 山一電機株式会社 回路基板における層間接続方法
JPH10308640A (ja) * 1997-05-07 1998-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電デバイスの製造方法
JP2002121037A (ja) 2000-08-07 2002-04-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd 電子部品パッケージ用多数個取りガラス板の製造方法
JP2002124845A (ja) 2000-08-07 2002-04-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 水晶振動子パッケージ及びその製造方法
JP2003209198A (ja) * 2001-11-09 2003-07-25 Nippon Sheet Glass Co Ltd 電子部品パッケージ
JP2004007236A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Suncall Corp 水晶振動子用パッケージ及びその製造方法
JP2004096721A (ja) * 2002-07-10 2004-03-25 Seiko Epson Corp 圧電振動子用パッケージ並びに圧電振動子および圧電デバイス
KR100467825B1 (ko) * 2002-12-12 2005-01-25 삼성전기주식회사 스택형 비아홀을 갖는 빌드업 인쇄회로기판 및 그 제조 방법
KR101230987B1 (ko) * 2005-12-16 2013-02-07 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 무 알칼리 유리기판 및 그 제조방법
JP2007228443A (ja) * 2006-02-25 2007-09-06 Seiko Instruments Inc 電子部品及びその製造方法、圧電デバイス及びその製造方法、電波時計並びに電子機器
KR100878410B1 (ko) * 2007-07-11 2009-01-13 삼성전기주식회사 수정 진동자 제조방법
CN101946406B (zh) * 2008-02-18 2015-09-02 精工电子有限公司 压电振动器的制造方法、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009104293A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
WO2009104310A1 (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器および電波時計

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