WO2010082329A1 - パッケージの製造方法及びウエハ接合体、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計 - Google Patents

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純也 福田
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Definitions

  • the present invention relates to a package manufacturing method, a wafer bonded body, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
  • a piezoelectric vibrator using a crystal or the like as a timing source such as a time source or a control signal, a reference signal source, or the like is used in a mobile phone or a portable information terminal device.
  • Various piezoelectric vibrators of this type are known, and one of them is a surface mount (SMD) type piezoelectric vibrator.
  • SMD surface mount
  • As this type of piezoelectric vibrator for example, a base substrate and a lid substrate bonded to each other, a cavity formed between both substrates, and a piezoelectric vibrating piece housed in a hermetically sealed state in the cavity (contents) Thing).
  • a cavity recess is formed in a lid substrate wafer (second wafer), while a base substrate wafer is formed.
  • both wafers are bonded to form a wafer bonded body in which a plurality of packages are formed in the wafer matrix direction.
  • a plurality of piezoelectric vibrators (packages) in which the piezoelectric vibrating pieces are hermetically sealed in the cavity are manufactured. It is.
  • FIG. 18 is a plan view of a wafer bonded body for explaining a conventional laser cutting method.
  • a broken line L indicates a contour line when the laser is irradiated along the outline of the package
  • a solid line L ′ indicates a scribe line when the laser is actually irradiated.
  • each cavity 153 formed between the wafers 151 and 152 for both substrates has a plurality of rows and a plurality of columns along the surface direction excluding the outer peripheral portion of the wafer bonded body 150. It is arranged.
  • a piezoelectric vibrating piece (not shown) is mounted to constitute a plurality of piezoelectric vibrators.
  • the outermost peripheral portion of the wafer bonded body 150 is a region where the cavity 153 is not formed, for example, for use in clamping or the like when bonding the wafers 151 and 152 for both substrates. That is, on the wafer bonded body 150, the outer peripheral region without the cavity 153 is the cavity non-forming region Y ′, and the inner region surrounded by the cavity non-forming region Y ′ is the cavity forming region X ′ having the cavity 153. It has become.
  • the wafer bonded body 150 is cut by a laser, for example, the surface of one substrate wafer 151 is irradiated and scanned with a laser to form a groove (scribe line) with a predetermined depth, and then the other The substrate wafer 152 is braked and cut by applying an impact along the scribe line from the back surface of the substrate wafer 152.
  • a plurality of piezoelectric vibrators can be manufactured from the wafer bonded body 150 at a time.
  • the laser cutting method has advantages such as a very small cutting allowance, a high cutting speed, and a good cutting surface roughness compared to the blade cutting method.
  • a desired scribe line L ′ can be formed along the contour line L at the center of the cavity forming region X ′.
  • the scribe line L ′ is bent with respect to the contour line L because the energy given by the laser is different in the vicinity of the boundary portion from the cavity forming region X ′ to the non-cavity forming region Y ′. There is.
  • the piezoelectric vibrator cannot be cut into a predetermined size at the outermost peripheral portion of the wafer 152. That is, since the scribe line L ′ is formed on the cavity 153, for example, after the wafer bonded body 150 is cut, there is a possibility that the cavity 153 communicates with the outside so that the cavity 153 cannot be hermetically sealed. . As a result, with respect to the piezoelectric vibrating piece mounted in the cavity 153, there is a problem that the number of piezoelectric vibrators taken out as a non-defective product from one wafer bonded body 150 is reduced and the yield is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and a package manufacturing method capable of improving the yield by cutting a plurality of packages formed on a wafer bonded body for each predetermined size. And a wafer bonded body, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
  • a method for manufacturing a package according to the present invention is a method for manufacturing a package in which contents are enclosed, and a step of forming cavities in a plurality of package forming regions in a first wafer, and the contents are disposed in the cavities.
  • the first wafer and the second wafer are bonded to each other, and the bonded wafer bonded body is irradiated with a laser to divide the package into individual pieces.
  • the cavity forming step the first wafer A dummy cavity is formed outside the outermost package forming region.
  • the position where the laser starts to be bent can be arranged outside the outermost package forming region.
  • the laser begins to bend at a position that reaches the area where the dummy cavity is not formed from the area of the dummy cavity.
  • the number of packages taken out as non-defective products from both wafers bonded to each other can be increased, and the yield can be improved.
  • the contents are not sealed in the dummy cavity in advance, there is no loss of the contents, and the material cost can be reduced.
  • the dummy cavity includes a second dummy cavity in contact with only a corner of the outermost package forming region in addition to the first dummy cavity in contact with the edge of the outermost package forming region.
  • the second dummy cavity that is in contact only with the corner of the outermost package forming region is formed, whereby the dummy cavity is formed into the package. It will completely enclose the area. Therefore, the position where the laser starts to be bent can be arranged further outside, and the yield can be improved more reliably.
  • the first wafer and the second wafer are both made of a glass substrate. According to this configuration, a good cut surface can be obtained by dividing a wafer made of a glass substrate into pieces by a laser.
  • the wafer bonded body according to the present invention is a wafer bonded body comprising a plurality of package forming regions in the first wafer and the second wafer bonded to each other and having cavities in which contents are sealed, and the outermost periphery.
  • a dummy cavity is formed outside the package forming region.
  • the wafer bonding is performed in the package forming area.
  • a plurality of packages formed on the body can be cut into predetermined sizes. Therefore, the number of packages taken out as non-defective products from the wafer bonded body can be increased, and the yield can be improved.
  • the piezoelectric vibrator according to the present invention is manufactured by the package manufacturing method of the present invention. According to this configuration, since the piezoelectric vibrator is manufactured by the method for manufacturing a package of the present invention, a highly accurate piezoelectric vibrator formed in a predetermined size can be provided.
  • the oscillator according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to an integrated circuit as an oscillator.
  • the electronic device is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to a time measuring unit.
  • the radio timepiece according to the present invention is characterized in that the piezoelectric vibrator of the present invention is electrically connected to a filter portion.
  • the oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include the above-described piezoelectric vibrator, high quality can be achieved in the same manner as the piezoelectric vibrator.
  • the package manufacturing method and the wafer bonded body according to the present invention the number of packages taken out from the wafer bonded body as good products can be increased, and the yield can be improved.
  • the piezoelectric vibrator according to the present invention since the wafer bonded body of the present invention is separated, a highly accurate piezoelectric vibrator formed in a predetermined size can be provided. Since the oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include the above-described piezoelectric vibrator, high quality can be achieved over a long period of time as in the case of the piezoelectric vibrator.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a piezoelectric vibrator according to the present invention.
  • FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1, and is a view of a piezoelectric vibrating piece viewed from above with a lid substrate removed.
  • FIG. 3 is a sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line AA shown in FIG.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a top view of a piezoelectric vibrating piece constituting the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a bottom view of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. 5.
  • FIG. 5 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 1, and is a view of a piezoelectric vibrating piece viewed from above with a lid substrate removed.
  • FIG. 3 is a sectional view of the piezoelectric vibrator taken
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. It is a flowchart which shows the flow at the time of manufacturing the piezoelectric vibrator shown in FIG. It is a figure which shows 1 process at the time of manufacturing a piezoelectric vibrator along the flowchart shown in FIG. 8, Comprising: It is a top view of the wafer for lid substrates. It is a figure which shows 1 process at the time of manufacturing a piezoelectric vibrator along the flowchart shown in FIG. 8, Comprising: It is a top view of the wafer for base substrates.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a process for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the flowchart illustrated in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a step in manufacturing the piezoelectric vibrator according to the flowchart shown in FIG. 8, and is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 12 at the time of the cutting step.
  • FIG. 9 is a diagram showing a step in manufacturing the piezoelectric vibrator according to the flowchart shown in FIG. 8, and is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 12 at the time of the cutting step.
  • FIG. 9 is a diagram showing a step in manufacturing the piezoelectric vibrator along the flowchart shown in FIG. 8, and is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 12 at the time of the cutting step. It is a block diagram which shows one Embodiment of the oscillator which concerns on this invention. It is a block diagram which shows one Embodiment of the electronic device which concerns on this invention. It is a block diagram which shows one Embodiment of the radio timepiece which concerns on this invention. It is a top view of the wafer bonded body for demonstrating the cutting method by the conventional laser.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator according to the present invention.
  • FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator, and shows a piezoelectric vibrating piece viewed from above with a lid substrate removed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator taken along line AA shown in FIG. 2, and
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator. As shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibrator 1 is formed in a box shape in which a base substrate 2 and a lid substrate 3 are laminated in two layers, and piezoelectric vibration is generated in an internal cavity C.
  • This is a surface-mount type piezoelectric vibrator in which the piece 4 is housed.
  • the excitation electrode 15, the extraction electrodes 19 and 20, the mount electrodes 16 and 17, and the weight metal film 21, which will be described later, are omitted for easy understanding of the drawing.
  • 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. To do.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 includes a pair of vibrating arm portions 10 and 11 arranged in parallel, a base portion 12 that integrally fixes the base end sides of the pair of vibrating arm portions 10 and 11, and a pair of vibrating arm portions 10.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 of the present embodiment includes groove portions 18 formed along the longitudinal direction of the vibrating arm portions 10 and 11 on both main surfaces of the pair of vibrating arm portions 10 and 11.
  • the groove portion 18 is formed from the base end side of the vibrating arm portions 10 and 11 to the vicinity of the middle.
  • the excitation electrode 15 composed of the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 is an electrode that vibrates the pair of vibrating arm portions 10 and 11 at a predetermined resonance frequency in a direction approaching or separating from each other. It is formed by patterning on the outer surface of the vibrating arms 10 and 11 while being electrically separated from each other.
  • the first excitation electrode 13 is mainly formed on the groove portion 18 of one vibration arm portion 10 and on both side surfaces of the other vibration arm portion 11, and the second excitation electrode 14 is formed on one side. Are formed mainly on both side surfaces of the vibrating arm portion 10 and on the groove portion 18 of the other vibrating arm portion 11.
  • first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 are electrically connected to the mount electrodes 16 and 17 via the extraction electrodes 19 and 20, respectively, on both main surfaces of the base portion 12.
  • a voltage is applied to the piezoelectric vibrating reed 4 via the mount electrodes 16 and 17.
  • the excitation electrode 15, the mount electrodes 16 and 17, and the extraction electrodes 19 and 20 described above are made of a conductive film such as chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), or titanium (Ti). It is formed.
  • a weight metal film 21 for adjusting (frequency adjustment) so as to vibrate its own vibration state within a predetermined frequency range is coated on the tips of the pair of vibrating arm portions 10 and 11.
  • the weight metal film 21 is divided into a coarse adjustment film 21a used when the frequency is roughly adjusted and a fine adjustment film 21b used when the frequency is finely adjusted.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 configured as described above is bump-bonded to the upper surface of the base substrate 2 using bumps B such as gold as shown in FIGS. More specifically, a pair of mount electrodes 16 and 17 are bump-bonded on two bumps B formed on routing electrodes 36 and 37 (described later) patterned on the upper surface of the base substrate 2. ing. As a result, the piezoelectric vibrating reed 4 is supported in a state where it floats from the upper surface of the base substrate 2, and the mount electrodes 16 and 17 and the routing electrodes 36 and 37 are electrically connected to each other.
  • the above-described lid substrate 3 is a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass, and is formed in a plate shape as shown in FIGS.
  • a rectangular recess 3 a in which the piezoelectric vibrating reed 4 is accommodated is formed on the bonding surface side to which the base substrate 2 is bonded.
  • the recess 3 a is a cavity recess that becomes a cavity C that accommodates the piezoelectric vibrating reed 4 when the substrates 2 and 3 are overlapped.
  • the lid substrate 3 is anodically bonded to the base substrate 2 with the recess 3a facing the base substrate 2 side.
  • the base substrate 2 described above is a transparent insulating substrate made of a glass material, for example, soda-lime glass, like the lid substrate 3, and has a size that can be superimposed on the lid substrate 3 as shown in FIGS. It is formed in a plate shape.
  • a pair of through holes 30 and 31 penetrating the base substrate 2 are formed.
  • the pair of through holes 30 and 31 are formed so as to be accommodated in the cavity C. More specifically, in the through holes 30 and 31 of the present embodiment, one through hole 30 is formed at a position corresponding to the base 12 side of the mounted piezoelectric vibrating reed 4, and the distal ends of the vibrating arm portions 10 and 11 are formed.
  • the other through hole 31 is formed at a position corresponding to.
  • a through hole having a tapered cross section whose diameter gradually decreases from the lower surface to the upper surface of the base substrate 2 will be described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the base substrate 2 is straightened.
  • a through hole that penetrates may be used. In any case, it only has to penetrate the base substrate 2.
  • a pair of through electrodes 32 and 33 formed so as to fill the through holes 30 and 31 are formed.
  • the through electrodes 32 and 33 are formed by the cylindrical body 6 and the core member 7 that are integrally fixed to the through holes 30 and 31 by firing. 31 are completely closed to maintain the airtightness in the cavity C, and the external electrodes 38 and 39, which will be described later, and the routing electrodes 36 and 37 are electrically connected.
  • the cylindrical body 6 is obtained by baking paste-like glass frit.
  • the cylindrical body 6 is formed in a cylindrical shape having both ends flat and substantially the same thickness as the base substrate 2.
  • the core part 7 is distribute
  • the outer shape of the cylindrical body 6 is formed in a conical shape (tapered cross section) according to the shape of the through holes 30 and 31. The cylindrical body 6 is fired in a state of being embedded in the through holes 30 and 31, and is firmly fixed to the through holes 30 and 31.
  • the core material portion 7 described above is a conductive core material formed in a cylindrical shape with a metal material, and both ends are flat like the cylindrical body 6 and have a thickness substantially the same as the thickness of the base substrate 2. Is formed. As shown in FIG. 3, when the through electrodes 32 and 33 are formed as finished products, the core material portion 7 is formed to have substantially the same thickness as the base substrate 2 as described above. However, in the manufacturing process, the length of the core member 7 is shorter by 0.02 mm than the initial thickness of the base substrate 2 in the manufacturing process. The core portion 7 is located in the center hole 6 c of the cylindrical body 6 and is firmly fixed to the cylindrical body 6 by firing the cylindrical body 6. The through electrodes 32 and 33 are ensured to have electrical conductivity through the conductive core portion 7.
  • a conductive material for example, aluminum
  • a bonding film 35 for anodic bonding are paired.
  • the lead-out electrodes 36 and 37 are patterned.
  • the bonding film 35 is formed along the periphery of the base substrate 2 so as to surround the periphery of the recess 3 a formed in the lid substrate 3.
  • the pair of lead-out electrodes 36 and 37 electrically connect one of the through electrodes 32 and 33 to the one mount electrode 16 of the piezoelectric vibrating reed 4 and the other through electrode. 33 and the other mount electrode 17 of the piezoelectric vibrating reed 4 are patterned so as to be electrically connected. More specifically, the one lead-out electrode 36 is formed directly above the one through electrode 32 so as to be positioned directly below the base 12 of the piezoelectric vibrating piece 4.
  • the other routing electrode 37 is routed from the position adjacent to the one routing electrode 36 along the vibrating arm portions 10 and 11 to the distal end side of the vibrating arm portions 10 and 11, and then the other through electrode 33. It is formed so that it may be located just above.
  • a bump B is formed on each of the pair of lead-out electrodes 36 and 37, and the piezoelectric vibrating piece 4 is mounted using the bump B.
  • one mount electrode 16 of the piezoelectric vibrating reed 4 is electrically connected to one through electrode 32 through one routing electrode 36, and the other mount electrode 17 is passed through the other routing electrode 37 to the other penetration electrode.
  • the electrode 33 is electrically connected.
  • external electrodes 38 and 39 that are electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33 are formed on the lower surface of the base substrate 2. That is, one external electrode 38 is electrically connected to the first excitation electrode 13 of the piezoelectric vibrating reed 4 via one through electrode 32 and one routing electrode 36. The other external electrode 39 is electrically connected to the second excitation electrode 14 of the piezoelectric vibrating reed 4 via the other through electrode 33 and the other routing electrode 37.
  • a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 38 and 39 formed on the base substrate 2.
  • a current can flow through the excitation electrode 15 including the first excitation electrode 13 and the second excitation electrode 14 of the piezoelectric vibrating reed 4, and the predetermined amount is set in a direction in which the pair of vibrating arm portions 10 and 11 are approached and separated.
  • Can be vibrated at a frequency of The vibration of the pair of vibrating arm portions 10 and 11 can be used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, and the like.
  • piezoelectric vibrator manufacturing method Next, a manufacturing method for manufacturing a plurality of piezoelectric vibrators 1 at a time using the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the piezoelectric vibrating reed manufacturing process is performed to manufacture the piezoelectric vibrating reed 4 shown in FIGS. 5 to 7 (S10). 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.
  • the wafer is patterned with the outer shape of the piezoelectric vibrating reed 4 by a photolithography technique, and a metal film is formed and patterned, and the excitation electrode 15 and the extraction electrode 15 are extracted. Electrodes 19 and 20, mount electrodes 16 and 17, and weight metal film 21 are formed. Thereby, the some piezoelectric vibrating piece 4 is producible.
  • the resonance frequency is coarsely adjusted. This is performed by irradiating the coarse adjustment film 21a of the weight metal film 21 with laser light to evaporate a part thereof and changing the weight. Note that fine adjustment for adjusting the resonance frequency with higher accuracy is performed after mounting.
  • FIG. 9 is a plan view of the lid substrate wafer.
  • a first wafer manufacturing process is performed in which the lid substrate wafer 50 to be the lid substrate 3 later is manufactured up to the state immediately before anodic bonding (S20).
  • a disk-shaped lid substrate wafer 50 is formed by removing the outermost work-affected layer by etching or the like ( S21).
  • a recess forming step (cavity forming step) is performed in the package forming region on the bonding surface of the lid substrate wafer 50 by forming a plurality of cavity recesses 3a in the matrix direction by etching or the like (S22).
  • a plurality of rows and a plurality of columns of recesses 3 a are formed along the outer shape of the lid substrate wafer 50 in a region excluding the outer peripheral portion of the lid substrate wafer 50.
  • the outer peripheral portion of the lid substrate wafer 50 is used for, for example, a clamp when bonding both the substrate wafers 40 and 50 in the bonding step (S60) to be described later. ) Is not formed. That is, the outer peripheral portion on the lid substrate wafer 50, the region without the recess 3a is radially inward from the cavity non-formation region Y and the cavity non-formation region Y, and the region having the recess 3a is the cavity formation region X. It has become.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 is mounted in the recess 3a formed in the outer peripheral portion in the mounting step (S40) described later. It is supposed not to. That is, the plurality of recesses 3 a of the present embodiment are arranged along the circumferential direction of the outer peripheral portion of the lid substrate wafer 50, and a plurality of dummy cavities 42 serving as cavities in which the piezoelectric vibrating reed 4 is not mounted, and these dummy cavities 42. And a mounting cavity 41 that is a cavity C (see FIG.
  • the cavity forming region X described above includes a mounting region P in which mounting cavities 41 formed in a plurality of package forming regions on the lid substrate wafer 50 are arranged, and a dummy region Q in which dummy cavities 42 are arranged. It consists of.
  • the dummy cavities (first dummy cavities) 42 may be disposed so as to be in contact with at least the outer long side and the short side of the mounting cavity 41 located on the outermost periphery of the mounting region P.
  • a second wafer manufacturing process is performed in which a base substrate wafer 40 (see FIG. 10) that will later become the base substrate 2 is manufactured up to the state immediately before anodic bonding (see FIG. 10).
  • S30 First, after polishing and washing soda-lime glass to a predetermined thickness, a disk-shaped base substrate wafer 40 is formed by removing the outermost work-affected layer by etching or the like (S31).
  • S32 a through electrode forming step for forming a plurality of pairs of through electrodes 32 and 33 on the base substrate wafer 40 is performed.
  • a plurality of pairs of through holes 30 and 31 that penetrate the base substrate wafer 40 are formed by a sandblast method or the like.
  • the core portion 7 is disposed in the plurality of through holes 30 and 31, and a predetermined amount of paste-like glass frit made of a glass material is filled in the through holes 30 and 31, and then fired.
  • the cylinder 6 and the core member 7 are fixed to each other. Thereafter, polishing is performed so that both main surfaces of the base substrate wafer 40 are flat, and the tip of the core member 7 is exposed.
  • the through electrode forming process is completed.
  • FIG. 10 is a plan view of the base substrate wafer. Note that a broken line M in the figure indicates a contour line of the piezoelectric vibrator 1.
  • S33 a routing electrode forming step of forming a plurality of routing electrodes 36 and 37 electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively
  • S34 routing electrode forming step of forming a plurality of routing electrodes 36 and 37 electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively
  • the order of steps for performing the routing electrode formation step (S34) is performed after the bonding film formation step (S33). Conversely, the bonding film formation is performed after the routing electrode formation step (S34).
  • the step (S33) may be performed, or both steps may be performed simultaneously.
  • both the wafers 40 and 50 are bonded, and the piezoelectric vibration is generated in the plurality of cavities C in which the concave portions 3a are covered with the base substrate wafer 40.
  • the piece 4 is sealed (S40: sealing step).
  • a mounting step is performed in which the produced plurality of piezoelectric vibrating reeds 4 are joined to the upper surface of the base substrate wafer 40 via the routing electrodes 36 and 37, respectively (S41).
  • bumps B such as gold are formed on the pair of lead-out electrodes 36 and 37, respectively.
  • the piezoelectric vibrating piece 4 is pressed against the bump B while heating the bump B to a predetermined temperature.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 is mounted in the recess 3 a of the mounting cavity 41, while the piezoelectric vibrating reed 4 is not mounted in the recess 3 a of the dummy cavity 42.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 is mechanically supported by the bumps B, and the mount electrodes 16 and 17 and the routing electrodes 36 and 37 are electrically connected. Therefore, at this point, the pair of excitation electrodes 15 of the piezoelectric vibrating reed 4 are in a state of being electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively.
  • an overlaying process for overlaying the lid substrate wafer 50 on the base substrate wafer 40 is performed (S42). Specifically, both wafers 40 and 50 are aligned at the correct positions while using a reference mark (not shown) as an index. As a result, the mounted piezoelectric vibrating reed 4 is housed in a mounting cavity 41 (cavity C) surrounded by the recess 3 a formed in the base substrate wafer 40 and the base substrate wafer 40. On the other hand, the piezoelectric vibrating reed 4 is not housed in the dummy cavity 42 surrounded by the recess 3 a formed in the outer peripheral portion of the wafer bonded body 60 and the base substrate wafer 40.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the wafer bonded body in which the base substrate wafer and the lid substrate wafer are anodically bonded in a state where the piezoelectric vibrating piece is accommodated in the cavity.
  • the two superposed wafers 40 and 50 are put into an anodic bonding apparatus (not shown), and the outer periphery of the wafers 40 and 50 are clamped by a holding mechanism (not shown), and a predetermined voltage is applied in a predetermined temperature atmosphere. Is applied to perform anodic bonding (S43). Specifically, a predetermined voltage is applied between the bonding film 35 and the lid substrate wafer 50.
  • the piezoelectric vibrating reed 4 can be sealed in the mounting cavity 41, and the wafer bonded body 60 shown in FIG. 11 in which the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 are bonded can be obtained.
  • FIG. 11 in order to make the drawing easy to see, a state where the wafer bonded body 60 is disassembled is illustrated, and the bonding film 35 is omitted from the base substrate wafer 40.
  • a conductive material is patterned on the lower surface of the base substrate wafer 40 to form a pair of external electrodes 38 and 39 electrically connected to the pair of through electrodes 32 and 33, respectively.
  • a plurality of external electrode forming steps are formed (S44). With this step, the sealing step is completed, and the piezoelectric vibrating reed 4 sealed in the cavity C can be operated using the external electrodes 38 and 39.
  • a fine adjustment step of finely adjusting the frequency of each piezoelectric vibrator 1 sealed in the cavity C to be within a predetermined range is performed (S50). More specifically, a voltage is applied to the pair of external electrodes 38 and 39 formed on the lower surface of the base substrate wafer 40 to vibrate the piezoelectric vibrating reed 4. Then, laser light is irradiated from the outside through the lid substrate wafer 50 while measuring the frequency to evaporate the fine-tuning film 21 b of the weight metal film 21. Thereby, since the weight of the tip side of a pair of vibration arm parts 10 and 11 changes, the frequency of the piezoelectric vibrating reed 4 can be finely adjusted to be within a predetermined range of the nominal frequency.
  • FIG. 12 is a process diagram showing a scribe process, and is a plan view of a wafer bonded body.
  • FIG. 13 is a sectional view taken along the line DD in FIG.
  • a laser is irradiated from the surface side of the base substrate wafer 40 by a laser device (not shown) (see the arrow in FIG. 13).
  • a scribe line is formed (S61: scribe process (groove formation process)).
  • the laser device and the wafer bonded body 60 are relatively moved in parallel, and the laser is scanned along the partition walls that partition the mounting cavities 41, that is, the contour line M of the piezoelectric vibrator 1.
  • a groove-like scribe line M ′ is formed in the portion of the base substrate wafer 40 irradiated with the laser.
  • a desired scribe line M ′ matching the contour line M can be formed on the mounting cavity 41 in the central portion of the cavity forming region X.
  • the scribe line M ′ starts to bend with respect to the contour line M of the piezoelectric vibrator 1 as described above.
  • the concave portion 3a on the outermost periphery of the wafer bonded body 60 is formed as a dummy cavity 42 in which the piezoelectric vibrating reed 4 is not mounted.
  • the region where the bending starts is the position where the dummy region 42 of the dummy cavity 42 reaches the non-cavity region Y.
  • the position at which the scribe line M ′ begins to be bent is radially outward from the mounting region P. Can be arranged.
  • a desired scribe line M ′ along the contour line M can be formed in the mounting region P disposed radially inward of the dummy region Q.
  • the scribe line M ′ is bent.
  • the dummy cavity 42 in the dummy region Q is not a product, for example, the scribe line M ′ is formed on the cavity. Even if it is done, there is no problem.
  • FIG. 14 is a process diagram showing a breaking process, and is a cross-sectional view of a wafer bonded body.
  • a breaking step (S62) is performed in which the wafer bonded body 60 on which the scribe line M ′ is formed is cut by the cutting blade 70.
  • a cutting blade 70 having a blade length longer than the diameter of the wafer bonded body 60 is prepared, and the cutting blade 70 is formed on the mounting cavity 41 from the surface of the lid substrate wafer 50. Press to match '(outline M).
  • the wafer bonded body 60 is cut so as to be folded along the scribe line M ′ formed on the lid substrate wafer 50.
  • the wafer bonded body 60 can be collectively separated into packages for each contour line M.
  • the piezoelectric vibration piece 4 is sealed in the cavity C formed between the base substrate 2 and the lid substrate 3 which are anodic bonded to each other, and the two-layer structure surface mount type piezoelectric vibration shown in FIG.
  • a plurality of children 1 can be manufactured at a time.
  • the cutting allowance is very small, the cutting speed is fast, the cutting surface roughness is good, and the chipping is low compared with the conventional cutting method using a blade. There are advantages such as no occurrence.
  • an internal electrical characteristic inspection is performed (S70). That is, the resonance frequency, resonance resistance value, drive level characteristic (excitation power dependence of resonance frequency and resonance resistance value), etc. of the piezoelectric vibrating reed 4 are measured and checked. In addition, the insulation resistance characteristics and the like are also checked. Finally, an appearance inspection of the piezoelectric vibrator 1 is performed to finally check dimensions, quality, and the like. This completes the manufacture of the piezoelectric vibrator 1.
  • the plurality of concave portions 3a of the cavity forming region X are formed in the central portion (mounting region P in FIG. 9) of the lid substrate wafer 50, and the mounting cavity in which the piezoelectric vibrating reed 4 is mounted.
  • 41 and a plurality of dummy cavities 42 that are formed so as to surround the mounting region P (a dummy region Q in the figure) and on which the piezoelectric vibrating reed 4 is not mounted.
  • the dummy region Q is formed radially outside the mounting region P in the cavity forming region X, so that the position where the scribe line M ′ starts to be bent is disposed radially outside the mounting region P. can do.
  • a desired scribe line M ′ along the contour line M can be formed in the mounting region P disposed radially inward of the dummy region Q. Therefore, in the subsequent braking process, in the mounting region P, a plurality of packages formed on the wafer bonded body 60 can be cut into predetermined sizes. Therefore, it is possible to increase the number of piezoelectric vibrators 1 that are taken out as non-defective products from one wafer bonded body 60, and to improve the yield. In this case, since the piezoelectric vibrating reed 4 and each wiring are not formed in the dummy cavity 42 in advance, there is no material loss and the material cost can be reduced. Further, it is possible to manufacture only the high-performance piezoelectric vibrator 1 without manufacturing the piezoelectric vibrator 1 having a predetermined size. Accordingly, defective products are not distributed, and only the highly reliable piezoelectric vibrator 1 can be distributed.
  • the dummy cavities 42 in contact with the long and short sides outside the mounting cavity 41 located on the outermost periphery on the lid substrate wafer 50 only the corners located outside the mounting cavity 41 are used.
  • the dummy cavity 42 that is in contact is formed. Therefore, the position where the scribe line M ′ starts to be bent can be surely arranged radially outside the mounting cavity 41. Therefore, the yield can be improved more reliably.
  • a favorable cut surface can be obtained by separating the wafer bonded body 60 which consists of a glass base material with a laser.
  • the existing recess 3 a is used as the mounting cavity 41. It is preferable to newly form a recess 3a for the dummy cavity 42 so as to surround the mounting cavities 41 from the outside. Thereby, while maintaining the number of piezoelectric vibrators 1 that can be taken out from one wafer bonded body 60, the number of good piezoelectric vibrators 1 cut to a desired size can be increased.
  • the concave portions 3 a arranged on the outermost periphery of the mounting cavity 41 can be used as the dummy cavity 42.
  • the piezoelectric vibrator 1 that is a non-defective product can be reliably manufactured, there is no material loss and the material cost can be reduced.
  • the oscillator 100 is configured such that the piezoelectric vibrator 1 is an oscillator electrically connected to the integrated circuit 101.
  • the oscillator 100 includes a substrate 103 on which an electronic component 102 such as a capacitor is mounted. On the substrate 103, the above-described integrated circuit 101 for the oscillator is mounted, and the piezoelectric vibrator 1 is mounted in the vicinity of the integrated circuit 101.
  • the electronic component 102, the integrated circuit 101, and the piezoelectric vibrator 1 are electrically connected by a wiring pattern (not shown). Each component is molded with a resin (not shown).
  • the piezoelectric vibrating reed 4 in the piezoelectric vibrator 1 vibrates. This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece 4 and input to the integrated circuit 101 as an electric signal.
  • the input electrical signal is subjected to various processes by the integrated circuit 101 and is output as a frequency signal.
  • the piezoelectric vibrator 1 functions as an oscillator.
  • an RTC real-time clock
  • a function for controlling the time, providing a time, a calendar, and the like can be added.
  • the quality of the oscillator 100 itself can be improved in the same manner. In addition to this, it is possible to obtain a highly accurate frequency signal that is stable over a long period of time.
  • the portable information device 110 having the above-described piezoelectric vibrator 1 will be described as an example of the electronic device.
  • the portable information device 110 according to the present embodiment is represented by, for example, a mobile phone, and is a development and improvement of a wrist watch in the related art. The appearance is similar to that of a wristwatch, and a liquid crystal display is arranged in a portion corresponding to a dial so that the current time and the like can be displayed on this screen.
  • the portable information device 110 includes the piezoelectric vibrator 1 and a power supply unit 111 for supplying power.
  • the power supply unit 111 is made of, for example, a lithium secondary battery.
  • the power supply unit 111 includes a control unit 112 that performs various controls, a clock unit 113 that counts time, a communication unit 114 that communicates with the outside, a display unit 115 that displays various types of information, A voltage detection unit 116 that detects the voltage of the functional unit is connected in parallel.
  • the power unit 111 supplies power to each functional unit.
  • the control unit 112 controls each function unit to control operation of the entire system such as transmission and reception of voice data, measurement and display of the current time, and the like.
  • the control unit 112 includes a ROM in which a program is written in advance, a CPU that reads and executes the program written in the ROM, and a RAM that is used as a work area of the CPU.
  • the clock unit 113 includes an integrated circuit including an oscillation circuit, a register circuit, a counter circuit, an interface circuit, and the like, and the piezoelectric vibrator 1.
  • the piezoelectric vibrating piece 4 vibrates, and this vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the crystal and is input to the oscillation circuit as an electric signal.
  • the output of the oscillation circuit is binarized and counted by a register circuit and a counter circuit. Then, signals are transmitted to and received from the control unit 112 via the interface circuit, and the current time, current date, calendar information, or the like is displayed on the display unit 115.
  • the communication unit 114 has functions similar to those of a conventional mobile phone, and includes a radio unit 117, a voice processing unit 118, a switching unit 119, an amplification unit 120, a voice input / output unit 121, a telephone number input unit 122, and a ring tone generation unit. 123 and a call control memory unit 124.
  • the wireless unit 117 exchanges various data such as audio data with the base station via the antenna 125.
  • the audio processing unit 118 encodes and decodes the audio signal input from the radio unit 117 or the amplification unit 120.
  • the amplifying unit 120 amplifies the signal input from the audio processing unit 118 or the audio input / output unit 121 to a predetermined level.
  • the voice input / output unit 121 includes a speaker, a microphone, and the like, and amplifies a ringtone and a received voice or collects a voice.
  • the ring tone generator 123 generates a ring tone in response to a call from the base station.
  • the switching unit 119 switches the amplifying unit 120 connected to the voice processing unit 118 to the ringing tone generating unit 123 only when an incoming call is received, so that the ringing tone generated in the ringing tone generating unit 123 is transmitted via the amplifying unit 120.
  • the call control memory unit 124 stores a program related to incoming / outgoing call control of communication.
  • the telephone number input unit 122 includes, for example, a number key from 0 to 9 and other keys. By pressing these number keys and the like, a telephone number of a call destination is input.
  • the voltage detection unit 116 detects the voltage drop and notifies the control unit 112 of the voltage drop.
  • the predetermined voltage value at this time is a value set in advance as a minimum voltage necessary for stably operating the communication unit 114, and is, for example, about 3V.
  • the control unit 112 prohibits the operations of the radio unit 117, the voice processing unit 118, the switching unit 119, and the ring tone generation unit 123. In particular, it is essential to stop the operation of the wireless unit 117 with high power consumption. Further, the display unit 115 displays that the communication unit 114 has become unusable due to insufficient battery power.
  • the operation of the communication unit 114 can be prohibited by the voltage detection unit 116 and the control unit 112, and that effect can be displayed on the display unit 115.
  • This display may be a text message, but as a more intuitive display, a x (X) mark may be attached to the telephone icon displayed at the top of the display surface of the display unit 115.
  • the function of the communication part 114 can be stopped more reliably by providing the power supply cutoff part 126 that can selectively cut off the power of the part related to the function of the communication part 114.
  • the portable information device 110 of the present embodiment since the high-quality piezoelectric vibrator 1 is provided, the quality of the portable information device itself can be improved as well. In addition to this, it is possible to display highly accurate clock information that is stable over a long period of time.
  • the radio timepiece 130 of this embodiment includes the piezoelectric vibrator 1 that is electrically connected to the filter unit 131.
  • the radio timepiece 130 receives a standard radio wave including timepiece information and is accurate. It is a clock with a function of automatically correcting and displaying the correct time.
  • transmitting stations transmitting stations that transmit standard radio waves in Fukushima Prefecture (40 kHz) and Saga Prefecture (60 kHz), each transmitting standard radio waves.
  • Long waves such as 40 kHz or 60 kHz have the property of propagating the surface of the earth and the property of propagating while reflecting the ionosphere and the surface of the earth, so the propagation range is wide, and the above two transmitting stations cover all of Japan. is doing.
  • the antenna 132 receives a long standard wave of 40 kHz or 60 kHz.
  • the long-wave standard radio wave is obtained by subjecting time information called a time code to AM modulation on a 40 kHz or 60 kHz carrier wave.
  • the received long standard wave is amplified by the amplifier 133 and filtered and tuned by the filter unit 131 having the plurality of piezoelectric vibrators 1.
  • the piezoelectric vibrator 1 in this embodiment includes crystal vibrator portions 138 and 139 having resonance frequencies of 40 kHz and 60 kHz that are the same as the carrier frequency described above.
  • the filtered signal having a predetermined frequency is detected and demodulated by the detection and rectification circuit 134. Subsequently, the time code is taken out via the waveform shaping circuit 135 and counted by the CPU 136.
  • the CPU 136 reads information such as the current year, accumulated date, day of the week, and time. The read information is reflected in the RTC 137, and accurate time information is displayed. Since the carrier wave is 40 kHz or 60 kHz, the crystal vibrator units 138 and 139 are preferably vibrators having the tuning fork type structure described above.
  • the frequency of the long standard radio wave is different overseas.
  • a standard radio wave of 77.5 KHz is used. Accordingly, when the radio timepiece 130 that can be used overseas is incorporated in a portable device, the piezoelectric vibrator 1 having a frequency different from that in Japan is required.
  • the radio-controlled timepiece 130 of the present embodiment since the high-quality piezoelectric vibrator 1 is provided, the quality of the radio-controlled timepiece itself can be improved in the same manner. In addition to this, it is possible to count time stably and with high accuracy over a long period of time.
  • the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 4 has been described as an example, but is not limited to the tuning fork type.
  • it may be a thickness sliding vibration piece.
  • the surface mount type piezoelectric vibrator 1 has been described as an example.
  • the piezoelectric vibrator 1 is not limited thereto.
  • the wafer bonded body made of a glass material has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and various materials such as a silicon wafer can be used.
  • the scribe line M ′ is formed on the surface of the base substrate wafer 40 in the cutting process, while the cutting blade 70 is pressed from the surface of the lid substrate wafer 50.
  • the scribe line M ′ may be formed on the surface of the lid substrate wafer 50 while the cutting blade 70 may be pressed from the surface of the base substrate wafer 40.
  • the recess 3a may be formed in the base substrate wafer 40, or the recess 3a may be formed in both the wafers 40 and 50, respectively.

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Abstract

内容物を封入したパッケージの製造方法であって、第１ウエハにおける複数のパッケージ形成領域にキャビティを形成する工程と、前記内容物を前記キャビティ内に配置しつつ前記第１ウエハ及び第２ウエハを貼り合わせる工程と、貼り合せウエハにレーザーを照射して前記パッケージを個片化する工程と、を有し、キャビティ形成工程では、前記第１ウエハの最外周の前記パッケージ形成領域の外側に、ダミーキャビティを形成することを特徴とするパッケージの製造方法。

Description

パッケージの製造方法及びウエハ接合体、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計
　本発明は、パッケージの製造方法及びウエハ接合体、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計に関するものである。
　近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、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１つとして、表面実装（ＳＭＤ）型の圧電振動子が知られている。この種の圧電振動子としては、例えば互いに接合されたベース基板及びリッド基板と、両基板の間に形成されたキャビティと、キャビティ内に気密封止された状態で収納された圧電振動片（内容物）とを備えている。
　ここで、上述した圧電振動子を製造する際には、例えば特許文献１，２に示されるように、リッド基板用ウエハ（第２ウエハ）にキャビティ用の凹部を形成する一方、ベース基板用ウエハ（第１ウエハ）上に圧電振動片をマウントした後、両ウエハを接合して複数のパッケージがウエハの行列方向に形成されたウエハ接合体とする。そして、ウエハ接合体に形成された各パッケージ毎（キャビティ毎）にウエハ接合体を切断することで、キャビティ内に圧電振動片が気密封止された複数の圧電振動子（パッケージ）を製造するものである。
　ところで、ウエハ接合体の切断方法としては、例えばブレードやレーザー等を用いる方法が知られている。
　しかしながら、ブレードによる切断方法では、ブレードの幅を考慮した切断代をキャビティ間に設ける必要があること、また切断時におけるチッピングの発生、切断面が粗いこと等の問題があった。
特開２００２－１２１０３７号公報 特開２００７－１３６２８号公報
　ここで、レーザーによるウエハ接合体の切断方法について簡単に説明する。図１８は、従来のレーザーによる切断方法を説明するためのウエハ接合体の平面図である。なお、図中破線Ｌはパッケージの輪郭に沿ってレーザーを照射した場合の輪郭線、実線Ｌ’は実際にレーザーを照射した場合のスクライブラインを図示している。
　図１８に示すように、ウエハ接合体１５０には、両基板用ウエハ１５１，１５２間に形成された各キャビティ１５３が、ウエハ接合体１５０の外周部分を除く面方向に沿って複数行、複数列配列されている。そして、これら各キャビティ１５３内には、それぞれ圧電振動片（不図示）がマウントされて複数の圧電振動子を構成している。なお、ウエハ接合体１５０の最外周部分は、例えば両基板用ウエハ１５１，１５２の接合時のクランプ等に用いたりするため、キャビティ１５３を形成しない領域になっている。すなわち、ウエハ接合体１５０上において、キャビティ１５３が無い外周部分の領域がキャビティ非形成領域Ｙ’、キャビティ非形成領域Ｙ’に囲まれた内側の領域が、キャビティ１５３を有するキャビティ形成領域Ｘ’となっている。
　そして、レーザーによりウエハ接合体１５０を切断する場合には、例えば一方の基板用ウエハ１５１の表面に対してレーザーを照射・走査させ、所定の深さの溝(スクライブライン)を付けた後、他方の基板用ウエハ１５２の裏面からスクライブラインに沿って衝撃を与えることで、ブレーキングして切断する。以上により、ウエハ接合体１５０から一度に複数の圧電振動子を製造することができる。この場合、レーザーによる切断方法では、ブレードによる切断方法に比べて切断代が非常に小さい、切断速度が速い、切断面の粗さが良好である等のメリットがある。
　ところで、上述した切断工程において、レーザーを輪郭線Ｌに沿って走査させた場合に、キャビティ形成領域Ｘ’の中央部では、輪郭線Ｌに沿って所望のスクライブラインＬ’を形成することができる。
　しかしながら、キャビティ形成領域Ｘ’からキャビティ非形成領域Ｙ’に差し掛かる境界部分の近傍において、レーザーが与えるエネルギーが異なる等の理由により、スクライブラインＬ’が輪郭線Ｌに対して曲がってしまうという問題がある。
　キャビティ非形成領域Ｙ’よりも内側でスクライブラインＬ’が曲がってしまうと、ウエハ１５２の最外周部において圧電振動子を所定のサイズに切断できないという問題がある。すなわち、スクライブラインＬ’がキャビティ１５３上に形成されたりするので、例えばウエハ接合体１５０の切断後にキャビティ１５３内と外部とが連通してキャビティ１５３内を気密封止することができなくなる虞がある。
　その結果、キャビティ１５３内に実装された圧電振動片に対して、一枚のウエハ接合体１５０から良品として取り出される圧電振動子の数が低下して歩留まりが低下するという問題がある。
　そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、ウエハ接合体上に形成された複数のパッケージを所定サイズ毎に切断することで、歩留まりを向上させることができるパッケージの製造方法及びウエハ接合体、圧電振動子、発振器、電子機器、並びに電波時計を提供するものである。
　上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
　本発明に係るパッケージの製造方法は、内容物を封入したパッケージの製造方法であって、第１ウエハにおける複数のパッケージ形成領域にキャビティを形成する工程と、前記内容物を前記キャビティ内に配置しつつ前記第１ウエハ及び第２ウエハを貼り合わせる工程と、貼り合せたウエハ接合体にレーザーを照射して前記パッケージを個片化する工程と、を有し、キャビティ形成工程では、前記第１ウエハの最外周の前記パッケージ形成領域の外側に、ダミーキャビティを形成することを特徴としている。
　この構成によれば、最外周のパッケージ形成領域の外側に内容物を封入しないダミーキャビティを形成することで、レーザーが曲がり始める位置を最外周のパッケージ形成領域よりも外側に配置することができる。すなわち、ダミーキャビティの領域からダミーキャビティが形成されていない領域に差し掛かる位置で、レーザーが曲がり始めることとなる。これにより、ダミーキャビティよりも内側に配置されたキャビティ、すなわちパッケージ形成領域では、パッケージの輪郭に沿った所望の位置にレーザーを照射することができる。
　そのため、パッケージ形成領域では、両ウエハ上に形成された複数のパッケージを所定サイズ毎に切断することができる。したがって、互いに接合された両ウエハから良品として取り出されるパッケージの数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。この場合、予めダミーキャビティには内容物を封入しないため、内容物のロスがなくなり、材料コストを低減することができる。
　また、所定サイズではないパッケージを製造することがなく、高性能なパッケージのみを製造することができる。したがって、不良品を流通させることはなく、信頼性の高いパッケージのみを流通させることができる。
　また、前記ダミーキャビティは、前記最外周のパッケージ形成領域の縁辺に接する第１ダミーキャビティに加えて、前記最外周のパッケージ形成領域の角部のみに接する第２ダミーキャビティを含むことを特徴としている。
　この構成によれば、最外周のパッケージ形成領域の縁辺に接する第１ダミーキャビティに加え、最外周のパッケージ形成領域の角部にのみ接する第２ダミーキャビティを形成することで、ダミーキャビティがパッケージ形成領域を完全に囲むことになる。そのため、レーザーが曲がり始める位置をさらに外側に配置することができ、より確実に歩留まりを向上させることができる。
　また、前記第１ウエハ及び前記第２ウエハは、ともにガラス基材からなることを特徴としている。
　この構成によれば、ガラス基材からなるウエハをレーザーにより個片化することで、良好な切断面を得ることができる。
　また、前記切断工程では、前記第１ウエハ及び前記第２ウエハのうち、一方のウエハの表面側から前記レーザーを照射して、前記一方のウエハ表面に溝を形成する溝形成工程と、他方のウエハの裏面から前記溝に沿って衝撃力を加えることで、前記両ウエハを前記パッケージ毎に分離するブレーキング工程とを有することを特徴としている。
　この構成によれば、スクライブラインに沿ってパッケージを分離することで、互いに接合された両ウエハから複数のパッケージを所定サイズ毎に一括して分離することができる。特に、従来のようなブレードによる切断方法に比べて、切断代が非常に小さい、切断速度が速い、切断面の粗さが良好、チッピングの発生がない等のメリットがある。
　また、本発明に係るウエハ接合体は、互いに接合された第１ウエハ及び第２ウエハにおける複数のパッケージ形成領域に、内容物が封入されたキャビティを備えてなるウエハ接合体であって、最外周の前記パッケージ形成領域の外側に、ダミーキャビティが形成されていることを特徴としている。
　この構成によれば、最外周のパッケージ形成領域の外側に内容物を封入しないダミーキャビティを形成することで、ウエハ接合体をレーザーにより複数のパッケージに分離する際に、パッケージ形成領域では、ウエハ接合体上に形成された複数のパッケージを所定サイズ毎に切断することができる。
　したがって、ウエハ接合体から良品として取り出されるパッケージの数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。この場合、予めダミーキャビティには内容物を封入しないため、内容物のロスがなくなり、材料コストを低減することができる。
　また、所定サイズではないパッケージを製造することがなく、高性能なパッケージのみを製造することができる。したがって、不良品を流通させることはなく、信頼性の高いパッケージのみを流通させることができる。
　また、本発明に係る圧電振動子は、上記本発明のパッケージの製造方法によって製造されたことを特徴としている。
　この構成によれば、上記本発明のパッケージの製造方法によって製造された圧電振動子であるため、所定サイズに形成された高精度な圧電振動子を提供することができる。
　また、本発明に係る発振器は、上記本発明の圧電振動子が、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している。
　また、本発明に係る電子機器は、上記本発明の圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴としている。
　また、本発明に係る電波時計は、上記本発明の圧電振動子が、フィルタ部に電気的に接続されていることを特徴としている。
　本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に高品質化を図ることができる。
　本発明に係るパッケージの製造方法及びウエハ接合体によれば、ウエハ接合体から良品として取り出されるパッケージの数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。
　また、本発明に係る圧電振動子によれば、上記本発明のウエハ接合体が分離されてなるので、所定サイズに形成された高精度な圧電振動子を提供することができる。
　本発明に係る発振器、電子機器及び電波時計においては、上述した圧電振動子を備えているので、圧電振動子と同様に長期間に亘って高品質化を図ることができる。
本発明に係る圧電振動子の一実施形態を示す外観斜視図である。 図１に示す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で圧電振動片を上方から見た図である。 図２に示すＡ－Ａ線に沿った圧電振動子の断面図である。 図１に示す圧電振動子の分解斜視図である。 図１に示す圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図である。 図５に示す圧電振動片の下面図である。 図５に示す断面矢視Ｂ－Ｂ図である。 図１に示す圧電振動子を製造する際の流れを示すフローチャートである。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、リッド基板用ウエハの平面図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、ベース基板用ウエハの平面図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ接合体の分解斜視図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、スクライブ工程時におけるウエハ接合体の平面図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、切断工程時における図１２のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。 図８に示すフローチャートに沿って圧電振動子を製造する際の一工程を示す図であって、切断工程時における図１２のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。 本発明に係る発振器の一実施形態を示す構成図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示す構成図である。 本発明に係る電波時計の一実施形態を示す構成図である。 従来のレーザーによる切断方法を説明するためのウエハ接合体の平面図である。
符号の説明
１…圧電振動子　３ａ…凹部　４…圧電振動片（内容物）　４０…ベース基板用ウエハ（第１ウエハ）　４１…実装キャビティ　４２…ダミーキャビティ　５０…リッド基板用ウエハ（第２ウエハ）　６０…ウエハ接合体　１００…発振器　１０１…発振器の集積回路　１１０…携帯情報機器（電子機器）　１１３…電子機器の計時部　１３０…電波時計　１３１…電波時計のフィルタ部　Ｃ…キャビティ
　次に、図面に基づいて本発明に係る実施形態を説明する。
　（圧電振動子）
　図１は本発明に係る圧電振動子の外観斜視図であり、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で圧電振動片を上方から見た図ある。また、図３は図２に示すＡ－Ａ線に沿った圧電振動子の断面図であり、図４は圧電振動子の分解斜視図である。
　図１～４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とリッド基板３とで２層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティＣ内に圧電振動片４が収納された表面実装型の圧電振動子である。なお、図４においては、図面を見易くするために後述する励振電極１５、引き出し電極１９，２０、マウント電極１６，１７及び重り金属膜２１の図示を省略している。
　図５は圧電振動子を構成する圧電振動片の上面図であり、図６は下面図、図７は図５のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。
　図５～７に示すように、圧電振動片４は、水晶、タンタル酸リチウムや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。
　この圧電振動片４は、平行に配置された一対の振動腕部１０，１１と、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と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５と、第１の励振電極１３及び第２の励振電極１４に電気的に接続されたマウント電極１６，１７とを有している。
　また、本実施形態の圧電振動片４は、一対の振動腕部１０，１１の両主面上に、振動腕部１０，１１の長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部１８を備えている。この溝部１８は、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。
　第１の励振電極１３と第２の励振電極１４とからなる励振電極１５は、一対の振動腕部１０，１１を互いに接近また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り、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及び第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を介してマウント電極１６，１７に電気的に接続されている。そして圧電振動片４は、このマウント電極１６，１７を介して電圧が印加されるようになっている。
　なお、上述した励振電極１５、マウント電極１６，１７及び引き出し電極１９，２０は、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の導電性膜の被膜により形成されたものである。
　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。なお、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及び微調膜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。
　このように構成された圧電振動片４は、図３，４に示すように、金等のバンプＢを利用して、ベース基板２の上面にバンプ接合されている。より具体的には、ベース基板２の上面にパターニングされた後述する引き回し電極３６，３７上に形成された２つのバンプＢ上に、一対のマウント電極１６，１７がそれぞれ接触した状態でバンプ接合されている。これにより、圧電振動片４は、ベース基板２の上面から浮いた状態で支持されるとともに、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
　上述したリッド基板３は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明の絶縁基板であり、図１，３，４に示すように、板状に形成されている。そして、ベース基板２が接合される接合面側には、圧電振動片４が収まる矩形状の凹部３ａが形成されている。この凹部３ａは、両基板２，３が重ね合わされたときに、圧電振動片４を収容するキャビティＣとなるキャビティ用の凹部である。そして、リッド基板３は、この凹部３ａをベース基板２側に対向させた状態でベース基板２に対して陽極接合されている。
　上述したベース基板２は、リッド基板３と同様にガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板であり、図１～４に示すように、リッド基板３に対して重ね合わせ可能な大きさで板状に形成されている。
　このベース基板２には、ベース基板２を貫通する一対のスルーホール３０，３１が形成されている。この際、一対のスルーホール３０，３１は、キャビティＣ内に収まるように形成されている。より詳しく説明すると、本実施形態のスルーホール３０，３１は、マウントされた圧電振動片４の基部１２側に対応した位置に一方のスルーホール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スルーホール３１が形成されている。また、本実施形態では、ベース基板２の下面から上面に向かって漸次径が縮径した断面テーパ状のスルーホールを例に挙げて説明するが、この場合に限られず、ベース基板２を真っ直ぐに貫通するスルーホールでも構わない。いずれにしても、ベース基板２を貫通していれば良い。
　そして、これら一対のスルーホール３０，３１には、これらスルーホール３０，３１を埋めるように形成された一対の貫通電極３２，３３が形成されている。これら貫通電極３２，３３は、図３に示すように、焼成によってスルーホール３０，３１に対して一体的に固定された筒体６及び芯材部７によって形成されたものであり、スルーホール３０，３１を完全に塞いでキャビティＣ内の気密を維持しているとともに、後述する外部電極３８，３９と引き回し電極３６，３７とを導通させる役割を担っている。
　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と略同じ厚みの円筒状に形成されている。そして、筒体６の中心には、芯材部７が筒体６を貫通するように配されている。また、本実施形態ではスルーホール３０，３１の形状に合わせて、筒体６の外形が円錐状（断面テーパ状）となるように形成されている。そして、この筒体６は、スルーホール３０，３１内に埋め込まれた状態で焼成されており、これらスルーホール３０，３１に対して強固に固着されている。
　上述した芯材部７は、金属材料により円柱状に形成された導電性の芯材であり、筒体６と同様に両端が平坦で、且つベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されている。なお、図３に示すように、貫通電極３２，３３が完成品として形成された場合には、上述したように芯材部７は、ベース基板２の厚みと略同じ厚さとなるように形成されているが、製造過程では、芯材部７の長さは、製造過程の当初のベース基板２の厚さよりも０．０２ｍｍだけ短い長さのものを採用している。そして、この芯材部７は、筒体６の中心孔６ｃに位置しており、筒体６の焼成によって筒体６に対して強固に固着されている。
　なお、貫通電極３２，３３は、導電性の芯材部７を通して電気導通性が確保されている。
　ベース基板２の上面側（リッド基板３が接合される接合面側）には、図１～４に示すように、導電性材料（例えば、アルミニウム）により、陽極接合用の接合膜３５と、一対の引き回し電極３６，３７とがパターニングされている。このうち接合膜３５は、リッド基板３に形成された凹部３ａの周囲を囲むようにベース基板２の周縁に沿って形成されている。
　また、一対の引き回し電極３６，３７は、一対の貫通電極３２，３３のうち、一方の貫通電極３２と圧電振動片４の一方のマウント電極１６とを電気的に接続するとともに、他方の貫通電極３３と圧電振動片４の他方のマウント電極１７とを電気的に接続するようにパターニングされている。
　より詳しく説明すると、一方の引き回し電極３６は、圧電振動片４の基部１２の真下に位置するように一方の貫通電極３２の真上に形成されている。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に沿って該振動腕部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。
　そして、これら一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれバンプＢが形成されており、該バンプＢを利用して圧電振動片４がマウントされている。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。
　また、ベース基板２の下面には、図１，３，４に示すように、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る外部電極３８，３９が形成されている。つまり、一方の外部電極３８は、一方の貫通電極３２及び一方の引き回し電極３６を介して圧電振動片４の第１の励振電極１３に電気的に接続されている。また、他方の外部電極３９は、他方の貫通電極３３及び他方の引き回し電極３７を介して、圧電振動片４の第２の励振電極１４に電気的に接続されている。
　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及び第２の励振電極１４からなる励振電極１５に電流を流すことができ、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。そして、この一対の振動腕部１０，１１の振動を利用して、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源等として利用することができる。
　（圧電振動子の製造方法）
　次に、図８に示すフローチャートを参照しながら、ベース基板用ウエハ４０とリッド基板用ウエハ５０とを利用して一度に複数の圧電振動子１を製造する製造方法について以下に説明する。
　初めに、圧電振動片作製工程を行って図５～７に示す圧電振動片４を作製する（Ｓ１０）。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、その後ポリッシュ等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、ウエハに洗浄等の適切な処理を施した後、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の外形形状でパターニングするとともに、金属膜の成膜及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、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。
　また、圧電振動片４を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。これは、重り金属膜２１の粗調膜２１ａにレーザー光を照射して一部を蒸発させ、重量を変化させることで行う。なお、共振周波数をより高精度に調整する微調に関しては、マウント後に行う。
　図９は、リッド基板用ウエハの平面図である。
　次に、後にリッド基板３となるリッド基板用ウエハ５０を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第１のウエハ作製工程を行う（Ｓ２０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、図９に示すように、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のリッド基板用ウエハ５０を形成する（Ｓ２１）。次いで、リッド基板用ウエハ５０の接合面におけるパッケージ形成領域に、エッチング等によりキャビティ用の凹部３ａを行列方向に複数形成する凹部形成工程（キャビティ形成工程）を行う（Ｓ２２）。具体的には、リッド基板用ウエハ５０の外周部分を除く領域に、リッド基板用ウエハ５０の外形に沿って複数行、複数列の凹部３ａを形成する。なお、上述したようにリッド基板用ウエハ５０の外周部分は、例えば後述する接合工程（Ｓ６０）で両基板用ウエハ４０，５０の接合時におけるクランプ等に用いたりするため、キャビティＣ（図３参照）を形成しない領域になっている。すなわち、リッド基板用ウエハ５０上における外周部分であって、凹部３ａが無い領域がキャビティ非形成領域Ｙ、キャビティ非形成領域Ｙより径方向内側であって、凹部３ａを有する領域がキャビティ形成領域Ｘとなっている。
　ここで、本実施形態では、凹部形成工程（Ｓ２２）で形成する複数の凹部３ａのうち、外周部分に形成された凹部３ａには、後述するマウント工程（Ｓ４０）において、圧電振動片４をマウントしないようになっている。すなわち、本実施形態の複数の凹部３ａは、リッド基板用ウエハ５０の外周部分の周方向に沿って配列され、圧電振動片４がマウントされないキャビティとなる複数のダミーキャビティ４２と、これらダミーキャビティ４２が配列されたダミー領域Ｑに囲まれて、圧電振動片４が実装されるキャビティＣ（図３参照）となる実装キャビティ４１とを有している（図９中実装領域Ｐ）。すなわち、上述したキャビティ形成領域Ｘは、リッド基板用ウエハ５０上の複数のパッケージ形成領域に形成された実装キャビティ４１が配列されてなる実装領域Ｐと、ダミーキャビティ４２が配列されてなるダミー領域Ｑとからなる。なお、少なくとも実装領域Ｐの最外周に位置する実装キャビティ４１の外側の長辺及び短辺に接するように、ダミーキャビティ（第１ダミーキャビティ）４２を配置していればよいが、本実施形態のように実装領域Ｐの最外周に配置された実装キャビティ４１の外側に位置する角部にのみに接するようなダミーキャビティ（第２ダミーキャビティ）４２も配置することがより好ましい。
　次に、上記工程と同時或いは前後のタイミングで、後にベース基板２となるベース基板用ウエハ４０（図１０参照）を、陽極接合を行う直前の状態まで作製する第２のウエハ作製工程を行う（Ｓ３０）。まず、ソーダ石灰ガラスを所定の厚さまで研磨加工して洗浄した後に、エッチング等により最表面の加工変質層を除去した円板状のベース基板用ウエハ４０を形成する（Ｓ３１）。
　次いで、ベース基板用ウエハ４０に一対の貫通電極３２，３３を複数形成する貫通電極形成工程（Ｓ３２）を行う。具体的には、サンドブラスト法等によりベース基板用ウエハ４０を貫通する一対のスルーホール３０，３１を複数形成する。
　続いて、これら複数のスルーホール３０，３１内に、芯材部７を配置するとともに、ガラス材料からなるペースト状のガラスフリットをスルーホール３０，３１内に所定量充填した後、それらを焼成して筒体６と芯材部７とを互いに固着させる。その後、ベース基板用ウエハ４０の両主面が平坦面になるように研磨して、芯材部７の先端を露出させる。以上により、貫通電極形成工程が終了する。
　図１０は、ベース基板用ウエハの平面図である。なお、図中破線Ｍは、圧電振動子１の輪郭線を示している。
　次に、ベース基板用ウエハ４０の上面に、リッド基板用ウエハ５０の各凹部３ａのうち、実装キャビティ４１に対応するように導電性材料をパターニングして、接合膜３５を形成する接合膜形成工程を行う（Ｓ３３）とともに、各一対の貫通電極３２，３３にそれぞれ電気的に接続された引き回し電極３６，３７を複数形成する引き回し電極形成工程を行う（Ｓ３４）。この工程を行うことにより、一方の引き回し電極３６と一方の貫通電極３２との導通性、並びに、他方の引き回し電極３７と他方の貫通電極３３との導通性を確保することができる。この時点で第２のウエハ作製工程が終了する。なお、図８では、接合膜形成工程（Ｓ３３）の後に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）を行う工程順序としているが、これとは逆に、引き回し電極形成工程（Ｓ３４）の後に、接合膜形成工程（Ｓ３３）を行っても構わないし、両工程を同時に行っても構わない。
　次に、ベース基板用ウエハ４０上に圧電振動片４をマウントした状態で、両ウエハ４０，５０を接合し、凹部３ａがベース基板用ウエハ４０に覆われてなる複数のキャビティＣ内に圧電振動片４を封止する（Ｓ４０：封止工程）。
　まず作製した複数の圧電振動片４を、それぞれ引き回し電極３６，３７を介してベース基板用ウエハ４０の上面に接合するマウント工程を行う（Ｓ４１）。具体的には、一対の引き回し電極３６，３７上にそれぞれ金等のバンプＢを形成する。そして、圧電振動片４の基部１２をバンプＢ上に載置した後、バンプＢを所定温度に加熱しながら圧電振動片４をバンプＢに押し付ける。これにより、ベース基板用ウエハ４０上において、実装キャビティ４１の凹部３ａには、圧電振動片４がマウントされる一方、ダミーキャビティ４２の凹部３ａには、圧電振動片４がマウントされていない。そして、圧電振動片４は、バンプＢに機械的に支持されるとともに、マウント電極１６，１７と引き回し電極３６，３７とが電気的に接続された状態となる。よって、この時点で圧電振動片４の一対の励振電極１５は、一対の貫通電極３２，３３に対してそれぞれ導通した状態となる。
　圧電振動片４のマウントが終了した後、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を行う（Ｓ４２）。具体的には、図示しない基準マーク等を指標としながら、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、マウントされた圧電振動片４が、ベース基板用ウエハ４０に形成された凹部３ａとベース基板用ウエハ４０とで囲まれる実装キャビティ４１（キャビティＣ）内に収納された状態となる。一方、ウエハ接合体６０の外周部分に形成された凹部３ａとベース基板用ウエハ４０とで囲まれるダミーキャビティ４２内には、圧電振動片４は収納されていない。
　図１１は、圧電振動片をキャビティ内に収容した状態でベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハとが陽極接合されたウエハ接合体の分解斜視図である。
　重ね合わせ工程後、重ね合わせた２枚のウエハ４０，５０を図示しない陽極接合装置に入れ、図示しない保持機構によりウエハ４０，５０の外周部分をクランプした状態で、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を行う（Ｓ４３）。具体的には、接合膜３５とリッド基板用ウエハ５０との間に所定の電圧を印加する。すると、接合膜３５とリッド基板用ウエハ５０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を実装キャビティ４１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１１に示すウエハ接合体６０を得ることができる。なお、図１１においては、図面を見易くするために、ウエハ接合体６０を分解した状態を図示しており、ベース基板用ウエハ４０から接合膜３５の図示を省略している。
　そして、上述した陽極接合が終了した後、ベース基板用ウエハ４０の下面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を複数形成する外部電極形成工程を行う（Ｓ４４）。この工程により、封止工程が終了し、外部電極３８，３９を利用してキャビティＣ内に封止された圧電振動片４を作動させることができる。
　次に、ウエハ接合体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１の周波数を微調整して所定の範囲内に収める微調工程を行う（Ｓ５０）。具体的に説明すると、ベース基板用ウエハ４０の下面に形成された一対の外部電極３８，３９に電圧を印加して圧電振動片４を振動させる。そして、周波数を計測しながらリッド基板用ウエハ５０を通して外部からレーザー光を照射し、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の先端側の重量が変化するため、圧電振動片４の周波数を、公称周波数の所定範囲内に収まるように微調整することができる。
　周波数の微調が終了後、接合されたウエハ接合体６０を切断して個片化する切断工程を行う（Ｓ６０）。
　図１２は、スクライブ工程を示す工程図であり、ウエハ接合体の平面図である。また、図１３は図１２のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。
　図１２，１３に示すように、切断工程（Ｓ６０）では、まずベース基板用ウエハ４０の表面側から図示しないレーザー装置によりレーザーを照射し（図１３中矢印参照）、ベース基板用ウエハ４０の表面にスクライブラインを形成する（Ｓ６１：スクライブ工程（溝形成工程））。具体的には、レーザー装置とウエハ接合体６０とを平行に相対移動させ、各実装キャビティ４１を仕切る隔壁、すなわち圧電振動子１の輪郭線Ｍに沿ってレーザーを走査する。すると、ベース基板用ウエハ４０におけるレーザーが照射された部位に、溝状のスクライブラインＭ’が形成される。
　ところで、レーザー装置を輪郭線Ｍに沿って走査させた場合に、キャビティ形成領域Ｘの中央部における実装キャビティ４１上では、輪郭線Ｍに一致した所望のスクライブラインＭ’を形成することができる。
　一方、キャビティ形成領域Ｘからキャビティ非形成領域Ｙに差し掛かるにつれて、上述したようにスクライブラインＭ’が圧電振動子１の輪郭線Ｍに対して曲がり始める。
　この時、本実施形態では、キャビティ形成領域Ｘのうち、ウエハ接合体６０の最外周上の凹部３ａを圧電振動片４が実装されていないダミーキャビティ４２として形成しているので、スクライブラインＭ’が曲がり始める部位はダミーキャビティ４２のダミー領域Ｑからキャビティ非形成領域Ｙに差し掛かる位置となる。すなわち、実装キャビティ４１が配列された実装領域Ｐよりも径方向外側に、ダミーキャビティ４２のダミー領域Ｑを形成することで、スクライブラインＭ’が曲がり始める位置を実装領域Ｐよりも径方向外側に配置することができる。これにより、キャビティ形成領域Ｘのうち、ダミー領域Ｑよりも径方向内側に配置された実装領域Ｐでは、輪郭線Ｍに沿った所望のスクライブラインＭ’を形成することができる。なお、圧電振動片４が実装されないダミー領域Ｑでは、スクライブラインＭ’が曲がってしまうが、ダミー領域Ｑのダミーキャビティ４２は製品とならないものであるため、例えスクライブラインＭ’がキャビティ上に形成されたとしても、何ら問題はない。
　図１４は、ブレーキング工程を示す工程図であり、ウエハ接合体の断面図である。
　次に、図１４に示すように、スクライブラインＭ’が形成されたウエハ接合体６０を切断刃７０により切断するブレーキング工程（Ｓ６２）を行う。具体的には、刃の長さがウエハ接合体６０の直径よりも長い切断刃７０を用意し、この切断刃７０をリッド基板用ウエハ５０の表面から実装キャビティ４１上に形成されたスクライブラインＭ’（輪郭線Ｍ）に合わせて押し当てる。これにより、ウエハ接合体６０は、リッド基板用ウエハ５０上に形成されたスクライブラインＭ’に沿って折れるように切断される。そして、各スクライブラインＭ’毎に切断刃７０を押し当てることで、ウエハ接合体６０が輪郭線Ｍ毎のパッケージに一括して分離することができる。以上により、互いに陽極接合されたベース基板２とリッド基板３との間に形成されたキャビティＣ内に圧電振動片４が封止された、図１に示す２層構造式表面実装型の圧電振動子１を一度に複数製造することができる。特に、本実施形態のように切断にレーザーを用いることで、従来のようなブレードによる切断方法に比べて、切断代が非常に小さい、切断速度が速い、切断面の粗さが良好、チッピングの発生がない等のメリットがある。
　その後、内部の電気特性検査を行う（Ｓ７０）。すなわち、圧電振動片４の共振周波数、共振抵抗値、ドライブレベル特性（共振周波数及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。そして、最後に圧電振動子１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１の製造が終了する。
　このように、本実施形態では、キャビティ形成領域Ｘの複数の凹部３ａが、リッド基板用ウエハ５０の中央部（図９中実装領域Ｐ）に形成され、圧電振動片４が実装される実装キャビティ４１と、実装領域Ｐを囲むように形成され（図中ダミー領域Ｑ）、圧電振動片４がマウントされない複数のダミーキャビティ４２とを有している構成とした。
　この構成によれば、キャビティ形成領域Ｘのうち、実装領域Ｐよりも径方向外側にダミー領域Ｑを形成することで、スクライブラインＭ’が曲がり始める位置を実装領域Ｐよりも径方向外側に配置することができる。これにより、ダミー領域Ｑよりも径方向内側に配置された実装領域Ｐでは、輪郭線Ｍに沿った所望のスクライブラインＭ’を形成することができる。
　そのため、その後ブレーキング工程において実装領域Ｐでは、ウエハ接合体６０上に形成された複数のパッケージを所定サイズ毎に切断することができる。したがって、一枚のウエハ接合体６０から良品として取り出される圧電振動子１の数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。この場合、予めダミーキャビティ４２には圧電振動片４や各配線を形成しないため、材料のロスがなくなり、材料コストを低減することができる。
　また、所定サイズではない圧電振動子１を製造することがなく、高性能な圧電振動子１のみを製造することができる。したがって、不良品を流通させることはなく、信頼性の高い圧電振動子１のみを流通させることができる。
　また、本実施形態では、リッド基板用ウエハ５０上の最外周上に位置する実装キャビティ４１の外側の長辺及び短辺に接するダミーキャビティ４２加え、実装キャビティ４１の外側に位置する角部にのみ接するダミーキャビティ４２が形成されている構成とした。そのため、スクライブラインＭ’が曲がり始める位置を、実装キャビティ４１よりも径方向外側に確実に配置することができる。したがって、より確実に歩留まりを向上させることができる。そして、本実施形態のように、ガラス基材からなるウエハ接合体６０をレーザーにより個片化することで、良好な切断面を得ることができる。
　なお、ダミーキャビティ４２を形成する際に、リッド基板用ウエハ５０の実装キャビティ４１よりも外側に、ダミーキャビティ４２を新たに追加するスペースが確保できる場合には、既存の凹部３ａを実装キャビティ４１とし、それら実装キャビティ４１を外側から囲むようにダミーキャビティ４２用の凹部３ａを新たに形成することが好ましい。これにより、１枚のウエハ接合体６０から取り出せる圧電振動子１の個数を維持した上で、所望のサイズで切断された良品の圧電振動子１の数を増加することができる。
　一方、ウエハ接合体６０の外周部分にダミーキャビティ４２を形成するダミー領域Ｑを確保できない場合は、実装キャビティ４１の最外周上に配列された凹部３ａをダミーキャビティ４２として利用することが可能である。この場合には、良品となる圧電振動子１のみを確実に製造することができるため、材料のロスがなくなり、材料コストを低減することができる。
　（発振器）
　次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図１５を参照しながら説明する。
　本実施形態の発振器１００は、図１５に示すように、圧電振動子１を、集積回路１０１に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器１００は、コンデンサ等の電子部品１０２が実装された基板１０３を備えている。基板１０３には、発振器用の上述した集積回路１０１が実装されており、この集積回路１０１の近傍に、圧電振動子１が実装されている。これら電子部品１０２、集積回路１０１及び圧電振動子１は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
　このように構成された発振器１００において、圧電振動子１に電圧を印加すると、この圧電振動子１内の圧電振動片４が振動する。この振動は、圧電振動片４が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路１０１に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路１０１によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子１が発振子として機能する。
　また、集積回路１０１の構成を、例えば、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
　上述したように、本実施形態の発振器１００によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、発振器１００自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な周波数信号を得ることができる。
　（電子機器）
　次に、本発明に係る電子機器の一実施形態について、図１６を参照して説明する。なお電子機器として、上述した圧電振動子１を有する携帯情報機器１１０を例にして説明する。始めに本実施形態の携帯情報機器１１０は、例えば、携帯電話に代表されるものであり、従来技術における腕時計を発展、改良したものである。外観は腕時計に類似し、文字盤に相当する部分に液晶ディスプレイを配し、この画面上に現在の時刻等を表示させることができるものである。また、通信機として利用する場合には、手首から外し、バンドの内側部分に内蔵されたスピーカ及びマイクロフォンによって、従来技術の携帯電話と同様の通信を行うことが可能である。しかしながら、従来の携帯電話と比較して、格段に小型化及び軽量化されている。
　次に、本実施形態の携帯情報機器１１０の構成について説明する。この携帯情報機器１１０は、図１６に示すように、圧電振動子１と、電力を供給するための電源部１１１とを備えている。電源部１１１は、例えば、リチウム二次電池からなっている。この電源部１１１には、各種制御を行う制御部１１２と、時刻等のカウントを行う計時部１１３と、外部との通信を行う通信部１１４と、各種情報を表示する表示部１１５と、それぞれの機能部の電圧を検出する電圧検出部１１６とが並列に接続されている。そして、電源部１１１によって、各機能部に電力が供給されるようになっている。
　制御部１１２は、各機能部を制御して音声データの送信及び受信、現在時刻の計測や表示等、システム全体の動作制御を行う。また、制御部１１２は、予めプログラムが書き込まれたＲＯＭと、このＲＯＭに書き込まれたプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、このＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ等とを備えている。
　計時部１１３は、発振回路、レジスタ回路、カウンタ回路及びインターフェース回路等を内蔵する集積回路と、圧電振動子１とを備えている。圧電振動子１に電圧を印加すると圧電振動片４が振動し、この振動が水晶の有する圧電特性により電気信号に変換されて、発振回路に電気信号として入力される。発振回路の出力は二値化され、レジスタ回路とカウンタ回路とにより計数される。そして、インターフェース回路を介して、制御部１１２と信号の送受信が行われ、表示部１１５に、現在時刻や現在日付或いはカレンダー情報等が表示される。
　通信部１１４は、従来の携帯電話と同様の機能を有し、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９、増幅部１２０、音声入出力部１２１、電話番号入力部１２２、着信音発生部１２３及び呼制御メモリ部１２４を備えている。
　無線部１１７は、音声データ等の各種データを、アンテナ１２５を介して基地局と送受信のやりとりを行う。音声処理部１１８は、無線部１１７又は増幅部１２０から入力された音声信号を符号化及び複号化する。増幅部１２０は、音声処理部１１８又は音声入出力部１２１から入力された信号を、所定のレベルまで増幅する。音声入出力部１２１は、スピーカやマイクロフォン等からなり、着信音や受話音声を拡声したり、音声を集音したりする。
　また、着信音発生部１２３は、基地局からの呼び出しに応じて着信音を生成する。切替部１１９は、着信時に限って、音声処理部１１８に接続されている増幅部１２０を着信音発生部１２３に切り替えることによって、着信音発生部１２３において生成された着信音が増幅部１２０を介して音声入出力部１２１に出力される。
　なお、呼制御メモリ部１２４は、通信の発着呼制御に係るプログラムを格納する。また、電話番号入力部１２２は、例えば、０から９の番号キー及びその他のキーを備えており、これら番号キー等を押下することにより、通話先の電話番号等が入力される。
　電圧検出部１１６は、電源部１１１によって制御部１１２等の各機能部に対して加えられている電圧が、所定の値を下回った場合に、その電圧降下を検出して制御部１１２に通知する。このときの所定の電圧値は、通信部１１４を安定して動作させるために必要な最低限の電圧として予め設定されている値であり、例えば、３Ｖ程度となる。電圧検出部１１６から電圧降下の通知を受けた制御部１１２は、無線部１１７、音声処理部１１８、切替部１１９及び着信音発生部１２３の動作を禁止する。特に、消費電力の大きな無線部１１７の動作停止は、必須となる。更に、表示部１１５に、通信部１１４が電池残量の不足により使用不能になった旨が表示される。
　すなわち、電圧検出部１１６と制御部１１２とによって、通信部１１４の動作を禁止し、その旨を表示部１１５に表示することができる。この表示は、文字メッセージであっても良いが、より直感的な表示として、表示部１１５の表示面の上部に表示された電話アイコンに、×（バツ）印を付けるようにしても良い。
　なお、通信部１１４の機能に係る部分の電源を、選択的に遮断することができる電源遮断部１２６を備えることで、通信部１１４の機能をより確実に停止することができる。
　上述したように、本実施形態の携帯情報機器１１０によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、携帯情報機器自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定した高精度な時計情報を表示することができる。
　次に、本発明に係る電波時計の一実施形態について、図１７を参照して説明する。
　本実施形態の電波時計１３０は、図１７に示すように、フィルタ部１３１に電気的に接続された圧電振動子１を備えたものであり、時計情報を含む標準の電波を受信して、正確な時刻に自動修正して表示する機能を備えた時計である。
　日本国内には、福島県（４０ｋＨｚ）と佐賀県（６０ｋＨｚ）とに、標準の電波を送信する送信所（送信局）があり、それぞれ標準電波を送信している。４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚのような長波は、地表を伝播する性質と、電離層と地表とを反射しながら伝播する性質とを併せもつため、伝播範囲が広く、上述した２つの送信所で日本国内を全て網羅している。
　（電波時計）
　以下、電波時計１３０の機能的構成について詳細に説明する。
　アンテナ１３２は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの長波の標準電波を受信する。長波の標準電波は、タイムコードと呼ばれる時刻情報を、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚの搬送波にＡＭ変調をかけたものである。受信された長波の標準電波は、アンプ１３３によって増幅され、複数の圧電振動子１を有するフィルタ部１３１によって濾波、同調される。
　本実施形態における圧電振動子１は、上述した搬送周波数と同一の４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの共振周波数を有する水晶振動子部１３８、１３９をそれぞれ備えている。
　さらに、濾波された所定周波数の信号は、検波、整流回路１３４により検波復調される。
続いて、波形整形回路１３５を介してタイムコードが取り出され、ＣＰＵ１３６でカウントされる。ＣＰＵ１３６では、現在の年、積算日、曜日、時刻等の情報を読み取る。読み取られた情報は、ＲＴＣ１３７に反映され、正確な時刻情報が表示される。
　搬送波は、４０ｋＨｚ若しくは６０ｋＨｚであるから、水晶振動子部１３８、１３９は、上述した音叉型の構造を持つ振動子が好適である。
　なお、上述の説明は、日本国内の例で示したが、長波の標準電波の周波数は、海外では異なっている。例えば、ドイツでは７７．５ＫＨｚの標準電波が用いられている。従って、海外でも対応可能な電波時計１３０を携帯機器に組み込む場合には、さらに日本の場合とは異なる周波数の圧電振動子１を必要とする。
　上述したように、本実施形態の電波時計１３０によれば、高品質化された圧電振動子１を備えているので、電波時計自体も同様に高品質化を図ることができる。さらにこれに加え、長期にわたって安定して高精度に時刻をカウントすることができる。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　例えば、上述した実施形態では、音叉型の圧電振動片４を例に挙げて説明したが、音叉型に限られるものではない。例えば、厚み滑り振動片としても構わない。
　また、圧電振動子の一例として、表面実装型の圧電振動子１を例に挙げて説明したが、この圧電振動子１に限定されるものではない。さらに、上述した実施形態では、ガラス材料からなるウエハ接合体を例にして説明したが、これに限らずシリコンウエハ等、種々の材料を用いることが可能である。
　また、上述した実施形態では、切断工程においてベース基板用ウエハ４０の表面にスクライブラインＭ’を形成する一方、リッド基板用ウエハ５０の表面から切断刃７０を押し当てる場合について説明したが、これに限られない。例えば、リッド基板用ウエハ５０の表面にスクライブラインＭ’を形成する一方、ベース基板用ウエハ４０の表面から切断刃７０を押し当ててもよい。
　さらに、ベース基板用ウエハ４０に凹部３ａを形成してもよく、両ウエハ４０，５０に凹部３ａをそれぞれ形成してもよい。
　ウエハ接合体から良品として取り出されるパッケージの数を増加することができ、歩留まりを向上させることができる。

Claims (9)

  1. 　内容物を封入したパッケージの製造方法であって、
    　第１ウエハにおける複数のパッケージ形成領域にキャビティを形成する工程と、
    　前記内容物を前記キャビティ内に配置しつつ前記第１ウエハ及び第２ウエハを貼り合わせる工程と、
    　貼り合せたウエハ接合体にレーザーを照射して前記パッケージを個片化する工程と、を有し、
    　キャビティ形成工程では、前記第１ウエハの最外周の前記パッケージ形成領域の外側に、ダミーキャビティを形成することを特徴とするパッケージの製造方法。
  2. 　前記ダミーキャビティは、前記最外周のパッケージ形成領域の縁辺に接する第１ダミーキャビティに加えて、前記最外周のパッケージ形成領域の角部のみに接する第２ダミーキャビティを含むことを特徴とする請求項１記載のパッケージの製造方法。
  3. 　前記第１ウエハ及び前記第２ウエハは、ともにガラス基材からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載のパッケージの製造方法。
  4. 　前記切断工程では、前記第１ウエハ及び前記第２ウエハのうち、一方のウエハの表面側から前記レーザーを照射して、前記一方のウエハ表面に溝を形成する溝形成工程と、
    　他方のウエハの裏面から前記溝に沿って衝撃力を加えることで、前記両ウエハを前記パッケージ毎に分離するブレーキング工程とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のパッケージの製造方法。
  5. 　互いに接合された第１ウエハ及び第２ウエハにおける複数のパッケージ形成領域に、内容物が封入されたキャビティを備えてなるウエハ接合体であって、
    　最外周の前記パッケージ形成領域の外側に、ダミーキャビティが形成されていることを特徴とするウエハ接合体。
  6. 　請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のパッケージの製造方法によって製造されたことを特徴とする圧電振動子。
  7. 　請求項６に記載の前記圧電振動子が、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発振器。
  8. 　請求項６に記載の前記圧電振動子が、計時部に電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
  9. 　請求項６記載の前記圧電振動子が、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電波時計。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102739181A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 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

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9755105B2 (en) * 2015-01-30 2017-09-05 Nichia Corporation Method for producing light emitting device
JP6635605B2 (ja) * 2017-10-11 2020-01-29 国立研究開発法人理化学研究所 電流導入端子並びにそれを備えた圧力保持装置及びｘ線撮像装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2007013628A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Kyocera Kinseki Corp 圧電振動子の製造方法及び圧電振動子
JP2008093880A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Seiko Epson Corp 積層基板の分割方法、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4008258B2 (ja) * 2002-02-15 2007-11-14 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子の製造方法
JP2003288026A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Sanyo Electric Co Ltd エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
US6982470B2 (en) * 2002-11-27 2006-01-03 Seiko Epson Corporation Semiconductor device, method of manufacturing the same, cover for semiconductor device, and electronic equipment
JP4471632B2 (ja) * 2003-11-18 2010-06-02 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
TWI292186B (en) * 2006-01-18 2008-01-01 Touch Micro System Tech Method of wafer level packaging and cutting

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2007013628A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Kyocera Kinseki Corp 圧電振動子の製造方法及び圧電振動子
JP2008093880A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Seiko Epson Corp 積層基板の分割方法、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102739181A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 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
JP2012209617A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Seiko Instruments Inc 圧電振動子の製造方法、該製造方法によって製造される圧電振動子、該圧電振動子を有する発振器、電子機器及び電波時計

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