WO2010097908A1 - 接合ガラスの切断方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計 - Google Patents

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bonding
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cutting
piezoelectric vibrator
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理志 沼田
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セイコーインスツル株式会社
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    • Y10T83/041By heating or cooling

Definitions

  • the present invention relates to a bonding glass cutting method, a package manufacturing method, a package, a piezoelectric vibrator, an oscillator, an electronic device, and a radio timepiece.
  • a piezoelectric vibrator (package) using a crystal or the like as a time source, a timing source such as 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 (electronic) housed in a hermetically sealed state in the cavity Parts).
  • a cavity concave portion is formed on the lid substrate wafer, and after mounting the piezoelectric vibrating reed on the base substrate wafer, the both wafers are interposed through a bonding layer.
  • a wafer bonded body is formed in which a plurality of packages are formed in the wafer matrix direction. Then, by cutting the wafer bonded body for each package (for each cavity) formed on the wafer bonded body, a plurality of piezoelectric vibrators (packages) in which the piezoelectric vibrating pieces are hermetically sealed in the cavity are manufactured. It is.
  • a method for cutting the wafer bonded body for example, a method of cutting (dicing) the wafer bonded body along the thickness direction using a blade having diamond attached to the tooth tip is known.
  • a blade having diamond attached to the tooth tip it is necessary to provide a cutting allowance in consideration of the width of the blade between the cavities, so that the number of piezoelectric vibrators that can be taken out from one wafer bonded body is small, and chipping occurs during cutting.
  • There were problems such as a rough cut surface.
  • the processing speed is slow, there is a problem that the production efficiency is poor.
  • Patent Document 1 an infinite number of laser pulse marks are generated inside the wafer bonded body, and these pulse marks become damaged layers and remain inside the wafer bonded body. Further, there is a problem that cracks in the surface direction of the wafer bonded body are generated when the wafer bonded body is cut because stress concentrates on the damaged layer. Further, there is a problem that the mechanical durability of the piezoelectric vibrator formed after cutting the wafer bonded body is lowered.
  • the wafer bonded body is formed by anodic bonding through the bonding layer as described above, but it is necessary to apply a voltage to the entire bonding layer at the time of bonding the wafer. Therefore, the bonding layer needs to be continuously formed on the bonding surface of the wafer bonded body.
  • the wafer bonded body is cut in a state where the bonding layer is continuously formed on the bonding surface, that is, in a state where the bonding layers are connected between the piezoelectric vibrators, the thickness direction of the wafer bonded body during braking The crack progress is prevented.
  • this invention is made
  • the cutting method of the joining glass which can improve a yield by cut
  • the cutting method of the bonding glass according to the present invention is a cutting method of bonding glass in which the bonding glass formed by bonding the bonding surfaces of a plurality of glass substrates to each other through a bonding material is cut along a planned cutting line.
  • the joining glass prior to the cutting step, after forming a groove along the planned cutting line in the surface layer portion of the glass substrate, the joining glass can be cut by applying a cleaving stress along the planned cutting line. it can.
  • advantages such as a very small cutting allowance, a high cutting speed, good surface accuracy of the cut surface, and no occurrence of chipping as compared with a conventional blade cutting method.
  • a damage layer since there is no possibility that a damage layer is formed inside the bonded glass, the occurrence of cracks in the surface direction of the bonded glass when the bonded glass is cut, and the mechanical durability of the bonded glass after cutting is reduced. There is no.
  • the bonding material on the planned cutting line is peeled off prior to the second laser irradiation step, thereby promoting the progress of cracks in the thickness direction of the bonding glass during cutting and the cracking in the surface direction of the bonding glass. Progress can be prevented. Therefore, the joining glass is smoothly cut along the planned cutting line. Thereby, while being able to improve the surface accuracy of a cut surface, the joining glass can be prevented from cracking at the time of cutting, and the joining glass can be cut into a desired size.
  • the bonding material is made of a conductive metal material, and the bonding glass is anodically bonded to the bonding surfaces of the plurality of glass substrates.
  • the wavelength of the first laser Is set to 532 nm.
  • the glass substrates are anodically bonded to each other through the metal material, so that the glass substrate is bonded to each other with an adhesive or the like. And glass substrates can be firmly bonded to each other.
  • the first laser irradiation step by using the first laser having a wavelength of 532 nm, all the output of the laser light is absorbed and heated by the bonding material. The bonding material shrinks outside the laser light irradiation area. As a result, the bonding material on the planned cutting line can be peeled off satisfactorily.
  • the glass substrate is made of soda-lime glass, and in the second laser irradiation step, the wavelength of the second laser is set to 266 nm.
  • the laser light is completely absorbed in the surface layer portion of the bonding glass, Desired grooves could be formed in the surface layer portion. That is, since it is possible to form a groove with less chipping and debris and good linearity, the bonded glass can be cut to a desired size in the subsequent cutting step.
  • a cleaving stress is applied along the groove from the other surface of the bonding glass. According to this configuration, since the joining glass can be cut more smoothly and easily by applying cleaving stress along the groove from the other surface of the joining glass, a better cutting surface can be obtained. .
  • the bonding glass is bonded by arranging the bonding material only on a part of the planned cutting line, and in the first laser irradiation step, only the first bonding material arranged on the planned cutting line is the first. It is characterized by irradiating with laser light. According to this configuration, the area of the bonding material that is peeled off by the first laser can be reduced in the first laser irradiation step. Thereby, it is possible to shorten the working time of the first laser irradiation process and improve the working efficiency.
  • the package manufacturing method according to the present invention includes a plurality of glass substrates bonded to each other via a bonding material, and a cavity formed inside the plurality of glass substrates, and an electronic component in the cavity
  • the bonding glass cutting method according to the present invention by cutting the glass substrate using the bonding glass cutting method according to the present invention, the progress of cracks in the thickness direction of the bonding glass is promoted at the time of cutting, and in the surface direction of the bonding glass. The progress of cracks can be prevented. Therefore, at the time of cutting, the glass substrate is smoothly cut along the planned cutting line for each package forming region.
  • the package according to the present invention includes a plurality of glass substrates bonded to each other via a bonding material, and a cavity formed inside the plurality of glass substrates, and an electronic component is enclosed in the cavity.
  • the package is cut using the bonding glass cutting method of the present invention, and the outer peripheral edge of the package on the irradiation surface side of the second laser is formed by the second laser. It has a chamfered portion formed by cleaving the formed groove. According to this configuration, when the cut package is taken out, the chipping can be suppressed even when the tool for taking out the package comes into contact with the corner of the package. Can be taken out in a state.
  • each chamfered portion is formed in the package after cutting.
  • the chamfered portion can be formed quickly and easily compared to the case. As a result, work efficiency can be improved. Furthermore, by cutting the bonding glass along the grooves in this way, the surface accuracy of the cut surface of the package can be improved, and a highly reliable package can be provided.
  • the piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that a piezoelectric vibrating piece is hermetically sealed in the cavity of the package of the present invention. According to this configuration, it is possible to provide a piezoelectric vibrator that ensures airtightness in the cavity and has excellent vibration characteristics.
  • 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, a highly reliable product can be provided in the same manner as the piezoelectric vibrator.
  • the progress of cracks in the thickness direction of the bonded glass is promoted at the time of cutting by peeling off the bonding material on the planned cutting line prior to the second laser irradiation step.
  • the joining glass can be prevented from cracking at the time of cutting, and the joining glass can be cut into a desired size.
  • the package manufacturing method and package of the present invention by cutting the glass substrate using the bonding glass cutting method of the present invention, the airtightness of the cavity can be ensured, and the package is highly reliable. Can be provided. Therefore, the number of packages taken out as non-defective products can be increased, and the yield can be improved.
  • the piezoelectric vibrator of the present invention it is possible to provide a highly reliable piezoelectric vibrator that ensures airtightness in the cavity and has excellent vibration characteristics. Since the oscillator, electronic device, and radio timepiece according to the present invention include the above-described piezoelectric vibrator, a highly reliable product can be provided in the same manner as 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. It is a flowchart which shows the flow at the time of manufacturing the piezoelectric vibrator shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the flowchart illustrated in FIG.
  • SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator (package) 5 ... Piezoelectric vibration piece (electronic component) 23 ... Bonding layer (bonding material) 40 ... Base substrate wafer (glass substrate) 50 ... Lid substrate wafer 60 ... Wafer bonded body (bonding glass) 87 ... 1st laser 88 ... 2nd laser 90 ... Chamfered part 100 ... Oscillator 101 ... Oscillator integrated circuit 110 ... Portable information device (electronic device) 113 ... Electronic device timekeeping unit 130 ... Radio clock 131 ... Radio wave clock filter unit C ... cavity M ... contour line (scheduled cutting line) M '... scribe line (groove)
  • FIG. 1 is an external perspective view of the piezoelectric vibrator according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an internal configuration diagram of the piezoelectric vibrator, and is a view of the piezoelectric vibrating piece viewed from above with the 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 the piezoelectric vibrating reed 5 is accommodated in an internal cavity C.
  • the surface mount type piezoelectric vibrator 1 is provided.
  • the piezoelectric vibrating reed 5 and the external electrodes 6 and 7 installed outside the base substrate 2 are electrically connected by a pair of through electrodes 8 and 9 penetrating the base substrate 2.
  • the base substrate 2 is formed in a plate shape with a transparent insulating substrate made of a glass material such as soda lime glass.
  • the base substrate 2 is formed with a pair of through holes (through holes) 21 and 22 in which a pair of through electrodes 8 and 9 are formed.
  • the through-holes 21 and 22 have a tapered cross section in which the diameter gradually decreases from the outer end surface (lower surface in FIG. 3) of the base substrate 2 toward the inner end surface (upper surface in FIG. 3).
  • the 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 that can be superimposed on the base substrate 2.
  • a rectangular recess 3 a for accommodating the piezoelectric vibrating reed 5 is formed on the bonding surface side of the lid substrate 3 to which the base substrate 2 is bonded.
  • the concave portion 3 a forms a cavity C that accommodates the piezoelectric vibrating piece 5 when the base substrate 2 and the lid substrate 3 are overlaid.
  • the lid substrate 3 is anodically bonded to the base substrate 2 via a bonding layer (bonding material) 23 to be described later with the recess 3a facing the base substrate 2 side.
  • a chamfered portion 90 in which a corner portion of the lid substrate 3 is chamfered is formed on the upper peripheral edge of the lid substrate 3 during a scribing process, which will be described later, in the manufacturing process of the piezoelectric vibrator 1.
  • the piezoelectric vibrating piece 5 is a tuning fork type vibrating piece formed from a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate, and vibrates when a predetermined voltage is applied.
  • the piezoelectric vibrating reed 5 includes a pair of vibrating arm portions 24 and 25 arranged in parallel and a base portion 26 that integrally fixes the base end sides of the pair of vibrating arm portions 24 and 25 in a plan view.
  • An excitation electrode comprising a pair of first excitation electrode and a second excitation electrode (not shown) that vibrates the vibration arm portions 24, 25 on the outer surface of the pair of vibration arm portions 24, 25;
  • the piezoelectric vibrating reed 5 configured as described above is bump-bonded onto the lead-out electrodes 27 and 28 formed on the inner end surface of the base substrate 2 by using bumps B such as gold.
  • bumps B such as gold.
  • the first excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece 5 is bump-bonded on one lead-out electrode 27 via one mount electrode and bump B, and the second excitation electrode is connected to the other mount electrode and Bump bonding is performed on the other lead-out electrode 28 via the bump B.
  • the piezoelectric vibrating reed 5 is supported in a state where it floats from the inner end face of the base substrate 2, and the mount electrodes and the routing electrodes 27 and 28 are electrically connected to each other.
  • a bonding layer 23 for anodic bonding made of a conductive material (for example, aluminum) is formed on the inner end surface side of the base substrate 2 (the bonding surface side to which the lid substrate 3 is bonded).
  • the bonding layer 23 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 base substrate 2 and the lid substrate 3 are anodically bonded to the base substrate 2 via the bonding layer 23 with the recess 3a facing the bonding surface side of the base substrate 2.
  • the external electrodes 6 and 7 are disposed at both ends in the longitudinal direction on the outer end face of the base substrate 2, and are electrically connected to the piezoelectric vibrating reed 5 via the through electrodes 8 and 9 and the routing electrodes 27 and 28. It is connected to the. More specifically, one external electrode 6 is electrically connected to one mount electrode of the piezoelectric vibrating piece 5 through one through electrode 8 and one routing electrode 27. The other external electrode 7 is electrically connected to the other mount electrode of the piezoelectric vibrating piece 5 through the other through electrode 9 and the other lead-out electrode 28.
  • the through-electrodes 8 and 9 are formed by the cylindrical body 32 and the core member 31 that are integrally fixed to the through-holes 21 and 22 by firing, and completely close the through-holes 21 and 22 to form a cavity.
  • the airtightness in C is maintained, and the external electrodes 6 and 7 and the routing electrodes 27 and 28 are electrically connected.
  • one through electrode 8 is positioned below the routing electrode 27 between the external electrode 6 and the base 26, and the other through electrode 9 is routed above the external electrode 7 and below the routing electrode 28. Is located.
  • the cylindrical body 32 is obtained by baking paste-like glass frit.
  • the cylindrical body 32 is formed in a cylindrical shape having flat ends and substantially the same thickness as the base substrate 2.
  • the core member 31 is disposed so as to penetrate the central hole 32 c of the cylindrical body 32.
  • the outer shape of the cylindrical body 32 is formed in a conical shape (tapered cross section) in accordance with the shape of the through holes 21 and 22. The cylindrical body 32 is fired in a state of being embedded in the through holes 21 and 22, and is firmly fixed to the through holes 21 and 22.
  • the core material portion 31 described above is a conductive core material formed in a cylindrical shape from a metal material, and both ends are flat like the cylindrical body 32 and have a thickness substantially the same as the thickness of the base substrate 2. Is formed.
  • the through electrodes 8 and 9 are ensured to have electrical conductivity through the conductive core portion 31.
  • a predetermined drive voltage is applied to the external electrodes 6 and 7 formed on the base substrate 2.
  • a current can be passed through each excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece 5, and the pair of vibrating arm portions 24 and 25 can be vibrated at a predetermined frequency in a direction in which the pair of vibrating arm portions 24 and 25 approaches and separates.
  • the vibration of the pair of vibrating arm portions 24 and 25 can be used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, or the like.
  • the piezoelectric vibrating reed manufacturing step is performed to manufacture the piezoelectric vibrating reed 5 shown in FIGS. 1 to 4 (S10). Further, after the piezoelectric vibrating piece 5 is manufactured, the resonance frequency is coarsely adjusted. Note that fine adjustment for adjusting the resonance frequency with higher accuracy is performed after mounting.
  • FIG. 6 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.
  • a first wafer manufacturing step is performed in which a lid substrate wafer 50 to be the lid substrate 3 later is manufactured to a state just before anodic bonding (S20). Specifically, after polishing and cleaning soda-lime glass to a predetermined thickness, 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 is performed for forming a plurality of recesses 3a for the cavity C in the matrix direction by etching or the like on the inner end surface 50a (the lower surface in FIG. 6) of the lid substrate wafer 50 (S22).
  • a polishing step at least polishing the inner end face 50a side of the lid substrate wafer 50 to be a joint surface with the base substrate wafer 40) S23 is performed to mirror the inner end face 50a.
  • the second wafer creation process (S20) is completed.
  • a first wafer manufacturing process is performed in which the base substrate wafer 40 to be the base substrate 2 later is manufactured up to the state immediately before anodic bonding (S30).
  • a disk-shaped base substrate wafer 40 is formed by removing the outermost work-affected layer by etching or the like (S31).
  • a through-hole forming step is performed in which a plurality of through-holes 21 and 22 for arranging the pair of through-electrodes 8 and 9 are formed on the base substrate wafer by, for example, pressing (S32).
  • the recess is penetrated by polishing from the other surface side of the base substrate wafer 40, 22 can be formed.
  • a through electrode forming step (S33) for forming the through electrodes 8 and 9 in the through holes 21 and 22 formed in the through hole forming step (S32) is performed.
  • the core member 31 is held flush with both end surfaces 40 a and 40 b (upper and lower surfaces in FIG. 6) of the base substrate wafer 40.
  • the through electrodes 8 and 9 can be formed.
  • a conductive material is patterned on the inner end surface 40a of the base substrate wafer 40 to perform a bonding layer forming process for forming the bonding layer 23 (S34), and a lead electrode forming process is performed (S35).
  • the bonding layer 23 is formed over a region other than the formation region of the cavity C in the base substrate wafer 40, that is, the entire bonding region with the inner end face 50 a of the lid substrate wafer 50. In this way, the second wafer manufacturing process (S30) is completed.
  • the piezoelectric vibrating reeds 5 created in the piezoelectric vibrating reed creating step (S10) are respectively formed on the routing electrodes 27 and 28 of the base substrate wafer 40 created in the second wafer creating step (S30). It mounts via bumps B, such as gold (S40). Then, an overlaying step is performed in which the base substrate wafer 40 and the lid substrate wafer 50 created in the above-described production steps of the wafers 40 and 50 are overlaid (S50). 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 5 is housed in a cavity C surrounded by the recess 3 a formed in the lid substrate wafer 50 and the base substrate wafer 40.
  • the two superposed wafers 40 and 50 are put into an anodic bonding apparatus (not shown), and a predetermined voltage is applied in a predetermined temperature atmosphere with the outer peripheral portion of the wafer clamped by a holding mechanism (not shown). Then, a bonding step for anodic bonding is performed (S60). Specifically, a predetermined voltage is applied between the bonding layer 23 and the lid substrate wafer 50. As a result, an electrochemical reaction occurs at the interface between the bonding layer 23 and the lid substrate wafer 50, and the two are firmly adhered to each other and anodic bonded.
  • the piezoelectric vibrating piece 5 can be sealed in the cavity C, and the wafer bonded body 60 in which the base substrate wafer and the lid substrate wafer 50 are bonded can be obtained.
  • the two wafers 40 and 50 are anodically bonded as in the present embodiment, so that the deterioration due to deterioration with time, impact, etc., and the wafer bonded body, compared with the case where the two wafers 40 and 50 are bonded with an adhesive or the like. Therefore, the wafers 40 and 50 can be bonded more firmly.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the wafer singulation process.
  • 8 to 13 are cross-sectional views of the wafer bonded body and are process diagrams for explaining the singulation process.
  • an individualization process is performed for cutting and bonding the bonded wafer bonded body 60 (S90).
  • a magazine 82 for holding the wafer bonded body 60 is created using the UV tape 80 and the ring frame 81 (S91).
  • the ring frame 81 is a ring-shaped member having an inner diameter larger than the diameter of the wafer bonded body 60, and has a thickness equivalent to that of the wafer bonded body 60.
  • the UV tape 80 is a polyolefin sheet material coated with an acrylic adhesive. Specifically, UHP-1525M3 manufactured by Denki Kagaku Kogyo, D510T manufactured by Lintec, etc. are preferably used. Yes.
  • the thickness of the UV tape sheet material is preferably about 170 ⁇ m. It is not preferable to use a UV tape whose sheet material is thinner than 170 ⁇ m because the UV tape 80 may be cut together with the wafer bonded body 60 in the braking process (S103) described later.
  • the magazine 82 can be created by attaching the UV tape 80 from one surface 81a of the ring frame 81 so as to close the through hole 81b. Then, the wafer bonded body 60 is adhered to the adhesive surface of the UV tape 80 in a state where the central axis of the ring frame 81 and the central axis of the wafer bonded body 60 are matched (S92). Specifically, the outer end surface 40 b side (external electrode side) of the base substrate wafer 40 is attached to the adhesive surface of the UV tape 80. As a result, the wafer bonded body 60 is set in the through hole 81 b of the ring frame 81. In this state, the wafer bonded body 60 is transferred to a laser scribing device (not shown) (S93).
  • FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the trimming process, and is a plan view of the base substrate wafer showing a state in which the lid substrate wafer of the wafer bonded body is removed.
  • a trimming step for peeling the bonding layer 23 bonding the lid substrate wafer 50 and the base substrate wafer 40 is performed (S94).
  • the laser beam R1 emitted from the first laser 87 is reflected by a beam scanner (galvanometer) and then condensed through an F ⁇ lens.
  • the laser beam R1 and the wafer bonded body 60 are relatively moved in parallel while irradiating the condensed laser light R1 from the outer end face 50b side of the lid substrate wafer 50 in the wafer bonded body 60.
  • the first laser 87 is scanned along the partition walls that partition the cavities C, that is, along the contour line (scheduled cutting line) M (see FIG. 6) of the piezoelectric vibrator 1.
  • the spot diameter of the laser beam R1 in the trimming step (S94) is preferably about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, for example, and is set to be about 20 ⁇ m in this embodiment.
  • the bonding layer 23 on the contour line M absorbs the laser beam R1 and is heated, so that the bonding layer 23 melts and contracts outside the irradiation region (contour line M) of the laser beam R1.
  • a trimming line T formed by peeling the bonding layer 23 from the bonding surface is formed on the bonding surfaces of the wafers 40 and 50 (the inner end surface 50a of the lid substrate wafer 50 and the inner end surface 40a of the base substrate wafer 40). It is formed.
  • the surface layer portion of the outer end face 50b of the lid substrate wafer 50 is irradiated with the laser beam R2 to form a scribe line M ′ on the wafer bonded body 60 (S95: scribe process (second process) Laser irradiation process)).
  • a laser that emits light having an absorption band wavelength of the lid substrate wafer 50 (soda lime glass), for example, a second laser 88 made of a UV-Deep laser having a wavelength of 266 nm is used.
  • the surface layer portion of the lid substrate wafer 50 is melted.
  • the second laser 88 and the wafer bonded body 60 are relatively moved in parallel, and the laser is scanned along the contour line M of the piezoelectric vibrator 1. Then, the surface layer portion of the lid substrate wafer 50 absorbs the laser beam R2 and is heated, so that the lid substrate wafer 50 is melted and a V-groove scribe line M 'is formed. As described above, the first laser 87 and the second laser 88 are scanned along the contour line M of each piezoelectric vibrator 1. Thus, the trimming line T and the scribe line M ′ from which the bonding layer 23 has been peeled are arranged so as to overlap each other when the wafer bonded body 60 is viewed from the thickness direction.
  • the spot diameter of the laser beam R2 on the surface layer portion of the lid substrate wafer 50 is preferably about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, for example, and is set to be about 20 ⁇ m in this embodiment. . This is set in consideration of the width (cutting margin of the wafer bonded body 60) and the depth of the scribe line M ′, and when the spot diameter is less than 10 ⁇ m, the scribe line M ′ is formed at a desired depth. On the other hand, if the spot diameter is larger than 30 ⁇ m, the width of the scribe line M ′ is too wide and the cutting margin of the wafer bonded body 60 becomes large.
  • Other conditions for the scribing step (S95) include, for example, a processing point output of the second laser 88 of 250 mW to 600 mW, a pulse energy of 100 ⁇ J, a processing threshold fluence of 30 J / (cm 2 ⁇ pulse), and a scanning speed of 40 mm / It is preferably set to sec to 60 mm / sec.
  • a cutting process of cutting the wafer bonded body 60 on which the scribe line M ′ is formed into each piezoelectric vibrator 1 is performed (S100).
  • a separator 83 is attached to the other surface 81c of the ring frame 81 so as to close the through hole 81b (S101).
  • a polyethylene terephthalate film for example, Lumirror T60 (20 ⁇ mt to 60 ⁇ mt) manufactured by Toray is suitably used.
  • the wafer bonded body 60 is held in the through hole 81b of the ring frame 81 in a state of being sandwiched between the UV tape 80 and the separator 83. In this state, the wafer bonded body 60 is transferred into the braking device (S102).
  • a breaking process for applying cleaving stress is performed on the wafer bonded body 60 transported into the braking apparatus (S103).
  • a cutting blade 70 whose blade length is longer than the diameter of the wafer bonded body 60 (the blade edge angle is 60 to 90 degrees, for example) is prepared, and the cutting blade 70 is used as the base substrate wafer 40.
  • the wafer is pressed against the wafer bonded body 60 in alignment with the scribe line M ′ (trimming line T) from the outer end face 40 b side.
  • scribe line M ′ trimming line T
  • the wafer bonded body 60 can be collectively separated into packages for each contour line M. Thereafter, the separator 83 attached to the wafer bonded body 60 is peeled off (S104).
  • the braking step (S103) as in the present embodiment cleaving stress is applied along the scribe line M ′ from the opposite side of the scribe line M ′ formation surface, that is, from the outer end surface 40b of the base substrate wafer 40.
  • the cleaving stress described above is a tensile stress generated in a direction away from the scribe line M (a direction in which each piezoelectric vibrator 1 is separated).
  • the UV tape 80 of the magazine 82 is irradiated with UV to reduce the adhesive strength of the UV tape 80 (S111).
  • the inner ring 85a of the grip ring 85 is set in the through hole 81b of the ring frame 81 so as to surround the periphery of the wafer bonded body 60 (S112).
  • the grip ring 85 is a resin ring formed to be larger than the outer diameter of the wafer bonded body 60 and smaller than the inner diameter of the through hole 81b of the ring frame 81.
  • the inner ring 85a and the inner ring 85a have an inner diameter of the inner ring 85a. It is comprised by the outer side ring 85b (refer FIG. 13) formed equivalent to an outer diameter. That is, the inner ring 85a fits inside the outer ring 85b.
  • an expanding process for expanding the space between the piezoelectric vibrators 1 is performed in order to make it easy to take out the separated piezoelectric vibrators 1 (S113).
  • the inner ring 85a is pushed together with the wafer bonded body 60 toward the UV tape 80 (see the arrow in FIG. 12).
  • the UV tape 80 extends outward in the radial direction of the wafer bonded body 60, whereby the piezoelectric vibrators 1 attached to the UV tape 80 are separated from each other, and the space between the piezoelectric vibrators 1 is expanded.
  • the outer ring 85b is set outside the inner ring 85a in this state.
  • both are fitted together with the UV tape 80 sandwiched between the inner ring 85a and the outer ring 85b.
  • the UV tape 80 is held by the grip ring 85 in a stretched state.
  • the UV tape 80 outside the grip ring 85 is cut, and the ring frame 81 and the grip ring 85 are separated.
  • the UV tape 80 is again irradiated with UV to further reduce the adhesive strength of the UV tape 80.
  • the piezoelectric vibrator 1 is separated from the UV tape 80.
  • the piezoelectric vibrators 1 separated from the UV tape are taken out one by one.
  • the lid substrate 3 of the piezoelectric vibrator 1 separated into individual pieces is obtained because the individual pieces are separated along the scribe line M ′ of the lid substrate wafer 50.
  • a chamfered portion 90 which is chamfered by a scribe line M ′ is formed on the upper periphery of the substrate (for example, about C10 ⁇ m).
  • the piezoelectric vibration piece 5 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.
  • an internal electrical characteristic inspection is performed (S120). That is, the resonance frequency, resonance resistance value, drive level characteristic (excitation power dependency of the resonance frequency and resonance resistance value), etc. of the piezoelectric vibrating piece 5 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 scribe line M ′ is formed along the contour line M in the surface layer portion of the lid substrate wafer 50, so that a conventional cutting method using a blade can be achieved.
  • there are merits such as a very small cutting allowance, a high cutting speed, good surface accuracy of the cut surface, and no occurrence of chipping.
  • the bonding layer 23 on the contour line M is peeled off prior to the scribing step (S95), thereby promoting the progress of cracks in the thickness direction of the wafer bonded body 60 during braking and the wafer bonded body 60. It is possible to prevent the crack from progressing in the surface direction. Therefore, the wafer bonded body 60 is cut smoothly and easily along the contour line M. As a result, the surface accuracy of the cut surface can be improved, the wafer bonded body 60 can be prevented from cracking during braking, and the wafer bonded body 60 can be cut to a desired size. Thereby, airtightness of the cavity C can be ensured, and the highly reliable piezoelectric vibrator 1 having excellent vibration characteristics can be provided. 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.
  • the lid substrate 3 of the piezoelectric vibrator 1 has a configuration in which a chamfered portion 90 is formed on the peripheral portion thereof.
  • the instrument for taking out the piezoelectric vibrator 1 comes into contact with the corner of the piezoelectric vibrator 1. Even if it exists, since generation
  • the chamfered portion 90 can be automatically formed by forming the scribe line M ′ by the second laser 88 and then cutting along the scribe line M ′.
  • the chamfered portions 90 can be formed quickly and easily. As a result, work efficiency can be improved. Further, by cutting the wafer bonded body 60 along the scribe line M ′ in this way, the cutting accuracy of the cut surface of the piezoelectric vibrator 1 can be improved, and the highly reliable piezoelectric vibrator 1 can be provided. .
  • FIG. 15 is a graph showing the relationship of transmittance (%) to wavelength (nm).
  • a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser with a wavelength of 1030 nm and a second harmonic laser with a wavelength of 532 nm used in this embodiment are used as lasers having a transmittance of about 40% or more.
  • the bonding layer 23 was peeled off using these lasers. Then, the trimming ability by each laser, that is, the state of the bonding layer 23 in the laser irradiation region was measured.
  • FIGS. 16 and 17 are views showing the state of the bonding layer 23 in the laser irradiation region in the first laser selection test, FIG. 16 using the YAG laser, and FIG. 17 using the second harmonic laser used in this embodiment. Shows the case.
  • FIG. 16 when the bonding layer 23 is trimmed using a YAG laser, streak-like cracks (so-called microcracks (see symbol K in FIG. 16)) are generated along the width direction of the trimming line T. As a result.
  • the subsequent braking process is performed in a state where microcracks have occurred, the wafer bonded body 60 cannot be cut along the desired contour line M, resulting in a large number of defective piezoelectric vibrators 1 being generated. . Note that the trimming width in FIG.
  • the trimming line T does not generate the above-described microcracks, and it can be seen that the trimming state is satisfactory. This is because by using the second harmonic laser that emits light of the absorption band wavelength of the bonding layer 23, all the output of the laser light is absorbed and heated by the bonding layer 23, so that the bonding layer 23 quickly melts. It is considered that the bonding layer 23 in the laser light irradiation region contracted outward from the laser light irradiation region.
  • the second harmonic laser as the first laser 87 for performing the trimming step (S94)
  • the desired trimming line T in which the bonding layer 23 on the contour line M is completely peeled is formed. Can do. Therefore, in the subsequent braking step (S103), the wafer bonded body 60 can be cut into a desired size.
  • this inventor performed the 2nd laser selection test for selecting the 2nd laser 88 used for the scribe process (S95) mentioned above. Specifically, the inventor of the present application irradiates the surface layer of the glass substrate with a plurality of lasers having different wavelengths to form scribe lines on the surface layer of the glass substrate. And the quality of the formed scribe line, the time spent to form the scribe line, the cost, etc. were measured.
  • Table 1 shows the quality, speed, equipment cost, and overall evaluation based on these test results when a scribe line is formed using a plurality of lasers having different wavelengths.
  • the laser light is completely absorbed in the surface layer portion of the glass substrate.
  • a desired scribe line could be formed on the surface layer portion of the substrate. That is, since generation of chipping and debris and scribe lines with good linearity can be formed, the wafer bonded body 60 can be cut to a desired size in the subsequent braking step (S103).
  • the oscillator 100 is configured by configuring the piezoelectric vibrator 1 as 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 piece 5 in the piezoelectric vibrator 1 vibrates. This vibration is converted into an electric signal by the piezoelectric characteristics of the piezoelectric vibrating piece 5 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 vibrator 1 When a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 1, the piezoelectric vibrating reed 5 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 electrically connected to the filter unit 131, and receives a standard radio wave including timepiece information to accurately It is a clock with a function of automatically correcting and displaying the correct time.
  • a standard radio wave including timepiece information to accurately It is a clock with a function of automatically correcting and displaying the correct time.
  • transmitting stations 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 5 has been described as an example, but is not limited to the tuning fork type.
  • it may be a thickness sliding vibration piece.
  • the scribe line M ′ is formed on the outer end surface 50 b of the lid substrate wafer 50 in the cutting step, while the cutting blade 70 is pressed from the outer end surface 40 b of the base substrate wafer 40.
  • the scribe line M ′ may be formed on the outer end surface 40 b of the base substrate wafer 40, while the cutting blade 70 may be pressed from the outer end surface 50 b of the lid substrate wafer 50.
  • 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.
  • the first laser and the second laser described above are merely examples, and can be appropriately selected depending on the material.
  • the bonding layer 23 must be continuously formed on both the wafers 40 and 50 in order to ensure electrical continuity in the bonding step (S60). It is not necessary to bond both the wafers 40 and 50 in a state where the bonding layer 23 is formed over the entire bonding surface of both the wafers 40 and 50. That is, in the above-described embodiment, the case where the bonding layer 23 on the contour line M is collectively peeled from both the wafers 40 and 50 in the trimming step (S94) has been described, but is unnecessary prior to the bonding step (S60). It is also possible to perform a patterning process for removing the bonding layer 23 in advance.
  • the bonding layer 23 on the contour line M is patterned, the bonding layer 23 is removed at predetermined intervals, and the bonding layer 23 has a single gap. It does not matter if it is connected only by the part.
  • the bonding layer 23 is removed in advance before the bonding step (S60)
  • the working time of the trimming step (S94) can be shortened and the working efficiency can be improved.
  • the number of packages taken out as non-defective products from the wafer bonded body can be increased, and the yield can be improved.

Abstract

 複数のガラス基板の接合面同士が接合材料を介して接合されてなる接合ガラスを、切断予定線に沿って切断する接合ガラスの切断方法であって、前記接合材料の吸収帯域波長の光を照射する第1レーザーを前記切断予定線に沿って照射して、前記切断予定線上の前記接合材料を前記接合面から剥離する第1レーザー照射工程と、前記接合ガラスの吸収帯域波長の光を照射する第2レーザーを前記切断予定線に沿って照射して、前記接合ガラスの前記一方の面に溝を形成する第2レーザー照射工程と、前記接合ガラスの前記切断予定線に対して割断応力を加えることで、前記切断予定線に沿って前記接合ガラスを切断する切断工程とを有することを特徴とする接合ガラスの切断方法。

Description

接合ガラスの切断方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
 本発明は、接合ガラスの切断方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び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(パッケージ)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(電子部品)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、リッド基板用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上に圧電振動片をマウントした後、両ウエハを接合層を介して陽極接合し、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、例えば歯先にダイヤモンドが付着したブレードを用い、ウエハ接合体を厚さ方向に沿って切断(ダイシング)す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ため、1枚のウエハ接合体から取り出せる圧電振動子の数が少ないこと、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。また、加工速度が遅いため、生産効率が悪いという問題もあった。
 また、金属棒の先端にダイヤモンドを埋め込み、このダイヤモンドによってウエハ接合体の表面における切断予定線に沿って傷(スクライブライン)を付けた後、スクライブラインに沿って割断応力を加えて切断する方法も知られている。
 しかしながら、上述の方法では、スクライブラインに無数のチッピングが発生するため、ウエハが割れやすく、また切断面の表面精度も粗くなるという問題がある。
 そこで、上述のような問題に対応するために、ウエハ接合体をレーザーにより切断する方法が開発されている。このような方法としては、例えば特許文献1に示されるように、ウエハ接合体の内部に集光点を合わせてレーザー光を照射し、ウエハ接合体の切断予定線に沿って多光子吸収による改質領域を形成する。そして、ウエハ接合体に割断応力(衝撃力)を加えることにより、改質領域を起点としてウエハ接合体を切断するものである。
特許第3408805号
 しかしながら、特許文献1の構成では、ウエハ接合体の内部にレーザーのパルス痕が無数に発生し、このパルス痕がダメージ層となってウエハ接合体の内部に残存する。そして、このダメージ層に応力が集中することで、ウエハ接合体の切断時にウエハ接合体の面方向へのクラックが発生するという問題がある。また、ウエハ接合体の切断後に形成される圧電振動子の機械的耐久性が低下するという問題がある。
 また、ウエハ接合体は、上述したように接合層を介して陽極接合することにより形成されるが、ウエハの接合時には接合層の全体に一括して電圧を印加する必要がある。そのため、接合層はウエハ接合体の接合面に連続的に形成されている必要がある。そして、接合面に連続的に接合層が形成された状態、すなわち各圧電振動子間で接合層が繋がった状態でウエハ接合体を切断しようとすると、ブレーキング時においてウエハ接合体の厚さ方向へのクラック進行が妨げられる。これにより、ウエハ接合体の面方向へのクラック等が発生して、各圧電振動子毎の所望のサイズにウエハ接合体を切断することができないという問題がある。
 その結果、最悪の場合にはキャビティと外部とが連通してキャビティ内の気密を保てなくなるという問題がある。これらの製品は、不良品として扱われるため、1枚のウエハ接合体から取り出される良品の数が減少し、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、接合ガラス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接合ガラスの切断方法、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び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。
 本発明に係る接合ガラスの切断方法は、複数のガラス基板の接合面同士が接合材料を介して接合されてなる接合ガラスを、切断予定線に沿って切断する接合ガラスの切断方法であって、前記接合材料の吸収帯域波長の光を照射する第1レーザーを前記切断予定線に沿って照射して、前記切断予定線上の前記接合材料を前記接合面から剥離する第1レーザー照射工程と、前記接合ガラスの吸収帯域波長の光を照射する第2レーザーを前記切断予定線に沿って照射して、前記接合ガラスの前記一方の面に溝を形成する第2レーザー照射工程と、前記接合ガラスの前記切断予定線に対して割断応力を加えることで、前記切断予定線に沿って前記接合ガラスを切断する切断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、切断工程に先立って、ガラス基板の表層部分に切断予定線に沿って溝を形成した後、切断予定線に沿って割断応力を加えることで、接合ガラスを切断することができる。この場合、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、切断面の表面精度が良好、チッピングの発生がない等のメリットがある。また、接合ガラスの内部にダメージ層が形成される虞もないので、接合ガラスの切断時における接合ガラスの面方向へのクラックの発生や、切断後における接合ガラスの機械的耐久性が低下することがない。
 特に、第2レーザー照射工程に先立って切断予定線上の接合材料を剥離しておくことで、切断時に接合ガラスの厚さ方向へのクラック進行を促進するとともに、に接合ガラスの面方向へのクラック進行を防ぐことができる。したがって、接合ガラスが切断予定線に沿ってスムーズに切断されることになる。これにより、切断面の表面精度を向上させることができるとともに、切断時に接合ガラスの割れ等を防ぎ、接合ガラスを所望のサイズに切断することができる。
 また、前記接合材料は、導電性を有する金属材料からなり、前記接合ガラスは、前記複数のガラス基板の前記接合面同士が陽極接合され、前記第1レーザー照射工程では、前記第1レーザーの波長を532nmに設定することを特徴としている。
 この構成によれば、金属材料を介してガラス基板同士を陽極接合することで、接着剤等でガラス基板同士を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれや、接合ガラスの反り等を防ぎ、ガラス基板同士を強固に接合することができる。
 特に、第1レーザー照射工程において、波長が532nmの第1レーザーを用いることで、レーザー光の出力が全て接合材料で吸収され加熱されるため、接合材料が速やかに溶融し、レーザー光の照射領域の接合材料がレーザー光の照射領域より外側へ収縮する。これにより、切断予定線上における接合材料を良好に剥離することができる。
 また、前記ガラス基板は、ソーダ石灰ガラスからなり、前記第2レーザー照射工程では、前記第2レーザーの波長を266nmに設定することを特徴としている。
 この構成によれば、ソーダ石灰ガラスからなるガラス基板に対して、波長が266nmの第2レーザーを照射することで、接合ガラスの表層部分においてレーザー光が完全吸収されることになり、接合ガラスの表層部分に所望の溝を形成することができた。すなわち、チッピングやデブリの発生が少なく、直線性が良好な溝を形成することができるので、その後の切断工程において、接合ガラスを所望のサイズに切断することができる。
 また、前記切断工程では、前記接合ガラスの他方の面から前記溝に沿って割断応力を加えることを特徴としている。
 この構成によれば、接合ガラスの他方の面から溝に沿って割断応力を加えることで、接合ガラスをよりスムーズ、かつ容易に切断することができるため、より良好な切断面を得ることができる。
 また、前記接合ガラスは、前記切断予定線上の一部のみに前記接合材料を配置して接合され、前記第1レーザー照射工程では、前記切断予定線上に配置された前記接合材料のみに前記第1レーザーの光を照射することを特徴としている。
 この構成によれば、第1レーザー照射工程において、第1レーザーによって剥離する接合材料の面積を減少させることができる。これにより、第1レーザー照射工程の作業時間を短縮して、作業効率を向上させることが可能である。
 また、本発明に係るパッケージの製造方法は、接合材料を介して互いに接合された複数のガラス基板と、前記複数のガラス基板の内側に形成されたキャビティと、を備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、上記本発明の接合ガラスの切断方法を用いて、前記パッケージの形成領域毎に前記複数のガラス基板を切断することを特徴としている。
 この構成によれば、上記本発明の接合ガラスの切断方法を用いてガラス基板を切断することで、切断時に接合ガラスの厚さ方向へのクラック進行を促進するとともに、に接合ガラスの面方向へのクラック進行を防ぐことができる。したがって、切断時にガラス基板がパッケージ形成領域毎の切断予定線に沿ってスムーズに切断されることになる。これにより、切断面の表面精度を向上させることができるとともに、切断時にガラス基板の割れ等を防ぎ、ガラス基板を所望のサイズに切断することができる。
 これにより、キャビティの気密が確保することができ、信頼性の高いパッケージを提供することができる。したがって、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、本発明に係るパッケージは、接合材料を介して互いに接合された複数のガラス基板と、前記複数のガラス基板の内側に形成されたキャビティと、を備え、前記キャビティ内に電子部品が封入されたパッケージであって、前記パッケージは、上記本発明の接合ガラスの切断方法を用いて切断されてなり、前記パッケージにおける前記第2レーザーの照射面側の外周縁部には、前記第2レーザーによって形成された前記溝が割断されてなる面取り部を有していることを特徴としている。
 この構成によれば、切断されたパッケージを取り出す際に、パッケージを取り出すための器具がパッケージの角部に接触した場合であっても、チッピングの発生を抑制することができるので、パッケージを良品の状態で取り出すことができる。
 なお、面取り部は、第2レーザーにより溝を形成した後、溝(切断予定線)に沿って切断することで自動的に形成することができるので、切断後のパッケージにそれぞれ面取り部を形成する場合に比べて迅速、かつ容易に面取り部を形成することができる。その結果、作業効率を向上させることができる。
 さらに、このように溝に沿って接合ガラスを切断することで、パッケージの切断面の表面精度を向上させ、信頼性の高いパッケージを提供することができる。
 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前記キャビティ内に、圧電振動片が気密封止されてなることを特徴としている。
 この構成によれば、キャビティ内の気密性を確保し、振動特性に優れた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信頼性の高い製品を提供することができる。
 本発明に係る接合ガラスの切断方法によれば、第2レーザー照射工程に先立って切断予定線上の接合材料を剥離しておくことで、切断時に接合ガラスの厚さ方向へのクラック進行を促進するとともに、に接合ガラスの面方向へのクラック進行を防ぐことができる。したがって、接合ガラスが切断予定線に沿ってスムーズに切断されることになる。これにより、切断面の表面精度を向上させることができるとともに、切断時に接合ガラスの割れ等を防ぎ、接合ガラスを所望のサイズに切断することができる。
 また、本発明のパッケージの製造方法及びパッケージによれば、上記本発明の接合ガラスの切断方法を用いてガラス基板を切断することで、キャビティの気密が確保することができ、信頼性の高いパッケージを提供することができる。したがって、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、キャビティ内の気密性を確保し、振動特性に優れた信頼性の高い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信頼性の高い製品を提供することができる。
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製造する際の流れを示すフローチャートである。 図5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。 個片化工程の流れを示すフローチャートである。 個片化工程を説明するための図であって、ウエハ接合体の断面図である。 個片化工程を説明するための図であって、ウエハ接合体の断面図である。 個片化工程を説明するための図であって、ウエハ接合体の断面図である。 個片化工程を説明するための図であって、ウエハ接合体の断面図である。 個片化工程を説明するための図であって、ウエハ接合体の断面図である。 個片化工程を説明するための図であって、ウエハ接合体の断面図である。 トリミング工程を説明するための説明図であり、ウエハ接合体のリッド基板用ウエハを取り外した状態を示すベース基板用ウエハの平面図である。 波長(nm)に対する透過率(%)の関係を示したグラフである。 第1レーザー選定試験においてYAGレーザーを用いてトリミングラインを形成した場合の接合層の状態を示した図である。 第1レーザー選定試験において第2高調波レーザーを用いてトリミングラインを形成した場合の接合層の状態を示した図である。 本発明に係る発信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。 本実施形態における他の構成であるパターニング工程を説明するための説明図であり、ウエハ接合体のリッド基板用ウエハを取り外した状態を示すベース基板用ウエハの平面図である。
符号の説明
1…圧電振動子(パッケージ) 5…圧電振動片(電子部品) 23…接合層(接合材料) 40…ベース基板用ウエハ(ガラス基板) 50…リッド基板用ウエハ 60…ウエハ接合体(接合ガラス) 87…第1レーザー 88…第2レーザー 90…面取り部 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 M…輪郭線(切断予定線) M’…スクライブライン(溝)
発明を実施するための形態
 以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
 (圧電振動子)
 図1は、本実施形態における圧電振動子の外観斜視図であり、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、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5が収納された表面実装型の圧電振動子1である。そして、圧電振動片5とベース基板2の外側に設置された外部電極6,7とが、ベース基板2を貫通する一対の貫通電極8,9によって電気的に接続されている。
 ベース基板2は、ガラス材料、例えばソーダ石灰ガラスからなる透明な絶縁基板で板状に形成されている。ベース基板2には、一対の貫通電極8,9が形成される一対のスルーホール(貫通孔)21,22が形成されている。スルーホール21,22は、ベース基板2の外側端面(図3中下面)から内側端面(図3中上面)に向かって漸次径が縮径した断面テーパ形状をなしている。
 リッド基板3は、ベース基板2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の絶縁基板であり、ベース基板2に重ね合わせ可能な大きさの板状に形成されている。そして、リッド基板3のベース基板2が接合される接合面側には、圧電振動片5が収容される矩形状の凹部3aが形成されている。
 この凹部3aは、ベース基板2及びリッド基板3が重ね合わされたときに、圧電振動片5を収容するキャビティCを形成する。そして、リッド基板3は、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に対して後述する接合層(接合材料)23を介して陽極接合されている。なお、リッド基板3の上部周縁には、圧電振動子1の製造工程の後述するスクライブ工程時において、リッド基板3の角部が面取りされた面取り部90が形成されている。
 圧電振動片5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5は、平行に配置された一対の振動腕部24,25と、一対の振動腕部24,25の基端側を一体的に固定する基部26とからなる平面視略コの字型で、一対の振動腕部24,25の外表面上には、振動腕部24,25を振動させる図示しない一対の第1の励振電極と第2の励振電極とからなる励振電極と、第1の励振電極及び第2の励振電極に電気的に接続された一対のマウント電極とを有している(何れも不図示)。
 このように構成された圧電振動片5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の内側端面に形成された引き回し電極27,28上にバンプ接合されている。より具体的には、圧電振動片5の第1の励振電極が、一方のマウント電極及びバンプBを介して一方の引き回し電極27上にバンプ接合され、第2の励振電極が他方のマウント電極及びバンプBを介して他方の引き回し電極28上にバンプ接合されている。これにより、圧電振動片5は、ベース基板2の内側端面から浮いた状態で支持されるとともに、各マウント電極と引き回し電極27,28とがそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
 そして、ベース基板2の内側端面側(リッド基板3が接合される接合面側)には、導電性材料(例えば、アルミニウム)からなる陽極接合用の接合層23が形成されている。この接合層23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。そして、ベース基板2とリッド基板3とは、凹部3aをベース基板2の接合面側に対向させた状態でベース基板2に対して接合層23を介して陽極接合されている。
 また、外部電極6,7は、ベース基板2の外側端面面における長手方向の両端に設置されており、各貫通電極8,9及び各引き回し電極27,28を介して圧電振動片5に電気的に接続されている。より具体的には、一方の外部電極6は、一方の貫通電極8及び一方の引き回し電極27を介して圧電振動片5の一方のマウント電極に電気的に接続されている。また、他方の外部電極7は、他方の貫通電極9及び他方の引き回し電極28を介して、圧電振動片5の他方のマウント電極に電気的に接続されている。
 貫通電極8,9は、焼成によってスルーホール21,22に対して一体的に固定された筒体32及び芯材部31によって形成されたものであり、スルーホール21,22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、外部電極6,7と引き回し電極27,28とを導通させる役割を担っている。具体的に、一方の貫通電極8は、外部電極6と基部26との間で引き回し電極27の下方に位置しており、他方の貫通電極9は、外部電極7の上方で引き回し電極28の下方に位置している。
 筒体32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32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32の中心には、芯材部31が筒体32の中心孔32c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21,22の形状に合わせて、筒体32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32は、スルーホール21,22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21,22に対して強固に固着されている。
 上述した芯材部31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32と同様に両端が平坦で、かつベース基板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、貫通電極8,9は、導電性の芯材部31を通して電気導通性が確保されている。
 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6,7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5の各励振電極に電流を流すことができ、一対の振動腕部24,25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24,25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、上述した圧電振動子の製造方法について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
 初めに、図5に示すように、圧電振動片作製工程を行って図1~4に示す圧電振動片5を作製する(S10)。また、圧電振動片5を作製した後、共振周波数の粗調を行っておく。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。
  (第1のウエハ作成工程)
 図6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。
 次に、図5,6に示すように、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)。具体的には、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の内側端面50a(図6における下面)に、エッチング等により行列方向にキャビティC用の凹部3aを複数形成する凹部形成工程を行う(S22)。
 次に、後述するベース基板用ウエハ40との間の気密性を確保するために、ベース基板用ウエハ40との接合面となるリッド基板用ウエハ50の内側端面50a側を少なくとも研磨する研磨工程(S23)を行い、内側端面50aを鏡面加工する。以上により、第2のウエハ作成工程(S20)が終了する。
  (第2のウエハ作成工程)
 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(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、例えばプレス加工等により、ベース基板用ウエハに一対の貫通電極8,9を配置するためのスルーホール21,22を複数形成するスルーホール形成工程を行う(S32)。具体的には、プレス加工等によりベース基板用ウエハ40の一方の面から凹部を形成した後、ベース基板用ウエハ40の他方の面側から研磨することで、凹部を貫通させ、スルーホール21,22を形成することができる。
 続いて、スルーホール形成工程(S32)で形成されたスルーホール21,22内に貫通電極8,9を形成する貫通電極形成工程(S33)を行う。これにより、スルーホール21,22内において、芯材部31がベース基板用ウエハ40の両端面40a,40b(図6における上下面)に対して面一な状態で保持される。以上により、貫通電極8,9を形成することができる。
 次に、ベース基板用ウエハ40の内側端面40aに導電性材料をパターニングして、接合層23を形成する接合層形成工程を行う(S34)とともに、引き回し電極形成工程を行う(S35)。なお、接合層23はベース基板用ウエハ40におけるキャビティCの形成領域以外の領域、すなわちリッド基板用ウエハ50の内側端面50aとの接合領域の全域に亘って形成する。このようにして、第2のウエハ製作工程(S30)が終了する。
 次に、第2のウエハ作成工程(S30)で作成されたベース基板用ウエハ40の各引き回し電極27,28上に、圧電振動片作成工程(S10)で作成された圧電振動片5を、それぞれ金等のバンプBを介してマウントする(S40)。そして、上述した各ウエハ40,50の作成工程で作成されたベース基板用ウエハ40及び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(S50)。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5が、リッド基板用ウエハ50に形成された凹部3aとベース基板用ウエハ40とで囲まれるキャビティC内に収納された状態となる。
 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(S60)。具体的には、接合層23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、接合層23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5をキャビティC内に封止することができ、ベース基板用ウエハとリッド基板用ウエハ50とが接合したウエハ接合体60を得ることができる。そして、本実施形態のように両ウエハ40,50同士を陽極接合することで、接着剤等で両ウエハ40,50を接合した場合に比べて、経時劣化や衝撃等によるずれや、ウエハ接合体60の反り等を防ぎ、両ウエハ40,50をより強固に接合することができる。
 その後、一対の貫通電極8,9にそれぞれ電気的に接続された一対の外部電極6,7を形成し(S70)、圧電振動子1の周波数を微調整する(S80)。
  (個片化工程)
 図7は、ウエハ接合体の個片化工程の手順を示すフローチャートである。また、図8~13はウエハ接合体の断面図であり、個片化工程を説明するための工程図である。
 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個片化工程を行う(S90)。
 個片化工程(S90)では、図7,8に示すように、まずUVテープ80及びリングフレーム81を用いて、ウエハ接合体60を保持するためのマガジン82を作成する(S91)。リングフレーム81は、その内径がウエハ接合体60の直径よりも大径に形成されたリング状の部材であり、厚さがウエハ接合体60と同等に形成されている。また、UVテープ80はポリオレフィンからなるシート材にアクリル系の粘着剤が塗布されたものであり、具体的には電気化学工業製のUHP-1525M3や、リンテック製のD510T等が好適に用いられている。また、UVテープのシート材の厚さは、170μm程度のものを用いることが好ましい。シート材の厚さが170μmより薄いUVテープを用いると、後述するブレーキング工程(S103)において、ウエハ接合体60とともにUVテープ80が切断されてしまう虞があるため好ましくない。
 マガジン82は、リングフレーム81の一方の面81aから、貫通孔81bを塞ぐようにUVテープ80を貼り付けることで作成することができる。そして、リングフレーム81の中心軸とウエハ接合体60の中心軸とを一致させた状態で、UVテープ80の粘着面にウエハ接合体60を貼着する(S92)。具体的には、ベース基板用ウエハ40の外側端面40b側(外部電極側)を、UVテープ80の粘着面に貼着する。これにより、ウエハ接合体60がリングフレーム81の貫通孔81b内にセットされた状態となる。この状態で、ウエハ接合体60をレーザースクライブ装置(不図示)に搬送する(S93)。
 図14は、トリミング工程を説明するための説明図であり、ウエハ接合体のリッド基板用ウエハを取り外した状態を示すベース基板用ウエハの平面図である。
 ここで、図9,14に示すように、リッド基板用ウエハ50とベース基板用ウエハ40とを接合している接合層23を剥離するトリミング工程(第1レーザー照射工程)を行う(S94)。トリミング工程(S94)では、接合層23の吸収帯域波長の光を出射するレーザー、例えば波長が532nmの第2高調波レーザーからなる第1レーザー87を用い、レーザー光R1の照射領域の接合層23を溶融させる。この場合、第1レーザー87から出射されたレーザー光R1は、ビームスキャナ(ガルバノメーター)によって反射された後、Fθレンズを介して集光される。そして、集光されたレーザー光R1をウエハ接合体60におけるリッド基板用ウエハ50の外側端面50b側から照射しながら、レーザー光R1とウエハ接合体60とを平行に相対移動させる。具体的には、各キャビティCを仕切る隔壁上、すなわち圧電振動子1の輪郭線(切断予定線)M(図6参照)に沿って第1レーザー87を走査する。
 なお、トリミング工程(S94)におけるレーザー光R1のスポット径は、例えば10μm以上30μm以下程度が好ましく、本実施形態では20μm程度になるように設定されている。また、トリミング工程(S94)のその他の条件としては、例えば第1レーザー87の加工点平均出力が1.0W、周波数変調が20kHz、走査速度が200mm/sec程度に設定することが好ましい。
 これにより、輪郭線M上の接合層23がレーザー光R1を吸収して加熱されることで、接合層23が溶融し、レーザー光R1の照射領域(輪郭線M)より外側へ収縮する。その結果、両ウエハ40,50の接合面(リッド基板用ウエハ50の内側端面50a及びベース基板用ウエハ40の内側端面40a)上に、接合面から接合層23が剥離されてなるトリミングラインTが形成される。
 次に、図10に示すように、リッド基板用ウエハ50における外側端面50bの表層部分にレーザー光R2を照射し、ウエハ接合体60にスクライブラインM’を形成する(S95:スクライブ工程(第2レーザー照射工程))。スクライブ工程(S95)では、リッド基板用ウエハ50(ソーダ石灰ガラス)の吸収帯域波長の光を出射するレーザー、例えば波長が266nmのUV-Deepレーザーからなる第2レーザー88を用い、レーザー照射領域のリッド基板用ウエハ50の表層部分を溶融させる。具体的には、トリミング工程(S94)と同様に、第2レーザー88とウエハ接合体60とを平行に相対移動させ、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、リッド基板用ウエハ50の表層部分がレーザー光R2を吸収して加熱されることで、リッド基板用ウエハ50が溶融し、V溝状のスクライブラインM’が形成される。なお、上述したように第1レーザー87と第2レーザー88とは、各圧電振動子1の輪郭線Mに沿って走査される。これにより、接合層23が剥離されたトリミングラインTとスクライブラインM’とは、ウエハ接合体60を厚さ方向からみて重なるように配置されることになる。
 なお、スクライブ工程(S95)において、リッド基板用ウエハ50の表層部分でのレーザー光R2のスポット径は、例えば10μm以上30μm以下程度が好ましく、本実施形態では20μm程度になるように設定されている。これは、スクライブラインM’の幅(ウエハ接合体60の切断代)と深さとを考慮して設定されており、スポット径が10μm未満であると、スクライブラインM’を所望の深さに形成することができず、一方スポット径が30μmより大きいと、スクライブラインM’の幅が広すぎてウエハ接合体60の切断代が大きくなってしまうため好ましくない。また、スクライブ工程(S95)のその他の条件としては、例えば第2レーザー88の加工点出力が250mW~600mW、パルスエネルギーが100μJ、加工閾値フルーエンスが30J/(cm2・pulse)、走査速度が40mm/sec~60mm/secに設定することが好ましい。
 次に、スクライブラインM’が形成されたウエハ接合体60を、1つ1つの圧電振動子1に切断する切断工程を行う(S100)。
 切断工程(S100)では、まず図11に示すように、リングフレーム81の他方の面81cに、貫通孔81bを塞ぐようにセパレーター83を貼り付ける(S101)。なお、セパレーター83の材料としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム(いわゆる、PET材)、例えば東レ製のルミラーT60(20μmt~60μmt)が好適に用いられている。これにより、ウエハ接合体60は、UVテープ80とセパレーター83とにより挟持された状態で、リングフレーム81の貫通孔81b内に保持される。そして、この状態でウエハ接合体60をブレーキング装置内に搬送する(S102)。
 次いで、ブレーキング装置内に搬送されたウエハ接合体60に対して、割断応力を加えるブレーキング工程を行う(S103)。ブレーキング工程(S103)では、刃の長さがウエハ接合体60の直径よりも長い切断刃70(刃先角度が例えば60度~90度)を用意し、この切断刃70をベース基板用ウエハ40の外側端面40b側からスクライブラインM’(トリミングラインT)に合わせ、ウエハ接合体60に押し当てる。これにより、ウエハ接合体60の厚さ方向に沿ってクラックが発生し、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を輪郭線M毎のパッケージに一括して分離することができる。その後、ウエハ接合体60に貼り付けられたセパレーター83を剥離する(S104)。なお、本実施形態のようにブレーキング工程(S103)において、スクライブラインM’の形成面の反対側、すなわちベース基板用ウエハ40の外側端面40bからスクライブラインM’に沿って割断応力を加えることで、ウエハ接合体60をよりスムーズ、かつ容易に切断することができる。そのため、より良好な切断面を得ることができる。また、上述した割断応力とはスクライブラインMから離間する方向(各圧電振動子1が離間する方向)に発生する引張応力である。
 次に、個片化された圧電振動子1を取り出すためのピックアップ工程を行う(S110)。まず、マガジン82のUVテープ80に対してUV照射し、UVテープ80の粘着力を低下させる(S111)。次に、図12に示すように、リングフレーム81の貫通孔81b内に、グリップリング85のうち、内側リング85aをウエハ接合体60の周囲を取り囲むようにセットする(S112)。なお、グリップリング85はウエハ接合体60の外径よりも大きく、リングフレーム81の貫通孔81bの内径よりも小さく形成された樹脂製のリングであり、内側リング85aと、内径が内側リング85aの外径と同等に形成された外側リング85b(図13参照)とで構成されている。すなわち、内側リング85aは外側リング85bの内側に嵌まり込むようになっている。
 続いて、個片化された圧電振動子1を取り出しやすくするため、圧電振動子1間のスペースを拡大するエクスパンド工程を行う(S113)。具体的には、内側リング85aをUVテープ80側に向けてウエハ接合体60ごと押し込む(図12中矢印参照)。すると、UVテープ80がウエハ接合体60の径方向外側に向かって延伸することで、UVテープ80に貼着された圧電振動子1同士が離間し、圧電振動子1間のスペースが拡大する。そして、図13に示すように、この状態で内側リング85aの外側に外側リング85bをセットする。具体的には、内側リング85aと外側リング85bとの間にUVテープ80を挟んだ状態で、両者を嵌め合わせる。これにより、UVテープ80が延伸された状態でグリップリング85に保持される。そして、グリップリング85の外側のUVテープ80を切断し、リングフレーム81とグリップリング85とを分離する。
 その後、UVテープ80に対して再びUV照射し、UVテープ80の粘着力をさらに低下させる。これにより、UVテープ80から圧電振動子1が分離される。そして、UVテープから分離された圧電振動子1を1つ1つ取り出していく。なお、本実施形態では上述したブレーキング工程(S103)おいて、リッド基板用ウエハ50のスクライブラインM’に沿って個片化を行うため、個片化された圧電振動子1のリッド基板3の上部周縁にはスクライブラインM’によってC面取りが施された面取り部90が形成される(例えば、C10μm程度)。
 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5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。
 その後、図5に示すように、内部の電気特性検査を行う(S120)。すなわち、圧電振動片5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、圧電振動子1の個片化工程(S90)において、輪郭線M上の接合層23を両ウエハ40,50から剥離するトリミング工程(S94)を行った後、スクライブ工程(S95)を経て切断刃70によりウエハ接合体60をブレーキングする構成とした。
 この構成によれば、ブレーキング工程(S103)に先立って、リッド基板用ウエハ50の表層部分に輪郭線Mに沿ってスクライブラインM’を形成することで、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、切断面の表面精度が良好、チッピングの発生がない等のメリットがある。また、ウエハ接合体60の内部にダメージ層が形成される虞もないので、ウエハ接合体60の切断時におけるウエハ接合体60の面方向へのクラックの発生や、切断後における圧電振動子1の機械的耐久性が低下することがない。
 特に、スクライブ工程(S95)に先立って輪郭線M上の接合層23を剥離しておくことで、ブレーキング時にウエハ接合体60の厚さ方向へのクラック進行を促進するとともに、ウエハ接合体60の面方向へのクラック進行を防ぐことができる。したがって、ウエハ接合体60が輪郭線Mに沿ってスムーズ、かつ容易に切断されることになる。これにより、切断面の表面精度を向上させることができるとともに、ブレーキング時にウエハ接合体60の割れ等を防ぎ、ウエハ接合体60を所望のサイズに切断することができる。これにより、キャビティCの気密が確保することができ、振動特性の優れた信頼性の高い圧電振動子1を提供することができる。
 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。
 また、本実施形態の圧電振動子1のリッド基板3は、その周縁部に面取り部90が形成されている構成とした。
 この構成によれば、ピックアップ工程(S110)において、個片化された圧電振動子1を取り出す際に、圧電振動子1を取り出すための器具が、圧電振動子1の角部に接触した場合であっても、チッピングの発生を抑制することができるので、圧電振動子1を容易に取り出すことができる。
 また、面取り部90は、第2レーザー88によりスクライブラインM’を形成した後、スクライブラインM’に沿って切断することで自動的に形成することができるので、切断後の圧電振動子1にそれぞれ面取り部90を形成する場合に比べて迅速、かつ容易に面取り部90を形成することができる。その結果、作業効率を向上させることができる。
 さらに、このようにスクライブラインM’に沿ってウエハ接合体60を切断することで、圧電振動子1の切断面の切断精度を向上させ、信頼性の高い圧電振動子1を提供することができる。
  (第1レーザー選定試験)
 ここで、本願発明者は、トリミング工程に最適な第1レーザーを選定するために、第1レーザー選定試験を行った。図15は波長(nm)に対する透過率(%)の関係を示したグラフである。
 まず、本実施形態のトリミング工程では、上述したように両ウエハ40,50(図9参照)から接合層23を剥離するため、リッド基板用ウエハ50を透過して接合層23まで到達するレーザーを用いる必要がある。そのため、本試験では図15に示すように、透過率が40%程度以上あるレーザーとして、波長1030nmのYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー、及び本実施形態で用いた波長532nmの第2高調波レーザーを用い、これらのレーザーにより接合層23を剥離した。そして、各レーザーによるトリミング能力、すなわちレーザー照射領域の接合層23の状態を測定した。
 図16,17は第1レーザー選定試験における、レーザー照射領域の接合層23の状態を示す図であり、図16はYAGレーザー、図17は本実施形態で用いた第2高調波レーザーを用いた場合を示している。
 図16に示すように、YAGレーザーを用いて接合層23のトリミングを行うと、トリミングラインTの幅方向に沿って筋状のクラック(いわゆる、マイクロクラック(図16中符号K参照))が発生する結果となった。マイクロクラックが発生した状態で、その後のブレーキング工程を行うと、ウエハ接合体60を所望の輪郭線Mに沿って切断できず、不良品となる圧電振動子1が多く発生する結果となった。なお、図16におけるトリミング幅は124μmに設定した。
 これに対して、図17に示すように、第2高調波レーザーを用いると、トリミングラインTには上述したマイクロクラックの発生はなく、良好なトリミング状態であることがわかる。これは、接合層23の吸収帯域波長の光を出射する第2高調波レーザーを用いることで、レーザー光の出力が全て接合層23で吸収され加熱されるため、接合層23が速やかに溶融し、レーザー光の照射領域の接合層23がレーザー光の照射領域より外側へ収縮したものと考えられる。
 以上により、トリミング工程(S94)を行う第1レーザー87に第2高調波レーザーを採用することで、輪郭線M上の接合層23が完全に剥離された、所望のトリミングラインTを形成することができる。したがって、その後のブレーキング工程(S103)において、ウエハ接合体60を所望のサイズに切断することができる。
  (第2レーザー選定試験)
 次に、本願発明者は、上述したスクライブ工程(S95)に用いる第2レーザー88を選定するための第2レーザー選定試験を行った。具体的に、本願発明者は、波長の異なる複数のレーザーをガラス基板の表層にそれぞれ照射し、ガラス基板の表層にスクライブラインを形成した。そして、形成されたスクライブラインの品質や、スクライブラインを形成するために費やした時間、コスト等を測定した。
 本願発明者は、以下に示すレーザーを用いて第2レーザー選定試験を行った。
 <実施例1>
 UV-Deepレーザー
 波長  266nm
 <比較例1>
 ArFエキシマレーザー
 波長  193nm
 <比較例2>
 KrFエキシマレーザー
 波長  248nm
 <比較例3>
 UV-Deepレーザー
 波長  355nm
 <比較例4>
 第2高調波レーザー(グリーンレーザー)
 波長  532nm
 <比較例5>
 YAGレーザー
 波長  1030nmor1064nm
 <比較例6>
 CO2レーザー
 波長  10.6μm
 以上のレーザーを用いてスクライブラインを形成した結果、以下の表1のような結果が得られた。表1は波長の異なる複数のレーザーを用いてスクライブラインを形成した場合の品質、速度、装置費用、及びこれらの試験結果に基づいた総合評価を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、本実施形態で用いたUV-Deepレーザーよりも波長の短いレーザー(比較例1,2)によりスクライブラインを形成すると、スクライブラインにチッピングやデブリ(発塵)が多く発生した。さらに、比較例1,2のレーザーは、レーザー出力を増加することができず、スクライブラインの形成速度(レーザーの走査速度)が遅く、また装置コストも高いという結果が得られた。
 また、波長が355nmのUV-Deepレーザーを用いた場合(比較例3)には、チッピングが多く発生するとともに、直線性が悪く、スクライブラインが蛇行してしまうという結果が得られた。
 そして、グリーンレーザーやYAGレーザー、CO2レーザーを用いた場合(比較例4~6)には、図15に示すように、ガラス基板に対する透過率が大きいため、ガラス基板にレーザーが吸収されずに透過してしまう。その結果、ガラス基板の表層に所望のスクライブラインを形成することができなかった。
 以上のような比較例に対して、実施例1のようにスクライブ工程に波長266nmのUV-Deepレーザーを採用することで、ガラス基板の表層部分においてレーザー光が完全吸収されることになり、ガラス基板の表層部分に所望のスクライブラインを形成することができた。すなわち、チッピングやデブリの発生が少なく、直線性が良好なスクライブラインを形成することができるので、その後のブレーキング工程(S103)において、ウエハ接合体60を所望のサイズに切断することができる。
 (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18を参照しながら説明する。
 本実施形態の発振器100は、図18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5が振動する。この振動は、圧電振動片5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19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19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5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20を参照して説明する。
 本実施形態の電波時計130は、図20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5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、上述した実施形態では、切断工程においてリッド基板用ウエハ50の外側端面50b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の外側端面40b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、ベース基板用ウエハ40の外側端面40b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の外側端面50b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。
 さらに、上述した第1レーザーや第2レーザーは一例に過ぎず、材料によって適宜選択可能である。
 また、接合層23は、接合工程(S60)での電気的導通を確保するために、両ウエハ40,50上において連続的に形成されていなければならないが、必ずしも上述した実施形態のように、両ウエハ40,50の接合面の全域に接合層23を形成した状態で両ウエハ40,50を接合する必要はない。すなわち、上述した実施形態では、トリミング工程(S94)において輪郭線M上の接合層23を一括して両ウエハ40,50から剥離する場合について説明したが、接合工程(S60)に先立って、不要な接合層23を予め除去するパターニング工程を行うことも可能である。具体的には、図22に示すように、接合工程(S60)に先立って、輪郭線M上の接合層23をパターニングし、接合層23を所定間隔毎に除去し、接合層23間が一部のみで接続されるようにしておいても構わない。
 このように、接合工程(S60)の前に予め不要な接合層23を除去しておくことで、接合後のトリミング工程(S94)において、第1レーザー87によって剥離する接合層23の面積を減少させることができる。これにより、トリミング工程(S94)の作業時間を短縮して、作業効率を向上させることが可能である。
 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 (11)

  1.  複数のガラス基板の接合面同士が接合材料を介して接合されてなる接合ガラスを、切断予定線に沿って切断する接合ガラスの切断方法であって、
     前記接合材料の吸収帯域波長の光を照射する第1レーザーを前記切断予定線に沿って照射して、前記切断予定線上の前記接合材料を前記接合面から剥離する第1レーザー照射工程と、
     前記接合ガラスの吸収帯域波長の光を照射する第2レーザーを前記切断予定線に沿って照射して、前記接合ガラスの前記一方の面に溝を形成する第2レーザー照射工程と、
     前記接合ガラスの前記切断予定線に対して割断応力を加えることで、前記切断予定線に沿って前記接合ガラスを切断する切断工程とを有することを特徴とする接合ガラスの切断方法。
  2.  請求項1記載の接合ガラスの切断方法であって、
     前記接合材料は、導電性を有する金属材料からなり、
     前記接合ガラスは、前記複数のガラス基板の前記接合面同士が陽極接合され、
     前記第1レーザー照射工程では、前記第1レーザーの波長を532nmに設定することを特徴とする接合ガラスの切断方法。
  3.  請求項1または請求項2記載の接合ガラスの切断方法であって、
     前記ガラス基板は、ソーダ石灰ガラスからなり、
     前記第2レーザー照射工程では、前記第2レーザーの波長を266nmに設定することを特徴とする接合ガラスの切断方法。
  4.  請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の接合ガラスの切断方法であって、
     前記切断工程では、前記接合ガラスの他方の面から前記溝に沿って割断応力を加えることを特徴とする接合ガラスの切断方法。
  5.  請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の接合ガラスの切断方法であって、
     前記接合ガラスは、前記切断予定線上の一部のみに前記接合材料を配置して接合され、
     前記第1レーザー照射工程では、前記切断予定線上に配置された前記接合材料のみに前記第1レーザーの光を照射することを特徴とする接合ガラスの切断方法。
  6.  接合材料を介して互いに接合された複数のガラス基板と、前記複数のガラス基板の内側に形成されたキャビティと、を備え、前記キャビティ内に電子部品を封入可能なパッケージの製造方法であって、
     請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の接合ガラスの切断方法を用いて、前記パッケージの形成領域毎に前記複数のガラス基板を切断することを特徴とするパッケージの製造方法。
  7.  接合材料を介して互いに接合された複数のガラス基板と、前記複数のガラス基板の内側に形成されたキャビティと、を備え、前記キャビティ内に電子部品が封入されたパッケージであって、
     前記パッケージは、請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の接合ガラスの切断方法を用いて切断されてなり、
     前記パッケージにおける前記第2レーザーの照射面側の外周縁部には、前記第2レーザーによって形成された前記溝が割断されてなる面取り部を有していることを特徴とするパッケージ。
  8.  請求項7記載のパッケージの前記キャビティ内に、圧電振動片が気密封止されてなることを特徴とする圧電振動子。
  9.  請求項8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。
  10.  請求項8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。
  11.  請求項8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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