JP5171210B2 - 圧電振動子の製造方法 - Google Patents
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Description
接合の際、例えば、真空中で陽極接合を行えば、凹部内は真空状態で気密封止されることとなる。
具体的に説明すると、例えば、基板体スルーホールを形成した後に無電解メッキを行って金属膜を形成する。その面に、レジストを塗布、露光、現像して配線パターンの形状を決める。この状態でスルーホールを穴埋めして、不要なメッキを除去し、レジストも除去する。これによって配線パターンを完成させる。その後、接合用の金属膜を形成するために、基板体にレジストを塗布し、露光、現像を行う。そして金属膜を成膜してレジストを除去する。このようにして基板体が形成されていた。
その後、隣り合う基板体の間、若しくは、隣り合う蓋体の間を切断や割断して複数の水晶振動子を得る。
また、基板体に設けられたスルーホールに対しては、気密封止を確実にするために導電性材料で埋める必要がある。しかし、この工程ではゴミの発生が懸念されるが、接合用金属膜へのゴミ等の付着を防ぐために、工程が煩雑となっていた。
また、接合用金属膜を蓋体に設ける接合用金属膜形成工程を、スルーホール形成工程から前記圧電振動素子実装工程までの工程のいずれかの工程と同時又は先に行うことで、それぞれが別の場所で行われる工程となり、接合用金属膜形成工程が基板体への配線パターン等の形成に関わらず、接合用金属膜へのゴミの付着を防ぐことができる。
図1は実装・接合前の状態を示す斜視図である。図2は図1のA−A断面において、(a)はウェハ状の基板体の一例を示す概念図であり、(b)は基板体となる位置にスルーホールを設けた状態を示す概念図であり、(c)は基板体となる位置に配線パターンと外部端子を設けた状態を示す概念図であり、(d)は配線パターンに圧電振動素子を実装した状態を示す概念図である。図3は図1のA−A断面の位置に対応する断面において、(a)はウェハ状の蓋体の一例を示す概念図であり、(b)は蓋体となる位置に凹部を設けた状態を示す概念図であり、(c)は凹部が形成された面に接合用金属膜を設けた状態を示す概念図である。図4は(a)は基板体と蓋体とを接合する前の状態を示す概念図であり、(b)は基板体と蓋体とを接合した状態を示す概念図である。図5は圧電振動素子の一例を示す断面図である。
配線パターン11は、圧電振動素子20を搭載するための2つ一対の搭載部11Aと所定の外部端子12と接続するための引回し部11Bとから構成される。
引回し部11Bは、一方の端部が1つの搭載部11Aと接続し、他方の端部が基板体10に設けられたスルーホール13を介して所定の1つの外部端子12と電気的に接続している。
なお、もう一つの搭載部11Aは、基板体10に設けられた別のスルーホール13を介して、引回し部11Bと接続している外部端子12とは別の外部端子12と接続している。
この圧電振動素子20は、励振電極22と接続している引回しパターン23と基板体10に設けられた配線パターン11の搭載部11Aに導電性接着材Dにより接合される。
これにより、圧電振動素子20は基板体10に実装される。
この接合用金属膜34は、Al(アルミニウム)からなり、基板体10と蓋体20とを接合する際に用いられる。
なお、この蓋体は、例えば、ガラスで構成されている。
なお、圧電振動素子20は、予め、圧電片である水晶片21に励振電極22と引回しパターン23が形成された状態となっているとして説明する。
このウェハの全面に無電解メッキ法や従来周知のスパッタを用いて銅の膜を設ける。
そして、配線パターン11の形状となるようにレジストをウェハに塗布し、露光、現像を行う。このとき、スルーホール13は、配線パターン11内に位置している。
そしてスルーホール13を銅で埋めて配線パターン11と接続させる。
メッキされている不要な銅を除去、及び、レジストを除去して、配線パターン11を形成する(図2(c)参照)(パターン形成工程)。
また、4つの外部端子12を囲む領域が基板体10となっている。この状態で複数の基板体10が行列状に並べられてウェハ状になっている。
なお、凹部33は、例えば、ウェハの所定の領域にレジストを塗布し、エッッチャントに浸すことで形成することができる。
このように接合用金属膜34を設けたウェハは、隣り合う凹部33の間を境にして複数の蓋体30が形成された状態となる。この状態で複数の蓋体30が行列状に並べられてウェハ状になっている。
これにより、接合用金属膜形成工程が、スルーホール形成工程、パターン形成工程、圧電振動素子実装工程のどの工程についても別の場所で行われる工程となり、特に、接合用金属膜形成工程が基板体への配線パターン等の形成に関わらず、接合用金属膜へのゴミの付着を防ぐことができる。
この状態で、所定の電圧を印加して陽極接合を行い、前記ウェハ状の基板体と前記ウェハ状の蓋体とが共にウェハ状で接合させる。
この状態で、例えば、隣り合う凹部33の間を切断や割断することで個々の圧電振動子100とすることができる(図5参照)。
また、蓋体30に設けた接合用金属膜34は、レジスト等のマスクを用いなくても設けることができるので、マスクを正確に設ける作業が省略され、作業性を向上させることができる。
また、ウェハの状態で基板体10と蓋体30とが接合されるので、複数の圧電振動子100を一括で形成することができる。
また、接合用金属膜34をAl(アルミニウム)としたことで、基板体10と蓋体30との接合を容易にさせることができる。
また、このような構造の圧電振動子では、接合用金属膜34が蓋体30の凹部33の全面に設けられているため、外部からのレーザー照射により、接合用金属膜34に印字させることが出来る。
なお、外部端子は、基板体10の四隅に設ける以外に、相対するように2箇所に設けても良い。
10 基板体
11 配線パターン
12 外部端子
13 スルーホール
20 圧電振動素子
21 水晶片(圧電片)
22 励振電極
23 引回しパターン
30 蓋体
31 平板部
32 枠部
33 凹部
34 接合用金属膜
Claims (3)
- 一方の主面に配線パターンが設けられ他方の主面に外部端子が設けられた平板状の基板体に圧電振動素子が実装され凹部を有する蓋体を前記基板体に接合して前記圧電振動素子を前記凹部内に気密封止した圧電振動子の製造方法であって、
前記基板体の前記配線パターンに対応した位置にスルーホールを設けるスルーホール形成工程と、
前記基板体に前記配線パターンと前記外部端子とを形成し、前記スルーホールを導電性材料で埋めるパターン形成工程と、
前記配線パターンに前記圧電振動素子を実装する圧電振動素子実装工程と、
平板部と枠部とによる前記凹部を有する前記蓋体における前記凹部内及び前記凹部の底面と同一方向を向く前記枠部の面に接合用金属膜を設ける接合用金属膜形成工程と、
前記蓋体を前記基板体に接触させ陽極接合により前記基板体と前記蓋体とを接合する接合工程とからなり、
前記接合用金属膜形成工程が、前記スルーホール形成工程から前記圧電振動素子実装工程までの工程のいずれかの工程と同時または先に行われる
ことを特徴とする圧電振動子の製造方法。 - 前記基板体が行列状に並べられてウェハ状となっており、かつ、前記蓋体が行列状に並べられてウェハ状となっており、前記ウェハ状の基板体と前記ウェハ状の蓋体とが共にウェハ状で接合されることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子の製造方法。
- 前記接合用金属膜がAl(アルミニウム)であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧電振動子の製造方法。
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