TWI492430B - 壓電元件以及壓電元件的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種能夠以晶圓(wafer)狀態、來製造多個蓋部(lid portion)及基底部(base portion)的壓電元件以及壓電元件的製造方法。
能夠一次性地大量製造表面安裝用的壓電元件是較好的。如專利文獻1所示的壓電元件是:利用形狀與晶體晶圓的形狀相同的蓋晶圓(lid wafer)及基底晶圓(base wafer),來包夾著形成有多個晶體振動片的晶體晶圓,藉此而進行製造。另外,在專利文獻1的壓電元件的製造方法中,在與蓋晶圓以及基底晶圓的蓋部及基底部的四個角落相對應的部分,分別形成有開口部。藉此,在各個壓電元件的四個角落形成側部配線,該側部配線將晶體振動片的激振電極與外部端子予以電性連接。當以晶圓為單位而製造的壓電元件在個別地被分離之後,至此而完成製造。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2006-148758號公報
然而,對於專利文獻1的以晶圓狀態來製造壓電元件的方法而言,由於貫通孔僅形成於壓電元件的四個角落,因此,相鄰的壓電元件彼此處於幾乎成為一體的狀態。在該狀態下,無論從哪一個方向(矩形的四條邊)來將壓電元件予以切斷,在切斷時,施加負載時的時間會變長,因此,壓電元件容易破損。另外,相鄰的壓電元件的激振電極彼此會因形成於貫通孔的側面電極而導電,因此,不易以晶圓為單位來對各個晶體振動片的頻率進行測定。
因此,本發明的目的是提供一種壓電元件及壓電元件的製造方法,在從晶圓狀態切割成各個壓電元件單體時不易產生破損,能以晶圓狀態來測定各個晶體振動片的頻率並進行調整。
第一觀點的壓電元件包括:通過施加電壓而發生振動的振動部。該壓電元件包括:矩形的第一板,構成收納著振動部的封裝體的一部分,且具有一對直線狀的第一邊及與第一邊垂直的一對直線狀的第二邊;矩形的第二板,接合於第一板,且構成收納著振動部的封裝體的一部分;以及黏接劑,包含將第一板與第二板予以接合的玻璃材料。另外,在一對第一邊上,形成有從外周凹陷的一對城堡形部分(castellation),一對城堡形部分分別配置於如下的兩個區域,該兩個區域是被通過第一板的中心、且被與第二邊呈平行的直線所分開。
在第二觀點的壓電元件中,第一板包括基底部,該基底部安裝有壓電元件且載置有振動部;第二板包括蓋部,該蓋部接合於基底部且將振動部予以密封。
在第三觀點的壓電元件中,第二板包含壓電框架(frame),該壓電框架具有振動部與框體,該框體將振動部予以包圍且構成封裝體的一部分,第一板包含接合於壓電框架的框體的一個面的基底部,且所述壓電元件還包括蓋部,該蓋部藉由黏接劑而接合於壓電框架的框體的另一面,且構成將振動部予以密封的封裝體的一部分。
在第四觀點的壓電元件中,黏接劑是在350℃~410℃時熔融的玻璃材料。
第五觀點的壓電元件的製造方法是包括通過施加電壓而發生振動的振動部的壓電元件的製造方法。該壓電元件的製造方法包括:準備第一晶圓的步驟,該第一晶圓具有多個矩形的第一板,所述多個矩形的第一板構成收納著振動部的封裝體的一部分,且包含一對第一邊及與第一邊垂直的一對第二邊;形成貫通孔的步驟,在一對第一邊上,從第一邊和第二邊的交點到第一邊的中央之間,形成將第一晶圓予以貫通的貫通孔;準備第二晶圓的步驟,所述第二晶圓具有多個矩形的第二板,所述多個矩形的第二板構成收納著振動部的封裝體的一部分;第一接合步驟,藉由包含玻璃材料的黏接劑來將第一晶圓與第二晶圓予以接合;第一切斷步驟,在第一接合步驟之後,以通過第一邊的方式,將已接合的第一晶圓及第二晶圓予以切斷;以及第二切斷步驟,在第一切斷步驟之後,以通過第二邊的方式,將已接合的第一晶圓及第二晶圓予以切斷。
在第六觀點的壓電元件的製造方法中,第一晶圓包含基底晶圓,該基底晶圓具有載置著振動部的多個基底部;第二晶圓包含蓋晶圓,該蓋晶圓具有多個蓋部,所述多個蓋部接合於基底晶圓,且構成將振動部予以密封的封裝體。
在第七觀點的壓電元件的製造方法中,第二晶圓包含壓電晶圓,該壓電晶圓具有多個壓電框架,所述壓電框架具有振動部與框體,該框體將振動部予以包圍且構成封裝體的一部分;第一晶圓包含基底晶圓,該基底晶圓接合於壓電晶圓的一面、且該基底晶圓具有多個基底部,所述壓電元件的製造方法還包括:準備蓋晶圓的步驟,所述蓋晶圓具有多個蓋部,所述蓋部將所述框體以及所述基底部與所述振動部予以密封、而構成所述封裝體;以及第二接合步驟,在第一接合步驟之後以及在第一切斷步驟之前,藉由黏接劑來將蓋晶圓接合於壓電晶圓的另一面。
在第八觀點的壓電元件的製造方法中,在準備第一晶圓的步驟中,第一邊的長度形成得比第二邊的長度更短。
在第九觀點的壓電元件的製造方法中,在第一切斷步驟中,將貫通孔一分為二。
在第十觀點的壓電元件的製造方法中,在第一切斷步驟中,沿著貫通孔的緣部,以在一個壓電元件中至少形成兩個貫通孔的方式來進行切斷。
[發明的效果]
根據本發明,可獲得如下的壓電元件以及壓電元件的製造方法,在從晶圓狀態切割成各個壓電元件單體時不易產生破損,且能夠以晶圓狀態來對各個晶體振動片的頻率進行測定,且可對所述頻率進行調整。
在本說明書中,使用AT切割的晶體振動片作為壓電振動片。即,AT切割的晶體振動片是:主面(YZ面)相對於結晶軸(XYZ)的Y軸,以X軸為中心,從Z軸向Y軸方向傾斜35度15分。因此,以AT切割的晶體振動片的X軸方向為基準,使用傾斜的新的軸作為Y'軸以及Z'軸。即,在各實施形態中,以晶體振動子的長度方向作為X軸方向,以晶體振動子的高度方向為Y'軸方向,且以與X軸方向及Y'軸方向垂直的方向作為Z'軸方向來進行說明。
(第一實施形態)
〈第一晶體振動子100的整體構成〉
一面參照圖1以及圖2(a)、圖2(b),一面對第一晶體振動子100的整體構成進行說明。圖1是第一晶體振動子100的分解立體圖,圖2(a)是圖1的A-A剖面圖,圖2(b)是第一晶體振動子100的底視圖。再者,在圖1中,以使連接電極124a、124b的整體可被看到的方式,透明地描繪了作為黏接劑的低熔點玻璃(glass)LG。
如圖1以及圖2(a)、圖2(b)所示,第一晶體振動子100包括:具有蓋凹部111的蓋部11;具有基底凹部121的基底部12;以及載置於基底部12的平板狀的晶體振動片10。
晶體振動片10包含:經AT切割的晶體片101,在該晶體片101的中央附近的兩個主面上、相向地配置有一對激振電極102a、102b。另外,晶體片101的底面(+Z'側)的延伸至-X側為止的引出電極103a是連接於激振電極102a,晶體片101的底面(-Z'側)的延伸至+X側為止的引出電極103b是連接於激振電極102b。晶體振動片10亦可為台面(mesa)型晶體振動片或倒台面型晶體振動片。
此處,激振電極102a、102b以及引出電極103a、103b例如可使用作為基底的鉻層,且在鉻層的上表面使用有金層。另外,鉻層的厚度例如為0.05 μm~0.1 μm,金層的厚度例如為0.2 μm~2 μm。
基底部12包含玻璃或壓電材料,且在表面(+Y'側的面)上包括第二端面M2,該第二端面M2形成於基底凹部121的周圍。矩形的基底部12包含:沿著Z'軸方向延伸的一對第一邊L1、以及沿著X軸方向延伸的一對第二邊L2。另外,基底部12在一對第一邊L1上分別形成有四個城堡形部分122(castellation)。
具體而言,在-X軸側的第一邊L1上形成有兩個基底城堡形部分122a、122b(base castellation),所述兩個基底城堡形部分122a、122b在形成基底貫通孔BH1(參照圖6及圖7)時沿著Z'軸方向延伸。此處,基底城堡形部分122a形成於+Z側,基底城堡形部分122b形成於-Z側。而且,基底城堡形部分122a與基底城堡形部分122b分別配置於兩個區域,利用通過矩形的基底部12的中心、且與第二邊L2呈平行的對稱軸Ax而分開所述兩個區域。即,基底城堡形部分122a與基底城堡形部分122b在Z'軸方向上,分別配置於對稱軸Ax的兩側。
同樣地,在+X軸側的第一邊L1上形成有另外的兩個基底城堡形部分122c、122d,所述另外的兩個基底城堡形部分122c、122d在形成基底貫通孔BH1(參照圖6及圖7)時沿著Z'軸方向延伸。此處,基底城堡形部分122c形成於-Z側,基底城堡形部分122d形成於+Z側。而且,基底城堡形部分122c與基底城堡形部分122d分別配置於被對稱軸Ax分開的兩個區域。即,基底城堡形部分122c與基底城堡形部分122d在Z'軸方向上,分別配置於對稱軸Ax的兩側。
再者,基底城堡形部分122a與基底城堡形部分122c、以及基底城堡形部分122b與基底城堡形部分122d優選為:相對於基底部12的中心呈點對稱。
另外,在基底城堡形部分122a~122d中,分別形成有基底側面電極123a~123d。另外,在基底部12的第二端面M2上形成有一對連接電極124a、124b。此處,連接電極124a電性連接於基底側面電極123a,連接電極124b電性連接於基底側面電極123c,該基底側面電極123c與基底側面電極123a配置在基底部12的對角線方向上。
而且,基底部12在安裝面M3上包括兩對安裝端子125a~125d,所述兩對安裝端子125a~125d分別與基底側面電極123a~123d形成電性連接。再者,兩對安裝端子125a~125d中,一對安裝端子是外部電極用的安裝端子(以下稱為外部電極)125a、125c,該外部電極用的安裝端子(以下稱為外部電極)125a、125c是經由配置在基底部12的對角線方向上的基底側面電極123a、123c而分別連接到連接電極124a、124b。即,外部電極125a、125c配置在基底部12的對角線方向上。另外,交變電壓(使正負交變的電位)施加至外部電極125a、125c之後,晶體振動片10進行厚度滑移振動。
另一方面,兩對安裝端子125a~125d中,另一對安裝端子是接地電極(earth electrode)用的安裝端子(以下稱為接地電極)125b、125d,該接地電極用的安裝端子(以下稱為接地電極)125b、125d使用於與基底側面電極123b、123d連接而進行接地。即,接地電極125b、125d配置在與基底部12的外部電極125a、125c不同的對角線方向上。此處,接地電極125b、125d用於進行接地,但還包括用作如下的端子的情況,該端子用以將第一晶體振動子100牢固地接合於安裝印刷基板(未圖示)且不進行電性連接。
如圖2(b)所示,分別相隔地形成一對外部電極125a、125c及一對接地電極125b、125d。另外,與基底部12的+Z'側的一邊相隔地形成外部電極125a及接地電極125d,與基底部12的-Z'側的另一邊相隔地形成接地電極125b及外部電極125c。此處,外部電極125a與接地電極125b、以及外部電極125c與接地電極125d在Z'軸方向上的間隔SP1例如為200 μm~500 μm左右。另外,外部電極125a及接地電極125d與基底部12的+Z'側的一邊、以及接地電極125b及外部電極125c與基底部12的-Z'側的另一邊的間隔SP2例如為0 μm~100 μm左右。
在第一晶體振動子100中,晶體振動片10的X軸方向的長度大於基底凹部121的X軸方向的長度。因此,若利用導電性黏接劑13來將晶體振動片10載置於基底部12,則如圖2(a)所示,晶體振動片10的X軸方向的兩端會載置於基底部12的第二端面M2。此時,晶體振動片10的引出電極103a及引出電極103b分別電性連接於基底部12的連接電極124a及連接電極124b。藉此,外部電極125a及外部電極125c經由基底側面電極123a及基底側面電極123c、連接電極124a及連接電極124b、導電性黏接劑13以及引出電極103a及引出電極103b,而分別電性連接於激振電極102a及激振電極102b。
蓋部11包括:蓋凹部111,與基底凹部121相比較,在XZ'平面上的面積更大;以及第一端面M1,形成於所述蓋凹部111的周圍。再者,蓋部11的第一端面M1與基底部12的第二端面M2接合,藉由蓋凹部111以及基底凹部121來形成模腔(cavity)CT,該模腔CT收納著晶體振動片10。另外,模腔CT充斥著惰性氣體或氣密為真空狀態。
此處,蓋部11的第一端面M1與基底部12的第二端面M2例如是由非導電性黏接劑即低熔點玻璃LG來接合。低熔點玻璃LG包括釩系玻璃,該釩系玻璃在350℃~410℃時熔融且不含鉛(lead free)。釩系玻璃添加有黏合劑(binder)與溶劑且呈漿料狀,該釩系玻璃熔融之後固化,藉此黏接於其他構件。另外,所述釩系玻璃在黏接時的氣密性與耐水性、耐濕性等的可靠性高。而且,對於釩系玻璃而言,對玻璃構造進行控制,藉此也可靈活地控制熱膨脹係數。
對於蓋部11而言,蓋凹部111的X軸方向的長度大於晶體振動片10的X軸方向的長度及基底凹部121的X軸方向的長度。另外,如圖1以及圖2(a)、圖2(b)所示,低熔點玻璃LG在基底部12的第二端面M2的外側(寬度為300 μm左右),將蓋部11與基底部12予以接合。
另外,在第一實施形態中,晶體振動片10載置於基底部12的第二端面M2,但也可收納在基底凹部121的內部。此時,連接電極從基底城堡形部分122a、122c經由第二端面M2,延伸地形成至基底凹部121的底面為止。另外,在所述情況下,蓋部也可呈未形成有蓋凹部的平板狀。
圖3是表示第一晶體振動子100的製造過程的流程圖。在圖3中,晶體振動片10的製造步驟(step)S10、蓋部11的製造步驟S11、以及基底部12的製造步驟S12可同時進行以進行製造。另外,圖4是可同時製造多個晶體振動片10的晶體晶圓10W的平面圖,圖5是可同時製造多個蓋部11的蓋晶圓11W的平面圖。圖6是可同時製造多個基底部12的基底晶圓12W的平面圖,圖7是所述基底晶圓12W的底視圖。
在步驟S10中,製造晶體振動片10。步驟S10包含步驟S101~步驟S103。
在步驟S101中,如圖4所示,藉由蝕刻(etching),在均一的晶體晶圓10W上形成多個晶體振動片10的外形。此處,各晶體振動片10藉由連結部104而連接於晶體晶圓10W。
在步驟S102中,首先藉由濺鍍(sputtering)或真空蒸鍍,在晶體晶圓10W的兩個面及側面上依序形成鉻層及金層。接著,將光阻劑(photoresist)均一地塗佈至金屬層的整個面。然後,使用曝光裝置(未圖示),將光罩(photomask)上所描繪的激振電極、引出電極的圖案(pattern)曝光至晶體晶圓10W。接著,對從光阻劑露出的金屬層進行蝕刻。藉此,如圖4所示,在晶體晶圓10W的兩個面及側面上,形成激振電極102a、激振電極102b及引出電極103a、引出電極103b。
在步驟S103中,將晶體振動片10分別予以切斷。在切斷步驟中,使用利用鐳射(laser)的切割(dicing)裝置、或利用切斷用刀片(blade)的切割裝置等,沿著圖4所示的點劃線的切割線CL來進行切斷。
在步驟S11中,製造蓋部11。如圖5所示,在均一厚度的晶體平板的蓋晶圓11W上,形成數百至數千個蓋凹部111。在蓋晶圓11W上,藉由蝕刻或機械加工來形成蓋凹部111,第一端面M1形成於蓋凹部111的周圍。
在步驟S12中,製造基底部12。步驟S12包含步驟S121~步驟S123。
在步驟S121中,如圖6所示,在均一厚度的晶體平板的基底晶圓12W上,形成數百至數千個基底凹部121。在基底晶圓12W上,藉由蝕刻或機械加工來形成基底凹部121,第二端面M2形成於基底凹部121的周圍。同時,在各基底部12的一對第一邊L1上,各形成有兩個將基底晶圓12W予以貫通的圓角長方形的基底貫通孔BH1。此處,兩個貫通孔BH1在Z'軸方向上配置於對稱軸Ax的兩側。另外,圓角長方形的基底貫通孔BH1被一分為二之後,則成為一個基底城堡形部分122a~122d(參照圖1)。
在步驟S122中,藉由濺鍍或真空蒸鍍,在基底晶圓12W的兩個面上,將鉻(Cr)層作為基底,在該鉻(Cr)層的表面形成金(Au)層。然後,進行蝕刻,藉此,如圖6所示,在第二端面M2上形成連接電極124a、124b。同時,在基底貫通孔BH1的整個面上形成基底側面電極123a~123d(參照圖1)。
同時,如圖7所示,在基底晶圓12W的底面上形成一對外部電極125a、125c及一對接地電極125b、125d。此處,在X軸方向上相鄰且形成於基底部12的外部電極與接地電極形成為一體。具體而言,將圖7的點線所包圍的四個基底部(12A~12D)作為一例來進行說明。基底部12B的外部電極125a、基底部12C的接地電極125d、以及基底貫通孔BH1的基底側面電極123a、123d形成為一體。另外,基底部12B的外部電極125c、基底部12A的接地電極125b、以及基底貫通孔BH1的基底側面電極123b、123c形成為一體。而且,與在Z'軸方向上相鄰且形成於基底部12D的安裝端子(外部電極、接地電極)隔開間隔SP3,而形成基底部12B的安裝端子(外部電極、接地電極)。此處,間隔SP3為40 μm~280 μm左右。再者,例如當間隔SP3為40 μm時,若後述的步驟S17中所說明的切割寬度也為40 μm,則圖2(b)所示的間隔SP2成為0 μm。即,處於如下的狀態:在X軸方向上相鄰且形成於基底部12的外部電極與接地電極連接,在Z'軸方向上相鄰且形成於基底部12的外部電極不與接地電極連接。
在步驟S123中,利用網版(screen)印刷,將低熔點玻璃LG印刷至基底晶圓12W的第二端面M2中的與第一端面M1相對應的區域。然後,使低熔點玻璃LG暫時硬化,藉此,低熔點玻璃LG膜形成於基底晶圓12W的第二端面M2。在本實施形態中,低熔點玻璃LG形成於基底部12的第二端面M2,但也可形成於蓋部1的第一端面M1。此時,低熔點玻璃膜LG優選是:不形成於與基底貫通孔BH1相對應的部位。
在步驟S13中,步驟S10中所製造的各個晶體振動片10利用導電性黏接劑13而載置於基底部12的第二端面M2,該基底部12形成在晶圓12W上。此時,以使晶體振動片10的引出電極103a、103b與基底部12的第二端面M2上所形成的連接電極124a、124b的位置對準的方式,將晶體振動片10載置於基底部12的第二端面M2。在基底晶圓12W上載置有數百至數千個晶體振動片10。
在步驟S14中,將一對頻率測定用的探針(probe)PB1、PB2(參照圖7)分別抵接於相同的基底部12的一對外部電極125a與外部電極125c,逐個地對晶體振動片10的振動頻率進行測定。
此處,參照圖7來進行說明。即使交變電壓從探針PB1、PB2施加至基底部12B的外部電極125a、125c,基底部12A、12C、12D的外部電極125a、125c彼此也不會分別電性連接。因此,不會受到來自基底部12A、12C、12D的晶體振動片10的影響。因此,在被切割之前的晶圓狀態下,可正確地對基底部12B的晶體振動片10的振動頻率進行測定。另外,在步驟S14中,一對頻率測定用的探針PB1、PB2抵接於一對外部電極125a、125c,但也可抵接於一對連接電極124a、124b或一對基底側面電極123a、123c,從而對晶體振動片10的振動頻率進行測定。
在步驟S15中,對晶體振動片10的激振電極102a的厚度進行調整。將金屬濺鍍至激振電極102a來使品質增加、從而使頻率下降,或進行逆濺鍍來使金屬從激振電極102a昇華使品質減小、從而使頻率上升。頻率調整的詳情已揭示於本申請人的日本專利特開2009-141825。再者,只要振動頻率的測定結果處於規定範圍內,則不一定必須對振動頻率進行調整。
也可在步驟S14中,對一個晶體振動片10的振動頻率進行測定之後,在步驟S15中,對一個晶體振動片10的振動頻率進行調整。對於基底晶圓12W上的全部的晶體振動片10,反復地進行所述步驟。另外,也可在步驟S14中,對基底晶圓12W上的全部的晶體振動片10的振動頻率進行測定之後,在步驟S15中,逐個地對晶體振動片10的振動頻率進行調整。
在步驟S16中,對低熔點玻璃LG進行加熱,對蓋晶圓11W與基底晶圓12W加壓。藉此,藉由作為黏接劑的低熔點玻璃LG來將蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以接合。
在步驟S17中,沿著Z'軸方向,將已接合的蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷。在切斷步驟中,使用利用鐳射的切割裝置、或利用切斷用刀片的切割裝置等來進行切斷。在步驟S17中,沿著圖5~圖7所示的點劃線的第一切割線(scribe line)SL1,將已接合的蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷。即,沿著形成有貫通孔BH1的第一邊L1,將蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷。此處,當切割裝置通過貫通孔BH1時,負載不施加於基底晶圓12W,因此,施加負載時的整體時間變短。因此,基底晶圓12W不易產生電極的剝離等的破損。
在步驟S18中,沿著X軸方向,將已接合的蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷。即,沿著圖5~圖7所示的點劃線的第二切割線SL2,將已接合的蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷。再者,在第二切割線SL2中未形成有貫通孔BH1,但在步驟S17中,沿著Z'軸方向來將蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷,因此,在切斷時,可使將負載施加於蓋晶圓11W與基底晶圓12W時的時間縮短。因此,基底晶圓12W不易產生電極的剝離等的破損。此處,藉由步驟S17以及步驟S18,由已接合的蓋晶圓11W以及基底晶圓12W來製造數百、數千個第一晶體振動子100。
在步驟S17及步驟S18中,首先,沿著第一邊L1將已接合的蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷,接著,沿著第二邊L2將已接合的蓋晶圓11W與基底晶圓12W予以切斷。因此,為了在切斷時,使施加負載時的時間縮短,優選將第一邊L1形成得比第二邊L2更短。
在步驟S19中,確認各個第一晶體振動子100的頻率,所述各個第一晶體振動子100是由步驟S17以及步驟S18切斷而成為單體。
一面參照圖8以及圖9,對第二晶體振動子200的整體構成進行說明。圖8是第二晶體振動子200的分解立體圖,圖9是第二晶體振動子200的底視圖。再者,在圖8中,以使連接電極124a、124b的整體可被看到的方式,透明地描繪了作為密封材料的低熔點玻璃LG。在第二實施形態中,對第一實施形態中所說明的構成要件附上相同的符號來進行說明。
如圖8所示,第二晶體振動子200包括:蓋部11、基底部22、以及載置於基底部22的晶體振動片10。
基底部22包含玻璃或壓電材料,且在表面(+Y'側的面)上包括第二端面M2,該第二端面M2形成於基底凹部121的周圍。矩形的基底部22包含:沿著Z'軸方向延伸且平行的一對第一邊L1、及沿著X軸方向延伸且平行的一對第二邊L2。另外,基底部22在一對第一邊L1上分別形成有一對城堡形部分222a、222c。
具體而言,在-X軸側的第一邊L1的+Z'軸側形成有基底城堡形部分222a,該基底城堡形部分222a在形成基底貫通孔BH2(參照圖10及圖11)時沿著Z'軸方向延伸。即,基底城堡形部分222a配置於對稱軸Ax的+Z'軸側的區域。同樣地,在+X軸側的第一邊L1的-Z'軸側形成有基底城堡形部分222c,該基底城堡形部分222c在形成基底貫通孔BH2(參照圖10及圖11)時沿著Z'軸方向延伸。即,基底城堡形部分222c配置於對稱軸Ax的-Z'軸側的區域。此處,基底城堡形部分222a與基底城堡形部分222c優選為:相對於矩形的基底部22的中心呈點對稱。另外,在基底城堡形部分222a、222c中分別形成有基底側面電極223a、223c(參照圖9)。
如圖9所示,基底部22在安裝面M3上形成有一對外部電極225a、225c以及用於進行接地的接地電極225b、225d,所述一對外部電極225a、225c分別與基底側面電極223a、223c形成電性連接。在基底部22中,外部電極225a、225c分別與基底側面電極223a、223c導電,該基底側面電極223a、223c形成於基底城堡形部分222a、222c,在接地電極225b、225d側未形成有城堡形部分。
另外,如圖9所示,分別相隔地形成有一對外部電極225a、225c以及一對接地電極225b、225d。另外,與基底部22的+Z'側的第二邊L2(參照圖8)的緣部相隔地形成外部電極225a及接地電極225d,與基底部22的-Z'側的第二邊L2(參照圖8)的緣部相隔地形成接地電極225b及外部電極225c。
在第二實施形態中,除了形成有一對外部電極225a、225c以外,還形成有接地電極225b、225d,但也可採用未形成有接地電極225b、225d的構成。
第二晶體振動子200的製造方法的流程、與圖3中所說明的第一晶體振動子100的製造方法的流程大致相同。然而,當以基底晶圓22W的狀態來形成基底部22時,貫通孔BH2不同。圖10是基底晶圓22W的平面圖,圖11是基底晶圓22W的底視圖。
如圖10所示,在一個第二晶體振動子200中,在+X軸側的第一邊L1的-Z'軸側、及-X軸側的第一邊L1的+Z'軸側形成有一對貫通孔BH2。即,在Z'軸方向上相鄰的貫通孔BH2交替地配置於第二切割線SL2的兩側。
因此,存在如下的情況,即,若在圖3的步驟S17中,沿著第一切割線SL1將基底晶圓22W予以切斷,則會在基底部22的第一邊L1上形成金屬膜226(參照圖8)。具體而言,如圖8以及圖9所示,在-X軸側的第一邊L1上的基底城堡形部分222a的-Z'軸側、以及+X軸側的第一邊L1上的基底城堡形部分222c的+Z'軸側分別形成金屬膜226,該金屬膜226連接於接地電極225b、225d。
如圖11所示,對於第二晶體振動子200而言,可將一對頻率測定用的探針PB1、PB2分別抵接於相同的基底部22的一對外部電極225a與外部電極225c,而對各個晶體振動片10(參照圖8)的振動頻率進行測定。具體而言,與圖3的步驟S14中的圖7的說明相同,因此,將說明予以省略。
而且,在第二實施形態中,當從已接合的蓋晶圓11W(參照圖5)與基底晶圓22W切割出各個第二晶體振動子200時,首先,沿著形成有貫通孔BH2的第一切割線SL1來切斷。然後,沿著未形成有貫通孔BH2的第二切割線SL2,將已接合的蓋晶圓11W(參照圖5)與基底晶圓22W予以切斷。
根據如上所述的切斷方法,在切斷時,可使將負載施加於蓋晶圓11W與基底晶圓22W時的時間縮短。因此,基底晶圓22W不易產生電極的剝離等的破損。
一面參照圖12以及圖13,一面對第三晶體振動子300的整體構成進行說明。圖12是第三晶體振動子300的分解立體圖,圖13是第三晶體振動子300的底視圖。再者,在圖12中,以使連接電極324a、324b的整體可被看到的方式,透明地描繪了作為密封材料的低熔點玻璃LG。另外,對第一實施形態中所說明的構成要件附上相同的符號來進行說明。
如圖12以及圖13所示,第三晶體振動子300包括:蓋部11、基底部32、以及載置於基底部32的平板狀的晶體振動片30。
晶體振動片30包含:經AT切割的晶體片101,在該晶體片101的中央附近的兩個主面上、相向地配置有一對激振電極102a、102b。另外,晶體片101的底面(+Z'側)的延伸至-X側為止的引出電極303a是連接於激振電極102a,晶體片101的底面(-Z'側)的延伸至-X側為止的引出電極303b是連接於激振電極102b。對於晶體振動片30而言,僅引出電極的形狀與第一實施形態的晶體振動片10不同。
在基底部32的X軸方向的一對第一邊L1上,形成有:形成基底貫通孔BH1(參照圖14)時的四個基底城堡形部分122a~122d。此處,基底城堡形部分122a與基底城堡形部分122b分別配置於兩個區域,利用通過矩形的基底部32的中心、且與第二邊L2呈平行的對稱軸Ax而分開所述兩個區域。即,基底城堡形部分122a與基底城堡形部分122b在Z'軸方向上,分別配置於對稱軸Ax的兩側。同樣地,基底城堡形部分122c與基底城堡形部分122d分別配置於被對稱軸Ax分開的兩個區域。即,基底城堡形部分122c與基底城堡形部分122d在Z'軸方向上,分別配置於對稱軸Ax的兩側。另外,在基底城堡形部分122a~122d分別形成有基底側面電極323a~323d。
根據晶體振動片30的形狀,形成於第二端面M2的連接電極324a、324b分別連接於基底部32的-X側所形成的基底側面電極323a、323b。另外,在基底部32的安裝面M3的-X側形成有一對外部電極325a、325b,該一對外部電極325a、325b分別連接於基底側面電極323a、323b。另一方面,基底部32的+X側所形成的基底側面電極323c、323d,連接著基底部32的安裝面M3的+X側所形成的一對接地電極325c、325d。
如圖13所示,分別相隔地形成有一對外部電極325a、325b以及一對接地電極325c、325d。此處,一對外部電極325a、325b彼此、以及一對接地電極325c、325d彼此在Z'軸方向上的間隔SP1例如為200 μm~500 μm左右。另外,與基底部32的+Z'側的第二邊L2的緣部相隔地形成外部電極325a及接地電極325d,與基底部32的-Z'側的第二邊L2的緣部相隔地形成外部電極325b及接地電極325c。此處,外部電極325a及接地電極325d與基底部32的+Z側的第二邊L2的緣部、以及外部電極325b及接地電極325c與基底部32的-Z側的第二邊L2的緣部的間隔SP2例如為0 μm~100 μm左右。
第三晶體振動子300的製造方法的流程、與圖3中所說明的第一晶體振動子100的製造方法的流程大致相同。然而,當以基底晶圓32W的狀態來形成基底部32時,如圖14所示,外部電極與接地電極的位置不同。
圖14是可同時製造多個基底部32的基底晶圓32W的底視圖。如圖14所示,在X軸方向上相鄰的基底部32A、32B中,外部電極325a與接地電極325d形成為一體,外部電極325b與接地電極325c形成為一體。另外,在Z'軸方向上相鄰的基底部的安裝端子(外部電極、接地電極)是分別相隔地形成,所述安裝端子的Z'軸方向的間隔SP3為40 μm~280 μm左右。
因此,若將一對頻率測定用的探針PB1、PB2分別抵接於基底部32A的外部電極325a與外部電極325b,則可對一個晶體振動片30的振動頻率進行測定。即使交變電壓從探針PB1、PB2施加至基底部32A的外部電極325a、325b,只要外部電極325a、325b僅連接於基底部32B的接地電極325c、325d,則不會與基底部32B的晶體振動片30形成電性連接。因此,無來自相鄰的基底部32的影響,可在晶圓狀態下,正確地對晶體振動片30的振動頻率進行測定。
而且,在第三實施形態中,當從已接合的蓋晶圓11W(參照圖5)與基底晶圓32W切割出各個第三晶體振動子300時,首先,沿著形成有貫通孔BH1的第一切割線SL1來切斷。然後,沿著未形成有貫通孔BH1的第二切割線SL2,將已接合的蓋晶圓11W(參照圖5)與基底晶圓32W予以切斷。
根據如上所述的切斷方法,在切斷時,可使將負載施加於基底晶圓32W時的時間縮短。因此,基底晶圓32W不易產生電極的剝離等的破損。
一面參照圖15以及圖16,一面對第四晶體振動子400的整體構成進行說明。圖15是第四晶體振動子400的分解立體圖,圖16是圖15的B-B剖面圖。
如圖15以及圖16所示,第四晶體振動子400包括:具有蓋凹部411的蓋部41、具有基底凹部421的基底部42、以及包夾於蓋部41及基底部42的矩形的晶體振動片40。
晶體振動片40包含:晶體振動部401,在兩個面上形成有激振電極402a、402b;以及框體408,將晶體振動部401予以包圍。另外,在晶體振動部401與框體408之間具有一對支撐部404a、404b,所述一對支撐部404a、404b以從晶體振動部401沿著X軸方向的兩側分別延伸的方式,而與框體408連結。因此,在晶體振動部401與框體408之間形成一對“L”字型的貫通開口部405a、405b。在晶體振動片40的X軸方向的兩側所配置的沿著Z'軸方向延伸的兩邊上,各形成有兩個形成為圓角長方形的晶體貫通孔CH(參照圖17)時的晶體城堡形部分406a~406d。在晶體城堡形部分406a~406d中,分別形成有晶體側面電極407a~407d。
另外,在支撐部404a的表面Me上形成有引出電極403a,該引出電極403a將激振電極402a與晶體振動片40的-X軸方向的一邊的+Z側所形成的晶體側面電極407a予以連接。此處,晶體側面電極407a優選為:延伸至晶體振動片40的背面Mi為止地形成有連接墊(pad)407M。連接墊407M確實地電性連接於後述的基底側面電極423a的連接墊423M。同樣地,在支撐部404b的背面Mi上形成有引出電極403b,該引出電極403b將激振電極402b與晶體振動片40的+x軸方向的另一邊的-Z側所形成的晶體側面電極407c予以連接。此處,引出電極403b連接於後述的基底側面電極423c的連接墊423M。
基底部42包含玻璃或晶體材料,該基底部42包括:沿著Z'軸方向延伸的一對第一邊L1及沿著X軸方向延伸的一對第二邊L2,且基底部42呈矩形,而且在表面(+Y'側的面)包括第二端面M2,該第二端面M2形成於基底凹部421的周圍。基底部42在一對第一邊L1上各形成有:兩個形成基底貫通孔BH1(參照圖6及圖7)時的基底城堡形部分422a~422d。具體而言,基底城堡形部分422a、422b形成於-X軸側,基底城堡形部分422c、422d形成於+X軸側。此處,基底城堡形部分422a與基底城堡形部分422b、以及基底城堡形部分422c與基底城堡形部分422d分別配置於被對稱軸Ax分開的兩個區域。另外,基底城堡形部分422a與基底城堡形部分422c、以及基底城堡形部分422b與基底城堡形部分422d優選為:相對於基底部42的中心呈點對稱。
而且,在基底城堡形部分422a~422d中分別形成有基底側面電極423a~423d。此處,基底部42的-X軸方向的第一邊L1的+Z側所形成的基底側面電極423a是經由形成於第二端面M2的連接墊423M,而連接於晶體振動片40上所形成的晶體側面電極407a的連接墊407M。藉此,基底側面電極423a經由連接墊407M及晶體側面電極407a而連接於引出電極403a。另外,基底部42的+X軸方向的第一邊L1的-Z側所形成的基底側面電極423c是連接於晶體振動片40上所形成的引出電極403b。
另一方面,在基底部42的安裝面M3的對角線上,形成有一對外部電極425a、425c以及一對接地電極425b、425d(參照圖2(b))。再者,一對外部電極425a、425c分別連接於基底側面電極423a、423c,該基底側面電極423a、423c連接於晶體振動片40的引出電極403a、403b。另外,一對接地電極425b、425d分別連接於其他的基底側面電極423b、423d。
另外,如圖16所示,藉由蓋部41、晶體振動片40的框體408以及基底部42來形成模腔CT,該模腔CT收納著晶體振動片40的晶體振動部401。此處,蓋部41與晶體振動片40、以及晶體振動片40與基底部42是由作為密封材料的低熔點玻璃LG來接合。
另外,在第四實施形態中,如第一實施形態中的說明所述,一對外部電極以及一對接地電極配置在第四晶體振動子400的安裝面的對角線方向上,但也可如第二實施形態中的說明所述,一對的外部電極以及一對接地電極形成在同一邊上。而且,也可如第二實施形態中的說明所述,不形成與一對接地電極相對應的城堡形部分。
第四晶體振動子400的製造方法的流程、與圖3中所說明的第一晶體振動子100的製造方法的流程大致相同,因此,一面參照圖3,一面進行說明。另外,圖17是可同時製造多個晶體振動片40的晶體晶圓40W的平面圖。
在步驟S101中,如圖17所示,藉由蝕刻,在均一的晶體晶圓40W上形成多個晶體振動片40的外形。即,形成晶體振動部401、框體408、與一對貫通開口部405a、405b。同時,在各晶體振動片40的X軸方向的兩邊上,各形成兩個將晶體晶圓40W予以貫通的晶體貫通孔CH。晶體貫通孔CH被一分為二之後,則成為一個晶體城堡形部分406a~406d(參照圖15)。
在步驟S11中,製造多個蓋部41。此處,蓋部41的製造方法與第一實施形態相同。
在步驟S12中,藉由步驟S121~步驟S123來製造多個基底部42。與第一實施形態相比較,不同點僅在於:在第二端面M2上形成一對連接墊423M(參照圖15),以代替連接電極124a、124b(參照圖6)。
在步驟S13中,晶體晶圓利用低熔點玻璃而接合於形成有多個基底部42的基底晶圓,所述晶體晶圓包含步驟S10中所製造的多個晶體振動片40。此時,晶體晶圓40W的連接墊407M連接於基底晶圓的一個連接墊423M,晶體晶圓40W的引出電極403b連接於基底晶圓的另一個連接墊423M。
在步驟S14中,將一對頻率測定用的探針PB1、PB2分別抵接於相同的基底部42的外部電極425a與外部電極425c,對各個晶體振動部401的振動頻率進行測定。此處,即使交變電壓施加至外部電極425a、425c,外部電極425a、425c也僅連接於相鄰的基底部42的接地電極425b、425d,外部電極425a、425c彼此並不分別電性連接。因此,可在晶圓狀態下,正確地對晶體振動部401的振動頻率進行測定。
在步驟S15中,如第一實施形態中的說明所述,對晶體振動部401的激振電極402a的厚度進行調整。
在步驟S16中,對低熔點玻璃LG進行加熱,對蓋晶圓與基底晶圓加壓,藉此,利用低熔點玻璃LG來將蓋晶圓與基底晶圓予以接合。
在步驟S17中,沿著Z'軸方向,將已接合的蓋晶圓41W(參照圖5)、晶體晶圓40W(參照圖17)、以及基底晶圓42W(參照圖6及圖7)予以切斷。在切斷步驟中,使用利用鐳射的切割裝置、或利用切斷用刀片的切割裝置等來進行切斷。在步驟S17中,沿著圖5~圖7以及圖17所示的點劃線的第一切割線SL1,將已接合的蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W予以切斷。即,沿著形成有貫通孔BH1、CH的第一邊L1,將蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W予以切斷。此處,當切割裝置通過貫通孔BH1、CH時,負載不施加於晶體晶圓40W以及基底晶圓42W,因此,施加負載時的整體時間變短。因此,晶體晶圓40W以及基底晶圓42W不易產生電極的剝離等的破損。
在步驟S18中,沿著X軸方向,將已接合的蓋晶圓41W(參照圖5)、晶體晶圓40W(參照圖17)、以及基底晶圓42W(參照圖6及圖7)予以切斷。即,沿著圖5~圖7以及圖17所示的點劃線的第二切割線SL2,將已接合的蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W予以切斷。再者,在第二切割線SL2中未形成有貫通孔BH1、CH,但在步驟S17中,沿著Z'軸方向來將蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W予以切斷。因此,可使將負載施加於晶體晶圓40W與基底晶圓42W時的時間縮短。因此,晶體晶圓40W以及基底晶圓42W不易產生電極的剝離等的破損。此處,藉由步驟S17以及步驟S18,由已接合的蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W來製造數百、數千個第四晶體振動子400。
在步驟S19中,確認各個第四晶體振動子400的頻率,所述各個第四晶體振動子400是由步驟S17以及步驟S18切斷而成為單體。
在第四實施形態中,利用基底部42的製造步驟S12,形成基底側面電極423a~423d、外部電極425a、外部電極425c、接地電極425b、以及接地電極425d之後,利用步驟S13來將晶體晶圓與基底晶圓予以接合。然而,也可在將晶體晶圓與未形成有各電極的基底晶圓予以接合之後,藉由濺鍍等來形成基底側面電極423a~423d、外部電極425a、外部電極425c、接地電極425b、以及接地電極425d。因此,也可不形成圖15以及圖16中所說明的基底部42的連接墊423M。另外,如上所述的製造方法也適用於以下的第四實施形態的變形例。
一面參照圖18(a)~圖18(d)至圖20(a)、圖20(b),一面對第四實施形態的變形例的第四晶體振動子400'的整體構成進行說明。圖18(a)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的晶體振動片40'進行觀察所見的平面圖,圖18(b)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的晶體振動片40'進行觀察所見的透視圖,圖18(c)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的基底部42'進行觀察所見的平面圖,圖18(d)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的基底部42'進行觀察所見的透視圖。圖19是圖18(b)的D-D剖面圖。圖20(a)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的第四晶體振動子400'進行觀察所見的平面圖,且省略描繪蓋部41。另外,在圖20(a)、圖20(b)中,以使基底部42'可被看到的方式,透明地描繪了晶體振動片40'。
如圖18(a)以及圖18(b)所示,第四晶體振動子400'的晶體振動片40'未形成有第四實施形態中所說明的晶體城堡形部分。晶體振動片40'包含:晶體振動部401,在兩個面上形成有激振電極402a、402b;以及框體408,將晶體振動部401予以包圍。在晶體振動部401與框體408之間具有一對支撐部404a'、404b',該一對支撐部404a'、404b'分別從晶體振動部401向-X側延伸。因此,在晶體振動部401與框體408之間形成有矩形的貫通開口部405a',該矩形的貫通開口部405a'的一邊(-X側)形成開口,在一對支撐部404a'、404b'之間形成有矩形的貫通開口部405b'。
如圖19所示,引出電極403a'經由貫通開口部405a'的側面M4,而從晶體振動片40'的表面Me延伸形成至背面Mi為止,所述引出電極403a'連接於晶體振動片40'的表面Me上所形成的激振電極402a。
返回至圖18(a)以及圖18(b),延伸至晶體振動片40'的背面Mi為止的引出電極403a',形成於晶體振動片40'的-X側的+Z'側的一個角落。此處,如第四實施形態中的說明所述,由於以晶圓狀態來製造晶體振動片40',因此,以不會受到來自相鄰的晶體振動片40'的影響的方式,與晶體振動片40'的+Z'側的一邊隔開間隔SP1地形成引出電極403a'(參照圖7)。
另外,晶體振動片40'的背面Mi上所形成的引出電極403b'是從晶體振動部401的-X側延伸,且沿著框體408,形成於晶體振動片40'的+X側的-Z'側的另一個角落。此處,如第四實施形態中的說明所述,由於以晶圓狀態來製造晶體振動片40',因此,以不會受到來自相鄰的晶體振動片40'的影響的方式,與晶體振動片40'的-Z'側的另一邊隔開間隔SP1地形成引出電極403b'。
如圖18(c)以及圖18(d)所示,第四實施形態的變形例的基底部42'與第四實施形態的基底部42大致相同。然而,連接於接地電極425b、425d的基底側面電極423b、423d(參照圖15)是延伸至基底部42'的第二端面M2為止,而形成連接墊423M。
而且,如圖20(a)所示,以使晶體振動片40'的引出電極403a'、403b'與連接於外部電極425a、425b的連接墊423M分別連接的方式,將蓋部41(參照圖15)、晶體振動片40'、以及基底部42'予以接合。藉此,形成於基底部42'的外部電極425a、425b與形成於晶體振動片40'的激振電極402a、402b分別連接。
另外,較為理想的是,相隔地形成引出電極403b'與連接墊423M,所述引出電極403b'在晶體振動片40'的背面Mi經由框體408而延伸,所述連接墊423M形成於基底部42'的第二端面M2且連接於基底城堡形部分422b。原因在於:當以晶圓狀態來同時製造多個基底部42'時,連接於基底城堡形部分422b的接地電極425b會連接於相鄰的基底部42'的外部電極425c(參照圖7)。
即,較為理想的是,如圖20(b)所示,在X軸方向上,與連接於基底城堡形部分422b的連接墊423M隔開間隔SP7的方式而,形成引出電極403b'。此處,間隔SP7只要為10 μm左右即可。
在圖20(a)、圖20(b)中,在X軸方向上,相隔地形成有引出電極403b'與-X側的連接墊423M,但不一定必須相隔。即,若在Y'軸方向上,藉由低熔點玻璃LG來將引出電極403b'與-X側的連接墊423M予以阻斷,則也可不形成圖20(a)、圖20(b)所示的X軸方向的間隔SP7。然而,此時優選以確實地將引出電極403b'與+X側的連接墊423M予以連接的方式,而形成連結電極(未圖示),該連結電極(未圖示)將外部電極425c(參照圖18(d))的整體或一部分、基底側面電極423c、以及引出電極403b'予以覆蓋。藉此,由於可使框體408的寬度減小,因此可將晶體振動子予以小型化,從而可使晶體振動部401變大。
第四晶體振動子400'的製造方法與第四實施形態大致相同。即,在第四實施形態的變形例中,當從已接合的蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W切割出各個第四晶體振動子400時,首先,沿著形成有貫通孔BH1的第一切割線SL1來切斷。然後,沿著未形成有貫通孔BH1的第二切割線SL2,將已接合的蓋晶圓41W、晶體晶圓40W、以及基底晶圓42W予以切斷。
根據如上所述的切斷方法,在切斷時,可使將負載施加於基底晶圓42W時的時間縮短。因此,基底晶圓42W不易產生電極的剝離等的破損。
以上,詳細地對本發明的最佳實施形態進行了說明,但本領域技術人員顯然瞭解:可在本發明的技術範圍內,對實施形態添加各種變更、變形來實施。
例如,在本說明書中,已將經AT切割的晶體振動片作為一例來進行說明,但也可適用於包括一對振動臂的音叉型晶體振動片。
另外,在本說明書中,藉由低熔點玻璃來將基底晶圓、晶體晶圓、以及蓋晶圓予以接合,但也可使用聚醯亞胺樹脂(polyimide resin)來代替低熔點玻璃。在使用聚醯亞胺樹脂的情況下,可採用網版印刷,也可將感光性的聚醯亞胺樹脂塗佈於整個面之後進行曝光。
而且,在本說明書中,使用了晶體振動片,但除了晶體以外,還可利用鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電材料。此外,也可將本發明作為壓電元件而應用於壓電振盪器,該壓電振盪器是將裝入有振盪電路的積體電路(Integrated Circuit,IC)等配置於封裝體(package)內而成。
10、20、30、40、40'...晶體振動片
10W、30W、40W...晶體晶圓
11、41...蓋部
11W...蓋晶圓
12、12A、12B、12C、12D、22、32、42、42'...基底部
12W、22W、32W、42W...基底晶圓
13...導電性黏接劑
32A、32B...基底部
100、200、300、400...晶體振動子
101...晶體片
102a、102b、402a、402b...激振電極
103a、103b、303a、303b、403a、403b、403a'、403b'...引出電極
104...連結部
111、121、411、421...凹部
122a~122d、222a、222c、406a~406d、422a~422d...城堡形部分
123a~123d、223a、223c、323a~323d、407a~407d、423a~423d、423a'~423d'...側面電極
124a、124b、324a、324b...連接電極
125a~125d、225a~225d、325a~325d、425a~425d...安裝端子
226...金屬膜
400'...第四晶體振動子
401...晶體振動部
404a、404b、404a'、404b'...支撐部
405a、405b、405a'、405b'...貫通開口部
407M、423M...連接墊
408...框體
A-A、B-B、D-D...剖面
Ax...對稱軸
BH1、BH2、CH...貫通孔
CL...切割線
CT...模腔
E...虛線
L1...第一邊
L2...第二邊
LG...低熔點玻璃
M1...第一端面
M2...第二端面
M3...安裝面
M4...側面
Me...表面
Mi...背面
PB1、PB2...探針
SL1...第一切割線
SL2...第二切割線
SP1~SP7...間隔
S10~S19、S101~S103、S121~S123...步驟
X、Y'、Z'...軸
圖1是第一實施形態的第一晶體振動子100的分解立體圖。
圖2(a)是圖1的A-A剖面圖。
圖2(b)是第一晶體振動子100的底視圖。
圖3是表示第一實施形態的第一晶體振動子100的製造過程的流程圖。
圖4是晶體晶圓10W的平面圖。
圖5是蓋晶圓11W的平面圖。
圖6是基底晶圓12W的平面圖。
圖7是基底晶圓12W的底視圖。
圖8是第二實施形態的第二晶體振動子200的分解立體圖。
圖9是第二晶體振動子200的底視圖。
圖10是基底晶圓22W的平面圖。
圖11是基底晶圓22W的底視圖。
圖12是第三實施形態的第三晶體振動子300的分解立體圖。
圖13是第三晶體振動子300的底視圖。
圖14是基底晶圓32W的底視圖。
圖15是第四實施形態的第四晶體振動子400的分解立體圖。
圖16是圖15的B-B剖面圖。
圖17是晶體晶圓40W的平面圖。
圖18(a)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的晶體振動片40'進行觀察所見的平面圖。
圖18(b)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的晶體振動片40'進行觀察所見的透視圖。
圖18(c)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的基底部42'進行觀察所見的平面圖。
圖18(d)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的基底部42'進行觀察所見的透視圖。
圖19是圖18(b)的D-D剖面圖。
圖20(a)是從+Y'側來對第四實施形態的變形例的第四晶體振動子400'進行觀察所見的平面圖,且並未描繪蓋部41。
圖20(b)是虛線E的放大圖。
10...晶體振動片
11...蓋部
12...基底部
100...第一晶體振動子
101...晶體片
102a、102b...激振電極
103a、103b...引出電極
111、121...凹部
122a~122d...城堡形部分
123a、123b...側面電極
124a、124b...連接電極
125a、125b、125d...安裝端子
A-A...剖面
Ax...對稱軸
CL...切割線
L1...第一邊
L2...第二邊
LG...低熔點玻璃
M1...第一端面
M2...第二端面
M3...安裝面
X、Y'、Z'...軸
Claims (12)
- 一種壓電元件,為具有通過施加電壓而發生振動的振動部的壓電元件,所述壓電元件包括:矩形的第一板,構成收納著所述振動部的封裝體的一部分,且所述第一板具有一對直線狀的第一邊、及與所述第一邊垂直的一對直線狀的第二邊,所述第二邊比所述第一邊還長;矩形的第二板,接合於所述第一板,且所述第二板構成收納著所述振動部的封裝體的一部分;安裝端子,形成在所述第一板的、與所述第二板接合的面的相對面;以及側面電極,連接到所述安裝端子、且所述側面電極形成在所述第一板的側面;其中,在所述一對第一邊上形成有從外周凹陷而成的一對城堡形部分,所述一對城堡形部分是分別配置於兩個區域,所述兩個區域是被通過所述第一板的中心、且與所述第二邊呈平行的直線所分開,所述側面電極只形成在所述城堡形部分上。
- 如申請專利範圍第1項所述的壓電元件,其中,所述第一板包括基底部,所述基底部安裝有所述壓電元件、且載置有所述振動部,所述第二板包括蓋部,所述蓋部接合於所述基底部、且將所述振動部予以密封。
- 如申請專利範圍第1項所述的壓電元件,其中, 所述第二板包括壓電框架,所述壓電框架具有所述振動部與框體,所述框體將所述振動部予以包圍且構成所述封裝體的一部分,所述第一板包括接合於所述壓電框架的所述框體的一個面的基底部,且所述壓電元件還包括:蓋部,所述蓋部接合於所述壓電框架的所述框體的另一面,且構成將所述振動部予以密封的所述封裝體的一部分。
- 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述的壓電元件,其中,藉由黏接劑來將所述第一板與所述第二板予以接合,所述黏接劑是在350℃~410℃時熔融的玻璃材料。
- 一種壓電元件的製造方法,為具有通過施加電壓而發生振動的振動部的壓電元件的製造方法,所述壓電元件的製造方法包括:準備第一晶圓的步驟,所述第一晶圓具有多個矩形的第一板,所述多個矩形的第一板構成收納著所述振動部的封裝體的一部分,且所述第一板包含一對第一邊、及與所述第一邊垂直的一對第二邊;形成貫通孔的步驟,在所述一對第一邊上,從所述第一邊和所述第二邊的交點到所述第一邊的中央之間,形成將所述第一晶圓予以貫通的貫通孔;準備第二晶圓的步驟,所述第二晶圓具有多個矩形的 第二板,所述第二板構成收納著所述振動部的封裝體的一部分;第一接合步驟,藉由黏接劑來將所述第一晶圓與所述第二晶圓予以接合;第一切斷步驟,在所述第一接合步驟之後,沿著所述第一邊將已接合的所述第一晶圓及所述第二晶圓予以切斷;以及第二切斷步驟,在所述第一切斷步驟之後,沿著所述第二邊將已接合的所述第一晶圓及所述第二晶圓予以切斷。
- 如申請專利範圍第5項所述的壓電元件的製造方法,其中,所述第一晶圓包括基底晶圓,所述基底晶圓具有載置著所述振動部的多個基底部,所述第二晶圓包括蓋晶圓,所述蓋晶圓具有多個蓋部,所述多個蓋部接合於所述基底晶圓,且構成將所述振動部予以密封的所述封裝體。
- 如申請專利範圍第5項所述的壓電元件的製造方法,其中,所述第二晶圓包括壓電晶圓,所述壓電晶圓具有多個壓電框架,所述壓電框架具有所述振動部與框體,所述框體將所述振動部予以包圍且構成所述封裝體的一部分,所述第一晶圓包括基底晶圓,所述基底晶圓接合於所述壓電晶圓的一面、且所述基底晶圓具有多個基底部, 其中,所述壓電元件的製造方法還包括:準備蓋晶圓的步驟,所述蓋晶圓具有多個蓋部,所述蓋部將所述框體以及所述基底部與所述振動部予以密封、而構成所述封裝體;以及第二接合步驟,在所述第一切斷步驟之前,藉由所述黏接劑來將所述蓋晶圓接合於所述壓電晶圓的另一面。
- 如申請專利範圍第5項至第7項任一項所述的壓電元件的製造方法,其中,在準備所述第一晶圓的步驟中,所述第一邊的長度形成得比所述第二邊的長度更短。
- 如申請專利範圍第5項至第7項任一項所述的壓電元件的製造方法,其中,在所述第一切斷步驟中,將所述貫通孔一分為二。
- 如申請專利範圍第8項所述的壓電元件的製造方法,其中,在所述第一切斷步驟中,將所述貫通孔一分為二。
- 如申請專利範圍第5項至第7項任一項所述的壓電元件的製造方法,其中,在所述第一切斷步驟中,沿著所述貫通孔的緣部,以在一個所述壓電元件中至少形成兩個所述貫通孔的方式進行切斷。
- 如申請專利範圍第8項所述的壓電元件的製造方法,其中, 在所述第一切斷步驟中,沿著所述貫通孔的緣部,以在一個所述壓電元件中至少形成兩個所述貫通孔的方式進行切斷。
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