TWI520247B - Encapsulation method - Google Patents

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TWI520247B TW100108105A TW100108105A TWI520247B TW I520247 B TWI520247 B TW I520247B TW 100108105 A TW100108105 A TW 100108105A TW 100108105 A TW100108105 A TW 100108105A TW I520247 B TWI520247 B TW I520247B
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Junya Fukuda
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Description

封裝體標記方法
該發明係關於封裝體標記方法。
例如，行動電話或行動資訊終端機係使用利用水晶等之壓電振動子以當作時刻源或控制訊號等之時序源、基準訊號源等之情形為多。以該種之壓電振動子而言，在形成有空腔(密閉室)之封裝體內真空密封為電子零件之壓電振動片。封裝體係成為在一對玻璃基板中之一方形成凹部之狀態下互相重疊，藉由直接接合兩者使凹部當作空腔而發揮機能之構造。
然而，就以對玻璃基板之表面施予標記之手段而言，可考慮使用噴墨或油墨打印等而施予標記之手段。但是，標記之大小在壓電振動子般之小型零件受到限制，能夠標記之文字數量變少。因此，揭示有藉由對玻璃基板之表面照射雷射光而予以蝕刻，對玻璃基板之表面施予標記之方法(例如，參照專利文獻1)。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-101379號公報
但是，於壓電振動子等，在內部密封電子零件之封裝體使用上述之以往技術時，當使用透過玻璃基板之雷射光時則有對電子零件造成影響之虞。
另外，藉由使用對玻璃基板之吸收率為100%之雷射光，能夠阻止對電子零件之影響。但是，藉由蝕刻玻璃基板之表面，施予標記之時，則有由於產生裂紋等使得封裝體之信賴性下降，並且難以清楚地施予標記之課題。
在此，該發明係鑒於上述情形而研究出，提供不會損及信賴性，並且可以清楚地進行標記之封裝體標記方法。
為了解決上述課題，與本發明有關之封裝體標記方法係對具備有互相接合且藉由玻璃形成至少一方之表面之至少一部分的第1基板及第2基板，和形成在該些第1基板和第2基板之間且能夠封入電子零件之空腔的封裝體之上述玻璃表面施予標記，該封裝體標記方法之特徵為具有：在上述玻璃之表面形成薄膜之薄膜形成工程；和對藉由上述薄膜形成工程所形成之上述薄膜照射雷射光，藉由除去上述薄膜在上述玻璃之表面施予標記的標記工程。
藉由如此構成，不用蝕刻玻璃表面，則可以對表面施予標記。因此，可以防止雷射光對電子零件之影響，能夠提供信賴性高之封裝體。
再者，因藉由除去形成在玻璃之表面的薄膜而施予標記，故比起蝕刻玻璃之表面時，可以清楚地施予標記，並 且能夠防止產生裂紋。
與本發明有關之封裝體標記方法係上述雷射光為被玻璃100%吸收之波長區域。
藉由構成如此，因可以確實防止雷射光透過玻璃，故能夠提供信賴性更高之封裝體。
與本發明有關之封裝體標記方法係上述雷射光之波長λ被設定成滿足λ≧7.5μm。
藉由構成如此，則可以防止玻璃產生裂紋等。
在此，就以被玻璃100%吸收之雷射光之波長區域而言，有數nm之短波長區域，和數μm之長波長區域。短波長區域之雷射光因波長短能量變大，故有使玻璃產生裂紋等之虞。因此，藉由波長長之雷射光具體地雷射光之波長λ被設定成滿足λ≧7.5μm，則可以防止被玻璃100%吸收，在玻璃產生裂紋等之情形。
與本發明有關之封裝體標記方法，係上述薄膜之膜厚T被設定成滿足1000Å≦T≦3000Å，使用CO2雷射以作為上述雷射光。
藉由構成上述般，使用CO2雷射，確實除去薄膜，則能夠確實地施予清楚之標記。
在此，當薄膜之膜厚T被設定成較3000Å厚時，薄膜無法完全除去，有無法清楚地施予標記之虞。因此，藉由將薄膜之膜厚T設定成滿足1000Å≦T≦3000Å，則能夠確實地施予清楚的標記。
與本發明有關之封裝體標記方法係上述雷射光之輸出 P被設定成滿足4.5W≦P≦6W。
藉由構成如此，可以邊除去薄膜邊確實防止在玻璃產生裂紋。
與本發明有關之封裝體標記方法係上述薄膜以Si為主成分之膜。
藉由構成如此，可以使除去薄膜之部分的玻璃表面更明顯。即是，因一般而言Si吸收雷射光，並且具有色素，故可以使除去薄膜之部分和無除去之部分清楚地顏色區分。因此，除去薄膜之部分之玻璃表面明顯，可以使標記清楚地顯示。
再者，因Si耐腐蝕性高，絕緣性也高，故可以提高封裝體之信賴性。
與本發明有關之封裝體標記方法係於上述薄膜形成工程之前，具備陽極接合形成在上述第1基板及上述第2基板中之一方的接合材和另一方的接合工程，在上述薄膜形成工程中，係以覆蓋從上述第1基板和上述第2基板之間露出至外部之上述接合材之方式形成上述薄膜。
藉由構成如此，則可以防止接合材之腐蝕。
與本發明有關之封裝體標記方法係在上述薄膜形成工程中，在薄膜形成治具之凹部內配置上述封裝體，並在邊將上述封裝體之外部電極收容在上述凹部內邊使上述接合材露出至外部之狀態下，形成上述薄膜。
藉由構成如此，可邊防止外部電極之短路，邊以薄膜覆蓋接合材。
與本發明有關之封裝體標記方法在上述薄膜形成工程中，係在薄膜形成治具之複數凹部內各配置上述封裝體，且在複數之上述封裝體被間隔開配置之狀態下，形成上述薄膜。
藉由構成如此，因也可以在封裝體1之側面形成薄膜，故可以確實地以薄膜覆蓋接合材。
若藉由本發明，不用蝕刻玻璃表面，則可以對表面施予標記。因此，可以防止雷射光對電子零件之影響，能夠提供信賴性高之封裝體。
再者，因藉由除去形成在玻璃之表面的薄膜而施予標記，故比起蝕刻玻璃之表面時，可以清楚地施予標記，並且能夠防止產生裂紋。
(壓電振動子)
接著，根據圖面說明該發明之實施型態。
第1圖為本實施型態中之壓電振動子1之外觀斜視圖，第2圖為壓電振動子1之內部構成圖，表示取下頂蓋基板3之狀態。再者，第3圖為沿著第2圖之A-A線之剖面圖，第4圖為壓電振動子1之分解斜視圖。
如第1圖至第4圖所示般，本實施型態之壓電振動子 1係表面安裝型之壓電振動子1，其具備有經接合材23而陽極接合基座基板(第1基板)2及頂蓋基板(第2基板)3之箱狀的封裝體10，和被收納在封裝體10之空腔C之壓電振動片(電子零件)5。然後，被設置在壓電振動片5和基座基板2之背面2a(第3圖中之下面)的外部電極6、7藉由貫通基座基板2之一對貫通電極8、9而電性連接。
基座基板2係由玻璃材料例如鈉鈣玻璃所構成之透明絕緣基板形成板狀。在該基座基板2形成有一對貫穿孔21、22，且該貫穿孔21、22形成有一對貫通電極8、9。貫穿孔21、22係構成從基座基板2之背面2a朝表面2b(第3圖中之上面)直徑逐漸縮徑之剖面錐形狀。
頂蓋基板3係與基座基板2相同，由玻璃材料例如鈉鈣玻璃所構成之透明絕緣基板，形成能夠重疊於基座基板2之大小的板狀。頂蓋基板3之背面3b(第3圖中之下面)側形成有收容壓電振動片5之矩形狀之凹部3a。
該凹部3a係於重疊基座基板2及頂蓋基板3之時，成為收容壓電振動片5之空腔C。然後，頂蓋基板3係在使該凹部3a對向於基座基板2側之狀態下，經接合材23而對該基座基板2陽極接合。即是，頂蓋基板3之背面3b側，形成有被形成於中央部之凹部3a，和被形成在凹部3a之周圍，成為與基座基板2接合之接合面的框邊區域3c。
壓電振動片5為由水晶、鉭酸鋰或鈮酸鋰等之壓電材料所形成之音叉型之振動片，於施加特定電壓時振動。
該壓電振動片5係由一體性固定配置略平行之一對振動腕部24、25，和一對振動腕部24、25之基端側的基部26所構成之音叉型。在一對振動腕部24、25之表面上具有使振動腕部24、25振動之無圖示之一對由第1勵振電極和第2勵振電極的構成之勵振電極，和電性連接第1勵振電極、第2勵振電極及後述之引繞電極27、28之一對安裝電極(任一者皆無圖示)。
如此所構成之壓電振動片5係如第2圖、第3圖所示般，利用金等之凸塊B，凸塊接合於被形成在基座基板2表面2b的引繞電極27、28上。
更具體而言，在一方之引繞電極27上，壓電振動片5之第1勵振電極經一方之安裝電極及凸塊B而被凸塊接合。再者，在另一方之引繞電極28上，第2勵振電極經另一方之安裝電極及凸塊B而被凸塊接合。依此，壓電振動片5係在從基座基板2之表面2b浮起之狀態下被支撐，並且各安裝電極和引繞電極27、28成為分別被電性連接之狀態。
並且，在基座基板2之表面2b側(接合頂蓋基板3之接合面側)形成有由Al所構成之陽極接合用之接合材23。該接合材23之膜厚設定成例如3000Å~5000Å程度，以對向於頂蓋基板3之框邊區域3c之方式，沿著基座基板2之外周部分而形成。
然後，藉由陽極接合接合材23和頂蓋基板3之框邊區域3c，真空密封空腔C。並且，接合材23之側面係被 形成與基座基板2之側面2c，及頂蓋基板3之側面3e(封裝體10之側面(外側面)10a)大略平頂。
外部電極6、7係被配置在基座基板2之背面2a(與基座基板2中之接合面相反側之面)中之長邊方向之兩側。外部電極6、7係經各貫通電極8、9及各引繞電極27、28而電性連接於壓電振動片5。
更具體而言，一方之外部電極6係經一方之貫通電極8及一方之引繞電極27而被電性連接於壓電振動片5之一方之安裝電極。再者，另一方之外部電極7係經另一方之貫通電極9及另一方之引繞電極28而被電性連接於壓電振動片5之另一方之安裝電極。
並且，外部電極6、7之側面(外周緣)係位於較基座基板2之側面2c內側。
貫通電極8、9係藉由燒結一體性地被固定在貫穿孔21、22之筒體32及芯材部31所形成。貫通電極8、9係發揮完全塞住貫穿孔21、22，維持空腔C內之氣密，並且使外部電極6、7和引繞電極27、28導通之任務。
具體而言，一方之貫通電極8係在外部電極6和基部26之間位於引繞電極27之下方，另一方之貫通電極9係在外部電極7和振動腕部25之間位於引繞電極28之下方。
筒體32係燒結成糊膏狀之玻璃熔塊。筒體32係被形成兩端平坦，並且與基座基板2大略相同厚度之圓筒狀。然後，在筒體32之中心以貫通筒體32之中心孔之方式配 置有芯材部31。
再者，在本實施型態中，配合貫穿孔21、22之形狀，筒體32之外形被形成圓錐狀(剖面錐狀)。該筒體32係在被埋入在貫穿孔21、22內之狀態下被燒結，該些被強固固定於貫穿孔21、22。
上述芯材部31為藉由金屬材料被形成圓柱狀之導電性之芯材，與筒狀32相同兩端為平坦，並且被形成與基座基板2之厚度大略相同之壁厚。並且，貫通電極8、9透過導電性之芯材部31而確保電性導通性。
在此，如第1圖、第3圖所示般，在封裝體10以從頂蓋基板3之表面3d覆蓋頂蓋基板3之側面3e及基座基板2之側面2c(封裝體10之側面10a)之全區域之方式形成有薄膜11。即是，以覆蓋從基座基板2及頂蓋基板3之間露出至外部之接合材23之方式形成薄膜11。然後，薄膜11之周緣部端部(第3圖中之下端部)係被形成與基座基板2之背面2a大略平頂。即是，在基座基板2之背面2a不形成薄膜11。
藉由如此地形成薄膜11，提升薄膜11和基座基板2及頂蓋基板3之密接性，可以抑制在薄膜11和基板2、3之間產生間隙，或薄膜11剝離之情形。
薄膜11係藉由以矽(Si)為主成分之金屬材料而形成者，薄膜11之膜厚T係被設定成滿足1000Å≦T≦3000Å…(1)。
再者，在形成於頂蓋基板3之表面3d之薄膜11，施予顯示產品種類、產品號碼、製造年月日等之標記13。標記13係對薄膜11照射雷射光L(參照第7圖)，藉由除去薄膜11之一部分而施行(詳細後述)。
藉由以雷射光L之吸收率高之矽(Si)為主成分之金屬材料來形成薄膜11，則可以確實地對形成在頂蓋基板3之表面3d的薄膜11施予標記13。
於使如此構成之壓電振動子1作動之時，對形成在基座基板2之外部電極6、7，施加特定驅動電壓。依此，可以使電流流通於壓電振動片5之各勵振電極，可以利用特定頻率在使一對振動腕部24、25接近或間隔開之方向振動。然後，利用該一對振動腕部24、25之振動，可以當作時刻源、控制訊號之時序源或基準訊號源等而予以利用。
(壓電振動子之製造方法)
接著，根據第5圖、第6圖針對壓電振動子1之製造方法而予以說明。
第5圖為表示本實施型態中之壓電振動子1之製造方法的流程圖，第6圖為晶圓接合體60之分解斜視圖。
並且，在該壓電振動子1之製造方法中，針對藉由在多數基座基板2排列之基座基板用晶圓40和多數頂蓋基板3排列之頂蓋基板用晶圓50之間，封入多數壓電振動 片5而形成晶圓接合體60，切斷晶圓接合體60，同時製造多數壓電振動子1之方法而予以說明。在此，第6圖所示之虛線M表示在切斷工程切斷之切斷線。
本實施型態中之壓電振動子1之製造方法主要具有壓電振動片製作工程(S10)，和頂蓋基板用晶圓製作工程(S20)，和基座基板用晶圓製作工程(S30)和組裝工程(S40以下)。其中，壓電振動片製作工程(S10)、頂蓋基板用晶圓製作工程(S20)及基座基板用晶圓製作工程(S30)可並行實施。
首先，如第5圖所示般，進行壓電振動片製作工程，並製作壓電振動片5(S10)。再者，於製作壓電振動片5之後，執行諧振頻率之粗調。並且，關於更高精度調整諧振頻率之微調，於安裝後執行。
(頂蓋基板用晶圓製作工程)
接著，如第5圖、第6圖所示般，執行頂蓋基板用晶圓製作工程(S20)，該頂蓋基板用晶圓製作工程係至執行陽極接合之前的狀態為止製作之後成為頂蓋基板3之頂蓋基板用晶圓50。
具體而言，於將鈉鈣玻璃研磨加工至特定厚度而予以洗淨之後，形成藉由蝕刻等除去最外表面之加工變質層的圓板狀之頂蓋基板用晶圓50(S21)。
接著，在頂蓋基板用晶圓50之背面50a(第6圖中之下面)，藉由蝕刻等執行在行列方向多數形成空腔C用之 凹部3a之凹部形成工程(S22)。
接著，為了確保與後述之基座基板用晶圓40之間之氣密性，進行研磨工程(S23)，該工程係至少研磨將成為與基座基板用晶圓40接合之接合面的頂蓋基板晶圓50之背面50a側，對背面50a進行鏡面加工。藉由上述，完成頂蓋基板用晶圓製作工程(S20)。
(基座基板用晶圓製作工程)
接著，在與上述工程同時或前後之時序，執行基座基板用晶圓製作工程(S30)，該工程係至執行陽極接合之前的狀態為止製作之後成為基座基板2之基座基板用晶圓40。
首先，將納鈣玻璃研磨加工至特定厚度而予以洗淨之後，形成藉由蝕刻等除去最表面之加工變質層之圓板狀之基座基板用晶圓40(S31)。
接著，藉由例如沖壓加工等，執行在基座基板用晶圓多數形成用以配置一對貫通電極8、9之貫穿孔21、22的貫通孔形成工程(S32)。
具體而言，藉由沖壓加工等從基座基板用晶圓40之外側端面40b形成凹部之後，至少從基座基板用晶圓40之表面40a側研磨，依此可以貫通凹部，形成貫穿孔21、22。
接著，執行在貫穿孔形成工程(S32)所形成之貫穿孔21、22內形成貫通電極8、9的貫通電極形成工程(S33)。
依此，在貫穿孔21、22內，芯材部31對基座基板用晶圓40之兩端面40a、40b(第6圖中之上下面)呈平頂的狀態下被保持。藉由上述，可以形成貫通電極8、9。
接著，在基座基板用晶圓40之表面40a圖案製作導電性材料，執行形成接合材23之接合材形成工程(S34)，並且執行引繞電極形成工程(S35)。
並且，接合材23係形成在基座基板用晶圓40中之空腔C之形成區域以外之區域，即是與頂蓋基板用晶圓50之內側端面50a接合之接合區域之全區域上。如此一來，基座基板用晶圓製作工程(S30)結束。
接著，在基座基板用晶圓製作工程(S30)中所製作之基座基板用晶圓40之各引繞電極27、28上，各經金等之凸塊B安裝在壓電振動片製作工程(S10)所作成之壓電振動片5(S40)。
然後，執行重疊在上述各晶圓40、50之製作工程中所作成之基座基板用晶圓40及頂蓋基板用晶圓50之重疊工程(S50)。
具體而言，一面將無圖示之基準標記等當作指標，一面將兩晶圓40、50校準至正確位置。依此，被安裝之壓電振動片5成為被收納於空腔內C之狀態，該空腔C係由形成在頂蓋基板用晶圓50之凹部3a和基座基板用晶圓40所包圍。
重疊工程後，將重疊之兩片晶圓40、50放入無圖示之陽極接合裝置，在藉由無圖示之保持機構夾緊晶圓之外 圍部分之狀態下，執行在特定真空氛圍施加特定電壓而予以陽極接合的接合工程(S60)。
具體而言，對接合材23和頂蓋基板用晶圓50之間施加特定電壓。如此一來，在接合材23和頂蓋基板用晶圓50之界面，產生電化學性之反應，兩者分別強固密接而成為陽極接合。依此，可以將壓電振動片5密封於空腔C內，並可以取得基座基板用晶圓40和頂蓋基板用晶圓50接合之晶圓接合體60。
然後，如本實施型態般，藉由陽極接合兩晶圓40、50彼此，比起藉由接合劑等接合兩晶圓40、50之時，可以防止經過時間惡化或衝擊等所造成之偏離，或晶圓接合體60之變形等，可以更強固兩晶圓40、50。
此時，在本實施型態中，因接合材23使用電阻值比較低之Al，故可以對接合材23之全面均勻施加電壓，並可以簡單地形成穩固地陽極接合兩晶圓40、50之接合面彼此的晶圓接合體60。再者，因可以以比較低電壓進行陽極接合，故可以謀求降低能量消耗量，並降低製造成本。
之後，形成各電性連接於一對貫通電極8、9之一對外部電極6、7(S70)，微調整壓電振動子1之頻率(S80)。
於頻率之微調結束後，進行切斷被接合之晶圓接合體60而予以個片化的個片化工程(S90)。
在個片化工程(S90)中，以無圖示之保持卡槽保持晶圓接合體60，並對頂蓋基板用晶圓50中之表面50b之表層部分，沿著切斷線M照射雷射光，並在晶圓接合體60 形成切割道。然後，對形成有切割道之晶圓接合體60進行斷裂，對晶圓接合體60施予割斷應力。如此一來，在晶圓接合體60，沿著厚度方向產生裂紋，晶圓接合體60係被切斷成沿著形成在頂蓋基板用晶圓50上之切割道而彎折。然後，藉由將無圖示之切割刀推壓於每切割道，使晶圓接合體60與每切割線M之每封裝體10(壓電振動子1)一起分離。
於結束個片化工程之後，進行藉由薄膜11塗覆封裝體10之薄膜形成工程(S100)。
就以薄膜11之形成方法而言，可舉出例如濺鍍法、真空蒸鍍法、CVD法等之成膜方法而形成之方法。在此，對於以從封裝體10中之頂蓋基板3之表面3d覆蓋頂蓋基板3之側面3e，以及基座基板2之側面2c(封裝體10之側面10a)之全區域之方式，形成薄膜11，即使在基座基板2之背面2a黏貼例如UV膠帶即可。就以，UV膠帶而言，有在例如由塗佈聚烯烴所構成之薄片材塗佈紫外線硬化樹脂之黏接劑的UV膠帶。
並且，在進行個片化工程之時，即使事先將基座基板用晶圓40之背面40b側(外部電極6、7側)黏貼於UV膠帶之黏貼面亦可。如此一來，可以一連串進行個片化工程和薄膜形成工程。
即是，經過個片化工程之後，藉由進行延展UV膠帶之延伸工程，成為在UV膠帶上隔著特定間隔而配置多數封裝體10之狀態。在該狀態下，藉由進行薄膜形成工 程，以覆蓋封裝體10中從頂蓋基板3之表面3d至頂蓋基板3之側面3e及基座基板2之側面2c(封裝體10之側面10a)之全區域之方式形成有薄膜11。
藉由如此地以一連串之作業進行個片化工程和薄膜形成工程，比起個別地在封裝體10形成薄膜11之情形，可謀求提升製造效率。
再者，藉由在基座基板2之背面2a側黏貼UV膠帶之狀態下進行薄膜形成工程，可以抑制成膜材料朝基座基板2之背面2a側包覆。因此，因可以抑制成膜材料附著於外部電極6、7，故可以抑制由於薄膜11被架設在各外部電極6、7間的情形。
並且，當由Al等所構成之接合材23露出於外部時，從露出部分進行腐蝕而無法保持封裝體10之氣密性。對此，在封裝體10之側面形成耐腐蝕性優良之Si等所構成之薄膜11，並且藉由薄膜11覆蓋從基座基板2和頂蓋基板3之間露出至外部之接合材23，則可以防止接合材23之腐蝕。
再者，於基座基板2之背面2a側黏貼UV膠帶之時，於薄膜形成工程結束後，則必須進行用以取出形成有薄膜11之壓電振動子1之拾取工程。
更具體而言，在拾取工程中，首先對UV膠帶照射UV，使UV膠帶之黏著力降低。依此，壓電振動子1自UV膠帶剝離。之後，藉由畫像辨識等掌握各壓電振動子1之位置，藉由噴嘴等予以吸引，依此取出自UV膠帶剝 離之壓電振動子1。
接著，進行被個片化之壓電振動子1之內部的電性檢查(S110)。
即是，測量壓電振動片5之諧振頻率、諧振電阻值、驅動位準特性(諧振頻率及諧振電阻值之勵振電力依存性)等而予以確認。再者，一併確認絕緣電阻特性等。然後，最後進行壓電振動子1之外觀檢察，最終確認尺寸或品質等。
(標記工程)
接著，根據第5圖、第7圖針對標記工程予以說明。
第7圖為標記工程之說明圖。
如第5圖、第7圖所示般，對於完成電性檢查及外觀檢查，且檢查合格之壓電振動子1，最後進行施予標記13之標記工程(S120)。
標記13係藉由從垂直方向對頂蓋基板3之表面3d照射雷射光L，而除去頂蓋基板3之表面3d上之薄膜11而進行。
在此，就以雷射光而言，使用被由鈉鈣玻璃所形成之頂蓋基板3吸收100%之波長區域者，較佳為使用100%被頂蓋基板3吸收之波長區域中波長長的雷射光。
更具體而言，根據第8圖予以說明。
第8圖表示將縱軸設為鈉鈣玻璃之透過率(Transmittance)，將橫軸設為雷射光之波長(Wavelength)之 時的鈉鈣玻璃之透過率之變化的曲線圖，(a)表示雷射光之波長區域為0μm~24μm之情形，(b)表示雷射光之波長區域為100nm~1,100nm之情形。
如第8圖(a)、第8圖(b)所示般，雷射光被鈉鈣玻璃100%吸收之區域，即是透過率為0%之區域，可以確認出為雷射光之波長λ被設定成較約240nm短之時，再者較約7.2μm長之時。
在此，雷射光因係隨著波長變短而增加能量，故當使用波長短之區域的雷射光(參照第8圖(b))時，則有於標記工程時僅除去薄膜11，或在頂蓋基板3之表面3d產生裂紋之虞。
因此，短波長之雷射光，例如300nm左右之波長之雷射光係使用於在晶圓接合體60形成切割道之個片化工程，或如以往般使用於對玻璃自體施予蝕刻之情形。
對此，就以雷射光L而言，波長長之雷射光(參照第8圖(a))，即是藉由使用波長λ滿足λ≦7.5μm…(2)
則可以防止在頂蓋基板3之表面3d產生裂紋。
更具體而言，以使用CO2雷射當作雷射光為理想。該CO2雷射因波長λ為10.6μm，故滿足式(2)。
並且，即使以使用CO2雷射作為雷射光L之時，藉由提升雷射光L之輸出，則有在頂蓋基板3之表面3d產生 裂紋之虞。因此，薄膜11之膜厚T被設定成滿足式(1)，即是滿足1000Å≦T≦3000Å之時，將雷射光L之輸出設為P之時，則以將輸出P設定成滿足4.5W≦P≦6.0W…(3)
為佳。
如此一來，藉由雷射光L之輸出P滿足式(3)，雷射光L僅除去薄膜11，不會產生裂紋，被頂蓋基板3吸收100%(參照第7圖)。
並且，於如以往般對剝離自體施予蝕刻之時，雷射光之能量密度則有被設定成例如0.7J/cm2~20J/cm2之情形。
再者，藉由雷射光L除去薄膜11之部位，成為頂蓋基板3之表面3d露出。在此，薄膜11為藉由以矽(Si)為主成分之金屬材料所形成，因其膜厚T被設定成滿足式(1)，故具有如帶有紫色之顏色、粉紅或灰般之色彩。因此，明確地表示出頂蓋基板3之表面3d露出之部位和薄膜11之色彩的不同。
並且，於無法完全除去薄膜11，頂蓋基板3之表面3d不從該除去之部分露出之時，則不明確地表示除去之部分和不除去之部分的色彩之不同，難辨視到標記。
因此，若藉由上述實施型態時，因藉由以從頂蓋基板3之表面3d覆蓋頂蓋基板3之側面3e及基座基板2之側 面2c(封裝體10之側面10a)之全區域之方式形成薄膜11，並利用雷射光L除去該薄膜11，故可以對頂蓋基板3之表面3d施予標記，故不需要如以往般蝕刻頂蓋基板3之表面3d。因此，可以防止雷射光對壓電振動片5之影響，能夠提供信賴性高之封裝體10(壓電振動子1)。
再者，如以往般，比起蝕刻頂蓋基板3之表面3d之時，可以清楚地施予標記。並且，可以確實防止頂蓋基板3之裂紋之產生。
然後，藉由使用CO2雷射當作標記工程所使用之雷射光L，則可以確實地防止雷射光透過頂蓋基板3之情形。因此，可以提供信賴性更高之封裝體10(壓電振動子1)。
再者，將薄膜11之膜厚T設定成滿足式(1)，另外藉由使雷射光L之輸出P滿足式(3)，則可以確實地除去薄膜11而從該除去之部分使頂蓋基板3之表面3d露出，並且可以使頂蓋基板3吸收100%雷射光L。
並且，藉由以矽(Si)為主成分之金屬材料形成薄膜11，則可以在頂蓋基板3之表面3d更清楚地施予標記。而且，矽(Si)因耐腐蝕性高，絕緣性也高，故可以提高封裝體10(壓電振動子1)之信賴性。
並且，在上述實施型態中，針對藉由以矽(Si)為主成分之金屬材料形成薄膜11之情形予以說明。但是，並不限定於此，亦可以使用鉻(Cr)或鈦(Ti)等，耐腐蝕性較接合材23高(離子化傾向小)之金屬材料來取代矽(Si)。
此時，必須與式(2)、式(3)有別另設雷射光L之波長 λ或輸出P。即是，雷射光L之波長λ或輸出P並不限定於式(2)、式(3)之情形，針對於在頂蓋基板3之表面3d形成薄膜11之後，使雷射光L照射在該薄膜11，若為一面除去薄膜11，一面能夠阻止在頂蓋基板3產生裂紋，並且使頂蓋基板3吸收100%雷射光L的雷射光即可。
再者，即使以鉻(Cr)或鈦(Ti)等取代矽(Si)形成薄膜11之時，壓電振動子1之外部電極6、7之側面因位於較基座基板2之側面2c內側(參照第3圖)，故不會有外部電極6、7間藉由薄膜11被架設之情形，可以防止外部電極6、7短路。
並且，在上述實施型態中，針對從頂蓋基板3之表面3d覆蓋頂蓋基板3之側面3e及基座基板2之側面2c(封裝體10之側面10a)之全區域之方式形成有薄膜11之情形予以說明。但是，並不限定於此，若至少在頂蓋基板3之表面3d形成薄膜11即可。
此時，於完成個片化工程之後，不需要進行薄膜形成工程，例如在頂蓋基板用晶圓製作工程中，即使研磨頂蓋基板用晶圓50之表面(研磨工程)之後，在頂蓋基板用晶圓50之狀態下於該表面形成薄膜11亦可。如此一來，藉由在頂蓋基板用晶圓50之狀態下形成薄膜11，亦可以將該薄膜11當作中和接合工程時之電荷的膜而予以利用。
即是，在使頂蓋基板用晶圓50和基座基板用晶圓40陽極接合之接合工程中，於頂蓋基板用晶圓50之表面側產生負電荷層。但是，因在頂蓋基板用晶圓50之表面形 成以Si為主成分之薄膜11，故藉由該薄膜11中和負電荷層。依此，在頂蓋基板用晶圓50內產生極化，並且能夠確實地進行陽極接合。
再者，在上述實施型態中，針對各藉由玻璃材料例如鈉鈣玻璃形成基座基板2及頂蓋基板3之情形予以說明。但是，並不限定於此，若至少施予標記13之部分藉由玻璃材料所形成即可。即是，在本實施型態中，若至少頂蓋基板3之表面3d中，被施予標記13之部位藉由玻璃材料所形成即可。
並且，在上述實施型態中，針對對頂蓋基板3之表面3d施予標記13之情形予以說明。但是，並不限定於此，即使在基座基板2之背面2a施予標記13亦可。此時，因在基座基板2之背面2a設置外部電極7、8，故必須以回避外部電極7、8之方式，形成薄膜11。
(第2實施型態)
接著，針對本發明之第2實施型態予以說明。第1實施型態之薄膜形成工程(S100，參照第5圖)雖然係在UV膠帶上貼上封裝體之狀態下進行，但是第2實施型態之薄膜形成工程在薄膜形成治具之凹部內配置封裝體而進行之點有所不同。針對與第1實施型態相同之構成之部分，省略其詳細說明。
在第2實施型態中，與第1實施型態相同進行至個片化工程(S90)。即是，在晶圓接合體60貼上UV膠帶之狀 態下，將晶圓接合體60個片化成多數封裝體10(壓電振動子1)。接著，在第2實施型態中，對UV膠帶照射UV而使UV膠帶之黏著力降低。然後，拾取被個片化之封裝體10，載置在下述之薄膜形成治具。
第12圖為本發明之第2實施型態中之薄膜形成工程之說明圖，第12圖(a)為俯視圖，第12圖(b)為沿著第12圖(a)之B-B線之剖面圖。並且，在第12圖(b)中，省略封裝體10之內包物之記載。在第2實施型態中，在薄膜形成治具70載置封裝體10而進行薄膜形成工程。
如第12圖(b)所示般，薄膜形成治具70係疊層由Al等所構成之支撐板71，和由不鏽鋼等所構成之蓋板72而形成。在蓋板72形成貫通孔73，以支撐板71封閉貫通孔73之底部開口，而在薄膜形成治具70形成凹部74。
如第12圖(a)所示般，凹部74之平面形狀成為與封裝體10相同之矩形狀。在薄膜形成治具70形成多數之凹部74，各凹部74係在互相間隔開之狀態下整列配置成矩陣狀。藉由在各凹部74內配置封裝體10，多數封裝體10互相間隔開配置。
如第12圖(b)所示般，以在凹部74之底面抵接封裝體10之外部電極6、7之方式，在凹部74內配置封裝體10。凹部74之深度(蓋板72之厚度)因較封裝體10之外部電極6、7之厚度深，故外部電極6、7被收容在凹部74內。再者，凹部74之深度因較從封裝體10之底面至接合材23為止之高度淺，故接合材23露出至外部。
在薄膜形成工程中，在薄膜形成治具70之凹部74內配置封裝體10之狀態下形成薄膜11。薄膜11係與第1實施型態相同，以Si等之材料藉由濺鍍法形成。如上述般，因外部電極6、7被收容在凹部74內，故在外部電極6、7上不形成薄膜11。因此，可以防止外部電極6、7之短路。再者，因多數封裝體10互相間隔配置，故在封裝體10之側面形成薄膜11。然後，接合材23不被收容在凹部74內，從封裝體10之側面露出至外部。因此，可以以覆蓋接合材23之方式形成薄膜11。
接續於薄膜形成工程(S100)進行電特性檢查(S110)，並且進行標記工程(S120)。標記工程係在薄膜形成治具70配置封裝體10之狀態下直接進行。如此一來，藉由不用使封裝體10移動而連續進行薄膜形成工程至標記工程，則可以降低製造成本。之後，從薄膜形成治具拾取封裝體10。
藉由上述，完成外部電極6、7從封裝體10之下半部露出，並且上半部被薄膜11覆蓋而施予標記之壓電振動子1。
如上詳述般，在第2實施型態中，因將封裝體10之外部電極6、7收容在薄膜形成治具之凹部內而形成薄膜，故可以防止外部電極6、7之短路。再者，因在使接合材23露出於外部之狀態下形成薄膜，故可以以薄膜覆蓋接合材23。並且，因在多數封裝體10間隔開配置之狀態下形成薄膜，故能夠在封裝體10之側面形成薄膜，可 以以薄膜確實地覆蓋接合材23。依此，因可以防止接合材23之腐蝕，故可以保持封裝體10之氣密性。
(振盪器)
接著，根據第9圖，針對該發明之振盪器之一實施型態予以說明。
第9圖為振盪器100之概略構成圖。
如同圖所示般，振盪器100係作為將壓電振動子1電性連接於積體電路101之振盪子而構成。振盪器100具備有安裝電容器等之電子零件102之基板103。在基板103安裝有振盪器用之積體電路101，在該積體電路101之附近，安裝有壓電振動子1。
該些電子零件102、積體電路101及壓電振動子1係藉由無圖示之配線圖案分別被電性連接。並且，各構成零件係藉由無圖示之樹脂而模製。
在如此構成之振動器100中，當對壓電振動子1施加電壓時，該壓電振動子1內之壓電振動片5則振動。該振動係藉由壓電振動片5具有之壓電特性變換成電訊號，當作電訊號被輸入至積體電路101。被輸入之電訊號藉由積體電路101被施予各種處理，當作頻率訊號被輸出。依此，壓電振動子1當作振盪子而發揮功能。
再者，可以將積體電路101之構成，藉由因應要求選擇性設定例如RTC(即實時時鐘)模組等，附加除控制時計用單功能振盪器等之外，亦可以控制該機器或外部機器之 動作日或時刻，或提供時刻或日曆等之功能。
因此，若藉由本實施型態之振盪器100時，因具備有確保空腔C內之氣密的壓電振動子1，故可以提供特性及信賴性優良之高品質之振盪器100。除此之外，可以取得在長期間安定之高精度之頻率訊號。
(電子機器)
接著，根據第10圖，針對該發明之電子機器之一實施型態予以說明。並且，作為電子機器，以具有上述壓電振動子1之行動資訊機器110為例予以說明。
第10圖為行動資訊機器110之概略構成圖。
首先，本實施型態之行動資訊機器110代表的有例如行動電話，為發展、改良以往技術的手錶。外觀類似手錶，於相當於文字盤之部分配置液晶顯示器，在該畫面上可以顯示現在之時刻等。再者，於當作通訊機利用之時，從手腕拆下，藉由內藏在錶帶之內側部分的揚聲器及送話器，可執行與以往技術之行動電話相同的通訊。但是，比起以往之行動電話，格外小型化及輕量化。
如第10圖所示般，該行動資訊機器110具備有壓電振動子1，和用以供給電力之電源部111。電源部111係由例如鋰二次電池所構成。在該電源部111並列連接有執行各種控制之控制部112、執行時刻等之計數的計時部113、執行與外部通訊之通訊部114、顯示各種資訊之顯示部115，和檢測出各個的功能部之電壓的電壓檢測部 116。然後，成為藉由電源部111對各功能部供給電力。
控制部112控制各功能部而執行聲音資料之發送及接收、現在時刻之測量或顯示等之系統全體的動作控制。再者，控制部112具備有事先寫入程式之ROM，和讀出被寫入該ROM之程式而加以實行之CPU，和當作該CPU之工作區域使用之RAM等。
計時部113具備有內藏振盪電路、暫存器電路、計數器電路及介面電路等之積體電路，和壓電振動子1。當對壓電振動子1施加電壓時，壓電振動片5振動，該振動藉由水晶具有之壓電特性變換成電訊號，當作電訊號被輸入至振盪電路。
振盪電路之輸出被二值化，藉由暫存器電路和計數器電路而被計數。然後，經介面電路，而執行控制部112和訊號之收發訊，在顯示部115顯示現在時刻或現在日期或日曆資訊等。
通訊部114具有與以往之行動電路相同之功能，具備有無線部117、聲音處理部118、切換部119、放大部120、聲音輸入輸出部121、電話號碼輸入部122、來電鈴產生部123及呼叫控制記憶部124。
無線部117係將聲音資料等之各種資料，經天線125執行基地局和收發訊的處理。聲音處理部118係將自無線部117或放大部120所輸入之聲音訊號予以編碼化及解碼化。放大部120係將聲音處理部118或聲音輸入輸出部121所輸入之訊號放大至特定位準。聲音輸入輸出部121 係由揚聲器或送話器等所構成，擴音來電鈴或通話聲音，或使聲音集中。
再者，來電鈴產生部123係因應來自基地台之呼叫而產生來電鈴。切換部119限於來電時，藉由將連接於聲音處理部118之放大部120切換成來電鈴產生部123，在來電鈴產生部123產生之來電鈴經放大部120而被輸出至聲音輸入輸出部121。
並且，呼叫控制記憶部124儲存通訊之發送呼叫控制所涉及之程式。再者，電話號碼輸入部122具備有例如從0至9之號碼按鍵及其他按鍵，藉由按下該些號碼鍵等，輸入連絡人之電話號碼等。
電壓檢測部116係當藉由電源部111對控制部112等之各功能部施加之電壓低於特定值時，檢測出其電壓下降而通知至控制部112。此時之特定電壓值係當作為了使通訊部114安定動作所需之最低限的電壓而事先設定之值，例如3V左右。
從電壓檢測部116接收到電壓下降之通知的控制部112係禁止無線部117、聲音處理部118、切換部119及來電鈴產生部123之動作。尤其，必須停止消耗電力大的無線部117之動作。並且，在顯示部115顯示由於電池殘量不足通訊部114不能使用之訊息。
即是，藉由電壓檢測部116和控制部112，禁止通訊部114之動作，可以將其訊息顯示於顯示部115。該顯示即使為文字簡訊亦可，即使在顯示部115之顯示面上部所 顯示的電話圖示上劃上×(叉號)以作為更直覺性之顯示亦可。
並且，具備有電源阻斷部126，該電源阻斷部126係可以選擇性阻斷通訊部114之功能所涉及之部分之電源，依此可以更確實停止通訊部114之功能。
因此，若藉由本實施型態之振盪器110時，因具備有確保空腔C內之氣密的壓電振動子1，故可以提供特性及信賴性優良之高品質之行動資訊機器110。除此之外，可以顯示在長期間安定之高精度之時計資訊。
(電波時計)
接著，根據第11圖，針對該發明之電波時計之一實施型態予以說明。
第11圖為電波時計130之概略構成圖。
在此，電波時計130具備有電性連接於濾波器部131之壓電振動子1，接收含時計資訊之標準之電波，具有自動修正成正確時刻而予以顯示之功能的時計。
在日本國內在福島縣(40kHz)和佐賀縣(60kHz)有發送標準電波之發送所(發送局)，分別發送標準電波。因40kHz或60kHz般之長波合併傳播地表之性質，和一面反射電離層和地表一面予以傳播之性質，故傳播範圍變寬，以上述兩個發送所網羅全日本國內。
如第11圖所示般，電波時計130之天線132係接收40kHz或是60kHz之長波的標準電波。長波之標準電波係 將被稱為時間碼之時刻資訊AM調制於40kHz或60kHz之載波上。所接收到之長波的標準電波，藉由放大器133被放大，並藉由具有多數壓電振動子1之濾波器部131被濾波、調諧。
本實施型態中之壓電振動子1各具備具有與上述載波相同之40kHz及60kHz之諧振頻率之水晶振動子部138、139。
並且，被濾波之特定頻率之訊號藉由檢波、整流電路134被檢波解調。
接著，經波形整形電路135取出時間碼，藉由CPU136計數。在CPU136中係讀取現在之年、積算日、星期、時刻等之資訊。讀取之資訊反映在RTC137，顯示正確之時刻資訊。
載波由於為40kHz或60kHz，故水晶振動子部138、139以持有上述音叉型之構造的振動子為佳。
並且，上述說明係表示日本國內之例，長波之標準電波之頻率在海外則不同。例如，德國係使用77.5kHz之標準電波。因此，於將即使在海外亦可以對應之電波時計130組裝於攜帶機器之時，則又需要與日本之情形不同之頻率的壓電振動子1。
因此，若藉由本實施型態之振盪器130時，因具備有確保空腔C內之氣密的壓電振動子1，故可以提供特性及信賴性優良之高品質之行動資訊機器130。除此之外，可以在長期間安定且高精度地計數時刻資訊。
並且，本發明之技術範圍並不限定於上述實施型態，只要在不脫離本發明之主旨的範圍內，也包含在上述實施型態加上各種變更。即是，在實施型態中所舉之具體材料或層構成等止不過為一例，可做適當變更。
例如，在上述實施型態中，形成接合基座基板用晶圓40之表面40a的接合材23。但是，即使與此相反在頂蓋基板用晶圓50之背面50a形成接合材23亦可。
此時，於成膜後藉由圖案製作，即使為僅形成在頂蓋基板用晶圓50之背面50a中與基座基板用晶圓40接合之接合面的構成亦可，但是藉由在含凹部3a之內面之背面50a全體形成接合材23，不需要接合材23之圖案製作，可以降低製造成本。
再者，在上述實施型態中，於接合工程(S60)中，即使採用在基座基板用晶圓40之背面40b配置成為陽極之接合輔助材，並且在頂蓋基板用晶圓50之表面50b配置陰極之方式(所謂的對向電極方式)亦可，並且即使採用將接合材23連接於陽極，並且在頂蓋基板用晶圓50之表面50b配置陰極，並對接合材23直接施加電壓之方式(所謂的直接電極方式)亦可。
藉由採用對向電極方式，於陽極接合時對接合輔助材和陰極之間施加電壓，依此在接合輔助材和基座基板用晶圓40之背面40b之間產生陽極接合反應，與此連動使接合材23和頂蓋基板用晶圓50之背面50a之間陽極接合。依此，可對接合材23之全面均勻施加電壓，並可以確實 地使接合材23和頂蓋基板用晶圓50之背面50a之間確實陽極接合。
對此，藉由採用直接電極方式，因在對向電極方式中不需要接合工程後必須除去接合輔助材之除去作業，故可以刪減製造工時，謀求製造效率之提升。
然後，在本實施型態中，邊使用與本發明有關之封裝體之製造方法邊在封裝體之內部封入壓電振動片而製造出壓電振動子。但是，並不限定於此，亦可以在封裝體之內部封入壓電振動片以外之電子零件，而製造壓電振動子以外之裝置。
1‧‧‧壓電振動子
2‧‧‧基座基板(第1基板)
3‧‧‧頂蓋基板(第2基板)
3d、50b‧‧‧表面
5‧‧‧壓電振動片(電子零件)
6、7‧‧‧外部電極
10‧‧‧封裝體
11‧‧‧薄膜
13‧‧‧標記
23‧‧‧接合材
40‧‧‧基座基板用晶圓
50‧‧‧頂蓋基板用晶圓
60‧‧‧晶圓接合體
70‧‧‧薄膜形成治具
74‧‧‧凹部
100‧‧‧振盪器
101‧‧‧振盪器之積體電路
110‧‧‧攜帶資訊機器(電子機器)
113‧‧‧電子機器之計時部
130‧‧‧電波時計
131‧‧‧電波時計之濾波器部
C‧‧‧空腔
L‧‧‧雷射光
第1圖為本實施型態中之壓電振動子之外觀斜視圖。
第2圖為本發明之實施型態中之壓電振動子之內部構成圖，表示取下頂蓋基板3之狀態。
第3圖為沿著第2圖A-A線之剖面圖。
第4圖為本實施型態中之壓電振動子之分解斜視圖。
第5圖為表示本發明之實施型態中之壓電振動子之製造方法的流程圖。
第6圖為本發明之實施型態中之晶圓接合體之分解斜視圖。
第7圖為本發明之實施型態中之標記工程的說明圖。
第8圖為表示本發明之實施型態中之鈉鈣玻璃之透過率之變化的曲線圖，(a)表示雷射光之波長區域為0μm~ 24μm之情形，(b)表示雷射光之波長區域為100nm~1,100nm之情形。
第9圖為本發明之實施型態中之振盪器之概略構成圖。
第10圖為本發明之實施型態中之行動資訊機器之概略構成圖。
第11圖為本發明之實施型態中之電波時計之概略構成圖。
第12圖為本發明之第2實施型態中之薄膜形成工程之說明圖，(a)為俯視圖，(b)為沿著(a)之B-B線之剖面圖。

Claims (7)

  1. 一種封裝體標記方法，係用以對封裝體之玻璃表面施予標記，該封裝體具備有：互相接合且藉由上述玻璃形成至少一方之表面之至少一部分的第1基板及第2基板；以及形成在該些第1基板和第2基板之間且能夠封入電子零件之空腔，該封裝體標記方法之特徵為具有：在上述玻璃之表面形成薄膜之薄膜形成工程；和對藉由上述薄膜形成工程所形成之上述薄膜照射雷射光，藉由除去上述薄膜在上述玻璃之表面施予標記的標記工程，於上述薄膜形成工程之前，具備有將被形成在上述第1基板及上述第2基板中之一方的接合材和另一方予以陽極接合之接合工程，在上述薄膜形成工程中，以覆蓋從上述第1基板和上述第2基板之間露出至外部之上述接合材的方式形成上述薄膜，而且，在上述薄膜形成工程中，在薄膜形成治具之凹部內配置上述封裝體，並在邊將上述封裝體之外部電極收容在上述凹部內邊使上述接合材露出至外部之狀態下，形成上述薄膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之封裝體標記方法，其中上述雷射光為被玻璃100%吸收的波長區域。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之封裝體標記方法， 其中上述雷射光之波長λ係被設定成滿足λ≧7.5μm。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之封裝體標記方法，其中上述薄膜之膜厚T係被設定成滿足1000Å≦T≦3000Å，使用CO2雷射作為上述雷射光。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之封裝體標記方法，其中上述雷射光之輸出P係被設定成滿足4.5W≦P≦6W。
  6. 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之封裝體標記方法，其中上述薄膜為以Si為主成分之膜。
  7. 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之封裝體標記方法，其中在上述薄膜形成工程中，係在薄膜形成治具之複數凹部內各配置上述封裝體，且在複數之上述封裝體被間隔開配置之狀態下，形成上述薄膜。
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