TWI525754B - Electronic component packaging, manufacturing method of electronic component packaging, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic machine and radio clock - Google Patents

Description

電子零件的封裝，電子零件的封裝的製造方法，壓電振動子，振盪器，電子機器及電波時鐘

本發明是有關封裝、封裝的製造方法、壓電振動子、振盪器、電子機器及電波時鐘。

近年來，在行動電話或攜帶型資訊終端機是使用利用水晶等的壓電振動子作為時刻源或時序源。此種的壓電振動子有各式各樣為人所知，其一是表面安裝型的壓電振動子為人所知。此種的壓電振動子是具備：例如彼此接合的玻璃材料所構成的基底基板及蓋體基板、及形成於兩基板之間的空腔、及在空腔內被氣密密封的狀態收納的壓電振動片(電子零件)。

使基底基板與蓋體基板直接接合的方法，有陽極接合被提案。陽極接合是藉由在基底基板及蓋體基板之中，形成於一方的基板的內面的接合材與另一方的基板之間施加電壓，來接合接合材與另一方的基板的內面之方法。接合材的材料，有時採用電阻值比較低的鋁(Al)。如此，在接合材採用Al之下，可對接合材的全面均一地施加電壓，可想像能夠將接合材與另一方的基板的內面予以確實地陽極接合。並且，在專利文獻1中，亦記載為了提高接合材的耐電壓性，而採用在Al中含有銅(Cu)的Al合金作為接合材的構成。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]　特開2006-339840號公報

然而，Al是耐腐蝕性低(離子化傾向比較高)的材料，所以一旦由Al構成的接合材從壓電振動子的外面露出，則會有接合材容易腐蝕的問題。

特別是一旦水分附著於接合材，則表面的Al會藉由Al與水分的氧化還元反應而失去電子產生離子化(電離)，所產生的Al離子會與水分中的氫氧化物(OH)離子反應而成為氫氧化鋁(Al(OH₃))溶出。一旦此反應進行至接合材的深處，則空腔的內部與外部會連通，而恐有壓電振動子的氣密性(接合材的氣體屏障性)降低之虞。亦即，大氣會經由連通之處來侵入至空腔內，而有壓電振動片的振動特性降低的問題。另外，即使像專利文獻1那樣在接合材採用Al中含有Cu的Al合金，上述的問題也會同樣發生。

於是，本發明是有鑑於上述的問題而研發者，提供一種抑制接合材的腐蝕而氣密性佳之封裝、封裝的製造方法、壓電振動子、振盪器、電子機器及電波時鐘。

為了解決上述課題，本發明提供以下的手段。

本發明的封裝係具備：彼此接合之由絕緣體所構成的第1基板及第2基板、及形成於上述第1基板與上述第2基板之間的空腔，且可在上述空腔內封入電子零件，其特徵為：形成於上述第1基板的接合面的接合材與上述第2基板的接合面係被陽極接合，在上述封裝的外面，以至少能夠覆蓋從上述第1基板與上述第2基板之間露出的上述接合材的方式，形成有由耐腐蝕性比上述接合材更高的材料所構成的保護膜。

若根據此構成，則在藉由保護膜來覆蓋接合材下，由於不會有接合材暴露於外部的情形，所以可抑制接合材與大氣的接觸，進而能抑制大氣中的水分等造成接合材的腐蝕。此情況，由於保護膜是藉由耐腐蝕性比接合材更高的材料所構成，所以可抑制接合材因保護膜的腐蝕而露出於外部。因此，可確實地抑制接合材的腐蝕，進而能長期維持空腔內的氣密。

又，其中，上述第1基板及上述第2基板係由玻璃材料所構成，上述保護膜係由Si或Cr所構成。

若根據此構成，則可使第1基板及第2基板與保護膜的密合性提升，抑制在各基板與保護膜之間形成間隙，或保護膜剝離。因此，可確實地維持空腔內的氣密。

又，其中，在上述封裝的外面，離上述保護膜一間距形成一對的外部電極。

若根據此構成，則即使在保護膜的材料使用導電性材料時，也不會有外部電極間藉由保護膜而橋接的情形，可防止外部電極的短路。

又，其中，在上述封裝的外面施以除去上述保護膜的一部分而成的標記。

若根據此構成，則不需要為了施以標記而另外形成電鍍膜等，所以可提高製造效率。

又，本發明的封裝的製造方法，該封裝係具備：可在彼此接合之由絕緣體所構成的第1基板與第2基板之間封入電子零件的空腔，其特徵為具有：接合工程，其係陽極接合形成於上述第1基板的接合面的接合材與上述第2基板的接合面；及保護膜形成工程，其係以能夠至少覆蓋從上述封裝的外面的上述第1基板與上述第2基板之間露出的上述接合材的方式，形成由耐腐蝕性比上述接合材更高的材料所構成的保護膜。

若根據此構成，則在保護膜形成工程中，藉由保護膜來覆蓋接合材下，由於不會有接合材暴露於外部的情形，所以可抑制接合材與大氣的接觸，進而能抑制大氣中的水分等造成接合材的腐蝕。此情況，由於保護膜是藉由耐腐蝕性比接合材更高的材料所構成，所以可抑制接合材因保護膜的腐蝕而露出於外部。因此，可確實地抑制接合材的腐蝕，進而能長期維持空腔內的氣密。

並且，在上述接合工程中，分別陽極接合含於第1晶圓的複數的上述第1基板與含於第2晶圓的複數的上述第2基板，在上述接合工程與上述保護膜形成工程之間具有：在上述第1晶圓與上述第2晶圓的接合體的一方的面貼附黏著薄片之工程；按上述封裝的每形成區域來使上述接合體小片化，形成複數的接合片之小片化工程；及藉由延伸上述黏著薄片來擴大所被小片化的上述接合片彼此間的間隔之擴大工程，在上述保護膜形成工程中，係於所被延伸的上述黏著薄片上離間配置上述複數的接合片的狀態下，從上述複數的接合片的另一方的面側形成上述保護膜。

由於接合材是露出於接合片的外側面，所以為了以能夠覆蓋接合材的方式形成保護膜，而需要使全部的接合片離間配置成外側面會露出。

於是，若根據本發明的構成，則由於在擴大工程中利用複數的接合片分離的狀態來進行保護膜形成工程，因此不需要再離間配置全部的接合片，可使製造效率提升。亦即，可在確保各接合片間的間隔之狀態下形成保護膜，所以可對從各接合片的第1基板與第2基板之間露出的接合材均一地形成保護膜。

又，由於可對被小片化的複數的接合片一起形成保護膜，所以相較於在接合片個別形成保護膜時，可謀求製造效率的提升。又，藉由各接合片被貼附於黏著薄片上的狀態下形成保護膜，可抑制往成膜裝置的搬送時或成膜時之接合片的移動。

又，其中，具有標記工程，其係於上述保護膜形成工程的後段，對形成於上述接合片的上述另一方的面之上述保護膜照射雷射光來除去上述保護膜的一部分，而施以標記。

若根據此構成，則由於不需要為了施以標記而另外形成電鍍膜等，所以可提高製造效率。

又，本發明的壓電振動子的特徵為：在上述本發明的封裝的上述空腔內氣密密封壓電振動片。

若根據此構成，則可由於具備氣密性佳的封裝，所以可提供一種振動特性佳之可靠度高的壓電振動子。

又，本發明的振盪器的特徵為：上述本發明的壓電振動子係作為振盪子來電性連接至積體電路。

又，本發明的電子機器的特徵為：上述本發明的壓電振動子係被電性連接至計時部。

又，本發明的電波時鐘的特徵為：上述本發明的壓電振動子係被電性連接至濾波器部。

在本發明的振盪器、電子機器及電波時鐘中，由於具備振動特性佳之可靠度高的壓電振動子，因此可提供一種與壓電振動子同樣特性及可靠度佳的製品。

若根據本發明的封裝及封裝的製造方法，則可提供一種抑制接合材的腐蝕而氣密性佳的封裝。

又，若根據本發明的壓電振動子，則可提供一種確保空腔內的氣密性，振動特性佳之可靠度高的壓電振動子。

在本發明的振盪器、電子機器及電波時鐘中，因為具備上述的壓電振動子，所以可提供一種與壓電振動子同樣特性及可靠度佳的製品。

以下，根據圖面來說明本發明的實施形態。

(壓電振動子)

圖1是由蓋體基板側來看本實施形態的壓電振動子的外觀立體圖，圖2是由基底基板側來看的外觀立體圖。又，圖3是壓電振動子的內部構成圖，在卸下蓋體基板的狀態下由上方來看壓電振動片的圖。又，圖4是沿著圖3所示的A-A線的壓電振動子的剖面圖，圖5是壓電振動子的分解立體圖。另外，在圖1，2是以虛線來表示後述的保護膜。

如圖1～圖5所示，本實施形態的壓電振動子1是表面安裝型的壓電振動子1，其係具備：基底基板(第1基板)2及蓋體基板(第2基板)3會經由接合材23來陽極接合之箱狀的封裝10、及被收納於封裝10的空腔C內之壓電振動片(電子零件)5。而且，壓電振動片5與設置於基底基板2的背面2a(圖4中下面)的外部電極6，7會藉由貫通基底基板2的一對貫通電極8，9來電性連接。

基底基板2是以玻璃材料例如鈉鈣玻璃所構成的透明絕緣基板來形成板狀。在基底基板2中形成有一對的通孔21，22，該一對的通孔21，22形成有一對的貫通電極8，9。通孔21，22是由基底基板2的背面2a往表面2b(圖4中上面)逐漸縮徑的剖面傾斜形狀。

蓋體基板3是與基底基板2同樣，由玻璃材料例如鈉鈣玻璃所構成的透明絕緣基板，形成可疊合於基底基板2的大小之板狀。而且，在蓋體基板3的背面3b(圖4中下面)側形成有收容壓電振動片5之矩形狀的凹部3a。此凹部3a是在基底基板2及蓋體基板3疊合時，形成收容壓電振動片5的空腔C。而且，蓋體基板3是在使凹部3a對向於基底基板2側的狀態下經由接合材23來對基底基板2陽極接合。亦即，在蓋體基板3的背面3b側形成有：形成於中央部的凹部3a、及形成於凹部3a的周圍，成為與基底基板2的接合面之框緣區域3c。

壓電振動片5是由水晶、鉭酸鋰或鈮酸鋰等的壓電材料所形成之音叉型的振動片，在被施加預定的電壓時振動者。

此壓電振動片5是由平行配置的一對振動腕部24，25、及將一對的振動腕部24，25的基端側予以一體固定的基部26所構成的音叉型，在一對的振動腕部24，25的外表面上具有：使振動腕部24，25振動之由一對的第1激發電極及第2激發電極所構成的激發電極(未圖示)、及電性連接第1激發電極及第2激發電極與後述的繞拉電極27，28之一對的安裝電極(皆未圖示)。

如此構成的壓電振動片5是如圖3，圖4所示般，利用金等的凸塊B來凸塊接合於在基底基板2的表面2b所形成的繞拉電極27，28上。更具體而言，壓電振動片5的第1激發電極會經由一方的安裝電極及凸塊B來凸塊接合於一方的繞拉電極27上，第2激發電極會經由另一方的安裝電極及凸塊B來凸塊接合於另一方的繞拉電極28上。藉此，壓電振動片5是在從基底基板2的表面2b浮起的狀態下被支撐，且各安裝電極與繞拉電極27，28會分別形成電性連接的狀態。

而且，在基底基板2的表面2b側(接合蓋體基板3的接合面側)形成有由Al所構成的陽極接合用的接合材23。此接合材23是膜厚例如形成3000～5000程度，以能夠與蓋體基板3的框緣區域3c對向的方式沿著基底基板2的外周部分來形成。然後，藉由接合材23與蓋體基板3的框緣區域3c陽極接合，空腔C會被真空密封。另外，接合材23的側面是與基底基板2及蓋體基板3的側面2c、3e(封裝10的側面(外側面)10a)大略形成面一致。

外部電極6，7是設置於基底基板2的背面2a(與基底基板2的接合面相反側的面)之長度方向的兩側，經由各貫通電極8，9及各繞拉電極27，28來電性連接至壓電振動片5。更具體而言，一方的外部電極6是經由一方的貫通電極8及一方的繞拉電極27來電性連接至壓電振動片5的一方的安裝電極。並且，另一方的外部電極7是經由另一方的貫通電極9及另一方的繞拉電極28來電性連接至壓電振動片5的另一方的安裝電極。另外，外部電極6，7的側面(外周緣)是位於比基底基板2的側面2c更內側。

貫通電極8，9是藉由利用燒結來對通孔21，22一體固定的筒體32及芯材部31所形成者，擔負將通孔21，22完全阻塞而維持空腔C內的氣密的同時，使外部電極6，7與繞拉電極27，28導通的任務。具體而言，一方的貫通電極8是在外部電極6與基部26之間位於繞拉電極27的下方，另一方的貫通電極9是在外部電極7與振動腕部25之間位於繞拉電極28的下方。

筒體32是燒結膏狀的玻璃料者。筒體32是兩端平坦且形成與基底基板2大致同厚度的圓筒狀。而且，在筒體32的中心，芯材部31是配置成貫通筒體32的中心孔。並且，在本實施形態是配合通孔21，22的形狀，以筒體32的外形能夠形成圓錐狀(剖面錐狀)的方式形成。而且，此筒體32是在被埋入通孔21，22內的狀態下燒結，對該通孔21，22牢固地附著。

上述芯材部31是藉由金屬材料來形成圓柱狀的導電性芯材，和筒體32同樣地形成兩端平坦且與基底基板2的厚度大致同厚度。另外，貫通電極8，9是經由導電性的芯材部31來確保電氣導通性。

在此，如圖1～圖4所示，在封裝10形成有保護膜11，而使能夠從蓋蓋體基板3的表面3d覆蓋到蓋體基板3的側面3e及基底基板2的側面2c(封裝10的側面10a)全域。保護膜11是由矽(Si)、鉻(Cr)或鈦(Ti)等，耐腐蝕性比接合材23更高(離子化傾向小)的金屬材料所構成，該等金屬材料之中，本實施形態是適用Si或Cr。藉此，使保護膜11與基底基板2及蓋體基板3的密合性提升，可抑制在保護膜11與基板2，3之間形成間隙或保護膜11剝離。

保護膜11是在蓋體基板3的表面(與蓋體基板3的接合面相反側的面)3d上，例如膜厚為形成1000程度。而且，在蓋體基板3的表面3d上，藉由雷射光R2(參照圖14)來除去保護膜11的一部分，施以刻有製品的種類或製品號碼、製造年月日等的標記13(參照圖14)。另外，為了施以標記13，最好是藉由雷射光R2的吸收率高的Si來形成保護膜11。

並且，保護膜11是在封裝10的側面10a上，例如膜厚為形成300～400程度，形成可覆蓋從基底基板2及蓋體基板3之間露出至外部的接合材23。而且，保護膜11的周緣端部(圖4中下端部)是與基底基板2的背面2a大略形成面一致。亦即，在基底基板2的背面2a未形成保護膜11。此情況，如上述般外部電極6，7的側面是位於比基底基板2的側面2c更內側，因此保護膜11的周緣端部與外部電極6，7之間是夾著間隙部12而離間配置。藉此，即使在保護膜11的材料使用導電性材料時，也不會有外部電極6，7間藉由保護膜11而橋接的情形，可防止外部電極6，7的短路。

在使如此構成的壓電振動子1作動時是對形成於基底基板2的外部電極6，7施加預定的驅動電壓。藉此，可在壓電振動片5的各激發電極流動電流，可使一對的振動腕部24，25以預定的頻率來振動於使接近‧離間的方向。然後，利用此一對的振動腕部24，25的振動來作為時刻源、控制訊號的時序源或參考訊號源等利用。

(壓電振動子的製造方法)

其次，說明有關上述壓電振動子的製造方法。圖6是本實施形態的壓電振動子的製造方法的流程圖。圖7是晶圓接合體的分解立體圖。以下是說明有關在連接複數的基底基板2的基底基板用晶圓40(第1晶圓)與連接複數的蓋體基板3的蓋體基板用晶圓(第2晶圓)50之間封入複數的壓電振動片5來形成晶圓接合體60，且藉由切斷晶圓接合體(接合體)60來同時製造複數的壓電振動子(接合片)1的方法。另外，在圖7以下的各圖所示的虛線M是表示在切斷工程切斷的切斷線。

本實施形態的壓電振動子的製造方法，主要是具有壓電振動片製作工程(S10)、蓋體基板用晶圓製作工程(S20)、基底基板用晶圓製作工程(S30)、及裝配工程(S40以下)。其中，壓電振動片製作工程(S10)、蓋體基板用晶圓製作工程(S20)及基底基板用晶圓製作工程(S30)可並行實施。

首先，如圖6所示，進行壓電振動片製作工程來製作圖1～圖5所示的壓電振動片5(S10)。並且，在製作壓電振動片5後，先進行共振頻率的粗調。另外，有關將共振頻率更高精度地調整的微調是在安裝後進行。

(蓋體基板用晶圓作成工程)

其次，如圖6，圖7所示，進行蓋體基板用晶圓製作工程(S20)，其係將之後成為蓋體基板3的蓋體基板用晶圓50進行至即將進行陽極接合之前的狀態。具體而言，形成一在將鈉鈣玻璃研磨加工至預定的厚度而洗淨後，藉由蝕刻等來除去最表面的加工變質層之圓板狀的蓋體基板用晶圓50(S21)。其次，進行凹部形成工程(S22)，其係在蓋體基板用晶圓50的背面50a(圖7的下面)藉由蝕刻等在行列方向形成複數個空腔C用的凹部3a(S22)。

其次，為了確保與後述的基底基板用晶圓40之間的氣密性，而進行研磨工程(S23)，其係至少研磨成為與基底基板用晶圓40的接合面之蓋體基板用晶圓50的背面50a側，鏡面加工背面50a。藉由以上，完成蓋體基板用晶圓作成工程(S20)。

(基底基板用晶圓作成工程)

其次，進行基底基板用晶圓製作工程(S30)，其係以和上述的工程同時或前後的時序，將之後成為基底基板2的基底基板用晶圓40製作至即將進行陽極接合之前的狀態。首先，形成圓板狀的基底基板用晶圓40(S31)，其係將鈉鈣玻璃研磨加工至預定的厚度而洗淨後，藉由蝕刻等來除去最表面的加工變質層。其次，進行通孔形成工程(S32)，其係例如藉由沖壓加工等，在基底基板用晶圓形成複數個用以配置一對的貫通電極8，9之通孔21，22。具體而言，藉由沖壓加工等從基底基板用晶圓40的背面40b形成凹部後，至少從基底基板用晶圓40的表面40a側研磨，藉此可使凹部貫通，形成通孔21，22。

接著，進行貫通電極形成工程(S33)，其係於通孔形成工程(S32)所形成的通孔21，22內形成貫通電極8，9。藉此，在通孔21，22內，芯材部31是對基底基板用晶圓40的兩面40a，40b(圖7的上下面)保持於面一致的狀態。藉由以上，可形成貫通電極8，9。

其次，進行接合材形成工程(S34)，其係於基底基板用晶圓40的表面40a使導電性材料圖案化而形成接合材23，且進行繞拉電極形成工程(S35)。另外，接合材23是在基底基板用晶圓40的空腔C的形成區域以外的區域，亦即與蓋體基板用晶圓50的背面50a的接合區域的全域形成。如此，完成基底基板用晶圓製作工程(S30)。

其次，在基底基板用晶圓作成工程(S30)所作成的基底基板用晶圓40的各繞拉電極27，28上，分別經由金等的凸塊B來安裝壓電振動片作成工程(S10)所作成的壓電振動片5(S40)。然後，進行疊合工程(S50)，其係疊合上述的各晶圓40，50的作成工程所作成的基底基板用晶圓40及蓋體基板用晶圓50。具體而言，一邊以未圖示的基準標記等作為指標，一邊將兩晶圓40，50對準於正確的位置。藉此，被安裝的壓電振動片5會成為收納於以形成於蓋體基板用晶圓50的凹部3a與基底基板用晶圓40所包圍的空腔C內之狀態。

疊合工程後，進行接合工程(S60)，其係將疊合的2片晶圓40，50放入未圖示的陽極接合裝置，在藉由未圖示的保持機構來夾緊晶圓的外周部分的狀態下，於預定的溫度環境施加預定的電壓來進行陽極接合。具體而言，在接合材23與蓋體基板用晶圓50之間施加預定的電壓。於是，在接合材23與蓋體基板用晶圓50的界面產生電氣化學性的反應，兩者會分別牢固地貼緊而陽極接合。藉此，可將壓電振動片5密封於空腔C內，可取得接合基底基板用晶圓40與蓋體基板用晶圓50的晶圓接合體60。然後，如本實施形態那樣將兩晶圓40，50彼此間陽極接合下，相較於以接著劑等來接合兩晶圓40，50時，可防止經時間劣化或衝撃等所造成的偏移、晶圓接合體60的彎曲等，可更牢固地接合兩晶圓40，50。此情況，由於本實施形態是在接合材23使用電阻值較低的A1，所以可對接合材23的全面均一地施加電壓，可簡單地形成兩晶圓40，50的接合面彼此間被牢固地陽極接合的晶圓接合體60。又，由於可以較低電壓來進行陽極接合，所以可謀求能量消耗量的低減，使製造成本降低。

然後，形成分別被電性連接至一對的貫通電極8，9之一對的外部電極6，7(S70)，微調壓電振動子1的頻率(S80)。

圖8～圖12是用以說明小片化工程的工程圖，顯示晶圓接合體被保持於料盒的狀態剖面圖。

頻率的微調終了後，進行小片化工程(S90)，其係切斷所被接合的晶圓接合體60，而使小片化。在小片化工程(S90)中，如圖8所示，首先在由UV帶80及環框(ring frame)81所構成的料盒(magazine)82保持晶圓接合體60。環框81是其內徑形成比晶圓接合體60的直徑更大徑的環狀構件，厚度(軸方向的長度)形成與晶圓接合體60同等。並且，UV帶80是在由聚烯烴(polyolefin)所構成的薄片材上塗佈紫外線硬化樹脂例如丙烯系的黏著劑者。

料盒82是可由環框81的一方的面81a阻塞貫通孔81b的方式貼附UV帶80所作成。然後，在使環框81的中心軸與晶圓接合體60的中心軸一致的狀態下，於UV帶80的黏著面貼著晶圓接合體60。具體而言，將基底基板用晶圓40的背面40b側(外部電極6，7側)貼著於UV帶80的黏著面。藉此，晶圓接合體60會成為被設定於環框81的貫通孔81b內的狀態。

其次，如圖9所示，對於蓋體基板用晶圓50的表面50b的表層部分，沿著切斷線M來照射雷射光R1，於晶圓接合體60形成劃線M’。

其次，進行切斷工程，其係將形成有劃線M’的晶圓接合體60予以切斷成1個1個的壓電振動子1。在切斷工程中，首先如圖10所示，在環框81的另一方的面81c，以能夠阻塞貫通孔81b的方式貼附用以保護蓋體基板用晶圓50的隔離物(Separator)83。

藉此，晶圓接合體60是在藉由UV帶80及隔離物83所挾持的狀態下，保持於環框81的貫通孔81b內。在此狀態下，將晶圓接合體60搬送至切斷裝置內。另外，圖10中符號71是配置於切斷裝置的平台上的矽橡膠。

其次，進行切斷工程，其係對於被搬送至切斷裝置內的晶圓接合體60施加切斷應力。在切斷工程中是準備一刀刃所及的長度要比晶圓接合體60的直徑更長的切斷刃70(刀尖角度θ是例如80度～100度)，由基底基板用晶圓40的背面40b側來將此切斷刃70對位於劃線M’之後，使切斷刃70的刀尖接觸於基底基板用晶圓40的背面40b。然後，沿著晶圓接合體60的厚度方向(切斷線M)來對晶圓接合體60施加預定的切斷應力(例如10kg/inch)。

藉此，在晶圓接合體60中，沿著厚度方向而產生龜裂，以晶圓接合體60可沿著形成於蓋體基板用晶圓50上的劃線M’來折斷的方式被切斷。然後，按各劃線M’來推抵切斷刃70，藉此可一起將晶圓接合體60分離成各切斷線M的封裝10。然後，剝離被貼附於晶圓接合體60的隔離物83。

其次，如圖11所示，進行擴大工程，其係將晶圓接合體60搬送至擴大裝置91內，拉長UV帶80。

首先說明有關擴大裝置91。擴大裝置91是具有：設定環框81的圓環狀的底環92、及配置於底環92的內側，形成比晶圓接合體60更大徑的圓板狀的加熱板93。加熱板93是在設定晶圓接合體60的底板94搭載傳熱型的加熱器(未圖示)，以加熱板93的中心軸能夠與底環92的中心軸一致的方式配置。並且，加熱板93是構成可藉由未圖示的驅動手段來沿著軸方向移動。另外，雖未圖示，但實際擴大裝置91亦具備將被設定於底環92上的環框81挾持於與底環92之間的按壓構件。

為了利用如此的裝置來進行擴大工程，首先在將晶圓接合體60設定於擴大裝置91之前，將後述的夾環(grip ring)85之中，內側環85a設定於加熱板93的外側。此時，內側環85a是被固定於加熱板93，設定成與加熱板93的移動時一起移動。另外，夾環85是形成內徑比加熱板93的外徑更大，比環框81的貫通孔81b的內徑更小的樹脂製環，是以內側環85a及內徑形成與內側環85a的外徑同等的外側環85b(參照圖12)所構成。亦即，內側環85a是被嵌入外側環85b的內側。

然後，將被固定於料盒82的晶圓接合體60設定於擴大裝置91。此時，使UV帶80側(外部電極6，7側)朝向加熱板93及底環92來設定晶圓接合體60。然後，藉由未圖示的按壓構件來將環框81挾持於與底環92之間。其次，藉由加熱板93的加熱器來加熱UV帶80，而使UV帶80軟化。然後，如圖12所示，在加熱UV帶80的狀態下使加熱板93與內側環85a一起上昇(參照圖12中箭號)。此時，環框81是被挾持於底環92與按壓構件之間，因此UV帶80會朝晶圓接合體60的徑方向外側延伸。藉此，被貼附於UV帶80的封裝10彼此間會離開，鄰接的封裝10間的間隔會擴大。然後，在此狀態下，於內側環85a的外側設定外側環85b。具體而言，在內側環85a與外側環85b之間夾著UV帶80的狀態下，嵌合兩者。藉此，UV帶80會在被延伸的狀態下保持於夾環85。然後，切斷夾環85的外側的UV帶80，將環框81與夾環85分離。

圖13是用以說明保護膜形成工程的圖，顯示複數的壓電振動子被貼附於UV帶的狀態的剖面圖。

其次，如圖13所示，進行保護膜形成工程(S100)，其係使封裝10藉由保護膜11來表面塗層。具體而言，首先使複數的封裝10在貼附於UV帶80的狀態下搬送至濺射裝置的腔室內，設定成蓋體基板3會對向於保護膜11的成膜材料(標靶)。在此狀態下進行濺射，使從成膜材料飛出的原子會附著於蓋體基板3的表面3d及封裝10的側面10a上。藉此，從蓋體基板3的表面3d到封裝10的側面10a全域形成有保護膜11。

此情況，由於接合材23是露出於封裝10的側面10a，所以為了以能夠覆蓋接合材23的方式來形成保護膜11，而需要使全部的封裝10離間配置成側面10a會露出。

於是，若根據本發明的構成，則由於在擴大工程中利用複數的封裝10分離的狀態來進行保護膜形成工程，因此不需要再離間配置全部的封裝10，可使製造效率提升。亦即，可在確保各封裝10間的間隔之狀態下形成保護膜11，所以可對從各各封裝10的基底基板2與蓋體基板3之間露出的接合材23均一地形成保護膜11。

並且，在所被擴大的UV帶80上貼附複數個封裝10的狀態下進行濺射，藉此可對被小片化的複數個封裝10一起形成保護膜11，因此相較於在封裝10個別形成保護膜時，可謀求製造效率的提升。而且，可抑制往濺射裝置的搬送時或成膜時之封裝10的移動。

並且，在基底基板2的背面2a側貼附UV帶80的狀態下，從蓋體基板3側進行濺射，藉此可抑制往基底基板2的背面2a側之成膜材料的繞進。因此，可抑制往外部電極6，7之成膜材料的附著，所以可抑制各外部電極6，7間會藉由保護膜11來橋接。藉此，即使在保護膜11使用Cr等的導電性金屬材料時，也可抑制外部電極6，7間的短路。而且，在本實施形態中，由於外部電極6，7的側面是位於比基底基板2的側面2c更內側，因此保護膜11的周緣端部與外部電極6，7之間是夾著間隙部12(參照圖2)而離間配置。所以，即使假設成膜材料稍微繞進基底基板2的背面2a側，還是可抑制保護膜11與外部電極6，7被連續性地橋接。

另外，在本實施形態是以能夠對向於蓋體基板3的表面3d之方式配置成膜材料，所以相較於封裝10的側面10a，蓋體基板3的表面3d較容易附著成膜材料。具體而言，蓋體基板3的表面3d與封裝10的側面10a的成膜速度比是形成3～4：1程度。為了縮小成膜速度比，最好是一邊使夾環85(封裝10)自轉，一邊進行濺射。

其次，進行拾取工程，其係用以取出形成有保護膜11的壓電振動子1。在拾取工程中，首先對UV帶80進行UV照射，使UV帶80的黏著力降低。藉此，從UV帶80剝離壓電振動子1。然後，藉由畫像辨識等來掌握各壓電振動子1的位置，利用噴嘴等來吸引下，取出從UV帶80剝離的壓電振動子1。

藉由以上，可一次製造複數個在彼此被陽極接合的基底基板2與蓋體基板3之間所形成的空腔C內密封壓電振動片5之圖1所示的2層構造式表面安裝型的壓電振動子1。

然後，進行內部的電氣特性檢查(S110)。亦即，測定壓電振動片5的共振頻率、共振電阻值、驅動電平特性(共振頻率及共振電阻值的激振電力依存性)等來進行檢查。而且，一併檢查絕緣電阻特性等。然後，進行壓電振動子1的外觀檢查，最終檢查尺寸或品質等。

圖14是用以說明標記工程的圖，相當於圖1的壓電振動子的外觀立體圖。

對於電氣特性檢查及外觀檢查完了，檢查合格的壓電振動子1，最後施以標記13(S120)。如圖14所示，標記13是從垂直方向對於蓋體基板3的表面3d照射雷射光R2，而除去蓋體基板3的表面3d上的保護膜11，藉此刻上製品的種類、製品號碼及製造年月日等。如此，在除去保護膜11來施以標記13下，不需要為了施以標記13而另外形成電鍍膜等，所以可提高製造效率。

另外，在標記工程(S120)中是將雷射光R2的輸出調整成只貫通保護膜11的程度為理想。藉此，可抑制雷射光R2透過基底基板2來到達空腔C內。亦即，抑制雷射光R2被照射至壓電振動片5，而來抑制對壓電振動片5的損傷，因此可抑制影響壓電振動片5的電氣特性(頻率特性)。

又，為了確實地抑制在基底基板2之雷射光R2的透過，最好使用在玻璃材料的吸收率高的雷射，如此的雷射例如可使用波長為10.6μm的CO₂雷射、或波長為266nm的第4高調波雷射等。而且，該等雷射之中，藉由使用波長較長的CO₂雷射，可更確實地抑制對基底基板2的損傷。

如此，本實施形態是形成在封裝10的外面藉由耐腐蝕性比接合材23更高的保護膜11來覆蓋接合材23的構成。

若根據此構成，則在藉由保護膜11來覆蓋接合材23下，由於不會有接合材23暴露於外部的情形，所以可抑制接合材23與大氣的接觸，進而能抑制大氣中的水分等造成接合材23的腐蝕。此情況，由於保護膜11是藉由耐腐蝕性比接合材23更高的材料所構成，所以可抑制接合材23因保護膜11的腐蝕而露出，因此可確實地抑制接合材23的腐蝕。因此，可將空腔C內的氣密予以長期維持於安定的狀態，進而能提供一種振動特性佳之可靠度高的壓電振動子1。

(振盪器)

其次，一邊參照圖15一邊說明有關本發明的振盪器之一實施形態。

本實施形態的振盪器100，如圖15所示，將壓電振動子1構成為電性連接至積體電路101的振盪子。此振盪器100是具備安裝有電容器等電子零件102的基板103。在基板103是安裝有振盪器用的上述積體電路101，在該積體電路101的附近安裝有壓電振動子1。該等電子零件102、積體電路101及壓電振動子1是藉由未圖示的配線圖案來分別電性連接。另外，各構成零件是藉由未圖示的樹脂來予以模塑。

在如此構成的振盪器100中，若對壓電振動子1施加電壓，則此壓電振動子1內的壓電振動片5會振動。此振動是根據壓電振動片5所具有的壓電特性來變換成電氣訊號，作為電氣訊號而被輸入至積體電路101。所被輸入的電氣訊號是藉由積體電路101來作各種處理，作為頻率訊號輸出。藉此，壓電振動子1具有作為振盪子的功能。

並且，將積體電路101的構成按照要求來選擇性地設定例如RTC(real time clock，即時時脈)模組等，藉此除了時鐘用單功能振盪器等以外，可附加控制該機器或外部機器的動作日或時刻，或提供時刻或日曆等的功能。

如上所述，若根據本實施形態的振盪器100，則因為具備被確保空腔C內的氣密之壓電振動子1，所以可提供一種特性及可靠度佳的高品質振盪器100。除此之外，可取得長期安定的高精度的頻率訊號。

(電子機器)

其次，參照圖16說明本發明的電子機器之一實施形態。另外，電子機器是以具有上述壓電振動子1的攜帶式資訊機器110為例進行說明。

首先，本實施形態的攜帶式資訊機器110是例如以行動電話為代表，將以往技術的手錶加以發展、改良者。外觀類似手錶，在相當於文字盤的部分配置液晶顯示器，可使該畫面上顯示目前時刻等。此外，當作通訊機器加以利用時，是由手腕卸下，藉由內建在錶帶(band)的內側部分的揚聲器及麥克風，可進行與以往技術的行動電話相同的通訊。但是，與習知的行動電話相比較，極為小型化及輕量化。

其次，說明本實施形態之攜帶型資訊機器110的構成。如圖16所示，該攜帶型資訊機器110是具備：壓電振動子1、及用以供給電力的電源部111。電源部111是由例如鋰二次電池所構成。在該電源部111是並聯連接有：進行各種控制的控制部112、進行時刻等之計數的計時部113、與外部進行通訊的通訊部114、顯示各種資訊的顯示部115、及檢測各個功能部的電壓的電壓檢測部116。然後，可藉由電源部111來對各功能部供給電力。

控制部112是在於控制各功能部，而進行聲音資料之送訊及收訊、目前時刻的計測或顯示等、系統整體的動作控制。又，控制部112是具備：預先被寫入程式的ROM、讀出被寫入ROM的程式而執行的CPU、及作為CPU的工作區(work area)使用的RAM等。

計時部113是具備：內建振盪電路、暫存器電路、計數器電路及介面電路等之積體電路、及壓電振動子1。若對壓電振動子1施加電壓，則壓電振動片5會振動，該振動藉由水晶所具有的壓電特性來轉換成電氣訊號，作為電氣訊號而被輸入至振盪電路。振盪電路的輸出是被二值化，藉由暫存器電路與計數器電路加以計數。然後，經由介面電路，與控制部112進行訊號的送訊收訊，在顯示部115顯示目前時刻或目前日期或日曆資訊等。

通訊部114是具有與以往的行動電話同樣的功能，具備：無線部117、聲音處理部118、切換部119、放大部120、聲音輸出入部121、電話號碼輸入部122、來訊聲音發生部123及呼叫控制記憶體部124。

無線部117是將聲音資料等各種資料經由天線125來與基地台進行送訊收訊的處理。聲音處理部118是將由無線部117或放大部120所被輸入的聲音訊號進行編碼及解碼。放大部120是將由聲音處理部118或聲音輸出入部121所被輸入的訊號放大至預定的位準。聲音輸出入部121是由揚聲器或麥克風等所構成，將來訊聲音或接電話聲音擴音或將聲音集音。

又，來訊聲音發生部123是按照來自基地台的叫出而生成來訊聲音。切換部119是限於來訊時，將與聲音處理部118相連接的放大部120切換成來訊聲音發生部123，藉此將在來訊聲音發生部123所生成的來訊聲音經由放大部120而被輸出至聲音輸出入部121。

另外，呼叫控制記憶體部124是儲存通訊的出發和到達呼叫控制的程式。又，電話號碼輸入部122是具備例如由0至9之號碼按鍵及其他按鍵，藉由按下該等號碼按鍵等來輸入通話對方的電話號碼等。

電壓檢測部116是在藉由電源部111來對控制部112等各功能部施加的電壓低於預定值時，檢測其電壓降下且通知控制部112。此時之預定電壓值是作為用以使通訊部114安定動作所必要之最低限度的電壓而預先被設定的值，例如為3V左右。從電壓檢測部116接到電壓降下的通知之控制部112會禁止無線部117、聲音處理部118、切換部119及來訊聲音發生部123的動作。特別是消耗電力較大之無線部117的動作停止為必須。更在顯示部115顯示通訊部114因電池餘量不足而無法使用的內容。

亦即，藉由電壓檢測部116與控制部112，可禁止通訊部114的動作，且將其內容顯示於顯示部115。該顯示可為文字訊息，但以更為直覺式的顯示而言，亦可在顯示部115的顯示面的上部所顯示的電話圖像(icon)標註×(叉叉)符號。

另外，具備可選擇性遮斷通訊部114的功能之部分的電源的電源遮斷部126，藉此可更確實地停止通訊部114的功能。

如上所述，若根據本實施形態的攜帶型資訊機器110，則因為具備被確保空腔C內的氣密之壓電振動子1，所以可提供一種特性及可靠度佳的高品質攜帶型資訊機器110。除此之外，可取得長期安定的高精度的時計資訊。

(電波時鐘)

其次，參照圖17來說明有關本發明的電波時鐘之一實施形態。

如圖17所示，本實施形態的電波時鐘130是具備被電性連接至濾波器部131的壓電振動子1者，為具備接收包含時鐘資訊的標準電波來自動修正成正確的時刻而顯示之功能的時鐘。

在日本國內是在福島縣(40kHz)及佐賀縣(60kHz)具有用以傳送標準電波的送訊所(送訊局)，分別傳送標準電波。40kHz或60kHz之類的長波是一併具有在地表傳播的性質、及一面反射一面在電離層與地表傳播的性質，因此傳播範圍廣，以上述2個送訊所將日本國內全部網羅。

以下，詳細說明有關電波時鐘130之功能的構成。

天線132是接收40kHz或60kHz之長波的標準電波。長波的標準電波是將被稱為時間碼的時刻資訊，在40kHz或60kHz的載波施加AM調變者。所接收到之長波的標準電波是藉由放大器133予以放大，藉由具有複數壓電振動子1的濾波器部131予以濾波、同調。

本實施形態的壓電振動子1是分別具備具有與上述載波頻率相同之40kHz及60kHz的共振頻率的水晶振動子部138、139。

此外，經濾波的預定頻率的訊號是藉由檢波、整流電路134來予以檢波解調。

接著，經由波形整形電路135來取出時間碼，以CPU136予以計數。在CPU136中是讀取目前的年分、估算日、星期、時刻等資訊。所被讀取的資訊是反映在RTC137而顯示正確的時刻資訊。

載波為40kHz或60kHz，因此水晶振動子部138、139是以具有上述音叉型構造的振動子較為適合。

另外，上述說明是以日本國內為例加以顯示，但是長波之標準電波的頻率在海外並不相同。例如，在德國是使用77.5KHz的標準電波。因此，將即使在海外也可對應的電波時鐘130組裝於攜帶式機器時，是另外需要與日本的情況相異的頻率的壓電振動子1。

如上所述，若根據本實施形態的電波時鐘130，則因為具備被確保空腔C內的氣密之壓電振動子1，所以可提供一種特性及可靠度佳的高品質電波時鐘130。除此之外，可長期安定高精度計數時刻。

另外，本發明的技術範圍並非限於上述的實施形態，包含在不脫離本發明的主旨範圍中，對上述的實施形態施加各種的變更者。亦即，在實施形態所舉的具體性材料或層構成等只不過是一例，可適當變更。

例如，上述的實施形態是在基底基板用晶圓40的表面40a形成接合材23，但即使相反的在蓋體基板用晶圓50的背面50a形成接合材23也無妨。此情況，即使是在成膜後圖案化，而只形成於蓋體基板用晶圓50的背面50a之與基底基板用晶圓40的接合面的構成也無妨，但在包含凹部3a的內面之背面50a全體形成接合材23下，不需要接合材23的圖案化，可降低製造成本。

並且，上述的實施形態是說明有關從蓋體基板3的表面3d到封裝10的側面10a連續地形成保護膜11的構成，但並非限於此，即使是形成只至少被覆露出於封裝10的側面的接合材23也無妨。而且，上述的實施形態是說明有關藉由濺射法來形成保護膜11時，但並非限於此，亦可藉由CVD法等各種的成膜方法來形成。

而且，在上述的接合工程(S60)中，亦可採用在基底基板用晶圓40的背面40b配置成為陽極的接合輔助材的同時，在蓋體基板用晶圓50的表面50b配置陰極的方式(所謂對向電極方式)，或者即使採用將接合材23連接至陽極的同時，在蓋體基板用晶圓50的表面50b配置陰極，直接對接合材23施加電壓的方式(所謂的直接電極方式)也無妨。

藉由採用對向電極方式，於陽極接合時，在接合輔助材與陰極之間施加電壓下，會在接合輔助材與基底基板用晶圓40的背面40b之間發生陽極接合反應，連動地，接合材23與蓋體基板用晶圓50的背面50a之間會被陽極接合。藉此，可對接合材23的全面更均一地施加電壓，進而能夠將接合材23與蓋體基板用晶圓50的背面50a之間予以確實地陽極接合。

相對的，藉由採用直接電極方式，由於不需要在對向電極方式所必要之接合工程後的接合輔助材的除去作業，因此可削減製造工作量，進而能夠謀求製造效率的提升。

並且，在上述的實施形態是一面使用本發明的封裝的製造方法，一面在封裝的內部封入壓電振動片來製造壓電振動子，但亦可在封裝的內部封入壓電振動片以外的電子零件，而來製造壓電振動子以外的裝置。

1．．．壓電振動子

2．．．基底基板(第1基板)

3．．．蓋體基板(第2基板)

5．．．壓電振動片(電子零件)

6，7．．．外部電極

10．．．封裝

11．．．保護膜

23．．．接合材

40．．．基底基板用晶圓(第1晶圓)

50．．．蓋體基板用晶圓(第2晶圓)

60．．．晶圓接合體(接合體)

100．．．振盪器

101．．．振盪器的積體電路

110．．．攜帶型資訊機器(電子機器)

113．．．電子機器的計時部

130．．．電波時鐘

131．．．電波時鐘的濾波器部

C．．．空腔

圖1是由蓋體基板側來看本發明的壓電振動子的外觀立體圖。

圖2是由基底基板側來看本發明的壓電振動子的外觀立體圖。

圖3是壓電振動子的內部構成圖，顯示卸下蓋體基板的狀態的壓電振動片的平面圖。

圖4是沿著圖3所示的A-A線之壓電振動子的剖面圖。

圖5是圖1所示的壓電振動子的分解立體圖。

圖6是表示製造圖1所示的壓電振動子時的流程的流程圖。

圖7是表示沿著圖6所示的流程圖來製造壓電振動子時的一工程圖，在將壓電振動片收容於空腔內的狀態下陽極接合基底基板用晶圓與蓋體基板用晶圓的晶圓接合體的分解立體圖。

圖8是用以說明小片化工程的圖，顯示晶圓接合體被保持於料盒的狀態剖面圖。

圖9是用以說明小片化工程的圖，顯示晶圓接合體被保持於料盒的狀態剖面圖。

圖10是用以說明小片化工程的圖，顯示晶圓接合體被保持於料盒的狀態剖面圖。

圖11是用以說明小片化工程的圖，顯示晶圓接合體被保持於料盒的狀態剖面圖。

圖12是用以說明小片化工程的圖，顯示晶圓接合體被保持於料盒的狀態剖面圖。

圖13是用以說明保護膜形成工程的圖，顯示複數的壓電振動子被貼附於UV帶的狀態剖面圖。

圖14是用以說明標記工程的圖，相當於圖1的壓電振動子的外觀立體圖。

圖15是表示本發明的振盪器的一實施形態的構成圖。

圖16是表示本發明的電子機器的一實施形態的構成圖。

圖17是表示本發明的電波時鐘的一實施形態的構成圖。

1．．．壓電振動子

2．．．基底基板(第1基板)

2a．．．背面

2b．．．表面

2c．．．側面

3．．．蓋體基板(第2基板)

3a．．．凹部

3b．．．背面

3c．．．框緣區域

3d．．．表面

3e．．．側面

5．．．壓電振動片(電子零件)

6，7．．．外部電極

8，9．．．貫通電極

10．．．封裝

10a．．．側面

11．．．保護膜

12．．．間隙部

21，22．．．通孔

23．．．接合材

27，28．．．繞拉電極

31．．．芯材部

32．．．筒體

B．．．凸塊

C．．．空腔

Claims (11)

1. 一種電子零件的封裝，係具備：彼此接合之由絕緣體所構成的第1基板及第2基板、及形成於上述第1基板與上述第2基板之間的空腔，且可在上述空腔內封入電子零件，其特徵為：將形成於上述第1基板的接合面的接合材與上述第2基板的接合面予以陽極接合，在上述封裝的外面，以至少能夠覆蓋從上述第1基板與上述第2基板之間露出的上述接合材的方式，形成有由耐腐蝕性比上述接合材更高的材料所構成的保護膜，上述保護膜係由Si所構成。
2. 如申請專利範圍第1項之電子零件的封裝，其中，上述第1基板及上述第2基板係由玻璃材料所構成。
3. 如申請專利範圍第1或2項之電子零件的封裝，其中，在上述封裝的外面，離上述保護膜一間距形成一對的外部電極。
4. 如申請專利範圍第1或2項之電子零件的封裝，其中，在上述封裝的外面施以除去上述保護膜的一部分而成的標記。
5. 一種電子零件的封裝的製造方法，該封裝係具備：可在彼此接合之由絕緣體所構成的第1基板與第2基板之間封入電子零件的空腔，該封裝的製造方法之特徵為具有：接合工程，其係陽極接合形成於上述第1基板的接合 面的接合材與上述第2基板的接合面；及保護膜形成工程，其係以能夠至少覆蓋從上述封裝的外面的上述第1基板與上述第2基板之間露出的上述接合材的方式，形成由耐腐蝕性比上述接合材更高的材料所構成的保護膜，上述保護膜係由Si所構成。
6. 如申請專利範圍第5項之電子零件的封裝的製造方法，其中，在上述接合工程中，分別陽極接合含於第1晶圓的複數的上述第1基板與含於第2晶圓的複數的上述第2基板，在上述接合工程與上述保護膜形成工程之間具有：在上述第1晶圓與上述第2晶圓的接合體的一方的面貼附黏著薄片之工程；按上述封裝的每形成區域來使上述接合體小片化，形成複數的接合片之小片化工程；及藉由延伸上述黏著薄片來擴大所被小片化的上述接合片彼此間的間隔之擴大工程，在上述保護膜形成工程中，係於所被延伸的上述黏著薄片上離間配置上述複數的接合片的狀態下，從上述複數的接合片的另一方的面側形成上述保護膜。
7. 如申請專利範圍第6項之電子零件的封裝的製造方法，其中，具有標記工程，其係於上述保護膜形成工程的後段，對形成於上述接合片的上述另一方的面之上述保護膜照射雷射光來除去上述保護膜的一部分，而施以標 記。
8. 一種壓電振動子，其特徵係於如申請專利範圍第1~4項中的任一項所記載之電子零件的封裝的上述空腔內氣密密封壓電振動片。
9. 一種振盪器，其特徵為：如申請專利範圍第8項所記載的上述壓電振動子係作為振盪子來電性連接至積體電路。
10. 一種電子機器，其特徵為：如申請專利範圍第8項所記載的上述壓電振動子係被電性連接至計時部。
11. 一種電波時鐘，其特徵為：如申請專利範圍第8項所記載的上述壓電振動子係被電性連接至濾波器部。