玻璃密封型封装的制造方法及其制造装置以及振荡器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010115309.7

申请日:

2010.02.11

公开号:

CN101807663A

公开日:

2010.08.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01L 41/22申请公布日:20100818|||公开

IPC分类号:

H01L41/22; H01L41/047; H01L41/053; H03H9/19

主分类号:

H01L41/22

申请人:

精工电子有限公司

发明人:

田家良久

地址:

日本千叶县

优先权:

2009.02.13 JP 2009-031617

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

黄纶伟;马建军

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内容摘要

本发明提供一种能够在一对晶片的大致整个区域上可靠地进行阳极接合,并且在一对晶片的阳极接合时能够将腔室内可靠地保持为真空状态的玻璃密封型封装的制造方法、玻璃密封型封装的制造装置以及振荡器。玻璃密封型封装的制造方法具有:在使一对晶片(40、50)层叠的状态下对与该晶片的周缘部对应的位置施加电压来进行阳极接合的步骤;以及对阳极接合的一对晶片进行单片化的步骤,其中,在一对晶片的至少任意一方的中央部上形成贯通孔(51),在与晶片的周缘部对应的位置上配置多个电极(65),对电极施加电压,由此进行阳极接合。

权利要求书

1: 一种玻璃密封型封装的制造方法,其中,该玻璃密封型封装的制造方法具有如下步骤: 层叠在至少任意一方的中央部形成有贯通孔的一对晶片, 通过配置在与所述晶片的周缘部对应的位置上的多个电极,对与所述晶片的周缘部对应的位置施加电压来对所述一对晶片进行阳极接合, 对阳极接合后的所述一对晶片进行单片化。
2: 根据权利要求1所述的玻璃密封型封装的制造方法,其中,在相对于所述中央部在圆周方向上等分的位置上配置多个所述电极。
3: 根据权利要求1所述的玻璃密封型封装的制造方法,其中,所述贯通孔形成在所述晶片上的未形成所述玻璃密封型封装的区域内。
4: 根据权利要求1所述的玻璃密封型封装的制造方法,其中, 所述一对晶片在被一对夹具夹持的状态下进行阳极接合, 在所述夹具上形成有与所述贯通孔连通的排气孔。
5: 一种玻璃密封型封装的制造装置,其在使一对晶片层叠的状态下对与该晶片的周缘部对应的位置施加电压来对所述一对晶片进行阳极接合,对阳极接合后的所述一对晶片进行单片化来制造玻璃密封型封装,其中, 该玻璃密封型封装的制造装置具有电极,该电极配置有多个,以对相对于要阳极接合的所述晶片的中央部在圆周方向上等分的位置施加电压。
6: 根据权利要求5所述的玻璃密封型封装的制造装置,其中,该玻璃密封型封装的制造装置还具有一对夹具,该一对夹具对在至少任意一方的中央部形成有贯通孔的所述一对晶片进行夹持,在该夹具上形成有与所述贯通孔连通的排气孔。
7: 一种振荡器,其中,该振荡器具有: 压电振子,其在通过权利要求1所述的制造方法制造出的玻璃密封型封装的内部收容有压电振动片;以及 集成电路,其与作为振子的所述压电振子电连接。

说明书


玻璃密封型封装的制造方法及其制造装置以及振荡器

    【技术领域】

    本发明涉及玻璃密封型封装的制造方法、玻璃密封型封装的制造装置以及振荡器。

    背景技术

    近年来,具有玻璃制的底基板和盖基板以及工作片的玻璃密封型封装备受关注,所述底基板和盖基板在彼此层叠的状态下阳极接合,并且在两者间形成有腔室,所述工作片安装在在底基板中位于腔室内的部分上。作为这种玻璃密封型封装,例如公知有以下的压电振子:安装在便携电话或便携信息终端设备上,利用石英等作为时刻源或控制信号等的定时源、基准信号源等。

    此外,这种玻璃密封型封装通过以下方法来制造:将底基板用晶片和盖基板用晶片设置在配设在真空室内的阳极接合装置中,经由由导电性材料构成的阳极接合用的接合膜阳极接合这一对晶片。

    具体而言,在盖基板用晶片的接合面上,形成在与底基板用晶片重合时成为腔室的多个凹部,此外,在底基板用晶片的接合面上,与凹部对应地安装多个工作片(压电振动片等),并且在该接合面上,在除了与凹部对应的位置以外的部分上形成接合膜。此外,盖基板用晶片设置在阳极接合装置的电极板上。

    接着,在加热盖基板用晶片来活化其内部的离子的同时,在接合膜与电极板之间施加电压从而在盖基板用晶片中流过电流,在接合膜与盖基板用晶片的接合面之间的界面上产生电化学反应,从而使两者阳极接合而形成晶片接合体。

    此后,通过在预定的位置上切断该晶片接合体,形成多个封装产品(例如,参照专利文献1)。

    【专利文献1】日本特开2006-339896号公报

    但是,在以往的玻璃密封型封装的制造方法中,在阳极接合时,从与盖基板用晶片的周缘部对应的位置(接合膜的周缘部)施加电压,因此从盖基板用晶片的周缘部中施加了电压的部位进行阳极接合。在此,例如,在从相对于盖基板用晶片的中央部对称的两个部位施加电压时,有可能在盖基板用晶片的中央部上产生变形,导致该中央部的接合强度比其他部位的接合强度低,或者根据情况没有接合中央部。

    此外,在阳极接合时,在两晶片间产生的氧气聚集到中央部,从中央部附近得到的玻璃密封型封装的腔室内的真空度变低,有可能得到不具备期望性能的产品。

    【发明内容】

    因此,本发明正是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够在一对晶片的大致整个区域上可靠地进行阳极接合,并且在一对晶片的阳极接合时能够将腔室内可靠地保持为真空状态的玻璃密封型封装的制造方法、玻璃密封型封装的制造装置以及振荡器。

    为了解决上述问题,本发明提供以下手段。

    本发明涉及的玻璃密封型封装的制造方法具有:在使一对晶片层叠的状态下对与该晶片的周缘部对应的位置施加电压来进行阳极接合的步骤;以及对阳极接合后的所述一对晶片进行单片化的步骤,其特征在于,在所述一对晶片的至少任意一方的中央部形成贯通孔,在与所述晶片的周缘部对应的位置配置多个电极,对该电极施加电压,由此进行阳极接合。

    通过这样构成,在从晶片的周缘部的多个部位进行阳极接合时,能够防止发生可能在晶片的中央部产生的变形。即,形成在晶片的中央部的贯通孔能够避免晶片地变形,因此能够在一对晶片的大致整个区域上可靠地进行阳极接合。由此,能够针对一对晶片稳定地进行阳极接合,从而能够抑制成品率的降低。

    此外,通过设置多个电极来进行阳极接合,针对大口径化的晶片也能够在大致整个区域上可靠地进行阳极接合。

    此外,本发明涉及的玻璃密封型封装的制造方法的特征在于,在相对于所述中央部在圆周方向上等分的位置上配置多个所述电极。

    通过这样构成,在从晶片的周缘部的多个部位进行阳极接合时,能够防止发生可能在晶片的中央部产生的变形。此外,通过在相对于晶片的中央部在圆周方向上等分的位置上配置电极,能够使中央部产生以往成为在晶片上产生变形的原因的晶片接合时的偏差。即,形成在晶片的中央部的贯通孔能够避免晶片的变形,因此能够在一对晶片的大致整个区域上更可靠地进行阳极接合。由此,能够针对一对晶片稳定地进行阳极接合,从而能够抑制成品率的降低。

    此外,通过设置多个电极来进行阳极接合,针对大口径化的晶片也能够在大致整个区域上可靠地进行阳极接合。

    此外,本发明涉及的玻璃密封型封装的制造方法的特征在于,所述贯通孔形成在所述晶片上的未形成所述玻璃密封型封装的区域内。

    通过这样构成,在一般为了确保晶片的刚性而设置的未形成玻璃密封型封装的区域内形成贯通孔,因此不会使从一对晶片制造出的玻璃密封型封装的个数减少。由此,能够制造可靠地阳极接合后的玻璃密封型封装,而不会使制造效率下降。

    此外,本发明涉及的玻璃密封型封装的制造方法的特征在于,所述一对晶片在被一对夹具夹持的状态下进行阳极接合,在所述夹具上形成与所述贯通孔连通的排气孔。

    通过这样构成,在阳极接合时产生的气体(氧气)被导向晶片的中央部,从晶片的中央部的贯通孔通过夹具的排气孔而被可靠地排出。由此,在一对晶片的阳极接合时能够将腔室(形成在一对晶片间的空间)内可靠保持为真空状态。

    此外,本发明涉及的玻璃密封型封装的制造装置,其在使一对晶片层叠的状态下对与该晶片的周缘部对应的位置施加电压来进行阳极接合,对阳极接合后的所述一对晶片进行单片化来制造玻璃密封型封装,其特征在于,所述玻璃密封型封装的制造装置配置有多个电极,该电极对相对于要阳极接合的所述晶片的中央部在圆周方向上等分的位置施加电压。

    通过这样构成,能够从晶片的周缘部的多个部位进行阳极接合。即,能够降低施加到每一个部位的电流,针对大口径化的晶片也能够在大致整个区域上可靠地进行阳极接合。

    此外,本发明涉及的玻璃密封型封装的制造装置的特征在于,所述玻璃密封型封装的制造装置配置有一对夹具,该夹具对在至少任意一方的中央部形成有贯通孔的所述一对晶片进行夹持,在该夹具上形成有与所述贯通孔连通的排气孔。

    通过这样构成,在阳极接合时产生气体(氧气),但该气体能够从晶片的中央部的贯通孔通过夹具的排气孔而被可靠地排出。由此,在一对晶片的阳极接合时能够将腔室(形成在一对晶片间的空间)内可靠地保持为真空状态。

    本发明涉及的振荡器的特征在于,将压电振子作为振子与集成电路电连接,该压电振子将压电振动片收容在通过上述任意一种制造方法制造出的玻璃密封型封装的内部。

    在本发明涉及的振荡器中,使用了能够通过阳极接合可靠地确保气密性的压电振子,因此能够提供电特性稳定的高品质的振荡器。

    根据本发明涉及的玻璃密封型封装的制造方法,在从晶片的周缘部的多个部位进行阳极接合时,能够防止发生可能在晶片的中央部产生的变形。即,形成在晶片的中央部的贯通孔能够避免晶片的变形,因此能够在一对晶片的大致整个区域上可靠地进行阳极接合。由此,能够针对一对晶片稳定地进行阳极接合,从而能够抑制成品率的降低。

    此外,通过设置多个电极来进行阳极接合,针对大口径化的晶片也能够在大致整个区域上可靠地进行阳极接合。

    【附图说明】

    图1是本发明的实施方式的压电振子的外观立体图。

    图2是沿着图1中的A-A线的剖视图。

    图3是图1所示的压电振子的内部结构图,是在卸下盖基板的状态下从上方观察压电振动片的图。

    图4是本发明的实施方式的压电振子的分解立体图。

    图5是本发明的实施方式的阳极接合装置的概略结构图(侧视图)。

    图6是本发明的实施方式的阳极接合装置的概略结构图(省略了上侧夹具的俯视图)。

    图7是示出本发明的实施方式的制造压电振子时的流程的流程图。

    图8是示出按照图7所示的流程图制造压电振子时的一个步骤的图,是示出在作为盖基板的原料的盖基板用晶片上形成多个凹部的状态的图。

    图9是示出按照图7所示的流程图制造压电振子时的一个步骤的图,是说明在作为盖基板的原料的盖基板用晶片上形成贯通孔和缺口部的方法的说明图。

    图10是示出按照图7所示的流程图制造压电振子时的一个步骤的图,是示出在底基板用晶片的上表面对接合膜和迂回电极进行图形化后的状态的图。

    图11是图9A和图9B的局部放大图(立体图)。

    图12是示出按照图7所示的流程图制造压电振子时的一个步骤的图,是示出在阳极接合装置上设置一对晶片后的状态的图。

    图13是示出按照图7所示的流程图制造压电振子时的一个步骤的图,是在腔室内收容有压电振动片的状态下阳极接合底基板用晶片和盖基板用晶片而成的晶片体的分解立体图。

    图14是示出本发明的实施方式的振荡器的结构图。

    图15是示出本发明的实施方式的形成在晶片上的贯通孔的另一形式的俯视图。

    图16是示出本发明的实施方式的贯通孔和排气孔的另一形式的结构图。

    图17是示出本发明的实施方式的贯通孔的又一形式的结构图。

    图18是示出本发明的实施方式的贯通孔和排气孔的又一形式的结构图。

    标号说明:

    1:压电振子(玻璃密封型封装);40:底基板用晶片(晶片);41:贯通孔;50:盖基板用晶片(晶片);51:贯通孔;60:阳极接合装置(制造装置);61:下侧夹具(夹具);63:上侧夹具(夹具);65:电极;67:排气孔;69:排气孔;C:中央部;N:非形成区域。

    【具体实施方式】

    接着,根据图1~图18说明本发明涉及的实施方式。此外,在本实施方式中,针对制造压电振子作为玻璃密封型封装的情况进行说明。

    如图1~图4所示,压电振子1形成为利用底基板2和盖基板3层叠为两层的箱型,是在形成于内部的腔室部16内收容压电振动片4的表面安装型的压电振子。

    另外,在图4中,为了容易观察附图,省略了后面叙述的贯通电极13、14和通孔24、25的图示。

    压电振动片4是利用石英的压电材料形成的AT切型的振动片,其在被施加了预定的电压时振动。

    该压电振动片4具有:石英片17,其被加工成为在俯视时大致呈矩形且厚度均匀的板状;一对激励电极5、6,其被配置在与石英片17的两面相对的位置;迂回电极19、20,其与激励电极5、6电连接;以及安装电极7、8,其与迂回电极19、20电连接。安装电极7与石英片17的侧面电极15电连接,并与在形成有激励电极6一侧的表面上形成的安装电极7电连接。

    激励电极5、6、迂回电极19、20、安装电极7、8以及侧面电极15通过例如铬(Cr)、镍(Ni)、金(Au)、铝(Al)或钛(Ti)等导电性膜的覆膜或组合这些导电性膜中的任意几种而成的层叠膜形成。

    这样构成的压电振动片4利用金等的凸块11、12,与底基板2的上表面凸起接合。具体而言,在形成于后述的迂回电极9、10上的凸块11、12上,在分别接触一对安装电极7、8的状态下进行凸起接合,迂回电极9、10是在底基板2的上表面图形化而成的。由此,压电振动片4成为以下的状态:被支撑成为从底基板2的上表面浮起的状态,浮起的程度与凸块11、12的厚度相当,并且分别电连接安装电极7、8和迂回电极9、10。

    盖基板3是由玻璃材料、例如碱石灰玻璃形成的基板,在接合底基板2的接合面侧,形成有收纳压电振动片4的矩形形状的凹部(腔室)16。该凹部16是在重合底基板2和盖基板3时成为收容压电振动片4的腔室16的腔室用凹部16。此外,盖基板3在使该凹部16朝向底基板2侧的状态下与底基板2阳极接合。

    底基板2是利用玻璃材料、例如碱石灰玻璃形成的基板,其形成为大小能够与盖基板3重合的大致板状。

    并且,在底基板2上形成有贯通该底基板2的一对通孔(贯通孔)24、25。通孔24、25的一端形成为面对腔室16内。具体地讲,一个通孔24位于所安装的压电振动片4的安装电极7、8侧,另一个通孔25位于压电振动片4的与安装电极7、8侧相反的一侧。并且,通孔24、25大致呈圆柱状地贯通,并与底基板2的厚度方向平行。另外,通孔24、25例如也可以形成为朝向底基板2的下表面逐渐缩小直径或扩大直径的锥状。

    并且,在一对通孔24、25上形成有一对贯通电极13、14,这一对贯通电极13、14形成为填埋该通孔24、25。该贯通电极13、14堵塞通孔24、25来保持腔室16内的气密状态,同时承担后面叙述的使外部电极21、22与迂回电极9、10导通的作用。并且,关于通孔24、25与贯通电极13、14的间隙,使用具有与底基板2的玻璃材料大致相同的热膨胀系数的玻璃烧结材料(未图示),将孔彻底堵塞。

    在底基板2的上表面侧(接合盖基板3的接合面侧),利用导电性材料(例如铝、硅等)将阳极接合用的接合膜23和一对迂回电极9、10图形化。其中,接合膜23沿着底基板2的周缘形成,以便包围形成于盖基板3的凹部16的周围。

    一对迂回电极9、10被图形化成为使一对贯通电极13、14中的一个贯通电极13与压电振动片4的一个安装电极7电连接,并且使另一个贯通电极14与压电振动片4的另一个安装电极8电连接。具体地讲,一个迂回电极9形成于一个贯通电极13的正上方,使得位于压电振动片4的安装电极7、8侧。并且,另一个迂回电极10形成为从与一个迂回电极9邻接的位置沿着压电振动片4被引绕到底基板2上与贯通电极13相对的一侧,然后位于另一个贯通电极14的正上方。

    并且,在这一对迂回电极9、10上形成有凸块11、12,利用该凸块11、12来安装压电振动片4。由此,压电振动片4的一个安装电极7通过一个迂回电极9与一个贯通电极13导通,另一个安装电极8通过另一个迂回电极10与另一个贯通电极14导通。

    并且,在底基板12的下表面形成有分别与一对贯通电极13、14电连接的外部电极21、22。即,一个外部电极21通过一个贯通电极13和一个迂回电极9与压电振动片4的第1激励电极5电连接。并且,另一个外部电极22通过另一个贯通电极14和另一个迂回电极10与压电振动片4的第2激励电极6电连接。

    在使这样构成的压电振子1动作的情况下,向形成于底基板2的外部电极21、22施加预定的驱动电压。由此,能够使电流流向压电振动片4的由第1激励电极5和第2激励电极6构成的激励电极,能够使之以预定的频率振动。并且,能够利用振动,用作控制信号的定时源或基准信号源等。

    接着,针对利用底基板用晶片40和盖基板用晶片50一次性地制造多个压电振子1时使用的阳极接合装置进行说明。

    如图5所示,阳极接合装置60具有:具有比盖基板用晶片50大的面积的下侧夹具61;以及配置成与下侧夹具61对置,具有比底基板用晶片40大的面积的上侧夹具63。此外,下侧夹具61作为负端子发挥作用,因此与电源线62的一端连接。此外,在电源线62的另一端设置有电极65。电极65作为正端子发挥作用。此外,电极65构成为能够与接合膜23连接。在此,在本实施方式中设置有4个电极65。即,能够对接合膜23的4个部位施加电压。此外,如图6所示,在本实施方式的下侧夹具61的俯视时大致中央部上形成有大致圆形的排气孔67。该排气孔67形成为在下侧夹具61上载置盖基板用晶片50时,与后述的贯通孔51连通。

    接着,以下参照图7所示的流程图,针对利用底基板用晶片40和盖基板用晶片50一次性地制造多个压电振子1的制造方法进行说明。

    首先,进行压电振动片制作步骤来制作图2~图4所示的压电振动片4(S10)。具体而言,首先以预定的角度切割石英的兰伯特(lambert)原矿,使之成为一定厚度的晶片。接着,在磨削该晶片而粗加工后,进行抛光等镜面研磨加工,使之成为一定厚度的晶片。不过,也可不进行抛光等镜面研磨加工。接着,在对晶片实施清洗等适当的处理后,通过光刻技术或金属掩模等,对该晶片进行金属膜的成膜和图形化,形成激励电极5、6、迂回电极19、20、安装电极7、8和侧面电极15。由此,制作多个压电振动片4。

    接着,进行第一晶片制作步骤(S20),制作在后面成为盖基板3的盖基板用晶片50,使之成为即将进行阳极接合之前的状态。首先,在将由碱石灰玻璃构成的盖基板晶片50研磨加工到预定厚度并进行清洗后,如图8所示,通过蚀刻等形成去除了最表面的加工变质层的圆板状的盖基板用晶片50(S21)。接着,进行凹部形成步骤(S22),在盖基板用晶片50的接合面上,通过蚀刻或模压等方法在行列方向上形成多个腔室用的凹部16。此外,凹部16为了确保盖基板用晶片50的刚性,在包含盖基板用晶片50的中央部C在内的大致十字状上,设置有不形成凹部16的非形成区域N。

    此外,在非形成区域N内形成同样大致十字状的贯通孔51(S23)。贯通孔51与形成凹部16大致同时地通过蚀刻或模压等方法形成。此外,在盖基板用晶片50的圆周方向上,大致等间隔地在4个部位形成大致半圆形状的缺口部53(S24)。缺口部53与形成凹部16和贯通孔51大致同时地通过蚀刻或模压等方法形成。

    作为形成贯通孔51和缺口部53的一个例子,如图9A所示,在形成凹部16时,临时形成深度比凹部16更深的凹坑55、56,之后,研磨没有形成凹部16一侧的表面,由此如图9B所示,凹坑55、56分别形成为贯通孔51、缺口部53。

    在形成凹部16、贯通孔51和缺口部53后,研磨形成有凹部16的表面来为接合步骤(S60)作准备(S25)。在该时间点,第一晶片制作步骤结束。

    接着,在与上述步骤同时或前后的定时进行第二晶片制作步骤(S30),制作在后面成为底基板2的底基板用晶片40,使之成为即将进行阳极接合之前的状态。首先,在将碱石灰玻璃研磨加工到预定厚度并进行清洗后,通过蚀刻等形成去除了最表面的加工变质层的圆板状的底基板用晶片40(S31)。接着,进行在底基板用晶片40上形成多个一对贯通电极13、14的贯通电极形成步骤(S32)。此时,如图10所示,与盖基板用晶片50同样地,为了确保刚性,在包含底基板用晶片40的中央部C在内的大致十字状上,设置有不形成贯通电极13、14的非形成区域N。

    接着,在底基板用晶片40的上表面上对导电性材料图形化,如图10、图11所示,进行形成接合膜23的接合膜形成步骤(S33),并且进行形成多个分别与各一对贯通电极13、14电连接的迂回电极9、10的迂回电极形成步骤(S34)。此外,图10、图11所示的虚线M图示出在后面进行的切断步骤中切断的切断线。

    尤其是,如上所述,贯通电极13、14成为与底基板用晶片40的上表面大致处于同一平面的状态。因此,在底基板用晶片40的上表面上图形化而成的迂回电极9、10,在贴紧状态下与贯通电极13、14接触,并且在它们之间不产生间隙等。由此,能够可靠地保证一个迂回电极9与一个贯通电极13的导通性以及另一个迂回电极10与另一个贯通电极14的导通性。在该时间点,第二晶片制作步骤结束。

    此外,在图7中,步骤顺序是在接合膜形成步骤(S33)之后进行迂回电极形成步骤(S34),但是也可以与其相反,在迂回电极形成步骤(S34)之后进行接合膜形成步骤(S33),还可以同时进行两个步骤。无论是哪种步骤顺序,都能够起到相同的作用效果。由此,可以根据需要适当变更步骤顺序。

    接着,进行安装步骤(S40),将制作出的多个压电振动片4分别经由迂回电极9、10与底基板用晶片40的上表面接合。首先,在一对迂回电极9、10上分别使用金线形成凸块11、12。

    此外,在将压电振动片4的基部载置到凸块11、12上之后,一边将凸块11、12加热到预定温度一边将压电振动片4按压到凸块11、12上。由此,压电振动片4成为被凸块11、12机械支撑,并且电连接安装电极7、8和迂回电极9、10的状态。此外,在凸块11上凸起接合石英片17的安装电极7,并且在凸块12上凸起接合石英片17的安装电极8时,石英片17被支撑为保持与底基板2平行的状态。结果,压电振动片4被支撑为从底基板用晶片40的上表面浮起的状态。此外,在该时间点,压电振动片4的一对激励电极5、6成为分别与一对贯通电极13、14导通的状态。

    在压电振动片4的安装结束后,进行将盖基板用晶片50与底基板用晶片40重合的重合步骤(S50)。具体而言,在将未图示的基准标记等作为指标的同时,将两个晶片40、50校准到正确的位置上。由此,安装后的压电振动片4成为收容到由两个晶片40、50包围的腔室16内的状态。

    在重合步骤后进行接合步骤(S60),将重合的两片晶片40、50放入阳极接合装置60,在真空状态下在预定的温度氛围中施加预定电压来进行阳极接合。

    具体而言,如图12所示,在下侧夹具61上载置重合的两片晶片40、50。此时,配置成下侧夹具61的排气孔67与盖基板用晶片50的贯通孔51连通。接着,在底基板用晶片40的上方载置上侧夹具63。由此两片晶片40、50被夹持在下侧夹具61和上侧夹具63之间。此外,将设置在电源线62的另一端的电极65与接合膜23连接。在此,电极65与盖基板用晶片50的形成有缺口部53的位置对应地露出的接合膜23的部分连接。

    在阳极接合装置60中设置两片晶片40、50后,在接合膜23和盖基板用晶片50之间施加预定的电压。于是,在接合膜23和盖基板用晶片50的界面上产生电化学反应,从而两者分别牢固地贴紧而被阳极接合。

    在本实施方式中,在接合膜23的4个部位连接有电极65的状态下施加电压,因此阳极接合从该4个部位大致同时开始,朝向晶片40、50的中央部C依次进行阳极接合。在此,在盖基板用晶片50的大致中央部形成有贯通孔51,因此能够防止在阳极接合时晶片40、50变形。此外,在阳极接合时产生氧气,但该氧气能够从贯通孔51通过排气孔67排出到阳极接合装置60的外部。即,能够将腔室16内可靠保持为真空状态。此外,通过这样从4个部位施加电压,能够将流过每一个部位的电流值设为1/4,能够防止接合膜23由于高电流而损伤。

    通过这样阳极接合两片晶片40、50,能够将压电振动片4密封在保持真空状态的腔室16内,能够得到接合底基板用晶片40和盖基板用晶片50而成的图13所示的晶片体70。此外,在图13中,为了容易观察附图,图示出分解晶片体70后的状态,从底基板用晶片40省略了接合膜23的图示。此外,图13所示的虚线M图示出在后面进行的切断步骤中切断的切断线。

    此外,在进行阳极接合时,形成于底基板用晶片40上的通孔24、25被贯通电极13、14彻底堵塞,因此腔室16内的气密性不会通过通孔24、25而受到损害。

    此外,在上述阳极接合结束后,进行外部电极形成步骤(S70),在底基板用晶片40的下表面上对导电性材料进行图形化,形成多个分别与一对贯通电极13、14电连接的一对外部电极21、22。通过该步骤,能够利用外部电极21、22使密封在腔室16内的压电振动片4工作。

    尤其是,进行该步骤的情况也与形成迂回电极9、10时同样,贯通电极13、14成为相对于底基板用晶片40的下表面处于大致同一平面的状态,因此,图形化后的外部电极21、22以贴紧状态与贯通电极13、14接触,并且在它们之间不会产生间隙等。由此,能够可靠地保证外部电极21、22与贯通电极13、14的导通性。

    然后,进行切断步骤(S80),沿着图13所示的切断线M将接合后的晶片体70切断进行单片化。结果,能够一次性地制造多个图1所示的双层构造式表面安装型的压电振子1,其将压电振动片4密封在腔室16内,该腔室16形成于相互阳极接合的底基板2和盖基板3之间。

    然后,进行内部的电特性检查(S90)。即,测定压电振动片4的谐振频率、谐振电阻值、驱动电平特性(谐振频率和谐振电阻值的激励功率依赖性)等进行检查。并且,一并检查绝缘电阻特性等。并且,进行压电振子1的外观检查,并检查尺寸和质量等。在全部检查结束的时间点,压电振子1的制造结束。

    根据本实施方式,在使两片晶片40、50层叠的状态下从与该晶片40、50的周缘部对应的4个部位施加电压来进行阳极接合时,在盖基板用晶片50的中央部形成有贯通孔51,因此能够防止在晶片40、50的中央部C上产生变形。即,形成于盖基板用晶片50的中央部C上的贯通孔51能够避免晶片的变形,因此能够在一对晶片40、50的大致整个区域上可靠进行阳极接合。由此,能够针对一对晶片40、50稳定进行阳极接合,从而能够提高成品率。

    此外,通过设置多个电极65来进行阳极接合,能够将流过每一个部位的电极65的电流值抑制得较低,针对大口径化的晶片也能够在大致整个区域上可靠地进行阳极接合。

    此外,在盖基板用晶片50中的压电振子1的非形成区域N内形成贯通孔51,因此不会使从一对晶片40、50制造出的压电振子1的个数减少。由此,能够制造可靠地阳极接合的压电振子1,而不会使制造效率下降。

    此外,在阳极接合装置60的下侧夹具61上,形成与盖基板用晶片50的贯通孔51连通的排气孔67,因此能够使在阳极接合时产生的气体(氧气)从贯通孔51通过排气孔67来可靠地排出。由此,在一对晶片40、50的阳极接合时能够将腔室16内可靠地保持为真空状态。

    此外,如上述实施方式那样,通过从多个部位施加电压,能够减小在每一个部位流过的电流值。由此,不会在一个部位流过大电流,从而能够防止接合膜损伤,能够更可靠地进行阳极接合。

    (振荡器)

    下面,参照图14说明使用本发明的玻璃密封型封装的振荡器的一个实施方式。

    如图14所示,振荡器100是将压电振子1作为与集成电路101电连接的振子而构成的。该振荡器100具有安装了电容器等电子部件102的基板103。在基板103上安装有振荡器用的上述集成电路101,压电振子1被安装在该集成电路101的附近。这些电子部件102、集成电路101和压电振子1分别通过未图示的布线图形电连接。另外,各个构成部件利用未图示的树脂进行模塑。

    在这样构成的振荡器100中,在对压电振子1施加电压时,该压电振子1内的压电振动片4振动。该振动根据压电振动片4具有的压电特性被转换成电信号,并作为电信号输入给集成电路101。所输入的电信号通过集成电路101进行各种处理,并作为频率信号输出。由此,压电振子1作为振子发挥作用。

    并且,关于集成电路101的结构,例如根据要求选择性地设定RTC(实时时钟)模块等,由此除了钟表用单功能振荡器等之外,还能够追加控制该设备或外部设备的动作日期或时刻、提供时刻或日历等功能。

    如上所述,根据本实施方式的振荡器100,通过使用压电振子1能够提供高品质的振荡器100,在该压电振子1中,腔室16内被可靠地保持为真空状态,底基板2和盖基板3被可靠地阳极接合。并且,压电振子1的成品率提高,因此能够相应地使振荡器100的成品率提高。

    另外,本发明不限于上述实施方式,可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变更。

    例如,在上述实施方式中,以使用AT振动片(厚度切变振动片)的压电振动片为例进行了说明,但是也可以用于使用音叉型压电振动片的压电振子。此外,不仅是压电振子,还能够用于具有通过阳极接合来接合一对晶片的结构的部件。

    此外,在上述实施方式中,将贯通孔51的形状设为十字形状,但是如图15A和图15B所示,贯通孔51的形状也可以是圆形或错开重合两个十字形状而成的形状。

    此外,在上述实施方式中,说明了在下侧夹具上形成排气孔的情况,但是也可以如图16所示不设置排气孔。但是,在这种情况下,将贯通孔51的大小(容积)形成为能够收容在阳极接合时产生的气体的大小。

    此外,在上述实施方式中,说明了在盖基板用晶片上形成贯通孔,并相应地在下侧夹具上形成排气孔的情况,但是也可以如图17所示,在底基板用晶片40上形成贯通孔41,并相应地在上侧夹具63上形成排气孔69。此外,也可以如图18所示,在下侧夹具61上载置底基板用晶片40,在上侧夹具63中的与盖基板用晶片50的贯通孔51连通的位置上形成排气孔69。此外,还可以不是仅在任意一方上形成贯通孔和排气孔,而是在两个晶片和夹具上形成贯通孔和排气孔。

    此外,在上述实施方式中,在晶片的圆周方向上等分的位置上配置电极65,但是也可以不在等分的位置上配置。即,只要能够防止晶片40、50的中央部C产生变形即可。

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本发明提供一种能够在一对晶片的大致整个区域上可靠地进行阳极接合,并且在一对晶片的阳极接合时能够将腔室内可靠地保持为真空状态的玻璃密封型封装的制造方法、玻璃密封型封装的制造装置以及振荡器。玻璃密封型封装的制造方法具有:在使一对晶片(40、50)层叠的状态下对与该晶片的周缘部对应的位置施加电压来进行阳极接合的步骤;以及对阳极接合的一对晶片进行单片化的步骤,其中,在一对晶片的至少任意一方的中央部上形成贯。

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