專利名稱：導(dǎo)通孔形成方法、壓電器件的制造方法及壓電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及針對(duì)用于形成壓電器件的壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法、利用了該導(dǎo)通孔形成方法的壓電器件的制造方法、及壓電器件，特別涉及適合于在一個(gè)主面上形成有激勵(lì)電極的壓電基板、和搭載了該壓電基板的壓電器件的導(dǎo)通孔形成方法、及壓電器件。
背景技術(shù)：
伴隨安裝設(shè)備的小型化，在振蕩器、濾波器、傳感器等中使用的壓電器件正在不斷地小型化、薄型化。目前正在開發(fā)的壓電器件中最小型的，有把用于搭載壓電元件片的封裝體的大小作成與所述元件片相同大小的所謂CSP(Chip Size Package，芯片尺寸封裝)結(jié)構(gòu)的器件。作為具有這種結(jié)構(gòu)的壓電器件的示例，例如可以列舉表面聲波器件(SAW器件surface acoustic wave device)，作為其結(jié)構(gòu)示例可以列舉在專利文獻(xiàn)1中所公開的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)1公開的SAW器件如圖9所示，由在一個(gè)主面上形成有激勵(lì)電極3和引出電極4的壓電基板2、和覆蓋所述壓電基板2的一個(gè)主面的蓋體5構(gòu)成。具體地進(jìn)行說(shuō)明，在所述蓋體5中與所述激勵(lì)電極3相對(duì)的部分設(shè)有凹陷部6，在與所述引出電極4對(duì)應(yīng)的部分設(shè)有貫通孔7，所述壓電基板2和所述蓋體5為通過(guò)陽(yáng)極接合而接合的結(jié)構(gòu)。對(duì)接合后的蓋體5的貫通孔7進(jìn)行填充導(dǎo)通材料的導(dǎo)通處理，在貫通孔7的周圍形成安裝用外部電極8。在這種結(jié)構(gòu)的壓電器件1中，元件片和器件的安裝面積相等，促進(jìn)了壓電器件的小型化。
專利文獻(xiàn)1日本特開平8-213874號(hào)公報(bào)可以說(shuō)在專利文獻(xiàn)1中公開的這樣結(jié)構(gòu)的壓電器件確實(shí)適合于小型化、薄型化。但是，專利文獻(xiàn)1公開的結(jié)構(gòu)的SAW器件存在以下問題。
第一，成為蓋體的壓電基板在主面形成有凹陷部和貫通孔，所以在清洗等工序中附著殘留異物的可能性較大。第二，壓電基板和蓋體通過(guò)形成于壓電基板的緣部的金屬薄膜而接合，所以在引出電極和貫通孔之間有可能產(chǎn)生間隙。在這種情況下，將不能實(shí)現(xiàn)外部電極和引出電極之間的導(dǎo)通，不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間的氣密，存在不需要的氣體和塵埃從所述間隙進(jìn)入內(nèi)部空間的可能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法、壓電器件的制造方法及壓電器件，以使激勵(lì)空間保持較高的氣密性，容易實(shí)現(xiàn)外部電極和激勵(lì)空間內(nèi)部的引出電極之間的導(dǎo)通。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法，在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板上形成導(dǎo)通用的貫通孔，其特征在于，對(duì)所述壓電基板的另一個(gè)主面中與所述引出電極相對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行噴砂加工，在形成將所述壓電基板掘進(jìn)到中途的預(yù)備孔后，對(duì)所述預(yù)備孔的底部進(jìn)行蝕刻加工，形成使所述引出電極的一部分露出的貫通孔，在所述貫通孔內(nèi)配置從所述壓電基板的另一個(gè)主面?zhèn)冉佑|所述引出電極的導(dǎo)電材料。如果利用這種方法在壓電基板上形成導(dǎo)通孔，則導(dǎo)通孔形成于形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板上，對(duì)作為金屬薄膜的引出電極和貫通孔內(nèi)部直接、連續(xù)地施加導(dǎo)電材料，所以不會(huì)在導(dǎo)通孔和引出電極之間產(chǎn)生間隙，不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)通不良。并且，通過(guò)利用噴砂加工形成預(yù)備孔，即使是蝕刻速率較低的壓電基板，也能夠高效地進(jìn)行開孔加工。另外，通過(guò)蝕刻加工使預(yù)備孔貫通，所以金屬薄膜不會(huì)被噴砂顆粒損壞，可以只殘留金屬薄膜。并且，通過(guò)利用這種方法形成導(dǎo)通孔，在將壓電基板安裝到封裝體等上的情況下，也可以把形成了激勵(lì)電極的一側(cè)表面配置為上表面而進(jìn)行安裝。因此，在安裝了壓電基板后，容易進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)等。另外，在把引出電極引到壓電基板的相反側(cè)的面時(shí)，不需要在壓電基板的側(cè)面形成電極。因此，可以防止由于蝕刻不良等而在電極之間產(chǎn)生短路等。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓電器件的制造方法，該壓電器件具有在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板；以及覆蓋所述壓電基板的電極形成面的蓋體，其特征在于，將所述壓電基板和所述蓋體貼合，對(duì)所述壓電基板的另一個(gè)主面中與所述引出電極相對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行噴砂加工，在形成將所述壓電基板掘進(jìn)到中途的預(yù)備孔后，對(duì)所述預(yù)備孔的底部進(jìn)行蝕刻加工，形成使所述引出電極的一部分露出的貫通孔，在所述貫通孔內(nèi)配置從所述壓電基板的另一個(gè)主面?zhèn)冉佑|所述引出電極的導(dǎo)電材料。如果利用這種方法制造壓電器件，則由于在將壓電基板和蓋體接合后進(jìn)行針對(duì)壓電基板的開孔加工，所以降低了由于接合時(shí)的加壓、加熱使得壓電基板和蓋體破損的概率。并且，導(dǎo)通孔形成于形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板上，對(duì)作為金屬薄膜的引出電極和貫通孔內(nèi)部直接、連續(xù)地形成導(dǎo)電材料，所以不會(huì)在導(dǎo)通孔和引出電極之間產(chǎn)生間隙，不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)通不良。并且，通過(guò)利用噴砂加工形成預(yù)備孔，即使是蝕刻速率較低的壓電基板，也能夠高效地進(jìn)行開孔加工。另外，通過(guò)蝕刻加工使預(yù)備孔貫通，所以金屬薄膜不會(huì)被噴砂顆粒損壞，可以只殘留金屬薄膜。并且，由于保留金屬薄膜而在壓電基板上形成貫通孔，所以壓電基板和蓋體之間的空間、即激勵(lì)空間不會(huì)對(duì)外部大氣開放，可以保持高氣密性。
并且，在上述的壓電器件的制造方法中，優(yōu)選對(duì)所述引出電極實(shí)施厚膜化處理。通過(guò)實(shí)施這種處理，在壓電基板上形成貫通孔時(shí)，不會(huì)受到激勵(lì)空間和外部空間之間的氣壓差的影響而使金屬薄膜、即引出電極破損。
并且，在實(shí)施上述這樣的壓電器件的制造方法時(shí)，優(yōu)選所述壓電基板是石英，所述金屬薄膜是鋁，所述蝕刻加工為把CF4氣體作為反應(yīng)氣體的干式蝕刻法。通過(guò)在這種條件下制造壓電器件，壓電基板通過(guò)干式蝕刻被蝕刻掉，而金屬薄膜不會(huì)通過(guò)干式蝕刻被蝕刻。因此，只在壓電基板上形成貫通孔，不會(huì)損傷金屬薄膜，可以良好地保持激勵(lì)空間的氣密性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓電器件，具有在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板；以及氣密地密封所述壓電基板的電極形成面的蓋體，其特征在于，在所述壓電基板的另一個(gè)主面上設(shè)有從與所述引出電極相對(duì)應(yīng)的部位到所述引出電極形成的貫通孔、和安裝用電極，在所述貫通孔中配置了使所述引出電極和所述安裝用電極電連接的導(dǎo)電材料。這種結(jié)構(gòu)的壓電器件實(shí)現(xiàn)了小型化、薄型化，而且可以確保對(duì)于外部安裝用電極的較高的導(dǎo)電性。并且，在將壓電基板和蓋體接合后形成貫通孔的情況下，激勵(lì)空間不會(huì)對(duì)外部空間開放，可以確保激勵(lì)空間的高氣密性。
并且，在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電器件中，優(yōu)選構(gòu)成所述引出電極的金屬薄膜形成得比構(gòu)成激勵(lì)電極的金屬薄膜厚。通過(guò)形成這種結(jié)構(gòu)，可以降低在壓電基板上形成貫通孔時(shí)金屬薄膜破損的可能性。
并且，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓電器件，其特征在于，該壓電器件是利用上述任意一種壓電器件制造方法而制造的。只要是具有這種特征的壓電器件，就可以發(fā)揮上述壓電器件制造方法中記述的效果。
并且，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種壓電器件，其特征在于，該壓電器件搭載了使用上述壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法而形成的壓電元件片。在具有這種特征的壓電器件中，可以發(fā)揮上述壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法中記述的效果。


圖1是表示本發(fā)明的壓電器件的第1實(shí)施方式的圖。
圖2是表示第1實(shí)施方式的壓電器件的制造過(guò)程的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的壓電器件的第2實(shí)施方式的圖。
圖4是表示本發(fā)明的壓電器件的第3實(shí)施方式的圖。
圖5是表示本發(fā)明的壓電器件的第4實(shí)施方式的圖。
圖6是表示第2實(shí)施方式的壓電器件的制造方法的示意圖。
圖7是表示第2實(shí)施方式的壓電器件的制造方法的另一示例的示意圖。
圖8是表示搭載了使用本發(fā)明的壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法制造的壓電元件片的壓電器件的示例圖。
圖9是表示具有CSP結(jié)構(gòu)的SAW元件的示例圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法、壓電器件的制造方法、及壓電器件的實(shí)施方式。另外，以下所示的實(shí)施方式是本發(fā)明涉及的一部分的實(shí)施方式，本發(fā)明并不局限于以下所示的實(shí)施方式。
以下，參照?qǐng)D1，以SAW元件為例說(shuō)明本發(fā)明的壓電器件的第1實(shí)施方式。另外，在圖1中，圖1(A)表示SAW元件的俯視圖，圖1(B)表示該圖(A)中的A-A剖面圖。本實(shí)施方式的SAW元件10具有壓電基板12、和覆蓋該壓電基板12的一個(gè)主面的蓋體42。在壓電基板12上形成有簾狀電極(IDTinterdigital transducer，叉指換能器)20，其由一對(duì)梳狀電極14嵌合地配置而成，該梳狀電極14由沿著表面聲波的傳播方向配置的母線16、和垂直于所述母線16而形成的多個(gè)電極指18構(gòu)成；以及在表面聲波的傳播方向上夾著所述IDT 20配置的一對(duì)反射器22。所述反射器22形成為由平行于構(gòu)成所述梳狀電極14的電極指18而配置多個(gè)導(dǎo)體條24相互連接而成的柵格狀形式。并且，在構(gòu)成所述IDT 20的梳狀電極14上設(shè)有用于進(jìn)行IDT 20的信號(hào)輸入或輸出的引出電極26。形成于所述壓電基板12上的IDT 20、反射器22等的激勵(lì)電極及引出電極26由鋁(Al)等的金屬薄膜構(gòu)成。并且，在本實(shí)施方式的壓電基板12的緣部上，作為接合膜形成有與所述IDT 20、所述反射器22和所述引出電極26相同厚度的金屬圖案28。作為該金屬圖案28的構(gòu)成材料，例如可以列舉金(Au)和鋁(Al)。
作為所述壓電基板12的構(gòu)成材料，例如可以列舉石英(SiO2)、鉭酸鋰(LiTaO3)、鈮酸鋰(LiNbO3)等。在本實(shí)施方式中，特別舉例說(shuō)明壓電基板12為石英時(shí)的情況。
所述壓電基板12在形成所述引出電極26的位置處，具有從另一個(gè)主面到所述引出電極26形成的貫通孔30。貫通孔30不貫通形成引出電極26的金屬薄膜，而是在使引出電極26的一部分露出于孔形成部的狀態(tài)下使其保留。并且，在所述壓電基板12的另一個(gè)主面及所述貫通孔30中，通過(guò)蒸鍍、濺射或電鍍處理等形成有金屬膜32，在另一個(gè)主面上形成安裝用外部電極34，并且實(shí)現(xiàn)該安裝用外部電極34和所述引出電極26之間的導(dǎo)通。在這樣形成有用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通的金屬膜32的貫通孔30中，通過(guò)填充金屬釬料40等的導(dǎo)電材料，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通性的強(qiáng)化。
對(duì)于覆蓋所述壓電基板12的一個(gè)主面的蓋體42，為了保持良好的接合狀態(tài)，可以采用具有與壓電基板12相同的熱膨脹系數(shù)的材料。在本實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明蓋體42的構(gòu)成材料為與壓電基板12相同的石英的情況。在蓋體42上，在與所述壓電基板12上形成的緣部的金屬圖案28對(duì)應(yīng)的位置處，由與所述金屬圖案28相同的材料形成有相同形狀的金屬圖案44。具有上述結(jié)構(gòu)的壓電基板12和蓋體42以所述金屬圖案28、44作為接合膜，通過(guò)熱壓接而接合(金屬接合)。
參照?qǐng)D2說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的SAW元件10的制造方法。在本實(shí)施方式的SAW元件10中，首先將在一個(gè)主面上形成了IDT 20、反射器22和引出電極26的壓電基板12與蓋體42接合(參照?qǐng)D2(A))。然后，在壓電基板12的另一個(gè)主面中對(duì)應(yīng)于所述引出電極26的位置處，通過(guò)噴砂加工形成預(yù)備孔30a。預(yù)備孔30a只要是不貫通壓電基板12，形成為約使基板保留微小厚度的深度的孔即可。即，將壓電基板12掘進(jìn)到中途。在形成預(yù)備孔30a時(shí)，認(rèn)為可以保留例如約為壓電基板12的厚度的十分之一左右的厚度(參照?qǐng)D2(B))。在形成預(yù)備孔30a后，通過(guò)干式蝕刻在壓電基板12上形成貫通孔30。作為在干式蝕刻中使用的反應(yīng)氣體，可以列舉氟利昂(四氟甲烷CF4)氣體(參照?qǐng)D2(C))。在壓電基板12上形成貫通孔30后，通過(guò)蒸鍍、濺射或電鍍處理，在壓電基板12的另一個(gè)主面及所述貫通孔30的內(nèi)面形成金屬膜32。通過(guò)對(duì)所形成的金屬膜32實(shí)施光刻工序，在壓電基板12的另一個(gè)主面上形成安裝用外部電極34(參照?qǐng)D2(D))。然后，在保留凹陷部的貫通孔30的形成位置處填充金屬釬料40，將孔填埋(參照?qǐng)D2(E))。
在上述的SAW元件10的形成方法中進(jìn)行噴砂加工的情況下，首先，利用對(duì)于石英干式蝕刻用的CF4氣體的保護(hù)膜(抗蝕膜未圖示)覆蓋整個(gè)SAW元件10?？刮g劑的涂布方法例如可以是浸漬涂布法。另外，在只覆蓋壓電基板12的另一個(gè)主面?zhèn)葧r(shí)，也可以采用旋轉(zhuǎn)涂布法?？刮g劑可以使用感光性的正性抗蝕劑(也可以是負(fù)性)，通過(guò)在預(yù)備孔30a的形成位置處設(shè)有開口部的光掩模，向所述抗蝕劑照射紫外線。在照射紫外線后，把SAW元件10浸漬在顯影液中，去除涂布在預(yù)備孔30a的形成位置上的抗蝕劑。在去除感光部的抗蝕劑后，進(jìn)行烘干處理，以便從加工面去除在顯影時(shí)使用的溶劑等。
按照上面所述，經(jīng)過(guò)光刻工序形成干式蝕刻用的抗蝕膜后，形成噴砂加工用的保護(hù)膜。噴砂加工用的保護(hù)膜一般使用感光性的尿烷樹脂等。作為保護(hù)膜的形成方法與上述相同，在所述干式蝕刻用的抗蝕膜上通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布等涂布噴砂加工用的保護(hù)樹脂并固化后，使用光掩模，利用紫外線使預(yù)備孔30a的形成位置感光，利用顯影液(例如弱堿性溶液)去除對(duì)應(yīng)部分的保護(hù)膜。
這樣形成保護(hù)膜后，對(duì)作為預(yù)備孔30a的形成位置而部分地露出加工面的壓電基板12的另一個(gè)主面實(shí)施噴砂加工，從而可形成上述的預(yù)備孔30a。
在形成預(yù)備孔30a后進(jìn)行干式蝕刻時(shí)，首先去除上述噴砂加工用的保護(hù)膜。然后，把SAW元件10放置在干式蝕刻用的室內(nèi)，使用CF4氣體進(jìn)行蝕刻處理，使預(yù)備孔30a貫通。在利用這種方法形成貫通孔30時(shí)，形成引出電極26的Al不容易被CF4氣體蝕刻，所以蝕刻在壓電基板12貫通的時(shí)刻結(jié)束，構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜不會(huì)被貫通。另外，抗蝕膜的形成方法本身不會(huì)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式帶來(lái)影響。
并且，在上述制造方法中，在壓電基板12上形成的貫通孔30和壓電基板12的另一個(gè)主面形成金屬膜32時(shí)，作為形成方法列舉了蒸鍍、濺射和電鍍處理，但通過(guò)蒸鍍、濺射形成的金屬膜極薄，有可能因?yàn)樵趯弘娀?2安裝到其他基板等上時(shí)所使用的焊錫而剝離(所謂的焊錫咬入(solder leach))。因此，金屬膜32的形成優(yōu)選容易進(jìn)行厚膜化處理的電鍍處理。另外，如果能夠使金屬膜32厚膜化，則利用蒸鍍和濺射形成金屬膜32也沒有問題。并且，也可以把蒸鍍或?yàn)R射與電鍍處理組合起來(lái)，來(lái)形成金屬膜32。
在按照上面所述制造的SAW元件10中，在形成了激勵(lì)電極的壓電基板12上形成貫通孔30，通過(guò)該貫通孔30實(shí)現(xiàn)與安裝用外部電極34的導(dǎo)通，可以獲得較高的導(dǎo)通性。并且，在將壓電基板12和蓋體42接合后，按照僅使壓電基板12貫通的方式形成貫通孔30，所以在接合后激勵(lì)空間46不會(huì)對(duì)外部空間開放，可以對(duì)SAW元件10的激勵(lì)空間46確保高氣密性。并且，在將壓電基板12和蓋體42接合后形成貫通孔30，所以在各個(gè)部件的清洗步驟等中，不會(huì)產(chǎn)生清洗液和異物殘留于貫通孔中的情況。另外，在熱壓接壓電基板12和蓋體42時(shí)，壓電基板12、蓋體42兩者的按壓面均是平坦的，所以壓力不會(huì)局部集中。因此，不會(huì)產(chǎn)生壓電基板12和蓋體42因按壓而出現(xiàn)裂紋和破損的情況。
下面，參照?qǐng)D3說(shuō)明本發(fā)明的壓電器件的第2實(shí)施方式。本實(shí)施方式的壓電器件的基本結(jié)構(gòu)與上述第1實(shí)施方式的壓電器件(SAW元件)相同。因此，對(duì)其功能相同的部分，在附圖上賦予相同標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施方式的SAW元件10a的特征是，壓電基板12和蓋體42的接合方法與第1實(shí)施方式的SAW元件10不同。更具體地講，本實(shí)施方式的SAW元件10a的特征在于，作為接合壓電基板12和蓋體42的手段，采用不在接合面之間設(shè)置接合膜的直接接合。
直接接合是不象上述那樣使用作為接合膜的金屬圖案28、44(參照?qǐng)D1)，而將相同材料(石英)的壓電基板12和蓋體42接合的手段。接合的步驟如下，首先對(duì)壓電基板12和蓋體42的接合面進(jìn)行鏡面研磨，并進(jìn)行表面清洗，同時(shí)進(jìn)行親水化處理，使壓電基板12和蓋體42的接合面之間存在水(H2O)。所說(shuō)親水化處理例如指使接合面稍微氧化等的處理，是用于提高親水性的處理。并且，使接合面之間有水具有使羥基(OH)附著在接合面上的作用。然后，按壓壓電基板12和蓋體42，進(jìn)行臨時(shí)接合。在臨時(shí)接合后，進(jìn)一步對(duì)壓電基板12和蓋體42加壓，同時(shí)加熱壓電基板12和蓋體42，從而使介于接合面的水氣化，在接合面產(chǎn)生硅氧烷鍵(Si-O-Si)，接合完成。另外，在上述步驟中，通過(guò)在加熱加壓時(shí)對(duì)加壓面施加超聲波，能夠促進(jìn)反應(yīng)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成接合。
在上述的直接接合中，配置在接合面之間的原子的成鍵電子彼此直接接合，所以能夠?qū)崿F(xiàn)氣密性高的牢靠接合。并且，由于不需要接合膜，所以能夠省略形成接合膜的工序。
下面，參照?qǐng)D4說(shuō)明本發(fā)明的壓電器件的第3實(shí)施方式。本實(shí)施方式的壓電器件的基本結(jié)構(gòu)與上述第1、第2實(shí)施方式的壓電器件(SAW元件)相同。因此，對(duì)其功能相同的部分，在附圖上賦予相同標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施方式的SAW元件10b與第2實(shí)施方式的SAW元件10a相同，其特征在于，壓電基板12和蓋體42的接合方法與第1實(shí)施方式的SAW元件10不同。更具體地講，本實(shí)施方式的SAW元件10b的特征在于，作為接合壓電基板12和蓋體42的手段，采用陽(yáng)極接合。
陽(yáng)極接合是直接接合的一種，但與上述的直接接合不同，是不僅在石英之間，而且在石英和玻璃或金屬等之間產(chǎn)生Si-O的共價(jià)鍵，從而不需要接合膜即可將兩者直接接合的接合方式。即，在圖4中，作為接合部，記載了接合形成于壓電基板上的金屬圖案28和蓋體42的情況，但也可以不通過(guò)該金屬圖案28即可將壓電基板12和蓋體42接合。作為具體方法，將壓電基板12和蓋體42置于幾百℃的溫度下，向兩者之間施加幾百V電壓的直流電流，從而使得在壓電基板12和蓋體42之間產(chǎn)生共價(jià)鍵。像本實(shí)施方式這樣，在蓋體42為石英時(shí)，具體講把蓋體42作為陽(yáng)極，把金屬圖案28作為陰極，施加電流即可。作為進(jìn)行陽(yáng)極接合的特征，可以列舉壓電基板12和蓋體42上產(chǎn)生的物理變形非常小的特點(diǎn)。并且，在進(jìn)行了陽(yáng)極接合時(shí)，也可以通過(guò)施加逆電壓來(lái)分離，而不會(huì)損傷接合材料。并且，陽(yáng)極接合與上述的直接接合相同，可以實(shí)現(xiàn)牢靠的接合，可以使激勵(lì)空間46保持高氣密性。
另外，在利用上述的直接接合或陽(yáng)極接合進(jìn)行壓電基板12和蓋體42之間的接合時(shí)，如果使蓋體42的對(duì)峙面為平坦面，則有可能難以確保激勵(lì)空間46。因此，在蓋體42的與激勵(lì)電極相對(duì)的部位形成凹陷部50，在接合壓電基板12和蓋體42時(shí)，可以確保充足的激勵(lì)空間46。
在上述實(shí)施方式中均說(shuō)明了蓋體42的構(gòu)成材料為與壓電基板12的構(gòu)成材料相同的石英，但蓋體42的構(gòu)成材料也可以是熱膨脹率與壓電基板12近似的材料，還可以是在接合后能夠保持激勵(lì)空間46的氣密性的金屬和其他材料。但是，在利用導(dǎo)電性材料構(gòu)成蓋體42時(shí)，對(duì)于引出電極26等的電極需要考慮金屬薄膜的厚度，以便不接觸蓋體42。
下面，參照?qǐng)D5說(shuō)明本發(fā)明的壓電器件的第4實(shí)施方式。本實(shí)施方式的壓電器件的基本結(jié)構(gòu)與上述第1、第2和第3實(shí)施方式的壓電器件(SAW元件)相同。因此，因此，對(duì)其功能相同的部分，在附圖上賦予相同標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施方式的SAW元件10c的特征如圖5所示，使構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜的膜厚大于構(gòu)成IDT 20和反射器22(參照?qǐng)D1)的金屬薄膜的膜厚。具體講，在本實(shí)施方式中，使構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜的膜厚與激勵(lì)空間46的高度相同，使引出電極26與蓋體42接觸。通過(guò)形成這種結(jié)構(gòu)，即使在接合壓電基板12和蓋體42后的激勵(lì)空間46保持真空等高氣密性的情況下，在形成貫通孔30時(shí)，構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜也不會(huì)受到氣壓的影響而破損。
這樣使引出電極26的膜厚較厚時(shí)，可以采用圖6所示的方法和圖7所示的方法。首先，在圖6所示的方法中，使形成于壓電基板12的一個(gè)主面上的IDT 20、反射器22、引出電極26和金屬圖案28形成為相同厚度，并且在所述壓電基板12中與所述引出電極26相對(duì)的位置處形成厚度與蓋體42上形成的金屬圖案44相同的金屬薄膜26a。接合這樣形成的壓電基板12和蓋體42，從而可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜的膜厚與激勵(lì)空間46的高度相同的SAW元件10c。如果利用這種方法實(shí)現(xiàn)引出電極26的厚膜化，則蓋體42側(cè)的金屬薄膜26a與形成于緣部的金屬圖案28可以在同一工序中形成，所以不需增加工序數(shù)，即可進(jìn)行引出電極26的厚膜化。另外，引出電極26的厚膜化的目的在于，在對(duì)壓電基板12形成貫通孔30時(shí)，使構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜不會(huì)受到激勵(lì)空間和外部空間之間的氣壓影響而破損，所以不需要追求膜之間的接合強(qiáng)度等。
然后，圖7所示的方法使形成于壓電基板12上的IDT 20的引出電極26的厚度本身形成得較厚。在該方法中，為了使引出電極26厚膜化而增加了工序數(shù)，但具有可以任意確定膜厚的優(yōu)點(diǎn)。并且，引出電極26的形狀和結(jié)構(gòu)不會(huì)直接影響SAW元件10c的頻率特性，所以可以在金屬膜之外包覆引出電極26，提高引出電極26的強(qiáng)度。在這種方法中，與圖6所示的方法相同，在對(duì)壓電基板12形成貫通孔30時(shí)，可以防止構(gòu)成引出電極26的金屬薄膜因激勵(lì)空間46和外部空間之間的氣壓影響而破損。
在上述實(shí)施方式中，以單體單位說(shuō)明了壓電器件(SAW元件10、10a～10c)的制造情況，但本發(fā)明的壓電器件的制造方法和壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法也可以用于晶片單位的制造工藝。并且，在上述實(shí)施方式中，對(duì)IDT 20和引出電極26分開進(jìn)行了說(shuō)明，但是，例如也可以把構(gòu)成IDT 20的母線16作為引出電極。
在上述實(shí)施方式中，作為壓電器件舉例說(shuō)明了SAW元件，但作為搭載使用本發(fā)明的壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法制造的壓電元件片的器件，除直接采用上述SAW元件的SAW振子和SAW濾波器外，還可以列舉在上述SAW元件或SAW元件片上搭載了IC等電子部件的振蕩器和各種傳感器等。作為使用了SAW元件或SAW元件片的傳感器，例如可以列舉質(zhì)量傳感器、隔膜傳感器等。
在使用利用上述壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法制造的SAW元件片制造振蕩器時(shí)，例如可以形成圖8所示的結(jié)構(gòu)。圖8所示的振蕩器100具有封裝體105，其由內(nèi)部腔體130形成為階梯狀，并使上部開口的升狀基座110、和作為密封該基座110的開口部的蓋體的蓋120形成；搭載在前述封裝體105內(nèi)的SAW元件片60；和IC 140。所述基座110由多個(gè)基板110a～110c層疊而成，在各個(gè)基板110a～110c上分別利用金屬薄膜形成了配線圖案112，形成于各個(gè)基板110a～110c上的配線圖案112根據(jù)需要通過(guò)通孔114等電連接，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。并且，在所述基座110的下表面形成有外部安裝用電極116，其與在內(nèi)部形成的配線圖案112電連接。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的基座110，例如通過(guò)倒裝法接合，在使有源面朝下的狀態(tài)下把所述IC 140搭載在基板110a上形成的配線圖案112上。并且，在使有源面朝上的狀態(tài)下把所述SAW元件片60搭載在基板110b上形成的配線圖案112上。這樣形成的振蕩100不用導(dǎo)線作為內(nèi)部配線，所以能夠?qū)崿F(xiàn)封裝體105的扁平化。并且，由于可以面向基座110的開口部側(cè)配置SAW元件片60的有源面，所以在利用玻璃等透光性材料形成蓋120的情況下，在將封裝體105密封后，可以向激勵(lì)電極照射激光而對(duì)金屬薄膜進(jìn)行修剪，進(jìn)行使振蕩器100的諧振頻率與目標(biāo)值一致的頻率調(diào)節(jié)。另外，蓋120與基座110的接合可以采用通過(guò)密封圈122進(jìn)行的縫焊等。
在上述實(shí)施方式中，作為形成導(dǎo)通孔的壓電基板，以SAW元件片用的基板為對(duì)象進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法也可以用于制造AT切型或音叉型壓電振動(dòng)片、陀螺儀元件片。
權(quán)利要求
1.一種壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法，在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板上形成導(dǎo)通用的貫通孔，其特征在于，該方法包括以下步驟對(duì)所述壓電基板的另一個(gè)主面中與所述引出電極相對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行噴砂加工，形成將所述壓電基板掘進(jìn)到中途的預(yù)備孔，對(duì)所述預(yù)備孔的底部進(jìn)行蝕刻加工，形成使所述引出電極的一部分露出的貫通孔，在所述貫通孔內(nèi)配置從所述壓電基板的另一個(gè)主面?zhèn)冉佑|所述引出電極的導(dǎo)電材料。
2.一種壓電器件的制造方法，該壓電器件具有在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板；以及覆蓋所述壓電基板中的電極形成面的蓋體，其特征在于，該方法包括以下步驟將所述壓電基板和所述蓋體貼合，對(duì)所述壓電基板的另一個(gè)主面中與所述引出電極相對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行噴砂加工，形成將所述壓電基板掘進(jìn)到中途的預(yù)備孔，對(duì)所述預(yù)備孔的底部進(jìn)行蝕刻加工，形成使所述引出電極的一部分露出的貫通孔，在所述貫通孔內(nèi)配置從所述壓電基板的另一個(gè)主面?zhèn)冉佑|所述引出電極的導(dǎo)電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電器件的制造方法，其特征在于，對(duì)所述引出電極實(shí)施厚膜化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓電器件的制造方法，其特征在于，所述壓電基板是石英，所述金屬薄膜是鋁，所述蝕刻加工是把CF4氣體作為反應(yīng)氣體的干式蝕刻法。
5.一種壓電器件，該壓電器件具有在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板；以及氣密地密封所述壓電基板的電極形成面的蓋體，其特征在于，在所述壓電基板的另一個(gè)主面上設(shè)有從與所述引出電極相對(duì)應(yīng)的部位到所述引出電極形成的貫通孔；和安裝用電極，在所述貫通孔中配置有使所述引出電極和所述安裝用電極電連接的導(dǎo)電材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電器件，其特征在于，構(gòu)成所述引出電極的金屬薄膜形成得比構(gòu)成激勵(lì)電極的金屬薄膜厚。
7.一種壓電器件，其特征在于，該壓電器件是利用權(quán)利要求2～4中任一項(xiàng)所述的壓電器件的制造方法制造的。
8.一種壓電器件，其特征在于，該壓電器件搭載了使用權(quán)利要求1所述的壓電基板的導(dǎo)通孔形成方法形成的壓電元件片。
全文摘要
導(dǎo)通孔形成方法、壓電器件的制造方法及壓電器件。本發(fā)明的課題是提供一種壓電器件的制造方法，使激勵(lì)空間保持高氣密性，容易實(shí)現(xiàn)外部安裝用電極和激勵(lì)空間內(nèi)部的引出電極的導(dǎo)通。作為解決手段，提供了一種SAW元件(10)的制造方法，該SAW元件具有在一個(gè)主面上由金屬薄膜形成有激勵(lì)電極和引出電極的壓電基板(12)；以及覆蓋壓電基板(12)中的電極形成面的蓋體(42)，其特征在于，將壓電基板(12)和蓋體(42)貼合，對(duì)壓電基板(12)的另一個(gè)主面中與引出電極(26)相對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行噴砂加工形成預(yù)備孔，通過(guò)對(duì)預(yù)備孔形成位置實(shí)施蝕刻加工，在保留金屬薄膜的狀態(tài)下，在壓電基板(12)上形成貫通孔(30)，對(duì)貫通孔(30)形成金屬膜(32)并實(shí)施導(dǎo)通處理。
文檔編號(hào)H03H3/00GK1933325SQ200610153860
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者青木信也 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社