接合玻璃的切断方法、封装件的制造方法、封装件、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟的制作方法

专利名称：接合玻璃的切断方法、封装件的制造方法、封装件、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟的制作方法
技术领域：
本发明涉及接合玻璃的切断方法、封装件(package)的制造方法、封装件、压电振动器、振荡器、电子设备及电波 钟。
背景技术：
近年来，在便携电话或便携信息终端设备中，使用利用水晶等的压电振动器(封装件)作为时刻源或控制信号等的定时源、参考信号源等。已知有各式各样的这种压电振动器，但作为其中一种，众所周知有表面安装(SMD)型的压电振动器。作为这种压电振动器，例如包括相互接合的基底基板及盖基板、形成于两基板之间的空腔、以及以气密密封于空腔内的状态被收纳的压电振动片(电子部件)。这里，在制造上述的压电振动器时，在盖基板用圆片(wafer)形成空腔用的凹部， 另一方面在基底基板用圆片上装配压电振动片后，通过接合层阳极接合两圆片，成为在圆片的行列方向形成有多个封装件的圆片接合体。然后，通过按每个在圆片接合体中形成的各封装件(按每个空腔)切断圆片接合体，制造空腔内气密密封有压电振动片的多个压电振动器(封装件)。作为圆片接合体的切断方法，已知有例如使用刀尖附着有金刚石的刀沿着厚度方向切断(dicing)圆片接合体的方法。然而，在采用刀的切断方法中，需要在空腔间设置考虑刀的宽度的切断带(切断代)，故存在从1块圆片接合体取出的压电振动器的数目少、切断时产生碎屑、切断面粗糙等的问题。另外，由于加工速度慢，所以还存在生产效率低下这一问题。另外，已知还有以下的方法在金属棒的前端嵌入金刚石，通过该金刚石沿着圆片接合体的表面的预定切断线刻出划痕(划片槽)后，再沿着划片槽施加割断应力并切断。然而，在上述的方法中，由于划片槽上产生大量的碎屑，故存在圆片容易破裂、切断面的表面精度变得粗糙这一问题。于是，为了应对上述那样的问题，通过激光切断圆片接合体的方法得到开发。作为这样的方法，例如有专利文献1所示的方法，在圆片接合体的内部对齐聚光点后照射激光， 沿着圆片接合体的预定切断线形成因多光子吸收引起的重整(reforming)区域。然后，通过向圆片接合体施加割断应力(冲击力)，以重整区域为起点切断圆片接合体。专利文献1 日本专利第3408805号

发明内容
然而，在专利文献1的构成中，存在以下的问题圆片接合体的内部产生大量的激光的脉冲痕迹，该脉冲痕迹成为损伤层(damaged layer)并残存于圆片接合体的内部。然后，应力集中于该损伤层，在切断圆片接合体时，在圆片接合体的面方向产生裂缝。另外，存在切断圆片接合体后形成的压电振动器的机械耐久性降低这一问题。
另外，如上所述，圆片接合体通过经由接合层阳极接合而形成，但在接合圆片时需要向接合层的整体总括地施加电压。因而，需要在圆片接合体的接合面连续地形成接合层。 然后，当要在接合面连续地形成有接合层的状态、即接合层在各压电振动器之间相连的状态下切断圆片接合体时，在断开(breaking)时会妨碍圆片接合体的厚度方向的裂缝的进行。由此，圆片接合体的面方向产生裂缝等，存在无法按各压电振动器的期望的尺寸切断圆片接合体这一问题。其结果，在最坏的情况下，存在空腔与外部联通从而无法保持空腔内的气密这一问题。这些产品被当作次品处理，所以存在从1块圆片接合体取出的良品的数量减少、成品率降低这一问题。 于是，本发明是鉴于上述的问题而完成的，提供能通过按照既定尺寸切断接合玻璃从而提高成品率的接合玻璃的切断方法、封装件的制造方法、封装件、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟。为了解决上述的课题，本发明提供以下的方法。本发明涉及的接合玻璃的切断方法，是沿着预定切断线切断通过接合材料接合了多个玻璃基板的接合面彼此而成的接合玻璃的切断方法，其特征在于，包括第1激光照射工序，沿着所述预定切断线照射出射所述接合材料的吸收光带波长的光的第1激光，从所述接合面剥离所述预定切断线上的所述接合材料；第2激光照射工序，沿着所述预定切断线照射出射所述接合玻璃的吸收光带波长的光的第2激光，在所述接合玻璃的所述一个表面形成槽；切断工序，通过对所述接合玻璃的所述预定切断线施加割断应力，沿着所述预定切断线切断所述接合玻璃。依据该结构，在切断工序以前，沿着预定切断线在玻璃基板的表层部分形成槽后， 能通过沿着预定切断线施加割断应力切断接合玻璃。在此情况下，与现有的采用刀的切断方法相比，存在切断带非常小、切断速度快、切断面的表面精度良好、没有碎屑产生等的优点。另外，由于没有在接合玻璃的内部形成损伤层之虞，所以不存在切断接合玻璃时的接合玻璃的面方向的裂缝的产生，或切断后的接合玻璃的机械耐久性的降低。特别是，通过在第2激光照射工序之前剥离预定切断线上的接合材料，能促进切断时接合玻璃的厚度方向的裂缝的进行，并且防止接合玻璃的面方向的裂缝的进行。因此， 接合玻璃被沿着预定切断线平滑地切断。由此，能提高切断面的表面精度，并且能在切断时防止接合玻璃的破裂等从而将接合玻璃切断为期望的尺寸。另外，本发明的特征在于，所述接合材料由具有导电性的金属材料构成，所述接合玻璃阳极接合了所述多个玻璃基板的所述接合面彼此，在所述第1激光照射工序中，设定所述第1激光的波长为532nm。依据该构成，通过金属材料阳极接合玻璃基板彼此，与用粘接剂等接合玻璃基板彼此的情况相比，能够防止因经时劣化或冲击等引起的偏离，或接合玻璃的翘曲等，从而牢固地接合玻璃基板彼此。特别是，在第1激光照射工序中，通过使用波长为532nm的第1激光，激光的输出全部在接合材料中吸收，从而接合材料被加热并迅速熔化，激光的照射区域的接合材料从激光的照射区域向外侧收缩。由此，能良好地剥离预定切断线上的接合材料。另外，本发明的特征在于，所述玻璃基板由碱石灰玻璃构成，所述第2激光照射工序中设定所述第2激光的波长为266nm。依据该构成，通过对由碱石灰玻璃构成的玻璃基板照射波长为266nm的第2激光， 激光在接合玻璃的表层部分中被完全吸收，从而能在接合玻璃的表层部分形成期望的槽。 即能形成碎屑或碎片的产生较少、线性良好的槽，所以在之后的切断工序中，能将接合玻璃切断成期望的尺寸。另外，本发明的特征 在于，在所述切断工序中从所述接合玻璃的另一个表面沿着所述槽施加割断应力。依据该构成，通过从接合玻璃的另一个表面沿着槽施加割断应力，能更平滑且容易地切断接合玻璃，从而能得到更良好的切断面。另外，本发明的特征在于，所述接合玻璃仅在所述预定切断线上的一部分配置所述接合材料并接合，在所述第1激光照射工序中仅向配置于所述预定切断线上的所述接合材料照射所述第1激光的光。依据该构成，在第1激光照射工序中，能通过第1激光减少剥离的接合材料的面积。由此，能缩短第1激光照射工序的工作时间从而提高工作效率。另外，本发明涉及的封装件的制造方法，制造包括通过接合材料互相接合的多个玻璃基板以及形成于所述多个玻璃基板的内侧的空腔的、能在所述空腔内封入电子部件的封装件，其特征在于，使用上述本发明的接合玻璃的切断方法按照所述封装件的每个形成区域切断所述多个玻璃基板。依据该构成，通过用上述本发明的接合玻璃的切断方法切断玻璃基板，能促进切断时接合玻璃的厚度方向的裂缝的进行，并且防止接合玻璃的面方向的裂缝的进行。因此， 切断时玻璃基板被沿着每个封装件形成区域的预定切断线平滑地切断。由此，能提高切断面的表面精度，并且能防止切断时玻璃基板的破裂等，从而将玻璃基板切断为期望的尺寸。由此，能确保空腔的气密，从而能提供可靠性高的封装件。因此，能增加作为良品取出的封装件的数量，能提高成品率。另外，本发明涉及的封装件包括通过接合材料互相接合的多个玻璃基板以及形成于所述多个玻璃基板的内侧的空腔，所述空腔内封入有电子部件，其特征在于，所述封装件被使用上述本发明的接合玻璃的切断方法切断，在所述封装件的所述第2激光的照射面侧的外周边部，具有割断由所述第2激光形成的所述槽而成的倒角部。依据该构成，取出被切断的封装件时，即使在用于取出封装件的器具与封装件的角部接触的情况下，也能抑制碎屑的产生，所以能将封装件在良品的状态下取出来。此外，通过第2激光形成槽后，能沿着槽(预定切断线)切断而自动地形成倒角部，所以与在切断后的封装件分别形成倒角部的情况相比，能迅速且容易地形成倒角部。其结果，能提高工作效率。进而，通过这样沿着槽切断接合玻璃，能提高封装件的切断面的表面精度，提供可靠性高的封装件。另外，本发明涉及的压电振动器的特征在于，在上述本发明的封装件的所述空腔内气密密封有压电振动片。依据该构成，能确保空腔内的气密性并提供振动特性优良的压电振动器。另外，本发明涉及的振荡器的特征在于，上述本发明的压电振动器作为振子与集成电路电连接。另外，本发明涉及的电子设备的特征在于，上述本发明的压电振动器与计时部电连接另外，本发明涉及的电波钟的特征在于，上述本发明的压电振动器与滤波部电连接。在本发明涉及的振荡器、电子设备及电波钟中，具有上述的压电振动器，所以能提供与压电振动器同样的可靠性高的制品。发明的效果依据本发明涉及的接合玻璃的切断方法，通过在第2激光照射工序之前剥离预定切断线上的接合材料，能在切断时促进接合玻璃的厚度方向的裂缝的进行，并且防止接合玻璃的面方向的裂缝的进行。因此，接合玻璃被沿着预定切断线平滑地切断。由此，能提高切断面的表面精度，并且能防止切断时接合玻璃的破裂等，从而将接合玻璃切断为期望的尺寸。另外，依据本发明的封装件的制造方法及封装件，能通过使用上述本发明的接合玻璃的切断方法切断玻璃基板来确保空腔的气密，从而能提供可靠性高的封装件。因此，能增加作为良品取出的封装件的数量，从而能提高成品率。另外，依据本发明涉及的压电振动器，能确保空腔内的气密性，从而提供振动特性优良的可靠性高的压电振动器。在本发明涉及的振荡器、电子设备及电波钟中，具有上述的压电振动器，所以能与压电振动器同样地提供可靠性高的制品。


图1是示出本发明涉及的压电振动器的一实施方式的外观立体图。图2是图1所示的压电振动器的内部结构图，是在卸下盖基板的状态下从上方看压电振动片的图。图3是沿着图2所示的A-A线的压电振动器的截面图。图4是图1所示的压电振动器的分解立体图。图5是示出制造图1所示的压电振动器时的流程的流程图。图6是示出按照图5所示的流程图制造压电振动器时的一个工序的图，是以在空腔内收容压电振动片的状态阳极接合有基底基板用圆片与盖基板用圆片的圆片接合体的分解立体图。图7是示出单片化工序的流程的流程图。图8是说明单片化工序的图，是圆片接合体的截面图。图9是说明单片化工序的图，是圆片接合体的截面图。图10是说明单片化工序的图，是圆片接合体的截面图。图11是说明单片化工序的图，是圆片接合体的截面图。图12是说明单片化工序的图，是圆片接合体的截面图。图13是说明单片化工序的图，是圆片接合体的截面图。图14是说明切边(trimming)工序的说明图，是示出卸下圆片接合体的盖基板用圆片的状态下的基底基板用圆片的平面图。图15是示出透射率(％ )对波长(nm)的关系的图表。图16是示出在第1激光器选定试验中用YAG激光器形成切边线时的接合层的状态的图。图17是示出第1激光器选定试验中使用二次谐波激光器形成切边线时的接合层的状态的图。图18是示出本发明涉及的振荡器的一实施方式的结构图。图19是示出本发明涉及的电子设备的一实施方式的结构图。图20是示出本发明涉及的电波钟的一实施方式的结构图。 图21是说明本实施方式的其他结构的构图工序的说明图，是示出卸下圆片接合体的盖基板用圆片的状态的基底基板用圆片的平面图。标号的说明1…压电振动器(封装件)；5…压电振动片(电子部件)；23···接合层(接合材料)；40…基底基板用圆片(玻璃基板)；50…盖基板用圆片；60···圆片接合体(接合玻璃)；87…第1激光器；88…第2激光器；90…倒角部；100…振荡器；101…振荡器的集成电路；110…便携信息设备(电子设备)；113…电子设备的计时部；130…电波钟；131…电波钟的滤波部；O··空腔;M…轮廓线(预定切断线)；M’…划片槽(槽)
具体实施例方式以下基于

本发明的实施方式。(压电振动器)图1是本实施方式的压电振动器的外观立体图，图2是压电振动器的内部结构图， 是在卸下盖基板的状态下从上方看压电振动片的图。另外，图3是沿着图2所示的A-A线的压电振动器的截面图，图4是压电振动器的分解立体图。如图1 4所示，压电振动器1形成为用基底基板2与盖基板3层叠为2层的箱状，是内部的空腔C内收纳有压电振动片5的表面安装型的压电振动器1。然后，压电振动片5与设置于基底基板2的外侧的外部电极6、7通过贯通基底基板2的一对贯通电极8、9 电连接。基底基板2用由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明的绝缘基板形成为板状。形成有一对贯通电极8、9的一对贯通孔(through hole)21、22形成在基底基板2上。贯通孔 21,22成为其直径从基底基板2的外侧端面(图3中下面)向内侧端面(图3中上面)逐渐缩小的截面锥形状。盖基板3与基底基板2相同，是由玻璃材料例如碱石灰玻璃构成的透明的绝缘基板，形成为能与基底基板2叠合的大小的板状。然后，盖基板3的接合基底基板2的接合面侧形成了收容压电振动片5的矩形状的凹部3a。该凹部3a在叠合基底基板2及盖基板3时形成收容压电振动片5的空腔C。然后，盖基板3在使凹部3a与基底基板2侧相向的状态下通过后述的接合层(接合材料)23 与基底基板2阳极接合。此外，盖基板3的上部周边，在压电振动器1的制造工序的后述的划片工序时，形成对盖基板3的角部进行倒角的倒角部90。
压电振动片5是由水晶、钽酸锂或铌酸锂等的压电材料形成的音叉型的振动片， 在施加既定的电压时振动。该压电振动片5包括激振电极，在由平行配置的一对振动腕部24、25和将一对振动腕部24、25的基端侧固定成一体的基部26构成的俯视大致呈“ 二 ”字型中，在一对振动腕部24、25的外表面上由使振动腕部24、25振动的未图示的一对第1激振电极和第2激振电极构成；以及一对装配电极，与第1激振电极及第2激振电极电连接(均未图示)。如图3、4所示，这样构成的压电振动片5利用金等的凸点(bump)B在形成于基底基板2的内侧端面的迂回电极27、28上凸点接合。更具体而言，压电振动片5的第1激振电极通过一个装配电极及凸点B而在一个迂回电极27上凸点接合，第2激振电极通过另一个装配电极及凸点B而在另一个迂回电极28上凸点接合。由此，压电振动片5以从基底基板2的内侧端面浮起的状态被支撑，并且各装配电极变为 与迂回电极27、28分别电连接的状态。然后，在基底基板2的内侧端面侧(接合盖基板3的接合面侧)形成由导电性材料(例如铝)构成的阳极接合用的接合层23。该接合层23沿着基底基板2的周边形成，以围住形成于盖基板3中的凹部3a的周围。然后，基底基板2与盖基板3以使凹部3a和基底基板2的接合面侧相向的状态通过接合层23对基底基板2阳极接合。另外，外部电极6、7设置在基底基板2的外侧端面表面的长度方向的两端，通过各贯通电极8、9及各迂回电极27、28而与压电振动片5电连接。更具体而言，一个外部电极6 通过一个贯通电极8及一个迂回电极27而与压电振动片5的一个装配电极电连接。另外， 另一个外部电极7通过另一个贯通电极9及另一个迂回电极28而与压电振动片5的另一个装配电极电连接。贯通电极8、9由通过烧成而对贯通孔21、22固定成一体的筒体32及芯材部31形成，起着完全地堵塞贯通孔21、22从而维持空腔C内的气密并且使外部电极6、7和迂回电极27、28导通的作用。具体而言，一个贯通电极8在外部电极6和基部26之间位于迂回电极27的下方，另一个贯通电极9在外部电极7的上方位于迂回电极28的下方。筒体32由膏状的玻璃料烧成而成。筒体32形成为两端平坦且厚度与基底基板2 大致相同的圆筒状。然后，在筒体32的中心配置芯材部31，使其贯通筒体32的中心孔32c。 另外，在本实施方式中，与贯通孔21、22的形状相应地将筒体32的外形形成为圆锥状(截面锥形状)。然后，该筒体32以嵌入贯通孔21、22内的状态被烧成，牢固地固接在这些贯通孔21、22中。上述的芯材部31是用金属材料形成为圆柱状的导电性的芯材，与筒体32相同，形成为两端平坦且厚度与基底基板2的厚度大致相同。此外，贯通电极8、9通过导电性的芯材部31确保电导通性。在使这样构成的压电振动器1动作的情况下，对形成于基底基板2的外部电极6、 7施加既定的驱动电压。由此，能使压电振动片5的各激振电极中流过电流，从而能使一对振动腕部24、25在接近/分离的方向上以既定的频率振动。然后，利用该一对振动腕部24、 25的振动，能够作为时刻源、控制信号的定时源或参考信号源等而利用。(压电振动器的制造方法)接着，参考图5所示的流程图说明上述的压电振动器的制造方法。
首先，如图5所示，进行压电振动片制作工序，制作出图1 4所示的压电振动片 5 (SlO)0另外，在制作压电振动片5后，进行谐振频率的粗调。此外，至于更高精度地调整谐振频率的微调则在装配后进行(第1圆片制作工序)图6是在空腔内收容有压电振动片的状态下阳极接合有基底基板用圆片与盖基板用圆片的圆片接合体的分解立体图。接着，如图5、6所示，进行第1圆片制作工序(S20)，将之后成为盖基板3的盖基板用圆片50制作到即将进行阳极接合之前的状态。具体而言，在将碱石灰玻璃研磨加工到既定的厚度并清洗后，形成通过蚀刻等除去了最表面的加工变质层的圆板状的盖基板用圆片50(S21)。接着，进行凹部形成工序(S22)，在盖基板用圆片50的内侧端面50a (图6的下面)通过蚀刻法等在行列方向形成多个空腔C用的凹部3a。接着，为了确保与后述的基底基板用圆片40之间的气密性，进行研磨工序(S23)， 至少研磨成为与基底基板用圆片40的接合面的盖基板用圆片50的内侧端面50a侧，对内侧端面50a进行镜面加工。通过以上步骤结束第1圆片制作工序(S20)。(第2圆片制作工序)接着，与上述工序同时或在其前后的时刻，进行第2圆片制作工序(S30)，将之后成为基底基板2的基底基板用圆片40制作到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既定的厚度并清洗后，形成通过蚀刻等除去了最表面的加工变质层的圆板状的基底基板用圆片40 (S31)。接着，进行贯通孔形成工序(S32)，通过例如压力加工等形成多个用于在基底基板用圆片上配置一对贯通电极8、9的贯通孔21、22。具体而言，通过压力加工等在基底基板用圆片40的一个表面形成凹部后，通过从基底基板用圆片40的另一个表面侧研磨，使凹部贯通从而形成贯通孔21、22。接着，进行贯通电极形成工序(S33)，在贯通孔形成工序(S32)中形成的贯通孔 21,22内形成贯通电极8、9。由此，在贯通孔21、22内，芯材部31被保持在相对基底基板用圆片40的两端面40a、40b (图6的上下表面)共面的状态。通过以上步骤能形成贯通电极 8、9。接着，进行接合层形成工序(S34)，在基底基板用圆片40的内侧端面40a构图导电性材料从而形成接合层23，并且进行迂回电极形成工序(S35)。此外，在基底基板用圆片40 的空腔C的形成区域以外的区域、即在与盖基板用圆片50的内侧端面50a的接合区域的整个区域形成接合层23。这样，结束第2圆片制作工序(S30)。接着，在第2圆片制作工序(S30)中制作的基底基板用圆片40的各迂回电极 27、28上，分别通过金等的凸点B装配压电振动片制作工序(SlO)中制作的压电振动片 5(S40)。然后，进行叠合工序(S50)，叠合上述的各圆片40、50的制作工序中制作的基底基板用圆片40和盖基板用圆片50。具体而言，以未图示的基准标记13等作为标准，将两圆片40、50对准到正确的位置。由此，被装配的压电振动片5成为收纳于被形成于盖基板用圆片50中的凹部3a和基底基板用圆片40包围的空腔C内的状态。叠合工序之后，进行接合工序(S60)，将叠合的两块圆片40、50放入未图示的阳极接合装置中，在通过未图示的保持机构夹紧圆片的外周部分的状态下，在既定的温度氛围下施加既定的电压从而使其阳极接合。具体而言，在接合层23与盖基板用圆片50之间施加既定的电压。于是，接合层23与盖基板用圆片50的界面上产生电化学反应，两者相互牢固地贴紧从而被阳极接合。由此，能将压电振动片5密封在空腔C内，能得到接合了基底基板用圆片与盖基板用圆片50的圆片接合体60。然后，如本实施方式这样通过阳极接合两圆片40、50彼此，与用粘接剂等接合两圆片40、50的情况相比，能防止因经时劣化或冲击等而导致的偏离，或防止圆片接合体60的翘曲等，从而能更牢固地接合两圆片40、50。之后，形成分别与一对贯通电极8、9电连接的一对外部电极6、7(S70)，微调整压电振动器1的频率(S80)。(单片化工序)
图7是示出圆片接合体的单片化工序的顺序的流程图。另外，8 13是圆片接合体的截面图，是说明单片化工序的工序图。结束频率的微调后，进行单片化工序(S90)，切断接合的圆片接合体60从而使其单片化。在单片化工序(S90)中，如图7、8所示，首先利用UV胶带(tape) 80及环形框(ring frame) 81制作用于保持圆片接合体60的料盘(magazine) 82 (S91)。环形框81是其内径形成为比圆片接合体60的直径更大的环状部件，厚度形成为与圆片接合体60相同。另外，UV 胶带80在由聚烯烃构成的片材涂敷丙烯类的粘接剂而成，具体而言，适宜使用电气化学工业制的UHP-1525M3或Lintec ( ‘) > r ^ 制的D510T等。另外，优选UV胶带的片材的厚度为170μπι左右。若使用片材的厚度比170μπι薄的UV胶带，则在后述的断开(breaking) 工序(S103)中，有将UV胶带80和圆片接合体60—起切断之虞，因而并不理想。料盘82能通过从环形框81的一个表面81a以塞住贯通孔81b的方式粘贴UV胶带80制作而成。然后，在使环形框81的中心轴与圆片接合体60的中心轴一致的状态下， 将圆片接合体60粘到UV胶带80的粘接面上(S92)。具体而言，将基底基板用圆片40的外侧端面40b侧(外部电极侧)粘接在UV胶带80的粘接面。由此，圆片接合体60成为设置(set)于环形框81的贯通孔81b内的状态。在该状态下，将圆片接合体60输送到激光划片装置(未图示)(S93)。图14是说明切边(trimming)工序的说明图，是示出卸下圆片接合体的盖基板用圆片的状态的基底基板用圆片的平面图。这里，如图9、14所示，进行切边工序(第1激光照射工序)(S94)，剥离接合盖基板用圆片50与基底基板用圆片40的接合层23。在切边工序(S94)中，使用由射出接合层 23的吸收光带波长的光的激光器、例如波长为532nm的二次谐波激光器构成的第1激光器 87，使激光Rl的照射区域的接合层23熔化。在此情况下，从第1激光器87出射的激光Rl 因光束扫描仪(电流计)而反射，然后通过F θ透镜而聚光。然后，从圆片接合体60的盖基板用圆片50的外侧端面50b侧照射聚光的激光R1，并使激光Rl与圆片接合体60平行地相对移动。具体而言，在分隔各空腔C的间壁上、即沿着压电振动器1的轮廓线(预定切断线)M(参考图6)使第1激光器87扫描。此外，优选切边工序(S94)中的激光Rl的光点直径为例如10 μ m以上30 μ m以下左右，在本实施方式中设定为20 μ m左右。另外，作为切边工序(S94)的其他的条件，优选设定例如第1激光器87的加工点平均输出为1. 0W、调制频率为20kHz、扫描速度为200mm/
sec左右。由此，轮廓线M上的接合层23吸收激光Rl而被加热，从而接合层23熔化并向激光Rl的照射区域(轮廓线M)的外侧收缩。其结果，在两圆片40、50的接合面(盖基板用圆片50的内侧端面50a及基底基板用圆片40的内侧端面40a)上，形成接合层23从接合面剥离的切边线T。接着，如图10所示，向盖基板用圆片50的外侧端面50b的表层部分照射激光R2， 在圆片接合体60形成划片槽M’ (S95 划片工序(第2激光照射工序))。在划片工序(S95) 中，使用出射盖基板用圆片50(碱石灰玻璃)的吸收光带波长的光的激光器、例如波长为 266nm的UV-Deep激光器构成的第2激光器88，熔化激光照射区域的盖基板用圆片50的表层部分。具体而言，与切边工序(S94)同样地，使第2激光器88与圆片接合体60平行地相对移动，使激光器沿着压电振动器1的轮廓线M进行扫描。于是，盖基板用圆片50的表层部分吸收激光R2而被加热，从而盖基板用圆片50熔化并形成V槽状的划片槽M，。此外，如上所述，第1激光器87与第2激光器88沿着各压电振动器1的轮廓线M进行扫描。由此， 剥离了接合层23的切边线T与划片槽M’，以从厚度方向看圆片接合体60时重叠的方式配置。此外，在划片工序(S95)中，优选盖基板用圆片50的表层部分的激光R2的光点直径为例如10 μ m以上30 μ m以下左右，在本实施方式中设定为20 μ m左右。这是考虑划片槽M’的宽度(圆片接合体60的切断带)与深度而设定的，若光点直径不足10 μ m，则不能将划片槽Μ’形成为期望的深度，另一方面，若光点直径比30 μ m大，则划片槽Μ’的宽度过大从而圆片接合体60的切断带变大，因而并不理想。另外，作为划片工序(S95)的其他条件，优选设定例如第2激光器88的加工点输出为250mW 600mW、脉冲能量为100 μ J、加工阈值能流(fluence)为 30J/(cm2 · pulse)、扫描速度为 40mm/sec 60mm/sec。接着，进行将形成有划片槽Μ’的圆片接合体60切断为1个个的压电振动器1的切断工序(S100)。在切断工序(S100)中，首先，如图11所示，环形框81的另一个表面81c上粘贴隔离物83以塞住贯通孔81b (SlOl)。此外，作为隔离物83的材料，适合使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(所谓PET材料)，例如东丽(Toray)制的Lumirror T60 (20 μ mt 60 μ mt)。由此，圆片接合体60以被UV胶带80和隔离物83夹持的状态保持在环形框81的贯通孔81b 内。然后，在该状态下将圆片接合体60输送到断开装置内(S102)。接着，进行断开工序(S103)，对输送到断开装置内的圆片接合体60施加割断应力。在断开工序(S103)中，准备刀刃的长度比圆片接合体60的直径长的切断刃70(刃尖角度为例如60度 90度)，从基底基板用圆片40的外侧端面40b侧将该切断刃70与划片槽M’(切边线T)对齐，并压接圆片接合体60。由此，沿圆片接合体60的厚度方向产生裂缝，圆片接合体60以沿着盖基板用圆片50上形成的划片槽M’弯折的方式被切断。然后， 通过按各划片槽M，压接切断刃70，能总括地将圆片接合体60分离为按每个轮廓线M的封装件。之后，剥离粘贴在圆片接合体60上的隔离物83 (S104)。此外，如本实施方式这样，在断开工序(S103)中，通过在划片槽M’的形成面的相反侧、即从基底基板用圆片40的外侧端面40b沿着划片槽M’施加割断应力，能更平滑且容易地切断圆片接合体60。因此，能得到更良好的切断面。另外，上述的割断应力是从划片槽M分离的方向(各压电振动器1分离的方向)上产生的拉伸应力。接着，进行拾取工序(SllO)，取出被单片化的压电振动器1。首先，对料盘82的UV胶带80进行UV照射，使UV胶带80的粘接力下降(Slll)。接着，如图12所示，在环形框81 的贯通孔81b内，在锁紧环85之中设置内侧环85a以包围圆片接合体60的周围(S112)。 此外，锁紧环85是形成为比圆片接合体60的外径大、比环形框81的贯通孔81b的内径小的树脂制的环，由内侧环85a以及内径形成为与内侧环8 的外径相同的外侧环8 (参考图13)构成。即内侧环8 被嵌入外侧环85b的内侧。接着，为了易于取出被单片化的压电振动器1，进行延伸(expand)工序(S113)，以扩大压电振动器1之间的空间。具体而言，对每一圆片接合体60向UV胶带80侧压入内侧环85a (参考图12中的箭头)。于是，UV胶带80向圆片接合体60的径向外侧延伸，从而粘接在UV胶带80上的压电振动器1彼此分离，压电振动器1间的空间扩大。然后，如图13 所示，在此状态下，在内侧环8 的外侧设置外侧环85b。具体而言，以在内侧环8 与外侧环8 之间夹住UV胶带80的状态嵌合两者。由此，UV胶带80以被延伸的状态保持在锁紧环85上。然后，切断锁紧环85的外侧的UV胶带80，从而分离环形框81与锁紧环85。之后，再次对UV胶带80进行UV照射，进一步降低UV胶带80的粘接力。由此，压电振动器1从UV胶带80分离。然后，一个个地取出从UV胶带分离的压电振动器1。此外， 在本实施方式中，在上述的断开工序(S103)中，为了沿着盖基板用圆片50的划片槽M’进行单片化，被单片化的压电振动器1的盖基板3的上部周边形成通过划片槽M’实施了 C倒角的倒角部90 (例如ClO μ m左右)。通过以上的步骤，一次能制造多个在相互阳极接合的基底基板2与盖基板3之间形成的空腔C内密封有压电振动片5的、图1所示的2层构造式表面安装型的压电振动器 1。之后，如图5所示，进行内部的电特性检查(S120)。即测定压电振动片5的谐振频率、谐振电阻值、驱动电平特性(谐振频率及谐振电阻值的激振电力依赖性)等并检查。另外，一并检查绝缘电阻特性等。然后，最后进行压电振动器1的外观检查，最终检查尺寸或质量等。由此结束压电振动器1的制造。这样，在本实施方式中，构成为在压电振动器1的单片化工序(S90)中，进行从两圆片40、50剥离轮廓线M上的接合层23的切边工序(S94)后，经由划片工序(S95)用切断刃70断开圆片接合体60。依据该构成，在断开工序(S103)之前，通过在盖基板用圆片50的表层部分沿着轮廓线M形成划片槽M，，与现有的采用刀的切断方法相比，存在切断带非常小、切断速度快、 切断面的表面精度良好、没有碎屑产生等的优点。另外，由于圆片接合体60的内部没有形成损伤层之虞，所以在切断圆片接合体60时，不存在圆片接合体60的面方向的裂缝的产生，或切断后压电振动器1的机械耐久性的下降。特别是，通过在划片工序(S95)之前剥离轮廓线M上的接合层23，能在断开时促进圆片接合体60的厚度方向的裂缝行进，并且防止圆片接合体60的面方向的裂缝行进。因此，圆片接合体60沿着轮廓线M平滑且容易被切断。由此，能提高切断面的表面精度，防止断开时圆片接合体60的破裂等，从而能将圆片接合体60切断成期望的尺寸。由此，能确保空腔C的气密，提供振动特性优良的可靠性高的压电振动器1。因此，能增加从一块圆片接合体60作为良品取出的压电振动器1的数量，提高成品率。
另外，本实施方式的压电振动器1的盖基板3被构成为其周边部形成了倒角部90。依据该构成，在拾取工序(SllO)中，在取出被单片化的压电振动器1时，即使在用于取出压电振动器1的器具接触压电振动器1的角部的情况下，也能抑制碎屑的产生，所以能容易地取出压电振动器1。另外，由于能通过在通过第2激光器88形成划片槽M，后沿着划片槽M，切断而自动地形成倒角部90，与在切断后的各压电振动器1上分别形成倒角部90的情况相比，能迅速且容易地形成倒角部90。其结果，能提高工作效率。进而，通过这样沿着划片槽M’切断圆片接合体60，能提高压电振动器1的切断面的切断精度，从而提供可靠性高的压电振动器1。(第1激光器选定试验)这里，本发明者为了选定切边工序中最佳的第1激光器，进行第1激光器选定试验。图15是示出透射率(％ )对于波长(nm)的关系的图表。首先，在本实施方式的切边工序中，为了从上述那样的两圆片40、50(参考图9)剥离接合层23，需要使用透过盖基板用圆片50并到达接合层23的激光器。因此，在本试验中，如图15所示，作为透射率为40%左右以上的激光器，使用波长1030nm的YAG(Yttrium Aluminum Garnet 钇铝石榴石)激光器及本实施方式中使用的波长532nm的二次谐波激光器，通过这些激光器剥离接合层23。然后，测定各激光器的切边能力、即激光照射区域的接合层^的状态。图16、图17是示出第1激光器选定试验中的激光照射区域的接合层23的状态的图，图16示出使用YAG激光器的情况，图17示出使用本实施方式中采用的二次谐波激光器的情况。如图16所示，使用YAG激光器进行接合层23的切边时，出现沿着切边线T的宽度方向产生筋状的裂缝(即微裂缝(参考图16中标号K))的结果。若在产生了微裂缝的状态下进行之后的断开工序，则不能沿着期望的轮廓线M切断圆片接合体60，结果产生大量成为次品的压电振动器1。此外，图16中的切边宽度20设定为IM μ m。与此相对，如图17所示，可知在使用二次谐波激光器时，在切边线T中不会产生上述的微裂缝，是良好的切边状态。这可认为是，通过使用出射接合层23的吸收光带波长的光的二次谐波激光器，接合层23全部吸收激光的输出而被加热，所以接合层23迅速熔化， 激光的照射区域的接合层23向激光的照射区域的外侧收缩。通过以上步骤，通过采用二次谐波激光器作为进行切边工序(S94)的第1激光器 87，能形成轮廓线M上的接合层23被完全剥离的期望的切边线T。因此，在其后的断开工序 (S103)中，能将圆片接合体60切断为期望的尺寸。(第2激光器选定试验)接着，本发明者进行用于选定上述的划片工序(S95)中使用的第2激光器88的第 2激光器选定试验。具体而言，本发明者向玻璃基板的表层分别照射波长不同的多个激光， 在玻璃基板的表层形成划片槽。然后，测定形成的划片槽的质量、形成划片槽所耗的时间以及成本等。本发明者使用如下所示的激光器进行第2激光器选定试验。〈实施例1>
UV-De印激光器波长洸6nm<比较例1>ArF受激准分子(excimer)激光器波长 193nm〈比较例2>KrF受激准分子激光器波长248nm<比较例3>UV-De印激光器波长；355歷〈比较例4>二次谐波激光器(绿色激光器)波长 53&im〈比较例5>YAG激光器波长IO3Onm 或 IOMnm〈比较仿Ij6>CO2激光器波长 10. 6μπι利用以上的激光器形成划片槽，结果得到以下的表1那样的结果。表1示出在使用波长不同的多个激光器形成划片槽的情况下，基于质量、速度、装置费用及其试验结果的综合评价。[表1]
权利要求
1.一种接合玻璃的切断方法，沿着预定切断线切断通过接合材料接合了多个玻璃基板的接合面彼此而成的接合玻璃，其特征在于，包括第1激光照射工序，沿着所述预定切断线照射出射所述接合材料的吸收光带波长的光的第1激光，从所述接合面剥离所述预定切断线上的所述接合材料；第2激光照射工序，沿着所述预定切断线照射出射所述接合玻璃的吸收光带波长的光的第2激光，在所述接合玻璃的所述一个表面形成槽；以及切断工序，通过对所述接合玻璃的所述预定切断线施加割断应力，沿着所述预定切断线切断所述接合玻璃。
2.根据权利要求1所述的接合玻璃的切断方法，其特征在于，所述接合材料由具有导电性的金属材料构成，所述接合玻璃阳极接合了所述多个玻璃基板的所述接合面彼此，在所述第1激光照射工序中，所述第1激光的波长设定为532nm。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的接合玻璃的切断方法，其特征在于，所述玻璃基板由碱石灰玻璃构成，在所述第2激光照射工序中，所述第2激光的波长设定为266nm。
4.根据权利要求1至权利要求3的任一项所述的接合玻璃的切断方法，其特征在于，在所述切断工序中，从所述接合玻璃的另一个表面沿着所述槽施加割断应力。
5.根据权利要求1至权利要求4的任一项所述的接合玻璃的切断方法，其特征在于，所述接合玻璃仅在所述预定切断线上的一部分配置所述接合材料从而接合，在所述第1激光照射工序中，仅向配置于所述预定切断线上的所述接合材料照射所述第1激光的光。
6.一种封装件的制造方法，制造包括通过接合材料相互接合的多个玻璃基板以及形成于所述多个玻璃基板的内侧的空腔的、能在所述空腔内封入电子部件的封装件，其特征在于，使用权利要求1至权利要求5的任一项所述的接合玻璃的切断方法，按照所述封装件的每个形成区域切断所述多个玻璃基板。
7.一种封装件，包括通过接合材料相互接合的多个玻璃基板以及形成于所述多个玻璃基板的内侧的空腔，并能在所述空腔内封入电子部件，其特征在于，所述封装件被使用权利要求1至权利要求5的任一项所述的接合玻璃的切断方法切断，在所述封装件的所述第2激光的照射面侧的外周边部具有割断通过所述第2激光形成的所述槽而成的倒角部。
8.一种压电振动器，其特征在于，在权利要求7所述的封装件的所述空腔内气密密封压电振动片。
9.一种振荡器，其特征在于，权利要求8所述的所述压电振动器，作为振子与集成电路电连接。
10.一种电子设备，其特征在于，权利要求8所述的所述压电振动器与计时部电连接。
11.一种电波钟，其特征在于，权利要求8所述的所述压电振动器与滤波部电连接。
全文摘要
一种接合玻璃的切断方法，沿着预定切断线切断通过接合材料接合了多个玻璃基板的接合面彼此而成的接合玻璃，其特征在于，包括第1激光照射工序，其沿着所述预定切断线照射出射所述接合材料的吸收光带波长的光的第1激光，从所述接合面剥离所述预定切断线上的所述接合材料；第2激光照射工序，其沿着所述预定切断线照射出射所述接合玻璃的吸收光带波长的光的第2激光，在所述接合玻璃的所述一个表面形成槽；以及切断工序，其通过对所述接合玻璃的所述预定切断线施加割断应力，沿着所述预定切断线切断所述接合玻璃。
文档编号H03H3/02GK102388000SQ20098015787
公开日2012年3月21日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者沼田理志 申请人:精工电子有限公司