专利名称：阳极接合方法及压电振动器的制造方法
技术领域：
本发明涉及阳极接合方法及压电振动器的制造方法。
背景技术：
以往，在压电振动器或半导体部件等的制造工艺中，进行用于将硅圆片(silicon wafer)等接合在玻璃等绝缘材料的表面的阳极接合。阳极接合法是这样的方法使想要接合的金属或硅等与玻璃等绝缘材料的一面接 触，并且，使金属制的阴极与绝缘材料的另一侧的面接触，在300°C 400°C的温度条件下 施加直流电压，由此，使金属和绝缘材料接合。在这样的阳极接合中，为了使金属和绝缘材料接合而对置地配置的面的每个都具 有微小的凹凸或翘曲等，因而所接合的整个面并不同时地密合，在金属和绝缘材料之间，接 合部往往在所接合的面上从多个接触点的每个以同心圆状扩大。所以，存在着这样的问题 空气被关在所接合的面上多个接合部之间直到最后还残留的区域，会产生未被接合的区域 即空隙(void)。作为用于抑制这样的空隙的阳极接合方法，在专利文献1中，公开了这样的阳极 接合方法使用成为阴极的电极由同心圆状的多个环状电极构成的阳极接合装置，从中心 侧的环状电极依次将电压施加到所接合的面。在该方法中，接合部在所接合的面上从一点 以放射状扩大。因此，如上所述，不产生被多个接合部的界面包围的区域，而能够将阳极接 合时所产生的气体等从所接合的面挤出。专利文献1 日本特开昭63-229853号公报
发明内容
然而，在专利文献1所记载的阳极接合方法中，最初，对中心侧的环状电极开始施 加直流电压，随后，依次对外侧的环状电极开始施加直流电压。因此，在阳极接合的绝缘材 料的中心和外侧之间，在直流电压的施加时间上产生差。此时，在绝缘材料的中心侧的接合部分，虽然接合完成，但过长地施加电压。在被 过长地施加电压的区域，阳极接合时所产生的气体的产生量较多。在这样阳极接合之后，在 金属和绝缘材料的边界面产生的气体与上述空隙同样地成为产生阳极接合不良的主要原 因。因此，存在着这样的问题在通过专利文献1所记载的阳极接合方法来阳极接合 的金属和绝缘材料之间的接合面，在中心侧和外侧产生品质的偏差。尤其是，在阳极接合大 型基板时，该问题进一步变得显著。另外，在通过专利文献1所记载的阳极接合方法使金属圆片和绝缘材料圆片阳极 接合而制造压电振动器或半导体部件的情况下，在圆片的接合的中心侧和外侧之间产生接 合面的品质的偏差，有可能引起压电振动器或半导体部件等的接合不良。本发明是鉴于上述的情况而做出的，其目的是，提供能够抑制被阳极接合的接合
3面的中心侧和外侧的品质的偏差的阳极接合方法，并且提供在压电振动器的制造中使用该 阳极接合方法而能够提高压电振动器的生产性的压电振动器的制造方法。为了解决上述课题，本发明提出以下的手段。本发明的阳极接合方法，使在表面的至少一部分具有金属的第一玻璃基板和具有 空腔的第二玻璃基板阳极接合，该空腔在一个面具有开口，其特征在于，包括叠合工序，以 使所述金属和所述空腔对置的朝向将所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板叠合；加压工 序，在所述叠合工序之后，在真空状态下沿所述叠合方向对所述第一玻璃基板和所述第二 玻璃基板进行加压并加以保持；以及电压施加工序，在所述加压工序之后，在所述第一玻璃 基板和所述第二玻璃基板接触的接触面将多个接合对象区域以同心状区分而设定，对于所 述多个接合对象区域的每个接合对象区域，从所述接合对象区域的中心侧向着径向外侧依 次切换所述接合对象区域，施加直流电压，在所述电压施加工序中，与所述多个接合对象区 域的各个接合对象区域相对应的所述直流电压的施加时间，在所述接合对象区域的所述各 个接合对象区域设定为固定。依照本发明，对第一玻璃基板和第二玻璃基板施加到区域附近的直流电压在同心 状的接合对象区域的任何一个中都相等。因此，能够抑制同心状的接合对象区域的中心侧 的直流电压的过量的施加，能够抑制被阳极接合后的作为接触面的接合面的品质的偏差。在此，“金属”包括金属材料、合金材料以及半导体金属材料等。另外，优选为，在所述电压施加工序中，在所述第二玻璃基板的与所述空腔的开口 相反的一侧，使能够与所述第二玻璃基板的外表面接触的中心电极与所述第二玻璃基板的 外表面接触，所述第二玻璃基板的外表面沿所述第二玻璃基板的厚度方向与所述接合对象 区域的中心重叠，在所述外表面的另外一部分，使以所述中心电极为中心而以同心状配置 多个的环状电极接触。在该情况下，能够将中心电极和多个环状电极的各个从中心侧向着外侧依次切换 而施加直流电压。因此，能够容易地进行同心状的接合对象区域的切换。另外，优选为，在所述电压施加工序中，所述中心电极施加所述直流电压，直到在 与所述中心电极对置的所述接合对象区域的整个面所述阳极接合所述第一玻璃基板和所 述第二玻璃基板为止。在该情况下，由于在由中心电极进行的直流电压的施加结束时，至少对与中心电 极对置的接合对象区域的整个面进行阳极接合，因而能够抑制未接合区域的产生。另外，优选为，在所述电压施加工序中，所述环状电极施加所述直流电压，直到在 与多个所述环状电极对置的所述接合对象区域的整个面的每个所述阳极接合所述第一玻 璃基板和所述第二玻璃基板为止。在该情况下，由于在由环状电极进行的直流电压的施加结束时，至少对与环状电 极对置的接合对象区域的整个面进行阳极接合，因而能够抑制未接合区域的产生。本发明的压电振动器的制造方法，在表面的至少一部分具有金属的第一玻璃基板 的面上形成压电振动片和能够通电至所述压电振动片的电极，然后，使具有空腔的第二玻 璃基板和所述第一玻璃基板阳极接合，对压电振动片进行真空封固，该空腔在一个面具有 开口，其特征在于，在所述阳极接合中，使用本发明的阳极接合方法。依照本发明，对第一玻璃基板和第二玻璃基板施加到区域附近的直流电压在同心
4状的接合对象区域的任何一个中都相等。因此，能够抑制同心状的接合对象区域的中心侧 的直流电压的过量的施加，并能够抑制被阳极接合后的作为接触面的接合面的品质的偏 差，能够提高压电振动器的生产性。(发明效果)依照本发明的阳极接合方法，能够抑制被阳极接合的接合面的中心侧和外侧的品 质的偏差，依照本发明的压电振动器的制造方法，能够在压电振动器的制造中使用阳极接 合方法而提高压电振动器的生产性。
图1是显示通过本发明的一个实施方式的阳极接合方法和压电振动器的制造方 法制造的压电振动器的侧面剖视图。图2是显示同一压电振动器的圆片构造的分解斜视图。图3是示意显示在同一实施方式的阳极接合方法和压电振动器的制造方法中使 用的阳极接合装置的剖视图。图4是显示同一实施方式的压电振动器的制造方法的制造流程的流程图。图5是详细地显示图3所示的工序的一部分的流程图。图6是示意显示同一实施方式的阳极接合方法和压电振动器的制造方法的制造 的一个过程的剖视图。图7(a)和(b)是示意显示同一实施方式的阳极接合方法和压电振动器的制造方 法的制造的一个过程的剖视图。图8是示意显示能够适用于同一实施方式的阳极接合方法的基板的变形例的构 成的剖视图。图9是示意显示能够适用于同一实施方式的阳极接合方法的基板的另一变形例 的构成的剖视图。图10是示意显示能够适用于同一实施方式的阳极接合方法的基板的又一变形例 的构成的剖视图。附图标记说明1阳极接合装置；4阴极电极；5中心电极；6、7、8环状电极；9接合膜；C、C2空腔； 10、10a基底圆片(第一玻璃基板)；11盖圆片(第二玻璃基板)；114压电振动片；A1、A2、 A3、A4接合对象区域；01中心轴；Q1、Q2、Q3接合面；Sl步骤(电极形成工序)；S2步骤(压 电振动片连接工序)；S3步骤(阳极接合工序)；S31步骤(叠合工序)；S32步骤(加压工 序)；S33步骤(电压施加工序)；11、1233、14施加时间。
具体实施例方式对本发明的实施方式进行说明。此外，以下，对本发明的压电振动器的制造方法与 本发明的阳极接合方法一并进行说明。图1是显示通过本发明的一个实施方式的压电振动器的制造方法制造的压电振 动器100的侧面剖视图。如图1所示，压电振动器1构成为，玻璃类基板的基底基板110和盖基板111夹着
5用于使基底基板110和盖基板111接合的接合膜9而阳极接合。通过供给电力而振动的压电振动片114连接至基底基板110。另外，在基底基板 110，形成有用于电连接压电振动器100的外部和压电振动片114的迂回电极112、与迂回电 极112连接且沿厚度方向贯通基底基板110的贯通电极113以及与贯通电极113电连接并 且露出至压电振动器100的外部的外部电极115。接合膜9在基底基板110以沿着安装有压电振动片114的安装面IlOa围绕压电 振动片114的方式成膜。接合膜9由与基底基板110和盖基板111热膨胀率大致相等的硅 构成，能够通过光刻或溅镀等众所周知的成膜方法来成膜。此外，作为接合膜9的原料，能 够使用硅等半导体材料，但除了半导体材料以外，也能够适当选择并采用铝或铬等金属材 料或科瓦尔合金(Koval)等合金材料等。在盖基板111，形成有配置压电振动片114的空间即空腔C。另外，盖基板111以 压电振动片114容纳于空腔C的状态与接合膜9阳极接合。即，利用盖基板111的玻璃成 分的空间电荷层与接合膜9的阳电荷之间的静电引力和电离的0_(氧离子)与硅原子的共 价键来接合盖基板111和接合膜9。图2是分解显示通过本实施方式的压电振动器的制造方法来制造的压电振动器 的圆片构造的斜视图。如图2所示，压电振动器的圆片构造200具备具有多个基底基板110的基底圆片 10 (第一玻璃基板)和具有多个盖基板111的盖圆片11 (第二玻璃基板)，在形成于盖圆片 11的多个空腔C分别安装有压电振动片114。图3是示意显示在本实施方式的压电振动器的制造方法中使用的阳极接合装置1 的剖视图。另外，在图3中，被阳极接合的对象即基底圆片10、盖圆片11以及接合膜9与阳 极接合装置1 一起显示。此外，符号X、Y、Z表示互相正交的轴，符号Z表示与图3的纸面正 交的轴。如图3所示，阳极接合装置1具备载置台3，载置基底圆片10和盖圆片11 ；中心 电极5，夹着基底圆片10和盖圆片11，位于与载置台3相反的一侧，在载置台3侧具有圆形 (大致圆形)的电极面5a ；环状电极6、环状电极7、环状电极8 (以下，有时候将中心电极5 和环状电极6、7、8概括称为“阴极电极4”)，以中心电极5为中心而以同心状配置多个。在每个环状电极6、7、8，能够与盖圆片11的空腔C开口的一侧相反的一侧的外表 面Ila接触的电极面(电极面6a、7a、8a)以电极面5a为中心而以同心状形成。具体而言，在本实施方式中，电极面5a是圆形的面，电极面6a、7a、8a是具有宽度 的带状且以圆环状延伸的面。在本实施方式中，盖圆片11的外表面Ila实质上形成为平面，但也可以不一定是 完全的平面，如果是上述的电极面能够密合的形状，则也可以形成为适当的形状。载置台3具有平坦地形成的载置面3a。通过未图示的适当的按压夹具，载置台3和阴极电极4可以相对进行接近动作或 分离动作，配置于载置台3和阴极电极4之间的基底圆片10和盖圆片11，通过载置台3和 阴极电极4借助上述按压夹具的上述接近动作而按压并固定。此外，在基底圆片10和盖圆 片11之间产生的按压力优选为ION至100N之间。另外，作为载置台3的材料，优选具有能够承受上述按压固定的强度的材料，例
6如，能够考虑耐久性或成本、加工性等而适当选择例如不锈钢钢板等硬质的公知材料并采用。产生直流电压的电源装置2连接至接合膜9和阴极电极4。电源装置2具有产生 直流电压的主体21、电连接主体21的负极端子和阴极电极4的阴极侧布线22以及电连接 主体21的正极端子和接合膜9的阳极侧布线23。在阳极侧布线23，在与连接至主体21的正极端子的一侧相反的一侧的端部，设有 能够对于接合膜9而装卸的电压施加部23a。电压施加部23a由例如夹着接合膜9而按压 固定的夹子状的端子或能够与接合膜9接触的板簧状的端子构成。另外，阳极侧布线23本 身也可以通过能够与接合膜9电连接的方式对基底圆片10固定。另外，在本实施方式中，电源装置2具备具有测量直流电压的施加时间的定时器 机构24a的控制部24，控制部24能够基于预先设定的设定时间而控制直流电压的施加时 间。后面描述详细情况，施加时间针对阴极电极4的中心电极5、环状电极6、环状电极7以 及环状电极8的每个而个别地设定为施加时间Tl、施加时间T2、施加时间T3、施加时间T4。用于切换直流电压的施加的开和关的开关25 28介于阴极侧布线22和阴极电 极4之间。更详细而言，开关25介于阴极侧布线22和中心电极5之间。另外，开关26介于 阴极侧布线22和环状电极6之间。另外，开关27介于阴极侧布线22和环状电极7之间。 另外，开关28介于阴极侧布线22和环状电极8之间。此外，开关26’、开关27’、开关28’表示分别与开关26、开关27、开关28相同的开 关，为了说明与形成为环状的环状电极6、7、8电连接的状态而示意图示。对使用以上所说明的构成的阳极接合装置1的本实施方式的阳极接合方法和压 电振动器的制造方法进行说明。图4是显示本实施方式的压电振动器的制造方法的制造的流程的流程图。首先，开始步骤Si。步骤Sl是对于成形有玻璃基板的图2所示的基底圆片10形 成电极的电极形成工序。在步骤Sl中，通过众所周知的方法在图2所示的基底圆片10形成成为图1所示 的基底基板110的迂回电极112的电极层和沿厚度方向贯通基底基板110的贯通电极113。如果形成迂回电极112和贯通电极113，则结束步骤Sl且向步骤S2过渡。步骤S2是在基底圆片10安装多个压电振动片114的压电振动片连接工序。在步骤S2中，经由由金或焊锡等构成的凸点B(参照图1)而连接迂回电极112的 连接位置112a和压电振动片114。如果将压电振动片114连接至基底圆片10，则结束步骤S2且向步骤S3过渡。步骤S3是本实施方式的阳极接合方法所涉及的工序。另外，步骤S3是将基底圆 片10和盖圆片11阳极接合的阳极接合工序。在步骤S3中，在真空状态且既定的温度气氛(在本实施方式中为300°C 400°C 左右的温度)下将基底圆片10和盖圆片11阳极接合，对配置于空腔C的压电振动片 114(参照图2)进行真空封固。步骤S3将以下所说明的步骤S31、步骤S32和步骤S33这 3个工序按照该顺序进行。步骤S31是将基底圆片10和盖圆片11叠合的叠合工序。在步骤S31中，以使基底圆片10上的接合膜9和盖圆片11接触的方式，将基底圆
7片10和盖圆片11叠合而载置于载置台3 (参照图2和图3)。此时，每个空腔C以包围每个 压电振动片114(参照图2)的方式定位。而且，载置台3和阴极电极4在图3所示的Y轴 方向上进行接近动作，电极面5a、电极面6a、电极面7a以及电极面8a分别与盖圆片11的 外表面Ila接触。此时，形成于盖圆片11的空腔C分别成为由于接合膜9和盖圆片11接 触而独立的空间。而且，在电极面5a、电极面6a、电极面7a以及电极面8a以基底圆片10和盖圆片 11能够沿接合膜9在基底圆片10上延伸的方向(图3所示的XZ面方向)滑动的程度与盖 圆片11接触的状态下，在修正基底圆片10和盖圆片11的相对位置关系之后，由上述的按 压夹具临时固定。如果将基底圆片10和盖圆片11定位在载置台3上并叠合，则结束步骤S31且向 步骤S32过渡。步骤S32是夹入基底圆片10和盖圆片11并进行加压保持的加压工序。在步骤S32中，将叠合的基底圆片10和盖圆片11按每个上述的按压夹具配置在 众所周知的真空室的内部，通过减压使真空室的内部成为真空状态。载置台3和阴极电极 4进一步进行接近动作，在接合膜9介于基底圆片10和盖圆片11的状态下沿厚度方向按 压。在本实施方式中，如果基底圆片10和盖圆片11之间产生的按压力达到ION 100N之 间的既定压力，则停止载置台3和阴极电极4的互相接近的动作而维持夹入基底圆片10和 盖圆片11的状态。此外，作为基底圆片10和盖圆片11之间的按压力，能够根据基底圆片 10、盖圆片11、接合膜9的材质等而适当设定最优值。如果利用上述既定压力夹入基底圆片10和盖圆片11，则结束步骤S32且向步骤 S33过渡。步骤S33是由电源装置2 (参照图3)将直流电压施加到阴极电极4和接合膜9之 间的电压施加工序。步骤S33的直流电压是数kV 数十kV的程度。此外，能够根据进行 阳极接合的对象而适当地设定电压。图5是更详细地显示步骤S33的流程图。另外，图6和图7是示意显示步骤S33 的一个过程的阳极接合装置1的剖视图。如图5所示，在步骤S33中，以下所示的步骤S331至步骤S334这4个工序按照该 顺序进行。步骤S331是对中心电极5施加直流电压的工序。在步骤S331中，如图6所示，使开关25为开(能够施加电压的状态)，使开关6、 7、8成为关(不能施加电压的状态)。接下来，电源装置2开始直流电压的施加。在电源装 置2的控制部24，预先设定施加时间Tl，该施加时间Tl是适于基底圆片10和盖圆片11的 由中心电极5进行的阳极接合的时间，由电源装置2进行的直流电压的施加仅继续施加时 间Tl。于是，如图6所示，将直流电压在施加时间Tl施加到接合对象区域Al，接合对象区 域Al是在沿盖圆片11的厚度方向重叠于中心电极5所接触的面的接合膜9上成为接合对 象的区域。在接合膜9和盖圆片11之间，在接合对象区域Al将接合膜9和盖圆片11之间的 面(以下称为“接合面Q1”)阳极接合。经过上述施加时间Tl，由定时器机构24a停止由电 源装置2进行的直流电压的施加。由此，向中心电极5的直流电压的施加结束。以上，步骤
8S331结束，向步骤S332过渡。如图5所示，步骤S332是对环状电极6施加直流电压的工序。在步骤S332中，使开关25为关，并且，使开关26为开。此时，施加直流电压的接 合对象区域从接合对象区域Al切换成图7(a)所示的接合对象区域A2，该接合对象区域A2 是沿盖圆片11的厚度方向重叠于环状电极6所接触的面的接合膜9上的区域。接着，由电源装置2开始向环状电极6施加直流电压。由环状电极6施加直流电 压的施加时间T2与施加时间Tl相等。在经过施加时间T2之后，由定时器机构24a停止由 电源装置2进行的直流电压的施加。此时，将接合对象区域A2中的接合膜9和盖圆片11 之间的面阳极接合(以下将该面称为“接合面Q2”)。在此，步骤S332结束，向步骤S333过 渡。如图5所示，步骤S333是由环状电极7而施加直流电压的工序。在步骤S333中，使开关26为关，并且，使开关27为开。此时，施加直流电压的区 域从接合对象区域A2切换成图7(b)所示的接合对象区域A3，该接合对象区域A3是沿盖圆 片11的厚度方向重叠于环状电极7所接触的面的接合膜9上的区域。接着，由电源装置2开始向环状电极7施加直流电压。在此，由上述的电源装置2 通过环状电极7施加直流电压的施加时间T3与上述的施加时间Tl相等。S卩，施加时间Tl、 T2、T3的长度相等。在经过施加时间Τ3之后，由定时器机构24a停止由电源装置2进行的 直流电压的施加。此时，将接合对象区域A3中的接合膜9和盖圆片11之间的面阳极接合 (以下将该面称为“接合面Q3”)。在此，步骤S333结束，向步骤S334过渡。步骤S334是由环状电极8而施加直流电压的工序。在步骤S334中，使开关27为关，并且，使开关28为开。此时，施加直流电压的区 域从接合对象区域A3切换成图7 (b)所示的接合对象区域A4，该接合对象区域A4是沿盖圆 片11的厚度方向重叠于环状电极8所接触的面的接合膜9上的区域。在此，由上述的电源装置2通过环状电极8施加直流电压的施加时间T4与施加时 间Tl相等。因此，在接合对象区域A1、A2、A3、A4中，在任一区域直流电压的施加时间都相 等。在经过施加时间T4之后，由定时器机构24a停止由电源装置2进行的直流电压的施加。 此时，将接合对象区域A4中的接合膜9和盖圆片11之间的面阳极接合(以下将该面称为 “接合面Q4”)。在此，步骤S334结束。在步骤S334结束之后，将基底圆片10上的接合膜9和盖圆片11阳极接合，对基 底圆片10和盖圆片11之间产生的空腔C全部进行真空封固。因此，将压电振动片114(参 照图1)真空封固在将基底圆片10和盖圆片11阳极接合而产生的空腔C的内部。在此，步骤S33结束，具备步骤S31(夹入工序)、步骤S32(加压工序)以及步骤 S33(电压施加工序)的步骤S3 (阳极接合工序)结束。在步骤S3结束之后，通过公知的方法来对上述的压电振动器的圆片构造形成图1 所示的外部电极115 (步骤S4，外部电极形成工序，参照图4)，在与基底圆片10和盖圆片11 的面垂直的方向上，切断压电振动器的圆片构造200(参照图2)，将基底圆片10和盖圆片 11的接合体切开成图1所示的压电振动器100，从而维持接合膜9露出至切断面而对空腔 C进行真空封固的状态(步骤S5，切片工序，参照图4)。通过以上的工序，结束图1所示的压电振动器100的制造工序。此外，在步骤
9S5(切片工序)之后，还能够根据需要而适当地进行利用树脂铸模等覆盖压电振动器或将 压电振动器搬送至输送用的箱子的后处理工序。如以上所说明的，依照本实施方式的阳极接合方法(阳极接合工序，步骤S3)，在 步骤S33中，基底圆片10和盖圆片11以中心轴01为起点而以同心状向着外侧进行阳极接 合。因此，能够良好地除去位于基底圆片10和盖圆片11之间的气泡等，能够抑制空隙的产 生。而且，在基底圆片10和盖圆片11的接合对象区域Al、A2、A3、A4中，在任一区域直流 电压的施加时间都相等。即，在从阴极电极4的中心侧的中心电极5至阴极电极4的外侧 的环状电极8之间，对基底圆片10和盖圆片11施加到区域附近的直流电压在中心电极5、 每个环状电极6、7、8的各电极之间相等。结果，能够抑制基底圆片10和盖圆片11阳极接 合的接合对象区域的过剩的电压施加，能够将阳极接合的接合面的中心侧和外侧的品质的 偏差抑制得较小。另外，在步骤S33(电压施加工序)中，从中心电极5以同心状向着外侧切换接合 对象区域(接合对象区域4132、4334)而由中心电极5和以同心状配置的多个环状电极 6、7、8施加直流电压。因此，能够容易地进行接合对象区域的切换。另夕卜，由于在由中心电极5进行直流电压的施加结束时，至少对与中心电极5相对 的接合对象区域Al整个面进行阳极接合，因而能够抑制在接合对象区域Al和接合对象区 域A2的边界部分以及接合对象区域Al的未接合区域的产生。另外，由于在由环状电极6、7、8进行的直流电压的施加结束时，至少对与环状电 极6、7、8对置的接合对象区域A2、A3、A4整个面进行阳极接合，因而能够抑制在从接合对象 区域A2到接合对象区域A4整个面的未接合区域的产生。这样，能够由中心电极5、环状电极6、7、8抑制在从接合对象区域Al到接合对象区 域A4整个面的未接合区域的产生。另外，依照本实施方式的压电振动器的制造方法，与各个接合对象区域A1、A2、A3、 A4相对应的直流电压的施加时间固定。因此，由于基底圆片10和盖圆片11的区域附近的 直流电压的施加时间固定，因而能够抑制基底圆片10和盖圆片11阳极接合的接合对象区 域的过量的电压施加，能够将由于基底圆片10和盖圆片11上的位置差异而产生的接合面 的品质的偏差抑制得较小。所以，由于能够进行抑制空隙的产生和品质的偏差的阳极接合， 因而能够提高压电振动器的生产性。(变形例)以下，对本实施方式的变形例的阳极接合方法和压电振动器的制造方法进行说 明。(变形例1)对能够适用于上述的阳极接合方法的基底圆片的其他构成进行说明。图8是显示能够适用于上述的实施方式的阳极接合方法的基底圆片和盖圆片的 构成的剖视图。如图8所示，在本变形例中，采用基底圆片10a，以代替基底圆片10。在与盖圆片 11叠合的状态下，基底圆片IOa在与空腔C对置的位置具有第二空腔C2，该第2空腔C2形 成有与空腔C的开口部大致相同形状相同大小的开口部，从而能够与空腔C的开口部叠合。 在基底圆片IOa和盖圆片11在叠合工序(上述步骤S31)中叠合时，空腔C的开口部和空
10腔C2的开口部正对而形成一个空间。即使是这样的形状的基底圆片10a，也能够与上述的实施方式同样地以设在基底 圆片IOa的接合膜9为阳极，在接合膜9和盖圆片11之间进行阳极接合。(变形例2)对上述的实施方式的变形例2进行说明。图9是显示能够适用于上述的实施方式的阳极接合方法的基底基板和盖基板的 构成的剖视图。如图9所示，在本变形例中，在阳极接合装置1设有具有作为阳极的功能的 阳极电极30，以代替载置台3。阳极电极30与载置台3同样地具有载置基底圆片10的载 置面3a，由具有导电性的原料形成。此外，在本变形例中，基底圆片10的接合膜9不作为阳 极接合的电极而使用。在本变形例中，电源装置2的正极端子和阳极电极30由阳极侧布线23连接。由 此，在接合膜9和盖圆片11之间，盖圆片11的阳离子沿阴极电极4的方向移动，由此，能够 与上述的实施方式同样地进行阳极接合。另外，如图10所示，本变形例的构成还能够优选地适用于变形例1所示的具有空 腔C2的基底圆片10a。(变形例3)对上述的实施方式的变形例3进行说明。本变形例是上述的实施方式的施加时间Tl、施加时间T2、施加时间T3以及施加时 间T4的长度的设定值为与上述的设定值不同的值的示例。首先，如图6所示，将直流电压施加到中心电极5且在接合对象区域Al产生接合 面Ql，这与上述的实施方式相同。接着，由中心电极5将图7(a)所示的接合对象区域A2阳极接合。一直以来，已知 能够使针状电极与基板上的一点接触且使接合面(例如接合面Ql)从一点以放射状(同心 状)扩大。也能够由本变形例的中心电极5与接合面Q1、Q2按照顺序扩大而产生接合面。 即，由中心电极5施加直流电压的施加时间Tl’比施加时间Tl更长，施加时间Tl’设定在 接合对象区域Al和接合对象区域A2阳极接合接合面Q1、Q2的时间。接着，在接合对象区域A2完成阳极接合的时刻，使开关25为关，而使开关26为 开。于是，与上述的实施方式不同，接合对象区域A3由环状电极6阳极接合。由环状电极 6施加直流电压的施加时间T2’设定为与施加时间T3相等。这样，接合面Q1、Q2等的扩大延迟，依次向外侧切换接合对象区域A1、A2等，由此， 能够抑制被阳极接合的接合面和在接合面的外侧未被阳极接合的未接合面的边界部的空 隙的产生。以上，参照附图对本发明的实施方式进行详述，但具体的构成不限于该实施方式， 还包括不脱离本发明的要旨的范围的设计变更等。例如，在上述的实施方式中，中心电极5显示与盖圆片11的外表面面接触的形状， 但不限于此，也可以是针状、棒状等适当的形状。另外，电极面5a或8a以电极面5a为中心的同心状定位即可，例如，电极面5a也 可以是圆形以外的面形状，另外，电极面6a、电极面7a和电极面8a也可以是圆环状以外的 环状延伸的面。
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另外，在上述的实施方式中，显示基于设定时间而在控制部24中控制直流电压的 施加时间的构成，但不限于此，使用者适当地手动操作电源装置2的动作也可。另外，在上述的实施方式中，对直流电压的施加时间是预先设定的设定时间的示 例进行了说明，但不限于此，也可以在控制部24中，基于与电源装置2对中心电极5施加的 直流电压相对应的电流值的变化，以电流值降低至预先设定的阈值以下的时刻作为阳极接 合完成时而结束直流电压的施加。此时，控制部能够基于在中心电极5中实际施加直流电 压的施加时间而算出对环状电极6、7、8施加直流电压的施加时间。在该情况下，能够取得 与上述的实施方式的阳极接合方法和压电振动器的制造方法相同的效果，并且，能够节省 在分别阳极接合用于进行阳极接合的材质等互相不同的被接合物时预先设定设定时间的 劳力和时间。另外，在上述的实施方式中，采用环状电极6、7、8，但环状电极的数量是多个即可。另外，中心电极5也可以配置在盖圆片11的外表面Ila的任意的位置，通过依次 切换以中心电极5为中心以同心状设定的接合对象区域而进行阳极接合，能够取得本发明 的效果。另外，在上述的实施方式中，对阴极电极4具有中心电极5和环状电极6、7、8且 切换接合对象区域的方法进行了说明，但不限于此，例如，在如变形例2所示使用阳极电极 30的构成中，阳极电极30具有中心电极和多个环状电极，还能够在阳极侧切换接合对象区 域。通过这样的构成也能够取得与本发明同样的效果。
1权利要求
1.一种阳极接合方法，使在表面的至少一部分具有金属的第一玻璃基板和具有空腔的 第二玻璃基板阳极接合，该空腔在一个面具有开口，其特征在于，包括叠合工序，以使所述金属和所述空腔对置的朝向将所述第一玻璃基板和所述第二玻璃 基板叠合；加压工序，在所述叠合工序之后，在真空状态下沿所述叠合方向对所述第一玻璃基板 和所述第二玻璃基板进行加压并加以保持；以及电压施加工序，在所述加压工序之后，在所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板接触 的接触面将多个接合对象区域以同心状区分而设定，对于所述多个接合对象区域的每个接 合对象区域，从所述接合对象区域的中心侧向着径向外侧依次切换所述接合对象区域，施 加直流电压，在所述电压施加工序中，与所述多个接合对象区域的各个接合对象区域相对应的所述 直流电压的施加时间，在所述接合对象区域的所述各个接合对象区域设定为固定。
2.根据权利要求1所述的阳极接合方法，其特征在于，在所述电压施加工序中，在所述第二玻璃基板的与所述空腔的开口相反的一侧，使能够与所述第二玻璃基板的 外表面接触的中心电极与所述第二玻璃基板的外表面接触，所述第二玻璃基板的外表面沿 所述第二玻璃基板的厚度方向与所述接合对象区域的中心重叠，在所述外表面的另外一部分，使以所述中心电极为中心而以同心状配置多个的环状电 极接触。
3.根据权利要求2所述的阳极接合方法，其特征在于，在所述电压施加工序中，所述中心电极施加所述直流电压，直到在与所述中心电极对置的所述接合对象区域的 整个面所述阳极接合所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板为止。
4.根据权利要求2或3所述的阳极接合方法，其特征在于，在所述电压施加工序中，所述环状电极施加所述直流电压，直到在与多个所述环状电极对置的所述接合对象区 域的整个面的每个所述阳极接合所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板为止。
5.一种压电振动器的制造方法，在表面的至少一部分具有金属的第一玻璃基板的面上 形成压电振动片和能够通电至所述压电振动片的电极，然后，使具有空腔的第二玻璃基板 和所述第一玻璃基板阳极接合，对压电振动片进行真空封固，该空腔在一个面具有开口，其 特征在于，在所述阳极接合中使用根据权利要求1至4中任一项所述的阳极接合方法。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制被阳极接合的接合面的中心侧和外侧的品质的偏差的阳极接合方法。本发明具备叠合工序，以使接合膜(9)和空腔(C)对置的朝向将基底圆片(10)和盖圆片(11)叠合；加压工序，在真空状态下对基底圆片(10)和盖圆片(11)进行加压并加以保持；以及电压施加工序，在基底圆片(10)和盖圆片(11)接触的接触面将多个接合对象区域(A1、A2、A3、A4)以同心状区分而设定，对于接合对象区域的每个，从接合对象区域(A1、A2、A3、A4)的中心侧向着径向外侧依次切换接合对象区域(A1、A2、A3、A4)，并施加直流电压，在所述电压施加工序中，与接合对象区域(A1、A2、A3、A4)的各个相对应的所述直流电压的施加时间在接合对象区域(A1、A2、A3、A4)的各个中设定为固定。
文档编号H03H3/02GK102006023SQ20101027365
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者荒武洁 申请人:精工电子有限公司