JP3843716B2 - AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof - Google Patents

AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP3843716B2
JP3843716B2 JP2000259882A JP2000259882A JP3843716B2 JP 3843716 B2 JP3843716 B2 JP 3843716B2 JP 2000259882 A JP2000259882 A JP 2000259882A JP 2000259882 A JP2000259882 A JP 2000259882A JP 3843716 B2 JP3843716 B2 JP 3843716B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
package
base
vibrating piece
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000259882A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002076815A (en
Inventor
幸浩 海野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2000259882A priority Critical patent/JP3843716B2/en
Publication of JP2002076815A publication Critical patent/JP2002076815A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3843716B2 publication Critical patent/JP3843716B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16195Flat cap [not enclosing an internal cavity]

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される表面実装型のATカット圧電振動子に関し、特に圧電振動片を実装して気密封止するパッケージの構造、及びその周波数を調整する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より携帯電話、PHS等の情報通信機器やコンピュータ等のOA機器、電子時計等の民生機器を含む様々な電子機器には、電子回路のクロック源として圧電振動子が広く採用されている。特に最近は、電子機器の高性能化に伴い、より周波数精度の高い圧電振動子が要求されている。
【0003】
従来、表面実装型のATカット圧電振動子には、水晶などの圧電振動片をセラミック等の絶縁材料からなるパッケージ内に固定して気密に封止する構造が広く採用されている。一般にパッケージは、圧電振動片を片持ち式にマウントする薄い矩形箱型のベースと、その上に接合する薄板状のキャップとから構成される。圧電振動子の周波数調整は、圧電振動片をベースにマウントした状態で、キャップを接合する前に、その周波数を測定しながらイオンビームエッチングなどのドライ法を用いて圧電振動片の金属電極励振部を部分的に削除し、又は金属電極励振部に金属を蒸着させて質量を増加させることにより行う。キャップは、低融点ガラスを約300〜400℃の高温処理で溶融させることにより接合される。ベースは、最終的にパッケージを真空封止する際にガス抜きするための小さい貫通孔を有し、これをキャップの接合後に真空雰囲気中で例えばAu−Sn等の金属ボールを溶着させて気密に閉塞する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の圧電振動子は、キャップを接合する際にパッケージが高温に曝されるため、振動片を保持している導電性接着剤や、キャップとベースとを接合する低融点ガラス等からガスが発生し、振動片に付着してその発振周波数に悪影響を及ぼす虞がある。そのため、一旦調整した周波数が封止後に変動したりばらつきが大きくなって、圧電振動子の周波数精度が低下する虞があった。更に最近は、電子機器の小型化・薄型化に伴い、圧電振動子のより一層の小型化が要求されており、周波数精度の向上を図ることがより困難になっている。
【0005】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面実装型のATカット圧電振動子において、最近の高性能化及び小型化の要求に対応して、より高い周波数精度を実現し得るパッケージ構造を提供することにある。
【0006】
また、本発明の目的は、より高精度にATカット圧電振動子の周波数を調整することができる方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的を達成するために、ATカット圧電振動片をパッケージの内部に実装しかつ気密に封止する圧電振動子において、パッケージが、その実装面上に圧電振動片をマウントする絶縁材料からなるベースと、該ベースの上に接合されるキャップとを有し、ベース又はキャップのいずれか一方が、圧電振動片の金属電極励振部に整合させて形成した貫通孔と、その外面の貫通孔開口の周縁に形成した第1のメタライズ部とを有し、該第1のメタライズ部が、パッケージ外面の端子に接続していることを特徴とするATカット圧電振動子のパッケージ構造が提供される。
【0008】
これにより、ATカット圧電振動子の製造工程においてベースにキャップを接合した後に、反応ガス雰囲気中で貫通孔を介して圧電振動片の金属電極励振部をイオンビームエッチングすることにより、圧電振動子の周波数を調整することができ、しかも、パッケージ外面の端子を介して第1のメタライズ部の電位を適当に設定することにより、貫通孔を通過してパッケージ内部の圧電振動片に到達するプラスイオンを制御してエッチングレートを調整できるので、高精度な周波数調整が可能である。更に、その後で従来と同様に、貫通孔を真空又は不活性気体や乾燥空気の雰囲気中で閉塞することにより、最終的にパッケージ内部を気密に封止することができる。
【0009】
或る実施例では、前記パッケージ外面の端子が接地端子であることにより、第1のメタライズ部を接地電位に維持した状態でイオンビームエッチングを行うことができる。
【0010】
また、或る実施例では、前記貫通孔及び第1のメタライズ部がベースに形成され、かつ第1のメタライズ部が、少なくとも圧電振動片の金属電極励振部に対応した寸法を有することにより、圧電振動片をベースにマウントした状態でイオンビームエッチングにより周波数の粗調整を行うとき、第1のメタライズ部の電位を調整してエッチングレートを制御することができる。特に、第1のメタライズ部の電位を負に設定すれば、プラスイオンを選択的に金属電極励振部により高密度に集束させることができるので、エッチングレートが高くなって周波数の粗調整をより短時間で効率よく行うことができる。
【0011】
別の実施例では、前記貫通孔及び第1のメタライズ部がベースに形成され、かつベースが、第1のメタライズ部から分離してその外側に形成された第2のメタライズ部を有すると、イオンビームエッチングにより周波数調整を行うとき、第1及び第2のメタライズ部をそれぞれ異なる電位に調整して、エッチングレートをより広範囲かつ選択的に制御することができる。例えば、同様に圧電振動片をベースにマウントした状態で周波数の粗調整を行うとき、第1のメタライズ部を第2のメタライズ部よりも低い負の電位にすれば、エッチングレートをより一層高速にすることができる。
【0012】
更に、或る実施例では、前記ベースが、圧電振動片の実装面を有する上側薄板部材とパッケージの底面を有する下側薄板部材との積層構造からなり、前記貫通孔が、上側薄板部材に形成された小径部分と、下側薄板部材に小径部分と同心に形成された大径部分とからなり、前記メタライズ部が上側薄板部材の下側薄板部材との接合面に形成されている。これにより、メタライズ部が、パッケージを表面実装するためにベースの底面に設けられる外部端子と干渉しないので、これらをその位置や形状・寸法に拘わりなく自由に設計することができる。また、圧電振動子を基板等に実装したとき、その表面の端子やはんだと接触する虞が無いので、好都合である。
【0013】
また、圧電振動片の金属電極励振部は概ねパッケージの中央に位置するので、前記貫通孔が、パッケージの中央に設けられていると、金属電極励振部のエッチングを確実に行うと同時に、ベースの底面に設けられるパッケージの電極との干渉を回避することができ、好都合である。
【0014】
本発明の別の側面によれば、上述した本発明の貫通孔及び第1のメタライズ部を有するパッケージのベースにATカット圧電振動片をマウントした後、圧電振動片の周波数を測定しながら、その金属電極励振部を部分的に除去する第1の周波数調整過程と、ベースの上にキャップを接合した後、圧電振動片の周波数を測定しながら、不活性ガスの雰囲気中で貫通孔を介してイオンビームエッチングを行うことにより、金属電極励振部を部分的に除去する第2の周波数調整過程とからなることを特徴とするATカット圧電振動子の周波数調整方法が提供される。
【0015】
このようにして、第1の周波数調整過程により圧電振動片の周波数を概ね所定の範囲に粗調整した後、低融点ガラスを用いてベースにキャップを接合することにより周波数の変動やばらつきが生じた場合でも、第2の周波数調整過程において圧電振動片の周波数を微調整することができ、しかも最終的に、従来と同様にしてパッケージを真空封止することができる。
【0016】
前記イオンビームエッチングは、その反応ガスとして一般に使用されているArガスの雰囲気中でを行うことが好ましい。
【0017】
或る実施例では、第2の周波数調整過程においてイオンビームエッチングを行う際に、第1のメタライズ部を接地することにより、貫通孔にプラスイオンをより集束し易くして、エッチングレートを高めることができる。
【0018】
別の実施例では、第2の周波数調整過程においてイオンビームエッチングを行う際に、第1のメタライズ部を僅かに正の電位にすることにより、貫通孔へのプラスイオンの集束を制御してエッチングレートを調整し、より高精度な周波数調整をはかることができる。
【0019】
また、或る実施例では、第1の周波数調整過程において、第1のメタライズ部を負の電位にして、イオンビームエッチングにより金属電極励振部を除去することにより、エッチングレートを高くして、周波数の粗調整を短時間で行うことができる。
【0020】
また、本発明によれば、上述した本発明の貫通孔及び第1のメタライズ部に加えて第2のメタライズ部を有するパッケージのベースにATカット圧電振動片をマウントした後、圧電振動片の周波数を測定しながら、その金属電極励振部を部分的に除去する第1の周波数調整過程と、ベースの上にキャップを接合した後、圧電振動片の周波数を測定しながら、不活性ガスの雰囲気中で貫通孔を介してイオンビームエッチングを行うことにより、金属電極励振部を部分的に除去する第2の周波数調整過程とからなり、第1又は第2の周波数調整過程において、第1のメタライズ部と第2のメタライズ部とをそれぞれ異なる電位に設定してイオンビームエッチングを行うことにより、金属電極励振部を部分的に除去することを特徴とするATカット圧電振動子の周波数調整方法が提供される。
【0021】
このように第1及び第2のメタライズ部をそれぞれ異なる電位に調整すると、エッチングレートをより広範囲かつ選択的に制御することができる。例えば、第1の周波数調整において、第1のメタライズ部を第2のメタライズ部よりも低い負の電位にすれば、より高速のエッチングレートで周波数の粗調整をより短時間で効率よく行うことができる。また、第2の周波数調整において、第1のメタライズ部を接地し又は僅かに正の電位にし、かつ第2のメタライズ部を負の電位にすると、プラスイオンが貫通孔よりもその周辺に引き寄せられるので、エッチングレートを制御して周波数をより高精度に調整することができる。これに加え、貫通孔周縁のメタライズ部がプラスイオンの衝突により損傷したり剥がれたりして、後の工程で貫通孔をAu−Sn等の金属小球で封止する際にその溶着性が低下することを抑制することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を適用した表面実装型ATカット水晶振動子の第1実施例の構成を概略的に示している。この水晶振動子は、セラミック材料のベース1とキャップ2とからなるパッケージ3の内部にATカット水晶振動片4が実装されている。ベース1は、概ね長方形の2枚の上側及び下側薄板部材5a、5bを張り合わせた積層構造の底板部5の上面に、やや小さい長方形のフレーム部材6を一体に接合した薄い箱型に構成されている。キャップ2は、ガラスやセラミックスの薄板で形成され、低融点ガラスを用いてフレーム部材6の上端に気密に接合されている。
【0023】
水晶振動片4は、長方形の水晶薄板の両面に励振電極7、7と、かつその基端部に励振電極からの引出電極が形成されている。図2Aに併せて示すように、ベース1の実装面には、一方の端部付近に1対の接続電極8、8が形成され、これに導電性接着剤で前記引出電極を接着して、水晶振動片4がベース1上に片持ち式にマウントされる。また、底板部5の上面には導電体からなるリード9、9が配線され、ベース裏面の一方の対角方向の角部に形成された外部端子10、10に前記各接続電極を電気的に接続している。ベース裏面の他方の対角方向の角部に形成された外部端子11、11は、水晶振動片4に接続されないダミーの接地端子である。
【0024】
ベース1の底板部5には、その中心位置に貫通孔12が形成されている。貫通孔12は、図2に良く示すように、上側薄板部材5aに形成された小径部12aと、これと同心位置に下側薄板部材5bに形成された大径部12bとからなり、これによりベース1の底面側の貫通孔開口に段差13が設けられる。本実施例では、小径部の直径を約0.25mmに、大径部の直径を約0.55mmにそれぞれ設定する。段差13は、最終工程でパッケージ内部を真空封止する際に、貫通孔12を閉塞するために溶着されるAu−Sn等の金属ボールを載せるためのものである。
【0025】
図2Bに示すように、上側薄板部材5aの下面即ち下側薄板部材5bとの接合面には、貫通孔小径部12aの開口周縁に大径部12bより大きい円形のメタライズ部14が、例えばタングステンなどの導電材料をスクリーン印刷することにより形成されている。メタライズ部14は、図1Bに示すように大径部12bから露出する部分即ち段差13の底部に相当する部分14aが、上述した金属ボールの溶着性を得るために金めっきされている。またメタライズ部14は、上側薄板部材5aのメタライズしたスルーホール15を介して、その上面に形成した端子16に電気的に接続され、外部と接続できるようになっている。
【0026】
第1実施例のパッケージ構造を用いて、ATカット水晶振動子の周波数調整を行う要領を説明する。先ず、その実装面(主面)に水晶振動片4をマウントしたベース1を、例えばアルゴン(Ar)雰囲気のチャンバ内に配置する。従来と同様に水晶振動片4の発振周波数を測定しながら、図3Aに示すように、その間にマスク17を置いて上方からイオン銃などのイオンビーム装置18を用いてイオンビームエッチングを行う。これにより、水晶振動片4上面の励振電極を形成する金属材料を部分的に除去して、第1段階として周波数の粗調整を行う。別の実施例では、レーザビームの照射等により周波数の粗調整を行うこともできる。
【0027】
ここで、端子16を介してメタライズ部14を負の電位にした状態でイオンビームエッチングを行うと、Ar+ イオンをメタライズ部14に集束し易くすることができる。上述したようにメタライズ部14はパッケージ3の略中心位置に設けられているので、水晶振動片4の励振電極の中心付近にAr+イオンをより高密度に集束させてエッチングレートを高め、周波数の粗調整をより短時間で効率よく行うことができる。そのため、コリメート手段を持たないイオンビーム装置であっても良好にエッチングすることができ、加工コストの低減を図ることができる。
【0028】
周波数の粗調整を終えたベース1は、洗浄処理後、その上端に低融点ガラスを用いてキャップ2を接合する。このパッケージ3を、同様にAr雰囲気のチャンバ内に配置し、水晶振動片4の発振周波数を測定しながら、図3Bに示すように底面側からイオンビーム装置18を用いてイオンビームエッチングを行う。イオンビームが貫通孔12に集束するように、イオンビーム装置18は貫通孔12の正面に配置する。これにより、水晶振動片4上面の励振電極を形成する金属材料を部分的に除去して、第2段階として周波数の微調整を行うことができる。従って、周波数粗調整後にキャップ接合時の高温により周波数に多少変動やばらつきが生じても、ここで修正できるので、より高い周波数精度が得られる。また、水晶振動片は、両面の励振電極がエッチングされるので、表裏における電極膜厚のバランスが良く、振動がより安定する。当然ながら、貫通孔12の直径を大きくすれば、それだけエッチングレートを高くして、周波数の調整幅を拡大することができる。
【0029】
ここで、端子16を介してメタライズ部14の電位を適当に設定することにより、貫通孔12を通過してパッケージ内部に到達するAr+ イオンを制御してエッチングレートを調整することができる。例えば、メタライズ部14を接地電位(ゼロ)にしてイオンビームエッチングを行うと、比較的Ar+ イオンをメタライズ部14に集束し易くすることができる。また、メタライズ部14を僅かに正の電位にすると、貫通孔12を通過するAr+ イオンを制限できるので、より緩やかにかつより高精度に周波数調整が行われると同時に、Ar+ イオンの衝突による金めっき部分14aの損傷を少なくでき、Au−Sn金属ボールの溶着性を維持することができる。更に、メタライズ部14の電位を正・接地・負で適当に切り換えることにより、貫通孔12へのAr+ イオンの進入を遮断したり、促進又は制限することができる。
【0030】
このようにして周波数の微調整を終えたパッケージは、最終工程において例えば真空雰囲気内に配置され、貫通孔12の段差13に配置したAu−Sn金属ボールをレーザビームで溶着させることにより、貫通孔12を閉塞する。真空封止は、水晶振動子の抵抗値を低く維持できるので好ましい。また、不活性気体や乾燥空気の雰囲気内で封止することもできる。
【0031】
図4及び図5は、本発明の第2実施例によるパッケージを示している。第2実施例は、上側薄板部材5a下面のメタライズ部14が対角方向のリード19を介して、一方の接地端子11に接続されている点において、第1実施例と異なる。これにより、メタライズ部14の電位は、従来よりこの種のパッケージに設けられている接地端子11を利用して調整することができるので、上側薄板部材5aにスルーホール15や端子16を設ける必要が無く、また外部との接続も容易になるので好ましい。
【0032】
図6及び図7は、第2実施例の変形例によるパッケージを示している。この変形例では、上側薄板部材5a下面のメタライズ部14が、リード19を介して対角方向の両方の接地端子11に接続されている。これにより、イオンビームエッチングによる周波数調整のために接地端子11を外部に接続する際に、パッケージ3の前後方向を規定する必要が無くなり、作業性が向上する。
【0033】
図8及び図9は、本発明の第3実施例によるパッケージを示している。第3実施例は、上側薄板部材5a下面のメタライズ部14が、その上面にマウントされる水晶振動片4に対応して、それと略同じ寸法に形成されている点において、第2実施例と異なる。これにより、キャップ2の接合前にイオンビームエッチングにより周波数の粗調整を行う際に、メタライズ部14を負の電位に設定すれば、水晶振動片4の略全面に亘ってAr+ イオンを選択的に集束させることができる。従って、エッチングレートが高くなり、周波数の粗調整をより短時間で効率よく行うことができる。
【0034】
図10及び図11は、第3実施例の変形例によるパッケージを示している。この変形例では、図6及び図7の場合と同様に、上側薄板部材5a下面のメタライズ部14が、リード19を介して対角方向の両方の接地端子11に接続されている。従って、イオンビームエッチングによる周波数調整のために接地端子11を外部に接続する際に、パッケージ3の前後方向を規定する必要が無く、同様に作業性が向上する。
【0035】
図12及び図13は、本発明の第4実施例によるパッケージを示している。第4実施例は、メタライズ部14から分離してその外側に第2のメタライズ部20が、上側薄板部材5a下面の略全面に形成されている点において、第2実施例と異なる。第2のメタライズ部20は、他方の接地端子11に接続されている。従って、両メタライズ部14、20をそれぞれ異なる電位に設定してイオンビームエッチングを行うと、エッチングレートをより広範囲かつ選択的に制御することができる。
【0036】
例えば、第1段階の周波数の粗調整では、中央のメタライズ部14をその外側の第2のメタライズ部20よりも低い負の電位にすることにより、水晶振動片4の励振電極の中心付近にAr+ イオンを選択的により高密度に集束させることができる。従って、より高速のエッチングレートで周波数の粗調整をより短時間で効率よく行うことができる。また、第2段階の周波数微調整では、メタライズ部14を接地し又は僅かに正の電位にし、かつ第2のメタライズ部20を負の電位にする。これにより、Ar+ イオンが貫通孔12よりもその周辺に引き寄せられるので、エッチングレートを制御することができ、より高精度な周波数調整及び金めっき部分14aの損傷抑制を図ることができる。
【0037】
図14及び図15は、第4実施例の変形例によるパッケージを示している。この変形例では、メタライズ部14が第3実施例と同様に水晶振動片4と略同じ寸法に形成され、かつその外側に分離して第2のメタライズ部20が形成されている点において、第4実施例と異なる。これにより、上述した第3実施例と第4実施例の特徴に組み合わせて、更にイオンビームエッチングによる周波数の粗調整をより短時間で効率的に行うことができる。
【0038】
以上、本発明の好適な実施例について添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明はその技術的範囲内において様々に変形・変更を加えて実施することができる。例えば、イオンビームエッチングを行うための貫通孔は、ベースではなくキャップに、水晶振動片の励振電極の位置に整合させて形成することができる。この場合、貫通孔はベースの封止用貫通孔と別個に設けることができ、又はキャップの貫通孔を用いて封止することもできる。また、平板状のベースに箱形のキャップを接合する構造のパッケージや、低融点ガラスではなくシーム溶接等の別の方法によりキャップを接合する場合についても同様に適用することができる。更に、貫通孔は、必ずしもパッケージの中心位置に設ける必要はなく、水晶振動片の励振電極の範囲内であれば、適当に選択することができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成することにより、以下に記載するような格別の効果を奏する。
【0040】
本発明のATカット圧電振動子のパッケージ構造によれば、その製造工程においてベースにキャップを接合した後に、貫通孔を介してイオンビームエッチングを、第1のメタライズ部の電位を適当に設定してエッチングレートを調整して行うことができ、それにより周波数調整を高精度に行うことができるので、高性能化及び小型化の要求に対応した、より高い周波数精度のATカット圧電振動子を実現することができる。更に、従来と同様に、最終的にパッケージを真空に封止できるので、より抵抗値の小さい高性能のATカット圧電振動子が得られる。
【0041】
また、本発明のATカット圧電振動子の周波数調整方法によれば、第1の周波数調整過程により圧電振動片の周波数を概ね所定の範囲に粗調整しかつベースにキャップを接合した後に、第2の周波数調整過程において圧電振動片の周波数を微調整することができ、更にパッケージを真空封止できることによって、周波数精度が高くかつ抵抗値の低い高性能のATカット圧電振動子を比較的容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】A図は本発明の第1実施例を示すATカット水晶振動子の縦断面図、B図はその底面図である。
【図2】A図は第1実施例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【図3】A図は第1実施例の水晶振動子について、周波数の粗調整のためのイオンビームエッチングを、B図は周波数の微調整のためのイオンビームエッチングをそれぞれ示す図である。
【図4】本発明の第2実施例によるパッケージの底面図である。
【図5】A図は第2実施例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【図6】第2実施例の変形例によるパッケージの底面図である。
【図7】A図は図6の変形例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【図8】本発明の第3実施例によるパッケージの底面図である。
【図9】A図は第3実施例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【図10】第3実施例の変形例によるパッケージの底面図である。
【図11】A図は図10の変形例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【図12】本発明の第4実施例によるパッケージの底面図である。
【図13】A図は第4実施例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【図14】第4実施例の変形例によるパッケージの底面図である。
【図15】A図は図14の変形例の上側薄板部材の上面図、B図はその下面図、C図は下側薄板部材の下面図である。
【符号の説明】
1 ベース
2 キャップ
3 パッケージ
4 ATカット水晶振動片
5 底板部
5a 上側薄板部材
5b 下側薄板部材
6 フレーム部材
7 励振電極
8 接続電極
9 リード
10、11 外部端子
12 貫通孔
12a 小径部
12b 大径部
13 段差
14 メタライズ部
14a 金めっき部分
15 スルーホール
16 端子
17 マスク
18 イオンビーム装置
19 リード
20 メタライズ部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface-mount type AT-cut piezoelectric vibrator used in an electronic device, and more particularly to a package structure in which a piezoelectric vibrating piece is mounted and hermetically sealed, and a method for adjusting the frequency thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, piezoelectric vibrators have been widely used as clock sources for electronic circuits in various electronic devices including information communication devices such as mobile phones and PHS, OA devices such as computers, and consumer devices such as electronic watches. Particularly recently, with the improvement in performance of electronic devices, piezoelectric vibrators with higher frequency accuracy are required.
[0003]
Conventionally, a structure in which a piezoelectric vibrating piece such as a crystal is fixed in a package made of an insulating material such as ceramic and hermetically sealed is widely used for a surface-mount AT-cut piezoelectric vibrator. In general, a package includes a thin rectangular box-shaped base on which a piezoelectric vibrating piece is mounted in a cantilever manner, and a thin plate-like cap bonded on the base. The frequency adjustment of the piezoelectric vibrator is performed by using a dry method such as ion beam etching while measuring the frequency of the piezoelectric vibrator piece mounted on the base and before the cap is joined. Is partially removed, or metal is deposited on the metal electrode excitation portion to increase the mass. The cap is bonded by melting the low melting point glass by a high temperature treatment of about 300 to 400 ° C. The base has a small through-hole for degassing when the package is finally vacuum-sealed, and this is hermetically sealed by welding a metal ball such as Au-Sn in a vacuum atmosphere after joining the cap. Block.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since such a conventional piezoelectric vibrator is exposed to a high temperature when the cap is joined, it is made of a conductive adhesive that holds the vibrating piece, a low melting point glass that joins the cap and the base, or the like. Gas is generated and may adhere to the resonator element and adversely affect its oscillation frequency. For this reason, there is a possibility that the frequency once adjusted is fluctuated after the sealing or the dispersion becomes large, and the frequency accuracy of the piezoelectric vibrator is lowered. In recent years, with the downsizing and thinning of electronic devices, further downsizing of piezoelectric vibrators has been required, and it has become more difficult to improve frequency accuracy.
[0005]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to meet the recent demands for high performance and miniaturization in surface-mounted AT-cut piezoelectric vibrators. The object is to provide a package structure capable of realizing higher frequency accuracy.
[0006]
It is another object of the present invention to provide a method that can adjust the frequency of an AT-cut piezoelectric vibrator with higher accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to achieve the above object, in a piezoelectric vibrator in which an AT-cut piezoelectric vibrating piece is mounted inside a package and hermetically sealed, the package mounts the piezoelectric vibrating piece on the mounting surface. A base made of an insulating material and a cap joined on the base, and either the base or the cap is formed with a through hole formed in alignment with the metal electrode excitation portion of the piezoelectric vibrating piece, A package structure of an AT-cut piezoelectric vibrator, comprising: a first metallized portion formed at a peripheral edge of an opening on the outer surface of the through-hole, and the first metallized portion connected to a terminal on the outer surface of the package Is provided.
[0008]
Thus, after the cap is joined to the base in the manufacturing process of the AT-cut piezoelectric vibrator, the metal electrode excitation portion of the piezoelectric vibrating piece is ion beam etched through the through hole in the reaction gas atmosphere. The frequency can be adjusted, and the positive ions reaching the piezoelectric vibrating reed inside the package through the through hole can be obtained by appropriately setting the potential of the first metallized portion via the terminal on the outer surface of the package. Since the etching rate can be adjusted by control, high-accuracy frequency adjustment is possible. Furthermore, after that, as in the conventional case, the inside of the package can be hermetically sealed by closing the through hole in a vacuum or an atmosphere of inert gas or dry air.
[0009]
In one embodiment, since the terminal on the outer surface of the package is a ground terminal, the ion beam etching can be performed while the first metallized portion is maintained at the ground potential.
[0010]
In one embodiment, the through hole and the first metallized portion are formed in a base, and the first metallized portion has a size corresponding to at least the metal electrode excitation portion of the piezoelectric vibrating piece, so that the piezoelectric When the frequency is roughly adjusted by ion beam etching with the resonator element mounted on the base, the etching rate can be controlled by adjusting the potential of the first metallized portion. In particular, if the potential of the first metallization part is set to be negative, the positive ions can be selectively focused with high density by the metal electrode excitation part, so that the etching rate is increased and the rough adjustment of the frequency is made shorter. Can be done efficiently in time.
[0011]
In another embodiment, the through-hole and the first metallized part are formed in the base, and the base has a second metallized part formed on the outer side separately from the first metallized part. When frequency adjustment is performed by beam etching, the first and second metallized portions can be adjusted to different potentials, and the etching rate can be controlled over a wider range and selectively. For example, when the frequency is roughly adjusted with the piezoelectric resonator element mounted on the base, the etching rate can be further increased by making the first metallized portion a negative potential lower than that of the second metallized portion. can do.
[0012]
Further, in one embodiment, the base has a laminated structure of an upper thin plate member having a mounting surface of a piezoelectric vibrating piece and a lower thin plate member having a bottom surface of the package, and the through hole is formed in the upper thin plate member. The metallized portion is formed on a joint surface with the lower thin plate member of the upper thin plate member. The metallized portion is formed of a small diameter portion formed on the lower thin plate member and a large diameter portion formed concentrically with the small diameter portion. As a result, the metallized portion does not interfere with external terminals provided on the bottom surface of the base for surface mounting of the package, so that these can be freely designed regardless of their position, shape and dimensions. Further, when the piezoelectric vibrator is mounted on a substrate or the like, there is no possibility of contact with terminals or solder on the surface, which is convenient.
[0013]
In addition, since the metal electrode excitation portion of the piezoelectric vibrating piece is located approximately in the center of the package, if the through hole is provided in the center of the package, the metal electrode excitation portion can be reliably etched and the base Conveniently, interference with the electrodes of the package provided on the bottom surface can be avoided.
[0014]
According to another aspect of the present invention, after mounting the AT-cut piezoelectric vibrating piece on the base of the package having the through hole and the first metallized portion of the present invention described above, measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece, A first frequency adjustment process for partially removing the metal electrode excitation part, and after joining a cap on the base, measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece through the through-hole in an inert gas atmosphere There is provided an AT-cut piezoelectric vibrator frequency adjustment method characterized by comprising a second frequency adjustment process in which the metal electrode excitation part is partially removed by performing ion beam etching.
[0015]
In this way, after the frequency of the piezoelectric vibrating piece was roughly adjusted to a predetermined range by the first frequency adjustment process, the frequency variation and variation were caused by joining the cap to the base using the low melting point glass. Even in this case, the frequency of the piezoelectric vibrating piece can be finely adjusted in the second frequency adjustment process, and finally, the package can be vacuum-sealed in the same manner as in the prior art.
[0016]
The ion beam etching is preferably performed in an atmosphere of Ar gas generally used as a reaction gas.
[0017]
In an embodiment, when ion beam etching is performed in the second frequency adjustment process, the first metallized portion is grounded, so that positive ions can be more easily focused on the through hole and the etching rate is increased. Can do.
[0018]
In another embodiment, when ion beam etching is performed in the second frequency adjustment process, the first metallized portion is set to a slightly positive potential, thereby controlling the focusing of positive ions to the through-hole and performing etching. By adjusting the rate, it is possible to achieve more accurate frequency adjustment.
[0019]
In one embodiment, in the first frequency adjustment process, the first metallized portion is set to a negative potential, and the metal electrode excitation portion is removed by ion beam etching, so that the etching rate is increased and the frequency is increased. Can be adjusted in a short time.
[0020]
Further, according to the present invention, after mounting the AT-cut piezoelectric vibrating piece on the base of the package having the second metallized portion in addition to the above-described through-hole and first metalized portion of the present invention, the frequency of the piezoelectric vibrating piece is In the inert gas atmosphere while measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece after measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece after first joining the cap on the base And performing a second frequency adjustment process of partially removing the metal electrode exciter by performing ion beam etching through the through hole. In the first or second frequency adjustment process, the first metallization unit The metal electrode excitation portion is partially removed by performing ion beam etching with the second metallization portion and the second metallization portion set at different potentials, respectively. Frequency adjustment method of the electrostatic vibrator is provided.
[0021]
As described above, when the first and second metallized portions are adjusted to different potentials, the etching rate can be controlled over a wider range and selectively. For example, in the first frequency adjustment, if the first metallized portion is set to a negative potential lower than that of the second metallized portion, the frequency can be roughly adjusted in a shorter time with a higher etching rate. it can. Further, in the second frequency adjustment, when the first metallized portion is grounded or slightly positive and the second metallized portion is a negative potential, positive ions are attracted to the periphery of the through hole. Therefore, the frequency can be adjusted with higher accuracy by controlling the etching rate. In addition to this, the metallized part at the periphery of the through-hole is damaged or peeled off by the collision of positive ions, and the weldability is lowered when the through-hole is sealed with a metal sphere such as Au-Sn in a later process. Can be suppressed.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 schematically shows a configuration of a first embodiment of a surface-mount type AT-cut crystal resonator to which the present invention is applied. In this crystal resonator, an AT-cut crystal resonator element 4 is mounted inside a package 3 including a base 1 made of a ceramic material and a cap 2. The base 1 is configured in a thin box shape in which a slightly smaller rectangular frame member 6 is integrally joined to an upper surface of a bottom plate portion 5 having a laminated structure in which two generally rectangular upper and lower thin plate members 5a and 5b are bonded together. ing. The cap 2 is formed of a thin plate of glass or ceramics and is airtightly joined to the upper end of the frame member 6 using low melting point glass.
[0023]
The quartz crystal vibrating piece 4 has excitation electrodes 7 and 7 formed on both sides of a rectangular quartz thin plate, and an extraction electrode from the excitation electrode formed on the base end thereof. As shown in FIG. 2A, on the mounting surface of the base 1, a pair of connection electrodes 8, 8 is formed near one end, and the lead electrode is adhered to the conductive electrode with a conductive adhesive. A crystal vibrating piece 4 is mounted on the base 1 in a cantilever manner. In addition, leads 9 and 9 made of a conductor are wired on the upper surface of the bottom plate portion 5, and the connection electrodes are electrically connected to the external terminals 10 and 10 formed at one diagonal corner of the back surface of the base. Connected. External terminals 11, 11 formed at the other diagonal corner of the back surface of the base are dummy ground terminals that are not connected to the crystal vibrating piece 4.
[0024]
A through hole 12 is formed at the center of the bottom plate portion 5 of the base 1. As shown in FIG. 2, the through-hole 12 includes a small-diameter portion 12a formed in the upper thin plate member 5a and a large-diameter portion 12b formed in the lower thin plate member 5b concentrically with the small-diameter portion 12a. A step 13 is provided in the through hole opening on the bottom side of the base 1. In this embodiment, the diameter of the small diameter portion is set to about 0.25 mm, and the diameter of the large diameter portion is set to about 0.55 mm. The step 13 is for placing a metal ball such as Au—Sn which is welded to close the through hole 12 when the inside of the package is vacuum-sealed in the final process.
[0025]
As shown in FIG. 2B, on the lower surface of the upper thin plate member 5a, that is, the joint surface with the lower thin plate member 5b, a circular metallized portion 14 larger than the large diameter portion 12b is formed on the peripheral edge of the through hole small diameter portion 12a. It is formed by screen-printing a conductive material such as. As shown in FIG. 1B, the metallized portion 14 is gold-plated at the portion exposed from the large diameter portion 12b, that is, the portion 14a corresponding to the bottom of the step 13, in order to obtain the above-described metal ball weldability. Further, the metallized portion 14 is electrically connected to a terminal 16 formed on the upper surface thereof through a metallized through hole 15 of the upper thin plate member 5a, and can be connected to the outside.
[0026]
The procedure for adjusting the frequency of the AT-cut quartz crystal resonator will be described using the package structure of the first embodiment. First, the base 1 on which the crystal vibrating piece 4 is mounted on the mounting surface (main surface) is disposed in, for example, an argon (Ar) atmosphere chamber. As shown in FIG. 3A, while measuring the oscillation frequency of the quartz crystal resonator element 4 as in the prior art, a mask 17 is placed between them, and ion beam etching is performed from above using an ion beam apparatus 18 such as an ion gun. Thereby, the metal material forming the excitation electrode on the upper surface of the crystal vibrating piece 4 is partially removed, and the frequency is roughly adjusted as a first step. In another embodiment, the frequency can be roughly adjusted by laser beam irradiation or the like.
[0027]
Here, if ion beam etching is performed in a state where the metallized portion 14 is set to a negative potential via the terminal 16, Ar + ions can be easily focused on the metalized portion 14. As described above, since the metallized portion 14 is provided at substantially the center position of the package 3, the Ar + ions are focused at a higher density near the center of the excitation electrode of the crystal vibrating piece 4 to increase the etching rate, and the frequency is roughened. Adjustment can be efficiently performed in a shorter time. Therefore, even an ion beam apparatus that does not have collimating means can be etched well, and the processing cost can be reduced.
[0028]
After the rough adjustment of the frequency, the base 1 is bonded to the cap 2 using a low-melting glass at the upper end after the cleaning process. Similarly, this package 3 is disposed in a chamber in an Ar atmosphere, and while measuring the oscillation frequency of the crystal vibrating piece 4, ion beam etching is performed from the bottom side using an ion beam device 18 as shown in FIG. 3B. The ion beam device 18 is disposed in front of the through hole 12 so that the ion beam is focused on the through hole 12. Thereby, the metal material that forms the excitation electrode on the upper surface of the crystal vibrating piece 4 is partially removed, and the frequency can be finely adjusted as the second stage. Therefore, even if the frequency slightly fluctuates or varies due to the high temperature at the time of joining the cap after rough frequency adjustment, it can be corrected here, so that higher frequency accuracy can be obtained. In addition, since the excitation electrodes on both sides of the quartz crystal resonator element are etched, the balance of the electrode film thickness on the front and back is good, and the vibration is more stable. Of course, if the diameter of the through-hole 12 is increased, the etching rate can be increased accordingly and the frequency adjustment range can be expanded.
[0029]
Here, by appropriately setting the potential of the metallized portion 14 through the terminal 16, the etching rate can be adjusted by controlling the Ar + ions passing through the through hole 12 and reaching the inside of the package. For example, when ion beam etching is performed with the metallized portion 14 at the ground potential (zero), Ar + ions can be relatively easily focused on the metalized portion 14. Further, if the metallized portion 14 is set to a slightly positive potential, Ar + ions passing through the through-hole 12 can be restricted, so that frequency adjustment is performed more gently and more accurately, and at the same time due to collision of Ar + ions. Damage to the gold plating portion 14a can be reduced, and the weldability of the Au—Sn metal ball can be maintained. Furthermore, by appropriately switching the potential of the metallized portion 14 between positive, ground, and negative, the entry of Ar + ions into the through hole 12 can be blocked, promoted, or restricted.
[0030]
The package that has finished fine adjustment of the frequency in this way is placed in, for example, a vacuum atmosphere in the final process, and an Au—Sn metal ball placed on the step 13 of the through hole 12 is welded with a laser beam, whereby a through hole is obtained. 12 is closed. Vacuum sealing is preferable because the resistance value of the crystal unit can be kept low. It can also be sealed in an atmosphere of inert gas or dry air.
[0031]
4 and 5 show a package according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in that the metallized portion 14 on the lower surface of the upper thin plate member 5a is connected to one of the ground terminals 11 via diagonal leads 19. As a result, the potential of the metallized portion 14 can be adjusted by using the ground terminal 11 conventionally provided in this type of package, so it is necessary to provide the through hole 15 and the terminal 16 in the upper thin plate member 5a. This is preferable because it is easy to connect to the outside.
[0032]
6 and 7 show a package according to a modification of the second embodiment. In this modification, the metallized portion 14 on the lower surface of the upper thin plate member 5 a is connected to both ground terminals 11 in the diagonal direction via leads 19. This eliminates the need to define the front-rear direction of the package 3 when connecting the ground terminal 11 to the outside for frequency adjustment by ion beam etching, improving workability.
[0033]
8 and 9 show a package according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in that the metallized portion 14 on the lower surface of the upper thin plate member 5a is formed in substantially the same size as that of the crystal vibrating piece 4 mounted on the upper surface thereof. . As a result, when the metallization portion 14 is set to a negative potential when performing rough adjustment of the frequency by ion beam etching before the cap 2 is bonded, Ar + ions are selectively selected over substantially the entire surface of the crystal vibrating piece 4. Can be focused. Therefore, the etching rate is increased, and the rough adjustment of the frequency can be efficiently performed in a shorter time.
[0034]
10 and 11 show a package according to a modification of the third embodiment. In this modification, as in the case of FIGS. 6 and 7, the metallized portion 14 on the lower surface of the upper thin plate member 5 a is connected to both ground terminals 11 in the diagonal direction via leads 19. Therefore, when connecting the ground terminal 11 to the outside for frequency adjustment by ion beam etching, there is no need to define the front-rear direction of the package 3, and workability is improved as well.
[0035]
12 and 13 show a package according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is different from the second embodiment in that the second metallized portion 20 is separated from the metallized portion 14 and is formed on the entire lower surface of the upper thin plate member 5a. The second metallization unit 20 is connected to the other ground terminal 11. Therefore, if ion beam etching is performed with both metallized portions 14 and 20 set to different potentials, the etching rate can be controlled over a wider range and selectively.
[0036]
For example, in the coarse adjustment of the frequency in the first stage, the central metallized portion 14 is set to a negative potential lower than that of the second metallized portion 20 outside thereof, so that Ar is placed near the center of the excitation electrode of the crystal vibrating piece 4. + Ions can be selectively focused more densely. Therefore, the rough adjustment of the frequency can be efficiently performed in a shorter time with a higher etching rate. In the second-stage frequency fine adjustment, the metallized portion 14 is grounded or slightly positive, and the second metalized portion 20 is negative. Thereby, since Ar + ions are attracted to the periphery of the through-hole 12, the etching rate can be controlled, and more accurate frequency adjustment and suppression of damage to the gold-plated portion 14a can be achieved.
[0037]
14 and 15 show a package according to a modification of the fourth embodiment. In this modified example, the metallized portion 14 is formed to have substantially the same dimensions as the quartz crystal vibrating piece 4 as in the third embodiment, and the second metallized portion 20 is formed separately from the outside thereof. Different from the fourth embodiment. Thereby, in combination with the features of the third embodiment and the fourth embodiment described above, it is possible to more effectively perform rough frequency adjustment by ion beam etching in a shorter time.
[0038]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention can be implemented with various modifications and changes within the technical scope thereof. For example, the through hole for performing ion beam etching can be formed in the cap instead of the base so as to be aligned with the position of the excitation electrode of the crystal vibrating piece. In this case, the through hole can be provided separately from the sealing through hole of the base, or can be sealed using the through hole of the cap. Further, the present invention can be similarly applied to a package having a structure in which a box-shaped cap is joined to a flat base, or a case where the cap is joined by another method such as seam welding instead of low-melting glass. Further, the through hole is not necessarily provided at the center position of the package, and can be appropriately selected as long as it is within the range of the excitation electrode of the crystal vibrating piece.
[0039]
【The invention's effect】
By configuring as described above, the present invention has special effects as described below.
[0040]
According to the package structure of the AT-cut piezoelectric vibrator of the present invention, after the cap is joined to the base in the manufacturing process, ion beam etching is performed through the through hole, and the potential of the first metallized portion is appropriately set. Since the etching rate can be adjusted and thereby the frequency can be adjusted with high accuracy, an AT-cut piezoelectric vibrator with higher frequency accuracy corresponding to the demand for high performance and miniaturization is realized. be able to. Furthermore, since the package can be finally sealed in a vacuum as in the conventional case, a high-performance AT-cut piezoelectric vibrator having a smaller resistance value can be obtained.
[0041]
Further, according to the frequency adjustment method for an AT-cut piezoelectric vibrator of the present invention, the second frequency after the frequency of the piezoelectric vibrating piece is roughly adjusted to a predetermined range and the cap is joined to the base by the first frequency adjustment process. The frequency of the piezoelectric resonator element can be finely adjusted in the frequency adjustment process, and the package can be vacuum-sealed to produce a high-performance AT-cut piezoelectric vibrator with high frequency accuracy and low resistance value relatively easily. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a longitudinal sectional view of an AT-cut quartz crystal resonator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a bottom view thereof.
2A is a top view of the upper thin plate member of the first embodiment, FIG. 2B is a bottom view thereof, and FIG. 2C is a bottom view of the lower thin plate member.
FIG. 3A is a diagram showing ion beam etching for coarse frequency adjustment, and FIG. 3B is a diagram showing ion beam etching for fine frequency adjustment of the crystal resonator of the first embodiment.
FIG. 4 is a bottom view of a package according to a second embodiment of the present invention.
5A is a top view of the upper thin plate member of the second embodiment, FIG. 5B is a bottom view thereof, and FIG. C is a bottom view of the lower thin plate member.
FIG. 6 is a bottom view of a package according to a modification of the second embodiment.
7A is a top view of the upper thin plate member of the modification of FIG. 6, FIG. B is a bottom view thereof, and FIG. C is a bottom view of the lower thin plate member.
FIG. 8 is a bottom view of a package according to a third embodiment of the present invention.
9A is a top view of the upper thin plate member of the third embodiment, FIG. B is a bottom view thereof, and FIG. C is a bottom view of the lower thin plate member.
FIG. 10 is a bottom view of a package according to a modification of the third embodiment.
11A is a top view of the upper thin plate member of the modification of FIG. 10, FIG. B is a bottom view thereof, and FIG. C is a bottom view of the lower thin plate member.
FIG. 12 is a bottom view of a package according to a fourth embodiment of the present invention.
13A is a top view of the upper thin plate member of the fourth embodiment, FIG. B is a bottom view thereof, and FIG. C is a bottom view of the lower thin plate member.
FIG. 14 is a bottom view of a package according to a modification of the fourth embodiment.
15A is a top view of an upper thin plate member according to a modification of FIG. 14, FIG. B is a bottom view thereof, and FIG. C is a bottom view of the lower thin plate member.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Cap 3 Package 4 AT cut crystal vibrating piece 5 Bottom plate part 5a Upper thin plate member 5b Lower thin plate member 6 Frame member 7 Excitation electrode 8 Connection electrode 9 Lead 10, 11 External terminal 12 Through hole 12a Small diameter part 12b Large diameter part 13 Step 14 Metallized part 14a Gold-plated part 15 Through hole 16 Terminal 17 Mask 18 Ion beam device 19 Lead 20 Metallized part

Claims (12)

ATカット圧電振動片をパッケージの内部に実装しかつ気密に封止する圧電振動子において、
前記パッケージが、その実装面上に前記圧電振動片をマウントする絶縁材料からなるベースと、前記ベースの上に接合されるキャップとを有し、
前記ベース又はキャップのいずれか一方が、前記圧電振動片の金属電極励振部に対応する位置に該金属電極励振部を前記パッケージの外側からイオンビームエッチングし得るように形成した貫通孔と、その外面の前記貫通孔開口の周縁に形成した第1のメタライズ部とを有し、
前記第1のメタライズ部が、前記パッケージ外面の端子に接続していることを特徴とするATカット圧電振動子のパッケージ構造。
In a piezoelectric vibrator in which an AT-cut piezoelectric vibrating piece is mounted inside a package and hermetically sealed,
The package includes a base made of an insulating material for mounting the piezoelectric vibrating piece on a mounting surface thereof, and a cap bonded to the base.
A through hole formed so that either the base or the cap can perform ion beam etching of the metal electrode excitation portion from the outside of the package at a position corresponding to the metal electrode excitation portion of the piezoelectric vibrating piece, and its outer surface A first metallized portion formed at the periphery of the through-hole opening of
A package structure of an AT cut piezoelectric vibrator, wherein the first metallized portion is connected to a terminal on the outer surface of the package.
前記端子が接地端子であることを特徴とする請求項1に記載のATカット圧電振動子のパッケージ構造。    2. The package structure of an AT cut piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the terminal is a ground terminal. 前記貫通孔及び前記第1のメタライズ部が前記ベースに形成されており、前記第1のメタライズ部が、前記圧電振動片と同じ寸法を有することを特徴とする請求項1に記載のATカット圧電振動子のパッケージ構造。2. The AT-cut piezoelectric device according to claim 1, wherein the through hole and the first metallized part are formed in the base, and the first metallized part has the same dimensions as the piezoelectric vibrating piece. The package structure of the vibrator. 前記貫通孔及び前記第1のメタライズ部が前記ベースに形成され、前記ベースが、前記第1のメタライズ部から分離してその外側に形成された第2のメタライズ部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のATカット圧電振動子のパッケージ構造。    The through hole and the first metallized part are formed in the base, and the base has a second metallized part that is separated from the first metallized part and formed outside thereof. Item 3. The package structure of the AT-cut piezoelectric vibrator according to Item 1 or 2. 前記ベースが、前記実装面を有する上側薄板部材と前記パッケージの底面を有する下側薄板部材との積層構造からなり、前記貫通孔が、前記上側薄板部材に形成された小径部分と、前記下側薄板部材に前記小径部分と同心に形成された大径部分とからなり、前記メタライズ部が前記上側薄板部材の前記下側薄板部材との接合面に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のATカット圧電振動子のパッケージ構造。    The base has a laminated structure of an upper thin plate member having the mounting surface and a lower thin plate member having a bottom surface of the package, and the through hole has a small diameter portion formed in the upper thin plate member, and the lower side 2. A thin plate member comprising a large diameter portion concentrically formed with the small diameter portion, and the metallized portion is formed on a joint surface of the upper thin plate member with the lower thin plate member. The package structure of the AT cut piezoelectric vibrator according to any one of claims 1 to 4. 前記貫通孔が、前記パッケージの概ね中心位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のATカット圧電振動子のパッケージ構造。    6. The package structure of an AT-cut piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the through hole is provided at a substantially central position of the package. 請求項1乃至3、5又は6のいずれかに記載の前記パッケージのベースにATカット圧電振動片をマウントした後、前記圧電振動片の周波数を測定しながら、その前記金属電極励振部を部分的に除去する第1の周波数調整過程と、
前記ベースの上に前記キャップを接合した後、前記圧電振動片の周波数を測定しながら、前記貫通孔を介してイオンビームエッチングを行うことにより、前記金属電極励振部を部分的に除去する第2の周波数調整過程とからなることを特徴とするATカット圧電振動子の周波数調整方法。
After mounting the AT-cut piezoelectric vibrating piece on the base of the package according to any one of claims 1 to 3, 5, or 6, the metal electrode excitation portion is partially arranged while measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece. A first frequency adjustment process to be removed;
After the cap is bonded on the base, the metal electrode excitation portion is partially removed by performing ion beam etching through the through hole while measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece. A method for adjusting the frequency of an AT-cut piezoelectric vibrator, comprising the step of:
請求項4に記載の前記パッケージのベースにATカット圧電振動片をマウントした後、前記圧電振動片の周波数を測定しながら、その前記金属電極励振部を部分的に除去する第1の周波数調整過程と、
前記ベースの上に前記キャップを接合した後、前記圧電振動片の周波数を測定しながら、不活性ガスの雰囲気中で前記貫通孔を介してイオンビームエッチングを行うことにより、前記金属電極励振部を部分的に除去する第2の周波数調整過程とからなり、
前記第1又は第2の周波数調整過程において、前記第1のメタライズ部と前記第2のメタライズ部とをそれぞれ異なる電位に設定してイオンビームエッチングを行うことにより、前記金属電極励振部を部分的に除去することを特徴とするATカット圧電振動子の周波数調整方法。
5. A first frequency adjustment process in which an AT-cut piezoelectric vibrating piece is mounted on the base of the package according to claim 4, and then the metal electrode excitation portion is partially removed while measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece. When,
After joining the cap on the base, the metal electrode excitation unit is formed by performing ion beam etching through the through hole in an inert gas atmosphere while measuring the frequency of the piezoelectric vibrating piece. A second frequency adjustment process that partially removes,
In the first or second frequency adjustment process, by performing ion beam etching with the first metallization unit and the second metallization unit set to different potentials, the metal electrode excitation unit is partially A method of adjusting the frequency of an AT-cut piezoelectric vibrator, characterized in that
Arガスの雰囲気中で前記イオンビームエッチングを行うことを特徴とする請求項7又は8に記載のATカット圧電振動子の周波数調整方法。    9. The frequency adjusting method for an AT-cut piezoelectric vibrator according to claim 7, wherein the ion beam etching is performed in an Ar gas atmosphere. 前記第2の周波数調整過程においてイオンビームエッチングを行う際に、前記第1のメタライズ部を接地することを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載のATカット圧電振動子の周波数調整方法。  10. The frequency adjustment method for an AT-cut piezoelectric vibrator according to claim 7, wherein the first metallized portion is grounded when performing ion beam etching in the second frequency adjustment process. . 前記第2の周波数調整過程においてイオンビームエッチングを行う際に、前記第1のメタライズ部を僅かに正の電位にすることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載のATカット圧電振動子の周波数調整方法。  10. The AT-cut piezoelectric vibration according to claim 7, wherein the first metallized portion is set to a slightly positive potential when performing ion beam etching in the second frequency adjustment process. Child frequency adjustment method. 前記第1の周波数調整過程において、前記第1のメタライズ部を負の電位にして、イオンビームエッチングにより前記金属電極励振部を除去することを特徴とする請求項7乃至11のいずれかに記載のATカット圧電振動子の周波数調整方法。  The said metal electrode part is made into a negative electric potential in the said 1st frequency adjustment process, The said metal electrode excitation part is removed by ion beam etching, The one of Claim 7 thru | or 11 characterized by the above-mentioned. A method for adjusting the frequency of an AT-cut piezoelectric vibrator.
JP2000259882A 2000-08-29 2000-08-29 AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof Expired - Fee Related JP3843716B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000259882A JP3843716B2 (en) 2000-08-29 2000-08-29 AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000259882A JP3843716B2 (en) 2000-08-29 2000-08-29 AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002076815A JP2002076815A (en) 2002-03-15
JP3843716B2 true JP3843716B2 (en) 2006-11-08

Family

ID=18747990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000259882A Expired - Fee Related JP3843716B2 (en) 2000-08-29 2000-08-29 AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3843716B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11075611B2 (en) * 2016-10-31 2021-07-27 Daishinku Corporation Frequency adjustment method for piezoelectric resonator device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3783235B2 (en) 2003-06-16 2006-06-07 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric oscillator, manufacturing method thereof, mobile phone device using piezoelectric oscillator, and electronic device using piezoelectric oscillator
US7557491B2 (en) 2006-02-09 2009-07-07 Citizen Holdings Co., Ltd. Electronic component package
JP2008199147A (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Epson Toyocom Corp Method for manufacturing piezoelectric vibrator and method for manufacturing piezoelectric oscillator
JP5341686B2 (en) * 2009-09-09 2013-11-13 日本電波工業株式会社 Method for manufacturing piezoelectric vibration device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11075611B2 (en) * 2016-10-31 2021-07-27 Daishinku Corporation Frequency adjustment method for piezoelectric resonator device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002076815A (en) 2002-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4635917B2 (en) Surface mount type piezoelectric vibration device
US10263588B2 (en) Method of manufacturing piezoelectric vibrator element, piezoelectric vibrator element, and piezoelectric vibrator
JP3714228B2 (en) Piezoelectric vibrator and method for manufacturing piezoelectric device
JP2002319838A (en) Piezoelectric device and its package
JP2005136499A (en) Piezoelectric resonator element, piezoelectric device, method of manufacturing them, cellular phone device utilizing piezoelectric device, and electronic equipment utilizing piezoelectric device
JP2005109741A (en) Piezoelectric device, cellular phone employing the same, and electronic equipment employing the same
JP2012175499A (en) Piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, and electronic equipment
JP2012175499A5 (en)
JP3843716B2 (en) AT cut piezoelectric vibrator package structure and frequency adjusting method thereof
JP2007060593A (en) Piezoelectric device and manufacturing method thereof
JP5098668B2 (en) Surface mount type piezoelectric oscillator
JP2004289238A (en) Package for piezoelectric device, piezoelectric device and their manufacturing method, mobile telephone employing the piezoelectric device, and electronic equipment employing the piezoelectric device
JP4389925B2 (en) Piezoelectric device manufacturing method and base manufacturing method
JP2002319839A (en) Piezoelectric device
JP4389948B2 (en) Piezoelectric device manufacturing method and base manufacturing method
JP2006080672A (en) Piezoelectric oscillator, electronic apparatus, and frequency adjustment method of piezoelectric oscillator
JP3982441B2 (en) Piezoelectric device
JP4020010B2 (en) Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece, mobile phone device using the piezoelectric device, and electronic equipment using the piezoelectric device
JP4844659B2 (en) Piezoelectric device
JP4020031B2 (en) Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric device using the piezoelectric vibrating piece, mobile phone device using the piezoelectric device, and electronic equipment using the piezoelectric device
JP4443306B2 (en) Manufacturing method of crystal unit
JP2010124494A (en) Piezoelectric oscillator, electronic apparatus and method of manufacturing piezoelectric oscillator
JP2005244500A (en) Manufacturing method of piezoelectric device, package for piezoelectric device, mobile phone utilizing piezoelectric device, and electronic apparatus utilizing piezoelectric device
JP2007142947A (en) Surface-mounting piezoelectric oscillator
JP2005094461A (en) Piezoelectric device, its manufacturing method, portable telephone system using piezoelectric device, and electronic equipment using piezoelectric device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090825

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110825

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130825

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees