JP2000223996A - Crystal vibrator and manufacture therefor - Google Patents
Crystal vibrator and manufacture thereforInfo
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- JP2000223996A JP2000223996A JP11024558A JP2455899A JP2000223996A JP 2000223996 A JP2000223996 A JP 2000223996A JP 11024558 A JP11024558 A JP 11024558A JP 2455899 A JP2455899 A JP 2455899A JP 2000223996 A JP2000223996 A JP 2000223996A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水晶振動子及びその
製造方法に関し、特に振動子の小型化及び耐衝撃性向上
可能な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quartz oscillator and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a technique capable of reducing the size of the oscillator and improving impact resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８は従来の水晶振動子の断面構造を示
すものである。水晶振動子１はそのパッケージ２がセラ
ミックスからなり、その内部に水晶振動子片３が接着剤
４により固定されている。そして、このパッケージ２は
リッド５により覆われている。リッド５はコバール製の
蓋であり、パッケージ２とリッド５とがコバールリング
６を介してシーム溶接により固着されている。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a sectional structure of a conventional crystal unit. The crystal resonator 1 has a package 2 made of ceramics, and a crystal resonator element 3 fixed by an adhesive 4 therein. The package 2 is covered with a lid 5. The lid 5 is a lid made of Kovar, and the package 2 and the lid 5 are fixed by seam welding via a Kovar ring 6.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような水晶振動
子１は、水晶振動子片３と上部のリッド５とのギャップ
ｇ１、下部のパッケージ２のベースとのギャップｇ２が
大きく、このギャップｇ１，ｇ２が大きいということで
衝撃に弱く、また、薄形化ができないという問題点があ
った。また、そのギャップｇ１，ｇ２を精度良く調整す
ることが難しかった。In the above-described crystal resonator 1, the gap g1 between the crystal resonator element 3 and the upper lid 5 and the gap g2 between the base of the lower package 2 are large. , G2 are large, so that they are susceptible to impact and cannot be made thin. Also, it was difficult to adjust the gaps g1 and g2 with high accuracy.
【０００４】ここで衝撃の問題について検討すると、落
下試験で実際の水晶振動子片３の挙動を見ると、落下高
さを高くすればするほど、落下時に水晶振動子片３は、
パッケージ２にしなるように接触する。その時の衝撃に
耐えられなければ水晶振動子片３が折れたり、マウンド
部分の接着剤４がはがれたりするという現象が起きる。
従って、落下の時にいかに衝撃を吸収できるかというこ
とが課題となる。衝撃を吸収するには、落下時に水晶振
動子片３がしなってパッケージ２に接触して水晶振動子
片３全体で衝撃を吸収するようにできれば、衝撃に対す
る水晶振動子片３及びマウント部分のダメージを小さく
できる。そこで、上記のギャップｇ１，ｇ２が小さくす
れば落下衝撃時に水晶振動子片３がしなってパッケージ
２に接触して、水晶振動子片３のより広い面積で衝撃を
吸収できることになるが、次に述べるように従来はこの
ギャップを小さくすることができないという問題点があ
る。[0004] Considering the problem of impact, the behavior of the actual crystal resonator element 3 in a drop test shows that the higher the drop height, the more the crystal element 3 is dropped.
Make contact so as to form package 2. If the impact at that time cannot be tolerated, a phenomenon occurs in which the quartz resonator element piece 3 breaks or the adhesive 4 in the mound portion peels off.
Therefore, the problem is how to absorb the impact when the vehicle falls. In order to absorb the shock, if the crystal resonator element 3 can fall and fall into contact with the package 2 so as to absorb the shock as a whole, if the crystal resonator element 3 and the mount part can respond to the impact. Damage can be reduced. Therefore, if the gaps g1 and g2 are reduced, the crystal resonator element 3 is bent at the time of a drop impact and comes into contact with the package 2, so that the impact can be absorbed in a wider area of the crystal resonator element 3. As described above, there is a problem that this gap cannot be reduced conventionally.
【０００５】次にギャップの大きさ及びその調整精度に
ついて検討する。水晶振動子片３を接着剤４を用いてパ
ッケージ２にマウントすると、パッケージ２の精度や、
装置の精度などの問題があり必ず傾き（上向になった
り、下向きになったり、ねじれたり）が生じる。このた
め、或る程度のギャップがないと、封止後に、水晶振動
子片３がパッケージ２の上面、下面又は側面に接触して
しまうことになる。従って、水晶振動子片３と上部のリ
ッド５とのギャップｇ１、下部のパッケージ２のベース
とのギャップｇ２を或る程度（最低５０μｍくらいは必
要）設けることになり、ギャップを大きくすることは避
けられない。また、そのギャップの精度を良くするに
は、パッケージ２の高精度の作り込みと、マウント部分
の精度を両方よくする必要があるが、実際には難しい、
という問題点がある。Next, the size of the gap and the adjustment accuracy thereof will be examined. When the crystal resonator element 3 is mounted on the package 2 using the adhesive 4, the accuracy of the package 2,
Due to problems such as the accuracy of the device, the device always tilts (upward, downward, or twisted). Therefore, if there is no gap to some extent, the crystal resonator element 3 will come into contact with the upper surface, the lower surface, or the side surface of the package 2 after sealing. Therefore, the gap g1 between the crystal resonator element 3 and the upper lid 5 and the gap g2 between the lower package 2 and the base are provided to some extent (at least 50 μm is necessary), and it is not necessary to increase the gap. I can't. Also, in order to improve the accuracy of the gap, it is necessary to improve both the precision of the package 2 and the accuracy of the mounting part.
There is a problem.
【０００６】ところで、特開平５−１９９０５６号公報
においては薄形の水晶振動子が提案されているが（同公
報図５参照）、水晶振動子基板の枠部分の機械的強度の
観点から水晶振動子基板自体が厚くなり、水晶振動子と
しての特性がよくない、という問題点があった。また、
電極の引き回しパターンが開示されていないので、水晶
振動子を実現できない、という問題点があった。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-199056 proposes a thin quartz crystal resonator (see FIG. 5 of the same publication). However, from the viewpoint of mechanical strength of a frame portion of a quartz crystal substrate, a quartz crystal resonator is required. There is a problem that the sub-substrate itself becomes thick and the characteristics as a quartz resonator are not good. Also,
There is a problem in that a crystal oscillator cannot be realized because a wiring pattern of the electrodes is not disclosed.
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、小型化及び優れた耐衝撃性を
実現した水晶振動子及びその製造方法を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a crystal resonator which realizes miniaturization and excellent impact resistance, and a method of manufacturing the same.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】（１）本発明の一つの態
様に係る水晶振動子は、１対の振動電極が形成された振
動子基板と、振動子基板を支持するベース基板と、振動
子基板を覆うリッド基板とを備え、振動子基板、ベース
基板及びリッド基板は平坦な基板から構成され、陽極接
合されて相互に固着されて気密封止され、そして、振動
子基板は、第１及び第２の振動電極が形成された振動子
片と、水晶振動子片を支持し、且つ、第１の振動電極に
接続された第１の配線電極が一方の面にほぼ全面に形成
され、第２の振動電極に接続された第２の配線電極が他
方の面にほぼ全面に形成され、振動子片よりも厚い枠部
とを備え、枠部の角部側壁に第１の配線電極及び第２の
配線電極とそれぞれ接続された第１及び第２の外部電極
を形成したものである。本発明においては、上記のよう
な構成を採用したことにより次のような効果が得られて
いる。 ａ．振動子基板、ベース基板及びリッド基板は平坦な基
板から構成されており、しかも、水晶振動子片への加工
はフォトリソグラフィを用いたエッチング加工により極
めて高精度に行うことができるので、水晶振動子片と前
記ベース基板とのギャップ及び水晶振動子片とリッド基
板とのギャップを小さくすることができ、このため耐衝
撃性に優れたものとなり、水晶振動子の小型化が図られ
ており、更に、ギャップの調整が容易である。 ｂ．また、リッド基板及びベース基板は平らな形状のも
のが採用されていることから、煩雑な加工が不要であ
り、生産性が高く、また、接合部の密着性が良いので気
密封止においても優れている。 ｃ．水晶振動子片は薄形化が可能になっており、特に、
音叉型振動子の特性の向上が可能である。 ｄ．また、接合の方法によっては、穴加工及び穴封止と
いう処理をしなければならないが、本発明において振動
子基板、ベース基板及びリッド基板を陽極接合により接
合するようにしたことから、そのよう処理は必要がな
く、その分信頼性が高いものとなっている。 ｅ．また、振動子基板の配線に関しても、枠部の角部側
壁に第１及び第２の外部電極を形成して外部と電気的に
接続するようにしたので、接続が容易である。Means for Solving the Problems (1) A crystal resonator according to one aspect of the present invention includes a resonator substrate having a pair of vibrating electrodes, a base substrate supporting the resonator substrate, and a vibrator. And a lid substrate that covers the transducer substrate. The transducer substrate, the base substrate, and the lid substrate are formed of flat substrates, are anodically bonded and fixed to each other and hermetically sealed, and the transducer substrate includes a first substrate. And a vibrator piece on which the second vibrating electrode is formed, and a first wiring electrode connected to the first vibrating electrode, which supports the quartz vibrator piece, and is formed on substantially the entire surface on one surface; A second wiring electrode connected to the second vibrating electrode is formed on almost the entire surface on the other surface and includes a frame portion thicker than the vibrator piece, and the first wiring electrode and the first wiring electrode are provided on the corner side wall of the frame portion. Forming first and second external electrodes respectively connected to the second wiring electrode; That. In the present invention, the following effects are obtained by adopting the above configuration. a. The vibrator substrate, base substrate and lid substrate are composed of flat substrates, and the processing of the crystal vibrator piece can be performed with extremely high precision by etching using photolithography. The gap between the piece and the base substrate and the gap between the crystal resonator piece and the lid substrate can be reduced, so that the shock resistance becomes excellent, and the size of the crystal resonator is reduced. The adjustment of the gap is easy. b. In addition, since the lid substrate and the base substrate are of a flat shape, complicated processing is not required, the productivity is high, and the adhesiveness of the joint is good, so that the airtight sealing is excellent. ing. c. The crystal unit can be made thinner.
The characteristics of the tuning fork vibrator can be improved. d. Further, depending on the bonding method, it is necessary to perform processing such as hole processing and hole sealing. However, since the vibrator substrate, the base substrate, and the lid substrate are bonded by anodic bonding in the present invention, such processing is performed. Is not necessary and the reliability is high. e. Further, the wiring of the vibrator substrate is also easy because the first and second external electrodes are formed on the corner side walls of the frame portion and electrically connected to the outside.
【０００９】（２）本発明の他の態様に係る水晶振動子
は、上記（１）の水晶振動子において、ベース基板は、
その角部側壁に第３及び第４の外部電極が形成され、且
つ、第３及び第４の外部電極はこのベース基板の裏面に
形成された第１及び第２の接続電極にそれぞれ導かれ、
そして、第１の外部電極と前記第３の外部電極とが接続
され、第２の外部電極と第４の外部電極とが接続されて
なるものである。本発明においては、ベース基板の角部
側壁に第３及び第４の外部電極が形成されており、この
第３の外部電極と前記の第１の外部電極とが接続され、
第４の外部電極と第２の外部電極とが接続されるので、
振動子基板とベース基板との間の電気的な接続が容易に
なされる。また、ベース基板の裏面側に第１及び第２の
接続電極が形成されていることから、プリント基板等に
容易に水晶振動子を固定するとともに電気的に接続する
ことができる。(2) A quartz resonator according to another aspect of the present invention is the quartz resonator of (1), wherein the base substrate is
Third and fourth external electrodes are formed on the corner side walls, and the third and fourth external electrodes are led to the first and second connection electrodes formed on the back surface of the base substrate, respectively.
Then, the first external electrode and the third external electrode are connected, and the second external electrode and the fourth external electrode are connected. In the present invention, third and fourth external electrodes are formed on the corner side walls of the base substrate, and the third external electrode is connected to the first external electrode,
Since the fourth external electrode and the second external electrode are connected,
Electrical connection between the vibrator substrate and the base substrate is easily made. Further, since the first and second connection electrodes are formed on the back surface side of the base substrate, the crystal resonator can be easily fixed to a printed circuit board or the like and can be electrically connected.
【００１０】（３）本発明の他の態様に係る水晶振動子
は、上記（２）の水晶振動子において、振動子基板及び
ベース基板の角部は切欠部が形成され、その上に第１〜
第４の外部電極がそれぞれ形成されてなるものである。
本発明においては、第１〜第４の外部電極が円弧状の切
欠部の上に形成されており、したがって、外部電極相互
の接続が容易なものとなっている。(3) A quartz oscillator according to another aspect of the present invention is the quartz oscillator of (2), wherein a notch is formed at a corner portion of the oscillator substrate and the base substrate, and a first notch is formed thereon. ~
Fourth external electrodes are formed respectively.
In the present invention, the first to fourth external electrodes are formed on the arc-shaped notches, and therefore, the external electrodes are easily connected to each other.
【００１１】（４）本発明の他の態様に係る水晶振動子
の製造方法は、上記（１）の水晶振動子の製造方法にお
いて、水晶ウェハに振動子片に相当する形状をそれぞれ
形成するとともに、振動子基板の角部に相当する位置に
孔を形成し、振動子片に相当する位置に第１及び第２の
振動電極に対応した電極パターン、振動子基板の枠部に
相当する位置に第１及び第２の配線電極に対応した電極
パターン、孔内壁に第１及び第２の外部電極に対応した
電極パターンをそれぞれ形成し、そして、リッド用ウエ
ハと水晶ウエハとベース用ウエハとを陽極接合により接
合し、その後にダイシングする。本発明においては、リ
ッド用ウエハと前記の水晶ウエハとベース用ウエハとを
陽極接合により接合して１度に多数の水晶振動子を製造
するようにしていることから、極めて生産性が高いもの
となっている。(4) A method for manufacturing a crystal resonator according to another aspect of the present invention is the method for manufacturing a crystal resonator according to the above (1), wherein a shape corresponding to a resonator element is formed on a crystal wafer, respectively. Holes are formed at positions corresponding to the corners of the vibrator substrate, and electrode patterns corresponding to the first and second vibrating electrodes are formed at positions corresponding to the vibrator pieces, and at positions corresponding to the frame portions of the vibrator substrate. An electrode pattern corresponding to the first and second wiring electrodes and an electrode pattern corresponding to the first and second external electrodes are formed on the inner wall of the hole, respectively, and the lid wafer, the quartz wafer and the base wafer are connected to an anode. Joining is performed by joining, and then dicing is performed. In the present invention, since the lid wafer, the quartz crystal wafer, and the base wafer are joined by anodic bonding to produce a large number of quartz oscillators at one time, the productivity is extremely high. Has become.
【００１２】（５）本発明の他の態様に係る水晶振動子
の製造方法は、上記（４）の水晶振動子の製造方法にお
いて、ベース用ウエハについて、その接合前に、ベース
基板の角部に相当する位置に孔を形成し、孔内壁に第３
及び第４の外部電極に対応した電極パターンをそれぞれ
形成しており、このため、ベース用ウエハの接合後の処
理が容易なものとなっている。(5) A method for manufacturing a crystal unit according to another aspect of the present invention is the method for manufacturing a crystal unit according to the above (4), wherein the corner portion of the base substrate is bonded to the base wafer before the bonding. A hole is formed at a position corresponding to
And the electrode patterns corresponding to the fourth external electrodes are formed, respectively, thereby facilitating the processing after the bonding of the base wafer.
【００１３】（６）本発明の他の態様に係る水晶振動子
の製造方法は、上記（５）の水晶振動子の製造方法にお
いて、接合後又はダイシング後に、第１の外部電極と第
３の外部電極とを接続し、第２の外部電極と第４の外部
電極とを接続しており、このため、各外部電極間の位置
関係が固定された状態で上記の電極接続を行うので、そ
の接続処理は容易なものとなっている。(6) A method for manufacturing a crystal unit according to another aspect of the present invention is the method for manufacturing a crystal unit according to the above (5), wherein the first external electrode and the third external electrode are connected to each other after bonding or dicing. The external electrodes are connected to each other, and the second and fourth external electrodes are connected to each other. Therefore, the above-described electrode connection is performed in a state where the positional relationship between the external electrodes is fixed. The connection process is easy.
【００１４】（７）本発明の他の態様に係る水晶振動子
の製造方法は、上記（４）〜（６）の水晶振動子の製造
方法において、水晶振動子を音叉型水晶振動子とし、リ
ッド基板又はベース基板にガラス部材を用い、レーザ光
をガラス部材を介して水晶振動子片の第１の振動電極及
び／又は第２の振動電極をトリミングして振動周波数を
調整する。このため、水晶振動子の組立後に振動周波数
を容易に調整することができる。(7) A method of manufacturing a crystal unit according to another aspect of the present invention is the method of manufacturing a crystal unit described in (4) to (6) above, wherein the crystal unit is a tuning fork type crystal unit. A glass member is used for the lid substrate or the base substrate, and the vibration frequency is adjusted by trimming laser light on the first vibrating electrode and / or the second vibrating electrode of the crystal resonator piece via the glass member. Therefore, the vibration frequency can be easily adjusted after assembling the crystal resonator.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】実施形態１．図１は本発明の一実
施形態に係る水晶振動子（音叉型）の構造を示す断面図
（後述の図２のＡ−Ａ断面図）であり、図２はその斜視
図である。この水晶振動子１０は、振動子基板２０と、
この振動子基板２０を挟んで配置されるベース基板３０
及びリッド基板４０とから構成されている。そして、振
動子基板２０の振動電極は後述のようにベース基板３０
の外部電極にそのコーナー部において接続される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 described later) illustrating a structure of a crystal resonator (tuning fork type) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view thereof. This crystal resonator 10 includes a resonator substrate 20,
A base substrate 30 disposed with the vibrator substrate 20 interposed therebetween
And a lid substrate 40. The vibrating electrode of the vibrator substrate 20 is connected to the base substrate 30 as described later.
At its corners.
【００１６】図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図１の振動子基
板２０の表面図、裏面図及びＡ矢視図である。振動子基
板２０は、枠部２１と、この枠部２１と一体で且つそれ
よりも薄く形成された振動子片２２とから構成されてい
る。枠部２１のコーナー部Ｃ１〜Ｃ４には切欠部（本実
施形態においては好ましい例として円弧状の切欠部）が
形成されており、振動子片２２には、１対の振動電極２
３，２４が形成されている。振動子片２２の１対の振動
電極２３，２４のパターンについては従来のものと基本
的には異なるものではなく、そして、振動子片２２の振
動電極２３は図の側壁２３ａ，２３ｂにおいて表面と裏
面とのパターンを連続させている。そして、振動子片２
２の振動電極２３は、枠部２１の表面側に全面に亘って
形成された配線電極２５に連続しており、更に、この配
線電極２５は、コーナー部Ｃ２，Ｃ３の側壁に形成され
た外部電極２６に連続している。振動子片２２の電極２
４も同様であり、図の側壁２４ａ，２４ｂにおいて表面
と裏面とのパターンを連続させている。そして、振動子
片２２の振動電極２４は、枠部２１の裏面側に全面に亘
って形成された配線電極２７に連続しており、更に、こ
の配線電極２７は、コーナー部Ｃ１，Ｃ４の側壁に形成
された外部電極２８に連続している。したがって、電極
２３，２５，２６及び電極２４，２７，２８はそれぞれ
連続したパターンを形成している。そして、図１のよう
に積層された場合には、外部電極２６がコーナー部Ｃ
２，Ｃ３の側壁に、外部電極２８がコーナー部Ｃ１，Ｃ
４の側壁に現れることになる。FIGS. 3A, 3B, and 3C are a front view, a rear view, and an arrow A view of the vibrator substrate 20 of FIG. The vibrator substrate 20 includes a frame portion 21 and a vibrator piece 22 formed integrally with the frame portion 21 and thinner than the frame portion 21. A notch (an arc-shaped notch as a preferred example in the present embodiment) is formed in each of the corners C1 to C4 of the frame 21, and a pair of the vibrating electrodes 2 is formed in the vibrator piece 22.
3, 24 are formed. The pattern of the pair of vibrating electrodes 23, 24 of the vibrator piece 22 is not fundamentally different from the conventional one, and the vibrating electrode 23 of the vibrator piece 22 has a surface and a side wall 23a, 23b. The pattern on the back side is continuous. And the vibrator piece 2
The second vibrating electrode 23 is continuous with a wiring electrode 25 formed over the entire surface of the frame portion 21, and the wiring electrode 25 is formed of an external electrode formed on the side walls of the corners C2 and C3. It is continuous with the electrode 26. Electrode 2 of vibrator element 22
4 is similar, and the pattern of the front surface and the back surface is continuous on the side walls 24a and 24b in the figure. The vibrating electrode 24 of the vibrator element 22 is continuous with a wiring electrode 27 formed over the entire back surface of the frame portion 21. Further, the wiring electrode 27 is connected to the side walls of the corner portions C1 and C4. And is connected to the external electrode 28 formed in Therefore, the electrodes 23, 25, 26 and the electrodes 24, 27, 28 each form a continuous pattern. When the layers are stacked as shown in FIG.
External electrodes 28 are provided on the side walls of C2 and C3 at corners C1 and C3.
4 will appear on the side wall.
【００１７】上記の振動子基板２０は水晶基体から構成
されている。この水晶基体の上には、「クロム膜（例え
ば５０ｎｍ）及び金膜（例えば９０ｎｍ）の積層膜から
なる振動電極２３，２４」、「クロム膜（例えば５０ｎ
ｍ）、金膜（例えば９０ｎｍ）及びアルミニウム膜（１
０ｎｍ）の積層膜からなる配線電極２５，２７」並びに
「クロム膜（例えば５０ｎｍ）及び金膜（例えば９０ｎ
ｍ）の積層膜からなる外部電極２６，２８」を形成す
る。ここで、配線電極の最上層をアルミニウムとしたの
は陽極接合のためであり、アルミニウムに代えてチタ
ン、ニッケル、シリコン、タングステン等を用いること
もできる。The vibrator substrate 20 is made of a quartz substrate. On the quartz substrate, “oscillating electrodes 23 and 24 made of a laminated film of a chromium film (for example, 50 nm) and a gold film (for example, 90 nm)” and “a chromium film (for example, 50 n)
m), a gold film (for example, 90 nm) and an aluminum film (1
Wiring electrodes 25 and 27 made of a laminated film of 0 nm), a chromium film (for example, 50 nm) and a gold film (for example, 90 n).
The external electrodes 26 and 28 made of the laminated film of m) are formed. Here, the uppermost layer of the wiring electrode is made of aluminum for anodic bonding, and titanium, nickel, silicon, tungsten, or the like can be used instead of aluminum.
【００１８】図４（ａ）（ｂ）はベース基板３０の裏面
図及びそのＢ−Ｂ断面図である。ベース基板３０は平ら
なガラス板から構成されており、そのコーナー部Ｃ１１
〜Ｃ１４には振動子基板２０と同様な円弧状の切欠部が
形成されており、例えば、そのコーナー部Ｃ１２，Ｃ１
３の側壁には外部電極３６、その裏面には接続電極３７
がそれぞれ形成されており、外部電極３６及び接続電極
３７は連続したパターンから形成されている。また、コ
ーナー部Ｃ１１，Ｃ１４の側壁には外部電極３８、その
裏面には接続電極３９がそれぞれ形成されており、外部
電極３８及び接続電極３９は連続したパターンから形成
されている。FIGS. 4A and 4B are a back view of the base substrate 30 and a sectional view taken along line BB of FIG. The base substrate 30 is made of a flat glass plate, and has a corner C11.
C14 are formed with arc-shaped notches similar to the vibrator substrate 20, for example, at the corners C12 and C1.
The external electrode 36 is provided on the side wall of the third electrode 3 and the connection electrode 37 is provided on the back surface thereof.
Are formed, and the external electrode 36 and the connection electrode 37 are formed in a continuous pattern. External electrodes 38 are formed on the side walls of the corners C11 and C14, and connection electrodes 39 are formed on the back surfaces thereof. The external electrodes 38 and the connection electrodes 39 are formed in a continuous pattern.
【００１９】なお、ベース基板３０はアルカリ金属を含
むフラットなガラス部材から構成されており、その上に
形成された電極３６〜３９は、基本的には上記の電極２
３〜２８と同様な導線性の薄膜から構成される。The base substrate 30 is made of a flat glass member containing an alkali metal, and the electrodes 36 to 39 formed thereon are basically made of the above-mentioned electrode 2.
It is composed of a conductive thin film similar to that of 3-28.
【００２０】リッド基板４０はフラットなガラス部材か
ら構成されており、そのコーナー部Ｃ２１〜Ｃ２４に
は、上記の振動子基板２０及びベース基板３０の場合と
同様に円弧状の切欠部が形成されている。但し、リッド
基板４０には切欠部を形成しなくともよい。The lid substrate 40 is made of a flat glass member, and its corners C21 to C24 are formed with arc-shaped notches as in the case of the vibrator substrate 20 and the base substrate 30. I have. However, the notch may not be formed in the lid substrate 40.
【００２１】振動子基板２０、ベース基板３０及びリッ
ド基板４０は、以上のように構成されており、図１に示
されるように積層された状態で陽極接合されて気密封止
され、導電ペースト又はろう材４２を用いて、振動子基
板２０の外部電極２６とベース基板３０の外部電極３６
とを電気的に接続し、また、振動子基板２０の外部電極
２８とベース基板３０の外部電極３８とを電気的に接続
する。そして、ベース基板３０の接続電極３７，３９は
プリント基板等に接続される。The vibrator substrate 20, the base substrate 30, and the lid substrate 40 are configured as described above. As shown in FIG. 1, they are anodically bonded and hermetically sealed in a laminated state as shown in FIG. The external electrodes 26 of the vibrator substrate 20 and the external electrodes 36 of the base substrate 30 are formed using the brazing material 42.
Are electrically connected, and the external electrodes 28 of the vibrator substrate 20 and the external electrodes 38 of the base substrate 30 are electrically connected. Then, the connection electrodes 37 and 39 of the base substrate 30 are connected to a printed board or the like.
【００２２】ところで、上記の音叉型水晶振動子は、ベ
ース基板３０及びリッド基板４０がガラス部材を用いて
構成されているので、レーザ光をそのガラス部材を介し
て水晶振動子片２２の第１の振動電極２３及び／又は第
２の振動電極２４をトリミングして振動周波数を調整す
ることができる。In the above-described tuning-fork type quartz resonator, since the base substrate 30 and the lid board 40 are formed using glass members, the laser beam is transmitted through the first glass member 22 through the glass members. The vibration frequency can be adjusted by trimming the vibration electrode 23 and / or the second vibration electrode 24.
【００２３】実施形態２．図５は本発明の他の実施形態
に係る水晶振動子（ＡＴカット型）の振動子基板の斜視
図であり、図１のベース基板３０及びリッド基板４０に
ついては上記の実施形態とその内容が同一であるからそ
の説明は省略する。この振動子基板５０は、枠部５１
と、この枠部５１と一体で且つそれよりも薄く形成され
た振動子片５２とから構成されている。枠部５１のコー
ナー部Ｃ１〜Ｃ４には円弧状の切欠部が形成されてお
り、振動子片５２には、１対の振動電極が形成されてい
る（図５において表面側の振動電極５３のみが図示され
ている。）。振動子片５２の１対の振動電極のパターン
については従来のものと基本的には異なるものではな
く、そして、図においては表面に一方の振動電極５３の
みが示されているが、裏面にも同様なパターンの電極が
形成されている。そして、振動子片５２の振動電極５３
は、枠部５１の表面側に全面に亘って形成された配線電
極５４に連続しており、更に、この配線電極５４は、コ
ーナー部Ｃ２，Ｃ３の側壁に形成された外部電極５６に
連続している。振動子片５２の他方の電極も同様であ
り、枠部５１の裏面側に全面に亘って形成された配線電
極（図示せず）に連続しており、更に、その配線電極
は、コーナー部Ｃ１，Ｃ４の側壁に形成された外部電極
（図示せず）に連続している。したがって、図１のよう
に積層された場合には、一方の外部電極５６がコーナー
部Ｃ２，Ｃ３の側壁に、他方の外部電極がコーナー部Ｃ
１，Ｃ４の側壁に現れることになる。Embodiment 2 FIG. FIG. 5 is a perspective view of a crystal substrate (AT cut type) according to another embodiment of the present invention. The base substrate 30 and the lid substrate 40 shown in FIG. Since they are the same, the description is omitted. The vibrator substrate 50 has a frame 51
And a vibrator piece 52 integrally formed with the frame portion 51 and thinner than the frame portion 51. An arc-shaped notch is formed in each of the corners C1 to C4 of the frame 51, and a pair of vibrating electrodes is formed in the vibrator piece 52 (only the vibrating electrode 53 on the front surface side in FIG. 5). Is shown). The pattern of the pair of vibrating electrodes of the vibrator piece 52 is not fundamentally different from the conventional one, and only one vibrating electrode 53 is shown on the front surface in the figure, but also on the back surface. Electrodes having a similar pattern are formed. Then, the vibrating electrode 53 of the vibrator piece 52
Is continuous with a wiring electrode 54 formed over the entire surface of the frame portion 51, and the wiring electrode 54 is continuous with an external electrode 56 formed on the side walls of the corners C2 and C3. ing. The same applies to the other electrode of the vibrator piece 52, which is continuous with a wiring electrode (not shown) formed on the entire back surface of the frame portion 51, and further, the wiring electrode is connected to the corner portion C1. , C4 are connected to external electrodes (not shown) formed on the side walls. Therefore, when stacked as shown in FIG. 1, one external electrode 56 is provided on the side walls of the corner portions C2 and C3, and the other external electrode is provided on the corner portion C2.
1 and C4.
【００２４】実施形態３．図６は上述の実施形態１に係
る水晶振動子の製造方法を示したフローチャートであ
り、このフローチャートに従ってその製造方法を説明す
る。 （Ｓ１）加工・薄膜の形成（Ｓ１） （ａ）リッド基板（リッドガラス）：図７に示されるよ
うに、リッドガラス１００に所定の間隔で穴加工を施
す。こ穴加工によって形成される穴１０１はコーナー部
Ｃ２１〜Ｃ２４（図２参照）の円弧状の切欠きを形成す
るためのものである。この穴加工は、レーザー、ウェッ
トエッチング及びサンドプラスによる加工を適宜組み合
わせて行う。Embodiment 3 FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing the crystal resonator according to the first embodiment, and the manufacturing method will be described with reference to this flowchart. (S1) Processing and Formation of Thin Film (S1) (a) Lid substrate (lid glass): As shown in FIG. 7, holes are formed in the lid glass 100 at predetermined intervals. The hole 101 formed by drilling is for forming an arc-shaped notch in the corners C21 to C24 (see FIG. 2). This hole processing is performed by appropriately combining processing by laser, wet etching, and sand plus.
【００２５】（ｂ）振動子基板（水晶基体）：図７に示
されるように、水晶基体１１０に所定の間隔で穴加工を
施す。こ穴加工によって形成される穴１１１はコーナー
部Ｃ１〜Ｃ４の円弧状の切欠きを形成するためのもので
ある。また、振動子片２２を形成することとなる箇所の
周囲（枠と振動子片との間に形成される空隙部分）１１
２をくり抜く。この穴加工及びくり抜き加工は例えばウ
ェットエッチングにより同時になされる。また、このと
き、水晶振動子片２２に相当する位置についてはハーフ
エッチングによりその厚さを薄くする加工処理を行うも
のとする。これらの処理の処理が終了すると、電極２３
〜２８に相当する金属薄膜パターンを形成する。この金
属薄膜パターンは上記の実施形態１に記載された導電性
の薄膜からなり、蒸着又はスパッタにより形成される。(B) Vibrator substrate (quartz substrate): As shown in FIG. 7, holes are formed in the crystal substrate 110 at predetermined intervals. The hole 111 formed by drilling is for forming an arc-shaped notch at the corners C1 to C4. Further, the periphery (a gap portion formed between the frame and the vibrator piece) of a portion where the vibrator piece 22 is to be formed 11
Cut out 2 The hole processing and the hollow processing are simultaneously performed by, for example, wet etching. At this time, a process for reducing the thickness of the position corresponding to the crystal resonator element 22 by half etching is performed. When these processes are completed, the electrodes 23
A metal thin film pattern corresponding to .about.28 is formed. This metal thin film pattern is made of the conductive thin film described in the first embodiment, and is formed by vapor deposition or sputtering.
【００２６】（ｃ）ベース基板（ベースガラス）：図７
に示されるように、ベースガラス１２０に所定の間隔で
穴加工を施す。こ穴加工によって形成される穴１２１は
コーナー部Ｃ１１〜Ｃ１４（図２参照）の円弧状の切欠
きを形成するためのものである。この穴加工は、レーザ
ー、ウェットエッチング及びサンドプラスによる加工を
適宜組み合わせて行う。また、外部電極３６，３８及び
接続電極３７，３９に相当する金属薄膜パターンを形成
する。この金属薄膜パターンは、上記の実施形態１に記
載された導電性の薄膜からなり、蒸着又はスパッタによ
り形成される。(C) Base substrate (base glass): FIG.
As shown in (2), holes are formed in the base glass 120 at predetermined intervals. The hole 121 formed by this hole processing is for forming an arc-shaped notch in the corner portions C11 to C14 (see FIG. 2). This hole processing is performed by appropriately combining processing by laser, wet etching, and sand plus. Further, a metal thin film pattern corresponding to the external electrodes 36 and 38 and the connection electrodes 37 and 39 is formed. This metal thin film pattern is made of the conductive thin film described in the first embodiment, and is formed by vapor deposition or sputtering.
【００２７】（Ｓ２）張り合わせ（Ｓ２） 上記のように加工されたリッドガラス１００、水晶基体
１１０及びベースガラス１２０を張り合わせて陽極接合
を行う。(S2) Lamination (S2) The anodic bonding is performed by laminating the lid glass 100, the quartz substrate 110, and the base glass 120 processed as described above.
【００２８】（Ｓ３）ダイシング（Ｓ３） 陽極接合がなされたリッドガラス１００、水晶基体１１
０及びベースガラス１２０を個々の水晶振動子の形状に
合わせて切断する。(S3) Dicing (S3) Anodically bonded lid glass 100, quartz substrate 11
0 and the base glass 120 are cut in accordance with the shape of each crystal resonator.
【００２９】（Ｓ４）外部電極との結線（Ｓ４） 振動子基板２０の外部電極２６，２８とベース基板３０
の外部電極３６，３８とを導電ベースト、ろう材又はス
パッタにより電気的に接続する。なお、この接続処理は
上記の陽極接合が終了した段階にて行っても良い。これ
らの処理により図１及び図２の水晶振動子が得られる。(S4) Connection with External Electrodes (S4) External electrodes 26 and 28 of the vibrator substrate 20 and the base substrate 30
Are electrically connected to the external electrodes 36 and 38 by a conductive base, brazing material, or sputter. This connection process may be performed at the stage when the anodic bonding is completed. Through these processes, the quartz oscillator shown in FIGS. 1 and 2 is obtained.
【００３０】なお、上記の説明は音叉型の水晶振動子を
対象としているが、ＡＴカット型の水晶振動子において
も同様にして適用される。Although the above description is directed to a tuning-fork type crystal unit, the same applies to an AT-cut type crystal unit.
【図１】本発明の一実施形態に係る水晶振動子（音叉
型）の構造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a crystal resonator (tuning fork type) according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の水晶振動子の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the crystal unit shown in FIG.
【図３】図１の振動子基板の表面図、裏面図及びＡ矢視
図である。FIG. 3 is a front view, a rear view, and a view on arrow A of the vibrator substrate of FIG. 1;
【図４】図１のベース基板の裏面図及びそのＢ−Ｂ断面
図である。FIG. 4 is a back view of the base substrate of FIG. 1 and a sectional view taken along line BB of FIG.
【図５】本発明の他の実施形態に係る水晶振動子（ＡＴ
カット型）の振動子基板の斜視図である。FIG. 5 shows a quartz oscillator (AT) according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a (cut type) vibrator substrate.
【図６】図１の水晶振動子の製造方法を示したフローチ
ャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a method of manufacturing the crystal unit shown in FIG.
【図７】図６の製造過程におけるリッドガラス、水晶基
体及びベースガラスの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a lid glass, a quartz substrate, and a base glass in the manufacturing process of FIG. 6;
【図８】従来の水晶振動子の構造を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional crystal unit.
１０ 水晶振動子、２０ 振動子基板、 ２１ 枠、２
２ 水晶振動子片、２３，２４ 振動電極、２５，２７
配線電極、２６，２８ 外部電極、３０ ベース基
板、３６，３８ 外部電極、４０ リッド基板。10 crystal oscillator, 20 oscillator substrate, 21 frame, 2
2 Quartz vibrator pieces, 23, 24 Vibration electrodes, 25, 27
Wiring electrode, 26, 28 external electrode, 30 base substrate, 36, 38 external electrode, 40 lid substrate.
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J108 BB02 CC04 CC06 CC11 EE03 EE07 FF02 FF07 FF11 GG03 GG11 GG17 KK02 KK06 MM01 MM14 Continuation of the front page F term (reference) 5J108 BB02 CC04 CC06 CC11 EE03 EE07 FF02 FF07 FF11 GG03 GG11 GG17 KK02 KK06 MM01 MM14
Claims (7)
と、該振動子基板を支持するベース基板と、前記振動子
基板を覆うリッド基板とを備え、前記振動子基板、前記
ベース基板及びリッド基板は平坦な基板から構成され、
陽極接合されて気密封止され、そして、前記振動子基板
は、第１及び第２の振動電極が形成された振動子片と、
該振動子片を支持し、且つ、前記第１の振動電極に接続
された第１の配線電極がほぼ全面に形成され、前記第２
の振動電極に接続された第２の配線電極が他方の面にほ
ぼ全面に形成され、前記振動子片より厚い枠部とを備
え、前記枠部の角部側壁に前記第１の配線電極及び前記
第２の配線電極とそれぞれ接続された第１及び第２の外
部電極を形成したことを特徴とする水晶振動子。1. A vibrator substrate having a pair of vibrating electrodes, a base substrate supporting the vibrator substrate, and a lid substrate covering the vibrator substrate, wherein the vibrator substrate, the base substrate And the lid substrate is composed of a flat substrate,
Anodically bonded and hermetically sealed, and the vibrator substrate includes a vibrator piece on which first and second vibrating electrodes are formed,
A first wiring electrode supporting the vibrator piece and connected to the first vibrating electrode is formed on almost the entire surface,
A second wiring electrode connected to the vibrating electrode is formed on substantially the entire surface on the other surface, and has a frame portion thicker than the vibrator piece. The first wiring electrode and the second wiring electrode are formed on a corner side wall of the frame portion. A crystal resonator, wherein first and second external electrodes respectively connected to the second wiring electrode are formed.
及び第４の外部電極が形成され、且つ、前記第３及び第
４の外部電極はこのベース基板の裏面に形成された第１
及び第２の接続電極にそれぞれ導かれ、そして、前記１
の外部電極と前記第３の外部電極とが接続され、前記２
の外部電極と前記第４の外部電極とが接続されてなるこ
とを特徴とする請求項１記載の水晶振動子。2. The method according to claim 1, wherein the base substrate has a third side wall formed on a corner thereof.
And a fourth external electrode are formed, and the third and fourth external electrodes are formed on a back surface of the base substrate.
And the second connection electrode, respectively, and
Are connected to the third external electrode, and the second external electrode is connected to the second external electrode.
2. The crystal unit according to claim 1, wherein said external electrode is connected to said fourth external electrode.
部側壁は切欠部が形成され、その上に第１〜第４の外部
電極がそれぞれ形成されてなることを特徴とする請求項
２記載の水晶振動子。3. A vibrator substrate and a corner side wall of the base substrate are formed with cutouts, and first to fourth external electrodes are formed on the cutouts. Crystal oscillator.
おいて、水晶ウェハに振動子片に相当する形状をそれぞ
れ形成するとともに、振動子基板の角部に相当する位置
に孔を形成し、振動子片に相当する位置に第１及び第２
の振動電極に対応した電極パターン、振動子基板の枠部
に相当する位置に第１及び第２の配線電極に対応した電
極パターン、前記孔内壁に第１及び第２の外部電極に対
応した電極パターンをそれぞれ形成し、そして、リッド
用ウエハと前記水晶ウエハとベース用ウエハとを陽極接
合により接合し、その後にダイシングすることを特徴と
する水晶振動子の製造方法。4. A method for manufacturing a crystal resonator according to claim 1, wherein a shape corresponding to the resonator element is formed on the crystal wafer, and a hole is formed at a position corresponding to a corner of the resonator substrate. The first and second parts are located at positions corresponding to
An electrode pattern corresponding to the vibrating electrode, an electrode pattern corresponding to the first and second wiring electrodes at a position corresponding to the frame of the vibrator substrate, and an electrode corresponding to the first and second external electrodes on the inner wall of the hole. A method of manufacturing a crystal resonator, comprising forming a pattern, bonding the lid wafer, the crystal wafer, and the base wafer by anodic bonding, and thereafter dicing.
前に、ベース基板の角部に相当する位置に孔を形成し、
前記孔内壁に第３及び第４の外部電極に対応した電極パ
ターンをそれぞれ形成することを特徴とする請求項４記
載の水晶振動子の製造方法。5. A hole is formed at a position corresponding to a corner of a base substrate before bonding the base wafer,
5. The method according to claim 4, wherein electrode patterns respectively corresponding to third and fourth external electrodes are formed on the inner wall of the hole.
１の外部電極と第３の外部電極とを接続し、前記第２の
外部電極と第４の外部電極とを接続することを特徴とす
る請求項５記載の水晶振動子の製造方法。6. The method according to claim 6, wherein the first external electrode and the third external electrode are connected after the bonding or the dicing, and the second external electrode and the fourth external electrode are connected. A method for manufacturing a crystal resonator according to claim 5.
ッド基板又はベース基板にガラス部材を用い、レーザ光
をガラス部材を介して前記水晶振動子片の第１の振動電
極及び／又は第２の振動電極をトリミングして振動周波
数を調整することを特徴とする請求項４〜６の何れかに
記載の水晶振動子の製造方法。7. A crystal resonator is a tuning fork type crystal resonator, a glass member is used for a lid substrate or a base substrate, and a laser beam is applied to the first vibration electrode and / or the second vibration electrode of the crystal resonator piece via the glass member. 7. The method according to claim 4, wherein the vibration frequency is adjusted by trimming the vibration electrode.
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