JP2010130123A

JP2010130123A - 圧電振動デバイス

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Publication number: JP2010130123A
Application number: JP2008300291A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Koyama; 伸一小山; Yoshimasa Minami; 恵将南; Hiroyuki Arimura; 有村　　博之
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP5239782B2

Abstract

【課題】圧電振動片の傾きによる悪影響をなくした圧電振動デバイスを提供する。
【解決手段】励振電極２１１，２２１が形成された振動部２３と接続電極２１２，２２２が形成された保持部２４とを有する矩形状の圧電振動片２と、ベース３と、ベースの封止部で接合する蓋とが設けられ、前記ベースの搭載部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプＢにより超音波接合された圧電振動デバイスにおいて、前記圧電振動片の一端部の両端部に接続電極を形成しており、当該接続電極で導電性バンプを介して前記ベース上に圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域で電気的機械的に接合され、前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域で導電性バンプが当接した状態で前記ベース上に圧電振動片を片保持した。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電振動デバイスに関する。

現在、圧電振動デバイスとして、例えば、水晶振動子や水晶フィルタ、水晶発振器などが挙げられる。この種の圧電振動デバイスでは、その筐体が直方体のパッケージでベースと蓋とから構成される。そして、ベースと蓋とが接合されることで、パッケージの内部の圧電振動片が気密封止されている。近年、圧電振動デバイスの小型化に伴って、特許文献１に示すように、圧電振動片がＦＣＢ法により導電性バンプを介してベースの搭載部に電気的機械的に接合して保持されている。
特開２００１−８５９６６号公報

ところで、特許文献１では、上記したように、ベース上に圧電振動片を保持する際、圧電振動片はベースに導電性バンプを介してＦＣＢ法を用いた超音波接合により導電性バンプ接合される。

このＦＣＢ法による導電性バンプ接合に関しては、従来からある導電性接合材（導電性樹脂接着材やはんだ材等）に比べて接合領域を縮小化させることができるので、圧電振動子の小型化に対応できるだけでなく、接合時のガスの発生が少ないため圧電振動片に対してガスの悪影響を与えないため、近年注目されている接合形態である。

しかしながら、特許文献１に示すような導電性バンプによる接合形態では、超音波ボンディングツールを用いて圧電振動片の上部から接合する際に、図１０（ａ）に示すように圧電振動片が傾いたり、図１０（ｂ）に示すように圧電振動片の中央で反ってしまったりすることがあり、圧電振動片の内部に応力が加わった状態となり、圧電振動デバイスの電気的特性にも悪影響を及ぼすことがあった。特に、圧電振動片の内部に応力が一度かかったものに対して、その後の工程における熱負荷によって圧電振動片の内部の応力が開放されると周波数が大きくシフトしてしまうなどの問題があった。近年の高周波化に伴って中央の薄肉の振動部と周囲に厚肉の保持部を有したいわゆる逆メサ型の圧電振動片が採用されているが、このような逆メサ型の圧電振動片では保持部分に対して振動部の厚みが非常に薄くなるため歪み応力の影響を受けやすいものであり、上述のような問題点が顕在化しやすい。

なお、圧電振動片の傾きをなくすための手法としては、一般的に圧電振動片の４角で機械的に保持するものが存在するが、接合後の導電性バンプの拘束力による影響が増大することで、圧電振動片に対して歪み応力を加わり、圧電振動デバイスの特性に悪影響を与えるという問題があるので、導電性バンプによる接合形態では片持ち保持する構成がより望ましい。またベースの収納部に枕部を形成する構成のものが存在しているが、この枕部の高さと、導電性バンプの厚みには必然的にバラツキが生じてしまうため、結果として上述の傾きの問題や反りの悪影響は枕部材がないものと比べて程度に差があっても、依然として解決できないものであった。

そこで、上記課題を解決するために、本発明は、圧電振動片の傾きによる悪影響をなくした圧電振動デバイスを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する矩形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースと、前記ベースに保持した前記圧電振動片を気密封止するためにベースの封止部で接合する蓋とが設けられ、前記ベースの搭載部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記圧電振動片の一端部の両端部に接続電極を形成しており、当該接続電極で導電性バンプを介して前記ベース上に圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域で電気的機械的に接合され、前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域に対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部のいずれか一方で導電性バンプが当接した状態で前記ベース上に圧電振動片が片保持されてなることを特徴とする。

本発明の構成によれば、接続電極で導電性バンプを介して前記ベース上に圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域で電気的機械的に接合され、前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域に対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部のいずれか一方で導電性バンプを当接させているので、前記ベース上に圧電振動片が二つの保持部領域で導電性バンプと接合され、もう一つの保持部領域で当接した導電性バンプが枕部して機能することで、圧電振動片を三つの保持部領域で傾くことなく安定して保持することができる。このため傾きによって圧電振動片の内部に応力が加わることもない。また枕部として機能する導電性バンプは圧電振動片に当接するかベースに当接しているだけで前記ベース上に圧電振動片が片保持されているので、搭載後の圧電振動片に対して接合に伴う応力を与えることがない。結果として、周波数がシフトするなど圧電振動デバイスの電気的特性に悪影響を及ぼすことがなく、落下などの外部衝撃に対しても強い保持構造が得られる。また前記ベースの搭載部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより超音波接合された場合、接合時のガスの発生の影響がなくなり、圧電振動片の振動部に対して接合ガスが付着して特性の低下をなくすことができる。

また、上述の構成に加えて、当接する導電性バンプが前記圧電振動片の前記一対の接続電極間の中央で直交する直線上に形成してもよい。この構成により、上述の作用効果に加えて片保持された圧電振動片の３つの保持領域による搭載安定性が格段に高まり、圧電振動片の中央への反りを防止するのにも好適な構成となるので、圧電振動片の内部に応力が加わることもより一層なくなる。結果として圧電振動デバイスの電気的特性により一層悪影響を及ぼすことがなく、落下などの外部衝撃に対してもさらに強い保持構造が得られる。

また、上述の構成に加えて、上記３つの保持領域に存在する導電性バンプが、同じ材質のもので構成してもよい。この構成により、上述の作用効果に加えて超音波接合時の導電性バンプのつぶれ方が均一化されるため、超音波接合後の３つの保持領域における導電性バンプの高さが統一され、圧電振動片の傾きがより一層抑制されて圧電振動片の内部に対して応力を与えることがなくなる。結果として圧電振動デバイスの電気的特性により一層悪影響を及ぼすことがなく、落下などの外部衝撃に対してもさらに強い保持構造が得られる。

また、上述の構成に加えて、当接する導電性バンプが他の導電性バンプより柔らかい材質のもので構成してもよい。この構成により、上述の作用効果に加えて片保持された圧電振動片に対して枕としての導電性バンプが接触した場合の影響を軽減できる。

また、本発明の製造方法によれば、一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する矩形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースと、前記ベースに保持した前記圧電振動片を気密封止するためにベースの封止部で接合する蓋とを有し、前記ベースの搭載部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより超音波接合する圧電振動デバイスの製造方法において、前記圧電振動片の一端部の両端部に接続電極を形成しており、当該接続電極が形成された圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域と、前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域とベースの搭載部の間か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域とこれに対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部の間のいずれか一方で導電性バンプを介在させ、前記圧電振動片の上面部から超音波ボンディングツールにより加圧しながら、前記圧電振動片の前記接続電極で導電性バンプを介して前記ベース上に圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域で電気的機械的に接合し、かつ前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域に対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部のいずれか一方で導電性バンプが当接した状態で前記ベース上に圧電振動片が片保持することを特徴とする。

本発明の製造方法によれば、接続電極が形成された圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域と、前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域とベースの搭載部の間か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域とこれに対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部の間のいずれか一方で導電性バンプを介在させ、前記圧電振動片の上面部から超音波ボンディングツールにより加圧することができるので、前記ベース上に圧電振動片を片保持することができ、超音波ボンディングツールを用いて圧電振動片の上部から接合する際に、当接した導電性バンプが枕部して機能することで圧電振動片が傾くことがなくなる。このため傾きによって圧電振動片の内部に応力が加わることもない。結果として、周波数がシフトするなど圧電振動デバイスの電気的特性に悪影響を及ぼすことがない。また本発明の製造方法により構成された圧電振動デバイスは上記構成と同様の効果を得ることができる。

以上の構成および製造方法は、特に、薄肉の振動部と厚肉の保持部（厚肉部）とを有し、振動部の厚みが非常に薄く形成された逆メサ型の圧電振動片に有効であり、高周波化にも対応でき、圧電振動片の薄肉の振動部に対して不要な内部応力が加わり残存することがない。また逆メサ型の圧電振動片の場合、厚肉の保持部に対して導電性バンプにより接合することができるので、導電性バンプ接合時の圧電振動片の厚み方向の強度を確保することができ、振動部の厚みが薄く強度の比較的弱い逆メサ型の圧電振動片の割れをなくすのに好適である。加えて、厚肉の保持部に対して導電性バンプが当接するか、あるいはベース当接用の導電性バンプが厚肉の保持部に形成することができるので、導電性バンプが当接することによる薄肉の振動部への影響が厚みの境界部で抑制される。

本発明によれば、圧電振動片の傾きによる悪影響をなくし、耐衝撃性能に優れた圧電振動デバイスを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施例では、圧電振動デバイスとして水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。図１は本発明の実施形態にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図２は図１の一例を示した平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は図１の製造方法を示した図である。また、図５は図１の他例を示した平面図、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図７は図５の製造方法を示した図である。図８、図９は本発明の他の実施形態にかかる平面図である。

本実施例にかかる水晶振動子１では、図１に示すように、水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片）と、この水晶振動片２を片保持するベース３と、ベース３に保持した水晶振動片２を気密封止するための図示しない蓋とが設けられている。

この水晶振動子１では、ベース３と蓋とからパッケージが構成され、ベース３と蓋とが接合されてパッケージの内部空間が形成され、このパッケージの内部空間内のベース３の上に水晶振動片２が保持されるとともに、パッケージの内部空間が気密封止される。この際、図１に示すように、ベース３と水晶振動片２とは、それぞれ金属材料からなる導電性バンプＢを用いてＦＣＢ法により電気機械的に超音波接合（拡散接合）されている。

ベース３は、図１に示すように、底部３１と、この底部３１から上方に延出した壁部３２とから構成される箱状体に形成されている。このベース３は、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板上に、セラミック材料の直方体が積層して凹状に一体的に焼成されている。

また、壁部３２は、底部３１の表面外周に沿って成形されている。壁部３２の上面は、蓋との接合領域（封止部３２１）であり、この接合領域には、蓋と接合するための図示しない封止部材（例えば、メタライズ層や金属リング材等）が設けられている。

また、このベース３の底部３１には、水晶振動片２の励振電極２１１，２２１それぞれと電気機械的に接合するための複数の電極パッド３３，３４（ベースの搭載部）が形成されている。これら電極パッドは、ベース３の外周裏面に形成される端子電極（図示省略）にそれぞれ電気的に接続されている。これら端子電極から外部部品や外部機器と接続される。これらの端子電極および電極パッドは、タングステン、モリブデンなどのメタライズ材料を印刷した後にベース３と一体的に焼成して形成される。そして、これらの端子電極および電極パッドのうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。

蓋は、例えば金属材料やセラミック材料などからなり一枚板に成形されている。この蓋は、下面に封止材（ろう材、メッキ材、ガラス材等）が形成されており、シームやビームなどの溶接手法、ガラス封止材や金属ろう材などによる雰囲気加熱手法によりベース３に接合されて気密封止され、蓋とベース３とによる水晶振動子１のパッケージが構成される。

水晶振動片２は、図１に示すように、ＡＴカット水晶基板からなり、例えば一枚板の直方体形状からなる。この水晶振動片２の基板の両主面には、水晶振動片２の高周波化に対応するため板面の中央に凹部２１，２２（２２については図示せず）が形成され、これら凹部２１，２２の内部中央付近にはそれぞれ励振電極２１１，２２１が形成され、これらの励振電極２１１，２２１を外部電極（本実施例では、ベース３の電極パッド３３，３４）と電気機械的に接合するために当該各励振電極から引き出された引き出し電極２１２，２２２（接続電極）が水晶振動片２の一端部の両端部である保持部の角付近に向かって形成されている。つまり、水晶振動片２は凹部２１，２２と励振電極２１１，２２１により構成された板面中央の薄肉の振動部２３と、引き出し電極２１２，２２２が形成され板面周囲の厚肉部（保持部）２４とを有している。

なお、これらの励振電極２１１，２２１と引き出し電極２１２，２２２は、フォトリソグラフィ法により形成され、例えば、基板側からクロム、金（Ｃｒ−Ａｕ）の順に、あるいはニッケル、金（Ｎｉ−Ａｕ）の順に積層して形成されている。後述する当接部２４１については水晶振動片の素地が露出した状態となるように上述の金属膜を形成することはない。また後述する接合用パッド部２４２については、上述の電極と同様にフォトリソグラフィ法により形成され、例えば、基板側からクロム、金（Ｃｒ−Ａｕ）の順に、あるいはニッケル、金（Ｎｉ−Ａｕ）の順に積層して形成されている。

本発明では、前記水晶振動片２の前記ベース３への導電性バンプＢを用いた保持構成と保持方法に特徴があるので、以下詳細を説明する。

前記引き出し電極２１２，２２２が形成された二つの角付近を後述する導電性バンプＢによりベースの搭載部と電気的機械的に接合される保持部領域とし、当該一対の引き出し電極２１２，２２２と当該一対の引き出し電極２１２と引き出し電極２２２間の領域以外で水晶振動片２の保持部２４のいずれか一つを後述する導電性バンプＢにより水晶振動片かベースのいずれかに当接される当接領域２４０として選定している。なお本形態では、図１に示すように、前記当接領域を前記引き出し電極２１２と、引き出し電極２１３と間の中央に存在する任意の点Ｐで直交する直線Ｌ上で水晶振動片２の他端部の保持部の中央部分の領域を当接領域２４０として選定している。本発明の水晶振動片２の保持構成と保持方法としては代表的な２通りのパターンがある。

その１つのパターンについて図２、図３、図４とともに説明する。前記当接領域２４０は、図２に示すように、水晶振動片２の保持部側を導電性バンプＢの当接部２４１として水晶振動片２の他端部中央部分に素地が露出した保持部２４の一部で構成するとともに、ベース３の搭載部側を導電性バンプＢの接合部として他の電極パッドと同様に構成された電極パッド３５を形成した構成としている。

そして図３に示すように、前記ベース３の搭載部である電極パッド３３，３４に対して前記水晶振動片２の引き出し電極２１２，２２２がベース接合用の導電性バンプＢにより超音波接合され、お互いが電気的機械的に接合されている。前記ベース３の搭載部である電極パッド３５に対して前記水晶振動片２の保持部２４の当接部２４１が対向配置されており、電極パッド３５と導電性バンプＢが機械的に接合される一方で、水晶振動片２の当接部２４１が導電性バンプＢと当接している。導電性バンプＢは金などからなる金属バンプにより構成されており、これら３つの領域に存在する導電性バンプＢが全て同じ材質のもので構成している。

このような構成を得るための製造法としては、図４（ａ）に示すように、前記ベース３の電極パッド３３，３４，３５（３４については図示せず）に対してベース接合用の導電性バンプＢがそれぞれ熱圧着等のワイヤボンディング技術を用いたバンプボンダにより図示しないボンディングツール（キャピラリ等）から連続して形成されている。この導電性バンプＢは金などからなる金属バンプにより構成されている。

次に図４（ｂ）に示すように、図示しない吸着ノズル付のボンディングツール（超音波ウェルダ等）で水晶振動片２をベースの搭載部に移動させる。この時、前記ベース３の搭載部である電極パッド３３，３４（３４については図示せず）に形成された導電性バンプＢに対して水晶振動片２の一端部の両端部である保持部の角付近に形成された引き出し電極２１２，２２２（２２２については図示せず）を接触させるとともに、前記ベース３の搭載部である電極パッド３５に形成された導電性バンプＢに対しても前記水晶振動片２の他端部中央部分の保持部２４の当接部２４１が接触させた状態で、ベース３の搭載部の上部に対向配置する。

最後に図４（ｃ）に示すように、上述の水晶振動片２の上部から吸着ノズル付のボンディングツール（超音波ウェルダ等）Ｔにより加圧しながら、静圧力を印加する。以上により、図２と図３に示すように、前記ベース３の搭載部である電極パッド３３，３４に対して前記水晶振動片２の引き出し電極２１２，２２２がベース接合用の導電性バンプＢにより電気的機械的に接合されるとともに、前記ベース３の搭載部である電極パッド３５に接合された導電性バンプＢに対して前記水晶振動片２の保持部２４の当接部２４１が当接されている。

次に、もう１つのパターンについて図５、図６、図７とともに説明する。前記当接領域２４０は、図５に示すように、ベースの搭載部側を導電性バンプＢの当接部３６としてベース３の素地が露出した搭載部の一部で構成するとともに、水晶振動片の保持部側を導電性バンプＢの接合部として、水晶振動片の他端部中央部分の保持部２４に他の電極と同様に構成された接合用パッド部２４２を形成した構成としている。

そして図６に示すように、前記ベース３の搭載部である電極パッド３３，３４に対して前記水晶振動片２の引き出し電極２１２，２２２（２２２については図示せず）がベース接合用の導電性バンプＢにより超音波接合され、お互いが電気的機械的に接合されている。前記ベース３の搭載部である当接部３６に対して前記水晶振動片２の保持部２４の接合用パッド部２４２が対向配置されており、接合用パッド部２４２と導電性バンプＢが機械的に接合される一方で、ベース３の当接部３６が導電性バンプＢと当接している。これら３つの領域のうち電気的機械的接合用の導電性バンプＢはパラジウムが含有された金メッキバンプなどにより構成し、当接用の導電性バンプＢは金のみの金メッキバンプなどを用いて当接側により柔らかい材質のもので構成している。

なお本形態のように水晶振動片に導電性バンプＢを予め形成する構成では金属バンプに比較して金属メッキバンプが望ましい。ベースの電極パッドと比較して水晶振動片では引き出し電極などの形成領域が小さく狭いので有利であり、水晶振動片の電極形成と同様にフォトリソグラフィ法によって容易に一体形成することができる。また金属バンプと比較して水晶振動片に対してバンプ形成時に応力の悪影響が少ない点で有利であるため、これらの組み合わせが望ましい。

当接側に柔らかい導電性バンプＢを配置する構成として、金などの同じ材質でも電気的機械的接合用の導電性バンプＢは金属バンプなどにより構成し、当接する導電性バンプＢはよりポーラス状態に形成された金属メッキバンプなどを用いて当接側により柔らかい材質のもので構成することもできる。また本形態では異質の導電性バンプに限らず、３つの領域に存在する導電性バンプＢが金属バンプや金属メッキバンプにより構成されており、全て同じ材質のもので構成してもよい。

このような構成を得るための製造法としては、図７（ａ）に示すように、前記水晶振動片２の一端部の両端部である保持部の角付近に形成された引き出し電極２１２，２２２（２２２については図示せず）との水晶振動片２の他端部中央部分の保持部２４に形成された接合用パッド部２４２に対してベース接合用の導電性バンプＢが水晶振動片の電極形成と同様にフォトリソグラフィ法によって容易に一体形成されている。なお、電気的機械的接合用の導電性バンプＢと当接用の導電性バンプＢとで異質の構成とする場合には別工程で形成している。

次に図７（ｂ）に示すように、図示しない吸着ノズル付のボンディングツール（超音波ウェルダ等）で水晶振動片２をベースの搭載部に移動させる。この時前記ベース３の搭載部である電極パッド３３，３４（３４については図示せず）と当接部３６に対して、水晶振動片２引き出し電極２１２，２２２（２２２については図示せず）と接合用パッド部２４２に形成された導電性バンプＢを接触させた状態で、ベース３の搭載部の上部に対向配置する。

最後に図７（ｃ）に示すように、上述の水晶振動片２の上部から吸着ノズル付のボンディングツール（超音波ウェルダ等）Ｔにより加圧しながら、静圧力を印加する。以上により、図５と図６に示すように、前記ベース３の搭載部である電極パッド３３，３４に対して前記水晶振動片２の引き出し電極２１２，２２２がベース接合用の導電性バンプＢにより電気的機械的に接合されるとともに、前記ベース３の搭載部である当接部３６に対して、水晶振動片２の接合用パッド部２４２に接合された導電性バンプＢが当接されている。

なお、本発明の実施形態として、図１〜図７に示すようなものに限るものではなく、これらの形状や個数、接合構成等について特定されるものではない。例えば図８に示すように、水晶振動片２の振動部２３と保持部２４の間に切欠き部２５１,２５１と連結部２５２を形成してお互いに分離した構成とし、連結部２５２に近接した保持部側の領域に当接された導電性バンプＢ２を配置し、水晶振動片２の一端部の両端部である保持部の角付近に電気的機械的に接合する導電性バンプＢ１，Ｂ１を配置する構成としてもよい。また図９に示すように、水晶振動片２の振動部２３と保持部２４の間に切欠き部２５１,２５１と連結部２５２を形成してお互いに分離した構成とし、保持部側にさらにアーム部２５３,２５３を形成するとともに、連結部２５２に近接した保持部側の領域に当接された導電性バンプＢ２を配置し、アーム部２５３の先端部に電気的機械的に接合する導電性バンプＢ１，Ｂ１を配置する構成としてもよい。これらの構成を採用することで、電気的機械的に接合される導電性バンプＢに接合後の応力の影響や当接される導電性バンプによる影響をさらに軽減できる。

上記実施形態ではベース３側のみに導電性バンプＢを形成した後に水晶振動片２とベース３を接合する構成と、水晶振動片２側のみに導電性バンプＢを形成した後に水晶振動片２とベース３を接合する構成について例示しているが、これらに限定されるものではない。一部の導電性バンプＢを相手側に形成した後に水晶振動片２とベース３を接合する構成でもよく、ベース３側と水晶振動片２側の両方に導電性バンプＢを形成した後に水晶振動片２とベース３を接合し各導電性バンプＢを一体化する構成でもよい。また上記実施形態では前記当接領域２４０として引き出し電極２１２と、引き出し電極２１３と間の中央で直交する直線上で水晶振動片２の他端部の保持部の中央部分の領域を選定しているが水晶振動片２の他の保持部２３の領域であってもよい。また上記実施形態では水晶振動片２とベース３とが導電性バンプＢにより直接電気的機械的に接合される領域を２箇所、直接当接させる領域を１箇所形成したものを開示しているが、水晶振動片２とベース３の間にサポートを介在させ、水晶振動片２とサポートとが導電性バンプＢにより直接電気的機械的に接合される領域を２箇所、直接当接させる領域を１箇所形成した構成としてもよい。なお、本発明の実施形態では導電性バンプＢとして超音波接合するもののみを開示しているが他の接合構成でもよい。

なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均など範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、水晶振動子などの圧電振動デバイスに適用できる。

本発明の実施形態にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。図１の一例を示した平面図。図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。図１の製造方法を示した図。図１の他例を示した平面図。図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図。図５の製造方法を示した図。本発明の他の実施形態にかかる平面図。本発明の他の実施形態にかかる平面図。従来の問題を示した模式図。

符号の説明

１水晶振動子
２水晶振動片
３ベース
Ｂ導電性バンプ

Claims

一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する矩形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースと、前記ベースに保持した前記圧電振動片を気密封止するためにベースの封止部で接合する蓋とが設けられ、前記ベースの搭載部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、
前記圧電振動片の一端部の両端部に接続電極を形成しており、当該接続電極で導電性バンプを介して前記ベース上に圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域で電気的機械的に接合され、
前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域に対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部のいずれか一方で導電性バンプが当接した状態で前記ベース上に圧電振動片が片保持されてなることを特徴とする圧電振動デバイス。
一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する矩形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースと、前記ベースに保持した前記圧電振動片を気密封止するためにベースの封止部で接合する蓋とを有し、前記ベースの搭載部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより超音波接合する圧電振動デバイスの製造方法において、
前記圧電振動片の一端部の両端部に接続電極を形成しており、当該接続電極が形成された圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域と、
前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域とベースの搭載部の間か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域とこれに対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部の間のいずれか一方で導電性バンプを介在させ、
前記圧電振動片の上面部から超音波ボンディングツールにより加圧しながら、前記圧電振動片の前記接続電極で導電性バンプを介して前記ベース上に圧電振動片の一端部の両端部の二つの保持部領域で電気的機械的に接合し、かつ前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の素地が露出した一つの保持部領域か、もしくは前記圧電振動片の一対の接続電極と当該一対の接続電極間の領域以外で圧電振動片の保持部領域に対向するベースの素地が露出した一つのベース搭載部のいずれか一方で導電性バンプが当接した状態で前記ベース上に圧電振動片が片保持することを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。