JP2010147824A

JP2010147824A - 水晶振動子

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Publication number: JP2010147824A
Application number: JP2008323045A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oba; 健司大場; Hirokazu Kobayashi; 宏和小林
Original assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Current assignee: Kyocera Crystal Device Corp
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP5188948B2

Abstract

【課題】基体及び蓋体と水晶振動素子との接合強度を向上させ、又導電体に生じる不具合による水晶振動子の内部空間の気密漏れが生ず、振動特性の悪化が生じない水晶振動子を提供する。
【解決手段】蓋体側金属膜と素子側金属膜と、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜と第１の接続用電極と、基体側金属膜と素子側金属膜と、及び第２の接続用電極と第１の貫通孔封止用基体側金属膜とが接合していることにより、水晶振動子の内部空間を気密封止し、且つ水晶振動子内部の導通配線が引き回されている構造であることを特徴とする水晶振動子。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器に用いられる水晶振動子に関する。

従来から、電子機器には電子部品の一つとして水晶振動子が用いられている。図５は従来の水晶振動子の一例を示す断面図である。

図５に示すように従来の水晶振動子２００は、水晶振動素子２０１と、凹部２１１が設けられた基体２１０と、凹部２２１が設けられた蓋体２２０と、基体２１０に設けられた導電体２３０とから概略構成される。水晶振動子２００は、基体２１０の凹部２１１の開口部及び蓋体２２０の凹部２２１の開口部を水晶振動素子２０１側に向けて、水晶振動素子２０１を基体２１０と蓋体２２０とで挟むように接合されている。

水晶振動素子２０１は水晶素板２０２とその表面に設けられた電極から構成される。水晶素板２０２の外形は、平面視四角形の平板形状である。水晶素板２０２の両主面中央部分には励振電極２０３が設けられている。また、水晶素板２０２の両主面には、それぞれの励振電極２０３から水晶素板２０２の一方の短辺方向に引き出された２つの引出電極２０４が、対向しないように設けられている。また、基体２１０に対向する水晶素板２０２の一方の主面側の前記短辺側には、２つ一対の接続用電極２０５が並んで設けられている。したがって、接続用電極２０５が設けられている主面と同一の主面に設けられている一方の引出電極２０４は、一方の接続用電極２０５と接続され、反対側の主面に設けられている他方の引出電極２０４は、第一の貫通孔（図示せず）を介して他方の接続用電極２０５と接続している。

基体２１０は平面視四角形の平板形状であり、平面の形状が水晶振動素子２０１の外形と同一となっている。基体２１０の材質はガラスである。基体２１０の水晶振動素子２０１に接合する側の主面には、凹部２１１が設けられている。この凹部２１１の開口部の大きさは、接合される水晶振動素子２０１の振動部分と同じ又はそれ以上の大きさで形成される。つまり、凹部２１１の開口部の大きさは、水晶振動素子２０１の振動を阻害しない大きさであり、また、接合時に、水晶振動素子２０１に設けられた励振電極２０３、引出電極２０４及び接続用電極２０５が、基体２１０に接触しない大きさとなっている。
基体２１０の水晶振動素子２０１に接合する側の主面とは反対側の主面の４つの角部近傍には、外部接続用電極端子２１２が設けられている。基体２１０に設けられる凹部２１１内底面には、水晶振動素子２０１に設けられている接続用電極２０５と対向するように、第２の貫通孔２１３が設けられている。この第２の貫通孔２１３の内面には導通配線２１４が設けられている。この導通配線２１４は外部接続用電極端子２１２と電気的に接続している。

蓋体２２０は平面視四角形の平板形状であり、平面の形状が水晶振動素子２０１の外形と同一となっている。蓋体２２０の材質はガラスである。蓋体２２０の水晶振動素子２０１に接合する側の主面には、凹部２２１が設けられている。この凹部２２１の開口部の大きさは、接合される水晶振動素子２０１の振動部分と同じ又はそれ以上の大きさで形成される。つまり、凹部２２１の開口部の大きさは、水晶振動素子２０１の振動を阻害しない大きさであり、また、接合時に、水晶振動素子２０１に設けられた励振電極２０３、引出電極２０４及び接続用電極２０５が蓋体２２０に接触しない大きさとなっている。

水晶振動子２００は、基体２１０の凹部２１１開口部と蓋体２２０の凹部２２１の開口部とを水晶振動素子２０１側に向けて接合されて構成されている。この接合には例えば直接接合が用いられている。水晶振動素子２０１に基体２２０及び蓋体２２０が接合された後、第２の貫通孔２１３内に導電体２３０を埋め込む。この導電体２３０は、第２の貫通孔２１３からはみだし、水晶振動素子２０１の接続用電極２０５に接合され電気的に接続した状態となる。この導電体２３０により、水晶振動子２００内部の空間を気密封止しつつ、水晶振動素子に設けられた接続用電極２０５と外部接続用電極端子２１２との導通を取る（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。

図６は従来の水晶振動子の他の例を示す断面図である。図６に示すように、従来の水晶振動子３００は、水晶振動素子３０１と、ガラスを材質とする基板３１０と、凹部３２１が設けられたガラスを材質とする蓋体３２０とから概略構成される。水晶振動子３００は、基板３１０の一方の主面に水晶振動素子３０１が搭載され、蓋体３２０の凹部３２１内に搭載された水晶振動素子３０１が収納されるように、その基板３１０の一方の主面に蓋体３２０が直接接合により接合されている。

基板３１０の蓋体３２０と接合する領域には、基板３１０の一方の主面から他方の主面まで貫通するビアホール３１１が設けられている。基板３１０の一方の主面には、このビアホール３１１から、基板３１０と蓋体３２０を接合した際に凹部３２１の内部となる位置までに達する溝３１２が設けられている。基板３１０の一方の主面には、水晶振動素子３０１を搭載する２個一対の電極パッド３１３が設けられている。基板３１０の他方の主面には、複数の外部接続用電極端子３１４が設けられている。電極パッド３１２は、各電極パッド３１２に対応する外部接続用電極端子３１３と、ビアホール３１１と溝３１２に埋設された、導通性の材料からなる導通配線３１５により電気的に接続され引き回されている。

このような水晶振動子３００では、ビアホール３１１と、ビアホール３１１から凹部３２１の内部に達する溝３１２とを設け、このビアホール３１１と溝３１２内に導通配線３１５を設けることで、基板３１０と蓋体３２０との直接接合部分に導通配線３１５が突出せず、導通配線３１５による接合不良を防止し、安定した接合状態を保っている。又、ビアホール３１１と溝３１２は、導通配線３１５により埋設されているので、水晶振動子３００の内部空間は気密封止される（例えば、特許文献４参照）。

特開２００８−１１３３７８号公報特開２００７−２４３３７８号公報特開平８−６５０９３号公報特開２００６−３３９８９６号公報

ここで、水晶振動素子に作用する熱を軽減するためには、接合手段として陽極接合よりも直接接合を用いるのが有利と考えられる。
しかしながら、直接接合により接合する水晶振動素子と基板と蓋体の接合面に、励振電極からの引き回された導通配線を設けた場合、導通配線は、その厚さ分接合面から突出してしまう。これにより接合の際に接合面同士が接触することができず、接合部分に接合できない箇所が生じ接合不良となる。従って、励振電極からの引き回された導通配線を接合面にそのまま設けることはできなかった。
そこで図６に示すような特許文献４に係る水晶振動子３００が提案されているが、基板３１０の接合面に引き回しのため設けられた溝３１２により、接合面が均一に接合されず、接合部分にボイドや接合不良が生じる恐れがある。又、この溝３１２から気密リークを起こさないように、溝３１２内を導通配線３１５となる導電性材料により塞ぐ工程を厳密に行い、水晶振動子３００内部の気密封止を行わなければならなかった。

又、図５に示すような特許文献１〜３に係る水晶振動子２００では、直接接合を簡易に行いつつ気密リークを防ぐため、又、接合部分にボイドや接合不良が発生しないようにするため、基体２１０に設けられる第２の貫通孔２１３が、凹部２１１の内部底面に設けられている。
しかし、第２の貫通孔２１３内に設けられる導電体２３０と接続する接続用電極２０５は、水晶振動素子の振動を阻害しないように水晶振動素子２０１の振動する領域から離して設けなければならない。又、凹部２１１の開口部の大きさは、接続用電極２０５が基体２１０に接触しない大きさが必要となることから、水晶振動子２００の小型化が困難になっていた。又、第２の貫通孔２１３を導電体２３０により塞ぐ工程を厳密に行い、水晶振動子２００内部の気密封止を行わなければならなかった。

更に、水晶振動子２００における、水晶振動素子２０１にガラスからなる基体２１０や蓋体２２０を直接接合により接合する場合や、水晶振動子３００における、基板３１０に蓋体３２０を直接接合により接合する場合は、その接合面に異物が付着していると、その異物の周囲が接合されない。従って、接合不良による気密リークや、水晶振動子２００では水晶振動素子２０１に曲がりなどの変形要因を与えることとなり、振動特性が悪化することが予測される。

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、異物が付着しても接合の信用性を確保し、気密リークを防ぎつつ振動特性の悪化を防ぐ小型の水晶振動子を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するために成されたものであり、水晶素板の両主面において、辺縁部に環状に設けられる素子側金属膜と、前記素子側金属膜より内側に設けられる励振電極とを備え、一方の主面側の前記励振電極が同一主面に設けられる前記素子側金属膜と引出電極により接続され、他方の主面側の前記励振電極が第１の貫通孔の内面に設けられた導通配線を介して一方の主面側に引き回されている水晶振動素子と、
一方の主面に凹部を有し、前記素子側金属膜に向かい合うように前記一方の主面に設けられる蓋体側金属膜と、前記第１の貫通孔に対応した位置に設けられる第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とを備える蓋体と、
一方の主面に凹部を有しつつこの凹部から離れた位置に第２の貫通孔と第３の貫通孔とを有し、前記素子側金属膜と向かい合うように前記一方の主面に設けられる基体側金属膜と、前記第１の貫通孔に対応した位置に設けられる第１の貫通孔封止用基体側金属膜と、他方の主面に設けられる複数の外部接続用電極端子とを備え、前記第１の貫通孔封止用基体側金属膜が前記第２の貫通孔の内面に設けられた導通配線を介して前記外部接続用電極端子の一つと電気的に接続され、前記基体側金属膜が前記第３の貫通孔の内面に設けられた導通配線を介して前記外部接続用電極端子の残りのいずれか一つと電気的に接続されている基体と、を備え、
前記第１の貫通孔封止用基体側金属膜と前記第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とが、前記第１の貫通孔と対向するように、前記蓋体と前記水晶振動素子と前記基体とが常温接合されており、前記第１の貫通孔封止用基体側金属膜と前記第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とにより前記第１の貫通孔が塞がれて構成されていることを特徴とする水晶振動子である。

このような水晶振動子によれば、水晶振動素子の励振電極からの引き回しは素子側金属膜と同一主面に設けられており、第１の貫通孔封止用基体側金属膜は基体側金属膜と同一主面に設けられており、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜は蓋体側金属膜と同一主面に設けられている。
これにより、水晶振動素子と基体と蓋体を常温直接接合により接合する際に、水晶振動素子の引き回し導通配線、第１の貫通孔封止用基体側金属膜及び第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜が、素子側金属膜、基体側金属膜及び蓋体側金属膜の接合面より突出することがない。よって、素子側金属膜、基体側金属膜及び蓋体側金属膜の接合面は、水晶振動素子の引き回し導通配線、第１の貫通孔封止用基体側金属膜、及び第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜の厚さにより阻害されることなく対向する接合面同士が接触し、接合されない箇所が生じることがなく、常温直接接合により接合することができる。

又、このような水晶振動子によれば、従来のように、水晶振動素子の励振電極からの引き回しが基板の接合面から突出しないために、その引き回しを納める溝を設ける必要がない。よって、接合面に溝を設けたことにより接合部分に生じる恐れがあったボイドや接合不良がなく、素子側金属膜、基体側金属膜及び蓋体側金属膜を均一に接合できる。又、その接合する領域に励振電極からの引き回しを設けることができるので、引き回しの形成が容易となる。
更に、引き回しを、水晶振動素子の振動する部分から離れた接合する領域で行えるので、基体及び蓋体の凹部の大きさを従来に比べ小さくでき、水晶振動子の小型化が可能となる。

更に、このような水晶振動子によれば、水晶振動素子と基体と蓋体とが接合されると同時に、水晶振動素子に設けられている第１の貫通孔は、水晶振動素子に引き回されている導通配線と、基体に設けられる第１の貫通孔封止用基体側金属膜と、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とが接合されることにより塞がれている。又、基体に設けられる第２の貫通孔は、水晶振動素子に引き回されている導通配線と、第１の貫通孔封止用基体側金属膜とが接合されることにより塞がれている。更に、基体に設けられる第３の貫通孔は、水晶振動素子に設けられた素子側金属膜と、基体に設けられた基体側金属膜とが接合されることにより塞がれている。
これにより、第１の貫通孔による、蓋体に設けられる凹部から基体に設けられる凹部への気密リーク、及び第２の貫通孔及び第３の貫通孔による、基体に設けられる凹部から水晶振動子外部への気密リークを防ぐことができ、水晶振動子内を簡易に気密封止できる。又、従来のように、溝内を導電性材料からなる導通配線により厳密に塞ぐ工程や、貫通孔を導電体により塞ぐための厳密な工程は不要となり、製造工程数を低減することができる。

更に又、このような水晶振動子によれば、基体と水晶振動素子との接合が、基体側金属膜と素子側金属膜との常温直接接合でなされ、蓋体と水晶振動素子との接合に蓋体側金属膜と素子側金属膜との常温直接接合でなされるので、異物が接合面である基体側金属膜、素子側金属膜、蓋体側金属膜のいずれかに付着していたとしても、金属膜を構成する金属の常温直接接合時における塑性変形により、異物を金属膜内に取り込みながら金属膜同士が接合される。これにより、異物による接合不良が無くなり、気密リークや水晶振動素子に曲がり等の変形が生じることを防ぐことができる。

よって本発明は、接合面に異物が付着しても接合の信用性を確保し、気密リークを防ぎつつ振動特性の悪化を防ぐ小型の水晶振動子を提供できる効果を奏する。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る水晶振動子を示した概略分解斜視図である。図２は、図１記載のＡ−Ａで切断した概略断面図である。図３は、図２の二点鎖線円Ｂ部分の拡大図である。図４は、本発明の実施形態に係る水晶振動子を構成する水晶振動素子を示した平面図であり、（ａ）は蓋体接合側主面の平面図であり、（ｂ）は基体接合側主面の平面図である。
尚、各図では、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。特に図２及び図３における金属膜及び電極の厚み寸法は誇張して図示している。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る水晶振動子１００は、水晶振動素子１０１と、基体１２０と、蓋体１３０とから概略構成されている。この水晶振動子１００は、水晶振動素子１０１を基体１２０と蓋体１３０とで挟み、接合することにより成る。

水晶振動素子１０１は、例えば平面視四角形の平板形状の水晶素板１０２が用いられ、所定の厚さに形成されている。図４に示すように、水晶素板１０２の両主面の中央部分には、励振電極１０３が設けられている。又、水晶素板１０２の両主面の辺縁部には、環状の素子側金属膜１０４が設けられている。つまり、素子側金属膜１０４は基体１２０と蓋体１３０が接合する面に設けられている。水晶素板１０２の蓋体１３０と対向する一方の主面の一角部近傍には、素子側金属膜１０４とは電気的に接続しない第１の接続用電極１０５が設けられている。この第１の接続用電極１０５と同一主面に設けられている励振電極１０３とは引出電極１０６により電気的に接続されている。

水晶素板１０２の一方の主面に設けられた第１の接続用電極１０５に対向する水晶素板１０２の他方の主面の部分には、その他方の主面に設けられている素子側金属膜１０４とは電気的に接続しない第２の接続用電極１０８が設けられている。この第１の接続用電極１０５と第２の接続用電極１０８とは、第１の接続用電極１０５と第２の接続用電極１０８の間に設けられた第１の貫通孔１０９内面の導通配線１１０により電気的に接続されている。このように、水晶素板１０２の一方の主面に設けられている励振電極１０３は、引出電極１０６、第１の接続用電極１０５、導通配線１１０、及び第２の接続用電極１０８により、水晶素板１０２の他方の主面へ引き回されている。又、第１の接続用電極１０５と、水晶素板１０２の一方の主面に設けられている素子側金属膜１０４とは、同じ厚さで設けられている。

又、水晶素板１０２の他方の主面に設けられている素子側金属膜１０４は、同一主面に設けられている励振電極１０３と、引出電極１０７により電気的に接続されている。この引出電極１０７は、水晶素板１０２の一方の主面に設けられている励振電極１０３と第１の接続用電極１０５とを接続する引出電極１０６と対向しないように水晶素板１０２の他方の主面に設けられている。このように、水晶素板１０２の他方の主面に設けられている励振電極１０３は、引出電極１０７、及び水晶素板１０２の他方の主面の素子側金属膜１０４により引き回される。又、第２の接続用電極１０８と、水晶素板１０２の他方の主面に設けられている素子側金属膜１０４とは、同じ厚さで設けられている。尚、励振電極１０３、素子側金属膜１０４、第１の接続用電極１０５、引出電極１０６及び１０７、第２の接続用電極１０８、及び導通配線１１０は、下地金属としてのＣｒ層と、その下地金属の上に重ねて設けられたＡｕ層とから成る。以上のような構成部品により水晶振動素子１０１は構成されている。

基体１２０は、例えば平面視四角形の平板形状のガラス板１２１が用いられている。ガラス板１２１の平面外形は、水晶振動素子１０１の平面外形と同一となっている。このガラス板１２１には凹部１２２が設けられ、この凹部１２２を囲うように基体側金属膜１２３が設けられている。尚、凹部１２２の開口部の大きさは、基体１２０と水晶振動素子１０１とが接合した際に、水晶振動素子１０１の他方の主面に設けられた励振電極１０３と引出電極１０７が凹部１２２内に位置し、且つ水晶振動子素子１０１の振動を阻害しない大きさと成っている。

又、ガラス板１２１の一方の主面に設けられた基体側金属膜１２３は、水晶振動素子１０１の他方の主面に設けられた素子側金属膜１０４と向かい合うように、形状を対応させて設けられている。更に、凹部１２２が設けられるガラス板１２１の主面には、基体側金属膜１２３と電気的に接続しない第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４が設けられている。

ガラス板１２１の他方の主面の４つの角部近傍には、外部接続用電極端子１２５が設けられている。４つのうちの１つの外部接続用電極端子１２５は、その外部接続用電極端子１２５の領域内に設けられる第２の貫通孔１２６内面に形成される導通配線１２７を介して、第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４に電気的に接続されている。又、残りの３つのうち１つの外部接続用電極端子１２５は、その外部接続用電極端子１２５の領域内に設けられる第３の貫通孔１２８内面に形成される導通配線（図示せず）を介して、基体側金属膜１２３に電気的に接続されている。ガラス板１２１の一方の主面側を向く第２の貫通孔１２６の開口部は、第１の貫通孔１０９とは重ならない位置に設けられている。尚、基体側金属膜１２３、第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４、導通配線１２８は、下地金属としてのＣｒ層と、その下地金属の上に重ねて設けられたＡｕ層とから成る。又、第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４と基体側金属膜１２３とは、同じ厚さで設けられている。以上のような構成部品により基体１２０は構成されている。

蓋体１３０は、例えば平面視四角形の平板形状のガラス板１３１が用いられている。ガラス板１３１の平面外形は、水晶振動素子１０１の平面外形と同一となっている。このガラス板１３１には凹部１３２が設けられ、この凹部１３２を囲うように蓋体側金属膜１３３が設けられている。尚、凹部１３２の開口部の大きさは、蓋体１３０と水晶振動素子１０１とが接合した際に、水晶振動素子１０１の一方の主面に設けられた励振電極１０３と引出電極１０６が凹部１３２内に位置し、且つ水晶振動子素子１０１の振動を阻害しない大きさと成っている。

又、ガラス板１３１の一方の主面に設けられた蓋体側金属膜１３３は、水晶振動素子１０１の一方の主面に設けられた素子側金属膜１０４と向かい合うように、形状を対応させて設けられている。更に、凹部１３２が設けられるガラス板１３１の主面には、蓋体側金属膜１３３と電気的に接続しない第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４が設けられている。この第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４は、第１の接続用電極１０５の形状に対応して設けられている。尚、蓋体側金属膜１３３、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４は、下地金属としてのＣｒ層と、その下地金属の上に重ねて設けられたＡｕ層とから成る。又、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４と蓋体側金属膜１３３とは、同じ厚さで設けられている。以上のような構成部品により蓋体１３０は構成されている。

このように構成される水晶振動子１００は、蓋体側金属膜１３３と素子側金属膜１０４と、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４と第１の接続用電極１０５と、基体側金属膜１２３と素子側金属膜１０４と、第２の接続用電極１０８と第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４とを、常温直接接合により接合することで、水晶振動素子１０１が基体１２０と蓋体１３０とにより挟まれた構成となる。この常温直接接合は、例えば、素子側金属膜１０４と蓋体側金属膜１３３の表面を、集束イオンビーム（ＦＩＢ）やイオンガンから照射されるアルゴンイオンにより活性化させ、その活性化した面同士を真空常温の状態で重ね合わせて所定の圧力を加えることで、素子側金属膜１０４と蓋体側金属膜１３３とは接合された状態となる。

ここで、図３に示すように、水晶素板１０２に設けられる第１の貫通孔１０９の一方の主面側を向く開口部は、第１の接続用電極１０５に第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４が常温直接接合により接合されて塞がれることになる。又、第１の貫通孔１０９の他方の主面側を向く開口部は、第２の接続用電極１０８に第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４が常温直接接合により接合されて塞がれることになる。又、ガラス板１２１に設けられる第２の貫通孔１２６の一方の主面側を向く開口部は、第１の貫通孔１０９の開口部と対向せずに、第２の接続用電極１０８と第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４とが常温直接接合により接合されて塞がれることになる。又、ガラス板１２１に設けられる第３の貫通孔１２８の一方の主面側を向く開口部は、基体側金属膜１２３と素子側用金属膜１０４とが常温直接接合により接合されて塞がれることになる。つまり、第１の貫通孔１０９、第２の貫通孔１２６、及び第３の貫通孔１２８は、全て塞がれた状態となっている。従って、水晶振動子１００を構成した際に、基体１２０に設けられた凹部１２２と、蓋体１３０に設けられた凹部１３２により形成された水晶振動子１００の内部空間は、気密に封止されている。

又、水晶振動素子１０１の一方の主面に設けられた励振電極１０３は、水晶振動子１００を構成することにより、引出電極１０６、第１の接続用電極１０５、第１の貫通孔１０９内面に設けられた導通配線１１０、第２の接続用電極１０８、第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４、及び第２の貫通孔１２６内面に設けられた導通配線１２７を介して引き回され、外部接続用電極端子１２５の一つと電気的に接続される。更に、水晶振動素子１０１の他方の主面に設けられた励振電極１０３は、水晶振動子１００を構成することにより、引出電極１０７、素子側金属膜１０４、基体側金属膜１２３、及び第３の貫通孔１２８内面に設けられた導通配線（図示せず）を介して引き回され外部接続用電極端子１２５の一つと電気的に接続される。

このように本発明の実施形態に係る水晶振動子１００では、蓋体側金属膜１３３と基体側金属膜１２３と素子側金属膜１０４との接合、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４と第１の接続用電極１０５との接合、及び第２の接続用電極１０８と第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４との接合に常温接合を用いることにより、異物が接合面に付着していたとしても、常温直接接合時における各金属膜又は電極を構成する金属の塑性変形により、異物を金属膜又は電極内に取り込みながら接合される。これにより、異物による接合不良が無くなり、水晶振動素子１０１などに曲がり等の変形を防ぐことができる。

更に、本発明の実施形態に係る水晶振動子１００では、水晶振動素子１０１の励振電極１０３からの引き回し導通配線は、素子側金属膜１０４と同一主面に同じ厚さで設けられており、基体１２０に設けられた第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４は、基体側金属膜１２３と同一主面に同じ厚さで設けられており、第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４は、蓋体側金属膜１３３と同一主面に同じ厚さで設けられている。これにより、水晶振動素子１０１と基体１２０と蓋体１３０を常温直接接合により接合する際に、水晶振動素子の励振電極１０３からの引き回し、第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４、及び第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３３は、素子側金属膜１０４と基体側金属膜１２３と蓋体側金属膜１３３との同一主面にあったとしても、素子側金属膜１０４、基体側金属膜１２３及び蓋体側金属膜１３３の接合面より突出することがない。
よって、素子側金属膜１０４、基体側金属膜１２３及び蓋体側金属膜１３３の接合面は、水晶振動素子１０１の励振電極１０３からの引き回し、第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４、及び第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４の厚さに阻害されることなく対向する接合面同士が接触し、接合部分に接合されない箇所が生じることがなく常温直接接合により接合することができる。

又、本発明の実施形態に係る水晶振動子１００では、従来のように、水晶振動素子の励振電極からの引き回しが基板の接合面から突出しないように、この引き回しを納める溝を設ける必要がない。よって、接合面に溝を設けたことにより接合部分にボイドや接合不良が生じることがなく、素子側金属膜１０４、基体側金属膜１２３及び蓋体側金属膜１３３を均一に接合できる。又、その接合する領域に励振電極１０３からの引き回しを設けることができるので、引き回しの形成が容易となる。
更に、励振電極１０３からの引き回しを、水晶振動素子１０１の振動する部分から離れた接合領域で行えるので、基体１２０の凹部１２２及び蓋体１３０の凹部１３２の大きさを従来に比べ小さくでき、水晶振動子１００の小型化が可能となる

更に、第１の貫通孔１０９の開口部は第１の貫通孔封止用基体側金属膜１２４と第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜１３４とにより塞がれ、又、第２の貫通孔１２６の一方の主面側開口部は、水晶振動素子１０１の導通配線引き回しを構成する第２の接続用電極１０８により塞がれている。更に、第３の貫通孔１２８の一方の主面側開口部は、水晶振動素子１０１の導通配線引き回しを構成する素子側金属膜１０４により塞がれている。
これにより、蓋体１３０に設けられる凹部１３２から基体１２０に設けられる凹部１２２への気密リーク、及び基体１２０に設けられる凹部１２２から水晶振動子１００外部への気密リークを防ぐことができる。従って、従来のように、溝内を導電性材料からなる導通配線により厳密に塞ぐ工程や、気密封止のために導電体を設けることがなく、又導電体による貫通孔を塞ぐための厳密な工程も不要となり、製造工程数が低減できる。

尚、前記した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、ガラスを材質とした基体１２０及び蓋体１３０を示したが、これに限定されず、例えば水晶を材質としてもよい。

本発明の実施形態に係る水晶振動子を示した概略分解斜視図である。図１記載のＡ−Ａで切断した概略断面図である。図２記載のＢ部分の部分拡大図である。本発明の実施形態に係る水晶振動子を構成する水晶振動素子を示した平面図であり、（ａ）は蓋体接合側主面の平面図、（ｂ）は基体接合側主面の平面図である。従来の水晶振動子の一例を示した断面図である。従来の水晶振動子の他の例を示した断面図である。

符号の説明

１００・・・水晶振動子
１０１・・・水晶振動素子
１０２・・・水晶素板
１０３・・・励振電極
１０４・・・素子側金属膜
１０５・・・第１の接続用電極
１０６，１０７・・・引出電極
１０８・・・第２の接続用電極
１０９・・・第１の貫通孔
１１０，１２７・・・導通配線
１２０・・・基体
１２１，１３１・・・ガラス板
１２２，１３２・・・凹部
１２３・・・基体側金属膜
１２４・・・第１の貫通孔封止用基体側金属膜
１２５・・・外部接続用電極端子
１２６・・・第２の貫通孔
１２８・・・第３の貫通孔
１３０・・・蓋体
１３３・・・蓋体側金属膜
１３４・・・第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜

Claims

水晶素板の両主面において、辺縁部に環状に設けられる素子側金属膜と、前記素子側金属膜より内側に設けられる励振電極とを備え、一方の主面側の前記励振電極が同一主面に設けられる前記素子側金属膜と引出電極により接続され、他方の主面側の前記励振電極が第１の貫通孔の内面に設けられた導通配線を介して一方の主面側に引き回されている水晶振動素子と、
一方の主面に凹部を有し、前記素子側金属膜に向かい合うように前記一方の主面に設けられる蓋体側金属膜と、前記第１の貫通孔に対応した位置に設けられる第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とを備える蓋体と、
一方の主面に凹部を有しつつこの凹部から離れた位置に第二の貫通孔と第３の貫通孔とを有し、前記素子側金属膜と向かい合うように前記一方の主面に設けられる基体側金属膜と、前記第１の貫通孔に対応した位置に設けられる第１の貫通孔封止用基体側金属膜と、他方の主面に設けられる複数の外部接続用電極端子とを備え、前記第１の貫通孔封止用基体側金属膜が前記第２の貫通孔の内面に設けられた導通配線を介して前記外部接続用電極端子の一つと電気的に接続され、前記基体側金属膜が前記第３の貫通孔の内面に設けられた導通配線を介して前記外部接続用電極端子の残りのいずれか一つと電気的に接続されている基体とを備え、
前記第１の貫通孔封止用基体側金属膜と前記第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とが、前記第１の貫通孔と対向するように、前記蓋体と前記水晶振動素子と前記基体とが常温直接接合されており、前記第１の貫通孔封止用基体側金属膜と前記第１の貫通孔封止用蓋体側金属膜とにより前記第１の貫通孔が塞がれて構成されていることを特徴とする水晶振動子。