JP2011091586A - Piezoelectric vibrator, and electronic component - Google Patents

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健次 土戸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrator and an electronic component, which can assure airtightness and sufficient bonding strength in a package. <P>SOLUTION: The piezoelectric vibrator 10 includes a base substrate 44, a piezoelectric vibration piece layer 12, and a lid 42 laminated sequentially, wherein the piezoelectric vibration piece layer has a piezoelectric vibration piece 14 having an excitation electrode, a support frame 24 which supports the piezoelectric vibration piece, a lead-out part which connects the piezoelectric vibration piece and the support frame, a lead-out electrode which is connected with the excitation electrode, led out to the surface of the lead-out part facing the base substrate and connected with the first metal layer formed on the first surface 44a of the base substrate, and second metal layers 21a and 21b which are formed in a region where the joint of the first metal layer and the lead-out electrode is projected to the main surface of the piezoelectric vibration piece layer on the lid side, the lid has the third metal layer on the main surface facing the second metal layers, the base substrate has an electrode which is formed in a through hole for connection with an external electrode, and the electrode is connected with the fourth metal layer extended from the first metal layer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電振動子や力検出素子等の積層構造を有する電子部品において、他層間の電極の電気的接続の信頼性を維持し、歩留まりを向上させることができる圧電振動子、電子部品の構造に関する。   The present invention relates to an electronic component having a laminated structure such as a piezoelectric vibrator and a force detection element, which can maintain the reliability of electrical connection of electrodes between other layers and improve the yield. Concerning structure.

従来、複数の基板を重ねて形成された電子部品がある。特許文献1には、水晶振動片と水晶振動片を支持する枠部を一体形成した振動片層と、振動片層の両主面を覆う2つのカバーを積層させたパッケージ構造に関し、対向する枠状の金属膜同士を原子レベルで結合させることにより直接接合して気密封止した3層パッケージが開示されている。   Conventionally, there is an electronic component formed by stacking a plurality of substrates. Patent Document 1 relates to a package structure in which a vibrating element layer integrally formed with a crystal vibrating piece and a frame portion that supports the quartz vibrating piece, and two covers that cover both main surfaces of the vibrating piece layer are stacked. A three-layer package is disclosed in which the metal films are directly bonded and hermetically sealed by bonding them at the atomic level.

特許文献2の従来技術には、3層パッケージの製造方法として、図11(a)に示すように枠部110と振動部111とを接続する連結部114に引き出し電極112を設け、この引き出し電極112から他方の主面側に形成された周波数調整端子116に電気的に接続するために、(a)のC’−C’断面となる図11(b)に示すように連結部114の側壁に側面電極118を形成することが開示されている。しかし、周波数調整した後、3層を積層する前の段階で、この側面電極118は除去されている(図11(c))。このように最終構造体である3層パッケージ型の圧電振動子の連結部114は側壁に側面電極118を有しておらず、水晶振動子片の表裏に形成された励振電極120,122は電気的に接続されることがない。   In the prior art of Patent Document 2, as a method for manufacturing a three-layer package, as shown in FIG. 11A, an extraction electrode 112 is provided at a connecting portion 114 that connects the frame portion 110 and the vibration portion 111. In order to electrically connect from 112 to the frequency adjustment terminal 116 formed on the other main surface side, as shown in FIG. 11B, which is a C′-C ′ cross section of FIG. The side electrode 118 is formed. However, the side electrode 118 is removed at the stage after the frequency adjustment and before the three layers are stacked (FIG. 11C). Thus, the connection part 114 of the three-layer package type piezoelectric vibrator, which is the final structure, does not have the side electrode 118 on the side wall, and the excitation electrodes 120 and 122 formed on the front and back of the crystal vibrator piece are electrically Are never connected.

ところで励振電極から引き出された引き出し電極と外部電極とを、基板を貫通する貫通電極により導通を図る技術が知られている。
特許文献3の従来技術として挙げられている特許文献4には、図12(a)に示すように、枠部203Aと振動部203Bとが一体で形成されている水晶からなる圧電基板203を、共にガラスからなる蓋201と基板202で挟んで構成された圧電振動子200が開示されており、基板202にスルーホール204が形成されている。このスルーホール204は、振動部203Bに形成された励振電極に接続された中間層の引き出し電極に当接すると共に、蓋201の外側面に向かって開口部の径が大きくなるようにテーパーを付けて形成されており、その表面にはスパッタリング法によりCrとAuの2層からなる外部電極205(テーパー部分は貫通電極)が形成されている(図12(b))。またスルーホール204に設けられた端子電極205と電気的に接続する金属層203C、当該金属層203Cは中間層の圧電基板203の表裏に形成されている。
By the way, a technique is known in which a lead electrode drawn out from an excitation electrode and an external electrode are made conductive by a through electrode penetrating a substrate.
In Patent Document 4 cited as the prior art of Patent Document 3, as shown in FIG. 12A, a piezoelectric substrate 203 made of quartz crystal in which a frame portion 203A and a vibrating portion 203B are integrally formed, A piezoelectric vibrator 200 is disclosed which is sandwiched between a glass lid 201 and a substrate 202, and a through hole 204 is formed in the substrate 202. The through-hole 204 is in contact with the extraction electrode of the intermediate layer connected to the excitation electrode formed in the vibration part 203B, and is tapered so that the diameter of the opening increases toward the outer surface of the lid 201. The external electrode 205 (the taper portion is a through electrode) composed of two layers of Cr and Au is formed on the surface by sputtering (FIG. 12B). In addition, a metal layer 203C electrically connected to the terminal electrode 205 provided in the through hole 204, and the metal layer 203C are formed on the front and back of the piezoelectric substrate 203 as an intermediate layer.

特開2006−157369号公報JP 2006-157369 A 特開2006−186566号公報JP 2006-186666 A 特開2007−96777号公報JP 2007-96777 A 特許第3390348号Japanese Patent No. 3390348

このような積層構造のパッケージを金属蝋材により共晶接合する際に、図12に示すような端子電極205と金属層203Cの接合も同時に行っている。スルーホール204に設けられた端子電極205と金属層203Cの間に金属蝋材を形成して加圧溶融させて共晶接合させる場合、基板のスルーホールと中間素子層との間で加圧し溶融させているが、このとき溶融された金属蝋材がスルーホール内に流れ出し、基板と中間素子層間の金属蝋材不足が発生する虞があった。従ってパッケージ内の気密性が確保できない、又は十分な接合強度を確保できないという問題があった。   When eutectic bonding of a package having such a laminated structure with a metal wax material, the terminal electrode 205 and the metal layer 203C as shown in FIG. 12 are simultaneously bonded. When a metal brazing material is formed between the terminal electrode 205 provided in the through hole 204 and the metal layer 203C and is melted under pressure to be eutectic bonded, the metal is pressed and melted between the through hole of the substrate and the intermediate element layer. However, at this time, the molten metal brazing material flows out into the through hole, and there is a possibility that a shortage of the metal brazing material between the substrate and the intermediate element layer may occur. Therefore, there is a problem that the airtightness in the package cannot be ensured or sufficient bonding strength cannot be ensured.

そこで本発明は上記従来技術の問題点を解決するため、中間層の引き出し電極を基板側に形成された端子電極へ導通させるための貫通電極を設けるにあたり、歩留まりを向上させると共にコストダウンを可能とする圧電振動子、電子部品を提供することを目的としている。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention can improve the yield and reduce the cost when providing the through electrode for conducting the extraction electrode of the intermediate layer to the terminal electrode formed on the substrate side. An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator and an electronic component.

本発明は、上記の課題のうち少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することができる。
[適用例1]ベース基板、圧電振動片層、リッドの順に積層された圧電振動子であって、前記圧電振動片層は、励振電極を有する圧電振動片と、前記圧電振動片を支持する支持枠と、前記圧電振動片と前記支持枠を接続する引き出し部と、前記励振電極と接続し、前記引き出し部の前記ベース基板に対向する面に引き出され、前記ベース基板の第1面に形成された第1の金属層と接続する引き出し電極と、前記第1の金属層と前記引き出し電極との接合部を前記圧電振動片層のリッド側主面に投影した領域に形成した第2の金属層と、を有し、前記リッドは、前記第2の金属層に対向する主面に第3の金属層を有し、前記ベース基板は、外部電極と接続する貫通孔に形成した電極を有し、前記第1の金属層から延出された第4の金属層に前記電極が接続されていることを特徴とする圧電振動子。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples.
Application Example 1 A piezoelectric vibrator in which a base substrate, a piezoelectric vibrating piece layer, and a lid are stacked in this order, and the piezoelectric vibrating piece layer includes a piezoelectric vibrating piece having an excitation electrode and a support that supports the piezoelectric vibrating piece. A frame, a lead portion connecting the piezoelectric vibrating piece and the support frame, and the excitation electrode are connected to the surface of the lead portion facing the base substrate, and are formed on the first surface of the base substrate. A lead electrode connected to the first metal layer, and a second metal layer formed in a region in which a junction between the first metal layer and the lead electrode is projected onto the lid-side main surface of the piezoelectric vibrating piece layer The lid has a third metal layer on a main surface facing the second metal layer, and the base substrate has an electrode formed in a through hole connected to an external electrode. , The fourth metal layer extending from the first metal layer to the fourth metal layer The piezoelectric vibrator, wherein a pole is connected.

上記構成により、ベース基板の第1面に形成された第1の金属層と引き出し電極との接続において、第2、第3の金属層によりリッドと圧電振動片層の間にギャップがなくなるため、加圧溶融させて共晶接合させる際に加圧が十分に伝達されて確実に接合することができる。   With the above configuration, in the connection between the first metal layer formed on the first surface of the base substrate and the extraction electrode, the gap between the lid and the piezoelectric vibrating piece layer is eliminated by the second and third metal layers. When eutectic bonding is performed by pressurization and melting, the pressure is sufficiently transmitted to ensure bonding.

[適用例2]前記電極は前記圧電振動片層を平面視して前記第1の金属層と重ならない位置に形成していることを特徴とする適用例1に記載の圧電振動子。
上記構成により、貫通孔に形成した貫通電極と金属層とが平面視して重ならない位置に配置されて、加圧溶融させて共晶接合させる際に、溶解された金属蝋材が貫通孔まで流れ出すことを防止し、ベース基板の第1面に形成された第1の金属層と引き出し電極との接続面積を最小限に抑えることで接続信頼性を向上させることができる。
Application Example 2 The piezoelectric vibrator according to Application Example 1, wherein the electrode is formed at a position that does not overlap the first metal layer in plan view of the piezoelectric vibrating reed layer.
With the above configuration, when the through electrode formed in the through hole and the metal layer are arranged at a position where they do not overlap in a plan view, the molten metal wax material reaches the through hole when being melted under pressure and eutectic bonded. Connection reliability can be improved by preventing the flow out and minimizing the connection area between the first metal layer formed on the first surface of the base substrate and the extraction electrode.

[適用例3]電極を有する電子素子片を第1及び第2基板間に搭載して形成される電子部品であって、前記電子素子片は、電極を有する電子素子と、前記電子素子を支持する支持枠と、前記電極と接続し、前記支持枠の前記第1基板に対向する面に引き出され、前記第1基板の第1面に形成された第1の金属層と接続する引き出し電極と、前記第1の金属層と前記引き出し電極との接合部を前記電子素子片の第2基板側主面に投影した領域に形成した第2の金属層と、を有し、前記第2基板は、前記第2の金属層に対向する主面に第3の金属層を有し、前記第1基板は、外部電極と接続する貫通孔に形成した貫通電極を有し、前記第1の金属層から延出された第4の金属層に前記貫通電極が接続されていることを特徴とする電子部品。   Application Example 3 An electronic component formed by mounting an electronic element piece having an electrode between a first substrate and a second substrate, the electronic element piece supporting an electronic element having an electrode and the electronic element A support frame that connects to the electrode, is pulled out to a surface of the support frame facing the first substrate, and is connected to a first metal layer formed on the first surface of the first substrate; A second metal layer formed in a region in which a junction between the first metal layer and the lead electrode is projected onto the second substrate side main surface of the electronic element piece, and the second substrate is The first metal layer has a third metal layer on a main surface facing the second metal layer, and the first substrate has a through electrode formed in a through hole connected to an external electrode, and the first metal layer The through-electrode is connected to a fourth metal layer extending from the electronic component.

上記構成により、第1基板の第1面に形成された第1の金属層と引き出し電極との接続において、第2、第3の金属層により第2基板と電子素子片の間にギャップがなくなるため、加圧溶融させて共晶接合させる際に加圧が均一に伝達され確実に接続することができる。   With the above configuration, in the connection between the first metal layer formed on the first surface of the first substrate and the extraction electrode, there is no gap between the second substrate and the electronic element piece by the second and third metal layers. Therefore, when pressure melting and eutectic bonding are performed, the pressure is uniformly transmitted and the connection can be made reliably.

第1実施形態に係る圧電振動子の模式図である。It is a schematic diagram of the piezoelectric vibrator according to the first embodiment. 第1実施形態に係る圧電振動子の模式図である。It is a schematic diagram of the piezoelectric vibrator according to the first embodiment. 第1実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a piezoelectric vibrator according to a first embodiment. 第1実施形態に係る圧電振動子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る圧電振動子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る圧電振動子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る圧電振動子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る力検出素子の模式図である。It is a schematic diagram of the force detection element according to the second embodiment. 第2実施形態に係る力検出素子の基板側からみた分解斜視図である。It is the disassembled perspective view seen from the board | substrate side of the force detection element which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る力検出素子のダイアフラム側からみた分解斜視図である。It is the disassembled perspective view seen from the diaphragm side of the force detection element which concerns on 2nd Embodiment. 第1の従来技術に係る圧電振動子の模式図である。It is a schematic diagram of the piezoelectric vibrator according to the first prior art. 第2の従来技術に係る圧電振動子の模式図である。It is a schematic diagram of the piezoelectric vibrator which concerns on a 2nd prior art.

本発明の圧電振動子、電子部品の実施形態を添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図1は第1実施形態である圧電振動子であって、図1(a)に圧電振動子の側面方向から見た側面断面図、図1(b)に圧電振動子を構成する圧電振動片層の平面図、図1(c)に圧電振動片層の底面図、図2(a)に圧電振動子を構成するベース基板の平面図、図2(b)にベース基板の底面図、図2(c)に圧電振動子を構成するリッドの底面図を示す。また図3(a)にリッド側からみた分解斜視図、図3(b)にベース基板側からみた分解斜視図を示す。
Embodiments of a piezoelectric vibrator and an electronic component of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a side view of a piezoelectric vibrator according to a first embodiment, FIG. 1A is a side sectional view of the piezoelectric vibrator viewed from the side, and FIG. 1B is a piezoelectric vibrating piece constituting the piezoelectric vibrator. 1C is a bottom view of the piezoelectric vibrating reed layer, FIG. 2A is a plan view of the base substrate constituting the piezoelectric vibrator, FIG. 2B is a bottom view of the base substrate, and FIG. FIG. 2C shows a bottom view of the lid constituting the piezoelectric vibrator. FIG. 3A shows an exploded perspective view seen from the lid side, and FIG. 3B shows an exploded perspective view seen from the base substrate side.

第1実施形態の圧電振動子10は、ベース基板44と圧電振動片層12とリッド42を有する3層構造となっている。なお図面を含めた以下の説明においては直交座標系(X軸、Y軸、Z軸)を用いるものとする。   The piezoelectric vibrator 10 of the first embodiment has a three-layer structure including a base substrate 44, the piezoelectric vibrating reed layer 12, and a lid 42. In the following description including the drawings, an orthogonal coordinate system (X axis, Y axis, Z axis) is used.

圧電振動片層12は、水晶等の圧電基板により形成され、圧電振動片14、連結部(第1連結部16、第2連結部18)、引き出し部(第1引き出し部20、第2引き出し部22)、支持枠24により形成されており、圧電振動片層12の外形はフォトリソ技法とエッチング技法を併用して形成することができる。   The piezoelectric vibrating reed layer 12 is formed of a piezoelectric substrate such as quartz, and includes the piezoelectric vibrating reed 14, a connecting portion (first connecting portion 16, second connecting portion 18), and a leading portion (first leading portion 20, second leading portion). 22) and is formed by the support frame 24, and the outer shape of the piezoelectric vibrating reed layer 12 can be formed by using both a photolithographic technique and an etching technique.

圧電振動片14は、音叉型振動片、厚みすべり振動片等として形成されたものであるが、本実施形態においては支持枠24より薄く形成された逆メサ型の厚みすべり振動片を用いている。圧電振動片14は、長手方向(±X方向)の一端の辺の両端において、支持枠内の−X方向側の2つのコーナーから延び、支持枠24の−X方向側のコーナーに接続する第1連結部16、及び第2連結部18と接続され、圧電振動片14は長手方向の一端(−X方向の一端)を片持ち支持状態で支持枠24に支持されている。   The piezoelectric vibrating piece 14 is formed as a tuning fork type vibrating piece, a thickness sliding vibrating piece, or the like, but in this embodiment, an inverted mesa type thickness sliding vibrating piece formed thinner than the support frame 24 is used. . The piezoelectric vibrating piece 14 extends from two corners on the −X direction side in the support frame at both ends of one side in the longitudinal direction (± X direction), and is connected to the −X direction corner of the support frame 24. Connected to the first connecting portion 16 and the second connecting portion 18, the piezoelectric vibrating piece 14 is supported by the support frame 24 with one end in the longitudinal direction (one end in the −X direction) being cantilevered.

また圧電振動片14の両面にはスパッタ等により励振電極(第1励振電極26、第2励振電極30)が形成され、リッド42に対向する第1励振電極26には同様にスパッタ等により第1引き出し電極28が接続され、ベース基板44に対向する第2励振電極30にもスパッタ等により第2引き出し電極32が接続されている。   Excitation electrodes (first excitation electrode 26 and second excitation electrode 30) are formed on both surfaces of the piezoelectric vibrating piece 14 by sputtering or the like, and the first excitation electrode 26 facing the lid 42 is similarly first sputtered by sputtering or the like. The extraction electrode 28 is connected, and the second extraction electrode 32 is also connected to the second excitation electrode 30 facing the base substrate 44 by sputtering or the like.

また圧電振動片層12には第1引き出し部20及び第2引き出し部22が形成されている。第1引き出し部20は支持枠24内の−X方向側のコーナーであって第1連結部16と一体となって形成されている。また第2引き出し部22は同じく支持枠24内の−X方向側のコーナーであって第2連結部18と一体となって形成されている。   The piezoelectric vibrating piece layer 12 is formed with a first lead portion 20 and a second lead portion 22. The first lead portion 20 is a corner on the −X direction side in the support frame 24 and is formed integrally with the first connecting portion 16. The second lead portion 22 is also a corner on the −X direction side in the support frame 24 and is formed integrally with the second connecting portion 18.

本発明において、ベース基板44と圧電振動片層12とリッド42の接合及び、電極は、接合するメタライズの間に配置した金属蝋材やインサート金属を一時的に溶融・液化した後、メタライズの中へ前記金属蝋材を拡散させて等温凝固することにより接合させる方法、所謂、液相拡散接合法(以下、TLP(Transient Liquid Phase)接合と称す)を採用している。   In the present invention, the bonding of the base substrate 44, the piezoelectric vibrating reed layer 12, and the lid 42 and the electrodes are performed by temporarily melting and liquefying the metal brazing material or the insert metal disposed between the metallizations to be bonded. A so-called liquid phase diffusion bonding method (hereinafter referred to as TLP (Transient Liquid Phase) bonding) is employed.

第1励振電極26に接続された第1引き出し電極28は、第1連結部16において側面を経由してベース基板44側に引き回され、第1引き出し部20のベース基板44に対向する側にまで引き出される。また第2励振電極30に接続された第2引き出し電極32は、第2励振電極30と同一面(ベース基板44と対向する面)上の第2連結部18まで引き出される。   The first lead electrode 28 connected to the first excitation electrode 26 is routed to the base substrate 44 side via the side surface in the first connecting portion 16, and on the side facing the base substrate 44 of the first lead portion 20. Pulled out. Further, the second extraction electrode 32 connected to the second excitation electrode 30 is extracted to the second connecting portion 18 on the same surface as the second excitation electrode 30 (surface facing the base substrate 44).

そして第1引き出し部20及び第2引き出し部22の一端は、それぞれ共晶金属で形成された導電性の第1の金属層となる蝋材36によりベース基板44の第1面44aと接合している。またベース基板44の周縁と支持枠24とは第2の蝋材38により接合され、支持枠24とリッド42の周縁も第2の蝋材38により接合されている。蝋材36及び第2の蝋材38はスパッタ等によりリッド42及びベース基板44上にパターニングされる。一方、第2の蝋材38に当接する支持枠24の両面には第2の蝋材38との接合を容易にするためメタライズ40が施され、メタライズ40は励振電極及び引き出し電極の形成と同時に行うことができる。ここで圧電振動片層12のリッドと対向する面側の支持枠24には、図1(b)に示すように、第2の金属層21a、21bが形成されている。第2の金属層21a,21bは、第1の金属層となる蝋材36と引き出し電極28、32との接合部を圧電振動片層12のリッド側主面に投影した領域、又はこの領域を少なくとも覆うように形成している。図1(b)では、第2の金属層21aは、第1の引き出し部20の上面であって、第1引き出し電極28を接触しない箇所に形成させている。一方、第2金属層21bは、第2引き出し部22の上面に形成している。   One end of each of the first lead portion 20 and the second lead portion 22 is joined to the first surface 44a of the base substrate 44 by a brazing material 36 that is a conductive first metal layer formed of eutectic metal. Yes. Further, the peripheral edge of the base substrate 44 and the support frame 24 are joined by the second wax material 38, and the peripheral edges of the support frame 24 and the lid 42 are also joined by the second wax material 38. The brazing material 36 and the second brazing material 38 are patterned on the lid 42 and the base substrate 44 by sputtering or the like. On the other hand, metallization 40 is applied to both surfaces of the support frame 24 in contact with the second brazing material 38 to facilitate the joining with the second brazing material 38, and the metallization 40 is simultaneously formed with the excitation electrode and the extraction electrode. It can be carried out. Here, as shown in FIG. 1B, second metal layers 21 a and 21 b are formed on the support frame 24 on the surface side facing the lid of the piezoelectric vibrating reed layer 12. The second metal layer 21a, 21b is a region obtained by projecting the joint portion between the brazing material 36 serving as the first metal layer and the lead electrodes 28, 32 onto the lid-side main surface of the piezoelectric vibrating piece layer 12, or this region. It is formed to cover at least. In FIG. 1B, the second metal layer 21a is formed on the upper surface of the first lead portion 20 where the first lead electrode 28 is not in contact. On the other hand, the second metal layer 21 b is formed on the upper surface of the second lead portion 22.

そして、ベース基板44、圧電振動片層12、リッド42を積層したのち加熱加圧することにより蝋材36及び第2の蝋材38による接合を行うことができる。なお蝋材36及び第2の蝋材38は同一材料でも異なった材料でもよい。   Then, after the base substrate 44, the piezoelectric vibrating reed layer 12, and the lid 42 are laminated, the joining with the brazing material 36 and the second brazing material 38 can be performed by heating and pressing. The wax material 36 and the second wax material 38 may be the same material or different materials.

ベース基板44は、圧電振動片層12の一方の主面を支持する基板であり、圧電振動片層12と接合する周縁にメタライズ40上に蝋材38が施されている。またベース基板44の第1面44aには、第1及び第2引き出し電極28,32の端部と対向する位置から後述する第1及び第2電極50,52までを接続する第4の金属層となる第3及び第4引き出し電極51a,51bが形成されている。また第4の金属層となる第3及び第4引き出し電極51a,51bの端部であって前記第1及び第2の引き出し電極28,32と対向する箇所には第1の金属層となる蝋材36が形成されている。これにより第4の金属層は第1の金属層から延出された構成となる。   The base substrate 44 is a substrate that supports one main surface of the piezoelectric vibrating reed layer 12, and a brazing material 38 is applied on the metallized 40 at the periphery joined to the piezoelectric vibrating reed layer 12. A fourth metal layer is connected to the first surface 44a of the base substrate 44 from a position facing the end portions of the first and second lead electrodes 28 and 32 to first and second electrodes 50 and 52 described later. Third and fourth lead electrodes 51a and 51b are formed. In addition, the end portions of the third and fourth lead electrodes 51a and 51b that become the fourth metal layer and the portions that face the first and second lead electrodes 28 and 32 are waxes that become the first metal layer. A material 36 is formed. As a result, the fourth metal layer is extended from the first metal layer.

またベース基板44の第1面44aの反対側の第2面44bから第1面44aに向かって漸次内径を小さくするテーパー状に孔(第1孔46、第2孔48)が形成されている。孔は図1(a)及び図2(a)に示すように圧電振動片層12とベース基板44を積層させた際、第1及び第2引き出し電極28,32の一端と平面視して重ならない箇所、即ち、オフセットした箇所に形成している。孔はサンドブラスト技法やフォトリソ技法とエッチング技法の併用等により形成することができる。そして、孔の内壁には電極(第1電極50、第2電極52)が形成され、第1孔46には第1電極50が形成され、第2孔48には第2電極52が形成されている。よって第1電極50の側面と第3引き出し電極51aの端面が接続され、第2電極52の側面と第4引き出し電極51bの端面が接続される。またベース基板44の第2面44bには第1外部電極54、第2外部電極56が形成され、第1外部電極54は第1電極50と接続され、第2外部電極56は第2電極52と接続されている。   In addition, holes (first hole 46, second hole 48) are formed in a tapered shape that gradually decreases the inner diameter from the second surface 44b opposite to the first surface 44a of the base substrate 44 toward the first surface 44a. . 1A and 2A, when the piezoelectric vibrating reed layer 12 and the base substrate 44 are laminated, the hole overlaps with one end of the first and second lead electrodes 28 and 32 in plan view. It is formed at a portion that does not become necessary, that is, an offset portion. The holes can be formed by a sandblast technique, a combination of a photolithographic technique and an etching technique, or the like. Electrodes (first electrode 50 and second electrode 52) are formed on the inner wall of the hole, the first electrode 50 is formed in the first hole 46, and the second electrode 52 is formed in the second hole 48. ing. Therefore, the side surface of the first electrode 50 and the end surface of the third extraction electrode 51a are connected, and the side surface of the second electrode 52 and the end surface of the fourth extraction electrode 51b are connected. A first external electrode 54 and a second external electrode 56 are formed on the second surface 44 b of the base substrate 44, the first external electrode 54 is connected to the first electrode 50, and the second external electrode 56 is the second electrode 52. Connected with.

よって、第1励振電極26は、第1引き出し電極28、第3引き出し電極51a、第1電極50を介して第1外部電極54に接続され、第2励振電極30は、第2引き出し電極32、第4引き出し電極51b、第2電極52を介して第2外部電極56と接続されている。したがって第1外部電極54、第2外部電極56に圧電振動片14を駆動する駆動回路(不図示)を接続することにより、圧電振動片14は固有の共振周波数により振動することができる。   Therefore, the first excitation electrode 26 is connected to the first external electrode 54 via the first extraction electrode 28, the third extraction electrode 51a, and the first electrode 50, and the second excitation electrode 30 is connected to the second extraction electrode 32, The fourth lead electrode 51 b and the second electrode 52 are connected to the second external electrode 56. Therefore, by connecting a drive circuit (not shown) for driving the piezoelectric vibrating piece 14 to the first external electrode 54 and the second external electrode 56, the piezoelectric vibrating piece 14 can vibrate at a specific resonance frequency.

なお蝋材36が導電性を有するため、引き出し電極と第1電極50、第2電極52との電気的接続の媒体となることができる。
リッド42は、圧電振動片層12の他方の主面を支持する基板であり、圧電振動片層12と接合する周縁にメタライズ40上に第2の蝋材38が施されている。またリッド42には圧電振動片層12の第1引き出し部20及び第2引き出し部22を平面視して少なくとも覆う箇所、即ち第2の金属層21a,21bと対向する位置にメタライズ40上に蝋材38を積層させた2つの第3の金属層39a、39bが形成されている。
In addition, since the brazing material 36 has conductivity, it can be a medium for electrical connection between the extraction electrode and the first electrode 50 and the second electrode 52.
The lid 42 is a substrate that supports the other main surface of the piezoelectric vibrating piece layer 12, and a second brazing material 38 is applied on the metallized 40 at the periphery that is joined to the piezoelectric vibrating piece layer 12. Also, the lid 42 has a wax on the metallization 40 at a location at least covering the first lead portion 20 and the second lead portion 22 of the piezoelectric vibrating reed layer 12 in plan view, that is, a position facing the second metal layers 21a and 21b. Two third metal layers 39a and 39b in which the material 38 is laminated are formed.

なおベース基板44、圧電振動片層12、リッド42を同一材料(水晶等の圧電材料)とすることにより、線膨張係数が各層で互いに一致するため、温度変化に伴う圧電振動片14への応力の発生を抑制して圧電振動片14の発振周波数の誤差を抑制することができる。   Since the base substrate 44, the piezoelectric vibrating reed layer 12, and the lid 42 are made of the same material (piezoelectric material such as quartz), the linear expansion coefficients are the same for each layer. Can be suppressed, and an error in the oscillation frequency of the piezoelectric vibrating piece 14 can be suppressed.

また前記TLP接合において、Au−In接合のみならずインサート金属にSnやSnIn、接合金属層をCuとしても良い。また、接合用金属層を共晶金属であるAu−20Sn(融点:280度)、Au−12Ge(融点:375度)、Au−6Si(融点:370度)などを直接形成しても良い。   In the TLP bonding, Sn or SnIn may be used as the insert metal as well as the Au—In bonding, and the bonding metal layer may be Cu. Further, the bonding metal layer may be directly formed of eutectic metal such as Au-20Sn (melting point: 280 degrees), Au-12Ge (melting point: 375 degrees), Au-6Si (melting point: 370 degrees).

図4、図5、図6、図7に第1実施形態に係る圧電振動子10の製造工程を示す。
図4(a)に示すように、リッド42の圧電振動片層12(不図示)に対向する面の周縁であって圧電振動片層12(不図示)の支持枠24(不図示)及び第2の金属層21a,21b(不図示)に対向する位置にメタライズ37、第3の金属層39を形成する(図4(b))。ついで形成したメタライズ37、第3の金属層39上に第2の蝋材38を形成する(図4(c))。
4, 5, 6, and 7 show the manufacturing process of the piezoelectric vibrator 10 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4A, the support frame 24 (not shown) of the piezoelectric vibrating reed layer 12 (not shown) and the periphery of the surface of the lid 42 facing the piezoelectric vibrating piece layer 12 (not shown). A metallized layer 37 and a third metal layer 39 are formed at positions facing the two metal layers 21a and 21b (not shown) (FIG. 4B). Next, a second wax material 38 is formed on the metallized layer 37 and the third metal layer 39 formed (FIG. 4C).

次に図5(a)に示すように、圧電振動片層12用の水晶基板58を用意し、水晶基板58に支持枠24、第1連結部16(不図示)、第2連結部18(不図示)、第1引き出し部20、第2引き出し部22(不図示)の外形を残して圧電振動片14の厚みまでハーフエッチングを行い(図5(b))、支持枠24、第1連結部16(不図示)、第2連結部18(不図示)、第1引き出し部20、第2引き出し部22(不図示)、圧電振動片14の外形を残して水晶基板58を貫通するまでエッチングすることにより圧電振動片層12の外形を形成し(図5(c))、CrやAu等の金属を用いスパッタ等により第1励振電極26、第2励振電極30、第1引き出し電極28、第2引き出し電極32(不図示)、第2の金属層21を形成し、同様に支持枠24の両面にメタライズ40を形成する(図5(d))。   Next, as shown in FIG. 5A, a crystal substrate 58 for the piezoelectric vibrating reed layer 12 is prepared, and the support frame 24, the first connecting portion 16 (not shown), and the second connecting portion 18 ( (Not shown), half etching is performed to the thickness of the piezoelectric vibrating piece 14 while leaving the outer shapes of the first lead portion 20 and the second lead portion 22 (not shown) (FIG. 5B), the support frame 24, the first connection Etching until part 16 (not shown), second connecting part 18 (not shown), first lead part 20, second lead part 22 (not shown), and piezoelectric vibrating piece 14 pass through crystal substrate 58, leaving the outer shape of piezoelectric vibrating piece 14. As a result, the outer shape of the piezoelectric vibrating reed layer 12 is formed (FIG. 5C), and the first excitation electrode 26, the second excitation electrode 30, the first extraction electrode 28, A second lead electrode 32 (not shown) and a second metal layer 21 are formed; Forming a metallization 40 on both sides of the support frame 24 as (FIG 5 (d)).

そして図6(a)に示すように、ベース基板44に対してサンドブラスト技法やフォトリソ技法とエッチング技法の併用等により第1孔46及び第2孔48を形成する(図6(b))。このとき第1孔46及び第2孔48は、圧電振動片層12とベース基板44を積層させた際、第1及び第2引き出し電極28,32の一端と平面視して重ならない箇所に形成している。   Then, as shown in FIG. 6A, the first hole 46 and the second hole 48 are formed in the base substrate 44 by using a sandblast technique, a photolithography technique and an etching technique or the like (FIG. 6B). At this time, the first hole 46 and the second hole 48 are formed at locations where the piezoelectric vibrating reed layer 12 and the base substrate 44 do not overlap with one end of the first and second lead electrodes 28 and 32 when viewed in plan. is doing.

次にベース基板44の第2面44bにCrやAu等の金属を用いスパッタ等により外部電極54,56及び第1及び第2電極50,52を形成する(図6(c))。そしてベース基板44の第1面44aにCrやAu等の金属を用いスパッタ等により、第4の金属層となる第3及び第4引き出し電極51a、51b、支持枠24と当接する箇所にメタライズを形成する(図6(d))。   Next, external electrodes 54 and 56 and first and second electrodes 50 and 52 are formed on the second surface 44b of the base substrate 44 by sputtering or the like using a metal such as Cr or Au (FIG. 6C). Then, metallization is performed on the first surface 44a of the base substrate 44 by using a metal such as Cr or Au by sputtering or the like to the third and fourth extraction electrodes 51a and 51b and the support frame 24 which are to be the fourth metal layer. It forms (FIG.6 (d)).

さらにベース基板44の圧電振動片層12に対向する面である第1面44aにおいて、第1引き出し電極28及び第2引き出し電極32に対応する位置となる第3及び第4引き出し電極51a,51bの端部に第1の金属層となる蝋材36をスッパタ等により形成し、第1面44aの周縁であって圧電振動片層12の支持枠24に対向する位置に第2の蝋材38を形成する(図6(e))。ここで蝋材36と第2の蝋材38とが互いに同一の材料である場合は同時に形成することができ、蝋材の厚みを同一に形成することが容易となる。   Further, on the first surface 44 a, which is the surface facing the piezoelectric vibrating reed layer 12 of the base substrate 44, the third and fourth extraction electrodes 51 a and 51 b that are positions corresponding to the first extraction electrode 28 and the second extraction electrode 32. A brazing material 36 serving as a first metal layer is formed at the end portion by a sputter or the like, and a second brazing material 38 is provided at a position on the periphery of the first surface 44 a and facing the support frame 24 of the piezoelectric vibrating reed layer 12. It forms (FIG.6 (e)). Here, when the brazing material 36 and the second brazing material 38 are made of the same material, they can be formed at the same time, and it becomes easy to form the same thickness of the brazing material.

次に圧電振動片層12とベース基板44とリッド42の接合について以下説明する。図7(a)に示すように、まず第1引き出し電極28及び第2引き出し電極32(不図示)に駆動回路(不図示)を接続して圧電振動片14を駆動させ、第1励振電極26の一部を蒸着法により厚膜化またはアルゴンプラズマ照射によるドライエッチング法を用いて薄膜化することにより周波数調整を行う。   Next, the joining of the piezoelectric vibrating reed layer 12, the base substrate 44, and the lid 42 will be described. As shown in FIG. 7A, first, a drive circuit (not shown) is connected to the first extraction electrode 28 and the second extraction electrode 32 (not shown) to drive the piezoelectric vibrating piece 14, and the first excitation electrode 26. A part of the film is thickened by vapor deposition or thinned by dry etching using argon plasma irradiation to adjust the frequency.

そして図7(b)に示すように、ベース基板44、圧電振動片層12、リッド42を積層する。このときベース基板44と圧電振動片層12において、ベース基板44上に形成された蝋材36と第1引き出し電極28、蝋材36と第2引き出し電極32(不図示)、第2の蝋材38とメタライズ40とを当接させる。また圧電振動片層12とリッド42において、メタライズ40と第2の蝋材38とを当接させる。そしてこのように積層した状態で圧電振動子10の±Z方向から加圧して加熱することにより蝋材36と各引き出し電極を接合させ、第2の蝋材38とメタライズ40とを接合させる。このとき蝋材36と第1引き出し電極28、蝋材36と第2引き出し電極32は、いずれもベース基板44側から第4の金属層となる第3及び第4引き出し電極51a,51bとベース基板44と、リッド42側から第2の金属層21a,21bと第3の金属層39a,39bとリッド42との間に挟まれているため、基板間で隙間が生じることがなく、貫通孔46,48と偏芯(オフセット)しているため、加圧溶融の際、均一に加圧することができる。   Then, as shown in FIG. 7B, the base substrate 44, the piezoelectric vibrating reed layer 12, and the lid 42 are laminated. At this time, in the base substrate 44 and the piezoelectric vibrating reed layer 12, the wax material 36 and the first extraction electrode 28, the wax material 36 and the second extraction electrode 32 (not shown), and the second wax material formed on the base substrate 44. 38 and metallized 40 are brought into contact with each other. Further, the metallized 40 and the second brazing material 38 are brought into contact with each other in the piezoelectric vibrating reed layer 12 and the lid 42. Then, the brazing material 36 and each lead-out electrode are joined by pressurizing and heating the piezoelectric vibrator 10 in the ± Z direction in such a laminated state, and the second brazing material 38 and the metallized 40 are joined. At this time, the brazing material 36 and the first extraction electrode 28, and the brazing material 36 and the second extraction electrode 32 are both the third and fourth extraction electrodes 51 a and 51 b and the base substrate that form the fourth metal layer from the base substrate 44 side. 44 and the second metal layer 21a, 21b, the third metal layer 39a, 39b, and the lid 42 from the lid 42 side, there is no gap between the substrates, and the through hole 46 , 48 is eccentric (offset), so that uniform pressure can be applied during pressure melting.

次に図7(c)に示すように、第1孔46及び第2孔48にハンダボール49を挿入し、ハンダボール49にレーザー等を照射してハンダボール49を溶解させて孔封止を行い、圧電振動子10が形成される(図7(d))。   Next, as shown in FIG. 7C, a solder ball 49 is inserted into the first hole 46 and the second hole 48, and the solder ball 49 is melted by irradiating the solder ball 49 with a laser or the like to seal the hole. As a result, the piezoelectric vibrator 10 is formed (FIG. 7D).

上記構成による圧電振動子によれば、リッドと圧電振動片層の間にギャップがなく、かつ貫通孔は第1の金属層と偏芯(オフセット)して形成することができる。従ってベース基板の第1面に形成された第1の金属層と引き出し電極との接続において、加圧溶融させて共晶接合させる際に加圧が均一に伝達され確実に接合することができる。   According to the piezoelectric vibrator having the above configuration, there is no gap between the lid and the piezoelectric vibrating piece layer, and the through hole can be formed eccentrically (offset) with the first metal layer. Therefore, in the connection between the first metal layer formed on the first surface of the base substrate and the extraction electrode, the pressure is evenly transmitted and reliably bonded when melted under pressure and eutectic bonding is performed.

図8、図9、図10は、第2実施形態に係る電子部品となる力検出素子である。図8(a)は力検出素子の側面方向からみた側面断面図、図8(b)は力検出素子を構成する感圧素子片の底面図、図9はベース基板側からみた分解斜視図、図10はダイアフラム側からみた分解斜視図をそれぞれ示している。   FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 are force detection elements that are electronic components according to the second embodiment. 8A is a side sectional view of the force detection element as viewed from the side, FIG. 8B is a bottom view of the pressure-sensitive element piece constituting the force detection element, and FIG. 9 is an exploded perspective view as viewed from the base substrate side. FIG. 10 is an exploded perspective view as seen from the diaphragm side.

力を直接受けて撓む、例えば被測定圧力を受圧して撓む可撓部を有するダイアフラムに支持部を介して搭載された圧電振動子は、例えば、板状の圧電基板上に電極パターンが形成され、力の検出方向に検出軸を設定しており、前記検出軸の方向に直交する方向から被測定圧力がダイアフラムの受圧部で受圧すると前記可撓部が撓み、前記支持部を介して前記圧電振動子に力が加わると、前記圧電振動子は検出軸の方向に引張り応力が生じるため前記圧電振動子の共振周波数が変化し、前記共振周波数の変化から前記被測定圧力の圧力値を検出する。圧力センサー、受圧手段としてのダイアフラムと、前記ダイアフラムに形成した支持部に搭載された感圧素子(双音叉振動子)とを有し、これらを容器に収容しつつダイアフラムの受圧面を外面に臨ませるようにして真空封止した構成となっている。   For example, a piezoelectric vibrator mounted on a diaphragm having a flexible portion that bends by receiving a force directly, for example, by receiving a pressure to be measured via a support portion, has an electrode pattern on a plate-like piezoelectric substrate, for example. Formed, the detection axis is set in the direction of detecting the force, and when the pressure to be measured is received by the pressure receiving portion of the diaphragm from the direction orthogonal to the direction of the detection axis, the flexible portion bends, and via the support portion When a force is applied to the piezoelectric vibrator, a tensile stress is generated in the direction of the detection axis, so that the resonance frequency of the piezoelectric vibrator changes, and the pressure value of the pressure to be measured is determined from the change in the resonance frequency. To detect. It has a pressure sensor, a diaphragm as a pressure receiving means, and a pressure sensitive element (double tuning fork vibrator) mounted on a support portion formed on the diaphragm, and the pressure receiving surface of the diaphragm faces the outer surface while accommodating these in a container. Thus, the structure is vacuum-sealed.

力検出素子700は、感圧素子としての双音叉振動子705の2本の柱状ビームに形成した励振電極701と、前記励振電極701に接続された引き出し電極(第1引き出し電極702、第2引き出し電極703)とを有する感圧素子片層772を、ダイアフラム704の受圧面704aとは反対側の内側の主面704b上に形成した支持部706に搭載された双音叉振動子705であって、前記双音叉振動子705は、第1及び第2引き出し電極702,703と、ベース基板742の第1面742aとを接続するメタライズ750を有するものであり、ベース基板742、感圧素子片層772、ダイアフラム704により内部空間を有する3層構造となっている。なお感圧素子片層772の励振電極701が形成されている面側のメタライズ750は、第1及び第2の引出電極702,703と接触しないように所定間隔を開けて形成している。   The force detection element 700 includes an excitation electrode 701 formed on two columnar beams of a double tuning fork vibrator 705 as a pressure sensitive element, and an extraction electrode (first extraction electrode 702, second extraction electrode) connected to the excitation electrode 701. A double tuning fork vibrator 705 mounted on a support portion 706 formed on a main surface 704b on the inner side opposite to the pressure receiving surface 704a of the diaphragm 704 with a pressure sensitive element piece layer 772 having an electrode 703); The double tuning fork vibrator 705 includes a metallization 750 that connects the first and second lead electrodes 702 and 703 and the first surface 742 a of the base substrate 742, and includes the base substrate 742 and the pressure-sensitive element single layer 772. The diaphragm 704 has a three-layer structure having an internal space. The metallization 750 on the surface side of the pressure-sensitive element piece layer 772 on which the excitation electrode 701 is formed is formed at a predetermined interval so as not to contact the first and second extraction electrodes 702 and 703.

ダイアフラム704は、可撓部704cと前記可撓部704cの外縁を囲む厚肉部704dとを有する。支持部706及び厚肉部704dにはCrやAu等の金属を用いスパッタ等によりメタライズ750を形成し、形成したメタライズ750上に蝋材751を形成している。   The diaphragm 704 has a flexible portion 704c and a thick portion 704d surrounding the outer edge of the flexible portion 704c. A metallized 750 is formed on the supporting part 706 and the thick part 704d by sputtering or the like using a metal such as Cr or Au, and a wax material 751 is formed on the formed metallized 750.

電子素子片となる感圧素子片層772は、2本の柱状ビームからなる振動部705aと前記振動部705aの両端に位置する基部705bとから構成される双音叉振動子705と、前記双音叉振動子705を囲む矩形の支持枠部773と、前記支持枠部773と前記基部705bとを連結する梁707とを有する。なお図8において励振電極701はベース基板742側にのみ形成されたように描かれているが、実際には両面に形成されているものとする。   A pressure-sensitive element piece layer 772 serving as an electronic element piece includes a double tuning fork vibrator 705 including a vibrating portion 705a made of two columnar beams and base portions 705b positioned at both ends of the vibrating portion 705a, and the double tuning fork. It has a rectangular support frame portion 773 surrounding the vibrator 705, and a beam 707 connecting the support frame portion 773 and the base portion 705b. In FIG. 8, the excitation electrode 701 is depicted as being formed only on the base substrate 742 side, but it is assumed that it is actually formed on both sides.

ベース基板742は、感圧素子片層772の他方の主面を支持する基板であり、感圧素子片層772と接合する周縁にメタライズ750上に蝋材751が施されている。
またベース基板742の第1面742aには、第1及び第2引き出し電極702,703の端部と対向する位置から後述する第1及び第2貫通電極760,762までを接続する第4の金属層となる第3及び第4引き出し電極51a、51bが形成されている。また第4の金属層となる第3及び第4引き出し電極51a,51bの端部であって前記第1及び第2の引き出し電極702,703と対向する箇所には第1の金属層となる蝋材752が形成されている。
The base substrate 742 is a substrate that supports the other main surface of the pressure-sensitive element piece layer 772, and a brazing material 751 is applied on the metallized 750 at the periphery joined to the pressure-sensitive element piece layer 772.
A fourth metal is connected to the first surface 742a of the base substrate 742 from a position facing the ends of the first and second lead electrodes 702 and 703 to first and second through electrodes 760 and 762 described later. Third and fourth lead electrodes 51a and 51b are formed as layers. In addition, the end portions of the third and fourth lead electrodes 51a and 51b that become the fourth metal layer and the portions that face the first and second lead electrodes 702 and 703 are waxes that become the first metal layer. A material 752 is formed.

ベース基板742は第2面742bから第1面742aに向かって漸次内径を小さくするテーパー状に孔(第1孔46、第2孔48)が形成されている。孔の内壁には電極(第1貫通電極760、第2貫通電極762)が形成され、第1孔46には第1貫通電極760が形成され、第2孔48には第2貫通電極762が形成されている。よって第1貫通電極760の側面と第3引き出し電極51aの端面が接続され、第2貫通電極762の側面と第4引き出し電極51bの端面が接続される。またベース基板742の第2面742bには第1外部電極54、第2外部電極56が形成され、第1外部電極54は第1貫通電極760と接続され、第2外部電極56は第2貫通電極762と接続されている。
そして感圧素子片層772の支持枠部773の両面にはそれぞれ、前記ダイアフラム704の厚肉部704bとベース基板742の外縁部とが接合されている。
In the base substrate 742, holes (first hole 46 and second hole 48) are formed in a tapered shape that gradually decreases the inner diameter from the second surface 742b toward the first surface 742a. Electrodes (first through electrode 760 and second through electrode 762) are formed on the inner wall of the hole, the first through electrode 760 is formed in the first hole 46, and the second through electrode 762 is formed in the second hole 48. Is formed. Therefore, the side surface of the first through electrode 760 and the end surface of the third lead electrode 51a are connected, and the side surface of the second through electrode 762 and the end surface of the fourth lead electrode 51b are connected. A first external electrode 54 and a second external electrode 56 are formed on the second surface 742b of the base substrate 742. The first external electrode 54 is connected to the first through electrode 760, and the second external electrode 56 is connected to the second through electrode. The electrode 762 is connected.
The thick portion 704b of the diaphragm 704 and the outer edge portion of the base substrate 742 are joined to both surfaces of the support frame portion 773 of the pressure-sensitive element piece layer 772, respectively.

上記構成による力検出素子によれば、ベース基板と電子素子片の間にギャップがなく、かつ貫通孔は第1の金属層と偏芯(オフセット)して形成することができる。従ってベース基板の第1面に形成された第1の金属層と引き出し電極との接続において、加圧溶融させて共晶接合させる際に加圧が均一に伝達され確実に接続することができる。   According to the force detection element having the above-described configuration, there is no gap between the base substrate and the electronic element piece, and the through hole can be formed eccentrically (offset) with the first metal layer. Therefore, in the connection between the first metal layer formed on the first surface of the base substrate and the extraction electrode, the pressure is evenly transmitted and reliably connected when the eutectic bonding is performed by melting under pressure.

以上、実施形態として、圧電振動子、力検出素子を前提として述べてきたがこれに限定されることはなく、積層構造の電子部品において、電子部品を構成し電極を有する電子素子片を、同じく電子部品を構成する基板上に積層する場合においても、電気的接続を高い信頼性で実現することができる。   As described above, the embodiment has been described on the premise of the piezoelectric vibrator and the force detection element. However, the present invention is not limited to this, and in an electronic component having a laminated structure, an electronic element piece constituting an electronic component and having an electrode Even in the case of stacking on a substrate constituting an electronic component, electrical connection can be realized with high reliability.

10………圧電振動子、12………圧電振動片層、14………圧電振動片、16………第1連結部、18………第2連結部、20………第1引き出し部、21………第2の金属層、22………第2引き出し部、24………支持枠、26………第1励振電極、28………第1引き出し電極、30………第2励振電極、32………第2引き出し電極、34………延伸部、36………蝋材、37………メタライズ、38………第2の蝋材、39………第3の金属層、40………メタライズ、42………リッド、44………ベース基板、45………基板、46………第1孔、48………第2孔、49………ハンダボール、50………第1電極、52………第2電極、54………第1外部電極、56………第2外部電極、58………水晶基板、110………枠部、111………振動部、114………連結部、112………引き出し電極、116………周波数調整端子、118………側面電極、120………励振電極、122………励振電極、200………圧電振動子、201………蓋、202………基板、203………圧電基板、203A………枠部、203B………振動部、203C………引き出し電極、204………スルーホール、205………外部電極、700………力検出素子、701………励振電極、702………第1引き出し電極、703………第2引き出し電極、704………ダイアフラム、705………双音叉振動子、706………支持部、707………梁、742………ベース基板、750………メタライズ、751………蝋材、752………蝋材、772………感圧素子片層、773………支持枠部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ......... Piezoelectric vibrator, 12 ......... Piezoelectric vibrating piece layer, 14 ......... Piezoelectric vibrating piece, 16 ......... First connecting portion, 18 ......... Second connecting portion, 20 ......... First drawer , 21 ......... second metal layer, 22 ......... second extraction part, 24 ......... support frame, 26 ......... first excitation electrode, 28 ......... first extraction electrode, 30 ......... Second excitation electrode, 32 ......... second extraction electrode, 34 ......... extension part, 36 ......... wax material, 37 ......... metallized, 38 ......... second wax material, 39 ......... third Metal layer, 40 ......... Metalized, 42 ......... Lid, 44 ......... Base substrate, 45 ......... Substrate, 46 ......... First hole, 48 ......... Second hole, 49 ......... Solder Ball, 50 ......... First electrode, 52 ......... Second electrode, 54 ......... First external electrode, 56 ......... Second external electrode, 58 ......... Quartz substrate, 110 ... ... Frame part, 111 ......... Vibration part, 114 ......... Connecting part, 112 ...... Extraction electrode, 116 ......... Frequency adjustment terminal, 118 ...... Side electrode, 120 ...... Excitation electrode, 122 ... ... Excitation electrode, 200 ......... Piezoelectric vibrator, 201 ......... Cover, 202 ...... Substrate, 203 ......... Piezoelectric substrate, 203A ......... Frame part, 203B ......... Vibration part, 203C ......... Drawer Electrode 204... Through hole 205 205 External electrode 700 Force detecting element 701 Excitation electrode 702 First extraction electrode 703 Second extraction electrode 704 ......... Diaphragm, 705 ......... Double tuning fork vibrator, 706 ......... Supporting part, 707 ......... Beam, 742 ......... Base substrate, 750 ......... Metalized, 751 ......... Wax material, 752 ... ... wax material, 772 ... ... pressure sensitive element Layer, 773 ......... support frame portion.

Claims (3)

ベース基板、圧電振動片層、リッドの順に積層された圧電振動子であって、
前記圧電振動片層は、
励振電極を有する圧電振動片と、
前記圧電振動片を支持する支持枠と、
前記圧電振動片と前記支持枠を接続する引き出し部と、
前記励振電極と接続し、前記引き出し部の前記ベース基板に対向する面に引き出され、前記ベース基板の第1面に形成された第1の金属層と接続する引き出し電極と、
前記第1の金属層と前記引き出し電極との接合部を前記圧電振動片層のリッド側主面に投影した領域に形成した第2の金属層と、
を有し、
前記リッドは、前記第2の金属層に対向する主面に第3の金属層を有し、
前記ベース基板は、
外部電極と接続する貫通孔に形成した電極を有し、前記第1の金属層から延出された第4の金属層に前記電極が接続されていることを特徴とする圧電振動子。
A piezoelectric vibrator laminated in the order of a base substrate, a piezoelectric vibrating piece layer, and a lid,
The piezoelectric vibrating reed layer is
A piezoelectric vibrating piece having an excitation electrode;
A support frame for supporting the piezoelectric vibrating piece;
A lead portion connecting the piezoelectric vibrating piece and the support frame;
An extraction electrode connected to the excitation electrode, extracted to a surface of the extraction portion facing the base substrate, and connected to a first metal layer formed on the first surface of the base substrate;
A second metal layer formed in a region in which a joint portion between the first metal layer and the lead electrode is projected onto the lid-side main surface of the piezoelectric vibrating piece layer;
Have
The lid has a third metal layer on a main surface facing the second metal layer,
The base substrate is
A piezoelectric vibrator having an electrode formed in a through hole connected to an external electrode, wherein the electrode is connected to a fourth metal layer extending from the first metal layer.
前記電極は前記圧電振動片層を平面視して前記第1の金属層と重ならない位置に形成していることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子。   2. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the electrode is formed at a position that does not overlap the first metal layer in plan view of the piezoelectric vibrating reed layer. 電極を有する電子素子片を第1及び第2基板間に搭載して形成される電子部品であって、
前記電子素子片は、
電極を有する電子素子と、
前記電子素子を支持する支持枠と、
前記電極と接続し、前記支持枠の前記第1基板に対向する面に引き出され、前記第1基板の第1面に形成された第1の金属層と接続する引き出し電極と、
前記第1の金属層と前記引き出し電極との接合部を前記電子素子片の第2基板側主面に投影した領域に形成した第2の金属層と、
を有し、
前記第2基板は、前記第2の金属層に対向する主面に第3の金属層を有し、
前記第1基板は、
外部電極と接続する貫通孔に形成した貫通電極を有し、前記第1の金属層から延出された第4の金属層に前記貫通電極が接続されていることを特徴とする電子部品。
An electronic component formed by mounting an electronic element piece having an electrode between the first and second substrates,
The electronic element piece is
An electronic device having an electrode;
A support frame for supporting the electronic element;
An extraction electrode connected to the electrode, drawn out to a surface of the support frame facing the first substrate, and connected to a first metal layer formed on the first surface of the first substrate;
A second metal layer formed in a region in which a junction between the first metal layer and the lead electrode is projected onto the second substrate side main surface of the electronic element piece;
Have
The second substrate has a third metal layer on a main surface facing the second metal layer,
The first substrate is
An electronic component comprising a through electrode formed in a through hole connected to an external electrode, wherein the through electrode is connected to a fourth metal layer extending from the first metal layer.
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