JP2012217111A - Piezoelectric device and manufacturing method of the same - Google Patents

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周一 水沢
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric device which prevents inadequate joining and airtightness due to outflow of an unnecessary sealing material, and to provide a manufacturing method of the piezoelectric device.SOLUTION: A piezoelectric device 100 includes: a piezoelectric vibration frame 10 having a piezoelectric vibration piece 101, a frame body 104 enclosing the piezoelectric vibration piece, a pair of extraction electrodes formed in the frame body 104 and spaced a first clearance SP1 away from each other, and first castellations 106a, 106b formed in positions of the frame body which correspond to the first clearances SP1 and recessed from an outer periphery of the frame body; a first plate 12 having a first end surface M1, a mounting surface M3, and second castellations 122a, 122b, mounting terminals 125a, 125b formed on the mounting surface and the second castellations, and a pair of connection electrodes 126a, 126b formed on the first end surface and spaced a second clearance SP2 away from each other. The extraction electrodes of the piezoelectric vibration frame are joined with the connection electrodes of the first plate, and a sealing material is disposed in the first castellations.

Description

本発明は、枠体を有する圧電振動フレームを備える表面実装型の圧電デバイス及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a surface-mount type piezoelectric device including a piezoelectric vibration frame having a frame body and a manufacturing method thereof.

圧電振動子などの圧電デバイスは、表面実装型(SMD:Surface Mounted Device)タイプのパッケージが主に用いられている。圧電デバイスは振動の安定のためにパッケージ内に気密封止されている。   As a piezoelectric device such as a piezoelectric vibrator, a surface mount type (SMD) type package is mainly used. The piezoelectric device is hermetically sealed in the package for vibration stabilization.

例えば、特許文献1に開示された圧電デバイスでは、封止ガラスを使ってセラミックのベース部とセラミックのリッド部とを封止している。封止ガラスを少なくすると封止できない場合があるため、特許文献1は多少多く封止ガラスを塗布し余分な封止ガラスがパッケージの外に流れ出るような構造を開示している。   For example, in the piezoelectric device disclosed in Patent Document 1, a ceramic base portion and a ceramic lid portion are sealed using sealing glass. Since sealing may not be achieved when the sealing glass is reduced, Patent Document 1 discloses a structure in which a little more sealing glass is applied and excess sealing glass flows out of the package.

特開2001−024079号公報JP 2001-024079 A

しかしながら、特許文献1に開示された圧電デバイスは1つのセラミックのベースに対して1つのセラミックのリッドを封止ガラスで封止しているため、量産性が低い。ウエハ単位で量産する際にも、封止ガラスが印刷されたリッドウエハを重ねた状態で加熱しガラスを溶融させるが、十分気密ができるように封止ガラスのボリュームを多く印刷しておく。しかし、封止ガラスが流れ出すと励振電極への引出電極などが導通できなくなる問題が生じる等の問題が生じる。   However, the piezoelectric device disclosed in Patent Document 1 is low in mass productivity because one ceramic lid is sealed with sealing glass with respect to one ceramic base. In mass production in units of wafers, the lid wafer on which the sealing glass is printed is heated in a stacked state to melt the glass, but a large volume of the sealing glass is printed so as to be sufficiently airtight. However, when the sealing glass flows out, there arises a problem that the extraction electrode to the excitation electrode cannot be conducted.

本発明は、不要な封止材の流れだしによる気密の不十分を防止することができる圧電デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric device and a method for manufacturing the same that can prevent insufficient airtightness due to unnecessary flow of sealing material.

第1観点の圧電デバイスは、電圧の印加により振動する圧電振動片と圧電振動片を囲むように形成された枠体と枠体に形成され互いに第1隙間で離れる一対の引出電極と枠体における第1隙間に対応する位置に形成され外周から凹んだ第1キャスタレーションとを有する圧電振動フレームと、枠体の一主面に接合される第1端面と第1端面の反対側の実装面と圧電振動フレームの第1キャスタレーションに対応する位置に形成され外周から凹んだ第2キャスタレーションと実装面及び第2キャスタレーションに形成される一対の実装端子と第1端面に形成され互いに第2隙間離れ一対の実装端子にそれぞれ導電される一対の接続電極とを有する第1板と、を備える。また、圧電振動フレームの引出電極と第1板の接続電極とが接合され、第1キャスタレーションに封止材が配置される。   A piezoelectric device according to a first aspect includes a piezoelectric vibrating piece that vibrates by application of a voltage, a frame body that is formed so as to surround the piezoelectric vibrating piece, a pair of extraction electrodes that are separated from each other by a first gap, and the frame body. A piezoelectric vibration frame having a first castellation formed at a position corresponding to the first gap and recessed from the outer periphery, a first end surface joined to one main surface of the frame, and a mounting surface opposite to the first end surface A second castellation formed at a position corresponding to the first castellation of the piezoelectric vibration frame and recessed from the outer periphery, a mounting surface, a pair of mounting terminals formed on the second castellation, and a first end surface are formed on the second gap. A first plate having a pair of connection electrodes respectively conductive to the pair of remote mounting terminals. In addition, the extraction electrode of the piezoelectric vibration frame and the connection electrode of the first plate are joined, and the sealing material is disposed on the first castellation.

第2観点の圧電デバイスにおいて、第1キャスタレーションの体積は第2キャスタレーションの体積より大きい。   In the piezoelectric device according to the second aspect, the volume of the first castellation is larger than the volume of the second castellation.

第3観点の圧電デバイスにおいて、封止材は第1隙間及び第2隙間の一部又は全部を埋めるように配置される。   In the piezoelectric device according to the third aspect, the sealing material is disposed so as to fill part or all of the first gap and the second gap.

第4観点の圧電デバイスにおいて、封止材は第2キャスタレーションに配置される。   In the piezoelectric device according to the fourth aspect, the sealing material is disposed in the second castellation.

第5観点の圧電デバイスにおいて、圧電振動フレームの引出電極と第1板の接続電極との間には導電性のある共晶金属が配置される。   In the piezoelectric device according to the fifth aspect, a conductive eutectic metal is disposed between the extraction electrode of the piezoelectric vibration frame and the connection electrode of the first plate.

第6観点の圧電デバイスにおいて、圧電振動フレームは圧電振動片と枠体とを連結する連結部と圧電振動片と枠体との間の貫通開口部とをさらに有し、圧電振動片の他主面に形成された励振電極から引き出された引出電極は連結部及び貫通開口部を介して枠体の一主面まで伸びて形成される。   In the piezoelectric device according to the sixth aspect, the piezoelectric vibrating frame further includes a connecting portion that connects the piezoelectric vibrating piece and the frame, and a through opening between the piezoelectric vibrating piece and the frame. The extraction electrode extracted from the excitation electrode formed on the surface is formed to extend to one main surface of the frame body through the connecting portion and the through opening.

第7観点の圧電デバイスにおいて、第1板には外周から凹んだ第3キャスタレーションを有し、実装端子は第3キャスタレーションを介して実装面から第1端面まで伸びて形成される。   In the piezoelectric device according to the seventh aspect, the first plate has a third castellation recessed from the outer periphery, and the mounting terminal is formed to extend from the mounting surface to the first end surface via the third castellation.

第8観点の圧電デバイスは、圧電振動フレームの枠体の他主面に接合される第2端面を有する第2板を備える。   A piezoelectric device according to an eighth aspect includes a second plate having a second end surface joined to the other main surface of the frame body of the piezoelectric vibration frame.

第9観点の圧電デバイスにおいて、第2板の第2端面には互いに第3隙間で離れる一対の金属膜が形成され、第3隙間には封止材が配置されている。   In the piezoelectric device according to the ninth aspect, a pair of metal films that are separated from each other by a third gap are formed on the second end face of the second plate, and a sealing material is disposed in the third gap.

第10観点の圧電デバイスにおいて、圧電振動片の他主面に形成された励振電極から引き出された引出電極が枠体の他主面に形成され、第2板の金属膜と圧電振動フレームの他主面に形成された引出電極との間には共晶金属の層が配置される。
第11観点の圧電デバイスにおいて、封止材は低融点ガラス又はポリイミド樹脂である。
第12観点の圧電デバイスにおいて、枠体が圧電振動片の厚さより厚く形成される。
In the piezoelectric device according to the tenth aspect, an extraction electrode drawn from the excitation electrode formed on the other main surface of the piezoelectric vibrating piece is formed on the other main surface of the frame body, and the metal film of the second plate and the piezoelectric vibration frame A eutectic metal layer is disposed between the lead electrode formed on the main surface.
In the piezoelectric device according to the eleventh aspect, the sealing material is low-melting glass or polyimide resin.
In the piezoelectric device according to the twelfth aspect, the frame is formed thicker than the thickness of the piezoelectric vibrating piece.

第13観点の圧電デバイスの製造方法は、電圧の印加により振動する圧電振動片と圧電振動片を囲むように形成された枠体と枠体に形成され互いに第1隙間で離れる一対の引出電極と枠体における第1隙間に対応する位置に形成される第1貫通孔とを有する複数の圧電振動フレームを含む圧電ウエハを用意する工程と、第1端面と第1端面の反対側の実装面と圧電振動フレームの第1貫通孔に対応する位置に形成される第2貫通孔と実装面及び第2貫通孔に形成される実装端子と第1端面に形成され互いに第2隙間離れ実装端子に導電される接続端子とを有する複数の第1板を含む第1ウエハを用意する工程と、第2端面と第2端面に配置された封止材とを有する複数の第2板を含む第2ウエハを用意する工程と、圧電ウエハの引出電極と第1ウエハの接続電極とが接合するように圧電ウエハと第1ウエハと第2ウエハとを接合する接合工程と、を備える。第2ウエハを用意する工程では封止材が圧電ウエハの第1貫通孔に対応する位置に配置され、接合工程では第2ウエハの第2端面に配置された封止材が第1貫通孔に配置される。   A piezoelectric device manufacturing method according to a thirteenth aspect includes a piezoelectric vibrating piece that vibrates by application of a voltage, a frame body that is formed so as to surround the piezoelectric vibrating piece, and a pair of extraction electrodes that are formed on the frame body and are separated from each other by a first gap. A step of preparing a piezoelectric wafer including a plurality of piezoelectric vibration frames having a first through hole formed at a position corresponding to the first gap in the frame, a first end surface, and a mounting surface opposite to the first end surface; The second through-hole formed at a position corresponding to the first through-hole of the piezoelectric vibration frame, the mounting surface, the mounting terminal formed on the second through-hole, and the first end surface are formed on the first clearance and away from each other to the mounting terminal. Second wafer including a plurality of second plates having a step of preparing a first wafer including a plurality of first plates having connecting terminals to be connected, and a second end surface and a sealing material disposed on the second end surface Preparing the piezoelectric wafer extraction electrode and the first electrode Comprising a bonding step of the wafer connection electrode to bond the piezoelectric wafer and the first wafer and the second wafer to bonding, the. In the step of preparing the second wafer, the sealing material is disposed at a position corresponding to the first through hole of the piezoelectric wafer, and in the bonding step, the sealing material disposed on the second end surface of the second wafer is formed in the first through hole. Be placed.

第14観点の圧電デバイスの製造方法は、接合工程で引出電極と接続電極とは導電性のある共晶金属を使った共晶金属接合法又は引出電極と接続電極とを活性化させて接合する直接接合法で接合される。   In the piezoelectric device manufacturing method according to the fourteenth aspect, in the bonding step, the extraction electrode and the connection electrode are bonded by activating the eutectic metal bonding method using a conductive eutectic metal or the extraction electrode and the connection electrode. Joined by direct joining method.

本発明は、不要な封止材の流れだしによる接合、気密の不十分を防止することができる圧電デバイス及びその製造方法が得られる。   The present invention provides a piezoelectric device and a method for manufacturing the same that can prevent bonding and airtightness due to unnecessary flow of sealing material.

第1水晶振動子100の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a first crystal resonator 100. FIG. (a)は、+Y’軸側から見た水晶フレーム10の平面図である。 (b)は、+Y’軸側から見た水晶フレーム10の透明図である。FIG. 4A is a plan view of the crystal frame 10 viewed from the + Y′-axis side. (B) is a transparent view of the crystal frame 10 as viewed from the + Y′-axis side. (a)は、+Y’軸側から見たベース部12の平面図である。 (b)は、+Y’軸側から見たベース部12の透明図である。(A) is a top view of the base part 12 seen from the + Y'-axis side. (B) is a transparent view of the base portion 12 as viewed from the + Y′-axis side. +Y’軸側から見たリッド部11の透明図である。FIG. 6 is a transparent view of the lid portion 11 as viewed from the + Y′-axis side. (a)は、図1のA−A断面図である。 (b)は、図1のB−B断面図である。(A) is AA sectional drawing of FIG. (B) is BB sectional drawing of FIG. 第1水晶振動子100の製造方法を示したフローチャートである。3 is a flowchart showing a method for manufacturing the first crystal unit 100. +Y’軸側から見たリッドウエハ11Wの透明図である。It is a transparent view of the lid wafer 11W viewed from the + Y′-axis side. +Y’軸側から見た水晶ウエハ10Wの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a crystal wafer 10W viewed from the + Y′-axis side. +Y’軸側から見た水晶ウエハ10Wの透明図である。It is a transparent view of the quartz crystal wafer 10W viewed from the + Y′-axis side. +Y’軸側から見たベースウエハ12Wの平面図である。It is a plan view of the base wafer 12W viewed from the + Y′-axis side. (a)は、図7〜図10におけるC−C断面図で、共晶金属ECが共晶金属用溝部に載置された状態を示した図である。 (b)は、図7〜図10におけるC−C断面図で、リッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとが共晶金属ECにより接合された状態を示した図である。(A) is CC sectional drawing in FIGS. 7-10, and is the figure which showed the state in which eutectic metal EC was mounted in the groove part for eutectic metals. (B) is CC sectional drawing in FIGS. 7-10, and is the figure which showed the state in which the lid wafer 11W, the quartz wafer 10W, and the base wafer 12W were joined by the eutectic metal EC. (a)は、図7〜図10におけるD−D断面図で、接合前の低融点ガラスLGの状態を示した図である。 (b)は、図7〜図10におけるD−D断面図で、接合後の低融点ガラスLGの状態を示した図である。(A) is DD sectional drawing in FIGS. 7-10, and is the figure which showed the state of the low melting glass LG before joining. (B) is DD sectional drawing in FIGS. 7-10, and is the figure which showed the state of the low melting glass LG after joining. 第2水晶振動子200の分解斜視図である。4 is an exploded perspective view of a second crystal resonator 200. FIG. (a)は、+Y’軸側から見たベース部22の平面図である。 (b)は、+Y’軸側から見たベース部22の透明図である。(A) is a top view of the base part 22 seen from the + Y'-axis side. FIG. 6B is a transparent view of the base portion 22 as viewed from the + Y′-axis side. 第3水晶振動子300の分解斜視図である。4 is an exploded perspective view of a third crystal resonator 300. FIG. (a)は、+Y’軸側から見た水晶フレーム30の平面図である。 (b)は、+Y’軸側から見た水晶フレーム30の透明図である。FIG. 4A is a plan view of the crystal frame 30 viewed from the + Y′-axis side. (B) is a transparent view of the crystal frame 30 as viewed from the + Y′-axis side. +Y’軸側から見たリッド部31の透明図である。FIG. 6 is a transparent view of the lid portion 31 as viewed from the + Y′-axis side. 図15のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. +Y’軸側から見たリッドウエハ31Wの透明図である。It is a transparent view of the lid wafer 31W viewed from the + Y′-axis side. (a)は、図19におけるD−D断面図で、接合前の低融点ガラスLGの状態を示した図である。 (b)は、図19におけるD−D断面図で、接合後の低融点ガラスLGの状態を示した図である。(A) is DD sectional drawing in FIG. 19, and is the figure which showed the state of the low melting glass LG before joining. (B) is DD sectional drawing in FIG. 19, and is the figure which showed the state of the low melting glass LG after joining.

本明細書では、圧電デバイスとして水晶振動子が使われ、圧電振動フレームとしてATカットの水晶フレームが使われている。つまり、ATカットの水晶フレームは、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。このため、ATカットの水晶フレームのX軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、本実施形態では水晶振動子の長手方向をX軸方向、水晶振動子の高さ方向をY’軸方向、X軸方向及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。   In this specification, a crystal resonator is used as the piezoelectric device, and an AT-cut crystal frame is used as the piezoelectric vibration frame. In other words, the AT-cut crystal frame has a main surface (YZ plane) inclined with respect to the Y axis of the crystal axis (XYZ) from the Z axis to the Y axis direction by 35 degrees 15 minutes with respect to the X axis. Therefore, the new tilted axes are used as the Y ′ axis and the Z ′ axis with reference to the X axis direction of the AT-cut crystal frame. That is, in this embodiment, the longitudinal direction of the crystal resonator is described as the X-axis direction, the height direction of the crystal resonator is defined as the Y′-axis direction, and the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y′-axis direction is described as the Z′-axis direction. .

(第1実施形態)
<第1水晶振動子100の全体構成>
第1水晶振動子100は、表面実装型でありプリント基板等に実装されて使用される。第1水晶振動子100の全体構成について、図1〜図5を参照しながら説明する。図1は、第1水晶振動子100の分解斜視図である。
(First embodiment)
<Overall Configuration of First Crystal Resonator 100>
The first crystal unit 100 is a surface mount type and is used by being mounted on a printed circuit board or the like. The overall configuration of the first crystal unit 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of the first crystal unit 100.

図1に示されたように、第1水晶振動子100はリッド凹部111を有するリッド部11と、ベース凹部121を有するベース部12と、リッド部11及びベース部12に挟まれた水晶フレーム10とを備える。   As shown in FIG. 1, the first crystal unit 100 includes a lid portion 11 having a lid recess 111, a base portion 12 having a base recess 121, and a crystal frame 10 sandwiched between the lid portion 11 and the base portion 12. With.

<<水晶フレーム10の構成>>
まず、水晶フレーム10の構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図2(a)は+Y’軸側から見た水晶フレーム10の平面図で、図2(b)は+Y’軸側から見た水晶フレーム10の透明図である。なお、本明細書の透視図とは一方の面の電極を描かず、他方の面の電極のみを描いた図をいう。図1に示されたように、水晶フレーム10はATカットされた水晶材料で形成され、+Y’側の表面Meと−Y’側の裏面Miとを有している。水晶フレーム10は水晶振動部101と水晶振動部101を囲む枠体104とで構成されている。水晶振動部101と枠体104との間には、表面Meから裏面Miまで貫通する貫通開口部108が形成される。貫通開口部108が形成されていない部分が水晶振動部101と枠体104とを連結する連結部105a、105bとなっている。ここで、連結部105a水晶振動部101の−Z’軸側に接続され、連結部105bは水晶振動部101の+Z’軸側に接続されている。
<< Configuration of Crystal Frame 10 >>
First, the configuration of the crystal frame 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 2A is a plan view of the crystal frame 10 viewed from the + Y ′ axis side, and FIG. 2B is a transparent view of the crystal frame 10 viewed from the + Y ′ axis side. Note that the perspective view of the present specification refers to a diagram in which only one electrode on the other side is drawn without drawing an electrode on one side. As shown in FIG. 1, the crystal frame 10 is formed of an AT-cut quartz material, and has a surface Me on the + Y ′ side and a back surface Mi on the −Y ′ side. The crystal frame 10 includes a crystal vibrating unit 101 and a frame body 104 surrounding the crystal vibrating unit 101. A through opening 108 that penetrates from the front surface Me to the back surface Mi is formed between the crystal vibrating portion 101 and the frame body 104. Portions where the through opening 108 is not formed are connecting portions 105 a and 105 b that connect the crystal vibrating portion 101 and the frame body 104. Here, the connecting portion 105 a is connected to the −Z′-axis side of the crystal vibrating portion 101, and the connecting portion 105 b is connected to the + Z′-axis side of the crystal vibrating portion 101.

また、水晶フレーム10のX軸方向の両辺には、貫通孔CH(図8及び図9を参照)を形成した際のキャスタレーション106a、106bがそれぞれ形成されている。具体的には、水晶フレーム10の−X軸側にキャスタレーション106aが形成され、水晶フレーム10の+X軸側にキャスタレーション106bが形成されている。キャスタレーション106a、106bには封止材として低融点ガラスLGが配置され、第1水晶振動子100を封止している。   Further, castellations 106a and 106b when the through holes CH (see FIGS. 8 and 9) are formed are formed on both sides in the X-axis direction of the crystal frame 10, respectively. Specifically, a castellation 106 a is formed on the −X axis side of the crystal frame 10, and a castellation 106 b is formed on the + X axis side of the crystal frame 10. The castellations 106 a and 106 b are provided with a low melting point glass LG as a sealing material, and seal the first crystal unit 100.

なお、低融点ガラスLGとは350℃〜410℃で溶融する鉛フリーのバナジウム系ガラスを含む。バナジウム系ガラスはバインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接着する。また、このバナジウム系ガラスは接着時の気密性と耐水性・耐湿性などの信頼性が高い。さらに、バナジウム系ガラスはガラス構造を制御することにより熱膨張係数も柔軟に制御できる。   The low melting point glass LG includes lead-free vanadium-based glass that melts at 350 ° C. to 410 ° C. Vanadium-based glass is in the form of a paste with a binder and a solvent added, and is melted and then solidified to adhere to other members. In addition, this vanadium-based glass has high reliability such as airtightness at the time of bonding, water resistance and moisture resistance. Furthermore, the thermal expansion coefficient of vanadium glass can be flexibly controlled by controlling the glass structure.

図2(a)に示されたように、水晶フレーム10は水晶振動部101の表面Meに第1励振電極102aが形成されている。また、水晶フレーム10の表面Meには第1励振電極102aから引き出された第1引出電極103aが形成されている。なお、第1引出電極103aは水晶振動部101から連結部105aを介して枠体104の−Z’軸側のほぼ半分に形成されている。さらに、水晶フレーム10の表面Meに形成された第1引出電極103aは貫通開口部108を介して水晶フレーム10の裏面Miまで引き出される(図2(b)を参照)。   As shown in FIG. 2A, the crystal frame 10 has a first excitation electrode 102 a formed on the surface Me of the crystal vibrating part 101. In addition, a first extraction electrode 103 a that is extracted from the first excitation electrode 102 a is formed on the surface Me of the crystal frame 10. Note that the first extraction electrode 103a is formed on substantially half of the frame body 104 on the −Z′-axis side from the crystal vibrating portion 101 via the connecting portion 105a. Further, the first extraction electrode 103a formed on the surface Me of the crystal frame 10 is extracted to the back surface Mi of the crystal frame 10 through the through opening 108 (see FIG. 2B).

図2(b)に示されたように、水晶フレーム10は水晶振動部101の裏面Miに第2励振電極102bが形成されている。また、水晶フレーム10の裏面Miには第2励振電極102bから引き出された第2引出電極103bが形成されている。なお、第2引出電極103bは水晶振動部101から連結部105bを介して枠体104の+Z’軸側のほぼ半分に形成されている。さらに、水晶フレーム10の裏面Miに形成された第2引出電極103bは貫通開口部108を介して水晶フレーム10の表面Meまで引き出される(図2(a)を参照)。   As shown in FIG. 2B, the crystal frame 10 has the second excitation electrode 102 b formed on the back surface Mi of the crystal vibrating portion 101. Further, a second extraction electrode 103b extracted from the second excitation electrode 102b is formed on the back surface Mi of the crystal frame 10. Note that the second extraction electrode 103b is formed on the half of the + Z′-axis side of the frame body 104 from the crystal vibrating part 101 through the connecting part 105b. Further, the second extraction electrode 103b formed on the back surface Mi of the crystal frame 10 is extracted to the surface Me of the crystal frame 10 through the through opening 108 (see FIG. 2A).

図2に示されたように、水晶フレーム10の表面Me及び裏面Miにおいて、第1引出電極103aと第2引出電極103bとがZ’軸方向で所定幅の第1隙間SP1を形成するように配置されている。これにより、第1引出電極103aと第2引出電極103bとがショートしないように確保することができる。さらに、第1隙間SP1には封止材として低融点ガラスLGが配置されている。これにより、第1水晶振動子100のキャビティCT(図5を参照)を気密することができる。   As shown in FIG. 2, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b form a first gap SP1 having a predetermined width in the Z′-axis direction on the front surface Me and the rear surface Mi of the crystal frame 10. Has been placed. Thereby, it can be ensured that the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b do not short-circuit. Further, a low melting point glass LG is disposed as a sealing material in the first gap SP1. Thereby, the cavity CT (see FIG. 5) of the first crystal unit 100 can be hermetically sealed.

ここで、第1励振電極102a、第2励振電極102b、第1引出電極103a及び第2引出電極103bは例えば下地としてのクロム(Cr)層が用いられ、クロム層の上面に金(Au)層が用いられる。なお、クロム層の厚さは例えば0.05μm〜0.1μmで、金層の厚さは例えば0.2μm〜2μmである。   Here, for the first excitation electrode 102a, the second excitation electrode 102b, the first extraction electrode 103a, and the second extraction electrode 103b, for example, a chromium (Cr) layer is used as a base, and a gold (Au) layer is formed on the upper surface of the chromium layer. Is used. The chromium layer has a thickness of, for example, 0.05 μm to 0.1 μm, and the gold layer has a thickness of, for example, 0.2 μm to 2 μm.

<<ベース部12の構成>>
次に、ベース部12の構成について、図1及び図3を参照しながら説明する。図3(a)は+Y’軸側から見たベース部12の平面図で、図3(b)は+Y’軸側から見たベース部12の透明図である。図1に示されたように、ベース部12はガラス又は水晶材料で形成され、その+Y’側の面の外周に第1端面M1を有している。ベース部12のX軸方向の両辺には、貫通孔BH(図10を参照)を形成した際のキャスタレーション122a、122bが形成されている。具体的には、ベース部12の−X軸側にキャスタレーション122aが形成され、ベース部12の+X軸側にキャスタレーション122bが形成されている。
<< Configuration of Base Unit 12 >>
Next, the structure of the base part 12 is demonstrated, referring FIG.1 and FIG.3. 3A is a plan view of the base portion 12 viewed from the + Y′-axis side, and FIG. 3B is a transparent view of the base portion 12 viewed from the + Y′-axis side. As shown in FIG. 1, the base portion 12 is made of glass or quartz material, and has a first end face M1 on the outer periphery of the + Y ′ side face. On both sides of the base portion 12 in the X-axis direction, castellations 122a and 122b when the through holes BH (see FIG. 10) are formed are formed. Specifically, a castellation 122 a is formed on the −X axis side of the base portion 12, and a castellation 122 b is formed on the + X axis side of the base portion 12.

図3に示されたように、実装面M3の−X軸側及びキャスタレーション122aには実装端子125aが形成され、実装面M3の+X軸側及びキャスタレーション122bには実装端子125bが形成されている。また、実装端子125aに導電される接続電極126aが第1端面M1に形成され、実装端子125bに導電される接続電極126bが第1端面M1に形成されている。ここで、接続電極126aは第1端面M1の−Z軸側のほぼ半分に形成され、接続電極126bは第1端面M1の+Z軸側のほぼ半分に形成されている。   As shown in FIG. 3, the mounting terminal 125a is formed on the −X axis side of the mounting surface M3 and the castellation 122a, and the mounting terminal 125b is formed on the + X axis side of the mounting surface M3 and the castellation 122b. Yes. In addition, a connection electrode 126a conductive to the mounting terminal 125a is formed on the first end face M1, and a connection electrode 126b conductive to the mounting terminal 125b is formed on the first end face M1. Here, the connection electrode 126a is formed on approximately half of the first end face M1 on the −Z axis side, and the connection electrode 126b is formed on approximately half of the first end face M1 on the + Z axis side.

また、第1端面M1において、接続電極126aと接続電極126bとがZ’軸方向で所定幅の第2隙間SP2を形成するように配置されている。これにより、実装端子125aと実装端子125bとがショートしないように確保することができる。さらに、第2隙間SP2には封止材として低融点ガラスLGが配置されている。これにより、第1水晶振動子100のキャビティCT(図5を参照)を気密することができる。   In the first end face M1, the connection electrode 126a and the connection electrode 126b are arranged so as to form a second gap SP2 having a predetermined width in the Z′-axis direction. Thereby, it is possible to ensure that the mounting terminal 125a and the mounting terminal 125b are not short-circuited. Further, a low melting point glass LG is disposed as a sealing material in the second gap SP2. Thereby, the cavity CT (see FIG. 5) of the first crystal unit 100 can be hermetically sealed.

<<リッド部11の構成>>
次に、リッド部11の構成について、図1及び図4を参照しながら説明する。図4は、+Y’軸側から見たリッド部11の透明図である。図1に示されたように、リッド部11はガラス又は水晶材料で形成され、その−Y’側の面の外周に第2端面M2を有している。
<< Configuration of Lid Part 11 >>
Next, the structure of the lid part 11 is demonstrated, referring FIG.1 and FIG.4. FIG. 4 is a transparent view of the lid portion 11 as viewed from the + Y′-axis side. As shown in FIG. 1, the lid portion 11 is made of glass or quartz material, and has a second end face M <b> 2 on the outer periphery of the −Y ′ side face.

図4に示されたように、第2端面M2の全周の内側にはY’軸方向で第2端面M2から凹んだリッド凹部111が形成されている。また、第2端面M2のほぼ全面には金属膜112a、112bが形成されている。具体的には、第2端面M2の−Z軸側のほぼ半分に金属膜112aが形成され、第2端面M2の+Z軸側のほぼ半分に金属膜112bが形成されている。   As shown in FIG. 4, a lid recess 111 that is recessed from the second end face M2 in the Y′-axis direction is formed inside the entire circumference of the second end face M2. In addition, metal films 112a and 112b are formed on almost the entire surface of the second end face M2. Specifically, the metal film 112a is formed on approximately half of the −Z axis side of the second end face M2, and the metal film 112b is formed on approximately half of the + Z axis side of the second end face M2.

また、第2端面M2において、金属膜112aと金属膜112bとがZ’軸方向で所定幅の第3隙間SP3を形成するように配置されている。これにより、金属膜112aと金属膜112bとがショートしないように確保することができる。さらに、第3隙間SP3には封止材として低融点ガラスLGが配置されている。これにより、第1水晶振動子100のキャビティCT(図5を参照)を気密することができる。   In the second end face M2, the metal film 112a and the metal film 112b are arranged so as to form a third gap SP3 having a predetermined width in the Z′-axis direction. Thereby, it can be ensured that the metal film 112a and the metal film 112b are not short-circuited. Further, a low melting point glass LG is disposed as a sealing material in the third gap SP3. Thereby, the cavity CT (see FIG. 5) of the first crystal unit 100 can be hermetically sealed.

<<第1水晶振動子100の組み立て>>
最後に、第1水晶振動子100の組み立てについて、図1及び図5を参照しながら説明する。図5(a)は図1のA−A断面図で、図5(b)は図1のB−B断面図である。図1及び図5に示されたように、リッド部11が水晶フレーム10の+Y’軸側に接合され、ベース部12が水晶フレーム10の−Y’軸側に接合される。
<< Assembly of First Crystal Resonator 100 >>
Finally, assembly of the first crystal unit 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 5. 5A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As shown in FIGS. 1 and 5, the lid portion 11 is bonded to the + Y′-axis side of the crystal frame 10, and the base portion 12 is bonded to the −Y′-axis side of the crystal frame 10.

すなわち、リッド部11の第2合面M2の金属膜112aと水晶フレーム10の表面Meの第1引出電極103aとが接合され、リッド部11の第2合面M2の金属膜112bと水晶フレーム10の表面Meの第2引出電極103bとが接合される。同様に、ベース部12の第1端面M1の接続電極126aと水晶フレーム10の裏面Miの第1引出電極103aとが接合され、ベース部12の第1端面M1の接続電極126bと水晶フレーム10の裏面Miの第2引出電極103bとが接合される。なお、金属膜112a、112bと、第1引出電極103a及び第2引出電極103bと、接続電極126a、126bとは共晶金属により接合される。共晶金属としては、金シリコン(Au3.15Si)合金、金ゲルマニューム(Au12Ge)合金又は金スズ(Au20Sn)合金が使用される。なお、図5(a)及び(b)では共晶金属の層が描かれていない。共晶金属による接合については、図11で詳しく説明する。   That is, the metal film 112a on the second mating surface M2 of the lid portion 11 and the first extraction electrode 103a on the surface Me of the crystal frame 10 are joined, and the metal film 112b on the second mating surface M2 of the lid portion 11 and the crystal frame 10 are joined. The second extraction electrode 103b on the surface Me is joined. Similarly, the connection electrode 126a on the first end face M1 of the base portion 12 and the first extraction electrode 103a on the back surface Mi of the crystal frame 10 are joined, and the connection electrode 126b on the first end face M1 of the base portion 12 and the crystal frame 10 are connected. The second extraction electrode 103b on the back surface Mi is joined. The metal films 112a and 112b, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b, and the connection electrodes 126a and 126b are joined by a eutectic metal. As the eutectic metal, a gold silicon (Au 3.15Si) alloy, a gold germanium (Au12Ge) alloy, or a gold tin (Au20Sn) alloy is used. In FIGS. 5A and 5B, the eutectic metal layer is not drawn. The eutectic metal bonding will be described in detail with reference to FIG.

ここで、ベース部12の第1端面M1に形成された接続電極126aと水晶フレーム10の枠体104の裏面Miに形成された第1引出電極103aとが導電される。同様に、ベース部12の第1端面M1に形成された接続電極126bと水晶フレーム10の枠体104の裏面Miに形成された第2引出電極103bとが導電される。つまり、ベース部12の実装面M3に形成された実装端子125aと水晶フレーム10の第1励振電極102aとが導電され、実装端子125bと水晶フレーム10の第2励振電極102bとが導電される。これにより、実装端子125a、125bに交番電圧(正負を交番する電位)が印加されると、水晶振動部101が厚みすべり振動することができる。   Here, the connection electrode 126a formed on the first end face M1 of the base portion 12 and the first extraction electrode 103a formed on the back surface Mi of the frame body 104 of the crystal frame 10 are conducted. Similarly, the connection electrode 126b formed on the first end surface M1 of the base portion 12 and the second extraction electrode 103b formed on the back surface Mi of the frame body 104 of the crystal frame 10 are electrically conducted. That is, the mounting terminal 125a formed on the mounting surface M3 of the base portion 12 and the first excitation electrode 102a of the crystal frame 10 are electrically conductive, and the mounting terminal 125b and the second excitation electrode 102b of the crystal frame 10 are electrically conductive. As a result, when an alternating voltage (potential alternating between positive and negative) is applied to the mounting terminals 125a and 125b, the quartz crystal vibrating portion 101 can vibrate in thickness.

図5(b)に示されたように、水晶フレーム10のキャスタレーション106aには低融点ガラスLGが形成されている。つまり、第1隙間SP1及び第2隙間SPが低融点ガラスLGにより埋められる。これにより、リッド部11の金属膜112aと金属膜112bとが絶縁され、水晶フレーム10の第1引出電極103aと第2引出電極103bとが絶縁され、ベース部12の接続電極126aと接続電極126bとが絶縁される。また、図5(a)に示されたように水晶フレーム10の水晶振動部101を密封したキャビティCTが形成される。キャビティCTは、窒素ガスで満たされたり又は真空状態にされたりする。   As shown in FIG. 5 (b), a low melting point glass LG is formed on the castellation 106 a of the crystal frame 10. That is, the first gap SP1 and the second gap SP are filled with the low melting point glass LG. Thereby, the metal film 112a and the metal film 112b of the lid part 11 are insulated, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b of the crystal frame 10 are insulated, and the connection electrode 126a and the connection electrode 126b of the base part 12 are insulated. And are insulated. In addition, as shown in FIG. 5A, a cavity CT is formed in which the crystal vibrating portion 101 of the crystal frame 10 is sealed. The cavity CT is filled with nitrogen gas or is evacuated.

さらに、後述の第1水晶振動子100の製造方法で説明されるように、低融点ガラスLGが形成されているリッド部11を水晶フレーム10に押圧することで、低融点ガラスLGがキャスタレーション106a、106bに形成される。このため、余分の低融点ガラスLGがキャビティCTに流れ出さずベース部12のキャスタレーション122a、122b内に流れ出す。余分な低融点ガラスLGはキャスタレーション122a、122bを完全に埋めてもよいが、図5(a)では低融点ガラスLGがキャスタレーション122a、122bの一部を埋めている状態を示している。また図5(a)及び(b)から理解されるように、各キャスタレーション106a、106bの体積は、キャスタレーション122a、122bの体積より大きい。   Further, as described in a manufacturing method of the first crystal unit 100 described later, the low melting point glass LG is castellated 106a by pressing the lid portion 11 on which the low melting point glass LG is formed against the crystal frame 10. , 106b. For this reason, the excessive low melting point glass LG does not flow into the cavity CT but flows into the castellations 122a and 122b of the base portion 12. Although the extra low melting point glass LG may completely fill the castellations 122a and 122b, FIG. 5A shows a state in which the low melting point glass LG partially fills the castellations 122a and 122b. Further, as understood from FIGS. 5A and 5B, the volume of each castellation 106a, 106b is larger than the volume of the castellations 122a, 122b.

第1実施形態では、リッド部11と水晶フレーム10とが共晶金属で接合されているが、そのほかに直接接合法でもよい。直接接合法とは、第1引出電極103a及び第2引出電極103bの表面をプラズマ処理等で活性化させ、また接続電極126a及び126bの表面をプラズマ処理等で活性化させ、それぞれが活性化させた状態で接合する方法である。   In the first embodiment, the lid portion 11 and the crystal frame 10 are bonded with a eutectic metal, but in addition, a direct bonding method may be used. In the direct bonding method, the surfaces of the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b are activated by plasma treatment or the like, and the surfaces of the connection electrodes 126a and 126b are activated by plasma treatment or the like, and each is activated. It is the method of joining in the state.

<第1水晶振動子100の製造方法>
図6は、第1水晶振動子100の製造方法を示したフローチャートである。図6において、リッド部11の製造ステップS11と、水晶フレーム10の製造ステップS12と、ベース部12の製造ステップS13とは別々に並行して行うことができる。図7は、+Y’軸側から見たリッドウエハ11Wの透明図である。図8は+Y’軸側から見た水晶ウエハ10Wの平面図で、図9は+Y’軸側から見た水晶ウエハ10Wの透明図である。図10は、+Y’軸側から見たベースウエハ12Wの平面図である。なお、図8〜図10では低融点ガラスLGが描かれているが、リッドウエハ11W、水晶ウエハ10W及びベースウエハ12Wが接合された後、図7のリッドウエハ11Wに配置された低融点ガラスLGが貫通孔CHに形成されることを示している。
<Method for Manufacturing First Crystal Resonator 100>
FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing the first crystal unit 100. In FIG. 6, the manufacturing step S11 of the lid portion 11, the manufacturing step S12 of the crystal frame 10, and the manufacturing step S13 of the base portion 12 can be performed separately and in parallel. FIG. 7 is a transparent view of the lid wafer 11W viewed from the + Y′-axis side. FIG. 8 is a plan view of the crystal wafer 10W viewed from the + Y′-axis side, and FIG. 9 is a transparent view of the crystal wafer 10W viewed from the + Y′-axis side. FIG. 10 is a plan view of the base wafer 12W viewed from the + Y′-axis side. 8 to 10, the low-melting glass LG is drawn. However, after the lid wafer 11W, the crystal wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded, the low-melting glass LG disposed on the lid wafer 11W in FIG. It shows that it is formed in the hole CH.

ステップS11では、リッド部11が製造される。ステップS11はステップS111〜S113を含んでいる。
ステップS111において、図7に示されたように、均一厚さの水晶平板のリッドウエハ11Wにリッド凹部111が数百から数千個形成される。リッドウエハ11Wには、エッチング又は機械加工によりリッド凹部111が形成され、リッド凹部111の外周には第2端面M2が形成される。同時に、リッド部11の四隅には後述するステップS14で球形の共晶金属ECの位置決めをする共晶金属用溝部115がそれぞれ形成される。すなわち、互いに隣り合った4つのリッド部11の真ん中に共晶金属用溝部115が形成される。
In step S11, the lid part 11 is manufactured. Step S11 includes steps S111 to S113.
In step S111, as shown in FIG. 7, hundreds to thousands of lid recesses 111 are formed in the crystal wafer lid wafer 11W having a uniform thickness. A lid recess 111 is formed on the lid wafer 11W by etching or machining, and a second end face M2 is formed on the outer periphery of the lid recess 111. At the same time, eutectic metal grooves 115 for positioning the spherical eutectic metal EC are formed at the four corners of the lid portion 11 in step S14 described later. That is, the eutectic metal groove 115 is formed in the middle of the four lid portions 11 adjacent to each other.

ステップS112において、図7に示されたように、スパッタリングまたは真空蒸着によりリッドウエハ11Wの第2端面M2に金属膜112a、112bが形成される。ここで、金属膜112a、112bは後述するステップS122で形成される第1引出電極103a及び第2引出電極103bの形状に対応するように、リッド部11のZ’軸方向の両側に形成される。また、金属膜112aと金属膜112bとは第3隙間SP3を形成するように離れて形成される。   In step S112, as shown in FIG. 7, metal films 112a and 112b are formed on the second end face M2 of the lid wafer 11W by sputtering or vacuum deposition. Here, the metal films 112a and 112b are formed on both sides of the lid portion 11 in the Z′-axis direction so as to correspond to the shapes of the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b formed in step S122 described later. . Further, the metal film 112a and the metal film 112b are formed apart so as to form the third gap SP3.

ステップS113において、図7に示されたように、スクリーン印刷でリッドウエハ11Wの第3隙間SP3に低融点ガラスLGが形成される。その後、低融点ガラスLGを仮硬化することで、低融点ガラスLGがリッドウエハ11Wの第3隙間SP3に配置される。   In step S113, as shown in FIG. 7, the low melting point glass LG is formed in the third gap SP3 of the lid wafer 11W by screen printing. Thereafter, the low-melting glass LG is temporarily cured, so that the low-melting glass LG is arranged in the third gap SP3 of the lid wafer 11W.

ステップS12では、水晶フレーム10が製造される。ステップS12はステップS121及びS122を含んでいる。
ステップS121において、図8及び図9に示されたように、均一の水晶ウエハ10Wにエッチングにより複数の水晶フレーム10の外形が形成される。すなわち、水晶振動部101と、枠体104と、貫通開口部108とが形成される。同時に、各水晶フレーム10のX軸方向の両側には水晶ウエハ10Wを貫通するように長方形の貫通孔CHが形成される。貫通孔CHが半分に分割されると1つのキャスタレーション106a、106b(図2を参照)になる。同時に、水晶フレーム10の四隅には後述するステップS14で球形の共晶金属ECの位置決めをする共晶金属用溝部109がそれぞれ形成される。すなわち、互いに隣り合った4つの水晶フレーム10の真ん中に共晶金属用溝部109が形成される。
In step S12, the crystal frame 10 is manufactured. Step S12 includes steps S121 and S122.
In step S121, as shown in FIGS. 8 and 9, the outer shape of the plurality of crystal frames 10 is formed on the uniform crystal wafer 10W by etching. That is, the crystal vibrating portion 101, the frame body 104, and the through opening 108 are formed. At the same time, rectangular through holes CH are formed on both sides of each crystal frame 10 in the X-axis direction so as to penetrate the crystal wafer 10W. When the through hole CH is divided in half, one castellation 106a, 106b (see FIG. 2) is obtained. At the same time, eutectic metal grooves 109 for positioning the spherical eutectic metal EC are formed at the four corners of the crystal frame 10 in step S14 described later. That is, the eutectic metal groove 109 is formed in the middle of the four crystal frames 10 adjacent to each other.

ステップS122において、まずスパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ10Wの両面に金属層が形成される。そして、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。その後、露光装置(不図示)を用いて、フォトマスクに描かれた第1励振電極102a、第2励振電極102b、第1引出電極103a及び第2引出電極103bのパターンが水晶ウエハ10Wに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図8及び図9に示されたように水晶ウエハ10W両面には第1励振電極102a、第2励振電極102b、第1引出電極103a及び第2引出電極103bが形成される。なお、第1引出電極103aと第2引出電極103bとは水晶ウエハ10Wの表面Me及び裏面Miにおいて第1隙間SP1を形成するように離れて形成される。これにより、第1引出電極103aと第2引出電極103bとがショートしないように確保することができる。   In step S122, first, metal layers are formed on both surfaces of the quartz wafer 10W by sputtering or vacuum deposition. Then, a photoresist is uniformly applied on the entire surface of the metal layer. Thereafter, the pattern of the first excitation electrode 102a, the second excitation electrode 102b, the first extraction electrode 103a, and the second extraction electrode 103b drawn on the photomask is exposed to the crystal wafer 10W using an exposure apparatus (not shown). The Next, the metal layer exposed from the photoresist is etched. As a result, as shown in FIGS. 8 and 9, the first excitation electrode 102a, the second excitation electrode 102b, the first extraction electrode 103a, and the second extraction electrode 103b are formed on both surfaces of the quartz wafer 10W. The first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b are formed so as to form the first gap SP1 on the front surface Me and the rear surface Mi of the quartz wafer 10W. Thereby, it can be ensured that the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b do not short-circuit.

ステップS13では、ベース部12が製造される。ステップS13はステップS131及びS132を含んでいる。
ステップS131において、図10に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ12Wにベース凹部121が数百から数千個形成される。ベースウエハ12Wには、エッチング又は機械加工によりベース凹部121が形成され、ベース凹部121の外周には第1端面M1が形成される。同時に、各ベース部12のX軸方向の両側にはベースウエハ12Wを貫通するように長方形の貫通孔BHが形成される。貫通孔BHが半分に分割されると1つのキャスタレーション122a、122b(図1を参照)になる。同時に、ベース部12の四隅には後述するステップS14で球形の共晶金属ECの位置決めをする共晶金属用溝部128がそれぞれ形成される。すなわち、互いに隣り合った4つのベース部12の真ん中に共晶金属用溝部128が形成される。なお、貫通孔BHはステップS121で形成された貫通孔CHより小さく形成される。
In step S13, the base portion 12 is manufactured. Step S13 includes steps S131 and S132.
In step S131, as shown in FIG. 10, hundreds to thousands of base recesses 121 are formed on the base wafer 12W of a quartz plate having a uniform thickness. A base recess 121 is formed on the base wafer 12W by etching or machining, and a first end face M1 is formed on the outer periphery of the base recess 121. At the same time, rectangular through holes BH are formed on both sides of each base portion 12 in the X-axis direction so as to penetrate the base wafer 12W. When the through hole BH is divided in half, one castellation 122a, 122b (see FIG. 1) is obtained. At the same time, eutectic metal grooves 128 for positioning the spherical eutectic metal EC are formed at the four corners of the base portion 12 in step S14 described later. That is, the eutectic metal groove 128 is formed in the middle of the four base portions 12 adjacent to each other. The through hole BH is formed smaller than the through hole CH formed in step S121.

ステップS132において、スパッタ及びエッチング方法によってベース部12の第1端面M1及び実装面M3に一対の実装端子125a、125b及び一対の接続電極126a、126bが形成される(図1を参照)。ここで、接続電極126a、126bはステップS122で形成された水晶ウエハ10Wの裏面Miの第1引出電極103a及び第2引出電極103bと対応するように形成される。また、接続電極126aと接続電極126bとはベースウエハ12Wの第1端面M1において第2隙間SP2を形成するように離れて形成される。これにより、実装端子125aと実装端子125bとがショートしないように確保することができる。   In step S132, a pair of mounting terminals 125a and 125b and a pair of connection electrodes 126a and 126b are formed on the first end surface M1 and the mounting surface M3 of the base portion 12 by a sputtering and etching method (see FIG. 1). Here, the connection electrodes 126a and 126b are formed so as to correspond to the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b on the back surface Mi of the crystal wafer 10W formed in step S122. Further, the connection electrode 126a and the connection electrode 126b are formed so as to form a second gap SP2 on the first end face M1 of the base wafer 12W. Thereby, it is possible to ensure that the mounting terminal 125a and the mounting terminal 125b are not short-circuited.

ステップS14では、複数の球形の共晶金属ECが図11(a)に示されたように共晶金属用溝部に載置される。図11(a)は、図7〜図10におけるB−B断面図で、共晶金属ECが共晶金属用溝部に載置された状態を示した図である。図11(a)に示されたように、ベースウエハ12Wをテーブル(図示しない)に置き、ベースウエハ12Wの共晶金属用溝部128及び水晶ウエハ10Wの表面Meにおける共晶金属用溝部109に球形の共晶金属ECが載置される。   In step S14, a plurality of spherical eutectic metals EC are placed in the eutectic metal grooves as shown in FIG. FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIGS. 7 to 10 and shows a state in which the eutectic metal EC is placed in the eutectic metal groove. As shown in FIG. 11A, the base wafer 12W is placed on a table (not shown), and the eutectic metal groove 128 of the base wafer 12W and the eutectic metal groove 109 on the surface Me of the crystal wafer 10W are spherical. The eutectic metal EC is placed.

ステップS15では、リッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとが共晶金属ECにより接合され、低融点ガラスLGにより封止される。図11(b)は、図7〜図10におけるB−B断面図で、リッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとが共晶金属ECにより接合された状態を示した図である。ここで、真空中又は不活性雰囲気中で共晶金属ECが溶かされる。溶けられた共晶金属ECは毛細管現象によりリッドウエハ11Wの金属膜112a、112bと、水晶ウエハ10Wの表面Me及び裏面Miの第1引出電極103a及び第2引出電極103bと、ベースウエハ12Wの接続電極126a、126bとの間を流れる。これにより、金属膜112a、112bと、第1引出電極103a及び第2引出電極103bと、接続電極126a、126bとの表面が濡れる。また、隣り合う共晶金属用溝部までの距離はほぼ均等であるため、金属膜112a、112bと、第1引出電極103a及び第2引出電極103bと、接続電極126a、126bとの表面を十分に濡らすことができる。そして共晶金属ECが融点以下に冷やされると、第1引出電極103a及び第2引出電極103bと、接続電極126a、126bとは導通し且つ接合する。   In step S15, the lid wafer 11W, the crystal wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded by the eutectic metal EC and sealed by the low melting point glass LG. FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIGS. 7 to 10 and shows a state in which the lid wafer 11W, the crystal wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded by the eutectic metal EC. Here, the eutectic metal EC is dissolved in a vacuum or in an inert atmosphere. The melted eutectic metal EC is subjected to capillarity by the metal films 112a and 112b of the lid wafer 11W, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b on the front surface Me and the rear surface Mi of the quartz wafer 10W, and the connection electrode of the base wafer 12W It flows between 126a and 126b. Thereby, the surfaces of the metal films 112a and 112b, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b, and the connection electrodes 126a and 126b are wetted. In addition, since the distances between adjacent eutectic metal grooves are substantially equal, the surfaces of the metal films 112a and 112b, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b, and the connection electrodes 126a and 126b are sufficiently provided. Can be wet. When the eutectic metal EC is cooled below the melting point, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b and the connection electrodes 126a and 126b become conductive and bonded.

さらに、図12に示されたように、リッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとは低融点ガラスLGでより封止される。図12(a)は図7〜図10におけるD−D断面図で、接合前の低融点ガラスLGの状態を示した図で、図12(b)は図7〜図10におけるD−D断面図で、接合後の低融点ガラスLGの状態を示した図である。   Further, as shown in FIG. 12, the lid wafer 11W, the crystal wafer 10W, and the base wafer 12W are further sealed with the low melting point glass LG. 12A is a cross-sectional view taken along the line DD in FIGS. 7 to 10, and shows a state of the low-melting glass LG before bonding. FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line DD in FIGS. In the figure, it is the figure which showed the state of the low melting glass LG after joining.

図12(a)に示されたように、低融点ガラスLGはリッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとが接合する前にリッドウエハ11Wの第2端面M2に所定の厚さで多めに配置される。   As shown in FIG. 12A, the low melting point glass LG is disposed in a large amount with a predetermined thickness on the second end face M2 of the lid wafer 11W before the lid wafer 11W, the quartz wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded. The

そして、図12(b)に示されたようにリッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとを押圧しながら接合するとき、リッドウエハ11Wの第2端面M2に配置された低融点ガラスLGが水晶ウエハ10Wの貫通孔CH及びベースウエハ12Wの貫通孔BHに流れ込む。図示しないが、低融点ガラスLGは同時に水晶ウエハ10Wの第1隙間SP1(図8及び図9を参照)及びベースウエハ12Wの第2隙間SP2(図10を参照)を埋めるようにリッドウエハ11Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとの間に流れ込む。これにより、余分な低融点ガラスLGがキャビティCT内に流れ込まず、キャビティCTが密封される。   Then, as shown in FIG. 12B, when the lid wafer 11W, the quartz wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded while being pressed, the low melting point glass LG disposed on the second end face M2 of the lid wafer 11W is the quartz wafer. It flows into the through hole CH of 10W and the through hole BH of the base wafer 12W. Although not shown, the low melting point glass LG and the lid wafer 11W and the crystal so as to fill the first gap SP1 (see FIGS. 8 and 9) of the quartz wafer 10W and the second gap SP2 (see FIG. 10) of the base wafer 12W at the same time. It flows between the wafer 10W and the base wafer 12W. Thereby, the excess low melting glass LG does not flow into the cavity CT, and the cavity CT is sealed.

ステップS16では、接合されたリッドウエハ11Wと、水晶ウエハ10Wと、ベースウエハ12Wとが個々に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図7〜図10に示された一点鎖線のスクライブラインSLに沿って第1水晶振動子100を単位として個片化する。これにより、数百から数千の第1水晶振動子100が製造される。   In step S16, the bonded lid wafer 11W, crystal wafer 10W, and base wafer 12W are individually cut. In the cutting process, the first crystal unit 100 is unitized along the one-dot chain line scribe line SL shown in FIGS. 7 to 10 using a dicing apparatus using a laser or a dicing apparatus using a cutting blade. As a piece. Thereby, hundreds to thousands of first crystal units 100 are manufactured.

(第2実施形態)
<第2水晶振動子200の全体構成>
第2水晶振動子200の全体構成について、図13及び図14を参照しながら説明する。図13は第2水晶振動子200の分解斜視図である。第2実施形態では第1実施形態と同じ構成要件については、同じ符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
<Overall Configuration of Second Crystal Resonator 200>
The overall configuration of the second crystal unit 200 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is an exploded perspective view of the second crystal unit 200. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図13に示されたように、第2水晶振動子200はリッド部11と、ベース部22と、リッド部11及びベース部22に挟まれた水晶フレーム10とを備える。   As shown in FIG. 13, the second crystal resonator 200 includes a lid portion 11, a base portion 22, and a crystal frame 10 sandwiched between the lid portion 11 and the base portion 22.

<<ベース部22の構成>>
図13に示されたように、ベース部22はガラス又は水晶材料で形成され、ベース凹部121の外周に形成された第1端面M1を有している。ベース部22のX軸方向の両辺には、貫通孔BH(図10を参照)を形成した際のキャスタレーション122a、122bが形成されている。また、ベース部22の四隅には外周から凹んだキャスタレーション223a、223bが形成される。具体的には、−Z’軸側の両隅に一対のキャスタレーション223aが形成され、+Z’軸側の両隅に一対のキャスタレーション223bが形成されている。
<< Configuration of Base Unit 22 >>
As shown in FIG. 13, the base portion 22 is made of glass or a quartz material and has a first end face M <b> 1 formed on the outer periphery of the base recess 121. On both sides of the base portion 22 in the X-axis direction, castellations 122a and 122b when the through holes BH (see FIG. 10) are formed are formed. In addition, castellations 223 a and 223 b that are recessed from the outer periphery are formed at the four corners of the base portion 22. Specifically, a pair of castellations 223a are formed at both corners on the −Z ′ axis side, and a pair of castellations 223b are formed at both corners on the + Z ′ axis side.

図14(b)に示されたようにベース部22の実装面M3のZ’軸の両側及びキャスタレーション223a、223bには実装端子225a、225bが形成されている。なお、図14(a)に示されたように実装端子225aに導電される接続電極226aが第1端面M1の−Z’軸側のほぼ半分を覆うように形成され、実装端子225bに導電される接続電極226bが第1端面M1の+Z’軸側のほぼ半分を覆うように形成されている。   As shown in FIG. 14B, mounting terminals 225a and 225b are formed on both sides of the Z′-axis of the mounting surface M3 of the base portion 22 and on the castellations 223a and 223b. As shown in FIG. 14A, the connection electrode 226a that is conductive to the mounting terminal 225a is formed so as to cover almost half of the first end face M1 on the −Z′-axis side, and is conductive to the mounting terminal 225b. The connection electrode 226b is formed so as to cover almost half of the first end face M1 on the + Z′-axis side.

なお、ベース部22の第1端面M1において、接続電極226aと接続電極226bとは、第2隙間SP2を形成するように離れて形成される。これにより、実装端子225aと実装端子225bとがショートしないように確保することができる。さらに、ベース部22における第1端面M1の第2隙間SP2には封止材としての低融点ガラスLGが配置されている。   In addition, in the 1st end surface M1 of the base part 22, the connection electrode 226a and the connection electrode 226b are formed away so that the 2nd clearance gap SP2 may be formed. Thereby, it is possible to ensure that the mounting terminal 225a and the mounting terminal 225b are not short-circuited. Further, a low-melting glass LG as a sealing material is disposed in the second gap SP2 of the first end face M1 in the base portion 22.

<第2水晶振動子200の製造方法>
第2水晶振動子200の製造方法は図6に示されたフローチャートと同じである。但し、ステップS121でベース部22の外形を形成する際にベース部22の四隅に円形の貫通孔が形成される(図10を参照)。
<Method for Manufacturing Second Crystal Resonator 200>
The manufacturing method of the second crystal unit 200 is the same as the flowchart shown in FIG. However, when the outer shape of the base portion 22 is formed in step S121, circular through holes are formed at the four corners of the base portion 22 (see FIG. 10).

上述の構成に対応して、リッドウエハ、水晶ウエハ及びベースウエハの共晶金属用溝部は貫通孔が形成されていないZ’軸方向の両側に形成されることが望ましい。   Corresponding to the above-described configuration, the eutectic metal groove portions of the lid wafer, the crystal wafer, and the base wafer are desirably formed on both sides in the Z′-axis direction where no through hole is formed.

(第3実施形態)
<第3水晶振動子300の全体構成>
第3水晶振動子300の全体構成について、図15〜図18を参照しながら説明する。図15は、第3水晶振動子300の分解斜視図である。図15に示されたように、第3水晶振動子300はリッド部31と、ベース部12と、リッド部31及びベース部12に挟まれた水晶フレーム30とを備える。
(Third embodiment)
<Overall Configuration of Third Crystal Resonator 300>
The overall configuration of the third crystal unit 300 will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is an exploded perspective view of the third crystal unit 300. As shown in FIG. 15, the third crystal resonator 300 includes a lid portion 31, a base portion 12, and a crystal frame 30 sandwiched between the lid portion 31 and the base portion 12.

<<水晶フレーム30の構成>>
図16(a)は+Y’軸側から見た水晶フレーム30の平面図で、図16(b)は+Y’軸側から見た水晶フレーム30の透明図である。図16に示されたように、キャスタレーション106a、106bには封止材として低融点ガラスLGが配置されて第3水晶振動子300を封止している。これにより、第3水晶振動子300のキャビティCT(図18を参照)を気密することができる。ここで、低融点ガラスLGはキャスタレーション106a、106bのみに配置され、第1引出電極103aと第2引出電極103bとの間には第1隙間SP1が形成されている。
<< Configuration of Crystal Frame 30 >>
16A is a plan view of the crystal frame 30 viewed from the + Y′-axis side, and FIG. 16B is a transparent view of the crystal frame 30 viewed from the + Y′-axis side. As shown in FIG. 16, a low-melting glass LG is disposed as a sealing material on the castellations 106a and 106b to seal the third crystal unit 300. Accordingly, the cavity CT (see FIG. 18) of the third crystal resonator 300 can be hermetically sealed. Here, the low melting point glass LG is disposed only in the castellations 106a and 106b, and a first gap SP1 is formed between the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b.

<<リッド部31の構成>>
図17は、+Y’軸側から見たリッド部31の透明図である。図17に示されたように、リッド部31は第2端面M2における水晶フレーム30のキャスタレーション106a、106bに対応する位置のみに低融点ガラスLGが配置されている。これにより、リッド部31と水晶フレーム30とが接合するとき第3水晶振動子300のキャビティCT(図18を参照)を気密することができる。また、金属膜112aと金属膜112bとの間には第3隙間SP3が形成されている。
<< Configuration of lid portion 31 >>
FIG. 17 is a transparent view of the lid portion 31 as viewed from the + Y′-axis side. As shown in FIG. 17, the low melting point glass LG is disposed in the lid portion 31 only at positions corresponding to the castellations 106a and 106b of the crystal frame 30 on the second end face M2. Thereby, when the lid part 31 and the crystal frame 30 join, the cavity CT (refer FIG. 18) of the 3rd crystal oscillator 300 can be airtight. A third gap SP3 is formed between the metal film 112a and the metal film 112b.

<<第3水晶振動子300の組み立て>>
図18は図15のA−A断面図である。図18に示されたように、水晶フレーム30のキャスタレーション106aには低融点ガラスLGが形成されている。また、第1隙間SP1及び第2隙間SPには低融点ガラスLGが形成されていない状態である。これにより、キャビティCTが密封され、リッド部31の金属膜112aと金属膜112bとが絶縁され、水晶フレーム10の第1引出電極103aと第2引出電極103bとが絶縁され、ベース部12の接続電極126aと接続電極126bとが絶縁される。
<< Assembly of Third Crystal Resonator 300 >>
18 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 18, a low melting point glass LG is formed on the castellation 106 a of the crystal frame 30. Further, the low-melting glass LG is not formed in the first gap SP1 and the second gap SP. Thereby, the cavity CT is sealed, the metal film 112a and the metal film 112b of the lid portion 31 are insulated, the first extraction electrode 103a and the second extraction electrode 103b of the crystal frame 10 are insulated, and the connection of the base portion 12 is performed. The electrode 126a and the connection electrode 126b are insulated.

<第3水晶振動子300の製造方法>
第3水晶振動子300の製造方法について、図19及び図20を参照しながら説明する。図19は、+Y’軸側から見たリッドウエハ31Wの透明図である。図20(a)は図19におけるD−D断面図で接合前の低融点ガラスLGの状態を示した図であり、図20(b)は図19におけるD−D断面図で接合後の低融点ガラスLGの状態を示した図である。
<Method for Manufacturing Third Crystal Resonator 300>
A method for manufacturing the third crystal unit 300 will be described with reference to FIGS. 19 and 20. FIG. 19 is a transparent view of the lid wafer 31W viewed from the + Y′-axis side. 20A is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 19 and shows the state of the low-melting glass LG before bonding. FIG. 20B is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. It is the figure which showed the state of melting | fusing point glass LG.

ステップS11では、リッド部31が製造される。ステップS11はステップS111〜S113を含んでいる。ステップS111において、エッチングによりリッド部31の外形が形成される。ステップS112において、図19に示されたようにスパッタリングまたは真空蒸着によりリッドウエハ31Wの第2端面M2に金属膜112a、112bが形成される。   In step S11, the lid part 31 is manufactured. Step S11 includes steps S111 to S113. In step S111, the outer shape of the lid portion 31 is formed by etching. In step S112, metal films 112a and 112b are formed on the second end face M2 of the lid wafer 31W by sputtering or vacuum deposition as shown in FIG.

ステップS113において、図19に示されたように、スクリーン印刷でリッドウエハ31Wに低融点ガラスLGが形成される。ここで、低融点ガラスLGはステップS121で形成される貫通孔CHに対応する箇所のみに形成され(図20(a)を参照)、金属膜112aと金属膜112bとの間には第3隙間SP3が形成される。   In step S113, as shown in FIG. 19, the low-melting glass LG is formed on the lid wafer 31W by screen printing. Here, the low-melting-point glass LG is formed only in a portion corresponding to the through hole CH formed in step S121 (see FIG. 20A), and a third gap is formed between the metal film 112a and the metal film 112b. SP3 is formed.

ステップS12では水晶フレーム30が製造され、ステップS13ではベース部12が製造される。   In step S12, the crystal frame 30 is manufactured, and in step S13, the base portion 12 is manufactured.

ステップS14では、複数の球形の共晶金属ECが共晶金属用溝部に載置される(図11(a)を参照)。   In step S14, a plurality of spherical eutectic metals EC are placed in the eutectic metal grooves (see FIG. 11A).

ステップS15では、リッドウエハ31Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとが共晶金属ECにより接合され、低融点ガラスLGにより封止される。図20(a)に示されたようにリッドウエハ31Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとが接合する前に、低融点ガラスLGはリッドウエハ31Wの第2端面M2における水晶ウエハ10Wの貫通孔CHに対応する箇所に所定の厚さで多めに配置される。   In step S15, the lid wafer 31W, the quartz wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded by the eutectic metal EC and sealed by the low melting point glass LG. As shown in FIG. 20A, before the lid wafer 31W, the quartz wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded, the low melting point glass LG corresponds to the through hole CH of the quartz wafer 10W in the second end face M2 of the lid wafer 31W. A large amount is arranged at a predetermined thickness at the place to be.

そして、図20(b)に示されたようにリッドウエハ31Wと水晶ウエハ10Wとベースウエハ12Wとを押圧しながら接合するとき、リッドウエハ31Wの第2端面M2に配置された低融点ガラスLGが水晶ウエハ10Wの貫通孔CHに流れ込む。これにより、余分な低融点ガラスLGがキャビティCT内に流れ込まず、キャビティCTが密封される。   20B, when the lid wafer 31W, the crystal wafer 10W, and the base wafer 12W are bonded while being pressed, the low melting point glass LG disposed on the second end face M2 of the lid wafer 31W is the crystal wafer. It flows into the 10 W through hole CH. Thereby, the excess low melting glass LG does not flow into the cavity CT, and the cavity CT is sealed.

ステップS16では、接合されたリッドウエハ31Wと、水晶ウエハ10Wと、ベースウエハ12Wとが個々に切断される。これにより、数百から数千の第3水晶振動子300が製造される。   In step S16, the bonded lid wafer 31W, crystal wafer 10W, and base wafer 12W are individually cut. Thereby, hundreds to thousands of third crystal resonators 300 are manufactured.

以上、本明細書では最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。   As described above, the optimal embodiment has been described in detail in the present specification. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be implemented with various modifications and variations within the technical scope thereof. .

また、本明細書では低融点ガラスによりベースウエハと、水晶ウエハと、リッドウエハとなどが接合されているが、低融点ガラスの代わりにポリイミド樹脂を用いられてもよい。ポリイミド樹脂が用いられる場合においては、スクリーン印刷でもよいし、感光性のポリイミド樹脂を全面に塗布した後に露光することもできる。   In this specification, the base wafer, the crystal wafer, the lid wafer, and the like are bonded to each other by the low melting point glass, but a polyimide resin may be used instead of the low melting point glass. When a polyimide resin is used, screen printing may be used, or exposure may be performed after a photosensitive polyimide resin is applied to the entire surface.

例えば、本明細書ではATカットされた水晶フレームを一例として説明したが、一対の振動腕を有する音叉型水晶フレームにも適用される。   For example, in this specification, an AT-cut crystal frame has been described as an example, but the present invention is also applicable to a tuning-fork type crystal frame having a pair of vibrating arms.

また、本発明は、水晶振動部が枠体より薄く形成される逆メサ型の水晶フレームにも適用される。   The present invention is also applied to an inverted mesa type crystal frame in which the crystal vibration part is formed thinner than the frame.

さらに、本発明は水晶振動子以外にも、発振回路を組み込んだICなどをキャビティ内に収容した圧電発振器にも適用できる。   Furthermore, the present invention can be applied to a piezoelectric oscillator in which an IC incorporating an oscillation circuit is accommodated in a cavity in addition to a crystal resonator.

10、30 … 水晶フレーム、 10W … 水晶ウエハ
11、31 … リッド部、 11W、31W … リッドウエハ
12、22 … ベース部、 12W … ベースウエハ
100、200、300 … 水晶振動子
101 … 水晶振動部
102a … 第1励振電極、 102b … 第2励振電極
103a、203a … 第1引出電極、 103b、203b … 第2引出電極
104、204 … 枠体
105a、105b … 連結部
106a、106b、122a、122b、223a、223b … キャスタレーション
108 … 貫通開口部
109、128 … 共晶金属用溝部
111 … リッド凹部、 121 … ベース凹部
112a、112b … 金属膜
125a、125b、225a、225b … 実装端子
126a、126b、226a、226b … 接続電極
CT … キャビティ
EC … 共晶金属
LG … 低融点ガラス
M1 … 第1端面、 M2 … 第2端面
Me … 表面、 Mi … 裏面
SL … スクライブライン
SP … 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 30 ... Crystal frame, 10W ... Crystal wafer 11, 31 ... Lid part, 11W, 31W ... Lid wafer 12, 22 ... Base part, 12W ... Base wafer 100, 200, 300 ... Crystal oscillator 101 ... Crystal vibration part 102a ... First excitation electrode, 102b ... Second excitation electrode 103a, 203a ... First extraction electrode, 103b, 203b ... Second extraction electrode 104, 204 ... Frame body 105a, 105b ... Connection portion 106a, 106b, 122a, 122b, 223a, 223b ... Castration 108 ... Through-opening 109, 128 ... Eutectic metal groove 111 ... Lid recess, 121 ... Base recess 112a, 112b ... Metal film 125a, 125b, 225a, 225b ... Mounting terminal 126a, 126b, 226a, 226b ... Connection electrode CT ... Cavity EC ... Eutectic metal LG ... Low melting glass M1 ... First end face, M2 ... Second end face Me ... Front face, Mi ... Back face SL ... Scribe line SP ... Gaps

Claims (14)

電圧の印加により振動する圧電振動片と、前記圧電振動片を囲むように形成された枠体と、前記枠体に形成され互いに第1隙間で離れる一対の引出電極と、前記枠体における前記第1隙間に対応する位置に形成され外周から凹んだ第1キャスタレーションとを有する圧電振動フレームと、
前記枠体の一主面に接合される第1端面と、前記第1端面の反対側の実装面と、前記圧電振動フレームの前記第1キャスタレーションに対応する位置に形成され外周から凹んだ第2キャスタレーションと、前記実装面及び第2キャスタレーションに形成される一対の実装端子と、前記第1端面に形成され互いに第2隙間離れ前記一対の実装端子にそれぞれ導電される一対の接続電極とを有する第1板と、を備え、
前記圧電振動フレームの前記引出電極と前記第1板の前記接続電極とが接合され、
前記第1キャスタレーションに封止材が配置される圧電デバイス。
A piezoelectric vibrating piece that vibrates when a voltage is applied; a frame formed to surround the piezoelectric vibrating piece; a pair of extraction electrodes formed on the frame and separated from each other by a first gap; and the first electrode in the frame. A piezoelectric vibration frame having a first castellation formed at a position corresponding to one gap and recessed from the outer periphery;
A first end surface joined to one main surface of the frame body, a mounting surface opposite to the first end surface, and a first recess formed from a position corresponding to the first castellation of the piezoelectric vibration frame. Two castellations, a pair of mounting terminals formed on the mounting surface and the second castellation, and a pair of connection electrodes formed on the first end surface and separated from each other by a second gap and respectively conducted to the pair of mounting terminals. A first plate having
The extraction electrode of the piezoelectric vibration frame and the connection electrode of the first plate are joined,
A piezoelectric device in which a sealing material is disposed on the first castellation.
前記第1キャスタレーションの体積は前記第2キャスタレーションの体積より大きい請求項1に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein a volume of the first castellation is larger than a volume of the second castellation. 前記封止材は、前記第1隙間及び前記第2隙間の一部又は全部を埋めるように配置される請求項1又は請求項2に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein the sealing material is disposed so as to fill a part or all of the first gap and the second gap. 前記封止材は、前記第2キャスタレーションに配置される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sealing material is disposed in the second castellation. 前記圧電振動フレームの前記引出電極と前記第1板の前記接続電極との間には導電性のある共晶金属が配置される請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧電デバイス。   5. The piezoelectric device according to claim 1, wherein a conductive eutectic metal is disposed between the extraction electrode of the piezoelectric vibration frame and the connection electrode of the first plate. 6. . 前記圧電振動フレームは、前記圧電振動片と前記枠体とを連結する連結部と、前記圧電振動片と前記枠体との間の貫通開口部とをさらに有し、
前記圧電振動片の他主面に形成される前記引出電極は前記連結部及び前記貫通開口部を介して前記枠体の前記一主面まで伸びて形成される請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
The piezoelectric vibrating frame further includes a connecting portion that connects the piezoelectric vibrating piece and the frame, and a through opening between the piezoelectric vibrating piece and the frame.
The extraction electrode formed on the other main surface of the piezoelectric vibrating piece extends to the one main surface of the frame body through the connecting portion and the through-opening portion. The piezoelectric device according to claim 1.
前記第1板には外周から凹んだ第3キャスタレーションを有し、
前記接続電極は前記第3キャスタレーションを介して前記第1端面まで伸びて形成される請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
The first plate has a third castellation recessed from the outer periphery,
The piezoelectric device according to claim 1, wherein the connection electrode is formed to extend to the first end face through the third castellation.
前記圧電振動フレームの前記枠体の他主面に接合される第2端面を有する第2板を備える請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a second plate having a second end face joined to the other main surface of the frame body of the piezoelectric vibration frame. 前記第2板の前記第2端面には互いに第3隙間で離れる一対の金属膜が形成され、
前記第3隙間には前記封止材が配置されている請求項8に記載の圧電デバイス。
A pair of metal films separated from each other by a third gap is formed on the second end surface of the second plate,
The piezoelectric device according to claim 8, wherein the sealing material is disposed in the third gap.
前記第2板の前記金属膜と前記圧電振動フレームの他主面に形成された前記引出電極との間には共晶金属の層が配置される請求項8又は請求項9に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 8 or 9, wherein a layer of eutectic metal is disposed between the metal film of the second plate and the extraction electrode formed on the other main surface of the piezoelectric vibration frame. . 前記封止材は、低融点ガラス又はポリイミド樹脂である請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 10, wherein the sealing material is low-melting glass or polyimide resin. 前記枠体が前記圧電振動片の厚さより厚く形成される請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 11, wherein the frame is formed thicker than a thickness of the piezoelectric vibrating piece. 電圧の印加により振動する圧電振動片と、前記圧電振動片を囲むように形成された枠体と、前記枠体に形成され互いに第1隙間で離れる一対の引出電極と、前記枠体における前記第1隙間に対応する位置に形成される第1貫通孔とを有する複数の圧電振動フレームを含む圧電ウエハを用意する工程と、
第1端面と、前記第1端面の反対側の実装面と、前記圧電振動フレームの前記第1貫通孔に対応する位置に形成される第2貫通孔と、前記実装面及び前記第2貫通孔に形成される実装端子と、前記第1端面に形成され互いに第2隙間離れ前記実装端子に導電される接続端子と、を有する複数の第1板を含む第1ウエハを用意する工程と、
第2端面と、前記第2端面に配置された封止材とを有する複数の第2板を含む第2ウエハを用意する工程と、
前記圧電ウエハの前記引出電極と前記第1ウエハの前記接続電極とが接合するように前記圧電ウエハと前記第1ウエハと前記第2ウエハとを接合する接合工程と、を備え、
前記第2ウエハを用意する工程では、前記封止材が前記圧電ウエハの前記第1貫通孔に対応する位置に配置され、
前記接合工程では、前記第2ウエハの前記第2端面に配置された前記封止材が前記第1貫通孔に配置される圧電デバイスの製造方法。
A piezoelectric vibrating piece that vibrates when a voltage is applied; a frame formed to surround the piezoelectric vibrating piece; a pair of extraction electrodes formed on the frame and separated from each other by a first gap; and the first electrode in the frame. Providing a piezoelectric wafer including a plurality of piezoelectric vibration frames having a first through hole formed at a position corresponding to one gap;
A first end surface, a mounting surface opposite to the first end surface, a second through hole formed at a position corresponding to the first through hole of the piezoelectric vibration frame, the mounting surface and the second through hole Providing a first wafer including a plurality of first plates each having a mounting terminal formed on the first end surface and a connection terminal formed on the first end face and separated from each other by a second gap;
Preparing a second wafer including a plurality of second plates having a second end face and a sealing material disposed on the second end face;
A bonding step of bonding the piezoelectric wafer, the first wafer, and the second wafer so that the extraction electrode of the piezoelectric wafer and the connection electrode of the first wafer are bonded;
In the step of preparing the second wafer, the sealing material is disposed at a position corresponding to the first through hole of the piezoelectric wafer,
In the bonding step, the piezoelectric device manufacturing method in which the sealing material disposed on the second end surface of the second wafer is disposed in the first through hole.
前記接合工程で、前記引出電極と前記接続電極とは導電性のある共晶金属を使った共晶金属接合法又は前記引出電極と前記接続電極とを活性化させて接合する直接接合法で接合される請求項11に記載の圧電デバイスの製造方法。   In the bonding step, the extraction electrode and the connection electrode are bonded by a eutectic metal bonding method using a conductive eutectic metal or a direct bonding method in which the extraction electrode and the connection electrode are activated and bonded. A method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 11.
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