JP2014086894A - Piezoelectric device and manufacturing method of piezoelectric device - Google Patents

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Takehiro Takahashi
岳寛 高橋
Yusuke Nakatake
裕允 中武
Shuichi Mizusawa
周一 水沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a lead-out electrode from being damaged or deteriorated even when chipping occurs in a piezoelectric vibration piece, and to prevent lead-out electrode damage or conductive film cutting caused by chipping when cutting a piezoelectric wafer or the like during manufacture.SOLUTION: A piezoelectric device comprises: a piezoelectric vibration piece 130 which includes a frame part 132 surrounding a vibrating part 131 and in which lead-out electrodes 137, 138 electrically connected with excitation electrodes 135, 136 provided in the vibrating part 131 are provided on a rear side of the frame part 132; and a base section 120 which is bonded to a rear side of the piezoelectric vibration piece 130 via a bond 141 and in which a castellation 123 is provided correspondingly to the lead-out electrodes 137, 138. Conductive films 151, 151a are formed via the castellation 123 so as to be connected from external electrodes 150, 150a on a rear side of the base section 120 to the lead-out electrodes 137, 138 and in the piezoelectric vibration piece 130, a step 139 is formed in an end portion 132a of the frame part 132, namely, on the rear side corresponding to the castellation 123.

Description

本発明は、圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to a piezoelectric device and a method for manufacturing a piezoelectric device.

圧電デバイスとしては、水晶振動片などの圧電振動片の表面(一方の主面)に非電導性接合剤を介してリッド部が接合されるとともに、裏面(他方の主面)に同じく非電導性接合剤を介してベース部が接合されたタイプが知られている。このタイプで用いられる圧電振動片は、所定の振動数で振動する振動部と、振動部を囲むように形成される枠部とを有している。また、圧電振動片の振動部の表面及び裏面にはそれぞれ励振電極が形成され、各励振電極から枠部までそれぞれ引出電極が形成されるとともに、この引出電極がベース部の外部電極に電気的に接続されている。   As a piezoelectric device, a lid portion is bonded to the surface (one main surface) of a piezoelectric vibrating piece such as a crystal vibrating piece via a non-conductive bonding agent, and the back surface (the other main surface) is also non-conductive. A type in which a base portion is bonded via a bonding agent is known. A piezoelectric vibrating piece used in this type includes a vibrating portion that vibrates at a predetermined frequency and a frame portion that is formed so as to surround the vibrating portion. In addition, excitation electrodes are formed on the front and back surfaces of the vibration part of the piezoelectric vibrating piece, respectively, and extraction electrodes are formed from each excitation electrode to the frame part, and this extraction electrode is electrically connected to the external electrode of the base part. It is connected.

例えば、特許文献1には、引出電極からベース部の辺部に形成されたキャスタレーション(切り欠き部)を介して外部電極まで接続された構造を持つ圧電デバイスが開示されている(特許文献1の図2等参照)。この圧電デバイスは、複数の圧電振動片を有する圧電ウェハの表面及び裏面にリッドウェハ及びベースウェハがそれぞれ接合された後、ベース部の外部電極の形成とともに引出電極までの導電膜が形成され、その後スクライブラインに沿って切断されることにより個々の完成品としている。   For example, Patent Document 1 discloses a piezoelectric device having a structure in which a lead electrode is connected to an external electrode through a castellation (notch portion) formed on a side portion of a base portion (Patent Document 1). (See FIG. 2 etc.). In this piezoelectric device, after a lid wafer and a base wafer are bonded to the front and back surfaces of a piezoelectric wafer having a plurality of piezoelectric vibrating reeds, a conductive film up to an extraction electrode is formed along with the formation of external electrodes in the base portion, and then scribing is performed. Individual finished products are cut by cutting along the line.

特開2011−176787号公報JP2011-176787A

しかし、特許文献1の圧電デバイスでは、圧電振動片の外周に力がかかってチッピング(欠けや割れ、ひび等)が生じると、引出電極の損傷や内部空間(キャビティ内)の気密を損なうおそれがある。特に、圧電デバイスの製造段階では、圧電ウェハ等を切断する工程において圧電ウェハのチッピングが生じる可能性が高く、引出電極の損傷や劣化等を招きやすい。さらに、圧電ウェハにベースウェハを接合する際に接合剤の量が多いと、接合剤が圧電ウェハとベースウェハとの間から外側へはみ出してしまう。このはみ出した部分に導電膜が形成されると、スクライブラインに沿って切断する際に導電膜まで切断してしまい、引出電極と外部電極との電気的な接続を確保できず、不良品を生じさせるといった問題がある。   However, in the piezoelectric device of Patent Document 1, if a force is applied to the outer periphery of the piezoelectric vibrating piece to cause chipping (chips, cracks, cracks, etc.), damage to the extraction electrode and airtightness of the internal space (in the cavity) may be impaired. is there. In particular, in the manufacturing stage of the piezoelectric device, there is a high possibility that chipping of the piezoelectric wafer occurs in the process of cutting the piezoelectric wafer or the like, and the extraction electrode is likely to be damaged or deteriorated. Furthermore, if the amount of the bonding agent is large when bonding the base wafer to the piezoelectric wafer, the bonding agent protrudes from between the piezoelectric wafer and the base wafer to the outside. If a conductive film is formed on the protruding portion, the conductive film is cut when cutting along the scribe line, and the electrical connection between the extraction electrode and the external electrode cannot be secured, resulting in a defective product. There is a problem of making it.

以上のような事情に鑑み、本発明では、圧電振動片にチッピングが生じた場合でも引出電極の損傷や劣化等を防止するとともに、圧電ウェハ等を切断する際にチッピングに起因する引出電極の損傷等や導電膜の切断を防止して、不良品の発生を抑制できる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, in the present invention, even when the piezoelectric vibrating piece is chipped, the extraction electrode is prevented from being damaged or deteriorated, and the extraction electrode is damaged due to chipping when the piezoelectric wafer or the like is cut. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric device and a method for manufacturing the piezoelectric device that can prevent the occurrence of defective products by preventing cutting of the conductive film and the like.

本発明では、振動部を囲んだ枠部を有し、振動部に設けられた励振電極と電気的に接続された引出電極を枠部の裏面に備える圧電振動片と、圧電振動片の裏面に非電導性接合剤を介して接合され、引出電極に対応して切り欠き部が設けられたベース部と、を有し、ベース部の裏面の外部電極から引出電極に接続するように、切り欠き部を介して導電膜が形成された圧電デバイスであって、圧電振動片は、枠部の端部であって切り欠き部に対応する裏面側に段部が形成される。   In the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating piece having a frame portion surrounding the vibrating portion and having an extraction electrode electrically connected to an excitation electrode provided on the vibrating portion on the back surface of the frame portion, and on the back surface of the piezoelectric vibrating piece. A base portion bonded through a non-conductive bonding agent and provided with a notch portion corresponding to the extraction electrode, and connected to the extraction electrode from the external electrode on the back surface of the base portion. In the piezoelectric device in which the conductive film is formed through the portion, the piezoelectric vibrating piece has a stepped portion on the back surface side corresponding to the notch at the end of the frame portion.

また、段部は、枠部の外周全体にわたって形成されてもよい。また、引出電極は、段部から離間して形成されてもよい。また、引出電極は、段部まで形成され、段部において引出電極と導電膜とが接続されてもよい。また、接合材は、段部まで張り出して配置されてもよい。   Further, the stepped portion may be formed over the entire outer periphery of the frame portion. Further, the extraction electrode may be formed away from the stepped portion. Further, the extraction electrode may be formed up to the step portion, and the extraction electrode and the conductive film may be connected at the step portion. Further, the bonding material may be arranged so as to protrude to the stepped portion.

また、本発明では、圧電ウェハに、励振電極を含む振動部と、振動部を囲む枠部とを有する圧電振動片が複数形成されるとともに、励振電極と電気的に接続する引出電極が枠部の裏面に形成される圧電振動片形成工程と、ベースウェハに、圧電振動片に対応するベース部が複数形成されるとともに、隣り合うベース部間であって引出電極に対応する部分に開口部が形成されるベース部形成工程と、圧電ウェハの裏面に、非電導性接合剤を介してベースウェハが接合される接合工程と、ベース部の裏面の一部から、開口部の内側面を介して引出電極に接続する導電膜が形成される導電膜形成工程と、開口部の一部を含んで設定されたスクライブラインに沿って圧電ウェハ及びベースウェハが切断されることにより個々の圧電デバイスが形成される切断工程と、を有する圧電デバイスの製造方法であって、圧電振動片形成工程は、圧電ウェハの裏面に、枠部の端部であってベースウェハの開口部から露出する領域を含み、かつスクライブラインの幅より広い幅の凹部を形成する凹部形成工程を有する。   In the present invention, a plurality of piezoelectric vibrating reeds having a vibrating part including an excitation electrode and a frame part surrounding the vibrating part are formed on the piezoelectric wafer, and an extraction electrode electrically connected to the excitation electrode is a frame part. A piezoelectric vibrating piece forming step formed on the back surface of the substrate, and a plurality of base portions corresponding to the piezoelectric vibrating piece are formed on the base wafer, and an opening is formed between adjacent base portions and corresponding to the extraction electrode. A base portion forming step to be formed, a bonding step in which the base wafer is bonded to the back surface of the piezoelectric wafer via a non-conductive bonding agent, and a part of the back surface of the base portion from the inner surface of the opening portion A conductive film forming process in which a conductive film connected to the extraction electrode is formed, and individual piezoelectric devices are formed by cutting the piezoelectric wafer and the base wafer along a scribe line set including a part of the opening. Is A piezoelectric vibration piece forming step including a region exposed at an end of the frame portion and exposed from the opening of the base wafer on the back surface of the piezoelectric wafer. A recess forming step of forming a recess having a width wider than the width of the line;

また、凹部形成工程において、凹部は、圧電ウェハに形成された圧電振動片に沿って格子状に形成されてもよい。また、圧電ウェハ形成工程は、圧電ウェハに形成する振動部を薄くする薄片化工程を含み、凹部形成工程は、薄片化工程と同時に行われてもよい。   In the recess forming step, the recess may be formed in a lattice shape along the piezoelectric vibrating piece formed on the piezoelectric wafer. Further, the piezoelectric wafer forming step may include a thinning step for thinning a vibrating portion formed on the piezoelectric wafer, and the concave portion forming step may be performed simultaneously with the thinning step.

本発明によれば、圧電振動片にチッピングが生じた場合でも引出電極の損傷や劣化等を防止するとともに、製造時において圧電ウェハ等を切断する際にチッピングに起因する引出電極の損傷等や、導電膜の切断を防止できる。よって、圧電デバイスの製造工程で生じる不良品の発生を低減することができ、圧電デバイスの生産性が向上するとともに、品質が良く信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。   According to the present invention, even when chipping occurs in the piezoelectric vibrating piece, damage or deterioration of the extraction electrode is prevented, and damage to the extraction electrode due to chipping when cutting the piezoelectric wafer or the like during manufacturing, Cutting of the conductive film can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of defective products that occur in the manufacturing process of the piezoelectric device, improve the productivity of the piezoelectric device, and provide a piezoelectric device with high quality and high reliability.

第1実施形態に係る圧電デバイスの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a piezoelectric device according to a first embodiment. (a)は図1の領域Sにおける平面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図である。(A) is a top view in the area | region S of FIG. 1, (b) is sectional drawing along the AA of (a). (a)は圧電ウェハを示す平面図、(b)はベースウェハを示す平面図である。(A) is a top view which shows a piezoelectric wafer, (b) is a top view which shows a base wafer. 第2実施形態に係る圧電デバイスを示し、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線に沿った断面図である。The piezoelectric device which concerns on 2nd Embodiment is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the BB line of (a). 第3実施形態に係る圧電デバイスを示す平面図である。It is a top view which shows the piezoelectric device which concerns on 3rd Embodiment. (a)は圧電ウェハの他の例を示す平面図、(b)はベースウェハの他の例を示す平面図である。(A) is a top view which shows the other example of a piezoelectric wafer, (b) is a top view which shows the other example of a base wafer. 第4実施形態に係る圧電デバイスを示し、(a)は平面図、(b)は(a)のC−C線に沿った断面図である。The piezoelectric device which concerns on 4th Embodiment is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along CC line of (a).

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態では、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、図面においてハッチングした部分は導電性の膜と接合材の断面を表している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. Further, in the following embodiments, in order to describe the embodiments in the drawings, the scale is appropriately changed and expressed by partially enlarging or emphasizing the description. The hatched portion in the drawing represents a cross section of the conductive film and the bonding material.

<第1実施形態>
(圧電デバイス100の構成)
第1実施形態に係る圧電デバイス100について説明する。
図1及び図2に示すように、圧電デバイス100は、リッド部110と、圧電振動片130と、ベース部120とにより構成されている。なお、以下の説明では、圧電振動片130の軸方向を基準とし、圧電デバイス100の長辺方向をX軸方向、圧電デバイス100の高さ方向をY軸方向、X、Y軸方向に垂直な方向、すなわち圧電デバイス100の短辺方向をZ軸方向として説明する。また、図2(a)は、図1の領域Sを拡大した平面図であり、分かり易くするために、リッド部110を透過して表している。
<First Embodiment>
(Configuration of the piezoelectric device 100)
The piezoelectric device 100 according to the first embodiment will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric device 100 includes a lid portion 110, a piezoelectric vibrating piece 130, and a base portion 120. In the following description, the longitudinal direction of the piezoelectric device 100 is defined as the X-axis direction, the height direction of the piezoelectric device 100 is defined as the Y-axis direction, and the X and Y-axis directions are perpendicular to the axial direction of the piezoelectric vibrating piece 130. The direction, that is, the short side direction of the piezoelectric device 100 will be described as the Z-axis direction. FIG. 2A is an enlarged plan view of the region S of FIG. 1 and shows the lid portion 110 transparently for easy understanding.

リッド部110は、Y軸方向から見ると、X軸方向に長辺、Z軸方向に短辺を有する矩形状に形成されており、リッド部110の裏面(−Y側の面)に、中央の領域が凹状となった中央部111を有し、中央部111を囲むように接合面112が形成されている。リッド部110は、後述する圧電振動片130の表面(+Y側の面)に配置され、接合面112が非電導性の接合材140を介して圧電振動片130の枠部132に接合されている。リッド部110を含めて、後述するベース部120及び圧電振動片130は、例えばATカットの水晶材が用いられている。ATカットは、水晶振動子等の圧電デバイスが常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、人工水晶の3つの結晶軸である電気軸、機械軸及び光学軸のうち、光学軸に対して結晶軸周りに35°15′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。   When viewed from the Y-axis direction, the lid portion 110 is formed in a rectangular shape having a long side in the X-axis direction and a short side in the Z-axis direction, and a center on the back surface (the surface on the −Y side) of the lid portion 110. This region has a central portion 111 having a concave shape, and a bonding surface 112 is formed so as to surround the central portion 111. The lid portion 110 is disposed on a surface (+ Y side surface) of a piezoelectric vibrating piece 130 described later, and the bonding surface 112 is bonded to the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130 via a non-conductive bonding material 140. . For example, an AT-cut quartz material is used for the base portion 120 and the piezoelectric vibrating piece 130 described later including the lid portion 110. The AT cut has an advantage that a good frequency characteristic can be obtained when a piezoelectric device such as a crystal resonator is used near room temperature, and the three crystal axes of the artificial quartz, the electrical axis, the mechanical axis, and the optical axis. Among them, this is a processing method of cutting at an angle of 35 ° 15 ′ around the crystal axis with respect to the optical axis.

ベース部120は、Y軸方向から見ると、リッド部110と同様にX軸方向に長辺、Z軸方向に短辺を有する矩形状に形成されており、ベース部120の表面(+Y側の面)に、中央の領域が凹状となった中央部121を有し、中央部121を囲むように接合面122が形成されている。ベース部120は、圧電振動片130の裏面(−Y側の面)に配置され、接合面122が接合材141を介して圧電振動片130の枠部132に接合される。   When viewed from the Y-axis direction, the base portion 120 is formed in a rectangular shape having a long side in the X-axis direction and a short side in the Z-axis direction, similar to the lid portion 110, and the surface of the base portion 120 (on the + Y side) Surface) has a central portion 121 having a concave central region, and a joint surface 122 is formed so as to surround the central portion 121. The base portion 120 is disposed on the back surface (the surface on the −Y side) of the piezoelectric vibrating piece 130, and the bonding surface 122 is bonded to the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130 via the bonding material 141.

また、ベース部120の4つの隅部のうち、+X側かつ+Z側の隅部及びその対角に位置する隅部には、ベース部120の角部分を切り欠いて形成された同一形状のキャスタレーション(切り欠き部)123が設けられている。キャスタレーション123は、図2(b)に示すように、Y軸方向に沿った平面状ではなく、Y軸方向の中央部が外側に突出する傾斜面を有している。これは、ベース部120を形成するATカットの水晶材の異方性に起因するものである。すなわち、ATカットされた水晶材の異方性によりエッチング速度に差異が生じるため、キャスタレーション123は傾斜面となって形成される。   Of the four corners of the base portion 120, the casters having the same shape formed by cutting out the corner portions of the base portion 120 at the corner portions on the + X side and the + Z side and the corner portions thereof. A notch 123 is provided. As shown in FIG. 2B, the castellation 123 has an inclined surface in which a central portion in the Y-axis direction protrudes outward rather than a planar shape along the Y-axis direction. This is due to the anisotropy of the AT-cut quartz material forming the base portion 120. That is, since the etching rate varies depending on the anisotropy of the AT-cut quartz material, the castellation 123 is formed as an inclined surface.

ベース部120の裏面(−Y側の面)には、圧電デバイス100と回路基板等とを電気的に接続させるための外部電極150、150aが設けられている。また、ベース部120のキャスタレーション123には、外部電極150、150aにそれぞれ続く導電膜151、151aが設けられている。図2(b)に示すように、導電膜151は、キャスタレーション123を覆うように形成され、さらに、枠部132の裏面(−Y側の面)であってキャスタレーション123により露出する領域に形成されている。接続電極151aについても同様である。そして、導電膜151、151aは、枠部132の裏面に形成された引出電極137b、138(ともに後述する)とそれぞれ電気的に接続されている。なお、図2(b)に示すように、引出電極137bは、導電膜151に被覆されて外気と接触しないようにしており、引出電極137bの腐食等を防止している。引出電極138についても同様に、導電膜151aに被覆されている。   External electrodes 150 and 150 a for electrically connecting the piezoelectric device 100 and a circuit board or the like are provided on the back surface (the surface on the −Y side) of the base portion 120. Further, the castellation 123 of the base portion 120 is provided with conductive films 151 and 151a respectively following the external electrodes 150 and 150a. As shown in FIG. 2B, the conductive film 151 is formed so as to cover the castellation 123, and further on the back surface (the surface on the −Y side) of the frame portion 132 and exposed by the castellation 123. Is formed. The same applies to the connection electrode 151a. The conductive films 151 and 151a are electrically connected to lead electrodes 137b and 138 (both will be described later) formed on the back surface of the frame portion 132, respectively. As shown in FIG. 2B, the extraction electrode 137b is covered with the conductive film 151 so as not to come into contact with the outside air, thereby preventing corrosion of the extraction electrode 137b. Similarly, the extraction electrode 138 is covered with the conductive film 151a.

外部電極150、150a及び導電膜151、151aは、スパッタリングにより導電性の金属膜が成膜されることで一体として形成されている。ただし、外部電極150、150aと導電膜151、151aとは別々に形成されたものであってもよい。例えば、ベース部120の裏面に予め外部電極が形成され、この外部電極と引出電極137b、138とを接続させるように、導電膜が設けられてもよい。   The external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a are integrally formed by forming a conductive metal film by sputtering. However, the external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a may be formed separately. For example, an external electrode may be formed in advance on the back surface of the base portion 120, and a conductive film may be provided so as to connect the external electrode and the extraction electrodes 137b and 138.

また、外部電極150、150a及び導電膜151、151aを形成する導電性の金属膜は、クロム(Cr)の層、ニッケルタングステン(Ni−W)の層、金(Au)の層の順で積層された3層構造を有している。クロムが用いられる理由は、ベース部120及び圧電振動片130を構成している水晶材との密着性に優れているとともに、成膜後にニッケルタングステンの層に拡散してその露出面で酸化被膜(不動態の膜)を形成し、金属膜の耐腐食性を向上させるためである。なお、上記金属膜は、スパッタリングによる成膜に代えて真空蒸着を用いてもよい。また、導電性の金属膜としては、ニッケルタングステン(Ni−W)の層、金(Au)の層の順で成膜された2層の構成であってもよい。   The conductive metal film forming the external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a is formed of a chromium (Cr) layer, a nickel tungsten (Ni-W) layer, and a gold (Au) layer in this order. It has a three-layer structure. The reason why chromium is used is that it has excellent adhesion to the crystal material constituting the base portion 120 and the piezoelectric vibrating piece 130 and diffuses into the nickel tungsten layer after film formation, and an oxide film ( This is to improve the corrosion resistance of the metal film. Note that the metal film may be formed by vacuum evaporation instead of film formation by sputtering. Further, the conductive metal film may have a two-layer structure in which a nickel tungsten (Ni—W) layer and a gold (Au) layer are formed in this order.

圧電振動片130は、所定の振動数で振動する振動部131と、振動部131を囲んだ枠部132と、振動部131と枠部132とを連結する連結部133とを有し、振動部131と枠部132との間にはY軸方向に貫通する貫通穴134が形成されている。振動部131及び連結部133は、Y軸方向の厚さが枠部132と比べて薄く形成されている。また、圧電振動片130は、全体として、X軸方向に長辺、Z軸方向に短辺を有する矩形状に形成されている。   The piezoelectric vibrating piece 130 includes a vibrating part 131 that vibrates at a predetermined frequency, a frame part 132 that surrounds the vibrating part 131, and a connecting part 133 that connects the vibrating part 131 and the frame part 132. A through hole 134 that penetrates in the Y-axis direction is formed between 131 and the frame portion 132. The vibrating part 131 and the connecting part 133 are formed so that the thickness in the Y-axis direction is thinner than that of the frame part 132. The piezoelectric vibrating piece 130 is formed in a rectangular shape having a long side in the X-axis direction and a short side in the Z-axis direction as a whole.

また、圧電振動片130の枠部132には、端部132aかつ裏面(−Y側の面)の位置に、枠部132の外周に沿った段部139が設けられる。段部139は、枠部132の端部132aの裏面において、枠部132の外周に沿うように、X軸方向及びZ軸方向に枠部132を一周するように形成されている。この段部139によって、枠部132の端部132aは、Y軸方向の厚さが他の部分と比較して薄くなっている。この端部132aのY軸方向の厚さは、振動部131と同様の厚さとなっているが、これに限定されるものではない。なお、段部139は、キャスタレーション123に対応する位置にも設けられており、キャスタレーション123によって露出した状態となっている。   Further, the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130 is provided with a step portion 139 along the outer periphery of the frame portion 132 at the position of the end portion 132 a and the back surface (the surface on the −Y side). The step portion 139 is formed on the back surface of the end portion 132 a of the frame portion 132 so as to make a round of the frame portion 132 in the X-axis direction and the Z-axis direction along the outer periphery of the frame portion 132. By this stepped portion 139, the end portion 132a of the frame portion 132 is thinner in the Y-axis direction than other portions. The thickness of the end portion 132a in the Y-axis direction is the same as that of the vibrating portion 131, but is not limited thereto. The step portion 139 is also provided at a position corresponding to the castellation 123, and is exposed by the castellation 123.

段部139は、図2(b)に示すように、枠部132の端部132aの裏面を断面がL字状に切り欠いて形成されている。この段部139のY軸方向の長さ(枠部132の裏面からの深さ)は、枠部132の表面から振動部131の深さに相当する。また、段部139のX軸方向及びZ軸方向の長さは、図2(a)に示すように、ベース部120に設けられたキャスタレーション123の幅よりも小さくなっている。また、導電膜151、151aは、図2(b)に示すように、キャスタレーション123、接合材141、及び引出電極137b、138を覆いつつ、段部139まで形成されている。   As shown in FIG. 2B, the stepped portion 139 is formed by cutting the back surface of the end portion 132a of the frame portion 132 into an L-shaped cross section. The length of the step portion 139 in the Y-axis direction (depth from the back surface of the frame portion 132) corresponds to the depth of the vibrating portion 131 from the surface of the frame portion 132. Further, the length of the step portion 139 in the X-axis direction and the Z-axis direction is smaller than the width of the castellation 123 provided in the base portion 120 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2B, the conductive films 151 and 151a are formed up to the step portion 139 while covering the castellation 123, the bonding material 141, and the extraction electrodes 137b and 138.

圧電振動片130の振動部131の表面(+Y側の面)及び裏面(−Y側の面)には、それぞれ励振電極135、136が形成されている。そして、圧電振動片130の枠部132の表面(+Y側の面)及び裏面(−Y側の面)には、励振電極135と電気的に接続する引出電極137が形成されている。引出電極137は、図1に示すように、励振電極135から連結部133の表面(+Y側の面)を通って枠部132の表面まで−X軸方向に引き出され、次に、枠部132の表面を+Z軸方向に延びた後に折り曲げられて+X軸方向に引き出され、枠部132の表面の+X側かつ+Z側の領域まで形成された引出電極137aを有している。この引出電極137aから、枠部132の内側の面に形成された引出電極137cを介して、枠部132の裏面に形成された矩形の引出電極137bまで引き出される。   Excitation electrodes 135 and 136 are respectively formed on the front surface (+ Y side surface) and the back surface (−Y side surface) of the vibrating portion 131 of the piezoelectric vibrating piece 130. An extraction electrode 137 that is electrically connected to the excitation electrode 135 is formed on the front surface (+ Y side surface) and the back surface (−Y side surface) of the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130. As shown in FIG. 1, the extraction electrode 137 is extracted in the −X-axis direction from the excitation electrode 135 through the surface of the coupling portion 133 (the surface on the + Y side) to the surface of the frame portion 132, and then the frame portion 132. The lead electrode 137a is extended to the + Z-axis direction and then bent and pulled out in the + X-axis direction, and is formed up to the + X side and + Z side regions of the surface of the frame portion 132. The lead electrode 137 a is led to a rectangular lead electrode 137 b formed on the back surface of the frame portion 132 via a lead electrode 137 c formed on the inner surface of the frame portion 132.

引出電極137bは、図2(a)に示すように、段部139から離間して形成されるとともに、+X側かつ+Z側の一部がキャスタレーション123によって露出するように配置されている。また、引出電極137bは、接合材141を介してベース部120を圧電振動片130に接合した場合でも、図2(b)に示すように、接合材141の端部から露出するように形成されている。   As shown in FIG. 2A, the extraction electrode 137 b is formed so as to be separated from the step portion 139, and is arranged so that a part on the + X side and the + Z side is exposed by the castellation 123. In addition, even when the base portion 120 is bonded to the piezoelectric vibrating piece 130 via the bonding material 141, the extraction electrode 137b is formed so as to be exposed from the end portion of the bonding material 141 as shown in FIG. ing.

なお、引出電極137aは、枠部132の端部132aから離間して形成される。従って、図2(b)に示すように、圧電振動片130にリッド部110を接合した際、接合材140によって引出電極137aの外縁が被覆された状態となる。これにより、引出電極137aは外気との接触が防止され、外気中の水分による腐食等が防止される。   The extraction electrode 137a is formed away from the end portion 132a of the frame portion 132. Therefore, as shown in FIG. 2B, when the lid portion 110 is bonded to the piezoelectric vibrating piece 130, the outer edge of the extraction electrode 137 a is covered with the bonding material 140. Thereby, the extraction electrode 137a is prevented from coming into contact with the outside air, and corrosion due to moisture in the outside air is prevented.

圧電振動片130の枠部132の裏面(−Y側の面)には、励振電極136と電気的に接続する引出電極138が形成されている。引出電極138は、図1に示すように、励振電極136から連結部133の裏面(−Y側の面)を通って枠部132の裏面まで−X軸方向に引き出され、枠部132の裏面の−X側かつ−Z側において矩形状に形成される。この引出電極138と引出電極137とは電気的な接続がなく、しかも、枠部132の裏面において引出電極138と引出電極137bとは対角位置に形成されている。引出電極138は、図示しないが、図2(a)に示す引出電極137bと同様に、段部139から離間して形成されるとともに、−X側かつ−Z側の一部がキャスタレーション123によって露出するように配置されている(図1参照)。また、引出電極138は、接合材141を介してベース部120を圧電振動片130に接合した場合でも、図2(a)に示す引出電極137bと同様に、接合材141の端部から露出するように形成されている。   An extraction electrode 138 that is electrically connected to the excitation electrode 136 is formed on the back surface (the surface on the −Y side) of the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130. As shown in FIG. 1, the extraction electrode 138 is drawn in the −X-axis direction from the excitation electrode 136 through the back surface (the surface on the −Y side) of the coupling portion 133 to the back surface of the frame portion 132. Are formed in a rectangular shape on the −X side and the −Z side. The extraction electrode 138 and the extraction electrode 137 are not electrically connected, and the extraction electrode 138 and the extraction electrode 137 b are formed at diagonal positions on the back surface of the frame portion 132. Although not shown, the extraction electrode 138 is formed away from the stepped portion 139 as in the case of the extraction electrode 137 b shown in FIG. 2A, and a part on the −X side and the −Z side is formed by the castellation 123. It is arranged so that it is exposed (see Figure 1). Further, the extraction electrode 138 is exposed from the end portion of the bonding material 141 similarly to the extraction electrode 137b shown in FIG. 2A even when the base portion 120 is bonded to the piezoelectric vibrating piece 130 via the bonding material 141. It is formed as follows.

励振電極135、136及び引出電極137、138は、導電性の金属膜であり、スパッタリングにより成膜される。導電性の金属膜としては、ニッケルタングステン(Ni−W)の層、金(Au)の層の順で積層された2層構造を有している。なお、この金属膜の下地膜としてクロム(Cr)を成膜してもよい。   The excitation electrodes 135 and 136 and the extraction electrodes 137 and 138 are conductive metal films and are formed by sputtering. The conductive metal film has a two-layer structure in which a nickel tungsten (Ni-W) layer and a gold (Au) layer are stacked in this order. Note that chromium (Cr) may be formed as a base film of the metal film.

このように、第1実施形態によれば、圧電振動片130の枠部132の端部132aに段部139が設けられるので、この圧電デバイス100を回路基板に実装するときや、搬送時等に枠部132の外縁にチッピングが生じても、割れ等が段部139までに抑えられるので、引出電極137b等が外気に触れて腐食等を生じさせることを防止でき、圧電デバイス100の動作信頼性を確保することができる。   As described above, according to the first embodiment, since the step portion 139 is provided at the end 132a of the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130, the piezoelectric device 100 is mounted on the circuit board or is transported. Even if chipping occurs at the outer edge of the frame portion 132, cracks and the like are suppressed up to the step portion 139, so that the extraction electrode 137b and the like can be prevented from touching the outside air to cause corrosion and the like, and the operation reliability of the piezoelectric device 100 is improved. Can be secured.

(圧電デバイス100の製造方法)
次に、圧電デバイス100の製造方法について説明する。
先ず、不図示のリッドウェハ、圧電ウェハAW1、ベースウェハBWが用意される。各ウェハは、水晶結晶体からATカットにより切り出される。なお、圧電ウェハAW1だけでなく、リッドウェハやベースウェハBWにおいてもATカットされた水晶ウェハが用いられる。これは、圧電デバイス100の製造工程において、ウェハ同士を接合する工程やウェハの表面に金属膜を成膜する工程では、各ウェハが加熱されて熱膨張するが、熱膨張率の異なる素材のウェハを用いると、熱膨張率の差異によって変形や割れ等が生じる可能性があるからである。
(Method for Manufacturing Piezoelectric Device 100)
Next, a method for manufacturing the piezoelectric device 100 will be described.
First, a lid wafer (not shown), a piezoelectric wafer AW1, and a base wafer BW are prepared. Each wafer is cut out from the quartz crystal body by AT cut. Note that not only the piezoelectric wafer AW1, but also a lid wafer and a base wafer BW are crystal wafers that have been AT-cut. This is because, in the manufacturing process of the piezoelectric device 100, each wafer is heated and thermally expanded in the process of bonding the wafers and forming the metal film on the surface of the wafer, but the wafers having different thermal expansion coefficients are used. This is because deformation or cracking may occur due to the difference in thermal expansion coefficient.

[圧電振動片形成工程]
圧電ウェハAW1は、図3(a)に示すように、複数の圧電振動片130に対応する領域のそれぞれに、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって、矩形状の振動部131と、振動部131を囲む枠部132と、振動部131と枠部132とを連結する連結部133とが形成される。なお、振動部131と枠部132との間には貫通穴134が形成される。続いて、振動部131は、所望の周波数特性を備えるように、エッチング等により厚さ(Y軸方向の幅)が薄くなるように加工される(薄片化工程)。なお、薄片化工程を行うか否かは任意である。
[Piezoelectric vibrating piece forming process]
As shown in FIG. 3A, the piezoelectric wafer AW1 has a rectangular vibrating portion 131 and a frame surrounding the vibrating portion 131 in each of the regions corresponding to the plurality of piezoelectric vibrating pieces 130 by photolithography and etching. The part 132 and the connection part 133 which connects the vibration part 131 and the frame part 132 are formed. A through hole 134 is formed between the vibration part 131 and the frame part 132. Subsequently, the vibrating unit 131 is processed so as to have a small thickness (width in the Y-axis direction) by etching or the like so as to have a desired frequency characteristic (a thinning step). Note that it is arbitrary whether or not to perform the thinning step.

また、圧電ウェハAW1の裏面(−Y側の面)には、枠部132の端部132aに相当する位置に凹部160が形成される(凹部形成工程)。凹部160は、スクライブラインSL1、SL2に対応するように、X軸方向の凹部160aと、Z軸方向の凹部160bとによって格子状に形成される。凹部160aの幅(Z軸方向の長さ)D1はスクライブラインSL1の幅(Z軸方向の長さ)L1より広くなっている。また、凹部160bの幅(X軸方向の長さ)D2はスクライブラインSL2の幅(X軸方向の長さ)L2より広くなっている。ここで、スクライブラインSL1、SL2とは、ダイシングソーによって切断加工(ダイシング)されるラインである。   Further, a concave portion 160 is formed on the back surface (the surface on the −Y side) of the piezoelectric wafer AW1 at a position corresponding to the end portion 132a of the frame portion 132 (a concave portion forming step). The recesses 160 are formed in a lattice pattern by the recesses 160a in the X-axis direction and the recesses 160b in the Z-axis direction so as to correspond to the scribe lines SL1 and SL2. The width (length in the Z-axis direction) D1 of the recess 160a is wider than the width (length in the Z-axis direction) L1 of the scribe line SL1. Further, the width (length in the X-axis direction) D2 of the recess 160b is wider than the width (length in the X-axis direction) L2 of the scribe line SL2. Here, the scribe lines SL1 and SL2 are lines that are cut (diced) by a dicing saw.

凹部形成工程と薄片化工程とは同時に行われるが、各工程を別々に行ってもよい。振動部131を薄くする量と、凹部160の深さとがほぼ同一の場合は、エッチング等によって同時に加工することが可能であり、これにより製造工程の短縮化を図ることができる。また、凹部160aの幅D1と、凹部160bの幅D2とは同一に形成されるが、異なってもよい。いずれの場合もスクライブラインSL1、SL2より広ければ、その幅は任意である。なお、凹部形成工程と薄片化工程は、エッチングにより行うことに限定されず、機械的な切削加工等により行ってもよい。   The recess forming step and the thinning step are performed simultaneously, but each step may be performed separately. When the thickness of the vibrating portion 131 is substantially the same as the depth of the concave portion 160, it can be processed simultaneously by etching or the like, thereby shortening the manufacturing process. Further, the width D1 of the recess 160a and the width D2 of the recess 160b are formed the same, but may be different. In either case, the width is arbitrary as long as it is wider than the scribe lines SL1 and SL2. Note that the recess forming step and the thinning step are not limited to being performed by etching, and may be performed by mechanical cutting or the like.

振動部131の表面には、励振電極135、及びこの励振電極135と電気的に接続する引出電極137aが形成される。振動部131の裏面には、励振電極136と、この励振電極136と電気的に接続する引出電極138、さらに引出電極137bが形成される。枠部132の内側の面には、引出電極137aと137bとを電気的に接続する引出電極137cが形成される。励振電極135、136及び引出電極137、138は、例えば、圧電ウェハAW1上の電極が形成されない部分の表面にのみフォトリソグラフィ法によりマスクされて、この圧電ウェハAW1の表面にスパッタリングにより、ニッケルタングステン(Ni−W)製の薄膜が成膜され、その上から金(Au)製の薄膜が成膜されることで形成される。なお、成膜は真空蒸着により行われてもよい。   An excitation electrode 135 and an extraction electrode 137 a electrically connected to the excitation electrode 135 are formed on the surface of the vibration part 131. An excitation electrode 136, an extraction electrode 138 electrically connected to the excitation electrode 136, and an extraction electrode 137 b are formed on the back surface of the vibration part 131. On the inner surface of the frame portion 132, an extraction electrode 137c that electrically connects the extraction electrodes 137a and 137b is formed. For example, the excitation electrodes 135 and 136 and the extraction electrodes 137 and 138 are masked by photolithography only on the surface of the piezoelectric wafer AW1 where no electrode is formed, and the surface of the piezoelectric wafer AW1 is sputtered by nickel tungsten ( A thin film made of Ni—W is formed, and a thin film made of gold (Au) is formed thereon. The film formation may be performed by vacuum evaporation.

[ベース部形成工程]
ベースウェハBWは、図3(b)に示すように、複数のベース部120に対応する領域の表面(+Y側の面)のそれぞれに、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって、矩形状かつ凹状の中央部121が形成される。また、各ベース部120の四隅のうち対角の二つの位置(すなわち、隣り合うベース部120間であって、引出電極137b、138と対向する部分)には、キャスタレーション123を形成するための開口部170が形成される。この開口部170のそれぞれは、スクライブラインSL1、SL2に一部が入るように配置される。中央部121及び開口部171は、例えば、フォトリソグラフィ法及びハーフエッチングまたはエッチングにより形成されるが、機械的な切削加工等により形成されてもよい。なお、このベース部形成工程は、圧電振動片形成工程と並行して行われる。
[Base part forming process]
As shown in FIG. 3B, the base wafer BW has a rectangular and concave central portion formed on the surface (+ Y side surface) corresponding to the plurality of base portions 120 by photolithography and etching. 121 is formed. In addition, castellations 123 are formed at two diagonal positions of the four corners of each base portion 120 (that is, between adjacent base portions 120 and facing the extraction electrodes 137b and 138). An opening 170 is formed. Each of the openings 170 is arranged so that a part thereof enters the scribe lines SL1 and SL2. The central portion 121 and the opening 171 are formed by, for example, photolithography and half etching or etching, but may be formed by mechanical cutting or the like. This base portion forming step is performed in parallel with the piezoelectric vibrating piece forming step.

[リッド部形成工程]
不図示のリッドウェハは、ベースウェハBWと同様に、複数のリッド部110に対応する領域の裏面(−Y側の面)のそれぞれに、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって、矩形状かつ凹状の中央部111が形成される。なお、このリッド部形成工程は、圧電振動片形成工程やベース部形成工程と並行して行われる。
[Lid part forming process]
Similarly to the base wafer BW, the lid wafer (not shown) has a rectangular and concave central portion 111 formed on each of the back surfaces (surfaces on the −Y side) corresponding to the plurality of lid portions 110 by photolithography and etching. Is formed. This lid portion forming step is performed in parallel with the piezoelectric vibrating piece forming step and the base portion forming step.

[接合工程]
続いて、真空雰囲気下において、圧電ウェハAW1の表面に、接合材140を介してリッドウェハを接合させる。同様に、圧電ウェハAW1の裏面に、接合材141を介してベースウェハBWを接合させる。なお、リッドウェハ及びベースウェハBWのそれぞれは、圧電ウェハAW1に対して位置決めされた状態で接合されている。接合材140は、リッド部110の周辺部112と枠部132の表面との間にそれぞれ配置されている。接合材141は、枠部132の裏面とベース部120の周辺部122との間にそれぞれ配置されている。接合工程を経た状態では、振動部131は、リッド部の中央部111と枠部132、ベース部120の中央部121とで囲まれた内部空間(キャビティ)に収められる。なお、内部空間は、真空以外に不活性ガスが封入されてもよい。
[Jointing process]
Subsequently, the lid wafer is bonded to the surface of the piezoelectric wafer AW1 via the bonding material 140 in a vacuum atmosphere. Similarly, the base wafer BW is bonded to the back surface of the piezoelectric wafer AW1 via the bonding material 141. Each of the lid wafer and the base wafer BW is bonded in a state of being positioned with respect to the piezoelectric wafer AW1. The bonding material 140 is disposed between the peripheral portion 112 of the lid portion 110 and the surface of the frame portion 132, respectively. The bonding material 141 is disposed between the back surface of the frame portion 132 and the peripheral portion 122 of the base portion 120. In a state where the joining process has been performed, the vibration part 131 is housed in an internal space (cavity) surrounded by the center part 111 and the frame part 132 of the lid part and the center part 121 of the base part 120. The internal space may be filled with an inert gas other than vacuum.

[導電膜形成工程]
続いて、ベースウェハBWの裏面(−Y側の面)には、外部電極150、150aと、この外部電極150、150aと引出電極137b、138とを電気的に接続する導電膜151、151aが形成される。外部電極150、150a及び導電膜151、151aは、同じ導電性の金属膜が用いられており、ほぼ同時に形成される。例えば、メタルマスク等を用いてスパッタで所定の場所に金属膜を形成することで外部電極150、150a及び導電膜151、151aが形成される。ただし、外部電極150、150aと導電膜151、151aとを同時に形成することに限定されず、例えば外部電極150、150aを上記したベース部形成工程において予め形成しておき、後に導電膜151、151aを形成してもよい
[Conductive film formation process]
Subsequently, external electrodes 150 and 150a and conductive films 151 and 151a electrically connecting the external electrodes 150 and 150a and the extraction electrodes 137b and 138 are formed on the back surface (the surface on the −Y side) of the base wafer BW. It is formed. The external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a are made of the same conductive metal film and are formed almost simultaneously. For example, the external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a are formed by forming a metal film at a predetermined location by sputtering using a metal mask or the like. However, it is not limited to forming the external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a at the same time. For example, the external electrodes 150 and 150a are formed in advance in the above-described base portion forming step, and the conductive films 151 and 151a are later formed. May form

導電膜151は、開口部170の側面、接合材141の側面、及び枠部132の裏面にまで形成され、引出電極137bと接続する(図2(b)参照)。同様に導電膜151aは、開口部170の側面、接合材141の側面、及び枠部132の裏面にまで形成され、引出電極138と接続する。外部電極150、150a及び導電膜151、151aを形成する金属膜としては、下地膜としてクロム(Cr)が成膜され、この下地膜にニッケルタングステン(Ni−W)、金(Au)の順で成膜される。なお、成膜は真空蒸着により行われてもよい。   The conductive film 151 is formed up to the side surface of the opening 170, the side surface of the bonding material 141, and the back surface of the frame portion 132, and is connected to the extraction electrode 137b (see FIG. 2B). Similarly, the conductive film 151 a is formed up to the side surface of the opening 170, the side surface of the bonding material 141, and the back surface of the frame portion 132, and is connected to the extraction electrode 138. As a metal film for forming the external electrodes 150 and 150a and the conductive films 151 and 151a, chromium (Cr) is formed as a base film, and nickel tungsten (Ni-W) and gold (Au) are sequentially formed on the base film. A film is formed. The film formation may be performed by vacuum evaporation.

[切断工程]
続いて、接合されたリッドウェハ、圧電ウェハAW1、及びベースウェハBWは、スクライブラインSL1、SL2に沿ってX軸方向及びZ軸方向にダイシングソーによって切断(ダイシング)される。スクライブラインSL1、SL2は、図3(a)に示すように、圧電ウェハAW1においては凹部160a、160b内に設定されている。また、スクライブラインSL1、SL2は、図3(b)に示すように、ベースウェハBWにおいては開口部170の一部を含んで設定されている。
[Cutting process]
Subsequently, the bonded lid wafer, piezoelectric wafer AW1, and base wafer BW are cut (diced) by a dicing saw along the scribe lines SL1 and SL2 in the X-axis direction and the Z-axis direction. As shown in FIG. 3A, the scribe lines SL1 and SL2 are set in the recesses 160a and 160b in the piezoelectric wafer AW1. Further, as shown in FIG. 3B, the scribe lines SL1 and SL2 are set so as to include a part of the opening 170 in the base wafer BW.

なお、凹部160a、160bの幅D1、D2が、スクライブラインSL1、SL2の幅L1、L2より広いことから、ダイシング後に凹部160a、160bの残った部分が段部139となる。また、スクライブラインSL1、SL2が開口部170の一部を含むことにより、切断後にキャスタレーション123が形成される。この切断工程により個々の圧電デバイス100に切り分けられ、圧電デバイス100が完成する。   Since the widths D1 and D2 of the recesses 160a and 160b are wider than the widths L1 and L2 of the scribe lines SL1 and SL2, the portions where the recesses 160a and 160b remain after dicing become the stepped portion 139. Further, since the scribe lines SL1 and SL2 include a part of the opening 170, the castellation 123 is formed after cutting. The piezoelectric device 100 is completed by cutting into individual piezoelectric devices 100 by this cutting process.

このように、切断工程において、スクライブラインSL1、SL2が凹部160a、160b内となっているので、ダイシングに際して圧電振動片130にチッピングが生じた場合でも割れや欠けが段部139(凹部160)によって止められ、圧電デバイス100の内部方向へのチッピングの進行が抑制される。従って、引出電極137bの損傷や、引出電極130bが外気に触れて腐食すること、圧電振動片130とベース部120との接合不良などが防止され、不良品の発生を防止して信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。また、凹部160a、160bにより凹部160が格子状に形成されるので、圧電振動片形成工程において、パターニング及びエッチングなどを用いた凹部160の形成が容易であり、製造コストの上昇を抑えることができる。   In this way, since the scribe lines SL1 and SL2 are in the recesses 160a and 160b in the cutting process, even when chipping occurs in the piezoelectric vibrating piece 130 during dicing, cracks and chips are caused by the step portion 139 (recess 160). The chipping is stopped, and the progress of chipping in the inner direction of the piezoelectric device 100 is suppressed. Accordingly, damage to the extraction electrode 137b, corrosion of the extraction electrode 130b by contact with the outside air, and poor bonding between the piezoelectric vibrating piece 130 and the base portion 120 are prevented, and generation of defective products is prevented and high reliability is achieved. A piezoelectric device can be provided. Further, since the concave portions 160 are formed in a lattice shape by the concave portions 160a and 160b, it is easy to form the concave portions 160 using patterning, etching, and the like in the piezoelectric vibrating piece forming step, and an increase in manufacturing cost can be suppressed. .

<第2実施形態>
(圧電デバイス200の構成)
次に、第2実施形態に係る圧電デバイス200について説明する。以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図4(a)は、圧電デバイス200の一部を拡大した平面図であり、その拡大した部分は、図1の領域Sに相当する部分である。また、図4(a)は、図2(a)と同様に、リッド部を透過して表している。
Second Embodiment
(Configuration of piezoelectric device 200)
Next, the piezoelectric device 200 according to the second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. 4A is a plan view in which a part of the piezoelectric device 200 is enlarged, and the enlarged part is a part corresponding to the region S in FIG. Further, FIG. 4A shows the lid portion through like the FIG. 2A.

圧電デバイス200は、図4(a)及び(b)に示すように、リッド部110と、圧電振動片230と、ベース部120とにより構成されている。なお、リッド部110及びベース部120は、第1実施形態に係る圧電デバイス100に用いられたものと同様である。また、圧電振動片230においては、不図示の振動部131、連結部133、貫通部134、励振電極135、136、及び段部139も第1実施形態の圧電デバイス100と同様である。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the piezoelectric device 200 includes a lid portion 110, a piezoelectric vibrating piece 230, and a base portion 120. The lid part 110 and the base part 120 are the same as those used in the piezoelectric device 100 according to the first embodiment. Further, in the piezoelectric vibrating piece 230, a vibrating part 131, a connecting part 133, a penetrating part 134, excitation electrodes 135 and 136, and a step part 139 are the same as those of the piezoelectric device 100 of the first embodiment.

圧電振動片230には、励振電極135と電気的に接続された引出電極237が形成される。枠部132の表面(+Y側の面)には、励振電極135から引き出された引出電極237aが形成される。枠部132の裏面(−Y側の面)には、枠部132の内側の面に形成された引出電極237cを介して、引出電極237aと電気的に接続された引出電極237bが形成される。なお、引出電極237a、237cは第1実施形態の引出電極137a、137cとほぼ同様である。引出電極237bは、キャスタレーション123に対応する部分を含み、段部139にわたって矩形状に形成されている。ただし、引出電極237bは、図4(a)に示すように、枠部132の端部132aから離間した位置に配置されている。なお、図示しないが、枠部132の裏面において、引出電極237bと対角に配置される引出電極(第1実施形態では引出電極138に相当する)についても同様に段部139にわたって矩形状に形成される。   On the piezoelectric vibrating piece 230, an extraction electrode 237 electrically connected to the excitation electrode 135 is formed. An extraction electrode 237 a that is extracted from the excitation electrode 135 is formed on the surface (+ Y side surface) of the frame portion 132. An extraction electrode 237b electrically connected to the extraction electrode 237a is formed on the back surface (the surface on the −Y side) of the frame portion 132 via an extraction electrode 237c formed on the inner surface of the frame portion 132. . The extraction electrodes 237a and 237c are substantially the same as the extraction electrodes 137a and 137c of the first embodiment. The extraction electrode 237 b includes a portion corresponding to the castellation 123, and is formed in a rectangular shape over the step portion 139. However, the extraction electrode 237b is disposed at a position separated from the end portion 132a of the frame portion 132, as shown in FIG. Although not shown, the extraction electrode (corresponding to the extraction electrode 138 in the first embodiment) disposed diagonally to the extraction electrode 237b on the back surface of the frame portion 132 is similarly formed in a rectangular shape over the step portion 139. Is done.

接合材142は、図4(b)に示すように、段部139まで張り出しており、この接合材142の端部を覆うように導電膜251が形成されている。導電膜251は、リッド部120の裏面に形成された外部電極250とともに形成され、外部電極250と引出電極237bとを電気的に接続している。   As shown in FIG. 4B, the bonding material 142 extends to the stepped portion 139, and a conductive film 251 is formed so as to cover the end portion of the bonding material 142. The conductive film 251 is formed together with the external electrode 250 formed on the back surface of the lid portion 120, and electrically connects the external electrode 250 and the extraction electrode 237b.

このように、第2実施形態によれば、引出電極237bが段部139まで形成されるので、接合材142がキャスタレーション123からはみ出した場合でも導電膜251が引出電極237bと接続することができ、電気的な接続不良を回避することができる。また、接合材142は、段部139によってはみ出しが止められるため、段部139に形成された引出電極237bと導電膜251とを確実に接続させることができる。   Thus, according to the second embodiment, since the extraction electrode 237b is formed up to the step portion 139, even when the bonding material 142 protrudes from the castellation 123, the conductive film 251 can be connected to the extraction electrode 237b. , Electrical connection failure can be avoided. Further, since the protrusion of the bonding material 142 is stopped by the step portion 139, the extraction electrode 237b formed on the step portion 139 and the conductive film 251 can be reliably connected.

(圧電デバイス200の製造方法)
次に、圧電デバイス200の製造方法について説明する。なお、ATカットされたリッドウェハ、圧電ウェハ、ベースウェハが用いられる点は、圧電デバイス100の製造方法と同様である。また、圧電デバイス200の製造方法における各工程は、圧電デバイス100の製造方法で説明した各工程とほぼ同様である。以下、各工程において異なる点を中心に説明する。
(Method for manufacturing piezoelectric device 200)
Next, a method for manufacturing the piezoelectric device 200 will be described. It should be noted that the AT-cut lid wafer, piezoelectric wafer, and base wafer are used in the same manner as the method for manufacturing the piezoelectric device 100. Each process in the method for manufacturing the piezoelectric device 200 is substantially the same as each process described in the method for manufacturing the piezoelectric device 100. The following description will focus on the differences in each process.

圧電振動片形成工程では、引出電極237bが、圧電ウェハの裏面において、枠部132に相当する領域から凹部にわたって矩形状に形成される(図4(a)参照)。ただし、引出電極237bは、スクライブラインから離間した状態で形成される。なお、引出電極237a、237cは、圧電デバイス100における引出電極137a、137cと同様に形成される。   In the piezoelectric vibrating piece forming step, the extraction electrode 237b is formed in a rectangular shape from the region corresponding to the frame portion 132 to the concave portion on the back surface of the piezoelectric wafer (see FIG. 4A). However, the extraction electrode 237b is formed in a state separated from the scribe line. The extraction electrodes 237a and 237c are formed in the same manner as the extraction electrodes 137a and 137c in the piezoelectric device 100.

接合工程では、真空雰囲気下において、圧電ウェハの裏面に、接合材142を介してベースウェハが接合される。このとき、接合材142が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出すが、圧電ウェハに形成された凹部(図3(a)の圧電ウェハAW1に形成された凹部160を参照)によって止められ、凹部内(すなわち段部139)に入り込まない。なお、接合材142は、圧電ウェハとベースウェハとの接合後に両者間に隙間が生じるのを避けるため、やや多めに配置されることがあり、この場合は接合材142が両者間からはみ出しやすい。   In the bonding step, the base wafer is bonded to the back surface of the piezoelectric wafer via the bonding material 142 in a vacuum atmosphere. At this time, the bonding material 142 protrudes from between the piezoelectric wafer and the base wafer, but is stopped by the recess formed in the piezoelectric wafer (see the recess 160 formed in the piezoelectric wafer AW1 in FIG. 3A). It does not enter the inside (that is, the step 139). It should be noted that the bonding material 142 may be disposed slightly larger in order to avoid a gap between the piezoelectric wafer and the base wafer after bonding, and in this case, the bonding material 142 tends to protrude from both.

導電膜形成工程では、ベースウェハに裏面に対して、外部電極250の形成とともに、開口部(図3(b)のベースウェハBWに形成された開口部170を参照)の側面を含めて、接合材142の端部とともに凹部まで導電膜251が形成される。なお、引出電極237bと導電膜251との接続は、凹部(後の段部139)にて行われている。また、引出電極237bの外周縁は、凹部において導電膜251に覆われた状態となっている。   In the conductive film forming process, the external electrode 250 is formed on the back surface of the base wafer, and the side surface of the opening (see the opening 170 formed in the base wafer BW in FIG. 3B) is bonded. A conductive film 251 is formed to the concave portion together with the end portion of the material 142. Note that the connection between the extraction electrode 237b and the conductive film 251 is made in the concave portion (the subsequent step portion 139). The outer peripheral edge of the extraction electrode 237b is covered with the conductive film 251 in the recess.

切断工程では、第1実施形態に係る圧電デバイス100の製造方法と同様に、スクライブラインに沿ってダイシングされる。スクライブラインは凹部内に設定されるため(図2参照)、接合材142及び導電膜251はスクライブラインから離間しており、ダイシングによって導電膜251が切断されることはない。すなわち、接合材142が、凹部に入り込まないように止められており、この接合材142に導電膜251が形成されることで、スクライブラインから導電膜251を離間させている。この切断工程により圧電デバイス200が完成する。   In the cutting step, dicing is performed along the scribe line, as in the method for manufacturing the piezoelectric device 100 according to the first embodiment. Since the scribe line is set in the recess (see FIG. 2), the bonding material 142 and the conductive film 251 are separated from the scribe line, and the conductive film 251 is not cut by dicing. That is, the bonding material 142 is stopped so as not to enter the concave portion, and the conductive film 251 is formed on the bonding material 142, thereby separating the conductive film 251 from the scribe line. The piezoelectric device 200 is completed by this cutting process.

このように、接合材142が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出る場合でも凹部によって止められ、この接合材142を覆う導電膜251がスクライブラインまで張り出さないようにしている。従って、切断工程で導電膜251が不用意に切断されることはなく、不良品の発生を防止することができる。   As described above, even when the bonding material 142 protrudes from between the piezoelectric wafer and the base wafer, the bonding material 142 is stopped by the concave portion, and the conductive film 251 covering the bonding material 142 is prevented from protruding to the scribe line. Therefore, the conductive film 251 is not inadvertently cut in the cutting step, and generation of defective products can be prevented.

<第3実施形態>
(圧電デバイス300の構成)
次に、第3実施形態に係る圧電デバイス300について説明する。以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図5は、圧電デバイス300の一部を拡大した平面図であり、その拡大した部分は、図1の領域Sに相当する部分である。また、図5は、図2(a)と同様に、リッド部を透過して表している。
<Third Embodiment>
(Configuration of piezoelectric device 300)
Next, a piezoelectric device 300 according to the third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. 5 is an enlarged plan view of a part of the piezoelectric device 300, and the enlarged portion corresponds to the region S in FIG. Further, FIG. 5 shows the lid portion in a transparent manner as in FIG.

圧電デバイス300は、図示しないが、圧電振動片330の表面及び裏面に、第1実施形態の圧電デバイス100と同様のリッド部及びベース部がそれぞれ接合される。また、圧電振動片330においては、不図示の振動部131、連結部133、貫通部134、及び励振電極135、136について、圧電デバイス100と同様である。   Although not shown, the piezoelectric device 300 has a lid portion and a base portion similar to those of the piezoelectric device 100 according to the first embodiment bonded to the front and back surfaces of the piezoelectric vibrating piece 330, respectively. In the piezoelectric vibrating piece 330, the vibration unit 131, the coupling unit 133, the penetration unit 134, and the excitation electrodes 135 and 136 (not shown) are the same as those of the piezoelectric device 100.

圧電振動片330は、図5に示すように、枠部132の端部132aにおいて、角部に段部139aが形成されている。段部139aは、キャスタレーション123の幅より狭く、枠部132の角部から−X軸方向及び−Z軸方向にキャスタレーション123を越えて延びたL字状に形成されている。なお、段部139aにおける枠部132の厚さは、第1実施形態の段部139と同様に、振動部131と同様の厚さに形成される。また、引出電極137bは、段部139aから離間して形成される。なお、図示しないが、枠部132の裏面において、引出電極137bと対角に配置される引出電極(第1実施形態の引出電極138)についても同様に段部139aから離間して矩形状に形成される。   As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrating piece 330 has step portions 139 a at the corners at the end 132 a of the frame portion 132. The step portion 139a is narrower than the width of the castellation 123, and is formed in an L shape extending from the corner portion of the frame portion 132 beyond the castellation 123 in the −X axis direction and the −Z axis direction. In addition, the thickness of the frame part 132 in the step part 139a is formed in the same thickness as the vibration part 131 similarly to the step part 139 of 1st Embodiment. The extraction electrode 137b is formed away from the step portion 139a. Although not shown, the extraction electrode (extraction electrode 138 of the first embodiment) disposed diagonally to the extraction electrode 137b on the back surface of the frame portion 132 is also formed in a rectangular shape spaced apart from the step portion 139a. Is done.

このように、第3実施形態によれば、キャスタレーション123に対応して段部139aが形成されるため、第1実施形態の圧電デバイス100と同様の効果を奏する。さらに、段部139aが枠部132の角部に部分的に設けられるため、圧電振動片330の枠部132に対する加工範囲が小さく、ベース部との接合面を広くできるので、ベース部との間のシールの信頼性を向上できるとともに、圧電デバイス300全体の剛性を確保できる。   As described above, according to the third embodiment, since the step portion 139a is formed corresponding to the castellation 123, the same effect as the piezoelectric device 100 of the first embodiment can be obtained. Furthermore, since the step portion 139a is partially provided at the corner portion of the frame portion 132, the processing range of the piezoelectric vibrating piece 330 with respect to the frame portion 132 is small, and the joint surface with the base portion can be widened. The reliability of the seal can be improved and the rigidity of the entire piezoelectric device 300 can be secured.

(圧電デバイス300の製造方法)
次に、圧電デバイス300の製造方法について説明する。なお、ATカットされたリッドウェハ、圧電ウェハ、ベースウェハが用いられる点は、圧電デバイス100の製造方法と同様である。また、圧電デバイス300の製造方法における各工程は、圧電デバイス100の製造方法で説明した各工程とほぼ同様である。以下、各工程において異なる点を中心に説明する。
(Method for Manufacturing Piezoelectric Device 300)
Next, a method for manufacturing the piezoelectric device 300 will be described. It should be noted that the AT-cut lid wafer, piezoelectric wafer, and base wafer are used in the same manner as the method for manufacturing the piezoelectric device 100. Each process in the method for manufacturing the piezoelectric device 300 is substantially the same as each process described in the method for manufacturing the piezoelectric device 100. The following description will focus on the differences in each process.

圧電振動片形成工程では、圧電ウェハAW2は、図6(a)に示すように、複数の圧電振動片130が互いに隣接する領域に、スクライブラインSL1、SL2に対応するように、凹部161が形成される(凹部形成工程)。凹部161は、それぞれ十字状に形成され、X軸方向に延びた部分の幅(Z軸方向の長さ)D3がスクライブラインSL1の幅L1より広くなっており、Z軸方向に延びた部分の幅(X軸方向の長さ)D4がスクライブラインSL2の幅L2より広くなっている。なお、凹部161を形成する工程は、第1実施形態と同様に、振動部131に対する薄片化工程と同時または別々に行われる。なお、凹部形成工程は、エッチングにより行うことに限定されず、機械的な切削加工等により行ってもよい。   In the piezoelectric vibrating piece forming step, as shown in FIG. 6A, the piezoelectric wafer AW2 has a recess 161 formed in a region where the plurality of piezoelectric vibrating pieces 130 are adjacent to each other so as to correspond to the scribe lines SL1 and SL2. (Recess forming step). The concave portions 161 are each formed in a cross shape, and the width (length in the Z-axis direction) D3 of the portion extending in the X-axis direction is wider than the width L1 of the scribe line SL1, and the portion extending in the Z-axis direction is The width (length in the X-axis direction) D4 is wider than the width L2 of the scribe line SL2. In addition, the process of forming the recessed part 161 is performed simultaneously or separately with the thinning process with respect to the vibration part 131 similarly to 1st Embodiment. The recess forming step is not limited to being performed by etching, and may be performed by mechanical cutting or the like.

その他、接合工程、導電膜形成工程、切断工程は、第1実施形態と同様の工程を経て圧電デバイス300が完成する。
このように、スクライブラインSL1、SL2が凹部161内を通るので、ダイシングに際して圧電振動片330にチッピングが生じた場合でも割れや欠けが段部139a(凹部161)によって止められ、圧電デバイス300の内部方向へのチッピングの進行が抑制される。従って、引出電極137bの損傷等が防止され、信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。また、凹部161は圧電ウェハAW2の裏面の小さい領域に形成されるので、圧電ウェハAW2の剛性の低下が小さく、接合工程などで圧電ウェハAW2の割れ等を抑制できる。
In addition, the bonding process, the conductive film forming process, and the cutting process are completed through the same processes as in the first embodiment, and the piezoelectric device 300 is completed.
As described above, since the scribe lines SL1 and SL2 pass through the recess 161, even when the piezoelectric vibrating piece 330 is chipped during dicing, cracks and chips are stopped by the step portion 139a (recess 161), and the inside of the piezoelectric device 300 is The progress of chipping in the direction is suppressed. Therefore, damage to the extraction electrode 137b is prevented, and a highly reliable piezoelectric device can be provided. Further, since the concave portion 161 is formed in a small region on the back surface of the piezoelectric wafer AW2, a decrease in rigidity of the piezoelectric wafer AW2 is small, and cracking of the piezoelectric wafer AW2 can be suppressed in a bonding process or the like.

<第4実施形態>
(圧電デバイス400の構成)
次に、第4実施形態に係る圧電デバイス400について説明する。以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図7(a)は、圧電デバイス400の一部を拡大した平面図であり、その拡大した部分は、図1の領域Sに相当する部分である。また、図7(a)は、図2(a)と同様に、リッド部を透過して表している。
<Fourth embodiment>
(Configuration of piezoelectric device 400)
Next, a piezoelectric device 400 according to the fourth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. 7A is a plan view in which a part of the piezoelectric device 400 is enlarged, and the enlarged part is a part corresponding to the region S in FIG. Further, FIG. 7A shows the lid portion through like the FIG. 2A.

圧電デバイス400は、図7(a)及び(b)に示すように、リッド部110と、圧電振動片430と、ベース部120とにより構成されている。なお、リッド部110及びベース部120は、第1実施形態に係る圧電デバイス100に用いられたものと同様である。また、圧電振動片430においては、不図示の振動部131、連結部133、貫通部134、及び励振電極135、136について、第1実施形態の圧電デバイス100と同様である。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the piezoelectric device 400 includes a lid part 110, a piezoelectric vibrating piece 430, and a base part 120. The lid part 110 and the base part 120 are the same as those used in the piezoelectric device 100 according to the first embodiment. Further, in the piezoelectric vibrating piece 430, the vibration unit 131, the coupling unit 133, the penetration unit 134, and the excitation electrodes 135 and 136 (not shown) are the same as those of the piezoelectric device 100 of the first embodiment.

圧電振動片430は、枠部132の裏面の角部に段部139bが形成される。段部139bは、図7(a)に示すように、Y軸方向から見て、キャスタレーション123の領域に対して、+X軸方向に長さW1、+Z軸方向に長さW2だけ小さい矩形状に形成されている。なお、段部139bにおける枠部132の厚さは、第1実施形態の段部139と同様に、振動部131(図1参照)と同様の厚さに形成される。   In the piezoelectric vibrating piece 430, a step portion 139 b is formed at a corner portion on the back surface of the frame portion 132. As shown in FIG. 7A, the step portion 139b has a rectangular shape that is smaller than the castellation 123 region by a length W1 in the + X-axis direction and a length W2 in the + Z-axis direction, as viewed from the Y-axis direction. Is formed. In addition, the thickness of the frame part 132 in the step part 139b is formed in the same thickness as the vibration part 131 (refer FIG. 1) similarly to the step part 139 of 1st Embodiment.

圧電振動片430には、励振電極135と電気的に接続された引出電極437が形成される。枠部132の表面(+Y側の面)には、励振電極135から引き出された引出電極437aが形成される。枠部132の裏面(−Y側の面)には、枠部132の内側の面に形成された引出電極437cを介して、引出電極437aと電気的に接続された引出電極437bが形成される。なお、引出電極437a、437cは第1実施形態の引出電極137a、137cとほぼ同様である。引出電極437bは、キャスタレーション123に対応する部分を含み、段部139bにわたって矩形状に形成されている。ただし、引出電極437bは、図7(a)に示すように、枠部132の端部132aから離間した位置に配置されている。なお、図示しないが、枠部132の裏面において、引出電極437bと対角に配置される引出電極(第1実施形態では引出電極138に相当する)についても同様に段部139bにわたって矩形状に形成される。   On the piezoelectric vibrating piece 430, an extraction electrode 437 electrically connected to the excitation electrode 135 is formed. An extraction electrode 437 a extracted from the excitation electrode 135 is formed on the surface (+ Y side surface) of the frame portion 132. An extraction electrode 437 b electrically connected to the extraction electrode 437 a is formed on the back surface (the surface on the −Y side) of the frame portion 132 via an extraction electrode 437 c formed on the inner surface of the frame portion 132. . The extraction electrodes 437a and 437c are substantially the same as the extraction electrodes 137a and 137c of the first embodiment. The extraction electrode 437b includes a portion corresponding to the castellation 123, and is formed in a rectangular shape over the step portion 139b. However, the extraction electrode 437b is disposed at a position separated from the end portion 132a of the frame portion 132, as shown in FIG. Although not shown, the extraction electrode (corresponding to the extraction electrode 138 in the first embodiment) arranged diagonally to the extraction electrode 437b on the back surface of the frame portion 132 is similarly formed in a rectangular shape over the step portion 139b. Is done.

接合材143の端部は、図7(b)に示すように、段部139bまで達しており、この接合材143の端部を覆うように導電膜451が形成されている。導電膜451は、リッド部120の裏面に形成された外部電極450とともに形成され、外部電極450と引出電極437bとを電気的に接続している。   As shown in FIG. 7B, the end of the bonding material 143 reaches the stepped portion 139b, and a conductive film 451 is formed so as to cover the end of the bonding material 143. The conductive film 451 is formed together with the external electrode 450 formed on the back surface of the lid portion 120, and electrically connects the external electrode 450 and the extraction electrode 437b.

このように、第4実施形態によれば、引出電極437bが段部139bまで形成されるので、接合材143が段部139bまで達しても導電膜451が引出電極437bと接続することができ、電気的な接続不良を回避することができる。また、キャスタレーション123からはみ出た接合材143は段部139bによって止められるため、段部139bに形成された引出電極437bと導電膜451とを確実に接続することができる。また、段部139bが小さいため、ベース部120との接合面を広くすることができ、ベース部120との間のシールの信頼性を向上できるとともに、圧電デバイス400全体の剛性を確保できる。   Thus, according to the fourth embodiment, since the extraction electrode 437b is formed up to the step portion 139b, the conductive film 451 can be connected to the extraction electrode 437b even if the bonding material 143 reaches the step portion 139b. A poor electrical connection can be avoided. Further, since the bonding material 143 protruding from the castellation 123 is stopped by the step portion 139b, the extraction electrode 437b formed on the step portion 139b and the conductive film 451 can be reliably connected. In addition, since the step portion 139b is small, the joint surface with the base portion 120 can be widened, the reliability of the seal with the base portion 120 can be improved, and the rigidity of the entire piezoelectric device 400 can be ensured.

(圧電デバイス400の製造方法)
次に、圧電デバイス400の製造方法について説明する。なお、ATカットされたリッドウェハ、圧電ウェハ、ベースウェハが用いられる点は、圧電デバイス100の製造方法と同様である。また、圧電デバイス400の製造方法における各工程は、圧電デバイス100の製造方法で説明した各工程とほぼ同様である。以下、各工程において異なる点を中心に説明する。
(Method for Manufacturing Piezoelectric Device 400)
Next, a method for manufacturing the piezoelectric device 400 will be described. It should be noted that the AT-cut lid wafer, piezoelectric wafer, and base wafer are used in the same manner as the method for manufacturing the piezoelectric device 100. Each process in the method for manufacturing the piezoelectric device 400 is substantially the same as each process described in the method for manufacturing the piezoelectric device 100. The following description will focus on the differences in each process.

圧電振動片形成工程では、引出電極437bが、枠部132の裏面において段部139bにわたって矩形状に形成される(図7(a)参照)。ただし、引出電極437bは、枠部132の端部132aから離間した状態で形成される。また、引出電極437a、437cは、圧電デバイス100における引出電極137a、137cと同様に形成される。圧電ウェハには、段部139bを形成するための開口部が形成される。この開口部としては、例えば図2(b)に示すような配置で形成される。この凹部を形成する工程は、第1実施形態と同様に、振動部131に対する薄片化工程と同時または別々に行われる。なお、凹部形成工程は、エッチングにより行うことに限定されず、機械的な切削加工等により行ってもよい。   In the piezoelectric vibrating piece forming step, the extraction electrode 437b is formed in a rectangular shape over the step portion 139b on the back surface of the frame portion 132 (see FIG. 7A). However, the extraction electrode 437 b is formed in a state of being separated from the end portion 132 a of the frame portion 132. The extraction electrodes 437 a and 437 c are formed in the same manner as the extraction electrodes 137 a and 137 c in the piezoelectric device 100. In the piezoelectric wafer, an opening for forming the step portion 139b is formed. For example, the opening is formed in an arrangement as shown in FIG. The step of forming the recess is performed at the same time as or separately from the thinning step for the vibrating portion 131 as in the first embodiment. The recess forming step is not limited to being performed by etching, and may be performed by mechanical cutting or the like.

接合工程では、真空雰囲気下において、圧電ウェハの裏面に、接合材143を介してベースウェハが接合される。このとき、接合材143が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出すが、圧電ウェハに形成された凹部によって止められ、凹部内(すなわち段部139b)に入り込まない。   In the bonding step, the base wafer is bonded to the back surface of the piezoelectric wafer via the bonding material 143 in a vacuum atmosphere. At this time, the bonding material 143 protrudes from between the piezoelectric wafer and the base wafer, but is stopped by the recess formed in the piezoelectric wafer and does not enter the recess (that is, the step portion 139b).

導電膜形成工程では、ベースウェハに裏面に対して、外部電極450の形成とともに、開口部(図3(b)のベースウェハBWに形成された開口部170を参照)の側面を含めて、接合材143の端部とともに凹部まで導電膜451が形成される。なお、引出電極437bと導電膜451との接続は、凹部(後の段部139b)にて行われている。また、引出電極437bの外周縁は、凹部において導電膜451に覆われた状態となっている。   In the conductive film forming step, the external electrode 450 is formed on the back surface of the base wafer, and the side including the side surface of the opening (see the opening 170 formed in the base wafer BW in FIG. 3B) is bonded. A conductive film 451 is formed to the concave portion together with the end portion of the material 143. Note that the connection between the extraction electrode 437b and the conductive film 451 is made in the recess (the subsequent step 139b). In addition, the outer peripheral edge of the extraction electrode 437b is covered with the conductive film 451 in the recess.

切断工程では、第1実施形態に係る圧電デバイス100の製造方法と同様に、スクライブラインに沿ってダイシングされる。スクライブラインは凹部内に設定されるため(図2参照)、接合材143及び導電膜451はスクライブラインから離間しており、ダイシングによって導電膜451が切断されることはない。この切断工程により圧電デバイス400が完成する。   In the cutting step, dicing is performed along the scribe line, as in the method for manufacturing the piezoelectric device 100 according to the first embodiment. Since the scribe line is set in the recess (see FIG. 2), the bonding material 143 and the conductive film 451 are separated from the scribe line, and the conductive film 451 is not cut by dicing. The piezoelectric device 400 is completed by this cutting process.

このように、接合材143が圧電ウェハとベースウェハとの間からはみ出る場合でも凹部によって止められ、この接合材143を覆う導電膜451がスクライブラインまで張り出さないようにしている。従って、切断工程で導電膜451が不用意に切断されることはなく、不良品の発生を防止することができる。また、段部139bを形成するための凹部は、圧電ウェハの裏面の小さい領域に形成されるので、圧電ウェハの剛性の低下が小さく、接合工程などで圧電ウェハの割れ等を抑制できる。   As described above, even when the bonding material 143 protrudes between the piezoelectric wafer and the base wafer, the bonding material 143 is stopped by the concave portion, and the conductive film 451 covering the bonding material 143 is prevented from protruding to the scribe line. Accordingly, the conductive film 451 is not inadvertently cut in the cutting step, and generation of defective products can be prevented. In addition, since the recess for forming the stepped portion 139b is formed in a small region on the back surface of the piezoelectric wafer, the rigidity of the piezoelectric wafer is hardly lowered, and cracking of the piezoelectric wafer can be suppressed in the bonding process.

以上、第1〜4実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、キャスタレーション(切り欠き部)123がベース部120の隅部に形成されているがこれに代えて、ベース部120の辺部に設けられたものでもよい。この場合、段部は、キャスタレーションに対応するように圧電振動片130の枠部132の裏面において外周の辺部に形成される。   The first to fourth embodiments have been described above, but the present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the castellation (notch portion) 123 is formed at the corner portion of the base portion 120, but instead, it may be provided at the side portion of the base portion 120. In this case, the stepped portion is formed on the outer peripheral side portion on the back surface of the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130 so as to correspond to the castellation.

また、上記した実施形態では、圧電デバイスとして水晶振動子(圧電振動子)を示しているが、発振器であってもよい。発振器の場合は、ベース部120にIC等が搭載され、圧電振動片130の引出電極137a等、及びベース部120の外部電極150がそれぞれICに接続される。また、上記した実施形態は、圧電振動片130として水晶振動片を用いているが、これに代えて、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等から形成された圧電振動片を用いてもよい。また、リッド部110及びベース部120として水晶材を用いているが、これに代えて、ガラスやセラミックス等を用いてもよい。   In the above-described embodiment, a crystal resonator (piezoelectric resonator) is shown as the piezoelectric device, but an oscillator may be used. In the case of an oscillator, an IC or the like is mounted on the base portion 120, and the extraction electrode 137a of the piezoelectric vibrating piece 130 and the external electrode 150 of the base portion 120 are connected to the IC, respectively. In the above-described embodiment, a quartz crystal vibrating piece is used as the piezoelectric vibrating piece 130. Alternatively, a piezoelectric vibrating piece formed of lithium tantalate, lithium niobate, or the like may be used. Further, although the quartz material is used for the lid portion 110 and the base portion 120, glass, ceramics, or the like may be used instead.

AW1、AW2…圧電ウェハ
BW…ベースウェハ
SL1、SL2…スクライブライン
100、200、300、400…圧電デバイス
110…リッド部
120…ベース部
123…キャスタレーション(切り欠き部)
130、230、330、430…圧電振動片
131…振動部
132…枠部
132a…端部
133…連結部
134…貫通穴
135、136…励振電極
137、137a、137b、137c、138、237、237a、237b、237c、437、437a、437b、437c…引出電極
139、139a、139b…段部
140、141、142、143…接合材
150、150a、250、350、450…外部電極
151、151a、251、351、451…導電膜
160、161…凹部
170…開口部
AW1, AW2 ... piezoelectric wafer BW ... base wafer SL1, SL2 ... scribe line 100, 200, 300, 400 ... piezoelectric device 110 ... lid part 120 ... base part 123 ... castation (notch part)
130, 230, 330, 430 ... piezoelectric vibrating piece
131 ... Vibrating part 132 ... Frame part 132a ... End part 133 ... Connecting part 134 ... Through hole 135, 136 ... Excitation electrode 137, 137a, 137b, 137c, 138, 237, 237a, 237b, 237c, 437, 437a, 437b, 437c: Extraction electrode 139, 139a, 139b ... Stepped portions 140, 141, 142, 143 ... Bonding materials 150, 150a, 250, 350, 450 ... External electrodes 151, 151a, 251, 351, 451 ... Conductive films 160, 161 ... Recess 170 ... Opening

Claims (8)

振動部を囲んだ枠部を有し、前記振動部に設けられた励振電極と電気的に接続された引出電極を前記枠部の裏面に備える圧電振動片と、
前記圧電振動片の裏面に接合材を介して接合され、前記引出電極に対応して切り欠き部が設けられたベース部と、を有し、
前記ベース部の裏面の外部電極から前記引出電極に接続するように、前記切り欠き部を介して導電膜が形成された圧電デバイスであって、
前記圧電振動片は、前記枠部の端部であって前記切り欠き部に対応する裏面側に段部が形成される圧電デバイス。
A piezoelectric vibrating piece having a frame part surrounding the vibration part, and having an extraction electrode electrically connected to an excitation electrode provided in the vibration part on a back surface of the frame part;
A base portion that is bonded to the back surface of the piezoelectric vibrating piece via a bonding material and is provided with a notch corresponding to the extraction electrode;
A piezoelectric device in which a conductive film is formed through the notch so as to connect from the external electrode on the back surface of the base portion to the extraction electrode,
The piezoelectric vibrating piece is a piezoelectric device in which a step portion is formed on the back surface side corresponding to the notch portion, which is an end portion of the frame portion.
前記段部は、前記枠部の外周全体にわたって形成される請求項1記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein the step portion is formed over the entire outer periphery of the frame portion. 前記引出電極は、前記段部から離間して形成される請求項1または請求項2記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein the extraction electrode is formed apart from the step portion. 前記引出電極は、前記段部まで形成され、前記段部において前記引出電極と前記導電膜とが接続される請求項1または請求項2記載の圧電デバイス。   The piezoelectric device according to claim 1, wherein the extraction electrode is formed up to the step portion, and the extraction electrode and the conductive film are connected at the step portion. 前記接合材は、前記段部まで張り出して配置される請求項4記載の圧電デバイス。   5. The piezoelectric device according to claim 4, wherein the bonding material is disposed so as to extend to the stepped portion. 圧電ウェハに、励振電極を含む振動部と、前記振動部を囲む枠部とを有する圧電振動片が複数形成されるともに、前記励振電極と電気的に接続する引出電極が前記枠部の裏面に形成される圧電振動片形成工程と、
ベースウェハに、前記圧電振動片に対応するベース部が複数形成されるとともに、隣り合うベース部間であって前記引出電極に対応する部分に開口部が形成されるベース部形成工程と、
前記圧電ウェハの裏面に、接合材を介して前記ベースウェハが接合される接合工程と、
前記ベース部の裏面の一部から、前記開口部の内側面を介して前記引出電極に接続する導電膜が形成される導電膜形成工程と、
前記開口部の一部を含んで設定されたスクライブラインに沿って前記圧電ウェハ及び前記ベースウェハが切断されることにより個々の圧電デバイスが形成される切断工程と、を有する圧電デバイスの製造方法であって、
前記圧電振動片形成工程は、前記圧電ウェハの裏面に、前記枠部の端部であって前記ベースウェハの前記開口部から露出する領域を含み、かつ前記スクライブラインの幅より広い幅の凹部を形成する凹部形成工程を有する圧電デバイスの製造方法。
A plurality of piezoelectric vibrating reeds having a vibrating part including an excitation electrode and a frame part surrounding the vibrating part are formed on the piezoelectric wafer, and an extraction electrode electrically connected to the excitation electrode is formed on the back surface of the frame part. A piezoelectric vibrating piece forming step to be formed;
A base portion forming step in which a plurality of base portions corresponding to the piezoelectric vibrating reed are formed on a base wafer, and an opening is formed in a portion corresponding to the extraction electrode between adjacent base portions;
A bonding step in which the base wafer is bonded to the back surface of the piezoelectric wafer via a bonding material;
A conductive film forming step in which a conductive film connected to the extraction electrode is formed from a part of the back surface of the base portion through the inner surface of the opening;
A cutting step in which individual piezoelectric devices are formed by cutting the piezoelectric wafer and the base wafer along a scribe line set including a part of the opening. There,
The piezoelectric vibrating reed forming step includes a recess on the back surface of the piezoelectric wafer that includes an area that is an end of the frame and is exposed from the opening of the base wafer, and that has a width wider than the width of the scribe line. A method of manufacturing a piezoelectric device including a step of forming a recess.
前記凹部形成工程において、前記凹部は、前記圧電ウェハに形成された前記圧電振動片に沿って格子状に形成される請求項6記載の圧電デバイスの製造方法。   The method for manufacturing a piezoelectric device according to claim 6, wherein, in the recess forming step, the recess is formed in a lattice shape along the piezoelectric vibrating piece formed on the piezoelectric wafer. 前記圧電振動片形成工程は、前記圧電ウェハに形成する前記振動部を薄くする薄片化工程を含み、前記凹部形成工程は、前記薄片化工程と同時に行われる請求項6または請求項7記載の圧電デバイスの製造方法。






The piezoelectric vibrating piece forming step includes a thinning step of thinning the vibrating portion formed on the piezoelectric wafer, and the concave portion forming step is performed simultaneously with the thinning step. Device manufacturing method.






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