JP2015186231A - 圧電振動素子、圧電デバイス及び圧電振動素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】好適に引出電極の面積を確保できる圧電振動素子を提供する。【解決手段】振動素子５では、水晶片１５は、矩形の板状の本体１５ａと、本体１５ａからその主面に沿う方向へ突出する第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃとを有している。第１励振電極１７及び第２励振電極１８は、本体１５ａの第１主面１５ａａ及び第２主面１５ａｂに位置している。第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、第１励振電極１７及び第２励振電極１８に接続されており、少なくとも一部が第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃに位置している。【選択図】図１

Description

本発明は、圧電振動素子、圧電デバイス及び圧電振動素子の製造方法に関する。

圧電振動子又は圧電発振器に用いられる圧電振動素子（圧電振動片）として、矩形状の圧電素板と、圧電素板の両主面に設けられた１対の励振電極と、この１対の励振電極に接続された１対の引出電極とを有するものが知られている（例えば特許文献１）。このような圧電振動素子は、例えば、圧電振動子又は圧電発振器のパッケージの一部を構成する素子搭載部材の実装面に対向配置され、実装面に設けられた１対のパッドと、圧電振動素子の１対の引出電極とが導電性のバンプにより接着されることによって素子搭載部材に実装される。なお、特許文献１では、励振電極と引出電極との間の電界が圧電振動素子の特性に及ぼす影響を低減するための引出電極の形状を提案している。

特開２０１２−１８６７０９号公報

引出電極は、例えば、圧電振動素子が強固に素子搭載部材に固定されるように、バンプとの密着面積がある程度確保される必要がある。しかし、引出電極の面積を確保することが難しい場合がある。例えば、小型化された圧電振動素子において引出電極の面積を確保すると、１対の引出電極間の距離が短くなって、これら電極が圧電振動素子の重みで潰されたバンプによって短絡するおそれがある。また、例えば、上記のように、励振電極と引出電極との間の距離が短くなり、これら電極間の意図しない電界の強度が高くなるおそれがある。

従って、好適に引出電極の面積を確保できる圧電振動素子、圧電デバイス及び圧電振動素子の製造方法が提供されることが望まれる。

本発明の一態様に係る圧電振動素子は、矩形の板状の本体と、前記本体からその主面に沿う方向へ突出する１対の突片とを有した圧電素板と、前記本体の両主面に位置する１対の励振電極と、前記１対の励振電極に接続されており、少なくとも一部が前記１対の突片に位置する１対の引出電極と、を有している。

好適には、前記１対の引出電極は、前記１対の励振電極から前記本体の１辺に向かって延びており、前記１対の突片は、前記１辺の両端部から前記１辺に直交する方向に突出している。

好適には、前記１対の引出電極の少なくとも一方は、前記１対の突片の一方において、当該突片の一方の主面から他方の主面へ、当該突片のその突出方向に対する側方の面を経由して延びている部分を有している。

本発明の一態様に係る圧電デバイスは、上記の圧電振動素子と、前記１対の引出電極と１対のバンプを介して接続された１対のパッドを有する素子搭載部材と、を有している。

好適には、前記１対のバンプの少なくとも一方は、前記１対の引出電極の一方のうちの前記１対の突片の一方に位置する部分に接している。

本発明の一態様に係る圧電振動素子の製造方法は、圧電ウェハをエッチングして、圧電素板と、当該圧電素板の外周に位置し、前記圧電素板と接続された枠部とを形成するエッチング工程と、前記圧電素板に、１対の励振電極と、当該１対の励振電極に接続された１対の引出電極とを形成する電極形成工程と、電極形成後の前記圧電素板を前記枠部から分離する分離工程と、を有し、前記圧電素板は、矩形の板状の本体と、前記本体からその主面に沿う方向へ突出する１対の突片とを有し、前記１対の励振電極は、前記本体の両主面に位置し、前記１対の引出電極は、少なくとも一部が前記１対の突片に位置し、前記エッチング工程の後且つ前記分離工程の前の前記圧電ウェハにおいて、前記１対の突片の先端と前記枠部とが接続されている。

好適には、上記製造方法は、前記電極形成工程の後、且つ、前記分離工程の前に、前記１対の励振電極に電圧を印加して前記圧電振動素子の検査を行う検査工程を更に有し、前記電極形成工程では、前記枠部に、前記１対の引出電極のうち前記１対の突片に位置する部分に接続された１対の検査用電極を形成し、前記検査工程では、前記１対の検査用電極に１対のプローブを当接させて前記１対の励振電極に電圧を印加する。

上記の構成又は手順によれば、好適に引出電極の面積を確保することができる。

本発明の第１の実施形態に係る水晶振動子の概略構成を示す分解斜視図。 図１のII−II線における水晶振動子の断面図。 図１の水晶振動子の振動素子を蓋部材側から見た斜視図。 図１の水晶振動子の振動素子を素子搭載部材の底面側から見た斜視図。 図１の水晶振動子の振動素子の展開図。 図３の振動素子の製造方法の手順を示すフローチャート。 図６の製造方法においてエッチングがなされたウェハの一部を示す平面図。 図６の製造方法において電極形成がなされたウェハの一部を示す平面図。 本発明の第２の実施形態に係る水晶振動子の概略構成を示す分解斜視図。

以下、本発明の実施形態に係る圧電デバイスについて、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

圧電デバイスは、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともにｚ方向の正側を上方として、上面、下面などの用語を用いるものとする。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスとして水晶振動子１の概略構成を示す分解斜視図である。また、図２は、図１のII−II線における水晶振動子１の断面図である。

水晶振動子１は、例えば、図１に示すように、概略して３つの部材からなる。すなわち、水晶振動子１は、凹部３ａが形成された素子搭載部材３と、凹部３ａに収容された振動素子５と、凹部３ａを塞ぐ蓋部材７とを有している。

水晶振動子１は、例えば、蓋部材７により凹部３ａが塞がれた状態で、概ね直方体状であり、その寸法は適宜に設定されてよい。例えば、比較的小さいものでは、ｘ方向又はｙ方向においては１辺の長さが１〜２ｍｍであり、ｚ方向においては１辺の長さが０．２〜０．４ｍｍである。凹部３ａは蓋部材７により封止され、その内部は、例えば、真空とされ、又は、窒素が封入されている。

素子搭載部材３は、公知のものと同様でよい。素子搭載部材３は、例えば、素子搭載部材３の主体となる基体９と、振動素子５を実装するための素子搭載パッド１１と、水晶振動子１を不図示の回路基板等に実装するための外部端子１３とを有している。

基体９は、絶縁材料から構成されている。絶縁材料は、例えば、セラミック又は樹脂である。基体９は、複数部材から構成されていてもよいし、全体が一体的に形成されていてもよい。基体９は、振動素子５を搭載且つ封止可能であれば、適宜な形状とされてよい。例えば、基体９は、上面側が開放された概ね直方体の箱形状に形成されており、上述の凹部３ａを有している。

素子搭載パッド１１は、例えば、凹部３ａの底面に設けられている。より具体的には、例えば、凹部３ａの底面の長手方向の一方側（ｘ方向の正側）に、１対の素子搭載パッド１１が設けられている。１対の素子搭載パッド１１は、凹部３ａの底面の短手方向（ｙ方向）に並んでいる。素子搭載パッド１１は、例えば、層状（板状含む。以下同じ。）に形成された導電性材料（例えば金属）からなる。その平面形状は適宜に設定されてよい。素子搭載パッド１１は、２種以上の金属層が積層されて構成されていてもよい。なお、後述する他の層状の導電体（１３、１７、１８、１９、２０等）も、素子搭載パッド１１と同様に、２種以上の金属層から構成されてよい。

外部端子１３は、例えば、素子搭載部材３の下面の４隅に設けられている。各外部端子１３は、例えば、層状に形成された導電性材料（例えば金属）からなる。その平面形状は適宜に設定されてよい。水晶振動子１は、例えば、外部端子１３と不図示の回路基板のパッドとが半田等により接合されることにより回路基板に実装される。

一の外部端子１３と一の素子搭載パッド１１とは不図示の接続導体により接続され、他の一の外部端子１３と他の一の素子搭載パッド１１とは不図示の接続導体により接続されている。接続導体は、例えば、基体９の内部に設けられたビア導体や内層導体によって構成されている。

振動素子５は、概略矩形の板状に形成されており、その主面を凹部３ａの底面に対向させて凹部３ａに収容される。振動素子５は、その短辺側の端部において導電性のバンプ２１（図２）により素子搭載パッド１１に接合される。これにより、振動素子５は、素子搭載部材３に片持ち梁のように支持されるとともに、素子搭載パッド１１と電気的に接続される。

バンプ２１は、振動素子の実装に利用されている公知のもの又はその他電子素子の実装に利用されている公知のものとされてよい。例えば、バンプ２１は、導電性接着剤（例えば樹脂に銀フィラーを混ぜたＡｇペースト）からなる。

蓋部材７の構成は、公知のものと同様でよい。例えば、蓋部材７は、金属から構成されている。蓋部材７は、例えば、概ね矩形の平板状に形成されており、素子搭載部材３の枠部上面に重ねられている。蓋部材７と素子搭載部材３とは、例えば、両者に設けられた金属層同士が溶接されることにより互いに固定されている。

図３は、振動素子５を蓋部材７側から見た斜視図であり、図４は、振動素子５を凹部３ａの底面側から見た斜視図であり、図５は、振動素子５の展開図である。

振動素子５は、例えば、圧電素板の一例である水晶片１５と、水晶片１５に電圧を印加するための第１励振電極１７及び第２励振電極１８と、振動素子５を素子搭載パッド１１に実装するための第１引出電極１９及び第２引出電極２０とを有している。第１引出電極１９は第１励振電極１７と接続されており、第２引出電極２０は第２励振電極１８と接続されている。

水晶片１５は、例えば、全体として一定の厚さの板状に形成されており、より具体的には、矩形（例えば長方形）の板状の本体１５ａと、本体１５ａから突出する第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃとを有している。

なお、本実施形態において矩形は、その角部が全体の形状を損なわない程度に面取りされたものを含むものとする。例えば、短辺がその長さの１／１０以下の長さでカットされたものを含むものとする。当該面取りは、エッチング等の精度によって意図せずに生じるものであってもよいし、意図的になされたものであってもよい。その他、矩形は、エッチング等の精度によって辺が微小に湾曲したものも含むものとする。

本体１５ａは、第１主面１５ａａと、その背面の第２主面１５ａｂと、これら主面の外周に位置する第１側面１５ａｃ〜第４側面１５ａｆとを有している。第１主面１５ａａは、蓋部材７に対向する面であり、第２主面１５ａｂは、凹部３ａの底面に対向する面である。第１側面１５ａｃ及び第２側面１５ａｄは、第１主面１５ａａの短辺に位置する面であり、第３側面１５ａｅ及び第４側面１５ａｆは、第１主面１５ａａの長辺に位置する面である。

なお、本実施形態を説明する図において、ｘ方向は、第１側面１５ａｃ及び第２側面１５ａｄに直交する方向であり、ｙ方向は、第３側面１５ａｅ及び第４側面１５ａｆに直交する方向であり、ｚ方向は、第１主面１５ａａ及び第２主面１５ａｂに直交する方向である。図３及び図４において、中心線ＣＬは、ｘ方向に平行に延び、水晶片１５の重心を通る線である。

第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃは、例えば、第１側面１５ａｃから突出しており、また、両者は、第１側面１５ａｃのｙ方向の両端に位置している。第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃは、例えば、平面視において矩形に形成されている。

第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃの各種寸法は適宜に設定されてよい。また、２つの突片の各種寸法は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

例えば、第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃの突出量（ｘ方向）は、互いに同一であり、また、本体１５ａの１辺の長さに比較して小さい。例えば、各突片の突出量は、本体１５ａの長辺の長さの１／８以上１／６以下、及び／又は、８０μｍ以上１００μｍ以下である。

また、例えば、第１突片１５ｂの幅（ｙ方向）は、第２突片１５ｃの幅（ｙ方向）よりも小さい。また、各突片の幅は、本体１５ａの１辺の長さに比較して小さい。例えば、各突片の幅は、本体１５ａの短辺の１／５以上１／３以下、及び／又は、１３０μｍ以上１７０μｍ以下である。

第１励振電極１７、第２励振電極１８、第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、水晶片１５の表面に形成された導電性材料（例えば金属）からなる。なお、これらは、例えば、互いに同一の材料及び厚みで形成されている。

第１励振電極１７及び第２励振電極１８は、公知の構成と同様とされてよい。例えば、第１励振電極１７は、第１主面１５ａａにおいてその中央側に少なくとも一部（本実施形態では全体）が位置している。また、第２励振電極１８は、第２主面１５ａｂにおいてその中央側に少なくとも一部（本実施形態では全体）が位置している。第１励振電極１７及び第２励振電極１８は水晶片１５を挟んで対向している。第１励振電極１７及び第２励振電極１８は、例えば、互いに同一の形状及び大きさであり、平面視において完全に重なっている。第１励振電極１７及び第２励振電極１８の形状は、例えば、第１主面１５ａａの４辺と平行な４辺を有する矩形である。

第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、例えば、第２主面１５ａｂ側においてのみ、素子搭載パッド１１と接続されるように構成されている。その一方で、第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、それぞれ、水晶片１５に対して第１主面１５ａａ側及び第２主面１５ａｂ側の双方に亘って設けられている。具体的には、以下のとおりである。

第１引出電極１９は、第１励振電極１７から延び、配線として機能する第１配線部１９ａと、第１配線部１９ａの先端に接続され、パッドとして機能する第１パッド部１９ｂとを有している。第１パッド部１９ｂは、第２主面１５ａｂ側に位置し、バンプ２１（図２）により素子搭載パッド１１と接続される。これにより、第１励振電極１７は、第１引出電極１９、バンプ２１、素子搭載パッド１１及び素子搭載部材３内の不図示の導体を介して外部端子１３と接続される。

第１配線部１９ａは、例えば、第１主面１５ａａにおいて第１励振電極１７から延び、水晶片１５の側面を経由して第２主面１５ａｂ側へ延びている。

より具体的には、例えば、まず、第１配線部１９ａは、第１主面１５ａａにおいて第１励振電極１７から第１側面１５ａｃ側へ延びている。当該部分は、例えば、第１励振電極１７の第１側面１５ａｃ側の１辺のうちの端部から第１側面１５ａｃに直交する方向（ｘ方向）へ、概ね一定の幅で延びている。この幅は、例えば、第１突片１５ｂの幅（ｘ方向）よりも小さく、また、第１突片１５ｂの内側（中心線ＣＬ側）の１辺の延長上に位置している。

その後、一部は、第１主面１５ａａにおいて中心線ＣＬ側へ広がるとともに、第１側面１５ａｃを経由して第２主面１５ａｂに到達している。当該部分の幅（ｘ方向）は、例えば、概ね一定である。また、当該部分の中心線ＣＬ側の縁部のｙ方向の位置は、例えば、第１パッド部１９ｂの中心線ＣＬ側の縁部のｙ方向の位置と一致している。

また、他の一部は、第１主面１５ａａにおいて中心線ＣＬとは反対側へ広がるとともに、第１突片１５ｂの第１主面１５ａａ側の面に延び、次に、第１突片１５ｂの中心線ＣＬ側の第１内側側面１５ｂｃを経由して、第１突片１５ｂの第２主面１５ａｂ側の面に到達している。当該部分は、例えば、第１突片１５ｂの第１主面１５ａａ側の面の全面、及び、第１内側側面１５ｂｃの全面に亘っている。

なお、第１配線部１９ａにおいて、第１側面１５ａｃに位置する部分と、第１内側側面１５ｂｃに位置する部分とはこれらの側面の角部を介して互いに接続されている。また、第１配線部１９ａにおいて、第１主面１５ａａの第１側面１５ａｃ側において広がる部分の幅（ｙ方向）は、例えば、第１パッド部１９ｂの幅（ｙ方向、最大幅）と同等であり、ｙ方向の位置が一致している。

第１パッド部１９ｂは、例えば、第２主面１５ａｂにおいて第１側面１５ａｃ側に位置するとともに、第１突片１５ｂの第２主面１５ａｂ側の面に位置している。第１パッド部１９ｂの形状は適宜に設定されてよいが、例えば、第１パッド部１９ｂは、第２主面１５ａｂにおいては、第２主面１５ａｂの４辺に平行な４辺を有する矩形に形成され、また、第１突片１５ｂの第２主面１５ａｂ側の面においてはその全面に形成されている。

バンプ２１は、第１パッド部１９ｂのうち、例えば、主として第２主面１５ａｂ（本体１５ａ）に位置する部分に密着する。バンプ２１は、第１パッド部１９ｂのうち、第１突片１５ｂの第２主面１５ａｂ側の面に位置する部分に対して、密着していてもよいし、密着していなくてもよい。バンプ２１は、その他、第１配線部１９ａの第１側面１５ａｃ及び第１内側側面１５ｂｃに位置する部分等に密着していてもよい。

第２引出電極２０は、第２励振電極１８から延び、配線として機能する第２配線部２０ａと、第２配線部２０ａの先端に接続され、パッドとして機能する第２パッド部２０ｂと、第２パッド部２０ｂから延びるダミー部２０ｃとを有している。第２パッド部２０ｂは、第２主面１５ａｂ側に位置し、バンプ２１（図２参照）により素子搭載パッド１１と接続される。これにより、第２励振電極１８は、第２引出電極２０、バンプ２１、素子搭載パッド１１及び素子搭載部材３内の不図示の導体を介して外部端子１３と接続される。

第２配線部２０ａは、第２主面１５ａｂにおいて第２励振電極１８から第１側面１５ａｃ側へ延びている。より具体的には、例えば、第２配線部２０ａは、第２励振電極１８の第１側面１５ａｃ側の１辺のうちの第１引出電極１９とは反対側の端部から、第１側面１５ａｃに直交する方向（ｘ方向）へ、概ね一定の幅で延びている。この幅は、例えば、第２突片１５ｃの幅（ｘ方向）よりも小さく、また、ｘ方向に見て第２突片１５ｃの幅（ｘ方向）に収まる位置にある。

第２パッド部２０ｂは、第２主面１５ａｂにおいて第１側面１５ａｃ側に位置しているとともに、第２突片１５ｃの第２主面１５ａｂ側の面に位置している。第２パッド部２０ｂの形状は適宜に設定されてよいが、例えば、第２パッド部２０ｂは、第２主面１５ａｂにおいては、第２主面１５ａｂの４辺に平行な４辺を有する矩形に形成され、また、第２突片１５ｃの第２主面１５ａｂ側の面においてはその全面に形成されている。

ダミー部２０ｃは、第１引出電極１９と第２引出電極２０との質量差の低減に寄与する部分である。ダミー部２０ｃは、第２パッド部２０ｂから水晶片１５の側面を経由して第１主面１５ａａまで延びている。

具体的には、例えば、ダミー部２０ｃの一部は、第１側面１５ａｃにおいて第２主面１５ａｂ側から第１主面１５ａａ側へ延びている。当該部分の幅（ｘ方向）は、例えば、概ね一定である。また、当該部分の中心線ＣＬ側の縁部のｙ方向の位置は、例えば、第２パッド部２０ｂの中心線ＣＬ側の縁部のｙ方向の位置と一致している。

また、例えば、ダミー部２０ｃの他の一部は、第２突片１５ｃの中心線ＣＬ側の第２内側側面１５ｃｃを経由して、第２突片１５ｃの第１主面１５ａａ側の面に到達し、さらに、この面を第１主面１５ａａ（本体１５ａ）側へ延びている。当該部分は、例えば、第２内側側面１５ｃｃの全面、及び、第２突片１５ｃの第１主面１５ａａ側の面の全面に亘っている。

ダミー部２０ｃは、第１主面１５ａａに位置する部分を有している。当該部分は、例えば、第１主面１５ａａにおいて第１側面１５ａｃに沿って延びる長尺形状とされている。この第１主面１５ａａに位置する部分の幅（ｙ方向）は、例えば、第２パッド部２０ｂの幅（ｙ方向）と同等とされている。その一方で、当該部分のｘ方向における大きさは、第２パッド部２０ｂのｘ方向における大きさよりも小さい。

従って、第１主面１５ａａの平面視（平面透視）において、ダミー部２０ｃの第１主面１５ａａに位置する部分と第１励振電極１７との距離は、第２パッド部２０ｂと第１励振電極１７との距離よりも長い。例えば、前者は、後者の１．５倍以上、又は、２倍以上である。また、ダミー部２０ｃの第１主面１５ａａに位置する部分の面積は、第２パッド部２０ｂの面積よりも小さい。例えば、前者は、後者の半分以下、又は、１／４以下である。このような距離及び／又は面積の設定により、第１励振電極１７とダミー部２０ｃとの間の電界の強度は低くされている。

バンプ２１は、第２パッド部２０ｂのうち、例えば、主として第２主面１５ａｂ（本体１５ａ）に位置する部分に密着する。バンプ２１は、第２パッド部２０ｂのうち、第２突片２０ｂの第２主面１５ａｂ側の面に位置する部分に対して、密着していてもよいし、密着していなくてもよい。バンプ２１は、その他、ダミー部２０ｃの第１側面１５ａｃ及び第２内側側面１５ｃｃに位置する部分等に密着していてもよい。

第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、第１主面１５ａａの平面視において、第１引出電極１９の第１主面１５ａａをｘ方向に延びる部分と、第２引出電極２０の第２主面１５ａｂをｘ方向に延びる部分とを除いて、中心線ＣＬに対して概ね線対称の形状及び大きさとされている。ただし、本実施形態では、第１突片１５ｂの幅（ｙ方向）が第２突片１５ｃの幅（ｙ方向）よりも若干小さくなっている分、両者の幅方向の各種寸法に若干の相違がある。また、第１引出電極１９の第１主面１５ａａをｘ方向に延びる部分と、第２引出電極２０の第２主面１５ａｂをｘ方向に延びる部分とは、その長さを除いて、概ね、中心線ＣＬに対して１８０°回転対称の形状及び大きさとされている。

図６は、振動素子５の製造方法の手順を示すフローチャートである。

まず、水晶片１５が多数個取りされるウェハが用意され、このウェハに対してエッチングが行われる（ステップＳＴ１）。エッチングは、公知の方法によりなされてよい。例えば、フォトリソグラフィーによってウェハ表面にレジストからなるエッチングマスクを形成し、その後、適宜な薬液を用いてウェットエッチングを行う。その後、エッチングマスクが除去される。

図７は、このエッチングがなされたウェハ５１の一部を示す平面図である。

エッチングによって、ウェハ５１は、複数の水晶片１５と、複数の水晶片１５の周囲に位置する枠部５５とを有している。水晶片１５と枠部５５とは、第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃの先端において接続されている。なお、ウェハ５１において、水晶片１５の第１側面１５ａｃ側に、開口６１が形成されていると捉えることもできる。

図６に戻る。エッチングの後、ウェハ５１には、各種の電極が形成される（ステップＳＴ２）。電極の形成は、公知の方法によりなされてよい。例えば、フォトリソグラフィーによりレジストからなるマスクをウェハ５１に形成し、当該マスクを介して蒸着により金属材料を成膜する。蒸着は、真空蒸着であってもよいし、スパッタリングであってもよい。その後、レジストからなるマスクが除去される。

図８は、この電極形成がなされたウェハ５１の一部を示す平面図である。

水晶片１５においては、第１励振電極１７、第２励振電極１８（図８では不図示）、第１引出電極１９及び第２引出電極２０が形成される。これらの形状等は、既に説明したとおりである。

また、枠部５５においては、第１検査用電極６３及び第２検査用電極６５が形成される。第１検査用電極６３及び第２検査用電極６５は、例えば、枠部５５の第１主面１５ａａ側の面に形成される。

第１検査用電極６３は、第１引出電極１９と接続されている。より具体的には、第１検査用電極６３は、第１引出電極１９の第１配線部１９ａのうち、第１突片１５ｂの第１主面１５ａａ側の面に形成された部分の先端と接続されている。

第２検査用電極６５は、第２引出電極２０と接続されている。より具体的には、第２検査用電極６５は、第２引出電極２０のダミー部２０ｃのうち、第２突片１５ｃの第１主面１５ａａ側の面に形成された部分の先端と接続されている。

図６に戻る。電極形成の後、振動素子５の特性検査を行う（ステップＳＴ３）。具体的には、例えば、電気特性試験装置の１対のプローブ６７（図８）を第１検査用電極６３及び第２検査用電極６５に当接させる。すなわち、電気特性試験装置を、第１検査用電極６３及び第２検査用電極６５、並びに、第１引出電極１９及び第２引出電極２０を介して、第１励振電極１７及び第２励振電極１８に接続する。そして、１対のプローブ６７を介して第１励振電極１７及び第２励振電極１８に電圧を印加して、例えば、振動素子５の発振周波数やクリスタルインピーダンス値（ＣＩ値）を測定する。なお、この検査結果は、例えば、振動素子５の発振周波数の調整等に供される。

その後、振動素子５は、枠部５５から分離される。例えば、ステップＳＴ１と同様のエッチングにより、第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃの先端と、枠部５５との間の部分が除去される。

以上のとおり、本実施形態の振動素子５では、水晶片１５は、矩形の板状の本体１５ａと、本体１５ａからその主面に沿う方向へ突出する第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃとを有している。第１励振電極１７及び第２励振電極１８は、本体１５ａの第１主面１５ａａ及び第２主面１５ａｂに位置している。第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、第１励振電極１７及び第２励振電極１８に接続されており、少なくとも一部が第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃに位置している。

従って、例えば、引出電極に必要な面積の少なくとも一部を突片において確保することができる。必要な面積は、例えば、振動素子５を機械的及び電気的に素子搭載部材３に接続するために必要なバンプ２１の密着面積、その周囲の余裕量（無くてもよい）、配線部において抵抗値が高くならないように配線部の幅を大きくするための面積である。

そして、突片を設けて引出電極の面積を確保することから、突片を設けずに本体１５ａを大きくした場合に比較して、振動素子５の振動に係る特性の変化が少ないと期待される。さらに、突片は、突片が無い振動素子においても生じる、本体１５ａと枠部５５とを接続する部分から構成できるから、ウェハ５１から切り出せる振動素子の数を減らすことなく、引出電極の面積を確保できる（水晶片１５を大きくできる）。

別の観点では、引出電極の面積を減じることなく、引出電極の位置を第１突片１５ｂ側及び第２突片１５ｃ側へずらすことができる。これにより、例えば、引出電極と励振電極との距離を確保し、これらの間の意図しない電界の強度を低くすることができる。そして、突片を設けて引出電極の位置をずらすことから、上述のように、突片を設けずに本体１５ａを大きくした場合に比較して、振動に係る特性の変化が小さいことが期待され、また、ウェハ５１から切り出せる振動素子の数を減らさなくてよい。

また、例えば、バンプ２１（の少なくとも一部）が引出電極のうち突片に位置する部分（の少なくとも一部）と接している場合においては、水晶片１５の励振電極によって励振される領域と、水晶片１５のバンプ２１によって固定される領域との間の、第１主面１５ａａに直交する断面の面積が小さくなる。従って、例えば、励振される領域の振動が、固定される領域側においてのみ固定によって規制され、振動のバランスが低下することが低減される。その結果、水晶振動子１の特性が向上することが期待される。また、実装のばらつきによって水晶振動子１の特性にばらつきが生じるおそれも低減される。

また、本実施形態では、第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、第１励振電極１７及び第２励振電極１８から本体１５ａの１辺（第１側面１５ａｃ）に向かって延びており、第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃは、その１辺の両端部から１辺に直交する方向に突出している。

このように第１引出電極１９及び第２引出電極２０が同一の１辺に向かって延びている場合、バンプ２１が潰れて引出電極の外へ広がったときに、一方の引出電極に接合されたバンプ２１が、他方の引出電極又は他方のバンプ２１に接触し、２つの引出電極が短絡されるおそれがある。しかし、本実施形態では、バンプ２１が第１突片１５ｂと第２突片１５ｃとの隙間（開口６１であった部分）に逃げることができるから、上記のような短絡のおそれが低減される。

また、本実施形態では、第１引出電極１９は、第１突片１５ｂにおいて、第１突片１５ｂの一方の主面（第１主面１５ａａ側の面）から他方の主面（第２主面１５ａｂ側の面）へ、第１突片１５ｂのその突出方向に対する側方の面（本実施形態では第１内側側面１５ｂｃ）を経由して延びている。

従って、第１引出電極１９のうち、第１主面１５ａａ側と第２主面１５ａｂ側とを接続する部分の幅を第１突片１５ｂに確保することができることになる。その結果、例えば、第１引出電極１９に幅が狭い部分が形成されることを抑制し、ひいては、振動素子５のクリスタルインピーダンスが大きくなることを抑制できる。また、例えば、第１引出電極１９のうち、第１主面１５ａａから第１側面１５ａｃを経由する部分の面積（特に第１主面１５ａａに位置する部分の面積）を小さくし、第１引出電極１９と第２励振電極１８との距離を長くし、これら電極の間の電界の強度を小さくすることができる。

また、本実施形態の振動素子５の製造方法は、ウェハ５１をエッチングして、水晶片１５と、水晶片１５の外周に位置し、水晶片１５と接続された枠部５５とを形成するエッチング工程（ステップＳＴ１）と、水晶片１５に、第１励振電極１７及び第２励振電極１８と、これら１対の励振電極に接続された第１引出電極１９及び第２引出電極２０とを形成する電極形成工程（ステップＳＴ２）と、電極形成後の水晶片１５を枠部５５から分離する分離工程（ステップＳＴ４）と、を有している。水晶片１５は、矩形の板状の本体１５ａと、本体１５ａからその主面に沿う方向へ突出する第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃとを有している。第１励振電極１７及び第２励振電極１８は、本体１５ａの第１主面１５ａａ及び第２主面１５ａｂに位置している。第１引出電極１９及び第２引出電極２０は、第１励振電極１７及び第２励振電極１８に接続されており、少なくとも一部が第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃに位置している。エッチング工程の後且つ分離工程の前のウェハ５１において、第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃの先端と枠部５５とが接続されている。

従って、既に述べたように、突片は、突片が無い振動素子においても生じる、本体１５ａと枠部５５とを接続する部分から構成されるから、ウェハ５１から切り出せる振動素子５の数を少なくすることなく、突片を有する振動素子５を形成することができ、ひいては、引出電極の面積を確保することができる。

また、本実施形態の製造方法は、電極形成工程（ステップＳＴ２）の後、且つ、分離工程（ステップＳＴ４）の前に、第１励振電極１７及び第２励振電極１８に電圧を印加して振動素子５の検査を行う検査工程（ステップＳＴ３）を更に有している。電極形成工程では、枠部５５に、第１引出電極１９及び第２引出電極２０のうち第１突片１５ｂ及び第２突片１５ｃに位置する部分に接続された第１検査用電極６３及び第２検査用電極６５を形成する。検査工程では、第１検査用電極６３及び第２検査用電極６５に１対のプローブ６７を当接させて第１励振電極１７及び第２励振電極１８に電圧を印加する。

従って、引出電極の突片に位置する部分は、枠部５５に位置する検査用電極と引出電極との接続に好適に利用されることになる。別の観点では、検査用電極との接続に利用された導体層が、引出電極として利用されることになり、電極材料等の無駄が低減される。

以上の第１の実施形態において、水晶振動子１は圧電デバイスの一例であり、振動素子５は圧電振動素子の一例であり、水晶片１５は圧電素板の一例である。

＜第２の実施形態＞
図９は、第２の実施形態に係る振動素子１０５の斜視図である。

この振動素子１０５は、水晶片１１５の形状、並びに、第１引出電極１１９及び第２引出電極１２０の形状のみが第１の実施形態の振動素子５と相違する。具体的には、以下のとおりである。

振動素子１０５は、第１の実施形態の振動素子５と同様に、概略、矩形の板状に形成されており、水晶片１１５、その両主面に位置する第１励振電極１７及び第２励振電極１８、並びに、これらに接続された第１引出電極１１９及び第２引出電極１２０を有している。

ただし、振動素子１０５は、その対向する２辺（本実施形態では２つの短辺）側に、第１引出電極１１９及び第２引出電極１２０が位置するタイプの振動素子である。そして、これに対応して、第１突片１１５ｂ及び第２突片１１５ｃは、本体１１５ａの２つの短辺から突出している。

第１引出電極１１９は、第１主面１１５ａａにおいて第１励振電極１７から延び、水晶片１１５の側面を経由して第２主面１１５ａｂに到達する第１配線部１１９ａと、第２主面１１５ａｂに位置し、バンプ２１が接合される第１パッド部１１９ｂとを有している。第１配線部１１９ａの少なくとも一部、及び／又は、第１パッド部１１９ｂの少なくとも一部は、第１突片１１５ｂに位置している。

第２引出電極１２０は、第２主面１１５ａｂにおいて第２励振電極１８から延びる第２配線部１２０ａと、第２主面１１５ａｂに位置し、バンプ２１が接合される第２パッド部１２０ｂと、第２パッド部１２０ｂから水晶片１１５の側面を経由して第１主面１１５ａａまで延びるダミー部１２０ｃとを有している。第２配線部１２０ａの少なくとも一部、第２パッド部１２０ｂの少なくとも一部、及び／又は、ダミー部１２０ｃの少なくとも一部は、第２突片１１５ｃに位置している。

以上のとおり、第２の実施形態では、水晶片１１５は、本体１１５ａからその主面に沿う方向へ突出する第１突片１１５ｂ及び第２突片１１５ｃを有し、第１引出電極１１９及び第２引出電極１２０は、少なくとも一部が第１突片１１５ｂ及び第２突片１１５ｃに位置している。

従って、第１の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、引出電極に必要な面積を確保でき、且つ、本体を大きくする場合に比較して、振動に係る特性の変化が低減されることが期待され、また、ウェハ５１から切り出される振動素子の数は減らない。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

圧電デバイスは、水晶振動子等の圧電振動子に限定されず、例えば、発振回路を有する圧電発振器であってもよい。また、圧電振動子及び圧電発振器等の圧電デバイスは、ＩＣ（例えば発振回路を含んでいる）やサーミスタ等の、振動素子以外の電子素子を有していてもよい。また、振動素子は、圧電素板が水晶片の場合に限定されず、圧電素板に圧電材料が用いられていれば、例えば、圧電素板がセラミックであってもよい。

圧電デバイスのパッケージ（素子搭載部材や蓋体）を含めた全体の構造も適宜に変更可能である。例えば、単層基板に圧電振動素子を実装し、圧電振動素子に金属製のキャップを被せてもよい。素子搭載部材の上下両面に凹部を形成して、一方の凹部に振動素子を配置し、他方の凹部にサーミスタ又はＩＣを配置してもよい。

振動素子は、裏表のいずれを実装面に対向させることができるものであってもよい。例えば、第１の実施形態のように、１対の引出電極が圧電素板の短辺側へ引き出されるものである場合において、１対の引出電極の形状は、長辺に平行な中心線に対して１８０°回転対称の形状とされていてもよい。

１対の引出電極は、少なくとも一部が１対の突片に位置していればよい。すなわち、１対の引出電極のうち、少なくとも一方が１対の突片の一方に位置すればよく、また、この一方の引出電極のうち少なくとも一部が一方の突片の少なくとも一部に位置していればよい。従って、例えば、パッド部は突片に位置せずに、配線部の一部のみが突片に位置してもよいし、配線部は突片に位置せずに、パッド部の一部のみが突片に位置してもよい。また、パッド部は、圧電素板の本体に位置せず、その全部が突片に位置していてもよい。

引出電極は、突片のいずれかの面に位置していればよく、主面と側面との双方に位置していなくてもよい。例えば、第１の実施形態において、第１引出電極１９は第１内側側面１５ｂｃに設けられず、第２引出電極２０は第２内側側面１５ｃｃに設けられないようにしてもよい。また、引出電極は、突片の外側側面に位置していてもよい。

バンプは、既に述べたように、突片又は引出電極のうち突片に位置する部分に接していてもよいし、接していなくてもよい。バンプが引出電極のうちの突片に位置する部分に接する場合において、バンプは、当初から引出電極の突片に位置する部分に接するように設計されていてもよいし、バンプの接着状態のばらつきによって引出電極の突片に位置する部分に接したり接しなかったりしてもよい。

１…水晶振動子（圧電デバイス）、５…振動素子、１５…水晶片（圧電素板）、１５ａ…本体、１５ａａ…第１主面、１５ａｂ…第２主面、１５ｂ…第１突片、１５ｃ…第２突片、１７…第１励振電極、１８…第２励振電極、１９…第１引出電極、１９ａ…第１配線部。

Claims (7)

1. 矩形の板状の本体と、前記本体からその主面に沿う方向へ突出する１対の突片とを有した圧電素板と、
   前記本体の両主面に位置する１対の励振電極と、
   前記１対の励振電極に接続されており、少なくとも一部が前記１対の突片に位置する１対の引出電極と、
   を有した圧電振動素子。
2. 前記１対の引出電極は、前記１対の励振電極から前記本体の１辺に向かって延びており、
   前記１対の突片は、前記１辺の両端部から前記１辺に直交する方向に突出している
   請求項１に記載の圧電振動素子。
3. 前記１対の引出電極の少なくとも一方は、前記１対の突片の一方において、当該突片の一方の主面から他方の主面へ、当該突片のその突出方向に対する側方の面を経由して延びている部分を有している
   請求項１又は２に記載の圧電振動素子。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電振動素子と、
   前記１対の引出電極と１対のバンプを介して接続された１対のパッドを有する素子搭載部材と、
   を有した圧電デバイス。
5. 前記１対のバンプの少なくとも一方は、前記１対の引出電極の一方のうちの前記１対の突片の一方に位置する部分に接している
   請求項４に記載の圧電デバイス。
6. 圧電ウェハをエッチングして、圧電素板と、当該圧電素板の外周に位置し、前記圧電素板と接続された枠部とを形成するエッチング工程と、
   前記圧電素板に、１対の励振電極と、当該１対の励振電極に接続された１対の引出電極とを形成する電極形成工程と、
   電極形成後の前記圧電素板を前記枠部から分離する分離工程と、
   を有し、
   前記圧電素板は、矩形の板状の本体と、前記本体からその主面に沿う方向へ突出する１対の突片とを有し、
   前記１対の励振電極は、前記本体の両主面に位置し、
   前記１対の引出電極は、少なくとも一部が前記１対の突片に位置し、
   前記エッチング工程の後且つ前記分離工程の前の前記圧電ウェハにおいて、前記１対の突片の先端と前記枠部とが接続されている
   圧電振動素子の製造方法。
7. 前記電極形成工程の後、且つ、前記分離工程の前に、前記１対の励振電極に電圧を印加して前記圧電振動素子の検査を行う検査工程を更に有し、
   前記電極形成工程では、前記枠部に、前記１対の引出電極のうち前記１対の突片に位置する部分に接続された１対の検査用電極を形成し、
   前記検査工程では、前記１対の検査用電極に１対のプローブを当接させて前記１対の励振電極に電圧を印加する
   請求項６に記載の圧電振動素子の製造方法。

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