JP2017139717A - 圧電発振器及びその製造方法 - Google Patents
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Description
一方、近年のモバイル機器の発達により、発振器のモジュール化並びに小型化が求められており、セラミックパッケージでは対応が難しくなってきている。そこで、半導体材料を使い、従来のグリーンシートの積層焼成といった工程を半導体プロセスに置き換えることが行われている。この半導体プロセスによれば、フォトリソグラフを主体とした微細加工を利用できるため、発振器モジュールの大きさを劇的に縮小することが可能である。
請求項2の圧電発振器は、前記振動素子の一端を前記マウント電極に接続し、前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置に配置したことを特徴とする。
請求項3の圧電発振器は、前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置で、かつ前記振動素子下の領域内(第1基板の振動素子下領域内)に配置したことを特徴とする。
請求項5の圧電発振器の製造方法は、発振器単位において、前記振動素子の一端を前記マウント電極に接続し、前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置に配置したことを特徴とする。
請求項6の圧電発振器の製造方法は、発振器単位において、前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置で、かつ前記振動素子下の領域内に配置したことを特徴とする。
更に、前記スルーホールビアを、マウント電極の振動素子接続部から外れた位置で、かつ振動素子が搭載された振動素子領域内に配置することで、小型化にも寄与することができる。
また、本発明では、半導体シリコンを用いた2枚のウェーハ又は基板を重ね、チップスケールで接合しパッケージ化することによって圧電発振器が製作できるので、製造が容易となり、実装密度を上げることによる小型化も可能となる。
また、図3に示されるように、マウント電極7の一部を細くした配線抵抗部7aを水晶振動子9の下側に配置し、構造的に脆い細線の配線抵抗部7aが露出しないようにしている。これにより、例えば前述した周波数調整の工程で、水晶振動子9の表面の励振電極9aをレーザートリミングする場合に、誤って配線抵抗部7aを切断する危険を回避することができる。
即ち、シリコンからなる第1基板16には、回路部17が形成されると共に、この回路部17に対して再配線層18を介して外部電極5が接続される。そして、この第2実施例では、水晶振動子9の中央(平面視の長辺方向の中央)付近にスルーホールビア6(2箇所)を配置し、このスルーホールビア6に接続するようにマウント電極21を形成し、このマウント電極21に導電性接着剤8で水晶振動子9の一端(支持側2箇所)が接続される。このマウント電極21とスルーホールビア6は、図5に示されるように、配線抵抗部21aを含めて水晶振動子9の領域内に配置されている。
第2基板2については、第1実施例と同様の構成となっており、第2基板2に凹部10が形成される。
また、曲面形状の外縁部54aの頂上部と振動子51の外縁部51aとの離間距離0.02mmまでであれば、CI値が大きく上昇することがない。それと共に、励振電極55の形成面積が従来に比べて0.280〜0.295mm2、平均で5%程度拡大させることが可能となった。これによって、CI値のさらなる改善効果が得られることとなり、発振器の安定発振領域の拡大(負性抵抗値/CI値の拡大)、発振特性の改善、消費電流の低減が可能となった。
3,17…回路部、 4,18…再配線層、
5…外部電極、 6…スルーホールビア、
7,21…マウント電極、 7a,21a…配線抵抗部、
8…導電性接着剤、 9…水晶振動子、
10…凹部、 12…接合材、
13…キャビティ、
51…圧電振動子、 51a…外縁部、
52…ベース部、 53…メサ部、
54…励振部、 54a…外縁部、
55…励振電極、 55a…外縁部、
56…リード部、 57…リード電極、
58…端子部、 59…端子電極、
61…面取部、 62…節、
63…突出部。
Claims (14)
- 表面側に回路部が形成され、略平板状の裏面にマウント電極を介して振動素子が搭載され、この振動素子と前記回路部とが前記マウント電極及びスルーホールビアにより接続された半導体の第1基板と、
前記振動素子を収納する大きさの凹部が形成された半導体の第2基板とを備え、
前記振動素子が前記凹部内に収納される状態で、前記第1基板と第2基板を接合してなる圧電発振器。 - 前記振動素子の一端を前記マウント電極に接続し、
前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置に配置したことを特徴とする請求項1記載の圧電発振器。 - 前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置で、かつ前記振動素子下の領域内に配置したことを特徴とする請求項2記載の圧電発振器。
- 発振器単位において、表面側に回路部が形成され、略平板状の裏面にマウント電極を介して振動素子が搭載され、この振動素子と前記回路部とが前記マウント電極及びスルーホールビアにより接続された第1ウェーハと、
発振器単位において、前記振動素子を収納する大きさの凹部が形成された第2ウェーハとを備え、
前記装置単位において、前記振動素子が前記凹部内に収納される状態で、前記第1ウェーハと第2ウェーハを重ねて接合し、
接合した第1ウェーハと第2ウェーハを個片化して複数の発振器を製作する圧電発振器の製造方法。 - 発振器単位において、前記振動素子の一端を前記マウント電極に接続し、前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置に配置したことを特徴とする請求項4記載の圧電発振器の製造方法。
- 発振器単位において、前記スルーホールビアを、前記マウント電極の前記振動素子との接続部から外れた位置で、かつ前記振動素子下の領域内に配置したことを特徴とする請求項5記載の圧電発振器の製造方法。
- 前記振動素子は、両面にそれぞれ形成された厚肉状の励振部と、この励振部の外縁に沿って一体に形成された薄肉状のベース部と、前記励振部に形成された励振電極とを有し、
前記励振部が曲面形状の外縁部を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の圧電発振器。 - 前記励振部が平面視で矩形状に形成され、この励振部の外縁の少なくとも一辺が曲面形状に形成され、前記一辺の両端が振動の節に設定されている請求項7記載の圧電発振器。
- 前記励振部が平面視で矩形状に形成され、この励振部の外縁の四辺が曲面形状に形成され、各辺の両端が振動の節に設定されている請求項7記載の圧電発振器。
- 前記励振部に形成された励振電極は、その外縁形状が前記励振部の外縁に沿って設けられている請求項7乃至9のいずれかに記載の圧電発振器。
- 前記ベース部は、前記励振部と同一の厚みで一体に形威されたリード部を有し、このリード部に前記励振電極から引き出されたリード電極が前記励振電極と同一高さに形成されている請求項7乃至10のいずれかに記載の圧電発振器。
- 前記ベース部が平面視で矩形状に形成され、四隅が面取りされている請求項7乃至11のいずれかに記載の圧電発振器。
- 前記リード部は、最少幅が0.06mm以下に形成される請求項11記載の圧電発振器。
- 前記圧電振動片の端子部を片持ち支持してなるパッケージを含む請求項7乃至13のいずれかに記載の圧電発振器。
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