JP2021141555A - Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator - Google Patents

Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator Download PDF

Info

Publication number
JP2021141555A
JP2021141555A JP2020040273A JP2020040273A JP2021141555A JP 2021141555 A JP2021141555 A JP 2021141555A JP 2020040273 A JP2020040273 A JP 2020040273A JP 2020040273 A JP2020040273 A JP 2020040273A JP 2021141555 A JP2021141555 A JP 2021141555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric vibrator
upper frame
piezoelectric
bottom plate
vibrating piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020040273A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7425632B2 (en
Inventor
高志 小林
Takashi Kobayashi
高志 小林
保雄 川田
Yasuo Kawada
保雄 川田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SII Crystal Technology Inc
Original Assignee
SII Crystal Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SII Crystal Technology Inc filed Critical SII Crystal Technology Inc
Priority to JP2020040273A priority Critical patent/JP7425632B2/en
Priority to CN202110254299.3A priority patent/CN113381716A/en
Publication of JP2021141555A publication Critical patent/JP2021141555A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7425632B2 publication Critical patent/JP7425632B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/09Elastic or damping supports
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz

Abstract

To provide a piezoelectric vibrator that avoids the breaking of internal wiring caused by ion milling.SOLUTION: In a piezoelectric vibrator, support arm parts 9a, 9b of a side-arm type piezoelectric vibration piece 6 are mounted on implementation parts 14a, 14b, formed of metal bumps, in a piezoelectric vibrator container 2. The piezoelectric vibrator is sealed with a sealing plate after adjusting the frequency by ion milling. Among internal electrodes 31a, 31b, 32a, 32b formed on an inner surface 10f of a bottom of a base plate 10, a part of each of the electrodes located around an opening window 81 for the ion milling (a side away from the opening window) is formed between the base plate 10 and an upper frame 11, so that a part of each of the internal electrodes 32a, 32b is covered with the upper frame 11. Even if an exposed portion not covered with the upper frame 11 of the internal electrodes is lost due to the ion milling, the covered portion remains, so that the disconnection of the internal electrodes 32a and 32b is reliably avoided.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、圧電振動子容器、及び圧電振動子に係り、詳細には、内部に圧電振動片が配設される圧電振動子容器、及び圧電振動子に関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrator container and a piezoelectric vibrator, and more particularly to a piezoelectric vibrator container in which a piezoelectric vibrating piece is disposed and a piezoelectric vibrator.

携帯電話や携帯情報端末機器等の各種電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、特許文献1に示すように、パッケージと蓋体で形成されるキャビティ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
圧電振動片は、圧電材料により形成された所定長さの基部と、基部から並んで延びる一対の振動腕部を備えると共に、基部の両側端側から振動腕部の外側において並んで延びる一対の固定用の支持腕部を備えている。
このような圧電振動片を格納する圧電振動子では、例えば特許文献1に示されるように、パッケージ内に格納した圧電振動片に対して、イオンミリング法により振動腕部先端の金属膜を除去することで周波数調整を行っている。すなわち、金属膜の除去対象領域に対応する開口窓が開いたマスクを圧電振動片に被せ、開口窓からイオンを照射することで振動腕部先端の金属膜を除去している。
In various electronic devices such as mobile phones and personal digital assistants, piezoelectric vibrators using crystals or the like are used as devices used as timing sources such as time sources and control signals, reference signal sources, and the like. As shown in Patent Document 1, a piezoelectric vibrator of this type is known in which a piezoelectric vibrating piece is airtightly sealed in a cavity formed by a package and a lid.
The piezoelectric vibrating piece includes a base formed of a piezoelectric material and having a predetermined length, and a pair of vibrating arms extending side by side from the base, and a pair of fixings extending side by side from both side ends of the base on the outside of the vibrating arm. It has a support arm for use.
In a piezoelectric vibrator that stores such a piezoelectric vibrating piece, for example, as shown in Patent Document 1, the metal film at the tip of the vibrating arm is removed from the piezoelectric vibrating piece stored in the package by an ion milling method. By doing so, the frequency is adjusted. That is, the metal film at the tip of the vibrating arm is removed by covering the piezoelectric vibrating piece with a mask having an opening window corresponding to the region to be removed of the metal film and irradiating ions from the opening window.

ところで、圧電振動片を格納する圧電振動子用のパッケージ(容器)の内側底面には、圧電振動片に形成された2系統の励振電極と外部電極とを接続するための内部電極が形成されている。
そして、近年の小型化によりパッケージの容積が小さくなるほど、内部電極を配設する領域が小さくなり、振動腕部先端と内部電極とが近くなる傾向にある。
更に、支持腕部で固定する圧電振動片の場合、いわゆる片持ち形の圧電振動片に比べて横幅が広くなるため、小型化したパッケージ内の内部電極は更に振動腕部近くに形成する必要がある。
By the way, on the inner bottom surface of the package (container) for the piezoelectric vibrator that stores the piezoelectric vibrating piece, an internal electrode for connecting the two systems of excitation electrodes formed on the piezoelectric vibrating piece and the external electrode is formed. There is.
As the volume of the package becomes smaller due to the recent miniaturization, the area where the internal electrode is arranged becomes smaller, and the tip of the vibrating arm and the internal electrode tend to be closer to each other.
Further, in the case of the piezoelectric vibrating piece fixed by the supporting arm, the width is wider than that of the so-called cantilever type piezoelectric vibrating piece, so that it is necessary to form the internal electrode in the miniaturized package further near the vibrating arm. be.

このようなパッケージの小型化や、圧電振動片の形状等により、内部電極が振動腕部の近くに形成される状況において、イオンミリングによる周波数調整を行うと、内部電極が破断してしまう可能性があった。
すなわち、イオンミリングでは、マスクに形成した開口窓から振動腕部の先端にイオン照射しているが、照射したイオンがパッケージ内で広がり、振動腕部先端の金属膜だけでなく、内部電極にまでイオンが照射されてしまい、その結果内部電極が破断してしまう場合があった。
In a situation where the internal electrode is formed near the vibrating arm due to the miniaturization of the package, the shape of the piezoelectric vibrating piece, etc., if the frequency is adjusted by ion milling, the internal electrode may break. was there.
That is, in ion milling, ions are irradiated to the tip of the vibrating arm from the opening window formed in the mask, but the irradiated ion spreads in the package and extends not only to the metal film at the tip of the vibrating arm but also to the internal electrode. Ions were irradiated, and as a result, the internal electrodes were sometimes broken.

特開2006−165968号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-165968

本発明は、イオンミリングによる内部配線の破断回避を目的とする。 An object of the present invention is to avoid breakage of internal wiring due to ion milling.

(1)請求項1に記載の発明では、底板と、前記底板とともに圧電振動片を収容する凹状部を形成する、前記底板の上部に配設された環状の上枠と、前記底板における、前記上枠が配設される側の底板内面に形成された、圧電振動片を実装するための実装部と、前記圧電振動片に形成された1対の励振電極と、前記実装部を介して電気的に接続される、前記底板内面に形成された、1対の内部電極と、を備え、前記内部電極は、前記圧電振動片の長手方向の一部が、前記上枠で覆われている、ことを特徴とする圧電振動子容器を提供する。
(2)請求項2に記載の発明では、振動腕部の両外側に実装用の支持腕部を1対備えた圧電振動片を実装対象とし、前記実装部は、前記支持腕部に対応する位置に1対形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子容器を提供する。
(3)請求項3に記載の発明では、前記内部電極は、前記長手方向の一部が前記上枠で覆われ、長手方向の残りの部分が前記凹状部内に露出している、ことを特徴とする請求項2に記載の圧電振動子容器を提供する。
(4)請求項4に記載の発明では、前記内部電極は、前記実装部から、前記圧電振動片の前記振動腕部側に延設された内部電極における長手方向の一部が前記上枠で覆われている、ことを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の圧電振動子容器を提供する。
(5)請求項5に記載の発明では、前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の1/3以下である、ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1の請求項に記載の圧電振動子容器を提供する。
(6)請求項6に記載の発明では、前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の1/4以下である、ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1の請求項に記載の圧電振動子容器を提供する。
(7)請求項7に記載の発明では、請求項1から請求項6のうちのいずれか1の請求項に記載の圧電振動子容器と、前記実装部に実装された圧電振動片と、前記凹状部の開放側の面に接続されて、前記実装された圧電振動片を前記凹状部内に密封収納する封口板と、を具備したことを特徴とする圧電振動子を提供する。
(1) In the invention according to claim 1, the bottom plate, an annular upper frame arranged on the upper part of the bottom plate forming a concave portion for accommodating the piezoelectric vibrating piece together with the bottom plate, and the bottom plate. Electricity is provided through a mounting portion formed on the inner surface of the bottom plate on the side where the upper frame is arranged, a mounting portion for mounting the piezoelectric vibrating piece, a pair of exciting electrodes formed on the piezoelectric vibrating piece, and the mounting portion. A pair of internal electrodes formed on the inner surface of the bottom plate, which are connected to each other, are provided, and the internal electrodes are partially covered with the upper frame in the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece. Provided is a piezoelectric vibrator container characterized by the above.
(2) In the invention according to claim 2, a piezoelectric vibrating piece having a pair of support arms for mounting on both outer sides of the vibrating arm is targeted for mounting, and the mounting portion corresponds to the support arm. The piezoelectric vibrator container according to claim 1, wherein a pair is formed at a position.
(3) The invention according to claim 3 is characterized in that the internal electrode is partially covered with the upper frame in the longitudinal direction and the remaining portion in the longitudinal direction is exposed in the concave portion. The piezoelectric vibrator container according to claim 2 is provided.
(4) In the invention according to claim 4, the internal electrode is a part of the internal electrode extending from the mounting portion to the vibrating arm portion side of the piezoelectric vibrating piece in the longitudinal direction with the upper frame. The piezoelectric vibrator container according to claim 1, 2, or 3, characterized in that it is covered.
(5) The invention according to claim 5 is claimed from claim 1, wherein the width of the internal electrode covered with the upper frame is 1/3 or less of the width of the upper frame. The piezoelectric vibrator container according to any one of items 4 is provided.
(6) The invention according to claim 6, wherein the width of the internal electrode covered with the upper frame is 1/4 or less of the width of the upper frame. The piezoelectric vibrator container according to any one of items 4 is provided.
(7) In the invention according to claim 7, the piezoelectric vibrator container according to any one of claims 1 to 6, the piezoelectric vibrating piece mounted on the mounting portion, and the above-mentioned Provided is a piezoelectric vibrator, which is connected to an open side surface of a concave portion and includes a sealing plate for sealing and accommodating the mounted piezoelectric vibrating piece in the concave portion.

本発明によれば、底板内面に形成された1対の内部電極のうち、圧電振動片の長手方向の一部が上枠で覆われているので、イオンミリングによる周波数調整による内部配線の破断を回避することができる。 According to the present invention, of the pair of internal electrodes formed on the inner surface of the bottom plate, a part of the piezoelectric vibrating piece in the longitudinal direction is covered with an upper frame, so that the internal wiring is broken due to frequency adjustment by ion milling. It can be avoided.

圧電振動子容器に圧電振動片を配置した圧電振動子の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator in which the piezoelectric vibrating piece is arranged in the piezoelectric vibrator container. 圧電振動子容器の側断面と容器の底板内面における内部電極の配線状態を表した説明図である。It is explanatory drawing which showed the wiring state of the internal electrode on the side cross section of a piezoelectric vibrator container, and the inner surface of the bottom plate of a container. 圧電振動子容器の底板裏面における外部電極の配線状態を表した説明図である。It is explanatory drawing which showed the wiring state of the external electrode on the back surface of the bottom plate of a piezoelectric vibrator container. 圧電振動子容器の下枠における裏側面の状態を表した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state of the back side surface in the lower frame of a piezoelectric vibrator container. 圧電振動片をイオンミリングする状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state of ion milling a piezoelectric vibrating piece. 第2実施形態における圧電振動子の説明図である。It is explanatory drawing of the piezoelectric vibrator in 2nd Embodiment.

以下、本発明の圧電振動片、及び圧電振動子における好適な実施形態について、図1から図6を参照して詳細に説明する。
(1)実施形態の概要
本実施形態の圧電振動子1は、圧電振動子容器2内に、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片6の支持腕部9a、9bが、金属バンプで形成された実装部14a、14bにマウントされ、イオンミリングによる周波数調整を行った後に、封口板4により封止されている。
圧電振動子容器2を構成する底板10の底板内面10fには、配線としての内部電極31、32が形成されている。
本実施形態では、底板内面10fに形成された内部電極32のうち、少なくともイオンミリングにおける開口窓81周辺の一部(開口窓81から離れた側)が、底板10と上枠11との間に形成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the piezoelectric vibrating piece and the piezoelectric vibrator of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
(1) Outline of the Embodiment In the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment, the support arm portions 9a and 9b of the so-called side arm type piezoelectric vibration piece 6 are mounted in the piezoelectric vibrator container 2 with metal bumps. It is mounted on the portions 14a and 14b, and after adjusting the frequency by ion milling, it is sealed by the sealing plate 4.
Internal electrodes 31 and 32 as wiring are formed on the inner surface 10f of the bottom plate 10 of the bottom plate 10 constituting the piezoelectric vibrator container 2.
In the present embodiment, of the internal electrodes 32 formed on the inner surface 10f of the bottom plate, at least a part around the opening window 81 (the side away from the opening window 81) in ion milling is between the bottom plate 10 and the upper frame 11. It is formed.

すなわち、内部電極32の一部が上枠11で覆われている。これにより、内部電極32のうち、上枠11で覆われていない露出部分が、イオンミリングによって仮に欠損したとしても、覆われた部分が残るため、内部電極32の断線を確実に回避することができる。
そして、圧電振動片6を配設した圧電振動子1であっても、歩留まり、特性を落とすことなく製造することができる。このため、圧電振動子1の更なる小型化も可能になる。
That is, a part of the internal electrode 32 is covered with the upper frame 11. As a result, even if the exposed portion of the internal electrode 32 that is not covered by the upper frame 11 is lost due to ion milling, the covered portion remains, so that the disconnection of the internal electrode 32 can be reliably avoided. can.
Further, even the piezoelectric vibrator 1 in which the piezoelectric vibration piece 6 is arranged can be manufactured without deteriorating the yield and characteristics. Therefore, the piezoelectric vibrator 1 can be further miniaturized.

なお、開口窓12の周辺における内部電極32の全体を上枠11で覆うことも可能であるが、底板10と上枠11との接続強度を維持するために一部を覆うことが好ましい。上枠11で内部電極32を覆うのは、上枠11の幅の1/3以下、好ましくは1/4以下である。
また、内部電極32の配置状態などについて、目視や画像認識等による確認を可能にするためにも、上枠11で覆う領域を一部にすることが好ましい。
Although it is possible to cover the entire internal electrode 32 around the opening window 12 with the upper frame 11, it is preferable to cover a part of the internal electrode 32 in order to maintain the connection strength between the bottom plate 10 and the upper frame 11. The upper frame 11 covers the internal electrode 32 in an amount of 1/3 or less, preferably 1/4 or less of the width of the upper frame 11.
Further, in order to enable confirmation by visual inspection, image recognition, or the like, the arrangement state of the internal electrodes 32 and the like is preferably a part of the area covered by the upper frame 11.

(2)実施形態の詳細
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る、圧電振動子容器2に圧電振動片6を配置した圧電振動子1の分解斜視図である。
図1に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、内部に収容空間を有する圧電振動子容器2と、圧電振動子容器2を気密封止する封口板4と、圧電振動子容器2内に収容された圧電振動片6と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
圧電振動子1は平面視のサイズの一例として、長さが約1.6mm、幅が約1.2mmに形成されている。
なお、本実施形態の圧電振動子1は左右対称な構造となっているため、振動腕部7aと振動腕部7bというように、対称配置された両部分を同一の数字で表すと共に、両部分を区別するため、一方に区別符合a、他方に区別符合bを付して説明する。ただし、区別符号を適宜省略して説明するが、この場合には各々の部分を指しているものとする。
(2) Details of the embodiment [First embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator 1 in which the piezoelectric vibration piece 6 is arranged in the piezoelectric vibrator container 2 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment includes a piezoelectric vibrator container 2 having an accommodating space inside, a sealing plate 4 for airtightly sealing the piezoelectric vibrator container 2, and a piezoelectric vibrator container 2. It is a ceramic package type surface-mounted vibrator including a piezoelectric vibrating piece 6 housed inside.
The piezoelectric vibrator 1 is formed to have a length of about 1.6 mm and a width of about 1.2 mm as an example of the size in a plan view.
Since the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment has a symmetrical structure, both symmetrically arranged parts such as the vibrating arm portion 7a and the vibrating arm portion 7b are represented by the same number, and both parts are represented. In order to distinguish between the above, a distinction code a is attached to one side and a distinction code b is attached to the other side. However, although the distinction code will be omitted as appropriate, it is assumed that each part is referred to in this case.

圧電振動片6は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された、いわゆる音叉形の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。本実施形態では、圧電材料として水晶を使用して形成した圧電振動片を例に説明する。
圧電振動片6は、いわゆるサイドアーム型の水晶振動片であり、基部8から平行に延びる1対の振動腕部7a、7bと、この振動腕部7の外側に同方向に基部8から延びる1対の支持腕部9a、9bを備えている。圧電振動片6は、支持腕部9a、9bによって、圧電振動子容器2内の実装部14a、14bに保持される。
The piezoelectric vibrating piece 6 is a so-called tuning fork-shaped vibrating piece formed of a piezoelectric material such as quartz, lithium tantalate, or lithium niobate, and vibrates when a predetermined voltage is applied. In this embodiment, a piezoelectric vibrating piece formed by using quartz as a piezoelectric material will be described as an example.
The piezoelectric vibrating piece 6 is a so-called side arm type crystal vibrating piece, and has a pair of vibrating arms 7a and 7b extending in parallel from the base 8 and 1 extending from the base 8 in the same direction to the outside of the vibrating arm 7. It is provided with a pair of support arms 9a and 9b. The piezoelectric vibrating piece 6 is held by the supporting arm portions 9a and 9b in the mounting portions 14a and 14b in the piezoelectric vibrator container 2.

1対の振動腕部7a、7bは、互いに平行となるように配置されており、基部8側の端部を固定端として、先端が自由端として振動する。
一対の振動腕部7a、7bは、その自由端側に基部側よりも両側に広くなった拡幅部71a、71bが形成されている。また振動腕部7a、7bには長手方向に沿った溝部が、基部8側の端部から拡幅部71の手前までの範囲で形成されている。なお、拡幅部71と溝部がない圧電振動片を使用するようにしてもよい。
The pair of vibrating arms 7a and 7b are arranged so as to be parallel to each other, and vibrate with the end on the base 8 side as a fixed end and the tip as a free end.
The pair of vibrating arm portions 7a and 7b are formed with widening portions 71a and 71b wider on both sides than the base side on the free end side thereof. Further, the vibrating arms 7a and 7b are formed with grooves along the longitudinal direction in a range from the end on the base 8 side to the front of the widening portion 71. It should be noted that the piezoelectric vibrating piece having no widening portion 71 and no groove portion may be used.

本実施形態の圧電振動片6では、図示しないが、振動腕部7a、7bの先端部(拡幅部71a、71b)に、振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整(周波数調整)を行うための重り金属膜が形成されている。
そして、振動腕部7a、7b先端に形成された重り金属膜は、圧電振動片6を圧電振動子容器2の実装部14a、14bに実装(マウント)した後に、イオンミリングによって一部が除去されることで、周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。
なお、圧電振動片6の重り金属膜は、圧電振動子容器2への実装前において、例えばレーザ光を照射して適量だけ取り除くことで、周波数調整を行うことも可能である。この場合のイオンミリングは周波数の最終調整として行われる。
In the piezoelectric vibrating piece 6 of the present embodiment, although not shown, the tip portions (widening portions 71a and 71b) of the vibrating arm portions 7a and 7b are adjusted so that the vibrating state vibrates within a predetermined frequency range (frequency adjustment). ) Is formed.
Then, a part of the weight metal film formed at the tips of the vibrating arm portions 7a and 7b is removed by ion milling after the piezoelectric vibrating piece 6 is mounted (mounted) on the mounting portions 14a and 14b of the piezoelectric vibrator container 2. This allows the frequency to be within the nominal frequency range of the device.
The frequency of the weight metal film of the piezoelectric vibrating piece 6 can be adjusted by, for example, irradiating a laser beam to remove an appropriate amount before mounting the piezoelectric vibrating piece 6 on the piezoelectric vibrator container 2. Ion milling in this case is performed as the final adjustment of the frequency.

圧電振動子容器2は、概略直方体状に形成され、凹状部3と、凹状部3を封止するシールリング13を備えている。
なお、本実施形態の圧電振動子容器2は、シールリング13と接合して気密封止する封口板4を備えないが、封口板4を含めて圧電振動子容器2とすることも可能である。
凹状部3は、互いに重ね合わされた状態で接合された、平板状の底板10、底板10の上面に接合された環状の上枠11、底板10の下面に接合された環状の下枠12を備えている。
The piezoelectric vibrator container 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a concave portion 3 and a seal ring 13 for sealing the concave portion 3.
The piezoelectric vibrator container 2 of the present embodiment does not include the sealing plate 4 which is joined to the seal ring 13 and airtightly sealed, but the piezoelectric vibrator container 2 can also include the sealing plate 4. ..
The concave portion 3 includes a flat bottom plate 10 joined in a state of being overlapped with each other, an annular upper frame 11 joined to the upper surface of the bottom plate 10, and an annular lower frame 12 joined to the lower surface of the bottom plate 10. ing.

接合された底板10、上枠11、及び下枠12の四隅には、平面視1/4円弧状の切欠部15が、厚み方向の全体に亘って形成されている。これら底板10、上枠11、下枠12は、例えばウエハ状のセラミック基板を3枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが4分割されることで、切欠部15が形成される。 At the four corners of the joined bottom plate 10, the upper frame 11, and the lower frame 12, notches 15 having a 1/4 arcuate shape in a plan view are formed over the entire thickness direction. For the bottom plate 10, the upper frame 11, and the lower frame 12, for example, three wafer-shaped ceramic substrates are stacked and joined, and then a plurality of through holes penetrating both ceramic substrates are formed in a matrix, and then each through hole is formed. It is produced by cutting both ceramic substrates in a grid pattern with reference to. At that time, the notch portion 15 is formed by dividing the through hole into four parts.

なお、底板10、上枠11、及び下枠12はセラミック製としたが、その具体的なセラミック材料としては、例えばアルミナ製のHTCC(High Temperature Co−Fired Ceramic)や、ガラスセラミック製のLTCC(Low Temperature Co−Fired Ceramic)等が挙げられる。 The bottom plate 10, the upper frame 11, and the lower frame 12 are made of ceramic, and specific ceramic materials thereof include, for example, HTCC (High Temperature Co-Fired Ceramic) made of alumina and LTCC (LTCC) made of glass ceramic. Low Temperature Co-Fired Ceramic) and the like.

凹状部3は上から、上枠11、底板10、下枠12の順に重ねられており、底板10に対して焼結などにより上枠11、下枠12が結合されている。すなわち、上枠11と下枠12は、底板10と一体化されている。
なお、図1には示していないが、後述するように底板10の両面には内部電極31、32や外部電極23、24が形成され、内部電極の一部は底板10と上枠11に挟まれた状態で形成されている。
また底板10の底板内面10fには、圧電振動片6を実装するための実装部14a、14bが形成されている。この実装部14a、14bは、内部電極31a、31b(図2参照)の上に、金バンプによって形成されている。
The concave portion 3 is stacked in the order of the upper frame 11, the bottom plate 10, and the lower frame 12 from the top, and the upper frame 11 and the lower frame 12 are joined to the bottom plate 10 by sintering or the like. That is, the upper frame 11 and the lower frame 12 are integrated with the bottom plate 10.
Although not shown in FIG. 1, as will be described later, internal electrodes 31 and 32 and external electrodes 23 and 24 are formed on both sides of the bottom plate 10, and a part of the internal electrodes is sandwiched between the bottom plate 10 and the upper frame 11. It is formed in a state of being.
Further, mounting portions 14a and 14b for mounting the piezoelectric vibrating piece 6 are formed on the bottom plate inner surface 10f of the bottom plate 10. The mounting portions 14a and 14b are formed by gold bumps on the internal electrodes 31a and 31b (see FIG. 2).

上枠11と下枠12は、内部が貫通した環状に形成されている。圧電振動子1の内側面11nと、下枠12の内側面12n(図2参照)は、共に、四隅が丸みを帯びた平面視長方形状に形成されている。
凹状部3に形成された切欠部15のうち、下枠12の切欠部15の4箇所には外部電極22が形成されている。
The upper frame 11 and the lower frame 12 are formed in an annular shape through which the inside penetrates. Both the inner side surface 11n of the piezoelectric vibrator 1 and the inner side surface 12n of the lower frame 12 (see FIG. 2) are formed in a rectangular shape in a plan view with rounded four corners.
Of the notches 15 formed in the concave portion 3, external electrodes 22 are formed at four positions of the notches 15 of the lower frame 12.

シールリング13は、凹状部3の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、上枠11の上面に接合されている。具体的には、シールリング13は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって上枠11上に接合、あるいは、上枠11上に形成(例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により)された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。 The seal ring 13 is a conductive frame-shaped member that is one size smaller than the outer shape of the concave portion 3, and is joined to the upper surface of the upper frame 11. Specifically, the seal ring 13 is bonded onto the upper frame 11 by baking with a brazing material such as silver brazing or a solder material, or formed on the upper frame 11 (for example, electrolytic plating, electroless plating, or other methods. It is bonded by welding or the like to the metal bonding layer (by vapor deposition, sputtering, etc.).

シールリング13の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、42アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング13の材料としては、セラミック製とされている底板10および上枠11に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、底板10および上枠11として、熱膨張係数6.8×10−6/℃のアルミナを用いる場合には、シールリング13としては、熱膨張係数5.2×10−6/℃のコバールや、熱膨張係数4.5〜6.5×10−6/℃の42アロイを用いることが好ましい。 Examples of the material of the seal ring 13 include nickel-based alloys and the like, and specific examples thereof may be selected from Kovar, Elinvar, Invar, 42 alloy and the like. In particular, as the material of the seal ring 13, it is preferable to select a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the bottom plate 10 and the upper frame 11 made of ceramic. For example, when alumina having a coefficient of thermal expansion of 6.8 × 10-6 / ° C. is used for the bottom plate 10 and the upper frame 11, Kovar having a coefficient of thermal expansion of 5.2 × 10-6 / ° C. is used as the seal ring 13. Alternatively, it is preferable to use a 42 alloy having a coefficient of thermal expansion of 4.5 to 6.5 × 10-6 / ° C.

封口板4は、シールリング13上に重ねられる導電性基板である。この封口板4は、ローラ電極を接触移動させるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等によって、シールリング13に溶接されることで、圧電振動子容器2に対して気密に接合される。
そして、封口板4、シールリング13、上枠11の内側、および底板10の底板内面10fにより画成された空間が、気密に封止されたキャビティとして機能する。
The sealing plate 4 is a conductive substrate that is laminated on the seal ring 13. The sealing plate 4 is tightly bonded to the piezoelectric vibrator container 2 by being welded to the seal ring 13 by seam welding, laser welding, ultrasonic welding, or the like in which the roller electrodes are contact-moved.
Then, the space defined by the sealing plate 4, the seal ring 13, the inside of the upper frame 11, and the inner surface 10f of the bottom plate 10 of the bottom plate 10 functions as an airtightly sealed cavity.

図2は、圧電振動子容器2の側断面と容器の底板内面10fにおける内部電極の配線状態を表したものである。
図2(a)は、底板10上に配設された実装部14bを通る長手方向の断面を表している。図2(b)は、圧電振動子容器2を上方から、シールリング13と上枠11を透過視した、底板10の底板内面10fの状態を表している。
図2(b)の点線の枠は、上枠11の内側面11nを表している。
図2(b)に示すように、底板10の4隅のうちの3箇所には、厚さ方向に貫通する貫通電極30a、30b、30cが形成されている。貫通電極30は、例えば、底板10に形成した貫通孔に、金属ペースト(導電性ペースト)の充填や、金属ピンの挿通、内周面のメッキ等により形成される。
FIG. 2 shows the side cross section of the piezoelectric vibrator container 2 and the wiring state of the internal electrodes on the inner surface 10f of the bottom plate of the container.
FIG. 2A shows a cross section in the longitudinal direction passing through the mounting portion 14b arranged on the bottom plate 10. FIG. 2B shows the state of the bottom plate inner surface 10f of the bottom plate 10 when the piezoelectric vibrator container 2 is viewed through the seal ring 13 and the upper frame 11 from above.
The dotted frame in FIG. 2B represents the inner side surface 11n of the upper frame 11.
As shown in FIG. 2B, through electrodes 30a, 30b, and 30c penetrating in the thickness direction are formed at three of the four corners of the bottom plate 10. The through electrode 30 is formed, for example, by filling a through hole formed in the bottom plate 10 with a metal paste (conductive paste), inserting a metal pin, plating the inner peripheral surface, or the like.

貫通電極30a、30bは略対角位置で、点線で示した上枠11の内側面に一部がかかる位置に配置されている。すなわち、貫通電極30a、30bは、上枠11側の端面の一部が上枠11で覆われている。
貫通電極30a、30bの反対側の端面は、底板10の底板外面10rに形成された接続用電極25a、25bを介して外部電極24a、24bと接続されている(図3参照)。
The through electrodes 30a and 30b are arranged at substantially diagonal positions at positions where a part of the through silicon vias 11 is applied to the inner side surface of the upper frame 11 shown by the dotted line. That is, in the through electrodes 30a and 30b, a part of the end face on the upper frame 11 side is covered with the upper frame 11.
The end faces on the opposite sides of the through electrodes 30a and 30b are connected to the external electrodes 24a and 24b via the connecting electrodes 25a and 25b formed on the bottom plate outer surface 10r of the bottom plate 10 (see FIG. 3).

一方、貫通電極30cは、上枠11側の端面全体が上枠11で覆われる位置に形成されている。貫通電極30cは、シールリング13をメッキでつける際の導通を取るために設けられている。このため、貫通電極30a、30bが底板10だけに形成されているのに対し、貫通電極30cは底板10に加えて上枠11にも貫通形成されている。
貫通電極30cの底板10側の端面は、底板外面10rに形成された接続用電極25cを介して外部電極23と接続され(図3参照)、反対側の端面は上枠11の上面全体に形成されたメタライズ層(図視しない)と接続されている。
On the other hand, the through electrode 30c is formed at a position where the entire end surface on the upper frame 11 side is covered with the upper frame 11. The through electrode 30c is provided to provide continuity when the seal ring 13 is plated. Therefore, while the through electrodes 30a and 30b are formed only on the bottom plate 10, the through electrodes 30c are formed through the upper frame 11 in addition to the bottom plate 10.
The end surface of the through electrode 30c on the bottom plate 10 side is connected to the external electrode 23 via the connection electrode 25c formed on the bottom plate outer surface 10r (see FIG. 3), and the opposite end surface is formed on the entire upper surface of the upper frame 11. It is connected to the metallized layer (not shown).

実装部14a、14bと底板内面10fとの間には、実装部14a、14bよりも大きいサイズの内部電極31a、31bが長円形に形成されている。
なお、実装部14a、14bと内部電極31a、31bは、図2に示されるように、長手方向(図面左右方向)の中心よりも一方の側(図面では左側)に配設されている。そして圧電振動片6は、この一方の側に基部8が位置する向きで実装される。
Internal electrodes 31a and 31b having a size larger than those of the mounting portions 14a and 14b are formed in an oval shape between the mounting portions 14a and 14b and the bottom plate inner surface 10f.
As shown in FIG. 2, the mounting portions 14a and 14b and the internal electrodes 31a and 31b are arranged on one side (left side in the drawing) from the center in the longitudinal direction (left-right direction in the drawing). The piezoelectric vibrating piece 6 is mounted in a direction in which the base portion 8 is located on one side of the piezoelectric vibrating piece 6.

底板内面10fの四隅のうちの貫通電極30c側で、上枠11の内側面11nの内側に、接続用電極33cと接続する電極が形成されている。
この電極は、画像認識により凹状部3の向き(図における左右の向き)を判別するためのインデックスマーク35である。
On the through electrode 30c side of the four corners of the bottom plate inner surface 10f, an electrode to be connected to the connection electrode 33c is formed inside the inner side surface 11n of the upper frame 11.
This electrode is an index mark 35 for discriminating the orientation of the concave portion 3 (the left-right orientation in the figure) by image recognition.

底板内面10fには、各貫通電極30a〜30cに対応する位置に円形の接続用電極33a〜33cが形成されている。この接続用電極33a〜33cも、底板内面10fの中心から視た外側の一部が上枠11で覆われている。
そして、内部電極31aと接続用電極33aとが内部電極32aで接続され、内部電極31bと接続用電極33bとが内部電極32bで接続されている。
すなわち、内部電極32a、32bは、図2(b)に示すように、内部電極31a、31bから幅方向(図面上下方向)の外側に延設され、途中から長手方向の中心から離れる方向に曲って形成され、先端が接続用電極33a、33bと接続するように形成されている。
そして、内部電極32a、32bにおける、長手方向に延びる部分の幅方向外側の一部が上枠11で覆われている。
これにより、内部電極32のうち、上枠11で覆われていない露出部分が、イオンミリングによって仮に欠損したとしても、内部電極32の断線を確実に回避することができる。
Circular connecting electrodes 33a to 33c are formed on the inner surface 10f of the bottom plate at positions corresponding to the through silicon vias 30a to 30c. The connecting electrodes 33a to 33c are also partially covered with the upper frame 11 when viewed from the center of the inner surface 10f of the bottom plate.
Then, the internal electrode 31a and the connection electrode 33a are connected by the internal electrode 32a, and the internal electrode 31b and the connection electrode 33b are connected by the internal electrode 32b.
That is, as shown in FIG. 2B, the internal electrodes 32a and 32b extend outward in the width direction (vertical direction in the drawing) from the internal electrodes 31a and 31b, and bend in a direction away from the center in the longitudinal direction from the middle. The tip is formed so as to connect with the connection electrodes 33a and 33b.
Then, a part of the internal electrodes 32a and 32b on the outer side in the width direction of the portion extending in the longitudinal direction is covered with the upper frame 11.
As a result, even if the exposed portion of the internal electrode 32 that is not covered by the upper frame 11 is lost due to ion milling, the disconnection of the internal electrode 32 can be reliably avoided.

図3は、圧電振動子容器2の底板裏面10rにおける外部電極の配線状態を表した説明図である。なお、図3に示した底板裏面10rは、圧電振動子容器2を上方から、上枠11と底板10を透過視した透過図である。
図3に示すように、底板外面10rには、下枠12の4隅の切欠部15に形成された外部電極22(図1参照)と接続する外部電極23が4箇所に形成されている。
また各貫通電極30a〜30c(図2(b)参照)に対応する位置に接続用電極25a〜25cが形成されている。このうち接続用電極25cは、外部電極23と接続されている。
FIG. 3 is an explanatory view showing a wiring state of an external electrode on the back surface 10r of the bottom plate of the piezoelectric vibrator container 2. The back surface 10r of the bottom plate shown in FIG. 3 is a transmission view of the piezoelectric vibrator container 2 as a transparent view of the upper frame 11 and the bottom plate 10 from above.
As shown in FIG. 3, the outer surface 10r of the bottom plate is formed with four external electrodes 23 connected to the external electrodes 22 (see FIG. 1) formed in the notches 15 at the four corners of the lower frame 12.
Further, connecting electrodes 25a to 25c are formed at positions corresponding to the through electrodes 30a to 30c (see FIG. 2B). Of these, the connection electrode 25c is connected to the external electrode 23.

また底板外面10rには、外部電極24a、24bが形成されている。
外部電極24aは、接続用電極25aと接続されることで、貫通電極30a、内部電極32a、内部電極31aを介して実装部14aに接続されている。
外部電極24bは、接続用電極25bと接続されることで、貫通電極30b、内部電極32b、内部電極31bを介して実装部14bに接続されている。
外部電極24a、24bは、底板裏面10rにICを実装するための電極である。
Further, external electrodes 24a and 24b are formed on the outer surface 10r of the bottom plate.
The external electrode 24a is connected to the mounting portion 14a via the through electrode 30a, the internal electrode 32a, and the internal electrode 31a by being connected to the connection electrode 25a.
The external electrode 24b is connected to the mounting portion 14b via the through electrode 30b, the internal electrode 32b, and the internal electrode 31b by being connected to the connection electrode 25b.
The external electrodes 24a and 24b are electrodes for mounting the IC on the back surface 10r of the bottom plate.

図3に示した点線の枠は、下枠12の内側面12nを表している。
すなわち、底板10の底板裏面10rに形成された、外部電極23、外部電極24a、24b、及び、接続用電極25a〜25cのうち、点線で表した下枠12の内側面12nよりも外側の領域は、下枠12で覆われている。
The dotted frame shown in FIG. 3 represents the inner side surface 12n of the lower frame 12.
That is, of the external electrodes 23, the external electrodes 24a and 24b, and the connecting electrodes 25a to 25c formed on the back surface 10r of the bottom plate 10 of the bottom plate 10, a region outside the inner side surface 12n of the lower frame 12 represented by the dotted line. Is covered with a lower frame 12.

図4は、圧電振動子容器2の下枠12における、裏側面の状態を表したものである。
下枠12の裏側面には、外部電極21が4隅に形成されている。4箇所の外部電極21の各々は、下枠12の4隅の切欠部15に形成した接続用電極22(図1参照)に接続されている。
なお、図4には表示していないが、圧電振動子容器2を下側(下枠12側)から視た場合、下枠12の内側面12n内には、図3に点線で示した内側面12n内の各外部電極23、24a、24b、接続用電極25a〜25cが存在する。
FIG. 4 shows the state of the back side surface of the lower frame 12 of the piezoelectric vibrator container 2.
External electrodes 21 are formed at four corners on the back surface of the lower frame 12. Each of the four external electrodes 21 is connected to a connecting electrode 22 (see FIG. 1) formed in the notches 15 at the four corners of the lower frame 12.
Although not shown in FIG. 4, when the piezoelectric vibrator container 2 is viewed from the lower side (lower frame 12 side), the inner side surface 12n of the lower frame 12 is inside the inner side surface 12n shown by the dotted line in FIG. There are external electrodes 23, 24a, 24b and connecting electrodes 25a to 25c in the side surface 12n.

本実施形態の凹状部3(図1参照)は、アルミナ等のセラミックで構成されており、グリーンシートと呼ばれる柔軟性を有するセラミックのシート材を複数枚積層して焼成して一体化することにより形成されている。各シート材は、下枠12、底板10、上枠11の厚さや枚数を考慮して適宜選択される。
各シート材には、上述した各種電極(内部電極と外部電極)が例えば導体印刷により形成されると共に貫通電極30a〜30cが形成され、その後下枠12、底板10、上枠11の順に積層された後に、全体が同時に焼成される。
凹状部3を焼成したのち、上枠11の上面に形成したメタライズ層の上にロウ材の層を形成し、その上にシールリング13がシーム溶接によって接合されることで、圧電振動子容器2が形成される。
The concave portion 3 (see FIG. 1) of the present embodiment is made of a ceramic such as alumina, and a plurality of flexible ceramic sheet materials called green sheets are laminated and fired to be integrated. It is formed. Each sheet material is appropriately selected in consideration of the thickness and the number of sheets of the lower frame 12, the bottom plate 10, and the upper frame 11.
In each sheet material, the above-mentioned various electrodes (internal electrode and external electrode) are formed by, for example, conductor printing, and through electrodes 30a to 30c are formed, and then the lower frame 12, the bottom plate 10, and the upper frame 11 are laminated in this order. After that, the whole is fired at the same time.
After the concave portion 3 is fired, a brazing material layer is formed on the metallized layer formed on the upper surface of the upper frame 11, and the seal ring 13 is joined to the metallized layer 13 by seam welding, whereby the piezoelectric vibrator container 2 is formed. Is formed.

次に、図2から図4のように構成された圧電振動子容器2に、圧電振動片6の実装とイオンミリングによる周波数調整を含めた圧電振動子1の製造について説明する。
圧電振動片6には、予め励振用の第1励振電極と第2励振電極と、両励振電極から振動腕部7a、7bまで電極が接続されている。また、振動腕部7a、7bにおける先端の拡幅部71a、71bには周波数調整用の重り金属膜が形成されている。
また、実装する圧電振動片6は、実装前に予め所定レベルまでの周波数調整が重り金属膜の除去によって行われている。
Next, the manufacture of the piezoelectric vibrator 1 including the mounting of the piezoelectric vibration piece 6 and the frequency adjustment by ion milling in the piezoelectric vibrator container 2 configured as shown in FIGS. 2 to 4 will be described.
The piezoelectric vibrating piece 6 is connected in advance with a first excitation electrode and a second excitation electrode for excitation, and electrodes from both excitation electrodes to vibrating arms 7a and 7b. Further, a weight metal film for frequency adjustment is formed on the widened portions 71a and 71b at the tips of the vibrating arm portions 7a and 7b.
Further, in the piezoelectric vibration piece 6 to be mounted, the frequency is adjusted to a predetermined level in advance by removing the weight metal film before mounting.

図5は、圧電振動片6をイオンミリングする状態を表した説明図である。
まず圧電振動片6を圧電振動子容器2における実装部14a、14bの上に配置する。すなわち、実装部14a、14b上に導電性接着剤を塗布した後、各導電性接着剤に圧電振動片6の支持腕部9a、9bを載置する。
その後、圧電振動片6が載置された圧電振動子容器2をベークして導電性接着剤を完成することで、圧電振動片6が圧電振動子容器2に実装される。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the piezoelectric vibrating piece 6 is ion-milled.
First, the piezoelectric vibrating piece 6 is arranged on the mounting portions 14a and 14b of the piezoelectric vibrator container 2. That is, after applying the conductive adhesive on the mounting portions 14a and 14b, the support arm portions 9a and 9b of the piezoelectric vibrating piece 6 are placed on each conductive adhesive.
After that, the piezoelectric vibrating piece 6 is mounted on the piezoelectric vibrator container 2 by baking the piezoelectric vibrator container 2 on which the piezoelectric vibrating piece 6 is placed to complete the conductive adhesive.

この圧電振動片6を実装した圧電振動子容器2を、図示しないチャンバ内の治具にセットする。
そして、図5に示すように、圧電振動片6のうちトリミングすべき領域である拡幅部71a、71bの周辺領域に開口窓81(1点鎖線で囲った枠)が形成されたマスク80を、圧電振動子容器2上にセットする(マスクセット工程)。
これにより、圧電振動片6は、基部8、支持腕部9、拡幅部71を除く振動腕部7、及び、拡幅部71における基部8側の端部がマスク80で覆われ、拡幅部71の先端側が露出状態となる。
なお、振動腕部7の基部8側がマスク80で覆われるのは、イオンミリングにより振動腕部7に形成された第1励振電極、第2励振電極まで除去されることを避けるためである。
The piezoelectric vibrator container 2 on which the piezoelectric vibrating piece 6 is mounted is set in a jig in a chamber (not shown).
Then, as shown in FIG. 5, the mask 80 in which the opening window 81 (frame surrounded by the alternate long and short dash line) is formed in the peripheral regions of the widening portions 71a and 71b, which are the regions to be trimmed in the piezoelectric vibrating piece 6, is used. It is set on the piezoelectric vibrator container 2 (mask setting step).
As a result, in the piezoelectric vibrating piece 6, the base 8, the support arm 9, the vibrating arm 7 excluding the widening portion 71, and the end of the widening portion 71 on the base 8 side are covered with the mask 80, and the widening portion 71 The tip side is exposed.
The base 8 side of the vibrating arm 7 is covered with the mask 80 in order to avoid removing the first excitation electrode and the second excitation electrode formed on the vibrating arm 7 by ion milling.

続いて、チャンバ内にセットされた圧電振動子容器2に対してイオンミリングを行う。具体的には、チャンバ内を減圧し、アルゴン等のプロセスガスを導入する。この状態で加速電圧を印加すると、イオン化したプロセスガスがマスク80の開口窓81を通って振動腕部7の重り金属に衝突する。
これにより、振動腕部7の重り金属膜が表層部分から弾き飛ばされ、振動腕部7の質量が変化することで振動腕部の周波数が変化する。
本実施形態の圧電振動子容器2では、図5に点線で示したように、開口窓81近傍に配設されている内部電極32aの一部が長手方向に沿って上枠11で覆われているので、仮に覆われていない内部電極32a部分がプロセスガスによって除去されたとしても、内部電極32aの断線を回避することが可能になる。
Subsequently, ion milling is performed on the piezoelectric vibrator container 2 set in the chamber. Specifically, the pressure inside the chamber is reduced and a process gas such as argon is introduced. When an acceleration voltage is applied in this state, the ionized process gas passes through the opening window 81 of the mask 80 and collides with the weight metal of the vibrating arm portion 7.
As a result, the weight metal film of the vibrating arm portion 7 is flipped off from the surface layer portion, and the mass of the vibrating arm portion 7 changes, so that the frequency of the vibrating arm portion changes.
In the piezoelectric vibrator container 2 of the present embodiment, as shown by the dotted line in FIG. 5, a part of the internal electrodes 32a arranged in the vicinity of the opening window 81 is covered with the upper frame 11 along the longitudinal direction. Therefore, even if the uncovered portion of the internal electrode 32a is removed by the process gas, it is possible to avoid disconnection of the internal electrode 32a.

圧電振動片6の拡幅部71をイオンミリングした後、圧電振動子容器2のシールリング13に封口板4をシーム溶接することで、圧電振動子容器2に圧電振動片6を封止した圧電振動子1が完成する。 Piezoelectric vibration in which the piezoelectric vibrating piece 6 is sealed in the piezoelectric vibrator container 2 by seam welding the sealing plate 4 to the seal ring 13 of the piezoelectric vibrator container 2 after ion-milling the widening portion 71 of the piezoelectric vibrating piece 6. Child 1 is completed.

[第2実施形態]
次に、圧電振動子容器2と圧電振動子1の第2実施形態について説明する。
説明した第1実施形態では、平面視でのサイズとして長さが約16mm、幅が約12mmの圧電振動子容器2を使用し、圧電振動子1を形成する場合を例に説明した。
これに対して、第2実施形態では、平面視のサイズとして長さが同じ16mmで、より狭い幅10mmの圧電振動子容器2を使用する場合である。なお、内部に実装するのは、第1実施形態で説明した圧電振動片6と同じである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the piezoelectric vibrator container 2 and the piezoelectric vibrator 1 will be described.
In the first embodiment described, a case where the piezoelectric vibrator 1 is formed by using the piezoelectric vibrator container 2 having a length of about 16 mm and a width of about 12 mm as a size in a plan view has been described as an example.
On the other hand, in the second embodiment, the piezoelectric vibrator container 2 having the same length of 16 mm and a narrower width of 10 mm is used as the size in a plan view. It should be noted that mounting inside is the same as that of the piezoelectric vibrating piece 6 described in the first embodiment.

図6は、第2実施形態における圧電振動子容器2と圧電振動子1についての説明図であり、第1実施形態との対比で図5と同様に、圧電振動片6をイオンミリングする状態を表している。
図6に示すように、第2実施形態の圧電振動子容器2では、幅が10mmと狭くなった分圧電振動片6の支持腕部9a、9bと上枠11の内側面11nとの距離が短くなる。
この場合でも、内部電極32a、32bの長手方向に延びる領域については、第1実施形態と同様に、その幅方向外側の一部が上枠11で覆われ、更にその先端が接続用電極33a、33bと接続するように形成されている。なお、接続用電極33a、33bの外側の一部についても、第1実施形態と同様に上枠11で覆われている。
第2実施形態の圧電振動子容器2では、第1実施形態に比べて内部電極32aの位置が、イオンミリング用の開口窓81に近くなっているため、よりイオンビームが照射されやすくなるが、長手方向の一部が上枠11で覆われることで、確実に断線を回避することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the piezoelectric vibrator container 2 and the piezoelectric vibrator 1 in the second embodiment, and shows a state in which the piezoelectric vibrating piece 6 is ion-milled in comparison with the first embodiment in the same manner as in FIG. Represents.
As shown in FIG. 6, in the piezoelectric vibrator container 2 of the second embodiment, the distance between the support arm portions 9a and 9b of the piezoelectric vibrating piece 6 and the inner side surface 11n of the upper frame 11 is increased by the amount that the width is narrowed to 10 mm. It gets shorter.
Even in this case, with respect to the region extending in the longitudinal direction of the internal electrodes 32a and 32b, a part of the outer side in the width direction is covered with the upper frame 11 and the tip thereof is further covered with the connecting electrode 33a, as in the first embodiment. It is formed so as to connect with 33b. A part of the outside of the connection electrodes 33a and 33b is also covered with the upper frame 11 as in the first embodiment.
In the piezoelectric vibrator container 2 of the second embodiment, the position of the internal electrode 32a is closer to the opening window 81 for ion milling as compared with the first embodiment, so that the ion beam is more easily irradiated. Since a part of the longitudinal direction is covered with the upper frame 11, disconnection can be reliably avoided.

以上の各実施形態では、内部電極32a、32bにおける、長手方向に延びる部分の幅方向の一部が上枠11で覆われている場合について説明した。
これに対して、イオンミリングによりイオン照射の可能性があるのは、内部電極31から拡幅部71a、71b側に延びている内部電極32aだけである。
このため、内部電極31から拡幅部71a、71bから離れる側(基部8側)に延びている内部電極32bについては、長手方向の全てが上枠11で覆われないように形成してもよい。
In each of the above embodiments, the case where a part of the internal electrodes 32a and 32b in the width direction of the portion extending in the longitudinal direction is covered with the upper frame 11 has been described.
On the other hand, only the internal electrodes 32a extending from the internal electrodes 31 to the widening portions 71a and 71b have the possibility of ion irradiation by ion milling.
Therefore, the internal electrodes 32b extending from the internal electrodes 31 to the side away from the widening portions 71a and 71b (base 8 side) may be formed so that the entire longitudinal direction is not covered by the upper frame 11.

説明した実施形態では、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片6を実装する場合の内部電極の一部を上枠11で覆う場合について説明した。
これに対し、支持腕部を形成せずに基部8を実装部に接合する圧電振動子や、両振動腕部7の間に基部8から延設する1本の支持単腕部を形成しこの支持単腕部を実装部に接合する圧電振動片を実装する場合で、周波数調整用の重り金属膜が形成されている振動腕部7a、7bの先端部と上枠11枠の間に内部配線が形成される場合にも適用することができる。この場合の内部配線も、実施形態と同様に長手方向の一部を上枠11で覆うことで、内部配線のイオンミリングによる断線を回避することができる。
In the above-described embodiment, a case where a part of the internal electrodes when mounting the so-called side arm type piezoelectric vibrating piece 6 is covered with the upper frame 11 has been described.
On the other hand, a piezoelectric vibrator that joins the base portion 8 to the mounting portion without forming the support arm portion, and one support single arm portion that extends from the base portion 8 are formed between the two vibrating arm portions 7. When mounting a piezoelectric vibrating piece that joins the supporting single arm to the mounting part, internal wiring is provided between the tips of the vibrating arms 7a and 7b on which the weight metal film for frequency adjustment is formed and the upper frame 11 frame. Can also be applied when is formed. In this case, as in the embodiment, by covering a part of the internal wiring in the longitudinal direction with the upper frame 11, it is possible to avoid disconnection of the internal wiring due to ion milling.

1 圧電振動子
2 圧電振動子容器
3 凹状部
4 封口板
6 圧電振動片
7 振動腕部
71 拡幅部
8 基部
9 支持腕部
10 底板
10f 底板内面
10r 底板外面
11 上枠
11n 内側面
12 下枠
12n 内側面
13 シールリング
14 実装部
15 切欠部
21、22、23、24 外部電極
25 接続用電極
30 貫通電極
31、32 内部電極
33 接続用電極
35 インデックスマーク
80 マスク
81 開口窓
1 Piezoelectric vibrator 2 Piezoelectric vibrator container 3 Concave part 4 Sealing plate 6 Piezoelectric vibrating piece 7 Vibrating arm 71 Widening part 8 Base 9 Supporting arm 10 Bottom plate 10f Bottom plate inner surface 10r Bottom plate outer surface 11 Upper frame 11n Inner side surface 12 Lower frame 12n Inner side surface 13 Seal ring 14 Mounting part 15 Notch part 21, 22, 23, 24 External electrode 25 Connection electrode 30 Through electrode 31, 32 Internal electrode 33 Connection electrode 35 Index mark 80 Mask 81 Opening window

Claims (7)

底板と、
前記底板とともに圧電振動片を収容する凹状部を形成する、前記底板の上部に配設された環状の上枠と、
前記底板における、前記上枠が配設される側の底板内面に形成された、圧電振動片を実装するための実装部と、
前記圧電振動片に形成された1対の励振電極と、前記実装部を介して電気的に接続される、前記底板内面に形成された、1対の内部電極と、
を備え、
前記内部電極は、前記圧電振動片の長手方向の一部が、前記上枠で覆われている、
ことを特徴とする圧電振動子容器。
With the bottom plate
An annular upper frame disposed on the upper part of the bottom plate, which forms a concave portion for accommodating the piezoelectric vibrating piece together with the bottom plate.
In the bottom plate, a mounting portion for mounting the piezoelectric vibrating piece formed on the inner surface of the bottom plate on the side where the upper frame is arranged, and
A pair of excitation electrodes formed on the piezoelectric vibrating piece, and a pair of internal electrodes formed on the inner surface of the bottom plate, which are electrically connected via the mounting portion.
With
A part of the internal electrode in the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece is covered with the upper frame.
A piezoelectric vibrator container characterized by this.
振動腕部の両外側に実装用の支持腕部を1対備えた圧電振動片を実装対象とし、
前記実装部は、前記支持腕部に対応する位置に1対形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子容器。
A piezoelectric vibrating piece equipped with a pair of supporting arms for mounting on both outer sides of the vibrating arm is targeted for mounting.
A pair of mounting portions is formed at positions corresponding to the supporting arm portions.
The piezoelectric vibrator container according to claim 1.
前記内部電極は、前記長手方向の一部が前記上枠で覆われ、長手方向の残りの部分が前記凹状部内に露出している、
ことを特徴とする請求項2に記載の圧電振動子容器。
A part of the internal electrode in the longitudinal direction is covered with the upper frame, and the remaining portion in the longitudinal direction is exposed in the concave portion.
The piezoelectric vibrator container according to claim 2.
前記内部電極は、前記実装部から、前記圧電振動片の前記振動腕部側に延設された内部電極における長手方向の一部が前記上枠で覆われている、
ことを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の圧電振動子容器。
A part of the internal electrode extending from the mounting portion to the vibrating arm portion side of the piezoelectric vibrating piece in the longitudinal direction is covered with the upper frame.
The piezoelectric vibrator container according to claim 1, claim 2, or claim 3.
前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の1/3以下である、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1の請求項に記載の圧電振動子容器。
The width of the internal electrode covered with the upper frame is 1/3 or less of the width of the upper frame.
The piezoelectric vibrator container according to any one of claims 1 to 4, wherein the piezoelectric vibrator container is characterized in that.
前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の1/4以下である、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1の請求項に記載の圧電振動子容器。
The width of the internal electrode covered with the upper frame is 1/4 or less of the width of the upper frame.
The piezoelectric vibrator container according to any one of claims 1 to 4, wherein the piezoelectric vibrator container is characterized in that.
請求項1から請求項6のうちのいずれか1の請求項に記載の圧電振動子容器と、
前記実装部に実装された圧電振動片と、
前記凹状部の開放側の面に接続されて、前記実装された圧電振動片を前記凹状部内に密封収納する封口板と、
を具備したことを特徴とする圧電振動子。
The piezoelectric vibrator container according to any one of claims 1 to 6,
Piezoelectric vibrating pieces mounted on the mounting part,
A sealing plate that is connected to the open side surface of the concave portion and seals and stores the mounted piezoelectric vibrating piece in the concave portion.
A piezoelectric vibrator characterized in that it is provided with.
JP2020040273A 2020-03-09 2020-03-09 Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator Active JP7425632B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020040273A JP7425632B2 (en) 2020-03-09 2020-03-09 Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator
CN202110254299.3A CN113381716A (en) 2020-03-09 2021-03-09 Piezoelectric resonator container and piezoelectric resonator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020040273A JP7425632B2 (en) 2020-03-09 2020-03-09 Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021141555A true JP2021141555A (en) 2021-09-16
JP7425632B2 JP7425632B2 (en) 2024-01-31

Family

ID=77569761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020040273A Active JP7425632B2 (en) 2020-03-09 2020-03-09 Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7425632B2 (en)
CN (1) CN113381716A (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014160886A (en) 2013-02-19 2014-09-04 Kyocera Crystal Device Corp Crystal oscillator
JP2016149599A (en) 2015-02-10 2016-08-18 セイコーエプソン株式会社 Vibrator, oscillator, real-time clock, electronic apparatus, and mobile body
JP2018164129A (en) 2017-03-24 2018-10-18 京セラクリスタルデバイス株式会社 Quartz crystal device

Also Published As

Publication number Publication date
JP7425632B2 (en) 2024-01-31
CN113381716A (en) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4547788B2 (en) Package structure of piezoelectric vibrator
US10263588B2 (en) Method of manufacturing piezoelectric vibrator element, piezoelectric vibrator element, and piezoelectric vibrator
CN105978526B (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
US9748467B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP2007060593A (en) Piezoelectric device and manufacturing method thereof
CN105827212B (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
JP2021141555A (en) Piezoelectric vibrator container and piezoelectric vibrator
JP6618758B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrating piece
JP4380419B2 (en) Manufacturing method of electronic device
JP6616999B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece
JP7300256B2 (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
JP7327930B2 (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
JP7240200B2 (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
JP7319787B2 (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
US11831296B2 (en) Piezoelectric vibrator element, piezoelectric vibrator, oscillator, and method of manufacturing piezoelectric vibrator element
CN106972838B (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating reed
JP2016092755A (en) Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator
JP6587389B2 (en) Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator
JP2010157932A (en) Piezoelectric oscillator and method for manufacturing the same
JP2018088565A (en) Crystal device
JP2017092787A (en) Manufacturing method of piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator
JP2016134802A (en) Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator
JP2015076746A (en) Piezoelectric vibrator
JP2018152764A (en) Piezoelectric vibrator
JP2016072869A (en) Method for manufacturing piezoelectric vibration piece and the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230919

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20231108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7425632

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150