JP2022038150A - 圧電振動デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】安価な圧電振動デバイスを提供する。
【解決手段】圧電振動デバイスである水晶振動子１は、水晶振動板２と、第１封止部材３と、第２封止部材と、を有する。水晶振動板２は、両主面に第１励振電極２５及び第２励振電極を有すると共に、第１、第２励振電極にそれぞれ接続された第１金属膜２７及び第２金属膜２８を有する。第１、第２封止部材は、水晶振動板の第１、第２励振電極をそれぞれ覆うように、水晶振動板の両主面にそれぞれ接合される。第１、第２封止部材の少なくとも一方の封止部材は、樹脂フィルムであり、樹脂フィルムは、少なくとも１つの角部３Ｃ１～３Ｃ４、・・・を有する。当該角部は、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧電振動子等の圧電振動デバイスに関する。

圧電振動デバイス、例えば、圧電振動子として、表面実装型の水晶振動子が広く用いられている。この表面実装型の水晶振動子は、例えば、特許文献１に記載されているように、セラミックからなる上面が開口した箱形のベース内の保持電極に、水晶振動片の両面の励振電極から導出された電極を、導電性接着剤によって固着することによって、水晶振動片をベース内に収納して搭載する。このようにして水晶振動片を搭載したベースの開口に、蓋体を接合して気密に封止するようにしている。また、ベースの外底面には、当該水晶振動子を表面実装するための実装端子が形成されている。

特開２００５－１８４３２５号公報

上記のような圧電振動子の多くは、セラミック製のベースに、金属製あるいはセラミック製の蓋体が接合されてパッケージが構成されているので、パッケージが高価となり、圧電振動子が高価なものとなっている。

本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、安価な圧電振動デバイスを提供することを目的とする。

本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。

（１）本発明に係る圧電振動デバイスは、両主面の一方の主面に形成された第１励振電極及び前記両主面の他方の主面に形成された第２励振電極を有すると共に、前記第１，第２励振電極にそれぞれ接続された第１，第２金属膜２７，２８を有する圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第１，第２励振電極をそれぞれ覆うように、前記圧電振動板の前記両主面にそれぞれ接合される第１，第２封止部材とを備え、前記第１，第２封止部材の少なくとも一方の封止部材は、樹脂フィルムであり、前記樹脂フィルムは、少なくとも１つの角部を有し、当該角部は、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に形成されている。

本発明に係る圧電振動デバイスによれば、両主面に第１，第２励振電極が形成された圧電振動板の前記第１，第２励振電極を覆うように、第１，第２封止部材を接合して封止するので、従来のように、上面が開口した箱形のベース内に圧電振動片を収納搭載して封止する必要がなく、高価なベースが不要になる。

また、第１，第２封止部材の少なくとも一方の封止部材を、樹脂フィルムで構成しているので、両封止部材を、金属製やセラミック製の蓋体で構成するのに比べて、コストを低減することができる。

更に、樹脂フィルムは、少なくとも１つの角部を有し、当該角部は、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に形成されているので、直角や鋭角の頂点を有する角部に比べて、熱収縮等による応力集中を低減するとともに角部の接触面積が増えるから、頂点を起点とした剥離の発生を抑制することができる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記樹脂フィルムは、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムである。

この実施態様によれば、感光性樹脂フィルムを露光現像して不要部分を除去することによって、樹脂フィルムの角部を、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に容易に形成することができる。

（３）本発明の一実施態様では、前記圧電振動板は、前記両主面に前記第１，第２励振電極がそれぞれ形成された振動部と、前記振動部を囲む外枠部とを有し、前記振動部は、前記外枠部より薄肉であり、前記樹脂フィルムは、その周端部が前記外枠部の両主面の少なくとも一方の主面に接合されている。

この実施態様によれば、封止部材である樹脂フィルムは、薄肉の振動部を囲む厚肉の外枠部に、接合されるので、樹脂フィルムが、薄肉の振動部に接触することなく、該振動部の励振電極を封止することができる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記圧電振動板は、平面視略矩形であり、前記圧電振動板に接合される前記樹脂フィルムは、平面視略矩形である。

平面視矩形の樹脂フィルムでは、熱収縮等による応力が集中する直角の頂点の角部を４つ備えるのに対して、この実施態様の樹脂フィルムは、平面視略矩形であって、少なくとも一つの角部が、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に形成されているので、圧電振動板の有効面積を狭めることなく応力が集中して剥離の起点となる直角の頂点の角部を減らすと共に、接触面積を増やして、剥離の発生を抑制することができる。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記圧電振動板は、前記平面視略矩形の二組の対向辺の内の一方の組の対向辺に沿う方向の一方の端部の前記外枠部に、前記第１金属膜が形成され、他方の端部の前記外枠部に、前記第２金属膜が形成されている。

この実施態様によれば、平面視略矩形の一方の組の対向辺に沿う方向の両端部に、第１，第２金属膜がそれぞれ形成されているので、前記対向辺に沿う方向の両端部の第１，第２金属膜を、第１，第２実装端子として使用することができ、この第１，第２実装端子を、半田や金属バンプやワイヤ等の接合材によって、回路基板等に接合して、当該圧電振動デバイスを実装することができる。

（６）本発明の一実施態様では、前記圧電振動板が、水晶振動板であり、前記樹脂フィルムの前記水晶振動板に接合される接合領域の一部は、前記水晶振動板の水晶の素地部分に接合している。

樹脂フィルムを、水晶振動板上に形成された配線パターンを構成する金属膜に接合した場合には、樹脂フィルムを透過した水分によって金属膜が劣化する虞があるが、この実施態様によれば、樹脂フィルムの一部は、水晶振動板の水晶の素地部分に接合されるので、金属膜のような水分による劣化を抑制することができる。

本発明によれば、圧電振動板の両主面に形成された第１，第２励振電極を覆うように、第１，第２封止部材を接合して封止するので、従来のように、上面が開口した箱形のベース内に圧電振動片を収納搭載して封止する必要がなく、高価なベースが不要になる。

また、第１，第２封止部材の少なくとも一方の封止部材を、樹脂フィルムで構成しているので、両封止部材を、金属製やセラミック製の蓋体で構成するのに比べて、コストを低減することができる。

更に、樹脂フィルムは、その角部が、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に形成されているので、直角や鋭角の頂点を有する角部に比べて、熱収縮等による応力集中を低減することができ、角部の接触面積を増やして頂点を起点とした剥離の発生を抑制することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る水晶振動子の概略斜視図である。 図２は図１の水晶振動子の概略平面図である。 図３は図２のＡ－Ａ線に沿う概略断面図である。 図４は図１の水晶振動子の概略底面図である。 図５は他の実施形態の角部の平面図である。 図６は図１の水晶振動子の製造工程を模式的に示す概略断面図である。 図７は図１の水晶振動子の製造工程を模式的に示す概略断面図である。 図８は水晶ウェハの一例の概略平面図である。 図９は図８の一部拡大図である。 図１０は本発明の他の実施形態に係る水晶振動子を構成する水晶振動板の概略平面図である。 図１１は図１０の水晶振動板の概略底面図である。 図１２は本発明の更に他の実施形態の図１に対応する概略斜視図である。 図１３は図１２の実施形態の図３に対応する概略断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、圧電振動デバイスとして水晶振動子に適用して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る水晶振動子の概略斜視図であり、図２は、その概略平面図であり、図３は、図２のＡ－Ａ線に沿う概略断面図であり、図４は、その概略底面図である。なお、図３及び後述の図６，図７では、説明の便宜上、金属膜や樹脂フィルムの厚みを誇張して示している。

この実施形態の水晶振動子１は、ＡＴカットの水晶振動板２と、この水晶振動板２の表裏の両主面の一方の主面側を覆って封止する第１封止部材としての、第１感光性樹脂フィルムを露光現像した第１樹脂フィルム３と、水晶振動板２の他方の主面側を覆って封止する第２封止部材としての、第２感光性樹脂フィルムを露光現像した第２樹脂フィルム４とを備えている。

この水晶振動子１は、直方体状であって、平面視矩形である。この実施形態の水晶振動子１は、平面視で、例えば、１．２ｍｍ×１．０ｍｍで、厚みは０．２ｍｍであり、小型化及び低背化を図っている。

なお、水晶振動子１のサイズは、上記に限定されるものではなく、これとは異なるサイズであっても適用可能である。

次に、水晶振動子１を構成する水晶振動板２及び第１，第２樹脂フィルム３，４の各構成について説明する。

この実施形態の水晶振動板２は、矩形の水晶板を水晶の結晶軸であるＸ軸の周りに３５°１５´回転させて加工したＡＴカットの水晶板であり、回転した新たな軸をＹ´軸及びＺ´軸という。ＡＴカットの水晶板では、その表裏の両主面が、ＸＺ´平面である。

このＸＺ´平面において、平面視矩形の水晶振動板２の短辺方向（図２，図４の上下方向）がＸ軸方向となり、水晶振動板２の長辺方向（図２，図４の左右方向）がＺ´軸方向となる。水晶振動板２の長辺方向（Ｚ´軸方向）は、平面視矩形の水晶振動板２の二組の対向辺の内の一方の組の対向辺に沿う方向であり、水晶振動板２の短辺方向（Ｘ軸方向）は、前記方向に直交する方向である。

この水晶振動板２は、平面視が略矩形の振動部２１と、この振動部２１の周囲を、貫通部２２を挟んで取り囲む外枠部２３と、振動部２１と外枠部２３とを連結する連結部２４とを備えている。振動部２１、外枠部２３及び連結部２４は、一体的に形成されている。振動部２１及び連結部２４は、外枠部２３に比べて薄く形成されている。すなわち、振動部２１は、外枠部２３に比べて薄肉である。この薄肉の振動部２１を覆うように、第１，第２樹脂フィルム３，４の周端部を、外枠部２３に接合することによって、内部空間が形成されて封止される。

この実施形態では、平面視が略矩形の振動部２１を、その一つの角部に設けた一箇所の連結部２４によって外枠部２３に連結しているので、２箇所以上で連結する構成に比べて、振動部２１に作用する応力を低減することができる。

また、この実施形態では、連結部２４は、外枠部２３の内周のうちＸ軸方向に沿う一辺から突出し、かつ、Ｚ´軸方向に沿って形成されている。水晶振動板２のＺ´軸方向の両端部に形成された第１，第２金属膜２７，２８は、実装端子として使用され、半田等によって回路基板等に直接接合される。このため、水晶振動子の長辺方向（Ｚ´軸方向）に収縮応力が働き、当該応力が振動部に伝搬することにより水晶振動子の発振周波数が変化し易くなることが考えられる。

これに対して、この実施形態では、前記収縮応力に沿う方向に連結部２４が形成されているため、当該収縮応力が振動部２１に伝搬するのを抑制することができる。その結果、水晶振動子１を回路基板に実装した際の発振周波数の変化を抑制することができる。

なお、振動部２１と外枠部２３との間の貫通部２２を省略し、薄肉の振動部２１を囲むように外枠部２３を、振動部２１に連設してもよい。

振動部２１の表裏の両主面には、一対の第１，第２励振電極２５，２６がそれぞれ形成されている。平面視矩形の水晶振動板２の長辺方向の両端部の外枠部２３には、第１，第２励振電極２５，２６にそれぞれ電気的に接続された第１，第２金属膜２７，２８が、水晶振動板２の短辺方向に沿ってそれぞれ形成されている。

このように第１，第２金属膜２７，２８は、水晶振動板２の長辺方向の両端部に、振動部２１を挟んで形成されている。この実施形態では、各金属膜２７，２８は、上記のように、当該水晶振動子１を回路基板等に実装するための実装端子として使用される。

両主面の一方の主面では、図２に示されるように、第１金属膜２７は、後述の矩形環状の第１封止パターン２０１に連設され、他方の主面では、図４に示されるように、第２金属膜２８は、後述の矩形環状の第２封止パターン２０２に連設されている。

水晶振動板２の両主面の第１金属膜２７同士、及び、第２金属膜２８同士はそれぞれ電気的に接続されている。この実施形態では、両主面の第１金属膜２７同士及び第２金属膜２８同士は、水晶振動板２の対向する長辺側の側面を引き回された引き回し電極でそれぞれ電気的に接続されると共に、水晶振動板２の対向する短辺側の側面を引き回された引き回し電極でそれぞれ電気的に接続されている。

このように両主面の第１金属膜２７同士及び第２金属膜２８同士は、電気的にそれぞれ接続されているので、当該水晶振動子１を、第１，第２金属膜２７，２８を実装端子として回路基板等に実装する際に、表裏の両主面のいずれの面でも実装することができる。

なお、両主面の第１金属膜２７同士及び第２金属膜２８同士は、両主面を貫通する貫通電極を介して電気的に接続されるようにしてもよく、あるいは、側面の引き回し電極を介して電気的に接続されると共に、貫通電極を介して電気的に接続されるようにしてもよい。

水晶振動板２の表面側には、図２に示されるように、第１樹脂フィルム３が接合される第１封止パターン２０１が、略矩形の振動部２１を取り囲むように矩形環状に形成されている。この第１封止パターン２０１は、第１金属膜２７に連なる接続部２０１ａと、この接続部２０１ａの両端部から水晶振動板２の長辺方向（Ｚ´軸方向）に沿ってそれぞれ延出する第１延出部２０１ｂ，２０１ｂと、水晶振動板２の短辺方向（Ｘ軸方向）に沿って延出して前記各第１延出部２０１ｂ，２０１ｂの延出端を接続する第２延出部２０１ｃとを備えている。第２延出部２０１ｃは、第１励振電極２５から引出された第１引出し電極２０３に接続されている。したがって、第１金属膜２７は、第１引出し電極２０３及び第１封止パターン２０１を介して第１励振電極２５に電気的に接続されている。水晶振動板２の短辺方向に沿って延出する第２延出部２０１ｃと第２金属膜２８との間には、電極が形成されていない無電極領域が設けられて、第１封止パターン２０１と第２金属膜２８との絶縁が図られている。

水晶振動板２の裏面側には、図４に示されるように、第２樹脂フィルム４が接合される第２封止パターン２０２が、略矩形の振動部２１を取り囲むように矩形環状に形成されている。この第２封止パターン２０２は、第２金属膜２８に連なる接続部２０２ａと、この接続部２０２ａの両端部から水晶振動板２の長辺方向に沿ってそれぞれ延出する第１延出部２０２ｂ，２０２ｂと、水晶振動板２の短辺方向に沿って延出して、前記各第１延出部２０２ｂ，２０２ｂの延出端を接続する第２延出部２０２ｃとを備えている。接続部２０２ａは、第２励振電極２６から引出された第２引出し電極２０４に接続されている。したがって、第２金属膜２８は、第２引出し電極２０４及び第２封止パターン２０２の接続部２０２ａを介して第２励振電極２６に電気的に接続されている。水晶振動板２の短辺方向に沿って延出する第２延出部２０２ｃと第１金属膜２７との間には、電極が形成されていない無電極領域が設けられて、第２封止パターン２０２と第１金属膜２７との絶縁が図られている。

図２に示されるように、第１封止パターン２０１の、水晶振動板２の長辺方向に沿ってそれぞれ延出する第１延出部２０１ｂ，２０１ｂの幅は、前記長辺方向に沿って延びる外枠部２３の幅より狭く、第１延出部２０１ｂ，２０１ｂの幅方向（図２の上下方向）の両側には、電極が形成されていない無電極領域が設けられている。

この第１延出部２０１ｂ，２０１ｂの両側の無電極領域の内、外側の無電極領域は、第１金属膜２７まで延びていると共に、第２金属膜２８と第２延出部２０１ｃとの間の無電極領域に連なっている。これによって、第１封止パターン２０１の接続部２０１ａ、第１延出部２０１ｂ，２０１ｂ、及び、第２延出部２０１ｃの外側は、略等しい幅の無電極領域によって囲まれている。この無電極領域は、水晶振動板２の短辺方向に沿って延びる接続部２０１ａの一端の外側から一方の第１延出部２０１ｂに沿って延出し、その延出端から第２延出部２０１ｃに沿って延出し、その延出端から他方の第１延出部２０１ｂに沿って接続部２０１ａの他端の外側まで延出している。

第１封止パターン２０１の接続部２０１ａの幅方向の内側には、無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第１延出部２０１ｂ，２０１ｂの内側の無電極領域に連なっている。第２延出部２０１ｃの幅方向の内側には、連結部２４の第１引出し電極２０３を除いて無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第１延出部２０１ｂ，２０１ｂの内側の無電極領域に連なっている。これによって、第１封止パターン２０１の接続部２０１ａ、第１延出部２０１ｂ，２０１ｂ、及び、第２延出部２０１ｃの幅方向の内側は、連結部２４の第１引出し電極２０３を除いて平面視で矩形環状の無電極領域となっている。

図４に示されるように、第２封止パターン２０２の、水晶振動板２の長辺方向に沿ってそれぞれ延出する第１延出部２０２ｂ，２０２ｂの幅は、前記長辺方向に沿って延びる外枠部２３の幅より狭く、第１延出部２０２ｂ，２０２ｂの幅方向（図４の上下方向）の両側には、電極が形成されていない無電極領域が設けられている。

この第１延出部２０２ｂ，２０２ｂの両側の無電極領域の内、外側の無電極領域は、第２金属膜２８まで延びていると共に、第１金属膜２７と第２延出部２０２ｃとの間の無電極領域に連なっている。これによって、第２封止パターン２０２の接続部２０２ａ、第１延出部２０２ｂ，２０２ｂ、及び、第２延出部２０２ｃの外側は、略等しい幅の無電極領域によって囲まれている。この無電極領域は、水晶振動板２の短辺方向に沿って延びる接続部２０２ａの一端の外側から一方の第１延出部２０２ｂに沿って延出し、その延出端から第２延出部２０２ｃに沿って延出し、その延出端から他方の第１延出部２０２ｂに沿って接続部２０２ａの他端の外側まで延出している。

第２封止パターン２０２の接続部２０２ａの幅方向の内側には、連結部２４の第２引出し電極２０４を除いて無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第１延出部２０２ｂ，２０２ｂの内側の無電極領域に連なっている。第２延出部２０２ｃの幅方向の内側には、無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第１延出部２０２ｂ，２０２ｂの内側の無電極領域に連なっている。これによって、第２封止パターン２０２の接続部２０２ａ、第１延出部２０２ｂ，２０２ｂ、及び、第２延出部２０２ｃの幅方向の内側は、連結部２４の第２引出し電極２０４を除いて平面視で矩形環状の無電極領域となっている。

上記のように第１，第２封止パターン２０１，２０２の第１延出部２０１ｂ，２０１ｂ；２０２ｂ，２０２ｂを、外枠部２３の幅よりも狭くし、第１延出部２０１ｂ，２０１ｂ；２０２ｂ，２０２ｂの幅方向の両側には、無電極領域を設けていると共に、接続部２０１ａ，２０２ａ及び第２延出部２０１ｃ，２０２ｃの幅方向の内側には、無電極領域を設けている。前記無電極領域は、スパッタリング時に外枠部２３の側面に回り込んだ第１，第２封止パターン２０１，２０２を、フォトリソグラフィー技術によりパターニングし、これをメタルエッチングで除去することによって形成される。これにより、第１，第２封止パターン２０１，２０２が、外枠部２３の側面に回り込むことによる短絡を防止することができる。

水晶振動板２の表裏面にそれぞれ接合されて、水晶振動板２の振動部２１を封止する第１，第２樹脂フィルム３，４は、矩形のフィルムである。この矩形の第１，第２樹脂フィルム３，４は、水晶振動板２の長手方向の両端部の第１，第２金属膜２７，２８を除く矩形の領域を覆うサイズであり、振動部２１及びその周囲の前記矩形の領域を覆うように水晶振動板２の外枠部２３に接合されている。

この実施形態では、矩形の第１，第２樹脂フィルム３，４の剥離を防止するために、第１樹脂フィルム３の４つの第１～第４角部３Ｃ１～３Ｃ４を、図１及び図２に示すように、Ｒ面に形成すると共に、第２樹脂フィルム４の４つの角部４Ｃ１～４Ｃ４を、図４に示すように、Ｒ面に形成している。

第１，第２樹脂フィルム３，４が、４つの角部に直角の頂点をそれぞれ有する矩形であると、熱収縮等による応力が、直角の頂点に集中して、頂点を起点として剥離が生じる場合がある。

これに対して、この実施形態では、第１，第２樹脂フィルム３，４の第１～第４角部３Ｃ１～３Ｃ４，４Ｃ１～４Ｃ４は、Ｒ面に形成されているので、応力が集中して剥離の起点となる頂点がなく、角部の接触面積を増やして剥離の発生を抑制することができる。

第１樹脂フィルム３のＲ面は、図２に示すように、第１封止パターン２０１の、第２金属膜２８に近接する第２延出部２０１ｃを覆うことができる半径となっている。すなわち、第１樹脂フィルム３の第２，第４角部３Ｃ２，３Ｃ４のＲ面は、第１封止パターン２０１の第２延出部２０１ｃを覆っている。

同様に、第２樹脂フィルム４のＲ面は、図４に示すように、第２封止パターン２０２の、第１金属膜２７に近接する第２延出部２０２ｃを覆うことができる半径となっている。すなわち、第２樹脂フィルム４の第１，第３角部４Ｃ１，４Ｃ３のＲ面は、第２封止パターン２０２の第２延出部２０２ｃを覆っている。

この実施形態では、第１樹脂フィルム３の第１～第４角部３Ｃ１～３Ｃ４、及び、第２樹脂フィルム４の第１～第４角部４Ｃ１～４Ｃ４の全ての角部３Ｃ１～３Ｃ４，４Ｃ１～４Ｃ４を、Ｒ面に形成したが、少なくともいずれか一つの角部のみをＲ面に形成してもよい。

また、Ｒ面に限らず、他の形状としてもよい。図５は、第１樹脂フィルム３の第１角部３Ｃ１を代表的に示すものであり、例えば、図５(ａ)に示すように、Ｒ面に代えて、Ｃ面の第１角部３Ｃ１ａにしてもよく、あるいは、図５(ｂ)に示すように、鈍角の第１角部３Ｃ１ｂとしてもよい。

図５に示される第１樹脂フィルム３の第１角部３Ｃ１に限らず、第１樹脂フィルム３の第２～第４角部３Ｃ２～３Ｃ４、及び、第２樹脂フィルム４の第１～第４角部４Ｃ１～４Ｃ４も同様に、Ｃ面、あるいは、鈍角としてもよい。また、Ｒ面、Ｃ面、あるいは、鈍角を組合せてもよい。

この実施形態では、第１，第２樹脂フィルム３，４は、感光性樹脂フィルム、例えば、感光性ポリイミドフィルムを後述のように露光現像してパターニングにし、硬化させたものである。

露光現像されて硬化された感光性ポリイミドフィルムは、３００℃以上の耐熱性を有するので、当該水晶振動子１を実装するための半田リフロー処理の際に第１，第２樹脂フィルム３，４が変形等することがない。

この実施形態の第１，第２樹脂フィルム３，４は、透明であるが、半透明あるいは不透明であってもよい。

水晶振動板２の第１，第２励振電極２５，２６、第１，第２金属膜２７，２８，第１，第２封止パターン２０１，２０２、及び、第１，第２引出し電極２０３，２０４は、例えば、ＴｉまたはＣｒからなる下地層上に、例えば、Ａｕが積層され、更に、例えば、Ｔｉ、ＣｒまたはＮｉが積層形成されて構成されている。

この実施形態では、下地層はＴｉであり、その上に、Ａｕ、Ｔｉが積層形成されている。このように最上層がＴｉであることによって、Ａｕが最上層である場合に比べて、感光性ポリイミドフィルムとの接合強度が向上する。

矩形の第１，第２樹脂フィルム３，４が接合される矩形環状の第１，第２封止パターン２０１，２０２の上層は、上記のように、Ｔｉ、ＣｒまたはＮｉ（またはこれらの酸化物）から構成されるので、Ａｕ等に比べて、第１，第２樹脂フィルム３，４との接合強度を高めることができる。

次に、この実施形態の水晶振動子１の製造方法について説明する。

図６及び図７は、水晶振動子１を製造する工程を模式的に示す概略断面図である。

先ず、図６（ａ）に示される加工前のＡＴカットの水晶ウェハ（ＡＴカット水晶板）５に対して、フォトリソグラフィー技術を用いたウェットエッチングによって、図６（ｂ）に示すように、複数の水晶振動板部分２ａ及びそれらを支持するフレーム部分（図示せず）等の外形を形成し、更に、水晶振動板部分２ａに、外枠部分２３ａや、外枠部分２３ａよりも薄肉の振動部分２１ａ等の各部の外形を形成する。すなわち、外形及び振動部の加工工程を実施する。

次に、図６（ｃ）に示すように、スパッタリング技術または蒸着技術、及び、フォトリソグラフィー技術によって、水晶振動板部分２ａの所定の位置に、第１，第２励振電極２５ａ，２６ａ及び第１，第２金属膜２７ａ，２８ａ等を形成する、電極形成工程を実施する。

このようにして両主面に第１，第２励振電極２５ａ，２６ａが形成されると共に、第１，第２金属膜２７ａ，２８ａが形成された水晶振動板部分２ａの複数がマトリックス状に配列支持された水晶ウェハ５ａが得られる。

図８は、図６（ｃ）の水晶ウェハ５ａの一例を示す概略平面図であり、図９は、その一部を拡大して示す概略平面図である。

水晶ウェハ５ａは、第１，第２励振電極２５ａ，２６ａが形成された振動部分２１ａ及び第１，第２金属膜２７ａ，２８ａ等が形成された複数の水晶振動板部分２ａが、マトリックス状に配列されて連結部８を介してフレーム部９に支持されて構成されている。各水晶振動板部分２ａの周囲は、前記連結部８を除いて貫通部１５となっている。

次に、水晶ウェハ５ａの両主面の全面に、図６(ｄ)に示すように、感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａを貼り付ける、すなわち、ラミネートする。この水晶ウェハに対する感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａのラミネートは、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で行われる。このラミネートは、不活性ガス雰囲気中に限らず、大気中や減圧雰囲気中で行ってもよい。

この実施形態では、ラミネートは、例えば、ロール状にそれぞれ巻回されている感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａをそれぞれ引出し、引出された各感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａ間に、上記図８に示される水晶ウェハ５ａを挟むようにして加熱ローラで加圧し、水晶ウェハ５ａの両主面の全面に感光性ポリイミド樹脂フィルム３ａ，４ａをそれぞれ貼り付ける。このように感光性ポリイミド樹脂フィルム３ａ，４ａは、水晶ウェハ５ａの全面に貼り付ければよいので、位置合わせをする必要がなく、効率的にラミネートすることができる。なお、ラミネートは、ロール式に限らず、枚葉式であってもよい。

次に、図７(ｅ)に示すように、フォトマスク１１を介して水晶ウェハ５ａの両主面に貼り付けられた感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａをそれぞれ露光する。

この露光では、第１，第２励振電極２５ａ，２６ａが形成された振動部分２１ａ及びその周囲の矩形の領域が露光部分となり、前記矩形の領域以外の、第１，第２金属膜２７ａ，２８ａを含む領域が、未露光部分となるように露光する。

その後、現像を行って未露光部分を現像液に溶解除去し、図７（ｆ）に示すように、各水晶振動板部分２ａの第１，第２励振電極２５ａ，２６ａが形成されている振動部分２１ａ及びその周囲の矩形の領域を覆う露光部分のみを残すように樹脂フィルム３，４をパターニングする。このパターニングによって、第１，第２樹脂フィルム３，４の第１～第４角部３Ｃ１～３Ｃ４，４Ｃ１～４Ｃ４が、上記のようにＲ面に形成される。

その後、３００℃程度で加熱して樹脂フィルム３，４を熱硬化させ、図７（ｇ）に示すように、水晶ウェハ５から各水晶振動板部分２ａを折り取って個片化する。

これによって、図１に示される水晶振動子１が複数得られる。

このように本実施形態によれば、矩形の第１，第２樹脂フィルム３，４の第１～第４角部３Ｃ１～３Ｃ４，４Ｃ１～４Ｃ４を、Ｒ面に形成しているので、熱収縮等による応力が集中して剥離の起点となる直角や鋭角な頂点を有する構成に比べて、応力集中が低減され、角部の接触面積を増やして剥離の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１，第２樹脂フィルム３，４は、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムであるので、感光性樹脂フィルムを露光現像して、樹脂フィルムの角部がＲ面となるようにパターニングすることができ、角部の形状を容易に形成することができる。

このようにフォトリソグラフィー技術によって、水晶振動板２に貼り付けられた感光性樹脂フィルムの不要部分を除去できるので、例えば、レーザー光によって、樹脂フィルムの不要部分を切断除去する場合のように、樹脂フィルムと共に、水晶振動板２の配線パターンを切断して、導通不良が生じるといったことがない。

更に、本実施形態によれば、水晶振動板２の表裏の両主面に、第１，第２樹脂フィルム３，４を接合して水晶振動子１を構成するので、セラミック等の絶縁材料からなる上面が開口した箱形のベースに、圧電振動片を収納搭載し、前記開口に蓋体を接合して、気密に封止する従来例のように、高価なベースや蓋体が不要となり、圧電振動片をベースに搭載する必要もない。

これによって、水晶振動子１のコストを低減することができ、水晶振動子１を、安価に提供することができる。

また、上面が開口した箱形のベースに、圧電振動片を収納搭載して蓋体で封止する従来例に比べて、薄型化（低背化）を図ることができる。

本実施形態の水晶振動子１では、第１，第２樹脂フィルム３，４によって振動部２１を封止しているので、ベースに金属製やセラミック製の蓋体を接合して気密に封止する従来例に比べて気密性が劣り、水晶振動子１の共振周波数の経年変化が生じ易い。

しかし、例えば、近距離無線通信用途のうちBLE(Bluetooth（登録商標） Low Energy)等では、周波数偏差等の規格が比較的緩やかであるので、かかる用途では、樹脂フィルムで封止した安価な水晶振動子１を使用することが可能である。

上記実施形態では、水晶振動板２の両主面の一方の主面には、図２に示すように、第１封止パターン２０１が、略矩形の振動部２１を取り囲むように矩形環状に形成され、水晶振動板２の両主面の他方の主面には、図４に示すように、第２封止パターン２０２が、略矩形の振動部２１を取り囲むように矩形環状に形成されたが、矩形環状の第１，第２封止パターン２０１，２０２を省略してもよい。

図１０及び図１１は、第１，第２封止パターン２０１，２０２を省略した水晶振動板２_１の概略平面図及び概略底面図である。

この水晶振動板２_１では、第１金属膜２７は、図１０に示されるように、引き回し電極２０９及び第１引出し電極２０３を介して第１励振電極２５に電気的に接続されている。

第２金属膜２８は、図１１に示されるように、第２引出し電極２０４が延長されて第２励振電極２６に電気的に接続されている。

その他の構成は、上記実施形態と同様である。

この実施形態では、矩形環状の第１，第２封止パターン２０１，２０２を省略しているので、感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａは、その大部分が水晶振動板２_１の水晶の素地部分１４に貼り付けられて、露光現像、及び、硬化されことになる。

感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａの大部分を、金属膜からなる第１，第２封止パターン２０１，２０２に貼り付けて、露光現像、及び、硬化する上記実施形態では、第１，第２樹脂フィルム３，４を透過した水分が、金属膜からなる第１，第２封止パターン２０１，２０２を劣化させて第１，第２樹脂フィルム３，４との密着力が低下する虞がある。

これに対して、感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａを、水晶振動板２_１の水晶の素地部分１４に貼り付けて、露光現像、及び、硬化させる本実施形態によれば、金属膜のような水分による劣化を抑制することができる。また、感光性ポリイミドフィルム３ａ，４ａは、水晶の素地部分１４に貼り付けて露光現像した方が、金属膜からなる第１，第２封止パターン２０１，２０２に貼り付けて露光現像した場合に比べて、接合強度が向上する。

上記各実施形態では、水晶振動板２，２_１の第１，第２金属膜２７，２８は、上記のように当該水晶振動子１を、回路基板等に実装するための実装端子としての機能を有している。本発明の他の実施形態として、第１，第２実装端子を、第１，第２金属膜２７，２８とは別に形成し、第１，第２金属膜２７，２８を、第１，第２実装端子と第１，第２励振電極２５，２６とを電気的に接続する接続電極として機能させてもよい。

このように第１，第２金属膜２７，２８を、第１，第２実装端子と第１，第２励振電極２５，２６とを電気的に接続する接続電極として機能させた実施形態を図１２及び図１３に示す。

この図１２及び図１３は、上記図１及び図３にそれぞれ対応する水晶振動子１_１の概略斜視図及び概略断面図である。この実施形態の水晶振動子１_１の外形サイズは、上記各実施形態の水晶振動子１の外形サイズと同じである。

この実施形態の水晶振動子１_１の水晶振動板２_２は、上記各実施形態と同様に、第１，第２励振電極２５_１，２６_１が形成された振動部２１_１と、この振動部２１_１の周囲を、貫通部２２_１を挟んで取り囲む外枠部２３_１と、振動部２１_１と外枠部２３_１とを連結する連結部２４_１とを備えている。

この実施形態では、第１，第２樹脂フィルム３_１，４_１は、水晶振動板２_２の第１，第２励振電極２５_１，２６_１が形成された振動部２１_１及びその周囲の矩形の領域だけではなく、水晶振動板２_２の両主面の全面をそれぞれ覆うように接合されている。すなわち、第１，第２樹脂フィルム３_１，４_１のサイズは、上記各実施形態の第１，第２樹脂フィルム３，４のサイズに比べて大きく、水晶振動板２_２と同じサイズである。

したがって、図１３に示すように、水晶振動板２_２に形成されている第１，第２金属膜２７_１，２８_１の内、両主面に形成されている部分は、第１，第２樹脂フィルム３_１，４_１で覆われている。

この実施形態では、両主面の全面に第１，第２樹脂フィルム３_１，４_１がそれぞれ接合された水晶振動板２_２の長辺方向の両端部に、第１，第２樹脂フィルム３_１，４_１及び水晶振動板２_２の外表面の略全面を覆うように導電性ペーストを塗布して熱硬化させて第１，第２実装端子１７，１８を形成している。

第１金属膜２７_１は、上記各実施形態と同様に、水晶振動板２_２の長辺方向の両端部の一方の端部の、対向する長辺側の各側面及び対向する短辺側の一方の側面に亘って形成されている。第１実装端子１７は、この第１金属膜２７_１上に形成されているので、第１実装端子１７は、第１金属膜２７_１に電気的に接続される。第１金属膜２７_１は、上記各実施形態と同様に、第１励振電極２５_１に電気的に接続されているので、この第１金属膜２７_１は、第１励振電極２５_１と第１実装端子１７とを電気的に接続する接続電極として機能する。

同様に、第２金属膜２８_１は、水晶振動板２_２の長辺方向の両端部の他方の端部の、対向する長辺側の各側面及び対向する短辺側の他方の側面に亘って形成されている。第２実装端子１８は、この第２金属膜２８_１上に形成されているので、第２実装端子１８は、第２金属膜２８_１に電気的に接続される。第２金属膜２８_１は、第２励振電極２６_１に電気的に接続されているので、この第２金属膜２８_１は、第２励振電極２６_１と第２実装端子１８とを電気的に接続する接続電極として機能する。

この実施形態では、第１，第２実装端子１７，１８を、水晶振動板２_２に接合された第１，第２樹脂フィルム３_１，４_１の外表面に形成するので、上記各実施形態のような、水晶振動板２，２_１に形成された第１，第２金属膜２７，２８を第１，第２実装端子とする構成に比べて、図３及び図１３に示されるように、水晶振動板２_２に形成する第１，第２金属膜２７_１，２８_１のサイズを小さくすることができ、その分、第１，第２金属膜２７_１，２８_１に挟まれた振動部２１_１のサイズを大きくすることができる。

これによって、水晶振動子１_１自体のサイズを大きくすることなく、振動部２１_１を、水晶振動板２_２の長辺方向に沿って長くして振動特性を向上させることができると共に、当該水晶振動子１_１の実装に必要な第１，第２実装端子１７，１８の接合領域を確保することができる。

上記第１，第２樹脂フィルム３，３_１；４，４_１は、感光性樹脂フィルムであったが、非感光性の樹脂フィルムであってもよい。

また、第１，第２樹脂フィルム３，３_１；４，４_１は、矩形に限らず、他の四角形や五角以上の多角形であってもよい。

上記各実施形態では、連結部２４，２４_１は平面視が略矩形の振動部２１，２１_１の一つの角部に一箇所、設けられていたが、連結部２４，２４_１の形成位置や形成数はこの限りではない。さらに連結部２４，２４_１の幅は一定でなくてもよい。

また、貫通部を有することなく、振動部を薄く、その周辺部を厚くした逆メサ型の水晶振動板に適用してもよい。

上記各実施形態では、水晶振動板２，２_１，２_２の両主面に、第１，第２樹脂フィルム３，４；３_１，４_１をそれぞれ接合して、振動部２１，２１_１を封止したが、水晶振動板２，２_１，２_２の一方の主面のみに樹脂フィルムを接合し、他方の主面には、従来の蓋体を接合して振動部２１，２１_１を封止してもよい。

水晶振動板は、平面視略矩形であればよく、上記のような平面視矩形に限らず、例えば、水晶振動板の角部を面取りした形状、あるいは、水晶振動板の周縁部を厚み方向に切欠き、切欠き部に電極が被着されてなるキャスタレーション等が形成された形状であってもよい。

本発明は、水晶振動子等の圧電振動子に限らず、圧電発振器等の他の圧電振動デバイスに適用してもよい。

１，１_１ 水晶振動子
２，２_１，２_２ 水晶振動板
３，３_１ 第１樹脂フィルム
４，４_１ 第２樹脂フィルム
５ 水晶板
５ａ 水晶ウェハ
１７ 第１実装端子
１８ 第２実装端子
２１，２１_１ 振動部
２２，２２_１ 貫通部
２３，２３_１ 外枠部
２４，２４_１ 連結部
２５，２５_１ 第１励振電極
２６，２６_１ 第２励振電極
２７，２７_１ 第１金属膜
２８，２８_１ 第２金属膜
２０１ 第１封止パターン
２０２ 第２封止パターン

Claims (6)

1. 両主面の一方の主面に形成された第１励振電極及び前記両主面の他方の主面に形成された第２励振電極を有すると共に、前記第１，第２励振電極にそれぞれ接続された第１，第２金属膜２７，２８を有する圧電振動板と、
   前記圧電振動板の前記第１，第２励振電極をそれぞれ覆うように、前記圧電振動板の前記両主面にそれぞれ接合される第１，第２封止部材とを備え、
   前記第１，第２封止部材の少なくとも一方の封止部材は、樹脂フィルムであり、
   前記樹脂フィルムは、少なくとも１つの角部を有し、当該角部は、Ｒ面、Ｃ面、又は、鈍角に形成されている、
   ことを特徴とする圧電振動デバイス。
2. 前記樹脂フィルムは、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムである、
   請求項１に記載の圧電振動デバイス。
3. 前記圧電振動板は、前記両主面に前記第１，第２励振電極がそれぞれ形成された振動部と、前記振動部を囲む外枠部とを有し、前記振動部は、前記外枠部より薄肉であり、
   前記樹脂フィルムは、その周端部が前記外枠部の両主面の少なくとも一方の主面に接合されている、
   請求項１または２に記載の圧電振動デバイス。
4. 前記圧電振動板は、平面視略矩形であり、前記圧電振動板に接合される前記樹脂フィルムは、平面視略矩形である、
   請求項３に記載の圧電振動デバイス。
5. 前記圧電振動板は、前記平面視略矩形の二組の対向辺の内の一方の組の対向辺に沿う方向の一方の端部の前記外枠部に、前記第１金属膜が形成され、他方の端部の前記外枠部に、前記第２金属膜が形成されている、
   請求項４に記載の圧電振動デバイス。
6. 前記圧電振動板が、水晶振動板であり、
   前記樹脂フィルムの前記水晶振動板に接合される接合領域の一部は、前記水晶振動板の水晶の素地部分に接合している、
   請求項１ないし５のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。

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