JP4635917B2 - Surface mount type piezoelectric vibration device - Google Patents
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本発明は電子機器や移動体無線機器等に用いられる水晶振動子等の圧電振動デバイスに関し、特に超小型に対応した圧電振動デバイスに関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibration device such as a crystal resonator used for an electronic device, a mobile wireless device, and the like, and more particularly to a piezoelectric vibration device corresponding to an ultra-small size.
現在汎用されている圧電振動子は圧電振動板の表裏面に励振電極が形成された構成であり、例えばATカット水晶振動板を用いた厚みすべり振動子がよく用いられている。このような水晶振動板は箱形のセラミックパッケージに格納され、パッケージと電気的機械的接合が行われるとともに、平板状のリッドにて前記セラミックパッケージの開口部分を閉蓋することにより水晶振動板が気密封止されていた。 Currently used piezoelectric vibrators have a configuration in which excitation electrodes are formed on the front and back surfaces of a piezoelectric diaphragm. For example, a thickness-shear vibrator using an AT-cut quartz diaphragm is often used. Such a crystal diaphragm is housed in a box-shaped ceramic package, and is electrically and mechanically joined to the package, and the quartz diaphragm is closed by closing the opening of the ceramic package with a flat lid. It was hermetically sealed.
この気密封止方法についてはいろいろな構成が検討、採用されているが、例えば接合材としてガラス材を用いたセラミックパッケージとリッドとをガラス材で接合するガラス封止構成や、セラミックパッケージとリッド間に金属ろう材を介在させ、所定の温度雰囲気とすることにより前記金属ろう材により溶融接合したろう材封止構成、あるいはパッケージおよびリッドに形成された金属膜を抵抗溶接の一種であるシーム溶接により溶融接合したシーム封止構成等をあげることができる。 Various configurations have been studied and adopted for this hermetic sealing method. For example, a glass sealing configuration in which a ceramic package using a glass material as a bonding material and a lid are bonded with a glass material, or between a ceramic package and a lid. A brazing material sealing structure in which a metal brazing material is interposed between the metal brazing material and melt-bonded by the metal brazing material, or a metal film formed on the package and the lid is formed by seam welding which is a kind of resistance welding. A seam sealing configuration that is melt-bonded can be used.
ところでセラミックパッケージは電子部品用パッケージとして汎用されているが、その構成は複数のセラミック層や金属配線層を有しているため、電子部品用パッケージとしての小型化、低背化には限界がある。特に電子機器、移動体無線機器等の超小型化に伴い、電子部品の高い密度でのハイブリッド化が急速に進んでおり、従来構成のセラミックパッケージは適用できない場合があった。 By the way, ceramic packages are widely used as packages for electronic components. However, since the structure has a plurality of ceramic layers and metal wiring layers, there is a limit to downsizing and low profile as packages for electronic components. . In particular, along with the miniaturization of electronic devices, mobile wireless devices, etc., hybridization of electronic components at a high density has been rapidly progressing, and ceramic packages having a conventional configuration may not be applicable.
このような超小型化に対応するために、セラミックパッケージを用いず、板状の基板を用い、これを接合した構成が考案されている。例えば特開2001−267875号(特許文献1)においては、1対の振動電極が形成された振動子基板と、該振動子基板を支持するベース基板と、前記振動子基板を覆うリッド基板とを備え、前記振動子基板と前記ベース基板及びリッド基板は、共晶接合により気密封止され、前記振動子基板は、第1及び第2の振動電極が形成された振動子片と、該振動子片を支持し、且つ、前記第1の振動電極に接続された第1の配線電極がほぼ全面に形成され、前記第2の振動電極に接続された第2の配線電極が他方の面にほぼ全面に形成された枠部を備え、前記枠部の角部側壁に前記第1の配線電極及び前記第2の配線電極とをそれぞれ接続された第1及び第2の外部電極を形成したことを特徴とする水晶振動子。が開示されている。
In order to cope with such ultra-miniaturization, a configuration has been devised in which a ceramic substrate is not used but a plate-like substrate is used and bonded. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-267875 (Patent Document 1), a vibrator substrate on which a pair of vibration electrodes is formed, a base substrate that supports the vibrator substrate, and a lid substrate that covers the vibrator substrate. The vibrator substrate, the base substrate, and the lid substrate are hermetically sealed by eutectic bonding, the vibrator substrate includes a vibrator piece on which first and second vibration electrodes are formed, and the vibrator A first wiring electrode supporting the piece and connected to the first vibration electrode is formed on substantially the entire surface, and a second wiring electrode connected to the second vibration electrode is formed on the other surface. A frame portion formed on the entire surface, and first and second external electrodes connected to the first wiring electrode and the second wiring electrode on the corner side wall of the frame portion, respectively; A featured crystal unit. Is disclosed.
上述の振動子基板と、該振動子基板を支持するベース基板と、前記振動子基板を覆うリッド基板との接合は、例えば金錫の共晶合金により行われる。ところで圧電振動デバイスは、通常パッケージ収納後圧電振動板に対して周波数調整(トリミング)を行う。特許文献1の構成においては、リッド基板またはベース基板に透光材料を用い、振動子基板とベース基板とリッド基板とを接合した後、レーザー光により励振電極を構成する金属膜を除去することによりトリミングする方法が開示されている。このような周波数調整はトリミングした金属粒がパッケージ内に残ることになり、特性の悪化を招くことがあった。
The above-described vibrator substrate, the base substrate that supports the vibrator substrate, and the lid substrate that covers the vibrator substrate are joined by, for example, a gold-tin eutectic alloy. By the way, the piezoelectric vibration device normally performs frequency adjustment (trimming) on the piezoelectric vibration plate after the package is accommodated. In the configuration of
気密封止前の周波数調整を行う場合、例えば特許文献1の構成においてベース基板と振動子基板を接合後振動子基板に対して周波数調整を行い、その後リッド基板を接合する方法が考えられるが、上述の接合材構成ではベース基板と振動子基板、リッド基板と振動子基板との両方の接合に金錫の共晶合金を用いているためにリッド基板接合時に最初の接合材が溶融し、気密性が低下する可能性があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは超小型化、超低背化に対応するとともに、特性調整が容易でかつ気密封止性能が向上した圧電振動デバイスを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to respond to ultra-miniaturization and ultra-low profile, easily adjust the characteristics, and improve the hermetic sealing performance. Is intended to provide.
本発明による表面実装型圧電振動デバイスは、請求項1に示すように、励振電極が形成された圧電振動板と当該圧電振動板に一部が連結され圧電振動板の外周に配置される枠体とからなる枠付き圧電振動板と、当該枠付き圧電振動板の一部を接合材により上下から保持する第1のケースと第2のケースとからなる表面実装型圧電振動デバイスであって、
第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第1の接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第2の接合材の融点が低いことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface mounted piezoelectric vibration device having a piezoelectric vibration plate on which an excitation electrode is formed and a frame partly connected to the piezoelectric vibration plate and disposed on the outer periphery of the piezoelectric vibration plate. A surface-mounted piezoelectric vibration device comprising a piezoelectric diaphragm with a frame comprising: a first case and a second case for holding a part of the piezoelectric diaphragm with a frame from above and below by a bonding material;
The melting point of the second bonding material used for bonding the second case and the piezoelectric diaphragm with frame is lower than the melting point of the first bonding material used for bonding the first case and the frame-equipped piezoelectric diaphragm. It is characterized by.
上記各構成によれば、最初に第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合を行い、この状態で例えば上述の周波数調整を枠付き圧電振動板に対して行った後、第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合を行った場合でも、第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第1の接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第2の接合材の融点が低いことにより、最初に行った第1のケースと枠付き圧電振動板との接合に悪影響を与えない。例えば、接合材が軟化したり、溶融して気密性が低下する等の不具合が生じない。 According to each of the above configurations, the first case and the framed piezoelectric diaphragm are first joined, and in this state, for example, the frequency adjustment described above is performed on the framed piezoelectric diaphragm, and then the second case Even when the case and the frame-equipped piezoelectric diaphragm are joined, the second case and the frame-equipped piezoelectric element are obtained from the melting point of the first bonding material used for joining the first case and the frame-equipped piezoelectric diaphragm. Since the melting point of the second bonding material used for bonding to the diaphragm is low, the bonding between the first case and the framed piezoelectric diaphragm is not adversely affected. For example, there is no problem that the bonding material is softened or melted to deteriorate the airtightness.
より具体的な構成として請求項2に示すように、励振電極が形成された圧電振動板と、圧電振動板の外周に配置される枠体と、前記圧電振動板と前記枠体とを連結する連結部と、連結部の少なくとも一部に形成された引出電極と、枠体の表裏に形成された周状の金属膜と、からなる枠付き圧電振動板と、当該枠付き圧電振動板の枠体に形成された金属膜に対応する周状接続金属膜を有するとともに、前記引出電極との接続電極を有し、枠付き圧電振動板を接合材により上下から保持する第1のケースと第2のケースと、からなる表面実装型圧電振動デバイスであって、第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第1の接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第2の接合材の融点が低いことを特徴とする表面実装型圧電振動デバイスをあげることができる。
As a more specific configuration, as shown in
上記各構成によれば、第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第1の接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第2の接合材の融点が低いことにより、最初に第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合を行い、その後圧電振動板等に対して各種の製造、調整作業を行った後、第2のケースによる気密封止を行った場合、第2のケースによる気密封止接合時に以前の接合材に対して悪影響を与えない。 According to each of the above-described configurations, the second case used for joining the second case and the frame-attached piezoelectric diaphragm from the melting point of the first bonding material used for joining the first case and the frame-attached piezoelectric diaphragm. Since the melting point of the bonding material is low, the first case and the frame-attached piezoelectric diaphragm are first joined, and then various manufacturing and adjustment operations are performed on the piezoelectric diaphragm and the like. When the case is hermetically sealed, there is no adverse effect on the previous bonding material at the time of hermetic sealing joining by the second case.
また枠体に形成された金属膜並びに第1のケースと第2のケースに形成された周状接続金属膜を有する構成により、気密封止のための両者の接合を容易にするとともに、第1のケースと第2のケースに圧電振動板の引出電極と接続される接続電極を有しているので、圧電振動板の気密封止と圧電振動板に形成された励振電極や引出電極のケースへの接続を容易に行うことができる。 In addition, the structure having the metal film formed on the frame and the circumferential connection metal film formed on the first case and the second case makes it easy to join the two together for hermetic sealing. Since the case and the second case have connection electrodes connected to the extraction electrode of the piezoelectric diaphragm, the piezoelectric diaphragm is hermetically sealed and the excitation electrode and extraction electrode formed on the piezoelectric diaphragm are connected to the case. Can be easily connected.
また請求項3に示すように、上述の各構成において、第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合後、第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合を行う表面実装型圧電振動デバイスであってもよい。 According to a third aspect of the present invention, in each of the above-described configurations, the surface-mounting type in which the second case and the framed piezoelectric diaphragm are bonded after the first case and the framed piezoelectric diaphragm are bonded. A piezoelectric vibration device may be used.
上記各構成によれば、第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる接合材の融点が低いことにより、最初に第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合を行い、第2のケースによる気密封止前に圧電振動板等に対して各種の製造、調整作業を行った後、第2のケースと枠付き圧電振動板とを接合材より接合しても、最初の第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に対して悪影響を与えない。 According to each said structure, melting | fusing point of the joining material used for joining of a 2nd case and the said piezoelectric diaphragm with a frame is lower than melting | fusing point of the joining material used for joining with a 1st case and the said piezoelectric diaphragm with a frame. By first joining the first case and the piezoelectric diaphragm with the frame, and after performing various manufacturing and adjustment operations on the piezoelectric diaphragm and the like before hermetic sealing by the second case, Even if the second case and the frame-attached piezoelectric diaphragm are joined by the bonding material, the first case and the frame-attached piezoelectric diaphragm are not adversely affected.
また請求項4に示すように、上記各構成のおいて圧電振動板がATカット水晶振動板からなり、前記連結部はATカットのZ軸方向に対して30度傾いた方向に形成されている構成としてもよい。なお、傾き角度はZ軸に対して+30度と−30度の場合があり、30度近傍に引き出しを設定すればよい。 According to a fourth aspect of the present invention, in each of the above configurations, the piezoelectric diaphragm is formed of an AT-cut quartz diaphragm, and the connecting portion is formed in a direction inclined by 30 degrees with respect to the Z-axis direction of the AT cut. It is good also as a structure. The tilt angle may be +30 degrees or −30 degrees with respect to the Z axis, and the drawer may be set near 30 degrees.
請求項4によれば、連結部の引出方向がATカット水晶板のZ軸に対して30度傾いた方向に引き出されるので、圧電振動板における支持の影響を排除できる。すなわち、約30度の角度の方向はATカット水晶振動板において応力感度がゼロになる領域であり、枠体との接合における応力の影響を極力抑制することができ、特性の安定した圧電振動デバイスを得ることができる。 According to the fourth aspect, since the drawing direction of the connecting portion is drawn in a direction inclined by 30 degrees with respect to the Z-axis of the AT-cut quartz plate, the influence of the support on the piezoelectric diaphragm can be eliminated. That is, the direction of the angle of about 30 degrees is a region where the stress sensitivity is zero in the AT-cut quartz diaphragm, and the piezoelectric vibration device having stable characteristics can suppress the influence of stress in joining to the frame as much as possible. Can be obtained.
さらに請求項5示すように、上述の各構成において、前記第1、第2の接合材は金属ろう材またはガラス材または金属微粒子含有ペースト材であることを特徴とする表面実装型圧電振動デバイスであってもよい。 According to a fifth aspect of the present invention, in each of the above-described structures, the first and second bonding materials are a metal brazing material, a glass material, or a metal fine particle-containing paste material. There may be.
なお、金属微粒子含有ペースト材は、例えば平均粒径が1〜100nmで、表面には有機系被膜により被覆され、加熱により当該有機系被膜が除去される金属微粒子を有機溶媒中に分散させた金属微粒子ペースト接合材をあげることができる。金属微粒子は金、銀、銅、ニッケル、チタン、錫、パラジウム等の金属材料を例示することができる。 The metal fine particle-containing paste material is, for example, a metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm, a surface coated with an organic film, and metal fine particles from which the organic film is removed by heating dispersed in an organic solvent. A fine particle paste bonding material can be mentioned. Examples of the metal fine particles include metal materials such as gold, silver, copper, nickel, titanium, tin, and palladium.
金属ろう材またはガラス材または金属微粒子含有ペースト材は例えば圧電振動デバイスに対して加熱を行うことにより、接合材の溶融接合を進めることができ、複数個の圧電振動デバイスを一括して気密封止するような製造に有効である。 Metal brazing material, glass material or metal fine particle-containing paste material can be used to heat and melt the bonding material by heating the piezoelectric vibration device. This is effective for manufacturing.
本発明は上記構成を用いた製造方法についても提案している。例えば、請求項6に示すように、請求項1乃至5のいずれかに記載の表面実装型圧電振動デバイスの製造方法であって、第1のケースと前記枠付き圧電振動板とを第1の接合材で接合した後、前記圧電振動板の露出した面に対して特性調整を行い、その後前記枠付き圧電振動板と第2のケースを第2の接合材により接合することにより気密封止を行うことを特徴としている。 The present invention also proposes a manufacturing method using the above configuration. For example, according to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a surface-mount type piezoelectric vibration device according to any one of the first to fifth aspects, the first case and the piezoelectric vibration plate with a frame are connected to the first case. After bonding with a bonding material, characteristic adjustment is performed on the exposed surface of the piezoelectric diaphragm, and then the frame-attached piezoelectric diaphragm and the second case are bonded with a second bonding material to achieve hermetic sealing. It is characterized by doing.
特性調整は例えば励振電極に対して周波数調整を行ったり、その他の電気的特性を調整する。周波数調整は例えば励振電極を構成する金属膜の膜厚を減じたり、増加させる等により行う。 For the characteristic adjustment, for example, frequency adjustment is performed on the excitation electrode or other electrical characteristics are adjusted. The frequency adjustment is performed, for example, by reducing or increasing the thickness of the metal film constituting the excitation electrode.
請求項6によれば、第1のケースと前記枠付き圧電振動板とを接合材で接合した後、前記圧電振動板の露出した面に対して特性調整を行い、その後前記枠付き圧電振動板と第2のケースを接合することにより気密封止を行う。これにより特性調整が十分に行えかつ気密封止時に第1のケースと前記枠付き圧電振動板接合に対して悪影響を与えない、気密性の良好な表面実装型圧電振動デバイスを得ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, after the first case and the piezoelectric diaphragm with a frame are bonded with a bonding material, characteristic adjustment is performed on the exposed surface of the piezoelectric diaphragm, and then the piezoelectric diaphragm with the frame And the second case are hermetically sealed. As a result, it is possible to obtain a surface-mounted piezoelectric vibration device with good airtightness that can be sufficiently adjusted in characteristics and that does not adversely affect the bonding of the first case and the piezoelectric diaphragm with frame during hermetic sealing.
さらに本発明は多数個の表面実装型圧電振動デバイスを得るウェハ単位での製造方法についても開示している。すなわち請求項7に示すように、励振電極が形成された圧電振動板と、圧電振動板の外周に配置される枠体と、前記圧電振動板と前記枠体とを連結する連結部と、連結部の少なくとも一部に形成された引出電極と、枠体の表裏に形成された周状の金属膜と、からなる枠付き圧電振動板を多数個有する枠付き圧電振動板ウェハを作成する工程と、当該枠付き圧電振動板の枠体に形成された金属膜に対応する周状接続金属膜を有するとともに、前記引出電極との接続電極を有し、枠付き圧電振動板の一方の主面を第2の接合材により保持する第1のケースを多数個有する第1のケースウェハを作成する工程と、当該枠付き圧電振動板の枠体に形成された金属膜に対応する周状接続金属膜を有するとともに、前記引出電極との接続電極を有し、枠付き圧電振動板の他方の主面を第2の接合材により保持する第2のケースを多数個有する第2のケースウェハを作成する工程と、第1のケースウェハと前記枠付き圧電振動板ウェハとを第1の接合材で接合する工程と、前記接合工程の後、前記各圧電振動板の露出した励振電極に対して質量加減による周波数調整を行う工程と、前記周波数調整工程の後、前記枠付き圧電振動板ウェハと第2のケースウェハとを前記第1の接合材より融点の低い第2の接合材で接合することにより気密封止を行う工程と、前記気密封止された各ウェハの接合体を各表面実装型圧電振動デバイス毎に個割切断する工程と、からなることを特徴とする表面実装型圧電振動デバイスの製造方法である。周波数調整は例えば励振電極に対する質量減(除去)、または質量増(付加)により行えばよい。 Furthermore, the present invention also discloses a manufacturing method in units of wafers for obtaining a large number of surface-mount type piezoelectric vibration devices. That is, as shown in claim 7, a piezoelectric diaphragm in which an excitation electrode is formed, a frame body arranged on the outer periphery of the piezoelectric diaphragm, a connecting portion for connecting the piezoelectric diaphragm and the frame body, Forming a framed piezoelectric diaphragm wafer having a plurality of framed piezoelectric diaphragms, each including a lead electrode formed on at least a part of the portion, and a circumferential metal film formed on the front and back of the frame; And having a peripheral connection metal film corresponding to the metal film formed on the frame of the framed piezoelectric diaphragm, and having a connection electrode with the extraction electrode, and having one main surface of the framed piezoelectric diaphragm A step of forming a first case wafer having a plurality of first cases held by the second bonding material, and a circumferential connection metal film corresponding to the metal film formed on the frame of the frame-attached piezoelectric diaphragm And having a connection electrode with the extraction electrode and having a frame Forming a second case wafer having a plurality of second cases for holding the other main surface of the piezoelectric diaphragm with a second bonding material, the first case wafer, and the framed piezoelectric diaphragm wafer; The first bonding material, a step of adjusting the frequency by adjusting the mass of the excitation electrode exposed on each piezoelectric diaphragm after the bonding step, and the step of adjusting the frequency after the frequency adjusting step. A step of hermetically sealing the attached piezoelectric diaphragm wafer and the second case wafer with a second bonding material having a melting point lower than that of the first bonding material; and A method for manufacturing a surface-mount type piezoelectric vibration device, comprising: a step of cutting a bonded body into pieces for each surface-mount type piezoelectric vibration device. The frequency adjustment may be performed, for example, by mass reduction (removal) or mass increase (addition) with respect to the excitation electrode.
上記製造方法によれば、第1のケースウェハと前記枠付き圧電振動板ウェハと第2のケースウェハとを用意し、第1のケースウェハと前記枠付き圧電振動板ウェハとを第1の接合材で接合し、この接合工程の後、前記各圧電振動板の露出した励振電極に対して質量加減による周波数調整を行う工程を有するので、各圧電振動板の励振電極に対して順次連続して周波数調整を行うことができ、効率的な製造を行うことができる。 According to the above manufacturing method, a first case wafer, the framed piezoelectric diaphragm wafer, and a second case wafer are prepared, and the first case wafer and the framed piezoelectric diaphragm wafer are first bonded. After the joining step, the step of adjusting the frequency by adjusting the mass of the exposed excitation electrode of each piezoelectric diaphragm is sequentially performed sequentially with respect to the excitation electrode of each piezoelectric diaphragm. Frequency adjustment can be performed and efficient manufacturing can be performed.
そして前記周波数調整工程の後、前記枠付き圧電振動板ウェハと第2のケースウェハとを前記体1の接合材より融点の低い第2の接合材で接合することにより気密封止を行う工程により、多数個の圧電振動デバイスに対して一括して気密封止を行うことができる。以上の製造方法により、周波数調整の行われた高精度の圧電振動デバイスを良好な気密性の状態で得ることができる。
Then, after the frequency adjusting step, the step of performing hermetic sealing by bonding the frame-equipped piezoelectric diaphragm wafer and the second case wafer with a second bonding material having a melting point lower than the bonding material of the
本発明によれば、超小型化、超低背化に対応するとともに、特性調整が容易でかつ気密封止性能が向上した圧電振動デバイスを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a piezoelectric vibrating device that can cope with ultra-miniaturization and ultra-low profile, can be easily adjusted in characteristics, and has improved hermetic sealing performance.
以下、本発明による好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。
本発明による第1の実施の形態を表面実装型の水晶振動子を例にとり図1乃至図9とともに説明する。図1は本実施の形態を示す第1のケースに搭載した枠付き圧電振動板の平面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B断面図、図4は枠付き圧電振動板ウェハを示す平面図、図5は第1のケースウェハの平面図、図6は第2のケースウェハの平面図、図7は周波数調整を示す図、図8は周波数調整を示す詳細図、図9は分割工程を示す図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9 by taking a surface-mounted crystal resonator as an example. 1 is a plan view of a framed piezoelectric diaphragm mounted on a first case showing the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 is a plan view showing a framed piezoelectric diaphragm wafer, FIG. 5 is a plan view of a first case wafer, FIG. 6 is a plan view of a second case wafer, FIG. 7 is a diagram showing frequency adjustment, and FIG. FIG. 9 is a detailed diagram showing the adjustment, and FIG. 9 is a diagram showing the dividing step.
表面実装型水晶振動子は、枠付き圧電振動板1と当該枠付き圧電振動板の下方に接合される第1のケース2と前記枠付き圧電振動板の上方に接合される第2のケース3と、からなる。枠付き圧電振動板1は平板状のATカット水晶振動板からなり、水晶振動板10とその外周には所定の間隔10eを隔てて枠体11が形成されている。水晶振動板10は矩形形状の四隅が切り欠かれた切り欠き部を有する形状である。この水晶振動板10の切り欠き部と枠体11は連結部10a,10b,10c,10dにより接続されており、これにより水晶振動板10と枠体11と各連結部とが一体構成をなしている。枠体11は矩形周状構成であり、4角の内側部分には前記水晶振動板の切り欠き部に対応した突出部11a,11b,11c,11dが形成されている。
The surface-mounted crystal resonator includes a
水晶振動板の中央部分の表裏には励振電極12,13が対向して形成されており、励振電極12は引出電極12a,12bにより枠体に引き出されている。当該引出電極12a,12bは連結部10b、10dを介して前記突出部11b,11dに延びており、突出部に形成された貫通孔11bb、11dbを介して水晶振動板の裏面にまで引き出されている。また水晶振動板の裏面に形成された励振電極13は引出電極13a,13b(図示せず)により枠体に引き出されている。当該引出電極13a,13bは連結部10a、10c(図示せず)を介して前記突出部11a,11cに延びており、突出部に形成された貫通孔11ab、11cbを介して水晶振動板の表面にまで引き出されている。なお、各貫通孔には真空蒸着法等の薄膜形成手段により電極膜が形成されている。このような構成により、励振電極12、13は枠体のそれぞれ対角の突出部の表裏に引き出されている。
枠体11において各突出部の外側の枠状部分には表裏それぞれに周状の金属膜14,15が形成されている。この実施の形態では当該金属膜14,15は前記各励振電極12,13と各々電気的に接続されていないが、励振電極が短絡しない状態で接続されていてもよい。また当該周状の金属膜14,15は枠体の外周縁まで形成されていてもよいが、外周縁より内側に形成されていてもよい。このような構成であれば、金属膜14,15同士の短絡を抑制できる。
In the
枠付き圧電振動板1の下部には第1のケース2が接合されている。第1のケース2は水晶板またはセラミック板からなり、中央部分に凹部20を有する構成である。当該凹部20の周囲には堤部21が形成されており、当該堤部の平面形状は前記枠体11に対応した構成で、枠体と突出部11a,11b,11c,11dに対応する堤部が形成された構成となっている。なお、前記凹部は必ずしも必要ではなく、後述の接合材や金属膜厚の調整により水晶振動板10の励振空間(キャビティ)が形成可能な場合は凹部を形成しなくてもよい。
A
凹部20は例えば水晶板の場合、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチングにより形成したり、またイオンミリング等のドライエッチング法あるいはサンドブラスト法等により形成すればよい。なお、当該加工には所定領域にのみ凹部を形成するために非加工領域以外をマスキングする技術を併用して行う。
For example, in the case of a quartz plate, the
また第1のケース2には前記突出部の貫通孔形成領域に対応した位置に表裏に貫通する貫通孔22,23,24,25(一部図示せず)が形成されている。当該貫通孔22,23,24,25の上面にはそれぞれ接続電極22a,23a,24a,25a(一部図示せず)が形成されるとともに、貫通孔の下面には引出電極22b,23b,24b,25b(一部図示せず)が形成されている。また貫通孔内には金属材料が形成され、このような構成により水晶振動板10の励振電極12,13は第1のケースの引出電極に接続されている。さらに第1のケース2の表面の外周領域には周状の金属膜26が形成されている。当該金属膜26は前記枠体11に形成された金属膜15に対応して形成されている。
The
枠付き圧電振動板と第1のケースとの接合は金属ろう材を用いており、貫通孔11ab、11bb、11cb、11dbの下面に設けられた電極材料と引出電極22a,23a,24a,25aとを第1の接合材(金属ろう材)S1により接合する。また第1のケースの金属膜26と枠体の金属膜15とも第1の接合材(金属ろう材)S1により接合することで、枠付き圧電振動板と第1のケースとを電気的機械的に接合する。なお、上記例においては枠体の突出部に形成された貫通孔の下方にケースの貫通孔22,23,24,25が形成された構成となっているが、両貫通孔が平面で見てずれていてもよい。この場合は、電気的な接続を行うために第1の接合材の形成領域も広くなるので接合強度が向上する。
A metal brazing material is used to join the piezoelectric diaphragm with frame and the first case. The electrode material provided on the lower surface of the through holes 11ab, 11bb, 11cb, 11db and the extraction electrodes 22a, 23a, 24a, 25a Are joined by a first joining material (metal brazing material) S1. In addition, the
なお、前記貫通孔および各電極(金属材)の形成は、前述のフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング技術により形成したり、またイオンミリング等のドライエッチング法あるいはサンドブラスト法等と真空蒸着法等により形成する。 The through hole and each electrode (metal material) are formed by an etching technique using the above-mentioned photolithography technique, or by a dry etching method such as ion milling, a sand blasting method, a vacuum deposition method, or the like. To do.
枠付き圧電振動板1の上部には第2のケース3が形成されている。第2のケース3は水晶板またはセラミック板からなり、中央部分に凹部30を有する構成である。当該凹部30の周囲には堤部31が形成されているが、当該堤部の平面形状も第1のケースと同様前記枠体11に対応した構成であり、枠体11と突出部11a,11b,11c,11dに対応する堤部構成となっている。なお、第2のケースについては突出部に対応する堤部を形成しなくてもよい。また前記凹部30も必ずしも必要ではなく、後述の接合材や金属膜厚の調整により水晶振動板10の励振空間(キャビティ)が形成可能な場合は凹部を形成しなくてもよい。第2のケースの裏面(前記枠付き圧電振動板側)の外周領域には枠状の金属膜36が形成されている。当該金属膜36は前記枠体に形成された金属膜14に対応して形成されている。
A
枠付き圧電振動板と第2のケースとの接合は第2の接合材(金属ろう材)S2を用いており、枠体の金属膜14と第2のケースの金属膜とを第2の接合材(金属ろう材)S2により接合する。これにより枠付き圧電振動板と第2のケースとを接合し、気密封止が行われる。当該第2の接合材S2は第1の接合材S1より融点が低い材料を用いている。
A second diaphragm (metal brazing material) S2 is used to join the piezoelectric diaphragm with frame and the second case, and the
なお、第2のケース上面に導電材を形成し、この導電材をアース接続することにより電磁シールド構成をとってもよい。このアース接続は引出電極のいずれかを用いたり、あるいは別途アース用引出電極を設けてもよい。 Note that an electromagnetic shield configuration may be adopted by forming a conductive material on the upper surface of the second case and grounding the conductive material. For this earth connection, either an extraction electrode may be used, or an earth extraction electrode may be provided separately.
上述の金属ろう材の例として、枠付き圧電振動板1と第1のケース2の接合との接合に用いる第1の接合材S1は金ゲルマニウム(Au−Ge)ろう材を用い、枠付き圧電振動板1と第2のケース3の接合に用いる第2の接合材S2は金錫(Au−Sn)ろう材を用いている。第1の接合材S1の融点は356℃と第2の接合材S2の融点280℃対して高く設定されている。従って、最初に枠付き圧電振動板と第1のケースとを第1の接合材S1によりろう接し、その後必要に応じて調整作業、熱安定化作業を行った後、第2の接合材S2によりろう接する場合であっても、後者のろう接時に第1の接合材が溶融したり軟化することが無く、特性の安定化した表面実装型圧電振動デバイスを得ることができる。なお、金属ろう材は予め枠付き圧電振動板あるいは第1,第2のケースに形成されているか、またはシート状の金属ろう材を枠付き圧電振動板と第1,第2のケース間に介在させることにより接合を行う。
As an example of the above-described metal brazing material, the first bonding material S1 used for joining the
また、接合材として金属ろう材を用いたが、第1の接合材が第2の接合材より融点が高い関係にある接合材であれば適用することができる。例えば上記以外低融点金属や半田、無鉛半田等の金属ろう材を用いてもよいし、錫鉛系ガラス材やスズリン酸系ガラス材、銀リン酸系ガラス材、ビスマス系ガラス材、酸化バナジウム系ガラス材等のガラス接合材を用いてもよいし、あるいは金属微粒子含有ペースト材を用いてもよい。あるいはこれら接合材を組みあわせて第1、第2の接合材として適用してもよい。 Further, although the metal brazing material is used as the bonding material, the bonding material can be applied as long as the first bonding material has a higher melting point than the second bonding material. For example, a metal brazing material such as a low melting point metal, solder, lead-free solder, etc. other than the above may be used, tin-lead glass material, tin phosphate glass material, silver phosphate glass material, bismuth glass material, vanadium oxide system A glass bonding material such as a glass material may be used, or a metal fine particle-containing paste material may be used. Alternatively, these bonding materials may be combined and applied as the first and second bonding materials.
次に本発明による表面実装型圧電振動デバイスの製造方法について、図4乃至図9とともに説明する。この製造方法においてはウェハ単位での製造例を示している。図4は図1に示すような水晶振動板10と枠体11の組からなる枠付き圧電振動板1をマトリクス状に多数個形成(一部のみ図示)した枠付き圧電振動板ウェハW1を示している。なお、図4において励振電極等については記載を省略している。この例においては枠付き圧電振動板1が20個マトリクス状に形成された枠付き圧電振動板ウェハを例示しており、後述の第1のケースウェハと第2のケースウェハも各々20個のケースが形成された例を示している。これら多数個の枠付き圧電振動板はフォトリソグラフィ技術により、外形加工並びに励振電極形成を行う。
Next, a method for manufacturing a surface-mounted piezoelectric vibration device according to the present invention will be described with reference to FIGS. This manufacturing method shows a manufacturing example in units of wafers. FIG. 4 shows a framed piezoelectric diaphragm wafer W1 in which a large number of framed
また図5は第1のケース2をマトリクス状に多数個形成(一部のみ図示)した第1のケースウェハW2を示している。当該ウェハは水晶を用いており、各々第1のケースとして凹部や堤部、金属膜が形成されている。この形状加工においても、フォトリソグラフィ技術により行っている。
FIG. 5 shows a first case wafer W2 in which a large number of
図6は第2のケース3をマトリクス状に多数個形成(一部のみ図示)した第2のケースウェハW3を示している。当該ウェハも水晶を用いており、各々第2のケースとして凹部や堤部、金属膜が必要に応じて形成されている。この形状加工においても、フォトリソグラフィ技術により行っている。
FIG. 6 shows a second case wafer W3 in which a plurality of
最初に第1のケースウェハW2上に枠付き圧電振動板ウェハW1を重ね合わせ接合する(第1の接合工程)。なお、第1の接合工程に先立って、予め各第1のケース2に形成された枠状の金属膜26および引出電極22a,23a,24a,25a上に第1の接合材S1(金ゲルマニウムろう材)がそれぞれ形成されている。従って第1のケースウェハW2上に枠付き圧電振動板ウェハW1を重ね合わせ接合することにより、各枠体の金属膜15と枠状の金属膜26、および枠付き圧電振動板の貫通孔下面に形成された電極材料と引出電極22a,23a,24a,25aとが第1の接合材S1を介して接合される。なお、第1の接合材は枠付き圧電振動板ウェハ側に形成してもよい。
First, the frame-attached piezoelectric diaphragm wafer W1 is overlapped and bonded onto the first case wafer W2 (first bonding step). Prior to the first bonding step, the first bonding material S1 (gold germanium brazing) is formed on the frame-
このウェハを重ねた状態で所定温度の雰囲気加熱を行う。具体的には真空あるいは不活性ガス雰囲気の加熱炉に1または複数の上記重ね合わせたウェハの組を収納し、所定の温度プロファイルにより第1の接合材1の溶融温度に加熱する。以上により各ウェハの枠付き圧電振動板と第1のケースとが接合される。このような第1の接合工程により、励振電極12が上部に露出した水晶振動板がマトリクス状に並んだウェハ接合体を得ることができる。
The atmosphere is heated at a predetermined temperature with the wafers stacked. Specifically, a set of one or a plurality of the above stacked wafers is accommodated in a heating furnace in a vacuum or an inert gas atmosphere, and heated to the melting temperature of the
次に図7に示すように前記露出した励振電極12に対して周波数調整を行う(周波数調整工程)。本実施の形態ではドライエッチング法の1種であるイオンミリングにより励振電極の金属膜厚を減じ、周波数調整を行う。具体的には各枠付き圧電振動板毎に調整動作を行うが、金属板に調整窓M1を形成したミリング用マスクMを各枠付き圧電振動板に適用し、上部からイオンミリングを実行する。イオンミリング実行時には当該圧電振動板の周波数をリアルタイムに測定するか、あるいは調整、測定を繰り返す等により圧電振動板の周波数調整状況のモニタリングを行う。所定の周波数に調整した後、次の枠付き圧電振動板の調整を同様の手順で行い、ウェハすべての圧電振動板の周波数を調整する。なお、ミリング用マスクの動作、調整窓の動作、イオンミリングの実行、周波数測定は制御部で集中制御して動作させればよい。 Next, as shown in FIG. 7, frequency adjustment is performed on the exposed excitation electrode 12 (frequency adjustment step). In this embodiment, the metal film thickness of the excitation electrode is reduced by ion milling, which is a kind of dry etching method, and the frequency is adjusted. Specifically, the adjustment operation is performed for each frame-attached piezoelectric diaphragm. A milling mask M in which an adjustment window M1 is formed on a metal plate is applied to each frame-attached piezoelectric diaphragm, and ion milling is performed from above. When ion milling is performed, the frequency of the piezoelectric diaphragm is monitored by measuring the frequency of the piezoelectric diaphragm in real time or by repeating adjustment and measurement. After adjusting to a predetermined frequency, the next framed piezoelectric diaphragm is adjusted in the same procedure, and the frequencies of the piezoelectric diaphragms of all the wafers are adjusted. The operation of the mask for milling, the operation of the adjustment window, the execution of ion milling, and the frequency measurement may be performed under centralized control by the control unit.
図8は1つの圧電振動デバイスに着目したイオンミリングによる周波数調整を示す詳細図である。イオンミリング装置Tから出力したイオンはマスクMの調整窓M1を介して水晶振動板10の励振電極12の電極膜厚を減じる。調整中の周波数は、例えば第1のケースに形成された接続電極24b、25bを介して測定され、所定の周波数に達した段階で調整を終了する。なお、周波数調整方法はイオンミリング以外に例えば質量付加方法としてパーシャル蒸着法をあげることができる。
FIG. 8 is a detailed view showing frequency adjustment by ion milling focusing on one piezoelectric vibration device. The ions output from the ion milling device T reduce the electrode film thickness of the
すべての水晶振動板に対して当該周波数調整を完了した後、第2のケースウェハ3にて枠付き圧電振動板ウェハを被覆し、気密封止する(第2の接合工程、図9(a)参照)。当該第2の接合工程では圧電振動デバイスの内部雰囲気を決定する。例えば真空封止を行う場合は、真空加熱炉を用いて気密封止を行い、不活性ガス雰囲気で気密封止を行う場合は、例えば窒素ガス等の不活性ガス雰囲気の加熱炉で気密封止を行う。真空封止について具体的に例示すると、枠付き圧電振動板ウェハW1と第1のケースウェハW2の組に対して第2のケースウェハにより上面すなわち励振電極2側を被覆する。第2のケースウェハ側の外周の金属膜36には予め第2の接合材S2である金錫(Au−Sn)ろう材が形成されており、第2のケースウェハによる被覆により第2の接合材S2と枠体の金属膜14とが接触し、この状態で真空加熱炉にて加熱を行う。真空加熱炉にて所定の真空状態に保ち、所定の温度プロファイルにより接合材2を溶融し、ろう接を行う。この時の溶融温度は前述のとおり第1の接合工程より低温で行うことができるので、第1の接合工程時の第1の接合材S1(金属ろう材)が溶融あるいは軟化することはない。以上の工程により、水晶振動板10が各々気密封止された状態のウェハ接合体を得ることができる。なお各ウェハの接合はマーカNにより位置あわせを行うことにより、位置ずれのない高精度に接合を行うことができる。
After the frequency adjustment is completed for all the quartz diaphragms, the
次に図9(b)に示すように前記ウェハ接合体を各々の圧電振動デバイスに切り離す(分割工程)。分割工程はダイシングによって行ってもよいし、予めウェハにスクライブ溝を設けておき、このスクライブ溝を基点として個割りしてもよい。以上、第1の接合工程、周波数調整工程、第2の接合工程、分割工程により、ウェハから個割りされた表面実装型圧電振動デバイスRを得ることができる。 Next, as shown in FIG. 9B, the wafer bonded body is separated into each piezoelectric vibration device (division step). The dividing step may be performed by dicing, or a scribe groove may be provided on the wafer in advance, and the scribe groove may be divided into individual points. As described above, the surface-mounted piezoelectric vibrating device R divided from the wafer can be obtained by the first bonding step, the frequency adjusting step, the second bonding step, and the dividing step.
本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば枠付き圧電振動板の構成についての他の形態例を図10乃至図12とともに説明する。いずれも水晶板を用いているが、他の単結晶圧電材料や圧電セラミック板を用いてもよい。図10は水晶振動板40が枠体41に対し片持ち支持された構成を示している。枠付き圧電振動板4は励振電極42,43(裏面の43は図示せず)が形成された水晶振動板40と、水晶振動板40の外周に所定の間隔40eを隔てて配置された枠体41と、水晶振動板と枠体とをつなぐ連結部40a,40bとからなる。当該連結部40a,40bはZ軸方向の一方のみに引き出した片持ち支持構成であり、かつ連結部の引出方向はZ軸に対して±30度の角度で引き出されている。この角度30度はATカット水晶振動板において応力感度がゼロとなる領域であり、枠体との接合における応力の影響を極力抑制することができる構成となっている。特に本発明においては枠体が上下のケースにて強固に保持されるので、保持応力の影響を水晶振動板に伝えにくく、特性の安定した圧電振動デバイスを得ることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, another embodiment of the configuration of the framed piezoelectric diaphragm will be described with reference to FIGS. In either case, a quartz plate is used, but another single crystal piezoelectric material or a piezoelectric ceramic plate may be used. FIG. 10 shows a configuration in which the crystal diaphragm 40 is cantilevered with respect to the frame body 41. The piezoelectric diaphragm 4 with a frame includes a crystal diaphragm 40 on which
枠体41には突出部41a,41bが形成され、当該突出部には各々貫通孔41ab,41bbが形成されている。貫通孔の上下面には接続電極が形成されるとともに貫通孔内部にも電極材が形成され、第1のケース等との電気的接続が可能な構成となっている。図10に示す構成によれば、片持ち支持を行っていることにより、上記効果に加えて支持による振動抑制等による特性低下を抑制するとともに、連結部の形成角度を特定しているので支持の影響を受けにくい、良好な特性の圧電振動デバイスを得ることができる。 Projections 41a and 41b are formed in the frame 41, and through holes 41ab and 41bb are formed in the protrusions, respectively. A connection electrode is formed on the upper and lower surfaces of the through hole, and an electrode material is also formed inside the through hole so that electrical connection with the first case or the like is possible. According to the configuration shown in FIG. 10, by performing cantilever support, in addition to the above-described effects, the deterioration of characteristics due to vibration suppression due to support and the like are suppressed, and the formation angle of the connecting portion is specified. It is possible to obtain a piezoelectric vibration device having good characteristics that is not easily affected.
図11に示す構成は水晶振動板50が楕円形状であり、枠体51に対し両持ち支持された構成を示している。枠付き圧電振動板5は楕円状の励振電極52,53(裏面の53は図示せず)が形成された水晶振動板50と、水晶振動板50の外周に所定の間隔50eを隔てて配置された枠体51と、水晶振動板と枠体とをつなぐ連結部50a,50b、50c、50dとからなる。当該連結部50a,50b、50c、50dはZ軸方向の両方向に引き出した両持ち支持構成であり、かつ連結部の引出方向はZ軸に対して±30度の角度で引き出されている。この角度30度は水晶振動板において応力感度がゼロとなる領域であり、枠体との接合における応力の影響を極力抑制することができる構成となっている。
The configuration shown in FIG. 11 shows a configuration in which the
枠体51には突出部51a,51b、51c、51dが形成され、当該突出部には各々貫通孔51ab,51bb、51cb、51dbが形成されている。貫通孔の上下面には接続電極が形成されるとともに貫通孔内部にも電極材が形成され、第1のケース等との電気的接続が可能な構成となっている。図11に示す構成によれば、水晶振動板の外形が楕円形状であり、励振電極が楕円状であることにより、輪郭系等の不要振動の影響を受けにくく、また連結部の形成角度を特定しているので支持の影響を受けにくい、良好な特性の圧電振動デバイスを得ることができる。
図12に示す構成は水晶振動板60が矩形形状であり、枠体61に対し両持ち支持された構成を示している。枠付き圧電振動板6は楕円状の励振電極62,63(裏面の63は図示せず)が形成された水晶振動板60と、水晶振動板60の外周に所定の間隔60eを隔てて配置された枠体61と、水晶振動板と枠体とをつなぐ連結部60a,60bとからなる。当該連結部50a,50bはZ軸方向の両方向に引き出した両持ち支持構成であり、かつ連結部の引出方向はZ軸に対して±30度の角度で引き出されている。この角度30度は水晶振動板において応力感度がゼロとなる領域であり、枠体との接合における応力の影響を極力抑制することができる構成となっている。
The configuration shown in FIG. 12 shows a configuration in which the
枠体61には突出部61a,61bが形成され、当該突出部には各々貫通孔61ab,61bbが形成されている。貫通孔の上下面には接続電極が形成されるとともに貫通孔内部にも電極材が形成され、第1のケース等との電気的接続が可能な構成となっている。図12に示す構成によれば、両持ち支持構成により耐衝撃性が良好で、また連結部の形成角度を特定しているので支持の影響を受けにくい、良好な特性の圧電振動デバイスを得ることができる。
なお、上記各実施形態の例示においては、ATカット水晶振動板を用いた表面実装型の水晶振動子を例示したが、音叉型水晶振動子や水晶フィルタ、SCカット水晶振動板に適用することもできるし、あるいはタンタル酸リチウム等の単結晶圧電材料や圧電セラミックを用いてもよい。ケース材料についても水晶板以外にセラミック等を用いてもよい。 In the examples of the above embodiments, a surface-mount type crystal resonator using an AT-cut crystal diaphragm is illustrated, but the present invention can also be applied to a tuning-fork crystal resonator, a crystal filter, and an SC-cut crystal resonator. Alternatively, a single crystal piezoelectric material such as lithium tantalate or a piezoelectric ceramic may be used. As for the case material, ceramic or the like may be used in addition to the crystal plate.
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形
で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎ
ず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであ
って、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属す
る変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
水晶振動子、水晶発振器等の圧電振動デバイスの量産に適用できる。 It can be applied to mass production of piezoelectric vibration devices such as crystal oscillators and crystal oscillators.
1 枠付き圧電振動板
2 第1のケース
3 第2のケース
S1 第1の接合材 S2 第2の接合材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第1の接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第2の接合材の融点が低いことを特徴とする表面実装型圧電振動デバイス。 A piezoelectric diaphragm with a frame comprising a piezoelectric diaphragm on which an excitation electrode is formed and a frame partly connected to the piezoelectric diaphragm and disposed on the outer periphery of the piezoelectric diaphragm, and a part of the piezoelectric diaphragm with the frame A surface-mount type piezoelectric vibration device comprising a first case and a second case for holding the substrate from above and below by a bonding material,
The melting point of the second bonding material used for bonding the second case and the piezoelectric diaphragm with frame is lower than the melting point of the first bonding material used for bonding the first case and the frame-equipped piezoelectric diaphragm. A surface-mounted piezoelectric vibration device characterized by
当該枠付き圧電振動板の枠体に形成された金属膜に対応する周状の金属膜を有するとともに、前記引出電極との接続電極を有し、枠付き圧電振動板を接合材により上下から保持する第1のケースと第2のケースと、
からなる表面実装型圧電振動デバイスであって、
第1のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第1の接合材の融点より第2のケースと前記枠付き圧電振動板との接合に用いる第2の接合材の融点が低いことを特徴とする表面実装型圧電振動デバイス。 A piezoelectric diaphragm having excitation electrodes formed thereon, a frame disposed on the outer periphery of the piezoelectric diaphragm, a connecting portion connecting the piezoelectric vibrating plate and the frame, and formed on at least a part of the connecting portion A framed piezoelectric diaphragm comprising an extraction electrode and a circumferential metal film formed on the front and back of the frame;
It has a circumferential metal film corresponding to the metal film formed on the frame of the framed piezoelectric diaphragm, and has a connection electrode to the extraction electrode, and the framed piezoelectric diaphragm is held from above and below by a bonding material A first case and a second case,
A surface mount type piezoelectric vibration device comprising:
The melting point of the second bonding material used for bonding the second case and the piezoelectric diaphragm with frame is lower than the melting point of the first bonding material used for bonding the first case and the frame-equipped piezoelectric diaphragm. A surface-mounted piezoelectric vibration device characterized by
第1のケースと前記枠付き圧電振動板とを第1の接合材で接合した後、前記圧電振動板の露出した面に対して特性調整を行い、その後前記枠付き圧電振動板と第2のケースを第2の接合材により接合することにより気密封止を行うことを特徴とする表面実装型圧電振動デバイスの製造方法。 A method for manufacturing a surface-mounted piezoelectric vibrating device according to any one of claims 1 to 5,
After the first case and the framed piezoelectric diaphragm are bonded with the first bonding material, the characteristics of the exposed surface of the piezoelectric diaphragm are adjusted, and then the framed piezoelectric diaphragm and the second A method for manufacturing a surface-mount type piezoelectric vibration device, wherein the case is hermetically sealed by bonding with a second bonding material.
当該枠付き圧電振動板の枠体に形成された金属膜に対応する周状接続金属膜を有するとともに、前記引出電極との接続電極を有し、枠付き圧電振動板の一方の主面を第1の接合材により保持する第1のケースを多数個有する第1のケースウェハを作成する工程と、
当該枠付き圧電振動板の枠体に形成された金属膜に対応する周状接続金属膜を有するとともに、前記引出電極との接続電極を有し、枠付き圧電振動板の他方の主面を第2の接合材により保持する第2のケースを多数個有する第2のケースウェハを作成する工程と、
第1のケースウェハと前記枠付き圧電振動板ウェハとを第1の接合材で接合する工程と、
前記接合工程の後、前記各圧電振動板の露出した励振電極に対して周波数調整を行う工程と、
前記周波数調整工程の後、前記枠付き圧電振動板ウェハと第2のケースウェハとを前記第1の接合材より融点の低い第2の接合材で接合することにより気密封止を行う工程と、 前記気密封止された各ウェハの接合体を各表面実装型圧電振動デバイス毎に個割切断する工程と、
からなることを特徴とする表面実装型圧電振動デバイスの製造方法。 A piezoelectric diaphragm having excitation electrodes formed thereon, a frame disposed on the outer periphery of the piezoelectric diaphragm, a connecting portion connecting the piezoelectric vibrating plate and the frame, and formed on at least a part of the connecting portion Creating a framed piezoelectric diaphragm wafer having a plurality of framed piezoelectric diaphragms composed of extraction electrodes, circumferential metal films formed on the front and back of the frame, and
A peripheral connection metal film corresponding to the metal film formed on the frame body of the frame-attached piezoelectric diaphragm, and a connection electrode to the extraction electrode, wherein one main surface of the frame-attached piezoelectric diaphragm has a first surface Producing a first case wafer having a number of first cases held by one bonding material;
A peripheral connecting metal film corresponding to the metal film formed on the frame body of the framed piezoelectric diaphragm, a connection electrode to the extraction electrode, and the other main surface of the framed piezoelectric diaphragm being the first main surface. Producing a second case wafer having a plurality of second cases held by the bonding material of 2;
Bonding the first case wafer and the frame-attached piezoelectric diaphragm wafer with a first bonding material;
After the joining step, a step of adjusting the frequency of the exposed excitation electrode of each piezoelectric diaphragm,
After the frequency adjusting step, hermetically sealing by bonding the framed piezoelectric diaphragm wafer and the second case wafer with a second bonding material having a melting point lower than that of the first bonding material; Cutting the airtightly sealed bonded assembly into individual surface-mounted piezoelectric vibrating devices; and
A method for manufacturing a surface-mount type piezoelectric vibration device comprising:
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