JP4704822B2 - 水晶振動子の電極構造 - Google Patents

Description

本発明はガラスから成る板状の部材に挟まれて封止された水晶振動子の電極構造に関する。

従来においては、一般的に水晶振動子は周囲の温度・湿度変化や微細な異物の水晶振動子素板への付着によってその振動が抑制されるおそれを無くすためにパッケージの内部に搭載された後に封止されて使用されているが、搭載する情報端末といった電子機器の急速な小型化や高周波化に対応するために、前述の個々の振動子でパッケージを形成するのに対して、水晶振動子が多数個同時に形成されたウェハーの形態でその上下方向から同様の形状のウェハーといった板状の部材を用いて封止した後に、それぞれ個々の水晶振動子に個割り切断して小型のチップ形状の水晶振動子を製造する技術が提案されている。

先述の水晶振動子が多数個同時に形成されたウェハーの形態でその上下方向から板状の部材を用いて封止する方法としては、板状の部材にガラスを用いて、陽極接合や直接接合といった接合方法を用いて封止し、水晶振動子が多数個形成されたウェハーを上下方向からこの水晶振動子が形成されたウェハーを挟むように上下から別のウェハーで同時に封止することが生産効率も良く適している。

ウェハー上に形成された水晶振動子の周波数調整工程までは、それぞれの電極のひきまわしが個々に水晶振動子ごとに別れている必要があり、周波数調整工程の後に再び蒸着によって引き回し電極と、水晶振動子の励振電極とを導通させる。その後のウェハーレベルでの良好な封止を陽極接合によって得るためには、蒸着する金属薄膜に出来うるだけ段差を生じさせず、かつ出来うる限り小さな範囲で先述の導通を得る必要がある。また直接接合を用いる場合では、接合面が形成される素材面の非常に高い平坦度が要求されるために、この接合面への蒸着による金属薄膜の形成によってもウェハーレベルでの良好な接合が不完全となるおそれがあり、そのためにウェハーを貫通加工した後に、個々の水晶振動子の側面に電極の引き回しを施しているのが実際である。

特開平７−１５４１８３号公報 特開２０００−２８１４５９号公報 特開２００１−１７７３６２号公報 特開２００１−２３０６５１号公報

なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。

しかしながら、周波数調整工程の後、陽極接合を用いたウェハーレベルでの封止では、再蒸着した部分で蒸着膜厚分の僅かな段差を生じるために、陽極接合によるウェハーレベルでの密着が弱く封止が不完全となるおそれがあると言った問題があった。

また、周波数調整工程の後の直接接合を用いたウェハーレベルでの封止では、電極の引き回しのために水晶振動子の側面に引き回し込み電極を施すが、その場合、水晶振動子の枠体の厚み寸法に大きく依存し、また水晶振動子の側面に蒸着膜厚分の凹凸を形成するために、安定した金属膜を蒸着により水晶振動子の側面に形成することが困難となるおそれがあるといった問題があった。

本発明は、以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従がってその目的は、ガラスから成る板状の部材に挟まれて封止された水晶振動子の電極構造を提供することである。

上記の目的を達成するために本発明は、水晶振動子が多数個形成されたウェハーを挟むように上下方向からそれぞれガラスから成るウェハーで封止される水晶振動子の電極構造において、水晶振動子が形成された枠体の内側面溝部に引き回し電極が形成されたことを特徴とする。

また、水晶振動子が多数個形成されたウェハーを挟むように上下方向からそれぞれガラスから成るウェハーで封止される水晶振動子の電極構造において、水晶振動子が形成された枠体の内側面段差部に引き回し電極が形成されたことを特徴とする。

本発明の水晶振動子の電極構造により、陽極接合が用いられる封止がされる場合、封止される接合面に段差が無くなり、安定した信頼性の高い封止がなされる水晶振動子を得ることが出来る。

また、本発明の水晶振動子の電極構造により、直接接合が用いられる封止がされる場合、封止される接合面の段差や回し込み電極の金属膜を安定して形成することが出来、信頼性の高い封止がなされる水晶振動子を得ることが出来る。

以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。

図１は本発明の電極構造を有する水晶振動子１を上面方向からみた概略の上面斜視図である。即ち、水晶振動子１が多数個形成されたウェハーを挟むように上下方向からそれぞれガラスから成るウェハーで封止される水晶振動子１の電極構造において、水晶振動子１が形成された枠体４の内側面溝部５に引き回し電極が形成されている。この本発明の水晶振動子１の電極構造により、陽極接合が用いられる封止がされる場合、封止される接合面に段差が無くなり、安定した信頼性の高い封止がされる水晶振動子１を得ることが出来る。内側面溝部５は枠体４の内側面に沿って形成されており、その位置は内側面の範囲内であれば中央でなく、片側に寄っていても構わず、この場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。水晶振動子１が形成された枠体４の内側面溝部５に引き回し電極が形成されていることにより、周波数調整時に内側面溝部５に掛けるようにプローブがあてやすく成り、また引き回しの経路を枠体４の内側面溝部５にとることにより、機械的には微細な水晶振動子１の出力の近傍での周波数測定を行わずに水晶振動子１の振動に悪影響を与えることなく周波数測定を行うことが出来るという効果を奏するものである。

図２は本発明の電極構造をもつ水晶振動子１を上面方向からみた別の概略の上面斜視図である。即ち、水晶振動子１が形成された枠体４の内側面段差部７に引き回し電極が形成されたことを特徴とするものであり、段差はこの図ではひとつであるが、それ以上の複数の段差を有していても構わずこの場合も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。本発明の水晶振動子１の電極構造により、直接接合が用いられる封止がされる場合、封止される接合面の段差や回し込み電極の金属膜を安定して形成することが出来、信頼性の高い封止がなされる水晶振動子１を得ることが出来る効果を奏する。

図３は、図１の本発明の電極構造をもつ水晶振動子１を、周波数調整前の状態と、周波数調整後で封止の前での状態を示す上面方向からみた概略の上面斜視図である。

図４は本発明の電極構造をもつ水晶振動子１の枠体４に、段差を持つ場合（断面図１）の側面方向からみた概略の断面図である。なお、枠体と接続した部分は、枠体４の内側に位置する水晶振動子１の出力信号が通る水晶振動子１と枠体４との結合部である。

図５は従来の電極構造をもつ水晶振動子１を、周波数調整前の状態と、周波数調整後で封止の前での状態を示す上面方向からみた概略の上面斜視図である。従来においては周波数調整工程の後、陽極接合を用いたウェハーレベルでの封止では、再蒸着した部分で蒸着膜厚分の僅かな段差を生じるために、陽極接合によるウェハーレベルでの密着が弱く封止が不完全となるおそれがあると言った問題があった。

本発明の電極構造を有する水晶振動子を上面方向からみた概略の上面斜視図である。 本発明の電極構造をもつ水晶振動子を上面方向からみた別の概略の上面斜視図である。 図１の本発明の電極構造をもつ水晶振動子を、周波数調整前の状態と、周波数調整後で封止の前での状態を示す上面方向からみた概略の上面斜視図である。 本発明の電極構造をもつ水晶振動子の枠体に段差を持つ場合の側面方向からみた概略の断面図である。 従来の電極構造をもつ水晶振動子を、周波数調整前の状態と、周波数調整後で封止の前での状態を示す上面方向からみた概略の上面斜視図である。

符号の説明

１ 水晶振動子
４ 枠体
５ 内側面溝部
６ 引き回し電極
７ 内側面段差部

Claims (2)

1. 水晶振動子が多数個形成されたウェハーを挟むように上下方向からそれぞれガラスから成るウェハーで封止される水晶振動子の電極構造において、
   水晶振動子が形成された枠体の内側面溝部に引き回し電極が形成されたことを特徴とする水晶振動子の電極構造。
2. 水晶振動子が多数個形成されたウェハーを挟むように上下方向からそれぞれガラスから成るウェハーで封止される水晶振動子の電極構造において、
   水晶振動子が形成された枠体の内側面段差部に引き回し電極が形成されたことを特徴とする水晶振動子の電極構造。