JP5263475B2 - 圧電デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
下側基板および上側基板と、それらに挟まれている中間基板とを含む圧電デバイスの製造方法であって、
(a)前記中間基板に、
圧電振動部と、
前記圧電振動部の周囲を囲む枠部と、
前記圧電振動部と前記枠部とを接続し、互いに異なる位置に第1の接続部および第2の接続部と、
を形成する工程と、
(b)前記圧電振動部の上面に第1の励振電極と、
前記圧電振動部の下面に第2の励振電極と、
一方の端部が前記第1の励振電極と電気的に接続され、他方の端部が前記枠部の下面に延びる第1の配線と、
前記第2の励振電極と電気的に接続された第2の配線と、
を形成する工程と、
(c)前記下側基板の上面から下面を貫通し、互いに異なる位置に第1の貫通穴および第2の貫通穴を設ける工程と、
(d)前記上側基板と前記中間基板とを接合する工程と、
(e)前記第1の配線の前記他方の端部と、前記第1の貫通穴とが重複し、前記第2の配線と前記第2の貫通穴とが重複するように、前記下側基板と前記中間基板とを接合する工程と、
(f)前記第1の貫通穴に第1の導電性材料を圧入することにより、当該第1の導電性材料を前記第1の配線と接続させ、かつ前記第1の貫通穴を塞ぎ、第2の貫通穴に第2の導電性材料を圧入することにより、当該第1の導電性材料を前記第1の配線と接続させ、かつ前記第2の貫通穴を塞ぐ工程と、
を含む。
前記工程(a)は、前記中間基板の前記枠部の上面から下面を貫通する第3の貫通穴を形成することをさらに含み、
前記工程(b)では、前記第1の配線を前記第3の貫通穴にとおすことによって、前記他方の端部を前記枠部の下面に延ばすことができる。
前記第1の接続部は、前記圧電振動部の相互に反対側の両端部の一方を接続し、
前記第2の接続部は、前記両端部の他方を接続していることができる。
前記工程(f)の前に、前記第1の貫通穴および前記第2の貫通穴の各々の内表面に導電層を形成する工程と、
を含むことができる。
前記工程(a)は、前記枠部の内枠領域に薄板部を形成することをさらに有し、
前記第3の貫通穴は、前記薄板部に設けられることができる。
前記工程(a)は、前記枠部の内枠領域に薄板部を形成することをさらに有し、
前記工程(d)では、前記薄板部の外側の厚板部において、前記上側基板と前記中間基板とを接合し、
前記工程(e)では、前記厚板部において、前記下側基板と前記中間基板とを接合することができる。
下側基板および上側基板と、それらに挟まれている中間基板とを含む圧電デバイスであって、
前記中間基板は、
圧電振動部と、
前記圧電振動部の周囲を囲む枠部と、
前記圧電振動部と前記枠部とを接続し、互いに異なる位置に設けられた第1の接続部および第2の接続部と、
前記圧電振動部の上面に設けられた第1の励振電極と、
前記圧電振動部の下面に設けられた第2の励振電極と、
一方の端部が前記第1の励振電極と電気的に接続され、他方の端部が前記枠部の下面に延びる第1の配線と、
前記第2の励振電極と電気的に接続された第2の配線と、
を有し、
前記下側基板は、その上面から下面を貫通し、互いに異なる位置に設けられた第1の貫通穴および第2の貫通穴を有し、
前記第1の配線は、前記第1の貫通穴をとおって、前記下側基板の下面に延びており、
前記第2の配線は、前記第2の貫通穴をとおって、前記下側基板の下面に延びている。
前記枠部は、前記枠部の内枠領域に設けられた薄板部と、その外側に設けられた厚板部をさらに有し、
前記第1の貫通穴は、前記第1の接続部と前記厚板部との間の前記薄板部の下方に設けられ、
前記第2の貫通穴は、前記第2の接続部と前記厚板部との間の前記薄板部の下方に設けられていることができる。
本実施の形態に係る圧電デバイス100は、下側基板および上側基板と、それらに挟まれている中間基板とを含む。まず、中間基板および下側基板について図1(A)、図1(B)および図2を参照しながら具体的に説明する。
図1(A)は、本実施の形態に係る圧電デバイスに用いられる中間基板を示す上面図であり、図1(B)は、中間基板の下面図である。図2は、本実施の形態に係る圧電デバイスを示す断面図であり、図1(A)、図1(B)におけるII-II切断面に対応する図である。
図2は、本実施の形態に係る圧電デバイスの断面図である。上側基板20および下側基板30の材質は、絶縁性の材質であれば特に限定されないが、材質の熱膨張差を考慮すると中間基板と同一の材質であることが好ましく、たとえば水晶からなることができる。
次に本実施の形態に係る圧電デバイス100の製造方法について説明する。図3〜図6は、本実施の形態に係る圧電デバイス100の製造方法を示す図である。
次に本実施の形態にかかる圧電デバイスの製造方法の変形例について説明する。
図7は、第1の変形例に係る圧電デバイスの製造方法を説明するための図である。第1の変形例に係る圧電デバイスの製造方法は、下側基板30の第1の貫通穴25および第2の貫通穴26の表面に導電層52をさらに形成する工程を含む。具体的には、下側基板30と中間基板10とを接合する前に導電層52を、たとえば蒸着法やスパッタ法、無電解めっき等によって形成することができる。
図8および図9は、第2の変形例に係る圧電デバイスの製造方法を説明するための図である。第2の変形例に係る圧電デバイス200の製造方法では、下側基板30の第1の貫通穴25および第2の貫通穴26のそれぞれに、2回に分けて導電性材料を埋め込んでいる点で、本実施の形態に係る圧電デバイス100の製造方法と異なる。具体的には以下のとおりである。
図10〜図12は、第3の変形例に係る圧電デバイスの製造方法を説明するための図である。第3の変形例に係る圧電デバイス300は、第1の貫通穴25および第2の貫通穴26の上部125,126の径が中間基板側に向かって大きくなっている点で、本実施の形態に係る圧電デバイス100と異なる。また、第3の変形例に係る圧電デバイス300は、第1の凹部12aおよび第2の凹部12bが設けられていない点においても、本実施の形態に係る圧電デバイス100と異なる。具体的には以下のとおりである。
Claims (8)
- 下側基板および上側基板と、それらに挟まれている中間基板とを含む圧電デバイスの製造方法であって、
(a)前記中間基板に、
圧電振動部と、
前記圧電振動部の周囲を囲み、第1および第2の凹部を有する枠部と、
前記圧電振動部と前記枠部とを接続し、互いに異なる位置に第1の接続部および第2の接続部と、
を形成する工程と、
(b)前記圧電振動部の上面に第1の励振電極と、
前記圧電振動部の下面に第2の励振電極と、
一方の端部が前記第1の励振電極と電気的に接続され、他方の端部が前記枠部の前記第1の凹部に延びる第1の配線と、
前記第2の励振電極と電気的に接続され、前記第2の凹部に延びる第2の配線と、
を形成する工程と、
(c)前記下側基板の上面から下面を貫通し、互いに異なる位置に第1の貫通穴および第2の貫通穴を設ける工程と、
(d)前記上側基板と前記中間基板とを接合する工程と、
(e)前記第1の配線の前記他方の端部と、前記第1の貫通穴とが重複し、前記第2の配線と前記第2の貫通穴とが重複するように、前記下側基板と前記中間基板とを接合する工程と、
(f)前記第1の貫通穴に第1の導電性材料を圧入することにより、当該第1の導電性材料を前記第1の配線と接続させ、かつ前記第1の貫通穴を塞ぎ、第2の貫通穴に第2の導電性材料を圧入することにより、当該第2の導電性材料を前記第2の配線と接続させ、かつ前記第2の貫通穴を塞ぐ工程と、
を含む、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1において、
前記工程(a)は、前記中間基板の前記枠部の上面から下面を貫通する第3の貫通穴を
形成することをさらに含み、
前記工程(b)では、前記第1の配線を前記第3の貫通穴にとおすことによって、前記他方の端部を前記枠部の下面に延ばす、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1または2において、
前記第1の接続部は、前記圧電振動部の相互に反対側の両端部の一方を接続し、
前記第2の接続部は、前記両端部の他方を接続している、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記工程(f)の前に、前記第1の貫通穴および前記第2の貫通穴の各々の内表面に導電層を形成する工程と、
を含む、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項2において、
前記工程(a)は、前記枠部の内枠領域に薄板部を形成することをさらに有し、
前記第3の貫通穴は、前記薄板部に設けられる、圧電デバイスの製造方法。 - 請求項2ないし5において、
前記工程(a)は、前記枠部の内枠領域に薄板部を形成することをさらに有し、
前記工程(d)では、前記薄板部の外側の厚板部において、前記上側基板と前記中間基板とを接合し、
前記工程(e)では、前記厚板部において、前記下側基板と前記中間基板とを接合する、圧電デバイスの製造方法。 - 下側基板および上側基板と、それらに挟まれている中間基板とを含む圧電デバイスであって、
前記中間基板は、
圧電振動部と、
前記圧電振動部の周囲を囲み、第1および第2の凹部を有する枠部と、
前記圧電振動部と前記枠部とを接続し、互いに異なる位置に設けられた第1の接続部および第2の接続部と、
前記圧電振動部の上面に設けられた第1の励振電極と、
前記圧電振動部の下面に設けられた第2の励振電極と、
一方の端部が前記第1の励振電極と電気的に接続され、他方の端部が前記枠部の前記第1の凹部に延びる第1の配線と、
前記第2の励振電極と電気的に接続され、前記第2の凹部に延びる第2の配線と、
を有し、
前記下側基板は、その上面から下面を貫通し、互いに異なる位置に設けられた第1の貫通穴および第2の貫通穴を有し、
前記第1の貫通穴には、前記第1の配線と接続された第3の配線が埋め込まれ、
前記第2の貫通穴には、前記第2の配線と接続された第4の配線が埋め込まれている、圧電デバイス。 - 請求項7において、
前記枠部は、前記枠部の内枠領域に設けられた薄板部と、その外側に設けられた厚板部をさらに有し、
前記第1の貫通穴は、前記第1の接続部と前記厚板部との間の前記薄板部の下方に設けられ、
前記第2の貫通穴は、前記第2の接続部と前記厚板部との間の前記薄板部の下方に設けられている、圧電デバイス。
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