JP5408213B2 - Vibrator - Google Patents
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Description
本発明は、振動片をパッケージ内に気密に収容した振動子に関する。 The present invention relates to a vibrator housed in an airtight resonator element in a package.
従来より、各種情報・通信機器やOA機器、また、民生機器等の電子機器には、水晶振
動子などの圧電振動子が使用されている。特に最近は、これら電子機器等の高機能化と共
に小型化、薄型化の進展が著しく、これに伴って、圧電振動子への小型化、薄型化の要求
も高まり、回路基板への実装に適した表面実装型のものが多用されている。一般に表面実
装型の圧電振動子は、セラミックなどの絶縁材料によるパッケージに圧電振動片を封止す
る構造が広く採用されている。従来のパッケージ構造では、低融点ガラスの溶融やシーム
溶接などでパッケージベースとリッドとを接合するため、その接合における高温や発生す
るアウタガス等の影響で、圧電振動片の周波数特性を低下させたり劣化させる虞がある。
Conventionally, piezoelectric vibrators such as crystal vibrators have been used in various information / communication equipment, OA equipment, and electronic equipment such as consumer equipment. In particular, these electronic devices have become increasingly smaller and thinner along with higher functionality, and with this, the demand for smaller and thinner piezoelectric vibrators has also increased, making them suitable for mounting on circuit boards. Often used are surface mount types. In general, surface-mount type piezoelectric vibrators are widely employed in a structure in which a piezoelectric vibrating piece is sealed in a package made of an insulating material such as ceramic. In the conventional package structure, the package base and the lid are joined by melting low-melting glass or seam welding. Therefore, the frequency characteristics of the piezoelectric vibrating piece are deteriorated or deteriorated due to the high temperature in the joining or the outer gas generated. There is a risk of causing it.
このような問題を解決する圧電振動子として、水晶振動片と枠体とを一体に形成した水
晶片(中間圧電板)と、水晶などからなる一対の蓋体とを光学的接合(表面活性化接合)
を用いて接合した水晶振動子が提案されている(例えば特許文献1)。光学的接合は、例
えばSi(珪素)を主成分とした二枚のガラスの接合対応面を鏡面研磨してから当接し、
加圧することによって当接面のSi結合(原子間的結合)によって接合するものであり、
ほとんど加熱しなくても接合することが可能である。特許文献1に記載の水晶振動子は、
水晶振動片の両主面に励振電極を有し、各励振電極がそれぞれ反対方向の枠体の外周部に
引き出されて引き出し電極が形成されている。一方、一対の蓋体には、前記励振電極と各
蓋体が触れないように設けられた凹部と、該凹部に連通し且つ水晶板の外周部の引き出し
電極と対応する位置に設けられた貫通孔(スルーホール)とをそれぞれ有している。これ
ら一対の蓋体及び水晶片の各接合面は鏡面状態に研磨した後、それぞれを当接させて加圧
することにより接合する。そして、前記スルーホールに半田等の導電性接合材を埋設して
水晶片の各引き出し電極に接続すると同時に貫通孔(スルーホール)を封鎖することによ
り、水晶振動片が一対の蓋体により気密に封止された水晶振動子を形成している。
As a piezoelectric vibrator that solves these problems, a crystal piece (intermediate piezoelectric plate), in which a crystal vibrating piece and a frame are integrally formed, and a pair of lids made of crystal are optically bonded (surface activation) Joining)
There has been proposed a crystal resonator bonded using a material (for example, Patent Document 1). The optical bonding is performed after mirror-polishing the bonding-corresponding surfaces of two glasses mainly composed of Si (silicon), for example,
It is joined by Si bonding (interatomic bond) on the contact surface by applying pressure,
Bonding is possible with little heating. The crystal resonator described in Patent Document 1 is
Excitation electrodes are formed on both main surfaces of the quartz crystal resonator element, and each excitation electrode is drawn out to the outer peripheral portion of the frame body in the opposite direction to form a drawing electrode. On the other hand, the pair of lids has a recess provided so that the excitation electrode and each lid do not touch, and a through hole provided at a position corresponding to the lead electrode on the outer peripheral portion of the crystal plate. Each has a hole (through hole). The bonding surfaces of the pair of lids and crystal pieces are polished to a mirror surface state, and then bonded to each other by bringing them into contact with each other and applying pressure. Then, by embedding a conductive bonding material such as solder in the through hole and connecting it to each lead electrode of the crystal piece, and simultaneously sealing the through hole (through hole), the crystal vibrating piece is hermetically sealed by a pair of lids. A sealed crystal unit is formed.
しかしながら、特許文献1に記載の水晶振動子(圧電振動子)の構造では、蓋体の貫通孔(スルーホール)と水晶板の引き出し電極との間に、蓋体の凹部による隙間が形成される。このため、スルーホールに半田等の導電性接合材を埋設する際に、半田が引き出し電極まで十分に埋設されずに導通不良を引き起こす虞があった。また、溶融半田が濡れ広がって引き出し電極から励振電極まで至ると、水晶振動片の振動特性が劣化してしまう問題があった。
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、その目的は、振動片と枠体とを一体に形成した中間基板に上下基板を接合して小型化及び薄型化を可能にした振動子において、接合時の温度を軽減することにより反りを抑え、あるいは周波数特性の劣化を抑えるとともに、気密性を確保し、且つ振動片と上下基板との電気的な接続が確実にとれる構造を実現する振動子を提供することにある。
However, in the structure of the crystal resonator (piezoelectric resonator) described in Patent Document 1, a gap is formed by a concave portion of the lid body between the through hole (through hole) of the lid body and the lead electrode of the crystal plate. . For this reason, when a conductive bonding material such as solder is embedded in the through hole, there is a possibility that the solder is not sufficiently embedded up to the lead electrode and a conduction failure is caused. In addition, when the molten solder spreads from the extraction electrode to the excitation electrode, there is a problem that the vibration characteristics of the quartz crystal resonator element deteriorate.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to make it possible to reduce the size and thickness of the substrate by joining the upper and lower substrates to an intermediate substrate in which the resonator element and the frame are integrally formed. A structure that reduces warping by reducing the temperature at the time of bonding, suppresses deterioration of frequency characteristics, ensures airtightness, and ensures reliable electrical connection between the resonator element and the upper and lower substrates. An object of the present invention is to provide a vibrator that realizes the above.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態に係る振動子は、振動片と、
当該振動片を囲むように配置された枠体と、
を有する中間基板と、
前記中間基板の一方の主面に積層された上側基板と、
前記中間基板の他方の主面に積層された下側基板と、
を備え、
前記上側基板は前記枠体の一方の主面に直接接合により接合され、
前記下側基板は前記枠体の他方の主面に直接接合により接合され、
前記上側基板は凹部を有し、
前記枠体の一方の主面には、前記振動片から延在された引き出し電極が設けられ、
前記枠体は、
第1の貫通孔と、当該第1の貫通孔の内壁に設けられた第1の導電膜と、を有し、
前記下側基板は、
第2の貫通孔と、当該第2の貫通孔の内壁に設けられた第2の導電膜と、を有し、
前記引き出し電極は前記第1の導電膜と電気的に接続され、
前記下側基板は前記第2の導電膜と電気的に接続された外部電極を有し、
前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とは連通し、
前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とは、前記第1、第2の貫通孔を塞ぐ導電材により電気的に接続されており、
前記引き出し電極と、前記引き出し電極と前記第1の導電膜との接続部は、前記凹部の内底面と対向していることを特徴とする。
本発明の第2の形態に係る振動子は、前記枠部と前記下側基板との接合界面において、
前記第1の貫通孔の径は、前記第2の貫通孔の径よりも小さいことを特徴とする。
本発明の第3の形態に係る振動子は、前記中間基板の材料が水晶であることを特徴とす
る。
本発明の第4の形態に係る振動子は、前記上側及び下側基板の材料が、水晶、ガラス材
料、シリコンのうちの何れかであることを特徴とする。
[適用例1]適用例1に係る圧電振動子は、両主面に励振電極が設けられた圧電振動片と
枠体とを一体に形成した中間圧電板と、中間圧電板の上面及び下面にそれぞれ接合される
上側及び下側基板とを有し、中間圧電板と上側及び下側基板とにより画定されるキャビテ
ィ内に圧電振動片が保持され、上側及び下側基板と中間圧電板との各接合面がそれぞれ鏡
面研磨加工され、互いに直接接合により気密に接合され、各励振電極は、枠体に設けられ
る上側及び下側基板との接続部に引き出し電極を介してそれぞれ接続され、上側及び下側
基板それぞれの接続部と対応する位置に、上側及び下側基板の少なくともいずれか一方に
設けられた外部接続端子と電気的に接続された基板スルーホールが設けられ、各基板スル
ーホールのそれぞれに導電接合材を埋設することにより各励振電極と外部接続端子とが導
通される構造の圧電振動子であって、枠体の各接続部が、枠体を貫通して形成された枠体
スルーホールによって反対側に形成された励振電極と導通することを主旨とする。
In order to solve the above-described problem, a vibrator according to the first aspect of the present invention includes a vibrating piece,
A frame disposed so as to surround the vibrating piece;
An intermediate substrate having
An upper substrate laminated on one main surface of the intermediate substrate;
A lower substrate laminated on the other main surface of the intermediate substrate;
With
The upper substrate is bonded to one main surface of the frame by direct bonding,
The lower substrate is bonded to the other main surface of the frame by direct bonding,
The upper substrate has a recess;
One main surface of the frame body is provided with a lead electrode extending from the vibrating piece ,
Before Kiwakutai is,
A first through hole, and a first conductive film provided on the inner wall of the first through hole,
The lower substrate is
A second through hole, and a second conductive film provided on the inner wall of the second through hole,
The extraction electrode is electrically connected to the first conductive film;
The lower substrate has an external electrode electrically connected to the second conductive film,
The first through hole and the second through hole communicate with each other,
The first conductive film and the second conductive film are electrically connected by a conductive material that closes the first and second through holes ,
The lead electrode and a connection portion between the lead electrode and the first conductive film are opposed to an inner bottom surface of the recess .
In the vibrator according to the second aspect of the present invention, at the bonding interface between the frame portion and the lower substrate,
The diameter of the first through hole is smaller than the diameter of the second through hole.
In the resonator according to the third aspect of the present invention, the material of the intermediate substrate is quartz.
In the vibrator according to the fourth aspect of the present invention, the material of the upper and lower substrates is any one of quartz, glass material, and silicon.
[Application Example 1] A piezoelectric vibrator according to Application Example 1 includes an intermediate piezoelectric plate integrally formed with a piezoelectric vibrating piece having excitation electrodes provided on both main surfaces and a frame, and an upper surface and a lower surface of the intermediate piezoelectric plate. The piezoelectric vibrating piece is held in a cavity defined by the intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates, and each of the upper and lower substrates and the intermediate piezoelectric plate. Each of the bonding surfaces is mirror-polished and hermetically bonded by direct bonding to each other, and each excitation electrode is connected to a connection portion with the upper and lower substrates provided on the frame body via an extraction electrode, and is connected to the upper and lower surfaces. Substrate through holes electrically connected to external connection terminals provided on at least one of the upper and lower substrates are provided at positions corresponding to the connecting portions of the side substrates, and each substrate through hole is provided in each of the substrate through holes. Conductive contact A piezoelectric vibrator having a structure in which each excitation electrode and an external connection terminal are electrically connected by embedding a material, and each connection portion of the frame is opposed by a frame through-hole formed through the frame The main purpose is to conduct with the excitation electrode formed on the side.
この構成によれば、中間圧電板の圧電振動子の両主面に設けられた励振電極のそれぞれ
を、上側及び下側基板の少なくともいずれか一方に設けられた外部接続電極に接続するた
めの接続部が、中間圧電板の上側及び下側基板との各接合面に設けられる。この各接続部
と対応させて形成された上側及び下側基板それぞれの基板スルーホールは、圧電振動子内
部において、上側及び下側基板の各凹部と連通しない別の空間として設けられる。また、
上側及び下側基板の各基板スルーホールは、中間圧電板との接合面において各接続部を囲
んだ状態となる。これにより、各基板スルーホールに導電接合材を埋設することにより、
各接続部のそれぞれとの良好な電気的接続をはかることができ、また、導電接合材が、各
励振電極等の本来望まない部位に濡れ広がることがない。従って、気密性を確保し、励振
電極との確実な電気的接続を可能とする圧電振動子を提供することができる。
According to this configuration, the connection for connecting each of the excitation electrodes provided on both main surfaces of the piezoelectric vibrator of the intermediate piezoelectric plate to the external connection electrode provided on at least one of the upper and lower substrates Are provided on each joint surface of the intermediate piezoelectric plate with the upper and lower substrates. The substrate through-holes of the upper and lower substrates formed corresponding to the respective connecting portions are provided as separate spaces that do not communicate with the recesses of the upper and lower substrates in the piezoelectric vibrator. Also,
Each substrate through hole of the upper and lower substrates is in a state of surrounding each connection portion at the joint surface with the intermediate piezoelectric plate. By embedding a conductive bonding material in each substrate through hole,
Good electrical connection with each of the connection portions can be achieved, and the conductive bonding material does not spread out to the originally desired portions such as the excitation electrodes. Accordingly, it is possible to provide a piezoelectric vibrator that ensures airtightness and enables reliable electrical connection with the excitation electrode.
[適用例2]適用例2に係る圧電振動子は、両主面に励振電極が設けられた圧電振動片と枠体とが一体に形成された中間圧電板と、中間圧電板の上面及び下面にそれぞれ接合される上側及び下側基板とを有し、中間圧電板と上側及び下側基板とにより画定されるキャビティ内に圧電振動片が保持され、上側及び下側基板と中間圧電板との各接合面がそれぞれ鏡面研磨加工され、互いに直接接合により気密に接合され、各励振電極は、枠体に設けられる上側及び下側基板のいずれかとの接続部に引き出し電極を介してそれぞれ接続され、上側及び下側基板の少なくとも一方の接続部と対応する位置に、上側及び下側基板の少なくとも一方に設けられた外部接続端子と電気的に接続された基板スルーホールが設けられ、基板スルーホールに導電接合材を埋設することにより各励振電極と外部接続端子とが導通される構造の圧電振動子であって、枠体の一方の接続部が、枠体を貫通して形成された枠体スルーホールによって反対側に形成された一方の励振電極と導通し、他方の接続部は、枠体を貫通して形成された偶数個の枠体スルーホールを往復することにより他方の励振電極側と導通する構成とすることが望ましい。 Application Example 2 A piezoelectric vibrator according to Application Example 2 includes an intermediate piezoelectric plate in which a piezoelectric vibrating piece provided with excitation electrodes on both main surfaces and a frame are integrally formed, and an upper surface and a lower surface of the intermediate piezoelectric plate. And the piezoelectric vibrating piece is held in a cavity defined by the intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates, and the upper and lower substrates and the intermediate piezoelectric plate are connected to each other. Each bonding surface is mirror polished, and is airtightly bonded by direct bonding to each other, and each excitation electrode is connected to a connection portion with either the upper or lower substrate provided in the frame body via a lead electrode, A substrate through hole electrically connected to an external connection terminal provided on at least one of the upper and lower substrates is provided at a position corresponding to at least one of the connection portions of the upper and lower substrates. Conductive contact A piezoelectric vibrator having a structure in which each excitation electrode and an external connection terminal are electrically connected by embedding a material, wherein one connection portion of the frame is formed by a frame through-hole formed through the frame Conduction with one excitation electrode formed on the opposite side, and the other connection portion is connected with the other excitation electrode side by reciprocating through an even number of frame through holes formed through the frame Is desirable.
この構成によれば、中間圧電板の圧電振動子の両主面に設けられた励振電極のそれぞれ
が、枠体スルーホールを介して各励振電極の形成面とは反対側の主面に電気的に引き出さ
れ、そのうち一方はそのまま枠体上に形成された接続部に接続され、他方は枠体に設けら
れた偶数個のスルーホールを介して枠体上に形成された接続部に接続される。つまり、一
方の接続部は、対応する励振電極の形成面とは反対側の主面に設けられ、他方の接続部は
、対応する励振電極の形成面側の枠体上に設けられる。これにより、外部接続電極とを接
続するための基板スルーホールは、上側及び下側基板のいずれか一方に設ければよく、中
間圧電板、上側及び下側基板を多数個取りにて形成したウェハ状態で一括製造が容易に可
能となるので、圧電振動子の製造効率を向上させることができる。また、基板スルーホー
ルは、圧電振動子内部において、上側及び下側基板の各凹部と連通しない別の空間として
設けられる。また、上側及び下側基板の各基板スルーホールは、中間圧電板との接合面に
おいて各接続部を囲んだ状態となる。これにより、各基板スルーホールに導電接合材を埋
設することにより、各接続部のそれぞれとの良好な電気的接続をはかることができる。ま
た、導電接合材が、各励振電極等の本来望まない部位に濡れ広がることがないので、導電
接合材による振動特性の劣化を防止することができる。従って、所望の振動特性を有し、
信頼性の高い圧電振動子を提供することが可能となる。
According to this configuration, the excitation electrodes provided on both main surfaces of the piezoelectric vibrator of the intermediate piezoelectric plate are electrically connected to the main surface opposite to the formation surface of each excitation electrode through the frame through-hole. One of them is directly connected to a connection portion formed on the frame body, and the other is connected to a connection portion formed on the frame body through an even number of through holes provided in the frame body. . That is, one connection portion is provided on the main surface opposite to the corresponding excitation electrode formation surface, and the other connection portion is provided on the frame on the corresponding excitation electrode formation surface side. Thus, the substrate through-hole for connecting to the external connection electrode may be provided in either one of the upper and lower substrates, and a wafer in which a large number of intermediate piezoelectric plates, upper and lower substrates are formed. Since the batch manufacturing can be easily performed in the state, the manufacturing efficiency of the piezoelectric vibrator can be improved. The substrate through-hole is provided as another space that does not communicate with the concave portions of the upper and lower substrates inside the piezoelectric vibrator. In addition, each substrate through hole of the upper and lower substrates is in a state of surrounding each connection portion at the joint surface with the intermediate piezoelectric plate. Thus, by burying the conductive bonding material in each substrate through hole, it is possible to achieve good electrical connection with each of the connection portions. In addition, since the conductive bonding material does not wet and spread to parts that are not originally desired such as the respective excitation electrodes, it is possible to prevent the deterioration of the vibration characteristics due to the conductive bonding material. Therefore, it has the desired vibration characteristics,
It is possible to provide a highly reliable piezoelectric vibrator.
[適用例3]適用例3に係る圧電振動子は、中間圧電板と、上側及び下側基板が水晶からなることが好ましい。 Application Example 3 In the piezoelectric vibrator according to Application Example 3, it is preferable that the intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates are made of quartz.
この構成によれば、圧電振動子の材料として広く用いられる水晶からなる中間圧電板と
、上側及び下側基板とが同一材料であることから熱膨張率の差異による残存応力の問題が
なく、相互の原子間結合がされやすい。これにより、常温、または比較的低い接合温度に
て良好な接合状態を得ることができる。従って、接合時の寸法変化や反りが軽減でき、各
基板の接合位置のずれが抑えられるとともに、高い接合強度を確保することができる。
According to this configuration, since the intermediate piezoelectric plate made of quartz widely used as the material of the piezoelectric vibrator and the upper and lower substrates are made of the same material, there is no problem of residual stress due to the difference in thermal expansion coefficient. The interatomic bond is easily formed. Thereby, a favorable joining state can be obtained at normal temperature or a relatively low joining temperature. Therefore, the dimensional change and warpage during bonding can be reduced, the shift of the bonding position of each substrate can be suppressed, and high bonding strength can be ensured.
[適用例4]適用例4に係る圧電振動子は、上側及び下側基板がガラス材料またはシリコンからなる構成としてもよい。 Application Example 4 The piezoelectric vibrator according to Application Example 4 may be configured such that the upper and lower substrates are made of glass material or silicon.
水晶とは異種材料のガラス材料またはシリコンとの組み合わせでも、それぞれの主成分
であるシリコン(Si)の原子間結合により直接接合することが可能であり、常温付近で
の接合ができるので、熱膨張率の差異による反りなどを抑えて良好な接合状態を確保可能
である。また、ガラス材料またはシリコンは比較的安価であることから低コスト化を図る
ことができる。
Quartz can be bonded directly by the interatomic bonding of silicon (Si), which is the main component, even in combination with different glass materials or silicon. It is possible to secure a good bonding state by suppressing warping due to the difference in rate. Moreover, since glass material or silicon is relatively inexpensive, cost reduction can be achieved.
[適用例5]適用例5に係る圧電振動子の製造方法は、枠体と一体された圧電振動片の上面及び下面のそれぞれに励振電極を形成し、枠体の上面及び下面の接合されない部分に各励振電極に接続する引き出し電極をそれぞれ形成し、各引き出し電極から前記枠体を貫通する枠体スルーホールをそれぞれ形成し、この枠体スルーホールを介して引き出し電極に接続する接続部をそれぞれ形成して中間圧電板を形成する工程と、中間圧電板の上面側に設けられた接合部と対応する基板スルーホールを形成して、中間圧電板の上面に接合される上側基板を形成する工程と、中間圧電板の下面側に設けられた接合部と対応する基板スルーホールを形成して、中間圧電板の下面側に接合する下側基板を形成する工程と、中間圧電板と上側及び下側基板との各接合面を鏡面研磨加工する工程と、鏡面研磨加工した上側及び下側基板と中間圧電板との各接合面をプラズマ処理により活性化する工程と、中間圧電板と上側及び下側基板とを、それらにより画定されるキャビティ内に圧電振動片が保持されるように重ね合わせ、それらを加圧して直接接合により気密に接合する工程と、上側及び下側基板の各基板スルーホールに導電接合材を埋設する工程と、を有することを主旨とする。 Application Example 5 In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to Application Example 5, excitation electrodes are formed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric vibrating piece integrated with the frame, and the upper and lower surfaces of the frame are not joined. The lead electrodes connected to the respective excitation electrodes are respectively formed, the frame through holes penetrating the frame body are formed from the respective lead electrodes, and the connection portions connected to the lead electrodes through the frame through holes are respectively formed. Forming an intermediate piezoelectric plate and forming a substrate through hole corresponding to a joint provided on the upper surface side of the intermediate piezoelectric plate to form an upper substrate bonded to the upper surface of the intermediate piezoelectric plate Forming a substrate through hole corresponding to a joint provided on the lower surface side of the intermediate piezoelectric plate to form a lower substrate to be bonded to the lower surface side of the intermediate piezoelectric plate; Side board and A step of mirror-polishing each bonding surface, a step of activating each bonding surface between the mirror-polished upper and lower substrates and the intermediate piezoelectric plate, and an intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates. , The step of superposing the piezoelectric vibrating reeds in the cavity defined by them, pressurizing them and airtightly bonding them by direct bonding, and conductive bonding material in each substrate through hole of the upper and lower substrates And the step of embedding.
この構成によれば、上側及び下側基板と中間圧電板とを直接接合して、小型化及び薄型
化が可能で気密性を確保し、励振電極との確実な電気的接続を可能とする圧電振動子を比
較的容易に且つ低コストで製造することができる。
According to this configuration, the upper and lower substrates and the intermediate piezoelectric plate are directly bonded to each other, so that the size and thickness can be reduced, airtightness can be secured, and the electrical connection with the excitation electrode can be ensured. The vibrator can be manufactured relatively easily and at low cost.
[適用例6]適用例6に係る圧電振動子の製造方法は、複数の中間圧電板を有する中間圧電ウェハを形成する工程と、複数の上側基板を中間圧電ウェハの中間圧電板に対応させて配設した上側ウェハを形成する工程と、複数の下側基板を中間圧電ウェハの中間圧電板に対応させて配設した下側ウェハを形成する工程と、中間圧電ウェハと上側及び下側ウェハとの各接合面を鏡面研磨加工する工程と、鏡面研磨加工した上側及び下側ウェハと中間圧電ウェハとの各接合面をプラズマ処理により活性化する工程と、中間圧電ウェハの上下面に上側及び下側ウェハとを重ね合わせ、それらを加圧して直接接合により一体に接合してウェハ積層体とする工程と、上側及び下側ウェハの各スルーホールに導電接合材を埋設する工程と、ウェハ積層体を切断して圧電振動子を個片化する工程とを有することが好ましい。 Application Example 6 A method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to Application Example 6 includes a step of forming an intermediate piezoelectric wafer having a plurality of intermediate piezoelectric plates, and a plurality of upper substrates corresponding to the intermediate piezoelectric plates of the intermediate piezoelectric wafer. A step of forming a disposed upper wafer, a step of forming a lower wafer in which a plurality of lower substrates are disposed in correspondence with the intermediate piezoelectric plate of the intermediate piezoelectric wafer, and the intermediate piezoelectric wafer, the upper and lower wafers, A step of mirror-polishing each bonding surface, a step of activating each bonding surface between the mirror-polished upper and lower wafers and the intermediate piezoelectric wafer, and upper and lower surfaces on the upper and lower surfaces of the intermediate piezoelectric wafer. A step of superimposing the side wafers, pressurizing them and joining them together directly by direct bonding to form a wafer laminate, a step of embedding a conductive bonding material in each through-hole of the upper and lower wafers, and a wafer laminate Turn off It is preferable that a step of singulating the piezoelectric vibrator by.
この構成によれば、多数の圧電振動子を同時に製造することができるので、生産性の向
上及び低コスト化を図ることができる。
According to this configuration, since a large number of piezoelectric vibrators can be manufactured at the same time, productivity can be improved and costs can be reduced.
[適用例7]適用例7に係る圧電振動子の製造方法は、上側及び下側基板を形成するそれぞれの工程に、上側及び下側基板のそれぞれに設けたスルーホールに導電接合材を埋設する工程を含んでもよい。 Application Example 7 In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to Application Example 7, in each process of forming the upper and lower substrates, a conductive bonding material is embedded in the through holes provided in the upper and lower substrates. A process may be included.
この構成によれば、導電接合材に、例えば半田等の加熱を必要とする材料を用いた場合
に、中間圧電基板、上側及び下側基板を接合した後で、半田リフローによる温度ストレス
をかけることなく、接合性を劣化させるなどの不具合を回避することができる。また、上
側及び下側基板と、中間圧電板が異種材料である場合に、熱膨張率の差によりリフローの
加熱で各基板が反ったり、接合部に応力が掛かって接合強度を変化させるなどの不具合を
抑えることができる。
According to this configuration, when a material that requires heating, such as solder, is used as the conductive bonding material, temperature stress due to solder reflow is applied after the intermediate piezoelectric substrate, the upper and lower substrates are bonded. Therefore, it is possible to avoid problems such as deterioration of the bondability. Also, when the upper and lower substrates and the intermediate piezoelectric plate are made of different materials, each substrate warps due to reflow heating due to the difference in thermal expansion coefficient, stress is applied to the joint, and the bonding strength is changed. We can suppress trouble.
[適用例8]適用例8に係る圧電振動子の製造方法は、プラズマ処理が、CF4、Ar、またはN2ガスを用いて、酸素不介在の雰囲気内で行われることが好ましい。 Application Example 8 In the method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to Application Example 8, it is preferable that the plasma treatment is performed in an oxygen-free atmosphere using CF 4 , Ar, or N 2 gas.
この構成によれば、不活性な雰囲気中でプラズマ処理されることにより、プラズマ処理
による表面活性化がより良好に行われ、また、表面活性化された各基板の表面が酸化され
るのを抑えることができるので、各基板を直接接合したときに良好な接合性を確保できる
。
According to this configuration, by performing plasma treatment in an inert atmosphere, surface activation by the plasma treatment is performed better, and oxidation of the surface of each surface activated substrate is suppressed. Therefore, good bondability can be secured when the substrates are directly bonded.
[適用例9]適用例9に係る圧電振動子の製造方法は、プラズマ処理が、O2ガス、CF4とO2との混合ガス、またはN2とO2との混合ガスを用いて、酸素介在の雰囲気内で行われてもよい。 Application Example 9 In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to Application Example 9, the plasma treatment is performed using O 2 gas, a mixed gas of CF 4 and O 2 , or a mixed gas of N 2 and O 2 . It may be performed in an oxygen-mediated atmosphere.
この構成によれば、酸素介在の雰囲気中であっても、各基板同士の直接接合に必要十分
な表面活性化は可能であり、酸素不介在雰囲気でプラズマ処理する場合に使用するガスよ
りも安価なガスが使用できるので、製造工程の低コスト化が可能になる。
According to this configuration, surface activation necessary and sufficient for direct bonding between the substrates is possible even in an oxygen-mediated atmosphere, and is less expensive than a gas used when plasma processing is performed in an oxygen-free atmosphere. Since a simple gas can be used, the cost of the manufacturing process can be reduced.
[適用例10]適用例10に係る圧電振動子の製造方法は、中間圧電板の上下面に上側及び下側基板を重ね合わせ、常温で加圧して気密に接合することが望ましい。 Application Example 10 In the method of manufacturing the piezoelectric vibrator according to Application Example 10, it is desirable that the upper and lower substrates are superposed on the upper and lower surfaces of the intermediate piezoelectric plate, and pressed at room temperature to be airtightly bonded.
この構成によれば、プラズマ処理により表面活性化された各基板は常温でも直接接合が
可能であり、中間圧電板と上側及び下側基板が異種材料である場合にも、熱膨張率の差異
による各基板の反りや寸法変化が抑えられるので、良好な接合状態を得ることができる。
また、中間圧電板と上側及び下側基板とは、同種材料または異種材料であるかに拘わらず
、3枚同時であっても、1枚ずつであっても良好な状態に接合することができる。3枚同
時に接合する場合は、接合工程の工数を低減することができ、また、1枚ずつ接合する場
合には、アライメントが容易でその精度を向上させることができる。
According to this configuration, each substrate whose surface is activated by plasma treatment can be directly bonded even at room temperature, and even when the intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates are made of different materials, due to the difference in thermal expansion coefficient. Since warpage and dimensional change of each substrate can be suppressed, a good bonding state can be obtained.
In addition, the intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates can be bonded in a good state regardless of whether they are the same material or different materials, even if they are the same or different. . When three sheets are joined at the same time, the number of steps in the joining process can be reduced, and when joining one by one, alignment is easy and the accuracy can be improved.
[適用例11]適用例11に係る圧電振動子の製造方法は、中間圧電板の上下面に上側及び下側基板を重ね合わせ、加熱した状態で加圧して気密に接合してもよい。 Application Example 11 In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to Application Example 11, the upper and lower substrates may be superposed on the upper and lower surfaces of the intermediate piezoelectric plate, and heated and pressed in a heated state to be airtightly bonded.
この構成によれば、接合強度の向上を図ることができる。 According to this configuration, it is possible to improve the bonding strength.
[適用例12]適用例12に係る圧電振動子の製造方法は、中間圧電板の上下面に上側及び下側基板を重ね合わせ、N2雰囲気で加圧して気密に接合することも可能である。 Application Example 12 In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to Application Example 12, the upper and lower substrates can be superposed on the upper and lower surfaces of the intermediate piezoelectric plate, and pressurized in an N 2 atmosphere to be airtightly bonded. .
この構成によれば、N2による不活性雰囲気中で接合することにより、例えば加熱した
状態で加圧する場合であっても、中間圧電板、上側及び下側基板の各接合面表面の酸化が
抑制されるので、より良好な接合状態を得ることができる。
According to this configuration, by bonding in an inert atmosphere with N 2 , for example, even when pressing is performed in a heated state, oxidation of each bonding surface of the intermediate piezoelectric plate, upper and lower substrates is suppressed. Therefore, a better bonded state can be obtained.
[適用例13]適用例13に係る圧電振動子の製造方法は、中間圧電板の上下面に上側及び下側基板を重ね合わせ、減圧雰囲気で加圧して気密に接合することが好ましい。 Application Example 13 In the piezoelectric vibrator manufacturing method according to Application Example 13, it is preferable that the upper and lower substrates are superposed on the upper and lower surfaces of the intermediate piezoelectric plate, and the pressure is applied in a reduced-pressure atmosphere so that airtight bonding is performed.
この構成によれば、中間圧電板、上側及び下側基板が重ね合わされて画定するキャビテ
ィ内が減圧されることにより、接合強度の向上を図ることができる。
According to this configuration, it is possible to improve the bonding strength by reducing the pressure in the cavity defined by overlapping the intermediate piezoelectric plate and the upper and lower substrates.
[適用例14]適用例14に係る圧電振動子の製造方法は、中間圧電板の上下面に上側及び下側基板を重ね合わせて仮接合した後、それにより一体化された積層体の上下面を加圧して気密に接合することが好ましい。
[Application Example 14] In the method of manufacturing a piezoelectric vibrator according to Application Example 14, the upper and lower surfaces of the laminated body are integrated by superimposing the upper and lower substrates on the upper and lower surfaces of the intermediate piezoelectric plate and temporarily joining them. It is preferable to pressurize and to airtightly join.
この構成によれば、プラズマ処理により表面活性化した各基板表面は、貼り合わせただ
けで容易に接着することができるので、容易に且つ正確に位置合わせすることができ、組
み立て精度の向上を図ることができる。
According to this configuration, the surfaces of the substrates activated by the plasma treatment can be easily bonded just by being bonded together, so that they can be easily and accurately aligned, and the assembly accuracy is improved. be able to.
以下、本発明に係る圧電振動子の実施形態について図面に従って説明する。
(第1の実施形態)
Hereinafter, embodiments of a piezoelectric vibrator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
図1〜4は、本発明の圧電振動子を水晶振動子に具現化した実施形態の構造を示す構造
図であって、図1(a)は水晶振動子の上面図、同図(b)は同図(a)のA−A線断面
図、同図(c)は底面図である。また、図2は、水晶振動子を構成する中間圧電板の構造
図であって、同図(a)は上面図、同図(b)は下面図である。さらに、図3,4は、水
晶振動子を構成する上側及び下側基板の構造図であり、図3は上側基板の下面図、図4は
下側基板の上面図である。
1 to 4 are structural views showing the structure of an embodiment in which the piezoelectric vibrator of the present invention is embodied in a quartz crystal vibrator. FIG. 1A is a top view of the quartz crystal vibrator, and FIG. Is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A, and FIG. 2A and 2B are structural views of an intermediate piezoelectric plate constituting the crystal resonator, in which FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a bottom view. 3 and 4 are structural views of the upper and lower substrates constituting the crystal resonator, FIG. 3 is a bottom view of the upper substrate, and FIG. 4 is a top view of the lower substrate.
図1(b)に示すように、水晶振動子10は、中間水晶板11の上面及び下面に、それ
ぞれ上側基板2と下側基板3を一体に積層した構造を有している。本実施形態の上側及び
下側基板2,3は、中間水晶板と同じ水晶で形成されている。中間水晶板11と上側及び
下側基板2,3とは、後述する表面活性化接合により、互いに気密に直接接合されている
。
As shown in FIG. 1B, the
図1(b)及び図2(a),(b)に示すように、中間水晶板11は、ATカット水晶
板である矩形薄板の略中央部の両主面に形成された凹部19a,19bに設けられた水晶
振動片12と、それを囲む枠体13とが一体に形成されている。水晶振動片12の上面側
には励振電極14aが形成され、その一方の基端部から枠体13の上面に向けて引き出し
電極15bが形成されている。同様に、水晶振動片12の下面側には励振電極14bが形
成され、上面側の励振電極14aに形成された引き出し電極15bとは反対側の基端部か
ら枠体13の下面に向けて引き出し電極15aが形成されている。枠体13の下面に形成
された引き出し電極15aの外側末端部分には、中間水晶板11の上下を貫通する貫通孔
16と、該貫通孔16の内壁の表面に形成された導電膜16Pからなる枠体スルーホール
50aが設けられている。導電膜16Pは、枠体13の上面に、引き出し電極15aと枠
体スルーホール50aとを介して励振電極14bと電気的に接続された接続部18aを形
成している。同様に、枠体13の上面に形成された引き出し電極15bの外側末端部分に
は、貫通孔17と導電膜17Pからなる枠体スルーホール50bが設けられ、枠体13の
下面に、導電膜17Pからなる接続部18bが形成され、励振電極14aと電気的に接続
されている。本実施形態において、励振電極14a,14b、引き出し電極15a,15
b、及び接続部18a,18bを含む導電膜16P,17PのそれぞれはCr/Au(ク
ロム/金)で形成されているが、これに限らない。従来から知られているCr/Ag(ク
ロム/銀)、Ti/Au(チタン/金)、Ni/Au(ニッケル/金)、及びアルミニウ
ムなどの様々な導電材料を使用することができる。
As shown in FIGS. 1B, 2A, and 2B, the
Each of the
図1(a)〜(c)、図3及び図4に示すように、上側基板2、下側基板3には、中間
水晶板11との対向面に凹部29、凹部39がそれぞれ形成されている。上側基板2の凹
部29は、中間水晶板11の水晶振動片12、引き出し電極15b及び枠体スルーホール
50bと対応した位置に形成されている。同様に、下側基板3の凹部39は、中間水晶板
11の水晶振動片12、引き出し電極15a及び枠体スルーホール50aと対応した位置
に形成されている。これら凹部29,39によって水晶振動片12との間にキャビティが
形成され、水晶振動片12で励振される振動を妨げない枠体13により水晶振動片12が
支持される構造となっている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, FIG. 3 and FIG. 4, the
また、上側基板2の、中間水晶板11との対向面の接続部18aと対応する位置には、
貫通孔5と、該貫通孔5の内壁の表面に形成された導電膜5Pからなる基板スルーホール
60aが設けられている。基板スルーホール60aの上面側の上側基板2からは、上側基
板2、中間水晶板11、下側基板3の側面を経て下側基板3の底面に向かって引回し電極
7が形成されている。この引回し電極7は、下側基板3の底面に設けられた外部接続端子
8aと接続されている。
一方、下側基板3の、中間水晶板11との対向面の接続部18bと対応する位置には、
貫通孔6と、該貫通孔6の内壁の表面に形成された導電膜6Pからなる基板スルーホール
60bが設けられている。基板スルーホール60bは、下側基板3の底面に端部に設けら
れた外部接続端子8bと電気的に接続されている。
In addition, at a position corresponding to the connecting
A through-
On the other hand, at the position corresponding to the connecting
A through
上側基板2の基板スルーホール60aには、中間水晶板11上面の接続部18aに接触
させ且つ基板スルーホール60aを封鎖させるように導電接合材としての半田90が埋設
されている。同様に、下側基板3の基板スルーホール60bには、中間水晶板11下面の
接続部18bに接触させ且つ基板スルーホール60bを封鎖させるように半田90が埋設
されている。以上述べた構成により、水晶振動子10の外部接続電極8aは励振電極14
bと電気的に接続され、外部接続端子8bは励振電極14aに接続される。また、上側及
び下側基板2,3の各凹部29,39が形成する空間内に保持された水晶振動片12が気
密に封止されている。
なお、本実施形態では基板スルーホール60a,60bに半田を埋設したが、これに限
らず、例えばAu−Sn等の低融点金属材料をレーザ照射により溶融させたり、導電性接
着材を埋設して硬化させる等の、導電性を有した他の材料による埋設方法を用いることが
できる。
A
b, and the
In this embodiment, solder is embedded in the substrate through
(第2の実施形態)
次に、本実施形態の水晶振動子10を製造する工程を図面を参照しながら説明する。図
5は、水晶振動子10の製造工程において、接合させる3枚の水晶ウェハの概略を示す斜
視図、図6(a)は、本実施形態で接合方法として用いる表面活性化接合の要領を概念的
に示す説明図、同図(b)は、水晶ウェハの積層体を示す概略斜視図である。
(Second Embodiment)
Next, a process for manufacturing the
本実施形態では、図1〜4で説明した中間水晶板11、上側及び下側基板2,3のそれ
ぞれを、縦及び横方向に等間隔で複数配置させた大型のウェハを準備し、複数の水晶振動
子10を一括して製造する方法を説明する。図5では、ひとつのウェハに中間水晶板11
、上側及び下側基板2,3をそれぞれ6個を配置させた形態を示しており、中間水晶板1
1用の中間水晶ウェハ111、上側基板2用の上側水晶ウェハ102、下側基板3用の下
側水晶ウェハ103を図示している。
本実施形態では、最初に、中間水晶板11を縦及び横方向に等間隔で複数配置させた中
間水晶ウェハ111を作成する段階について説明する。
まず、ATカットされた中間水晶ウェハ111用の水晶ウェハ211の両主面を鏡面研
磨加工する。この鏡面研磨加工は、後述する表面活性化接合を良好に行うために、各接合
面の表面粗さが数nm〜数10nm程度になるように行うのが好ましい。
続いて、水晶ウェハ211に、水晶振動片12となる凹部19a及び図示しない19b
と、貫通孔16,17とを、フォトリソグラフィ技術を利用してフッ酸等によりエッチン
グすることによって形成する。なお、貫通孔16,17の形成については、サンドブラス
ト法にて行うことも可能である。次に、例えばスパッタ法とフォトリソグラフィ技術を併
用して、Cr/Au(クロム/金)などの導電体材料を所望の形状及び厚みに形成するこ
とにより、励振電極14a,14b、引き出し電極15a,15b、貫通孔16,17の
内壁の導電膜16P,17P及び接続部18a,18bを形成する。
そして、上記加工終了後の中間水晶ウェハ111は、純水洗浄等により接合にかかる部
分の汚染物を取り除き、表面活性化接合に最適な表面状態に保つ。
In the present embodiment, a large-sized wafer is prepared in which a plurality of
6 shows an embodiment in which six upper and
1 shows an
In the present embodiment, first, a step of creating an
First, both main surfaces of the
Subsequently, the
The through holes 16 and 17 are formed by etching with hydrofluoric acid or the like using a photolithography technique. The through holes 16 and 17 can be formed by a sand blast method. Next, for example, by using a sputtering method and a photolithography technique together to form a conductive material such as Cr / Au (chrome / gold) in a desired shape and thickness, the
Then, the
これと併行して、上側基板2を等間隔で複数配置させた上側水晶ウェハ102を作成す
る。まず、上記と同様に上側水晶ウェハ102用の水晶ウェハ202を鏡面研磨加工する
。続いて、水晶ウェハ202の中間水晶ウェハ111との対向面側の該中間水晶ウェハ1
11の各励振電極14a、引き出し電極15b、及び枠体スルーホール50bと対応させ
た位置に、複数の凹部29を形成する。各凹部29は、例えば水晶ウェハ202表面をフ
ッ酸等によってエッチングするか、サンドブラスト加工することにより形成することがで
きる。また、水晶ウェハ202の中間水晶ウェハ111の各スルーホール50aと対応さ
せた位置に、複数の貫通孔5をフォトリソグラフィ技術を用いてフッ酸などによりエッチ
ングすることによって形成する。なお、この貫通孔5もサンドブラスト法にて形成するこ
とが可能である。次に、各貫通孔5に、Cr/Au(クロム/金)などの導電体材料を所
望の厚みにスパッタするなどして導電膜5Pを形成し、基板スルーホール60aを形成す
る。そして、上記加工終了後の上側水晶ウェハ102は、純水洗浄等により接合にかかる
部分の汚染物を取り除き、表面活性化接合に最適な表面状態に保つ。
At the same time, an
A plurality of
同様にして、水晶ウェハ203に下側基板3を縦及び横方向に等間隔で複数配置させた
下側水晶ウェハ103を作成する。まず、上記と同様に下側水晶ウェハ103用の水晶ウ
ェハ203を鏡面研磨加工する。次に、下側水晶ウェハ103の中間水晶ウェハ111と
の対向面に、複数の凹部39と貫通孔6を、中間水晶ウェハ111の各水晶振動片12と
励振電極14b及び引き出し電極15aに対応させて形成する。続いて、各貫通孔6に、
Cr/Au(クロム/金)などの導電体材料を所望の厚みにスパッタするなどして導電膜
6Pを形成し、基板スルーホール60bを形成する。なお、本貫通孔6もサンドブラスト
法にて形成することが可能である。同時に、下側水晶ウェハ103の中間水晶ウェハ11
1との対向面とは反対側の面に、複数対の外部接続電極8a,8bを形成する。そして、
上記加工終了後の下側水晶ウェハ103は、純水洗浄等により接合にかかる部分の汚染物
を取り除き、表面活性化接合に最適な表面状態に保つ。
Similarly, a
A
A plurality of pairs of
The
次に、上記したように準備した上側及び下側水晶ウェハ102,103及び中間水晶ウ
ェハ111の各接合面をプラズマ処理により表面活性化する。プラズマ処理は、例えば公
知のSWP型RIEプラズマ方式のプラズマ処理装置を用いて行う。まず、プラズマ処理
装置の高真空雰囲気の処理チャンバ内のステージに、処理しようとする前記中間水晶ウェ
ハ111、上側、及び下側水晶ウェハ102,103を載置する。この処理チャンバ内に
は、例えばCF4ガスなどの反応性ガスを供給する。次に、処理チャンバ内にマイクロ波
を放射させ、処理チャンバに設けられた導波管内で定在波を形成すると、このマイクロ波
が、その下側に配置された誘電体である上側及び下側水晶ウェハ102,103及び中間
水晶ウェハ111に伝搬し、その表面に沿って伝搬する表面波を発生させる。この表面波
により、前記誘導体の全面に亘って均一且つ高密度なプラズマが生成され、それにより処
理チャンバ内に導入された反応ガスを励起して、フッ素のイオン、励起種などの活性種を
生成する。反応ガスを連続的に供給しながら、前記ステージに高周波電源から所定の電圧
を印加すると、処理チャンバ内に生成された前記反応ガスの活性種は、その上部から下向
きに前記ステージに向けて流れ、各ウェハをプラズマ処理する。なお、反応性ガスとして
は、CF4ガスの他に、Ar単体のガス、N2単体のガス、CF4とO2の混合ガス、O2と
N2の混合ガス、O2単体のガスを用いて同様に前記各ウェハの表面を活性化することがで
きる。
このプラズマ処理により、前記各ウェハの表面は、前記反応ガス活性種に曝露されて一
様に活性化される。即ち、中間水晶ウェハ111、上側及び下側水晶ウェハ102,10
3の各接合面の表面から有機物、汚染物などが除去されるとともに、該接合面を形成する
物質の結合手を持った原子が露出するように改質され、表面が活性化される。このように
プラズマ処理されたウェハ表面の活性状態は、少なくとも一時間程度維持されるので、そ
の後の仮接合及び本接合の工程を十分に実行することができる。
Next, the respective bonding surfaces of the upper and
By this plasma treatment, the surface of each wafer is exposed to the reactive gas active species and uniformly activated. That is, the
Organic substances, contaminants, and the like are removed from the surface of each
プラズマ処理後、図6(a)に示すように、中間水晶ウェハ111の上下面に、上側及
び下側水晶ウェハ102,103を互いに重ね合わせる。まず、中間水晶ウェハ111、
上側及び下側水晶ウェハ102,103は、それらを位置合わせして各接合面を重ね合わ
せて仮接合してウェハ積層体100とする。次に、これらウェハ積層体100を常温で上
下から加圧することにより本接合する。なお、本実施形態では三枚の水晶ウェハを同時に
接合したが、1枚ずつ接合することもできる。例えば、中間水晶ウェハ111の上面に上
側水晶ウェハ102を接合した後、その下面に下側水晶ウェハ103を接合する。
中間水晶ウェハ111、上側及び下側水晶ウェハ102,103は、結合手をもった原
子がプラズマ処理した各接合面に露出しているので、上述した仮接合工程において、互い
に位置合わせして貼り合わせるだけで接着することができる。仮接合したウェハ積層体1
00は、その上下面に最大20kg程度の押圧力を一様に加えて、一体に強固に接合面間
を気密に接合する。なお、本実施形態では、この本接合工程は常温で行うが、200℃前
後の比較的低温に加熱した状態で行うことにより、更に良好に接合することができる。ま
た、中間水晶ウェハ111、上側及び下側水晶ウェハ102,103の仮接合及び本接合
は、大気圧雰囲気内でも真空内でも同様に行うことができる。
After the plasma processing, as shown in FIG. 6A, the upper and
The upper and
The
00 uniformly applies a pressing force of up to about 20 kg to the upper and lower surfaces thereof, and integrally and firmly joins the joining surfaces together. In this embodiment, the main bonding step is performed at room temperature, but can be performed more satisfactorily by performing it at a relatively low temperature of about 200 ° C. Further, the temporary bonding and the main bonding of the
次に、ウェハ積層体100の上側水晶ウェハ102の各基板スルーホール60aと、下
側水晶ウェハ103の各基板スルーホール60bに、ディスペンサ、スクリーン印刷等に
よって半田ペーストを所定量充填する。次に、ウェハ積層体100を、半田リフロー温度
に設定されたリフロー炉に所定時間投入して半田をリフローさせて、各基板スルーホール
60a,60bに半田90を埋設する。これにより、中間水晶ウェハ111の各接続部1
8aと上側水晶ウェハ102の各基板スルーホール60a、中間水晶ウェハ111の接続
部18bと下側水晶ウェハ103の各基板スルーホール60bのそれぞれ隣接する導電膜
同士が半田によって電気的に接続されるとともに、各基板スルーホール60a,60bが
封鎖される。
Next, a predetermined amount of solder paste is filled into each substrate through
The adjacent conductive films of 8a and each substrate through
このように接合したウェハ積層体100を、図6(b)に示すように、縦横に直行する
水晶振動子の外郭線150に沿ってダイシングなどにより切断分割して個片化する。個片
化した各水晶振動子(10)には、スパッタなどにより、一端が上側基板(2)基板スル
ーホール60aの上面側と接続され、他端が下側基板3の底面に設けられた外部接続端子
8aと接続される引き回し電極(7)を形成する。
As shown in FIG. 6B, the wafer laminated
最後に、個片化した各水晶振動子(10)の周波数特性やその他の電気的特性が所定の
範囲内にあるか否かを確認する電気的特性検査若しくは所望の試験を行う。周波数特性が
所定の範囲から外れた場合は、レーザ光などにより周波数調整することが可能である。上
側及び下側基板2,3が鏡面研磨加工され透明なので、外部からレーザ光などを容易に照
射でき、それにより周波数調整をすることができる。
また、本実施形態では、水晶振動子10を個片化する前に、ウェハ積層体100の状態
で周波数の測定や調整を行うこと、若しくは所望の試験を実行することも可能である。
Finally, an electrical characteristic test or a desired test is performed to confirm whether the frequency characteristics and other electrical characteristics of the individual crystal resonators (10) that are separated are within a predetermined range. When the frequency characteristic deviates from a predetermined range, the frequency can be adjusted with a laser beam or the like. Since the upper and
Further, in the present embodiment, before the
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。 Next, the effect of the said embodiment is described below.
(1)上記第1の実施形態では、まず、中間水晶板11の両主面に形成した凹部19a
,19bのそれぞれに励振電極14a,14bを形成して水晶振動片12を構成した。各
励振電極14a,14bは、引き出し電極15a,15b及び枠体スルーホール50a,
50bにより反対側の面に設けた導通部18a,18bにそれぞれ引き出した。この中間
水晶板11の上面及び下面に、中間水晶板11との接合面の導通部18a,18bと対応
する位置に基板スルーホール60a,60bをそれぞれ設けた上側及び下側基板2,3を
、直接接合により一体に積層した。また、上側及び下側基板2,3のそれぞれ中間水晶板
11との接合面には凹部29,39を設け、水晶振動片12との間にそれぞれ空間を設け
るとともに、各引き出し電極15a,15bと接触しないようにした。そして、上側及び
下側基板2,3それぞれの基板スルーホール60a,60bに半田90を埋設して、中間
水晶板11の各導通部18a,18bと電気的に接続するとともに、基板スルーホール6
0a,60bをそれぞれ封鎖した。そして、基板スルーホール60aの上側基板2の上面
側からは、下側基板3の底面に形成された外部接続端子8aに接続される引き回し電極7
を形成した。一方、下側基板3の基板スルーホール60bは、下側基板3の底面に形成さ
れた外部接続電極8bと、導電膜6Pにより導通している。以上の構成により、水晶振動
片12の各励振電極14a,14bと、下側基板3の底面の外部接続電極8a,8bとが
それぞれ電気的に接続され、上側及び下側基板2,3の各凹部29,39が形成するキャ
ビティ内に保持された水晶振動片12を気密に封止する水晶振動子10を得た。
(1) In the first embodiment, first, the
, 19b are formed with
50b was pulled out to the conducting
0a and 60b were respectively blocked. From the upper surface side of the
Formed. On the other hand, the substrate through
この構成によれば、水晶振動子10において、上側及び下側基板2,3の各基板スルー
ホール60a,60bと、中間水晶板11の凹部19a,19b(水晶振動片12)、及
び上側及び下側基板2,3の各凹部29,39とが、連通しない別の空間として設けられ
る。また、上側及び下側基板2,3の各基板スルーホール60a,60bは、中間水晶板
11との接合面において各接続部18a,18bを取り囲み、基板スルーホール60a,
60bの周囲の接合面は密閉された状態となる。これにより、基板スルーホール60a,
60bに半田90を埋設することにより、導通部18a,18bそれぞれとの良好な電気
的接続をはかることができるので、気密性を確保し、励振電極14a,14bとの確実な
電気的接続が可能となる。また、半田90を埋設するときに、溶融した半田90が、各励
振電極14a,14b等の本来望まない部位に濡れ広がることにより、水晶振動片12の
振動特性を変化させるのを防ぐことができる。従って、周波数特性に優れ、高信頼性を有
する水晶振動子10を得ることが可能となる。
According to this configuration, in the
The joint surface around 60b is in a sealed state. Thereby, the substrate through
By embedding the
(2)上記第2の実施形態では、水晶振動子10の製造において、中間水晶ウェハ11
1と、上側及び下側水晶ウェハ102,103を一体に貼り合せる方法として、プラズマ
処理により各接合面の表面を活性化させることによる直接接合(表面活性化接合)を用い
た。また、各ウェハの材料として、同じ水晶を用いた。
(2) In the second embodiment, in the manufacture of the
1 and the upper and
この方法によれば、中間水晶ウェハ111と、上側及び下側水晶ウェハ102,103
を、常温、または比較的低い接合温度にて接合することができるので、各ウェハの寸法変
化や反りが軽減でき、各ウェハの接合位置のずれや、接合強度の低下を抑制することが可
能となる。また、接合温度が高いと起こりやすい水晶振動片の振動特性の変化を抑えるこ
とが可能となる。さらに、各ウェハの材料を同じ水晶で構成することにより、より低い温
度で安定した接合性を確保できるという顕著な効果を奏する。
According to this method, the
Can be bonded at room temperature or at a relatively low bonding temperature, so that the dimensional change and warpage of each wafer can be reduced, and the displacement of the bonding position of each wafer and the decrease in bonding strength can be suppressed. Become. In addition, it is possible to suppress changes in the vibration characteristics of the quartz crystal vibrating piece that are likely to occur when the bonding temperature is high. Furthermore, by forming the material of each wafer with the same crystal, there is a remarkable effect that stable bonding can be secured at a lower temperature.
(第3の実施形態)
上記第1の実施形態では、中間水晶板11の両主面に形成された励振電極14a,14
bのそれぞれが、枠体スルーホール50a,50bを介して反対側の枠体13上に形成さ
れた接続部18a,18bと電気的に接続される構成とした。これに対して、この第3の
実施形態では、枠体の一方の接続部が、枠体スルーホールによって反対側に形成された一
方の励振電極と導通し、他方の接続部が、偶数個の枠体スルーホールを往復することによ
り他方の励振電極側と導通する構成としている。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
Each of b was set as the structure electrically connected with the
図7は、第3の実施形態の水晶振動子の概略構成を説明する斜視図である。また、図8
は、その水晶振動子を構成する中間水晶板の構成を説明する説明図であり、同図(a)は
上面図、同図(b)は下面図、同図(c)は図8(a),(b)中のB−B´線断面図で
ある。なお、第3の実施形態における水晶振動子310、及び中間水晶板311の基本的
な構成のうち、第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the crystal resonator according to the third embodiment. In addition, FIG.
These are explanatory drawings explaining the structure of the intermediate crystal plate which comprises the crystal oscillator, The figure (a) is a top view, The figure (b) is a bottom view, The figure (c) is FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIGS. Note that, among the basic configurations of the
図7に図示するように、水晶振動子310は、中間水晶板311の上面及び下面に、そ
れぞれ上側基板302と下側基板303を、表面活性化接合により一体に積層した構造を
有している。
As shown in FIG. 7, the
図8(a)〜(c)に示すように、中間水晶板311の両主面に形成された凹部319
a,319bには励振電極314a,314bがそれぞれ形成され、水晶振動片312を
構成している。水晶振動片312の上面側に形成された励振電極314aの一方の基端部
からは、枠体313の上面に向けて引き出し電極315bが形成されている。同様に、水
晶振動片312の下面側には励振電極314bが形成され、上面側に形成された引き出し
電極315bとは反対側の基端部から枠体313の下面に向けて引き出し電極315aが
形成されている。枠体313の上面に形成された引き出し電極315bの外側末端部分か
らは、枠体313の下面に形成された接続部318bに向けて貫通する貫通孔317の内
壁表面に導電膜317Pが形成された枠体スルーホール350bが設けられている。これ
により、接続部318bは、励振電極314aと電気的に接続されている。同様に、枠体
313の下面に形成された引き出し電極315aの外側末端部分からは、枠体313の上
面に貫通する貫通孔316と導電膜316Pからなる枠体スルーホール350aが設けら
れている。さらに、枠体スルーホール350aから水晶振動片312に沿って所定の距離
をおいた位置には、枠体313を上下に貫通する貫通孔381と導電膜381Pからなる
枠体スルーホール380が設けられている。枠体スルーホール380の枠体313下面側
には、導電膜381Pと同一材料にて同時に形成される接続部318aが設けられている
。これらの枠体スルーホール350aと枠体スルーホール380は、枠体313の上面側
で接続電極370により電気的に接続されていて、接続部318aと励振電極314bは
電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 8A to 8C, the concave portions 319 formed on both main surfaces of the
図7に示すように、上側基板302の中間水晶板311との対向面には、水晶振動片3
12、引き出し電極315b、枠体スルーホール350b、枠体スルーホール350a,
380及びこられを接続する接続電極370と対応した位置に凹部329が形成されてい
る。同様に、下側基板303の中間水晶板311との対向面には、水晶振動片312と引
き出し電極315aに対応した位置に凹部339が形成されている。これら凹部329,
339によって水晶振動片312との間にキャビティが形成され、水晶振動片312が枠
体313により支持される構造となっている。
As shown in FIG. 7, on the surface of the
12,
A
A cavity is formed between the
下側基板303の、中間水晶板311との対向面の接続部318a,318bと対応す
る位置には、内壁の表面に導電膜が形成された基板スルーホール360a,360bがそ
れぞれ設けられている。各基板スルーホール360a,360bは、下側基板303の底
面の両端部に設けられた図示しない二つの外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されてい
る。これら基板スルーホール360a,360bには、中間水晶板311下面の接続部3
18a,318bに接触させ且つ基板スルーホール360a,360bを封鎖させるよう
に図示しない半田がそれぞれ埋設されている。以上述べた構成により、水晶振動子310
の二つの外部接続電極は励振電極314a,314bとそれぞれ電気的に接続されている
。
Substrate through-
Solders (not shown) are embedded so as to be in contact with 18a and 318b and to block the substrate through
The two external connection electrodes are electrically connected to the
この構成によれば、中間水晶板311の下側の主面に形成された励振電極314bを、
引き出し電極315aと枠体スルーホール350aを経由させて枠体313の上面側に引
き出してから、接続電極370及び枠体スルーホール380を経由させて枠体313の下
面側に設けられた接続部318aに接続されている。これにより、中間水晶板311の両
主面に形成された励振電極314a,314bが、両方共に枠体313の下側基板303
との対向面側に設けられた接続部318a,318bに電気的に引き出される。また、下
側基板303の、中間振動板311の接続部350a,350bのそれぞれと対応した位
置に、下側基板303の底面に形成された二つの外部接続電極それぞれに接続された基板
スルーホール360a,360bを設けた。中間水晶板311の上下面に上側及び下側基
板302,303が接合された水晶振動子310においては、下側基板303の基板スル
ーホール360a,360bと、中間水晶板311の凹部319b(水晶振動片312)
及び下側基板303の凹部339とが、連通しない別の空間として設けられる。また、下
側基板303の基板スルーホール360a,360bは、中間水晶板311との接合面に
おいて接続部318a,318bを取り囲み、基板スルーホール360a,360bの周
囲の接合面は密閉された状態となる。この基板スルーホール360a,360bに半田を
埋設することにより、接続部318a,318bとの良好な電気的接続をはかることがで
きるので、気密性を確保し、下側基板303の底面両端部に設けられた二つの外部接続電
極と、それぞれに対応する励振電極314a,314bとの確実な電気的接続が可能とな
る。また、半田90を埋設するときに、溶融した半田が、各励振電極314a,314b
等の本来望まない部位に濡れ広がることにより、水晶振動片312の振動特性を変化させ
るのを防ぐことができる。さらに、上記第1及び第2の実施形態で説明した水晶振動子1
0のように、上側基板2にスルーホール60aを設けて、さらに引き回し電極7を形成す
る必要がなくなる。また、中間水晶板311、上側及び下側基板302,303それぞれ
の製造と、これらを接合することによる水晶振動子310の製造を、ウェハ状態にて一括
して行うことが可能となる。従って、周波数特性に優れ、高信頼性を有する水晶振動子1
0が得られるとともに、その製造効率を向上させることができる。
According to this configuration, the
After leading to the upper surface side of the
Are electrically drawn out to connecting
And the recessed
It is possible to prevent the vibration characteristics of the quartz
As in the case of 0, it is not necessary to provide the through
0 can be obtained, and the production efficiency can be improved.
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、以下の変形例を実施することも
できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can also be implemented.
(変形例1)上記実施形態では、上側及び下側水晶ウェハ102,103を中間水晶板
111と同じ水晶で形成したが、これに限定されない。本発明のプラズマ処理により水晶
と直接接合が可能な水晶以外の材料を、上側及び下側水晶ウェハの少なくとも一方に用い
ることができる。このような異種材料としては、シリコンを主成分としたソーダガラスな
どのガラス材料、あるいはシリコン等を用いることが、水晶との接合性に加えて、比較的
水晶に近い熱膨張係数を有することから好ましい。このような異種材料の上側及び下側ウ
ェハ(基板)を用いる場合、本発明では常温で接合することができるので、熱膨張率の差
異による反りを抑えることが可能である。また、3枚のウェハを同時に接合する方法をと
れば、接合時に加熱しても熱膨張率の差異による反りを抑制することができる。
(Modification 1) In the above embodiment, the upper and
この構成によれば、上側及び下側基板を形成するためのウェハ材料の選択肢が広がると
ともに、比較的安価にて入手できる材料なので、圧電振動子を低コストで製造することが
できる。
According to this configuration, the choice of wafer material for forming the upper and lower substrates is widened and the material can be obtained at a relatively low cost, so that the piezoelectric vibrator can be manufactured at a low cost.
(変形例2)上記第1及び第2の実施形態では、中間水晶ウェハ111と、上側及び下
側水晶ウェハ102,103を互いに直接接合させてから、基板スルーホール60a,6
0bに半田90を埋設する構成としたが、これに限らない。予め各基板スルーホール60
a,60bに半田90を埋設した上側及び下側水晶ウェハ102,103を準備して、そ
れらを中間水晶ウェハ111と互いに接合する構成としてもよい。
例えば、先ず、図5に示す上側及び下側水晶ウェハ102,103のそれぞれに、上記
実施形態と同様にして各凹部、各貫通孔、及び導電膜パターンを形成したのち、基板スル
ーホール60a,60bのそれぞれに半田90を埋設する。半田90を埋設する方法は、
同様に、ディスペンサ等により基板スルーホール60a,60bに埋設した半田ペースト
をリフローする方法を利用できる。このとき、上側及び下側水晶ウェハ102,103の
それぞれは、中間水晶ウェハ111との対向面を下側にして処理する等して、半田90が
、少なくとも基板スルーホール60a,60bそれぞれの中間水晶ウェハ111との対向
面と同一面まで形成されるようにする。次に、上記実施形態と同様にして、上側及び下側
水晶ウェハ102,103それぞれの中間水晶ウェハ111との対向面(接合面)に鏡面
研磨加工を行い、各基板スルーホール60a,60bに埋設された半田90を含めた接合
面を平坦且つ平滑にする。次に、上側及び下側水晶ウェハ102,103及び中間水晶ウ
ェハ111の各接合面をプラズマ処理により表面活性化する。そして、上記実施形態と同
様の方法にて、中間水晶ウェハ111の上下面に、上側及び下側水晶ウェハ102,10
3を互いに重ね合わせ、上下から加圧することにより本接合し、ダイシングにより個片化
して水晶振動子10を得る。
(Modification 2) In the first and second embodiments, the
Although the
It is also possible to prepare upper and
For example, first, the concave portions, the through holes, and the conductive film pattern are formed on the upper and
Similarly, a method of reflowing the solder paste embedded in the substrate through
The
この構成によれば、中間水晶ウェハ111、上側及び下側水晶ウェハ102,103を
接合した後で、半田リフローによる温度ストレスをかけることなく、接合性を劣化させる
などの不具合を回避することができる。また、上記変形例1に示した、上側及び下側ウェ
ハ102,103の材料に中間水晶ウェハ111の材料である水晶と異なる材料用いた場
合には、熱膨張率の差によりリフローの加熱で各ウェハが反ったり、接合部に応力が掛か
るなどの不具合を抑えることができるという顕著な効果を奏する。
According to this configuration, after joining the
(変形例3)上記第2の実施形態では、中間水晶ウェハ111、上側及び下側水晶ウェ
ハ102,103を接合してウェハ積層体100とし、ダイシングして個片化してから引
き回し電極7を形成したが、これに限らない。ウェハ積層体100の状態で引き回し電極
7を形成することもできる。
例えば、先ず、図5における中間水晶ウェハ111、上側及び下側水晶ウェハ102,
103のそれぞれの、上側水晶ウェハ102の貫通孔50近傍で且つ外郭線150を跨る
同一の位置に、予めキャスタレーション(円形貫通孔)を設けておく。キャスタレーショ
ンは、フォトリソグラフィ技術を用いてフッ酸等で水晶をエッチングすることにより形成
することが可能である。次に、上記実施形態と同様の方法で中間水晶ウェハ111、上側
及び下側水晶ウェハ102,103を直接接合して図6(b)に図示するウェハ積層体1
00とする。すると、キャスタレーションはウェハ積層体100の上下を貫通する。次に
、スパッタなどにより、ウェハ積層体100を貫通する各キャスタレーションの内壁を被
覆し、且つ、上側水晶ウェハ102の各基板スルーホール60aとキャスタレーションと
をつなぎ、さらに、下側水晶ウェハ103の底面に形成された外部接続電極8aとキャス
タレーションとをつなぐように、Cr/Au(クロム/金)などの導電膜パターンを形成
する。以上の方法により、ウェハ積層体100をダイシングする前に、上側水晶ウェハ1
02側に電気的に引出した各励振電極14aと、下側水晶ウェハ103の底面に形成され
た各外部接続電極8aとを電気的に接続することができる。
この他に、各ウェハに予めキャスタレーションを設けずに、各ウェハを接合してから、
ウェハ積層体100を貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁に同様に導電膜を形成
することによって、上側水晶ウェハ102の上面と、下側水晶ウェハ103の底面に形成
された各外部接続電極8aとを電気的に接続することも可能である。
(Modification 3) In the second embodiment, the
For example, first, the
A castellation (circular through hole) is provided in advance at the same position in the vicinity of the through hole 50 of the
Set to 00. Then, the castellation penetrates up and down of the
Each
In addition to this, after bonding each wafer without providing a castellation in advance for each wafer,
By forming a through-hole penetrating the
この構成によれば、水晶振動子10の上側基板2側に引出した励振電極14aと、下側
基板3の底面に形成された外部接続電極8aとの電気的な接続をする引き回し電極の形成
が、ウェハ状態にて一括して行うことができるので、製造効率を向上させることが可能と
なる。
According to this configuration, the lead-
(変形例4)上記第1及び第2実施形態では、中間水晶板11の水晶振動片12を枠体
13よりも薄く形成したが、これに限らず、水晶振動片12と枠体13とを同じ厚みで形
成してもよい。この構成によれば、中間水晶ウェハ111に水晶振動片12を形成するた
めの凹部を形成する工程を省略することができる。
(Modification 4) In the first and second embodiments, the
(変形例5)上記第1の実施形態では、中間水晶ウェハ111、上側及び下側ウェハ1
02,103を接合する際の表面活性化のためのプラズマ処理を、SWP型RIE方式に
て実行したが、これに限らず、大気圧プラズマ法などの他のプラズマ法により行うことも
可能である。
(Modification 5) In the first embodiment, the
The plasma processing for surface activation when bonding 02 and 103 is performed by the SWP type RIE method, but is not limited thereto, and can be performed by other plasma methods such as an atmospheric pressure plasma method. .
(変形例6)上記第1の実施形態では、中間水晶ウェハ111、上側及び下側ウェハ1
02,103を接合する際の表面活性化のためのプラズマ処理を、SWP型RIE方式に
て実行したが、これに限らず、大気圧プラズマ法などの他のプラズマ法により行うことも
可能である。
(Modification 6) In the first embodiment, the
The plasma processing for surface activation when bonding 02 and 103 is performed by the SWP type RIE method, but is not limited thereto, and can be performed by other plasma methods such as an atmospheric pressure plasma method. .
2,302…上側基板、3,303…下側基板、8a,8b…外部接続電極、10,3
10…圧電振動子としての水晶振動子、11,311…中間水晶板、12,312…圧電
振動片としての水晶振動片、13,313…枠体、14a,14b,314a,314b
…励振電極、15a,15b,315a,315b…引き出し電極、18a,18b,3
18a,318b…接合部、29,39,329,339…上側及び下側基板の各凹部、
50a,50b,350a,350b,380…中間圧電板の枠体基板スルーホール、6
0a…上側基板の基板スルーホール、60b,360a,360b…下側基板の基板スル
ーホール、90…導電接合材としての半田、100…ウェハ積層体、102…上側圧電ウ
ェハとしての上側水晶ウェハ、103…下側圧電ウェハとしての下側水晶ウェハ、111
…中間圧電ウェハとしての中間水晶ウェハ。
2, 302 ... upper substrate, 3, 303 ... lower substrate, 8a, 8b ... external connection electrodes, 10, 3
DESCRIPTION OF
... Excitation electrodes, 15a, 15b, 315a, 315b ... Extraction electrodes, 18a, 18b, 3
18a, 318b ... junctions, 29, 39, 329, 339 ... upper and lower substrate recesses,
50a, 50b, 350a, 350b, 380 ... Frame substrate through hole of intermediate piezoelectric plate, 6
DESCRIPTION OF SYMBOLS 0a ... Substrate through hole of upper substrate, 60b, 360a, 360b ... Substrate through hole of lower substrate, 90 ... Solder as conductive bonding material, 100 ... Wafer laminate, 102 ... Upper crystal wafer as upper piezoelectric wafer, 103 ... Lower crystal wafer as lower piezoelectric wafer, 111
... Intermediate crystal wafer as an intermediate piezoelectric wafer.
Claims (4)
当該振動片を囲むように配置された枠体と、
を有する中間基板と、
前記中間基板の一方の主面に積層された上側基板と、
前記中間基板の他方の主面に積層された下側基板と、
を備え、
前記上側基板は前記枠体の一方の主面に直接接合により接合され、
前記下側基板は前記枠体の他方の主面に直接接合により接合され、
前記上側基板は凹部を有し、
前記枠体の一方の主面には、前記振動片から延在された引き出し電極が設けられ、
前記枠体は、
第1の貫通孔と、当該第1の貫通孔の内壁に設けられた第1の導電膜と、を有し、
前記下側基板は、
第2の貫通孔と、当該第2の貫通孔の内壁に設けられた第2の導電膜と、を有し、
前記引き出し電極は前記第1の導電膜と電気的に接続され、
前記下側基板は前記第2の導電膜と電気的に接続された外部電極を有し、
前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とは連通し、
前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とは、前記第1、第2の貫通孔を塞ぐ導電材により電気的に接続されており、
前記引き出し電極と、前記引き出し電極と前記第1の導電膜との接続部は、前記凹部の内底面と対向していることを特徴とする振動子。 A vibrating piece,
A frame disposed so as to surround the vibrating piece;
An intermediate substrate having
An upper substrate laminated on one main surface of the intermediate substrate;
A lower substrate laminated on the other main surface of the intermediate substrate;
With
The upper substrate is bonded to one main surface of the frame by direct bonding,
The lower substrate is bonded to the other main surface of the frame by direct bonding,
The upper substrate has a recess;
One main surface of the frame body is provided with a lead electrode extending from the vibrating piece ,
Before Kiwakutai is,
A first through hole, and a first conductive film provided on the inner wall of the first through hole,
The lower substrate is
A second through hole, and a second conductive film provided on the inner wall of the second through hole,
The extraction electrode is electrically connected to the first conductive film;
The lower substrate has an external electrode electrically connected to the second conductive film,
The first through hole and the second through hole communicate with each other,
The first conductive film and the second conductive film are electrically connected by a conductive material that closes the first and second through holes ,
The vibrator , wherein the lead electrode and a connection portion between the lead electrode and the first conductive film are opposed to an inner bottom surface of the recess .
前記第1の貫通孔の径は、前記第2の貫通孔の径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の振動子。 In the bonding interface between the frame portion and the lower substrate,
The vibrator according to claim 1, wherein a diameter of the first through hole is smaller than a diameter of the second through hole.
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JP2011244507A (en) | 2011-12-01 |
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