JP5714375B2 - 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベースへのバンプによる圧電振動片の接合時の破損が防がれた圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関する。

圧電振動片に励振電極及び電極パッドが形成され、電極パッドが金属バンプを介してベースの接続電極に接続されることにより形成される圧電デバイスが知られている。このような圧電デバイスでは、圧電振動片の電極パッドとベースの接続電極とが超音波等を使用した熱圧着等により接合される。

例えば特許文献１には、圧電振動片とベースの接続電極とが金属バンプを介して超音波熱圧着又は超音波溶着により接合される圧電振動子が開示されている。このような金属バンプによる接合は、接合材となる金属バンプの接合量の調節が容易であるため、接合材の供給過多、供給過少、液だれ等が無く安定した接合を行うことができるため好ましい。また金属バンプによる圧電振動片の接合は、金属バンプからのガスの発生がなく、圧電デバイスの特性劣化が少ないため好ましい。

特開平１１−２６６１３５号公報

しかし金属バンプによる圧電振動片の接合では、接合時の振動及び熱のため、圧電振動片が破損する場合がある。

本発明は、バンプによる圧電振動片の接合において、圧電振動片の破損が防がれた圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

第１観点の圧電デバイスは、一対の接続電極が形成されたベースと、一対の励振電極が形成された励振領域と、一対の励振電極にそれぞれ電気的に接続される一対の電極パッドが形成された一対の接続領域とを有する圧電材からなる圧電振動片と、一対の接続電極と一対の電極パッドとを電気的に接続するとともに圧電振動片をベースに固定する一対のバンプと、を備え、電極パッドが圧電材の表面に形成される第１層と、第１層の表面に形成され第１層よりもビッカース硬さが低い緩衝層と、緩衝層の表面に形成される第２層とにより形成されている。

第２観点の圧電デバイスは、第１観点において、第１層がクロム（Ｃｒ）により形成され、緩衝層がニッケル（Ｎｉ）、ニッケル−タングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）又は銀（Ａｇ）により形成され、第２層が金（Ａｕ）により形成される。

第３観点の圧電デバイスは、第１観点又は第２観点において、励振領域のベース側の面と接続領域のベース側の面とが互いに高さが異なり、接続領域のベース側の面が励振領域のベース側の面よりもベース側に突き出て形成されている。

第４観点の圧電デバイスは、第１観点から第３観点において、ベースが平面状に形成される。

第５観点の圧電デバイスは、第１観点から第４観点において、一対の接続領域がそれぞれ励振領域から所定の方向に互いに平行に突き出ている。

第６観点の圧電デバイスの製造方法は、接続電極が形成された複数のベースを含むベースウエハを用意する工程と、励振領域及び接続領域を有する複数の圧電振動片を含む圧電ウエハを用意する工程と、圧電振動片の励振領域及び接続領域に第１層を形成する工程と、接続領域の第１層の表面に第１層よりもビッカース硬さが低い緩衝層を形成する工程と、緩衝層及び圧電振動片の励振領域の表面に第２層を形成する工程と、接続電極と接続領域に形成された第１層、緩衝層及び第２層により形成される電極パッドとをバンプを用いたダイボンディングにより接合する接合工程と、を含む。

第７観点の圧電デバイスの製造方法は、第６観点において、第１層がクロム（Ｃｒ）により形成され、緩衝層がニッケル（Ｎｉ）、ニッケル−タングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）又は銀（Ａｇ）により形成され、第２層が金（Ａｕ）により形成される。

本発明の圧電デバイスによれば、圧電振動片とベースとのバンプによる接合において、圧電振動片の破損を防ぐことができる。

圧電デバイス１００の分解斜視図である。 （ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。 （ｂ）は、領域１６１の拡大断面図である。 （ｃ）は、接続領域１３５ｂ及び電極パッド１３２の拡大断面図である。 圧電デバイス１００の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）は、ステップＳ１０１における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。 （ｂ）は、ステップＳ１０２における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。 （ｃ）は、ステップＳ１０３における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。 （ｄ）は、ステップＳ１０４における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。 圧電ウエハＷ１３０の概略平面図である。 ベースウエハＷ１２０の概略平面図である。 リッドウエハＷ１１０の概略平面図である。 （ａ）は、ステップＳ４０１におけるベースウエハＷ１２０の概略断面図である。 （ｂ）は、ステップＳ４０２における圧電振動片１３０及びベースウエハＷ１２０の概略断面図である。 （ｃ）は、ステップＳ４０３における圧電振動片１３０及びベースウエハＷ１２０の概略平面図である。 （ａ）は、圧電デバイス２００の概略斜視図である。 （ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 ベースウエハＷ２２０の平面図である。 （ａ）は、圧電振動片３３０の概略斜視図である。 （ｂ）は、圧電振動片３３０の平面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は、圧電振動片１３０と、リッド１１０と、ベース１２０とにより形成されている。圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス１００においては圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。

圧電デバイス１００は、ベース１２０の＋Ｙ’軸側の面上に圧電振動片１３０が載置される。さらに圧電振動片１３０を密封するようにリッド１１０がベース１２０の＋Ｙ’軸側に接合されて圧電デバイス１００が形成される。

圧電振動片１３０には、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面に励振電極１３１が形成されている。また、−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にはそれぞれ電極パッド１３２が形成されている。圧電振動片１３０では、＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３１と＋Ｚ’軸側に形成されている電極パッド１３２とが引出電極１３３を介して電気的に接合され、−Ｙ’軸側に形成されている励振電極１３１と−Ｚ’軸側に形成されている電極パッド１３２とが引出電極１３３を介して電気的に接合されている。

リッド１１０には、−Ｙ’軸側の面に凹部１１１が形成されている。また、凹部１１１の周囲には接合面１１２が形成されている。リッド１１０は、接合面１１２においてベース１２０と接合される。

ベース１２０には、＋Ｙ’軸側の面に凹部１２１が形成されている。また、凹部１２１の周囲には接合面１２２が形成されている。凹部１２１には、圧電振動片１３０の電極パッド１３２に電気的に接続される一対の接続電極１２３が形成されている。また、一対の実装端子１２４がベース１２０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側に形成されている。一対の接続電極１２３と一対の実装端子１２４とはベース１２０を貫通する貫通電極１２５（図２（ａ）参照）を介して互いに電気的に接続されている。

図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図である。リッド１１０の接合面１１２とベース１２０の接合面１２２とが封止材１４２を介して互いに接合されている。また、リッド１１０とベース１２０とが接合されることにより圧電デバイス１００の内部には密閉されたキャビティ１５１が形成され、キャビティ１５１には圧電振動片１３０が載置されている。圧電振動片１３０を形成する圧電材１３７はその表面に励振領域１３５ａ及び接続領域１３５ｂを有しており、励振領域１３５ａには励振電極１３１が形成され、接続領域１３５ｂには電極パッド１３２が形成される。また、励振電極１３１と電極パッド１３２とは引出電極１３３を介して電気的に接続されている。さらに、圧電振動片１３０の電極パッド１３２はバンプ１４１を介して接続電極１２３と電気的に接続されている。また、接続電極１２３はベース１２０を貫通する貫通電極１２５を通り、実装端子１２４と電気的に接続されている。つまり、圧電振動片１３０の励振電極１３１と実装端子１２４とは電気的に接続されており、一対の実装端子１２４の間に電圧を印加することにより圧電振動片１３０を振動させることができる。封止材１４２には、例えば低融点ガラス等が用いられる。

図２（ｂ）は、励振領域１３５ａ及び励振電極１３１の拡大断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の点線で囲まれた領域１６１の拡大図である。励振領域１３５ａに形成される励振電極１３１は、２層の金属膜により形成されている。まず、圧電材１３７の表面に第１層１７１が形成され、第１層１７１の表面に第２層１７２が形成される。第１層１７１は例えばクロム（Ｃｒ）膜により形成され、第２層１７２は例えば金（Ａｕ）膜により形成されている。

図２（ｃ）は、接続領域１３５ｂ及び電極パッド１３２の拡大断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）の点線で囲まれた領域１６２の拡大図である。接続領域１３５ｂに形成される電極パッド１３２は、３層の金属膜により形成されている。まず、圧電材１３７の表面に第１層１７１が形成され、第１層１７１の表面に緩衝層１７３が形成され、緩衝層１７３の表面に第２層１７２が形成されている。第１層１７１は例えばクロム（Ｃｒ）膜により形成され、緩衝層１７３は例えばニッケル（Ｎｉ）膜、ニッケルータングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）膜又は銀（Ａｇ）膜により形成され、第２層１７２は例えば金（Ａｕ）膜により形成されている。これらの金属膜の硬さは金属の硬さを表わす指標の一つであるビッカース硬さ（単位：Ｈｖ）を用いると、クロムめっき（Ｃｒ）は８００〜９００Ｈｖ、ニッケルめっき（Ｎｉ）は５００Ｈｖ前後、銀（Ａｇ）は１００Ｈｖ以下、金（Ａｕ）は１００Ｈｖ前後、ニッケル−タングステンめっき（Ｎｉ−Ｗ）は７００Ｈｖ前後であり、緩衝層１７３は第１層１７１よりもビッカース硬さが低い。

＜圧電デバイス１００の製造方法＞
図３は、圧電デバイス１００の製造方法を示すフローチャートである。以下、図３に示されるフローチャートを参照して圧電デバイス１００の製造方法について説明する。

ステップＳ１０１では、圧電ウエハＷ１３０が用意される。
図４（ａ）は、ステップＳ１０１における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。図４（ａ）には、図１の圧電振動片１３０のＡ−Ａ断面、及び後述される図５のＢ−Ｂ断面に相当する断面の断面図が示されている。以下の図４（ｂ）から図４（ｄ）に於いても同様の断面に相当する断面図が示されている。圧電ウエハＷ１３０は圧電材１３７を基材とし、平面状に形成されている。また、圧電ウエハＷ１３０には、引出電極１３３を形成するための貫通孔１９１（図５参照）が形成されている。

ステップＳ１０２では、第１層１７１が形成される。
図４（ｂ）は、ステップＳ１０２における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。圧電ウエハＷ１３０の励振領域１３５ａ及び接続領域１３５ｂに第１層１７１が形成される。また、引出電極１３３（図１参照）が形成される領域１３５ｃにも第１層１７１が形成される。第１層１７１は例えばクロム（Ｃｒ）により形成され、真空蒸着又はスパッタリング等を行うことにより形成される。

ステップＳ１０３では、緩衝層１７３が形成される。
図４（ｃ）は、ステップＳ１０３における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。圧電材１３７の接続領域１３５ｂに形成されている第１層１７１の表面に、緩衝層１７３が形成される。緩衝層１７３は例えばニッケル（Ｎｉ）、ニッケル−タングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）又は銀（Ａｇ）により形成され、真空蒸着又はスパッタリング等を行うことにより形成される。

ステップＳ１０４では、第２層１７２が形成される。
図４（ｄ）は、ステップＳ１０４における圧電ウエハＷ１３０の断面図である。圧電材１３７の励振領域１３５ａと引出電極１３３が形成される領域１３５ｃとの第１層１７１、及び接続領域１３５ｂの緩衝層１７３の表面に第２層１７２が形成される。第２層１７２は例えば金（Ａｕ）により形成され、真空蒸着又はスパッタリング等を行うことにより形成される。

ステップＳ１０５では、圧電ウエハＷ１３０が切断される。
図５は、圧電ウエハＷ１３０の概略平面図である。図５に示された圧電ウエハＷ１３０には複数の圧電振動片１３０が形成されており、それぞれの圧電振動片１３０には励振電極１３１、電極パッド１３２及び引出電極１３３が形成されている。また、圧電ウエハＷ１３０には圧電ウエハＷ１３０を貫通する貫通孔１９１が形成されている。引出電極１３３が貫通孔１９１にも形成されることにより＋Ｙ’軸側の励振電極１３１と−Ｙ’軸側の面の＋Ｚ’軸側に形成される電極パッド１３２とが電気的に接続される。図５には、二点鎖線でスクライブライン１９２が示されている。ステップＳ１０５では、このスクライブライン１９２に沿って圧電ウエハＷ１３０が切断されることにより圧電振動片１３０が個々に分割される。

ステップＳ２０１では、ベースウエハＷ１２０が用意される。
図６は、ベースウエハＷ１２０の概略平面図である。ベースウエハＷ１２０には複数のベース１２０が形成されており、各ベース１２０の＋Ｙ’軸側には凹部１２１及び接合面１２２が形成されている。また、各凹部１２１には接続電極１２３が形成されており接続電極１２３は貫通電極１２５を通して−Ｙ’軸側の面に形成される実装端子１２４（図２（ａ）参照）に電気的に接続される。ベースウエハＷ１２０は、例えば水晶材又はガラス等により形成される。ベースウエハＷ１２０に形成される接続電極１２３は、圧電ウエハＷ１３０の励振電極１３１と同様に、例えばクロム（Ｃｒ）による第１層（不図示）と金（Ａｕ）による第２層（不図示）とにより形成される。また、後述されるバンプ形成時にベースウエハＷ１２０の破損が懸念される場合は、接続電極１２３が圧電ウエハＷ１３０の電極パッド１３２と同様に、例えばクロム（Ｃｒ）による第１層（不図示）と、ニッケル（Ｎｉ）等による緩衝層（不図示）と、金（Ａｕ）による第２層（不図示）とにより形成されても良い。図６には、二点鎖線でスクライブライン１９２が示されている。

ステップＳ３０１では、リッドウエハＷ１１０が用意される。
図７は、リッドウエハＷ１１０の概略平面図である。リッドウエハＷ１１０には複数のリッド１１０が形成されており、各リッド１１０の−Ｙ’軸側の面には凹部１１１及び接合面１１２が形成されている。図７には、二点鎖線でスクライブライン１９２が示されている。

ステップＳ４０１では、ベースウエハＷ１２０の接続電極１２３にバンプが形成される。
図８（ａ）は、ステップＳ４０１におけるベースウエハＷ１２０の概略断面図である。図８（ａ）のベースウエハＷ１２０は、図６のＣ−Ｃ断面図が示されている。以下の図８（ｂ）及び図８（ｃ）に於いても同様の断面に相当する断面図が示される。ベースウエハＷ１２０の接続電極１２３にはバンプ１４１が超音波を用いて接合される。バンプ１４１の材料としては、例えば金（Ａｕ）又は半田等が用いられる。

ステップＳ４０２では、圧電振動片１３０が位置合わせされる。
図８（ｂ）は、ステップＳ４０２における圧電振動片１３０及びベースウエハＷ１２０の概略断面図である。圧電振動片１３０は、ボンディングツール１８１に保持されて圧電振動片１３０の電極パッド１３２がバンプ１４１の＋Ｙ’軸側に配置されるように位置合わせされる。

ステップＳ４０３では、圧電振動片１３０がバンプ１４１に接合される
図８（ｃ）は、ステップＳ４０３における圧電振動片１３０及びベースウエハＷ１２０の概略平面図である。圧電振動片１３０はボンディングツール１８１に保持された状態で電極パッド１３２がバンプ１４１に接触されており、ボンディングツール１８１を介して電極パッド１３２とバンプ１４１との接合部に超音波を送ることにより接合される。電極パッド１３２はボンディングツール１８１により−Ｙ’軸方向に押されており（矢印１８２）、Ｘ−Ｚ’平面内で振動（矢印１８３）することによりバンプ１４１との間に摩擦熱を発生させ、バンプ１４１と電極パッド１３２との間の固相拡散により接合される。

ステップＳ４０１からステップＳ４０３はダイボンディングによる電極パッド１３２の接合工程である。ステップＳ４０１ではベースウエハＷ１２０にバンプ１４１が接合されたが、圧電振動片１３０の電極パッド１３２にバンプ１４１が接合されても良い。この場合は、ステップＳ４０３でベースウエハＷ１２０の接続電極１２３にバンプ１４１が接合される。

ステップＳ５０１では、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが接合される。ステップＳ５０１では、まずベースウエハＷ１２０の接合面１２２に封止材１４２（図２（ａ）参照）が塗布される。その後、リッドウエハＷ１１０の接合面１１２とベースウエハＷ１２０の接合面１２２とが重ね合わされて接合される。

ステップＳ５０２では、ベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが切断される。図６及び図７に示されたスクライブライン１９２に沿ってベースウエハＷ１２０とリッドウエハＷ１１０とが切断されることにより、圧電デバイス１００が個々に切断される。

圧電デバイス１００では、圧電振動片１３０の電極パッド１３２に緩衝層１７３（図２（ｃ）参照）が形成されることによりステップＳ４０３における圧電振動片１３０のバンプ１４１への超音波による接合時に圧電振動片１３０が破損することがない。これは、電極パッド１３２に第１層１７１よりもピッカース硬さが低い緩衝層１７３において、超音波による圧電振動片１３０への衝撃が和らげられているためであると考えられる。また、電極パッド１３２のみを緩衝層１７３を含んだ３層構造とすることで、緩衝層１７３を含まない場合の圧電振動片の振動設計をそのまま用いることができる。

圧電デバイス１００の圧電振動片１３０では、電極パッド１３２のみを緩衝層１７３を含んだ３層構造に形成するとして説明したが、励振電極１３１及び引出電極１３３も緩衝層１７３を含んだ３層構造に形成しても良い。このとき、圧電振動片に形成される電極全てを同時に成膜できるため工程が簡略化でき、原価低減になるため好ましい。

（第２実施形態）
圧電振動片の接続領域と励振領域とは同一平面上に形成されなくても良い。また、ベースが平面状に形成されてもよい。以下に、圧電振動片２３０の接続領域が励振領域よりも−Ｙ’軸側に形成され、ベース２２０が平面状に形成されている圧電デバイス２００について説明する。

＜圧電デバイス２００の構成＞
図９（ａ）は、圧電デバイス２００の概略斜視図である。圧電デバイス２００は、リッド２１０、ベース２２０及び圧電振動片２３０により構成されている。リッド２１０の−Ｙ’軸側の面には凹部２１１が形成されており、凹部２１１の周りにはベース２２０と接合される接合面２１２が形成されている。ベース２２０は平面状に形成されており、−Ｙ’軸側の面には一対の実装端子２２４が形成され、＋Ｙ’軸側の面には一対の接続電極２２３が形成されている。一対の接続電極２２３と一対の実装端子２２４とは互いに電気的に接続されている。圧電振動片２３０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面には一対の励振電極２３１が形成され、−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺に接する領域の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には一対の電極パッド２３２が形成されている。また圧電振動片２３０の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺に接する領域は−Ｙ’軸側に形成されている励振電極２３１よりも−Ｙ’軸方向に突き出て形成されている。電極パッド２３２はこの突き出た領域に形成されており、電極パッド２３２は−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３１よりも−Ｙ’軸側に形成されている。また、一対の励振電極２３１と一対の電極パッド２３２とは引出電極２３３を介して電気的に接続されている。

図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。リッド２１０はベース２２０に封止材１４２を介して接合されている。リッド２１０がベース２２０に接合されることにより圧電デバイス２００内にはキャビティ２５１が形成され、キャビティ２５１には圧電振動片２３０が載置される。圧電振動片２３０は、電極パッド２３２と接続電極２２３とがバンプ１４１を介して接合されることによりベース２２０に接合される。圧電振動片２３０は圧電材２３７を基材として形成されており、圧電材２３７は励振電極２３１が形成される励振領域２３５ａと電極パッド２３２が形成される接続領域２３５ｂとを有している。また、接続領域２３５ｂは−Ｙ’軸側の励振領域２３５ａよりも−Ｙ’軸側に突き出て形成されている。

＜圧電デバイス２００の製造方法＞
圧電デバイス２００の製造方法は、図３に示されたフローチャートと同様の手順で製造される。以下、図３のフローチャートに沿って、圧電デバイス２００の製造方法について説明する。

ステップＳ１０１では、圧電ウエハＷ２３０が用意される。圧電ウエハＷ２３０（不図示）は圧電材により形成されており、圧電ウエハＷ２３０には表面に電極が形成されていない複数の圧電振動片２３０が形成され、各圧電振動片２３０はそれぞれ接続領域２３５ｂ及び励振領域２３５ａを有している。接続領域２３５ｂを含む各圧電振動片の−Ｘ軸側の辺に接する領域は、−Ｙ’軸側の励振領域２３５ａよりも−Ｙ’軸側に突き出て形成されている（図９（ｂ）参照）。

ステップＳ１０２では、第１層が形成される。以下のステップＳ１０２からステップＳ１０５は第1実施例と同様であるので説明を簡略的に行う。第１層（不図示）は圧電材２３７の表面の励振領域２３５ａ、接続領域２３５ｂ及び引出電極２３３が形成される領域に形成される。ステップＳ１０３では、緩衝層が形成される。緩衝層（不図示）は、接続領域２３５ｂに形成される第１層の表面に形成される。ステップＳ１０４では、第２層が形成される。第２層（不図示）は第１層及び緩衝層の表面に形成される。ステップＳ１０５では、圧電ウエハＷ２３０が切断される。ステップＳ１０５では、スクライブラインに沿って圧電ウエハＷ２３０が切断されることにより圧電振動片２３０が形成される。

ステップＳ２０１では、ベースウエハＷ２２０が用意される。
図１０は、ベースウエハＷ２２０の平面図である。ベースウエハＷ２２０には複数のベース２２０が形成されている。また、ベースウエハＷ２２０は平面状に形成されており、凹部が形成されていない。また、ベースウエハＷ２２０には貫通孔１９１が形成されており、貫通孔１９１を通して接続電極２２３と実装端子２２４とが電気的に接合される。図１０には、スクライブライン１９２が二点鎖線で示されている。第２実施形態におけるステップＳ２０１では凹部を形成する必要が無いため、凹部を有するベースウエハよりも用意が容易である。

ステップＳ３０１ではリッドウエハＷ２１０が用意される。リッドウエハＷ２１０（不図示）には、複数のリッド２１０が形成されている。また、ステップＳ４０１からステップＳ４０３のダイボンディングによる接合工程、ステップＳ５０１のベースウエハＷ２２０とリッドウエハＷ２１０との接合、及びステップＳ５０２のベースウエハＷ２２０とリッドウエハＷ２１０との切断の工程は第1実施例と同様であるので説明を省略する。

圧電デバイス２００では、図９（ｂ）に示されるように、圧電振動片２３０の接続領域２３５ｂを含む圧電振動片２３０の厚さが励振領域２３１を含む圧電振動片２３０の厚さよりも厚く形成されていることにより接続領域２３５ｂの圧電材２３７の強度が強くなっている。また、接続領域２３５ｂには緩衝層が形成されているため、圧電振動片２３０のバンプ１４１への超音波による接合時に圧電振動片２３０が破損しない。また、ベース２２０は平面状であり凹部を形成する必要がないため、ステップＳ２０１のベースウエハＷ２２０が用意される工程を簡略化することができている。

（第３実施形態）
圧電振動片の一対の接続領域は、励振領域から所定の方向に互いに平行に突き出ていても良い。以下に、一対の接続領域が励振電極から所定の方向に互いに平行に突き出ている圧電振動片３３０を説明する。

＜圧電振動片３３０の構成＞
図１１（ａ）は、圧電振動片３３０の概略斜視図である。圧電振動片３３０は圧電材３３７を基材として形成されており、圧電材３３７は＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面に励振領域３３５ａを有し、圧電材３３７の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の辺に接する領域の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側に接続領域３３５ｂを有している。圧電材３３７の励振領域３３５ａには励振電極３３１が形成され、接続領域３３５ｂには電極パッド３３２が形成されている。励振電極３３１と電極パッド３３２とは互いに引出電極３３３を介して電気的に接続されている。また、圧電材３３７の接続領域３３５ｂは圧電材３３７の励振領域３３５ａよりも−Ｙ’軸方向に突き出て形成されている。そのため、接続領域３３５ｂの圧電材３３７は励振領域３３５ａの圧電材３３７よりもＹ’軸方向に厚さが厚く形成されている。

図１１（ｂ）は、圧電振動片３３０の平面図である。圧電振動片３３０に形成される一対の接続領域３３２は、それぞれ励振領域３３５ａから−Ｘ軸方向に互いに平行に突き出ている。また、一対の接続領域３３２の間には、圧電材３３７が形成されていない切欠部３３６が存在している。

圧電振動片３３０は、第１実施形態に示された圧電振動片１３０又は第２実施形態に示された圧電振動片２３０と同様に、ベースに載置され、リッドにより密封されることで圧電デバイスが形成される。このような圧電デバイスは、圧電振動片３３０に切欠部３３６が存在することにより、電極パッド３３２にかかる応力が励振領域３３５ａに伝わりにくくなっており好ましい。

以上、本発明の最適な実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

例えば圧電振動片は、励振領域が励振領域の周辺領域よりも厚く形成されるメサ型の圧電振動片でも良い。さらに、ベースに用いられる材料には、セラミックス等を用いても良い。

また、上記の実施形態では圧電振動片がＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカット、又は音叉型水晶振動片などであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。

１００、２００ … 圧電デバイス
１１０、２１０ … リッド
１１１、１２１、２１１ … 凹部
１１２、１２２、２１２ … 接合面
１２０、２２０ … ベース
１２３、２２３ … 接続電極
１２４、２２４ … 実装端子
１２５ … 貫通電極
１３０、２３０、３３０ … 圧電振動片
１３１、２３１、３３１ … 励振電極
１３２、２３２、３３２ … 電極パッド
１３３、２３３、３３３ … 引出電極
１３５ａ、２３５ａ、３３５ａ … 励振領域
１３５ｂ、２３５ｂ、３３５ｂ … 接続領域
１３５ｃ … 引出電極が形成される領域
１３７、２３７、３３７ … 圧電材
１４１ … バンプ
１４２ … 封止材
１５１、２５１ … キャビティ
１７１ … 第１層
１７２ … 第２層
１７３ … 緩衝層
１８１ … ボンディングツール
１９１ … 貫通孔
１９２ … スクライブライン
３３６ … 切欠部
Ｗ１１０ … リッドウエハ
Ｗ１２０、Ｗ２２０ … ベースウエハ
Ｗ１３０ … 圧電ウエハ

Claims (7)

1. 一対の接続電極が形成されたベースと、
   一対の励振電極が形成された励振領域と、前記一対の励振電極にそれぞれ電気的に接続される一対の電極パッドが形成された一対の接続領域とを有する圧電材からなる圧電振動片と、
   前記一対の接続電極と前記一対の電極パッドとを電気的に接続するとともに前記圧電振動片を前記ベースに固定する一対のバンプと、を備え、
   前記励振電極は、前記圧電材の表面に形成される金属膜である第１層と、前記第１層とは異なる金属膜である第２層と、の２層により形成され、
   前記電極パッドは、前記圧電材の表面に形成される前記第１層と、前記第１層の表面に形成され前記第１層よりもビッカース硬さが低い緩衝層と、前記緩衝層の表面に形成される前記第２層と、の３層により形成されている圧電デバイス。
2. 前記第１層はクロム（Ｃｒ）により形成され、前記緩衝層はニッケル（Ｎｉ）、ニッケルータングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）又は銀（Ａｇ）により形成され、前記第２層は金（Ａｕ）により形成される請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 前記圧電振動片は、前記励振領域を含む励振部と、前記接続領域を含み前記励振部よりも厚く形成される接続部と、の２つの部分により構成され、
   前記励振部は一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形形状の主面を有し、
   前記接続部は、一方の前記短辺のみに隣接し、他方の前記短辺及び前記一対の長辺には隣接せずに形成され、
   前記励振領域の前記ベース側の面と前記接続領域の前記ベース側の面とは互いに高さが異なり、
   前記接続領域の前記ベース側の面は前記励振領域の前記ベース側の面よりも前記ベース側に突き出て形成されている請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイス。
4. 前記接続部は、前記一方の短辺の一方の端に接して前記電極パッドの一方が形成される第１接続部と、前記一方の短辺の他方の端に接して前記電極パッドの他方が形成される第２接続部と、により形成され、
   前記第１接続部と前記第２接続部とが互いに離れて形成されている請求項３に記載の圧電デバイス。
5. 前記ベースは平面状に形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
6. 接続電極が形成された複数のベースを含むベースウエハを用意する工程と、
   励振領域及び接続領域を有する複数の圧電振動片を含む圧電ウエハを用意する工程と、
   前記圧電振動片の前記励振領域及び前記接続領域に第１層を形成する工程と、
   前記接続領域の前記第１層の表面のみに前記第１層よりもビッカース硬さが低い緩衝層を形成する工程と、
   前記緩衝層及び前記圧電振動片の前記励振領域の表面に第２層を形成する工程と、
   前記接続電極と前記接続領域に形成された前記第１層、緩衝層及び第２層により形成される電極パッドとをバンプを用いたダイボンディングにより接合する接合工程と、
   を含む圧電デバイスの製造方法。
7. 前記第１層はクロム（Ｃｒ）により形成され、前記緩衝層はニッケル（Ｎｉ）、ニッケル−タングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）又は銀（Ａｇ）により形成され、前記第２層は金（Ａｕ）により形成される請求項６に記載の圧電デバイスの製造方法。