JPH04298110A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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- JPH04298110A JPH04298110A JP6302691A JP6302691A JPH04298110A JP H04298110 A JPH04298110 A JP H04298110A JP 6302691 A JP6302691 A JP 6302691A JP 6302691 A JP6302691 A JP 6302691A JP H04298110 A JPH04298110 A JP H04298110A
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- Japan
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- piezoelectric
- piezoelectric vibrator
- crystal
- silicon
- electrode
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- Pending
Links
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶振動子等の薄型の
圧電振動子に関する。
圧電振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電振動子の例として水晶振動子
の例を図３の断面図により説明する。リードフレーム２
１に水晶発振片２２を搭載し、セラミック等の上、下の
ケース部材２３、２４に、リードフレーム２１をはさん
で、低融点ガラス２５によって封止して水晶振動子を構
成していた。
の例を図３の断面図により説明する。リードフレーム２
１に水晶発振片２２を搭載し、セラミック等の上、下の
ケース部材２３、２４に、リードフレーム２１をはさん
で、低融点ガラス２５によって封止して水晶振動子を構
成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の圧電振
動子によれば、封止構造に低融点ガラスの溶融構造を用
いているため、封止時に低融点ガラスから、多量のガス
発生があり、封止した容器内にガスが充満する結果、内
蔵した圧電発振片の電極膜が酸化等の化学変化をおこし
、発振周波数の経年変化を生じる。
動子によれば、封止構造に低融点ガラスの溶融構造を用
いているため、封止時に低融点ガラスから、多量のガス
発生があり、封止した容器内にガスが充満する結果、内
蔵した圧電発振片の電極膜が酸化等の化学変化をおこし
、発振周波数の経年変化を生じる。
【０００４】また低融点ガラスで封止を行なうために低
融点ガラスの塗布工程及び、微妙な低融点ガラスの溶融
コントロールを、正確に行なわねばならず、製造コスト
が高くなる。
融点ガラスの塗布工程及び、微妙な低融点ガラスの溶融
コントロールを、正確に行なわねばならず、製造コスト
が高くなる。
【０００５】また、低融点ガラス封止を確実に行なうた
めに、接着面積を大きくすると共に低融点ガラスの量を
ある程度、多く使わねばならず、必然的にパッケージの
面積が大きく、厚みも厚くなる。
めに、接着面積を大きくすると共に低融点ガラスの量を
ある程度、多く使わねばならず、必然的にパッケージの
面積が大きく、厚みも厚くなる。
【０００６】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、封止構造に陽極
接合法を用いて、経年変化の少ない圧電発振器を提供す
ることにある。
れたもので、その目的とするところは、封止構造に陽極
接合法を用いて、経年変化の少ない圧電発振器を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電振動子は、
圧電発振片をパッケージ中に気密封止する圧電振動子に
おいて、シリコン基板の表面の、前記圧電発振片を接続
固着する固定電極と、前記シリコンの基板の裏面に有す
る外部電極とを、シリコン中に不純物を投入した導電性
の拡散層により接続することを特徴とする。
圧電発振片をパッケージ中に気密封止する圧電振動子に
おいて、シリコン基板の表面の、前記圧電発振片を接続
固着する固定電極と、前記シリコンの基板の裏面に有す
る外部電極とを、シリコン中に不純物を投入した導電性
の拡散層により接続することを特徴とする。
【０００８】
【実施例】本発明の圧電振動子の実施例を、水晶振動子
を例として、図１により説明する。１はシリコン単結晶
からなる基板であり、表面に水晶発振片２を接続固着す
る固定電極３、３′を有する。基板１の裏面には外部電
極４、４′が設けられており、固定電極３、３′との接
続は、シリコン中に不純物を投入した導電性の拡散層５
、５′を構成することにより行なわれている。
を例として、図１により説明する。１はシリコン単結晶
からなる基板であり、表面に水晶発振片２を接続固着す
る固定電極３、３′を有する。基板１の裏面には外部電
極４、４′が設けられており、固定電極３、３′との接
続は、シリコン中に不純物を投入した導電性の拡散層５
、５′を構成することにより行なわれている。
【０００９】水晶発振片２は表面に励振電極６、６′を
有し接続電極７、７′にそれぞれ接続され、接続電極７
、７′を、固定電極３、３′上に載置して導電性接着剤
等により導通固着する。
有し接続電極７、７′にそれぞれ接続され、接続電極７
、７′を、固定電極３、３′上に載置して導電性接着剤
等により導通固着する。
【００１０】水晶発振片２の中央の振動部が基板１に接
触して振動が妨げられるのを防ぐため、固定電極３、３
′上に枕状の位置出し部材を蒸着、スパッタ等で金属を
付加したり、別体の金属部材を設ける等により介在させ
、クリアランスをとるように構成しても良い。
触して振動が妨げられるのを防ぐため、固定電極３、３
′上に枕状の位置出し部材を蒸着、スパッタ等で金属を
付加したり、別体の金属部材を設ける等により介在させ
、クリアランスをとるように構成しても良い。
【００１１】水晶発振片２を基板１に固定した後、必要
により水晶発振片２の励振電極６、６′上に蒸着等によ
る重りの付加、又は励振電極６、６′をレーザー等によ
ってトリミングして、水晶発振片２の発振周波数調整を
行なう。
により水晶発振片２の励振電極６、６′上に蒸着等によ
る重りの付加、又は励振電極６、６′をレーザー等によ
ってトリミングして、水晶発振片２の発振周波数調整を
行なう。
【００１２】その後、ベーキング処理を行ない、表面に
付着しているガス成分等を除去し、同じくベーキング処
理を施した、水晶発振片２を収容するための凹部を有す
る、ガラス等から成型されたケース８を被せ、陽極接合
法により封止する。
付着しているガス成分等を除去し、同じくベーキング処
理を施した、水晶発振片２を収容するための凹部を有す
る、ガラス等から成型されたケース８を被せ、陽極接合
法により封止する。
【００１３】封止を行なった後、必要によりケース８を
通過させレーザー等により水晶発振片２の励振電極６、
６′をトリミングして、発振周波数調整を行なう。
通過させレーザー等により水晶発振片２の励振電極６、
６′をトリミングして、発振周波数調整を行なう。
【００１４】シリコンのウェハーに複数の個々の基板を
形成し、ガラス等の蓋も複数、基板と同一ピッチで構成
しておくと、ウェハー単位でバッチ処理で製造すること
が可能となり、周波数調整や、特性検査等も効率的に行
なうことが可能となる。そして最後にダイシングソー等
で個々の圧電振動子に切り離すことができる。
形成し、ガラス等の蓋も複数、基板と同一ピッチで構成
しておくと、ウェハー単位でバッチ処理で製造すること
が可能となり、周波数調整や、特性検査等も効率的に行
なうことが可能となる。そして最後にダイシングソー等
で個々の圧電振動子に切り離すことができる。
【００１５】また図２に示すように、ケースに凹部をつ
けるかわりに、基板９に当初凹部を設けておき、封止は
フラットなガラス等の板１０で行なうようにしても良い
。
けるかわりに、基板９に当初凹部を設けておき、封止は
フラットなガラス等の板１０で行なうようにしても良い
。
【００１６】シリコンの基板のエッチングは、熱酸化Ｓ
ｉＯ２ 膜をレジストとして、３０％ＫＯＨにより凹部
を形成できる。
ｉＯ２ 膜をレジストとして、３０％ＫＯＨにより凹部
を形成できる。
【００１７】更に、本発明の圧電振動子の実現性を高く
するために、シリコン基板の表面から対向面までの外部
電極の導通とりは、以上の実施例に示すとおり、シリコ
ン基板の全厚みを拡散させるのではなく、必要により表
面、もしくは裏面、あるいは両面からエッチングにより
、厚みを薄く形成し、その間のみ拡散により導通とりを
させると、拡散に要する工数が減るため、良好な手段と
なる。
するために、シリコン基板の表面から対向面までの外部
電極の導通とりは、以上の実施例に示すとおり、シリコ
ン基板の全厚みを拡散させるのではなく、必要により表
面、もしくは裏面、あるいは両面からエッチングにより
、厚みを薄く形成し、その間のみ拡散により導通とりを
させると、拡散に要する工数が減るため、良好な手段と
なる。
【００１８】また、以上の水晶振動子における水晶発振
片の固定方法であるが、図１のように両端を導電性の接
着剤で固定する際はシリコン基板と水晶発振片の熱膨張
率が異なるために、温度変化により、水晶発振片に応力
が加わって、水晶発振片の発振周波数が変化するのを防
ぐために、硬化後にも弾力性を有する接着剤を利用する
ことや、必要によりＳ字形状をしたバネ材等を介在させ
て支持させるのが良い。
片の固定方法であるが、図１のように両端を導電性の接
着剤で固定する際はシリコン基板と水晶発振片の熱膨張
率が異なるために、温度変化により、水晶発振片に応力
が加わって、水晶発振片の発振周波数が変化するのを防
ぐために、硬化後にも弾力性を有する接着剤を利用する
ことや、必要によりＳ字形状をしたバネ材等を介在させ
て支持させるのが良い。
【００１９】更には、水晶発振片にまったく、上記の応
力を加えないためには、水晶発振片の一方のみで支持す
る、いわゆる片持支持方式にすると良い。
力を加えないためには、水晶発振片の一方のみで支持す
る、いわゆる片持支持方式にすると良い。
【００２０】以上、本発明の実施例を短形型ＡＴ水晶発
振片を用いた水晶振動子を例として説明してきたが、本
発明はそれに限るものでなく、音叉型等の屈曲振動のも
の、縦振動のもの、またＧＴ等の輪郭振動するもの、更
にはＳＡＷ共振子等の弾性表面波型等の各種振動子、又
、水晶ばかりでなくセラミック、ＬｉＴａＯ３ 、Ｌｉ
ＮｂＯ３ 等の他の素材の振動子を用いた圧電振動子に
適用できる。
振片を用いた水晶振動子を例として説明してきたが、本
発明はそれに限るものでなく、音叉型等の屈曲振動のも
の、縦振動のもの、またＧＴ等の輪郭振動するもの、更
にはＳＡＷ共振子等の弾性表面波型等の各種振動子、又
、水晶ばかりでなくセラミック、ＬｉＴａＯ３ 、Ｌｉ
ＮｂＯ３ 等の他の素材の振動子を用いた圧電振動子に
適用できる。
【００２１】
【発明の効果】以上に示す本発明の圧電振動子の構成に
よれば、基板中に形成した拡散層を用いて、外部導通と
りを行なっているために接続の信頼性が高く、外部導通
部での気密性低下をおこすことがない。
よれば、基板中に形成した拡散層を用いて、外部導通と
りを行なっているために接続の信頼性が高く、外部導通
部での気密性低下をおこすことがない。
【００２２】また、上、下部材間の封止構造には、外部
導通とりに関係するいっさいの付加構造がなく、直接、
上、下部材間を封止できるので、封止構造が単純化され
、確実に気密封止されるので封止の信頼性が高い。
導通とりに関係するいっさいの付加構造がなく、直接、
上、下部材間を封止できるので、封止構造が単純化され
、確実に気密封止されるので封止の信頼性が高い。
【００２３】これは薄型振動子を作る上で特に重要なポ
イントであり、導通とり及び封止部に厚みを厚くする複
雑な構造を必要としないため、薄型化できること及び、
導通とりが直接下面にでているので、バッチ処理が可能
となり、ウェハー単位での製造により、低コストな圧電
振動子が得られる。
イントであり、導通とり及び封止部に厚みを厚くする複
雑な構造を必要としないため、薄型化できること及び、
導通とりが直接下面にでているので、バッチ処理が可能
となり、ウェハー単位での製造により、低コストな圧電
振動子が得られる。
【図１】本発明の圧電振動子の一実施例として水晶振動
子の一例を示す図。
子の一例を示す図。
【図２】本発明の圧電振動子の他の形状を示す図。
【図３】従来の圧電振動子の一実施例を示す図。
１、９ 基板
２、２２ 水晶発振片
３、３′ 固定電極
４、４′ 外部電極
５、５′ 拡散層
６、６′ 励振電極
７、７′ 接続電極
８ ケース
１０ 板
２１ リードフレーム
２３、２４ 上、下のケース部材
２５ 低融点ガラス
Claims (1)
- 【請求項１】圧電発振片をパッケージ中に気密封止する
圧電振動子において、シリコンの基板の表面の、前記圧
電発振片を接続固着する固定電極と、前記シリコンの基
板の裏面に有する外部電極とを、シリコン中に不純物を
投入した導電性の拡散層により接続することを特徴とす
る圧電振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302691A JPH04298110A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302691A JPH04298110A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298110A true JPH04298110A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13217410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302691A Pending JPH04298110A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298110A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009100213A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP6302691A patent/JPH04298110A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009100213A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動装置の製造方法 |
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