JPH09199977A

JPH09199977A - 圧電振動子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09199977A
Application number: JP487496A
Authority: JP
Inventors: Masahito Sugimoto; 雅人杉本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電基板を薄板化した圧電振動子及び大面積
の圧電基板を薄板化し多数の圧電振動子を同一基板状に
一括形成する圧電基板の製造方法を提供する。【解決手段】圧電基板１の一の主面上に下部電極２及
び引出し線３をマトリックス状に配列形成し、保持基板
４上に形成された振動空間５及び開口４ｂ内に下部電極
２及び引出し電極３が収納されるように両基板１，４を
直接接合し、圧電基板１と保持基板４の間の振動空間５
に、固化することにより支持層となる液状物を充填し、
圧電基板１の他の主面を所定の厚さに研磨し、他の主面
上に励振電極２と対向する励振電極７及び引出し線３を
配列形成し、励振電極７及び引出し電極３が保持基板８
に形成された振動空間９及び開口８ｂ内に収納されるよ
うに両基板１，８を直接接合し、支持層を除去し、マト
リックス状に配列された接合体を個々に切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器や携帯情
報端末のクロック周波数の基準信号源等に用いられる高
周波用の圧電振動子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体通信機器やＰＨＳ（パーソ
ナル・ハンディホン・システム）等に代表される個人向
け携帯電話の小型軽量化及び高周波化にともない、それ
用いられる圧電振動子やフィルタ等も、より一層の小型
化及び高周波化が求められている。この要求に応えるた
め、従来の圧電デバイスでは、小型のパッケージの適
用、薄板化の研磨精度の向上により、小型化及び高周波
化に対応してきた。

【０００３】従来のチップ型圧電振動子の構成を図１４
に示す。図１４において、水晶板からなる圧電基板２１
は所望の周波数で発振する厚さまで薄板化されたもので
あり、その両面に励振電極２２が設けられている。圧電
基板２１の端面部分は、導電性接着剤２３によりパッケ
ージ２４に固着され、かつ励振電極２２と引き出し電極
２５とが電気的に導通されている。一般に、水晶振動子
を用いたデバイスでは、励振部がパッケージ基板等によ
る拘束を受けず、極力自由であることが望ましく、そう
でない場合は動作しないか又は特性が悪くなる。従っ
て、圧電基板２１はその端面部分のみで支持され、パッ
ケージ２４のベース部２６と蓋部２７にそれぞれ凹部２
６ａ，２７ａが設けられ、振動空間が確保される構成と
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧電振動子の構成では、圧電基板（水晶板）２１が
薄くなると圧電基板２１自体がたわみ、励振電極２２等
を形成のためのフォトリソグラフィ工程、成膜工程、実
装工程等における作業性が低下する。そのため、これら
の工程における作業性を低下させずに行おうとすると、
圧電基板２１の厚さは５０μｍ程度が限界であった。ま
た、所定の厚さに研磨された圧電基板を研磨機からの取
り外す際に、圧電基板が薄いと取り外し作業が困難とな
る。従って、このような従来の圧電振動子は大量生産に
向かず、コストの上昇をまねくという問題点を有してい
た。さらに、従来の圧電振動子では、圧電基板として水
晶板単体での取扱いを前提としており、大面積のウエハ
での薄板化に適した形態にはなっていなかった。

【０００５】本発明は上記従来例の問題点を解決するた
めになされたものであり、より小型で、高周波化に対応
可能な圧電デバイスを実現するため、圧電基板を大面積
で薄板化し、取扱が容易な圧電振動子及びその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、本発明の圧電振動子は、平板状の圧電基板と、前記
圧電基板の両主面上にそれぞれ対向するように形成され
た一対の励振電極と、前記圧電基板の両主面上にそれぞ
れ形成され、かつ前記各励振電極に接続され前記励振電
極を端部まで導出するための引出し線と、前記圧電基板
をその両主面方向から挟持するように直接接合により固
着された一対の保持基板と、前記圧電基板の両主面と前
記各保持基板との間にそれぞれ形成され、前記圧電基板
を機械的に振動可能とするための振動空間及び前記引出
し線と前記各保持基板の表面とが接触しないための開口
と、前記開口を封止し、前記引出し線と接続された外部
電極を具備する。

【０００７】上記構成において、前記圧電基板は、前記
励振電極及び前記引出し線が形成され機械的に振動する
振動領域と振動しない領域とに、前記励振電極及び引出
し線が形成されている方向に設けられたスリット又は貫
通溝により分離されていることが好ましい。また、前記
引出し線は前記貫通溝の部分に形成されていることが好
ましい。また、前記貫通溝の側面の少なくとも１面は斜
面であり、前記引出し線は前記斜面上に形成されている
ことが好ましい。

【０００８】上記各構成において、前記振動空間は、前
記圧電基板の両主面に設けられた凹部により形成されて
いることが好ましい。または、前記振動空間は、前記各
保持基板の前記圧電基板の主面に対向する面に設けられ
た凹部により形成されていることが好ましい。または、
前記振動空間は、前記圧電基板の両主面上又は前記保持
基板の前記圧電基板の主面に対向する面に設けられたス
ペーサ材により形成されていることが好ましい。

【０００９】一方、本発明の圧電振動子の製造方法は、
相互に対向する第１及び第２の主面を有する平板状の圧
電基板の第１の主面上に複数の第１の励振電極及び前記
第１の励振電極を端部まで導出するための第１の引出し
線をマトリックス状に配列形成する工程と、第１の保持
基板の表面上に前記圧電基板の各第１の励振電極及び前
記第１の引出し線にそれぞれ対応するように第１の振動
空間及び第１の開口をマトリックス状に配列形成する工
程と、前記圧電基板の第１の主面を前記第１の保持基板
の前記第１の振動空間が形成された面に対向させ、前記
第１の励振電極及び前記第１の引出し電極が前記第１の
振動空間及び前記第１の開口内に収納されるように両基
板を直接接合し密着させる工程と、前記圧電基板と前記
第１の保持基板の間の前記第１の振動空間に、固化する
ことにより支持層となる液状物を充填する工程と、前記
圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所定の
厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１の
主面に形成した前記第１の励振電極と対向する第２の励
振電極及び前記第２の励振電極を端部まで導出するため
の第２の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程
と、第２の保持基板の表面上に前記圧電基板の各第２の
励振電極及び前記第２の引出し線にそれぞれ対応するよ
うに第２の振動空間及び第２の開口をマトリックス状に
配列形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面を前記
第２の保持基板の前記第２の振動空間が形成された面に
対向させ、前記第２の励振電極及び前記第２の引出し電
極が前記第２の振動空間及び前記第２の開口内に収納さ
れるように両基板を直接接合し密着させる工程と、前記
支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記第
１及び第２の励振電極を含む前記圧電基板と第１及び第
２の保持基板の接合体を１単位として、前記マトリック
ス状に配列された接合体を個々に切断する工程と、切断
された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線に外
部電極を形成する工程とを具備する。

【００１０】また、本発明の別の圧電振動子の製造方法
は、相互に対向する第１及び第２の主面を有する平板状
の圧電基板の第１の主面上にマトリックス状に複数の第
１の振動空間及び第１の開口を配列形成する工程と、前
記圧電基板の第１の主面に形成された各第１の振動空間
及び前記第１の開口部分の第１の主面上にそれぞれ複数
の第１の励振電極及び前記第１の励振電極を端部まで導
出するための第１の引出し線を形成する工程と、前記圧
電基板の第１の主面を第１の保持基板の表面に対向さ
せ、両基板を直接接合し密着させる工程と、前記圧電基
板と前記第１の保持基板の間の振動空間に、固化するこ
とにより支持層となる液状物を充填する工程と、前記圧
電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所定の厚
さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１の主
面に形成した前記第１の振動空間と対向する複数の第２
の振動空間及び第２の開口をマトリックス状に配列形成
する工程と、前記圧電基板の第２の主面に形成された各
第２の振動空間及び第２の開口内の第２の主面上にそれ
ぞれ複数の第２の励振電極及び前記第２の励振電極を端
部まで導出するための第２の引出し線を形成する工程
と、前記圧電基板の第２の主面を第２の保持基板の表面
に対向させ、両基板を直接接合し密着させる工程と、前
記支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記
第１及び第２の励振電極を含む前記圧電基板と第１及び
第２の保持基板の接合体を１単位として、前記マトリッ
クス状に配列された接合体を個々に切断する工程と、切
断された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線に
外部電極を形成する工程とを具備する。

【００１１】また、本発明のさらに別の圧電振動子の製
造方法は、相互に対向する第１及び第２の主面を有する
平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の励振電
極及び前記第１の励振電極を端部まで導出するための第
１の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程と、
前記圧電基板の前記第１の主面上に、前記各第１の励振
電極及び前記第１の引出し線にそれぞれ対応する第１の
振動空間及び第１の開口を形成するための第１のスペー
サ層を形成する工程と、前記圧電基板の第１の主面を前
記第１のスペーサ層を介して第１の保持基板の表面に対
向させ、両基板を直接接合し密着させる工程と、前記圧
電基板と前記第１の保持基板の間の振動空間に、固化す
ることにより支持層となる液状物を充填する工程と、前
記圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所定
の厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１
の主面に形成した前記第１の励振電極と対向する第２の
励振電極及び前記第２の励振電極を端部まで導出するた
めの第２の引出し線をマトリックス状に配列形成する工
程と、前記圧電基板の前記第２の主面上に、前記各第２
の励振電極及び前記第２の引出し電極にそれぞれ対応す
る第２の振動空間及び第２の開口を形成するための第２
のスペーサ層を形成する工程と、前記圧電基板の第２の
主面を前記第２のスペーサ層を介して第２の保持基板の
表面を対向させ、両基板を直接接合し密着させる工程
と、前記支持層を除去する工程と、相互に対向する１組
の前記第１及び第２の励振電極を含む前記圧電基板と第
１及び第２の保持基板の接合体を１単位として、前記マ
トリックス状に配列された接合体を個々に切断する工程
と、切断された前記各接合体の端面に露出する前記引出
し線に外部電極を形成する工程とを具備する。

【００１２】また、本発明のさらに別の圧電振動子の製
造方法は、相互に対向する第１及び第２の主面を有する
平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の励振電
極及び前記第１の励振電極を端部まで導出するための第
１の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程と、
第１の保持基板の表面上に、前記圧電基板の前記第１の
励振電極及び前記第１の引出し線にそれぞれ対応する第
１の振動空間及び第１の開口を形成するための第１のス
ペーサ層を形成する工程と、前記圧電基板の第１の主面
を前記第１のスペーサ層を介して前記第１の保持基板に
対向させ、両基板を直接接合し密着させる工程と、前記
圧電基板と前記第１の保持基板の間の振動空間に、固化
することにより支持層となる液状物を充填する工程と、
前記圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所
定の厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第
１の主面に形成した前記第１の励振電極と対向する第２
の励振電極及び前記第２の励振電極を端部まで導出する
ための第２の引出し線をマトリックス状に配列形成する
工程と、第２の保持基板の表面上に、前記圧電基板の前
記第２の励振電極及び前記第２の引出し線と対応する第
２の振動空間及び第２の開口を形成するための第２のス
ペーサ層を形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面
を前記第２のスペーサ層を介して前記第２の保持基板に
対向させ、両基板を直接接合子密着させる工程と、前記
支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記第
１及び第２の励振電極を含む前記圧電基板と第１及び第
２の保持基板の接合体を１単位として、前記マトリック
ス状に配列された接合体を個々に切断する工程と、切断
された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線に外
部電極を形成する工程とを具備する。

【００１３】上記各構成において、前記圧電基板は、前
記第１及び第２の励振電極及び前記第１及び第２の引出
し線が形成され機械的に振動する振動領域と振動しない
領域とに、前記第１及び第２の励振電極及び前記第１及
び第２の引出し線が形成されている方向に設けられたス
リット又は貫通溝により分離されていることが好まし
い。また、前記第１及び第２の引出し線は前記貫通溝の
部分に形成されていることが好ましい。また、前記貫通
溝の側面の少なくとも１面は斜面であり、前記引出し線
は前記斜面上に形成されていることが好ましい。

【００１４】さらに、上記各構成において、前記マトリ
ックス状に配列形成された各第１の振動空間は前記開口
により所定方向に連通され、前記液状物は、前記第１及
び第２の開口から前記第１の振動空間内に充填されるこ
とが好ましい。また、前記液状物は、前記貫通溝から前
記第１の振動空間内に充填されることが好ましい。ま
た、前記支持層となる液状物は軟化点以上に加熱された
液状のワックスであることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）本発明の圧電振動子及びその製造方
法の第１の実施形態について、図１から図３を参照しな
がら説明する。図１は第１の実施形態に係る圧電振動子
の構成を示す分解斜視図であり、図２及び図３は第１の
実施形態に係る圧電振動子の製造方法を示す工程図であ
る。

【００１６】図１に示すように、平板状の圧電基板１の
各主面にはそれぞれ下部電極２（第１の励振電極）及び
上部電極７（第２の励振電極）が形成され、また下部電
極２及び上部電極７にはそれぞれ引出し線３（第１及び
第２の引出し線）が接続されている。ベースとなる（第
１の）保持基板４の上面には（第１の）振動空間５が形
成されている。蓋となる（第２の）保持基板８にも同様
に（第２の）振動空間９（図３の（ｆ）に示す）が形成
されている。圧電基板１は保持基板４の上面のハッチン
グで示す分４ａに直接接合される。同様に、保持基板８
の底面の４ａに対向する部分とも直接接合される。各保
持基板４及び８にはそれぞれ振動空間５等に連通する
（第１及び第２の）開口４ｂ及び８ｂが設けられてい
る。保持基板４及び８に接合された圧電基板１には、圧
電基板１の主面に略直交するように一対の外部電極１０
が接続されている。圧電基板１は、例えば厚さ１０μｍ
に薄板化されている。

【００１７】次に、上記構成を有する圧電振動子の製造
方法について説明する。図２の（ａ）に示すように、圧
電基板１としてＡＴカット水晶を用い、その片面に複数
の下部電極２及び引出し線３をマトリクス状に配列形成
する。また（ｂ）に示すように、保持基板４としてもＡ
Ｔカット水晶を用い、下部電極２及び引出し線３の配列
に対応するように複数の振動空間５をエッチングにより
配列形成する。なお、振動空間５の深さは、例えば５μ
ｍである。ＡＴカット水晶の厚みすべり振動の場合、振
動振幅が小さいため、これより浅くても十分であるが、
基板のたわみを考慮して深めにした。個々の振動空間５
はつながっており、基板端部まで達している。なお、保
持基板４には平行度の高い基板を用いる必要がある。な
お、蓋となる保持基板８の同時に製作しておく。

【００１８】次に、圧電基板１と保持基板４の両方を洗
浄し、親水化処理を施した後、図２の（ｃ）に示すよう
に、圧電基板１の下部電極２のある面と保持用基板４の
振動空間５を形成した面を向かい合わせ、そのままの状
態で加熱処理を行う。そうすると、水晶同士が直接接触
している部分については、親水化処理された面に吸着し
たＯＨ基の水素結合が徐々に共有結合等を含んだ強固な
接合に置換されていく。この加熱温度は、水晶のα−β
転位点である５７３℃以下であることが望ましい。その
結果、圧電基板１と保持基板４とが接合される。なお、
接合の際には、振動空間５の中に下部電極２が入るよう
に位置合わせを行っている。

【００１９】次に、図３の（ｄ）に示すように、保持基
板４の開口４ｂから振動空間５内に、軟化点が約１００
℃のエレクトロンワックスを１００℃以上に加熱しなが
ら、毛細管現象を利用して充填する。開口４ｂの隙間の
深さは先に示した通り５μｍであり、粘度の低い液体は
容易に浸透することができ、固化することにより研磨処
理の際の支持層６となる。

【００２０】次に、図３の（ｅ）に示すように、圧電基
板１と保持基板４の接合体を自然冷却したあと、圧電基
板１を保持基板４をベースとして厚さ１０μｍまで研磨
を行い、圧電基板１の上に、圧電基板１を挟んで下部電
極２と対向するように、複数の上部電極７及び引出し線
３をマトリックス状に配列形成する。なお、圧電基板１
が１０μｍの薄板であっても、支持層６による補強のた
め、容易に下部電極７等を形成することができる。

【００２１】次に、図３の（ｆ）に示すように、保持基
板４と同時に作成した保持基板８と圧電基板１の接合面
を洗浄し、図２の（ｃ）の工程と同様にして直接接合を
行う。なお、接合の際には、振動空間９の中に上部電極
７が入るように位置合わせを行っている。保持基板８の
構造は研磨のベースに用いた保持基板４と同じでよい
が、平行度は特に必要としない。

【００２２】以上の工程で、鏡面研磨された面同士が直
接接合され、圧電振動子が挟まれた構造が完成する。次
に図３の（ｇ）に示すように、各素子をダイシングによ
り分離し、最後に支持層６のワックスをアセトンで溶解
除去する。この際、ワックスは保持基板４の開口４ｂ等
から容易に除去される。その後、圧電基板１の主面に略
直交する端面に一対の外部電極１０をそれぞれスパッタ
装置を用いて形成し、圧電振動子の封止と電極形成を同
時に行う。

【００２３】上記保持基板１と圧電基板４及び８の接合
で示したように、接合したいものの鏡面研磨された面同
士を表面処理し接触させることにより、界面に引力が作
用し、接着剤を用いることなく接合することができる。
これを直接接合と呼ぶ。直接接合の強度は研磨に十分耐
え、有機溶剤やレジスト現像液等のアルカリ性溶液にも
侵されないため、接着剤を用いた場合のような不都合が
生じない。また、原子同士の接合のため強度及び気密性
に優れ、パッケージの小型化が可能である。しかも、接
着剤のような経年変化がないので、湿度や腐食を最小限
に抑えることができる。さらに、接合界面に異物が皆無
であるため、本実施形態のようにベース基板に被研磨基
板を高精度で固定し、精確な研磨が可能である。

【００２４】また、本実施形態によれば、圧電基板１と
保持基板４を直接接合してから、開口４ｂから支持層６
を充填しているため、支持層６の形成が容易である。さ
らに、圧電基板１を薄板化した後も支持層６を充填した
ままで取扱うことができ、保持基板４及び８により圧電
基板１を上下から支持した最終形状になった後でも、開
口４ｂから支持層の除去が可能である。そのため、途中
工程で薄板化された圧電基板１が破損されにくく、か
つ、圧電振動子として不可欠な振動空間５及び９を容易
に形成することができる。さらに、圧電基板１と同一平
面上に引出し線３を形成しているので、圧電基板１と保
持基板４及び８の接合面の微小な空隙（例えば、開口４
ｂ、８ｂ）から引出し線３を引出し、開口４ｂ及び８ｂ
が設けられている端面に外部電極１０を形成することに
より、下部電極２及び上部電極７と外部電極１０とを容
易に接続することができると共に、圧電振動子の振動空
間を封止することができる。

【００２５】（第２の実施形態）次に、本発明の圧電振
動子及びその製造方法の第２の実施形態について、図４
を参照しながら説明する。図４は第２の実施例に係る圧
電振動子の構成を示す分解斜視図である。

【００２６】図４に示すように、平板状の圧電基板１の
各主面にはそれぞれ下部電極２（図示せず）及び上部電
極７が形成され、また下部電極２及び上部電極７にはそ
れぞれ引出し線３が接続されている。ここで、図１に示
す第１の実施形態の場合と異なり、圧電基板１の上部電
極７及び下部電極の周囲にエッチングにより振動空間５
及び９（図示せず）が形成されている。また、圧電基板
１に設けられた開口１ｄは振動空間５等に連通されてい
る。従って、ベースとなる保持基板４及び蓋となる保持
基板８は、それぞれ単純な平板であり、圧電基板１と保
持基板４及び８との位置合わせが容易になる。圧電基板
１は、第１の実施形態の場合と同様に厚さ１０μｍに薄
板化されている。その他の構成は、第１の実施形態の場
合と同様である。

【００２７】第２の実施形態における製造方法は、第１
の実施形態の場合とほぼ同じであるが、図２の（ａ）に
おける下部電極２の形成工程の前に、水晶基板１の下部
電極２の形成されるべき面に、深さ数μｍの振動空間５
を形成する点と、図３の（ｅ）における上部電極７の形
成工程前に、同様に水晶基板１の上部電極７の形成され
るべき面に、深さ数μｍの振動空間９を形成する点が異
なる。また、上部と下部の保持基板４及び８には振動空
間５及び９を形成する必要がなくなり、加工が容易にな
ると共に位置合わせが不必要となる。そのため、圧電振
動子の製造効率が向上する。また、第２の実施形態の構
成では、個々の振動空間５は水晶基板１上に形成された
開口１ｄにより連通され、基板端部に達している。その
ため、水晶基板１を研磨する際の支持層６の充填が可能
である。

【００２８】（第３の実施形態）次に、本発明の圧電振
動子及びその製造方法の第３の実施形態について、図５
から図７を参照しながら説明する。図５は第３の実施形
態に係る圧電振動子の構成を示す分解斜視図であり、図
６及び図７は第３の実施形態に係る圧電振動子の製造方
法を示す工程図である。

【００２９】図５に示すように、平板状の圧電基板１は
３つの部分１ａ，１ｂ，１ｃに分割され、中央の部分１
ｂの各主面にはそれぞれ下部電極２（図示せず）及び上
部電極７が形成され、また下部電極２及び上部電極７に
はそれぞれ引出し線３が接続されている。前記第１の実
施形態の場合と同様に、ベースとなる保持基板４の上面
には振動空間５が形成されている。また、蓋として働く
保持基板８にも同様に振動空間９（図７の（ｆ）に示
す）が形成されている。圧電基板１は保持基板４の上面
のハッチングで示す部分４ａに直接接合される。同様
に、保持基板８の底面の４ａに対向する部分とも直接接
合される。各保持基板４及び８にはそれぞれ振動空間５
等に連通する開口４ｂ及び８ｂが設けられている。保持
基板４及び８に接合された圧電基板１には、圧電基板１
の主面に略直交するように一対の外部電極１０が接続さ
れている。圧電基板１は、例えば厚さ１０μｍに薄板化
されている。第３の実施形態では、圧電基板１の励振電
極を含む振動領域１ｂが分離されており、振動領域がよ
り自由な状態で保持される。従って、矩形状の振動領域
１ｂが端部でのみ固定された振動子として機能し、理想
的な形が得られる。

【００３０】次に、上記構成を有する圧電素子の製造方
法について説明する。図６の（ａ）に示すように、圧電
基板１としてＡＴカットの水晶を用い、その片面に複数
の下部電極２及び引出し線３をマトリックス状に配列形
成する。次に、後に圧電基板１を３つの部分１ａ，１
ｂ，１ｃに分離するために、ダイシングにより溝１ｅを
形成する。この際、ダイシングは、圧電基板を大面積で
取り扱う便宜上、ハーフカットで止める必要がある。完
全に切断してしまうと、個々の領域１ａ，１ｂ，１ｃが
分離してしまい、一括して接合その他の処理が行えなく
なるので注意しなくてはならない。

【００３１】また、（ｂ）に示すように、保持基板４と
してガラス基板を用い、下部電極２及び引出し線３の配
列に対応するように複数の振動空間５をエッチングによ
り配列形成する。振動空間５は深さは、例えば５μｍで
ある。なお、ガラス基板は、水晶その他の材料との接合
が可能であることが知られている。個々の振動空間５は
つながっており、基板端部まで達している。なお、本実
施形態の場合、図５に示すように、振動領域１ｂを分離
する溝１ｅが基板端部まで開口しているため、保持基板
４に形成される各振動空間５は、それぞれ連通していな
くてもよく、振動空間５の設計の自由度が増す。すなわ
ち、後に支持層６の材料となるワックス充填のための開
口部がどこかに設けられていればよい。なお、蓋となる
保持基板８を同時に製作しておく。

【００３２】次に、圧電基板１と保持基板４の両方を洗
浄し、親水化処理を施した後、図６の（ｃ）に示すよう
に、圧電基板１の下部電極２のある面と保持用基板４の
振動空間５を形成した面を向かい合わせ、直接接合す
る。なお、接合の際、振動空間５の中に下部電極２が入
るように位置合せを行っている。

【００３３】次に、図７の（ｄ）に示すように、保持基
板４の開口４ｂ及び圧電基板１の溝１ｅから振動空間５
内に、軟化点が約１００℃のエレクトロンワックスを１
００℃以上に加熱しながら、毛細管現象を利用して充填
する。開口４ｂの隙間の深さは先に示した通り５μｍで
あり、粘度の低い液体は容易に浸透することができ、固
化することにより研磨処理の際の支持層６となる。さら
に、本構成では、ハーフカットによる比較的深い溝１ｅ
が存在するため、ワックスの浸透が速く進み作業効率が
よくなるという利点を有する。

【００３４】次に、図７の（ｅ）に示すように、圧電基
板１と保持基板４の接合体を自然冷却したあと、水晶基
板１を保持基板４をベースとして１０μｍまで研磨を行
い、圧電基板１の上に、圧電基板１を挟んで下部電極２
と対向するように、複数の上部電極７及び引出し線３を
マトリックス状に配列形成する。なお、圧電基板１を１
０μｍの厚さに研磨すると、ハーフカットされた溝１ｅ
が表面に露出し、貫通溝が形成される。もし、ハーフカ
ットの深さ及び研磨量が最適化されていない場合、例え
ばハーフカットが深すぎると圧電基板１が厚い段階で分
離構造が完成してしまい、圧電基板１が分離された状態
での研磨量が多くなる。必要以上の研磨は溝部のダレに
つながるので、ハーフカット深さは狙った厚みの周辺に
設定することが好ましい。なお、図７の（ｆ）及び
（ｇ）に示す工程は第１の実施形態の場合と同様である
ため、その説明を省略する。

【００３５】（第４の実施形態）次に、本発明の圧電振
動子及びその製造方法の第４の実施形態について、図８
から図１０を参照しながら説明する。図８は第４の実施
形態に係る圧電振動子の構成を示す分解斜視図であり、
図９及び図１０は第４の実施形態に係る圧電振動子の製
造方法を示す工程図である。

【００３６】図８に示すように、平板状の圧電基板１の
各主面にはそれぞれＶ溝１ｆが形成され、圧電基板１は
３つの部分１ａ，１ｂ，１ｃに分割されている。また、
中央の部分１ｂの各主面にはそれぞれ下部電極２（図示
せず）及び上部電極７が形成され、引出し線３は各Ｖ溝
１ｆに形成され、下部電極２及び上部電極７に接続され
ている。前記第１の実施形態の場合と同様に、ベースと
なる保持基板４の上面には振動空間５が形成されてい
る。また、蓋として働く保持基板８にも同様に振動空間
（図示せず）が形成されている。圧電基板１は保持基板
４の上面のハッチングで示す部分４ａに直接接合され
る。同様に、保持基板８の底面の４ａに対向する部分と
も直接接合される。保持基板４及び８に接合された圧電
基板１には、圧電基板１の主面に略直交するように一対
の外部電極１０が接続されている。圧電基板１は、例え
ば厚さ１０μｍに薄板化されている。第４の実施形態で
は、圧電基板１の励振電極を含む振動領域１ｂが分離さ
れており、振動領域がより自由な状態で保持される。従
って、矩形状の振動領域１ｂが端部でのみ固定された振
動子として機能し、理想的な形が得られる。また、引出
し線３がＶ溝１ｆより引き出されているため、引出し線
３に触れないような空間（例えば、図１における４ｂ
等）を保持基板４，８あるいは圧電基板１上に形成する
必要がなくなり、保持基板４，８と圧電基板１の位置合
が容易になる。さらに、引出し線３が設けられているＶ
溝１ｆの面がテーパ形状となっているので、引出し線３
の段差による断線が防止される。

【００３７】次に、上記構成を有する圧電振動子の製造
方法について説明する。図９の（ａ）に示すように、保
持基板４としてガラス基板を用い、複数の振動空間５を
エッチングにより配列形成する。振動空間５の深さは、
例えば５μｍである。個々の振動空間５はつながってい
ない。本実施形態の場合、図８に示すように、振動領域
１ｂを分離しているＶ溝１ｆが基板端部まで開口してい
るため、保持基板４に設けられた振動空間５はつながっ
ていてもいなくてもよい。また、（ｂ）に示すように、
圧電基板１としてＡＴカットの水晶を用い、その片面に
引出し線３が形成される位置にＶ溝１ｆをダイシングに
より形成する。その後、複数の下部電極２及び引出し線
３をマトリックス状に配列形成する。ここで、マトリッ
クス状に配列形成された下部電極２が、それぞれ保持基
板４に形成された振動空間５の中に入るように位置合せ
を行う。この際、ダイシングは、圧電基板を大面積で取
り扱う便宜上、ハーフカットで止める必要がある。完全
に切断してしまうと、個々の領域１ａ，１ｂ，１ｃが分
離してしまい、一括して接合その他の処理が行えなくな
るので注意しなくてはならない。

【００３８】次に、圧電基板１と保持基板４の両方を洗
浄し、親水化処理を施した後、図９の（ｃ）に示すよう
に、圧電基板１の下部電極２のある面と保持用基板４の
振動空間５を形成した面を向かい合わせ、直接接合す
る。なお、接合の際、振動空間５の中に下部電極２が入
るように位置合せを行っている。

【００３９】次に、図１０の（ｄ）に示すように、圧電
基板１と保持基板４の接合体の端面からＶ溝１ｆを介し
て振動空間５内に、軟化点が約１００℃のエレクトロン
ワックスを１００℃以上に加熱しながら、毛細管現象を
利用して充填していく。Ｖ溝１ｆの深さは先に示した通
り５μｍであり、粘度の低い液体は容易に浸透すること
ができ、固化することにより研磨処理の際の支持層６と
なる。さらに、本構成では、ハーフカットによる比較的
深いＶ溝１ｆが存在するため、ワックスの浸透が速く進
み作業効率がよくなるという利点を有する。

【００４０】次に、図１０の（ｅ）に示すように、圧電
基板１と保持基板４の接合体を自然冷却したあと、水晶
基板１を保持基板４をベースとして１０μｍまで研磨を
行う。圧電基板１を１０μｍの厚さに研磨すると、裏面
より形成されているハーフカットされたＶ溝１ｆが表面
に露出し、貫通溝が形成される。その後、表面から上部
電極７に接続される引出し線３用の新たなＶ溝１ｆを形
成する。なお、ハーフカットの深さ及び研磨量が最適化
されていない場合、例えばハーフカットが深すぎると圧
電基板１が厚い段階で分離構造が完成してしまい、圧電
基板１が分離された状態での研磨量が多くなる。必要以
上の研磨は溝部のダレにつながるので、ハーフカット深
さは狙った厚みの周辺に設定することが好ましい。

【００４１】次に、図１０の（ｆ）に示すように、圧電
基板１の上に、圧電基板１を挟んで下部電極２と対向す
るように、複数の上部電極７及び引出し線３をマトリッ
クス状に配列形成する。さらに、（ｇ）に示すように、
保持基板４と同時に作成した保持基板８と圧電基板１の
接合面を洗浄し、直接接合を行う。さらに、完成した圧
電振動子が挟まれた構造を、各素子ごとにダイシングに
より分離し、最後に支持層６のワックスをアセトンで溶
解除去する。この際、ワックスはＶ溝１ｆから容易に除
去される。その後、圧電基板１の主面に略直交する端面
に一対の外部電極１０をそれぞれスパッタ装置を用いて
形成し、圧電振動子の封止と電極形成を同時に行う。こ
れらの工程により、積層圧電振動子が完成する。なお、
本実施形態ではＶ溝を用いたが、通常の垂直な溝でも回
転蒸着等の手段を用いれば、溝内での引き出し線形成は
可能である。

【００４２】（第５の実施形態）次に、本発明の圧電振
動子の第５の実施形態について、図１１を参照しながら
説明する。図１１は第５の実施形態に係る圧電振動子の
構成を示す分解斜視図であり、図５に示す第３の実施形
態に係る圧電振動子とは保持基板４及び８の形状が異な
る。すなわち、図１１に示す第５に実施形態では、保持
基板４及び８の各振動空間５等に連通する開口４ｂ，８
ｂがそれぞれ１ヵ所しか設けられていない。例えば、図
６の（ｄ）に示すように支持層６を形成する際、ワック
スは圧電基板１に形成された溝１ｅを介して充填するこ
とができるため、ワックスを充填することを目的とした
保持基板４，８の開口は不要である。保持基板４及び８
の各振動空間５等に連通する開口４ｂ，８ｂは、主とし
て引出し線３に接触しないための空隙として機能する。
このように、開口４ｂ，８ｂをそれぞれの片側にしか形
成しなくてもよいので、圧電基板１と保持基板４及び８
の接合体の基板端部の強度が向上する。さらに、例えば
図６の（ｂ）に示すように保持基板４上に各振動空間５
を形成する際、各振動空間５はつながっていなくてもよ
いため、振動空間５の形状を適宜定めることが可能であ
る。

【００４３】（第６の実施形態）次に、本発明の圧電振
動子の第６の実施形態について、図１２を参照しながら
説明する。図１２は第６の実施形態に係る圧電振動子の
構成を示す分解斜視図であり、図４に示す第２の実施形
態に係る圧電振動子とは圧電基板１上の振動空間５等の
形成方法が異なる。すなわち、図１２に示す第６に実施
形態では、平板状の圧電基板１の主面上に、例えば酸化
珪素のスパッタ膜等によりスペーサ１１を形成したもの
である。このような構成により、下部電極２及び上部電
極７を形成する際、圧電基板１を平板状の状態で取り扱
うことができる。

【００４４】（第７の実施形態）次に、本発明の圧電振
動子の第７の実施形態について、図１３を参照しながら
説明する。図１３は第７の実施形態に係る圧電振動子の
構成を示す分解斜視図であり、図１に示す第１の実施形
態に係る圧電振動子とは保持基板４及び８上の振動空間
５等の形成方法が異なる。すなわち、図１３に示す第７
に実施形態では、平板状の保持基板４及び８の表面上
に、例えば酸化珪素のスパッタ膜等によりスペーサ１１
を形成したものである。このような構成によっても、下
部電極２及び上部電極７を形成する際、圧電基板１を平
板状の状態で取り扱うことができる。

【００４５】なお、上記各実施形態に示す圧電振動子の
製造方法によれば、直接薄板化された水晶を取り扱うの
ではなく、通常の厚み（５０μm以上）を有する水晶基
板を保持基板に直接接続した後研磨処理により薄板化す
るため、複数の積層圧電振動子をウエハ一括処理するこ
とができる。また、上記各実施形態において、圧電基板
として水晶を用いたが、これに限定されるものではな
く、ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム等の圧電性
を有する基板であればよい。さらに、積層化された圧電
振動子を最終的に封止する手段についても、上記各実施
形態の例に限定されるものではなく、圧電振動子の構成
及び要求される精度に見合った封止手段を用いればよ
い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電振動
子は、平板状の圧電基板と、圧電基板の両主面上にそれ
ぞれ対向するように形成された一対の励振電極と、圧電
基板の両主面上にそれぞれ形成され、かつ各励振電極に
接続され励振電極を端部まで導出するための引出し線
と、圧電基板をその両主面方向から挟持するように直接
接合により固着された一対の保持基板と、圧電基板の両
主面と各保持基板との間にそれぞれ形成され、圧電基板
を機械的に振動可能とするための振動空間及び引出し線
と各保持基板の表面とが接触しないための開口と、開口
を封止し、引出し線と接続された外部電極を具備する。
すなわち、本発明によれば、圧電基板は導電性接着剤や
半田バンプ等を用いることなく、直接接合により保持基
板に固着されている。従って、パッケージを小型化する
ことができるとともに、実装の際の作業性が向上する。
また、圧電基板と保持基板とを直接接続しているため、
接触面での基板材料、例えば水晶同士が直接接触してい
る部分について、親水処理された面に吸着したＯＨ基の
水素結合が共有結合等に置換され、接合強度を高めるこ
とができる。さらに、開口から振動空間内にワックス等
の支持材を充填することができるので、少なくとも１つ
の振動空間を一方の保持基板又は圧電基板に形成し、両
基板を接合した後、その状態で圧電基板を接合されてい
ない面を所定の厚さに研磨することができる。この際、
支持材圧電基板のたわみが防止され、圧電基板を薄板化
することができる。

【００４７】また、圧電基板に励振電極及び引出し線が
形成されている方向にスリット又は貫通溝を設け、圧電
基板を励振電極及び引出し線が形成され機械的に振動す
る振動領域と振動しない領域とに分離することにより、
略矩形の振動領域がその端部のみで固定され、振動領域
が自由な状態で保持され、圧電振動子としての理想的な
形状が得られる。また、引出し線を貫通溝の部分に形成
することにより、引出しせんと保持基板とが接触しない
ようにするための空間を改めて形成する必要がなくな
り、保持基板と圧電基板の位置合せが容易になる。ま
た、貫通溝の側面の少なくとも１面を斜面とし、引出し
線を斜面上に形成することにより、引出し線の段差によ
る断線を防止することができる。

【００４８】振動空間を圧電基板の両主面に設けられた
凹部とすることにより、保持基板の形状が平板化され、
保持基板の形成が容易になる。または、振動空間を各保
持基板の圧電基板の主面に対向する面に設けられた凹部
とすることにより、圧電基板の形状が平板化され、圧電
基板の形成及び研磨が容易になる。または、振動空間を
圧電基板の両主面上又は保持基板の圧電基板の主面に対
向する面に設けられたスペーサ材により形成することに
より、保持基板及び圧電基板の形状が共に平板化され、
これらの基板の形成が容易になる。

【００４９】一方、本発明の圧電振動子の製造方法は、
相互に対向する第１及び第２の主面を有する平板状の圧
電基板の第１の主面上に複数の第１の励振電極及び第１
の励振電極を端部まで導出するための第１の引出し線を
マトリックス状に配列形成する工程と、第１の保持基板
の表面上に圧電基板の各第１の励振電極及び第１の引出
し線にそれぞれ対応するように第１の振動空間及び第１
の開口をマトリックス状に配列形成する工程と、圧電基
板の第１の主面を第１の保持基板の第１の振動空間が形
成された面に対向させ、第１の励振電極及び第１の引出
し電極が第１の振動空間及び第１の開口内に収納される
ように両基板を直接接合し密着させる工程と、圧電基板
と第１の保持基板の間の第１の振動空間に、固化するこ
とにより支持層となる液状物を充填する工程と、圧電基
板の第２の主面を研磨し、圧電基板を所定の厚さに研磨
する工程と、第２の主面上に前記第１の主面に形成した
第１の励振電極と対向する第２の励振電極及び第２の励
振電極を端部まで導出するための第２の引出し線をマト
リックス状に配列形成する工程と、第２の保持基板の表
面上に圧電基板の各第２の励振電極及び第２の引出し線
にそれぞれ対応するように第２の振動空間及び第２の開
口をマトリックス状に配列形成する工程と、圧電基板の
第２の主面を第２の保持基板の第２の振動空間が形成さ
れた面に対向させ、第２の励振電極及び第２の引出し電
極が第２の振動空間及び第２の開口内に収納されるよう
に両基板を直接接合し密着させる工程と、支持層を除去
する工程と、相互に対向する１組の第１及び第２の励振
電極を含む圧電基板と第１及び第２の保持基板の接合体
を１単位として、マトリックス状に配列された接合体を
個々に切断する工程と、切断された各接合体の端面に露
出する引出し線に外部電極を形成する工程とを具備す
る。従って、本発明に係る圧電振動子を複数個同時に製
造することができる。さらに、圧電基板を研磨する際、
平行度の高い第１の保持基板に直接接合した後、支持層
により第１の振動空間が充填されるので、圧電基板を高
い平行度を保ったまま、従来のものよりもより広い面積
を薄く研磨することができ、かつ圧電基板がたわむこと
もない。また、圧電基板と第１及び第２の保持基板が直
接接合されているので、接合強度が高くなると共に、パ
ッケージを小さくすることができる。さらに、保持基板
と圧電基板を接合した接合体の厚みが厚くなるため、圧
電基板を薄く研磨しても取扱いが容易になる。さらに、
第１の振動空間内には支持層が充填されているにもかか
わらず、直接接合面となっている接触面に異物が存在し
ない構造となっているため、圧電基板が平行な第１の保
持基板に対して傾いて固定されることもない。さらに、
圧電基板を薄板化した後も支持層を充填したまま、第２
の電極形成や実装の作業等を行うので、５０μｍ以下の
圧電基板であっても、十分な強度を有する板として扱う
ことができる。そのため、フォトリソグラフィ、成膜、
実装等の作業を容易に行うことができる。

【００５０】また、本発明の別の圧電振動子の製造方法
は、相互に対向する第１及び第２の主面を有する平板状
の圧電基板の第１の主面上にマトリックス状に複数の第
１の振動空間及び第１の開口を配列形成する工程と、圧
電基板の第１の主面に形成された各第１の振動空間及び
第１の開口部分の第１の主面上にそれぞれ複数の第１の
励振電極及び第１の励振電極を端部まで導出するための
第１の引出し線を形成する工程と、圧電基板の第１の主
面を第１の保持基板の表面に対向させ、両基板を直接接
合し密着させる工程と、圧電基板と前記第１の保持基板
の間の振動空間に、固化することにより支持層となる液
状物を充填する工程と、圧電基板の第２の主面を研磨
し、圧電基板を所定の厚さに研磨する工程と、第２の主
面上に第１の主面に形成した第１の振動空間と対向する
複数の第２の振動空間及び第２の開口をマトリックス状
に配列形成する工程と、圧電基板の第２の主面に形成さ
れた各第２の振動空間及び第２の開口内の第２の主面上
にそれぞれ複数の第２の励振電極及び第２の励振電極を
端部まで導出するための第２の引出し線を形成する工程
と、圧電基板の第２の主面を第２の保持基板の表面に対
向させ、両基板を直接接合し密着させる工程と、支持層
を除去する工程と、相互に対向する１組の第１及び第２
の励振電極を含む圧電基板と第１及び第２の保持基板の
接合体を１単位として、マトリックス状に配列された接
合体を個々に切断する工程と、切断された各接合体の端
面に露出する引出し線に外部電極を形成する工程とを具
備する。すなわち、振動空間が圧電基板側に形成されて
いるので、上記効果に加えて、保持基板の形状が平板化
され、保持基板の形成及び圧電基板との位置合せが容易
になる。

【００５１】また、本発明のさらに別の圧電振動子の製
造方法は、相互に対向する第１及び第２の主面を有する
平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の励振電
極及び前記第１の励振電極を端部まで導出するための第
１の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程と、
圧電基板の第１の主面上に、各第１の励振電極及び第１
の引出し線にそれぞれ対応する第１の振動空間及び第１
の開口を形成するための第１のスペーサ層を形成する工
程と、圧電基板の第１の主面を第１のスペーサ層を介し
て第１の保持基板の表面に対向させ、両基板を直接接合
し密着させる工程と、圧電基板と第１の保持基板の間の
振動空間に、固化することにより支持層となる液状物を
充填する工程と、圧電基板の第２の主面を研磨し、圧電
基板を所定の厚さに研磨する工程と、第２の主面上に第
１の主面に形成した第１の励振電極と対向する第２の励
振電極及び第２の励振電極を端部まで導出するための第
２の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程と、
圧電基板の第２の主面上に、各第２の励振電極及び第２
の引出し電極にそれぞれ対応する第２の振動空間及び第
２の開口を形成するための第２のスペーサ層を形成する
工程と、圧電基板の第２の主面を第２のスペーサ層を介
して第２の保持基板の表面を対向させ、両基板を直接接
合し密着させる工程と、支持層を除去する工程と、相互
に対向する１組の第１及び第２の励振電極を含む圧電基
板と第１及び第２の保持基板の接合体を１単位として、
マトリックス状に配列された接合体を個々に切断する工
程と、切断された各接合体の端面に露出する引出し線に
外部電極を形成する工程とを具備する。すなわち、第１
及び第２の振動空間はそれぞれ第１及び第２のスペーサ
層により形成されるので、上記効果に加えて、圧電基板
及び第１及び第２の保持基板の形状はそれぞれ平板化さ
れ、各基板の形成が容易になる。

【００５２】また、本発明のさらに別の圧電振動子の製
造方法は、相互に対向する第１及び第２の主面を有する
平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の励振電
極及び第１の励振電極を端部まで導出するための第１の
引出し線をマトリックス状に配列形成する工程と、第１
の保持基板の表面上に、圧電基板の第１の励振電極及び
第１の引出し線にそれぞれ対応する第１の振動空間及び
第１の開口を形成するための第１のスペーサ層を形成す
る工程と、圧電基板の第１の主面を第１のスペーサ層を
介して第１の保持基板に対向させ、両基板を直接接合し
密着させる工程と、圧電基板と第１の保持基板の間の振
動空間に、固化することにより支持層となる液状物を充
填する工程と、圧電基板の第２の主面を研磨し、圧電基
板を所定の厚さに研磨する工程と、第２の主面上に第１
の主面に形成した第１の励振電極と対向する第２の励振
電極及び第２の励振電極を端部まで導出するための第２
の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程と、第
２の保持基板の表面上に、圧電基板の第２の励振電極及
び第２の引出し線と対応する第２の振動空間及び第２の
開口を形成するための第２のスペーサ層を形成する工程
と、圧電基板の第２の主面を第２のスペーサ層を介して
第２の保持基板に対向させ、両基板を直接接合子密着さ
せる工程と、支持層を除去する工程と、相互に対向する
１組の第１及び第２の励振電極を含む圧電基板と第１及
び第２の保持基板の接合体を１単位として、マトリック
ス状に配列された接合体を個々に切断する工程と、切断
された各接合体の端面に露出する引出し線に外部電極を
形成する工程とを具備する。すなわち、上記方法の場合
と同様に、第１及び第２の振動空間はそれぞれ第１及び
第２のスペーサ層により形成されるので、圧電基板及び
第１及び第２の保持基板の形状はそれぞれ平板化され、
各基板の形成が容易になる。

【００５３】また、圧電基板に励振電極及び引出し線が
形成されている方向にスリット又は貫通溝を設け、圧電
基板を励振電極及び引出し線が形成され機械的に振動す
る振動領域と振動しない領域とに分離することにより、
略矩形の振動領域がその端部のみで固定され、振動領域
が自由な状態で保持され、圧電振動子としての理想的な
形状が得られる。また、引出し線を貫通溝の部分に形成
することにより、引出しせんと保持基板とが接触しない
ようにするための空間を改めて形成する必要がなくな
り、保持基板と圧電基板の位置合せが容易になる。ま
た、貫通溝の側面の少なくとも１面を斜面とし、引出し
線を斜面上に形成することにより、引出し線の段差によ
る断線を防止することができる。

【００５４】さらに、マトリックス状に配列形成された
各第１の振動空間は開口により所定方向に連通され、液
状物を第１及び第２の開口から第１の振動空間内に充填
することにより、各第１の振動空間に漏れなく液状物を
充填することができ、液状物の固化により支持層を形成
することができる。その結果、圧電基板をたわませるこ
となく、第２の主面側から所定の厚さに研磨することが
できる。なお、この工程の前にすでに電極の作製を終え
ており、保持基板が薄板化された圧電基板を保護してい
るので、薄い圧電基板であっても振動子構造を破損する
ことがない。また、液状物を貫通溝から第１の振動空間
内に充填することにより、マトリックス状に配列形成さ
れた各第１の振動空間は開口により所定方向に連通する
必要がなくなり、第１の振動空間の形状に自由度を持た
せることができる。また、支持層となる液状物として、
軟化点以上に加熱された液状のワックスを用いることに
より、毛細管現象を利用して、開口及び／又は貫通溝か
ら第１の振動空間内に容易に充填することができる。ま
た、ワックスはアセトン等の溶剤により溶解されるた
め、第１の振動空間内に充填された液状物（支持層）を
容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電振動子の第１の実施形態の構成を
示す斜視図

【図２】本発明の圧電振動子の製造方法の第１の実施形
態を示す工程図

【図３】本発明の圧電振動子の製造方法の第１の実施形
態を示す工程図

【図４】本発明の圧電振動子の第２の実施形態の構成を
示す斜視図

【図５】本発明の圧電振動子の第３の実施形態の構成を
示す斜視図

【図６】本発明の圧電振動子の製造方法の第３の実施形
態を示す工程図

【図７】本発明の圧電振動子の製造方法の第３の実施形
態を示す工程図

【図８】本発明の圧電振動子の第４の実施形態の構成を
示す斜視図

【図９】本発明の圧電振動子の製造方法の第４の実施形
態を示す工程図

【図１０】本発明の圧電振動子の製造方法の第４の実施
形態を示す工程図

【図１１】本発明の圧電振動子の第５の実施形態の構成
を示す斜視図

【図１２】本発明の圧電振動子の第６の実施形態の構成
を示す斜視図

【図１３】本発明の圧電振動子の第７の実施形態の構成
を示す斜視図

【図１４】従来の圧電振動子の構成を示す断面図

【符号の説明】

１圧電基板２下部電極３引き出し線４高平行度保持基板５振動空間６支持層７上部電極８保持基板９振動空間１０外部電極１１スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板状の圧電基板と、前記圧電基板の両
主面上にそれぞれ対向するように形成された一対の励振
電極と、前記圧電基板の両主面上にそれぞれ形成され、
かつ前記各励振電極に接続され前記励振電極を端部まで
導出するための引出し線と、前記圧電基板をその両主面
方向から挟持するように直接接合により固着された一対
の保持基板と、前記圧電基板の両主面と前記各保持基板
との間にそれぞれ形成され、前記圧電基板を機械的に振
動可能とするための振動空間及び前記引出し線と前記各
保持基板の表面とが接触しないための開口と、前記開口
を封止し、前記引出し線と接続された外部電極を具備す
る圧電振動子。
【請求項２】前記圧電基板は、前記励振電極及び前記
引出し線が形成され機械的に振動する振動領域と振動し
ない領域とに、前記励振電極及び引出し線が形成されて
いる方向に設けられたスリット又は貫通溝により分離さ
れている請求項１記載の圧電振動子。
【請求項３】前記引出し線は前記貫通溝の部分に形成
されている請求項２記載の圧電振動子。
【請求項４】前記貫通溝の側面の少なくとも１面は斜
面であり、前記引出し線は前記斜面上に形成されている
請求項３記載の圧電振動子。
【請求項５】前記振動空間は、前記圧電基板の両主面
に設けられた凹部により形成されている請求項１から４
のいずれかに記載の圧電振動子。
【請求項６】前記振動空間は、前記各保持基板の前記
圧電基板の主面に対向する面に設けられた凹部により形
成されている請求項１から４のいずれかに記載の圧電振
動子。
【請求項７】前記振動空間は、前記圧電基板の両主面
上又は前記保持基板の前記圧電基板の主面に対向する面
に設けられたスペーサ材により形成されている請求項１
から４のいずれかに記載の圧電振動子。
【請求項８】相互に対向する第１及び第２の主面を有
する平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の励
振電極及び前記第１の励振電極を端部まで導出するため
の第１の引出し線をマトリックス状に配列形成する工程
と、第１の保持基板の表面上に前記圧電基板の各第１の励振
電極及び前記第１の引出し線にそれぞれ対応するように
第１の振動空間及び第１の開口をマトリックス状に配列
形成する工程と、前記圧電基板の第１の主面を前記第１の保持基板の前記
第１の振動空間が形成された面に対向させ、前記第１の
励振電極及び前記第１の引出し電極が前記第１の振動空
間及び前記第１の開口内に収納されるように両基板を直
接接合し密着させる工程と、前記圧電基板と前記第１の保持基板の間の前記第１の振
動空間に、固化することにより支持層となる液状物を充
填する工程と、前記圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所
定の厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１の主面に形成した前記第１
の励振電極と対向する第２の励振電極及び前記第２の励
振電極を端部まで導出するための第２の引出し線をマト
リックス状に配列形成する工程と、第２の保持基板の表面上に前記圧電基板の各第２の励振
電極及び前記第２の引出し線にそれぞれ対応するように
第２の振動空間及び第２の開口をマトリックス状に配列
形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面を前記第２の保持基板の前記
第２の振動空間が形成された面に対向させ、前記第２の
励振電極及び前記第２の引出し電極が前記第２の振動空
間及び前記第２の開口内に収納されるように両基板を直
接接合し密着させる工程と、前記支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記第１及び第２の励振電極を含
む前記圧電基板と第１及び第２の保持基板の接合体を１
単位として、前記マトリックス状に配列された接合体を
個々に切断する工程と、切断された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線
に外部電極を形成する工程とを具備する圧電振動子の製
造方法。
【請求項９】相互に対向する第１及び第２の主面を有
する平板状の圧電基板の第１の主面上にマトリックス状
に複数の第１の振動空間及び第１の開口を配列形成する
工程と、前記圧電基板の第１の主面に形成された各第１の振動空
間及び前記第１の開口部分の第１の主面上にそれぞれ複
数の第１の励振電極及び前記第１の励振電極を端部まで
導出するための第１の引出し線を形成する工程と、前記圧電基板の第１の主面を第１の保持基板の表面に対
向させ、両基板を直接接合し密着させる工程と、前記圧電基板と前記第１の保持基板の間の振動空間に、
固化することにより支持層となる液状物を充填する工程
と、前記圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所
定の厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１の主面に形成した前記第１
の振動空間と対向する複数の第２の振動空間及び第２の
開口をマトリックス状に配列形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面に形成された各第２の振動空
間及び第２の開口内の第２の主面上にそれぞれ複数の第
２の励振電極及び前記第２の励振電極を端部まで導出す
るための第２の引出し線を形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面を第２の保持基板の表面に対
向させ、両基板を直接接合し密着させる工程と、前記支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記第１及び第２の励振電極を含
む前記圧電基板と第１及び第２の保持基板の接合体を１
単位として、前記マトリックス状に配列された接合体を
個々に切断する工程と、切断された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線
に外部電極を形成する工程とを具備する圧電振動子の製
造方法。
【請求項１０】相互に対向する第１及び第２の主面を
有する平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の
励振電極及び前記第１の励振電極を端部まで導出するた
めの第１の引出し線をマトリックス状に配列形成する工
程と、前記圧電基板の前記第１の主面上に、前記各第１の励振
電極及び前記第１の引出し線にそれぞれ対応する第１の
振動空間及び第１の開口を形成するための第１のスペー
サ層を形成する工程と、前記圧電基板の第１の主面を前記第１のスペーサ層を介
して第１の保持基板の表面に対向させ、両基板を直接接
合し密着させる工程と、前記圧電基板と前記第１の保持基板の間の振動空間に、
固化することにより支持層となる液状物を充填する工程
と、前記圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所
定の厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１の主面に形成した前記第１
の励振電極と対向する第２の励振電極及び前記第２の励
振電極を端部まで導出するための第２の引出し線をマト
リックス状に配列形成する工程と、前記圧電基板の前記第２の主面上に、前記各第２の励振
電極及び前記第２の引出し電極にそれぞれ対応する第２
の振動空間及び第２の開口を形成するための第２のスペ
ーサ層を形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面を前記第２のスペーサ層を介
して第２の保持基板の表面を対向させ、両基板を直接接
合し密着させる工程と、前記支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記第１及び第２の励振電極を含
む前記圧電基板と第１及び第２の保持基板の接合体を１
単位として、前記マトリックス状に配列された接合体を
個々に切断する工程と、切断された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線
に外部電極を形成する工程とを具備する圧電振動子の製
造方法。
【請求項１１】相互に対向する第１及び第２の主面を
有する平板状の圧電基板の第１の主面上に複数の第１の
励振電極及び前記第１の励振電極を端部まで導出するた
めの第１の引出し線をマトリックス状に配列形成する工
程と、第１の保持基板の表面上に、前記圧電基板の前記第１の
励振電極及び前記第１の引出し線にそれぞれ対応する第
１の振動空間及び第１の開口を形成するための第１のス
ペーサ層を形成する工程と、前記圧電基板の第１の主面を前記第１のスペーサ層を介
して前記第１の保持基板に対向させ、両基板を直接接合
し密着させる工程と、前記圧電基板と前記第１の保持基板の間の振動空間に、
固化することにより支持層となる液状物を充填する工程
と、前記圧電基板の第２の主面を研磨し、前記圧電基板を所
定の厚さに研磨する工程と、前記第２の主面上に前記第１の主面に形成した前記第１
の励振電極と対向する第２の励振電極及び前記第２の励
振電極を端部まで導出するための第２の引出し線をマト
リックス状に配列形成する工程と、第２の保持基板の表面上に、前記圧電基板の前記第２の
励振電極及び前記第２の引出し線と対応する第２の振動
空間及び第２の開口を形成するための第２のスペーサ層
を形成する工程と、前記圧電基板の第２の主面を前記第２のスペーサ層を介
して前記第２の保持基板に対向させ、両基板を直接接合
子密着させる工程と、前記支持層を除去する工程と、相互に対向する１組の前記第１及び第２の励振電極を含
む前記圧電基板と第１及び第２の保持基板の接合体を１
単位として、前記マトリックス状に配列された接合体を
個々に切断する工程と、切断された前記各接合体の端面に露出する前記引出し線
に外部電極を形成する工程とを具備する圧電振動子の製
造方法。
【請求項１２】前記圧電基板は、前記第１及び第２の
励振電極及び前記第１及び第２の引出し線が形成され機
械的に振動する振動領域と振動しない領域とに、前記第
１及び第２の励振電極及び前記第１及び第２の引出し線
が形成されている方向に設けられたスリット又は貫通溝
により分離されている請求項８から１１のいずれかに記
載の圧電振動子の製造方法。
【請求項１３】前記第１及び第２の引出し線は前記貫
通溝の部分に形成されている請求項１２記載の圧電振動
子。
【請求項１４】前記貫通溝の側面の少なくとも１面は
斜面であり、前記引出し線は前記斜面上に形成されてい
る請求項１３記載の圧電振動子の製造方法。
【請求項１５】前記マトリックス状に配列形成された
各第１の振動空間は前記開口により所定方向に連通さ
れ、前記液状物は、前記第１の開口から前記第１の振動
空間内に充填される請求項８から１４のいずれかに記載
の圧電振動子の製造方法。
【請求項１６】前記液状物は、前記貫通溝から前記第
１の振動空間内に充填される請求項１２記載の圧電振動
子の製造方法。
【請求項１７】前記支持層となる液状物は軟化点以上
に加熱された液状のワックスである請求項８から１６の
いずれかに記載の圧電振動子の製造方法。