TW201036220A - Piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibrator, and oscillator - Google Patents
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Description
201036220 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關壓電振動子,壓電振動子的製造方法及 振盪器。 【先前技術】 -以往,在行動電話或攜帶資訊終端機器是使用利用水 〇 晶等的壓電振動子作爲時刻源或控制訊號的時序源、參考 訊號源等。此種的壓電振動子有各式各樣者被提供,其一 有被適用於具有MHz頻帶的振盪頻率之作爲控制、通訊 機器用的振動子之厚度切變振動子(AT振動子)爲人所 知(例如參照專利文獻1 )。 一般,AT振動子是具備:壓電振動片、及在內部收 納該壓電振動片的基底基板及蓋體基板。壓電振動片是如 專利文獻1所示般具有以一定的厚度形成板狀,且平面視 © 外形爲形成矩形狀的水晶板、及形成於該水晶板的兩面之 激發電極、拉出電極及安裝電極。具體而言是在水晶板的 兩面大致中央部分,激發電極會分別形成於對向的位置。 ' 並且’在水晶板的端部形成有經由拉出電極來電性連接至 激發電極的安裝電極。另外,安裝電極是被連接至一方的 激發電極者與被連接至另一方的激發電極者會分別形成於 水晶板的兩面。此時,被形成於一方的面之安裝電極繞入 水晶板的側面,而與形成於另一方的面之安裝電極電性連 接。 -5- 201036220 而且’將壓電振動片的安裝電極配置成載置於基底基 板上所形成的凸塊。另外,凸塊是與繞拉電極電性連接, 繞拉電極是經由貫通電極來與外部電極電性連接。藉由如 此地構成’可從外部電極來往壓電振動片的激發電極施加 電流。 [先行技術文献] [專利文獻] [專利文獻1 ]特許第3 9 1 1 8 3 8號公報 【發明內容】 (發明所欲解決的課題) 如上述般’使用以一定的厚度來形成板狀的水晶板作 爲壓電振動片時’若使用上述的構成,則無特別的問題。 然而’如圖13 ’14所示般,近年來使用於壓電振動 片的水晶板1 〇 1 ’ 1 02,有使用厚度非—定,斜面形狀的 水晶板1 〇 1或凸面形狀的水晶板1 0 2。若將如此的斜面形 狀或凸面形狀的水晶板1 0 1,1 0 2凸塊連接於基底基板上 ,則如圖1 5所示,水晶板無法與基底基板1 〇 3平行保持 ’恐有傾斜之虞。一旦水晶板的傾斜變大,水晶板1 0 1與 基底基板1 〇 3接觸,則會影響壓電振動子的電氣特性,恐 有無法取得原本的電氣特性之虞。 於是,本發明是有鑑於上述情事者,提供一種可不被 水晶板的形狀所左右,使水晶板對基底基板保持於平行之 壓電振動子、壓電振動子的製造方法及振盪器。 -6- 201036220 (用以解決課題的手段) 本發明爲了解決上述課題而提供以下的手段。 本發明的壓電振動子,其係具備: 基底基板; 蓋體基板,其係使對向於該基底基板的狀態下接合於 - 上述基底基板; 〇 壓電振動片,其係收納於上述基底基板與上述蓋體基 板之間所形成的空腔内,且被接合於上述基底基板的上面 ’在水晶板的外表面形成有激發電極及電性連接至該激發 電極的安裝電極; 貫通電極,其係設於上述基底基板所形成的貫通孔; 繞拉電極,其係爲了電性連接上述壓電振動片與上述 貫通電極,而形成於上述基底基扳的上面;及 金屬凸塊,其係爲了在該繞拉電極的預定位置電性連 接該繞拉電極與上述安裝電極而形成, 上述壓電振動片的長度方向的端部係被形成尖端細的 _ 形狀’且上述壓電振動片係藉由上述金屬凸塊以單方支撐 - 狀態來安裝, 其特徵爲: 上述金屬凸塊係沿著上述壓電振動片的長度方向來形 成複數個’且上述金屬凸塊的高度係形成往對應於壓電振 動片的長度方向的端部之位置而變高。 在此發明的壓電振動子中,是在金屬凸塊電性連接壓 201036220 電振動片的安裝電極時,形成具有對應於將水晶板與基底 基板保持於平行的狀態時之基底基板的表面(繞拉電極的 表面)與水晶板的表面(安裝電極的表面)的距離的高度 之金屬凸塊。因此,即使水晶板的端部被形成尖端細的形 狀時,照樣壓電振動片的軸方向與基底基板可在保持平行 狀態的狀態下凸塊接合。亦即,可不被水晶板的形狀所左 右,使水晶板對基底基板平行保持。又,由於使用複數的 金屬凸塊來支撐壓電振動片,所以可更確實地將壓電振動 片與基底基板保持於平行狀態。 本發明的壓電振動子的特徵係上述壓電振動片爲AT-cut振動片。 在此發明的壓電振動子中,振盪頻率帶調整容易,可 提供一種具有對廣範圍的溫度而言頻率的安定度佳的AT-cut振動片之壓電振動子。 本發明的壓電振動子的特徵係上述金屬凸塊爲金凸塊 在此發明的壓電振動子中,是在金凸塊將壓電振動片 予以凸塊接合時,可利用超音波來只溶融凸塊的前端附近 ,而使壓電振動片接合,因此即使壓電振動片的長度方向 的端部被形成尖端細的形狀時,照樣可在將壓電振動片與 基底基板保持於平行狀態的狀態下,配合壓電振動片的端 部形狀來確實地凸塊接合。 本發明的壓電振動子的特徵係上述水晶板的形狀爲斜 面形狀或凸面形狀。 -8- 201036220 在此發明的壓電振動子中,可使壓電振動子的頻率特 性及阻抗特性等的電氣特性安定化。 本發明的壓電振動子的製造方法,係該壓電振動子具 OL· ♦ 備· 基底基板; ' 蓋體基板,其係使對向於該基底基板的狀態下接合於 _ 上述基底基板; 〇 壓電振動片,其係收納於上述基底基板與上述蓋體基 板之間所形成的空腔内,且被接合於上述基底基板的上面 ,在水晶板的外表面形成有激發電極及電性連接至該激發 電極的安裝電極; 貫通電極,其係設於上述基底基板所形成的貫通孔; 繞拉電極,其係爲了電性連接上述壓電振動片與上述 貫通電極,而形成於上述基底基板的上面;及 金屬凸塊,其係爲了在該繞拉電極的預定位置電性連 Ο 接該繞拉電極與上述安裝電極而形成, 上述壓電振動片的長度方向的端部係被形成尖端細的 " 形狀,且上述壓電振動片係藉由上述金屬凸塊以單方支撐 - 狀態來安裝, 其特徵爲具備: 在上述基底基板的上面形成繞拉電極之工程; 在上述繞拉電極的預定位置,以能夠沿著上述壓電振 動片的長度方向之方式形成複數個上述金屬凸塊之工程; 及 -9 - 201036220 在上述金屬凸塊接合上述壓電振動片的安裝電極之工 程, 又,以上述金屬凸塊的高度能夠往對應於上述壓電振 動片的長度方向的端部之位置而變高的方式形成上述金屬 凸塊_。 在此發明的壓電振動子的製造方法中,是在金屬凸塊 電性連接壓電振動片的安裝電極時,形成具有對應於將水 晶板與基底基板保持於平行的狀態時之基底基板的表面( 繞拉電極的表面)與水晶板的表面(安裝電極的表面)的 距離的高度之金屬凸塊。因此,即使水晶板的端部被形成 尖端細的形狀時,照樣壓電振動片的軸方向與基底基板可 在保持平行狀態的狀態下凸塊接合。亦即,可不被水晶板 的形狀所左右,使水晶板對基底基板平行保持。又,由於 使用複數的金屬凸塊來支撐壓電振動片,所以可更確實地 將壓電振動片與基底基板保持於平行狀態。 本發明的振盪器的特徵係以上述任一記載的壓電振動 子作爲振盪子來電性連接至積體電路。 在此發明的振盪器中,因爲使用頻率特性及阻抗特性 等的電氣特性被安定化的壓電振動子,所以可提供一種電 氣特性安定化的高品質的振盪器。 [發明的效果] 若根據本發明的壓電振動子,則形成有金屬凸塊’其 係於金屬凸塊電性連接壓電振動片的安裝電極時’具有對 -10- 201036220 應於將水晶板與基底基板保持於平行的狀態時之基底基板 的表面(繞拉電極的表面)與水晶板的表面(安裝電極的 表面)的距離之高度。因此,即使水晶板的端部爲形成尖 端細的形狀時,還是可在壓電振動片的軸方向與基底基板 爲保持平行狀態的狀態下凸塊接合。亦即,可不被水晶板 的形狀所左右,使水晶板對基底基板保持平行。又,由於 使用複數的金屬凸塊來支撐壓電振動片,所以可更確實地 〇 將壓電振動片與基底基板保持於平行狀態。 【實施方式】 其次,根據圖1〜圖10來說明有關本發明的壓電振 動子的實施形態。 如圖1〜圖4所示,壓電振動子1是形成以基底基板 2與蓋體基板3所層疊成2層的箱型,是在内部所形成的 空腔部16内收容有壓電振動片4的表面安裝型的壓電振 ❹ 動子。 另外’在圖4中,爲了容易看圖面,而省略後述的貫 ' 通電極13,14及通孔24,25的圖示。 ' 壓電振動片4是由水晶的壓電材料所形成的AT-Cut 型的振動片,在被施加預定的電壓時振動者。 此壓電振動片4是具有:平面視大略矩形,且剖面被 加工成斜面形狀的水晶板i 7、及在對向於水晶板1 7的兩 面的位置所被配置的一對激發電極5,6、及被電性連接 至激發電極5,6的拉出電極19,20、及被電性連接至拉 -11 - 201036220 出電極19,20的安裝電極7,8。安裝電極7是被電性連 接至水晶板1 7的側面電極1 5,且被電性連接至形成有激 發電極6的一側的面之安裝電極7。 激發電極5,6、拉出電極19,20、安裝電極7,8及 側面電極1 5是例如藉由鉻(Cr )、鎳(Ni )、金(Au ) 、鋁(A 1 )或鈦(T i )等的導電性膜的被膜或組合該等導 電性膜的幾個的層疊膜所形成者。 如此構成的壓電振動片 4是利用金等的凸塊 1 1,1 2 在基底基板2的上面凸塊接合。具體而言,在基底基板2 的上面被圖案化的後述繞拉電極9,10上所形成的凸塊 1 1,1 2上,一對的安裝電極7,8分別接觸的狀態下凸塊 接合。藉此,壓電振動片4是在從基底基板2的上面以凸 塊11,12的厚度量浮起的狀態下被支持,且安裝電極7 ,8與繞拉電極9,1 0分別形成電性連接的狀態。 在此,說明有關壓電振動片4(安裝電極7)與凸塊 11的接合方法。另外,安裝電極8與凸塊12的接合方法 是和安裝電極7與凸塊11的接合方法大致相同,所以說 明省略。 本實施形態的水晶板1 7是剖面形狀被加工成斜面形 狀。亦即,水晶板1 7是長度方向的端部被加工成尖端細 的形狀,因此即使配置成水晶板1 7的軸方向(與形成有 激發電極5,6的面平行的方向)與基底基板2的表面平 行,基底基板2的表面與水晶板1 7的前端之尖端細的部 分的表面之距離也不會形成一定。於是,本實施形態是對 -12- 201036220 繞拉電極9沿著水晶板1 7的長度方向來形成2個凸塊1 1 ’分別使凸塊的高度形成相異的高度。具體而言,如圖5 所示,使高度相異的2個凸塊1 1A,1 1 B沿著水晶板1 7 的長度方向形成,凸塊11A的高度H1是以和繞拉電極9 (基底基板2)的表面與凸塊接合的位置的水晶板17(安 ' 裝電極7)的表面之間隙大致同一高度形成,凸塊11B的 - 高度H2是以和繞拉電極9 (基底基板2 )的表面與凸塊 〇 接合的位置的水晶板1 7 (安裝電極7 )的表面之間隙大致 同一高度形成。 藉由如此的構成,若在凸塊11A,11B上凸塊接合水 晶板1 7的安裝電極7,則可在水晶板1 7的軸方向被保持 成與基底基板2的表面平行的狀態下確實地支撐。 蓋體基板3是以玻璃材料、例如鈉鈣玻璃所形成的透 明絕緣基板’在接合基底基板2的接合面側形成有容納壓 電振動片4的矩形狀凹部(空腔)1 6。此凹部16是在基 〇 底基板2與蓋體基板3疊合時,成爲收容壓電振動片4的 空腔16之空腔用的凹部16。而且,蓋體基板3是在使此 ' 凹部16與基底基板2側對向的狀態下對基底基板2陽極 - 接合。 基底基板2是與蓋體基板3同樣由玻璃材料例如鈉鈣 玻璃所構成的透明絕緣基板’以可對蓋體基板3疊合的大 小來形成大致板狀。 並且’在基底基板2形成有貫通該基底基板2的一對 通孔(貫通孔)24’ 25。通孔24’ 25的一端是形成面臨 -13- 201036220 空腔16内。具體而言是形成一方的通孔24位於所被安裝 的壓電振動片4的安裝電極7,8側,另一方的通孔25位 於與壓電振動片4的安裝電極7,8側相反的側。而且, 通孔24,25是以能夠平行於基底基板2的厚度方向之方 式貫通成大致圓柱狀。另外,通孔24,25亦可形成例如 朝基底基板2的下面逐漸縮徑或擴徑的錐狀。 然後,在一對的通孔24,25中形成有以能夠塡埋該 通孔24,25的方式形成的一對貫通電極1 3,1 4。此貫通 電極13,14是擔負將通孔24,25阻塞而維持空腔16内 的氣密的同時,使後述的外部電極2 1,2 2與繞拉電極9 ,10導通的任務。並且,通孔24,25與貫通電極13,14 的間隙是利用具有與基底基板2的玻璃材料大致同一熱膨 脹係數的玻璃料(未圖示)來完全閉塞孔。 在基底基板2的上面側(接合有蓋體基板3的接合面 側),藉由導電性材料(例如鋁、矽等)來使陽極接合用 的接合膜23、及一對的繞拉電極9,10圖案化。其中接 合膜23是以能夠包圍形成於蓋體基板3的凹部16的周圍 之方式沿著基底基板2的周緣來形成。 一對的繞拉電極9’ 1〇是被圖案化成可電性連接一對 的貫通電極13,14中一方的貫通電極13與壓電振動片4 的一方的安裝電極7,及電性連接另一方的貫通電極14 與壓電振動片4的另一方的安裝電極8。具體而言,一方 的繞拉電極9是以能夠位於壓電振動片4的安裝電極7, 8側之方式形成於一方的貫通電極13的正上方。又,另 -14 - 201036220 一方的繞拉電極10是從鄰接於一方的繞拉電極9的位置 來沿著壓電振動片4而被繞拉至與基底基板2上的貫通電 極1 3對向的側之後,以能夠位於另一方的貫通電極1 4的 正上方之方式形成。 然後,在該等一對的繞拉電極9,1 0上分別形成有凸 • 塊Π,12’利用此凸塊11,12來安裝壓電振動片4。藉 ,此,壓電振動片4的一方的安裝電極7可經由一方的繞拉 0 電極9來導通至一方的貫通電極13,另一方的安裝電極8 可經由另一方的繞拉電極10來導通至另一方的貫通電極 14。 在基底基板2的下面,形成有對於一對的貫通電極 1 3,14分別電性連接的外部電極21,22。亦即,一方的 外部電極21是經由一方的貫通電極13及一方的繞拉電極 9來電性連接至壓電振動片4的第1激發電極5。又,另 一方的外部電極22是經由另一方的貫通電極14及另一方 Ο 的繞拉電極10來電性連接至壓電振動片4的第2激發電 極6。 在使如此構成的壓電振動子1作動時,是對形成於基 - 底基板2的外部電極21,22施加預定的驅動電壓。藉此 ,可在由壓電振動片4的第1激發電極5及第2激發電極 6所構成的激發電極流動電流’可以預定的頻率振動。然 後,利用振動,可作爲控制訊號的時序源或參考訊號源等 加以利用。 其次,一邊參照圖6所示的流程圖,一邊在以下說明 -15- 201036220 有關利用基底基板用晶圓4 0及蓋體基板用晶圓5 0來 製造複數個壓電振動子1的製造方法。 首先,進行壓電振動片製作工程,製作圖2〜圖 示的壓電振動片4(S10)。具體而言,首先,以預 角度切割水晶的朗伯原石,而成爲一定厚度的晶圓。 ,面磨此晶圓而粗加工後,以滾筒裝置等來加工成剖 成斜面形狀,接著,對晶圓實施洗淨等適當的處理後 該晶圓藉由光微影技術來進行金屬膜的成膜及圖案化 形成激發電極5,6、拉出電極19,20、安裝電極7, 側面電極15。藉此,可製作複數的壓電振動片4。 其次,進行第1晶圓製作工程(S20 ),其係將 形成蓋體基板3的蓋體基板用晶圓50製作至即將進 極接合之前的狀態。首先,將鈉鈣玻璃硏磨加工至預 厚度而洗淨後,如圖7所示,形成藉由鈾刻等來除去 面的加工變質層之圓板狀的蓋體基板用晶圓50 ( S2 1 其次,進行凹部形成工程(S22 ),其係於蓋體基板 圓5 0的接合面,藉由鈾刻等在行列方向形成複數個 用的凹部1 6。在此時間點,完成第1晶圓製作工程。 其次,進行第2晶圓製作工程(S 3 0 ),其係以 述工程同時或前後的時序,將之後形成基底基板2的 基板用晶圓40製作至即將進行陽極接合之前的狀態 先,將鈉鈣玻璃硏磨加工至預定的厚度而洗淨後,形 由蝕刻等來除去最表面的加工變質層之圓板狀的基底 用晶圓40 (S31)。其次,進行貫通電極形成工程 一次 4所 定的 接著 面形 ,將 ,而 8及 之後 行陽 定的 最表 )。 用晶 空腔 和上 基底 。首 成藉 基板 ;S32 -16- 201036220 ),其係於基底基板用晶圓40形成複數個一對的貫通電 極 1 3,1 4。 其次,在基底基板用晶圓4〇的上面使導電性材料圖 案化,如圖8、9所示,進行形成接合膜23的接合膜形成 工程(S33),且進行形成複數個繞拉電極9,10的繞拉 ' 電極形成工程(S 3 4 ),該繞拉電極9,1 0是分別電性連 _ 接至各一對的貫通電極13,14。另外,圖8、9所示的點 0 線Μ是表示以之後進行的切斷工程所切斷的切斷線。 特別是貫通電極1 3,1 4如上述般對基底基板用晶圓 40的上面大致形成面一致的狀態。因此,在基底基板用 晶圓40的上面被圖案化的繞拉電極9,10是之間不使產 生間隙等,以對貫通電極1 3,14密合的狀態連接。藉此 ,可使一方的繞拉電極9與一方的貫通電極13的導通性 、及另一方的繞拉電極10與另一方的貫通電極14的導通 性成爲確實者。在此時間點完成第2晶圓製作工程。 〇 可是就圖6而言,是在接合膜形成工程(S33 )之後 ,進行繞拉電極形成工程(S34 )的工程順序,但相反的 ,在繞拉電極形成工程(S34 )之後,進行接合膜形成工 - 程(S33)也無妨,或同時進行兩工程也無妨。無論哪個 工程順序,皆可實現同一的作用效果。因此,即使因應所 需來適當變更工程順序也無妨。 其次,進行將製作後的複數個壓電振動片4分別經由 繞拉電極9,10來接合於基底基板用晶圓40的上面之安 裝工程(S40 )。首先,在一對的繞拉電極9,10上分別 -17- 201036220 利用金線等來形成凸塊11,12。 在此,本實施形態是在各個的凸塊1 1 ’ 1 2個高度相異的凸塊。具體而言’凸塊11是 17的長度方向來形成高度相異的2個凸塊11, 塊11A的高度H1是以和基底基板2的表面與 位置的水晶板1 7的表面之間隙大致同一高度 塊1 1 B的高度Η 2是以和基底基板2的表面與 位置的水晶板1 7的表面之間隙大致同一高度 樣,凸塊12是形成具有高度Η1的凸塊12Α、 Η2的凸塊1 2Β。另外’爲了形成高度相異的 使用金線時可採使用線徑相異的線來形成各個 法、或調整凸塊形成時的壓著力、壓著時間等 之方法。爲了利用金線來形成凸塊,而藉由超 在繞拉電極9,10上接合金線,以適當的時序 此切斷金線,形成具有所望大小的凸塊。例 11Α ( 12Α)及11Β ( 12Β)能夠在其底部接觸 2個的凸塊時,是將凸塊11Α(12Α)的高度 〜ΙΟΟμιη,將凸塊11Β(12Β)的高度Η2形尽 〇 而且,將壓電振動片4的尖端細的基部 11,12上之後,一邊將凸塊U,12加熱至預 邊將壓電振動片4推至凸塊η,12。藉此,壓 會被凸塊η,1 2機械性地支撐,且安裝電極 電極9 ’ 1 0會形成電性連接的狀態。並且, 2分別形成 沿著水晶板 \,1 1 Β,凸 凸塊接合的 來形成,凸 凸塊接合的 來形成。同 及具有高度 凸塊,例如 的凸塊之方 來形成凸塊 音波及放電 再放電,藉 如,以凸塊 的方式形成 Η 1形成8 0 2 4〇 〜70μιυ 載置於凸塊 定溫度,_ [電振動片4 7,8與繞拉 一旦在凸塊 •18- 201036220 11A,11B上凸塊接合水晶板17的安裝電極7’且在 1 2 A,1 2 B上凸塊接合水晶板1 7的安裝電極8,則水 17會在與基底基板2平行保持的狀態下被確實地支 結果,壓電振動片4會被凸塊接合’且在從基底基板 圓4(^的上面浮起的狀態下被支撐。並且,在此時間 ' 壓電振動片4的一對的激發電極5,6是分別對一對 - 通電極13,14形成導通的狀態。
〇 在壓電振動片4的安裝終了後,進行疊合工程I ),其係對基底基板用晶圓40疊合蓋體基板用晶圓 具體而言,一邊將未圖示的基準標記等作爲指標,一 兩晶圓4 0,5 0對準於正確的位置。藉此,所被安裝 電振動片4會形成被收容於以兩晶圓40,50所包圍 腔1 6内之狀態。 疊合工程後,進行接合工程(S60 ),其係將疊 2片晶圓40,50放入未圖示的陽極接合裝置,在預 〇 溫度環境施加預定的電壓而陽極接合。具體而言,在 膜2 3與蓋體基板用晶圓5 0之間施加預定的電壓。於 ' 在接合膜23與蓋體基板用晶圓50的界面產生電氣化 ' 反應’兩者會分別牢固地密合而被陽極接合。藉此, 壓電振動片4密封於空腔16内,可取得基底基板用 40與蓋體基板用晶圓50接合之圖1 〇所示的晶圓體 另外’在圖10中’爲了容易看圖面,圖示分解晶圓| 的狀態’自基底基板用晶圓40省略接合膜23的圖示 外’圖1 0所示的點線Μ是表示以之後進行的切斷工 凸塊 晶板 撐。 用晶 點, 的貫 :S50 50 ° 邊將 的壓 的空 合的 定的 接合 是, 學的 可將 晶圓 60 <= 1 60 。另 程所 -19- 201036220 切斷的切斷線。 可是,在進行陽極接合時,因爲形成於基底基板用晶 圓40的通孔24,25是藉由貫通電極13,14來完全阻塞 ,所以空腔1 6内的氣密不會有經由通孔24,25而有損的 情形。 而且,在上述的陽極接合終了後,進行外部電極形成 工程(S 7 0 ),其係於基底基板用晶圓40的下面使導電性 材料圖案化,而形成複數個分別電性連接至一對的貫通電 極13,14之一對的外部電極21,22。藉由此工程,可利 用外部電極21,22來使密封於空腔16内的壓電振動片4 作動。 特別是在進行此工程時也與繞拉電極9,1 0的形成時 同樣,對於基底基板用晶圓40的下面,貫通電極13,14 會形成大略面一致的狀態,因此所被圖案化的外部電極 2 1,2 2是之間不使發生間隙等,對於貫通電極1 3,1 4以 密合的狀態連接。藉此,可使外部電極2 1,2 2與貫通電 極13,14的導通性成爲確實者。 其次,進行切斷工程(S 8 0 ),其係沿著圖1 0所示的 切斷線Μ來切斷所被接合的晶圓體60,而小片化。其結 果,可一次製造複數個圖1所示的2層構造式表面安裝型 的壓電振動子1,其係於被互相接合的基底基板2與蓋體 基板3之間形成的空腔16内密封壓電振動片4。 然後,進行内部的電氣特性檢査(S90 )。亦即,測 定壓電振動片4的共振頻率、共振電阻値、驅動電平特性 -20- 201036220 (共振頻率及共振電阻値的激發電力依存性)等而檢查。 並且,一倂檢查絕緣電阻特性等。然後,最後進行壓電振 動子1的外觀檢査,而最終檢查尺寸或品質等。藉此完成 壓電振動子1的製造。 其次,一邊參照圖11 一邊說明有關搭載本發明的壓 電振動子之振盪器的實施形態。 如圖11所示,振盪器155是構成爲將壓電振動子1 〇 電性連接至積體電路1 5 6的振盪子。此振盪器1 5 5是具備 安裝有電容器等的電子零件157之基板158。在基板158 安裝有振盪器用的積體電路156,在此積體電路156的附 近安裝有壓電振動子1的壓電振動片4。該等電子零件 157、積體電路156及壓電振動子1是藉由未圖示的配線 圖案來分別電性連接。另外,各構成零件是藉由未圖示的 樹脂來模製。 在如此構成的振盪器1 5 5中,一旦對壓電振動子1施 © 加電壓,則壓電振動子1内的壓電振動片4會振動。此振 動是依據壓電振動片4所具有的壓電特性來變換成電氣訊 ' 號’作爲電氣訊號來輸入至積體電路156。所被輸入的電 氣訊號是藉由積體電路1 5 6來進行各種處理,作爲頻率訊 號輸出。藉此,壓電振動子1具有作爲振盪子的機能。 若根據本實施形態的振盪器1 5 5,則因爲使用頻率特 性及阻抗特性等的電氣特性被安定化的壓電振動子!,所 以可提供一種電氣特性安定化之高品質的振盪器i 5 5。 另外’本發明並非限於上述的實施形態,亦包含在不 -21 - 201036220 脫離本發明的主旨範圍中對上述的實施形態施加各種的變 更者。亦即,在實施形態所舉的具體構造或構成等只不過 是其一例,可適當變更。 例如,在本實施形態中,是將壓電振動片(水晶板) 的平面視形狀設爲矩形狀來進行說明,但並非限於此情況 ,亦可爲圓形狀。只要配合壓電振動片(水晶板)的厚度 方向的形狀來調整凸塊形狀(凸塊高度)即可。 並且,在本實施形態中,是使用斜面形狀的水晶板時 的說明,但亦可使用凸面形狀的水晶板。 而且,在本實施形態中,是沿著壓電振動片的長度方 向來形成2個凸塊時的說明,但亦可爲形成3個以上。又 ,本實施形態中,2個的凸塊是取間隔形成,但如圖12 所示般,亦可爲不取間隔來連續地形成。只要以凸塊的頂 部能夠配合壓電振動片的形狀之方式來形成複數個既可。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明的實施形態之壓電振動子的槪略構成圖 〇 圖2是沿著圖1的A - A線的剖面圖。 圖3是本發明的實施形態之壓電振動子的水平剖面圖 〇 圖4是本發明的實施形態之壓電振動子的分解立體圖 〇 圖5是表示本發明的實施形態之凸塊的形成方法的說 -22- 201036220 明圖。 圖6是表示本發明的實施形態之壓電振動子的製造方 法的流程圖。 圖7是表示沿著圖6所示的流程圖來製造壓電振動子 時之一工程的圖’顯示在成蓋體基板的基礎的蓋體基板用 ' 晶圓形成複數的凹部的狀態的圖。 -圖8是表示沿著圖6所示的流程圖來製造壓電振動子 〇 時之一工程的圖,顯示在基底基板用晶圓的上面使接合膜 及繞拉電極圖案化的狀態的圖。 圖9是圖8的部分擴大立體圖。 圖1 〇是表不沿著圖6所不的流程圖來製造壓電振動 子時之一工程的圖,在將壓電振動片收納於空腔内的狀態 下,基底基板用晶圓與蓋體基板用晶圓被陽極接合的晶圓 體的分解立體圖。 圖u是表示搭載本發明的實施形態的壓電振動子之 〇 振盡器的槪略構成圖。 圖1 2是表示本發明的實施形態的凸塊的形成方法的 ' 別的態樣的說明圖。 - 圖1 3是表示斜面形狀的水晶板的立體圖。 圖14是表示凸面形狀的水晶板的立體圖。 圖15是表示使用以往的方法來凸塊接合斜面形狀的 水晶體之狀態的說明圖。 【主要元件符號說明】 -23- 201036220 1 :壓電振動子 2 :基底基板 3 :蓋體基板 4 :壓電振動片 5 :激發電極 6 :激發電極 7 :安裝電極 8 :安裝電極 9 :繞拉電極 1 〇 :繞拉電極 1 1 ( 1 1 A,1 1 B ):凸塊(金屬凸塊) 1 2 ( 1 2 A,1 2 B ):凸塊(金屬凸塊) 13 :貫通電極 14 :貫通電極 1 6 :空腔 1 7 :水晶板 24 :通孔(貫通孔) 2 5 :通孔(貫通孔) HI,H2 :凸塊的高度 -24-
Claims (1)
- 201036220 七、申請專利範圍: 1. —種壓電振動子,其特徵係具備: 基底基板; 盍體基板’其係接合於上述基底基板,在與上述基底 基板之間形成空腔; - 壓電振動片’其係收納於上述空腔内,在水晶板的外 -表面形成有激發電極及電性連接至該激發電極的安裝電極 〇 ,且其長度方向的端部被形成尖端細的形狀; 貫通電極,其係設於上述基底基板所形成的貫通孔;. 繞拉電極,其係爲了電性連接上述壓電振動片與上述 貫通電極,而形成於上述基底基板上;及 金屬凸塊,其係電性連接上述繞拉電極與上述安裝電 極,且爲了以單方支撐狀態來安裝上述壓電振動片,而爲 形成於上述繞拉電極上的金屬凸塊,沿著上述壓電振動片 的長度方向來形成複數個,且該等的高度係往對應於上述 〇 壓電振動片的長度方向的端部之位置而變高。 2. 如申請專利範圍第1項之壓電振動子,其中,上述 ' 壓電振動片爲AT-cut振動片。 - 3 .如申請專利範圍第1項之壓電振動子,其中,上述 金屬凸塊爲金凸塊。 4. 如申請專利範圍第1項之壓電振動子,其中,上述 水晶板的形狀爲斜面形狀或凸面形狀。 5. —種壓電振動子的製造方法,該壓電振動子係具備 -25- 201036220 基底基板; 蓋體基板,其係接合於上述基底基板,在與上述基底 基板之間形成空腔; 壓電振動片,其係收納於上述空腔内,在水晶板的外 表面形成有激發電極及電性連接至該激發電極的安裝電極 ,且其長度方向的端部被形成尖端細的形狀; 貫通電極’其係設於上述基底基板所形成的貫通孔; 繞拉電極,其係爲了電性連接上述壓電振動片與上述 貫通電極,而形成於上述基底基板上;及 金屬凸塊,其係電性連接上述繞拉電極與上述安裝電 極,且爲了以單方支撐狀態來安裝上述壓電振動片,而形 成於上述繞拉電極上, 其特徵爲: 在上述基底基板上形成繞拉電極, 在上述繞拉電極上將上述金屬凸塊沿著上述壓電振動 片的長度方向來形成複數個,該等的高度係往對應於上述 壓電振動片的長度方向的端部之位置而變高, 在上述金屬凸塊接合上述壓電振動片的安裝電極,以 單方支撐狀態來安裝上述壓電振動片。 6.—種振盪器,其特徵係具備: 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動子:及 積體電路’其係電性連接上述壓電振動子作爲振盪子 -26-
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