TWI390842B - 壓電振動器、振盪器、電子零件、電子裝置、製造壓電振動器之方法及製造電子零件之方法 - Google Patents

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Description

壓電振動器、振盪器、電子零件、電子裝置、製造壓電振動器之方法及製造電子零件之方法
本發明係相關於壓電振動器、振盪器、電子零件、電子裝置、製造壓電振動器之方法及製造電子零件之方法。
近年來,有使用各種電子零件,例如壓電振動器,當作可攜式電話或可攜式資訊端子裝置中之時間源、控制信號的時序源等。具有一壓電振動器,其包括由重疊基座構件和蓋構件所構成的緊密密封容器,及設置在緊密密封容器的內部之壓電振動片。以緊密密封容器緊密密封內部,用以藉由保持壓電振動片的周圍是真空狀態以穩定化壓電振動片的振動特性。眾所皆知地是,壓電振動器被設置有接合膜,其在基座構件和蓋構件之間包含鋁等金屬用以接合基座構件和蓋構件(例如參考專利參考文件1)。
然而,當設置包含金屬的此種接合膜時,無法在蓋構件和基座構件之間的重疊面上延伸施加電壓到壓電振動片之複數引出電極。因為當接合膜設置在蓋構件和基座構件之間時,使接合膜和複數引出電極發生短路。
因此,可以設想例如在基座構件中設置一與緊密密封容器的內部等相通之通孔,並且經由通孔連接壓電振動片和外部電極。
[專利參考文件1]JP-A-2000-68780
然而,根據如上述設置通孔的構造,由於老舊退化、碰撞等各種因素容易在通孔的內部產生小空隙而導致外面空氣從空隙入侵到緊密密封容器的內部。當外面空氣入侵緊密密封容器的內部時,對壓電振動片的振動特性產生影響。因此,設置的通孔越多,問題越嚴重。另外,當由於近年來可攜式端子資訊裝置之小尺寸形成和高密度形成的要求必須進一步縮小壓電振動器的尺寸時,設置適當運作的通孔變得困難。
另外,當壓電振動片等的裝置是多端子型時,在基座構件或蓋構件中必須形成一些通孔,在此殼體中,空間受限並且也導致強度降低,因此,該殼體無法符合小尺寸形成和高密度形成的要求。
鑑於此種狀況完成本發明,其目的係提供壓電振動器、振盪器、電子零件、電子裝置、製造壓電振動器之方法及製造電子零件之方法,其能夠快速且容易地設置施加電壓到壓電振動片等的裝置之複數電極,除此之外,能夠在長時間保持緊密密封容器的內部之氣密性的同時實現小尺寸形成和高密度形成。
本發明為了解決上述問題設置下列機構。
根據本發明,設置有壓電振動器,包含緊密密封容器,係藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件所構成;壓電振動片,設置在緊密閉合容器的內部;引出電極,設置在蓋構件的重疊面,經由連接部位電連接到壓電振動片,並且延伸連接部位到蓋構件的重疊面之邊緣部位;外部電極,從緊密閉合容器的側面電連接到引出電極;及接合膜,包含金屬,設置在蓋構件的重疊面和基座構件的重疊面之間,其中絕緣膜設置在至少引出電極與蓋構件的重疊面和基座構件的重疊面之間的接合膜之間。
依據根據本發明的壓電振動器,經由接合膜容易地接合蓋構件和基座構件,及從緊密密封容器的側面形成外部電極。另外,當電壓施加到外部電極時,經由引出電極和連接部位施加電極到壓電振動片。在此時,因為絕緣膜設置在至少引出電極和接合膜之間,所以可防止引出電極和接合膜被導電。另外,外部電極從緊密密封容器的側面連接到引出電極,因此不需要在緊密密封容器的底面等設置通孔等。
另外,"至少"表示最少絕緣膜可設置在引出電極和接合膜之間,另外除了在此之間之外也可設置絕緣膜。例如,絕緣膜可設置成從引出電極開始在蓋構件的重疊面上之上加寬,或絕緣膜可設置在包括引出電極的蓋構件(不包括連接部位)之重疊面的一面中或在重疊面的邊緣部位之整個周圍中。
另外,依據根據本發明的壓電振動器,蓋構件和基座構件包含玻璃,及其中蓋構件和基座構件經由接合膜陽極式接合。
在根據本發明的壓電振動器中,包含玻璃的蓋構件和基座構件經由接合膜陽極式接合。
藉此,可匹配蓋構件和基座構件的熱膨脹係數,及蓋構件和基座構件可以絕佳準確性穩固地接合。
另外,依據根據本發明的壓電振動器,蓋構件的重疊面包含延伸引出電極的電極面和非電極面,及其中絕緣膜設置在引出電極和非電極面之上,及基座構件的一側上之絕緣膜的表面被形成有藉由弄平而平直的平坦部位。
在根據本發明的壓電振動器中,絕緣膜設置在引出電極和非電極面之上,及藉由弄平而平直的平坦部形成在基座構件的一側上之蓋絕緣膜的表面上。
藉此,藉由吸收引出電極和非電極面之間的高度差可使絕緣膜的表面均勻,及蓋構件和基座構件可以更佳的準確性穩固地接合。
依據根據本發明的壓電振動器,設置至少三引出電極。
另外,依據根據本發明的壓電振動器,設置複數壓電振動片。
在根據本發明的壓電振動器中,設置至少三引出電極,另外,設置複數壓電振動片,因此,可容易符合與壓電振動器整合之裝置等的各種要求。
另外,依據根據本發明的壓電振動器,上述壓電振動器電連接到積體電路當作振盪段。另外,根據本發明的電子裝置包含上述壓電振動器。
在根據本發明的振盪器和電子裝置中,可達成類似於上述壓電振動器的效果之效果。
另外,根據本發明,提供有製造壓電振動器之方法,係為製造包括藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件所構成之緊密密封容器及設置在緊密密封容器的內部之壓電振動片的壓電振動器之方法,該方法包含電極形成步驟,形成連接到壓電振動片的連接部位和引出電極,用以在蓋構件的重疊面延伸連接部位到蓋構件的重疊面之邊緣部位;絕緣膜形成步驟,在至少電極形成步驟所形成的引出電極上形成絕緣膜;接合膜形成步驟,形成包含金屬或矽樹脂的接合膜,該接合膜用以接合蓋構件和基座構件到絕緣膜形成步驟所形成的絕緣膜上;連接步驟,電連接壓電振動片到電極形成步驟所形成的連接部位;接合步驟,藉由插入連接步驟所連接的壓電振動片經由接合膜形成步驟所形成的接合膜接合蓋構件和基座構件;及外部電極形成步驟,從具有接合步驟所接合的蓋構件和基座構件之緊密密封容器的側面電連接外部電極到引出電極。
依據製造根據本發明的壓電振動器之方法在電極形成步驟中,基座構件的重疊面被形成有連接部位和引出電極,及在絕緣膜形成步驟中,在至少引出電極上形成絕緣膜。另外,在接合膜形成步驟中,接合膜被形成在絕緣膜上,及在連接步驟中,壓電振動器電連接到連接部位。另外,在接合步驟中,藉由插入壓電振動片經由接合膜接合蓋構件和基座構件,及在外部電極形成步驟中,外部電極從緊密密封容器的側面電連接到引出電極。
藉此,至少在引出電極和接合膜之間設置絕緣膜,因此可以設置防止引出電極和接合膜被導電之壓電振動器。另外,因為外部電極從緊密密封容器的側面連接到引出電極,所以也不需要在例如緊密密封容器的底面等設置通孔等。
另外,"至少"表示最少絕緣膜可設置在引出電極,也可設置在除了引出電極上之外的部位。
根據本發明,設置有電子零件,包含一緊密密封容器,係藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件所構成;一裝置,設置在緊密密封容器的內部;複數引出電極,各個設置在蓋構件和基座構件的任一個之重疊面,及包括電連接到該裝置之內側連接部位,設置在蓋構件和基座構件的其中之一的重疊面之邊緣部位之外側連接部位;及配線部位,用以電連接內側連接部位和外側連接部位;及絕緣膜,設置在蓋構件和基座構件的其中之一的重疊面以覆蓋複數引出電極。
在根據本發明的電子零件中,當施加電壓到外連接部位時,經由配線部位和內側連接部位施加電壓到裝置。另外,因為外部電極連接到接觸到緊密密封容器的測部位之引出電極的外連接部位,所以不需要在例如緊密密封容器的底面等設置通孔等。
另外,依據根據本發明的電子零件,藉由室溫接合、陽極接合、或直接接合的任一接合方式接合蓋構件和基座構件。
在根據本發明的電子零件中,使用室溫接合、陽極接合、直接接合等的接合方式,因此蓋構件和基座構件可以絕佳準確性穩固地接合。
另外,依據根據本發明的電子零件,以藉由弄平而平直的平坦形狀形成與蓋構件和基座構件的另一個之重疊面相對的絕緣膜之一面。
在根據本發明的電子零件中,以平坦形狀形成絕緣膜的一面,因此由於配置引出電極在蓋構件和基座構件的重疊部位容易產生之凹處和突出部位可以平坦形狀加以平直。藉此,在確保高密封性能的同時,能夠以更佳的準確性穩固地接合蓋構件和基座構件。
另外,依據根據本發明的電子零件,藉由陽極接合以板形形狀接合蓋構件和基座構件,及其中用以以板形形狀陽極式接合蓋構件和基座構件之包含金屬或矽樹脂的接合膜形成在蓋構件和基座構件的另一個之重疊面與絕緣膜之間。
在根據本發明的電子零件中,包含金屬或矽樹脂的接合膜形成在蓋構件和基座構件的另一重疊面與絕緣膜之間,因此蓋構件和基座構件可利用接合膜陽極式接合。因此,玻璃材料可被用於蓋構件或基座構件,並且可設置不昂貴且穩定的電子零件。
另外,根據本發明,提供有製造電子零件之方法,係為製造包含藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件構成緊密閉合容器,和設置在緊密閉合容器的內部之裝置的電子零件之方法,該方法包含電極形成步驟,形成複數引出電極,該複數引出電極在蓋構件和基座構件的其中之一的重疊面從電連接到裝置的內側連接部位延伸到設置在蓋構件和基座構件的任一個之重疊面的邊緣部位之外側連接部位;絕緣膜形成步驟,在一重疊面形成絕緣膜以覆蓋電極形成步驟所形成的複數引出電極;裝置安裝步驟,電連接裝置到電極形成步驟所形成的引出電極;及接合步驟,以配置裝置安裝步驟所安裝的裝置在其內部之狀態接合蓋構件和基座構件。
在製造根據本發明的電子零件之方法中,在電極形成步驟中,引出電極形成在基座構件的重疊面中,及在絕緣膜形成步驟中,絕緣膜被形成用以覆蓋引出電極。另外,在裝置安裝步驟中,裝置電連接到引出電極。另外,在接合步驟中,以配置裝置在其內部的狀態蓋構件和基座構件。另外,外部電極從緊密密封容器的側面連接到引出電極,因此也不需要在例如緊密密封容器的底面等設置通孔等。
根據本發明,不需要設置通孔等,引出電極可避免被導電,因此可快速且容易地設置用以施加電壓到壓電振動片的裝置等之複數電極,並且也可在長時間保持緊密密封容器的內部之氣密性的同時處理小尺寸形成和高密度形成。
(實施例1)
將參考附圖說明根據本發明的第一實施例之石英應體振動器(壓電振動器)如下。
在圖1中,記號1表示石英晶體振動器。
石英晶體振動器1包括大體上以矩形形狀形成的緊密密封容器2,和設置在緊密密封容器2的內部之石英晶體振動片(壓電振動片)3。
石英晶體振動片3被構製當作音叉型振動片,其中分別在其基座端側整合式連接彼此平行延伸的兩振動臂3a(圖示於圖13)。石英晶體振動片3的基座端部位被電連接到稍後將說明的連接部位15,藉此,以懸臂形式支撐以固定緊密密封容器2的內部。另外,石英晶體振動片3包含石英並且藉由施加電壓以預定頻率振動。
另外,藉由大體上分別在其厚度方向以矩形板形狀重疊蓋構件6和基座構件7以構成緊密密封容器2。
蓋構件6的兩主要面之一主要面6a被形成有矩形的蓋側凹處部位10。同樣地,基座構件7的一主要面7a被形成有矩形的基座側凹處部位11。另外,在蓋側凹處部位10和基座側凹處部位11彼此相對的狀態中,藉由重疊一主要面6a及主要面7a接合蓋構件6及基座構件7。也就是說,使一主要面6a充作蓋構件6的重疊面,及使一主要面7a充作基座構件7的重疊面。藉由以此方式使蓋側凹處部位10和基座側凹處部位11彼此相對,在緊密密封容器2的內部形成空腔部位12,及藉由空腔部位12使石英晶體振動片3振動。在緊密密封容器2的內部被氣密式密封,並且將空腔部位12維持在真空狀態。
連接部位15電連接到石英晶體振動片3,及延伸連接部位15到一主要面6a的邊緣部位之引出電極16被設置在蓋構件6的一主要面6a上。
連接部位15和引出電極16包含諸如鉻、鈦等導電材料。如圖4所示,兩連接部位15設置在蓋側凹處部位10的長度方向之一端側上,及使兩連接部位15充作施加電壓到石英晶體振動片3之正極和負極端子。在蓋構件6的W之寬度方向(長度方向)的兩端設置引出電極16,及兩端上的引出電極16被設置遍及深度方向D的總長度。在兩端上的引出電極16中,經由引出部位17,一引出電極16整合式連接到一連接部位15,及另一引出電極16整合式連接到另一連接部位15。另外,延伸連接部位15和引出電極16之一主要面6a的一面構成電極面25,和除了電極面25之外,不延伸連接部位15和引出電極16的其一面構成非電極面26。
另外,如圖1所示,以包含諸如鉻、矽樹脂等的接合膜插入基座構件7的一主要面7a。
另外,以圓弧狀去除接合膜20的四角,及彼此相對的基座構件7之四角循著圓弧狀設置有外部端子連接部位21。
另外,根據實施例的石英晶體振動器1包括含有諸如SiO2 ,Si3 N4 等的絕緣膜22。如圖6所示,絕緣膜22被設置成加寬遍及引出電極16和非電極面26的表面,及被設置成遍及包括引出電極16的一主要面6a之邊緣部位的總周圍。循著外部端子連接部位21的圓弧狀去除絕緣膜22的四角。上述接合膜20被設置在絕緣膜22上。另外,如圖1所示,配置在基座構件7的一側上之絕緣膜22的表面(基座構件測表面)22a被形成有藉由弄平表面22a所構成的平坦部位35。藉由平坦部位35平直表面22a。
另外,雖然在圖1中,以層的形狀重疊引出電極16、絕緣膜22、接合膜20的部位之全部膜的厚度被圖示成比石英晶體振動片3的厚度厚,但是這是因為膜的構成被誇張圖示以利於瞭解,事實上,石英晶體振動瑱3厚於全部膜。
另外,根據實施例的蓋構件6和基座構件7例如包含玻璃,並且經由接合膜20陽極式接合蓋構件6和基座構件7。
另外,根據實施例的外部端子連接部位21被設置有外部端子(外部電極)27。在外部端子27的緊密密封容器2之高度方向H中的一端被電連接到引出電極16,及其另一端被延伸到緊密密封容器2的底面部位(基座構件7的另一主要面)。也就是說,外部端子27從緊密密封容器2的側面連接到引出電極16。另外,藉由構成其一對形成外部端子27。也就是說,如圖16所示,外部端子27被延伸超過形成在四角的外部端子連接部位21之寬度方向W的一端側上之兩外部端子連接部位21之間,同樣地,延伸超過形成在寬度方向W的另一端側上之兩外部端子連接部位21之間。另外成,對外部電極27連接到一引出電極16或另一引出電極16,並且充作用以施加電壓到石英晶體振動片3的正極和負極外部電極。
在此種構成之下,當施加預定電壓到外部端子27時,經由引出電極16和連接部位施加電壓到石英晶體振動片3。然後,藉由壓電作用,在彼此接近或彼此遠離的方向,以預定週期彎曲式移動振動臂3a,即藉由相反相位的模式。
接著,將說明製造根據實施例的石英晶體振動器之方法。
首先,用機器形成蓋構件6。也就是說,如圖2及圖3所示,包含玻璃之用於蓋部位的晶圓30被拋光以構成預定厚度並且被清洗。另外,藉由蝕刻等去除最高表面上的工作修改層。另外,藉由蝕刻等將複數蓋側凹處部位10形成在用於蓋部位之晶圓30的一主要面30a。另外,雖然在圖2及圖3中,為了簡單說明只清楚圖示一蓋側凹處部位10,但是事實上,可在遍及用於蓋部位的晶圓30之一主要面30a的整個面之行及列方向連續形成複數蓋側凹處部位10。也就是說,用於蓋部位的晶圓30與複數蓋構件6校直並且整合式形成,此處,用於蓋部位的晶圓30對應於蓋構件6。另外,用於蓋部位的晶圓30之一主要面30a對應於蓋構件6的一主要面6a,即蓋構件6的重疊面。
另外,用機器形成基座構件7。也就是說,類似於蓋構件6,在包含圖示於圖15的玻璃之用於基座的晶圓31之一主要面31a上形成複數基座側凹處部位11。另外在此處,用於基座的晶圓31對應於基座構件7,及用於基座的晶圓31之一主要面31a對應於主要基座構件7的一主要面7a。
接著,當以具有預定尺寸的矩形環繞各個基座側凹處部位11時,矩形形狀的四角分別設置有圖16所示的通孔32。雖然在晶錠切割步驟中將通孔32一分為四,但是如後面所言,一分為四的部位構成上述外部端子連接部位21。
另外,藉由拋光和蝕刻人工石英,以機器形成音叉型石英晶體振動片3。
之後,如圖4及圖5所示,用於蓋部位的晶圓30之一主要面30a被形成有連接部位15和引出電極16(電極形成步驟)。也就是說,藉由濺射或蒸汽澱積使一主要面30a形成有電極層,並且藉由蝕刻等整合式圖型化有連接部位15和引出電極16。
另外,如圖6及圖7所示,形成絕緣膜22(絕緣膜形成步驟)。也就是說,藉由濺射、晶圓澱積、氣體相位生長法、塗層法等,在包括引出電極16的表面之一主要面30a的邊緣部位之整個周圍上形成絕緣膜22。另外,絕緣膜22的厚度比引出電極16的厚度厚,大約是幾μm。
接著,將說明絕緣膜22的平坦化。如圖8所示,一主要面30a被設置有引出電極16,因此,在引出電極16和非電極面26之間產生有引出電極16的厚度尺寸h量之高度差。因此,當絕緣膜22被形成為薄的時,在絕緣膜22的表面上產生高度差。因此,根據實施例,如圖9所示,首先,絕緣膜22被形成為厚的。之後,藉由例如蝕刻、濺射等方法使絕緣膜22的表面平坦,並且如圖10所示,在引出電極16和非電極面26上使表面平直。藉此,絕緣膜22的表面未設置有高度差並且變均勻。另外,在此刻弄平的部位構成上述的平坦部位35。
另外,根據形成在用於基座的晶圓31之通孔32,如圖6所示,藉由照相平板印刷術利用圖型化以圓弧狀去除四角。另外,同樣地,也去除連接部位15和蓋側凹處部位10的表面上之絕緣膜。
之後,如圖11及圖12所示,形成接合膜20(接合膜形成步驟)。也就是說,藉由濺射或蒸汽澱積在絕緣膜22上形成接合膜20。另外,藉由照相平板印刷術利用圖型化根據絕緣膜的圓弧狀去除接合膜的四角。另外,同樣地,也去除連接部位15和蓋側凹處部位10的表面上之接合膜20。
另外,如圖13及圖14所示,石英晶體振動片3的基座端部位電連接到連接部位15(連接步驟)。藉此,固定石英晶體振動片3。可選擇使用超音波的金金接合或焊接接合,或使用導電膠黏劑的方法當作連接方法。
接著,如圖15所示,用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31被陽極式接合(接合步驟)。也就是說,在真空中,使用於基座的晶圓31重疊用於蓋部位的晶圓30以覆蓋石英晶體振動片3等。在此刻,蓋側凹處部位10和基座側凹處部位11分別彼此相對,藉以形成空腔部位12。另外,在此刻,包含例如矽樹脂的接合膜20和包含玻璃的用於基座之基座31的一主要面31a產生彼此緊密接觸的狀態。
在此狀態下,用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31被加熱到預定溫度並且施加有預定電壓。結果,在接合膜20和一主要面31a之間產生靜電吸引力以使彼此產生緊密接觸成陽極式接合。藉此,氣密式密封空腔部位12以在列和行方向連續形成緊密閉合容器2。之後,停止施加電壓,將用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31逐漸冷卻回到室溫。在升高用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31之溫度以回到室溫期間,用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31由於升高溫度而熱膨脹,且由於冷卻而收縮,藉以逐漸恢復到原有狀態。
之後,如圖16及圖17所示,外部端子27設置在各自的緊密閉合容器2(外部電極形成步驟)。也就是說,以金屬遮蔽用於基座的晶圓31之另一主要面,並且藉由濺射或蒸汽澱積形成有薄膜。藉此,設置有從通孔32的內面延伸到用於基座的晶圓31之另一主要面的一對外部端子27。外部端子27經由通孔32連接到引出電極16的四角。
另外,在晶錠切割步驟切割用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31。也就是說,在外部電極形成步驟之後的用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31被安裝在晶錠切割鋸上,並且在連接通孔32的直線上,在列和行方向利用晶錠切割刀片切割。藉此,通孔32被一分為四,並且各自分開部位以上述的圓弧狀構成外部端子連接部位21。
如上述,根據實施例的石英晶體振動器1,將絕緣膜22設置在接合膜20和引出電極16之間,因此,接合膜20和引出電極16彼此絕緣且彼此不干擾。因此,可防止引出電極16和接合膜20彼此導電。另外,藉由分割通孔32,形成外部端子連接部位21,經由外部端子連接部位21將外部端子27從緊密閉合容器2的側面連接到引出電極16,因此,可防止通孔32留在基座構件7的另一主要面上。因此,外面空氣不會從通孔的空隙侵入。
因此,在長時間維持緊密閉合容器2內部的氣密性同時,能夠容易設置用以供應電壓到石英晶體振動片3之複數電極。
另外,因為蓋構件6和基座構件7包含相同玻璃構件,所以可使蓋構件6和基座構件7的膨脹係數相匹配。因此,在接合步驟中,可使熱膨脹和收縮的變形量相匹配,及可精準地穩固接合蓋構件6和基座構件7。
另外,因為在引出電極16和非電極面26上設置絕緣膜22,並且絕緣膜22的表面22a設置有平坦部位35,可藉由吸收引出電極16和非電極面26之間的步進差加以均勻地平直表面22a,及可更精準地穩固接合蓋構件6和基座構件7。
(實施例2)
接著,將說明本發明的第二實施例。
圖18到圖21圖示本發明的第二實施例。
在圖18到圖21中,與圖1到圖17所圖解的構成元件相同之部位以相同記號標示,並且省略其說明。
該實施例的基本構成與第一實施例相同,此處將只說明差異處。
根據實施例,如圖18所示,蓋側凹處部位10在寬度方向W一分為二,及用以隔開蓋側凹處部位10的隔開部位36被設置有兩對連接部位15。另外,隔開部位36構成蓋構件6的一主要面6a。另外,經由引出部位17將各自的連接部位15延伸到一主要面6a的四角。另外,如圖21所示,連接部位15被設置有角速度感測器(壓電振動片)37。
當使用石英當作角速度感測器37的壓電元件時,提供有抗環境溫度變化的高穩定電特性。角速度感測器37係藉由具有基座部位37b在其長度方向的中央之結構所構成,包括用於振動的一對振動臂37a,其從基座部位37b在一方向延伸,並且包括用於偵測的一對振動臂37a,其與一對振動臂37a相對並且從基座部位37b延伸到與一對振動臂37a相反的一側,及其外形從平面看來構成H形形狀。下面將簡單說明操作H形形狀的角速度感測器(壓電型振動迴轉儀)之原理。
用於振動的振動臂37a被形成有激勵電極(未圖示),該激勵電極在供應有預定交流電電壓時在深度方向D產生電場,及用於振動的該對振動臂37a完成彎曲移動。在此狀態下,當轉動角速度ω在延伸於寬度方向W的軸四周操作時,根據轉動角速度ω的柯氏力在與振動方向垂直的方向操作,及振動臂37a在高度方向H振動。經由基座部位37b將振動傳送到用於偵測的振動臂37a,並且以諧振頻率振動用於偵測的該對振動臂37a。用於偵測的振動臂37a在其側面被設置有用於偵測振動的電極襯墊(未圖示),用以偵測根據用於偵測的振動被部位37a之壓縮和拉張變形所產生的交流電電壓之電信號。藉由輸出偵測到的電信號到封裝外面的電路(未圖示)並且處理該信號,可得知轉動角速度ω和其轉動方向。
需要四片外部端子連接偵測元件和外部電路之間的電信號。也就是說,共有一對外部端子的四片,用以供應用於振動的振動臂37a上之交流電電壓和用以輸出偵測信號之連接到用於偵測的振動臂37a之電極襯墊的一對外部端子。
不然,雖然未圖示,但是也可構成有配置半導體積體電路在緊密閉合容器的內部並且完成信號處理之構成。在此例中,偵測元件電連接到半導體積體電路。在連接半導體積體電路和緊密閉合容器2內部的電路時,例如,由"VDD(直流電電壓)"、"GND"、"VOUT"、"VREF"、"START"五片構成連接。
如下製造石英晶體振動器1。也就是說,如圖18所示,用於蓋部位的晶圓30之一主要面30a被形成有經由隔開部位36一分為二的蓋側凹處部位10。另外,在電極形成步驟中,隔開部位36被形成有兩對連接部位15,及一主要面30a被形成有延伸到四角的引出電極16。之後,在已由圖19及圖20所示的絕緣膜形成步驟和接合膜形成步驟處理之後,如圖21所示,在連接步驟中,H形形狀的角速度感應器37電連接到連接部位15。另外,類似於上述製造石英晶體振動器1。
在此方式中,在需要四或更多片外部端子的角速度感應器37中,可經由本發明輕易地將電極引出到外面。因此,與在基座構件7的底面設置一些通孔片之習知技術的方法比較,可抑制基座構件7的機械強度之降低。因此,可長時間穩定地操作角速度感測器37。
另外,雖然在第一和第二實施例中,連接部位15和引出電極16包含例如鉻、鈦等導電構件,但是本發明並不侷限於此,而是可適當改變構件。在此例中,導電構件係由容易接合到蓋構件6的材料所構成較佳。
另外,也可適當改變絕緣膜22和接合膜20的構件。
另外,雖然由用於蓋部位的晶圓30和用於基座的晶圓31概括製造複數石英晶體振動器1,但是本發明並不侷限於此,而是可個別製造石英晶體振動器。
另外,雖然由包含石英的石英晶體振動片3構成壓電振動片,但是本發明並不侷限於此,而是可藉由包含鈮酸鋰等各種壓電單晶體材料的振動片構成壓電振動片。
另外,雖然設置角速度感測器37,但是本發明並不侷限於此,而是將製造用以量測其他物理量的各種感應器、厚度共用振動片(AT切割、BT切割)、或其他切割的振動片等振動片。另外,將製造表面聲波元件。
另外,雖然完成蝕刻、濺射等當作平直用方法,但是本發明並不侷限於此,而是平直方法可以是例如拋光等其他方法。
另外,可適當改變安裝連接部位15的數目和引出電極16的圖型。例如,如圖22所示,可在基座側凹處部位11的長側之邊緣部位的寬度方向W中校直兩對連接部位15。另外,在已由圖23及圖24所示的絕緣膜形成步驟和接合膜形成步驟處理之後,如圖25所示,在連接步驟中,石英晶體振動片3分別電連接到成對連接部位15。也就是說,設置兩石英晶體振動片3。另外,安裝石英晶體振動片3的數目可以是兩或更多,並且可適當改變安裝數目。
(實施例3)
將連同圖26說明連接上述壓電振動器到積體電路當作振盪片之振盪器當作本發明的第三實施例。
圖26為音叉型石英晶體振盪器38的構成之粗略概要圖。
在圖26中,在以號碼43所指示的用於振盪器之積體電路被配置接近石英晶體振動器的同時,音叉型石英晶體振動器1被設置在板40上的指定位置。另外,諸如電容器等電子組件39也安裝在板40上。這些零件經由圖式中未圖示的配線圖型分別彼此電連接。由於石英晶體擁有的壓電特性將音叉型石英晶體振動器1的壓電振動器片之機械振動轉換成電信號,並且將電信號輸入到積體電路43。在積體電路43內部,中,執行信號處理,並且輸出頻率信號,因此,積體電路43充當振盪器。由圖式中未圖示的樹脂模塑各自的構成零件。藉由例如選擇RTC(即時時鐘)模組等當作積體電路43,除了用於時鐘的單一功能振盪器之功能外,積體電路43也具有控制振盪器和外部裝置的操作天和時之功能,及提供時間和日曆的資訊給使用者之功能。
(實施例4)
將連同圖27說明在連接上述壓電振動器到計時部位的狀態中所使用之電子裝置當作本發明的第四實施例。詳細說明以行動電話為代表的可攜式資訊裝置之較佳實施例當作電子裝置的例子。
首先,假設根據本實施例的可攜式資訊裝置是習知技術的腕表之發展或改良。可攜式資訊裝置在外觀類似腕表,對應於錶盤板的其部位上設置液晶顯示器,並且在顯示器的螢幕上可顯示目前時間等。在使用可攜式裝置當作通訊裝置時,從手腕拿開可攜式裝置,使用者可使用結合在錶帶部位的內部之揚聲器或麥克風,利用與習知技術的行動電話相同之方式執行通訊。然而,與習知行動電話比較,可攜式資訊裝置大大微型化且輕巧。
接著,連同圖式說明根據本實施例的可攜式裝置之功能性構造。圖27功能性圖示根據本實施例的可攜式資訊裝置46之構成的方塊圖。
在圖27中,號碼47表示供應電力到稍後說明的各自功能性零件之電源部位。具體而言,由鋰離子二次電池具體實現電源部位47。控制部位48、計時部位51、通訊部位52、電壓偵測部位53、及顯示部位56彼此並行連接到電源部位47,其中從電源部位47供應電源到各自的功能性零件。
控制部位48控制稍後說明的各自功能性零件,並且執行整座系統的操作控制,諸如口聲資料的傳送和接收、目前時間的量測和顯示等。具體而言,由預先寫入ROM的程式、讀取和執行程式的CPU、使用當作CPU的工作區之RAM等具體實現控制部位48。
計時部位51係由結合振盪電路、暫存器電路、計數器電路、介面電路等在其內的積體電路和實施例1或2中所說明的音叉型石英晶體振動器所構成。由於石英晶體擁有的壓電特性將音叉型石英晶體振動器的機械振動轉換成電信號,並且將電信號輸入到由電晶體和電容器所構成的振盪電路。二元化振盪電路的輸出,及由暫存器電路和計數器電路計算該二元化值。經由介面電路在計時部位51和控制部位48之間執行信號的傳送和接收,及在顯示部位56上顯示目前時間、目前日期、或日曆資訊。
利用與習知技術的行動電話相同之方式運作通訊部位52,且通訊部位52係由無線部位57、口聲處理部位58、放大部位62、口聲輸入/輸出部位63、進來聲音產生部位67、切換部位61、呼叫控制記憶體部位68、及電話號碼輸入部位66所構成。
無線部位57經由天線利用基地台傳送和接收諸如口聲資料等各種資料。口聲處理部位58編碼和解碼無線部位57或稍後說明的放大部位62所輸入的口聲信號。放大部位62將口聲處理部位58或稍後說明的口聲輸入/輸出部位63所輸入的信號放大到指定位準。具體而言,口聲輸入/輸出部位63是揚聲器或麥克風,並且放大進來的呼叫聲或電話生或集中說話者的口聲。
進來聲音產生部位67產生進來呼叫聲以回應來自基地台的呼叫。只有在接收進來信號時,切換部位61將放大部位62和口聲處理部位58之間的連接改變成放大部位62和進來呼叫產生部位67之間的連接,因此,經由放大部位62將所產生的進來呼叫聲輸出到輸入/輸出部位63。
此處,呼叫控制記憶體68儲存有關通訊的出去/進來呼叫控制之程式。另外,具體而言,電話號碼輸入部位66係由0到9的數字按鍵和一些其他按鍵所構成並且用於輸入電話呼叫目的地的電記號碼等。
當從電源部位47施加到包括控制部位48的功能性零件之電壓變成低於指定值時,電壓偵測部位53偵測電壓的下降並且通知該電壓的下降給控制部位48。指定電壓值是預先設定當作以穩定方式操作通訊部位52的最小電壓,並且例如是大約3V的電壓之值。在從電壓偵測部位53接收電壓的降低之通知時,禁止無線部位57、口聲處理部位58、切換部位61、及進來聲音產生部位67的操作。尤其是,耗用大量電源的無線部位57之操作的停指示不可少的。與此種操作停止同時地,在顯示部位56上顯示由於剩餘蓄電池量不足以致於無法操作通訊部位52之訊息。
由於電壓偵測部位53和控制部位48的協同操作,可以禁止通訊部位52的操作,並且也可以在顯示部位56上顯示禁止通訊部位52的操作。
在本實施例中,藉由設置能夠選擇性中斷對應於通訊部位的功能之一部位的電力供應之電源切斷部位69,所以能夠以更完整形式停止通訊部位的功能。
此處,雖然可以使用文字訊息執行通訊部位52變成無法操作的訊息,但是可用更直覺式方法執行該顯示,包括應用記號"x"(意謂無法操作)到顯示部位56上的電話圖像之方法。
在根據本發明的電裝置中,可達成類似於上述壓電振動器的效果之效果。因此,電裝置能夠長時間是可靠的且穩定準確地運作。
(實施例5)
圖28為構成根據本發明的第五實施例之電子裝置的無線電波鐘錶71之電路方塊的概要圖。該實施例呈現將由本發明的製造方法所製造之音叉型石英晶體振動器(壓電振動器)連接到無線電波鐘錶71的濾波器部之例子。
無線電波鐘錶71是具有接收包含時間資訊的標準電波和藉由將時間自動化校正成準確時間以顯示時間資訊之功能的時鐘。在日本,傳輸標準電波的傳輸站(傳輸設施)位在Fukushima縣(40 KHz)和Saga縣(60 KHz),這些傳輸站分別傳輸標準電波。具有頻率40 KHz或60 KHz的長波有著長波在地表上傳播的特性,及在電離層和地表之間反射的同時傳播長波之特性,因此,傳播範圍廣,因此以上述兩傳播站將長波覆蓋整個日本。
在圖28中,天線74接收由長波40 KHz或60 KHz所形成的標準電波。由長波形成的標準電波是藉由使用AM調變將稱作時間碼的時間資訊應用到40 KHz或60 KHz的載波所獲得之電波。
由放大器75放大接收到之長波所形成的標準電波。接著,由包含具有相同諧振頻率當作載波頻率的石英晶體振動器76,79之濾波器部80過濾標準電波,並且與載波同步化。由檢波/整流電路81偵測和解調變指定頻率的過濾信號。然後,從波形整形電路84取出時間碼並且由CPU 85計算。CPU 85讀取諸如目前年、累積天數、日期、時間等資訊。在RTC 86上反射所讀取得資訊並且顯示準確的時間資訊。
因為載波是40 KHz或60 KHz,所以使用上述具有音叉型結構的振動器當作分別構成濾波器部之石英晶體振動器76,79較佳。例如採用長波60 KHz當作音叉型振動器的尺寸例子,可以將振動片組配成振動片具有大約2.8 mm的總長和其基座部位的寬度尺寸大約是0.5 mm。
雖然以日本的例子說明,但是長波之標準無線電波的頻率全球不同。例如,在德國,使用77.5 KHz的標準無線電波。因此,當可攜式裝置與能夠對應於全球的無線電波鐘錶整合在一起時,另外需要具有不同於日本例子的頻率之頻率的石英晶體振動器。根據本發明,容易裝設除了40 KHz的振動片之外的振動片和引出電極,可另外整合60 KHz到一封裝的內部。另外,安裝兩或更多石英晶體振動片之方法並不侷限於此,而是也可藉由從共同基座部位延伸複數振動臂形成石英晶體振動片。
如上述,藉由使用本發明構成在一封裝中包含複數振動片的無線電波鐘錶71,因此,與安裝包含在個別容器中的複數振動器比較,大大減少安裝區。另外,藉由抑制基座構件的機械強度降低以形成外部電極,因此,可長時間穩定準確地運作無線電波鐘錶。
(實施例6)
接著,將說明本發明的第六實施例。
在圖29A及圖29B中,記號100表示電子零件。
電子零件100包括大體上以矩形形狀所形成的緊密閉合容器102和設置在緊密閉合容器102的內部之裝置103。
裝置103被用在緊密密封容器102的內部,因此,在高度真空中使用較佳的裝置,或在鈍氣中使用較佳的裝置主要被選用在紫外線感測器、加速度感應器的慣性感應器或迴轉儀感應器、或RF-MEMS共振器。
緊密密封容器102係藉由在其厚度方向大體上彼此以板形形狀重疊板形形狀的基座構件106和蓋構件107,並且以陽極式接合接合基座構件106和蓋構件107所構成。
例如由玻璃或矽樹脂製成基座構件106和蓋構件107。另外,矩形凹處部位108形成在與基座構件106相對的蓋構件107之一面的中央部位。另外,在使蓋構件107的下面和基座構件106的上面彼此相對之狀態下,重疊和接合蓋構件107和基座構件106。藉由在裝置103和蓋構件之間等插入或多或少的空隙,使得例如可允許其振動,將空腔部位109形成在緊密閉合容器102的內部,並且裝置103包含在空腔部位109的內部。氣密式密封緊密閉合容器102並且將空腔部位109維持在真空狀態。
又如圖31A及31B所示,基座構件106的上面106a(與蓋構件重疊的面)被配置有複數引出電極110。引出電極110包括電連接到裝置103的內側連接部位110a、設置在一重疊面的邊緣部位之外側連接部位110b、及用以電連接內側連接部位110a和外側連接部位110b之配線部位110c。
例如如圖31A所示,以西洋棋棋盤形狀形成引出電極110的內側連接部位110a。內側連接部位110a被形成對應於裝置103的電連接部位(未圖示)。另外,外側連接部位110b被配置在基座106的上面106a之外周圍部位,藉以以其間的間距彼此相隔開。另外,藉由使構成成對的連接部位個別獨立,以配線部位110c電連接內側連接部位110a和外側連接部位110b。另外,藉由例如鉻、鈦等導電構件製造引出電極110。
又如圖32A及32B所示,基座構件106的上面106a被設置有包含例如SiO2 、Si3 N4 的絕緣膜112以覆蓋複數引出電極110。
如圖32所示,藉由以預定距離,從其邊緣部位的外端之內側上,在位於內側上的一部份上面106a中,以相同寬度將絕緣膜112設置成連續遍及整個周圍以只覆蓋配線部位110c,而未覆蓋內側連接部位110a和外側連接部位110b。絕緣膜112的上面(與蓋構件107的重疊面相對之面)被形成有藉由弄平的平坦形狀加以平直之平坦部位113。絕緣膜112達成平直由於構成以平坦形狀與蓋構件重疊的基座構件106之一面的上面106a中所設置之引出電極110而容易產生的凹陷和突出部位之功能。,因此,絕緣膜112的厚度M1被設定成大於引出電極110的厚度M2。
另外,又如圖33A及33B所示,絕緣膜112的另一上面被設置有例如包含鉻或鈦等金屬或矽樹脂之接合膜114。接合膜114係用以接合蓋構件107,及經由接合膜114將蓋構件107接合到基座構件106。接合膜114的寬度尺寸被設定成與絕緣膜112的寬度尺寸相同或稍微小點。
在此種構成下,當施加預定電壓到連接到複數外側連接部位110b的電源之預定的一外側連接部位110b時,經由配線部位110c和內側連接部位110a施加電壓到裝置103。然後,在裝置103的內部完成預定操作並且產生輸出信號。經由內側連接部位110a和配線部位110c將輸出信號從裝置的輸出側連接部位(輸出端子)輸出到預定的一外側連接部位110b。
接著,將說明製造根據實施例的電子零件100之方法。
首先,以機械形成基座構件106。也就是說,如圖30A及30B所示,包含玻璃或矽樹脂之用於基座構件的晶圓被拋光到預定厚度並且清潔。另外,以蝕刻等去除在最高表面的工作改變層。另外,雖然為了簡單說明,圖30只清楚圖示一基座構件106,但是事實上在用於基座構件的晶圓中校直複數基座構件106成整體性形成在其間。
另外,以機械形成蓋構件107。蓋構件107係例如藉由在類似於基座構件106的包含玻璃或矽樹脂之用於蓋構件的晶圓之一面中形成複數凹處部位108,並且切割以分開各自個別的蓋構件107加以設置。
接著,如圖31A及31B所示,基座構件106的上面被形成有包含內側連接部位110a、配線部位110c、及外側連接部位110b之引出電極10(電極形成步驟)。也就是說,藉由濺射、蒸汽澱積等在基座構件106的上面形成電極層,並且藉由蝕刻等整體性圖型化引出電極110。
另外,如圖32A及32B所示,形成絕緣膜112(絕緣膜形成步驟)。也就是說,藉由濺射、蒸汽澱積、氣體相位生長法、塗層法等,在基座構件106的上面之邊緣部位的整個周圍形成絕緣膜112以覆蓋引出電極110。另外,絕緣膜112的厚度M1比引出電極110的厚度M2厚且以大約幾μm構成。
絕緣膜112的上面被形成有弄平的平坦部位113。絕緣膜112的平坦化類似於根據第一實施例的絕緣膜112之平坦化,因此在此省略其說明。
接著,如圖33A及33B所示,形成接合膜114(接合膜形成步驟)。也就是說,藉由在絕緣膜112上的濺射、蒸汽澱積、氣體相位生長方法等形成包含金屬或矽樹脂的接合膜114。
另外,如圖34A及34B所示,在基座構件106的上面安裝裝置103(裝置安裝步驟)。也又是說,在將裝置準確定位成裝置103的各自電極與引出電極110的內側連接部位110a一致並且連接彼此對應的電極同時,將裝置配置在基座上。藉此,將裝置103固定於基座構件106。另外,在安裝裝置103時,可利用照相平板印刷法等的薄膜技術將裝置103直接形成在基座構件106或蓋構件107。
接著,如圖35所示,將蓋構件107陽極式接合到安裝有裝置103的基座構件106(接合步驟)。
在陽極式接合的例子中,將玻璃製的蓋構件107重疊在安裝有裝置103的基座構件106上,並且在真空中藉由濺射、蒸汽澱積等分別形成有絕緣膜112和接合膜114。在此情況中,將蓋構件107相對於基座構件106準確定位,使得蓋構件107的下面中之凹處部位108與裝置103相對。另外,接合膜114和蓋構件107彼此產生緊密接觸。
在該狀態下,基座構件106和蓋構件107被加熱到預定溫度,並且在其間施加預定電壓(參考圖35)。結果,在接合膜114和蓋構件107的下面之間產生靜電吸附力,使接合膜114和蓋構件107彼此產生緊密接觸成陽極式接合。藉此,將空腔部位109氣密式密封,並且在列和行方向形成緊密閉合容器102。之後,停止施加電壓,用於基座構件的晶圓被逐漸冷卻回到室溫。在升高蓋構件和用於基座構件的晶圓之溫度回到室溫的期間,用於基座構件的晶圓和蓋構件由於溫度上升而熱膨脹及冷卻而收縮,藉以逐漸恢復到原有狀態。
另外,在晶錠切割步驟中切割用於基座構件的晶圓。藉此,設置圖29A及29B所示的電子零件。
如上述,根據實施例的電子零件100,因為在接合膜114和引出電極110之間設置絕緣膜112,因此,接合膜114和引出電極110彼此絕緣,並且彼此不相互干擾。因此,能夠防止引出電極110和接合膜114彼此導電。另外,不需要在基座構件106或蓋構件107中形成通孔,因為經由引出電極110將電子零件103電連接到外面。結果,外部空氣不會從通孔的空隙侵入,可長時間維持緊密密封容器內部的氣密性。另外,與形成通孔的例子比較,當形成引出電極時,可在不產生強度降低之下以高密度配置引出電極,及可合理地以那量達成電子零件110的高密度形成和小尺寸形成。
另外,具有例如硼矽酸玻璃或矽樹脂等熱膨脹係數彼此接近的材料可被用於基座構件106和蓋構件107。因此,在接合步驟中,其熱膨脹和收縮的變化量可匹配,並且可精準地穩固接合基座構件106和蓋構件107。
另外,因為絕緣膜112被設置在引出電極110和接合膜114上,及平坦部位113被設置在絕緣膜112的上面112a,所以藉由吸收引出電極110和接合膜114之間的步進差可均勻平直上面112a,並且可更精準地穩固接合基座構件106和蓋構件107。
另外,雖然根據圖29A及29B所示的例子,陽極式接合基座構件106和蓋構件107,但是本發明並不侷限於此,而是可在室溫接合或直接接合構件106及107。另外,在室溫接合構件中,不需要接合膜114。
例如,當在室溫接合構件時,可使用氧化膜當作絕緣膜114和使用矽樹脂當作蓋構件107作為絕緣膜114和蓋構件107的材料之組合。首先,提高彼此相對的絕緣膜114和蓋構件107之面的平坦性。接著,在高真空之下,藉由去除由於以氬離子照射彼此相對的面之離子的衝擊操作而物理性或化學性吸收到表面之有機物質等加以達成彼此相對的面之清潔形成和活化形成。之後,藉由將相對的面彼此產生緊密接觸成在不再吸收污染物到最高表面之高真空下彼此接合,在完全低於一般例子中者之按壓力和溫度之下的接合強度絕佳的接合。接合強度實際上是足夠的,因為即使在室溫附近仍可達成接合矽樹脂時的8到10 MPa之拉張強度。根據室溫接合法,在此方式中,可使接合溫度低,因此,可將藉由加熱除去構件中的氣抑制到足夠低。因此,在用以安裝其內部明顯熱破壞的裝置之電子零件中達成絕佳接合。同時,在緊密密封容器內部也不需要用以對付除氣的吸收劑,所以也不需要安排使吸收劑活化的步驟。解此,可達成緊密密封容器的進一步小尺寸形成。
另外,當能夠進一步平坦化欲接合的相對面時,也可藉由直接接合法接合這些面。藉由例如以相同材料(如、矽樹脂)在彼此相對的基座構件106之一側上構成蓋構件107和構件(膜),可容易達成直接接合。當矽樹脂被使用當作蓋構件107時,首先,經由濺射、蒸汽澱積、氣體相位生長法等將矽樹脂膜形成在絕緣膜112上,使基座構件的該側上之蓋構件和膜足夠平坦化,之後,接合面藉由化學藥品或純水經過親水處理。之後,藉由在適當按壓力和大約100℃到200℃的溫度大氣下,使兩構件彼此緊密接觸能夠接合兩構件。另外,當在親水處理之前藉由照射氬離子清潔兩構件時,可完成接合強度更好的接合。在直接接合中,在大氣壓力之下可完成接合,因此不需要昂貴的真空處理裝置,及與室溫接合比較,直接接合的生產力更好。
另外,雖然根據上述第六實施例,引出電極110和絕緣膜112分別形成在基座構件106側上,但是本發明並不侷限於此,而是可在蓋構件107側上形成引出電極110和絕緣膜112。
另外,本發明的技術範圍並不侷限於上述實施例,而是只要在不違背本發明的主旨之範圍內,能夠多方面變化本發明。
1...石英晶體振動器(壓電振動器)
2...緊密密封容器
3...石英晶體振動片(壓電振動片)
3a...振動臂
6...蓋構件
6a...一主要面(蓋構件的重疊面)
7...基座構件
7a...一主要面(基座構件的重疊面)
10...蓋側凹處部位
11...基座側凹處部位
12...空腔部位
15...連接部位
16...引出電極
17...引出部位
20...接合膜
21...外部端子連接部位
22...絕緣膜
22a...表面(基座構件側上的絕緣膜之表面)
25...電極面
26...非電極面
27...外部端子(外部電極)
30...晶圓
30a...一主要面
31...晶圓
31a...一主要面
32...通孔
35...平坦部位
36...隔開部位
37...角速度感測器
37a...振動臂
37b...基座部位
38...振動器
39...電子組件
40...板
43...積體電路
46...可攜式資訊裝置(電子裝置)
47...電源部位
48...控制部位
51...計時部位
52...通訊部位
53...電壓偵測部位
56...顯示部位
57...無線部位
58...口聲處理部位
61...切換部位
62...放大部位
63...口聲輸入/輸出部位
66...電話號碼輸入部位
67...進來聲音產生部位
68...呼叫控制記憶體部位
69...電源切斷部位
71...無線電波鐘錶(電子裝置)
74...天線
75...放大器
76...石英晶體振動器
79...石英晶體振動器
80...濾波器部
81...檢波/整流電路
84...波形整形電路
85...中央處理單元
86...即時時鐘
100...電子裝置
102...緊密密封容器
103...裝置
106...基座構件
107...蓋構件
108...矩形凹處部位
109...空腔部位
110...引出電極
110a...內側連接部位
110b...外側連接部位
110c...配線部位
112...絕緣膜
112a...上面
113...平坦部位
114...接合膜
圖1為當從其側面觀看根據本發明的第一實施例之石英晶體振動器時的行為之剖面圖,圖2為在製造圖1之石英晶體振動器的步驟中之形成用於蓋部位的蓋側凹處部位之行為的平面圖,圖3為用於圖2之蓋部位的晶圓之側視圖,圖4為在製造圖1之石英晶體振動器的步驟中於用於蓋部位的晶圓中形成引出電極之行為的平面圖,圖5為沿著圖4之A-A線所取的剖面圖,圖6為在製造圖1之石英晶體振動器的步驟中於用於蓋部位的晶圓中形成絕緣膜之行為的平面圖,圖7為沿著圖6之B-B線所取的剖面圖,圖8為在形成絕緣膜的步驟中於絕緣膜的表面上產生高度差之說明圖,圖9為在形成絕緣膜的步驟中於用於蓋部位的晶圓中厚厚地形成絕緣膜之行為的說明圖,圖10為弄平以平直圖9之絕緣膜的表面之行為的說明圖,圖11為在製造圖1之石英晶體震動器的步驟中於用於蓋部位的晶圓中形成接合膜之行為的平面圖,圖12為沿著圖11之B-B線所取的剖面圖,圖13為在製造圖1之石英晶體震動器的步驟中於用於蓋部位的晶圓中設置振動片之行為的平面圖,圖14為沿著圖13所取的剖面圖,圖15為在製造圖1之石英晶體震動器的步驟中於用於蓋部位的晶圓上重疊用於基座的晶圓之行為的側視圖,圖16為在製造圖1之石英晶體震動器的步驟中於用於基座的晶圓中形成外部電極之行為的平面圖,圖17為圖16之用於基座的晶圓和用於蓋部位的晶圓之側視圖,圖18為在製造根據本發明的第二實施例之石英晶體振動器的步驟中於用於蓋部位的晶圓中形成引出電極之行為的平面圖,圖19為在圖18之用於蓋部位的晶圓中形成絕緣膜之行為的平面圖,圖20為在圖19之用於蓋部位的晶圓中形成接合膜之行為的平面圖,圖21為在圖20之用於蓋部位的晶圓中設置角速度感測器之行為的平面圖,圖22為引出電極的修正例子之平面圖,圖23為在圖22之用於蓋部位的晶圓中形成絕緣膜之行為的平面圖,圖24為在圖23之用於蓋部位的晶圓中形成接合膜之行為的平面圖,圖25為在圖24之用於蓋部位的晶圓中設置複數石英晶體振動片之行為的平面圖,圖26為根據本發明的第三實施例之振動器的平面圖,圖27為根據本發明的第四實施例之可攜式資訊裝置的方塊圖,圖28為根據本發明的第五實施例之無線電波鐘錶的方塊圖,圖29A及29B為根據本發明的第六實施例之電子零件圖,圖29A為平面圖,及圖29B為剖面圖,圖30A及30B為製造根據本發明的第六實施例之電子零件的方法之步驟圖,圖30A為平面圖,及圖30B為剖面圖,圖31A及31B為製造根據本發明的第六實施例之電子零件的方法之步驟圖,圖31A為平面圖,及圖31B為剖面圖,圖32A及32B為製造根據本發明的第六實施例之電子零件的方法之步驟圖,圖32A為平面圖,及圖32B為剖面圖,圖33A及33B為製造根據本發明的第六實施例之電子零件的方法之步驟圖,圖33A為平面圖,及圖33B為剖面圖,圖34A及34B為製造根據本發明的第六實施例之電子零件的方法之步驟圖,圖34A為平面圖,及圖34B為剖面圖,及圖35為製造根據本發明的第六實施例之電子零件的方法之步驟的剖面圖。
1...石英晶體振動器(壓電振動器)
2...緊密密封容器
3...石英晶體振動片(壓電振動片)
6...蓋構件
6a...一主要面(蓋構件的重疊面)
7...基座構件
7a...一主要面(基座構件的重疊面)
10...蓋側凹處部位
11...基座側凹處部位
12...空腔部位
15...連接部位
16...引出電極
20...接合膜
21...外部端子連接部位
22...絕緣膜
22a...表面(基座構件側上的絕緣膜之表面)
27...外部端子(外部電極)
35...平坦部位

Claims (12)

  1. 一種壓電振動器,包含:一緊密密封容器,係藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件所構成;一壓電振動片,設置在該緊密閉合容器的內部;一引出電極,設置在該蓋構件的重疊面,經由連接部位電連接到該壓電振動片,並且延伸該連接部位到該蓋構件的該重疊面之邊緣部位;一外部電極,從該緊密閉合容器的側面電連接到該引出電極;及一接合膜,包含金屬或矽樹脂,設置在該蓋構件的該重疊面和該基座構件的重疊面之間;其中絕緣膜設置在至少該引出電極與該蓋構件的該重疊面和該基座構件的該重疊面之間的該接合膜之間。
  2. 根據申請專利範圍第1項之壓電振動器,其中該蓋構件和該基座構件包含玻璃;及其中該蓋構件和該基座構件經由該接合膜陽極式接合。
  3. 根據申請專利範圍第1項之壓電振動器,其中該蓋構件的該重疊面包含延伸該引出電極的電極面和非電極面;及其中該絕緣膜設置在該引出電極和該非電極面之上, 及該基座構件的一側上之該絕緣膜的表面被形成有藉由弄平而平直的平坦部位。
  4. 根據申請專利範圍第1項之壓電振動器,其中設置至少三該引出電極。
  5. 根據申請專利範圍第4項之壓電振動器,其中設置複數該壓電振動片。
  6. 一種振盪器,其中根據申請專利範圍第1項之該壓電振動器被電連接到積體電路當作振盪段。
  7. 一種電子裝置,包含根據申請專利範圍第1項之該壓電振動器。
  8. 一種製造壓電振動器之方法,係為製造包括藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件所構成之緊密密封容器及設置在該緊密密封容器的內部之壓電振動片的壓電振動器之方法,該方法包含:一電極形成步驟,形成連接到該壓電振動片的連接部位和引出電極,用以在該蓋構件的該重疊面延伸該連接部位到該蓋構件的重疊面之邊緣部位;一絕緣膜形成步驟,在至少該電極形成步驟所形成的該引出電極上形成絕緣膜;一接合膜形成步驟,形成包含金屬或矽樹脂的接合膜,該接合膜用以接合該蓋構件和該基座構件到該絕緣膜形成步驟所形成的該絕緣膜上;一連接步驟,電連接該壓電振動片到該電極形成步驟所形成的該連接部位; 一接合步驟,藉由插入該連接步驟所連接的該壓電振動片經由該接合膜形成步驟所形成的該接合膜接合該蓋構件和該基座構件;及一外部電極形成步驟,從具有該接合步驟所接合的該蓋構件和該基座構件之該緊密密封容器的側面電連接外部電極到該引出電極。
  9. 一電子零件,包含:一緊密密封容器,係藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件所構成;一裝置,設置在該緊密密封容器的內部;複數引出電極,各個設置在該蓋構件和該基座構件的任一個之重疊面,及包括電連接到該裝置之內側連接部位,設置在該蓋構件和該基座構件的其中之一的該重疊面之邊緣部位的外側連接部位,及電連接內側連接部位和外側連接部位之配線部位;及一絕緣膜,設置在該蓋構件和該基座構件的該其中之一的該重疊面以覆蓋該複數引出電極,其中藉由陽極接合以該板形形狀接合該蓋構件和該基座構件;及其中用以以該板形形狀陽極式接合該蓋構件和該基座構件之包含金屬或矽樹脂的接合膜形成在該蓋構件和該基座構件的其中另一個之重疊面與該絕緣膜之間。
  10. 根據申請專利範圍第9項之電子零件,其中該蓋構件和該基座構件係藉由室溫接合、陽極接合、或直接接 合的任一接合方法加以接合。
  11. 根據申請專利範圍第9項之電子零件,其中以藉由弄平而平直的平坦形狀形成與該蓋構件和該基座構件的另一個之重疊面相對的該絕緣膜之一面。
  12. 一種製造電子零件之方法,係為製造包含藉由在厚度方向以板形形狀重疊蓋構件和基座構件構成之緊密閉合容器,和設置在該緊密閉合容器的內部之裝置的電子零件之方法,該方法包含:一電極形成步驟,形成複數引出電極,該複數引出電極在該蓋構件和該基座構件的其中之一的重疊面從電連接到該裝置的內側連接部位延伸到設置在該蓋構件和該基座構件的任一個之重疊面的邊緣部位之外側連接部位;一絕緣膜形成步驟,在該一重疊面形成絕緣膜以覆蓋該電極形成步驟所形成的該複數引出電極;一接合膜形成步驟,形成包含金屬或矽樹脂的接合膜,該接合膜用以接合該蓋構件和該基座構件到該絕緣膜形成步驟所形成的該絕緣膜上,一裝置安裝步驟,電連接該裝置到該電極形成步驟所形成的該引出電極;及一接合步驟,藉由插入該裝置安裝步驟所連接的該裝置經由該接合膜形成步驟所形成的該接合膜接合該蓋構件和該基座構件。
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