TWI708480B - 壓電振動裝置 - Google Patents

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TWI708480B
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Abstract

於水晶振動子(101),設置有水晶振動板(2)與第1封止構件(3)與第2封止構件(4),形成氣密封止水晶振動板(2)之振動部(22)的內部空間(13)。水晶振動板(2)係具有振動部(22)、包圍振動部(22)之外周的外框部(23)、及連結振動部(22)與外框部(23)的連結部(24),於連結部(24)的一主面形成從第1激發電極(221)拉出的第1萃取電極(223),於另一主面形成從第2激發電極(222)拉出的第2萃取電極(224)。於第1封止構件(3)的另一主面(312),設置有連接於第1萃取電極(223)的配線圖案(33),配線圖案(33)的至少一部分在俯視中設置於與在振動部(22)和外框部(23)之間的空間重疊的位置。

Description

壓電振動裝置
本發明係關於壓電振動裝置。
近年來,各種電子機器的工作頻率的高頻化、封裝的小型化(尤其低高度化)有所進展。因此,伴隨高頻化及封裝的小型化,壓電振動裝置(例如水晶發振器等)也被要求高頻化及封裝的小型化。
在此種壓電振動裝置中,其框體以大略長方體的封裝構成。該封裝係由玻璃或水晶所成之第1封止構件及第2封止構件,與由水晶所成,且於兩主面形成激發電極的水晶振動板所構成,第1封止構件與第2封止構件隔著水晶振動板層積接合,氣密封止配置於封裝的內部(內部空間)之水晶振動板的激發電極(例如,專利文獻1)。以下,將此種壓電振動裝置的層積形態稱為三明治構造。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2010-252051號公報
如上所述,近年來,推進壓電振動裝置的小型化。然而,在將連繫壓電振動板之振動部(激發電極)的配線圖案(金屬圖案),形成於壓電振動板的兩主面時,必須將配線圖案設置於壓電振動板之振動部的外周面。此時,對於為了在壓電振動板確保配線圖案的配置區域來說,需要減少振動部的尺寸,或者增加壓電振動裝置的封裝尺寸。所以,難以不減少振動部的尺寸而謀求壓電振動裝置的小型化。
本發明係考慮上述之實際狀況所發明者,目的為提供可一邊確保振動部的尺寸,可一邊謀求壓電振動裝置的小型化之三明治構造的壓電振動裝置。
本發明係如以下所述構成用以解決上述之課題的手段。亦即,本發明是一種壓電振動裝置,係設置有:壓電振動板,係於基板的一主面形成第1激發電極,於前述基板的另一主面形成與前述第1激發電極成對的第2激發電極;第1封止構件,係覆蓋前述壓電振動板的前述第1激發電極;及第2封止構件,係覆蓋前述壓電振動板的前述第2激發電極;接合前述第1封止構件與前述壓電振動板,且接合前述第2封止構件與前述壓電振動板,形成氣密封止包含前述第1激發電極與前述第2激發電極之前述 壓電振動板的振動部的內部空間;其特徵為:前述壓電振動板,係具有:前述振動部,係形成為大略矩形;外框部,係包圍前述振動部的外周;及連結部,係連結前述振動部與前述外框部;前述振動部與前述連結部與前述外框部被一體地設置;於前述連結部的一主面形成從前述第1激發電極拉出的第1萃取電極,於該連結部的另一主面形成從前述第2激發電極拉出的第2萃取電極;於前述第1封止構件的與前述壓電振動板的對向面,設置連接於前述第1萃取電極的配線;前述配線的至少一部分,係在俯視中,設置於與在前述振動部和前述外框部之間的空間重疊的位置。
依據前述構造,可將第1封止構件之與壓電振動板的對向面,有效活用來作為連接於第1萃取電極(第1激發電極)之配線的配置區域,可一邊確保振動部的尺寸,一邊謀求壓電振動裝置的小型化。亦即,不需要在壓電振動板另外確保前述配線的配置區域,省下多少區域則可增加多少振動部的尺寸。所以,不需要為了滿足壓電振動裝置之小型化的要求,而過度減少振動部的尺寸亦可。
又,相較於在壓電振動板之振動部的外周圍(外框部)設置連接於第1萃取電極(第1激發電極)的配線之構造,在俯視中可縮小振動部及配線的合計之配置區域,即使不縮小振動部的尺寸,也可謀求壓電振動裝置的小型化。進而,可不用減少接合壓電振動板之外框部與各封止構件的區域,可確保用以實現更穩定之氣密封止的接合區 域。又,可抑制配線與振動部的接觸,可抑制起因於配線與振動部的接觸之配線的斷線及電阻值的增加。
於前述構造的壓電振動裝置中,前述配線,係以完全覆蓋沿著前述振動部之1邊的前述空間之方式設置亦可。
依據前述構造,增加配線的線寬而易於進行降低配線電阻的設計,可利用降低配線電阻而確保壓電振動裝置的信賴性。
於前述構造的壓電振動裝置中,前述配線的膜厚設為0.05μm以上為佳。
依據前述構造,利用配線的膜厚設為0.05μm以上,可作為可確保壓電振動裝置之信賴性的配線電阻。
於前述構造的壓電振動裝置中,前述配線,係在俯視中,設置於比對於前述第1激發電極及第2激發電極之頻率調整用的離子光束的照射區域更靠外側亦可。
依據前述構造,藉由將配線設置於比離子光束的照射區域更靠外側,可抑制離子光束所致之配線的斷線等。
於前述構造的壓電振動裝置中,前述配線,係在俯視中,設置於不與前述第1激發電極及第2激發電極重疊的位置亦可。
依據前述構造,藉由將配線設置於不與第1激發電極、第2激發電極重疊的位置,可抑制起因於配線與第1激發電極、第2激發電極的重疊之寄生電容(漂浮電容)的發生。
於前述構造的壓電振動裝置中,前述第1封止構件的 與前述壓電振動板的前述對向面,係形成為平坦面亦可。
依據前述構造,藉由將第1封止構件之與壓電振動板的對向面形成為平坦面,相較於在該對向面設置凹部之狀況,可抑制第1封止構件的厚度增加,可有助於壓電振動裝置的低高度化。又,可削減用以加工凹部的工程,可對應更低成本化。
於前述構造的壓電振動裝置中,前述連結部,係僅從前述振動部之一個角部向前述外框部突出亦可。
依據前述構造,因為在振動部的外周端部中,壓電振動的變位比較小的角部設置連結部,所以,相較於將連結部設置於角部以外的部分(邊的中央部)之狀況,可抑制透過連結部而壓電振動洩漏至外框部之狀況,可更有效率地使振動部壓電振動。又,相較於設置兩個以上連結部之狀況,可減低作用於振動部的應力,可減低起因於此種應力之壓電振動的頻率偏移,提升壓電振動的穩定性。
依據本發明的壓電振動裝置,可將第1封止構件之與壓電振動板的對向面,有效活用來作為連接於第1萃取電極(第1激發電極)之配線的配置區域,可一邊確保振動部的尺寸,一邊謀求壓電振動裝置的小型化。亦即,不需要在壓電振動板另外確保配線的配置區域,省下多少區域則可增加多少振動部的尺寸。所以,不需要為了滿足壓電振動裝置之小型化的要求,而過度減少振動部的尺寸亦 可。
2‧‧‧水晶振動板
3‧‧‧第1封止構件
4‧‧‧第2封止構件
11‧‧‧接合材
12‧‧‧封裝
13‧‧‧內部空間
14‧‧‧接合材
22‧‧‧振動部
22a‧‧‧角部
23‧‧‧外框部
24‧‧‧連結部
25‧‧‧振動側封止部
26‧‧‧第1貫通孔
27‧‧‧連接用接合圖案
28‧‧‧連接用接合圖案
32‧‧‧封止側第1封止部
33‧‧‧配線圖案(配線)
33a‧‧‧一端部
33b‧‧‧另一端部
33c‧‧‧側端緣
33d‧‧‧側端緣
35‧‧‧連接用接合圖案
36‧‧‧連接用接合圖案
42‧‧‧封止側第2封止部
45‧‧‧第2貫通孔
46‧‧‧第3貫通孔
101‧‧‧水晶振動子
211‧‧‧一主面
212‧‧‧另一主面
221‧‧‧第1激發電極
222‧‧‧第2激發電極
223‧‧‧第1萃取電極
224‧‧‧第2萃取電極
251‧‧‧振動側第1接合圖案
252‧‧‧振動側第2接合圖案
261‧‧‧貫通電極
262‧‧‧貫通部分
264‧‧‧連接用接合圖案
265‧‧‧連接用接合圖案
311‧‧‧一主面
312‧‧‧另一主面
321‧‧‧封止側第1接合圖案
411‧‧‧一主面
412‧‧‧另一主面
421‧‧‧封止側第2接合圖案
431‧‧‧一外部電極端子
432‧‧‧另一外部電極端子
451‧‧‧貫通電極
452‧‧‧貫通部分
453‧‧‧連接用接合圖案
461‧‧‧貫通電極
462‧‧‧貫通部分
463‧‧‧連接用接合圖案
2511‧‧‧基底PVD膜
2512‧‧‧電極PVD膜
2521‧‧‧基底PVD膜
2522‧‧‧電極PVD膜
3211‧‧‧基底PVD膜
3212‧‧‧電極PVD膜
4211‧‧‧基底PVD膜
4212‧‧‧電極PVD膜
4311‧‧‧基底PVD膜
4312‧‧‧電極PVD膜
4321‧‧‧基底PVD膜
4322‧‧‧電極PVD膜
〔圖1〕圖1係揭示本實施形態之水晶振動子的各構造的概略構造圖。
〔圖2〕圖2係水晶振動子之第1封止構件的概略俯視圖。
〔圖3〕圖3係水晶振動子之第1封止構件的概略背面圖。
〔圖4〕圖4係水晶振動子之水晶振動板的概略俯視圖。
〔圖5〕圖5係水晶振動子之水晶振動板的概略背面圖。
〔圖6〕圖6係水晶振動子之第2封止構件的概略俯視圖。
〔圖7〕圖7係水晶振動子之第2封止構件的概略背面圖。
〔圖8〕圖8係揭示水晶振動子中,第1封止構件之配線與水晶振動板之振動部的俯視位置關係的圖。
〔圖9〕圖9係水晶振動子之第1封止構件的概略背面圖。
〔圖10〕圖10係揭示水晶振動子中,第1封止構件之配線與水晶振動板之振動部的俯視位置關係的圖。
〔圖11〕圖11係揭示配線之膜厚與電阻值的關係的 圖表。
〔實施形態1〕
以下,針對本發明的實施形態,參照圖面來進行說明。再者,在以下的實施形態中,針對作為壓電振動裝置,將本發明適用於水晶振動子之狀況進行說明。
在本實施形態的水晶振動子101中,如圖1所示,設置有水晶振動板2(本發明所稱之壓電振動板)、覆蓋水晶振動板2的第1激發電極221(參照圖4),氣密封止形成於水晶振動板2的一主面211之第1激發電極221的第1封止構件3、於該水晶振動板2的另一主面212,覆蓋水晶振動板2的第2激發電極222(參照圖5),氣密封止與第1激發電極221成對所形成之第2激發電極222的第2封止構件4。在該水晶振動子101中,接合水晶振動板2與第1封止構件3,且接合水晶振動板2與第2封止構件4,構成三明治構造的封裝12。
然後,利用隔著水晶振動板2來接合第1封止構件3與第2封止構件4,形成封裝12的內部空間13,於該封裝12的內部空間13,氣密封止包含形成於水晶振動板2的兩主面211、212之第1激發電極221及第2激發電極222的振動部22。本實施形態的水晶振動子101係例如1.0×0.8mm的封裝尺寸,謀求小型化與低高度化者。又,伴隨小型化,在封裝12中,不形成城堡狀結構 (Castellation),使用貫通孔(第1~第3貫通孔)來謀求電極的導通。
接著,針對前述之水晶振動子101的各構造,使用圖1~7來進行說明。再者,在此,針對未接合水晶振動板2與第1封止構件3與第2封止構件4的各個單體所構成的各構件進行說明。
水晶振動板2係如圖4、5所示,由壓電材料即水晶所成,其兩主面(一主面211,另一主面212)形成為平坦平滑面(鏡面加工)。在本實施形態中,作為水晶振動板2,使用進行厚度切變振動(Thickness shear vibration)的AT切型水晶板(AT-cut quartz)。在圖4、5所示之水晶振動板2中,水晶振動板2的兩主面211、212設為XZ′平面。於該XZ′平面中,與水晶振動板2的短邊方向(短方向)平行的方向設為X軸方向,與水晶振動板2的長邊方向(長方向)平行的方向設為Z′軸方向。再者,AT切係將人工水晶的3個結晶軸即電氣軸(X軸)、機械軸(Y軸)及光學軸(Z軸)中,以對於Z軸往X軸傾斜35°15′的角度來進行切割的加工方法。在AT切型水晶板中,X軸與水晶的結晶軸一致。Y′軸及Z′軸分別與從水晶之結晶軸的Y軸及Z軸傾斜35°15′的軸一致。Y′軸方向及Z′軸方向,相當於切割AT切型水晶板時的切割方向。
於水晶振動板2的兩主面211、212形成一對激發電極(第1激發電極221,第2激發電極222)。水晶振動 板2係具有形成為大略矩形的振動部22、包圍該振動部22之外周的外框部23、連結振動部22與外框部23的連結部(保持部)24,振動部22與連結部24與外框部23被一體地設置的構造。在本實施形態中,連結部24僅設置在振動部22與外框部23之間的1處,未設置連結部24之處成為空間(間隙)。又,雖未圖示,振動部22及連結部24形成為比外框部23還薄。因為此種外框部23與連結部24的厚度不同,外框部23與連結部24的壓電振動的固有振動數不同,外框部23難以與連結部24的壓電振動共鳴。
連結部24僅從位於振動部22的+X方向且-Z′方向的1個角部22a,朝-Z′方向延伸至外框部23(突出)。如此,因為在振動部22的外周端部中,壓電振動的變位比較小的角部22a設置連結部24,所以,相較於將連結部24設置於角部22a以外的部分(邊的中央部)之狀況,可抑制透過連結部24而壓電振動洩漏至外框部23之狀況,可更有效率地使振動部22壓電振動。又,相較於設置兩個以上連結部24之狀況,可減低作用於振動部22的應力,可減低起因於此種應力之壓電振動的頻率偏移,提升壓電振動的穩定性。
於振動部22的一主面側設置第1激發電極221,於振動部22的另一主面側設置第2激發電極222。於第1激發電極221、第2激發電極222,連接有用以連接於外部電極端子(一外部電極端子431,另一外部電極端子 432)的萃取電極(第1萃取電極223,第2萃取電極224)。第1萃取電極223係從第1激發電極221拉出,經由連結部24,連繫於形成在外框部23的連接用接合圖案27。第2萃取電極224係從第2激發電極222拉出,經由連結部24,連繫於形成在外框部23的連接用接合圖案28。如此,於連結部24的一主面側形成第1萃取電極223,於連結部24的另一主面側形成第2萃取電極224。第1激發電極221及第1萃取電極223,係由物理性氣相沉積於一主面211上所形成的基底PVD膜,與物理性氣相沉積於該基底PVD膜上所層積形成的電極PVD膜所成。第2激發電極222及第2萃取電極224,係由物理性氣相沉積於另一主面212上所形成的基底PVD膜,與物理性氣相沉積於該基底PVD膜上所層積形成的電極PVD膜所成。
於水晶振動板2的兩主面211、212,分別設置有用以將水晶振動板2接合於第1封止構件3及第2封止構件4的振動側封止部25。於水晶振動板2之一主面211的振動側封止部25,形成有用以接合於第1封止構件3的振動側第1接合圖案251。又,於水晶振動板2之另一主面212的振動側封止部25,形成有用以接合於第2封止構件4的振動側第2接合圖案252。振動側第1接合圖案251及振動側第2接合圖案252,設置於上述之外框部23,在俯視中形成為環狀。振動側第1接合圖案251及振動側第2接合圖案252,以接近於水晶振動板2的兩主面211、 212的外周緣之方式設置。水晶振動板2的一對第1激發電極221、第2激發電極222,並未與振動側第1接合圖案251及振動側第2接合圖案252電性連接。
振動側第1接合圖案251,係由物理性氣相沉積於一主面211上所形成的基底PVD膜2511,與物理性氣相沉積於基底PVD膜2511上所層積形成的電極PVD膜2512所成。振動側第2接合圖案252,係由物理性氣相沉積於另一主面212上所形成的基底PVD膜2521,與物理性氣相沉積於基底PVD膜2521上所層積形成的電極PVD膜2522所成。亦即,振動側第1接合圖案251與振動側第2接合圖案252,由相同構造所成,複數層層積構成於兩主面211、212的振動側封止部25上,從其最下層側蒸鍍形成Ti層(或Cr層)與Au層。如此,在振動側第1接合圖案251與振動側第2接合圖案252中,基底PVD膜2511、2521由單一材料(Ti(或Cr))所成,電極PVD膜2512、2522由單一材料(Au)所成,電極PVD膜2512、2522比基底PVD膜2511、2521還厚。又,形成於水晶振動板2之一主面211的第1激發電極221與振動側第1接合圖案251具有相同厚度,第1激發電極221與振動側第1接合圖案251的表面由相同金屬所成,形成於水晶振動板2之另一主面212的第2激發電極222與振動側第2接合圖案252具有相同厚度,第2激發電極222與振動側第2接合圖案252的表面由相同金屬所成。又,振動側第1接合圖案251與振動側第2接合圖案252為非Sn 圖案。
在此,可將第1激發電極221、第1萃取電極223及振動側第1接合圖案251設為相同構造,此時,可利用相同製程來總括形成第1激發電極221、第1萃取電極223及振動側第1接合圖案251。同樣地,可將第2激發電極222、第2萃取電極224及振動側第2接合圖案252設為相同構造,此時,可利用相同製程來總括形成第2激發電極222、第2萃取電極224及振動側第2接合圖案252。詳細來說,利用藉由真空蒸鍍或濺鍍、離子披覆、MBE、雷射剝蝕等的PVD法(例如,光微影等的加工之圖案化用的膜形成法)來形成基底PVD膜及電極PVD膜,可總括進行膜形成,減少製造工時,可有助於減低成本。
又,於水晶振動板2,如圖4、5所示,形成有貫通一主面211與另一主面212之間的1個貫通孔(第1貫通孔26)。第1貫通孔26設置於水晶振動板2的外框部23。第1貫通孔26係連繫於第2封止構件4的連接用接合圖案453者。
於第1貫通孔26,如圖1、4、5所示,用以謀求形成於一主面211與另一主面212的電極之導通的貫通電極261,沿著第1貫通孔26的內壁面形成。然後,第1貫通孔26的中央部分,成為貫通一主面211與另一主面212之間之中空狀態的貫通部分262。於第1貫通孔26的外周圍,形成有連接用接合圖案264、265。連接用接合圖案264、265設置於水晶振動板2的兩主面211、212。
形成於水晶振動板2的一主面211之第1貫通孔26的連接用接合圖案264,於外框部23中沿著X軸方向延伸。又,於水晶振動板2的一主面211,形成有連繫於第1萃取電極223的連接用接合圖案27,該連接用接合圖案27也於外框部23中沿著X軸方向延伸。連接用接合圖案27係挾持振動部22(第1激發電極221),設置於與連接用接合圖案264之Z′軸方向的相反側。亦即,於振動部22的Z′軸方向的兩側,設置有連接用接合圖案27、264。
同樣地,形成於水晶振動板2的另一主面212之第1貫通孔26的連接用接合圖案265,於外框部23中沿著X軸方向延伸。又,於水晶振動板2的另一主面212,形成有連繫於第2萃取電極224的連接用接合圖案28,該連接用接合圖案28也於外框部23中沿著X軸方向延伸。連接用接合圖案28係挾持振動部22(第2激發電極222),設置於與連接用接合圖案265之Z′方向的相反側。亦即,於振動部22的Z′方向的兩側,設置有連接用接合圖案28、265。
連接用接合圖案27、28、264、265,係與振動側第1接合圖案251、振動側第2接合圖案252相同構造,利用與振動側第1接合圖案251、振動側第2接合圖案252相同製程來形成。具體來說,連接用接合圖案27、28、264、265,係由物理性氣相沉積於水晶振動板2的兩主面211、212上所形成的基底PVD膜,與物理性氣相沉積於該基底PVD膜上所層積形成的電極PVD膜所成。
在水晶振動子101中,第1貫通孔26及連接用接合圖案27、28、264、265,係在俯視中形成於內部空間13的內方(接合材11的內周面內側)。內部空間13在俯視中形成於振動側第1接合圖案251及振動側第2接合圖案252的內方(內側)。內部空間13的內方係不包含後述之接合材11上,嚴密來說指接合材11的內周面內側。第1貫通孔26及連接用接合圖案27、28、264、265,並未與振動側第1接合圖案251及振動側第2接合圖案252電性連接。
於第1封止構件3,使用抗彎剛性(截面二次矩×楊氏模數)為1000〔N.mm2〕以下的材料。具體來說,第1封止構件3係如圖2、3所示,是由1張玻璃晶圓所形成之長方體的基板,該第1封止構件3的另一主面312(接合於水晶振動板2之面)形成為平坦平滑面(鏡面加工)。
於該第1封止構件3的另一主面312,設置有用以接合於水晶振動板2的封止側第1封止部32。於封止側第1封止部32,形成有用以接合於水晶振動板2的封止側第1接合圖案321。封止側第1接合圖案321在俯視中形成為環狀。封止側第1接合圖案321以接近第1封止構件3之另一主面312的外周緣之方式設置。封止側第1接合圖案321於第1封止構件3的封止側第1封止部32上所有位置中設為相同寬度。
該封止側第1接合圖案321,係由物理性氣相沉積於 第1封止構件3上所形成的基底PVD膜3211,與物理性氣相沉積於基底PVD膜3211上所層積形成的電極PVD膜3212所成。再者,在本實施形態中,基底PVD膜3211使用Ti(或Cr),電極PVD膜3212使用Au。又,封止側第1接合圖案321為非Sn圖案。具體來說,封止側第1接合圖案321,係複數層層積構成於另一主面312的封止側第1封止部32上,從其最下層側蒸鍍形成Ti層(或Cr層)與Au層。
第1封止構件3的另一主面312,亦即,與水晶振動板2的對向面,形成有與水晶振動板2的連接用接合圖案264、27接合的連接用接合圖案35、36。連接用接合圖案35、36係沿著第1封止構件3的短邊方向(圖3的A1方向)延伸。連接用接合圖案35、36係隔著所定間隔設置於第1封止構件3的長邊方向(圖3的A2方向),連接用接合圖案35、36的A2方向的間隔,係與水晶振動板2的連接用接合圖案264、27之Z′軸方向的間隔(參照圖4)大略相同。連接用接合圖案35、36係隔著配線圖案33相互連接。配線圖案33設置於連接用接合圖案35、36之間。配線圖案33沿著A2方向延伸。配線圖案33並未與水晶振動板2的連接用接合圖案264、27接合。
連接用接合圖案35、36及配線圖案33與封止側第1接合圖案321相同的構造,可利用與封止側第1接合圖案321相同的製程來形成。具體來說,連接用接合圖案35、36及配線圖案33,係由物理性氣相沉積於第1封止構件 3的另一主面312上所形成的基底PVD膜,與物理性氣相沉積於該基底PVD膜上所層積形成的電極PVD膜所成。
在水晶振動子101中,連接用接合圖案35、36及配線圖案33,係在俯視中形成於內部空間13的內方(接合材11的內周面內側)。連接用接合圖案35、36及配線圖案33,並未與封止側第1接合圖案321電性連接。再者,在水晶振動子101中,圖3的A1方向與圖4的X軸方向一致,圖3的A2方向與圖4的Z′軸方向一致。
於第2封止構件4,使用抗彎剛性(截面二次矩×楊氏模數)為1000〔N.mm2〕以下的材料。具體來說,第2封止構件4係如圖6、7所示,是由1張玻璃晶圓所形成之長方體的基板,該第2封止構件4的一主面411(接合於水晶振動板2之面)形成為平坦平滑面(鏡面加工)。
於該第2封止構件4的一主面411,設置有用以接合於水晶振動板2的封止側第2封止部42。於封止側第2封止部42,形成有用以接合於水晶振動板2的封止側第2接合圖案421。封止側第2接合圖案421在俯視中形成為環狀。封止側第2接合圖案421以接近第2封止構件4之一主面411的外周緣之方式設置。封止側第2接合圖案421於第2封止構件4的封止側第2封止部42上所有位置中設為相同寬度。
該封止側第2接合圖案421,係由物理性氣相沉積於第2封止構件4上所形成的基底PVD膜4211,與物理性氣相沉積於基底PVD膜4211上所層積形成的電極PVD 膜4212所成。再者,在本實施形態中,基底PVD膜4211使用Ti(或Cr),電極PVD膜4212使用Au。又,封止側第2接合圖案421為非Sn圖案。具體來說,封止側第2接合圖案421,係複數層層積構成於另一主面412的封止側第2封止部42上,從其最下層側蒸鍍形成Ti層(或Cr層)與Au層。
又,於第2封止構件4的另一主面412(不面向水晶振動板2之外方的主面),設置有電性連接於外部之一對外部電極端子(一外部電極端子431,另一外部電極端子432)。一外部電極端子431、另一外部電極端子432係如圖1、7所示,分別位於第2封止構件4之另一主面412的俯視長邊方向的兩端。該等一對外部電極端子(一外部電極端子431,另一外部電極端子432),係由物理性氣相沉積於另一主面412上所形成的基底PVD膜4311、4321,與物理性氣相沉積於基底PVD膜4311、4321上所層積形成的電極PVD膜4312、4322所成。一外部電極端子431及另一外部電極端子432,分別占據第2封止構件4的另一主面412中1/3以上的區域。
於第2封止構件4,如圖1、6、7所示,形成有貫通一主面411與另一主面412之間的2個貫通孔(第2貫通孔45,第3貫通孔46)。第2貫通孔45係連繫於一外部電極端子431及水晶振動板2的連接用接合圖案265者。第3貫通孔46係連繫於另一外部電極端子432及水晶振動板2的連接用接合圖案28者。
於第2貫通孔45、第3貫通孔46,如圖1、6、7所示,用以謀求形成於一主面411與另一主面412的電極之導通的貫通電極451、461,分別沿著第2貫通孔45、第3貫通孔46的內壁面形成。然後,第2貫通孔45、第3貫通孔46的中央部分,成為貫通一主面411與另一主面412之間之中空狀態的貫通部分452、462。於第2貫通孔45、第3貫通孔46的各外周圍,形成有連接用接合圖案453、463。
連接用接合圖案453、463設置於第2封止構件4的一主面411,與水晶振動板2的連接用接合圖案265、28接合。連接用接合圖案453、463係沿著第2封止構件4的短邊方向(圖6的B1方向)延伸。連接用接合圖案453、463係隔著所定間隔設置於第2封止構件4的長邊方向(圖6的B2方向),連接用接合圖案453、463的B2方向的間隔,係與水晶振動板2的連接用接合圖案265、28之Z′軸方向的間隔(參照圖5)大略相同。
連接用接合圖案453、463與封止側第2接合圖案421相同的構造,可利用與封止側第2接合圖案421相同的製程來形成。具體來說,連接用接合圖案453、463,係由物理性氣相沉積於第2封止構件4的一主面411上所形成的基底PVD膜,與物理性氣相沉積於該基底PVD膜上所層積形成的電極PVD膜所成。
在水晶振動子101中,第2貫通孔45、第3貫通孔46及連接用接合圖案453、463,在俯視中形成於內部空 間13的內方。第2貫通孔45、第3貫通孔46及連接用接合圖案453、463,並未與封止側第2接合圖案421電性連接。又,一外部電極端子431、另一外部電極端子432也未與封止側第2接合圖案421電性連接。再者,在水晶振動子101中,圖6的B1方向與圖5的X軸方向一致,圖6的B2方向與圖5的Z′軸方向一致。
在由前述構造所成的水晶振動子101中,如先前技術般不另外使用接著劑等的接合專用材,水晶振動板2與第1封止構件3在重疊對合於振動側第1接合圖案251及封止側第1接合圖案321之狀態下被擴散接合,水晶振動板2與第2封止構件4在重疊對合於振動側第2接合圖案252及封止側第2接合圖案421之狀態下被擴散接合,製造出圖1所示之三明治構造的封裝12。藉此,氣密封止封裝12的內部空間13,亦即,振動部22的收容空間。再者,振動側第1接合圖案251及封止側第1接合圖案321本身成為擴散接合後所產生的接合材11,振動側第2接合圖案252及封止側第2接合圖案421本身成為擴散接合後所產生的接合材11。接合材11在俯視中形成為環狀。在本實施形態中,從水晶振動板2的第1、第2激發電極221、222到一外部電極端子431、另一外部電極端子432為止的配線,任一都在俯視中設置於接合材11的內方。接合材11在俯視中,以接近封裝12的外周緣之方式形成。藉此,可增加水晶振動板2之振動部22的尺寸。
此時,上述之連接用接合圖案彼此也在重疊對合之狀態下被擴散接合。具體來說,水晶振動板2的連接用接合圖案264及第1封止構件3的連接用接合圖案35被擴散接合。水晶振動板2的連接用接合圖案27及第1封止構件3的連接用接合圖案36被擴散接合。又,水晶振動板2的連接用接合圖案265及第2封止構件4的連接用接合圖案453被擴散接合。水晶振動板2的連接用接合圖案28及第2封止構件4的連接用接合圖案463被擴散接合。然後,各連接用接合圖案彼此成為擴散接合後所產生的接合材14。藉由擴散接合所形成之該等接合材14,係發揮導通貫通孔的貫通電極與接合材14的作用,及氣密封止接合處的作用。再者,接合材14在俯視中設置於比封止用的接合材11更靠內方,故在圖1中以虛線表示。
在此,第1貫通孔26與第2貫通孔45以在俯視中不重疊之方式配置。具體來說,如圖6所示,在前視(從圖6的B1方向觀察時)中,第1貫通孔26與第2貫通孔45上下並排配置於一直線上。在圖6中,為了便利說明,以雙點虛線表示形成在設置於第2封止構件4之上方的水晶振動板2的第1貫通孔26。另一方面,在側視(從圖6的B2方向觀察時)中,第1貫通孔26與第2貫通孔45以上下不並排配置於一直線上之方式偏置設置。更詳細來說,於接合材14(連接用接合圖案265、453)的長邊方向(B1方向)之一端部連接第1貫通孔26,於接合材14的長邊方向之另一端部連接第2貫通孔45。然後,第1 貫通孔26的貫通電極261與第2貫通孔45的貫通電極451隔著接合材14電性連接。如此,藉由以在俯視中不重疊之方式配置第1貫通孔26與第2貫通孔45,即使不利用金屬等埋入第1貫通孔26的貫通部分262及第2貫通孔45的貫通部分452,也可確保氣密封止水晶振動板2的振動部22之內部空間13的氣密性。
然後,如上述般製造的封裝12中,第1封止構件3與水晶振動板2具有1.00μm以下的間隔,第2封止構件4與水晶振動板2具有1.00μm以下的間隔。亦即,第1封止構件3與水晶振動板2之間的接合材11的厚度為1.00μm以下,第2封止構件4與水晶振動板2之間的接合材11的厚度為1.00μm以下(具體來說,在本實施形態的Au-Au接合中為0.15μm~1.00μm)。再者,作為比較,在使用Sn之先前的金屬膠封止材中,為5μm~20μm。
在本實施形態中,於三明治構造的水晶振動子101中,於第1封止構件3的另一主面312,亦即,與水晶振動板2的對向面,設置有連接於水晶振動板2的第1激發電極221的配線圖案33,該配線圖案33的至少一部分在俯視中設置於與在振動部22和外框部23之間的空間重疊的位置。針對配線圖案33的具體構造,參照圖4、8進行說明。圖8係揭示水晶振動子101之第1封止構件3的配線圖案33,與水晶振動板2的振動部22之在俯視中的位置關係的圖,以實線表示圖4的水晶振動板2,以雙點虛 線表示第1封止構件3的配線圖案33。
首先,在水晶振動板2與第1封止構件3之接合前的狀態中,配線圖案33被設置於第1封止構件3的另一主面312的連接用接合圖案35、36之間(參照圖3)。配線圖案33的一端部(圖8的+Z′方向的端部)33a連接於連接用接合圖案35,配線圖案33的另一端部(圖8的-Z′方向的端部)33b連接於連接用接合圖案36。
然後,藉由水晶振動板2與第1封止構件3的接合,連接用接合圖案264、35成為接合材14,又,連接用接合圖案27、36成為接合材14。配線圖案33並未與水晶振動板2的連接用接合圖案264、27接合,故不會成為接合材14,作為配線而殘留於第1封止構件3的另一主面312上。配線圖案33的一端部33a係透過接合材14(連接用接合圖案264、35)、第1貫通孔26的貫通電極261、接合材14(連接用接合圖案265、453)、第2貫通孔45的貫通電極451,連接於一外部電極端子431。配線圖案33的另一端部33b係透過接合材14(連接用接合圖案27、36)、第1萃取電極223,連接於第1激發電極221。如此,透過配線圖案33,第1激發電極221電性連接於一外部電極端子431。
配線圖案33係在俯視中,設置於不與第1激發電極221、第2激發電極222重疊的位置。更詳細來說,如圖8所示,配線圖案33係在俯視中,設置於不與振動部22重疊的位置。在本實施形態中,接近配線圖案33的振動 部22側的側端緣(圖8的+X方向的端緣)33c,在俯視中設置在與振動部22和外框部23之間的空間重疊的位置。亦即,在俯視中,在接近配線圖案33的振動部22側的側端緣33c,與振動部22的外周緣之間,設置有所定間隔。又,離配線圖案33的振動部22較遠側的側端緣(圖8的-X方向的端緣)33d,在俯視中設置在不與外框部23重疊的位置,且與振動部22和外框部23之間的空間重疊的位置。亦即,在俯視中,在離配線圖案33的振動部22較遠側的側端緣33d,與外框部23的內周緣之間,設置有所定間隔。如此在本實施形態中,配線圖案33的X軸方向的兩側端緣33c、33d,在俯視中,包含於振動部22與外框部23之間的空間。再者,配線圖案33的一端部33a及另一端部33b(比前述空間更往Z軸方向的外側突出的部分),在俯視中與外框部23重疊。
依據本實施形態,設置於第1封止構件3的另一主面312的配線圖案33,與水晶振動板2的振動部22,為如上述的位置關係,所以,可將第1封止構件3的另一主面312有效活用來作為配線圖案33的配置區域,可一邊確保振動部22的尺寸,一邊謀求水晶振動子101的小型化。亦即,不需要在水晶振動板2另外確保配線圖案33的配置區域,省下多少區域則可增加多少振動部22的尺寸。所以,不需要為了滿足水晶振動子101之小型化的要求,而過度減少振動部22的尺寸亦可。
在此,在本實施形態中,水晶振動板2成為振動部 22與外框部23藉由單一的連結部24連結的構造。此時,從振動部22的兩主面的第1激發電極221、第2激發電極222拉出的第1萃取電極223、第2萃取電極224,經由相同連結部24,形成到外框部23為止。亦即,於連結部24的一主面形成從第1激發電極221拉出的第1萃取電極223,於該連結部24的另一主面形成從第2激發電極222拉出的第2萃取電極224。
如此,成為水晶振動板2僅有1個連結部24,第1萃取電極223及第2萃取電極224從第1激發電極221、第2激發電極222往相同方向拉出的構造。另一方面,外部電極端子(一外部電極端子431,另一外部電極端子432)位於第2封止構件4的另一主面412的長邊方向兩端,所以,需要將第1萃取電極223及第2萃取電極224任一方,挾持振動部22而拉引到相反側的位置為止的引出電極。但是,在將引出電極形成於水晶振動板2時,需要將引出電極設置於水晶振動板2之振動部22的外周圍(亦即,外框部23),故對於為了確保引出電極的配置區域來說,需要減少振動部22的尺寸,或者增加水晶振動子101的封裝尺寸。所以,難以不減少振動部22的尺寸而謀求水晶振動子101的小型化。
相對於此,在本實施形態中,作為如上述之引出電極的配線圖案33,並不是形成於水晶振動板2,而是形成於第1封止構件3的另一主面312。藉此,可將第1封止構件3的另一主面312有效活用來作為配線圖案33的配置 區域,可一邊確保振動部22的尺寸,一邊謀求水晶振動子101的小型化。作為配線圖案33的配置區域,在俯視中,設置於不與第1激發電極221、第2激發電極222重疊的位置,且配線圖案33的至少一部分與振動部22和外框部23之間的空間重疊的位置。藉此,相較於將引出電極設置於水晶振動板2之振動部22的外周面(外框部23)的構造,在俯視中,可減少振動部22及配線圖案33之合計的配置區域。所以,即使不減少振動部22的尺寸,也可謀求水晶振動子101的小型化。進而,可不用減少接合水晶振動板2之外框部23與各封止構件3、4的區域,可確保用以實現更穩定之氣密封止的接合區域。
又,配線圖案33在俯視中配置於接合材11的內方,所以,可保護配線圖案33不斷線等。此時,配線圖案33設置於在俯視中不與振動部22重疊的位置,所以,可迴避配線圖案33與振動部22的接觸,可抑制起因於配線圖案33與振動部22的接觸之配線圖案33的斷線及電阻值的增加。而且,配線圖案33在俯視中設置於不與第1激發電極221、第2激發電極222重疊的位置,所以,可抑制起因於配線圖案33與第1激發電極221、第2激發電極222的重疊之寄生電容(漂浮電容)的發生。
又,第1封止構件3的另一主面312形成為平坦面,所以,可抑制第1封止構件3的厚度,減少多少厚度則可多少有助於水晶振動子101的低高度化。亦即,在第1封止構件3的另一主面312設置凹部時,掛念相當於多少凹 部的深度則第1封止構件3的厚度就會增加多少。但是,藉由將第1封止構件3的另一主面312形成為平坦面,可抑制第1封止構件3的厚度,可有助於水晶振動子101的低高度化。此時,水晶振動板2的振動部22及連結部24,形成為比外框部23還薄,所以,在一邊謀求水晶振動子101的低高度化,一邊抑制振動部22與第1封止構件3及第2封止構件4的接觸的觀點上非常有效。
在此,將配線圖案33設置於比對於激發電極(第1激發電極221,第2激發電極222)之頻率調整用的離子光束的照射區域還更靠外側為佳。在本實施形態中,在接合水晶振動板2與第1封止構件3之狀態下(水晶振動板2與第2封止構件4未被接合之狀態),從水晶振動板2的另一主面212側照射離子光束,微調節第2激發電極222的大小(質量),藉此進行頻率調整。離子光束以第2激發電極222的外周緣附近為目標進行照射。此時,於離子光束的照射區域內設置配線圖案33的話,因為離子光束,削減配線圖案33,有發生配線圖案33的斷線等的懸念。但是,藉由將配線圖案33設置於比激發電極的頻率調整用之離子光束的照射區域更靠外側,可抑制離子光束所致之配線圖案33的斷線等。再者,進行此種頻率調整時,於第1封止構件3的一主面311設置頻率調整用的檢查端子,檢查端子連接於第1激發電極221、第2激發電極222。
在本實施形態中,離配線圖案33的振動部22較遠側 的側端緣33d,在俯視中設置於不與外框部23重疊的位置,但配線圖案33的至少一部分,在俯視中設置於與振動部22與外框部23之間的空間重疊的位置即可,將配線圖案33的一部分以在俯視中與外框部23重疊之方式配置亦可。再者,根據上述的理由,接近配線圖案33的振動部22之側的側端緣33c,在俯視中設置於不與振動部22重複的位置為佳。
〔實施形態2〕
本實施形態2的水晶振動子101,係觀於實施形態1之配線圖案33,根據與實施形態1不同觀點將線寬及膜厚最佳化者,其以外的構造基本上與實施形態1相同。因此,關於與實施形態1相同的構造,省略詳細說明。
如實施形態1所說明般,在適用說明的水晶振動子101中,於水晶振動板2中連結振動部22與外框部23的連結部24僅設置於1處。亦即,連結部24係對於振動部22僅設置於水晶振動板2的長邊方向(Z′軸)之一方側(-Z′方向側)。因此,從振動部22的兩主面的第1激發電極221、第2激發電極222拉出的第1萃取電極223、第2萃取電極224,經由相同連結部24,形成到外框部23為止。
如此,成為水晶振動板2僅有1個連結部24,第1萃取電極223及第2萃取電極224從第1激發電極221、第2激發電極222往相同方向拉出的構造。另一方面,外 部電極端子(一外部電極端子431,另一外部電極端子432)位於第2封止構件4的另一主面412的長邊方向兩端,所以,需要將第1萃取電極223及第2萃取電極224任一方,挾持振動部22而拉引到相反側的位置為止的引出電極。形成來作為該引出電極的是配線圖案33,配線圖案33形成作為將第1激發電極221連接於一外部電極端子431的配線之一部分。
藉由此種電極的拉引,將第1激發電極221連接於一外部電極端子431的配線路徑變長,其配線電阻也增加。然後,因配線圖案33所增加之第1激發電極221側的配線電阻,相較於不具有為了拉引之配線圖案33的第2激發電極222的串聯電阻,變得無法無視。
將激發電極連接於外部電極端子之訊號配線的配線電阻變大的話,會有使用其水晶振動子之振盪電路的信賴性降低的問題。因此,在水晶振動子101中,將配線圖案33的配線電阻,降低至可確保使用水晶振動子101之振盪電路的信賴性的程度為佳。
對於減少配線圖案33的配線電阻來說,也可考量增加配線寬度,或者增加配線的膜厚。圖9、10係揭示相較於圖3、8,增厚配線圖案33時的構造的圖。圖9係水晶振動子之第1封止構件的概略背面圖。圖10係揭示水晶振動子101之第1封止構件3的配線圖案33,與水晶振動板2的振動部22之在俯視中的位置關係的圖,以實線表示水晶振動板2,以雙點虛線表示第1封止構件3的配 線圖案33。
在圖9、10所示構造中,利用增厚配線圖案33的線寬,配線圖案33以完全覆蓋振動部22與外框部23之間的空間中,在俯視中沿著振動部22之1邊(圖10的範例中為上邊)的前述空間之方式設置。又,即使在增厚配線圖案33的線寬之狀況中,也與實施形態1相同,在俯視中設置於不與第1激發電極221、第2激發電極222重疊的位置為佳。此係為了抑制起因於配線圖案33與第1激發電極221、第2激發電極222的重疊之寄生電容(漂浮電容)的發生。
如此,以使配線圖案33不與第1激發電極221、第2激發電極222重疊為前提的話,增厚配線圖案33的線寬有其限界。亦即,增厚配線圖案33的線寬,會難以進行水晶振動子101的小型化。再者,配線圖案33的線寬,係例如於1.0×0.8mm的封裝尺寸中,收斂於第1激發電極221與封止側第1封止部32、振動側封止部25之間(200μm程度),及第2激發電極222與封止側第2封止部42、振動側封止部25之間(200μm程度)的線寬,且設為100μm以上為佳。
另一方面,增厚配線圖案33的膜厚,可不導致水晶振動子101的大型化,易於減少配線圖案33的配線電阻。在以下的說明中,針對配線圖案33之理想的膜厚範圍進行考察。
圖11係揭示配線之膜厚與電阻值的關係的圖表。在 此,將配線的線寬設為0.040mm,將線長設為1mm程度。再者,配線圖案33的配線構造,係如實施形態1中說明般,是Ti層及Au層的層積構造,但是,於此種Ti-Au的層積構造的配線中,單Ti層的電阻相較於Au層的電阻也充分大,無法無視。所以,圖11揭示使Au配線的膜厚變化時的結果。
根據圖11可知,在膜厚小於0.1μm的範圍中,隨著膜厚增加,配線的電阻值會急遽降低。然後,在膜厚為0.1μm以上的範圍中,隨著膜厚增加,配線的電阻值雖降低,但其變化為緩慢。
又,對於確保水晶振動子101的信賴性來說,將激發電極連接於外部電極端子之訊號配線的配線電阻盡可能減少為佳。如上所述,於將第1激發電極221連接於一外部電極端子431的配線路徑中,因為配線圖案33的配線電阻,將激發電極連接於外部電極端子之訊號配線的配線電阻變大的話,使用其水晶振動子的振盪電路的信賴性會降低。因此,為了抑制配線圖案33所致之配線電阻的增加,在此目標設為將配線圖案33的配線電阻設為10Ω以下。
在圖11所示結果中,膜厚0.05μm中配線電阻成為幾乎10Ω。所以,配線圖案33的膜厚設為0.05μm以上為佳。又,如上所述,在膜厚小於0.1μm的範圍中,隨著膜厚增加,配線的電阻值會急遽降低。藉此,配線圖案33的膜厚設為0.1μm以上更佳。再者,圖11的圖表是將配 線的線寬設為0.040mm,線長設為1mm程度時的圖表,在使水晶振動子101的封裝尺寸變化時,線長的增加所致之電阻值的增加率與線寬的增加所致之電阻值的減少率某種程度被打消。因此,圖11的圖表即使水晶振動子101的封裝尺寸改變,其結果也會表示類似的傾向。例如,配線電阻的變化在膜厚小於0.1μm的範圍中變得急遽,在膜厚0.1μm以上的範圍中變得緩慢的傾向,無關於水晶振動子101的封裝尺寸,可發現相同的傾向。
根據降低配線圖案33的配線電阻的觀點,配線圖案33的膜厚越厚越好。但是,增加配線圖案33(Au層的膜厚)的膜厚的話,所用之Au的量會增加,成本也會增加。又,如上所述,與封止側第1封止部32一起形成配線圖案33,以Au-Au的擴散接合來進行第1封止構件3與水晶振動板2的接合時,增加Au層的膜厚的話,Au層的表面粗度會變大,也有難以進行前述擴散接合的問題。根據該等觀點,配線圖案33的膜厚,設為0.7μm以下為佳,設為0.3μm以下更佳。
又,在實施形態1、2中,第1封止構件3及第2封止構件4使用玻璃,但並不限定於此,使用水晶亦可。
又,在實施形態1、2中,壓電振動板使用水晶,但並不限定於此,只要是壓電材料,使用其他材料亦可,使用鈮酸鋰、鉭酸鋰亦可。
又,在實施形態1、2中,利用Au-Au的擴散接合來進行第1封止構件3與水晶振動板2的接合,及水晶振動 板2與第2封止構件4的接合,但並不限定於此,作為使用焊接填料的接合亦可。
在前述實施形態中,將壓電振動裝置作為水晶振動子,但也將本發明適用於水晶振動子以外的壓電振動裝置(例如水晶振盪器)。
〔產業上之利用可能性〕
本發明適合用於壓電振動板的基板材料使用水晶的水晶振動裝置(水晶振動子及水晶振盪器等)。
2‧‧‧水晶振動板
22‧‧‧振動部
22a‧‧‧角部
23‧‧‧外框部
24‧‧‧連結部
25‧‧‧振動側封止部
26‧‧‧第1貫通孔
27‧‧‧連接用接合圖案
33‧‧‧配線圖案
33a‧‧‧一端部
33b‧‧‧另一端部
33c‧‧‧側端緣
33d‧‧‧側端緣
35‧‧‧連接用接合圖案
36‧‧‧連接用接合圖案
211‧‧‧一主面
221‧‧‧第1激發電極
223‧‧‧第1萃取電極
251‧‧‧振動側第1接合圖案
261‧‧‧貫通電極
262‧‧‧貫通部分
264‧‧‧連接用接合圖案

Claims (6)

  1. 一種壓電振動裝置,係設置有:壓電振動板,係於基板的一主面形成第1激發電極,於前述基板的另一主面形成與前述第1激發電極成對的第2激發電極;第1封止構件,係覆蓋前述壓電振動板的前述第1激發電極;及第2封止構件,係覆蓋前述壓電振動板的前述第2激發電極;接合前述第1封止構件與前述壓電振動板,且接合前述第2封止構件與前述壓電振動板,形成氣密封止包含前述第1激發電極與前述第2激發電極之前述壓電振動板的振動部的內部空間;其特徵為:前述壓電振動板,係具有:前述振動部,係形成為大略矩形;外框部,係包圍前述振動部的外周;及連結部,係連結前述振動部與前述外框部;前述振動部與前述連結部與前述外框部被一體地設置;於前述連結部的一主面形成從前述第1激發電極拉出的第1萃取電極,於該連結部的另一主面形成從前述第2激發電極拉出的第2萃取電極;於前述第1封止構件的與前述壓電振動板的對向面, 設置連接於前述第1萃取電極的配線;前述配線的至少一部分,係在俯視中,設置於與在前述振動部和前述外框部之間的空間重疊的位置;前述配線,係在俯視中,設置於不與前述第1激發電極及第2激發電極重疊的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之壓電振動裝置,其中,前述配線,係以完全覆蓋沿著前述振動部之1邊的前述空間之方式設置。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之壓電振動裝置,其中,前述配線的膜厚為0.05μm以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之壓電振動裝置,其中,前述配線,係在俯視中,設置於比對於前述第1激發電極及第2激發電極之頻率調整用的離子光束的照射區域更靠外側。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之壓電振動裝置,其中,前述第1封止構件的與前述壓電振動板的前述對向面,係形成為平坦面。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之壓電振動裝置,其中,前述連結部,係僅從前述振動部之一個角部向前述外 框部突出。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11165390B2 (en) * 2015-06-12 2021-11-02 Daishinku Corporation Piezoelectric resonator device
JP6635605B2 (ja) * 2017-10-11 2020-01-29 国立研究開発法人理化学研究所 電流導入端子並びにそれを備えた圧力保持装置及びx線撮像装置
JP7211081B2 (ja) * 2018-12-28 2023-01-24 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス
JP7419877B2 (ja) * 2020-02-28 2024-01-23 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、電子機器および移動体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08340231A (ja) * 1995-06-14 1996-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 振動子
JP2005295115A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 表面実装用の水晶発振器
JP2012195976A (ja) * 2012-07-12 2012-10-11 Seiko Epson Corp 圧電デバイス
JP2013055632A (ja) * 2011-08-11 2013-03-21 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 気密封止パッケージ及びこの気密封止パッケージの製造方法
US20130193807A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. Quartz crystal vibrating piece and quartz crystal device
JP2015076771A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動子

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4551461B2 (ja) * 2008-03-10 2010-09-29 吉川工業株式会社 半導体装置とこれを備えた通信機器及び電子機器
JP5262946B2 (ja) 2009-04-15 2013-08-14 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス
JP2011091586A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Seiko Epson Corp 圧電振動子、電子部品
JP5476964B2 (ja) * 2009-12-09 2014-04-23 セイコーエプソン株式会社 振動子、発振器、ジャイロ及び電子機器
TWI466437B (zh) * 2010-03-29 2014-12-21 Kyocera Kinseki Corp Piezoelectric vibrator
CN102893516B (zh) * 2010-06-11 2015-10-21 株式会社大真空 振荡器
JP5668392B2 (ja) * 2010-09-28 2015-02-12 セイコーエプソン株式会社 圧電振動素子、圧電振動子及び圧電発振器
JP5980530B2 (ja) * 2012-03-15 2016-08-31 日本電波工業株式会社 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
JP6017189B2 (ja) * 2012-06-12 2016-10-26 日本電波工業株式会社 圧電振動片及び圧電デバイス
JP2014072883A (ja) * 2012-10-02 2014-04-21 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 圧電デバイス

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08340231A (ja) * 1995-06-14 1996-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 振動子
JP2005295115A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 表面実装用の水晶発振器
JP2013055632A (ja) * 2011-08-11 2013-03-21 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 気密封止パッケージ及びこの気密封止パッケージの製造方法
US20130193807A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. Quartz crystal vibrating piece and quartz crystal device
JP2012195976A (ja) * 2012-07-12 2012-10-11 Seiko Epson Corp 圧電デバイス
JP2015076771A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動子

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