WO2021210214A1 - 圧電振動子及びその製造方法 - Google Patents

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WO2021210214A1
WO2021210214A1 PCT/JP2020/044466 JP2020044466W WO2021210214A1 WO 2021210214 A1 WO2021210214 A1 WO 2021210214A1 JP 2020044466 W JP2020044466 W JP 2020044466W WO 2021210214 A1 WO2021210214 A1 WO 2021210214A1
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WO
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electrode
wall portion
lid member
base member
side wall
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PCT/JP2020/044466
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English (en)
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Inventor
茂夫 尾島
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric vibrator and a method for manufacturing the same.
  • Oscillators are used in various electronic devices such as mobile communication terminals, communication base stations, and home appliances for applications such as timing devices, sensors, and oscillators. With the increasing functionality of electronic devices, inexpensive and high-performance vibrating elements are required.
  • Patent Document 1 a base member and a metal lid member are joined via a conductive adhesive or a low melting point glass containing Pb, and the lid member is electrically attached to a grounding electrode of the base member by this conductive adhesive.
  • a crystal transducer that is connected to and suppresses noise due to the ingress and egress of electromagnetic waves is disclosed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator having improved reliability while suppressing the generation of noise and a method for manufacturing the same.
  • the piezoelectric vibrator according to one aspect of the present invention is joined by sandwiching a joining member of a conductive material between the piezoelectric vibrating element, the base member on which the piezoelectric vibrating element is mounted, and the base member, and the base member.
  • a lid member made of a conductive material that forms an internal space in which a piezoelectric vibrating element is arranged is provided, and the base member includes a power feeding electrode to which the piezoelectric vibrating element is connected and a grounding electrode used for grounding.
  • the grounding electrode is in contact with the joining member, the lid member has a top wall portion and a side wall portion extending from the outer edge of the top wall portion toward the base member, and the side wall portion is a base member.
  • the lid member is provided with an insulating member that covers the facing surface of the side wall portion along the outer edge of the top wall portion, and a metal film is provided on at least a part of the surface of the insulating member.
  • the metal film is provided between the insulating member and the joining member and is provided in contact with the side wall portion of the lid member to electrically connect the lid member and the grounding electrode.
  • a piezoelectric vibrating element is mounted on a base member, and a lid member is joined by sandwiching a joining member of a conductive material between the base member and the base member.
  • the base member is provided with a power feeding electrode to which the piezoelectric vibrating element is connected and a grounding electrode used for grounding.
  • the electrode is in contact with the joining member
  • the lid member has a top wall portion and a side wall portion extending from the outer edge of the top wall portion toward the base member, and the side wall portion is a facing surface facing the base member.
  • an insulating member that covers the facing surface of the side wall portion along the outer edge of the top wall portion of the lid member, and to cover at least a part of the insulating member and provide a metal film that contacts the side wall portion of the lid member.
  • joining the lid member includes joining the grounding electrode and the metal film, and electrically connecting the lid member and the grounding electrode.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the crystal oscillator according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the crystal oscillator according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the crystal oscillator according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the configurations of the base member and the crystal vibrating element. Note that FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the crystal oscillator 1 shown in FIG.
  • Each drawing is provided with a Cartesian coordinate system consisting of the X-axis, Y'axis and Z'axis for convenience to clarify the relationship between the drawings and to help understand the positional relationship of each member.
  • the X-axis, Y'axis and Z'axis correspond to each other in the drawings.
  • the X-axis, Y'axis, and Z'axis correspond to the crystallographic axes of the crystal piece 11 described later, respectively.
  • the X-axis corresponds to the electric axis (polar axis) of the crystal
  • the Y-axis corresponds to the mechanical axis of the crystal
  • the Z-axis corresponds to the optical axis of the crystal.
  • the Y'axis and the Z'axis are axes obtained by rotating the Y axis and the Z axis around the X axis in the direction of the Y axis to the Z axis by 35 degrees 15 minutes ⁇ 1 minute 30 seconds, respectively.
  • the direction parallel to the X axis is referred to as "X axis direction”
  • the direction parallel to the Y'axis is referred to as “Y'axis direction”
  • the direction parallel to the Z'axis is referred to as "Z'axis direction”.
  • the direction of the tip of the arrow on the X-axis, Y'axis, and Z'axis is called “+ (plus)”, and the direction opposite to the arrow is called “-(minus)”.
  • the + Y'axis direction will be described as an upward direction
  • the ⁇ Y'axis direction will be described as a downward direction, but the vertical direction of the crystal oscillator 1 is not limited.
  • the + Y'axis direction side of the crystal vibrating element 10 is the upper surface 11A
  • the ⁇ Y'axis direction side is the lower surface 11B. It may be arranged so as to be located on the side.
  • the crystal oscillator 1 includes a crystal vibrating element 10, a metal film 20, a base member 30, a lid member 40, a joining member 50, and an insulating member 60.
  • the crystal vibrating element 10 is provided between the base member 30 and the lid member 40.
  • the base member 30 and the lid member 40 form a cage for accommodating the crystal vibrating element 10, and are overlapped along the Y'axis direction.
  • the base member 30 has a flat plate shape
  • the lid member 40 has a bottomed opening for accommodating the crystal vibration element 10 on the base member 30 side.
  • the crystal vibrating element 10 is mounted on the base member 30. If the crystal vibrating element 10 is housed in the cage, the shapes of the base member 30 and the lid member 40 are not limited to the above.
  • the base member 30 may have a bottomed opening on the lid member 40 side for accommodating a part of the crystal vibrating element 10.
  • the lid member 40 may have a flat plate shape.
  • the Y'axis direction which is the direction in which the base member 30 and the lid member 40 overlap, is referred to as the "height direction”.
  • the crystal vibrating element 10 is an element that vibrates a crystal by a piezoelectric effect and converts electrical energy and mechanical energy.
  • the crystal vibrating element 10 includes a flaky crystal piece 11, a first excitation electrode 14a and a second excitation electrode 14b constituting a pair of excitation electrodes, and a first extraction electrode 15a and a second extraction electrode forming a pair of extraction electrodes. It includes an electrode 15b, and a first connection electrode 16a and a second connection electrode 16b forming a pair of connection electrodes.
  • the crystal piece 11 has an upper surface 11A and a lower surface 11B facing each other.
  • the upper surface 11A is located on the side opposite to the side facing the base member 30, that is, the side facing the top wall portion 41 of the lid member 40 described later.
  • the lower surface 11B is located on the side facing the base member 30.
  • the crystal piece 11 is, for example, an AT-cut type crystal piece.
  • the AT-cut type crystal piece 11 is a plane parallel to a plane specified by the X-axis and the Z'axis in a Cartesian coordinate system consisting of an X-axis, a Y'axis, and a Z'axis that intersect each other (hereinafter, "XZ". It is called a'plane'. The same applies to a plane specified by another axis.) Is the main surface, and is formed so that the direction parallel to the Y'axis is the thickness.
  • the AT-cut type crystal piece 11 is formed by etching a crystal substrate (for example, a crystal wafer) obtained by cutting and polishing a crystal of artificial quartz (Synthetic Quartz Crystal).
  • the crystal vibrating element 10 using the AT-cut type crystal piece 11 has high frequency stability in a wide temperature range.
  • the thickness slip vibration mode Thiickness Shear Vibration Mode
  • the rotation angles of the Y'axis and the Z'axis of the AT-cut type crystal piece 11 may be tilted in the range of 35 degrees 15 minutes to ⁇ 5 degrees or more and 15 degrees or less.
  • a different cut other than the AT cut may be applied.
  • BT cut, GT cut, SC cut and the like may be applied.
  • the crystal vibrating element may be a tuning fork type crystal vibrating element using a crystal piece having a cut angle called a Z plate.
  • the AT-cut type crystal piece 11 is parallel to the long side direction in which the long side parallel to the X-axis direction extends, the short side direction in which the short side parallel to the Z'axis direction extends, and the Y'axis direction. It is a plate shape having a thickness direction in which a large thickness extends. When the upper surface 11A of the crystal piece 11 is viewed in a plane, the plane shape of the crystal piece 11 is rectangular.
  • the planar shape of the crystal piece 11 when the upper surface 11A is viewed in a plane is not limited to a rectangular shape.
  • the planar shape of the crystal piece 11 may be a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or a combination thereof.
  • the planar shape of the crystal piece 11 may be a tuning fork shape.
  • the crystal piece 11 may have a base and a vibrating arm extending in parallel from the base.
  • a slit may be formed in the crystal piece 11 for the purpose of suppressing vibration leakage and stress propagation.
  • the crystal piece 11 is not limited to a flat plate shape, and may have a mesa-shaped structure or an inverted mesa-shaped structure.
  • the crystal piece 11 has a tapered shape in which the thickness changes continuously, a staircase shape in which the change in thickness changes discontinuously, a convex shape in which the amount of change in thickness continuously changes, or a convex shape in which the amount of change in thickness does not change. It may have a bevel shape that changes continuously.
  • the first excitation electrode 14a is provided on the upper surface 11A side of the crystal piece 11, and the second excitation electrode 14b is provided on the lower surface 11B side of the crystal piece 11.
  • the first excitation electrode 14a is provided on the main surface of the crystal piece 11 on the lid member 40 side
  • the second excitation electrode 14b is provided on the main surface of the crystal piece 11 on the base member 30 side.
  • the first excitation electrode 14a and the second excitation electrode 14b face each other with the crystal piece 11 interposed therebetween.
  • the first excitation electrode 14a and the second excitation electrode 14b each have a rectangular shape, and are arranged so that substantially the entire surface of the crystal piece 11 overlaps with each other.
  • planar shapes of the first excitation electrode 14a and the second excitation electrode 14b when the upper surface 11A of the crystal piece 11 is viewed in a plan view are not limited to a rectangular shape.
  • the planar shape of the first excitation electrode 14a and the second excitation electrode 14b may be a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or a combination thereof.
  • the first extraction electrode 15a is provided on the upper surface 11A side of the crystal piece 11, and the second extraction electrode 15b is provided on the lower surface 11B side of the crystal piece 11.
  • the first extraction electrode 15a electrically connects the first excitation electrode 14a and the first connection electrode 16a.
  • the second extraction electrode 15b electrically connects the second excitation electrode 14b and the second connection electrode 16b.
  • the first extraction electrode 15a is provided in the + Z'axis direction when viewed from the second extraction electrode 15b.
  • the first connection electrode 16a and the second connection electrode 16b are electrodes for electrically connecting the first excitation electrode 14a and the second excitation electrode 14b to the base member 30, respectively, and are located on the lower surface 11B side of the crystal piece 11. It is provided.
  • the first connection electrode 16a is provided at a corner formed by an end portion of the crystal piece 11 on the ⁇ X axis direction side and an end portion on the + Z ′ axis direction side
  • the second connection electrode 16b is the crystal piece 11 of the crystal piece 11. It is provided at a corner formed by an end portion on the -X-axis direction side and an end portion on the -Z'axis direction side.
  • One electrode group including the first excitation electrode 14a, the first extraction electrode 15a, and the first connection electrode 16a is formed continuously with each other, for example, integrally with each other.
  • the other electrode group including the second excitation electrode 14b, the second extraction electrode 15b, and the second connection electrode 16b is also formed continuously with each other, for example, integrally with each other.
  • the crystal vibrating element 10 is provided with a pair of electrodes.
  • the pair of electrodes of the crystal vibrating element 10 has, for example, a multi-layer structure, and the base layer and the outermost layer are laminated in this order.
  • the base layer is a layer that comes into contact with the crystal piece 11, and is provided with a material having good adhesion to the crystal piece 11.
  • the outermost layer is a layer located on the outermost surface of the pair of electrodes, and is provided with a material having good chemical stability. According to this, peeling and oxidation of a pair of electrodes can be suppressed, and a highly reliable crystal vibrating element 10 can be provided.
  • the base layer contains, for example, chromium (Cr), and the outermost layer contains, for example, gold (Au).
  • the materials constituting the pair of electrodes of the crystal vibrating element 10 are not limited to Cr and Au, and are, for example, titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), nickel (Ni), and indium (In). , Palladium (Pd), silver (Ag), copper (Cu), tin (Sn), iron (Fe) and other metallic materials may be contained.
  • the pair of electrodes may contain a conductive ceramic, a conductive resin, a semiconductor, or the like.
  • the base member 30 holds the crystal vibrating element 10 in an excitable manner.
  • the base member 30 includes a flat plate-shaped substrate 31, a first electrode pad 33a and a second electrode pad 33b forming a pair of electrode pads, a top electrode 33c, a first side electrode 34a, a second side electrode 34b, and a second electrode member 30. It includes three side electrode 34c, a fourth side electrode 34d, a first external electrode 35a, a second external electrode 35b, a third external electrode 35c, a fourth external electrode 35d, and a protective film 39.
  • the substrate 31 has an upper surface 31A and a lower surface 31B facing each other.
  • the upper surface 31A and the lower surface 31B correspond to a pair of main surfaces of the substrate 31.
  • the upper surface 31A corresponds to the first surface of the base member 30, and the lower surface 31B corresponds to the second surface of the base member 30.
  • the upper surface 31A is located on the side facing the crystal vibrating element 10 and the lid member 40, and corresponds to a mounting surface on which the crystal vibrating element 10 is mounted.
  • the lower surface 31B is located on the side facing the circuit board when the crystal oscillator 1 is mounted on an external circuit board, and corresponds to a mounting surface to which the circuit board is connected.
  • the substrate 31 is, for example, a sintered material such as an insulating ceramic (alumina), but the substrate 31 is not limited to this as long as it is an insulating material.
  • the substrate 31 is preferably made of a heat-resistant material.
  • the substrate 31 may be provided by a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the crystal piece 11, or may be provided by, for example, quartz. Further, from the viewpoint of suppressing damage to the substrate 31 due to thermal stress, the substrate 31 may be provided with a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the lid member 40.
  • the substrate 31 When the upper surface 31A is viewed in a plan view, the substrate 31 has a pair of long sides extending in the X-axis direction and facing each other in the Z'axis direction, and a pair of short sides extending in the Z'axis direction and facing each other in the X-axis direction.
  • Have. Fan-shaped recesses are provided at the four corners of the substrate 31. This recess is formed by dividing a through hole penetrating the substrate 31 from the upper surface 31A to the lower surface 31B.
  • the first electrode pad 33a and the second electrode pad 33b are provided on the upper surface 31A of the substrate 31.
  • the first electrode pad 33a and the second electrode pad 33b are terminals for electrically connecting the crystal vibrating element 10 to the base member 30.
  • the outermost surfaces of the first electrode pad 33a and the second electrode pad 33b each contain gold, and it is more desirable that the outermost surfaces thereof are composed of almost only gold.
  • the first electrode pad 33a and the second electrode pad 33b may have a laminated structure having a base layer for improving adhesion to the substrate 31 and an outermost surface containing gold and suppressing oxidation.
  • the top electrode 33c is an electrode that is electrically connected to the lid member 40.
  • the upper surface electrode 33c is provided at the corners of the base member 30 on the + X axis direction side and the ⁇ Z ′ axis direction side, and is located on the outermost surface of the base member 30 on the lid member 40 side.
  • the first side electrode 34a to the fourth side electrode 34d are provided on the side surface of the base member 30. Specifically, it extends over a region between the upper surface 31A and the lower surface 31B of the recess provided at the corner of the substrate 31. In other words, the first side surface electrodes 34a to the fourth side surface electrodes 34d are provided from the end portion of the side surface portion on the upper surface 31A side to the end portion on the lower surface 31B side, and cover the recess of the substrate 31. Each of the first side electrode 34a to the fourth side electrode 34d corresponds to a casting electrode.
  • the first side surface electrode 34a is provided in a recess provided at a corner of the base member 30 on the ⁇ X axis direction side and the + Z ′ axis direction side.
  • the second side surface electrode 34b is provided in a concave portion provided on the diagonal of the first side surface electrode 43a, that is, at the corners of the base member 30 on the + X axis direction side and the ⁇ Z ′ axis direction side.
  • the third side electrode 34c is provided in a recess provided at a corner of the base member 30 on the + X axis direction side and the + Z'axis direction side.
  • the fourth side electrode 34d is provided in a concave portion provided on the diagonal of the third side electrode 34c, that is, at the corners of the base member 30 on the ⁇ X axis direction side and the ⁇ Z ′ axis direction side.
  • the first side surface electrode 34a is electrically connected to the first electrode pad 33a via the wiring electrode provided on the upper surface 31A
  • the second side surface electrode 34b is connected to the second side electrode 34b via the wiring electrode provided on the upper surface 31A. It is electrically connected to the electrode pad 33b.
  • the third side surface electrode 34c is continuously provided from the top surface electrode 33c and is electrically connected to the top surface electrode 33c.
  • the first side surface electrode 34a, the first electrode pad 33a, and the wiring electrode connecting them correspond to a feeding electrode to which the crystal vibration element 10 is connected.
  • the second side surface electrode 34b, the second electrode pad 33b, and the wiring electrode connecting them also correspond to the feeding electrode.
  • the third side electrode 34c and the top electrode 33c correspond to grounding electrodes used for grounding the lid member 40.
  • the first external electrode 35a to the fourth external electrode 35d are electrodes for mounting the crystal oscillator 1 on an external circuit board by soldering or the like.
  • the first external electrode 35a to the fourth external electrode 35d are provided on the lower surface 31B of the substrate 31.
  • the first external electrode 35a is provided at a corner of the base member 30 on the ⁇ X axis direction side and the + Z ′ axis direction side, and is electrically connected to the first side surface electrode 34a.
  • the first external electrode 35a is provided at the corners of the base member 30 on the + X axis direction side and the ⁇ Z ′ axis direction side, and is electrically connected to the second side surface electrode 34b.
  • the third external electrode 35c is provided at the corners of the base member 30 on the + X axis direction side and the + Z'axis direction side, and is electrically connected to the third side surface electrode 34c.
  • the fourth external electrode 35d is provided at the corners of the base member 30 on the ⁇ X axis direction side and the ⁇ Z ′ axis direction side, and is electrically connected to the fourth side surface electrode 34d.
  • the first external electrode 35a and the second external electrode 35b are used to supply an electric signal to the pair of feeding electrodes.
  • the third external electrode 35c is used to ground the grounding electrode.
  • the fourth external electrode 35d is a dummy electrode to which an electric signal or the like is not input / output.
  • the fourth external electrode 35d may be used for grounding the lid member 40 together with the third external electrode 35c, or may be omitted.
  • the protective film 39 is provided on the side of the base member 30 facing the lid member 40 and in a region in contact with the joining member 50.
  • the protective film 39 covers the region of the power feeding electrode facing the side wall portion 42, and electrically insulates the power feeding electrode and the lid member 40.
  • the protective film 39 covers the wiring electrode connecting the first side surface electrode 34a and the first electrode pad 33a, and covers the wiring electrode connecting the second side surface electrode 34b and the second electrode pad 33b. There is.
  • the protective film 39 reduces the unevenness of the surface of the base member 30 on the side facing the lid member, and suppresses the deterioration of the sealing property due to the local increase in the thickness of the joining member 50.
  • the protective film 39 is provided in the outer region of the upper surface electrode 33c, and the upper surface electrode 33c is exposed from the protective film 39.
  • the base member 30 includes a first conductive holding member 36a and a second conductive holding member 36b that form a pair of conductive holding members.
  • the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b hold the crystal vibrating element 10 at intervals from the base member 30 and the lid member 40.
  • the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b electrically connect the crystal vibrating element 10 and the base member 30.
  • the first conductive holding member 36a electrically connects the first electrode pad 33a and the first connecting electrode 16a
  • the second conductive holding member 36b electrically connects the second electrode pad 33b and the second connecting electrode. It is electrically connected to 16b.
  • the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b are cured products of a conductive adhesive containing a thermosetting resin, a photocurable resin, and the like, and the first conductive holding member 36a and the second conductive.
  • the main component of the property-retaining member 36b is, for example, a silicone resin.
  • the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b contain conductive particles, and as the conductive particles, for example, metal particles containing silver (Ag) are used.
  • the first conductive holding member 36a joins the first electrode pad 33a and the first connecting electrode 16a
  • the second conductive holding member 36b joins the second electrode pad 33b and the second connecting electrode 16b.
  • the main components of the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b are not limited to silicone resin as long as they are curable resins, and may be, for example, epoxy resin or acrylic resin. Further, the imparting of conductivity to the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b is not limited to that by silver particles, and other metals, conductive ceramics, conductive organic materials, etc. It may be due to.
  • the main components of the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b may be a conductive polymer.
  • the resin composition of the first conductive holding member 36a and the second conductive holding member 36b may contain any additive.
  • the additive is, for example, a tackifier, a filler, a thickener, a sensitizer, an antiaging agent, an antifoaming agent, etc. for the purpose of improving the workability and storage stability of the conductive adhesive.
  • a filler may be added for the purpose of increasing the strength of the cured product or for maintaining the distance between the base member 30 and the crystal vibrating element 10.
  • the lid member 40 is joined to the base member 30.
  • the lid member 40 forms an internal space for accommodating the crystal vibrating element 10 with the base member 30.
  • the lid member 40 has a recess 49 that opens on the side of the base member 30, and the internal space in the present embodiment corresponds to the space inside the recess 49.
  • the recess 49 is liquidtightly sealed.
  • the material of the lid member 40 is preferably a conductive material, and more preferably a highly airtight metal material. Since the lid member 40 is made of a conductive material, the lid member 40 is provided with an electromagnetic shield function that reduces the ingress and egress of electromagnetic waves into the internal space.
  • the material of the lid member 40 is preferably a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the substrate 31, for example, the coefficient of thermal expansion near room temperature is in a wide temperature range of glass or ceramic. It is a matching Fe—Ni—Co based alloy.
  • the elastic modulus of the lid member 40 is preferably smaller than the elastic modulus of the substrate 31. According to this, the lid member 40 absorbs the impact from the outside. Specifically, when a small external stress is applied to the lid member 40, the lid member 40 is elastically deformed, and when a relatively large external stress is applied to the lid member 40, the lid member 40 is plastically deformed. By deforming the lid member 40 in this way, damage to the base member 30 due to external stress is suppressed.
  • the lid member 40 has a flat top wall portion 41 and a side wall portion 42 connected to the outer edge of the top wall portion 41 and extending along the height direction.
  • the recess 49 of the lid member 40 is formed by the top wall portion 41 and the side wall portion 42.
  • the top wall portion 41 extends along the upper surface 31A of the substrate 31 and faces the base member 30 with the crystal vibrating element 10 interposed therebetween in the height direction.
  • the side wall portion 42 extends from the top wall portion 41 toward the base member 30, and surrounds the crystal vibrating element 10 in a direction parallel to the upper surface 31A of the base 31.
  • the lid member 40 may further have a flange portion that is connected to the tip of the side wall portion 42 on the base member 30 side and extends outward along the upper surface 31A of the substrate 31.
  • the lid member 40 has an inner surface located on the side of the recess 49 and an outer surface on the opposite side of the recess 49 and exposed to the outside.
  • the inner surface is the side of the top wall portion 41 and the side wall portion 42 facing the crystal oscillator 10
  • the outer surface is the side of the top wall portion 41 and the side wall portion 42 opposite to the side facing the crystal oscillator 10.
  • the lid member 40 further has a facing surface facing the base member 30.
  • the facing surface is a surface extending parallel to the upper surface 31A of the base member 30 at the tip of the side wall portion 42 of the base member 30, and can be expanded by providing a flange portion.
  • the planar shape of the lid member 40 when viewed in a plane from the normal direction of the main surface is, for example, a substantially rectangular shape.
  • the planar shape of the lid member 40 is not limited to the above, and may be a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or a combination thereof.
  • the insulating member 60 is provided in a frame shape along the tip of the side wall portion 42 of the lid member 40. Specifically, it covers the facing surface of the side wall portion 42, and covers a part of the inner surface and the outer surface.
  • the insulating member 60 increases the contact area with the joining member 50 to improve the joining strength. Further, the insulating member 60 suppresses the fluctuation of the gap between the base member 30 and the lid member 40 due to the position fluctuation of the facing surface of the side wall portion 42 due to the undulation of the lid member 40, and the contact surface with the joining member 50 is the same. By bringing it closer to a flat surface, it is possible to suppress a partial decrease in joint strength and a decrease in sealing performance.
  • the insulating member 60 is provided between the protective film 39 and the lid member 40, and is provided between the power feeding electrode and the side wall portion 42, and between the grounding electrode and the side wall portion 42. ..
  • the joining member 50 is provided over the entire circumference of each outer edge portion of the base member 30 and the lid member 40, and has a rectangular frame shape.
  • the first electrode pad 33a and the second electrode pad 33b are arranged inside the joining member 50, and the joining member 50 is provided so as to surround the crystal vibration element 10. ing.
  • the joining member 50 joins the base member 30 and the lid member 40, and seals the recess 49 corresponding to the internal space.
  • the joining member 50 joins the protective film 39 and the insulating member 60, and joins the top electrode 33c and the insulating member 60. From the viewpoint of suppressing fluctuations in the frequency characteristics of the crystal vibrating element 10, it is desirable that the material of the joining member 50 has low moisture permeability, and more preferably low gas permeability.
  • the joining member 50 is a conductive adhesive that electrically connects the grounding electrode and the lid member 40.
  • the joining member 50 is in contact with the top electrode 33c and the metal film 20.
  • the joining member 50 may be an anisotropic conductive adhesive. That is, the joining member 50 may have conductivity along the Y'axis direction and insulation along the XZ'plane.
  • the joining member 50 is, for example, a resin-based adhesive containing a thermosetting resin such as an epoxy-based resin.
  • the joining member 50 may be a resin-based adhesive containing an epoxy-based, vinyl-based, acrylic-based, urethane-based, imide-based, or silicone-based thermosetting resin or photocurable resin.
  • the metal film 20 is provided between the insulating member 60 and the joining member 50 and is provided in contact with the side wall portion 42 of the lid member 40 to electrically connect the lid member 40 and the grounding electrode.
  • the metal film 20 is provided in a region outside the region overlapping the power feeding electrode and overlapping the grounding electrode.
  • the insulating member 60 provided at the corner of the lid member 40 is covered so as to overlap the upper surface electrode 33c.
  • the metal film 20 is provided outside the region overlapping with the crystal vibrating element 10.
  • the metal film 20 is in contact with a part of each of the inner surface and the outer surface of the side wall portion 42.
  • the metal film 20 has, for example, a laminated structure of Cr and Au.
  • the thickness of the metal film 20 is, for example, about 0.5 to 10 ⁇ m.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a crystal oscillator according to the first embodiment.
  • the metal plate is processed into a concave shape (S11).
  • a metal plate made of a Fe—Ni—Co alloy is prepared.
  • the top wall portion and the side wall portion of the lid member are formed by drawing processing in which the metal plate is deformed by a pressing method.
  • an insulating member is formed at the tip of the side wall portion (S13). Apply a resin adhesive to the side wall and let it dry. At this time, the amount of the resin adhesive applied is changed according to the height from the connection portion with the top wall portion to the tip. A larger amount of resin-based adhesive than the tip of the side wall portion having a large height is applied to the tip of the side wall portion having a small height so that the contact surface with the joining member provided by the insulating member is brought close to the same plane.
  • a metal film is formed (S15).
  • the metal film is provided on the insulating member and the lid member by, for example, a sputtering method or a vacuum vapor deposition method.
  • Cr having good electrical connectivity with the lid member is formed, and then Au having good chemical stability is formed.
  • the method for forming the metal film is not limited to the above, and can be preferably selected from dry processes such as PVD (Physical Vapor Deposition) and CVD (Chemical Vapor Deposition).
  • various printing methods for example, various printing methods (screen printing, inkjet printing, gravure printing, flexographic printing, etc.), various coating methods (cast, dispense, etc.) and various wet plating methods (electroless plating, hot-dip plating, etc.) , Electroplating, etc.) may be formed by a wet process.
  • an electrode is provided on the substrate (S21).
  • a metal film is patterned on an alumina green sheet, and the metal film is sintered together with the green sheet.
  • the substrate is formed from the green sheet, and the feeding electrode, the grounding electrode, and the external electrode are formed from the metal film.
  • the substrate may be formed of a wafer cut from an ingot. At least a part of the electrodes of the base member may be formed after sintering the green sheet.
  • the protective film is formed by, for example, a solder resist.
  • the protective film may be formed of a suitable thermosetting resin or photocurable resin.
  • a crystal vibrating element is mounted (S25).
  • a conductive adhesive paste containing a composition of a thermosetting resin is applied onto the electrode pads of the base member.
  • the crystal vibrating element 10 is placed on the conductive adhesive paste, and the conductive adhesive paste is heated and cured.
  • the base member and the lid member are joined (S31).
  • the lid member is stored in a tray so that the inner surface is exposed, and an adhesive paste containing a composition of a thermosetting resin is applied to the tip of the side wall portion of the lid member.
  • the base member is stored in the tray and stacked on the lid member.
  • the adhesive paste is heated and cured to seal the internal space containing the crystal vibrating element.
  • steps S11 to S15 from the formation of the lid member to the formation of the metal film and the steps S21 to S25 from the preparation of the base member to the mounting of the crystal vibration element is not limited to the above. Steps S11 to S15 may be carried out after steps S21 to S25.
  • the crystal oscillator 1 covers the insulating member 60 that covers the facing surface of the side wall portion 42 of the lid member 40, and covers a part of the insulating member 60 and covers the side wall portion 42 of the lid member 40. It includes a metal film 20 that comes into contact with the metal film 20 and a joining member 50 that seals the internal space accommodating the crystal oscillator 10 and electrically connects the lid member 40 to the grounding electrode. According to this, the insulating member 60 suppresses the fluctuation of the gap between the base member 30 and the lid member 40 due to the fluctuation of the position of the facing surface of the side wall portion 42 due to the undulation of the lid member 40, and the contact with the joining member 50.
  • the joining member 50 By bringing the surfaces close to the same plane, it is possible to suppress a partial decrease in joint strength and a decrease in sealing property. Further, since the gap between the base member 30 and the facing surface of the side wall portion 42 of the lid member 40 becomes smaller as a whole, a conductive adhesive whose sealing property is lowered due to the inclusion of the conductive filler is used as the joining member 50. Even if it is used, sufficient sealing property can be obtained. Further, since the insulating member 60 increases the contact area with the joining member 50, the joining strength is improved.
  • the metal film 20 is provided in a region outside the region overlapping the power feeding electrode and overlapping the grounding electrode. Since the lid member 40 is a conductive material, if the metal film 20 comes into contact with a part of the lid member 40, the entire lid member 40 can be grounded. Therefore, if the area covered by the metal film 20 of the lid member 40 and the insulating member 60 is limited, the amount of the metal film 20 used can be reduced.
  • the joining member 50 is an anisotropic conductive adhesive.
  • the joining member 50 which is an anisotropic conductive adhesive, has, for example, conductivity in a direction intersecting the main surface of the base member and insulating property in a direction parallel to the main surface of the base member 30. According to this, when the protective film 39 is defective and the joining member 50 comes into contact with the feeding electrode, or when the adhesive paste before curing of the joining member 50 gets wet and spreads, the joining member 50 comes into contact with the feeding electrode. Even in this case, a short circuit between the crystal vibrating element 10 and the lid member 40 can be suppressed.
  • the base member 30 is provided with a protective film 39 made of an insulating material that covers a region facing the side wall portion 42 of the power feeding electrode. According to this, a short circuit between the crystal vibrating element 10 and the lid member 40 can be suppressed. Further, the protective film 39 reduces the unevenness of the surface of the base member 30 on the side facing the lid member, and suppresses the deterioration of the sealing property due to the local increase in the thickness of the joining member 50.
  • the crystal vibrating element, the base member on which the crystal vibrating element is mounted, and the base member are joined by sandwiching a joining member of a conductive material, and the crystal is formed between the base member and the base member.
  • a lid member made of a conductive material that forms an internal space in which a vibrating element is arranged is provided, and a base member is provided with a feeding electrode to which a crystal vibrating element is connected and a grounding electrode used for grounding.
  • the grounding electrode is in contact with the joining member
  • the lid member has a top wall portion and a side wall portion extending from the outer edge of the top wall portion toward the base member, and the side wall portion faces the base member.
  • the lid member has an facing surface
  • the lid member is provided with an insulating member that covers the facing surface of the side wall portion along the outer edge of the top wall portion, and a metal film is provided on at least a part of the surface of the insulating member.
  • a crystal transducer is provided in which the film is provided between the insulating member and the joining member and is provided in contact with the side wall portion of the lid member to electrically connect the lid member and the grounding electrode. According to this, the insulating member suppresses the fluctuation of the gap between the base member and the lid member due to the fluctuation of the position of the facing surface of the side wall portion due to the undulation of the lid member, and brings the contact surface with the joining member closer to the same plane.
  • the metal film is provided in a region outside the region overlapping the feeding electrode and overlapping the grounding electrode. Since the lid member is a conductive material, the entire lid member can be grounded if the metal film comes into contact with a part of the lid member. Therefore, if the area covered by the metal film of the lid member and the insulating member is limited, the amount of the metal film used can be reduced.
  • the joining member is an anisotropic conductive adhesive.
  • the joining member which is an anisotropic conductive adhesive, has, for example, conductivity in a direction intersecting the main surface of the base member and insulating property in a direction parallel to the main surface of the base member. According to this, when the protective film is defective and the joining member comes into contact with the feeding electrode, or when the adhesive paste before curing of the joining member wets and spreads and the joining member comes into contact with the feeding electrode. Also, it is possible to suppress a short circuit between the crystal vibration element and the lid member.
  • the base member is provided with a protective film of an insulating material that covers a region facing the side wall of the power feeding electrode. According to this, a short circuit between the crystal vibrating element and the lid member can be suppressed. Further, the unevenness of the surface of the protective film on the side facing the lid member of the base member can be reduced, and the deterioration of the sealing property due to the local increase in the thickness of the joining member can be suppressed.
  • the metal film is in contact with each part of the inner surface and the outer surface of the side wall portion.
  • the crystal vibrating element is mounted on the base member, the lid member is joined by sandwiching the joining member of the conductive material between the base member, and the crystal is connected to the base member.
  • the base member is provided with a feeding electrode to which the piezoelectric vibrating element is connected and a grounding electrode used for grounding, and the grounding electrode is joined.
  • the lid member is in contact with the member and has a top wall portion and a side wall portion extending from the outer edge of the top wall portion toward the base member, and the side wall portion has an facing surface facing the base member.
  • joining the lid member can provide a method for manufacturing a crystal oscillator, which comprises joining the grounding electrode and the metal film and electrically connecting the lid member and the grounding electrode.
  • forming the metal film includes forming the metal film by a sputtering method or a vacuum vapor deposition method.
  • the embodiment according to the present invention is not limited to the crystal unit, and can be applied to the piezoelectric unit.
  • An example of a piezoelectric vibrator is a crystal oscillator (Quartz Crystal Resnotor Unit) provided with a crystal vibrating element (Quartz Crystal Resonator).
  • the crystal vibrating element uses a crystal piece (Quartz Crystal Element) as the piezoelectric piece excited by the piezoelectric effect, and the piezoelectric piece is an arbitrary such as a piezoelectric single crystal, a piezoelectric ceramic, a piezoelectric thin film, or a piezoelectric polymer film. It may be formed by the piezoelectric material of.
  • the piezoelectric single crystal can include lithium niobate (LiNbO 3 ).
  • the piezoelectric ceramic is barium titanate (BaTiO 3), lead titanate (PbTiO 3), lead zirconate titanate (Pb (Zr x Ti 1- x) O3; PZT), aluminum nitride (AlN), niobium Lithium acid (LiNbO 3 ), lithium metaniobate (LiNb 2 O 6 ), bismuth titanate (Bi 4 Ti 3 O 12 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), Langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ), tantalate pentoxide (Ta 2 O 5 ), and the like can be mentioned.
  • Examples of the piezoelectric thin film include those obtained by forming the above-mentioned piezoelectric ceramic on a substrate such as quartz or sapphire by a sputtering method or the like.
  • Examples of the piezoelectric polymer film include polylactic acid (PLA), polyvinylidene fluoride (PVDF), and vinylidene fluoride / ethylene trifluoride (VDF / TrFE) copolymer.
  • PVA polylactic acid
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • VDF / TrFE vinylidene fluoride / ethylene trifluoride copolymer.
  • the above-mentioned various piezoelectric materials may be used by being laminated with each other, or may be laminated with another member.
  • the embodiment according to the present invention can be appropriately applied without particular limitation as long as it is a device that converts electromechanical energy by a piezoelectric effect, such as a timing device, a sounding device, an oscillator, and a load sensor.

Abstract

圧電振動子（１）は、圧電振動素子（１０）と、ベース部材（３０）と、導電性材料の接合部材（５０）と、導電性材料の蓋部材（４０）とを備え、ベース部材（３０）には、給電用電極と、接地用電極とが設けられ、接地用電極は接合部材（５０）と接触しており、蓋部材（４０）の側壁部（４２）は、ベース部材（３０）に対向する対向面を有し、蓋部材（４０）には、側壁部（４２）の対向面を覆う絶縁部材（６０）が設けられ、絶縁部材（６０）の表面の少なくとも一部には金属膜（２０）が設けられ、金属膜（２０）は、絶縁部材（６０）と接合部材（５０）の間に設けられるとともに蓋部材（４０）の側壁部に接触して設けられ、蓋部材（４０）と接地用電極とを電気的に接続する。

Description

圧電振動子及びその製造方法
　本発明は、圧電振動子及びその製造方法に関する。
　振動子は、移動通信端末、通信基地局、家電などの各種電子機器において、タイミングデバイス、センサ、発振器などの用途に用いられている。電子機器の高機能化に伴い、安価で高性能な振動素子が求められている。
　特許文献１には、ベース部材と金属製の蓋部材とを導電性接着剤又はＰｂ含有低融点ガラスを介して接合し、この導電性接着剤によって蓋部材をベース部材の接地用電極に電気的に接続し、電磁波の出入りによるノイズを抑制した水晶振動子が開示されている。
特開２０１５－２２０７４９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の水晶振動子において、接合部材として導電性接着剤を用いる場合、導電性フィラーの添加により導電性接着剤ペーストの粘度が上昇し、導電性接着剤ペーストの流動によるリークパスの埋め戻しが行われ難いため、ベース部材と蓋部材とのギャップが大きい箇所ではリークパスが発生し易く、リーク不良が発生する場合がある。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ノイズの発生を抑制しつつ信頼性が向上した圧電振動子及びその製造方法の提供である。
　本発明の一態様に係る圧電振動子は、圧電振動素子と、圧電振動素子が搭載されたベース部材と、ベース部材との間に導電性材料の接合部材を挟んで接合され、ベース部材との間に圧電振動素子が配置された内部空間を形成する導電性材料の蓋部材と、を備え、ベース部材には、圧電振動素子が接続される給電用電極と、接地に用いられる接地用電極とが設けられ、接地用電極は接合部材と接触しており、蓋部材は、天壁部と、天壁部の外縁からベース部材に向かって延びる側壁部とを有し、側壁部は、ベース部材に対向する対向面を有し、蓋部材には、天壁部の外縁に沿って、側壁部の対向面を覆う絶縁部材が設けられ、絶縁部材の表面の少なくとも一部には金属膜が設けられ、金属膜は、絶縁部材と接合部材の間に設けられるとともに蓋部材の側壁部に接触して設けられ、蓋部材と接地用電極とを電気的に接続する。
　本発明の一態様に係る圧電振動子の製造方法は、圧電振動素子をベース部材に搭載すること、ベース部材との間に導電性材料の接合部材を挟んで蓋部材を接合し、ベース部材との間に圧電振動素子が配置された内部空間を形成すること、を含み、ベース部材には、圧電振動素子が接続される給電用電極と、接地に用いられる接地用電極とが設けられ、接地用電極は接合部材と接触しており、蓋部材は、天壁部と、天壁部の外縁からベース部材に向かって延びる側壁部とを有し、側壁部は、ベース部材に対向する対向面を有し、蓋部材の天壁部の外縁に沿って、側壁部の対向面を覆う絶縁部材を形成すること、絶縁部材の少なくとも一部を覆い、蓋部材の側壁部に接触する金属膜を形成すること、をさらに含み、蓋部材を接合することは、接地用電極と金属膜とを接合し、蓋部材と接地用電極とを電気的に接続することを含む。
　本発明によれば、ノイズの発生を抑制しつつ信頼性が向上した圧電振動子及びその製造方法が提供できる。
第１実施形態に係る水晶振動子の構成を概略的に示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る水晶振動子の構成を概略的に示す平面図である。 第１実施形態に係る水晶振動子の構成を概略的に示す断面図である。 ベース部材及び水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。 第１実施形態に係る水晶振動子の製造方法を概略的に示すフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
　＜第１実施形態＞
　図１～図４を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る水晶振動子１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る水晶振動子の構成を概略的に示す分解斜視図である。図２は、第１実施形態に係る水晶振動子の構成を概略的に示す平面図である。図３は、第１実施形態に係る水晶振動子の構成を概略的に示す断面図である。図４は、ベース部材及び水晶振動素子の構成を概略的に示す平面図である。なお、図３は、図２に示した水晶振動子１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。
　各々の図面には、各々の図面相互の関係を明確にし、各部材の位置関係を理解する助けとするために、便宜的にＸ軸、Ｙ´軸及びＺ´軸からなる直交座標系を付すことがある。Ｘ軸、Ｙ´軸及びＺ´軸は各図面において互いに対応している。Ｘ軸、Ｙ´軸及びＺ´軸は、それぞれ、後述の水晶片１１の結晶軸（Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ　Ａｘｅｓ）に対応している。Ｘ軸が水晶の電気軸（極性軸）、Ｙ軸が水晶の機械軸、Ｚ軸が水晶の光学軸に相当する。Ｙ´軸及びＺ´軸は、それぞれ、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸である。
　以下の説明において、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ´軸に平行な方向を「Ｙ´軸方向」、Ｚ´軸に平行な方向を「Ｚ´軸方向」という。また、Ｘ軸、Ｙ´軸及びＺ´軸の矢印の先端方向を「＋（プラス）」、矢印とは反対の方向を「－（マイナス）」という。なお、便宜的に、＋Ｙ´軸方向を上方向、－Ｙ´軸方向を下方向として説明するが、水晶振動子１の上下の向きは限定されるものではない。例えば、以下の説明において、水晶振動素子１０における＋Ｙ´軸方向の側を上面１１Ａとし、－Ｙ´軸方向の側を下面１１Ｂとするが、水晶片１１は、上面１１Ａが下面１１Ｂの鉛直下側に位置するように配置されてもよい。
　水晶振動子１は、水晶振動素子１０と、金属膜２０と、ベース部材３０と、蓋部材４０と、接合部材５０と、絶縁部材６０とを備えている。水晶振動素子１０は、ベース部材３０と蓋部材４０との間に設けられている。ベース部材３０及び蓋部材４０は、水晶振動素子１０を収容するための保持器を構成しており、Ｙ´軸方向に沿って重なっている。例えば、ベース部材３０は平板状をなしており、蓋部材４０はベース部材３０側に水晶振動素子１０を収容する有底の開口部を有する。水晶振動素子１０は、ベース部材３０に搭載されている。なお、水晶振動素子１０が保持器に収容されれば、ベース部材３０及び蓋部材４０の形状は上記に限定されるものではない。例えば、ベース部材３０が蓋部材４０側に水晶振動素子１０の一部を収容する有底の開口部を有してもよい。また、蓋部材４０が平板状をなしてもよい。なお、以下の説明において、ベース部材３０と蓋部材４０とが重なる方向であるＹ´軸方向を、「高さ方向」とする。
　まず、水晶振動素子１０について説明する。
　水晶振動素子１０は、圧電効果により水晶を振動させ、電気エネルギーと機械エネルギーとを変換する素子である。水晶振動素子１０は、薄片状の水晶片１１と、一対の励振電極を構成する第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂと、一対の引出電極を構成する第１引出電極１５ａ及び第２引出電極１５ｂと、一対の接続電極を構成する第１接続電極１６ａ及び第２接続電極１６ｂとを備えている。
　水晶片１１は、互いに対向する上面１１Ａ及び下面１１Ｂを有している。上面１１Ａは、ベース部材３０に対向する側とは反対側、すなわち後述する蓋部材４０の天壁部４１に対向する側に位置している。下面１１Ｂは、ベース部材３０に対向する側に位置している。
　水晶片１１は、例えば、ＡＴカット型の水晶片である。ＡＴカット型の水晶片１１は、互いに交差するＸ軸、Ｙ´軸、及びＺ´軸からなる直交座標系において、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面と平行な面（以下、「ＸＺ´面」と呼ぶ。他の軸によって特定される面についても同様である。）が主面となり、Ｙ´軸と平行な方向が厚さとなるように形成される。例えば、ＡＴカット型の水晶片１１は、人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ）の結晶体を切断及び研磨加工して得られる水晶基板（例えば、水晶ウェハ）をエッチング加工することで形成される。
　ＡＴカット型の水晶片１１を用いた水晶振動素子１０は、広い温度範囲で高い周波数安定性を有する。ＡＴカット型の水晶振動素子１０では、厚みすべり振動モード（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｓｈｅａｒ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅ）が主要振動として用いられる。なお、ＡＴカット型の水晶片１１におけるＹ´軸及びＺ´軸の回転角度は、３５度１５分から－５度以上１５度以下の範囲で傾いてもよい。水晶片１１のカット角度は、ＡＴカット以外の異なるカットを適用してもよい。例えばＢＴカット、ＧＴカット、ＳＣカットなどを適用してよい。また、水晶振動素子は、Ｚ板と呼ばれるカット角の水晶片を用いた音叉型水晶振動素子であってもよい。
　ＡＴカット型の水晶片１１は、Ｘ軸方向に平行な長辺が延在する長辺方向と、Ｚ´軸方向に平行な短辺が延在する短辺方向と、Ｙ´軸方向に平行な厚さが延在する厚さ方向を有する板状である。水晶片１１の上面１１Ａを平面視したとき、水晶片１１の平面形状は矩形状をなしている。
　なお、上面１１Ａを平面視したときの水晶片１１の平面形状は矩形状に限定されるものではない。水晶片１１の平面形状は、多角形状、円形状、楕円形状又はこれらの組合せであってもよい。水晶片１１の平面形状は音叉形状であってもよい。言い換えると、水晶片１１が、基部と、基部から並行に延出する振動腕部とを有してもよい。水晶片１１には、振動漏れや応力伝搬を抑制する目的でスリットが形成されてもよい。
　水晶片１１は、平板状に限定されるものではなく、メサ型構造や逆メサ型構造であってもよい。この場合、水晶片１１は、厚みが連続的に変化するテーパ形状、厚みの変化が不連続に変化する階段形状、厚みの変化量が連続的に変化するコンベックス形状、又は厚みの変化量が不連続に変化するベベル形状であってもよい。
　第１励振電極１４ａは水晶片１１の上面１１Ａ側に設けられ、第２励振電極１４ｂは水晶片１１の下面１１Ｂ側に設けられている。言い換えると、第１励振電極１４ａは水晶片１１の蓋部材４０側の主面に設けられ、第２励振電極１４ｂは水晶片１１のベース部材３０側の主面に設けられている。第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂは、水晶片１１を挟んで互いに対向している。水晶片１１の上面１１Ａを平面視したとき、第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂは、それぞれ矩形状をなしており、互いの略全体が重なり合うように配置されている。
　なお、水晶片１１の上面１１Ａを平面視したときの第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂの平面形状は矩形状に限定されるものではない。第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂの平面形状は、多角形状、円形状、楕円形状又はこれらの組合せであってもよい。
　第１引出電極１５ａは水晶片１１の上面１１Ａ側に設けられ、第２引出電極１５ｂは水晶片１１の下面１１Ｂ側に設けられている。第１引出電極１５ａは、第１励振電極１４ａと第１接続電極１６ａとを電気的に接続している。第２引出電極１５ｂは、第２励振電極１４ｂと第２接続電極１６ｂとを電気的に接続している。浮遊容量の低減を目的として、第１引出電極１５ａ及び第２引出電極１５ｂは、水晶片１１の上面１１Ａを平面視したときに互いに離れていることが望ましい。例えば、第１引出電極１５ａは、第２引出電極１５ｂから視て＋Ｚ´軸方向に設けられている。
　第１接続電極１６ａ及び第２接続電極１６ｂは、それぞれ、第１励振電極１４ａ及び第２励振電極１４ｂをベース部材３０に電気的に接続するための電極であり、水晶片１１の下面１１Ｂ側に設けられている。第１接続電極１６ａは、水晶片１１の－Ｘ軸方向側の端部と＋Ｚ´軸方向側の端部とによって形成される角部に設けられ、第２接続電極１６ｂは、水晶片１１の－Ｘ軸方向側の端部と－Ｚ´軸方向側の端部とによって形成される角部に設けられている。
　第１励振電極１４ａ、第１引出電極１５ａ及び第１接続電極１６ａからなる一方の電極群は、互いに連続的に形成されており、例えば互いに一体的に形成されている。第２励振電極１４ｂ、第２引出電極１５ｂ及び第２接続電極１６ｂからなる他方の電極群も同様に、互いに連続的に形成されており、例えば互いに一体的に形成されている。このように、水晶振動素子１０には一対の電極群が設けられている。水晶振動素子１０の一対の電極群は、例えば多層構造であり、下地層と最表層とをこの順に積層して設けられている。下地層は、水晶片１１に接触する層であり、水晶片１１との密着性が良好な材料で設けられる。最表層は、一対の電極群の最表面に位置する層であり、化学的安定性が良好な材料で設けられる。これによれば、一対の電極群の剥離や酸化が抑制でき、信頼性の高い水晶振動素子１０が提供できる。下地層は例えばクロム（Ｃｒ）を含有し、最表層は例えば金（Ａｕ）を含有する。
　水晶振動素子１０の一対の電極群を構成する材料はＣｒ及びＡｕに限定されるものではなく、例えばチタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、インジウム（Ｉｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）などの金属材料を含有してもよい。一対の電極群は、導電性セラミック、導電性樹脂、半導体などを含有してもよい。
　次に、ベース部材３０について説明する。
　ベース部材３０は、水晶振動素子１０を励振可能に保持するものである。ベース部材３０は、平板状の基体３１と、一対の電極パッドを構成する第１電極パッド３３ａ及び第２電極パッド３３ｂと、上面電極３３ｃと、第１側面電極３４ａ，第２側面電極３４ｂ，第３側面電極３４ｃ，第４側面電極３４ｄと、第１外部電極３５ａ，第２外部電極３５ｂ，第３外部電極３５ｃ，第４外部電極３５ｄと、保護膜３９を備えている。
　基体３１は、互いに対向する上面３１Ａ及び下面３１Ｂを有している。上面３１Ａ及び下面３１Ｂは、基体３１の一対の主面に相当する。上面３１Ａがベース部材３０の第１面に相当し、下面３１Ｂがベース部材３０の第２面に相当する。上面３１Ａは、水晶振動素子１０及び蓋部材４０に対向する側に位置し、水晶振動素子１０が搭載される搭載面に相当する。下面３１Ｂは、例えば、水晶振動子１を外部の回路基板に実装する際に、当該回路基板に対向する側に位置し、当該回路基板が接続される実装面に相当する。基体３１は、例えば絶縁性セラミック（アルミナ）などの焼結材であるが、絶縁性材料であればこれに限定されるものではない。熱応力の発生を抑制する観点から、基体３１は耐熱性材料から構成されることが好ましい。熱履歴によって水晶振動素子１０にかかる応力を抑制する観点から、基体３１は、水晶片１１に近い熱膨張率を有する材料によって設けられてもよく、例えば水晶によって設けられてもよい。また、熱応力による基体３１の損傷を抑制する観点から、基体３１は、蓋部材４０に近い熱膨張率を有する材料によって設けられてもよい。
　上面３１Ａを平面視したとき、基体３１は、Ｘ軸方向に延びてＺ´軸方向において対向する一対の長辺と、Ｚ´軸方向に延びてＸ軸方向において対向する一対の短辺とを有している。基体３１の４つの角部には扇状の凹部が設けられている。この凹部は、上面３１Ａから下面３１Ｂに亘って基体３１を貫通する貫通孔を分割したものである。
　第１電極パッド３３ａ及び第２電極パッド３３ｂは、基体３１の上面３１Ａに設けられている。第１電極パッド３３ａ及び第２電極パッド３３ｂは、ベース部材３０に水晶振動素子１０を電気的に接続するための端子である。酸化による信頼性の低下を抑制する観点から、第１電極パッド３３ａ及び第２電極パッド３３ｂのそれぞれの最表面は金を含有するのが望ましく、ほぼ金のみからなるのがさらに望ましい。例えば、第１電極パッド３３ａ及び第２電極パッド３３ｂは、基体３１との密着性を向上させる下地層と、金を含み酸化を抑制する最表面とを有する積層構造であってもよい。
　上面電極３３ｃは、蓋部材４０と電気的に接続される電極である。上面電極３３ｃは、ベース部材３０の＋Ｘ軸方向側且つ－Ｚ´軸方向側の角部に設けられ、ベース部材３０の蓋部材４０側の最表面に位置している。
　第１側面電極３４ａ～第４側面電極３４ｄは、ベース部材３０の側面部に設けられている。具体的には、基体３１の角部に設けられた凹部の上面３１Ａから下面３１Ｂとの間の領域に亘って延在している。言い換えると、第１側面電極３４ａ～第４側面電極３４ｄは、側面部の上面３１Ａ側の端部から下面３１Ｂ側の端部に亘って設けられ、基体３１の凹部を覆っている。第１側面電極３４ａ～第４側面電極３４ｄのそれぞれは、キャスタレーション電極に相当する。第１側面電極３４ａは、ベース部材３０の－Ｘ軸方向側且つ＋Ｚ´軸方向側の角部に設けられた凹部に設けられている。第２側面電極３４ｂは、第１側面電極４３ａの対角、すなわちベース部材３０の＋Ｘ軸方向側且つ－Ｚ´軸方向側の角部に設けられた凹部に設けられている。第３側面電極３４ｃは、ベース部材３０の＋Ｘ軸方向側且つ＋Ｚ´軸方向側の角部に設けられた凹部に設けられている。第４側面電極３４ｄは、第３側面電極３４ｃの対角、すなわちベース部材３０の－Ｘ軸方向側且つ－Ｚ´軸方向側の角部に設けられた凹部に設けられている。
　第１側面電極３４ａは、上面３１Ａに設けられた配線電極を介して第１電極パッド３３ａに電気的に接続され、第２側面電極３４ｂは、上面３１Ａに設けられた配線電極を介して第２電極パッド３３ｂに電気的に接続されてる。第３側面電極３４ｃは、上面電極３３ｃから連続的に設けられており、上面電極３３ｃと電気的に接続されている。第１側面電極３４ａ、第１電極パッド３３ａ及びこれらを接続する配線電極は、水晶振動素子１０が接続される給電用電極に相当する。第２側面電極３４ｂ、第２電極パッド３３ｂ及びこれらを接続する配線電極も同様に給電用電極に相当する。第３側面電極３４ｃ及び上面電極３３ｃは、蓋部材４０の接地に用いられる接地用電極に相当する。
　第１外部電極３５ａ～第４外部電極３５ｄは、半田等によって水晶振動子１を外部の回路基板に実装するための電極である。第１外部電極３５ａ～第４外部電極３５ｄは、基体３１の下面３１Ｂに設けられている。第１外部電極３５ａは、ベース部材３０の－Ｘ軸方向側且つ＋Ｚ´軸方向側の角部に設けられ、第１側面電極３４ａに電気的に接続されている。第１外部電極３５ａは、ベース部材３０の＋Ｘ軸方向側且つ－Ｚ´軸方向側の角部に設けられ、第２側面電極３４ｂに電気的に接続されている。第３外部電極３５ｃは、ベース部材３０の＋Ｘ軸方向側且つ＋Ｚ´軸方向側の角部に設けられ、第３側面電極３４ｃに電気的に接続されている。第４外部電極３５ｄは、ベース部材３０の－Ｘ軸方向側且つ－Ｚ´軸方向側の角部に設けられ、第４側面電極３４ｄに電気的に接続されている。第１外部電極３５ａ及び第２外部電極３５ｂは、一対の給電用電極に電気信号を供給するために用いられる。第３外部電極３５ｃは、接地用電極を接地するために用いられる。第４外部電極３５ｄは、電気信号等が入出力されないダミー電極である。第４外部電極３５ｄは、第３外部電極３５ｃとともに蓋部材４０を接地するために用いられてもよく、省略されてもよい。
　保護膜３９は、ベース部材３０の蓋部材４０と対向する側であって、接合部材５０に接触する領域に設けられている。保護膜３９は、給電用電極の側壁部４２と対向する領域を覆い、給電用電極と蓋部材４０とを電気的に絶縁している。具体的には、保護膜３９は、第１側面電極３４ａと第１電極パッド３３ａとを接続する配線電極を覆い、第２側面電極３４ｂと第２電極パッド３３ｂとを接続する配線電極を覆っている。また、保護膜３９は、ベース部材３０の蓋部材と対向する側の表面の凹凸を小さくし、接合部材５０の局所的な厚みの増大による封止性の低下を抑制している。保護膜３９は、上面電極３３ｃの外側の領域に設けられており、上面電極３３ｃは保護膜３９から露出している。
　ベース部材３０は、一対の導電性保持部材を構成する第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂを備えている。第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂは、ベース部材３０及び蓋部材４０から間隔を空けて水晶振動素子１０を保持している。第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂは、水晶振動素子１０とベース部材３０とを電気的に接続する。具体的には、第１導電性保持部材３６ａが第１電極パッド３３ａと第１接続電極１６ａとを電気的に接続し、第２導電性保持部材３６ｂが第２電極パッド３３ｂと第２接続電極１６ｂとを電気的に接続している。
　第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂは、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等を含む導電性接着剤の硬化物であり、第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂの主成分は、例えばシリコーン樹脂である。第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂは導電性粒子を含んでおり、当該導電性粒子としては例えば銀（Ａｇ）を含む金属粒子が用いられる。第１導電性保持部材３６ａは第１電極パッド３３ａと第１接続電極１６ａとを接合し、第２導電性保持部材３６ｂは第２電極パッド３３ｂと第２接続電極１６ｂとを接合している。
　第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂの主成分は、硬化性樹脂であればシリコーン樹脂に限定されるものではなく、例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂などであってもよい。また、第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂへの導電性の付与は、銀粒子によるものに限定されるものではなく、その他の金属、導電性セラミック、導電性有機材料などによるものでもよい。第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂの主成分が導電性高分子であってもよい。
　第１導電性保持部材３６ａ及び第２導電性保持部材３６ｂの樹脂組成物は、任意の添加剤を含有してもよい。添加剤は、例えば、導電性接着剤の作業性や保存性の向上などを目的とする粘着付与剤、充填剤、増粘剤、増感剤、老化防止剤、消泡剤などである。また、硬化物の強度を増加させる目的、あるいはベース部材３０と水晶振動素子１０との間隔を保つ目的のフィラーが添加されてもよい。
　次に、蓋部材４０について説明する。
　蓋部材４０は、ベース部材３０に接合されている。蓋部材４０は、ベース部材３０との間に水晶振動素子１０を収容する内部空間を形成する。蓋部材４０はベース部材３０の側に開口する凹部４９を有しており、本実施形態における内部空間は、凹部４９の内側の空間に相当する。凹部４９は、液密封止されている。蓋部材４０の材質は、望ましくは導電材料であり、さらに望ましくは気密性の高い金属材料である。蓋部材４０が導電材料で構成されることによって、内部空間への電磁波の出入りを低減する電磁シールド機能が蓋部材４０に付与される。熱応力の発生を抑制する観点から、蓋部材４０の材質は、基体３１に近い熱膨張率を有する材料であることが望ましく、例えば常温付近での熱膨張率がガラスやセラミックと広い温度範囲で一致するＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ系合金である。蓋部材４０の弾性率は、望ましくは基体３１の弾性率よりも小さい。これによれば、外部からの衝撃を蓋部材４０が吸収する。具体的には、蓋部材４０へ小さな外部応力が作用したときは蓋部材４０が弾変形し、蓋部材４０へ比較的大きな外部応力が作用したときは、蓋部材４０が塑性変形する。このように蓋部材４０が変形することによって、外部応力に起因したベース部材３０の損傷が抑制される。
　蓋部材４０は、平板状の天壁部４１と、天壁部４１の外縁に接続されており且つ高さ方向に沿って延在する側壁部４２とを有している。蓋部材４０の凹部４９は、天壁部４１と側壁部４２とによって形成されている。具体的には、天壁部４１は、基体３１の上面３１Ａに沿って延在し、高さ方向において水晶振動素子１０を挟んでベース部材３０と対向している。また、側壁部４２は、天壁部４１からベース部材３０に向かって延在しており、基体３１の上面３１Ａと平行な方向において水晶振動素子１０を囲んでいる。蓋部材４０はさらに、側壁部４２のベース部材３０側の先端部に接続されており且つ基体３１の上面３１Ａに沿って外側に延在するフランジ部を有してもよい。
　蓋部材４０は、凹部４９の側に位置する内面と、凹部４９とは反対側であって外部に露出する外面とを有している。内面は、天壁部４１及び側壁部４２の水晶振動素子１０に対向する側であり、外面は、天壁部４１及び側壁部４２の水晶振動素子１０に対向する側とは反対側である。蓋部材４０はさらに、ベース部材３０に対向する対向面を有している。対向面は、ベース部材３０の側壁部４２の先端においてベース部材３０の上面３１Ａと平行に延在する面であり、フランジ部を設けることによって拡張可能である。
　主面の法線方向から平面視したときの蓋部材４０の平面形状は、例えば略矩形状である。蓋部材４０の平面形状は上記に限定されるものではなく、多角形状、円形状、楕円形状及びこれらの組合せでもよい。
　次に、絶縁部材６０について説明する。
　蓋部材４０の側壁部４２の先端に沿って枠状に設けられている。具体的には、側壁部４２の対向面を覆い、内面及び外面の一部を覆っている。絶縁部材６０は、接合部材５０との接触面積を増大させて接合強度を向上させる。また、絶縁部材６０は、蓋部材４０のうねりに起因した側壁部４２の対向面の位置変動によるベース部材３０と蓋部材４０とのギャップの変動を抑制し、接合部材５０との接触面を同一平面に近づけることで、部分的な接合強度の低下や封止性の低下を抑制する。ベース部材３０と蓋部材４０の側壁部４２の対向面とのギャップが全体的に小さくなるので、導電性フィラーを含んだことで封止性が低下した導電性接着剤を接合部材５０として用いたとしても、充分な封止性が得られる。なお、絶縁部材６０は、保護膜３９と蓋部材４０との間に設けられており、給電用電極と側壁部４２との間、及び接地用電極と側壁部４２との間に設けれている。
　次に、接合部材５０について説明する。
　接合部材５０は、ベース部材３０及び蓋部材４０のそれぞれの外縁部の全周に亘って設けられ、矩形の枠状をなしている。ベース部材３０の上面３１Ａを平面視したとき、第１電極パッド３３ａ及び第２電極パッド３３ｂは、接合部材５０の内側に配置されており、接合部材５０は水晶振動素子１０を囲むように設けられている。接合部材５０は、ベース部材３０と蓋部材４０とを接合し、内部空間に相当する凹部４９を封止している。具体的には、接合部材５０は、保護膜３９と絶縁部材６０とを接合し、上面電極３３ｃと絶縁部材６０とを接合している。水晶振動素子１０の周波数特性の変動を抑制する観点から、接合部材５０の材質は、透湿性が低いことが望ましく、ガス透過性が低いことがさらに望ましい。
　接合部材５０は、導電性接着剤であり、接地用電極と蓋部材４０とを電気的に接続する。接合部材５０は、上面電極３３ｃと金属膜２０とに接触している。水晶振動素子１０と蓋部材４０との短絡を抑制する観点から、接合部材５０は、異方性導電性接着剤であってもよい。すなわち、接合部材５０は、Ｙ´軸方向に沿った導電性を有し、ＸＺ´面に沿った絶縁性を有してもよい。接合部材５０は、例えば、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂を含む樹脂系接着剤である。接合部材５０は、エポキシ系、ビニル系、アクリル系、ウレタン系、イミド系又はシリコーン系の熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を含む樹脂系接着剤であってもよい。
　次に、金属膜２０について説明する。
　金属膜２０は、絶縁部材６０と接合部材５０の間に設けられるとともに蓋部材４０の側壁部４２に接触して設けられ、蓋部材４０と接地用電極とを電気的に接続している。蓋部材４０の平面視において、金属膜２０は、給電用電極と重なる領域の外側であって接地用電極と重なる領域に設けられている。蓋部材４０の平面視において、上面電極３３ｃに重なるように、蓋部材４０の角部に設けられた絶縁部材６０を覆っている。また、金属膜２０は、水晶振動素子１０と重なる領域の外側に設けられている。金属膜２０は、側壁部４２の内面及び外面のそれぞれの一部に接触している。金属膜２０は、例えば、ＣｒとＡｕの積層構造を成している。金属膜２０の厚みは、例えば０．５～１０μｍ程度である。
　次に、図５を参照しつつ、水晶振動子１の製造方法について説明する。図５は、第１実施形態に係る水晶振動子の製造方法を概略的に示すフローチャートである。
　まず、金属板を凹状に加工する（Ｓ１１）。
　Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ系合金からなる金属板を準備する。その金属板をプレス工法によって変形させる絞り加工によって、蓋部材の天壁部及び側壁部を形成する。
　次に、側壁部の先端に絶縁部材を形成する（Ｓ１３）。
　側壁部に樹脂系接着剤を塗布し、乾燥させる。このとき、天壁部との接続部分から先端までの高さに応じて樹脂系接着剤の塗布量を変化させる。高さの小さい側壁部の先端には、高さの大きい側壁部の先端よりも大量の樹脂系接着剤を塗布し、絶縁部材によって設けられる接合部材との接触面を同一平面に近づける。
　次に、金属膜を形成する（Ｓ１５）。
　金属膜は、例えば、スパッタリング工法又は真空蒸着法によって、絶縁部材及び蓋部材に設けられる。最初に蓋部材との電気的接続性が良好なＣｒを成膜し、次に、化学的安定性が良好なＡｕを成膜する。金属膜の成膜方法は上記に限定されるものではなく、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｏｎ）などのドライプロセスから好適に選択できる。また、金属膜は、例えば、各種の印刷法（スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷など）、各種の塗布法（キャスト、ディスペンスなど）及び各種の湿式メッキ法（無電解メッキ、溶融メッキ、電気メッキなど）などのウェットプロセスによって形成されてもよい。
　次に、基体に電極を設ける（Ｓ２１）。
　アルミナのグリーンシートに金属膜をパターニングし、グリーンシートとともに金属膜を焼結する。これにより、グリーンシートから基体を形成し、金属膜から給電用電極、接地用電極及び外部電極を形成する。基体は、インゴットから切り出したウェハによって形成されてもよい。ベース部材の電極の少なくとも一部は、グリーンシートの焼結後に形成されてもよい。
　次に、電極の一部を保護膜で覆う（Ｓ２３）。
　保護膜は、例えばソルダーレジストによって形成される。保護膜は、好適な熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂によって形成されてもよい。
　次に、水晶振動素子を搭載する（Ｓ２５）。
　ベース部材の電極パッド上に、熱硬化性樹脂の組成物を含む導電性接着剤ペーストを塗布する。次に、導電性接着剤ペーストの上に水晶振動素子１０を載置し、導電性接着剤ペーストを加熱して硬化させる。
　次に、ベース部材と蓋部材とを接合する（Ｓ３１）。
　内面が露出するように蓋部材をトレイに収納し、蓋部材の側壁部の先端に熱硬化性樹脂の組成物を含む接着剤ペーストを塗布する。次に、ベース部材をトレイに収納し、蓋部材に重ねる。次に、接着剤ペーストを加熱して硬化させ、水晶振動素子を収容した内部空間を封止する。
　なお、蓋部材の形成から金属膜の形成までの工程Ｓ１１～Ｓ１５と、ベース部材の準備から水晶振動素子の搭載までの工程Ｓ２１～Ｓ２５との順番は、上記に限定されるものではない。工程Ｓ２１～Ｓ２５の後に工程Ｓ１１～Ｓ１５を実施してもよい。
　以上のように、本実施形態において、水晶振動子１は、蓋部材４０の側壁部４２の対向面を覆う絶縁部材６０と、絶縁部材６０の一部を覆うとともに蓋部材４０の側壁部４２に接触する金属膜２０と、水晶振動素子１０を収容する内部空間を封止するとともに蓋部材４０を接地用電極に電気的に接続する接合部材５０と、を備えている。
　これによれば、絶縁部材６０が蓋部材４０のうねりに起因した側壁部４２の対向面の位置の変動によるベース部材３０と蓋部材４０とのギャップの変動を抑制し、接合部材５０との接触面を同一平面に近づけることで、部分的な接合強度の低下や封止性の低下が抑制できる。また、ベース部材３０と蓋部材４０の側壁部４２の対向面とのギャップが全体的に小さくなるので、導電性フィラーを含んだことで封止性が低下した導電性接着剤を接合部材５０として用いたとしても、充分な封止性が得られる。また、絶縁部材６０が接合部材５０との接触面積を増大さるので、接合強度が向上する。
　蓋部材４０の平面視において、金属膜２０は、給電用電極と重なる領域の外側であって接地用電極と重なる領域に設けられている。
　蓋部材４０は導電性材料であるため、金属膜２０は蓋部材４０の一部に接触すれば蓋部材４０の全体が接地できる。このため、蓋部材４０及び絶縁部材６０の金属膜２０に覆われる領域を限定すれば、金属膜２０の使用量を低減できる。
　接合部材５０は、異方性導電性接着剤である。
　異方性導電性接着剤である接合部材５０は、例えば、ベース部材の主面と交差する方向では導電性を有し、ベース部材３０の主面と平行な方向では絶縁性を有する。これによれば、保護膜３９に欠陥があって接合部材５０が給電用電極に接触した場合や、接合部材５０の硬化前の接着剤ペーストが濡れ広がって接合部材５０が給電用電極に接触した場合であっても、水晶振動素子１０と蓋部材４０との短絡を抑制できる。
　ベース部材３０には、給電用電極の側壁部４２と対向する領域を覆う絶縁性材料の保護膜３９が設けられている。
　これによれば、水晶振動素子１０と蓋部材４０との短絡を抑制できる。また、保護膜３９は、ベース部材３０の蓋部材と対向する側の表面の凹凸を小さくし、接合部材５０の局所的な厚みの増大による封止性の低下を抑制している。
　以下に、本発明の実施形態の一部又は全部を付記し、その効果について記載する。なお、本発明は以下の付記に限定されるものではない。
　本発明の一態様によれば、水晶振動素子と、水晶振動素子が搭載されたベース部材と、ベース部材との間に導電性材料の接合部材を挟んで接合され、ベース部材との間に水晶振動素子が配置された内部空間を形成する導電性材料の蓋部材と、を備え、ベース部材には、水晶振動素子が接続される給電用電極と、接地に用いられる接地用電極とが設けられ、接地用電極は接合部材と接触しており、蓋部材は、天壁部と、天壁部の外縁からベース部材に向かって延びる側壁部とを有し、側壁部は、ベース部材に対向する対向面を有し、蓋部材には、天壁部の外縁に沿って、側壁部の対向面を覆う絶縁部材が設けられ、絶縁部材の表面の少なくとも一部には金属膜が設けられ、金属膜は、絶縁部材と接合部材の間に設けられるとともに蓋部材の側壁部に接触して設けられ、蓋部材と接地用電極とを電気的に接続する、水晶振動子が提供される。
　これによれば、絶縁部材が蓋部材のうねりに起因した側壁部の対向面の位置の変動によるベース部材と蓋部材とのギャップの変動を抑制し、接合部材との接触面を同一平面に近づけることで、部分的な接合強度の低下や封止性の低下が抑制できる。また、ベース部材と蓋部材の側壁部の対向面とのギャップが全体的に小さくなるので、導電性フィラーを含んだことで封止性が低下した導電性接着剤を接合部材として用いたとしても、充分な封止性が得られる。また、絶縁部材が接合部材との接触面積を増大さるので、接合強度が向上する。
　一態様として、蓋部材の平面視において、金属膜は、給電用電極と重なる領域の外側であって接地用電極と重なる領域に設けられている。
　蓋部材は導電性材料であるため、金属膜は蓋部材の一部に接触すれば蓋部材の全体が接地できる。このため、蓋部材及び絶縁部材の金属膜に覆われる領域を限定すれば、金属膜の使用量を低減できる。
　一態様として、接合部材は、異方性導電性接着剤である。
　異方性導電性接着剤である接合部材は、例えば、ベース部材の主面と交差する方向では導電性を有し、ベース部材の主面と平行な方向では絶縁性を有する。これによれば、保護膜に欠陥があって接合部材が給電用電極に接触した場合や、接合部材の硬化前の接着剤ペーストが濡れ広がって接合部材が給電用電極に接触した場合であっても、水晶振動素子と蓋部材との短絡を抑制できる。
　一態様として、ベース部材には、給電用電極の側壁部と対向する領域を覆う絶縁性材料の保護膜が設けられている。
　これによれば、水晶振動素子と蓋部材との短絡を抑制できる。また、保護膜がベース部材の蓋部材と対向する側の表面の凹凸を小さくし、接合部材の局所的な厚みの増大による封止性の低下を抑制できる。
　一態様として、金属膜は、側壁部の内面及び外面のそれぞれの一部に接触している。
　本発明の他の一態様によれば、水晶振動素子をベース部材に搭載すること、ベース部材との間に導電性材料の接合部材を挟んで蓋部材を接合し、ベース部材との間に水晶振動素子が配置された内部空間を形成すること、を含み、ベース部材には、圧電振動素子が接続される給電用電極と、接地に用いられる接地用電極とが設けられ、接地用電極は接合部材と接触しており、蓋部材は、天壁部と、天壁部の外縁からベース部材に向かって延びる側壁部とを有し、側壁部は、ベース部材に対向する対向面を有し、蓋部材の天壁部の外縁に沿って、側壁部の対向面を覆う絶縁部材を形成すること、絶縁部材の少なくとも一部を覆い、蓋部材の側壁部に接触する金属膜を形成すること、をさらに含み、蓋部材を接合することは、接地用電極と金属膜とを接合し、蓋部材と接地用電極とを電気的に接続することを含む、水晶振動子の製造方法が提供できる。
　一態様として、金属膜を形成することは、金属膜をスパッタリング法又は真空蒸着法によって形成することを含む。
　本発明に係る実施形態は、水晶振動子に限定されるものではなく、圧電振動子にも適用可能である。圧電振動子（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ　Ｕｎｉｔ）の一例が、水晶振動素子（Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）を備えた水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ　Ｕｎｉｔ）である。水晶振動素子は、圧電効果によって励振される圧電片として、水晶片（Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｅｌｅｍｅｎｔ）を利用するが、圧電片は、圧電単結晶、圧電セラミック、圧電薄膜、又は、圧電高分子膜などの任意の圧電材料によって形成されてもよい。一例として、圧電単結晶は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を挙げることができる。同様に、圧電セラミックは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１－ｘ）Ｏ３；ＰＺＴ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、メタニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ２Ｏ６）、チタン酸ビスマス（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、ランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、又は、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などを挙げることができる。圧電薄膜は、石英、又は、サファイアなどの基板上に上記の圧電セラミックをスパッタリング工法などによって成膜したものを挙げることができる。圧電高分子膜は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、又は、フッ化ビニリデン／三フッ化エチレン（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体などを挙げることができる。上記の各種圧電材料は、互いに積層して用いられてもよく、他の部材に積層されてもよい。
　本発明に係る実施形態は、タイミングデバイス、発音器、発振器、荷重センサなど、圧電効果により電気機械エネルギー変換を行うデバイスであれば、特に限定されることなく適宜適用可能である。
　以上説明したように、本発明の一態様によれば、ノイズの発生を抑制しつつ信頼性が向上した圧電振動子及びその製造方法が提供できる。
　なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、本発明の振動素子および振動子は、タイミングデバイスまたは荷重センサに用いることができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
　１…水晶振動子、
　１０…水晶振動素子、
　２０…金属膜、
　３０…ベース部材、
　３１…基体、
　３３ａ，３３ｂ…電極パッド、
　３４ａ～３４ｄ…側面電極、
　３５ａ～３５ｄ…外部電極、
　４０…蓋部材、
　４１…天壁部、
　４２…側壁部、
　５０…接合部材、
　６０…絶縁部材、

Claims (7)

  1. 　圧電振動素子と、
    　前記圧電振動素子が搭載されたベース部材と、
    　前記ベース部材との間に導電性材料の接合部材を挟んで接合され、前記ベース部材との間に前記圧電振動素子が配置された内部空間を形成する導電性材料の蓋部材と、
    　を備え、
    　前記ベース部材には、前記圧電振動素子が接続される給電用電極と、接地に用いられる接地用電極とが設けられ、前記接地用電極は前記接合部材と接触しており、
    　前記蓋部材は、天壁部と、前記天壁部の外縁から前記ベース部材に向かって延びる側壁部とを有し、前記側壁部は、前記ベース部材に対向する対向面を有し、
    　前記蓋部材には、前記天壁部の外縁に沿って、前記側壁部の前記対向面を覆う絶縁部材が設けられ、
    　前記絶縁部材の表面の少なくとも一部には金属膜が設けられ、
    　前記金属膜は、前記絶縁部材と前記接合部材の間に設けられるとともに前記蓋部材の前記側壁部に接触して設けられ、前記蓋部材と前記接地用電極とを電気的に接続する、圧電振動子。
  2. 　前記蓋部材の平面視において、前記金属膜は、前記給電用電極と重なる領域の外側であって前記接地用電極と重なる領域に設けられている、
    　請求項１に記載の圧電振動子。
  3. 　前記接合部材は、異方性導電性接着剤である、
    　請求項１又は２に記載の圧電振動子。
  4. 　前記ベース部材には、前記給電用電極の側壁部と対向する領域を覆う絶縁性材料の保護膜が設けられている、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電振動子。
  5. 　前記金属膜は、前記側壁部の内面及び外面のそれぞれの一部に接触している、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の圧電振動子。
  6. 　圧電振動素子をベース部材に搭載すること、
    　前記ベース部材との間に導電性材料の接合部材を挟んで蓋部材を接合し、前記ベース部材との間に前記圧電振動素子が配置された内部空間を形成すること、
    　を含み、
    　前記ベース部材には、前記圧電振動素子が接続される給電用電極と、接地に用いられる接地用電極とが設けられ、前記接地用電極は前記接合部材と接触しており、
    　前記蓋部材は、天壁部と、前記天壁部の外縁から前記ベース部材に向かって延びる側壁部とを有し、前記側壁部は、前記ベース部材に対向する対向面を有し、
    　前記蓋部材の前記天壁部の外縁に沿って、前記側壁部の前記対向面を覆う絶縁部材を形成すること、
    　前記絶縁部材の少なくとも一部を覆い、前記蓋部材の前記側壁部に接触する金属膜を形成すること、
    　をさらに含み、
    　前記蓋部材を接合することは、前記接地用電極と前記金属膜とを接合し、前記蓋部材と前記接地用電極とを電気的に接続することを含む、圧電振動子の製造方法。
  7. 　前記金属膜を形成することは、前記金属膜をスパッタリング法又は真空蒸着法によって形成することを含む、請求項６に記載の圧電振動子の製造方法。
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