WO2022131213A1 - 圧電振動デバイス - Google Patents

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WO2022131213A1
WO2022131213A1 PCT/JP2021/045839 JP2021045839W WO2022131213A1 WO 2022131213 A1 WO2022131213 A1 WO 2022131213A1 JP 2021045839 W JP2021045839 W JP 2021045839W WO 2022131213 A1 WO2022131213 A1 WO 2022131213A1
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wiring
sealing member
diaphragm
main surface
piezoelectric
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PCT/JP2021/045839
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悟 石野
弘晃 山下
Original Assignee
株式会社大真空
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Publication date
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
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    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
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    • H03H9/1035Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
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    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric vibration device such as a piezoelectric vibrator.
  • piezoelectric vibration devices for example, crystal oscillators, crystal oscillators, etc.
  • the housing is composed of a substantially rectangular parallelepiped package.
  • This package is composed of, for example, a first sealing member and a second sealing member made of glass or quartz, and a piezoelectric diaphragm made of quartz and having excitation electrodes formed on both main surfaces, for example, and the first sealing member.
  • the second sealing member are laminated and joined via a piezoelectric diaphragm.
  • the vibrating portion (exciting electrode) of the piezoelectric diaphragm arranged inside the package (internal space) is hermetically sealed (for example, Patent Document 1).
  • a sandwich structure such a laminated form of the piezoelectric vibration device is referred to as a sandwich structure.
  • a ground connection electrode is provided on the upper surface of the package, and the ground connection electrode is formed on the bottom surface of the package via the side wiring formed on the side surface of the package. It may be connected to the external electrode terminal.
  • the side wiring for ground connection is formed on the piezoelectric diaphragm, the following problems are concerned.
  • the side wiring may be damaged or corroded due to the influence of the external environment, and it may not be possible to make a stable ground connection.
  • the electrode configuration of the side wiring for ground connection is the same as the electrode configuration of the excitation electrode of the vibrating portion, so that the side wiring is compared with the electrode configuration of the first and second sealing members.
  • the base electrode film (for example, Ti film) may be formed thinly. Therefore, by mounting the package with solder, the side wiring may be eroded by the solder, and the risk of disconnection due to the solder erosion may increase.
  • the present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibration device having a sandwich structure capable of stably making a ground connection.
  • the present invention constitutes the means for solving the above-mentioned problems as follows. That is, the present invention comprises a piezoelectric vibrating plate in which a first excitation electrode is formed on one main surface of the substrate and a second excitation electrode paired with the first excitation electrode is formed on the other main surface of the substrate. A first sealing member covering the first excitation electrode of the piezoelectric vibrating plate and a second sealing member covering the second excitation electrode of the piezoelectric vibrating plate are provided, and the first sealing member and the piezoelectric member are provided. By joining the vibrating plate and joining the second sealing member and the piezoelectric vibrating plate, the vibrating portion of the piezoelectric vibrating plate including the first exciting electrode and the second exciting electrode is vaporized.
  • the piezoelectric vibrating plate connects the vibrating portion, an outer frame portion surrounding the outer periphery of the vibrating portion, and the vibrating portion and the outer frame portion.
  • a holding portion is provided, and a cutout portion formed by cutting out the piezoelectric vibrating plate is provided between the vibrating portion and the outer frame portion, and is the main component of the first sealing member.
  • the grounding electrode formed on the surface is on the side of the second sealing member that does not face the internal space via the internal wiring formed on the inner wall surface of the outer frame portion of the piezoelectric vibrating plate. It is characterized in that it is electrically connected to an external electrode terminal formed on the main surface.
  • the internal wiring for ground connection is provided on the inner wall surface of the outer frame portion of the piezoelectric diaphragm, it is less likely to be affected by the external environment, and the ground connection can be stably performed. ..
  • the ground connection can be made stably.
  • the annular portion of the piezoelectric diaphragm is airtightly sealed between the first sealing member and the piezoelectric diaphragm, and between the second sealing member and the piezoelectric diaphragm. It is preferable that each sealing portion is provided and each sealing portion is electrically connected to the internal wiring. According to this configuration, the vibrating portion of the piezoelectric diaphragm can be surrounded by the annular sealing portion connected to the ground, so that the shielding effect of electromagnetic waves can be enhanced.
  • the internal wiring is formed so as to extend along the inner wall surface of the outer frame portion. According to this configuration, the shielding effect of electromagnetic waves can be enhanced by the internal wiring formed in a plane on the inner wall surface of the outer frame portion.
  • the internal wiring is provided on a pair of inner wall surfaces facing each other in a plan view of the outer frame portion. According to this configuration, since the vibrating portion is sandwiched by the pair of internal wiring formed in a plane, the electromagnetic wave from the side of the vibrating portion can be effectively shielded.
  • the width of the internal wiring is larger than the width of the first and second excitation electrodes in the direction in which the internal wiring extends. According to this configuration, the shielding effect of electromagnetic waves can be further enhanced.
  • the grounding electrode is formed on the main surface of the first sealing member on the side not facing the internal space, and the grounding electrode is the outer surface of the first sealing member.
  • the external electrode terminal of the second sealing member is electrically connected to the external wiring formed on the outer surface of the second sealing member. It is preferable to have. According to this configuration, it is not necessary to provide a through hole for electrically connecting the first sealing member and the second sealing member, so that it is possible to easily cope with the miniaturization of the piezoelectric vibration device. Further, since the grounding electrode is formed on the main surface of the first sealing member on the side not facing the internal space, it does not interfere with the formation of the wiring formed in the internal space, and the first and first electrodes are formed. 2 There is no risk of short-circuiting with the excitation electrode or the like. Further, since the ground electrode is formed on the package surface relatively far from the first and second excitation electrodes, the electromagnetic wave shielding effect can be further enhanced.
  • an external wiring electrically connected to one of the first and second excitation electrodes is provided on the outer surface of the piezoelectric diaphragm, and the external wiring and one of the external wirings are provided. It is preferable that the internal wiring is arranged between the excitation electrode and the excitation electrode. According to this configuration, parasitic capacitance may be generated by superimposing the external wiring and the excitation electrodes (first and second excitation electrodes) in a side view, but between the external wiring and the excitation electrode. By arranging the internal wiring connected to the ground, the parasitic capacitance caused by the superimposition between the external wiring and the excitation electrode can be suppressed.
  • the grounding electrode is formed on the main surface of the first sealing member on the side facing the internal space, and the grounding electrode is the outer frame portion of the piezoelectric diaphragm. It is preferable that the internal wiring is electrically connected to the internal wiring formed on the inner wall surface of the above. According to this configuration, a grounding electrode is provided on the main surface of the first sealing member facing the internal space, and an internal wiring for grounding is provided on the inner wall surface of the outer frame portion of the piezoelectric diaphragm. Since it is provided, it is less likely to be affected by the external environment, and a stable ground connection can be made.
  • the piezoelectric diaphragm is an AT-cut quartz plate and the internal wiring is provided along the Z'axis direction of the AT-cut. According to this configuration, when the piezoelectric diaphragm is processed by wet etching, it is possible to prevent the internal wiring from being broken due to the anisotropy of the AT-cut quartz plate.
  • the internal wiring for ground connection is provided on the inner wall surface of the outer frame portion of the piezoelectric vibration plate, it is less susceptible to the influence of the external environment and the ground connection is stable. It can be carried out.
  • an internal wiring for ground connection on the inner wall surface of the outer frame of the piezoelectric diaphragm, it is possible to prevent disconnection due to solder erosion due to solder mounting of the piezoelectric vibration device package, and via the internal wiring. Therefore, the ground connection can be made stably.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing each configuration of the crystal oscillator according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the first sealing member of the crystal oscillator on the first main surface side.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the first sealing member of the crystal oscillator on the second main surface side.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the crystal diaphragm of the crystal oscillator on the first main surface side.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the crystal diaphragm of the crystal oscillator on the second main surface side.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the second sealing member of the crystal oscillator on the first main surface side.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of the second sealing member of the crystal oscillator on the second main surface side.
  • FIG. 8 is a schematic side view of the crystal oscillator on the ⁇ X direction side.
  • FIG. 9 is a schematic side view of the crystal oscillator on the + X direction side.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the second sealing member of the crystal oscillator.
  • FIG. 11 is a schematic side view of the crystal oscillator according to the first modification on the ⁇ X direction side.
  • FIG. 12 is a schematic side view of the crystal oscillator according to the first modification on the + X direction side.
  • FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 1 of the crystal oscillator according to the modified example 2.
  • FIG. 14 is a view corresponding to FIG.
  • FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 3 of the first sealing member of the crystal oscillator according to the modified example 2.
  • FIG. 16 is a view corresponding to FIG. 4 of the crystal diaphragm of the crystal oscillator according to the modified example 2.
  • FIG. 17 is a view corresponding to FIG. 5 of the crystal diaphragm of the crystal oscillator according to the modified example 2.
  • FIG. 18 is a view corresponding to FIG. 6 of the second sealing member of the crystal oscillator according to the modified example 2.
  • FIG. 19 is a view corresponding to FIG. 7 of the second sealing member of the crystal oscillator according to the modified example 2.
  • the crystal oscillator 100 includes a crystal diaphragm (piezoelectric diaphragm) 10, a first sealing member 20, and a second sealing member 30.
  • the crystal diaphragm 10 and the first sealing member 20 are joined to each other, and the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30 are joined to form a package having a substantially rectangular sandwich structure. It is composed. That is, in the crystal oscillator 100, the internal space (cavity) of the package is formed by joining the first sealing member 20 and the second sealing member 30 to both main surfaces of the crystal diaphragm 10.
  • the vibrating portion 11 (see FIGS. 4 and 5) is hermetically sealed in this internal space.
  • the crystal oscillator 100 has, for example, a package size of 1.0 ⁇ 0.8 mm, and is designed to be compact and have a low profile. Further, with the miniaturization, in the package, the electrodes are made conductive by using the side wiring or the like, which will be described later, without forming the casting. Further, the crystal oscillator 100 is electrically connected to an external circuit board (not shown) provided outside via solder.
  • each member of the crystal diaphragm 10, the first sealing member 20, and the second sealing member 30 in the above-mentioned crystal oscillator 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • each member that is not joined and is configured as a single unit will be described.
  • 2 to 7 show only one configuration example of each of the crystal diaphragm 10, the first sealing member 20, and the second sealing member 30, and these are not limited to the present invention.
  • the crystal diaphragm 10 is a piezoelectric substrate made of quartz, and both main surfaces (first main surface 101 and second main surface 102) are flat and smooth surfaces (mirror surface processing). Is formed as. In the present embodiment, an AT-cut quartz plate that performs thick sliding vibration is used as the quartz diaphragm 10. In the crystal diaphragm 10 shown in FIGS. 4 and 5, both main surfaces 101 and 102 of the crystal diaphragm 10 are formed as XZ'planes.
  • the direction parallel to the lateral direction (short side direction) of the crystal vibrating plate 10 is the X-axis direction
  • the direction parallel to the longitudinal direction (long side direction) of the crystal vibrating plate 10 is the Z'axis. It is said to be the direction.
  • the AT cut is 35 ° around the X axis with respect to the Z axis among the three crystal axes of the artificial quartz, the electric axis (X axis), the mechanical axis (Y axis), and the optical axis (Z axis). It is a processing method that cuts out at an angle tilted by 15'.
  • the X-axis coincides with the crystal axis of the quartz.
  • the Y'axis and Z'axis were tilted approximately 35 ° 15'from the Y and Z axes of the crystal axis of the crystal, respectively (this cutting angle was slightly changed within the range of adjusting the frequency temperature characteristics of the AT-cut crystal vibrating plate. May) coincide with the axis.
  • the Y'axis direction and the Z'axis direction correspond to the cutting direction when cutting out the AT-cut quartz plate.
  • a pair of excitation electrodes (first excitation electrode 111, second excitation electrode 112) are formed on both main surfaces 101 and 102 of the crystal diaphragm 10.
  • the crystal diaphragm 10 holds the vibrating portion 11 by connecting the vibrating portion 11 formed in a substantially rectangular shape, the outer frame portion 12 surrounding the outer circumference of the vibrating portion 11, and the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12. It has a holding portion 13 and a holding portion 13. That is, the crystal diaphragm 10 has a configuration in which the vibrating portion 11, the outer frame portion 12, and the holding portion 13 are integrally provided.
  • the holding portion 13 extends (projects) from only one corner portion of the vibrating portion 11 located in the + X direction and the ⁇ Z ′ direction to the outer frame portion 12 in the ⁇ Z ′ direction.
  • a cutout portion 10a formed by cutting out the crystal diaphragm 10 is provided between the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12.
  • the crystal diaphragm 10 is provided with only one holding portion 13 for connecting the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12, so that the cutout portion 10a surrounds the outer circumference of the vibrating portion 11. It is formed continuously.
  • the first excitation electrode 111 is provided on the first main surface 101 side of the vibrating portion 11, and the second excitation electrode 112 is provided on the second main surface 102 side of the vibrating portion 11.
  • Extract wiring (first extraction wiring 113, second extraction wiring 114) for connecting these excitation electrodes to the external electrode terminals is connected to the first excitation electrode 111 and the second excitation electrode 112.
  • the first lead-out wiring 113 is drawn out from the first excitation electrode 111 and is connected to the connection joint pattern 14 formed in the outer frame portion 12 via the holding portion 13.
  • the second lead-out wiring 114 is drawn out from the second excitation electrode 112 and is connected to the connection joint pattern 15 formed on the outer frame portion 12 via the holding portion 13.
  • the diaphragm-side first joining pattern 121 is formed as the diaphragm-side sealing portion of the first main surface 101
  • the diaphragm-side second joining pattern 122 is formed as the diaphragm-side sealing portion of the second main surface 102. Is formed.
  • the diaphragm-side first joint pattern 121 and the diaphragm-side second joint pattern 122 are provided on the outer frame portion 12, and are formed in an annular shape in a plan view.
  • the outer peripheral edge of the first joining pattern 121 on the diaphragm side is provided close to the outer peripheral edge of the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10 (outer frame portion 12).
  • the outer peripheral edge of the second joining pattern 122 on the diaphragm side is provided close to the outer peripheral edge of the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10 (outer frame portion 12).
  • joining patterns 181 and 182 for inter-layer wiring are formed on the outer peripheral side of the first joining pattern 121 on the diaphragm side.
  • the joint patterns 181 and 182 for inter-layer wiring are not connected to the first joint pattern 121 on the diaphragm side, and are provided at a predetermined interval from the first joint pattern 121 on the diaphragm side.
  • the bonding pattern 181 for inter-layer wiring is provided on the portion of the crystal diaphragm 10 on the ⁇ X direction side and the + Z ′ direction side of the first main surface 101, and is connected to the first side surface wiring 171 described later.
  • the bonding pattern 182 for inter-layer wiring is provided on the + X direction side and the ⁇ Z ′ direction side of the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10, and is connected to the second side surface wiring 172 described later.
  • joint patterns 183 and 184 for inter-layer wiring are formed on the outer peripheral side of the second joint pattern 122 on the diaphragm side.
  • the joint patterns 183 and 184 for inter-layer wiring are not connected to the second joint pattern 122 on the diaphragm side, and are provided at a predetermined interval from the second joint pattern 122 on the diaphragm side.
  • the bonding pattern 183 for inter-layer wiring is provided on the portion of the crystal diaphragm 10 on the ⁇ X direction side and the + Z ′ direction side of the second main surface 102, and is connected to the first side surface wiring 171 described later.
  • the bonding pattern 184 for inter-layer wiring is provided on the + X direction side and the ⁇ Z ′ direction side of the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10, and is connected to the second side surface wiring 172 described later.
  • the crystal diaphragm 10 is formed with one through hole penetrating between the first main surface 101 and the second main surface 102.
  • the first through hole 162 is an outer frame portion 12, and is provided on the inner peripheral side of the first joining pattern 121 on the diaphragm side and the second joining pattern 122 on the diaphragm side. Further, the first through hole 162 is provided on one side of the vibrating portion 11 in the Z'axis direction (on the ⁇ Z'direction side in FIGS. 4 and 5).
  • a connection pattern 124 is formed on the first main surface 101 side and a connection joint pattern 15 is formed on the second main surface 102 side around the first through hole 162.
  • first through hole 162 through electrodes for conducting conduction of the electrodes formed on the first main surface 101 and the second main surface 102 are formed along the inner wall surface of the first through hole 162. .. Further, the central portion of the first through hole 162 is a hollow through portion that penetrates between the first main surface 101 and the second main surface 102. Note that the conduction between the electrodes of the first main surface 101 and the second main surface 102 may be performed by means other than the through electrodes of the through holes (for example, wiring formed on the inner wall surface of the outer frame portion 12).
  • two side wirings are formed on the side surface of the crystal diaphragm 10.
  • the first side surface wiring 171 is formed on the side surface 103 on the ⁇ X direction side of the crystal diaphragm 10.
  • a second side surface wiring 172 is formed on the side surface 104 on the + X direction side of the crystal diaphragm 10.
  • the first side surface wiring 171 is formed on the + Z'direction side portion of the side surface 103 on the ⁇ X direction side of the crystal diaphragm 10.
  • the first side surface wiring 171 is connected to a joint pattern 181 for inter-layer wiring provided on the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10.
  • the first side surface wiring 171 is connected to a joint pattern 183 for inter-layer wiring provided on the second main surface 202 of the crystal diaphragm 10.
  • the second side surface wiring 172 is formed on the portion of the side surface 104 on the + X direction side of the crystal diaphragm 10 on the ⁇ Z ′ direction side.
  • the second side surface wiring 172 is connected to a joint pattern 182 for inter-layer wiring provided on the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10.
  • the second side surface wiring 172 is connected to a joint pattern 184 for inter-layer wiring provided on the second main surface 202 of the crystal diaphragm 10.
  • two internal wirings are formed on the inner wall surface of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 is formed on the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the second internal wiring 174 is formed on the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 is provided in the central portion of the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side of the outer frame portion 12 with a predetermined width.
  • the first internal wiring 173 is connected to the diaphragm-side first joining pattern 121 provided on the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 is connected to the diaphragm-side second joint pattern 122 provided on the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10.
  • the second internal wiring 174 is provided in the central portion of the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12 with a predetermined width.
  • the second internal wiring 174 is connected to the diaphragm-side first joining pattern 121 provided on the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10.
  • the second internal wiring 174 is connected to the diaphragm-side second joint pattern 122 provided on the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 and the second internal wiring 174 are arranged so as to face each other with the vibrating portion 11 interposed therebetween.
  • the first sealing member 20 is a rectangular parallelepiped substrate formed from one AT-cut quartz plate, and the second main surface 202 (crystal) of the first sealing member 20.
  • the surface to be joined to the diaphragm 10) is formed as a flat smooth surface (mirror surface processing).
  • the first sealing member 20 does not have a vibrating portion, the coefficient of thermal expansion of the crystal vibrating plate 10 and the first sealing member 20 can be determined by using an AT-cut quartz plate as in the quartz diaphragm 10. The same can be made, and thermal deformation in the quartz oscillator 100 can be suppressed. Further, the directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z'axis of the first sealing member 20 are also the same as those of the quartz diaphragm 10.
  • first and second terminals 22 and 23 for wiring and A metal film 28 for shielding (for ground connection) is formed on the first main surface 201 (outer main surface not facing the crystal diaphragm 10) of the first sealing member 20, on the first main surface 201 (outer main surface not facing the crystal diaphragm 10) of the first sealing member 20, first and second terminals 22 and 23 for wiring and A metal film 28 for shielding (for ground connection) is formed.
  • the first and second terminals 22 and 23 for wiring are for electrically connecting the first and second excitation electrodes 111 and 112 of the crystal diaphragm 10 and the external electrode terminal 32 of the second sealing member 30. It is provided as wiring.
  • the first and second terminals 22 and 23 are provided at both ends in the Z'axis direction, the first terminal 22 is provided on the + Z'direction side, and the second terminal 23 is on the ⁇ Z'direction side. It is provided.
  • the first and second terminals 22 and 23 are formed so as to extend in the X-axis direction.
  • the first terminal 22 and the second terminal 23 are formed in a substantially rectangular shape.
  • the first terminal 22 extends to the end of the first main surface 201 on the ⁇ X direction side, and is connected to the third side surface wiring 271 described later.
  • the second terminal 23 extends to the end of the first main surface 201 on the + X direction side, and is connected to the fourth side surface wiring 272, which will be described later.
  • the metal film 28 is provided between the first and second terminals 22 and 23, and is arranged at a predetermined interval from the first and second terminals 22 and 23.
  • the metal film 28 is provided in almost all the regions where the first and second terminals 22 and 23 of the first main surface 201 of the first sealing member 20 are not formed.
  • the metal film 28 is provided from the end portion of the first main surface 201 of the first sealing member 20 in the + X direction to the end portion in the ⁇ X direction.
  • the metal film 28 extends to the end of the first main surface 201 in the ⁇ X direction and is connected to the fifth side surface wiring 273, which will be described later. Further, the metal film 28 extends to the end of the first main surface 201 in the + X direction and is connected to the sixth side surface wiring 274 described later.
  • the first sealing member 20 is formed with two through holes penetrating between the first main surface 201 and the second main surface 202.
  • the second and third through holes 212 and 213 are provided in the + Z'direction and the ⁇ Z'direction in FIGS. 2 and 3, respectively.
  • the second and third through holes 212 and 213 through electrodes for conducting the electrodes formed on the first main surface 201 and the second main surface 202 are provided in the second and third through holes 212 and 213. It is formed along the inner wall surface of each. Further, the central portion of each of the second and third through holes 212 and 213 is a hollow through portion penetrating between the first main surface 201 and the second main surface 202. Then, the through electrode of the second through hole 212 is electrically connected to the first terminal 22. The through electrode of the third through hole 213 is electrically connected to the second terminal 23.
  • a sealing member side first joining pattern 24 is formed as a sealing member side first sealing portion for joining to the quartz diaphragm 10.
  • the first joining pattern 24 on the sealing member side is formed in an annular shape in a plan view.
  • the outer peripheral edge of the first joining pattern 24 on the sealing member side is provided close to the outer peripheral edge of the second main surface 202 of the first sealing member 20.
  • a connection joining pattern 261 is formed around the second through hole 212, and a connecting joining pattern 262 is formed around the third through hole 213. Is formed.
  • connection joint pattern 263 is formed on the opposite side (-Z'direction side) of the first sealing member 20 in the major axis direction with respect to the connection joint pattern 261, and is connected to the connection joint pattern 261. It is connected to the joint pattern 263 by a wiring pattern 27.
  • a joining pattern 281,228 for inter-layer wiring is formed on the outer peripheral side of the first joining pattern 24 on the sealing member side.
  • the joint patterns 281,282 for inter-layer wiring are not connected to the first joining pattern 24 on the sealing member side, and are provided at a predetermined interval from the first joining pattern 24 on the sealing member side.
  • the joint pattern 281 for inter-layer wiring is provided on the portion of the second main surface 202 of the first sealing member 20 on the ⁇ X direction side and the + Z ′ direction side, and is connected to the third side surface wiring 271 described later.
  • the joint pattern 282 for inter-layer wiring is provided on the + X direction side and the ⁇ Z ′ direction side of the second main surface 202 of the first sealing member 20, and is connected to the fourth side surface wiring 272 described later. There is.
  • four side wirings are formed on the side surface of the first sealing member 20.
  • the third side surface wiring 271 and the fifth side surface wiring 273 are formed on the side surface 203 on the ⁇ X direction side of the first sealing member 20.
  • the fourth side surface wiring 272 and the sixth side surface wiring 274 are formed on the side surface 204 on the + X direction side of the first sealing member 20.
  • the third side surface wiring 271 is formed on the + Z'direction side portion of the side surface 203 on the ⁇ X direction side of the first sealing member 20.
  • the third side surface wiring 271 is connected to the first terminal 22 provided on the first main surface 201 of the first sealing member 20.
  • the third side surface wiring 271 is connected to a joint pattern 281 for inter-layer wiring provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20.
  • the fourth side surface wiring 272 is formed on the portion of the side surface 204 on the + X direction side of the first sealing member 20 on the ⁇ Z ′ direction side.
  • the fourth side surface wiring 272 is connected to the second terminal 23 provided on the first main surface 201 of the first sealing member 20.
  • the fourth side surface wiring 272 is connected to a joint pattern 282 for inter-layer wiring provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20.
  • the fifth side surface wiring 273 is formed on the portion of the side surface 203 on the ⁇ X direction side of the first sealing member 20 on the ⁇ Z ′ direction side.
  • the fifth side surface wiring 273 is connected to the metal film 28 provided on the first main surface 201 of the first sealing member 20.
  • the fifth side surface wiring 273 is connected to the first joining pattern 24 on the sealing member side provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20.
  • the sixth side surface wiring 274 is formed on the + Z'direction side portion of the + X direction side surface 204 of the first sealing member 20.
  • the sixth side surface wiring 274 is connected to the metal film 28 provided on the first main surface 201 of the first sealing member 20.
  • the sixth side surface wiring 274 is connected to the sealing member side first joining pattern 24 provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20.
  • the second sealing member 30 is a rectangular parallelepiped substrate formed from one AT-cut quartz plate, and the first main surface 301 (crystal) of the second sealing member 30.
  • the surface to be joined to the diaphragm 10) is formed as a flat smooth surface (mirror surface processing). It is desirable that the second sealing member 30 also uses an AT-cut quartz plate as in the quartz diaphragm 10, and the directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z'axis are the same as those of the quartz diaphragm 10.
  • a sealing member side second joining pattern 31 is formed as a sealing member side second sealing portion for joining to the quartz diaphragm 10. ..
  • the second joining pattern 31 on the sealing member side is formed in an annular shape in a plan view.
  • the outer peripheral edge of the second joining pattern 31 on the sealing member side is provided close to the outer peripheral edge of the first main surface 301 of the second sealing member 30.
  • joining patterns 381 and 382 for inter-layer wiring are formed on the outer peripheral side of the second joining pattern 31 on the sealing member side.
  • the joint patterns 381 and 382 for inter-layer wiring are not connected to the second joint pattern 31 on the sealing member side, and are provided at a predetermined interval from the second joint pattern 31 on the sealing member side.
  • the joint pattern 381 for inter-layer wiring is provided on the portion of the first main surface 301 of the second sealing member 30 on the ⁇ X direction side and the + Z ′ direction side, and is connected to the seventh side surface wiring 371 described later.
  • the joint pattern 382 for inter-layer wiring is provided on the + X direction side and the ⁇ Z ′ direction side of the first main surface 301 of the second sealing member 30, and is connected to the eighth side surface wiring 372 described later. There is.
  • the electrode terminal 32 is provided on the second main surface 302 (outer main surface not facing the crystal diaphragm 10) of the second sealing member 30, there are four externals electrically connected to an external circuit board provided outside the crystal oscillator 100.
  • the electrode terminal 32 is provided.
  • the external electrode terminals 32 are located at the four corners (corners) of the second main surface 302 of the second sealing member 30.
  • the external electrode terminals 32 are provided along the internal space of the package of the crystal oscillator 100 in a plan view, and are formed in a substantially L shape.
  • the external electrode terminal 32 is provided at a position overlapping the outer frame portion 12 of the quartz diaphragm 10 described above in a plan view.
  • four side wirings are formed on the side surface of the second sealing member 30.
  • the seventh side surface wiring 371 and the ninth side surface wiring 373 are formed on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30.
  • the eighth side surface wiring 372 and the tenth side surface wiring 374 are formed on the side surface 304 on the + X direction side of the second sealing member 30.
  • the seventh side surface wiring 371 is formed on the + Z'direction side portion of the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30.
  • the seventh side surface wiring 371 is connected to a joint pattern 381 for inter-layer wiring provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30.
  • the seventh side surface wiring 371 is connected to an external electrode terminal 32 provided on the second main surface 302 of the second sealing member 30.
  • the eighth side surface wiring 372 is formed on the portion of the side surface 304 on the + X direction side of the second sealing member 30 on the ⁇ Z ′ direction side.
  • the eighth side surface wiring 372 is connected to a joint pattern 382 for inter-layer wiring provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30.
  • the eighth side surface wiring 372 is connected to an external electrode terminal 32 provided on the second main surface 302 of the second sealing member 30.
  • the ninth side surface wiring 373 is formed on the portion of the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30 on the ⁇ Z ′ direction side.
  • the ninth side surface wiring 373 is connected to the sealing member side second joining pattern 31 provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30.
  • the ninth side surface wiring 373 is connected to an external electrode terminal 32 provided on the second main surface 302 of the second sealing member 30.
  • the tenth side surface wiring 374 is formed on a portion of the side surface 304 on the + X direction side of the second sealing member 30 on the + Z'direction side.
  • the tenth side surface wiring 374 is connected to a second joining pattern 31 on the sealing member side provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30.
  • the tenth side surface wiring 374 is connected to an external electrode terminal 32 provided on the second main surface 302 of the second sealing member 30.
  • the crystal vibrating plate 10 and the first sealing member 20 have a first joining pattern on the diaphragm side. 121 and the first joining pattern 24 on the sealing member side are overlapped and diffusion-bonded, and the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30 are joined together with the second joining pattern 122 on the diaphragm side and the second joining on the sealing member side.
  • the patterns 31 are diffusively joined in a superposed state to produce a package having a sandwich structure shown in FIGS. 1, 8 and 9. As a result, the internal space of the package, that is, the accommodation space of the vibrating portion 11 is hermetically sealed.
  • the sealing portions (seal paths) 115 and 116 that airtightly seal the vibrating portion 11 of the quartz diaphragm 10 are formed in an annular shape in a plan view.
  • the seal path 115 is formed by diffusion bonding (Au-Au bonding) of the diaphragm-side first bonding pattern 121 and the sealing member-side first bonding pattern 24 described above, and the inner edge shape of the seal path 115 is formed into a substantially octagonal shape.
  • the outer edge shape of the seal path 115 is formed in a substantially rectangular shape, and the outer peripheral edge of the seal path 115 is arranged close to the outer peripheral edge of the package.
  • the seal path 116 is formed by diffusion bonding (Au-Au bonding) of the diaphragm-side second bonding pattern 122 and the sealing member-side second bonding pattern 31 described above, and the inner edge shape of the sealing path 116 is substantially octagonal. It is formed.
  • the outer edge shape of the seal path 116 is formed in a substantially rectangular shape, and the outer peripheral edge of the seal path 116 is arranged close to the outer peripheral edge of the package.
  • the first sealing member 20 and the crystal diaphragm 10 have a gap of 1.00 ⁇ m or less, and the second sealing member 30. And the crystal diaphragm 10 have a gap of 1.00 ⁇ m or less. That is, the thickness of the seal path 115 between the first sealing member 20 and the crystal diaphragm 10 is 1.00 ⁇ m or less, and the thickness of the seal path 116 between the second sealing member 30 and the crystal diaphragm 10 is 1.00 ⁇ m or less. , 1.00 ⁇ m or less (specifically, 0.15 ⁇ m to 1.00 ⁇ m in the Au-Au junction of the present embodiment). As a comparative example, in the conventional metal paste encapsulant using Sn, the thickness is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • connection patterns for connection and the joint patterns for wiring between layers are also diffusion-bonded in a superposed state. Then, by joining the connection patterns for connection and the joint patterns for wiring between layers, in the crystal oscillator 100, electrical conduction between the first excitation electrode 111 and the second excitation electrode 112 and the external electrode terminal 32 is performed.
  • the first excitation electrode 111 includes a first lead wiring 113, a wiring pattern 27, a second through hole 212, a first terminal 22, a third side surface wiring 271, a first inter-layer wiring 117, and a first side surface wiring. It is connected to the external electrode terminal 32 via 171 and the second inter-layer wiring 118 and the seventh side surface wiring 371 in this order.
  • the first inter-layer wiring 117 is wiring arranged between the first sealing member 20 and the crystal diaphragm 10.
  • the first inter-lamination wiring 117 is formed between the inter-lamination wiring joint pattern 281 formed on the second main surface 202 of the first sealing member 20 and the inter-lamination wiring formed on the first main surface 101 of the quartz diaphragm 10. It is formed by diffusion bonding with the wiring bonding pattern 181.
  • the third side surface wiring 271 is connected to the end of the first inter-layer wiring 117 on the + Z'direction side, and the first inter-layer wiring 117 is connected to the end on the ⁇ Z'direction side. 1 Side wiring 171 is connected.
  • the second inter-lamination wiring 118 is a wiring arranged between the laminating of the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30.
  • the second inter-lamination wiring 118 is formed between the inter-lamination wiring joint pattern 183 formed on the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10 and the inter-lamination wiring 118 formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30. It is formed by diffusion bonding with the wiring bonding pattern 381.
  • the first side surface wiring 171 is connected to the end of the second inter-layer wiring 118 on the ⁇ Z ′ direction side, and the second inter-lamination wiring 118 is connected to the + Z ′ direction end of the second inter-lamination wiring 118.
  • Side wiring 371 is connected.
  • the second excitation electrode 112 includes a second lead-out wiring 114, a first through hole 162, a third through hole 213, a second terminal 23, a fourth side surface wiring 272, a third inter-layer wiring 119, and a second side surface wiring 172.
  • the third inter-layer wiring 119 is wiring arranged between the first sealing member 20 and the crystal diaphragm 10.
  • the third inter-lamination wiring 119 is a bonding pattern 282 for inter-lamination wiring formed on the second main surface 202 of the first sealing member 20, and an inter-lamination wiring formed on the first main surface 101 of the quartz diaphragm 10.
  • the fourth side surface wiring 272 is connected to the end portion of the third inter-layer wiring 119 on the ⁇ Z ′ direction side, and the third inter-layer wiring 119 is connected to the end portion on the + Z ′ direction side.
  • Two side wirings 172 are connected.
  • the fourth inter-layer wiring 120 is wiring arranged between the layers of the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30.
  • the fourth inter-lamination wiring 120 is formed between the inter-lamination wiring joint pattern 184 formed on the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10 and the inter-lamination wiring formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30. It is formed by diffusion bonding with the wiring bonding pattern 382.
  • the second side surface wiring 172 is connected to the end of the fourth inter-layer wiring 120 on the + Z'direction side, and the second side wiring 172 is connected to the end of the fourth inter-layer wiring 120 on the ⁇ Z'direction side. 8 side wiring 372 is connected.
  • the metal film 28 is connected to the ground (ground connection, a part of the external electrode terminal 32) via the fifth side wiring 273, the seal path 115, the first internal wiring 173, the seal path 116, and the ninth side wiring 373 in this order. It's being used.
  • the metal film 28 is connected to the ground (ground connection, part of the external electrode terminal 32) via the sixth side wiring 274, the seal path 115, the second internal wiring 174, the seal path 116, and the tenth side wiring 374 in this order. Is used).
  • the electrical conduction path between the first and second excitation electrodes 111 and 112 and the external electrode terminals 32 and 32 is not electrically connected to the annular seal paths 115 and 116. ing.
  • the first excitation electrode 111 is placed on the first main surface of the first sealing member 20 via the through electrode of the second through hole 212 inside the annular seal paths 115 and 116. It is electrically connected to the first terminal 22 of 201.
  • the first terminal 22 is arranged so as to straddle the inside and the outside of the annular seal paths 115 and 116 in a plan view.
  • the first terminal 22 is second sealed via the side wiring 271, 171 and 371 formed on the package side surface of the crystal oscillator 100. It is electrically connected to the external electrode terminal 32 of the second main surface 302 of the member 30.
  • the electrical conduction path between the first excitation electrode 111 and the external electrode terminal 32 is not electrically connected to the annular seal paths 115 and 116.
  • the second excitation electrode 112 is first sealed via the through electrode of the first through hole 162 and the through electrode of the third through hole 213. It is electrically connected to the second terminal 23 of the first main surface 201 of the member 20.
  • the second terminal 23 is arranged so as to straddle the inside and the outside of the annular seal paths 115 and 116 in a plan view.
  • the second terminal 23 is second sealed via the side wiring 272,172,372 formed on the package side surface of the crystal oscillator 100. It is electrically connected to the external electrode terminal 32 of the second main surface 302 of the member 30.
  • the electrical conduction path between the second excitation electrode 112 and the external electrode terminal 32 is not electrically connected to the annular seal paths 115 and 116.
  • the crystal oscillator 100 in the above-mentioned various bonding patterns, a plurality of layers are laminated on a quartz plate, and a Ti (titanium) layer and an Au (gold) layer are formed by vapor deposition or sputtering from the lowest layer side thereof. It is preferable that it is. Further, if the other wirings and electrodes formed on the crystal oscillator 100 have the same configuration as the bonding pattern, the bonding patterns, wirings and electrodes can be patterned at the same time, which is preferable.
  • a metal film 28 as a grounding electrode is provided on the first main surface (main surface on the side not facing the internal space) 201 of the first sealing member 20.
  • the metal film 28 faces the second main surface (internal space) of the second sealing member 30 via the first internal wiring 173 formed on the inner wall surface 105 of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10. It is electrically connected to the external electrode terminal 32 formed on the main surface) 302 on the non-side side. Further, the metal film 28 was formed on the second main surface 302 of the second sealing member 30 via the second internal wiring 174 formed on the inner wall surface 106 of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the crystal diaphragm 10 is manufactured in the state of a wafer, but the wafer of the crystal diaphragm 10 has an electrode configuration such as a first internal wiring 173 and a second internal wiring 174.
  • the base electrode film for example, Ti film
  • the first internal wiring 173 and the second internal wiring 174 is formed thinner than the electrode configurations of the first and second sealing members 20 and 30.
  • the electrodes provided on the side surfaces of the package have a high risk of disconnection due to solder erosion, and there is a possibility that the ground connection cannot be stably performed.
  • solder erosion is provided by providing the first internal wiring 173 (second internal wiring 174) for ground connection on the inner wall surface 105 (106) of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10. It is possible to prevent disconnection due to the above, and stable ground connection can be made via the first internal wiring 173 (second internal wiring 174).
  • the annular seal paths 115 and 116 are electrically connected to the first internal wiring 173 (second internal wiring 174).
  • the vibrating portion 11 of the crystal diaphragm 10 can be surrounded by the annular seal paths 115 and 116 connected to the ground, so that the electromagnetic wave shielding effect can be enhanced.
  • the first internal wiring 173 (second internal wiring 174) is formed in a planar shape so as to extend along the inner wall surface 105 (106) of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10. ..
  • the electromagnetic wave shielding effect can be enhanced by the first internal wiring 173 (second internal wiring 174) formed in a plane on the inner wall surface 105 (106) of the outer frame portion 12.
  • the first and second internal wirings 173 and 174 are provided on the pair of inner wall surfaces 105 and 106 facing each other in the plan view of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the vibrating portion 11 is sandwiched by the pair of first and second internal wirings 173 and 174 formed in a plane shape, so that the electromagnetic wave from the side of the vibrating portion 11 can be effectively shielded.
  • the width of the first and second internal wirings 173 and 174 is larger than the width of the first and second excitation electrodes 111 and 112. Is also larger, so the electromagnetic wave shielding effect can be further enhanced.
  • the metal film 28 formed on the first main surface 201 on the side not facing the internal space of the first sealing member 20 is formed in the ⁇ X direction of the first sealing member 20. It is electrically connected to the fifth side surface wiring 273 formed on the side surface 203, and the external electrode terminal 32 of the second sealing member 30 is attached to the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30. It is electrically connected to the formed ninth side surface wiring 373. Further, the metal film 28 of the first sealing member 20 is electrically connected to the sixth side surface wiring 274 formed on the side surface 204 on the + X direction side of the first sealing member 20, and the second sealing member 20 is connected.
  • the external electrode terminal 32 of 30 is electrically connected to the tenth side surface wiring 374 formed on the side surface 304 on the + X direction side of the second sealing member 30. According to this configuration, it is not necessary to provide a through hole for making an electrical connection on the outer peripheral side of the seal paths 115 and 116 of the first and second sealing members 20 and 30, so that the crystal oscillator does not need to be provided. It can easily cope with the miniaturization of 100. Further, since the metal film 28 is formed on the first main surface 201 on the side of the first sealing member 20 that does not face the internal space, it does not interfere with the formation of the wiring formed in the internal space. There is no risk of short-circuiting with the first and second excitation electrodes 111, 112 and the like. Further, since the metal film 28 is formed on the package surface relatively distant from the first and second excitation electrodes 111 and 112, the shielding effect of electromagnetic waves can be further enhanced.
  • a first side surface wiring 171 electrically connected to the first excitation electrode 111 is provided on the side surface 103 on the ⁇ X direction side of the crystal diaphragm 10.
  • a first internal wiring 173 is arranged between the first side surface wiring 171 and the first excitation electrode 111.
  • the first side surface wiring 171 and the first excitation electrode 111 are superimposed in a side view, but by arranging the first internal wiring 173 connected to the ground between the first side surface wiring 171 and the first excitation electrode 111. , It is possible to suppress the parasitic capacitance generated due to the superposition of the first side surface wiring 171 and the first excitation electrode 111.
  • a second side surface wiring 172 electrically connected to the second excitation electrode 112 is provided on the side surface 104 on the + X direction side of the crystal diaphragm 10, and the second side surface wiring is provided.
  • a second internal wiring 174 is arranged between the 172 and the second excitation electrode 112.
  • the second side surface wiring 172 and the second excitation electrode 112 are superimposed in a side view, but by arranging the second internal wiring 174 connected to the ground between the second side surface wiring 172 and the second excitation electrode 112. , The parasitic capacitance generated due to the superposition between the second side surface wiring 172 and the second excitation electrode 112 can be suppressed.
  • the first excitation electrode 111 does not face the internal space of the first sealing member 20 via the through electrode of the second through hole 212 provided in the first sealing member 20. It is electrically connected to the first terminal 22 formed on the first main surface 201 on the side.
  • the second excitation electrode 112 is first sealed via the through electrode of the first through hole 162 provided in the quartz diaphragm 10 and the through electrode of the third through hole 213 provided in the first sealing member 20. It is electrically connected to the second terminal 23 on which the stop member 20 is formed.
  • the first terminal 22 is the second main surface 302 on the side not facing the internal space of the second sealing member 30 via the side wirings 271, 171, 371 formed on the side surface of the package of the crystal oscillator 100.
  • the second terminal 23 is an external electrode terminal (second) formed on the second main surface 302 of the second sealing member 30 via the side wiring 272, 172, 372 formed on the package side surface of the crystal oscillator 100. 2 External electrode terminal) It is electrically connected to 32.
  • the first and first terminals 22 and 23 formed on the first main surface 201 on the side not facing the internal space of the first sealing member 20 are passed through. Since the two excitation electrodes 111 and 112 and the external electrode terminals 32 and 32 are electrically connected, the electrical conduction path from the first and second excitation electrodes 111 and 112 to the external electrode terminals 32 and 32 is lengthened. It is possible to suppress erosion of the first and second excitation electrodes 111 and 112 due to solder. Further, it is possible to suppress an increase in conduction resistance due to solder erosion of the side wiring 271,171,371 and the side wiring 272,172,372, and the occurrence of disconnection or the like.
  • first and second terminals 22 and 23 and the external electrode terminals 32 and 32 are electrically connected without using through holes, the crystal diaphragm 10, the first and second sealing members 20 are connected. It is not necessary to form through holes in the outer peripheral edges of each of the parts and 30s, and the size of the crystal unit 100 can be easily reduced.
  • the side wiring 271,171,371 and the side wiring 272,172,372 are formed without forming a recess (castration) on the side surface of the package. This eliminates the need to form recesses on the side surfaces of the crystal diaphragm 10, the first and second sealing members 20 and 30, and can easily cope with the miniaturization of the crystal oscillator 100.
  • the first side surface wiring 171 formed on the crystal diaphragm 10 is formed on at least the second sealing member 30. It is arranged so as to be offset from the seventh side surface wiring 371 in a plan view. As shown in FIG. 8, the first side surface wiring 171 of the crystal diaphragm 10 is flat with respect to both the third side surface wiring 271 of the first sealing member 20 and the seventh side surface wiring 371 of the second sealing member 30. Visually, they are arranged so as to be offset in the ⁇ Z'direction side.
  • the first side surface wiring 171 of the crystal diaphragm 10 is connected to the third side surface wiring 271 of the first sealing member 20 via the first inter-layer wiring 117, and the first side surface wiring 171 is between the second layers. It is connected to the seventh side surface wiring 371 of the second sealing member 30 via the wiring 118.
  • the second side surface wiring 172 formed on the crystal diaphragm 10 is formed on at least the second sealing member 30.
  • the 8 side wirings 372 are arranged so as to be offset from each other in a plan view.
  • the second side surface wiring 172 of the crystal diaphragm 10 is flat with respect to both the fourth side surface wiring 272 of the first sealing member 20 and the eighth side surface wiring 372 of the second sealing member 30. Visually, they are arranged so as to be offset in the + Z'direction side.
  • the second side surface wiring 172 of the crystal diaphragm 10 is connected to the fourth side surface wiring 272 of the first sealing member 20 via the third inter-stacking wiring 119, and the second side surface wiring 172 is connected to the fourth laminating. It is connected to the eighth side surface wiring 372 of the second sealing member 30 via the wiring 120.
  • the side wirings 171 and 172 of the crystal diaphragm 10 and the side wirings 271,272,371,372 of the first and second sealing members 20 and 30 are used. Is not particularly limited as long as it is not superimposed in the side view.
  • the side wiring 171 and 172 of the crystal diaphragm 10 is between the side wirings 171 and 172 of the crystal diaphragm 10 and the side wirings 371 and 372 of the second sealing member 30.
  • the width of the side wirings 171 and 172 of the crystal diaphragm 10 in the Z'axis direction is a gap of approximately the same length.
  • the crystal diaphragm 10, the first and second sealing members 20, 30 are AT-cut crystal plates, respectively, and the side wiring 271,171,371 and the side wiring 272,172,372 are AT-cut. It is formed along the Z'axis direction of the quartz plate (on the X-axis end face). As a result, stable side wiring 271,171,371 and side wiring 272,172,372 that are less likely to be disconnected can be easily formed. This point will be described below.
  • the crystal diaphragm 10, the first and second sealing members 20 and 30 are manufactured in the state of a wafer, but the crystal diaphragm 10, the first and second sealing members 20 and The outer shape of each of the 30 is formed by wet etching.
  • protrusions or the like protruding in the Z'axis direction may occur on the Z'axis end surface of the crystal vibrating plate 10 or the like, and side wiring is provided on the Z'axis end surface.
  • the film thickness of the side wiring becomes small in the protrusion portion and the shadow of the protrusion is generated at the time of exposure, which makes it difficult to pattern the side wiring.
  • the side wiring 271,171 (on the X-axis end face) along the Z'axis direction of the crystal diaphragm 10, the first and second sealing members 20, 30 formed by the AT-cut quartz plate. , 371 and side wiring 272,172,372, it is possible to easily form stable side wiring 271,171,371 and side wiring 272,172,372 in which disconnection is unlikely to occur.
  • the electrode configurations of the first side surface wiring 171 and the second side surface wiring 172 are common to the electrode configurations of the first and second excitation electrodes 111 and 112 of the vibrating unit 11. Therefore, the base electrode film (for example, Ti film) of the first side surface wiring 171 and the second side surface wiring 172 is formed thinner than the electrode configurations of the first and second sealing members 20 and 30.
  • the electrode configuration of the quartz diaphragm 10 includes a Ti film and an Au film
  • the electrode configurations of the first and second sealing members 20 and 30 include a Ti film, a NiTi film, and an Au film. It has become.
  • the Ti film having the electrode structure of the quartz diaphragm 10 is thinner than the Ti film having the electrode structure of the first and second sealing members 20 and 30.
  • the side wirings 371 and 372 are configured to be conductive by a conductive metal other than Au, they have an erosion resistant structure against solder.
  • An external electrode terminal 32 electrically connected to an external circuit board via solder is formed on the second main surface 302 on the side of the crystal oscillator 100 that does not face the internal space of the second sealing member 30. ing.
  • the external electrode terminal 32 is electrically connected to the first excitation electrode 111 via the side wirings 371, 171, 271 formed on the side surface of the package of the crystal oscillator 100. Further, the external electrode terminal 32 is electrically connected to the second excitation electrode 112 via the side wiring 372, 172, 272 formed on the side surface of the package of the crystal oscillator 100.
  • the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30 are provided with an corrosion resistant structure against solder.
  • FIG. 10 shows only the erosion-resistant structure provided on the seventh side surface wiring 371 of the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30, but the + X direction side of the second sealing member 30.
  • the eighth side wiring 372 of the side surface 304 is also provided with a similar corrosion resistant structure.
  • the seventh side surface wiring 371 is formed on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30.
  • External electrode terminal 32 formed on the second main surface 302 of the second sealing member 30 by the seventh side surface wiring 371, and wiring between the second layers formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30. It is electrically connected to 118.
  • the seventh side surface wiring 371 includes a first metal film 371a made of a first conductive metal formed by vapor deposition or sputtering on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30, and the first metal film 371a thereof. It is configured to have a second metal film 371b made of a second conductive metal formed by vapor deposition or sputtering on the metal film 371a.
  • the external electrode terminal 32 is formed on a second main surface 302 of the second sealing member 30 by a first metal film 32a made of a first conductive metal formed by vapor deposition or sputtering, and the first metal film 32a.
  • the second inter-lamination wiring 118 is the inter-lamination wiring joint pattern 381 provided on the first main surface 301 of the second sealing member 30 and the inter-lamination wiring provided on the second main surface 202 of the crystal diaphragm 10. It is formed by joining with the joining pattern 183. Since the removal of the Au film is performed on the second sealing member 30 in the state of the wafer before the formation of the second inter-layer wiring 118 (before joining), the formation of the second inter-layer wiring 118 is shown in FIG. Only the front (before joining) joining pattern 381 for inter-layer wiring is shown.
  • the bonding pattern 381 for inter-lamination wiring includes a first metal film 381a made of a first conductive metal formed by vapor deposition or sputtering on a first main surface 301 of the second sealing member 30, and the first metal film 381a thereof.
  • the metal film 381a is configured to have an Au film 381c made of Au (gold) formed by vapor deposition or sputtering.
  • the first conductive metal is used as the first conductive metal and NiTi (nickel / titanium) is used as the second conductive metal.
  • the above-mentioned first and second conductive metals are examples, and conductive metals other than the above may be used.
  • the multilayer structure of the seventh side surface wiring 371, the external electrode terminal 32, and the bonding pattern 381 for inter-layer wiring described above is an example, and the number of layers of each electrode is not particularly limited.
  • the bonding pattern 381 for inter-layer wiring may have a three-layer structure having a second metal film like the external electrode terminal 32, or the external electrode terminal 32 may be the same as the bonding pattern 381 for inter-layer wiring.
  • a two-layer structure having no second metal film may be used.
  • the first metal film 381a of the bonding pattern 381 for inter-layer wiring, the first metal film 371a of the seventh side surface wiring 371, and the first metal film 32a of the external electrode terminal 32 are integrally formed. Further, the second metal film 371b of the seventh side surface wiring 371 and the second metal film 32b of the external electrode terminal 32 are integrally formed.
  • the seventh side surface wiring 371 is configured such that the bonding pattern 381 for wiring between layers and the external electrode terminal 32 are conducted by a conductive metal other than Au. In this case, the seventh side surface wiring 371 can be formed by removing the Au film formed on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30.
  • an Au film is previously formed on the side surface 303 of the second sealing member 30 on the ⁇ X direction side, and this Au film is used as the Au film 381c of the bonding pattern 381 for inter-layer wiring and the Au of the external electrode terminal 32. It is integrally formed with the film 32c. Then, by removing the Au film on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30 by, for example, metal etching, the seventh side surface wiring 371 containing no Au film is formed. In this way, the seventh side surface wiring 371 from which the Au film has been removed is formed on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30. The removal of the Au film is performed on the second sealing member 30 in the state of the wafer, and is performed before the second sealing member 30 is bonded to the crystal diaphragm 10.
  • the entire Au film on the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30 may be removed, or the side surface 303 on the ⁇ X direction side of the second sealing member 30 may be removed. A part of the Au film may be removed.
  • the 7th side surface wiring 371 is configured to be conductive by a conductive metal other than Au, so that it is resistant to soldering. It is erosive.
  • solder when the crystal oscillator 100 is mounted on an external circuit board, solder is generally used, and the solder is interposed between the external electrode terminal 32 of the second sealing member 30 and the external circuit board. Will be done.
  • the solder contains Sn (tin)
  • the 7th side surface wiring 371 has an Au film
  • the solder may wet and spread in the 7th side surface wiring 371 along the Au film. Therefore, due to the erosion action of the solder, Au constituting the Au film is aggregated, and there is a concern that problems such as an increase in conduction resistance and disconnection may occur.
  • this Au film may become an erosion path of the solder.
  • the Au film that can be a solder erosion path is removed, and the second sealing member 30 is formed by the first metal film 371a formed of a conductive metal other than Au.
  • the bonding pattern 381 for inter-layer wiring of the first main surface 301 and the external electrode terminal 32 of the second main surface 302 are made conductive. Since the surface of the first metal film 371a is not covered with the Au film, the surface of the first metal film 371a is oxidized and does not get wet with the solder.
  • the erosion-resistant structure provided in the seventh side surface wiring 371 can block the erosion path of the solder in the seventh side surface wiring 371, so that the solder in the conduction path to the first excitation electrode 111 spreads wet. Can be suppressed, and erosion of the first excitation electrode 111 due to solder can be suppressed. Further, it is possible to suppress an increase in conduction resistance due to solder erosion of the seventh side surface wiring 371 and the occurrence of disconnection or the like.
  • the erosion-resistant structure provided in the eighth side surface wiring 372 can block the erosion path of the solder in the eighth side surface wiring 372, so that the solder wet spread of the conduction path to the second excitation electrode 112 can be prevented. It can be suppressed, and erosion of the second excitation electrode 112 due to solder can be suppressed. Further, it is possible to suppress an increase in conduction resistance due to solder erosion of the eighth side surface wiring 372 and the occurrence of disconnection or the like.
  • the metal film on the surface of the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 is formed of a metal having low wettability of solder (NiTi in this case).
  • the metal film on the surface of the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 is formed by a film containing at least Ti, and the film containing Ti having low solder wettability is exposed.
  • the solder erosion path in the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 can be blocked, so that the solder from spreading in the conduction path to the 1st and 2nd excitation electrodes 111 and 112 can be suppressed.
  • the tenth side surface wiring 374 may be directly connected to the external electrode terminal 32, and the ninth side surface wiring 373 may be electrically connected to the external electrode terminal 32 via the metal film 28.
  • the ninth side surface wiring 373 is electrically connected to the metal film 28 via the seal path 116, the first internal wiring 173, the seal path 115, and the fifth side surface wiring 273, and further, the sixth side surface wiring.
  • first and second internal wirings 173 and 174 may be provided.
  • the first and second internal wirings 173 and 174 connected to the ground are formed on the inner wall surfaces 105 and 106 of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10, but the outer surface (for example, the side surface) of the crystal diaphragm 10 is formed.
  • a side wiring connected to the ground may be provided in 103, 104).
  • the first and second internal wirings 173 and 174 are formed on the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side and the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • Internal wiring may be formed on the inner wall surface on the ⁇ Z ′ direction side and the inner wall surface on the + Z ′ direction side of the outer frame portion 12 of 10.
  • the four inner wall surfaces of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10 inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side, inner wall surface 106 on the + X direction side, inner wall surface on the ⁇ Z ′ direction side, and inner wall surface on the + Z ′ direction side).
  • Internal wiring may be formed on all of the wall surface).
  • the grounding electrode is provided on the first main surface 201 on the side not facing the internal space of the first sealing member 20, but the present invention is not limited to this, and the internal space of the first sealing member 20 is not limited to this.
  • a grounding electrode may be formed on the second main surface 202 on the facing side.
  • the number of external electrode terminals 32 on the second main surface 302 of the second sealing member 30 is set to 4, but the number is not limited to this, and the number of external electrode terminals 32 can be set to, for example, 2. It may be one, six, eight, or the like. Further, the case where the present invention is applied to the crystal oscillator 100 has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to, for example, a crystal oscillator.
  • the first sealing member 20 and the second sealing member 30 are formed of a quartz plate, but the present invention is not limited to this, and the first sealing member 20 and the second sealing member 30 may be formed.
  • it may be formed of glass or resin.
  • the side wirings 171 and 172 of the crystal diaphragm 10 are Z'with respect to both the side wirings 271,272 of the first sealing member 20 and the side wirings 371 and 372 of the second sealing member 30.
  • the side wirings 171, 172 of the crystal diaphragm 10 were not shifted in the Z'axial direction with respect to the side wirings 271,272 of the first sealing member 20, and the second sealing was performed. Only the side wirings 371 and 372 of the member 30 may be arranged so as to be offset in the Z'axis direction.
  • the side wirings 271,272 of the first sealing member 20 and the side wirings 371 and 372 of the second sealing member 30 are arranged at substantially the same positions in the side view, but the first sealing member 20
  • the side wirings 271,272 and the side wirings 371 and 372 of the second sealing member 30 may be arranged so as to be offset from each other in a side view.
  • the side wiring 171 and 172 of the crystal vibrating plate 10, the side wiring 271,272 of the first sealing member 20, and the side wiring 371 and 372 of the second sealing member 30 are packaged in the crystal oscillator 100.
  • the 371 and 372 may be formed on the Z'axial side surface (Z'axis end surface) of the package of the crystal oscillator 100.
  • the side wirings 171 and 172 of the crystal diaphragm 10, the side wirings 271,272 of the first sealing member 20, and the side wirings 371 and 372 of the second sealing member 30 are connected to the crystal oscillator 100.
  • the package By forming the package on the side surface in the X-axis direction (X-axis end face), it is possible to easily form stable side surface wiring in which disconnection is unlikely to occur.
  • the first and second side surface wirings 171 and 172 formed on the crystal diaphragm 10 are formed on the second main surface 302 on the side not facing the internal space of the second sealing member 30. Although they are arranged at positions where they overlap with the external electrode terminals 32 and 32 in the vertical direction in the side view (see FIGS. 8 and 9), for example, as in the first modification shown in FIGS. 11 and 12. , The second side surface wirings 171a and 172a may be arranged at positions where they do not overlap with the external electrode terminals 32 and 32 in the vertical direction in the side view.
  • the first side surface wiring 171a formed on the side surface 103 on the ⁇ X direction side of the crystal diaphragm 10 is in the ⁇ Z ′ direction with respect to the first side surface wiring 171 in FIG. It is arranged so as to be offset to the side. Then, in the side view, the first side surface wiring 171a is arranged in the space between the two external electrode terminals 32, 32. The first side surface wiring 171a is arranged at a position where the external electrode terminals 32 and 32 do not overlap with each other in the vertical direction in the side view.
  • the second side surface wiring 172a formed on the side surface 104 on the + X direction side of the crystal diaphragm 10 is arranged so as to be offset to the + Z'direction side from the second side surface wiring 172 in FIG. ing. Then, in the side view, the second side surface wiring 172a is arranged in the space between the two external electrode terminals 32, 32. The second side surface wiring 172a is arranged at a position where the external electrode terminals 32 and 32 do not overlap with each other in the vertical direction in the side view.
  • the first and second side surface wirings 171a and 172a formed on the crystal diaphragm 10 are viewed from the side with respect to the external electrode terminals 32 and 32 formed on the second sealing member 30.
  • the vertical direction By not superimposing in the vertical direction, it is possible to prevent the solder protruding from the external electrode terminals 32 and 32 from coming into contact with and adhering to the first and second side surface wirings 171a and 172a.
  • the above-mentioned erosion-resistant structure is an example and can be changed in various ways.
  • Au at the end of the external electrode terminal 32 of the 2nd sealing member 30 in addition to removing part or all of the Au film from the 7th and 8th side wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30, Au at the end of the external electrode terminal 32 of the 2nd sealing member 30.
  • a part of the film 32c may be removed, or a part of the Au film 381c at the end of the interlamination wiring bonding pattern 381 of the second sealing member 30 may be removed.
  • the present invention is not limited to this, and with the Au film of the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30 left, a metal having a low wettability of solder other than Au (for example,) on the Au film.
  • a corrosion resistant structure may be formed by forming a metal film made of Ti). The surface of the Au film of the 7th and 8th side wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30 is covered with a metal film made of a metal other than Au.
  • the solder from wetting and spreading along the Au film of the 7th and 8th side wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30, and problems such as an increase in conduction resistance and disconnection occur. Can be suppressed.
  • the Au film of the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30 is removed as in the above embodiment to remove the solder. It is preferable to block the erosion route of the solder.
  • Au of the external electrode terminal 32 of the 2nd sealing member 30 A part of the film 32c may be removed, or a part of the Au film 381c of the bonding pattern 381 for wiring between layers of the second sealing member 30 may be removed.
  • the above-mentioned erosion-resistant structure is preferably provided at least on the 7th and 8th side surface wirings 371 and 372 of the 2nd sealing member 30, but the 7th and 8th side surface wirings 371 of the 2nd sealing member 30 are provided. , 372, and the third and fourth side surface wirings 271,272 of the first sealing member 20 can be provided with the same corrosion-resistant structure.
  • the 3rd and 4th side surface wirings 271,272 of the 1st sealing member 20 also block the solder erosion path. Can be and is preferred.
  • the metal film 28 as a grounding electrode is provided on the first main surface (main surface on the side not facing the internal space) 201 of the first sealing member 20, and the metal film 28 is formed on the metal film 28.
  • the crystal oscillator 100 according to the second modification also has the same effect as that of the above embodiment.
  • the crystal oscillator 100 according to the second modification will be described, but the differences from the above embodiment will be mainly described.
  • the crystal oscillator 100 includes a crystal diaphragm (piezoelectric diaphragm) 10, a first sealing member 20, and a second sealing member 30.
  • the crystal diaphragm 10 and the first sealing member 20 are joined to each other, and the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30 are joined to form a package having a substantially rectangular sandwich structure. It is composed. That is, in the crystal oscillator 100, the internal space (cavity) of the package is formed by joining the first sealing member 20 and the second sealing member 30 to both main surfaces of the crystal diaphragm 10.
  • the vibrating portion 11 (see FIGS. 15 and 16) is hermetically sealed in this internal space.
  • an AT-cut quartz plate is used as in the above embodiment.
  • a metal film is provided on the first main surface 201 (main surface on the side not facing the internal space) of the first sealing member 20 unlike the above embodiment.
  • the side surface of the first sealing member 20 is not provided with side wiring.
  • the first sealing member 20 is not provided with a through hole.
  • a metal film 29 for shielding (for ground connection) is formed on the second main surface 202 (main surface on the side facing the internal space) of the first sealing member 20.
  • the metal film 29 is integrally formed with the annular sealing member-side first joining pattern 24 for joining to the quartz diaphragm 10.
  • a circular connection joint pattern 261 and an oval connection joint pattern 262 are formed on the second main surface 202 of the first sealing member 20.
  • the metal film 29 and the first joining pattern 24 on the sealing member side are provided in substantially the entire region except the region where the connecting joining patterns 261,262 are provided. ing.
  • the crystal diaphragm 10 has a vibrating portion 11 formed in a substantially rectangular shape, an outer frame portion 12 surrounding the outer periphery of the vibrating portion 11, and a vibrating portion, as in the above embodiment. It has a holding portion 13 for holding the vibrating portion 11 by connecting the 11 and the outer frame portion 12. A cutout portion 10a formed by cutting out the crystal diaphragm 10 is provided between the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12. In the present embodiment, the crystal diaphragm 10 is provided with only one holding portion 13 for connecting the vibrating portion 11 and the outer frame portion 12, so that the cutout portion 10a surrounds the outer circumference of the vibrating portion 11. It is formed continuously.
  • first excitation electrode 111 is provided on the first main surface 101 side of the vibrating portion 11, and the second excitation electrode 112 is provided on the second main surface 102 side of the vibrating portion 11.
  • Extract wiring (first extraction wiring 113, second extraction wiring 114) for connecting these excitation electrodes to the external electrode terminals is connected to the first excitation electrode 111 and the second excitation electrode 112.
  • the first lead-out wiring 113 is drawn out from the first excitation electrode 111 and is connected to the oval connection connection pattern 12a formed on the outer frame portion 12 via the holding portion 13.
  • the second lead-out wiring 114 is drawn out from the second excitation electrode 112 and is connected to the connection joint pattern 13a formed in the holding portion 13.
  • the first main surface 101 of the crystal vibrating plate 10 is formed with the first joining pattern 121 on the diaphragm side, and the second joining pattern 122 on the diaphragm side of the second main surface 102 of the crystal vibrating plate 10 is formed.
  • the diaphragm-side first joint pattern 121 and the diaphragm-side second joint pattern 122 are provided on the outer frame portion 12, and are formed in an annular shape in a plan view.
  • a circular connection pattern 12b is formed on the first main surface 101.
  • the connecting joint patterns 12a and 12b are provided on the inner peripheral side of the first joining pattern 121 on the diaphragm side.
  • An oval connection joint pattern 12c and a circular connection connection pattern 12d are formed on the second main surface 102.
  • connection bonding pattern 12c is not connected to the connection bonding pattern 13a drawn from the second excitation electrode 112, and is provided at a predetermined distance from the connection bonding pattern 13a.
  • the side surface of the crystal diaphragm 10 is not provided with side wiring.
  • the crystal diaphragm 10 is formed with one first through hole 162 penetrating between the first main surface 101 and the second main surface 102.
  • the first through hole 162 is an outer frame portion 12, and is provided on the inner peripheral side of the first joining pattern 121 on the diaphragm side and the second joining pattern 122 on the diaphragm side.
  • the connection pattern 12a described above is formed on the first main surface 101 side
  • the connection pattern 12c described above is formed on the second main surface 102 side.
  • through electrodes for conducting conduction of the electrodes formed on the first main surface 101 and the second main surface 102 are formed along the inner wall surface of the first through hole 162. ..
  • two internal wirings are formed on the inner wall surface of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10 as in the above embodiment.
  • the first internal wiring 173 is formed on the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the second internal wiring 174 is formed on the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 is provided in the central portion of the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side of the outer frame portion 12 with a predetermined width.
  • the first internal wiring 173 is provided along the Z'axis direction.
  • the first internal wiring 173 is connected to the diaphragm-side first joining pattern 121 provided on the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 is connected to the diaphragm-side second joint pattern 122 provided on the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 may be provided in the entire area of the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side of the outer frame portion 12.
  • the first internal wiring 173 may be continuously provided on the inner wall surface 105 on the ⁇ X direction side of the outer frame portion 12 and the inner wall surface in the Z axis direction. In this case, the first internal wiring 173 may be continuously provided on only one of the inner wall surface on the + Z direction side or the inner wall surface on the ⁇ Z direction side of the outer frame portion 12, or the outer frame portion 12 may be provided continuously in the + Z direction. It may be continuously provided on both the inner wall surface on the side and the inner wall surface on the ⁇ Z direction side.
  • the second internal wiring 174 is provided in the central portion of the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12 with a predetermined width.
  • the second internal wiring 174 is provided along the Z'axis direction.
  • the second internal wiring 174 is connected to the diaphragm-side first joining pattern 121 provided on the first main surface 101 of the crystal diaphragm 10.
  • the second internal wiring 174 is connected to the diaphragm-side second joint pattern 122 provided on the second main surface 102 of the crystal diaphragm 10.
  • the first internal wiring 173 and the second internal wiring 174 are arranged so as to face each other with the vibrating portion 11 interposed therebetween.
  • the second internal wiring 174 may be provided in the entire area of the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12. Further, the second internal wiring 174 may be continuously provided on the inner wall surface 106 on the + X direction side of the outer frame portion 12 and the inner wall surface in the Z axis direction. In this case, the second internal wiring 174 may be continuously provided only on one of the inner wall surface on the + Z direction side or the inner wall surface on the ⁇ Z direction side of the outer frame portion 12, or the outer frame portion 12 may be provided continuously in the + Z direction. It may be continuously provided on both the inner wall surface on the side and the inner wall surface on the ⁇ Z direction side.
  • the first internal wiring 173 and the second internal wiring 174 are integrally provided. You may. Further, the first internal wiring 173 and the second internal wiring 174 may be provided over the entire circumference of the inner wall surface of the outer frame portion 12.
  • a second joining pattern 31 on the sealing member side for joining to the quartz diaphragm 10 is formed on the first main surface 301 of the second sealing member 30.
  • the second joining pattern 31 on the sealing member side is formed in an annular shape in a plan view.
  • the first main surface 301 is formed with an oval connection pattern 32a, a circular connection pattern 32b, and a connection pattern 32c integrally provided with the connection pattern 32b. ..
  • the connection pattern 32c extends along the Z'axis direction.
  • the connecting joint patterns 32a to 32c are provided on the inner peripheral side of the second joining pattern 31 on the sealing member side.
  • the second main surface 302 of the second sealing member 30 is provided with four external electrode terminals 32 that are electrically connected to an external circuit board provided outside the crystal oscillator 100.
  • the external electrode terminals 32 are located at the four corners (corners) of the second main surface 302 of the second sealing member 30.
  • the external electrode terminals 32 are provided along the internal space of the package of the crystal oscillator 100 in a plan view, and are formed in a substantially L shape.
  • the external electrode terminal 32 is provided at a position overlapping the outer frame portion 12 of the quartz diaphragm 10 described above in a plan view.
  • the side surface of the second sealing member 30 is not provided with side wiring.
  • the second sealing member 30 is formed with four second to fifth through holes 362 to 365 penetrating between the first main surface 301 and the second main surface 302.
  • the second and third through holes 362 and 363 are provided on the inner peripheral side of the second joining pattern 31 on the sealing member side.
  • a connection pattern 32a is formed around the second through hole 362 on the first main surface 301 side, and an external electrode terminal 32 is formed on the second main surface 302 side.
  • a connection pattern 32b is formed on the first main surface 301 side and an external electrode terminal 32 is formed on the second main surface 302 side around the third through hole 363.
  • a second bonding pattern 31 on the sealing member side is formed on the first main surface 301 side, and an external electrode terminal 32 is formed on the second main surface 302 side.
  • through electrodes for conducting conduction of the electrodes formed on the first main surface 301 and the second main surface 302 are provided in the second to fifth through holes 362 to 365. It is formed along the inner wall surface of.
  • the crystal vibrating plate 10 and the first sealing member 20 have a first joining pattern on the diaphragm side. 121 and the first joining pattern 24 on the sealing member side are overlapped and diffusion-bonded, and the crystal diaphragm 10 and the second sealing member 30 are joined together with the second joining pattern 122 on the diaphragm side and the second joining on the sealing member side.
  • the patterns 31 are diffusively joined in a superposed state to produce a package having a sandwich structure shown in FIG. As a result, the internal space of the package, that is, the accommodation space of the vibrating portion 11 is hermetically sealed.
  • the sealing portions (seal paths) 115 and 116 that airtightly seal the vibrating portion 11 of the quartz diaphragm 10 are formed in an annular shape in a plan view.
  • the seal path 115 is formed by diffusion bonding (Au-Au bonding) of the diaphragm-side first bonding pattern 121 and the sealing member-side first bonding pattern 24 described above.
  • the outer edge shape of the seal path 115 is formed in a substantially rectangular shape, and the outer peripheral edge of the seal path 115 is arranged close to the outer peripheral edge of the package.
  • the seal path 116 is formed by diffusion bonding (Au-Au bonding) of the diaphragm-side second bonding pattern 122 and the sealing member-side second bonding pattern 31 described above.
  • the outer edge shape of the seal path 116 is formed in a substantially rectangular shape, and the outer peripheral edge of the seal path 116 is arranged close to the outer peripheral edge of the package.
  • connection patterns for connection are also diffusion-bonded in a superposed state. Then, by joining the connection patterns to each other, the crystal oscillator 100 can obtain electrical conduction between the first excitation electrode 111, the second excitation electrode 112, and the external electrode terminal 32. Specifically, the first excitation electrode 111 is connected to the external electrode terminal 32 via the first lead wiring 113, the first through hole 162, and the second through hole 362 in this order. The second excitation electrode 112 is connected to the external electrode terminal 32 via the second lead-out wiring 114, the connection pattern 32c, and the third through hole 363 in this order.
  • the metal film 29 is provided integrally with the seal path 115, and the metal film 29 has the first and second internal wirings 173 and 174, the seal path 116, and the fourth and fifth through holes 364 and 365. It is connected to the ground (ground connection, using a part of the external electrode terminal 32) via the order.
  • the electrical conduction path between the first and second excitation electrodes 111 and 112 and the external electrode terminals 32 and 32 is not electrically connected to the annular seal paths 115 and 116. It has become. Further, unlike the above embodiment, the electrical conduction path between the first and second excitation electrodes 111 and 112 and the external electrode terminals 32 and 32 is configured without using the side wiring. ing. Further, unlike the above embodiment, the electrical conduction path between the first and second excitation electrodes 111 and 112 and the external electrode terminals 32 and 32 is the first main surface of the first sealing member 20. The main surface on the side not facing the internal space) 201 does not pass through.
  • a metal film 29 as a grounding electrode is provided on the second main surface (main surface on the side facing the internal space) 202 of the first sealing member 20.
  • the metal film 29 is the second main surface of the second sealing member 30 via the first and second internal wirings 173 and 174 formed on the inner wall surfaces 105 and 106 of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10. (Main surface on the side not facing the internal space) It is electrically connected to the external electrode terminal 32 formed in 302.
  • the metal film 29 as a grounding electrode is provided on the second main surface 202 of the first sealing member 20, and the inner wall surfaces 105 and 106 of the outer frame portion 12 of the crystal diaphragm 10 are connected to the ground. Since the internal wirings 173 and 174 are provided, it is less likely to be affected by the external environment, and the ground connection can be stably performed.
  • first and second internal wirings 173 and 174 are provided along the Z'axis direction, the anisotropy of the AT-cut quartz plate is caused when the quartz diaphragm 10 is processed by wet etching. Therefore, it is possible to prevent the first and second internal wirings 173 and 174 from being disconnected.
  • Crystal diaphragm (piezoelectric diaphragm) 10a Cutout part 11 Vibration part 12 Outer frame part 13 Holding part 20 First sealing member 28 Metal film (earth electrode) 30 Second sealing member 32 External electrode terminal 100 Crystal oscillator (piezoelectric vibration device) 105, 106 Inner wall surface 111 1st excitation electrode 112 2nd excitation electrode 173 1st internal wiring 174 2nd internal wiring 201 1st main surface (main surface on the side not facing the internal space) 202 Second main surface (main surface on the side facing the internal space) 302 Second main surface (main surface on the side not facing the internal space)

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Abstract

圧電振動デバイスにおいて、水晶振動板(10)は、振動部(11)と外枠部(12)との間には、切り抜き部(10a)が設けられた構成になっており、第1封止部材(20)の第1主面(201)に形成された金属膜(28)が、外枠部(12)の内壁面(105)に形成された第1内部配線(105)を経由して、第2封止部材(30)の内部空間に面していない側の第2主面(302)に形成された外部電極端子(32)に電気的に接続されている。

Description

圧電振動デバイス
 本発明は、圧電振動子等の圧電振動デバイスに関する。
 近年、各種電子機器の動作周波数の高周波化や、パッケージの小型化(特に低背化)が進んでいる。そのため、高周波化やパッケージの小型化にともなって、圧電振動デバイス(例えば水晶振動子、水晶発振器等)も高周波化やパッケージの小型化への対応が求められている。
 この種の圧電振動デバイスでは、その筐体が略直方体のパッケージで構成されている。このパッケージは、例えばガラスや水晶からなる第1封止部材および第2封止部材と、例えば水晶からなり両主面に励振電極が形成された圧電振動板とから構成され、第1封止部材と第2封止部材とが圧電振動板を介して積層して接合される。そして、パッケージの内部(内部空間)に配された圧電振動板の振動部(励振電極)が気密封止されている(例えば、特許文献1)。以下、このような圧電振動デバイスの積層形態をサンドイッチ構造という。
特開2010-252051号公報
 上述したような圧電振動デバイスでは、EMC対策として、パッケージの上面にアース接続用電極を設け、このアース接続用電極を、パッケージの側面に形成された側面配線を経由して、パッケージの底面に形成された外部電極端子に接続することがある。しかし、圧電振動板にアース接続用の側面配線を形成する場合、次のような問題が懸念される。
 外部環境の影響によって側面配線が破損や腐食する可能性があり、アース接続を安定的に行うことができなくなる可能性がある。また、圧電振動板のウエハでは、アース接続用の側面配線の電極構成が、振動部の励振電極の電極構成と共通するので、第1、第2封止部材の電極構成に比べて、側面配線の下地電極膜(例えばTi膜)が薄く形成されることがあった。このため、パッケージの半田による実装により、側面配線が半田によって浸食され、半田浸食による断線リスクが高くなる可能性がある。
 本発明は上述したような実情を考慮してなされたもので、アース接続を安定的に行うことが可能なサンドイッチ構造の圧電振動デバイスを提供することを目的とする。
 本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、基板の一主面に第1励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第1励振電極と対になる第2励振電極が形成された圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第1励振電極を覆う第1封止部材と、前記圧電振動板の前記第2励振電極を覆う第2封止部材と、が設けられ、前記第1封止部材と前記圧電振動板とが接合され、かつ前記第2封止部材と前記圧電振動板とが接合されることによって、前記第1励振電極と前記第2励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部が気密封止された内部空間が設けられた圧電振動デバイスにおいて、前記圧電振動板は、前記振動部と、当該振動部の外周を取り囲む外枠部と、前記振動部と前記外枠部とを連結する保持部とを備え、前記振動部と前記外枠部との間には、当該圧電振動板を切り抜いて形成された切り抜き部が設けられた構成になっており、前記第1封止部材の主面に形成されたアース用電極が、前記圧電振動板の前記外枠部の内壁面に形成された内部配線を経由して、前記第2封止部材の前記内部空間に面していない側の主面に形成された外部電極端子に電気的に接続されていることを特徴とする。
 上記構成によれば、圧電振動板の外枠部の内壁面にアース接続用の内部配線が設けられていることで、外部環境の影響を受けにくくなり、アース接続を安定的に行うことができる。また、圧電振動板の外枠部の内壁面にアース接続用の内部配線を設けることによって、圧電振動デバイスのパッケージの半田実装に伴う半田浸食による断線を未然に防ぐことができ、内部配線を介して、アース接続を安定的に行うことができる。
 上記構成において、前記第1封止部材と前記圧電振動板との間、および前記第2封止部材と前記圧電振動板との間には、前記圧電振動板の振動部を気密封止する環状の封止部がそれぞれ設けられ、前記各封止部が、前記内部配線に電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、アース接続された環状の封止部によって、圧電振動板の振動部を囲うことができるので、電磁波のシールド効果を高めることができる。
 上記構成において、前記内部配線が、前記外枠部の前記内壁面に沿って延びるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、外枠部の内壁面に平面状に形成された内部配線によって、電磁波のシールド効果を高めることができる。
 上記構成において、前記内部配線が、前記外枠部の平面視で対向する一対の内壁面にそれぞれ設けられていることが好ましい。この構成によれば、平面状に形成された一対の内部配線によって振動部が挟まれるので、振動部の側方からの電磁波を効果的にシールドすることができる。
 上記構成において、前記内部配線が延びる方向において、前記内部配線の幅が、前記第1、第2励振電極の幅よりも大きくなっていることが好ましい。この構成によれば、電磁波のシールド効果をより高めることができる。
 上記構成において、前記アース用電極が、前記第1封止部材の前記内部空間に面していない側の主面に形成されており、前記アース用電極が、前記第1封止部材の外側面に形成された外部配線に電気的に接続されており、前記第2封止部材の前記外部電極端子が、前記第2封止部材の外側面に形成された外部配線に電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、第1封止部材および第2封止部材に電気的な接続を行うためのスルーホールを設ける必要がなくなるので、圧電振動デバイスの小型化に容易に対応できる。また、アース用電極が第1封止部材の内部空間に面していない側の主面に形成されているので、内部空間内に形成される配線の形成を妨げることがなくなり、第1、第2励振電極等と短絡する危険性がなくなる。さらに、アース用電極が第1、第2励振電極から比較的離れているパッケージ表面に形成されるので、電磁波のシールド効果をより高めることができる。
 上記構成において、前記圧電振動板の外側面には、前記第1、第2励振電極のうち一方の励振電極に電気的に接続される外部配線が設けられており、当該外部配線と前記一方の励振電極との間に、前記内部配線が配置されていることが好ましい。この構成によれば、外部配線と励振電極(第1、第2励振電極)とが側面視で重畳することによって、寄生容量が発生する可能性があるが、外部配線と励振電極との間に、アース接続された内部配線を配置することによって、外部配線と励振電極との重畳に起因する寄生容量を抑制できる。
 上記構成において、前記アース用電極が、前記第1封止部材の前記内部空間に面している側の主面に形成されており、前記アース用電極が、前記圧電振動板の前記外枠部の内壁面に形成された前記内部配線に電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、第1封止部材の内部空間に面している側の主面にアース用電極が設けられるとともに、圧電振動板の外枠部の内壁面にアース接続用の内部配線が設けられているので、外部環境の影響を受けにくくなり、アース接続を安定的に行うことができる。
 上記構成において、前記圧電振動板が、ATカット水晶板であって、前記内部配線が、ATカットのZ´軸方向に沿って設けられていることが好ましい。この構成によれば、ウェットエッチングによって圧電振動板を加工する際、ATカット水晶板の異方性に起因して内部配線が断線することを抑制できる。
 本発明の圧電振動デバイスによれば、圧電振動板の外枠部の内壁面にアース接続用の内部配線が設けられていることで、外部環境の影響を受けにくくなり、アース接続を安定的に行うことができる。また、圧電振動板の外枠部の内壁面にアース接続用の内部配線を設けることによって、圧電振動デバイスのパッケージの半田実装に伴う半田浸食による断線を未然に防ぐことができ、内部配線を介して、アース接続を安定的に行うことができる。
図1は、本実施形態にかかる水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。 図2は、水晶振動子の第1封止部材の第1主面側の概略平面図である。 図3は、水晶振動子の第1封止部材の第2主面側の概略平面図である。 図4は、水晶振動子の水晶振動板の第1主面側の概略平面図である。 図5は、水晶振動子の水晶振動板の第2主面側の概略平面図である。 図6は、水晶振動子の第2封止部材の第1主面側の概略平面図である。 図7は、水晶振動子の第2封止部材の第2主面側の概略平面図である。 図8は、水晶振動子の-X方向側の概略側面図である。 図9は、水晶振動子の+X方向側の概略側面図である。 図10は、水晶振動子の第2封止部材の概略断面図である。 図11は、変形例1にかかる水晶振動子の-X方向側の概略側面図である。 図12は、変形例1にかかる水晶振動子の+X方向側の概略側面図である。 図13は、変形例2にかかる水晶振動子の図1相当図である。 図14は、変形例2にかかる水晶振動子の第1封止部材の図2相当図である。 図15は、変形例2にかかる水晶振動子の第1封止部材の図3相当図である。 図16は、変形例2にかかる水晶振動子の水晶振動板の図4相当図である。 図17は、変形例2にかかる水晶振動子の水晶振動板の図5相当図である。 図18は、変形例2にかかる水晶振動子の第2封止部材の図6相当図である。 図19は、変形例2にかかる水晶振動子の第2封止部材の図7相当図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本発明を適用する圧電振動デバイスが水晶振動子である場合について説明する。
 まず、本実施形態にかかる水晶振動子100の基本的な構造を説明する。水晶振動子100は、図1に示すように、水晶振動板(圧電振動板)10、第1封止部材20、および第2封止部材30を備えて構成されている。この水晶振動子100では、水晶振動板10と第1封止部材20とが接合され、水晶振動板10と第2封止部材30とが接合されることによって、略直方体のサンドイッチ構造のパッケージが構成される。すなわち、水晶振動子100においては、水晶振動板10の両主面のそれぞれに第1封止部材20および第2封止部材30が接合されることでパッケージの内部空間(キャビティ)が形成され、この内部空間に振動部11(図4、図5参照)が気密封止される。
 本実施形態にかかる水晶振動子100は、例えば、1.0×0.8mmのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、パッケージでは、キャスタレーションを形成せずに、後述する側面配線等を用いて電極の導通を図っている。また、水晶振動子100は、外部に設けられる外部回路基板(図示省略)に半田を介して電気的に接続されるようになっている。
 次に、上記した水晶振動子100における水晶振動板10、第1封止部材20および第2封止部材30の各部材について、図1~図7を用いて説明する。なお、ここでは、接合されていないそれぞれ単体として構成されている各部材について説明を行う。図2~図7は、水晶振動板10、第1封止部材20および第2封止部材30のそれぞれの一構成例を示しているに過ぎず、これらは本発明を限定するものではない。
 水晶振動板10は、図4、図5に示すように、水晶からなる圧電基板であって、その両主面(第1主面101,第2主面102)が平坦平滑面(鏡面加工)として形成されている。本実施形態では、水晶振動板10として、厚みすべり振動を行うATカット水晶板が用いられている。図4、図5に示す水晶振動板10では、水晶振動板10の両主面101,102が、XZ´平面とされている。このXZ´平面において、水晶振動板10の短手方向(短辺方向)に平行な方向がX軸方向とされ、水晶振動板10の長手方向(長辺方向)に平行な方向がZ´軸方向とされている。なお、ATカットは、人工水晶の3つの結晶軸である電気軸(X軸)、機械軸(Y軸)、および光学軸(Z軸)のうち、Z軸に対してX軸周りに35°15′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ATカット水晶板では、X軸は水晶の結晶軸に一致する。Y´軸およびZ´軸は、水晶の結晶軸のY軸およびZ軸からそれぞれ概ね35°15′傾いた(この切断角度はATカット水晶振動板の周波数温度特性を調整する範囲で多少変更してもよい)軸に一致する。Y´軸方向およびZ´軸方向は、ATカット水晶板を切り出すときの切り出し方向に相当する。
 水晶振動板10の両主面101,102には、一対の励振電極(第1励振電極111,第2励振電極112)が形成されている。水晶振動板10は、略矩形に形成された振動部11と、この振動部11の外周を取り囲む外枠部12と、振動部11と外枠部12とを連結することで振動部11を保持する保持部13とを有している。すなわち、水晶振動板10は、振動部11、外枠部12および保持部13が一体的に設けられた構成となっている。保持部13は、振動部11の+X方向かつ-Z´方向に位置する1つの角部のみから、-Z´方向に向けて外枠部12まで延びている(突出している)。そして、振動部11と外枠部12との間には、水晶振動板10を切り抜いて形成された切り抜き部10aが設けられている。本実施形態では、水晶振動板10には、振動部11と外枠部12とを連結する保持部13が1つのみ設けられており、切り抜き部10aが振動部11の外周囲を囲うように連続して形成されている。
 第1励振電極111は振動部11の第1主面101側に設けられ、第2励振電極112は振動部11の第2主面102側に設けられている。第1励振電極111,第2励振電極112には、これらの励振電極を外部電極端子に接続するための引出配線(第1引出配線113,第2引出配線114)が接続されている。第1引出配線113は、第1励振電極111から引き出され、保持部13を経由して、外枠部12に形成された接続用接合パターン14に繋がっている。第2引出配線114は、第2励振電極112から引き出され、保持部13を経由して、外枠部12に形成された接続用接合パターン15に繋がっている。
 水晶振動板10の両主面(第1主面101,第2主面102)には、水晶振動板10を第1封止部材20および第2封止部材30に接合するための振動板側封止部がそれぞれ設けられている。第1主面101の振動板側封止部としては振動板側第1接合パターン121が形成されており、第2主面102の振動板側封止部としては振動板側第2接合パターン122が形成されている。振動板側第1接合パターン121および振動板側第2接合パターン122は、外枠部12に設けられており、平面視で環状に形成されている。振動板側第1接合パターン121の外周縁は、水晶振動板10(外枠部12)の第1主面101の外周縁に近接して設けられている。振動板側第2接合パターン122の外周縁は、水晶振動板10(外枠部12)の第2主面102の外周縁に近接して設けられている。
 水晶振動板10の第1主面101には、振動板側第1接合パターン121の外周側に、積層間配線用接合パターン181,182が形成されている。積層間配線用接合パターン181,182は、振動板側第1接合パターン121に接続されておらず、振動板側第1接合パターン121とは所定の間隔を隔てて設けられている。積層間配線用接合パターン181は、水晶振動板10の第1主面101の-X方向側かつ+Z´方向側の部分に設けられており、後述する第1側面配線171に接続されている。積層間配線用接合パターン182は、水晶振動板10の第1主面101の+X方向側かつ-Z´方向側の部分に設けられており、後述する第2側面配線172に接続されている。
 また、水晶振動板10の第2主面102には、振動板側第2接合パターン122の外周側に、積層間配線用接合パターン183,184が形成されている。積層間配線用接合パターン183,184は、振動板側第2接合パターン122に接続されておらず、振動板側第2接合パターン122とは所定の間隔を隔てて設けられている。積層間配線用接合パターン183は、水晶振動板10の第2主面102の-X方向側かつ+Z´方向側の部分に設けられており、後述する第1側面配線171に接続されている。積層間配線用接合パターン184は、水晶振動板10の第2主面102の+X方向側かつ-Z´方向側の部分に設けられており、後述する第2側面配線172に接続されている。
 水晶振動板10には、図4、図5に示すように、第1主面101と第2主面102との間を貫通する1つのスルーホールが形成されている。具体的には、第1スルーホール162は、外枠部12であって、振動板側第1接合パターン121および振動板側第2接合パターン122の内周側に設けられている。また、第1スルーホール162は、振動部11のZ´軸方向の一方側(図4、図5では、-Z´方向側)に設けられている。第1スルーホール162の周囲には、第1主面101側では接続用接合パターン124が、第2主面102側では接続用接合パターン15が形成されている。
 第1スルーホール162には、第1主面101と第2主面102とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第1スルーホール162の内壁面に沿って形成されている。また、第1スルーホール162の中央部分は、第1主面101と第2主面102との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。なお、第1主面101および第2主面102の電極間の導通を、スルーホールの貫通電極以外の手段(例えば外枠部12の内壁面等に形成された配線)によって行ってもよい。
 水晶振動板10の側面には、図4、図5に示すように、2つの側面配線が形成されている。具体的には、水晶振動板10の-X方向側の側面103に、第1側面配線171が形成されている。水晶振動板10の+X方向側の側面104に、第2側面配線172が形成されている。
 第1側面配線171は、水晶振動板10の-X方向側の側面103の+Z´方向側の部分に形成されている。第1側面配線171は、水晶振動板10の第1主面101に設けられた積層間配線用接合パターン181に接続されている。第1側面配線171は、水晶振動板10の第2主面202に設けられた積層間配線用接合パターン183に接続されている。
 第2側面配線172は、水晶振動板10の+X方向側の側面104の-Z´方向側の部分に形成されている。第2側面配線172は、水晶振動板10の第1主面101に設けられた積層間配線用接合パターン182に接続されている。第2側面配線172は、水晶振動板10の第2主面202に設けられた積層間配線用接合パターン184に接続されている。
 また、水晶振動板10の外枠部12の内壁面には、図4、図5に示すように、2つの内部配線が形成されている。具体的には、水晶振動板10の外枠部12の-X方向側の内壁面105に、第1内部配線173が形成されている。水晶振動板10の外枠部12の+X方向側の内壁面106に、第2内部配線174が形成されている。
 第1内部配線173は、外枠部12の-X方向側の内壁面105の中央部に所定の幅で設けられている。第1内部配線173は、水晶振動板10の第1主面101に設けられた振動板側第1接合パターン121に接続されている。第1内部配線173は、水晶振動板10の第2主面102に設けられた振動板側第2接合パターン122に接続されている。
 第2内部配線174は、外枠部12の+X方向側の内壁面106の中央部に所定の幅で設けられている。第2内部配線174は、水晶振動板10の第1主面101に設けられた振動板側第1接合パターン121に接続されている。第2内部配線174は、水晶振動板10の第2主面102に設けられた振動板側第2接合パターン122に接続されている。第1内部配線173および第2内部配線174は、振動部11を挟んで互いに対向するように配置されている。
 第1封止部材20は、図2、図3に示すように、1枚のATカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第1封止部材20の第2主面202(水晶振動板10に接合する面)は平坦平滑面(鏡面加工)として形成されている。なお、第1封止部材20は振動部を有するものではないが、水晶振動板10と同様にATカット水晶板を用いることで、水晶振動板10と第1封止部材20の熱膨張率を同じにすることができ、水晶振動子100における熱変形を抑制することができる。また、第1封止部材20におけるX軸、Y軸およびZ´軸の向きも水晶振動板10と同じとされている。
 第1封止部材20の第1主面201(水晶振動板10に面しない外方の主面)には、図2に示すように、配線用の第1、第2端子22,23と、シールド用(アース接続用)の金属膜28とが形成されている。配線用の第1、第2端子22,23は、水晶振動板10の第1、第2励振電極111,112と、第2封止部材30の外部電極端子32とを電気的に接続するための配線として設けられている。第1、第2端子22,23は、Z´軸方向の両端部に設けられており、第1端子22が、+Z´方向側に設けられ、第2端子23が、-Z´方向側に設けられている。第1、第2端子22,23は、X軸方向に延びるように形成されている。第1端子22および第2端子23は、略矩形状に形成されている。第1端子22は、第1主面201の-X方向側の端部まで延びており、後述する第3側面配線271に接続されている。第2端子23は、第1主面201の+X方向側の端部まで延びており、後述する第4側面配線272に接続されている。
 金属膜28は、第1、第2端子22,23の間に設けられており、第1、第2端子22,23とは所定の間隔を隔てて配置されている。金属膜28は、第1封止部材20の第1主面201の第1、第2端子22,23が形成されていない領域のうち、ほとんど全ての領域に設けられている。金属膜28は、第1封止部材20の第1主面201の+X方向の端部から-X方向の端部にわたって設けられている。金属膜28は、第1主面201の-X方向の端部まで延びており、後述する第5側面配線273に接続されている。また、金属膜28は、第1主面201の+X方向の端部まで延びており、後述する第6側面配線274に接続されている。
 第1封止部材20には、図2、図3に示すように、第1主面201と第2主面202との間を貫通する2つのスルーホールが形成されている。具体的には、第2,第3スルーホール212,213が、図2、図3の+Z´方向および-Z´方向にそれぞれ設けられている。
 第2,第3スルーホール212,213には、第1主面201と第2主面202とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第2,第3スルーホール212,213それぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第2,第3スルーホール212,213それぞれの中央部分は、第1主面201と第2主面202との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。そして、第2スルーホール212の貫通電極が、第1端子22に電気的に接続されている。第3スルーホール213の貫通電極が、第2端子23に電気的に接続されている。
 第1封止部材20の第2主面202には、水晶振動板10に接合するための封止部材側第1封止部としての封止部材側第1接合パターン24が形成されている。封止部材側第1接合パターン24は、平面視で環状に形成されている。封止部材側第1接合パターン24の外周縁は、第1封止部材20の第2主面202の外周縁に近接して設けられている。また、第1封止部材20の第2主面202では、第2スルーホール212の周囲には接続用接合パターン261が形成されており、第3スルーホール213の周囲には接続用接合パターン262が形成されている。さらに、接続用接合パターン261に対して第1封止部材20の長軸方向の反対側(-Z´方向側)には接続用接合パターン263が形成されており、接続用接合パターン261と接続用接合パターン263とは配線パターン27によって接続されている。
 また、第1封止部材20の第2主面202には、封止部材側第1接合パターン24の外周側に、積層間配線用接合パターン281,282が形成されている。積層間配線用接合パターン281,282は、封止部材側第1接合パターン24に接続されておらず、封止部材側第1接合パターン24とは所定の間隔を隔てて設けられている。積層間配線用接合パターン281は、第1封止部材20の第2主面202の-X方向側かつ+Z´方向側の部分に設けられており、後述する第3側面配線271に接続されている。積層間配線用接合パターン282は、第1封止部材20の第2主面202の+X方向側かつ-Z´方向側の部分に設けられており、後述する第4側面配線272に接続されている。
 第1封止部材20の側面には、図2、図3に示すように、4つの側面配線が形成されている。具体的には、第1封止部材20の-X方向側の側面203に、第3側面配線271および第5側面配線273が形成されている。第1封止部材20の+X方向側の側面204に、第4側面配線272および第6側面配線274が形成されている。
 第3側面配線271は、第1封止部材20の-X方向側の側面203の+Z´方向側の部分に形成されている。第3側面配線271は、第1封止部材20の第1主面201に設けられた第1端子22に接続されている。第3側面配線271は、第1封止部材20の第2主面202に設けられた積層間配線用接合パターン281に接続されている。
 第4側面配線272は、第1封止部材20の+X方向側の側面204の-Z´方向側の部分に形成されている。第4側面配線272は、第1封止部材20の第1主面201に設けられた第2端子23に接続されている。第4側面配線272は、第1封止部材20の第2主面202に設けられた積層間配線用接合パターン282に接続されている。
 第5側面配線273は、第1封止部材20の-X方向側の側面203の-Z´方向側の部分に形成されている。第5側面配線273は、第1封止部材20の第1主面201に設けられた金属膜28に接続されている。第5側面配線273は、第1封止部材20の第2主面202に設けられた封止部材側第1接合パターン24に接続されている。
 第6側面配線274は、第1封止部材20の+X方向側の側面204の+Z´方向側の部分に形成されている。第6側面配線274は、第1封止部材20の第1主面201に設けられた金属膜28に接続されている。第6側面配線274は、第1封止部材20の第2主面202に設けられた封止部材側第1接合パターン24に接続されている。
 第2封止部材30は、図6、図7に示すように、1枚のATカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第2封止部材30の第1主面301(水晶振動板10に接合する面)は平坦平滑面(鏡面加工)として形成されている。なお、第2封止部材30においても、水晶振動板10と同様にATカット水晶板を用い、X軸、Y軸およびZ´軸の向きも水晶振動板10と同じとすることが望ましい。
 この第2封止部材30の第1主面301には、水晶振動板10に接合するための封止部材側第2封止部としての封止部材側第2接合パターン31が形成されている。封止部材側第2接合パターン31は、平面視で環状に形成されている。封止部材側第2接合パターン31の外周縁は、第2封止部材30の第1主面301の外周縁に近接して設けられている。
 また、第2封止部材30の第1主面301には、封止部材側第2接合パターン31の外周側に、積層間配線用接合パターン381,382が形成されている。積層間配線用接合パターン381,382は、封止部材側第2接合パターン31に接続されておらず、封止部材側第2接合パターン31とは所定の間隔を隔てて設けられている。積層間配線用接合パターン381は、第2封止部材30の第1主面301の-X方向側かつ+Z´方向側の部分に設けられており、後述する第7側面配線371に接続されている。積層間配線用接合パターン382は、第2封止部材30の第1主面301の+X方向側かつ-Z´方向側の部分に設けられており、後述する第8側面配線372に接続されている。
 第2封止部材30の第2主面302(水晶振動板10に面しない外方の主面)には、水晶振動子100の外部に設けられる外部回路基板に電気的に接続する4つの外部電極端子32が設けられている。外部電極端子32は、第2封止部材30の第2主面302の4隅(隅部)にそれぞれ位置する。外部電極端子32は、平面視で、水晶振動子100のパッケージの内部空間に沿ってそれぞれ設けられており、略L字状に形成されている。外部電極端子32は、平面視で、上述した水晶振動板10の外枠部12と重複する位置に設けられている。
 第2封止部材30の側面には、図6、図7に示すように、4つの側面配線が形成されている。具体的には、第2封止部材30の-X方向側の側面303に、第7側面配線371および第9側面配線373が形成されている。第2封止部材30の+X方向側の側面304に、第8側面配線372および第10側面配線374が形成されている。
 第7側面配線371は、第2封止部材30の-X方向側の側面303の+Z´方向側の部分に形成されている。第7側面配線371は、第2封止部材30の第1主面301に設けられた積層間配線用接合パターン381に接続されている。第7側面配線371は、第2封止部材30の第2主面302に設けられた外部電極端子32に接続されている。
 第8側面配線372は、第2封止部材30の+X方向側の側面304の-Z´方向側の部分に形成されている。第8側面配線372は、第2封止部材30の第1主面301に設けられた積層間配線用接合パターン382に接続されている。第8側面配線372は、第2封止部材30の第2主面302に設けられた外部電極端子32に接続されている。
 第9側面配線373は、第2封止部材30の-X方向側の側面303の-Z´方向側の部分に形成されている。第9側面配線373は、第2封止部材30の第1主面301に設けられた封止部材側第2接合パターン31に接続されている。第9側面配線373は、第2封止部材30の第2主面302に設けられた外部電極端子32に接続されている。
 第10側面配線374は、第2封止部材30の+X方向側の側面304の+Z´方向側の部分に形成されている。第10側面配線374は、第2封止部材30の第1主面301に設けられた封止部材側第2接合パターン31に接続されている。第10側面配線374は、第2封止部材30の第2主面302に設けられた外部電極端子32に接続されている。
 上記構成の水晶振動板10、第1封止部材20、および第2封止部材30を含む水晶振動子100では、水晶振動板10と第1封止部材20とが振動板側第1接合パターン121および封止部材側第1接合パターン24を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板10と第2封止部材30とが振動板側第2接合パターン122および封止部材側第2接合パターン31を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図1、図8、図9に示すサンドイッチ構造のパッケージが製造される。これにより、パッケージの内部空間、つまり、振動部11の収容空間が気密封止される。
 水晶振動子100において、水晶振動板10の振動部11を気密封止する封止部(シールパス)115,116は、平面視で、環状に形成されている。シールパス115は、上述した振動板側第1接合パターン121および封止部材側第1接合パターン24の拡散接合(Au-Au接合)によって形成され、シールパス115の内縁形状が略八角形に形成されている。シールパス115の外縁形状は略矩形に形成され、シールパス115の外周縁がパッケージの外周縁に近接して配置される。同様に、シールパス116は、上述した振動板側第2接合パターン122および封止部材側第2接合パターン31の拡散接合(Au-Au接合)によって形成され、シールパス116の内縁形状が略八角形に形成されている。シールパス116の外縁形状は略矩形に形成され、シールパス116の外周縁がパッケージの外周縁に近接して配置される。
 このように拡散接合によってシールパス115,116が形成された水晶振動子100において、第1封止部材20と水晶振動板10とは、1.00μm以下のギャップを有し、第2封止部材30と水晶振動板10とは、1.00μm以下のギャップを有する。つまり、第1封止部材20と水晶振動板10との間のシールパス115の厚みが、1.00μm以下であり、第2封止部材30と水晶振動板10との間のシールパス116の厚みが、1.00μm以下(具体的には、本実施形態のAu-Au接合では0.15μm~1.00μm)である。なお、比較例として、Snを用いた従来の金属ペースト封止材では、5μm~20μmとなる。
 また、上述した接続用接合パターン同士、および積層間配線用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、接続用接合パターン同士、および積層間配線用接合パターン同士の接合により、水晶振動子100では、第1励振電極111、第2励振電極112と、外部電極端子32との間の電気的導通が得られるようになっている。具体的には、第1励振電極111は、第1引出配線113、配線パターン27、第2スルーホール212、第1端子22、第3側面配線271、第1積層間配線117、第1側面配線171、第2積層間配線118、および第7側面配線371を順に経由して、外部電極端子32に接続される。第1積層間配線117は、第1封止部材20と水晶振動板10との積層間に配置される配線である。この第1積層間配線117は、第1封止部材20の第2主面202に形成された積層間配線用接合パターン281と、水晶振動板10の第1主面101に形成された積層間配線用接合パターン181との拡散接合によって形成される。図8に示すように、第1積層間配線117の+Z´方向側の端部に、第3側面配線271が接続され、第1積層間配線117の-Z´方向側の端部に、第1側面配線171が接続されている。第2積層間配線118は、水晶振動板10と第2封止部材30との積層間に配置される配線である。この第2積層間配線118は、水晶振動板10の第2主面102に形成された積層間配線用接合パターン183と、第2封止部材30の第1主面301に形成された積層間配線用接合パターン381との拡散接合によって形成される。図8に示すように、第2積層間配線118の-Z´方向側の端部に、第1側面配線171が接続され、第2積層間配線118の+Z´方向側の端部に、第7側面配線371が接続されている。
 また、第2励振電極112は、第2引出配線114、第1スルーホール162、第3スルーホール213、第2端子23、第4側面配線272、第3積層間配線119、第2側面配線172、第4積層間配線120、および第8側面配線372を順に経由して、外部電極端子32に接続される。第3積層間配線119は、第1封止部材20と水晶振動板10との積層間に配置される配線である。この第3積層間配線119は、第1封止部材20の第2主面202に形成された積層間配線用接合パターン282と、水晶振動板10の第1主面101に形成された積層間配線用接合パターン182との拡散接合によって形成される。図9に示すように、第3積層間配線119の-Z´方向側の端部に、第4側面配線272が接続され、第3積層間配線119の+Z´方向側の端部に、第2側面配線172が接続されている。第4積層間配線120は、水晶振動板10と第2封止部材30との積層間に配置される配線である。この第4積層間配線120は、水晶振動板10の第2主面102に形成された積層間配線用接合パターン184と、第2封止部材30の第1主面301に形成された積層間配線用接合パターン382との拡散接合によって形成される。図9に示すように、第4積層間配線120の+Z´方向側の端部に、第2側面配線172が接続され、第4積層間配線120の-Z´方向側の端部に、第8側面配線372が接続されている。
 さらに、金属膜28は、第5側面配線273、シールパス115、第1内部配線173、シールパス116、第9側面配線373を順に経由して、アース接続(グランド接続、外部電極端子32の一部を利用)されている。同様に、金属膜28は、第6側面配線274、シールパス115、第2内部配線174、シールパス116、第10側面配線374を順に経由して、アース接続(グランド接続、外部電極端子32の一部を利用)されている。
 本実施形態では、第1、第2励振電極111,112と、外部電極端子32,32との間の電気的な導通経路は、環状のシールパス115,116には電気的に接続されないようになっている。
 具体的には、平面視で、環状のシールパス115,116の内方において、第1励振電極111が、第2スルーホール212の貫通電極を介して、第1封止部材20の第1主面201の第1端子22に電気的に接続されている。第1端子22は、平面視で、環状のシールパス115,116の内方と外方に跨って配置されている。そして、平面視で、環状のシールパス115,116の外方において、第1端子22が、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線271,171,371を経由して、第2封止部材30の第2主面302の外部電極端子32に電気的に接続されている。このような第1励振電極111と、外部電極端子32との間の電気的な導通経路は、環状のシールパス115,116には電気的に接続されていない。
 同様に、平面視で、環状のシールパス115,116の内方において、第2励振電極112が、第1スルーホール162の貫通電極および第3スルーホール213の貫通電極を介して、第1封止部材20の第1主面201の第2端子23に電気的に接続されている。第2端子23は、平面視で、環状のシールパス115,116の内方と外方に跨って配置されている。そして、平面視で、環状のシールパス115,116の外方において、第2端子23が、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線272,172,372を経由して、第2封止部材30の第2主面302の外部電極端子32に電気的に接続されている。このような第2励振電極112と、外部電極端子32との間の電気的な導通経路は、環状のシールパス115,116には電気的に接続されていない。
 水晶振動子100において、上述した各種接合パターンは、複数の層が水晶板上に積層されてなり、その最下層側からTi(チタン)層とAu(金)層とが蒸着またはスパッタリングにより形成されているものとすることが好ましい。また、水晶振動子100に形成される他の配線や電極も、接合パターンと同一の構成とすれば、接合パターンや配線および電極を同時にパターニングでき、好ましい。
 本実施形態では、上記構成の水晶振動子100において、第1封止部材20の第1主面(内部空間に面していない側の主面)201にアース用電極としての金属膜28が設けられている。金属膜28は、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105に形成された第1内部配線173を経由して、第2封止部材30の第2主面(内部空間に面していない側の主面)302に形成された外部電極端子32に電気的に接続されている。また、金属膜28は、水晶振動板10の外枠部12の内壁面106に形成された第2内部配線174を経由して、第2封止部材30の第2主面302に形成された外部電極端子32に電気的に接続されている。このように、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105,106にアース接続用の内部配線173,174が設けられているので、外部環境の影響を受けにくくなり、アース接続を安定的に行うことができる。
 ここで、水晶振動子100の製造工程で、水晶振動板10はウエハの状態で製造されるが、水晶振動板10のウエハでは、第1内部配線173、第2内部配線174等の電極構成が、振動部11の第1、第2励振電極111,112の電極構成と共通する。このため、第1、第2封止部材20,30の電極構成に比べて、第1内部配線173、第2内部配線174等の下地電極膜(例えばTi膜)が薄く形成される。したがって、水晶振動子100のパッケージの半田による実装により、パッケージの側面に設けられた電極は、半田浸食による断線リスクが高くなり、アース接続を安定的に行うことができなくなる可能性がある。しかし、本実施形態では、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105(106)にアース接続用の第1内部配線173(第2内部配線174)を設けることによって、そのような半田浸食による断線を未然に防ぐことができ、第1内部配線173(第2内部配線174)を介して、アース接続を安定的に行うことができる。
 本実施形態では、上述したように、環状のシールパス115,116が、第1内部配線173(第2内部配線174)に電気的に接続されている。これにより、アース接続された環状のシールパス115,116によって、水晶振動板10の振動部11を囲うことができるので、電磁波のシールド効果を高めることができる。
 また、本実施形態では、第1内部配線173(第2内部配線174)が、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105(106)に沿って延びるように平面状に形成されている。このように、外枠部12の内壁面105(106)に平面状に形成された第1内部配線173(第2内部配線174)によって、電磁波のシールド効果を高めることができる。この場合、第1、第2内部配線173,174が、水晶振動板10の外枠部12の平面視で対向する一対の内壁面105,106にそれぞれ設けられている。これにより、平面状に形成された一対の第1、第2内部配線173,174によって振動部11が挟まれるので、振動部11の側方からの電磁波を効果的にシールドすることができる。さらに、第1、第2内部配線173,174が延びる方向(Z´軸方向)において、第1、第2内部配線173,174の幅が、第1、第2励振電極111,112の幅よりも大きくなっているので、電磁波のシールド効果をより高めることができる。
 本実施形態では、上述したように、第1封止部材20の内部空間に面していない側の第1主面201に形成された金属膜28が、第1封止部材20の-X方向側の側面203に形成された第5側面配線273に電気的に接続されており、第2封止部材30の外部電極端子32が、第2封止部材30の-X方向側の側面303に形成された第9側面配線373に電気的に接続されている。また、第1封止部材20の金属膜28が、第1封止部材20の+X方向側の側面204に形成された第6側面配線274に電気的に接続されており、第2封止部材30の外部電極端子32が、第2封止部材30の+X方向側の側面304に形成された第10側面配線374に電気的に接続されている。この構成によれば、第1、第2封止部材20,30のシールパス115,116よりも外周側の部分に、電気的な接続を行うためのスルーホールを設ける必要がなくなるので、水晶振動子100の小型化に容易に対応できる。また、金属膜28が第1封止部材20の内部空間に面していない側の第1主面201に形成されているので、内部空間内に形成される配線の形成を妨げることがなくなり、第1、第2励振電極111,112等と短絡する危険性がなくなる。さらに、金属膜28が第1、第2励振電極111,112から比較的離れているパッケージ表面に形成されるので、電磁波のシールド効果をより高めることができる。
 本実施形態では、図4に示すように、水晶振動板10の-X方向側の側面103に、第1励振電極111に電気的に接続される第1側面配線171が設けられており、この第1側面配線171と第1励振電極111との間に、第1内部配線173が配置されている。第1側面配線171と第1励振電極111とが側面視で重畳するが、第1側面配線171と第1励振電極111との間に、アース接続された第1内部配線173を配置することによって、第1側面配線171と第1励振電極111との重畳に起因して発生する寄生容量を抑制できる。
 また、図5に示すように、水晶振動板10の+X方向側の側面104に、第2励振電極112に電気的に接続される第2側面配線172が設けられており、この第2側面配線172と第2励振電極112との間に、第2内部配線174が配置されている。第2側面配線172と第2励振電極112とが側面視で重畳するが、第2側面配線172と第2励振電極112との間に、アース接続された第2内部配線174を配置することによって、第2側面配線172と第2励振電極112との重畳に起因して発生する寄生容量を抑制できる。
 また、本実施形態では、第1励振電極111が、第1封止部材20に設けられた第2スルーホール212の貫通電極を介して、第1封止部材20の内部空間に面していない側の第1主面201に形成された第1端子22に電気的に接続されている。第2励振電極112が、水晶振動板10に設けられた第1スルーホール162の貫通電極、および第1封止部材20に設けられた第3スルーホール213の貫通電極を介して、第1封止部材20の形成された第2端子23に電気的に接続されている。第1端子22は、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線271,171,371を経由して、第2封止部材30の内部空間に面していない側の第2主面302に形成された外部電極端子(第1外部電極端子)32に電気的に接続されている。第2端子23は、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線272,172,372を経由して、第2封止部材30の第2主面302に形成された外部電極端子(第2外部電極端子)32に電気的に接続されている。
 本実施形態によれば、第1封止部材20の内部空間に面していない側の第1主面201に形成された第1、第2端子22,23を経由して、第1、第2励振電極111,112と、外部電極端子32,32とが電気的に接続されるので、第1、第2励振電極111,112から外部電極端子32,32までの電気的な導通経路を長くすることができ、第1、第2励振電極111,112の半田による浸食を抑制することができる。また、側面配線271,171,371および側面配線272,172,372の半田浸食による導通抵抗の増加や、断線等の発生を抑制することができる。さらに、第1、第2端子22,23と、外部電極端子32,32とが、スルーホールを用いずに電気的に接続されるため、水晶振動板10、第1、第2封止部材20,30それぞれの外周縁部にスルーホールを形成する必要がなくなり、水晶振動子100の小型化に容易に対応できる。
 この場合、側面配線271,171,371および側面配線272,172,372は、パッケージ側面に凹部(キャスタレーション)を形成することなく形成されている。これにより、水晶振動板10、第1、第2封止部材20,30それぞれの側面に凹部を形成する必要がなくなり、水晶振動子100の小型化に容易に対応できる。
 本実施形態では、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線271,171,371のうち、水晶振動板10に形成された第1側面配線171が、少なくとも第2封止部材30に形成された第7側面配線371に対し、平面視でずらして配置されている。図8に示すように、水晶振動板10の第1側面配線171が、第1封止部材20の第3側面配線271および第2封止部材30の第7側面配線371の両方に対し、平面視で、-Z´方向側にずらして配置されている。そして、水晶振動板10の第1側面配線171が、第1積層間配線117を介して第1封止部材20の第3側面配線271に接続され、第1側面配線171が、第2積層間配線118を介して第2封止部材30の第7側面配線371に接続されている。このように、水晶振動板10に形成された第1側面配線171を、第1、第2封止部材20,30に形成された第3、第7側面配線271,371に対し、ずらすことによって、水晶振動子100のパッケージ側面における、半田の浸食経路を遮断することができ、第1励振電極111の半田による浸食を抑制することができる。
 また、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線272,172,372のうち、水晶振動板10に形成された第2側面配線172が、少なくとも第2封止部材30に形成された第8側面配線372に対し、平面視でずらして配置されている。図9に示すように、水晶振動板10の第2側面配線172が、第1封止部材20の第4側面配線272および第2封止部材30の第8側面配線372の両方に対し、平面視で、+Z´方向側にずらして配置されている。そして、水晶振動板10の第2側面配線172が、第3積層間配線119を介して第1封止部材20の第4側面配線272に接続され、第2側面配線172が、第4積層間配線120を介して第2封止部材30の第8側面配線372に接続されている。このように、水晶振動板10に形成された第2側面配線172を、第1、第2封止部材20,30に形成された第4、第8側面配線272,372に対し、ずらすことによって、水晶振動子100のパッケージ側面における、半田の浸食経路を遮断することができ、第2励振電極112の半田による浸食を抑制することができる。
 なお、ずらす量(Z´軸方向の長さ)については、水晶振動板10の側面配線171,172と、第1、第2封止部材20,30の側面配線271,272,371,372とが側面視で重畳していなければ特に限定されない。図8、図9に示す例では、水晶振動板10の側面配線171,172と、第2封止部材30の側面配線371,372との間には、水晶振動板10の側面配線171,172のZ´軸方向の幅と略同じ長さの隙間が設けられている。また、水晶振動板10の側面配線171,172と、第1封止部材20の側面配線271,272との間には、水晶振動板10の側面配線171,172のZ´軸方向の幅と略同じ長さの隙間が設けられている。
 本実施形態では、水晶振動板10、第1、第2封止部材20,30が、それぞれATカット水晶板であり、側面配線271,171,371および側面配線272,172,372が、ATカット水晶板のZ´軸方向に沿って(X軸端面に)形成されている。これにより、断線が生じにくい安定した側面配線271,171,371および側面配線272,172,372を容易に形成することができる。この点について、以下に説明する。
 水晶振動子100の製造工程で、水晶振動板10、第1、第2封止部材20,30はウエハの状態で製造されるが、水晶振動板10、第1、第2封止部材20,30の外形は、それぞれウェットエッチングによって形成される。ここで、ATカット水晶板の異方性により、水晶振動板10等のZ´軸端面には、Z´軸方向に突出する突起部等が生じることがあり、Z´軸端面に側面配線を形成する場合、突起部の部分で側面配線の膜厚が小さくなったり、露光時に突起部の影が生じて側面配線のパターニングが困難になるといった問題がある。
 一方、水晶振動板10等のX軸端面には、そのような突起部は形成されず、X軸端面は、なす角が鈍角となるような複数の傾斜面がつながった形状になる。このため、水晶振動板10等のX軸端面に側面配線を形成する場合、側面配線の膜厚を容易に確保することができ、露光時に影が生じにくく側面配線のパターニングを容易に行うことができる。これにより、水晶振動板10等のX軸端面には、Z´軸端面に比べて、側面配線を容易に形成することができ、また、導通抵抗も小さくすることができる。
 したがって、本実施形態では、ATカット水晶板によって形成された水晶振動板10、第1、第2封止部材20,30のZ´軸方向に沿って(X軸端面に)側面配線271,171,371および側面配線272,172,372を形成することによって、断線が生じにくい安定した側面配線271,171,371および側面配線272,172,372を容易に形成することができる。
 なお、側面配線271,171,371および側面配線272,172,372だけでなく、側面配線273,373および側面配線274,374についても同様に、第1、第2封止部材20,30のZ´軸方向に沿って形成されているので、断線が生じにくい安定した側面配線273,373および側面配線274,374を容易に形成することができる。
 また、水晶振動板10のウエハでは、第1側面配線171および第2側面配線172の電極構成が、振動部11の第1、第2励振電極111,112の電極構成と共通する。このため、第1、第2封止部材20,30の電極構成に比べて、第1側面配線171および第2側面配線172の下地電極膜(例えばTi膜)が薄く形成される。例えば水晶振動板10の電極構成は、Ti膜、Au膜を含む構成になっており、第1、第2封止部材20,30の電極構成は、Ti膜、NiTi膜、Au膜を含む構成になっている。また、水晶振動板10の電極構成のTi膜は、第1、第2封止部材20,30の電極構成のTi膜よりも薄くなっている。
 また、本実施形態では、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372からAu膜の一部または全部が除去されており、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372がAu以外の導電性金属によって導通を行う構成になっているので、半田に対する耐浸食構造を有している。以下、この点について詳細に説明する。
 水晶振動子100の第2封止部材30の内部空間に面していない側の第2主面302には、半田を介して外部回路基板に電気的に接続される外部電極端子32が形成されている。外部電極端子32は、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線371,171,271を経由して、第1励振電極111に電気的に接続されている。また、外部電極端子32は、水晶振動子100のパッケージ側面に形成された側面配線372,172,272を経由して、第2励振電極112に電気的に接続されている。そして、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372に、半田に対する耐浸食構造が設けられている。
 本実施形態の耐浸食構造について、図10を参照して説明する。なお、図10では、第2封止部材30の-X方向側の側面303の第7側面配線371に設けられた耐浸食構造のみを示しているが、第2封止部材30の+X方向側の側面304の第8側面配線372にも同様の耐浸食構造が設けられている。
 図10に示すように、第2封止部材30の-X方向側の側面303に第7側面配線371が形成されている。第7側面配線371によって、第2封止部材30の第2主面302に形成された外部電極端子32と、第2封止部材30の第1主面301に形成された第2積層間配線118とが電気的に接続されている。
 第7側面配線371は、第2封止部材30の-X方向側の側面303上に、蒸着またはスパッタリングにより成膜された第1の導電性金属からなる第1金属膜371aと、この第1金属膜371a上に、蒸着またはスパッタリングにより成膜された第2の導電性金属からなる第2金属膜371bとを有する構成になっている。
 外部電極端子32は、第2封止部材30の第2主面302上に、蒸着またはスパッタリングにより成膜された第1の導電性金属からなる第1金属膜32aと、この第1金属膜32a上に、蒸着またはスパッタリングにより成膜された第2の導電性金属からなる第2金属膜32bと、この第2金属膜32b上に、例えば蒸着により成膜されたAu(金)からなるAu膜32cとを有する構成になっている。
 第2積層間配線118は、第2封止部材30の第1主面301に設けられた積層間配線用接合パターン381と、水晶振動板10の第2主面202に設けられた積層間配線用接合パターン183とが接合することによって形成される。Au膜の除去が、第2積層間配線118の形成前(接合前)に、ウエハの状態の第2封止部材30に対して行われるため、図10では、第2積層間配線118の形成前(接合前)の積層間配線用接合パターン381のみを図示している。積層間配線用接合パターン381は、第2封止部材30の第1主面301上に、蒸着またはスパッタリングにより成膜された第1の導電性金属からなる第1金属膜381aと、この第1金属膜381a上に、蒸着またはスパッタリングにより成膜されたAu(金)からなるAu膜381cとを有する構成になっている。
 本実施形態では、第1の導電性金属として、Ti(チタン)が用いられ、第2の導電性金属として、NiTi(ニッケル・チタン)が用いられている。なお、上述の第1、第2の導電性金属は一例であって、上記以外の導電性金属を用いてもよい。また、上述した第7側面配線371、外部電極端子32、および積層間配線用接合パターン381の多層構造は一例であって、各電極の層数は特に限定されない。例えば、積層間配線用接合パターン381を、外部電極端子32と同様に、第2金属膜を有する3層構造としてもよいし、あるいは、外部電極端子32を、積層間配線用接合パターン381と同様に、第2金属膜を有しない2層構造としてもよい。
 積層間配線用接合パターン381の第1金属膜381aと、第7側面配線371の第1金属膜371aと、外部電極端子32の第1金属膜32aとが一体的に形成されている。また、第7側面配線371の第2金属膜371bと、外部電極端子32の第2金属膜32bとが一体的に形成されている。
 一方、積層間配線用接合パターン381のAu膜381cと、外部電極端子32のAu膜32cとは一体的に形成されておらず、第2封止部材30の-X方向側の側面303において遮断されている。第7側面配線371は、Au以外の導電性金属によって、積層間配線用接合パターン381と、外部電極端子32とが導通される構成になっている。この場合、第7側面配線371は、第2封止部材30の-X方向側の側面303に形成されたAu膜が除去されることによって形成することが可能である。つまり、第2封止部材30の-X方向側の側面303にもAu膜を予め形成しておき、このAu膜を、積層間配線用接合パターン381のAu膜381cおよび外部電極端子32のAu膜32cと一体的に形成する。そして、第2封止部材30の-X方向側の側面303のAu膜を、例えばメタルエッチングによって除去することにより、Au膜を含まない第7側面配線371が形成される。このようにして、Au膜が除去された第7側面配線371が、第2封止部材30の-X方向側の側面303に形成される。Au膜の除去は、ウエハの状態の第2封止部材30に対して行われ、第2封止部材30が水晶振動板10と接合される前に行われる。
 なお、図10に示すように、第2封止部材30の-X方向側の側面303のAu膜の全部を除去してもよいし、第2封止部材30の-X方向側の側面303のAu膜の一部を除去してもよい。
 本実施形態では、第7側面配線371からAu膜の一部または全部が除去されており、第7側面配線371がAu以外の導電性金属によって導通を行う構成になっているので、半田に対する耐浸食性を有する。
 詳細には、水晶振動子100を外部回路基板に搭載する場合、一般的には、半田が用いられ、半田は、第2封止部材30の外部電極端子32と外部回路基板との間に介在される。しかし、半田は、Sn(スズ)を含むため、第7側面配線371がAu膜を有する場合、このAu膜に沿って第7側面配線371内に半田が濡れ広がるおそれがある。このため、半田の浸食作用によって、Au膜を構成するAuが凝集し、導通抵抗の増加や、断線等の不具合が発生することが懸念される。このように、第7側面配線371がAu膜によって導通を行う構成の場合、このAu膜が半田の浸食経路になる可能性がある。
 そこで、本実施形態では、第7側面配線371において、半田の浸食経路になり得るAu膜を除去し、Au以外の導電性金属で形成された第1金属膜371aによって、第2封止部材30の第1主面301の積層間配線用接合パターン381と、第2主面302の外部電極端子32とを導通するようにしている。第1金属膜371aの表面がAu膜によって覆われていないため、第1金属膜371aの表面が酸化し、半田に濡れなくなる。このように、第7側面配線371に設けられた耐浸食構造により、第7側面配線371における半田の浸食経路を遮断することができるので、第1励振電極111への導通経路の半田の濡れ広がりを抑制することができ、第1励振電極111の半田による浸食を抑制することができる。また、第7側面配線371の半田浸食による導通抵抗の増加や、断線等の発生を抑制することができる。
 同様に、第8側面配線372に設けられた耐浸食構造により、第8側面配線372における半田の浸食経路を遮断することができるので、第2励振電極112への導通経路の半田の濡れ広がりを抑制することができ、第2励振電極112の半田による浸食を抑制することができる。また、第8側面配線372の半田浸食による導通抵抗の増加や、断線等の発生を抑制することができる。
 以上のように、本実施形態では、第7、第8側面配線371,372の表面の金属膜が、半田の濡れ性の低い金属(この場合、NiTi)によって形成されている。第7、第8側面配線371,372の表面の金属膜が、少なくともTiを含む膜によって形成され、半田の濡れ性の低いTiを含む膜が露出された構成になっている。これにより、第7、第8側面配線371,372における半田の浸食経路を遮断することができるので、第1、第2励振電極111,112への導通経路の半田の濡れ広がりを抑制することができ、第1、第2励振電極111,112の半田による浸食を抑制することができる。また、第7、第8側面配線371,372の半田浸食による導通抵抗の増加や、断線等の発生を抑制することができる。
 今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 上記実施形態では、4つの外部電極端子32のうち2つをアース接続用の電極端子として用いたが、1つの外部電極端子32のみをアース接続用の電極端子として用いてもよい。例えば、第10側面配線374を外部電極端子32に直接的に接続し、この外部電極端子32に金属膜28を経由して第9側面配線373を電気的に接続する構成としてもよい。この場合、第9側面配線373は、シールパス116、第1内部配線173、シールパス115、および第5側面配線273を順に経由して、金属膜28に電気的に接続され、さらに、第6側面配線274、シールパス115、第2内部配線174、シールパス116、および第10側面配線374を順に経由して、外部電極端子32に電気的に接続される。なお、第1、第2内部配線173,174のうち一方のみを設ける構成としてもよい。
 上記実施形態では、アース接続された第1、第2内部配線173,174を水晶振動板10の外枠部12の内壁面105,106に形成したが、水晶振動板10の外側面(例えば側面103,104)にアース接続された側面配線を設ける構成としてもよい。
 上記実施形態では、水晶振動板10の外枠部12の-X方向側の内壁面105および+X方向側の内壁面106に第1、第2内部配線173,174を形成したが、水晶振動板10の外枠部12の-Z´方向側の内壁面および+Z´方向側の内壁面に内部配線を形成してもよい。また、水晶振動板10の外枠部12の4つの内壁面(-X方向側の内壁面105、+X方向側の内壁面106、-Z´方向側の内壁面、および+Z´方向側の内壁面)の全てに内部配線を形成してもよい。
 上記実施形態では、第1封止部材20の内部空間に面していない側の第1主面201にアース用電極を設けたが、これに限らず、第1封止部材20の内部空間に面している側の第2主面202にアース用電極を形成してもよい。
 上記実施形態では、第2封止部材30の第2主面302の外部電極端子32の数を4つとしたが、これに限定されるものではなく、外部電極端子32の数を、例えば、2つ、6つ、あるいは8つ等としてもよい。また、本発明を水晶振動子100に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば水晶発振器等にも本発明を適用してもよい。
 上記実施形態では、第1封止部材20および第2封止部材30を水晶板によって形成したが、これに限定されるものではなく、第1封止部材20および第2封止部材30を、例えば、ガラスまたは樹脂によって形成してもよい。
 上記実施形態では、水晶振動板10の側面配線171,172を、第1封止部材20の側面配線271,272および第2封止部材30の側面配線371,372の両方に対して、Z´軸方向にずらして配置したが、水晶振動板10の側面配線171,172を、第1封止部材20の側面配線271,272に対しては、Z´軸方向にずらさず、第2封止部材30の側面配線371,372のみに対して、Z´軸方向にずらして配置してもよい。
 また、上記実施形態では、第1封止部材20の側面配線271,272および第2封止部材30の側面配線371,372を側面視で略同じ位置に配置したが、第1封止部材20の側面配線271,272および第2封止部材30の側面配線371,372を側面視でずらして配置してもよい。
 上記実施形態では、水晶振動板10の側面配線171,172、第1封止部材20の側面配線271,272、および第2封止部材30の側面配線371,372を、水晶振動子100のパッケージのX軸方向の側面(X軸端面)に形成したが、水晶振動板10の側面配線171,172、第1封止部材20の側面配線271,272、および第2封止部材30の側面配線371,372を、水晶振動子100のパッケージのZ´軸方向の側面(Z´軸端面)に形成してもよい。ただし、上述したように、水晶振動板10の側面配線171,172、第1封止部材20の側面配線271,272、および第2封止部材30の側面配線371,372を、水晶振動子100のパッケージのX軸方向の側面(X軸端面)に形成することによって、断線が生じにくい安定した側面配線を容易に形成することができる。
 上記実施形態では、水晶振動板10に形成された第1、第2側面配線171,172が、第2封止部材30の内部空間に面していない側の第2主面302に形成された外部電極端子32,32に対し、側面視で、上下方向において重畳する位置に配置されたが(図8、図9参照)、例えば図11、図12に示す変形例1のように、第1、第2側面配線171a,172aを、外部電極端子32,32に対し、側面視で、上下方向において重畳しない位置に配置してもよい。
 この変形例1では、図11に示すように、水晶振動板10の-X方向側の側面103に形成された第1側面配線171aが、図8の第1側面配線171よりも-Z´方向側にずらして配置されている。そして、側面視で、第1側面配線171aが2つの外部電極端子32,32間のスペースに配置されている。第1側面配線171aが、外部電極端子32,32に対し、側面視で、上下方向において重畳しない位置に配置されている。
 また、図12に示すように、水晶振動板10の+X方向側の側面104に形成された第2側面配線172aが、図9の第2側面配線172よりも+Z´方向側にずらして配置されている。そして、側面視で、第2側面配線172aが2つの外部電極端子32,32間のスペースに配置されている。第2側面配線172aが、外部電極端子32,32に対し、側面視で、上下方向において重畳しない位置に配置されている。
 この変形例1によれば、水晶振動板10に形成された第1、第2側面配線171a,172aを、第2封止部材30に形成された外部電極端子32,32に対し、側面視で、上下方向において重畳させないことによって、外部電極端子32,32からはみ出した半田が第1、第2側面配線171a,172aに接触して付着することが避けられる。これにより、第1、第2側面配線171a,172aの半田付着による導通抵抗の増加や、断線等の発生を抑制することができる。
 上述した耐浸食構造は一例であって、さまざまに変更することが可能である。例えば、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372からのAu膜の一部または全部の除去に加えて、第2封止部材30の外部電極端子32の端部のAu膜32cの一部を除去してもよいし、あるいは、第2封止部材30の積層間配線用接合パターン381の端部のAu膜381cの一部を除去してもよい。
 また、上記実施形態では、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372からAu膜の一部または全部を除去する場合について説明した。しかし、これに限らず、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372のAu膜を残した状態で、このAu膜上にAu以外の半田の濡れ性の低い金属(例えばTi)からなる金属膜を形成することによって、耐浸食構造を構成してもよい。第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372のAu膜の表面が、Au以外の金属からなる金属膜によって覆われている。この場合、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372のAu膜に沿って半田が濡れ広がることを抑制することができ、導通抵抗の増加や、断線等の不具合の発生を抑制することができる。なお、半田の濡れ広がりをより確実に抑制する観点からは、上記実施形態のように、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372のAu膜を除去することによって、半田の浸食経路を遮断することが好ましい。
 上記実施形態において、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372からのAu膜の一部または全部の除去に加えて、第2封止部材30の外部電極端子32のAu膜32cの一部を除去してもよいし、あるいは、第2封止部材30の積層間配線用接合パターン381のAu膜381cの一部を除去してもよい。
 上述した耐浸食構造は、少なくとも第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372に設けられていることが好ましいが、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372に加えて、第1封止部材20の第3、第4側面配線271,272にも、同様の耐浸食構造を設けることが可能である。この場合、第2封止部材30の第7、第8側面配線371,372に加えて、第1封止部材20の第3、第4側面配線271,272においても、半田の浸食経路を遮断することができ、好ましい。
 上記実施形態では、第1封止部材20の第1主面(内部空間に面していない側の主面)201にアース用電極としての金属膜28が設けられており、金属膜28は、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105,106に形成された第1、第2内部配線173,174を経由して、第2封止部材30の第2主面(内部空間に面していない側の主面)302に形成された外部電極端子32に電気的に接続されていた。しかし、例えば図13~図19に示す変形例2のように、第1封止部材20の第2主面(内部空間に面している側の主面)202にアース用電極としての金属膜29を設けてもよい。このような変形例2にかかる水晶振動子100によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。以下、変形例2にかかる水晶振動子100について説明するが、上記実施形態と異なる点について主に説明する。
 水晶振動子100は、図13に示すように、水晶振動板(圧電振動板)10、第1封止部材20、および第2封止部材30を備えて構成されている。この水晶振動子100では、水晶振動板10と第1封止部材20とが接合され、水晶振動板10と第2封止部材30とが接合されることによって、略直方体のサンドイッチ構造のパッケージが構成される。すなわち、水晶振動子100においては、水晶振動板10の両主面のそれぞれに第1封止部材20および第2封止部材30が接合されることでパッケージの内部空間(キャビティ)が形成され、この内部空間に振動部11(図15、図16参照)が気密封止される。水晶振動板10、第1封止部材20、および第2封止部材30としては、上記実施形態と同様にATカット水晶板が用いられている。
 図14、図15に示すように、第1封止部材20の第1主面201(内部空間に面していない側の主面)には、上記実施形態とは異なり、金属膜は設けられていない。また、第1封止部材20の側面には、上記実施形態とは異なり、側面配線は設けられていない。また、第1封止部材20には、上記実施形態とは異なり、スルーホールは設けられていない。
 一方、第1封止部材20の第2主面202(内部空間に面している側の主面)には、シールド用(アース接続用)の金属膜29が形成されている。金属膜29は、水晶振動板10に接合するための環状の封止部材側第1接合パターン24と一体的に形成されている。また、第1封止部材20の第2主面202には、円形の接続用接合パターン261および長円形の接続用接合パターン262が形成されている。第1封止部材20の第2主面202では、接続用接合パターン261,262が設けられた領域を除いた略全領域に、金属膜29、封止部材側第1接合パターン24が設けられている。
 図16、図17に示すように、水晶振動板10は、上記実施形態と同様に、略矩形に形成された振動部11と、この振動部11の外周を取り囲む外枠部12と、振動部11と外枠部12とを連結することで振動部11を保持する保持部13とを有している。そして、振動部11と外枠部12との間には、水晶振動板10を切り抜いて形成された切り抜き部10aが設けられている。本実施形態では、水晶振動板10には、振動部11と外枠部12とを連結する保持部13が1つのみ設けられており、切り抜き部10aが振動部11の外周囲を囲うように連続して形成されている。
 また、第1励振電極111が振動部11の第1主面101側に設けられ、第2励振電極112が振動部11の第2主面102側に設けられている。第1励振電極111,第2励振電極112には、これらの励振電極を外部電極端子に接続するための引出配線(第1引出配線113,第2引出配線114)が接続されている。第1引出配線113は、第1励振電極111から引き出され、保持部13を経由して、外枠部12に形成された長円形の接続用接合パターン12aに繋がっている。第2引出配線114は、第2励振電極112から引き出され、保持部13に形成された接続用接合パターン13aに繋がっている。
 水晶振動板10の第1主面101には、振動板側第1接合パターン121が形成されており、水晶振動板10の第2主面102の振動板側第2接合パターン122が形成されている。振動板側第1接合パターン121および振動板側第2接合パターン122は、外枠部12に設けられており、平面視で環状に形成されている。また、第1主面101には、円形の接続用接合パターン12bが形成されている。接続用接合パターン12a,12bは、振動板側第1接合パターン121の内周側に設けられている。第2主面102には、長円形の接続用接合パターン12cおよび円形の接続用接合パターン12dが形成されている。接続用接合パターン12c,12dは、振動板側第2接合パターン122の内周側に設けられている。接続用接合パターン12cは、第2励振電極112から引き出された接続用接合パターン13aとは繋がっておらず、接続用接合パターン13aと所定の間隔を隔てて設けられている。
 水晶振動板10の側面には、上記実施形態とは異なり、側面配線は設けられていない。一方、水晶振動板10には、第1主面101と第2主面102との間を貫通する1つの第1スルーホール162が形成されている。第1スルーホール162は、外枠部12であって、振動板側第1接合パターン121および振動板側第2接合パターン122の内周側に設けられている。第1スルーホール162の周囲には、第1主面101側では上述した接続用接合パターン12aが、第2主面102側では上述した接続用接合パターン12cが形成されている。第1スルーホール162には、第1主面101と第2主面102とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第1スルーホール162の内壁面に沿って形成されている。
 また、水晶振動板10の外枠部12の内壁面には、上記実施形態と同様に、2つの内部配線が形成されている。具体的には、水晶振動板10の外枠部12の-X方向側の内壁面105に、第1内部配線173が形成されている。水晶振動板10の外枠部12の+X方向側の内壁面106に、第2内部配線174が形成されている。
 第1内部配線173は、外枠部12の-X方向側の内壁面105の中央部に所定の幅で設けられている。第1内部配線173は、Z´軸方向に沿って設けられている。第1内部配線173は、水晶振動板10の第1主面101に設けられた振動板側第1接合パターン121に接続されている。第1内部配線173は、水晶振動板10の第2主面102に設けられた振動板側第2接合パターン122に接続されている。なお、第1内部配線173を外枠部12の-X方向側の内壁面105の全領域に設けてもよい。また、第1内部配線173を外枠部12の-X方向側の内壁面105と、Z軸方向の内壁面とに連続して設けてもよい。この場合、第1内部配線173を外枠部12の+Z方向側の内壁面または-Z方向側の内壁面の一方のみに連続して設けてもよいし、あるいは、外枠部12の+Z方向側の内壁面および-Z方向側の内壁面の両方に連続して設けてもよい。
 第2内部配線174は、外枠部12の+X方向側の内壁面106の中央部に所定の幅で設けられている。第2内部配線174は、Z´軸方向に沿って設けられている。第2内部配線174は、水晶振動板10の第1主面101に設けられた振動板側第1接合パターン121に接続されている。第2内部配線174は、水晶振動板10の第2主面102に設けられた振動板側第2接合パターン122に接続されている。第1内部配線173および第2内部配線174は、振動部11を挟んで互いに対向するように配置されている。なお、第2内部配線174を外枠部12の+X方向側の内壁面106の全領域に設けてもよい。また、第2内部配線174を外枠部12の+X方向側の内壁面106と、Z軸方向の内壁面とに連続して設けてもよい。この場合、第2内部配線174を外枠部12の+Z方向側の内壁面または-Z方向側の内壁面の一方のみに連続して設けてもよいし、あるいは、外枠部12の+Z方向側の内壁面および-Z方向側の内壁面の両方に連続して設けてもよい。
 また、外枠部12のZ軸方向の内壁面において、第1内部配線173および第2内部配線174を連続して設けることによって、第1内部配線173および第2内部配線174を一体的に設けてもよい。さらに、第1内部配線173および第2内部配線174を、外枠部12の内壁面の全周にわたって設けてもよい。
 図18、図19に示すように、第2封止部材30の第1主面301には、水晶振動板10に接合するための封止部材側第2接合パターン31が形成されている。封止部材側第2接合パターン31は、平面視で環状に形成されている。また、第1主面301には、長円形の接続用接合パターン32a、円形の接続用接合パターン32b、および接続用接合パターン32bと一体的に設けられた接続用接合パターン32cが形成されている。接続用接合パターン32cは、Z´軸方向に沿って延びている。接続用接合パターン32a~32cは、封止部材側第2接合パターン31の内周側に設けられている。
 第2封止部材30の第2主面302には、水晶振動子100の外部に設けられる外部回路基板に電気的に接続する4つの外部電極端子32が設けられている。外部電極端子32は、第2封止部材30の第2主面302の4隅(隅部)にそれぞれ位置する。外部電極端子32は、平面視で、水晶振動子100のパッケージの内部空間に沿ってそれぞれ設けられており、略L字状に形成されている。外部電極端子32は、平面視で、上述した水晶振動板10の外枠部12と重複する位置に設けられている。
 第2封止部材30の側面には、上記実施形態とは異なり、側面配線は設けられていない。一方、第2封止部材30には、第1主面301と第2主面302との間を貫通する4つの第2~第5スルーホール362~365が形成されている。第2、第3スルーホール362,363は、封止部材側第2接合パターン31の内周側に設けられている。第2スルーホール362の周囲には、第1主面301側では接続用接合パターン32aが、第2主面302側では外部電極端子32が形成されている。第3スルーホール363の周囲には、第1主面301側では接続用接合パターン32bが、第2主面302側では外部電極端子32が形成されている。第4、第5スルーホール364、365の周囲には、第1主面301側では封止部材側第2接合パターン31が、第2主面302側では外部電極端子32が形成されている。第2~第5スルーホール362~365には、第1主面301と第2主面302とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第2~第5スルーホール362~365の内壁面に沿って形成されている。
 上記構成の水晶振動板10、第1封止部材20、および第2封止部材30を含む水晶振動子100では、水晶振動板10と第1封止部材20とが振動板側第1接合パターン121および封止部材側第1接合パターン24を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板10と第2封止部材30とが振動板側第2接合パターン122および封止部材側第2接合パターン31を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図13に示すサンドイッチ構造のパッケージが製造される。これにより、パッケージの内部空間、つまり、振動部11の収容空間が気密封止される。
 水晶振動子100において、水晶振動板10の振動部11を気密封止する封止部(シールパス)115,116は、平面視で、環状に形成されている。シールパス115は、上述した振動板側第1接合パターン121および封止部材側第1接合パターン24の拡散接合(Au-Au接合)によって形成される。シールパス115の外縁形状は略矩形に形成され、シールパス115の外周縁がパッケージの外周縁に近接して配置される。同様に、シールパス116は、上述した振動板側第2接合パターン122および封止部材側第2接合パターン31の拡散接合(Au-Au接合)によって形成される。シールパス116の外縁形状は略矩形に形成され、シールパス116の外周縁がパッケージの外周縁に近接して配置される。
 また、上述した接続用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、接続用接合パターン同士の接合により、水晶振動子100では、第1励振電極111、第2励振電極112と、外部電極端子32との間の電気的導通が得られるようになっている。具体的には、第1励振電極111は、第1引出配線113、第1スルーホール162、および第2スルーホール362を順に経由して、外部電極端子32に接続される。第2励振電極112は、第2引出配線114、接続用接合パターン32c、および第3スルーホール363を順に経由して、外部電極端子32に接続される。さらに、金属膜29は、シールパス115と一体的に設けられており、この金属膜29は、第1、第2内部配線173,174、シールパス116、および第4、第5スルーホール364、365を順に経由して、アース接続(グランド接続、外部電極端子32の一部を利用)されている。
 この変形例2では、第1、第2励振電極111,112と、外部電極端子32,32との間の電気的な導通経路は、環状のシールパス115,116には電気的に接続されないようになっている。また、上記実施形態とは異なり、第1、第2励振電極111,112と、外部電極端子32,32との間の電気的な導通経路は、側面配線を用いずに構成されるようになっている。さらに、上記実施形態とは異なり、第1、第2励振電極111,112と、外部電極端子32,32との間の電気的な導通経路は、第1封止部材20の第1主面(内部空間に面していない側の主面)201を経由しない構成になっている。
 そして、この変形例2では、第1封止部材20の第2主面(内部空間に面している側の主面)202にアース用電極としての金属膜29が設けられている。金属膜29は、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105,106に形成された第1、第2内部配線173,174を経由して、第2封止部材30の第2主面(内部空間に面していない側の主面)302に形成された外部電極端子32に電気的に接続されている。このように、第1封止部材20の第2主面202にアース用電極としての金属膜29が設けられるとともに、水晶振動板10の外枠部12の内壁面105,106にアース接続用の内部配線173,174が設けられているので、外部環境の影響を受けにくくなり、アース接続を安定的に行うことができる。
 また、第1、第2内部配線173,174が、Z´軸方向に沿って設けられているので、ウェットエッチングによって水晶振動板10を加工する際、ATカット水晶板の異方性に起因して第1、第2内部配線173,174が断線することを抑制できる。
 この出願は、2020年12月16日に日本で出願された特願2020-208448号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
 10  水晶振動板(圧電振動板)
 10a  切り抜き部
 11  振動部
 12  外枠部
 13  保持部
 20  第1封止部材
 28  金属膜(アース用電極)
 30  第2封止部材
 32  外部電極端子
 100  水晶振動子(圧電振動デバイス)
 105,106  内壁面
 111  第1励振電極
 112  第2励振電極
 173  第1内部配線
 174  第2内部配線
 201  第1主面(内部空間に面していない側の主面)
 202  第2主面(内部空間に面している側の主面)
 302  第2主面(内部空間に面していない側の主面)

Claims (9)

  1.  基板の一主面に第1励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第1励振電極と対になる第2励振電極が形成された圧電振動板と、
     前記圧電振動板の前記第1励振電極を覆う第1封止部材と、
     前記圧電振動板の前記第2励振電極を覆う第2封止部材と、が設けられ、
     前記第1封止部材と前記圧電振動板とが接合され、かつ前記第2封止部材と前記圧電振動板とが接合されることによって、前記第1励振電極と前記第2励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部が気密封止された内部空間が設けられた圧電振動デバイスにおいて、
     前記圧電振動板は、前記振動部と、当該振動部の外周を取り囲む外枠部と、前記振動部と前記外枠部とを連結する保持部とを備え、前記振動部と前記外枠部との間には、当該圧電振動板を切り抜いて形成された切り抜き部が設けられた構成になっており、
     前記第1封止部材の主面に形成されたアース用電極が、前記圧電振動板の前記外枠部の内壁面に形成された内部配線を経由して、前記第2封止部材の前記内部空間に面していない側の主面に形成された外部電極端子に電気的に接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  2.  請求項1に記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記第1封止部材と前記圧電振動板との間、および前記第2封止部材と前記圧電振動板との間には、前記圧電振動板の振動部を気密封止する環状の封止部がそれぞれ設けられ、
     前記各封止部が、前記内部配線に電気的に接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  3.  請求項1または2に記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記内部配線が、前記外枠部の前記内壁面に沿って延びるように形成されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  4.  請求項3に記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記内部配線が、前記外枠部の平面視で対向する一対の内壁面にそれぞれ設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  5.  請求項3または4に記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記内部配線が延びる方向において、前記内部配線の幅が、前記第1、第2励振電極の幅よりも大きくなっていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  6.  請求項1~5のいずれか1つに記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記アース用電極が、前記第1封止部材の前記内部空間に面していない側の主面に形成されており、前記アース用電極が、前記第1封止部材の外側面に形成された外部配線に電気的に接続されており、
     前記第2封止部材の前記外部電極端子が、前記第2封止部材の外側面に形成された外部配線に電気的に接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  7.  請求項1~6のいずれか1つに記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記圧電振動板の外側面には、前記第1、第2励振電極のうち一方の励振電極に電気的に接続される外部配線が設けられており、当該外部配線と前記一方の励振電極との間に、前記内部配線が配置されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  8.  請求項1~5のいずれか1つに記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記アース用電極が、前記第1封止部材の前記内部空間に面している側の主面に形成されており、前記アース用電極が、前記圧電振動板の前記外枠部の内壁面に形成された前記内部配線に電気的に接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  9.  請求項1~8のいずれか1つに記載の圧電振動デバイスにおいて、
     前記圧電振動板が、ATカット水晶板であって、
     前記内部配線が、ATカットのZ´軸方向に沿って設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。
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