WO2024048201A1 - 振動デバイス及び振動デバイスの製造方法 - Google Patents

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WO2024048201A1
WO2024048201A1 PCT/JP2023/028524 JP2023028524W WO2024048201A1 WO 2024048201 A1 WO2024048201 A1 WO 2024048201A1 JP 2023028524 W JP2023028524 W JP 2023028524W WO 2024048201 A1 WO2024048201 A1 WO 2024048201A1
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WO
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vibrating
substrate
section
recess
layer
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PCT/JP2023/028524
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English (en)
French (fr)
Inventor
義之 川口
重雄 青野
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • 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 disclosure relates to a vibrating device such as a crystal resonator and a method of manufacturing the vibrating device.
  • WLP Wafer Level Package
  • the crystal substrate has a vibrating part and a frame part surrounding the vibrating part in plan view.
  • the vibrating section is provided with an excitation electrode for vibrating the vibrating section.
  • the frame portion is joined to the base and the lid.
  • the base, frame, and lid constitute a package that accommodates the vibrating section in a sealed space.
  • Patent Documents 1 to 3 a part or all of the outer periphery of the vibrating part is connected to the frame part. Thereby, the vibrating part is supported by the package constituted by the base, the frame part, and the lid.
  • Patent Document 4 unlike Patent Documents 1 to 3, the vibrating portion is separated from the frame portion over its entire circumference. Instead, the vibrating section is joined to the upper surface of the base via a bump. Thereby, the vibrating section is supported by the package while floating above the upper surface of the base.
  • a vibration device includes a first substrate, a second substrate, an intermediate layer, and an excitation electrode.
  • the first substrate has a first surface.
  • the second substrate has a second surface opposite to the first surface.
  • the intermediate layer is located between the first surface and the second surface.
  • the first surface has a first recess.
  • the intermediate layer has a vibrating part and a frame part.
  • the vibrating section has an excitation section in which the excitation electrode is located.
  • the excitation section faces the first recess.
  • the frame portion surrounds the vibrating portion in a plan view, and is joined to the first surface and the second surface.
  • the frame portion includes a layer made of the same material as the layer included in the vibrating portion.
  • the outer edge of the vibrating part is separated from the frame part over its entire circumference.
  • the vibrating portion is joined to an outer peripheral region of the first recess on the first surface.
  • the above method for manufacturing a vibrating device includes a first bonding step, an etching step, and a second bonding step.
  • the first bonding step the intermediate layer in which the vibrating portion and the frame portion are integrated is bonded to the first surface having the first recess.
  • the etching step after the first bonding step, the intermediate layer is etched to separate the outer edge of the vibrating part from the frame part over its entire circumference.
  • the second bonding step the second surface is bonded to the intermediate layer after the etching step.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a crystal resonator according to an embodiment.
  • 2 is an exploded perspective view of the crystal resonator of FIG. 1 viewed from a different direction from that of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 showing another example of the metal layer.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a vibrating section of the crystal resonator shown in FIG. 1; 6A is a sectional view taken along the line VIa-VIa in FIG. 5, FIG. 6B is a sectional view taken along the line VIb-VIb in FIG. 5, and FIG.
  • FIG. 6C is a sectional view showing another example of conduction between the front and back sides of the vibrating part.
  • FIG. 7 is a plan view showing another example of the relationship between the first recess and the vibrating section.
  • FIG. 8A is a plan view showing still another example of the relationship between the first recess and the vibrating portion, and a cross-sectional view taken along line VIIIb-VIIIb in FIG. 8A.
  • FIG. 7 is a plan view showing another example of the first substrate included in the crystal resonator.
  • FIG. 3 is an enlarged view of region X in FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a part of the area including the second pad electrode in FIG.
  • FIG. 3; 12A, 12B, and 12C are schematic cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the crystal resonator of FIG. 1.
  • 13A, 13B, and 13C are cross-sectional views continuing from FIG. 12C.
  • 14A, 14B, and 14C are cross-sectional views showing steps performed in parallel to the steps shown in FIG. 12A and the like.
  • FIGS. 15A, 15B, and 15C are cross-sectional views continuing from FIGS. 13C and 14C.
  • FIG. 16 is a plan view showing still another example of the relationship between the first recess and the vibrating section.
  • FIG. 17A is a plan view showing another example of the intermediate layer and the metal layer, and FIG.
  • FIG. 17B is a plan view showing another example of the second substrate and the metal layer corresponding to FIG. 17A.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing another example of supporting the vibrating section.
  • 19 is an exploded perspective view of the crystal resonator of FIG. 18 viewed from a different direction from that of FIG. 18.
  • FIGS. 1 and 2 are exploded perspective views showing the configuration of a crystal resonator 1 (an example of a vibration device) according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III--III in FIG. 1.
  • hatching indicates that a relatively thin layer (for example, a metal layer (conductor layer)) is arranged (that is, it does not mean a cross section).
  • an orthogonal coordinate system D1D2D3 is attached to the drawings.
  • planar view or planar perspective refers to viewing in the D3 direction unless otherwise specified.
  • the vibrator 1 may be used with either direction facing upward.
  • words such as “directly below” or “directly above” may be used with the +D3 side as the upper side.
  • a crystal resonator 1 (hereinafter sometimes simply referred to as "resonator 1") is an electronic component made up of three layers shown in FIGS. 1 to 3 stacked on top of each other.
  • the vibrating section 9 included in the vibrator 1 vibrates. This vibration is used, for example, to generate an oscillation signal.
  • the oscillation signal is, for example, a signal whose signal level (eg, voltage) oscillates at a constant frequency.
  • the vibrator 1 has a first substrate 3, an intermediate layer 7, and a second substrate 5 as the three layers, in order from the ⁇ D3 side.
  • the intermediate layer 7 includes the vibrating section 9 described above and a frame section 11 surrounding the vibrating section 9 in a plan view.
  • the frame portion 11 and the vibrating portion 9 are made of the same material.
  • the frame part 11 includes a layer made of the same material as the layer included in the vibrating part 9.
  • the vibrating section 9 and the frame section 11 are formed, for example, by etching a layer (member) integrally formed of the same material.
  • a first excitation electrode 13A and a second excitation electrode 13B (hereinafter, without distinguishing between these , sometimes referred to as "excitation electrode 13").
  • the -D3 side surface of the vibrating section 9 is entirely covered with a metal layer (multifunctional electrode 33).
  • a region of the metal layer overlapping with the first excitation electrode 13A on the +D3 side may be regarded as the second excitation electrode 13B on the -D3 side.
  • the region where the pair of excitation electrodes 13 overlap in plan view is referred to as an excitation section 9a.
  • the excitation part 9a is hidden behind the pair of excitation electrodes 13 and is not shown, so for convenience, the reference numeral of the excitation part 9a is attached to a position overlapping the excitation electrodes 13.
  • the reference numerals indicating each part of the first substrate 3, the second substrate 5, and the intermediate layer 7 may be attached to the conductor layer overlapping each part.
  • the excitation part 9a is an area where vibration is intended. The vibration of the excitation section 9a is used to generate an oscillation signal, as described above.
  • the frame portion 11 is joined to the first surface 3a of the first substrate 3 on the intermediate layer 7 side (+D3 side) over the entire circumference of the frame portion 11. Further, the frame portion 11 is bonded to the second surface 5a of the second substrate 5 on the intermediate layer 7 side ( ⁇ D3 side) over the entire circumference of the frame portion 11.
  • a sealed space surrounded by the first substrate 3, the frame portion 11, and the second substrate 5 is configured.
  • the vibrating section 9 is sealed.
  • the inside of the closed space (around the vibrating section 9) is, for example, in a vacuum state (actually lower than atmospheric pressure) or in the presence of an appropriate gas (for example, an inert gas such as nitrogen).
  • the first surface 3a has a first recess 14.
  • the vibrating section 9 is stacked on the first surface 3a such that the excitation section 9a faces the first recess 14.
  • the vibrating part 9 (more specifically, the region outside the excitation part 9a) is joined to the outer peripheral region 3b of the first surface 3a, which is located on the outer peripheral side with respect to the first recess 14.
  • the outer edge of the vibrating part 9 is separated from the frame part 11 over its entire circumference.
  • the part related to vibration (vibrating part 9) and the part related to sealing (frame part 11) are completely separated. Therefore, for example, the probability that the vibration of the vibrating section 9 leaks to the frame section 11 is reduced.
  • the excitation part 9a is separated from the first surface 3a by the first recess 14. This facilitates the vibration of the excitation section 9a. Therefore, for example, the necessity of using a conductive bump to float the excitation section 9a from the first surface 3a is reduced. Since the material of at least some of the layers of the frame portion 11 and the vibrating portion 9 are common, for example, both can be formed from an integral layer (member).
  • the above-mentioned integral layer can be created parallel to the first substrate 3, and it is expected that the warping and/or deflection of the vibrating part 9 will be reduced and the characteristics of the vibrator 1 will be stabilized.
  • the vibrating part 9 may be supported (joined) at any position on the outer periphery of the first recess 14, so that the degree of freedom in design is improved.
  • the vibrating part 9 may be joined to the outer peripheral region 3b over the entire circumference of the first recess 14.
  • the entire outside of the region facing the first recess 14 of the vibrating portion 9 may be joined to the outer circumferential region 3b. In such a case, it is expected that, for example, the warpage and/or deflection of the vibrating section 9 will be reduced, and the characteristics of the vibrator 1 will be more stable.
  • the area of the vibrating portion 9 facing the first recess 14 in a plan view may be smaller than the area of the outer peripheral region 3b in a plan view. For example, it has a size of 1/2 or less.
  • the vibrating portion 9 can be stably held by such an outer circumferential region 3b.
  • Vibrator in general ( Figures 1 to 3) 1.1. Shape and dimensions of vibrator 1.2. Mounting mode of vibrator 1.3. Bonding of the first substrate, intermediate layer and second substrate 2. Vibrating part ( Figures 1 to 3) 2.1. Vibrating part in general 2.2. Shape and dimensions of vibrating part 2.3. Conductor located in the vibrating part 2.3.1. General conductors located in the vibrating part 2.3.2. Excitation electrode 2.3.3. Pad electrode 2.3.4. Inspection electrode 2.3.5. Multifunctional electrode 2.3.6. Material of conductor located in vibrating part 2.4. Continuity between the front and back of the vibrating part 2.4.1.
  • the shape of the vibrator 1 (the shape when the first substrate 3, intermediate layer 7, and second substrate 5 are stacked) is arbitrary. In the illustrated example, the shape of the vibrator 1 is approximately a thin rectangular parallelepiped (the length in the D3 direction is shorter than the length in the other directions). Moreover, the shape in plan view is a rectangular shape whose longitudinal direction is the D2 direction. Other shapes of the vibrator 1 include, for example, a thin shape with a substantially constant thickness in the D3 direction and a circular, elliptical, square, or polygonal (excluding rectangular) shape in plan view. Can be mentioned. Note that in the description of the present disclosure, a rectangle does not include a square unless otherwise specified. Similarly, ellipses do not include circles unless otherwise specified.
  • the specific dimensions of the vibrator 1 are also arbitrary. Examples of relatively small dimensions of the vibrator 1 are shown below.
  • the maximum length in the longitudinal direction for example, the length of the long side
  • the maximum length in the lateral direction for example, the length of the short side
  • the thickness (D3 direction) is, for example, 0.1 mm or more and 0.3 mm or less.
  • the mounting method for an external element (for example, a circuit board) of the vibrator 1 is also arbitrary.
  • the mounting method may be surface mounting or through-hole mounting.
  • the configuration of the external electrodes (external terminals) related to the mounting of the vibrator 1 is arbitrary.
  • the external electrode of the vibrator 1 may be pad-shaped for surface mounting (as shown in the figure), or may be pin-shaped for surface mounting or through-hole mounting.
  • the vibrator 1 has a first external electrode 15A and a second external electrode 15B (hereinafter, these may be simply referred to as "external electrodes 15") that are exposed to the outside on the +D3 side. are doing.
  • the external electrode 15 has a surface facing the +D3 side, and is pad-shaped at least in appearance.
  • the external electrode 15 may contribute to mounting as follows.
  • the ⁇ D3 side surface of the vibrator 1 may be bonded to the mounting surface of an external element using an adhesive.
  • the external electrode 15 may be electrically connected to a pad of the external element or a pad of another electronic component mounted on the external element by a bonding wire.
  • the vibrator 1 may be arranged so that the external electrode 15 faces a pad provided on the mounting surface of an external element. Then, the pad and the external electrode 15 may be bonded by a conductive bonding material (for example, solder) interposed between the pad and the external electrode 15.
  • a dummy electrode or an electrode to which a reference potential is applied is provided on the +D3 side of the vibrator 1 so as to stabilize the support of the vibrator 1 by external elements. It may be provided on the surface.
  • the electrode to which the reference potential is applied is formed so as to span between the second recess 39 and the frame 11, which will be described later, in plan view, the strength of the second substrate 5 can be increased. .
  • the vibrator 1 can reduce the influence of external electromagnetic waves.
  • an electrode to which a reference potential is applied is formed on a side surface of the second substrate 5, a side surface of the intermediate layer 7, and a reference potential electrode formed on the -D3 side surface of the first substrate 3 via the side surface of the first substrate 3.
  • the position, shape, and dimensions of the external electrode 15 are arbitrary.
  • the external electrode 15 may be located on the -D3 side of the vibrator 1 (on the first substrate 3 from another perspective).
  • the position of the external electrode 15 in plan view is also arbitrary.
  • the two external electrodes 15 are lined up in a direction (diagonal direction) inclined in the longitudinal and lateral directions of the vibrator 1, and are relatively far away from the outer edge of the vibrator 1. ing.
  • the external electrode 15 may be located at any of the four corners of the vibrator 1 in plan view. In that case, a pad may be provided outside the vibrating section 9 by routing it on the +D3 side of the second substrate 5.
  • the external electrode 15 may have a rectangular shape (the illustrated example), a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape (excluding a rectangular shape).
  • first substrate 3 and the intermediate layer 7 are bonded and the manner in which the intermediate layer 7 and the second substrate 5 are bonded may be various.
  • the first substrate 3 and the intermediate layer 7 are joined by the first metal layer 17 interposed between them.
  • first metal layer 17 When focusing on the manufacturing process, there is a metal layer that overlaps the first surface 3a of the first substrate 3 (first substrate side layer 21; see also FIG. 1), and a metal layer that overlaps the surface of the intermediate layer 7 on the first substrate 3 side. (first intermediate layer 25; see also FIG. 2) are joined.
  • the intermediate layer 7 and the second substrate 5 are joined by a second metal layer 19 interposed between them.
  • a metal layer that overlaps the second surface 5a of the second substrate 5 (second substrate side layer 23; see also FIG. 2), and a metal layer that overlaps the surface of the intermediate layer 7 on the second substrate 5 side. (second intermediate layer 27; see also FIG. 1) are joined.
  • Bonding modes other than those shown include, for example, a mode in which the first substrate 3 and the intermediate layer 7 are bonded by an insulating layer interposed between them, and a mode in which the first substrate 3 and the intermediate layer 7 are bonded in direct contact with each other. (direct bonding).
  • the insulating layer may be an inorganic material (eg, SiO 2 ) or an organic material (eg, resin). Further, a metal layer and an insulating layer may be in close contact with each other between the first substrate 3 and the intermediate layer 7. Naturally, these other bonding modes may also be applied to bonding the second substrate 5 and the intermediate layer 7.
  • the bonding mode between the first substrate 3 and the intermediate layer 7 and the bonding mode between the first substrate 3 and the intermediate layer 7 may be different from each other.
  • the substrate on which the external electrode 15 is provided (the second substrate 5 in the illustrated example) and the intermediate layer 7 are bonded by a metal layer, while the other substrate (the first substrate 3 in the illustrated example)
  • the bond between the intermediate layer 7 and the intermediate layer 7 may be made by an insulating layer or by direct bonding.
  • the bonding manner between the substrate (3 or 5) and the intermediate layer 7 may be different between mutually different regions in a plan view.
  • the vibration part 9 and the substrate (second substrate 5 in the illustrated example) on which the external electrode 15 is provided are bonded by a metal layer, while the frame part 11 and the substrate are bonded by an insulating layer. Or it may be done by direct bonding.
  • first metal layer 17 and the second metal layer 19 will be explained later along with the first substrate 3, intermediate layer 7, and second substrate 5.
  • the mode of vibration of the vibrating section 9 (unless otherwise specified, the vibration intended for use) may be various. From another point of view, the configurations of the vibrating section 9 and the excitation electrode 13 may have various configurations.
  • vibration modes include thickness shear vibration, thickness longitudinal vibration, spread vibration, length vibration, bending vibration, torsional vibration, and contour shear vibration.
  • the vibration mode may be one that generates an elastic wave (for example, SAW: Surface Acoustic Wave).
  • SAW Surface Acoustic Wave
  • the mode of vibration is not limited to one in which the entire vibrating part 9 vibrates in the thickness direction, but a part of the vibrating part 9 in the thickness direction vibrates. It's okay.
  • the material of the vibrating part 9 may be, for example, entirely made of piezoelectric material (as shown in the figure), or only a part of it may be made of piezoelectric material. It may be configured by The latter includes, for example, a mode in which the vibrating section 9 is composed of a piezoelectric layer through which elastic waves propagate and another layer laminated on the piezoelectric layer.
  • the specific material of the piezoelectric body may also be various depending on the vibration mode used.
  • the material of the piezoelectric body may be single crystal or polycrystal.
  • the former include quartz, lithium tantalate single crystal, and lithium niobate single crystal.
  • the latter include various ceramics.
  • cut angle of the single crystal is also arbitrary.
  • cut angles of crystal include AT cut, SC cut, and BT cut used for thickness shear vibration, and CT cut and DT cut used for contour shear vibration.
  • the pair of excitation electrodes 13 may be opposed to each other with the vibrating part 9 in the thickness direction or in other directions (as shown in the figure). example), may be located on one surface (plane) of the vibrating section 9.
  • the latter includes, for example, a pair of comb-teeth electrodes that excite elastic waves.
  • thickness shear vibration is a vibration mode in which two surfaces facing oppositely to each other in the thickness direction (D3 direction) vibrate so as to slide relative to each other.
  • an AT-cut crystal piece has an axis rotated from the Z axis (optical axis) and the Y axis (mechanical axis) around the This is a cut angle where the thickness direction is the Y' axis (from another perspective, the front and back surfaces are parallel to the X axis and the Z' axis), where the Z' axis and the Y axis' are taken as the Z' axis and the Y axis'.
  • the direction of vibration (from another perspective, the direction of the crystal) and the configuration of the vibrator 1 (vibrating section 9) is arbitrary.
  • the direction of thickness shear vibration (X-axis direction) may be the D1 direction, the D2 direction, or a direction inclined thereto.
  • a mode in which the D2 direction is the direction of thickness shear vibration may be taken as an example, unless otherwise specified.
  • the shape of the vibrating part 9 is arbitrary.
  • the vibrating section 9 may have a flat plate shape having a substantially constant thickness as a whole (as shown in the figure), or may have a so-called mesa shape or an inverted mesa shape.
  • the flat plate shape and/or constant thickness refers to, for example, an overlapping area where the vibrating part 9 and the outer periphery (outer periphery area 3b) of the first recess 14 overlap (or a joining area where both are joined), which will be described later.
  • the difference between the average thickness of the excitation section 9a and the average thickness of the excitation section 9a is within ⁇ 5% of the average thickness of the excitation section 9a, and/or the difference between the minimum thickness and the maximum thickness of the excitation section 9 is within ⁇ 5% of the average thickness of the excitation section 9a. It means that it is within ⁇ 5% of the thickness.
  • a region (mesa portion) that roughly coincides with the arrangement region of the excitation electrode 13 is thicker than the outer peripheral region.
  • the difference between the average thickness of the mesa portion and the average thickness of its outer peripheral region may be greater than 5% and/or may be 40% or less.
  • the inverted mesa type for example, has a shape in which a region (inverted mesa portion) including the arrangement region of the excitation electrode 13 is thinner than its outer peripheral region.
  • the specific shapes of the mesa portion and the inverted mesa portion are also arbitrary.
  • the planar shape of the vibrating part 9 is also arbitrary.
  • the planar shape of the vibrating section 9 may be rectangular (for example, rectangular or square) (as shown in the figure), circular, elliptical, or polygonal (excluding rectangular shapes). good.
  • the vibrating section 9 may have a shape having a longitudinal direction and a transverse direction (for example, a rectangular shape or an elliptical shape), or a shape that cannot be distinguished from each other (for example, a circular shape or a square shape). There may be.
  • the ratio between the length in the longitudinal direction and the length in the transverse direction is also arbitrary.
  • the ratio of the former to the latter may be 1.14 to 1.39:1, or 1.26:1.
  • the relationship between the shape of the vibrating part 9 and the crystal direction is arbitrary.
  • the direction of thickness shear vibration may be the longitudinal direction or the lateral direction; It may be in an inclined direction.
  • the ratio of the length in the longitudinal direction and the length in the lateral direction in the previous paragraph may be applied to an embodiment in which the direction of thickness shear vibration and the longitudinal direction match.
  • the vibrator 1 can be packaged in a wafer state by stacking three layers (3, 5, and 7).
  • the vibrator 1 may be of WLP type.
  • processing can be performed to adjust the thickness of the vibrating section 9 in a wafer state.
  • the thickness of the vibrating part 9 can be processed to an extremely small thickness using, for example, plasma CVM (Chemical Vaporization Machining) that can be processed with high precision (for example, ⁇ 5 nm).
  • plasma CVM Chemical Vaporization Machining
  • the vibrating section 9 may be made relatively thin.
  • the vibrating portion 9 may be 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, or 5 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • the above-mentioned dimensions are applied to the formula for the AT cut resonance frequency described above, it is approximately 167 MHz or more and 334 MHz or less, or 278 MHz or more and 334 MHz or less.
  • a pair of pad electrodes 29 (a first pad electrode 29A and a second pad electrode 29B) and a pair of test electrodes 31 (a first test electrode 31A and a second test electrode) are located on the +D3 side of the vibrating section 9. 31B) and two wiring sections 35.
  • a multifunctional electrode 33 located on the -D3 side of the vibrating section 9 and including a second excitation electrode 13B.
  • the pair of pad electrodes 29 contributes to the connection between the pair of excitation electrodes 13 and the pair of external electrodes 15, for example.
  • the pair of test electrodes 31 contribute, for example, to connecting a test device for testing the characteristics of the vibrating section 9 to the pair of excitation electrodes 13 during the manufacturing process.
  • a part of the multifunctional electrode 33 functions as the second excitation electrode 13B, and the other part functions as the conductor between the second excitation electrode 13B and the +D3 side conductor of the vibrating part 9, and the first part of the vibrating part 9. Contributes to bonding to the substrate 3.
  • Various conductors (13A, 29, 31, and 35) located on the +D3 side of the vibrating section 9 are included in the second intermediate layer 27 described above.
  • the multifunctional electrode 33 located on the ⁇ D3 side is included in the first intermediate layer 25 described above.
  • the shape and dimensions of the first excitation electrode 13A are arbitrary.
  • the shape of the first excitation electrode 13A is circular (example in FIG. 1), elliptical (see FIG. 7), rectangular (for example, rectangular or square, see FIG. 8A), or polygonal (excluding rectangle).
  • the first excitation electrode 13A may have a shape having a longitudinal direction and a transversal direction (for example, a rectangular shape or an elliptical shape), or a shape that cannot be distinguished from each other (for example, a circular shape or a square shape). ).
  • the ratio between the length in the longitudinal direction and the length in the transverse direction is also arbitrary.
  • the ratio of the former to the latter may be 1.14 to 1.39:1, or 1.26:1.
  • the relationship between the shape of the first excitation electrode 13A and the crystal direction is arbitrary. Normally, in an embodiment in which the first excitation electrode 13A has a longitudinal direction and a lateral direction, the direction of thickness shear vibration (X-axis direction) is the longitudinal direction. The ratio between the length in the longitudinal direction and the length in the transverse direction in the previous paragraph may be applied to such embodiments.
  • the positional relationship between the first excitation electrode 13A and the vibrating section 9 is also arbitrary.
  • the geometric center of the first excitation electrode 13A may be coincident with the geometric center of the vibrating section 9 (as shown in the figure), or may be shifted from the geometric center.
  • the longitudinal direction of the first excitation electrode 13A is coincident with the longitudinal direction of the vibrating section 9. (examples in FIGS. 7 and 8A), or they do not have to match.
  • the positional relationship of the first excitation electrode 13A with respect to the mesa part and the inverted mesa part is also optional.
  • the pair of pad electrodes 29 are electrically connected to the pair of excitation electrodes 13. Further, each of the pair of pad electrodes 29 faces the second substrate 5 side (+D3 side), and can be bonded to the conductor of the second substrate 5 (for example, the second substrate side layer 23). With this configuration, the pair of excitation electrodes 13 and the pair of external electrodes 15 included in the second substrate 5 are electrically connected.
  • the first pad electrode 29A is connected to the first excitation electrode 13A. Specifically, since both are located on the +D3 side of the vibrating section 9, they are connected by the wiring section 35 located on the +D3 side of the vibrating section 9.
  • the second pad electrode 29B is connected to the second excitation electrode 13B. Specifically, both are connected via a region of the multifunctional electrode 33 other than the second excitation electrode 13B (outer electrode 33a).
  • the manner of conduction between the outer electrode 33a and the second excitation electrode 13B (conduction between the front and back sides of the vibrating section 9) will be described later (Section 2.4).
  • the shape and position of the pair of pad electrodes 29 are arbitrary.
  • the shape of the pad electrode 29 may be rectangular (as shown) or circular.
  • the pad electrode 29 may be separated from the outer edge of the vibrating section 9 (as in the example of FIG. 1), or may extend to the outer edge of the vibrating section 9 (see FIG. 8A).
  • the shape, size, and position of the pair of pad electrodes 29 may be rotationally symmetrical with respect to the center of the vibrating section 9 (example in FIG. It may be symmetrical about the center line (see FIG. 8A), or such a relationship may not hold.
  • the pair of pad electrodes 29 may be located on both sides of the pair of excitation electrodes 13 in a predetermined direction (example in FIG. 1), or may be located on one side of the pair of excitation electrodes 13 in a predetermined direction. (See FIG. 8A).
  • the direction in which the pair of pad electrodes 29 are arranged is arbitrary.
  • the above-mentioned predetermined direction is also arbitrary.
  • the predetermined direction may be viewed schematically as the direction of vibration and/or the longitudinal direction of the vibrating section 9, or viewed in more detail as the direction of vibration and/or the longitudinal direction of the vibrating section 9.
  • it may be regarded as a direction (diagonal direction) that intersects with the longitudinal direction of the vibrating section 9.
  • the above-mentioned predetermined direction is not limited to the longitudinal direction, and may be the lateral direction.
  • the position of the pair of pad electrodes 29 is a position that restricts the vibration of the vibrating part 9, so there is a high possibility that it will affect the vibration characteristics.
  • the vibrating section 9 is fixed to the first substrate 3, for example, over substantially the entire surface that is on the outer peripheral side of the first recess 14. Therefore, the influence of the position of the pair of pad electrodes 29 on vibration is relatively low. From another point of view, there is a high degree of freedom in designing the pair of pad electrodes 29 in relation to vibration characteristics.
  • the pair of inspection electrodes 31 are electrically connected to the pair of excitation electrodes 13. Further, each of the pair of inspection electrodes 31 faces the +D3 side. Therefore, for example, before the second substrate 5 is bonded to the intermediate layer 7, a voltage can be applied to the pair of excitation electrodes 13 by abutting a probe against the pair of test electrodes 31. Thereby, the characteristics of the vibrating section 9 can be tested.
  • the first inspection electrode 31A is connected to the first excitation electrode 13A. Specifically, since both are located on the +D3 side of the vibrating section 9, they are connected by the wiring section 35 located on the +D3 side of the vibrating section 9.
  • the second inspection electrode 31B is connected to the second excitation electrode 13B. Specifically, both are connected via a region of the multifunctional electrode 33 other than the second excitation electrode 13B (outer electrode 33a).
  • the shape and position of the inspection electrode 31 are arbitrary.
  • the above description of the shape and position of the pad electrode 29 may be applied to the shape and position of the test electrode 31.
  • the shape, dimensions, and position of the test electrode 31 may be symmetrical to the shape, dimension, and position of the pad electrode 29 with respect to the center line of the vibrating section 9 that is parallel to the D1 direction or the D2 direction. (Example in FIG. 1), it may be rotationally symmetrical with respect to the center of the vibrating section 9, or such a relationship may not hold.
  • the pair of inspection electrodes 31 may not be provided (see FIG. 8A). In this case as well, inspection can be performed by abutting the probe against the pad electrode 29. For example, unlike the pad electrode 29, the inspection electrode 31 is not bonded to the conductor of the second substrate 5. However, bonding may be performed.
  • the multifunctional electrode 33 extends over almost the entire -D3 side surface of the vibrating section 9. From another point of view, the multifunctional electrode 33 has a so-called solid pattern.
  • a solid pattern is, for example, a pattern that basically spreads over a relatively wide range without any gaps. With such a configuration, the multifunctional electrode 33 has the second excitation electrode 13B and the outer electrode 33a that contributes to conduction and bonding.
  • the outer electrode 33a contributes to conduction between the second excitation electrode 13B and the conductor on the +D3 side of the vibrating section 9 (the second pad electrode 29B and the second test electrode 31B), and also contributes to the conduction between the second excitation electrode 13B and the +D3 side conductor of the vibrating section 9 (second pad electrode 29B and second test electrode 31B). It contributes to bonding with the first substrate 3.
  • the multifunctional electrode 33 does not have to be a solid pattern that extends over the entire -D3 side surface of the vibrating section 9.
  • the multifunctional electrode 33 has a solid pattern, part or all of its outer edge may be separated from the outer edge of the vibrating section 9.
  • the solid pattern includes, for example, a region overlapping almost the entire excitation electrode 13 and a region overlapping a part of the outer circumferential region 3b around the first recess 14, and is 80% or more of the area of the vibrating section 9. may be occupied.
  • the multifunctional electrode 33 includes a second excitation electrode 13B, an outer electrode (33a) that surrounds the second excitation electrode 13B and is separated from the outer edge of the second excitation electrode 13B, and a wiring section that connects the two. It may have. From another point of view, an annular slit (partly interrupted by the wiring part) may be formed between the second excitation electrode 13B and the outer electrode 33a.
  • the second excitation electrode 13B may have a shape that generally matches the shape of the first excitation electrode 13A in plan view.
  • the multifunctional electrode 33 includes a portion that contributes to electrical connection between the second excitation electrode 13B and the second pad electrode 29B (and/or the second inspection electrode 31B), and a portion that contributes to the electrical connection between the second excitation electrode 13B and the second pad electrode 29B (and/or the second inspection electrode 31B), and the first substrate of the vibrating section 9.
  • the portions that contribute to bonding to No. 3 may be separated from each other and electrically disconnected. In this case, the latter may be electrically floating or may be provided with a reference potential.
  • the multifunctional electrode 33 on the -D3 side of the vibrating section 9 is included in the first intermediate layer 25 described above. Further, various conductor layers (13A, 29, 31, and 35) on the +D3 side of the vibrating section 9 are included in the second intermediate layer 27. Therefore, in this section, the terms first intermediate layer 25 and second intermediate layer 27 may be used for convenience.
  • the various conductor layers (13A, 29, 31 and 35) located on the +D3 side of the vibrating section 9 may have the same material and thickness (as in the example of FIG. 3), or may have different material and/or thickness. may be different from each other (see FIG. 13C).
  • the pad electrode 29 (and the inspection electrode 31) has the same metal layer as the metal layer that constitutes the first excitation electrode 13A, on the metal layer
  • An example is an embodiment in which the first excitation electrode 13A has another metal layer that the first excitation electrode 13A does not have.
  • the multifunctional electrode 33 located on the -D3 side of the vibrating section 9 may have the same material and thickness throughout (example in FIG. 3), or may have different material and/or thickness depending on the region.
  • the size may be different. Examples of the latter embodiment include, for example, a mode in which the second excitation electrode 13B and the outer electrode 33a are made of different materials and/or thicknesses, similar to the +D3 side.
  • the conductor layer (13A, 29, 31, and 35) on the +D3 side and the conductor layer on the -D3 side (33) may have the same material and thickness (as in the example of FIG. 3), or may have different materials and/or thicknesses. Even in the case where the conductor layer does not have the same material and thickness throughout at least one of the +D3 side and the -D3 side, predetermined regions (for example, excitation electrodes 13 or other regions) are compared. In this case, the materials and/or thicknesses may be the same or different.
  • the thickness of the excitation electrode 13 may be finely adjusted after being bonded to the first substrate 3, for example, in order to adjust the frequency. In determining whether the thicknesses are the same, the influence of such fine adjustment shall be ignored. Furthermore, for example, the influence of pressure and heating upon joining three layers (3, 5, and 7) will also be ignored. The same applies to the conductor layers of the first substrate 3 and the second substrate 5.
  • each layer (25 or 27) may be composed of one metal layer, or may be composed of two or more metal layers (example in FIG. 3).
  • a predetermined layer for example, 25 or 27
  • the material is the same over a predetermined area, for example, the number of laminated metal layers and
  • the material of each metal layer (and the ratio of the thicknesses of the metal layers) is the same. The same applies to other layers.
  • the first intermediate layer 25 includes a lower layer 25a that contacts (directly overlaps) the vibrating section 9, and an upper layer 25b that overlaps the lower layer 25a.
  • the upper layer 25b is made of, for example, a material that has higher conductivity than the material of the lower layer 25a, and is also thicker than the lower layer 25a.
  • the lower layer 25a contributes to improving the bonding strength between the upper layer 25b and the vibrating section 9, for example.
  • the laminated structure may be intended to have a different effect from the above-mentioned effect.
  • the specific materials for the lower layer 25a and the upper layer 25b are arbitrary.
  • materials for the lower layer 25a include chromium (Cr), titanium (Ti), nickel (Ni), and alloys containing one or more of these as main components.
  • materials for the upper layer 25b include gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), aluminum (Al), and alloys containing one or more of these as main components.
  • the second intermediate layer 27 includes, in order from the vibrating part 9 side, a lower layer 27a, an upper layer 27b, a first bonding layer 27e, and a second bonding layer 27f.
  • the first excitation electrode 13A and the wiring section 35 are configured, for example, of only the lower layer 27a and the upper layer 27b among the four layers described above.
  • the pad electrode 29, the inspection electrode 31, and the portion of the second intermediate layer 27 that overlaps the frame portion 11 are constituted by, for example, the four layers described above.
  • first intermediate layer 25 In the above description of the material of the first intermediate layer 25, the terms “first intermediate layer 25,” “lower layer 25a,” and “upper layer 25b” are replaced with “second intermediate layer 25,” to the extent that there is no contradiction.
  • the terms ⁇ side layer 27'', ⁇ lower layer 27a'', and ⁇ upper layer 27b'' may be substituted for the second intermediate layer 27, respectively.
  • first intermediate layer 25 “lower layer 25a,” and “upper layer 25b” are replaced with "first intermediate layer 25,” “lower layer 25a,” and “upper layer 25b,” to the extent that no contradiction occurs.
  • second intermediate layer 27 “first bonding layer 27e”, and “second bonding layer 27f” may be substituted for the second intermediate layer 27, respectively.
  • FIG. 5 is a perspective view of the vibrating section 9.
  • the conductor on the +D3 side of the vibrating section 9 is also shown by a dotted line.
  • FIG. 6A is a sectional view taken along the line VIa-VIa in FIG. 5.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb in FIG. 5.
  • the vibrating section 9 has a first through hole 9h.
  • the connection conductor 37 By disposing the connection conductor 37 in the first through hole 9h, the conductor layer on the +D3 side of the vibrating section 9 and the conductor layer on the -D3 side of the vibrating section 9 are electrically connected.
  • the configuration of the connecting conductor 37 is arbitrary.
  • it may be a columnar conductor filled in the first through hole 9h (as shown in the figure), or it may be a layered conductor that overlaps the inner surface of the first through hole 9h.
  • the entire columnar conductor may be made of one type of material, or may be made of two or more types of materials. Examples of the latter embodiment include, for example, an embodiment in which the outer circumferential surface and the interior are made of different materials (the example in FIG. 3).
  • the layered conductor may be entirely composed of one type of material, or may be composed of two or more types of materials. The latter includes a mode in which a layer in contact with the inner surface of the first through hole 9h and another layer overlapping the layer are provided.
  • the material of the connection conductor 37 may be the same as or different from the material of the conductor layer on the +D3 side and/or the -D3 side.
  • connection conductor 37 has an outer peripheral layer made of the same material as the first bonding layer 27e and an inner columnar part made of the same material as the second bonding layer 27f.
  • extraction conductor 41 described later is made of the same material as the material of two or more conductor layers overlapping with the +D3 side surface of the second substrate 5 is illustrated.
  • the position, shape, and dimensions of the first through hole 9h are arbitrary.
  • the first through hole 9h is located directly below the second pad electrode 29B.
  • the excitation electrode 13 side is closer to the geometric center of the second pad electrode 29B (more specifically, for example, the second pad electrode 29B is located closer to the excitation electrode 13 than the geometric center of the second pad electrode 29B with respect to the longitudinal direction and/or vibration direction of the vibrating section 9. It is located closer to the excitation electrode 13 than the geometric center.
  • the first through hole 9h related to the second pad electrode 29B is formed in the direction in which the second pad electrode 29B and the excitation electrode 13 are arranged (in other words, in the longitudinal direction of the vibrating section 9 and/or in the vibration direction). It has a slit shape that extends in a direction that intersects (for example, perpendicularly) with the direction of .
  • the first through hole 9h By locating the first through hole 9h directly under the second pad electrode 29B, for example, the pattern of the conductor layer on the +D3 side is simplified, and the area of the conductor layer can be easily reduced. Ru. Furthermore, since the first through hole 9h is relatively located on the side of the excitation electrode 13, the first through hole 9h has an effect of blocking the transmission of stress between the pad electrode 29 and the excitation part 9a, for example. Therefore, the influence of fixing the pad electrode 29 and the second substrate 5 on the vibration of the excitation section 9a is reduced. This effect is improved by having the first through hole 9h in the form of a slit extending in a direction intersecting the direction in which the second pad electrode 29B and the excitation electrode 13 are arranged.
  • first through hole 9h has a slit shape, it is easy to ensure the length of the inner circumferential surface of the first through hole 9h in plan view, so that the connecting conductor in the first through hole 9h can be easily secured. 37 and the conductor layer on the +D3 side or -D3 side can be easily ensured.
  • the position, shape, and dimensions of the first through hole 9h may be different from those described above. Examples are given below.
  • the first through hole 9h does not need to be located directly under the second pad electrode 29B.
  • the connection conductor 37 and the second pad electrode 29B may be connected, for example, by a wiring portion located on the +D3 side.
  • the first through hole 9h is located at the geometric center of the second pad electrode 29B in the direction in which the second pad electrode 29B and the excitation electrode 13 are lined up (from another point of view, the longitudinal direction and/or vibration direction of the vibrating section 9). Alternatively, it may be located on the opposite side of the excitation electrode 13 with respect to the geometric center.
  • the shape of the first through hole 9h in plan view may be circular, elliptical (difficult to perceive as a slit shape), square, or rectangular (difficult to perceive as a slit shape). .
  • first through hole 9h related to the second pad electrode 29B has been described, the above description regarding the position, shape, and dimensions of the first through hole 9h may be applied to the first through hole 9h related to the second inspection electrode 31B as appropriate. It may be used for hole 9h.
  • the shape and dimensions of the vertical cross section (the cross section shown in FIGS. 6A and 6B) of the first through hole 9h are also arbitrary. These figures exemplify a tapered shape in which the diameter becomes smaller toward the -D3 side. Unlike the illustrated example, the shape of the vertical cross section of the first through hole 9h may be, for example, a shape having a constant diameter, or a shape in which the diameter becomes smaller toward the center in the thickness direction of the vibrating section 9. (a shape having two tapered shapes) or a multi-stage shape. Further, the tapered shape may be formed due to the material of the vibrating part 9 having anisotropy with respect to etching, or may be formed intentionally by adjusting the irradiation mode of the laser beam. It may also be formed.
  • the slit shape can be said to be a shape in which the length in the first direction (D1 direction) is longer than the length in the second direction (D2 direction) perpendicular to the first direction.
  • the slit shape may, for example, extend with an essentially constant width (excluding the ends).
  • the ratio between the length (first direction) and width (second direction) of the slit may be set as appropriate; for example, the length may be at least twice the width, at least three times, or at least five times the width. .
  • the taper angle (angle formed by two inner surfaces) of the tapered shape in the longitudinal section perpendicular to the longitudinal direction (D1 direction) is ⁇ 1. do.
  • the taper angle of the tapered shape in the longitudinal section perpendicular to the transverse direction (D2 direction) is defined as ⁇ 2.
  • ⁇ 1 may be made larger than ⁇ 2.
  • the inclination angle of the inner surface of the first through hole 9h with respect to the +D3 side surface of the vibrating part 9 is that the inclination angle of the inner surface of the first through hole 9h in the longitudinal section perpendicular to the longitudinal direction (D1 direction) is the average of the two inner surfaces.
  • the first through hole 9h may be formed by single-sided etching from the +D3 side of the vibrating section 9.
  • a tapered shape is formed due to the anisotropy of the material of the vibrating part 9 with respect to etching.
  • the vibrating section 9 is made of a single crystal, a crystal plane is exposed by etching and forms the inner surface of the first through hole 9h.
  • the angle that the crystal plane makes with the plane on the +D3 side is determined by the crystal structure.
  • new crystal planes may appear, coexisting with the previously appearing crystal planes, or replacing the previously appearing crystal planes.
  • the orientation of the slits must be appropriately set to match the direction of the crystal.
  • the D1 direction, the D2 direction, and the D3 direction are the Z'-axis direction, the X-axis direction, and the Y'-axis direction, respectively.
  • the longitudinal direction of the slit may be the D1 direction (Z'-axis direction) as in the illustrated example.
  • ⁇ 1 may be increased by a difference of 20° or more with respect to ⁇ 2. Note that if the crystal plane does not clearly appear at the end (short side) of the slit, the taper angle of the inner surface corresponding to the long side of the slit will be relatively It may be determined whether or not the size is set to be large.
  • FIG. 6C is a sectional view showing another example of conduction between the front and back sides of the vibrating section 9, and corresponds to FIG. 6A. Note that, for convenience, the vibrating part 9 according to this conduction mode may be referred to as the vibrating part 9A. Further, in this figure, the first inspection electrode 31A is not shown (or is not actually provided).
  • the front and back sides of the vibrating part 9 are electrically connected by a layered connection layer 38 that overlaps the outer peripheral surface (side surface) of the vibrating part 9A.
  • the conduction in the first through hole 9h and the conduction in the side surface of the vibrating section 9 may be used together.
  • connection layer 38 includes a region extending from the edge on the +D3 side to the edge on the -D3 side in a partial area of the outer circumferential surface of the vibrating part 9A in a plan view.
  • the second pad electrode 29B and the multifunctional electrode 33 are connected.
  • the connection layer 38 may have only a region located on the outer peripheral surface of the vibrating section 9A, or in addition to this region, a region located on the +D3 side of the vibrating section 9A and/or a region located on the -D3 side of the vibrating section 9A. It may also include areas located on the sides.
  • connection layer 38 that connects the second inspection electrode 31B and the multifunctional electrode 33 is also provided. Note that, below, only the connection layer 38 that connects the second pad electrode 29B and the multifunctional electrode 33 will be explained; may be used as appropriate.
  • connection layer 38 may be located on any one or more of the ⁇ D2 side, +D2 side, +D1 side, and ⁇ D1 side of the outer peripheral surface. From another point of view, the relationship between the side surface on which the connection layer 38 is located and the longitudinal direction and/or vibration direction of the vibrating portion 9A is arbitrary. In the example of FIG. 3, the connection layer 38 has a region located on the side surface on the +D2 side.
  • the side surface on the +D2 side is the side surface (end surface) on one end side in the longitudinal direction and/or vibration direction of the vibrating part 9A, and/or the second pad electrode 29B (and second test electrode 31B) with respect to the excitation electrode 13.
  • connection layer 38 may include a region located on the side surface on the +D1 side (the side where the second pad electrode 29B is located in the transverse direction of the vibrating section 9A) in addition to or in place of the side surface on the +D2 side. .
  • the range in the D1 direction of the region located on the side surface on the +D2 side of the connection layer 38 and the range in the D1 direction of the second pad electrode 29B may be the same, or the former may be part of the latter. The latter may be located in a part of the former, or they may be shifted from each other.
  • the connection layer 38 may have a shape that extends the second pad electrode 29B toward the +D2 side, or may extend from the second pad electrode 29B like the wiring section 35. It may have a shape.
  • the side surface on the +D2 side is taken as an example, the same applies to the side surface on the +D1 side.
  • connection layer 38 are also arbitrary.
  • the material and/or thickness of the connection layer 38 is the same as the material and/or thickness of a part or all of the region of the conductor layer on the +D3 side (and/or -D3 side) of the vibrating section 9 in a plan view. There may be one or different.
  • the side surface of the vibrating section 9 where the connection layer 38 is located may be, for example, an inclined surface that is inclined such that the side closer to -D3 (the first substrate 3 side) is located outside the vibrating section 9. In this case, for example, the reliability of the connection between the conductor layers at the ridge line between the side surface on the +D2 side and the surface on the +D3 side is improved.
  • the slope of the side surface of the vibrating part 9 as described above is formed because the material of the vibrating part 9 has anisotropy with respect to etching, similar to the inner peripheral surface of the first through hole 9h. or may be formed intentionally by adjusting the irradiation mode of laser light.
  • connection layer 38 has a region located on one side (+D2 side) in a predetermined direction (for example, the longitudinal direction and/or the vibration direction of the vibrating part 9A), and has a region located on the side surface on the other side ( ⁇ D2 side) in the predetermined direction. Assume an embodiment that does not have a region located on the side (side).
  • the inclination angle ⁇ 3 of the side surface on the +D2 side with respect to the normal line of the surface on the +D3 side of the vibrating section 9 may be made larger than the inclination angle ⁇ 4 of the side surface on the -D2 side with respect to the normal line.
  • the effect described in the previous paragraph is improved compared to the case where the relationship between angles ⁇ 3 and ⁇ 4 is opposite to the above (this aspect is also included in the technology according to the present disclosure).
  • the direction of each part of the vibrating part 9A (in other words, the direction of the orthogonal coordinate system D1D2D3) is set according to the direction of the crystal, and the above-mentioned An angular relationship like this may be established.
  • the outer circumferential surface of the AT-cut vibrating section 9A is formed by single-sided etching from the +D3 side (Y' axis direction)
  • the +D2 side (the side surface where the connection layer 38 is located) is the -Z' side. may be considered.
  • ⁇ 3 is about 56° and ⁇ 4 is about 32°, although it depends on the degree of progress of etching.
  • ⁇ 3 may be increased by a difference of 15° or more compared to ⁇ 4.
  • the first through hole 9h does not have to have a uniform slope in the D3 direction. That is, there is a first tapered portion in which the opening gradually narrows from the surface on the first substrate 3 side toward the second substrate 5 side, and an opening in which the opening gradually narrows from the surface on the second substrate 5 side toward the first substrate 3 side.
  • the first through hole 9h may include a second tapered portion that gradually becomes narrower.
  • the shape and dimensions in plan view may be applied to each of the +D3 side surface and -D3 side surface, or to the maximum shape or maximum dimension when both are viewed in plan. may also be applied.
  • the frame portion 11 surrounds the vibrating portion 9 in plan view and is spaced from the outer edge of the vibrating portion 9 over its entire circumference. As long as this requirement is met, the material, shape, and dimensions of the frame portion 11 are arbitrary.
  • the material of the frame portion 11 may be the same as the material of the vibrating portion 9, or may be different.
  • the thickness of the frame portion 11 may be (substantially) the same as the thickness of the vibrating portion 9 (as shown in the figure), or may be different.
  • the thickness of the vibrating part 9 may be different from the thickness of the frame part 11 (for example, the maximum thickness if the thickness is not constant). If not, for example, the thickness may be thinner than the maximum thickness.
  • the description of the material of the vibrating part 9 may be applied to the material of the frame part 11. Further, in an embodiment in which the material of the frame portion 11 is different from the material of the vibrating portion 9, the frame portion 11 may not include a piezoelectric material, and the type (and cut angle) of the piezoelectric material of the vibrating portion 9 may be different. Piezoelectric bodies of different types (and cut angles) may be included. For specific examples of the material of the frame portion 11 that is different from the material of the vibrating portion 9, the description of specific examples of the materials of the first substrate 3 and the second substrate 5 may be used.
  • the frame portion 11 surrounds the vibrating portion 9 over its entire circumference (over 360°) in a plan view.
  • the frame portion 11 may be partially cut off.
  • This interrupted portion may be used, for example, to arrange a conductor that connects the inside and outside of the vibrator 1 in a manner different from the illustrated example.
  • the frame portion 11 has a circumference of 3/4 (270°) or more, 7/8 (315°) based on the length of the outer edge of the vibrating portion 9 (or the angular range around the geometric center of the vibrating portion 9). If it extends over 15/16 circumferences (337.5 degrees) or more, it may be considered that the vibrating section 9 is surrounded.
  • the shape of the inner edge of the frame portion 11 may be similar or similar to the shape of the outer edge of the vibrating portion 9 (as shown in the figure), or may be a completely different shape.
  • the shape of the outer edge of the vibrating part 9 and the shape of the inner edge of the frame part 11 are both rectangular (as shown), circular, elliptical, or polygonal (excluding rectangular shapes). Examples include aspects such as: Examples of the latter include, for example, a mode in which the shape of the outer edge of the vibrating portion 9 and the shape of the inner edge of the frame portion 11 are circular-rectangular or elliptical-rectangular.
  • the distance d1 between the inner edge of the frame portion 11 and the outer edge of the vibrating portion 9 may or may not be substantially constant over the entire circumference.
  • the shape and dimensions of the outer edge of the frame portion 11 are, for example, approximately the same as the shape and dimensions (already described) of the outer edge of the vibrator 1 in plan view.
  • the word "inner edge of the frame part 11" is replaced with the word "outer edge of the frame part 11", and the vibration part 9 and the outer edge of the frame portion 11.
  • the term "outer edge of the vibrating part 9" is replaced with the term “inner edge of the frame part 11", and the term “frame part 11
  • the term “inner edge of the frame 11” may be replaced with the term “outer edge of the frame 11” to refer to the relationship between the inner edge of the frame 11 and the outer edge of the frame 11.
  • the width (distance from the inner edge to the outer edge) of the frame portion 11 may be constant or may vary in the circumferential direction.
  • the thickness of the frame portion 11 is, for example, approximately constant over its entirety. From another point of view, the front and back surfaces of the frame portion 11 are planar. However, for example, a concave portion or a convex portion may be provided on a portion of the front surface and/or back surface of the frame portion 11.
  • the front and back surfaces (+D3 side surface and ⁇ D3 side surface) of the frame portion 11 include, for example, the above-mentioned first intermediate layer 25 and second intermediate layer 27 (the area located in the vibrating portion 9). area) is located.
  • no conductor for example, a conductor layer
  • the regions of the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 located in the frame portion 11 are not connected to each other.
  • the conductor may be located on a part or all of the inner circumferential surface and/or the outer circumferential surface in the circumferential direction. Further, as a result, the regions of the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 located in the frame portion 11 may be electrically connected to each other.
  • a conductor may be, for example, a conductor layer overlapping the inner circumferential surface and/or the outer circumferential surface.
  • castellations may be provided at the corners of the first substrate 3 in a plan view, and conduction may be established by conductors placed on the castellations.
  • a through hole like the first through hole 9h, is provided in the frame portion 11 to connect the regions of the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 located in the frame portion 11 to each other. It's okay.
  • the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 are each disposed on the frame portion 11, for example, over the entire circumference (360° around the vibrating portion 9) in a plan view. More specifically, each of the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 extends over the entire front and back surfaces of the frame portion 11, for example.
  • the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 may have a portion separated from the inner edge and/or outer edge of the frame portion 11 in the whole or in part in the circumferential direction of the frame portion 11.
  • the first intermediate layer 25 (or the second intermediate layer 27) may have two or more patterns extending in parallel to each other along the frame portion 11. A region surrounded by 25 where the first intermediate layer 25 is not placed may be formed.
  • the region located in the frame portion 11 (part or all of it) and the region located in the vibrating portion 9 (part or all of it) are the same. may have the same material and thickness (as in the example of FIG. 3), or may have different materials and/or thicknesses.
  • the description of the materials of the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27 described in the description of the conductor located in the vibrating section 9 is the same as that of the first intermediate layer 25 and the second intermediate layer 27. It may be applied to the material of the area located in the frame part 11 of the house.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a specific example of the first substrate-side layer 21 and the second substrate-side layer 23, which is different from FIG. 3.
  • FIG. 9 is a plan view showing a specific example of the first substrate 3 and the first substrate side layer 21 that is different from FIG. 1.
  • the first substrate 3 is, for example, a flat member having a generally constant thickness except that the first recess 14 is formed therein. However, in addition to the first recess 14, the first substrate 3 may have a recess and/or a projection as appropriate on the +D3 side or the -D3 side.
  • the shape and dimensions of the first substrate 3 in a plan view are, for example, approximately the same as the shape and dimensions (described above) of the vibrator 1 in a plan view.
  • the thickness of the first substrate 3 is arbitrary. In the example of FIG. 3, the thickness of the first substrate 3 is greater than the thickness of the second substrate 5 and the thickness of the intermediate layer 7.
  • An example of the thickness of the first substrate 3 in a relatively small vibrator 1 is 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the first substrate 3 is thicker than the thickness of the second substrate 5 and the thickness of the intermediate layer 7, it is possible to stably hold the intermediate layer 7 when thinning it as described later.
  • the thickness of the first substrate 3 is not limited to this relationship. For example, if the thickness is the same as that of the second substrate 5, the stress in the entire vibrator 1 can be balanced and warpage can be suppressed. Furthermore, the influence of stress when mounting the vibrator 1 can also be reduced.
  • the material of the first substrate 3 is arbitrary.
  • the first substrate 3 may be integrally formed of the same material, insulator, or semiconductor as the intermediate layer 7, or may be formed by laminating different materials.
  • Examples of the latter embodiment include, for example, an embodiment including a first layer of an insulator or semiconductor and a metal layer (from another perspective, a shield and/or reinforcing material) overlapping on the ⁇ D3 side with respect to the first layer.
  • the first substrate 3 is constituted by a multilayer substrate.
  • the insulator may be an inorganic material (eg, quartz or ceramic) or an organic material (eg, resin).
  • the semiconductor include silicon (Si) and germanium (Ge).
  • the semiconductor forming the first substrate 3 is, for example, an intrinsic semiconductor that does not contain lattice defects (in a broad sense).
  • semiconductors are essentially free of impurities and/or atomic disorder.
  • the semiconductor may include lattice defects.
  • a part of the first substrate 3 is made of a p-type semiconductor or an n-type semiconductor containing impurities, and is used to configure an electronic element or to connect the inside and outside of the vibrator 1. It may also contribute to conduction.
  • the shape and dimensions of the first recess 14 in plan view are arbitrary.
  • the planar shape of the first recess 14 may be the same, similar, or similar to the shape of the first excitation electrode 13A (as in the example of FIG. 1), or it may be a completely different shape. (See Figure 7).
  • the first recess 14 and the first excitation electrode 13A may coincide, the former may fit in a part of the latter, or the latter may fit in a part of the former. (example in FIG. 3), or each may have regions that do not overlap with each other.
  • the geometric center of the first recess 14 and the geometric center of the first excitation electrode 13A may or may not match.
  • the description of the shape and dimensions of the first excitation electrode 13A may be used to describe the shape and dimensions of the first recess 14 in a plan view, as long as there is no contradiction.
  • the shape may be rectangular or square (see FIGS. 7 and 8A), or polygonal (excluding rectangular shapes).
  • the ratio of the length in the longitudinal direction to the length in the transverse direction may be, for example, 1.14 to 1.39:1 or 1.26:1. This ratio may be applied, for example, to an embodiment in which the direction of thickness shear vibration (X-axis direction) is the longitudinal direction.
  • the shape and dimensions (for example, depth) of the longitudinal section (section parallel to the D3 direction) of the first recess 14 are also arbitrary.
  • the side surfaces of the first recess 14 may be generally parallel to the D3 direction, or may be inclined with respect to the D3 direction.
  • the diameter of the first recess 14 may become larger or smaller toward the +D3 side depending on the inclined side surface.
  • the depth of the first recess 14 is such that, for example, in the intended usage situation, the second excitation electrode 13B can It may be a minimum depth that does not touch the area located on the bottom surface of the first recess 14, or it may be deeper than that.
  • the depth of the first recess 14 may be less than 1/2 of the thickness of the first substrate 3, or may be 1/2 or more of the thickness of the first substrate 3.
  • the first substrate side layer 21 described above On the +D3 side (intermediate layer 7 side) surface of the first substrate 3, for example, the first substrate side layer 21 described above is located.
  • no conductor for example, a conductor layer is located on the outer peripheral surface (side surface) and ⁇ D3 side surface of the first substrate 3.
  • conductors other than the first substrate side layer 21 may be located on the first substrate 3.
  • a metal layer that functions as a shield and/or a reinforcing material may overlap the surface on the -D3 side (as described above, the metal layer may be considered as part of the first substrate 3).
  • a castellation may be formed at a corner of the first substrate 3 in a plan view, and a conductor may be located at this castellation.
  • the first substrate 3 may be provided with the external electrode 15, and the external electrode 15 may be exposed on the -D3 side surface. Note that when providing the external electrode 15 on the first substrate 3, the thickness may be made thinner than that of the second substrate 5 from the viewpoint of forming a through hole.
  • the configuration of the conductor on the -D3 side of the vibrating section 9 and the conductor of the first substrate 3 in this case can be inferred from the configuration of the conductor on the +D3 side of the vibrating section 9 and the conductor of the second substrate 5 in the illustrated example. .
  • the first substrate side layer 21 contributes to bonding the vibrating section 9 to the first substrate 3, for example. Further, the first substrate side layer 21 joins the frame portion 11 and the first substrate 3 over the entire circumference of the frame portion 11, for example, and contributes to sealing of the vibrating portion 9.
  • the shape and dimensions of the first substrate side layer 21 in plan view are arbitrary as long as the above effects are achieved.
  • the first substrate side layer 21 includes an inner region 21e that contributes to the bonding (and conduction) between the vibrating section 9 and the first substrate 3, and an inner region 21e that contributes to the bonding between the frame section 11 and the first substrate 3. It is separated into a contributing outer region 21f. This reduces the possibility of unintended electrical conduction between the multifunctional electrode 33 and other conductors, for example.
  • the first substrate side layer 21 does not have to be separated into an inner region 21e and an outer region 21f as in the other example shown in FIG. In other words, the first substrate side layer 21 may be entirely constituted by one solid pattern.
  • the inner region 21e has, for example, a shape that roughly matches the vibrating portion 9 in plan view (for example, a shape in which 90% or more of the area thereof overlaps with each other).
  • the inner region 21e may, for example, extend outside the vibrating section 9 within a range that does not overlap with the frame portion 11 (or the region located in the frame portion 11 of the first intermediate layer 25) in plan perspective, It may be located inside the outer edge of the vibrating part 9 while maintaining overlap with the multifunctional electrode 33.
  • the description of the shape and dimensions of the vibrating section 9 in a plan view may be applied to the shape and dimensions of the inner region 21e, as long as there is no contradiction.
  • the outer region 21f has, for example, a shape that generally matches the frame portion 11 in plan view (for example, a shape in which 90% or more of the areas thereof overlap with each other).
  • the outer region 21f may, for example, extend inward from the inner edge of the frame portion 11 within a range that does not overlap with the vibrating portion 9 (or the multifunctional electrode 33), or may extend outward from the outer edge of the frame portion 11 in a plan view. It may have spread to In any of the above embodiments, the description of the shape and dimensions of the frame portion 11 in a plan view may be applied to the shape and dimensions of the outer region 21f unless there is a contradiction.
  • the first substrate side layer 21 (outer region 21f) shown in FIG. 1 is separated from the outer edge of the first substrate 3 over the entire circumference. This reduces the possibility of unintended electrical conduction between the multifunctional electrode 33 and other conductors, for example.
  • the first substrate side layer 21 may extend to the outer edge of the first substrate 3, as in another example shown in FIG.
  • the first substrate side layer 21 (inner region 21e) may or may not have a portion overlapping the inner surface of the first recess 14.
  • the former mode includes, for example, a mode in which the first substrate side layer 21 is located on the bottom surface (for example, the entirety thereof) of the first recess 14 (examples in FIGS. 1 and 3), a mode in which the first substrate side layer 21 is located on the bottom surface of the inner surface of the first recess 14, Examples include a mode in which it is located on the outer circumferential surface (for example, the entire bottom surface and the entire outer circumferential surface) (the example in FIG. 4), and a mode in which it is located on the outer circumferential surface (for example, the entire surface) of the first recess 14.
  • the material, thickness, and configuration in the thickness direction of the first substrate side layer 21 are also arbitrary.
  • the first substrate side layer 21 may have the same material and thickness over its entirety (as in the example of FIG. 3), or may have different materials and/or thicknesses depending on the region.
  • Examples of the latter mode include, for example, a mode in which the region overlapping the vibrating section 9 and the region overlapping the frame section 11 (for example, the inner region 21e and the outer region 21f) have different materials and/or thicknesses.
  • the first substrate side layer 21 may be composed of one metal layer, or may be composed of two or more metal layers (example in FIG. 3).
  • the first substrate side layer 21 includes a lower layer 21a that contacts (directly overlaps) the first substrate 3, and an upper layer 21b that overlaps the lower layer 21a.
  • the lower layer 25a and the upper layer 25b of the first intermediate layer 25 are explained by replacing the code "25" with "21”, replacing the word "vibrating section 9" with "first substrate 3", and substituting the lower layer 21a with "first substrate 3". and the upper layer 21b.
  • the materials of the layers (upper layer 25b and upper layer 21b in the example of FIG. 3) constituting the surfaces of the first substrate side layer 21 and the first intermediate layer 25 to be joined to each other may be the same or different from each other. You can leave it there.
  • the boundary between the first substrate side layer 21 and the first intermediate layer 25 (upper layer 25b and upper layer 21b) can be identified by observation using a TEM (Transmission Electron Microscope) or the like. It may be possible, or it may be unspecified. The description in this paragraph may be applied to the second substrate side layer 23 and the second intermediate layer 27.
  • the second substrate 5 is, for example, a generally flat member.
  • the shape and dimensions of the second substrate 5 in a plan view are, for example, approximately the same as the shape and dimensions (described above) of the vibrator 1 in a plan view.
  • the second substrate 5 has a second recess 39 on the second surface 5a on the ⁇ D3 side.
  • the second recess 39 faces the excitation section 9a of the vibrating section 9, thereby facilitating vibration of the excitation section 9a.
  • the second recess 39 is formed in a wider area than the area facing the excitation part 9a. Thereby, for example, the bonding area between the second surface 5a and the intermediate layer 7 can be reduced, and the contact pressure when bonding the two can be increased.
  • the second surface 5a may not have the second recess 39 and may be flat. Further, the second substrate 5 may have a recess and/or a projection as appropriate on the +D3 side or the -D3 side in addition to the second recess 39.
  • the probability of contact between the excitation part 9a and the second surface 5a may be reduced by various methods. Examples are given below.
  • the excitation part 9a may be made thinner than the frame part 11 toward the ⁇ D3 side.
  • a region of the second intermediate layer 27 that contributes to bonding between the intermediate layer 7 and the second surface 5a may be made thicker than the first excitation electrode 13A (example in FIG. 3).
  • the +D3 side surface of the excitation section 9a may be joined to the second surface 5a.
  • the second surface 5a includes a frame region 5aa joined to the frame portion 11, a second recess 39 surrounded by the frame region 5aa, and a second recess 39, as indicated by reference numerals in FIG. It has a pedestal portion 5ab surrounded by.
  • the top surface (-D3 side surface) of the pedestal portion 5ab includes a pad area 5ac joined to the pad electrode 29.
  • the shapes and dimensions of each part are, for example, as follows.
  • the frame-shaped region 5aa has a shape that overlaps almost the entirety (for example, 90% or more) of the frame portion 11 in plan view.
  • Part or all of the inner edge of the frame-shaped region 5aa may coincide with the inner edge of the frame 11, or It may be located inside within a range that does not overlap with 9a), or it may be located outside within a range where the overlap between frame region 5aa and frame portion 11 is maintained.
  • a part or all of the outer edge of the frame-shaped area 5aa may be coincident with the outer edge of the frame part 11, or the frame-shaped area 5aa and the frame It may be located on the inside or outside within the range where the overlap with the portion 11 is maintained.
  • the description of the shape and dimensions of the frame portion 11 in a plan view may be applied to the shape and dimensions of the frame region 5aa unless there is a contradiction.
  • the pedestal portion 5ab has a shape and dimensions that generally overlap with the pad electrode 29 when seen in plan view.
  • part or all of the outer edge of the pedestal portion 5ab may coincide with or be located outside of the outer edge of the pad electrode 29 (as shown in the example of FIG. 3). ), may be located inside.
  • the description of the shape and dimensions of the pad electrode 29 in plan view may be applied to the shape and dimensions of the pedestal portion 5ab unless there is a contradiction.
  • the position of the top surface (-D3 side surface) of the pedestal portion 5ab in the D3 direction is, for example, the same as the position of the ⁇ D3 side surface of the frame portion 11 in the D3 direction. However, the two may be different.
  • the side surface of the second recess 39 may be generally parallel to the D3 direction, or may be inclined with respect to the D3 direction.
  • the diameter of the second recess 39 may become larger or smaller toward the -D3 side depending on the inclined side surface.
  • the depth of the second recess 39 is arbitrary.
  • the depth of the second recess 39 is determined such that the first excitation electrode 13A is located on the bottom surface of the second recess 39 (in the illustrated example, more specifically, on the bottom surface of the second substrate side layer 23 in the intended usage situation). It may be a minimum depth that does not touch the bottom surface of the second recess 39, or it may be deeper than that. Further, for example, the depth of the second recess 39 may be less than 1/2 of the thickness of the second substrate 5, or may be 1/2 or more of the thickness of the second substrate 5.
  • the vibrating section 9 and the second substrate 5 are joined only at the pedestal section 5ab. With this configuration, the space between the +D3 side of the excitation part 9a and the second recess 39 is connected to the space between the outside of the vibration part 9 and the inner peripheral surface of the frame part 11. Thereby, it is possible to suppress the adhesion of dust to the excitation section 9a.
  • the thickness of the second substrate 5 is arbitrary. In the example of FIG. 3, the second substrate 5 is thicker than the intermediate layer 7 and thinner than the first substrate 3.
  • An example of the thickness of the second substrate 5 in a relatively small vibrator 1 is 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the external electrode 15 is arranged on the second substrate 5
  • a through hole is formed that penetrates the second substrate 5 in the D3 direction.
  • through holes can be easily formed and productivity can be improved.
  • the continuity of the extraction conductor 41 located within the through hole can be improved.
  • the material of the second substrate 5 is arbitrary.
  • the above description regarding the material of the first substrate 3 may be applied to the second substrate 5.
  • the second substrate 5 may be integrally formed of an insulator or a semiconductor, or may be formed by laminating different materials. may be configured.
  • the insulator may be an inorganic material (eg, quartz or ceramic) or an organic material (eg, resin). Examples of the semiconductor include silicon (Si) and germanium (Ge).
  • conductors other than those described above may be arranged on the second substrate 5.
  • castellations may be formed at the corners of the second substrate 5 in a plan view, and conductors may be disposed on the castellations. This conductor may contribute to electrical conduction between the second substrate side layer 23 and the external electrode 15, and may be provided instead of or in addition to the lead-out conductor 41.
  • the second substrate side layer 23 for example, generally extends over the entire second surface 5a. Another viewpoint is that the second substrate side layer 23 has a region overlapping with the frame-shaped region 5aa, a region overlapping with the bottom surface of the second recess 39, and a top surface of the pedestal portion 5ab (from another viewpoint, the pad region 5ac). It has an overlapping area. The second substrate side layer 23 does not need to overlap the side surface of the second recess 39 (example in FIG. 3), or may overlap (example in FIG. 4).
  • the region overlapping the frame-shaped region 5aa contributes to bonding the frame portion 11 and the second substrate 5.
  • the region overlapping the top surface of the pedestal portion 5ab contributes to the bonding between the vibrating portion 9 and the second substrate 5, and also contributes to conduction between the pad electrode 29 and the external electrode 15.
  • a region overlapping the bottom surface (and side surface) of the second recess 39 can function as a shield and/or a reinforcing material, for example.
  • the second substrate side layer 23 does not need to extend over the entire second surface 5a.
  • the second substrate side layer 23 may have a region overlapping with the frame-shaped region 5aa and a region overlapping with the pad region 5ac, but may not have a region overlapping with the bottom surface of the second recess 39. Further, for example, the second substrate side layer 23 may be apart from the edge of the second surface 5a.
  • the material, thickness, and configuration in the thickness direction of the second substrate side layer 23 are also arbitrary.
  • the second substrate side layer 23 may have the same material and thickness over its entirety (as in the example of FIG. 3), or may have different materials and/or thicknesses depending on the region. Examples of the latter embodiment include, for example, a mode in which the region bonded to the intermediate layer 7 and the region not bonded have different materials and/or thicknesses.
  • the second substrate side layer 23 may be composed of one metal layer, or may be composed of two or more metal layers (example in FIG. 3).
  • the second substrate side layer 23 includes a lower layer 23a that contacts (directly overlaps) the second substrate 5, and an upper layer 23b that overlaps the lower layer 23a.
  • the lower layer 25a and the upper layer 25b of the first intermediate layer 25 are explained by replacing the code "25" with "23”, replacing the word “vibration section 9" with "second substrate 5", and replacing the lower layer 23a with "second substrate 5". and the upper layer 23b.
  • the position, shape, and dimensions of the external electrode 15 are described in the description of the mounting mode of the vibrator in Section 1.2.
  • the external electrode 15 may be constituted by a conductor layer overlapping the +D3 side surface of the second substrate 5, or may be constituted by the +D3 side surface of the columnar lead-out conductor 41 that penetrates the second substrate 5.
  • the configuration may be such that such a distinction is difficult.
  • the conductor layer may be composed of one metal layer, or may be composed of two or more metal layers.
  • the conductor layer portion of the external electrode 15 is constituted by three metal layers, although no particular reference numerals are given.
  • the specific material is arbitrary. For example, as the material of the layer closest to +D3, the material exemplified as the material of the upper layer 25b may be used. Further, as the materials for the other two layers, the materials exemplified as the materials for the lower layer 25a may be used.
  • the configuration of the extraction conductor 41 may be any configuration (for example, columnar or layered).
  • the shape and dimensions of the extraction conductor 41 (second through hole 5h) are also arbitrary.
  • the second through hole 5h may have a straight columnar shape, or may have a tapered shape such that the diameter becomes smaller toward the +D3 side or the ⁇ D3 side.
  • the shape of the cross section (D1-D2 cross section) of the second through hole 5h may be, for example, circular, elliptical, rectangular, or polygonal (excluding rectangular shape).
  • the positions of the extraction conductor 41 and the external electrode 15 are also arbitrary.
  • the extraction conductor 41 and the external electrode 15 are located on the second surface 5a of the second substrate 5, directly above the pad area 5ac joined to the pad electrode 29. This simplifies the configuration of the second substrate 5, for example.
  • the second through hole 5h is located at a position overlapping the vibrating portion 9 and does not overlap the frame portion 11, the probability that the sealing performance is deteriorated due to the second through hole 5h is reduced. Details such as the positional relationship between the first through hole 9h and the second through hole 5h in the example of FIG. 3 will be described in Section 7.2.
  • the external electrode 15 (and the lead-out conductor 41) may be placed at a position other than directly above the pad area 5ac.
  • Other positions include, for example, a position that does not overlap the pad electrode 29 but overlaps the vibrating part 9, a position that overlaps between the vibrating part 9 and the frame part 11, a position that overlaps the frame part 11, and/or a position that overlaps the frame part 11.
  • the position on the outer circumference side can be mentioned.
  • stress generated when the vibrator 1 is mounted on a circuit board (not shown) causes vibrations through the external electrode 15 and the lead-out conductor 41. The probability of transmission to section 9 is reduced.
  • the second substrate side layer 23 has a pattern extending from a position overlapping the pad area 5ac to an arbitrary position, and the extraction conductor 41 and the external electrode 15 are provided at the arbitrary position. May be provided. Further, for example, the pattern may extend to the above-mentioned castellations, and the external electrode 15 and the pad electrode 29 may be electrically connected by a conductor placed in the castellations. Further, the second substrate 5 may be formed of a multilayer substrate, and the external electrodes 15 may be arranged at appropriate positions.
  • the vibrating portion 9 may, for example, face the entire first recess 14 (examples in FIGS. 1 to 3). Furthermore, the first recess 14 may be closed (sealed) by joining the first substrate 3 and the vibrating section 9 over the entire circumference of the first recess 14.
  • the vibrating section 9 does not need to close the first recess 14 or face the entire first recess 14 .
  • An example is shown below.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a mode in which the vibrating section 9 does not seal the first recess 14. Specifically, this figure is a view of the first substrate 3 and the vibrating section 9 viewed from the +D3 side (the second substrate 5 and the frame section 11 are not shown).
  • the vibrating part 9 does not face the entire first recess 14. Furthermore, the first substrate 3 and the vibrating part 9 are not joined to each other over the entire circumference of the first recess 14.
  • the inside of the first recess 14 and the space on the +D3 side of the vibrating section 9 (for example, inside the second recess 39) are communicated with each other, so that the air pressures therebetween are equal. As a result, for example, the influence of atmospheric pressure differences on vibrations is reduced.
  • the relationship between the shapes, dimensions, and positions of both is arbitrary.
  • the shapes and dimensions of the opposing or non-opposing sections are arbitrary.
  • the shape and dimensions of the region where the vibrating section 9 is supported (and/or bonded) to the first substrate 3 on the outer periphery of the first recess 14 are arbitrary.
  • the portions of the first recess 14 that are not covered by the vibrating portion 9 are provided at two locations with the vibrating portion 9 in between in the D1 direction.
  • the region of the first substrate 3 that supports the vibrating section 9 is divided into two around the first recess 14 .
  • the number of parts of the first recess 14 that are not covered by the vibrating part 9 may be one, or three or more.
  • the area where the first recess 14 (more specifically, its opening (upper part)) is covered by the vibrating part 9 may be, for example, less than 1/2 of the area of the first recess 14, or may be 1/2 or more, 2/3 or more, 4/5, or 9/10 or more of the area of the first recess 14. .
  • the range in the circumferential direction of the overlapping region where the vibrating portion 9 and the outer periphery (outer peripheral region 3b) of the first recess 14 overlap is arbitrary.
  • the overlapping region (joining region) may be 30° or more, 45° or more, based on the length of the outer edge of the vibrating portion 9 or the first recessed portion 14 (or the angular range around the geometric center of the vibrating portion 9 or the first recessed portion 14).
  • the overlapping region surrounds the center of the vibrating section 9 or the first recess 14 .
  • the overlapping region does not need to be continuous, and includes a mode in which the total of the regions extends over an angular range of 180° or more. .
  • FIG. 8A is a plan view showing another example of a mode in which the vibrating section 9 does not seal the first recess 14, and is a view similar to FIG. 7.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line VIIIb-VIIIb of FIG. 8A (however, only a partial range including the first recess 14 is shown).
  • the vibrating part 9 has a width that faces the entire first recess 14, and furthermore, the vibrating part 9 has a width that extends over the entire circumference around the center of the vibrating part 9 (in other words, the first recess 14).
  • the vibrating portion 9 and the outer periphery (outer periphery region 3b) of the first recess 14 overlap (are joined to each other).
  • the vibrating part 9 is provided with a third through hole 9k that penetrates the vibrating part 9 in the thickness direction. Thereby, the inside of the first recess 14 communicates with the +D3 side space (second recess 39) of the vibrating section 9.
  • the number, position, shape, and dimensions of the third through holes 9k are arbitrary.
  • the third through hole 9k may be located in either the arrangement region or the non-arrangement region of the first intermediate layer 25 and/or the second intermediate layer 27.
  • the third through hole 9k may or may not also serve as the first through hole 9h that contributes to conduction.
  • the shape of the third through hole 9k in plan view may not be a slit shape (as shown in the figure), but may be a slit shape.
  • Communication between the first recess 14 and the +D3 side space (second recess 39) of the vibrating section 9 may be achieved by a method other than the above.
  • a slit extending from the edge of the first recess 14 to the outer edge of the vibrating part 9 is provided in the multifunctional electrode 33 and/or the first substrate side layer 21.
  • the first recess 14 and the space on the outer peripheral side of the vibrating part 9 may be made to communicate with each other.
  • the first substrate 3 may be provided with a slit SL that is integrally formed with the first recess 14 and extends to the outer edge of the vibrating section 9 (see FIG. 16). Further, the communication between the first recess 14 and the space (second recess 39) on the +D3 side of the vibrating part 9 may be realized outside the first recess 14 inside the vibrating part 9 in plan view.
  • the first recess 14 may be communicated with the outside by a cantilever-like support (FIG. 20), which will be described later.
  • the specific size of the distance d1 (FIG. 3) between the outer edge of the vibrating section 9 and the inner edge of the frame section 11 is arbitrary.
  • the distance d1 may be less than 1/2 of the width of the frame portion 11 (the width from the inner edge to the outer edge), or may be 1/2 or more.
  • the distance d1 may be set in consideration of the wavelength of unnecessary vibrations generated in the vibrating section 9. Specifically, for example, it is as follows.
  • unnecessary vibrations other than the thickness shear vibration that is intended to be used are generated in the vibrating part 9.
  • unnecessary vibration include bending vibration, thickness vibration (thickness longitudinal vibration), and contour sliding vibration.
  • the bending vibration is, for example, a vibration in which the vibrating portion 9 is bent in the D3 direction.
  • the thickness vibration is, for example, a vibration in which the vibrating section 9 expands and contracts in the thickness direction (D3 direction).
  • the contour sliding vibration is, for example, a vibration in which mutually opposing side surfaces of the vibrating section 9 slide in a plan view.
  • the unnecessary vibration causes resonance at a frequency (wavelength) defined by the specific dimensions of the vibrating part 9.
  • the unnecessary vibration generates a standing wave whose node or antinode is the end of the vibrating section 9 in the vibration direction.
  • the wavelength of this standing wave be ⁇ (it may be any of various unnecessary vibrations).
  • the distance d1 may be n ⁇ /4 (n is a natural number). When we say that d1 is equal to n ⁇ /4, there may be an error of ⁇ /16 or ⁇ /32.
  • standing waves of various orders may occur.
  • the above ⁇ is assumed to be the one that is most likely to couple with the thickness shear vibration to be used among the standing waves of various orders propagating in the direction in which the distance d1 is measured.
  • the wavelength ⁇ of such a standing wave may be determined, for example, by simulation calculation or experiment. Further, the relationship in the previous paragraph may be satisfied, for example, over the entire circumference of the vibrating section 9, or may be satisfied over a part or most of the circumference (for example, 1/2 or more circumference or 3/4 circumference or more). Good too.
  • the vibrating section 9 and the frame section 11 are separated from each other over the entire circumference.
  • the gap between the two is, for example, a space and is in a vacuum state or a state in which gas exists.
  • the vibration part 9 and the frame part 11 are more important than the case where the vibration part 9 and the frame part 11 are integrally formed (from another point of view, they are connected using the same material).
  • a material capable of allowing relative displacement with 11 may be interposed.
  • the material has, for example, a lower elastic modulus (for example, Young's modulus) of the materials of the vibrating portion 9, the frame portion 11, and the first substrate 3.
  • the outer edge of the first substrate 3 is located outside the outer edge of the second substrate 5 over the entire circumference (that is, the former is wider than the latter), and The outer edge of the two substrates 5 is located outside the outer edge of the intermediate layer 7 over the entire circumference (that is, the former is wider than the latter).
  • the outer edge of the first substrate 3 is located outside the outer edges of the intermediate layer 7 and the second substrate 5 over the entire circumference, while the outer edge of the intermediate layer 7 is located around the entire circumference. It may be located outside the outer edge of the second substrate 5 over the circumference.
  • the positional relationship of the outer edges of these three layers may differ depending on the position in the circumferential direction. The degree of difference in width is also arbitrary.
  • the first substrate 3 is thicker than the second substrate 5, and the second substrate 5 is thicker than the intermediate layer 7, when the recesses (14 and 39) are ignored.
  • the second substrate 5 may be thicker than the first substrate 3.
  • the first metal layer 17 and the second metal layer 19 are thinner than the first substrate 3, the second substrate 5, and the intermediate layer 7.
  • any of the metal layers may be thicker than the intermediate layer 7 or the like.
  • the thickness of the second metal layer 19 may be thicker than the thickness of the first metal layer 17 (as in the example shown in FIG. 3), the same may be the same, or the thickness may be thinner. In the case where there is a difference in the thickness of the various layers as described above, the degree of the difference is also arbitrary.
  • the geometric center of the first recess 14 may or may not coincide with the geometric center of the first substrate 3. Furthermore, the geometric centers of the first substrate 3 and/or the first recess 14 and the geometric centers of the vibrating section 9 and/or the excitation section 9a may or may not coincide. If the wavelength of the thickness shear vibration (in other words, the vibration that is intended to be used) is ⁇ , then for example, if the distance between the geometric centers is ⁇ /4 or less, then the two can be considered to match. .
  • FIG. 10 is an enlarged view of region X in FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a part of the range including the second pad electrode 29B in FIG.
  • the lower layer 21a of the first metal layer 17 is not shown (or the lower layer 21a is not actually provided).
  • the illustration of the lower layer 27a, the upper layer 27b, and the first bonding layer 27e is omitted (or one layer is actually provided instead of these three layers).
  • the connection of the second pad electrode 29B is taken as an example, but the connection of the second inspection electrode 31B is also similar.
  • an annular groove 43 surrounding the pad area 5ac connected to the second pad electrode 29B may be provided on the top surface of the pedestal portion 5ab.
  • the second substrate side layer 23 is not provided inside the groove 43 .
  • the portion of the second substrate side layer 23 located in the pad area 5ac is separated from the other portions of the second substrate side layer 23, and it is possible to apply different potentials to these portions. It has become.
  • the outer edge of the top surface of the pedestal portion 5ab may be located outside the outer edge of the second pad electrode 29B over the entire circumference (that is, the top surface is wider than the second pad electrode 29B).
  • the inner edge of the groove 43 may be located outside the outer edge of the second pad electrode 29B over the entire circumference (that is, the area surrounded by the groove 43 is located outside the outer edge of the second pad electrode 29B). It may be wider than the 2-pad electrode 29B).
  • the specific shape and dimensions of the groove 43 are arbitrary.
  • the groove 43 may have a shape similar to or similar to the outer edge of the top surface of the pedestal portion 5ab and/or the outer edge of the pad electrode 29, or may have a completely different shape.
  • the distance between the outer edge of the groove 43 and the outer edge of the pedestal portion 5ab, and the distance between the inner edge of the groove 43 and the second pad electrode 29B are arbitrary.
  • the depth of the groove 43 may be the same as the depth of the second recess 39 (as shown in the figure), or may be different.
  • the width of the groove 43 may or may not be constant.
  • the side surfaces of the groove 43 may be parallel to or inclined to the D3 direction.
  • the groove 43 may be formed around the pedestal portion 5ab. Further, the groove 43 may not be provided. Even if the groove 43 is not provided, by patterning the second substrate side layer 23, the portion to be bonded to the second pad electrode 29B and the other portions can be separated.
  • the first through hole 9h and the second through hole 5h may each have portions that do not overlap with each other in plan view.
  • the structure consisting of the vibrating section 9 and the second substrate 5 is It is expected that the strength will be improved. Note that in a mode in which one through hole fits into the other through hole, electrical loss is expected to be reduced.
  • first through hole 9h and the second through hole 5h are arbitrary.
  • first through hole 9h and the second through hole 5h have portions that overlap with each other. However, the positions of both may be shifted from each other so that they do not overlap completely.
  • the range in the circumferential direction of the joining region where the vibrating portion 9 and the outer periphery (outer peripheral region 3b) of the first recessed portion 14 are joined is arbitrary.
  • the vibrating section 9 may be supported in a cantilever shape, for example. An example is shown below.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view showing a crystal resonator 201 in which the vibrating section 9 is supported in a cantilevered manner, and corresponds to FIG. 1.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of the vibrator 201 viewed from a direction different from that in FIG. 18, and corresponds to FIG.
  • FIG. 20 is a sectional view taken along line XX-XX in FIG. 18.
  • the first intermediate layer 25 which overlaps the surface of the intermediate layer 7 on the first substrate 3 side, has two connection electrodes 33b located on one end side of the vibrating section 9 in a predetermined direction (for example, the longitudinal direction D2 direction). ( Figures 19 and 20). From another point of view, the portion of the first intermediate layer 25 that overlaps the vibrating portion 9 and faces the outer circumferential region 3b of the first recess 14 is not provided so as to surround the first recess 14; It is provided only on one end side of the portion 9.
  • the first substrate side layer 21 that overlaps the first surface 3a of the first substrate 3 on the vibrating section 9 side has two connection pads 21h facing the two connection electrodes 33b (FIGS. 18 and 20). ).
  • the portion of the first substrate side layer 21 that overlaps the outer peripheral region 3b and faces the vibrating section 9 is not provided so as to surround the first recess 14, but is located on one end of the vibrating section 9. It is provided only in
  • connection electrode 33b and the connection pad 21h are joined.
  • the vibrating portion 9 faces the outer circumferential region 3b over the entire circumference of the first recessed portion 14, for example. However, the vibrating portion 9 and the outer peripheral region 3b are separated by approximately the thickness of these conductor layers, except for the region where the connection electrode 33b and the connection pad 21h are arranged. Thereby, the vibrating section 9 is supported by the first substrate 3 in a cantilevered manner.
  • the support by the first substrate 3 has been described, the support by the second substrate 5 is also in the form of a cantilever. From another point of view, the vibrating section 9 is supported in a cantilever shape by being sandwiched between the first substrate 3 and the second substrate 5 at one end side.
  • the two pad electrodes 29 are located at one end of the vibrating section 9 (FIGS. 18 and 20). , no inspection electrode 31 is provided. Then, the two pad electrodes 29 and the region of the second substrate side layer 23 that overlaps with the two pad regions 5ac are bonded. Thereby, the vibrating section 9 is supported in a cantilevered manner while being separated from the second substrate 5 by the thickness of the pad electrode 29 and the second substrate side layer 23.
  • the pedestal portion 5ab is not provided.
  • the second recess 39 does not surround the base portion 5ab, and has a shape and size that generally match the first recess 14 in plan view. Regardless of whether the first recess 14 and the second recess 39 match in plan view, the description regarding the shape, dimensions, etc. of the first recess 14 may be applied to the second recess 39.
  • the pedestal portion 5ab may be provided in the vibrator 201, or conversely, the pedestal portion 5ab may be omitted in the vibrator 1.
  • connection electrode 33b is connected to the second excitation electrode 13B via a wiring part (numerals omitted). Furthermore, the one connection electrode 33b is connected to the second pad electrode 29B directly above it via a connection conductor 37 (FIG. 20). The other connection electrode 33b may be connected to the first excitation electrode 13A via the connection conductor 37 and the first pad electrode 29A directly above it, or may be connected to the second excitation electrode 13B instead of the first excitation electrode 13A. or may be a dummy electrode that is not connected to any of the excitation electrodes 13.
  • connection electrodes 33b for cantilever support are arbitrary.
  • the conductors (including the connecting conductor 37) in the vibrating section 9 are configured to be rotationally symmetrical by 180° with respect to a center line parallel to the D2 direction as an axis of symmetry. This makes it easier to ensure vibration symmetry.
  • the description of the positions, shapes, dimensions, etc. of the pad electrode 29 and the wiring portion 35 may be applied to the connection electrode 33b and the wiring portion connected to the connection electrode 33b, regardless of whether or not they are 180° rotationally symmetrical.
  • connection pads 21h are also arbitrary. In the illustrated example, the number, position, shape, etc. of the connection pads 21h are similar to those of the connection electrode 33b. However, for example, if the connection electrode 33b not connected to the second excitation electrode 13B is a dummy electrode, one connection pad 21h may be provided spanning the two connection electrodes 33b.
  • the vibrating portion 9 overlaps the entire first recess 14 when viewed in the D3 direction.
  • the vibrating section 9 extends from the outside of one side of the first recessed section 14 in the direction from one end supported like a cantilever to the other end (free end). 1 extends to the outside of the other side of the recess 14.
  • the first recess 14 does not overlap the other end (free end) of the vibrating section 9 when viewed in the D3 direction.
  • the first recess 4 overlaps the free end, and/or the first recess 14 overlaps the edges of the vibrating part 9 on both sides in the D1 direction as illustrated in FIG. You can also
  • the vibrating section 9 is not sandwiched between the first substrate 3 and the second substrate 5, but may be entirely separated from the second substrate 5.
  • the second substrate side layer 23 does not have a portion overlapping the pad area 5ac, and the vibrating section 9 is not bonded to the second substrate 5.
  • the second recess 39 may be made wider than the vibrating part 9 so that the second substrate 5 is separated from the vibrating part 9. Then, two lead-out conductors 41 and two external electrodes 15 are provided on the first substrate 3 directly below the two connection pads 21h.
  • the various features shown in the examples of FIGS. 18 to 20 may be applied as appropriate to a vibrator having a support structure other than a cantilever support structure.
  • the conductor layer located on the lower surface of the vibrating section 9 is not a solid pattern (multifunctional electrode 33), but a pattern having the second excitation electrode 13B, wiring section, and connection electrode 33b. It is said that Such a mode may be applied to the vibrating section 9 which is supported at both ends.
  • the two connection electrodes 33b may be located on both sides of the second excitation electrode 13B in the D2 direction.
  • the vibrator 1 (and 201) having the above configuration may be manufactured by various manufacturing methods. An example is shown below.
  • FIG. 12A to 15C are schematic cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the vibrator 1. The manufacturing process basically proceeds sequentially from FIG. 12A to FIG. 15C.
  • FIGS. 12A to 15C show processing steps for, for example, a wafer including a plurality of first substrates 3, a wafer including a plurality of second substrates 5, and a wafer including a plurality of intermediate layers 7.
  • first substrate 3, one second substrate 5, and one intermediate layer 7 are shown for convenience.
  • FIG. 12A to 15C show processing steps for, for example, a wafer including a plurality of first substrates 3, a wafer including a plurality of second substrates 5, and a wafer including a plurality of intermediate layers 7.
  • a wafer including a plurality of first substrates 3 and a wafer including an intermediate layer 7 are bonded using the first metal layer 17 (an example of a first bonding step). More specifically, for example, as shown in FIG. 3, the first substrate side layer 21 and the first intermediate layer 25 are bonded together by applying pressure and heating. At this stage, in the intermediate layer 7, the vibrating section 9 and the frame section 11 are integrated, and no conductors other than the first intermediate layer 25 are disposed. Further, the first substrate side layer 21 extends over the entire surface of the first substrate 3 on the intermediate layer 7 side (first surface 3a). Note that in the case of the vibrator 201 instead of the vibrator 1, the first substrate side layer 21 and the first intermediate layer 25 are patterned before bonding.
  • the intermediate layer 7 is thinned.
  • This step may include, for example, a step of greatly thinning by polishing or wet etching, and a step of thinning with high precision by plasma CVM.
  • the intermediate layer 7 is brought to a final thickness depending on the frequency for which it is intended to be used. Since the intermediate layer 7 is etched in a wafer state supported by the wafer of the first substrate 3, it is easy to process the intermediate layer 7 into an extremely thin layer.
  • the intermediate layer 7 is etched (for example, wet etching; hereinafter, the same applies to other layers unless otherwise specified) to form the external shapes of the vibrating section 9 and the frame section 11. (an example of an etching step).
  • an electrode layer 27c that becomes a part of the second intermediate layer 27 is formed.
  • the electrode layer 27c may have a configuration including, for example, the lower layer 27a and the upper layer 27b in the example of FIG.
  • the electrode layer 27c has the same planar shape as the vibrating section 9 and the frame section 11 at this stage. Etching of the vibrating section 9 and frame section 11 and patterning of the electrode layer 27c may be performed simultaneously, or the former may be performed before the latter.
  • the bonding layer 27d is, for example, a layer corresponding to the first bonding layer 27e and the second bonding layer 27f in the example of FIG.
  • the bonding layer 27d is, for example, a layer that is bonded in direct contact with the second substrate side layer 23, and is made of a material that improves strength or functions as a barrier layer (for example, a Ti/Au stacked structure). .
  • the bonding layer 27d is removed by etching in a region of the upper surface of the vibrating section 9 excluding the region that will become the pad electrode 29 and the test electrode 31, and the electrode layer 27c is exposed.
  • the second substrate 5 is manufactured as shown in FIG. 14A.
  • the second recess 39 is formed by etching a flat wafer.
  • the shape of the second recess 39 in plan view is such that the frame-shaped area 5aa (the area joined to the frame part 11) and the pedestal part 5ab are connected, and there is also a frame-shaped area outside the frame area 5aa. The shape is such that a region is formed.
  • a metal layer 23c that becomes a part of the second substrate side layer 23 is formed and patterned.
  • the metal layer 23c is provided only in a region of the surface of the second substrate 5 on the intermediate layer 7 side (second surface 5a) to be bonded to the intermediate layer 7.
  • the metal layer 23c may include, for example, the lower layer 23a and the upper layer 23b in the example of FIG. 3, and may further include a barrier layer.
  • a bonding layer 23d that becomes another part of the second substrate side layer 23 is formed and patterned.
  • the bonding layer 23d is provided only in the region bonded to the intermediate layer 7, similar to the metal layer 23c described above.
  • the bonding layer 23d may be made of a material that is easy to bond, such as an AuSn alloy, for example.
  • the grooves 43 may be formed by etching after the second substrate side layer 23 is formed. At this time, the second substrate side layer 23 overlapping the region that will become the groove 43 is also removed.
  • the intermediate layer 7 and the second substrate 5 are bonded using the second metal layer 19 (an example of the second bonding step). More specifically, the second substrate side layer 23 and the second intermediate side layer 27 are bonded together by applying pressure and heating. The surfaces of the second substrate side layer 23 and the second intermediate layer 27 may be activated or otherwise bonded at room temperature.
  • the second substrate 5 is thinned by polishing or etching. This allows the second substrate 5 to have its final thickness.
  • a second through hole 5h is formed in the second substrate 5, and the extraction conductor 41 and the external electrode 15 are provided. Thereafter, although not particularly shown, the three-layer wafer is separated into pieces by dicing or the like. In this way, the vibrator 1 is manufactured.
  • a frame-shaped recess is also formed outside the frame-shaped area 5aa.
  • the second through hole 5h if the through hole is formed from the surface on the +D3 side in the portion overlapping with this recess in plan view, the second substrate 5 is separated into pieces. In this case, there is no need to dice the three layers of wafers all at once, increasing productivity. Furthermore, since stress is not applied to the joint between the second substrate 5 and the intermediate layer 7 during dicing, a highly reliable vibrator 1 can be obtained.
  • the vibration device (crystal resonator 1) according to the embodiment includes the first substrate 3, the second substrate 5, the intermediate layer 7, and the excitation electrode 13.
  • the first substrate 3 has a first surface 3a.
  • the second substrate 5 has a second surface 5a opposite to the first surface 3a.
  • the intermediate layer 7 is located between the first surface 3a and the second surface 5a.
  • the first surface 3a has a first recess 14.
  • the intermediate layer 7 has a vibrating section 9 and a frame section 11.
  • the vibrating section 9 has an excitation section 9a in which an excitation electrode 13 is located.
  • the excitation portion 9a faces the first recess 14 (at least a portion thereof).
  • the frame portion 11 surrounds the vibrating portion 9 in plan view, and is joined to the first surface 3a and the second surface 5a.
  • the frame portion 11 includes a layer made of the same material as the layer included in the vibrating portion 9.
  • the outer edge of the vibrating part 9 is separated from the frame part 11 over its entire circumference.
  • the vibrating portion 9 is joined to the outer peripheral region 3b of the first recess 14 on the first surface 3a.
  • the probability that the vibration of the vibrating section 9 leaks to the frame section 11 is reduced.
  • the support structure can be simplified and/or the degree of freedom in design regarding the support position can be improved.
  • the vibrating part 9 may be joined to the outer peripheral region 3b over an angular range of 180° or more around the center (geometric center) of the vibrating part 9 in plan view.
  • the vibrating part 9 is supported over a wide range in the circumferential direction. Therefore, it is expected that, for example, the warpage and/or deflection of the vibrating section 9 will be reduced, and the characteristics of the vibrator 1 will be stabilized.
  • the vibration device may have a first metal layer 17 and a second metal layer 19.
  • the first metal layer 17 may be interposed between the vibrating section 9 and the first surface 3a to join them together, or may be interposed between the frame section 11 and the first surface 3a to join them together. It's okay to do so.
  • the second metal layer 19 may be interposed between the frame portion 11 and the second surface 5a to join them together.
  • joining is facilitated compared to a mode in which direct joining is performed.
  • a metal layer used for electrodes such as the excitation electrode 13 can be used for bonding.
  • the vibration device may have a pad electrode 29.
  • the pad electrode 29 may be located on the second surface 5a side with respect to the vibrating section 9, and may be electrically connected to the excitation electrode 13.
  • the second surface 5a may include a frame-shaped area 5aa, a pad area 5ac, and a second recess 39.
  • the frame region 5aa may be joined to the frame portion 11.
  • the pad area 5ac may be joined to the pad electrode 29.
  • the second recess 39 may be surrounded by the frame-shaped area 5aa, surround the pad area 5ac, and face the excitation part 9a.
  • the second surface 5a may have a pedestal portion 5ab surrounded by the second recess 39.
  • the pedestal portion 5ab may have a top surface including a pad area 5ac joined to the pad electrode 29.
  • the top surface of the pedestal portion 5ab or the bottom surface of the second recess 39 may have a groove 43 surrounding the pad area 5ac and the pad electrode 29 in plan view.
  • the probability that an unintended short circuit will occur is reduced.
  • the effect of insulating the portion of the second substrate side layer 23 on the pad area 5ac from other portions of the second substrate side layer 23 is improved.
  • the vibration device may have a second metal layer 19 overlapping the second surface 5a.
  • the second metal layer 19 may face the entire excitation part 9a, and further may face the outer edge of the vibration part 9, the frame part 11, and the gap between the vibration part 9 and the frame part 11. From another point of view, for example, the second metal layer 19 may generally extend over the entire second surface 5a.
  • the second metal layer 19 easily functions as a shield and/or a reinforcing material. Furthermore, the probability that gas will be released from the second substrate 5 into the space around the vibrating section 9 during the manufacturing process or the like is reduced.
  • the vibration device may have a first metal layer 17 and a second metal layer 19.
  • the first metal layer 17 may be in contact with the vibrating part 9 and the first surface 3a, or may be interposed between the frame part 11 and the first surface 3a and in contact with both.
  • the second metal layer 19 may be in contact with the frame portion 11 and the second surface 5a between the two.
  • the thickness of the second substrate 5 may be thinner than the thickness of the first substrate 3.
  • the thickness of the second metal layer 19 may be greater than the thickness of the first metal layer 17.
  • the first substrate 3 is thicker than the second substrate 5
  • external stress is less likely to be transmitted to the vibrating section 9 supported on the outer periphery of the first recess 14.
  • the relatively thick second metal layer 19 reinforces the strength of the relatively thin second substrate 5. As a result, the strength of the vibrator 1 as a whole is improved.
  • the vibrating portion 9 may have a constant thickness from the region (at least a portion thereof) facing the first recess 14 to the region (at least a portion thereof) facing the outer peripheral region 3b.
  • the vibrating portion 9 may have a portion that has a constant thickness and straddles the boundary between the first recess 14 and the outer peripheral region 3b.
  • the entire vibrating section 9 may have a constant thickness. Note that in this case, unique parts of the vibrating portion 9 such as the first through hole 9h may be excluded from consideration.
  • the vibrating device (vibrator 1) has a third metal layer (first intermediate layer 25; from another point of view, multifunctional electrode 33) overlapping the first surface 3a side with respect to the vibrating part 9. It's fine.
  • the first intermediate layer 25 may straddle the boundary between the first recess 14 and the outer peripheral region 3b in plan view, and the portion that straddles the boundary is 30° around the center (geometric center) of the first recess 14. It may extend over an angular range of 45° or more, 75° or more, 100° or more, 150° or more, or 180° or more, and does not need to be continuous, and the total of the area falls within the above angular range. It also includes aspects that span the range.
  • the multifunctional electrode 33 does not have a solid pattern, and the wiring portion extending from the second excitation electrode 13B straddles the boundary between the first recess 14 and the outer peripheral area 3b (this aspect also applies to the technology of the present disclosure). ), the length of the first intermediate layer 25 interposed between the boundary and the vibrating section 9 is longer.
  • the first intermediate layer 25 is expected to have the effect of alleviating the stress generated in the vibrating section 9 due to the boundary. Therefore, for example, the probability that unintended stress will be generated in the vibrating section 9 is reduced, and as a result, the characteristics of the vibrating section 9 are improved and/or the resistance to impact is improved.
  • the vibrating device may include a first metal layer 17 interposed between the intermediate layer 7 and the first surface 3a and bonding them together.
  • the first metal layer 17 may include a third metal layer (for example, the first intermediate layer 25 (or the lower layer 25a or the upper layer 25b) in FIG. 3) that overlaps the vibrating section 9 and the frame section 11.
  • a portion overlapping with the vibrating section 9 (multifunctional electrode 33) and a portion overlapping with the frame section 11 may be made of the same material and the same thickness
  • the excitation section 9a may be made of the same material and the same thickness. May include overlapping parts.
  • the same materials do not necessarily have to be completely the same, and include unavoidable differences in material and manufacturing or differences in impurity concentration.
  • the same thickness does not necessarily have to be completely the same; for example, the difference between the thickness of the portion overlapping the frame portion 11 (e.g. average value) and the thickness of the portion overlapping the vibrating portion 9 (e.g. average value) is the latter. It means within ⁇ 5% of the thickness.
  • the first intermediate layer 25 (or the lower layer 25a or the upper layer 25b) used as the second excitation electrode 13B is also used for bonding the frame portion 11 and the first substrate 3.
  • the configuration is simplified.
  • the vibration device may have a first metal layer 17 between the intermediate layer 7 and the first surface 3a and in contact with both.
  • the thickness of the first metal layer 17 may be thinner than the thickness of the excitation section 9a.
  • the vibrator 1 can be made thinner by making the first metal layer 17 thinner.
  • the first metal layer 17 since the distance between the excitation part 9a and the first surface 3a (bottom surface of the first recess 14) is secured by the first recess 14, the first metal layer 17 is made thicker to ensure the distance between the two. There is no need to do so, and the first metal layer 17 can be made thinner. Note that, as described above, in the embodiment that utilizes thickness shear vibration, the excitation portion 9a corresponding to high frequencies is made extremely thin. In the case where the first metal layer 17 which is thinner than such a thin excitation part 9a is used, the above-mentioned effect is enhanced.
  • the excitation electrode 13 (first excitation electrode 13A) may be located on the surface of the vibrating section 9 on the second substrate 5 side, and may be accommodated in the first recess 14 when viewed from above.
  • the probability that the vibration of the excitation part 9a is regulated by the edge of the first recess 14 is reduced, or the degree of regulation is reduced.
  • the characteristics of the vibrating section 9 are improved.
  • the vibration device may have a fourth metal layer (first substrate side layer 21) overlapping the bottom surface of the first recess 14.
  • the effect of the first substrate side layer 21 as a shield and/or reinforcing material is improved. Furthermore, for example, during the manufacturing process, gas released from the first substrate 3 into the space around the vibrating section 9 is reduced.
  • the vibration device may have a fourth metal layer (first substrate side layer 21) overlapping the first substrate 3 from the side surface of the first recess 14 to the outer peripheral region 3b (see FIG. 4).
  • the same effects as those described above when the first substrate side layer 21 overlaps the bottom surface of the first recess 14 are achieved. Furthermore, for example, by interposing the first substrate side layer 21 between the edge of the first recess 14 and the vibrating part 9, the stress generated in the vibrating part 9 due to the edge can be reduced. Be expected.
  • the outer edge of the frame portion 11 and the outer edge of the second substrate 5 may be located inside the outer edge of the first substrate 3 over the entire circumference.
  • the outer circumferential surface of the first substrate 3 can protect the outer circumferential surfaces of the frame portion 11 and the second substrate 5 from contact from the outer circumferential side. Therefore, for example, by making the first substrate 3 relatively thick, it is possible not only to reduce the probability of deformation of the vibrating part 9 bonded to the first substrate 3 as described above, but also to resistance to contact can be improved. Further, for example, in the manufacturing process, dicing of the first substrate 3 from the second substrate 5 side is facilitated.
  • the vibrating section 9 and the excitation electrode 13 may have a configuration that utilizes thickness shear vibration.
  • the first recess 14 may have an elliptical shape whose longitudinal direction is the direction of thickness shear vibration in plan view.
  • the first recess 14 has a shape similar to the shape in which the energy of thickness shear vibration is trapped. Therefore, for example, it is easier to reduce the area of the first recess 14 and ensure the strength of the first substrate 3 while maintaining the characteristics of the vibrating section 9.
  • the side surface of the vibrating part 9 may have an inclined surface located closer to the outer circumferential side of the vibrating part 9 as it approaches the first substrate 3 .
  • connection layer 38 (which may be formed together with the second intermediate layer 27) is formed to overlap the side surface of the vibrating section 9 from the +D3 side of the vibrating section 9, and the second intermediate layer 27 and the first metal layer are formed. 17, it is easy to form the connection layer 38. From another point of view, the reliability of conduction through the connection layer 38 is improved.
  • the distance between the vibrating part 9 and the frame part 11 is the length (n ⁇ ⁇ /4).
  • the influence of unnecessary vibrations can be reduced.
  • a part of the vibration of the vibrating section 9 reaches the frame section 11 via the first substrate 3. This vibration is reflected by the frame part 11 and returns to the vibrating part 9, so that vibration loss can be reduced and efficient vibration can be generated.
  • the vibrating part 9 has a first through hole 9h in which a conductor (connecting conductor 37) that connects the first board 3 side of the vibrating part 9 and the second board 5 side of the vibrating part 9 is located. good.
  • One of the first substrate 3 and the second substrate 5 (in the illustrated example, the second substrate 5) has a side on which the intermediate layer 7 of the one substrate is located and a side opposite to the intermediate layer 7 of the one substrate. It may have a second through hole 5h in which a conducting conductor (output conductor 41) is located.
  • the first through hole 9h and the second through hole 5h may each have portions that do not overlap with each other.
  • the vibrating part 9 may have a first through hole 9h in which a conductor is located to conduct the first substrate 3 side of the vibrating part and the second substrate 5 side of the vibrating part 9.
  • the first through hole 9h has a shape in which the length in the first direction (D1 direction) is longer than the length in the second direction (D2 direction) perpendicular to the first direction, in a plan view of the vibrating part 9. good.
  • the first through hole 9h may have a tapered shape with a diameter smaller toward the first substrate 3 side.
  • the taper angle ⁇ 1 in the cross section perpendicular to the first direction may be larger than the taper angle ⁇ 2 in the cross section perpendicular to the second direction.
  • the average of the two inner surfaces in the longitudinal section perpendicular to the longitudinal direction (D1 direction) is is made smaller than the average of the two inner surfaces in the longitudinal section perpendicular to the transverse direction. Therefore, for example, when a conductor is deposited from the +D3 side, it is easier to deposit the conductor on the inner surface in the longitudinal section perpendicular to the longitudinal direction. By ensuring that the inner surface in such a longitudinal section is long in plan view, the reliability of conduction is improved overall.
  • the vibrating section 9 may have a separate divided section SP.
  • the dividing portion SP and the first substrate 3 are joined together in the same manner as the vibrating portion 9 and the first substrate 3 in other examples.
  • the first excitation electrode 13A has a narrow width extending outward from a portion overlapping with the first recess 14 in plan view.
  • the first pad electrode 29A is located on the +D3 side surface.
  • the first pad electrode 29A is electrically connected to the first intermediate layer 25 via the first through hole 9h.
  • the pedestal portion 5ab corresponding to the first pad electrode 29A (that is, the electrode electrically connected to the first excitation electrode 13A) is lower than the pedestal portion 5ab corresponding to the second pad electrode 29B. It also has a large area. That is, the pedestal portion 5ab is continuously formed in the width detail in the region corresponding to the first pad electrode 29A.
  • the second substrate side layer 23 located on the pedestal portion 5ab electrically connects the width detail to the first pad electrode 29A.
  • the area of the width detail can be reduced.
  • the capacitance formed by the first intermediate layer 25 and the width part can be reduced, and the vibrator 1 with excellent characteristics can be provided.
  • the intermediate layer 7 is thinned after it is bonded to the first substrate 3, but the thickness can be adjusted after bonding by using the film-like intermediate layer 7 that has been thinned in advance. The process can be omitted.
  • the method for manufacturing the crystal resonator 1 may include, for example, a first bonding step (FIG. 12A), an etching step (FIG. 12C), and a second bonding step (FIG. 15A).
  • first bonding step the intermediate layer 7 in which the vibrating portion 9 and the frame portion 11 are integrated is bonded to the first surface 3a having the first recess 14.
  • etching step after the first bonding step, the intermediate layer 7 is etched to separate the outer edge of the vibrating section 9 from the frame section 11 over its entire circumference.
  • the second surface 5a is bonded to the intermediate layer 7 after the etching step.
  • the intermediate layer 7 in which the vibrating part 9 and the frame part 11 are integrated is stacked on the first substrate 3, and the vibrating part 9 is processed. By doing so, it is expected that the warpage and/or deflection of the vibrating section 9 will be reduced and the characteristics of the vibrator 1 will be stabilized.
  • the crystal resonator 1 is an example of a vibrating device.
  • the first intermediate layer 25 is an example of a third metal layer.
  • the first substrate side layer 21 is an example of the fourth metal layer.
  • the D1 direction is an example of a first direction.
  • the D2 direction is an example of the second direction.
  • the vibration device is not limited to a vibrator.
  • the vibration device may be an oscillator having an oscillation circuit that applies a voltage to a vibrating section to generate an oscillation signal.
  • an IC integrated circuit
  • the oscillation circuit may be formed by injecting a dopant into the first substrate and/or the second substrate made of semiconductor, or by forming electrodes.
  • the first substrate and/or the second substrate may be constituted by a multilayer substrate and may include an oscillation circuit therein.
  • the vibration device may be used for purposes other than generating oscillation signals, such as filtering.
  • (Concept 1) a first substrate having a first surface; a second substrate having a second surface opposite to the first surface; an intermediate layer located between the first surface and the second surface; an excitation electrode; It has The first surface has a first recess,
  • the intermediate layer is a vibrating part having an excitation part in which the excitation electrode is located, the excitation part facing the first recess; a frame that surrounds the vibrating section in plan view and is joined to the first surface and the second surface;
  • the frame portion includes a layer made of the same material as the layer included in the vibrating portion, The outer edge of the vibrating part is separated from the frame part over its entire circumference, The vibrating part is joined to an outer circumferential region of the first recess of the first surface.
  • the vibrating device (Concept 2) a first metal layer interposed between the vibrating section and the first surface to join them together, and a first metal layer interposed between the frame section and the first surface to join them together; a second metal layer interposed between the frame portion and the second surface and joining the two;
  • the vibration device according to concept 1 having: (Concept 3) a pad electrode located on the second surface side with respect to the vibrating section and electrically connected to the excitation electrode;
  • the second surface is a frame-shaped region joined to the frame portion; a pad region connected to the pad electrode;
  • the vibration device according to Concept 1 or 2 further comprising a second recessed portion surrounded by the frame-shaped region, surrounding the pad region, and facing the excitation section.
  • the second surface has a pedestal surrounded by the second recess, The pedestal portion has a top surface including the pad area, The vibrating device according to concept 3, wherein the top surface of the pedestal portion or the bottom surface of the second recess has a groove surrounding the pad area and the pad electrode in plan view.
  • Concept 5) a second metal layer overlapping the second surface; The second metal layer faces the entire excitation part, and also faces the outer edge of the vibration part, the frame part, and the gap between the vibration part and the frame part.
  • Concepts 1 to 4. The vibration device according to any one of the above.
  • (Concept 6) a first metal layer that is in contact with both the vibrating part and the first surface and in contact with both of the frame part and the first surface; a second metal layer in contact with the frame portion and the second surface; It has The thickness of the second substrate is thinner than the thickness of the first substrate,
  • Concept 7) The vibrating device according to any one of Concepts 1 to 6, wherein the vibrating portion has a constant thickness from a region facing the first recess to a region facing the outer peripheral region.
  • (Concept 8) a first metal layer interposed between the intermediate layer and the first surface and bonding the two;
  • the first metal layer includes a third metal layer overlapping the vibrating part and the frame part,
  • the third metal layer includes a portion overlapping the vibrating portion and a portion overlapping the frame portion that are made of the same material and the same thickness, and includes a portion overlapping the excitation portion.
  • Concepts 1 to 7 The vibration device according to any one of. (Concept 9)
  • a first metal layer is provided between the intermediate layer and the first surface and is in contact with both;
  • the vibration device according to any one of Concepts 1 to 8, wherein the first metal layer has a thickness thinner than the excitation section.
  • (Concept 13) Vibration according to any one of Concepts 1 to 12, in which the outer edge of the frame portion and the outer edge of the second substrate are located inside the outer edge of the first substrate over the entire circumference in a plan view. device.
  • the vibrating section and the excitation electrode have a configuration that utilizes thickness shear vibration, The vibration device according to any one of Concepts 1 to 13, wherein the first recess has an elliptical shape whose longitudinal direction is the direction of thickness shear vibration when viewed from above.
  • the distance between the vibrating part and the frame part is a length equal to a natural number multiplied by a quarter wavelength of at least one vibration of bending vibration, thickness vibration, and contour sliding vibration as unnecessary vibration in the excitation part. 16.
  • the vibration device according to any one of 1 to 15.
  • the vibrating section has a first through hole in which a conductor is located that conducts between the first substrate side of the vibrating section and the second substrate side of the vibrating section, One of the first substrate and the second substrate has a second through hole in which a conductor is located that conducts between the intermediate layer side of the one substrate and the opposite side of the intermediate layer of the one substrate.
  • the vibrating section has a first through hole in which a conductor is located that conducts between the first substrate side of the vibrating section and the second substrate side of the vibrating section, The first through hole is In a plan view of the vibrating section, the length in a first direction is longer than the length in a second direction perpendicular to the first direction, and a tapered shape with a diameter smaller toward the first substrate;
  • the vibrating device according to any one of Concepts 1 to 17, wherein a taper angle in a cross section perpendicular to the first direction is larger than a taper angle in a cross section perpendicular to the second direction.
  • the frame portion and the vibrating portion are made of the same material and have substantially the same thickness,
  • the excitation electrode is located on the first substrate side and the second substrate side of the vibrating section,
  • the vibration device according to Concept 8 wherein the third metal layer includes one of the excitation electrodes located on a side of the first substrate.
  • (Concept 21) a third metal layer overlapping the first surface side with respect to the vibrating section;
  • the third metal layer straddles the boundary between the first recess and the outer peripheral region in plan view, and the portion that straddles the boundary extends over an angular range of 180° or more around the center of the first recess.
  • the vibration device according to any one of Concepts 1 to 20.
  • (Concept 22) A method of manufacturing a vibration device according to any one of Concepts 1 to 21, comprising: a first joining step of joining the intermediate layer, in which the vibrating part and the frame part are integrated, to the first surface having the first recess; After the first bonding step, an etching step of etching the intermediate layer to separate the outer edge of the vibrating part from the frame part over its entire circumference; a second bonding step of bonding the second surface to the intermediate layer after the etching step; A method for manufacturing a vibration device having the following.
  • SYMBOLS 1 Crystal resonator (vibration device), 3... First substrate, 3a... First surface, 3b... Outer peripheral region, 5... Second substrate, 5a... Second surface, 7... Intermediate layer, 9... Vibrating section, 9a ...excitation part, 11...frame part, 13...excitation electrode, 14...first recessed part.

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Abstract

振動デバイスは、第1基板、第2基板、中間層及び励振電極を有している。第1基板は第1面を有している。第2基板は第1面と対向する第2面を有している。中間層は第1面と第2面との間に位置している。第1面は第1凹部を有している。中間層は振動部及び枠部を有している。振動部は励振電極が位置する励振部を有している。励振部は第1凹部に対向している。枠部は、平面視において振動部を囲んでおり、第1面及び第2面に接合されている。枠部は、振動部が含む層と材料が同じ層を含んでいる。振動部の外縁は、その全周に亘って枠部から離れている。振動部は、第1面のうちの第1凹部の外周領域に接合されている。

Description

振動デバイス及び振動デバイスの製造方法
 本開示は、水晶振動子等の振動デバイス及び振動デバイスの製造方法に関する。
 いわゆるWLP(Wafer Level Package)型の水晶振動子として、板状のベースと、水晶基板と、板状のリッドとを順に重ねたものが知られている(例えば特許文献1~4)。水晶基板は、平面視において、振動部と、振動部を囲む枠部とを有している。振動部には、振動部を振動させるための励振電極が設けられている。枠部は、ベースとリッドとに接合されている。ベース、枠部及びリッドは、振動部を密閉空間に収容するパッケージを構成している。
 特許文献1~3では、振動部は、その外周の一部又は全部が枠部と連結されている。これにより、振動部は、ベース、枠部及びリッドによって構成されたパッケージに支持されている。
 特許文献4では、特許文献1~3とは異なり、振動部は、その全周に亘って枠部から離れている。その代わり、振動部は、ベースの上面にバンプを介して接合されている。これにより、振動部は、ベースの上面から浮いた状態でパッケージによって支持されている。
特開2000-138554号公報 国際公開第2020/137830号 特開2022-38150号公報 国際公開第2015/162958号
 本開示の一態様に係る振動デバイスは、第1基板、第2基板、中間層及び励振電極を有している。前記第1基板は第1面を有している。前記第2基板は前記第1面と対向する第2面を有している。前記中間層は前記第1面と前記第2面との間に位置している。前記第1面は第1凹部を有している。前記中間層は振動部及び枠部を有している。前記振動部は前記励振電極が位置する励振部を有している。前記励振部は前記第1凹部に対向している。前記枠部は、平面視において前記振動部を囲んでおり、前記第1面及び前記第2面に接合されている。前記枠部は、前記振動部が含む層と材料が同じ層を含んでいる。前記振動部の外縁は、その全周に亘って前記枠部から離れている。前記振動部は、前記第1面のうちの前記第1凹部の外周領域に接合されている。
 上記振動デバイスの製造方法は、第1接合ステップと、エッチングステップと、第2接合ステップとを有している。第1接合ステップでは、前記第1凹部を有している前記第1面に対して、前記振動部と前記枠部とが一体的になった状態の前記中間層を接合する。前記エッチングステップでは、前記第1接合ステップの後に、前記中間層をエッチングして、前記振動部の外縁を、その全周に亘って前記枠部から離れさせる。前記第2接合ステップでは、前記エッチングステップの後に、前記中間層に対して前記第2面を接合する。
実施形態に係る水晶振動子の構成を示す分解斜視図。 図1の水晶振動子を図1とは異なる方向から見た分解斜視図。 図1のIII-III線における断面図。 金属層に関して他の例を示す図3と同様の断面図。 図1の水晶振動子の振動部の構成を示す斜視図。 図6Aは図5のVIa-VIa線における断面図、図6Bは図5のVIb-VIb線における断面図、図6Cは振動部の表裏の導通に関して他の例を示す断面図。 第1凹部と振動部との関係に関して他の例を示す平面図。 図8Aは第1凹部と振動部との関係に関して更に他の例を示す平面図、図8AのVIIIb-VIIIb線における断面図。 水晶振動子が有する第1基板に関して他の例を示す平面図。 図2の領域Xの拡大図。 図3の第2パッド電極を含む一部の範囲の拡大図。 図12A、図12B及び図12Cは図1の水晶振動子の製造方法の一例を説明する模式的な断面図。 図13A、図13B及び図13Cは図12Cの続きを示す断面図。 図14A、図14B及び図14Cは図12A等の手順に並行して行われる工程を示す断面図。 図15A、図15B及び図15Cは図13C及び図14Cの続きを示す断面図。 図16は、第1凹部と振動部との関係に関して更に他の例を示す平面図である。 図17Aは、中間層と金属層とに関して他の例を示す平面図であり、図17Bは、図17Aに対応する第2基板と金属層とに関して他の例を示す平面図である。 振動部の支持に関して他の例を示す分解斜視図。 図18の水晶振動子を図18とは異なる方向から見た分解斜視図。 図18のXX-XX線における断面図。
 以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものである。従って、例えば、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。また、寸法比率等が図面同士で一致しないこともある。特定の形状及び/又は寸法等が誇張されたり、細部が省略されたりすることがある。ただし、上記は、実際の形状及び/又は寸法が図面の通りとされたり、図面から形状及び/又は寸法の特徴が抽出されたりしてもよいことを否定するものではない。
 複数の態様の説明において、後に説明される態様については、基本的に、先に説明された態様との相違点についてのみ述べる。特に言及が無い事項については、先に説明された態様と同様とされたり、先に説明された態様から類推されたりしてよい。また、複数の態様で互いに対応する構成要素については、便宜上、相違点があっても同一の符号を付すことがある。逆に、同一の構成要素であっても、説明の便宜上、異なる符号を付すことがある。実施形態の説明では、便宜上、特に断り無く、振動デバイスの構成(各部の形状及び寸法等)が図に例示されたものであることを前提とした説明をすることがある。
(実施形態の概要)
 図1及び図2は、実施形態に係る水晶振動子1(振動デバイスの一例)の構成を示す分解斜視図である。図3は、図1のIII-III線における断面図である。図1及び図2において、ハッチングは、比較的薄い層(例えば金属層(導体層))が配置されていることを示している(すなわち断面を意味しない。)。
 図面には、便宜上、直交座標系D1D2D3を付している。以下において、平面視又は平面透視は、特に断りが無い限り、D3方向に見ることを指す。振動子1は、いずれの方向が上方とされて利用されてもよい。ただし、便宜上、+D3側を上方として、「直下」又は「直上」等の語を用いることがある。
 水晶振動子1(以下、単に「振動子1」ということがある。)は、図1~図3に示されている3つの層が互いに重ねられて構成される電子部品である。振動子1に交流電圧が印加されると、振動子1がその内部に有している振動部9が振動する。この振動は、例えば、発振信号の生成に利用される。発振信号は、例えば、一定の周波数で信号レベル(例えば電圧)が振動する信号である。
 振動子1は、上記3つの層として、-D3側から順に、第1基板3、中間層7及び第2基板5を有している。中間層7は、平面視において、上記の振動部9と、振動部9を囲む枠部11とを有している。枠部11と振動部9とは互いに同じ材料からなる。枠部11及び/又は振動部9が積層構造である態様を考慮して上位概念で言えば、枠部11は、振動部9が含む層と材料が同じ層を含んでいる。振動部9及び枠部11は、例えば、同一材料によって一体的に形成された層(部材)のエッチングによって形成される。
 振動部9の表裏(+D3側の面及び-D3側の面)には、それぞれ、振動部9を励振するための第1励振電極13A及び第2励振電極13B(以下、これらを区別せずに、「励振電極13」ということがある。)が位置している。なお、図2の例では、振動部9の-D3側の面は、その全体が金属層(多機能電極33)によって覆われている。このような態様においては、例えば、上記金属層のうち、+D3側の第1励振電極13Aと重なる領域(図2において破線により示す。)が-D3側の第2励振電極13Bとして捉えられてよい。
 振動部9のうち、平面視において1対の励振電極13が重なっている領域を励振部9aと称するものとする。なお、図1及び図2では、励振部9aは、1対の励振電極13に隠れて不図示であることから、便宜上、励振電極13に重なる位置に励振部9aの符号を付している。同様に、第1基板3、第2基板5及び中間層7の各部を指す符号を、便宜上、当該各部に重なる導体層に付すことがある。励振部9aは、振動が意図されている領域である。励振部9aの振動は、既述のとおり、発振信号の生成に利用される。
 枠部11は、第1基板3の中間層7側(+D3側)の第1面3aに対して枠部11の全周に亘って接合されている。また、枠部11は、第2基板5の中間層7側(-D3側)の第2面5aに対して枠部11の全周に亘って接合されている。これにより、第1基板3、枠部11及び第2基板5によって囲まれた密閉空間が構成される。ひいては、振動部9が封止される。密閉空間内(振動部9の周囲)は、例えば、真空状態(実際には大気圧よりも低い状態)、又は適宜な気体(例えば窒素等の不活性ガス)が存在する状態とされる。
 第1面3aは、第1凹部14を有している。振動部9は、励振部9aが第1凹部14と対向するように第1面3aに重ねられている。振動部9(より詳細には励振部9aよりも外側の領域)は、第1面3aのうちの第1凹部14に対して外周側に位置する外周領域3bに接合されている。振動部9の外縁は、その全周に亘って枠部11から離れている。
 以上のとおり、振動に関わる部分(振動部9)と、封止に係る部分(枠部11)とは、完全に分離されている。従って、例えば、振動部9の振動が枠部11へ漏れる蓋然性が低減される。振動部9は、第1凹部14によって励振部9aが第1面3aから離れている。これにより、励振部9aの振動が容易化されている。従って、例えば、励振部9aを第1面3aから浮かせるために導電性のバンプを用いる必要性が低減される。枠部11と振動部9とで少なくとも一部の層の材料が互いに共通していることから、例えば、両者を一体的な層(部材)から形成できる。この場合、例えば、上記の一体的な層を第1基板3と平行に作成することができ、振動部9の反り及び/又は撓みが低減され、振動子1の特性が安定することが期待される。また、例えば、振動部9は、第1凹部14の外周の任意の位置が支持(接合)位置とされてよいから、設計の自由度が向上する。例えば、振動部9は、第1凹部14の全周に亘って外周領域3bに接合されてよい。さらには、振動部9は、第1凹部14に対向する領域の外側の全体が外周領域3bに接合されてよい。このような場合、例えば、振動部9の反り及び/又は撓みが低減され、振動子1の特性がより安定することが期待される。
 なお、振動部9のうち第1凹部14と対向する平面視での面積は、外周領域3bの平面視での面積に比べ小さくしてもよい。例えば1/2以下の大きさを持つ。このような外周領域3bにより振動部9を安定して保持できる。
 以上が実施形態の概要である。以下では、概略、下記の順に実施形態の説明を行う。
 1.振動子全般(図1~図3)
  1.1.振動子の形状及び寸法
  1.2.振動子の実装態様
  1.3.第1基板、中間層及び第2基板の接合
 2.振動部(図1~図3)
  2.1.振動部全般
  2.2.振動部の形状及び寸法
  2.3.振動部に位置する導体
   2.3.1.振動部に位置する導体全般
   2.3.2.励振電極
   2.3.3.パッド電極
   2.3.4.検査用電極
   2.3.5.多機能電極
   2.3.6.振動部に位置する導体の材料
  2.4.振動部の表裏の導通
   2.4.1.貫通孔における導通(図5、図6A及び図6B)
   2.4.2.外周面における導通(図6C)
 3.枠部(図1~図3)
  3.1.枠部の材料、形状及び寸法
  3.2.枠部に位置する導体
 4.第1基板(図1~図3、図4、図9)
  4.1.第1基板の材料、形状及び寸法
  4.2.第1基板に位置する導体
 5.第2基板(図1~図4)
  5.1.第2基板の材料、形状及び寸法
  5.2.第2基板に位置する導体
 6.構成要素間における位置関係等
  6.1.第1凹部及び振動部の関係(図1~図3、図7、図8A及び図8B)
  6.2.振動部と枠部との隙間
  6.3.各種の層の寸法等の関係
 7.振動部と第2基板との電気的接続の詳細(図10及び図11)
  7.1.第2基板の溝
  7.2.第1貫通孔と第2貫通孔との位置関係
 8.支持構造に関する他の例(図18~図20)
 9.振動子の製造方法(図12A~図15C)
 10.実施形態のまとめ
(1.振動子全般)
(1.1.振動子の形状及び寸法)
 振動子1の形状(第1基板3、中間層7及び第2基板5が積層されたときの形状)は任意である。図示の例では、振動子1の形状は、概略、薄型(D3方向の長さが他の方向の長さよりも短い)の直方体状である。また、平面視の形状は、D2方向を長手方向とする長方形状である。振動子1の他の形状としては、例えば、D3方向の厚さが概ね一定の薄型形状であって、平面視の形状が円形状、楕円形状、正方形又は多角形(矩形を除く)のものが挙げられる。なお、本開示の説明では、長方形は、特に断りが無い限り、正方形を含まないものとする。同様に、楕円形は、特に断りが無い限り、円形を含まない。
 振動子1の具体的な寸法も任意である。振動子1の寸法として、比較的小さいものを以下に例示する。平面視において、長手方向の最大長さ(例えば長辺の長さ)及び短手方向の最大長さ(例えば短辺の長さ)は、例えば、0.5mm以上2mm以下である。厚さ(D3方向)は、例えば、0.1mm以上0.3mm以下である。
(1.2.振動子の実装態様)
 振動子1の外部の要素(例えば回路基板)に対する実装方式も任意である。例えば、実装方式は、表面実装であってもよいし、スルーホール実装であってもよい。別の観点では、振動子1の実装に係る外部電極(外部端子)の構成は任意である。例えば、振動子1の外部電極は、表面実装に供されるパッド状であってもよいし(図示の例)、表面実装又はスルーホール実装に供されるピン状であってもよい。
 図示の例では、振動子1は、+D3側にて外部へ露出している第1外部電極15A及び第2外部電極15B(以下、これらを単に「外部電極15」ということがある。)を有している。外部電極15は、+D3側に面する表面を有しており、少なくとも外観上はパッド状である。外部電極15は、例えば、特に図示しないが、以下のように実装に寄与してよい。
 例えば、振動子1は、-D3側の面が外部の要素の実装面に接着剤によって接合されてよい。そして、外部電極15は、ボンディングワイヤによって上記外部の要素が有するパッド又は上記外部の要素に実装されている他の電子部品のパッドに電気的に接続されてよい。
 又は、振動子1は、外部の要素の実装面に設けられたパッドに外部電極15が対向するように配置されてよい。そして、上記パッドと外部電極15との間に介在する導電性の接合材(例えばはんだ)によって上記パッドと外部電極15とが接合されてよい。なお、この態様においては、外部の要素による振動子1の支持を安定化させるように、2つの外部電極15以外に、ダミーの電極又は基準電位が付与される電極が振動子1の+D3側の面に設けられてよい。特に、基準電位が付与される電極が、平面視で後述の第2凹部39と枠部11との間に跨るように形成されている場合には、第2基板5の強度を高めることができる。さらに、外部電極15と電気的に分離された状態で第2基板5の+D3側の面をほぼ覆う(例えば70%以上覆う)ことで外部の電磁波の影響を低減した振動子1とすることができる。特に、基準電位が付与される電極を第2基板5の側面、中間層7の側面側、第1基板3の側面を介して第1基板3の-D3側の面に形成された基準電位電極と接続するように形成した場合には、より外部の電磁波からの影響を抑制することできる。
 外部電極15の位置、形状及び寸法は任意である。例えば、図示の例とは異なり、外部電極15は、振動子1の-D3側(別の観点では第1基板3)に位置してよい。また、平面視における外部電極15の位置も任意である。図示の例では、平面視において、2つの外部電極15は、振動子1の長手方向及び短手方向に傾斜する方向(対角線方向)に並んでおり、また、振動子1の外縁から比較的離れている。図示の例とは異なり、例えば、外部電極15は、平面視において、振動子1の4隅のいずかに位置していてもよい。その場合には、第2基板5の+D3側において引き回して振動部9の外側にパッドを設けてもよい。このような構成により、実装時の応力が振動部9に伝わることを低減してくれる。特に平面視で第1凹部14を挟み対称の位置に配置したときには、実装時の応力の偏りを低減することできる。また、例えば、外部電極15は、矩形状(図示の例)、円形状、楕円形状又は多角形状(矩形状を除く)とされてよい。
(1.3.第1基板、中間層及び第2基板の接合)
 第1基板3と中間層7との接合の態様、及び中間層7と第2基板5との接合の態様は、種々のものとされてよい。
 図3に示す例では、第1基板3と中間層7とは、両者の間に介在する第1金属層17によって接合されている。製造過程に着目したときには、第1基板3の第1面3aに重なる金属層(第1基板側層21。図1も参照)と、中間層7の第1基板3側の面に重なる金属層(第1中間側層25。図2も参照)と、が接合される。
 また、図3に示す例では、中間層7と第2基板5とは、両者の間に介在する第2金属層19によって接合されている。製造過程に着目したときには、第2基板5の第2面5aに重なる金属層(第2基板側層23。図2も参照)と、中間層7の第2基板5側の面に重なる金属層(第2中間側層27。図1も参照)と、が接合される。
 図示以外の接合態様としては、例えば、第1基板3及び中間層7が両者の間に介在する絶縁層によって接合される態様、及び第1基板3及び中間層7が直接に接して接合される態様(直接接合)が挙げられる。絶縁層は、無機材料(例えばSiO)であってもよいし、有機材料(例えば樹脂)であってもよい。また、第1基板3と中間層7との間で金属層と絶縁層とが密着していてもよい。これらの他の接合の態様は、当然に、第2基板5及び中間層7の接合についても適用されてよい。
 第1基板3及び中間層7の接合態様と、第1基板3及び中間層7の接合態様とは互いに異なっていてもよい。例えば、外部電極15が設けられている基板(図示の例では第2基板5)と中間層7との接合が金属層によってなされる一方で、他の基板(図示の例では第1基板3)と中間層7との接合は、絶縁層又は直接接合によってなされてよい。
 基板(3又は5)と中間層7と接合態様は、平面視における互いに異なる領域同士で互いに異なっていてもよい。例えば、振動部9と、外部電極15が設けられている基板(図示の例では第2基板5)との接合が金属層によってなされる一方で、枠部11と上記基板との接合が絶縁層又は直接接合によってなされてよい。
 なお、第1金属層17及び第2金属層19の詳細については、後に、第1基板3、中間層7及び第2基板5とともに説明する。
(2.振動部)
(2.1.振動部全般)
 振動部9の振動(特に断りが無い限り、利用が意図されている振動)の態様は、種々のものとされてよい。別の観点では、振動部9及び励振電極13の構成は、種々の構成とされてよい。
 例えば、振動態様としては、厚みすべり振動、厚み縦振動、拡がり振動、長さ振動、屈曲振動、捩じり振動及び輪郭すべり振動が挙げられる。また、振動態様は、弾性波(例えばSAW:Surface Acoustic Wave)を生じさせるものであってもよい。SAWの例から理解されるように、振動態様は、振動部9の厚さ方向の全体に亘って振動するものに限定されず、振動部9の厚さ方向の一部が振動するものであってもよい。
 上記の振動態様の例示から理解されるように、振動部9の材料は、例えば、その全体が圧電体によって一体的に構成されていてもよいし(図示の例)、一部のみが圧電体によって構成されていてもよい。後者としては、例えば、弾性波が伝搬する圧電体層と、当該圧電体層に積層された他の層とによって振動部9が構成されている態様が挙げられる。
 圧電体の具体的な材料も、利用される振動態様に応じて種々のものとされてよい。例えば、圧電体の材料は、単結晶であってもよいし、多結晶であってもよい。前者としては、例えば、水晶、タンタル酸リチウムの単結晶及びニオブ酸リチウムの単結晶が挙げられる。後者としては、種々のセラミックが挙げられる。
 単結晶のカット角も任意である。例えば、水晶のカット角を挙げると、厚みすべり振動に利用されるATカット、SCカット及びBTカット、並びに輪郭すべり振動に利用されるCTカット及びDTカットが挙げられる。
 また、例えば、既述の振動態様の例示から理解されるように、1対の励振電極13は、振動部9を厚さ方向又は他の方向において挟んで互いに対向していてもよいし(図示の例)、振動部9の1つの表面(平面)に共に位置していてもよい。後者としては、例えば、弾性波を励振する1対の櫛歯電極が挙げられる。
 実施形態の説明では、便宜上、振動部9として、厚みすべり振動を利用するATカットの水晶片を例に取る。念のために記載すると、厚みすべり振動は、厚さ方向(D3方向)において互いに逆側に面している2つの面が互いにスライドするように振動する振動態様である。また、ATカットの水晶片は、Z軸(光軸)及びY軸(機械軸)からX軸(電気軸)回りに35°以上36°以下(例えば35°15′)で回転させた軸をZ’軸及びY軸’としたときに、厚み方向がY’軸になる(別の観点では表裏の面がX軸及びZ’軸に平行になる)カット角である。
 振動の方向(別の観点では結晶の方向)と振動子1(振動部9)の構成との関係は任意である。例えば、厚みすべり振動の方向(X軸方向)は、D1方向であってもよいし、D2方向であってもよいし、これらに傾斜する方向であってもよい。ただし、実施形態の説明では、便宜上、特に断り無く、D2方向が厚みすべり振動の方向である態様を例に取ることがある。
(2.2.振動部の形状及び寸法)
 振動部9の形状は任意である。例えば、振動部9は、その概ね全体が一定の厚みの平板状であってもよいし(図示の例)、いわゆるメサ型又は逆メサ型であってもよい。ここで平板状及び/又は一定の厚みとは、例えば、後述する振動部9と第1凹部14の外周(外周領域3b)とが重なっている重複領域(又は両者が接合されている接合領域)の平均厚みと励振部9aの平均厚みとの差が励振部9aの平均厚みの±5%以内であること、及び/又は振動部9における最小厚と最大厚との差が励振部9aの平均厚みの±5%以内であることをいう。メサ型は、例えば、励振電極13の配置領域と概略一致する領域(メサ部)が、その外周の領域よりも厚い形状である。具体的には、例えば、メサ部の平均厚みと、その外周領域の平均厚みとの差は、5%より大きくされてよく、及び/又は40%以下とされてよい。逆メサ型は、例えば、励振電極13の配置領域を含む領域(逆メサ部)が、その外周の領域よりも薄い形状である。メサ部及び逆メサ部の具体的な形状(平面形状、側面の傾き、高さの変化の段階数等)も任意である。
 振動部9の平面形状も任意である。例えば、振動部9の平面形状は、矩形状(例えば長方形状又は正方形状)であってもよいし(図示の例)、円形状、楕円形状又は多角形状(矩形状を除く)であってもよい。別の観点では、振動部9は、長手方向及び短手方向を有する形状(例えば長方形状又は楕円形状)であってもよいし、そのような区別ができない形状(例えば円形状又は正方形状)であってもよい。長手方向の長さと短手方向の長さとの比も任意である。例えば、前者と後者との比は、1.14~1.39:1、又は1.26:1とされてよい。
 振動部9の形状と結晶の方向(振動の方向)との関係は任意である。例えば、振動部9が平面視において長手方向及び短手方向を有している態様において、厚みすべり振動の方向(X軸方向)は、長手方向又は短手方向であってよいし、長手方向に傾斜する方向であってもよい。前段落における長手方向の長さと短手方向の長さとの比は、厚みすべり振動の方向と長手方向とが一致する態様に適用されてよい。
 振動部9の寸法も任意である。ただし、振動部9の共振周波数に影響を及ぼす寸法については、利用が意図されている周波数に基づいて設定される。共振周波数に影響を及ぼす寸法は、振動態様によって異なる。例えば、厚みすべり振動の場合においては、振動部9(より詳細には励振部9a)の厚みによって共振周波数が規定される。ATカットの振動部9においてn次の波が利用される場合、励振部9aの厚みをt(mm)とすると、共振周波数f0(MHz)は、f0=1.67×n/tによって近似されることが知られている。
 後述するように、振動子1は、ウェハ状態で3層(3、5及び7)を重ねてパッケージングを行うことができる。換言すれば、振動子1は、WLP型とされてよい。この場合、ウェハ状態で振動部9の厚さを調整する加工を行うことができる。その結果、例えば、高い精度(例えば±5nm)で加工が可能なプラズマCVM(Chemical Vaporization Machining)を用いて振動部9の厚さを極めて薄い厚さまで加工することができる。
 前段落から理解されるように、振動部9は、比較的薄くされてよい。例えば、振動部9は、5μm以上10μm以下、又は5μm以上6μm以下とされてよい。厚みすべり振動が利用される場合においては、振動部9が薄くなるほど共振周波数が高くなる。従って、別の観点では、振動部9は、比較的高い周波数での利用が意図されてよい。例えば、上記の寸法を既述のATカットの共振周波数の式に当て嵌めると、概ね、167MHz以上334MHz以下、又は278MHz以上334MHz以下である。
(2.3.振動部に位置する導体)
(2.3.1.振動部に位置する導体全般)
 振動部9には、例えば、以下の導体層(金属層)が位置している。既述の1対の励振電極13。振動部9の+D3側に位置する、1対のパッド電極29(第1パッド電極29A及び第2パッド電極29B)、1対の検査用電極31(第1検査用電極31A及び第2検査用電極31B)及び2本の配線部35。振動部9の-D3側に位置し、第2励振電極13Bを含む多機能電極33。
 1対のパッド電極29は、例えば、1対の励振電極13と1対の外部電極15との接続に寄与する。1対の検査用電極31は、例えば、製造過程において振動部9の特性を検査する検査装置を1対の励振電極13に接続することに寄与する。多機能電極33は、例えば、一部が第2励振電極13Bとして機能するとともに、他部が、第2励振電極13Bと振動部9の+D3側の導体との導通、及び振動部9の第1基板3への接合に寄与する。
 振動部9の+D3側に位置する種々の導体(13A、29、31及び35)は、既述の第2中間側層27に含まれている。-D3側に位置する多機能電極33は、既述の第1中間側層25に含まれている。
(2.3.2.励振電極)
 第1励振電極13A(ひいては第2励振電極13B)の形状及び寸法は任意である。例えば、第1励振電極13Aの形状は、円形状(図1の例)、楕円状(図7参照)、矩形状(例えば長方形状又は正方形状。図8A参照)又は多角形状(矩形を除く)とされてよい。別の観点では、第1励振電極13Aは、長手方向及び短手方向を有する形状(例えば長方形状又は楕円形状)であってもよいし、そのような区別ができない形状(例えば円形状又は正方形状)であってもよい。長手方向の長さと短手方向の長さとの比も任意である。例えば、前者と後者との比は、1.14~1.39:1、又は1.26:1とされてよい。
 第1励振電極13Aの形状と結晶の方向(振動の方向)との関係は任意である。通常、第1励振電極13Aが長手方向及び短手方向を有している態様において、厚みすべり振動の方向(X軸方向)は長手方向である。前段落における長手方向の長さと短手方向の長さとの比は、このような態様に適用されてよい。
 第1励振電極13Aと振動部9との位置関係も任意である。例えば、第1励振電極13Aの幾何中心は、振動部9の幾何中心に対して一致していてもよいし(図示の例)、ずれていてもよい。第1励振電極13A及び振動部9のそれぞれが長手方向及び短手方向を有している態様において、第1励振電極13Aの長手方向は、振動部9の長手方向に対して、一致していてもよいし(図7及び図8Aの例)、一致していなくてもよい。振動部9がメサ部又は逆メサ部を有している態様において、メサ部及び逆メサ部に対する第1励振電極13Aの位置関係(形状及び/又は大きさの異同、大きさが異なる場合においていずれが大きいか等)も任意である。
(2.3.3.パッド電極)
 1対のパッド電極29は、1対の励振電極13に電気的に接続されている。また、1対のパッド電極29は、いずれも第2基板5側(+D3側)に面しており、第2基板5の導体(例えば第2基板側層23)に接合可能となっている。このような構成により、1対の励振電極13と、第2基板5が有している1対の外部電極15とが電気的に接続される。
 第1パッド電極29Aは、第1励振電極13Aと接続されている。具体的には、両者は共に振動部9の+D3側に位置していることから、振動部9の+D3側に位置する配線部35によって接続されている。
 第2パッド電極29Bは、第2励振電極13Bと接続されている。具体的には、両者は、多機能電極33のうちの第2励振電極13B以外の領域(外側電極33a)を介して接続されている。外側電極33aと第2励振電極13Bとの導通(振動部9の表裏の導通)の態様については後述する(第2.4節)。
 1対のパッド電極29の形状及び位置は任意である。例えば、パッド電極29の形状は、矩形状(図示の例)又は円形状とされてよい。また、パッド電極29は、振動部9の外縁から離れていてもよいし(図1の例)、振動部9の外縁まで広がっていてもよい(図8A参照)。1対のパッド電極29の形状、寸法及び位置は、振動部9の中心に対して回転対称であってもよいし(図1の例)、振動部9の、D1方向又はD2方向に平行な中心線に対して線対称であってもよいし(図8A参照)、そのような関係が成り立たなくてもよい。
 また、例えば、1対のパッド電極29は、1対の励振電極13に対して、所定方向の両側に位置していてもよいし(図1の例)、所定方向の一方側に位置していてもよい(図8A参照)。別の観点では、1対のパッド電極29の並び方向は任意である。上記所定方向も任意である。図1の例において、上記所定方向は、概略的に見て、振動の方向及び/又は振動部9の長手方向であると捉えられてもよいし、より詳細に見て、振動の方向及び/又は振動部9の長手方向に対して交差する方向(対角線方向)であると捉えられてもよい。また、上記所定方向は、長手方向に限られず、短手方向であっても構わない。
 一般に、1対のパッド電極29の位置は、振動部9の振動を規制する位置となることから、振動特性に影響を及ぼす蓋然性が高い。一方、本実施形態では、振動部9は、例えば、第1凹部14よりも外周側となる概ね全面にて第1基板3に固定される。従って、1対のパッド電極29の位置が振動に及ぼす影響は相対的に低い。別の観点では、振動特性との関係において、1対のパッド電極29の設計の自由度は高い。
(2.3.4.検査用電極)
 1対の検査用電極31は、1対の励振電極13に電気的に接続されている。また、1対の検査用電極31は、いずれも+D3側に面している。従って、例えば、第2基板5を中間層7に接合する前において、1対の検査用電極31にプローブを突き当てることによって、1対の励振電極13に電圧を印加することができる。これにより、振動部9の特性を検査することができる。
 第1検査用電極31Aは、第1励振電極13Aと接続されている。具体的には、両者は共に振動部9の+D3側に位置していることから、振動部9の+D3側に位置する配線部35によって接続されている。
 第2検査用電極31Bは、第2励振電極13Bと接続されている。具体的には、両者は、多機能電極33のうちの第2励振電極13B以外の領域(外側電極33a)を介して接続されている。
 検査用電極31の形状及び位置は任意である。上述したパッド電極29の形状及び位置の説明は、検査用電極31の形状及び位置に援用されてよい。検査用電極31の形状、寸法及び位置は、パッド電極29の形状、寸法及び位置と、振動部9の、D1方向又はD2方向に平行な中心線に対して線対称であってもよいし(図1の例)、振動部9の中心に対して回転対称であってもよいし、そのような関係が成り立たなくてもよい。
 なお、1対の検査用電極31は設けられなくてもよい(図8A参照)。この場合も、プローブをパッド電極29に突き当てることによって検査は可能である。検査用電極31は、例えば、パッド電極29と異なり、第2基板5の導体と接合されない。ただし、接合が行われても構わない。
(2.3.5.多機能電極)
 多機能電極33は、例えば、振動部9の-D3側の面の概ね全体に亘って広がっている。別の観点では、多機能電極33は、いわゆるベタ状パターンとされている。ベタ状パターンは、例えば、基本的に隙間なく、比較的広い範囲に亘って広がるパターンである。このような構成によって、多機能電極33は、第2励振電極13Bを有しているとともに、導通及び接合に寄与する外側電極33aを有している。外側電極33aは、具体的には、第2励振電極13Bと振動部9の+D3側の導体(第2パッド電極29B及び第2検査用電極31B)との導通に寄与するとともに、振動部9と第1基板3との接合に寄与している。
 ただし、多機能電極33は、振動部9の-D3側の面の全体に亘って広がるベタ状パターンでなくてもよい。
 例えば、多機能電極33は、ベタ状パターンでありつつも、その外縁の一部又は全部が、振動部9の外縁から離れていてもよい。この場合のベタ状パターンは、例えば、励振電極13の概ね全体に重なる領域と、第1凹部14の周囲の外周領域3bの一部に重なる領域とを含み、振動部9の面積の8割以上を占有してよい。
 また、例えば、多機能電極33は、第2励振電極13Bと、第2励振電極13Bを囲み、第2励振電極13Bの外縁から離れている外側電極(33a)と、両者を接続する配線部とを有していてもよい。別の観点では、第2励振電極13Bと外側電極33aとの間に環状の(ただし、一部は配線部により途切れる)スリットが形成されてよい。このような態様において、第2励振電極13Bは、例えば、平面透視において第1励振電極13Aの形状と概ね一致する形状を有していてよい。
 また、例えば、多機能電極33は、第2励振電極13Bと第2パッド電極29B(及び/又は第2検査用電極31B)との電気的接続に寄与する部分と、振動部9の第1基板3に対する接合に寄与する部分とが、互いに分離して電気的に非接続とされていてもよい。この場合において、後者は、電気的に浮遊状態とされていてもよいし、基準電位が付与されていてもよい。
(2.3.6.振動部に位置する導体の材料)
 振動部9の-D3側の多機能電極33は、既述の第1中間側層25に含まれる。また、振動部9の+D3側の種々の導体層(13A、29、31及び35)は、第2中間側層27に含まれる。従って、本節の説明では、便宜上、第1中間側層25及び第2中間側層27の語を用いて説明することがある。
 振動部9の+D3側に位置する種々の導体層(13A、29、31及び35)は、材料及び厚さが互いに同一であってもよいし(図3の例)、材料及び/又は厚さが互いに異なっていてもよい(図13C参照)。後者の態様としては、例えば、パッド電極29(及び検査用電極31)が、第1励振電極13Aを構成している金属層と同一の金属層を有しつつも、その金属層の上に、第1励振電極13Aが有していない他の金属層を有している態様が挙げられる。
 同様に、振動部9の-D3側に位置する多機能電極33は、その全体に亘って材料及び厚さが同じであってもよいし(図3の例)、領域によって材料及び/又は厚さが異なっていてもよい。後者の態様としては、例えば、+D3側と同様に、第2励振電極13Bと、外側電極33aとで材料及び/又は厚さが異なる態様が挙げられる。
 +D3側及び-D3側のそれぞれにおいて、導体層がその全体に亘って同一の材料及び厚さである態様において、+D3側の導体層(13A、29、31及び35)と-D3側の導体層(33)は、材料及び厚さが同一であってもよいし(図3の例)、材料及び/又は厚さが異なっていてもよい。+D3側及び-D3側の少なくとも一方において、導体層がその全体に亘って同一の材料及び厚さでない態様においても、所定の領域同士(例えば励振電極13同士、又は他の領域同士)を比較したとき、材料及び/又は厚さは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 なお、励振電極13(例えば第1励振電極13A)は、例えば、周波数の調整のために、第1基板3と接合された後に、厚さが微調整されることがある。同一の厚さか否かの判定において、そのような微調整の影響は無視するものとする。また、例えば、3層(3、5及び7)の接合の際の加圧及び加熱による影響に関しても無視するものとする。第1基板3及び第2基板5の導体層についても同様とする。
 第1中間側層25及び第2中間側層27の材料は任意である。例えば、各層(25又は27)は、1層の金属層によって構成されていてもよいし、2層以上の金属層によって構成されていてもよい(図3の例)。なお、所定の層(例えば25又は27)が2層以上の金属層(若しくは絶縁層)によって構成されており、所定の領域に亘って材料が同一等というとき、例えば、金属層の積層数及び各金属層の材料(さらには金属層同士の厚さの比)は同じである。他の層についても同様である。
 図3の例では、第1中間側層25は、振動部9に接する(直接に重なる)下層25aと、下層25aに重なる上層25bとを有している。上層25bは、例えば、下層25aの材料に比較して導電性が高い材料によって構成されており、また、下層25aよりも厚い。下層25aは、例えば、上層25bと振動部9との接合強度の向上に寄与する。ただし、積層構造は、上記のような作用とは異なる作用が意図されていてもよい。
 下層25a及び上層25bの具体的な材料は任意である。例えば、下層25aの材料としては、クロム(Cr)、チタン(Ti)及びニッケル(Ni)、並びにこれらの1つ以上を主成分とする合金が挙げられる。上層25bの材料としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、プラチナ(Pt)及びアルミニウム(Al)、並びにこれらの1つ以上を主成分とする合金が挙げられる。
 また、図3の例では、第2中間側層27は、振動部9側から順に、下層27a、上層27b、第1接合層27e及び第2接合層27fを有している。第1励振電極13Aは、および配線部35は、例えば、上記の4層のうち下層27aおよび上層27bのみによって構成されている。パッド電極29、検査用電極31、および第2中間側層27の枠部11に重なる部分は、例えば、上記の4層によって構成されている。
 第1中間側層25の材料についての既述の説明は、矛盾等が生じない範囲で、「第1中間側層25」、「下層25a」及び「上層25b」の語を、「第2中間側層27」、「下層27a」及び「上層27b」の語にそれぞれ置換して、第2中間側層27に援用されてよい。また、第1中間側層25の材料についての既述の説明は、矛盾等が生じない範囲で、「第1中間側層25」、「下層25a」及び「上層25b」の語を、「第2中間側層27」、「第1接合層27e」及び「第2接合層27f」の語にそれぞれ置換して、第2中間側層27に援用されてもよい。
(2.4.振動部の表裏の導通)
(2.4.1.貫通孔における導通)
 図5は、振動部9の斜視図である。この図では、振動部9の+D3側の導体についても点線で示されている。また、図6Aは、図5のVIa-VIa線における断面図である。図6Bは、図5のVIb-VIb線における断面図である。
 これらの図に示されているように、振動部9は、第1貫通孔9hを有している。そして、この第1貫通孔9hに接続導体37が配置されることによって、振動部9の+D3側の導体層と、振動部9の-D3側の導体層とが導通される。
 接続導体37の構成は任意である。例えば、第1貫通孔9hに充填される柱状導体であってもよいし(図示の例)、第1貫通孔9hの内面に重なる層状導体であってもよい。柱状導体は、その全体が1種の材料によって構成されていてもよいし、2種以上の材料によって構成されていてもよい。後者の態様としては、例えば、外周面と内部とで材料が異なる態様が挙げられる(図3の例)。同様に、層状導体は、その全体が1種の材料によって構成されていてもよいし、2種以上の材料によって構成されていてもよい。後者としては、第1貫通孔9hの内面に接する層と、当該層に重なる他の層とが設けられている態様が挙げられる。接続導体37の材料は、+D3側及び/又は-D3側の導体層の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 なお、前段落における説明は、後述する第2貫通孔5h及びその内部に位置する取出し導体41に援用されてよい。このとき、「第1貫通孔9h」及び「接続導体37」の語は、それぞれ、「第2貫通孔5h」及び「取出し導体41」の語に置換する。
 図3では、接続導体37として、第1接合層27eと同じ材料からなる外周側の層と、第2接合層27fと同じ材料からなる内部の柱状部とを有する構成が例示されている。なお、図3では、上記と同様に、後述する取出し導体41について、第2基板5の+D3側の面に重なる2以上の導体層の材料と同じ材料を有する構成が例示されている。
 図5に戻って、第1貫通孔9h(別の観点では接続導体37)の位置、形状及び寸法は任意である。例えば、図示の例において、第2パッド電極29Bと多機能電極33との導通に寄与する第1貫通孔9hに着目すると、第1貫通孔9hは、第2パッド電極29Bの直下に位置しており、より詳細には、例えば、第2パッド電極29Bの幾何中心よりも励振電極13側(さらに詳細には、例えば、振動部9の長手方向及び/又は振動の方向に関して第2パッド電極29Bの幾何中心よりも励振電極13側)に位置している。また、図示の例では、第2パッド電極29Bに係る上記第1貫通孔9hは、第2パッド電極29Bと励振電極13との並び方向(別の観点では振動部9の長手方向及び/又は振動の方向)に交差(例えば直交)する方向に延びるスリット状とされている。
 第1貫通孔9hが第2パッド電極29Bの直下に位置していることによって、例えば、+D3側の導体層のパターンが簡素化され、また、当該導体層の面積を小さくすることが容易化される。また、第1貫通孔9hが相対的に励振電極13の側に位置していることによって、例えば、第1貫通孔9hは、パッド電極29と励振部9aとの間の応力の伝達を遮る作用を奏し、パッド電極29と第2基板5との固定が励振部9aの振動に及ぼす影響が低減される。この効果は、第1貫通孔9hが第2パッド電極29Bと励振電極13との並び方向に交差する方向に延びるスリット状であることによって向上する。また、第1貫通孔9hがスリット状であることによって、平面視において第1貫通孔9hの内周面の長さを確保することが容易化されるから、第1貫通孔9h内の接続導体37と、+D3側又は-D3側の導体層との導通面積を確保することが容易化される。
 もっとも、第1貫通孔9hの位置、形状及び寸法は、上記とは異なっていてもよい。以下に例を挙げる。第1貫通孔9hは、例えば、第2パッド電極29Bの直下に位置しなくてよい。この場合、接続導体37と第2パッド電極29Bとは、例えば、+D3側に位置する配線部によって接続されてよい。また、第1貫通孔9hは、第2パッド電極29Bと励振電極13との並び方向(別の観点では振動部9の長手方向及び/又は振動の方向)において、第2パッド電極29Bの幾何中心又は当該幾何中心に対して励振電極13とは反対側に位置していてもよい。また、第1貫通孔9hの平面視における形状は、円形状、楕円形状(スリット状と捉えることが難しいもの)、正方形状及び長方形状(スリット状と捉えることが難しいもの)であってもよい。
 なお、第2パッド電極29Bに係る第1貫通孔9hについて説明したが、上記の第1貫通孔9hの位置、形状及び寸法に係る説明は、適宜に第2検査用電極31Bに係る第1貫通孔9hに援用されてよい。
 第1貫通孔9hの縦断面(図6A及び図6Bに示す断面)の形状及び寸法も任意である。これらの図では、-D3側ほど径が小さくなるテーパー形状が例示されている。図示の例とは異なり、第1貫通孔9hの縦断面の形状は、例えば、一定の径を有する形状であってもよいし、振動部9の厚さ方向の中央側ほど径が小さくなる形状(2つのテーパー形状を有する形状)であってもよいし、多段形状であってもよい。また、テーパー形状は、振動部9の材料がエッチングに対して異方性を有することに起因して形成されるものであってもよいし、レーザー光の照射態様を調整することなどによって意図的に形成されるものであってもよい。
 第1貫通孔9hのスリット状について補足する。スリット状は、第1方向(D1方向)の長さが第1方向に直交する第2方向(D2方向)の長さよりも長い形状であるということができる。スリット状は、例えば、基本的に(端部を除いて)一定の幅で延びてよい。スリットの長さ(第1方向)と幅(第2方向)との比は適宜に設定されよいが、例えば、長さは、幅の2倍以上、3倍以上又は5倍以上とされてよい。
 スリット状の第1貫通孔9hの縦断面の形状がテーパー形状とされる場合において、長手方向(D1方向)に直交する縦断面におけるテーパー形状のテーパー角(2つの内面が成す角度)をθ1とする。短手方向(D2方向)に直交する縦断面におけるテーパー形状のテーパー角をθ2とする。このとき、θ1は、θ2よりも大きくされてよい。別の観点では、振動部9の+D3側の面に対する第1貫通孔9hの内面の傾斜角は、2つの内面の平均として、長手方向(D1方向)に直交する縦断面におけるものが、短手方向に直交する縦断面におけるものよりも小さくされてよい。これを式で表せば下記のとおりである。
   (180°-θ1)/2<(180°-θ2)/2
このような構成の作用については、後述する実施形態のまとめ(第10節)において述べる。
 後に第9節で述べるように、第1貫通孔9hは、振動部9の+D3側からの片面エッチングによって形成されてよい。この場合、エッチングに対する振動部9の材料の異方性に起因してテーパー形状が形成される。例えば、振動部9が単結晶からなる場合においては、エッチングによって結晶面が現れて、第1貫通孔9hの内面を構成する。結晶面が+D3側の面に対してなす角度は、結晶構造によって決まる。エッチングの進行によって、新たに別な結晶面が現れて、先に現れた結晶面と共に存在したり、先に現れた結晶面に取って代わったりすることもある。このように結晶面によってテーパー形状が形成される場合において、前段落のような構成を得る場合は、スリットの向きを結晶の方向に合わせて適宜に設定することになる。
 例えば、ATカットにおいては、既述のとおり、D1方向、D2方向及びD3方向は、それぞれ、Z’軸方向、X軸方向及びY’軸方向である。この場合は、図示の例のように、スリットの長手方向をD1方向(Z’軸方向)としてよい。この場合のテーパー角度θ1及びθ2は、エッチングの進行度にもよるが、例えば、θ1=約82°かつθ2=約57°、又はθ1=約113°かつθ2=約72°(又は約91°)である。別の観点では、θ1は、θ2に対して20°以上の差で大きくされてよい。なお、スリットの端部(短辺)において結晶面が明確に現れていない場合においては、振動部9の側面の結晶面に基づいて、スリットの長辺に対応する内面のテーパー角が相対的に大きくなるように設定されているか否かが判断されてよい。
(2.4.2.外周面における導通)
 図6Cは、振動部9の表裏の導通に関する他の例を示す断面図であり、図6Aに対応する図である。なお、便宜上、この導通態様に係る振動部9を振動部9Aの語により参照することがある。また、この図では、第1検査用電極31Aは、図示が省略されている(又は実際に設けられていない。)。
 振動部9Aにおいては、振動部9Aの外周面(側面)に重なる層状の接続層38によって振動部9の表裏が導通されている。なお、図示の例とは異なり、第1貫通孔9hにおける導通と、振動部9の側面における導通とが併用されてもよい。
 接続層38は、具体的には、振動部9Aの外周面のうちの平面視における一部領域において、+D3側の縁部から-D3側の縁部に至る領域を含んでおり、これにより、第2パッド電極29Bと多機能電極33とを接続している。接続層38は、振動部9Aの外周面に位置する領域のみを有していてもよいし、当該領域に加えて、振動部9Aの+D3側に位置する領域及び/又は振動部9Aの-D3側に位置する領域を含んでいてもよい。
 特に図示しないが、第2検査用電極31Bと多機能電極33とを接続する接続層38も設けられる。なお、以下では、第2パッド電極29Bと多機能電極33とを接続する接続層38についてのみ説明するが、当該説明は、第2検査用電極31Bと多機能電極33とを接続する接続層38に適宜に援用されてよい。
 接続層38の位置、形状及び寸法は任意である。例えば、接続層38は、外周面のうち、-D2側、+D2側、+D1側及び-D1側の任意の1つ以上の側面に位置してよい。別の観点では、接続層38が位置する側面と、振動部9Aの長手方向及び/又は振動の方向との関係は任意である。図3の例では、接続層38は、+D2側の側面に位置する領域を有している。+D2側の側面は、振動部9Aの長手方向及び/又は振動の方向の一端側の側面(端面)、及び/又は励振電極13に対して第2パッド電極29B(及び第2検査用電極31B)が位置する側の側面ということができる。接続層38は、+D2側の側面に加えて、又は代えて、+D1側(振動部9Aの短手方向において第2パッド電極29Bが位置する側)の側面に位置する領域を含んでいてもよい。
 また、例えば、接続層38の+D2側の側面に位置する領域のD1方向の範囲と、第2パッド電極29BのD1方向の範囲とは、一致していてもよいし、前者が後者の一部に位置していてもよいし、後者が前者の一部に位置していてもよいし、互いにずれていてもよい。別の観点では、例えば、接続層38は、第2パッド電極29Bを+D2側へ延長したような形状を有していてもよいし、配線部35のように、第2パッド電極29Bから延び出る形状を有していてもよい。+D2側の側面を例に取ったが、+D1側の側面も同様である。
 接続層38の材料及び厚さも任意である。例えば、接続層38の材料及び/又は厚さは、振動部9の+D3側(及び/又は-D3側)の導体層の平面視における一部又は全部の領域の材料及び/又は厚さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 接続層38が位置する振動部9の側面について補足する。接続層38が位置する側面は、例えば、-D3側(第1基板3側)ほど振動部9の外側に位置するように傾斜する傾斜面であってよい。この場合、例えば、+D2側の側面と+D3側の面との稜線における導体層同士の接続の信頼性が向上する。上記のような振動部9の側面の傾斜は、第1貫通孔9hの内周面と同様に、振動部9の材料がエッチングに対して異方性を有することに起因して形成されるものであってもよいし、レーザー光の照射態様を調整することなどによって意図的に形成されるものであってもよい。
 また、接続層38が、所定方向(例えば振動部9Aの長手方向及び/又は振動の方向)の一方側(+D2側)の側面に位置する領域を有し、上記所定方向の他方側(-D2側)の側面に位置する領域を有さない態様を想定する。このとき、例えば、振動部9の+D3側の面の法線に対する+D2側の側面の傾斜角度θ3は、上記法線に対する-D2側の側面の傾斜角度θ4よりも大きくされてよい。この場合、角度θ3及びθ4の関係が上記とは逆の場合(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、前段落で述べた効果が向上する。
 振動部9の傾斜する側面が、エッチングによって現れる結晶面である態様においては、結晶の方向に応じて、振動部9Aの各部の方向(換言すれば直交座標系D1D2D3の向き)を設定し、上記のような角度の関係を成立させてよい。例えば、ATカットの振動部9Aの外周面が+D3側(Y’軸方向)から片面エッチングによって形成される態様においては、+D2側(接続層38が位置する側面の側)は、-Z’側とされてよい。この場合、エッチングの進行度にもよるが、例えば、θ3は約56°であり、θ4は約32°である。別の観点では、θ3は、θ4に比較して、15°以上の差で大きくされてよい。なお、第1貫通孔9hはD3方向において一様な傾斜面でなくてもよい。すなわち、第1基板3側の面から第2基板5側に向けて開口が徐々に狭くなる第1テーパー部分と、第2基板5側の面から第1基板3側に向けて離れるにしたがい開口が徐々に狭くなる第2テーパー部分とを含む第1貫通孔9hとしてもよい。
 なお、振動部9等の形状及び寸法の説明においては、基本的に、上記のような側面の傾斜の影響は無視する。従って、例えば、平面視における形状及び寸法は、例えば、+D3側の面及び-D3側の面のそれぞれに対して適用されてもよいし、両者を平面視したときの最大形状又は最大寸法に対して適用されてもよい。
(3.枠部)
(3.1.枠部の材料、形状及び寸法)
 枠部11は、既述のとおり、平面視において、振動部9を囲むとともに、振動部9の外縁からその全周に亘って離れている。この要件を満たす限り、枠部11の材料、形状及び寸法は任意である。
 例えば、枠部11の材料は、振動部9の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。枠部11と振動部9とで材料が同じほうが一体的な層(部材)から両者を形成しやすい傾向がある。枠部11の厚さは、振動部9の厚さと(略)同じであってもよいし(図示の例)、異なっていてもよい。枠部11と振動部9とで厚さが異なる態様としては、例えば、振動部9の厚さ(一定の厚さでない場合は例えば最大厚さ)が枠部11の厚さ(一定の厚さでない場合は例えば最大厚さ)よりも薄くされている態様が挙げられる。
 枠部11の材料が振動部9の材料と同一であるか否かに関わらず、振動部9の材料の説明は、枠部11の材料に援用されてよい。また、枠部11の材料が振動部9の材料と異なる態様において、枠部11は、圧電体を含んでいなくてもよいし、振動部9の圧電体の種類(及びカット角)とは異なる種類(及びカット角)の圧電体を含んでいてもよい。振動部9の材料と異なる枠部11の材料の具体例については、第1基板3及び第2基板5の材料の具体例の説明が援用されてよい。
 枠部11は、例えば、平面視において、振動部9をその全周に亘って(360°に亘って)囲んでいる。ただし、枠部11は、一部が途切れていてもよい。この途切れた部分は、例えば、図示の例とは異なる態様において、振動子1の内部と外部とを導通する導体の配置に利用されてよい。枠部11は、例えば、振動部9の外縁の長さ(又は振動部9の幾何中心回りの角度範囲)を基準として、3/4周(270°)以上、7/8周(315°)以上、又は15/16周(337.5°)以上に亘って延びていれば、振動部9を囲んでいると捉えられてよい。
 平面視において、枠部11の内縁の形状は、振動部9の外縁の形状と相似又は相似に類する形状であってもよいし(図示の例)、全く異なる形状であってもよい。前者の例としては、例えば、振動部9の外縁の形状及び枠部11の内縁の形状が、共に矩形状(図示の例)、円形状、楕円形状又は多角形状(矩形状を除く)とされる態様が挙げられる。後者の例としては、例えば、振動部9の外縁の形状及び枠部11の内縁の形状が、円形状-矩形状、楕円形状-矩形状の態様が挙げられる。また、別の観点では、平面視において、枠部11の内縁と振動部9の外縁との距離d1とは、全周に亘って概ね一定であってもよいし、一定でなくてもよい。
 枠部11の外縁の形状及び寸法は、例えば、振動子1の平面視における外縁の形状及び寸法(既述)と概ね同じである。また、前段落の振動部9の外縁と枠部11の内縁との関係についての説明は、「枠部11の内縁」の語を「枠部11の外縁」の語に置換して、振動部9の外縁と枠部11の外縁との関係に援用されてよい。さらに、前段落の振動部9の外縁と枠部11の内縁との関係の説明は、「振動部9の外縁」の語を「枠部11の内縁」の語に置換し、「枠部11の内縁」の語を「枠部11の外縁」の語に置換して、枠部11の内縁と枠部11の外縁との関係に援用されてよい。このことから理解されるように、枠部11の幅(内縁から外縁までの距離)は、その周方向において一定であってもよいし、変化してもよい。
 枠部11の厚さは、例えば、その全体に亘って概ね一定である。別の観点では、枠部11の表裏の面は平面状である。ただし、例えば、枠部11の表面及び/又は裏面の一部に凹部又は凸部が設けられていてもよい。
(3.2.枠部に位置する導体)
 枠部11の表裏の面(+D3側の面及び-D3側の面)には、例えば、既述の第1中間側層25及び第2中間側層27(そのうちの振動部9に位置する領域を除いた領域)が位置している。枠部11の内周面及び外周面には、例えば、導体(例えば導体層)は位置していない。別の観点では、第1中間側層25及び第2中間側層27のうち、枠部11に位置する領域は、互いに接続されていない。
 ただし、内周面及び/又は外周面の周方向の一部又は全部に導体が位置していてもよい。また、これにより、第1中間側層25及び第2中間側層27のうち、枠部11に位置する領域は、互いに導通されていてもよい。このような導体は、例えば、内周面及び/又は外周面に重なる導体層であってよい。また、第1基板3の平面視における角部にキャスタレーションが設けられ、当該キャスタレーションに配置された導体によって導通がなされてもよい。また、第1貫通孔9hのように、第1中間側層25及び第2中間側層27のうち、枠部11に位置する領域を互いに導通するための貫通孔が枠部11に設けられていてもよい。
 第1中間側層25及び第2中間側層27それぞれは、例えば、平面視において全周(振動部9を中心とする360°)に亘って枠部11に配置されている。より詳細には、第1中間側層25及び第2中間側層27それぞれは、例えば、枠部11の表裏の面の全体に広がっている。もっとも、第1中間側層25及び第2中間側層27は、枠部11の周方向の全体又は一部において、枠部11の内縁及び/又は外縁から離れる部分を有していてもよい。また、例えば、第1中間側層25(又は第2中間側層27)は、枠部11に沿って互いに並列に延びる2本以上のパターンを有していることなどによって、第1中間側層25に囲まれた第1中間側層25の非配置領域を形成していてもよい。
 第1中間側層25及び第2中間側層27それぞれにおいて、枠部11に位置する領域(その一部又は全部)と、振動部9に位置する領域(その一部又は全部)とは、同一の材料及び同一の厚さであってもよいし(図3の例)、材料及び厚さの少なくとも一方が異なっていてもよい。いずれにせよ、振動部9に位置する導体の説明で述べた、第1中間側層25及び第2中間側層27の材料の説明は、第1中間側層25及び第2中間側層27のうちの枠部11に位置する領域の材料に援用されてよい。
(4.第1基板)
 図4は、第1基板側層21及び第2基板側層23の具体的な態様について図3とは異なる例を示す断面図である。また、図9は、第1基板3及び第1基板側層21の具体的な態様について図1とは異なる例を示す平面図である。以下の説明では、図1~図3に加えて、図4及び図9も参照することがある。
(4.1.第1基板の材料、形状及び寸法)
 第1基板3は、例えば、第1凹部14が形成されている点を除いて、概略、厚さが一定の平板状の部材である。もっとも、第1基板3は、第1凹部14以外に、+D3側又は-D3側に適宜に凹部及び/又は凸部を有していても構わない。第1基板3の平面視における形状及び寸法は、例えば、振動子1の平面視における形状及び寸法(既述)と概ね同じである。第1基板3の厚さは任意である。図3の例では、第1基板3の厚さは、第2基板5の厚さ及び中間層7の厚さよりも厚くされている。比較的小型の振動子1における第1基板3の厚さの例を挙げると、50μm以上200μm以下である。
 第1基板3の厚さが第2基板5の厚さ及び中間層7の厚さよりも厚い場合には、後述のように中間層7を薄層化するときに安定して保持することができる。ただし、第1基板3の厚さはこの関係に限定されない。例えば、第2基板5と同等の厚さとした場合には振動子1全体での応力のバランスを整えることができ反りを抑制することができる。また振動子1を実装する際の応力の影響も低減することができる。
 第1基板3の材料は任意である。例えば、第1基板3は、中間層7と同様の材料や絶縁体又は半導体によって一体的に構成されていてもよいし、互いに異なる材料が積層されて構成されていてもよい。後者の態様としては、例えば、絶縁体又は半導体の第1層と、第1層に対して-D3側に重なる金属層(別の観点ではシールド及び/又は補強材)とを含む態様が挙げられる。また、例えば、第1基板3が多層基板から構成される態様が挙げられる。絶縁体は、無機材料(例えば水晶又はセラミック)であってもよいし、有機材料(例えば樹脂)であってもよい。半導体としては、シリコン(Si)又はゲルマニウム(Ge)が挙げられる。
 第1基板3を構成する半導体は、例えば、格子欠陥(広義)を含まない真性半導体である。例えば、半導体には、不純物及び/又は原子配列の乱れは基本的に存在しない。ただし、半導体は、格子欠陥を含んでいてもよい。例えば、図示の例とは異なる態様において、第1基板3の一部は、不純物を含むp型半導体又はn型半導体によって構成され、電子素子を構成したり、振動子1の内部と外部との導通に寄与したりしてよい。
 第1凹部14の平面視における形状及び寸法は任意である。例えば、第1凹部14の平面形状は、第1励振電極13Aの形状に対して、同一、相似、又は相似に類する形状であってもよいし(図1の例)、全く異なる形状であってもよい(図7参照)。また、平面透視において、第1凹部14と第1励振電極13Aとは、一致していてもよいし、前者が後者の一部に収まっていてもよいし、後者が前者の一部に収まっていてもよいし(図3の例)、互いに重複していない領域をそれぞれが有していてもよい。平面透視において、第1凹部14の幾何中心と第1励振電極13Aの幾何中心とは、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
 前段落のいずれの態様であっても、第1励振電極13Aの形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、第1凹部14の平面視における形状及び寸法の説明に援用されてよい。念のために援用してよい記載の一部を抜粋して書き改めると、第1凹部14の平面形状は、円形状(図1の例)、楕円状(図9の例)、矩形状(例えば長方形状又は正方形状。図7及び図8A参照)又は多角形状(矩形状を除く)とされてよい。長手方向の長さと短手方向の長さとの比は、例えば、1.14~1.39:1、又は1.26:1とされてよい。この比は、例えば、厚みすべり振動の方向(X軸方向)が長手方向の態様に適用されてよい。
 第1凹部14の縦断面(D3方向に平行な断面)の形状及び寸法(例えば深さ)も任意である。例えば、第1凹部14の縦断面において、第1凹部14の側面は、D3方向に概ね平行であってもよいし、D3方向に対して傾斜していてもよい。第1凹部14は、傾斜する側面によって、+D3側ほど径が大きくなっていてもよいし、小さくなっていてもよい。第1凹部14の深さは、例えば、意図されている使用状況において第2励振電極13Bが第1凹部14の底面(図示の例では、より詳細には既述の第1基板側層21のうちの第1凹部14の底面に位置する領域)に接しない最小限のものであってもよいし、それよりも深くされていてもよい。また、例えば、第1凹部14の深さは、第1基板3の厚さの1/2未満であってもよいし、1/2以上であってもよい。
(4.2.第1基板に位置する導体)
 第1基板3の+D3側(中間層7側)の面には、例えば、既述の第1基板側層21が位置している。第1基板3の外周面(側面)及び-D3側の面には、例えば、導体(例えば導体層)は位置していない。
 もっとも、第1基板3には、第1基板側層21以外の導体が位置していてもよい。例えば、シールド及び/又は補強材として機能する金属層が-D3側の面に重なっていてよい(既述のように当該金属層は第1基板3の一部として捉えられてもよい。)。また、例えば、第1基板3の平面視における角部にキャスタレーションが形成され、このキャスタレーションに導体が位置していてもよい。また、既述のように、第1基板3に外部電極15が設けられて、外部電極15が-D3側の面において露出していてもよい。なお、第1基板3に外部電極15を設ける場合には、貫通孔を形成する観点からは、第2基板5よりも厚さを薄くしてもよい。この場合の振動部9の-D3側の導体及び第1基板3の導体の構成については、図示の例における振動部9の+D3側の導体及び第2基板5の導体の構成から類推可能である。
 第1基板側層21は、例えば、振動部9の第1基板3に対する接合に寄与する。また、第1基板側層21は、例えば、枠部11の全周に亘って枠部11と第1基板3とを接合し、振動部9の封止に寄与する。第1基板側層21の平面視における形状及び寸法は、上記の作用を奏する限り、任意である。
 図1に示す例では、第1基板側層21は、振動部9と第1基板3との接合(及び導通)に寄与する内側領域21eと、枠部11と第1基板3との接合に寄与する外側領域21fとに分離されている。これにより、例えば、多機能電極33と他の導体との意図されていない導通が生じる蓋然性が低減される。もっとも、第1基板側層21は、図9に示された他の例のように、内側領域21eと外側領域21fとに分離されていなくてもよい。換言すれば、第1基板側層21は、その全体が1つのベタ状パターンによって構成されていてもよい。
 内側領域21eは、例えば、平面透視において振動部9と概ね一致する形状(例えばそれぞれの9割以上の面積が互いに重なる形状)を有している。ただし、内側領域21eは、例えば、平面透視において、枠部11(又は第1中間側層25のうち枠部11に位置する領域)と重複しない範囲内で振動部9の外側に広がっていたり、多機能電極33との重複を維持しつつ、振動部9の外縁よりも内側に位置していたりしてもよい。上記のいずれの態様においても、振動部9の平面視における形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、内側領域21eの形状及び寸法に援用されてよい。
 外側領域21fは、例えば、平面透視において枠部11と概ね一致する形状(例えばそれぞれの9割以上の面積が互いに重なる形状)を有している。ただし、外側領域21fは、例えば、平面透視において、振動部9(又は多機能電極33)と重複しない範囲内で枠部11の内縁よりも内側へ広がっていたり、枠部11の外縁よりも外側へ広がっていたりしてもよい。上記のいずれの態様においても、枠部11の平面視における形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、外側領域21fの形状及び寸法に援用されてよい。
 図1に示す第1基板側層21(外側領域21f)は、第1基板3の外縁から全周に亘って離れている。これにより、例えば、多機能電極33と他の導体との意図されていない導通が生じる蓋然性が低減される。もっとも、第1基板側層21は、図9に示された他の例のように、第1基板3の外縁まで広がっていてもよい。
 第1基板側層21(内側領域21e)は、第1凹部14の内面に重なる部分を有していてもよいし、有していなくてもよい。前者の態様としては、例えば、第1基板側層21が、第1凹部14の底面(例えばその全体)に位置する態様(図1及び図3の例)、第1凹部14の内面の底面及び外周面(例えば底面全体及び外周面全体)に位置する態様(図4の例)、及び第1凹部14の外周面(例えばその全体)に位置する態様が挙げられる。
 第1基板側層21の材料、厚さ及び厚み方向の構成も任意である。例えば、第1基板側層21は、その全体に亘って材料及び厚さが同じであってもよいし(図3の例)、領域によって材料及び/又は厚さが異なっていてもよい。後者の態様としては、例えば、振動部9に重なる領域と枠部11に重なる領域とで(例えば内側領域21eと外側領域21fとで)、材料及び/又は厚さが異なる態様が挙げられる。
 また、例えば、第1基板側層21は、1層の金属層によって構成されていてもよいし、2層以上の金属層によって構成されていてもよい(図3の例)。図3の例では、第1基板側層21は、第1基板3に接する(直接に重なる)下層21aと、下層21aに重なる上層21bとを有している。第1中間側層25の下層25a及び上層25bの説明は、「25」の符号を「21」に置換し、「振動部9」の語を「第1基板3」に置換して、下層21a及び上層21bに援用されてよい。
 第1基板側層21及び第1中間側層25の互いに接合される表面を構成する層(図3の例では上層25b及び上層21b)の材料は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。前者の態様において、完成後の振動子1において、第1基板側層21及び第1中間側層25(上層25b及び上層21b)の境界は、TEM(Transmission Electron Microscope)等による観察によって特定可能であってもよいし、特定不可能であってもよい。本段落の説明は、第2基板側層23及び第2中間側層27に援用されてよい。
(5.第2基板)
(5.1.第2基板の材料、形状及び寸法)
 第2基板5は、例えば、概略、平板状の部材である。第2基板5の平面視における形状及び寸法は、例えば、振動子1の平面視における形状及び寸法(既述)と概ね同じである。
 ただし、図2及び図3に示す例では、第2基板5は、-D3側の第2面5aに第2凹部39を有している。第2凹部39は、例えば、第1凹部14と同様に、振動部9の励振部9aに対向しており、これにより、励振部9aの振動が容易化される。また、第2凹部39は、励振部9aに対向する領域よりも広い領域に形成されている。これにより、例えば、第2面5aと中間層7との接合面積が低減され、両者を接合するときの接触圧を高くすることができる。
 もっとも、第2面5aは、第2凹部39を有さず、平面状であってもよい。また、第2基板5は、第2凹部39以外に、+D3側又は-D3側に適宜に凹部及び/又は凸部を有していても構わない。なお、第2面5aが平面状である態様において、励振部9aと第2面5aとの接触の蓋然性は、種々の方法によって低減されてよい。以下に例を挙げる。励振部9aは枠部11よりも-D3側へ薄くされてよい。第2中間側層27のうち、中間層7と第2面5aとの接合に寄与する領域が第1励振電極13Aよりも厚くされてよい(図3の例)。また、例えば、振動部9が-D3側の面を伝搬するSAWを利用する態様では、励振部9aの+D3側の面が第2面5aに接合されていても構わない。
 第2面5aは、別の観点では、図2に符号を付すように、枠部11に接合される枠状領域5aaと、枠状領域5aaに囲まれる第2凹部39と、第2凹部39に囲まれている台座部5abとを有している。台座部5abの頂面(-D3側の面)は、パッド電極29に接合されるパッド用領域5acを含んでいる。各部の形状及び寸法は、例えば、以下のとおりである。
 枠状領域5aaは、例えば、平面透視において、枠部11の概ね全体(例えば9割以上)に重なる形状を有している。枠状領域5aaの内縁(別の観点では第2凹部39の縁部)の一部又は全部は、枠部11の内縁に対して、一致していてもよいし、振動部9(又は励振部9a)に重複しない範囲内で内側に位置していてもよいし、枠状領域5aaと枠部11との重複が維持される範囲内で外側に位置していてもよい。また、枠状領域5aaの外縁(別の観点では第2基板5の外縁)の一部又は全部は、枠部11の外縁に対して、一致していてもよいし、枠状領域5aaと枠部11との重複が維持される範囲内で内側に位置していてもよいし、外側に位置していてもよい。上記のいずれの態様においても、枠部11の平面視における形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、枠状領域5aaの形状及び寸法に援用されてよい。
 台座部5abは、例えば、平面透視において、概ねパッド電極29と重なる形状及び寸法を有している。より詳細に見たとき、台座部5abの外縁の一部又は全部は、パッド電極29の外縁に対して、一致していてもよいし、外側に位置していてもよいし(図3の例)、内側に位置していてもよい。いずれにせよ、パッド電極29の平面視における形状及び寸法の説明は、矛盾等が生じない限り、台座部5abの形状及び寸法に援用されてよい。また、台座部5abの頂面(-D3側の面)のD3方向の位置は、例えば、枠部11の-D3側の面のD3方向の位置と同じである。ただし、両者は異なっていても構わない。
 第2凹部39の平面視における形状及び寸法の説明は、枠状領域5aa及び台座部5abの平面視における形状及び寸法についての上記説明の裏返しになることから省略する。また、第2凹部39の側面は、D3方向に概ね平行であってもよいし、D3方向に対して傾斜していてもよい。第2凹部39は、傾斜する側面によって、-D3側ほど径が大きくなっていてもよいし、小さくなっていてもよい。第2凹部39の深さは任意である。例えば、第2凹部39の深さは、意図されている使用状況において第1励振電極13Aが第2凹部39の底面(図示の例では、より詳細には第2基板側層23のうちの第2凹部39の底面に位置する領域)に接しない最小限のものであってもよいし、それよりも深くされていてもよい。また、例えば、第2凹部39の深さは、第2基板5の厚さの1/2未満であってもよいし、1/2以上であってもよい。
 振動部9と第2基板5とは台座部5abでのみ接合されている。このような構成により、励振部9aの+D3側と第2凹部39との間の空間は、振動部9の外側と枠部11の内周面との間の空間と繋がっている。これにより励振部9aへのごみの付着等を抑制できる。
 第2基板5の厚さは任意である。図3の例では、第2基板5の厚さは、中間層7の厚さよりも厚く、かつ第1基板3の厚さよりも薄くされている。比較的小型の振動子1における第2基板5の厚さの例を挙げると、20μm以上100μm以下である。
 この例では第2基板5に外部電極15が配置されるため、第2基板5をD3方向に貫通する貫通孔が形成されている。このような第2基板5において第1基板3の厚さよりも薄くすることで貫通孔の形成が容易となり生産性が向上する。また、貫通孔内に位置する取出し導体41の連続性を高めることができる。
 第2基板5の材料は任意である。第1基板3の材料についての既述の説明は、第2基板5に援用されてよい。念のために、援用されてよい記載の一部を抜粋して書き改めると、第2基板5は、絶縁体又は半導体によって一体的に構成されていてもよいし、互いに異なる材料が積層されて構成されていてもよい。絶縁体は、無機材料(例えば水晶又はセラミック)であってもよいし、有機材料(例えば樹脂)であってもよい。半導体としては、シリコン(Si)又はゲルマニウム(Ge)が挙げられる。
(5.2.第2基板に位置する導体)
 第2基板5には、例えば、図1~図3に示すように、以下の導体が位置している。第2基板5の-D3側(中間層7側)の面に位置している第2基板側層23。第2基板5の+D3側の面に位置している外部電極15。第2基板5を貫通する第2貫通孔5hに配置され、第2基板側層23と外部電極15とを導通している取出し導体41。
 もっとも、第2基板5には、上記以外の導体が配置されていてもよい。例えば、第2基板5の平面視における角部にキャスタレーションが形成され、キャスタレーションに配置された導体が配置されてよい。この導体は、第2基板側層23と外部電極15との導通に寄与してよく、取出し導体41に代えて、又は加えて設けられてよい。
 第2基板側層23は、例えば、概ね、第2面5aの全体に亘って広がっている。別の観点は、第2基板側層23は、枠状領域5aaに重なる領域と、第2凹部39の底面に重なる領域と、台座部5abの頂面(別の観点ではパッド用領域5ac)に重なる領域とを有している。第2基板側層23は、第2凹部39の側面に重なっていなくてもよいし(図3の例)、重なっていてもよい(図4の例)。
 枠状領域5aaに重なる領域は、枠部11と第2基板5との接合に寄与する。台座部5abの頂面に重なる領域は、振動部9と第2基板5との接合に寄与し、また、パッド電極29と外部電極15との導通に寄与する。第2凹部39の底面(及び側面)に重なる領域は、例えば、シールド及び/又は補強材として機能し得る。
 第2基板側層23は、第2面5aの全体に亘って広がっていなくてもよい。例えば、第2基板側層23は、枠状領域5aaに重なる領域と、パッド用領域5acに重なる領域とを有し、第2凹部39の底面に重なる領域を有していなくてもよい。また、例えば、第2基板側層23は、第2面5aの縁部から離れていてもよい。
 第2基板側層23の材料、厚さ及び厚み方向の構成も任意である。例えば、第2基板側層23は、その全体に亘って材料及び厚さが同じであってもよいし(図3の例)、領域によって材料及び/又は厚さが異なっていてもよい。後者の態様としては、例えば、中間層7に接合される領域と接合されない領域とで、材料及び/又は厚さが異なる態様が挙げられる。
 また、例えば、第2基板側層23は、1層の金属層によって構成されていてもよいし、2層以上の金属層によって構成されていてもよい(図3の例)。図3の例では、第2基板側層23は、第2基板5に接する(直接に重なる)下層23aと、下層23aに重なる上層23bとを有している。第1中間側層25の下層25a及び上層25bの説明は、「25」の符号を「23」に置換し、「振動部9」の語を「第2基板5」に置換して、下層23a及び上層23bに援用されてよい。
 外部電極15の(外部から見た)位置、形状及び寸法については、第1.2節の振動子の実装態様の説明において述べた。外部電極15は、第2基板5の+D3側の面に重なる導体層によって構成されていてもよいし、第2基板5を貫通する柱状の取出し導体41の+D3側の面によって構成されていてもよいし、そのような区別が難しい構成であってもよい。
 外部電極15が第2基板5の+D3側の面に重なる導体層を含む態様において、上記導体層は、1層の金属層によって構成されていてもよいし、2層以上の金属層によって構成されていてもよい(図3の例)。図3の例では、特に符号を付さないが、外部電極15の導体層の部分は、3層の金属層によって構成されている。その具体的な材料は任意である。例えば、最も+D3側の層の材料としては、上層25bの材料として例示したものが利用されてよい。また、他の2層の材料としては、下層25aの材料として例示したものが利用されてよい。
 取出し導体41の構成が任意の構成(例えば柱状又は層状)とされてよいことについては、接続導体37の説明において既に述べた。また、取出し導体41(第2貫通孔5h)の形状及び寸法も任意である。例えば、第2貫通孔5hは、直柱状であってもよいし、+D3側ほど又は-D3側ほど径が小さくなるテーパー状であってもよい。第2貫通孔5hの横断面(D1-D2断面)の形状は、例えば、円形、楕円形状、矩形状又は多角形状(矩形状を除く)とされてよい。
 取出し導体41及び外部電極15の位置も任意である。図3の例では、取出し導体41及び外部電極15は、第2基板5の第2面5aのうち、パッド電極29に接合されるパッド用領域5acの直上に位置している。これにより、例えば、第2基板5に係る構成が簡素化される。また、例えば、第2貫通孔5hが振動部9に重なる位置にあり、枠部11に重ならないから、第2貫通孔5hによって密閉性が低下する蓋然性が低減される。図3の例における第1貫通孔9hと第2貫通孔5hとの位置関係等の詳細については、第7.2節で述べる。
 図示の例とは異なり、外部電極15(及び取出し導体41)は、パッド用領域5acの直上以外の他の位置に配置されても構わない。他の位置としては、例えば、パッド電極29には重ならないが振動部9に重なる位置、振動部9と枠部11との間に重なる位置、枠部11に重なる位置及び/又は枠部11よりも外周側の位置が挙げられる。外部電極15(及び取出し導体41)が振動部9と重ならない態様においては、例えば、振動子1を不図示の回路基板等に実装したときの応力が外部電極15及び取出し導体41を介して振動部9に伝わる蓋然性が低減される。
 前段落のような態様においては、例えば、第2基板側層23が、パッド用領域5acに重なる位置から任意の位置へ延びるパターンを有し、上記任意の位置に取出し導体41及び外部電極15が設けられてよい。また、例えば、上記パターンが既述のキャスタレーションまで延び、キャスタレーションに配置された導体によって外部電極15とパッド電極29とが導通されてもよい。また、第2基板5が多層基板によって構成されて、外部電極15が適宜な位置に配置されてもよい。
(6.構成要素間における位置関係等)
(6.1.第1凹部及び振動部の関係)
 振動部9は、例えば、第1凹部14の全体に対向してよい(図1~図3の例)。さらに、第1基板3と振動部9とが第1凹部14の全周に亘って接合されることによって、第1凹部14は塞がれてよい(密閉されてよい。)。
 もっとも、振動部9は、第1凹部14を塞がなくてもよいし、第1凹部14の全体に対向していなくてもよい。以下に例を示す。
 図7は、振動部9が第1凹部14を密閉しない態様の例を示す平面図である。具体的には、この図は、+D3側から第1基板3及び振動部9を見た図である(第2基板5及び枠部11は図示が省略されている。)。
 この例では、振動部9は、第1凹部14の全体に対向していない。ひいては、第1基板3と振動部9とは第1凹部14の全周に亘って接合されていない。このような態様においては、例えば、第1凹部14内と、振動部9の+D3側の空間(例えば第2凹部39内)とが連通されるから、両者の気圧が同等になる。その結果、例えば、気圧差が振動に影響を及ぼす影響が低減される。
 振動部9が第1凹部14の全体に対向していない場合において、両者の形状、両者の寸法及び両者の位置の関係は任意である。別の観点では、互いに対向している部分又は互いに対向していない部分の形状及び寸法は任意である。さらに別の観点では、振動部9が第1凹部14の外周において第1基板3に支持(及び/又は接合)される領域の形状及び寸法は任意である。
 例えば、図7の例では、第1凹部14の振動部9によって覆われない部分がD1方向において振動部9を挟んで2個所に設けられている。別の観点では、第1基板3の振動部9を支持する領域は、第1凹部14の周囲において2つに分かれている。図示の例とは異なり、第1凹部14の振動部9によって覆われない部分は、1個所であってもよいし、3個所以上であってもよい。また、第1凹部14(より詳細にはその開口(上部))が振動部9によって覆われる面積(後述する第3貫通孔9kが設けられる場合は第3貫通孔9kの面積を除いた面積)は、例えば、第1凹部14の面積の1/2未満であってもよいし、第1凹部14の面積1/2以上、2/3以上、4/5又は9/10以上であってよい。
 また、例えば、振動部9と第1凹部14の外周(外周領域3b)とが重なっている重複領域(又は両者が接合されている接合領域)の周方向における範囲は任意である。例えば、重複領域(接合領域)は、振動部9若しくは第1凹部14の外縁の長さ(又は振動部9若しくは第1凹部14の幾何中心回りの角度範囲)を基準として、30°以上、45°以上、75°以上、100°以上、150°以上、半周(180°)以上、3/4周(270°)以上、7/8周(315°)以上、又は15/16周(337.5°)に亘っていてよい。180°以上の場合は、重複領域(接合領域)が振動部9の中央又は第1凹部14を囲んでいると捉えられてよい。図7の例にて、2つの矢印a5によって示すように、重複領域(接合領域)は、連続している必要はなく、当該領域の合計が180°以上の角度範囲に亘っている態様も含む。
 図8Aは、振動部9が第1凹部14を密閉しない態様の他の例を示す平面図であり、図7と同様の図である。図8Bは、図8AのVIIIb-VIIIb線における断面図(ただし、第1凹部14を含む一部範囲のみを示す。)である。
 この例においては、振動部9は、第1凹部14の全体に対向する広さを有しており、ひいては、振動部9の中央(別の観点では第1凹部14)周りの全周に亘って、振動部9と第1凹部14の外周(外周領域3b)とが重複している(接合されている。)。ただし、振動部9には、振動部9を厚さ方向に貫通する第3貫通孔9kが設けられている。これにより、第1凹部14の内部と、振動部9の+D3側の空間(第2凹部39)とは通じている。
 第3貫通孔9kの数、位置、形状及び寸法は任意である。例えば、第3貫通孔9kは、第1中間側層25及び/又は第2中間側層27の、配置領域及び非配置領域のいずれに位置していてもよい。第3貫通孔9kは、導通に寄与する第1貫通孔9hを兼ねていてもよいし、兼ねていなくてもよい。第3貫通孔9kの平面視の形状は、スリット状でなくてもよいし(図示の例)、スリット状であってもよい。
 第1凹部14と振動部9の+D3側の空間(第2凹部39)との連通は、上記以外の方法によってなされてもよい。例えば、振動部9が第1凹部14の全体に対向する態様において、多機能電極33及び/又は第1基板側層21に第1凹部14の縁部から振動部9の外縁まで延びるスリットを設け、第1凹部14と振動部9の外周側の空間(振動部9と枠部11との隙間)とを通じさせてもよい。また、第1基板3に、振動部9の外縁まで延びる第1凹部14と一体的に形成されたスリットSLを設けてもよい(図16参照)。また、第1凹部14と振動部9の+D3側の空間(第2凹部39)との連通は平面視で振動部9内の第1凹部14の外側において実現してもよい。後述する片持ち梁状の支持(図20)によって第1凹部14が外部と連通されてもよい。
(6.2.振動部と枠部との隙間)
 振動部9の外縁と枠部11の内縁との距離d1(図3)の具体的な大きさは任意である。例えば、距離d1は、枠部11の幅(内縁から外縁までの幅)の1/2未満であってもよいし、1/2以上であってもよい。また、例えば、距離d1は、振動部9に生じる不要振動の波長を考慮して設定されてもよい。具体的には、例えば、以下のとおりである。
 振動部9に交流電圧を印加すると、振動部9においては、利用が意図されている厚みすべり振動以外の不要振動が生じる。不要振動としては、例えば、屈曲振動、厚み振動(厚み縦振動)及び輪郭すべり振動が挙げられる。屈曲振動は、例えば、振動部9がD3方向へ撓む振動である。厚み振動は、例えば、振動部9が厚み方向(D3方向)において伸縮する振動である。輪郭すべり振動は、例えば、平面視において振動部9の互いに対向する側面同士がスライドする振動である。
 不要振動は、振動部9の特定の寸法によって規定される周波数(波長)で共振を生じる。別の観点では、不要振動は、振動方向における振動部9の端部を節又は腹とする定在波を生じる。この定在波の波長をλとする(種々の不要振動のいずれであってもよい。)。このとき距離d1は、n×λ/4とされてよい(nは自然数)。d1がn×λ/4と等しいというとき、±λ/16又は±λ/32の誤差が存在してもよい。
 不要振動の種々の態様(屈曲振動、厚み振動及び輪郭すべり振動)のそれぞれにおいて、定在波は、種々の次数のものが生じ得る。上記のλは、距離d1を測定する方向に伝搬する種々の次数の定在波のうち利用対象の厚みすべり振動と最も結合しやすいものとする。そのような定在波の波長λは、例えば、シミュレーション計算又は実験によって求められてよい。また、前段落の関係は、例えば、振動部9の全周に亘って成立してもよいし、一部又は大部分(例えば、1/2周以上又は3/4周以上)において成立してもよい。
 既述のように、振動部9と枠部11とは全周に亘って互いに離れている。このようにいうとき、両者の隙間は、例えば、空間とされて、真空状態又は気体が存在する状態とされている。もっとも、両者の隙間には、振動部9と枠部11とが一体的に構成されている(別の観点では両者と同じ材料で両者が連結されている)態様よりも振動部9と枠部11との相対変位を許容することが可能な材料が介在していてもよい。当該材料は、例えば、振動部9、枠部11及び第1基板3の材料の弾性率(例えばヤング率)よりも低い弾性率を有している。
(6.3.各種の層の寸法等の関係)
 各種の層(例えば3、5、7、17及び19)の寸法(例えば広さ及び厚さ)の関係は任意である。
 例えば、図3の例では、平面透視において、第1基板3の外縁は、全周に亘って第2基板5の外縁よりも外側に位置しており(すなわち前者は後者よりも広く)、第2基板5の外縁は、全周に亘って中間層7の外縁よりも外側に位置している(すなわち前者は後者よりも広い。)。図3の例とは異なり、例えば、第1基板3の外縁が全周に亘って中間層7及び第2基板5の外縁よりも外側に位置している一方で、中間層7の外縁が全周に亘って第2基板5の外縁よりも外側に位置していてもよい。また、周方向の位置によって、これら3層の外縁の位置関係が異なっていてもよい。広さの差の程度も任意である。
 ここで、中間層7の外縁よりも第1基板3の外縁が外側にあるときには、個片化する際に中間層7の外縁よりも外側でダイシングすることでダイシング時に応力が振動部9に中間層7と第1基板3との接合部に加わることを抑制することができる。以上より、信頼性の高い振動子1を得ることができる。
 また、例えば、図3の例では、凹部(14及び39)を無視したとき、第1基板3は第2基板5よりも厚く、第2基板5は中間層7よりも厚い。図3の例とは異なり、例えば、第2基板5が第1基板3よりも厚くてもよい。また、例えば、図3の例では、第1金属層17及び第2金属層19は、第1基板3、第2基板5及び中間層7よりも薄い。図3の例とは異なり、いずれかの金属層が中間層7等よりも厚くても構わない。また、例えば、第2金属層19の厚さは、第1金属層17の厚さに対して、厚くてもよいし(図3の例)、同じでもよいし、薄くてもよい。上記のような種々の層の厚さに差がある場合において差の程度も任意である。
 平面透視において、第1凹部14の幾何中心は、第1基板3の幾何中心に一致していてもよいし、一致していなくてもよい。また、第1基板3及び/又は第1凹部14の幾何中心と振動部9及び/又は励振部9aの幾何中心とは一致していてもよいし、一致していなくてもよい。厚みすべり振動(換言すれば利用が意図されている振動)の波長をλとしたとき、例えば、幾何中心同士の距離がλ/4以下であれば、両者は一致していると捉えられてよい。
(7.振動部と第2基板との電気的接続の詳細)
(7.1.第2基板の溝)
 図10は、図2の領域Xの拡大図である。また、図11は、図3の第2パッド電極29Bを含む一部の範囲の拡大図である。なお、図11では、第1金属層17について、下層21aの図示が省略されている(又は実際に下層21aは設けられていない。)。また、下層27a、上層27b及び第1接合層27eの区別の図示が省略されている(又は実際にこれら3層に代えて1層が設けられている。)。なお、ここでは、第2パッド電極29Bの接続を例に取るが、第2検査用電極31Bの接続も同様である。
 これらの図に示されているように、台座部5abの頂面には、第2パッド電極29Bに接続されるパッド用領域5acを囲む環状の溝43が設けられてよい。溝43の内部には、第2基板側層23が設けられていない。これにより、第2基板側層23のうちパッド用領域5acに位置する部分と、第2基板側層23の他の部分とが分離され、これらの部分に互いに異なる電位を付与することが可能となっている。
 平面透視において、台座部5abの頂面の外縁は、例えば、全周に亘って第2パッド電極29Bの外縁よりも外側に位置していてよい(すなわち頂面は第2パッド電極29Bよりも広くてよい。)。また、図11において矢印a1によって示すように、溝43の内縁は、例えば、全周に亘って第2パッド電極29Bの外縁よりも外側に位置していてよい(すなわち溝43が囲む領域は第2パッド電極29Bよりも広くてよい。)。このような位置関係(面積の大小関係)によって、例えば、第2基板側層23の互いに異なる電位が付与されるべき部分同士が第2パッド電極29Bによって短絡される蓋然性が低減される。
 溝43の具体的な形状及び寸法は任意である。例えば、溝43は、台座部5abの頂面の外縁及び/又はパッド電極29の外縁と相似又は相似に類する形状であってもよいし、全く異なる形状であってもよい。また、例えば、溝43の外縁と台座部5abの外縁との距離、及び溝43の内縁と第2パッド電極29Bとの距離は任意である。溝43の深さは、第2凹部39の深さと同じであってもよいし(図示の例)、異なっていてもよい。溝43の幅は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。溝43の側面は、D3方向に対して、平行であってもよいし、傾斜していてもよい。
 図4に示すように、溝43は、台座部5abの周囲に形成されていてもよい。また、溝43は、設けられなくてもよい。溝43が設けられなくても、第2基板側層23のパターニングによって、第2パッド電極29Bに接合される部分と、他の部分とを分離できる。
(7.2.第1貫通孔と第2貫通孔との位置関係)
 図11に示すように、第2貫通孔5hがパッド用領域5acの直上に設けられる態様を想定する。このとき、矢印a2及びa3によって示すように、平面透視において、第1貫通孔9h及び第2貫通孔5hは互いに重複していない部分をそれぞれ有していてよい。この場合、例えば、一方の貫通孔が他方の貫通孔に収まる態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、振動部9及び第2基板5からなる構成の構造的な強度が向上することが期待される。なお、一方の貫通孔が他方の貫通孔に収まる態様では、電気的な損失が低減されることが期待される。
 第1貫通孔9h及び第2貫通孔5hのずれの方向及びずれの量は任意である。図示の例では、第1貫通孔9h及び第2貫通孔5hは、互いに重複している部分を有している。ただし、両者は完全に重複しないように互いに位置がずれていてもよい。
(8.支持構造に関する他の例)
 6.1節で述べたように、振動部9と第1凹部14の外周(外周領域3b)とが接合されている接合領域の周方向における範囲は任意である。このことから導かれるように、振動部9は、例えば、片持ち梁状に支持されても構わない。以下に一例を示す。
 図18は、振動部9が片持ち梁状に支持される水晶振動子201を示す分解斜視図であり、図1に対応している。図19は、振動子201を図18とは異なる方向から見た分解斜視図であり、図2に対応している。図20は図18のXX-XX線における断面図である。
 中間層7の第1基板3側の面に重なる第1中間側層25は、振動部9の所定方向(例えば長手方向であるD2方向)の一端側に位置する2つの接続電極33bを有している(図19及び図20)。別の観点では、第1中間側層25のうち、振動部9に重なるとともに第1凹部14の外周領域3bに対向する部分は、第1凹部14を囲むようには設けられておらず、振動部9の一端側にのみ設けられている。
 また、第1基板3の振動部9側の第1面3aに重なる第1基板側層21は、2つの接続電極33bに対向する2つの接続パッド21hを有している(図18及び図20)。別の観点では、第1基板側層21のうち、外周領域3bに重なるとともに振動部9に対向する部分は、第1凹部14を囲むようには設けられておらず、振動部9の一端側にのみ設けられている。
 そして、接続電極33bと接続パッド21hとが接合される。振動部9は、例えば、第1凹部14の全周に亘って外周領域3bに対向する。ただし、振動部9と外周領域3bとは、接続電極33b及び接続パッド21hの配置領域を除いて、概ね、これらの導体層の厚みで離れている。これにより、振動部9は、第1基板3に片持ち梁状に支持される。
 第1基板3による支持について述べたが、第2基板5のよる支持ついても同様に、片持ち梁状とされている。別の観点では、振動部9は、一端側において第1基板3及び第2基板5に挟まれることによって片持ち梁状に支持されている。
 具体的には、中間層7の第2基板5側の面に重なる第2中間側層27においては、2つのパッド電極29は振動部9の一端に位置しており(図18及び図20)、検査用電極31は設けられていない。そして、2つのパッド電極29と第2基板側層23のうち2つのパッド用領域5acに重なる領域とが接合される。これにより、振動部9は、パッド電極29及び第2基板側層23の厚みで第2基板5と離れた状態で、片持ち梁状に支持される。
 図示の例では、台座部5abは設けられていない。別の観点では、第2凹部39は、台座部5abを囲んでおらず、また、平面透視において第1凹部14と概ね一致する形状及び大きさを有している。平面透視において第1凹部14と第2凹部39とが一致するか否かに関わらず、第1凹部14の形状及び寸法等に係る説明は、第2凹部39に援用されて構わない。なお、振動子201において台座部5abが設けられても構わないし、逆に、振動子1において台座部5abが省略されても構わない。
 2つの接続電極33bのうち1つは、配線部(符号省略)を介して第2励振電極13Bと接続されている。また、上記1つの接続電極33bは、接続導体37(図20)を介して直上の第2パッド電極29Bと接続されている。他の接続電極33bは、接続導体37及び直上の第1パッド電極29Aを介して第1励振電極13Aと接続されていてもよいし、第1励振電極13Aに代えて第2励振電極13Bと接続されていてもよいし、いずれの励振電極13にも接続されていないダミー電極であってもよい。
 上記からも理解されるように、片持ち梁状に支持するための接続電極33bの具体的な数、位置及び形状等は任意である。例えば、図示の例とは異なり、D1方向に延びる1つの接続電極33bのみを設けてもよい。図示の例では、振動部9における導体(接続導体37も含む)は、D2方向に平行な中心線を対称軸として180°回転対称の構成とされている。これにより、振動の対称性が確保されやすくなっている。なお、180°回転対称か否かによらず、パッド電極29及び配線部35の位置、形状及び寸法等の説明は、接続電極33b及び当該接続電極33bにつながる配線部に援用されてよい。
 接続パッド21hの具体的な数、位置及び形状等も任意である。図示の例では、接続パッド21hの数、位置及び形状等は、接続電極33bと類似したものとされている。ただし、例えば、第2励振電極13Bに接続されていない接続電極33bがダミー電極であるならば、2つの接続電極33bに亘る1つの接続パッド21hが設けられても構わない。
 図示の例では、D3方向に見て、振動部9は、第1凹部14の全体に重なっている。別の観点では、D3方向に見て、振動部9は、片持ち梁状に支持される一端部から他端部(自由端)への方向において、第1凹部14の一方側の外側から第1凹部14の他方側の外側まで亘っている。さらに別の観点では、D3方向に見て、第1凹部14は、振動部9の上記他端部(自由端)に重なっていない。ただし、図示の例とは異なり、第1凹部4が自由端に重なっていたり、及び/又は図7に例示したように第1凹部14が振動部9のD1方向の両側の縁部に重なっていたりしてもよい。
 図示の例とは異なり、振動部9は、第1基板3と第2基板5とによって挟まれるのではなく、その全体が第2基板5から離れていてもよい。この場合、例えば、第2基板側層23は、パッド用領域5acに重なる部分を有さず、振動部9は第2基板5に接合されない。第2凹部39を振動部9よりも広くして、第2基板5を振動部9から離してもよい。そして、2つの取出し導体41及び2つの外部電極15を第1基板3において2つの接続パッド21hの直下に設ける。
 図18~図20の例に示した各種の特徴は、片持ち梁状の支持構造以外の支持構造を有する振動子に適宜に適用されてよい。例えば、図18~図20の例は、振動部9の下面に位置する導体層が、ベタ状パターン(多機能電極33)ではなく、第2励振電極13B、配線部及び接続電極33bを有するパターンとされている。このような態様は、両端支持がなされる振動部9に適用されても構わない。例えば、2つの接続電極33bは、第2励振電極13Bに対してD2方向の両側に位置していてよい。
(9.振動子の製造方法)
 以上の構成を有する振動子1(及び201)は、種々の製造方法によって作製されてよい。以下に一例を示す。
 図12A~図15Cは、振動子1の製造方法の一例を説明する模式的な断面図である。製造の工程は、基本的に、図12Aから図15Cへ順に進む。
 図12A~図15Cは、例えば、複数の第1基板3を含むウェハ、複数の第2基板5を含むウェハ及び複数の中間層7を含むウェハに対する加工工程を示している。ただし、これらの図では、便宜上、1つの第1基板3、1つの第2基板5及び1つの中間層7のみが示されている。また、以下に述べる一部の符号については、便宜上、他の図面を参照されたい。
 これらの図では、振動部9が第1凹部14の全周に亘って支持される態様を例にとっている。振動部9の表裏の導通は、図6Cに示した振動部9の側面での導通を例に取っている。また、第2中間側層27として、互いに厚さが異なる領域を有するものを例に取っている。なお、ここで例に取らなかった態様の製造方法は、以下に説明する製造方法から類推可能である。
 図12Aに示すように、まず、複数の第1基板3が含まれるウェハと、中間層7が含まれるウェハとを第1金属層17によって接合する(第1接合ステップの一例)。より詳細には、例えば、図3に示すように第1基板側層21と第1中間側層25とを加圧及び加熱によって接合する。この段階では、中間層7では、振動部9と枠部11とが一体となっており、また、第1中間側層25以外の導体は配置されていない。また、第1基板側層21は、第1基板3の中間層7側の面(第1面3a)の全体に広がっている。なお、振動子1ではなく、振動子201の場合においては、接合前において、第1基板側層21及び第1中間側層25はパターニングされている。
 次に、図12Bに示すように、中間層7を薄くする。この工程は、例えば、研磨又はウェットエッチングによって大きく薄くする工程と、プラズマCVMによって高精度に薄くする工程とを含んでよい。この薄くする工程によって、例えば、中間層7は、利用が意図されている周波数に応じた最終的な厚さとされる。中間層7は、第1基板3のウェハによって支持されたウェハの状態でエッチングされることから、極めて薄く加工することが容易化されている。
 次に、図12Cに示すように、中間層7のエッチング(例えばウェットエッチング。以下、特に断りが無い限り、他の層についても同様。)を行い、振動部9及び枠部11の外形を形成する(エッチングステップの一例)。また、第2中間側層27の一部となる電極層27cを形成する。電極層27cは、例えば、図3の例の下層27a及び上層27bを含む構成とされてよい。電極層27cは、この段階では、振動部9及び枠部11の平面形状と同じ形状を有している。振動部9及び枠部11のエッチングと、電極層27cのパターニングは、同時に行われてもよいし、前者が後者よりも先に行われてもよい。
 次に、図13Aに示すように、第2中間側層27の他の一部となる接合層27dを成膜する。接合層27dは、例えば、図3の例の第1接合層27e及び第2接合層27fに対応する層である。接合層27dは、例えば、第2基板側層23と直接に接して接合される層であり、強度を向上させたり、バリア層として機能したりする材料からなる(例えばTi/Auの積層構造)。
 次に、図13Bに示すように、振動部9の上面のうち、パッド電極29及び検査用電極31となる領域を除く領域においてエッチングによって接合層27dを除去し、電極層27cを露出させる。
 次に、図13Cに示すように、エッチングによって、振動部9のうちの第2中間側層27が非配置とされる領域、振動部9と枠部11との間、及び枠部11の外側において、電極層27c、接合層27d及び/又は第1金属層17を除去する。このとき、電極層27cによって第1励振電極13A及び配線部35がパターニングされる。また、第1基板側層21は、内側領域21eと外側領域21fとに分離される。
 図12A~図13Cに示した工程に並行して、図14Aに示すように、第2基板5を作製する。例えば、平板状のウェハに対してエッチングを行って第2凹部39を形成する。なお、ここでは、第2凹部39の平面視における形状は、枠状領域5aa(枠部11と接合される領域)と台座部5abとがつながり、また、枠状領域5aaの外側に更に枠状の領域が形成されるような形状とされている。
 次に、図14Bに示すように、第2基板側層23の一部となる金属層23cを成膜し、パターニングする。図示の例では、金属層23cは、図3とは異なり、第2基板5の中間層7側の面(第2面5a)のうち、中間層7と接合される領域にのみ設けられている。金属層23cは、例えば、図3の例の下層23a及び上層23bを含む構成とされてよく、さらに、バリア層を含んでよい。
 次に、図14Cに示すように、第2基板側層23の他の一部となる接合層23dを成膜し、パターニングする。図示の例では、接合層23dは、上記の金属層23cと同様に、中間層7と接合される領域にのみ設けられている。接合層23dは、例えば、AuSn合金等の接合が容易な材料とされてよい。
 特に図示しないが、第2基板側層23の形成後、エッチングによって溝43が形成されてよい。このとき、溝43となる領域に重なっている第2基板側層23も共に除去される。
 その後、図15Aに示すように、中間層7と第2基板5とを第2金属層19によって接合する(第2接合ステップの一例)。より詳細には、第2基板側層23と第2中間側層27とを加圧及び加熱によって接合する。第2基板側層23と第2中間側層27の表面を活性化するなどして常温で接合してもよい。
 次に、図15Bに示すように、第2基板5を研磨又はエッチングによって薄くする。これにより、第2基板5は、最終的な厚さにされる。
 次に、図15Cに示すように、第2基板5に第2貫通孔5hが形成され、取出し導体41及び外部電極15が設けられる。その後、特に図示しないが、3層のウェハはダイシング等によって個片化される。これにより、振動子1が作製される。
 なお、第2基板5の-D3側の面には、枠状領域5aaの外側にも枠状の凹部が形成されている。第2貫通孔5hを形成するときに、この凹部と平面視で重なる部分において+D3側の面から貫通孔を形成する加工を行なうと、第2基板5が個片化される。この場合には、3層のウェハを纏めてダイシングする必要がなくなり生産性が高くなる。さらに、第2基板5と中間層7との接合部にダイシング時に応力がかからないため、信頼性の高い振動子1を得ることができる。
(10.実施形態のまとめ)
 以上のとおり、実施形態に係る振動デバイス(水晶振動子1)は、第1基板3と、第2基板5と、中間層7と、励振電極13と、を有している。第1基板3は、第1面3aを有している。第2基板5は、第1面3aに対向する第2面5aを有している。中間層7は、第1面3aと第2面5aとの間に位置している。第1面3aは、第1凹部14を有している。中間層7は、振動部9と、枠部11とを有している。振動部9は、励振電極13が位置する励振部9aを有している。励振部9aは、第1凹部14(その少なくとも一部)に対向している。枠部11は、平面視において振動部9を囲んでおり、第1面3a及び第2面5aに接合されている。枠部11は、振動部9が含む層と材料が同じ層を含んでいる。振動部9の外縁は、その全周に亘って枠部11から離れている。振動部9は、第1面3aのうちの第1凹部14の外周領域3bに接合されている。
 従って、例えば、実施形態の概要の説明で述べたとおり、振動部9の振動が枠部11へ漏れる蓋然性が低減される。かつ振動部9が外周領域3bに支持されることから、支持構造の簡素化、及び/又は支持位置に係る設計の自由度の向上が図られる。
 振動部9は、平面視において振動部9の中心(幾何中心)回りの180°以上の角度範囲に亘って外周領域3bに接合されていてよい。
 この場合、振動部9は、その周方向の広い範囲に亘って支持されているといえる。従って、例えば、振動部9の反り及び/又は撓みが低減され、振動子1の特性が安定することが期待される。
 振動デバイス(振動子1)は、第1金属層17と、第2金属層19とを有していてよい。第1金属層17は、振動部9と第1面3aとの間に介在して両者を接合していてよく、また、枠部11と第1面3aとの間に介在して両者を接合していてよい。第2金属層19は、枠部11と第2面5aとの間に介在して両者を接合していてよい。
 この場合、例えば、直接接合を行う態様に比較して接合が容易化される。また、例えば、励振電極13等の電極に利用する金属層を接合に利用することができる。
 振動デバイス(振動子1)は、パッド電極29を有していてよい。パッド電極29は、振動部9に対して第2面5aの側に位置していてよく、励振電極13と電気的に接続されていてよい。第2面5aは、枠状領域5aaと、パッド用領域5acと、第2凹部39と、を有していてよい。枠状領域5aaは、枠部11に接合されていてよい。パッド用領域5acは、パッド電極29に接合されていてよい。第2凹部39は、枠状領域5aaに囲まれ、パッド用領域5acを囲み、かつ励振部9aに対向していてよい。
 この場合、例えば、既述のとおり、励振部9aの振動を容易化したり、パッド電極29と第2基板側層23とを接合するときの接触圧を高くしたりできる。
 第2面5aは、第2凹部39に囲まれている台座部5abを有していてよい。台座部5abは、パッド電極29に接合されるパッド用領域5acを含む頂面を有していてよい。台座部5abの頂面、又は第2凹部39の底面は、平面透視においてパッド用領域5ac及びパッド電極29を囲む溝43を有していてよい。
 この場合、例えば、図4、図10及び図11を参照して説明したように、意図されていない短絡が生じる蓋然性が低減される。台座部5abと組み合わされることによって、第2基板側層23のパッド用領域5ac上の部分を第2基板側層23の他の部分と絶縁する効果が向上する。
 振動デバイス(振動子1)は、第2面5aに重なる第2金属層19を有していてよい。第2金属層19は、励振部9aの全体に対向していてよく、さらに、振動部9の外縁、枠部11、並びに振動部9と枠部11との隙間に対向していてよい。別の観点では、例えば、第2金属層19は、概ね、第2面5aの全体に広がっていてよい。
 この場合、例えば、第2金属層19がシールド及び/又は補強材として機能しやすくなる。また、製造過程等において、第2基板5から振動部9の周囲の空間へガスが放出される蓋然性が低減される。
 振動デバイス(振動子1)は、第1金属層17及び第2金属層19を有していてよい。第1金属層17は、振動部9と第1面3aとの間で両者に接していてよく、また、枠部11と第1面3aとの間に介在して両者に接していてよい。第2金属層19は、枠部11と第2面5aとの間で両者に接していてよい。第2基板5の厚さは第1基板3の厚さよりも薄くてよい。第2金属層19の厚さは第1金属層17の厚さよりも厚くてよい。
 この場合、例えば、第1基板3が第2基板5よりも厚いことによって、第1凹部14の外周において支持されている振動部9に外部の応力が伝わりにくい。その結果、振動部9の特性が低下する蓋然性が低減される。別の観点では、第2基板5を薄くすることによって、振動部9の特性を維持しつつ、薄型化を図ることができる。そして、相対的に厚い第2金属層19が相対的に薄い第2基板5の強度を補強する。その結果、振動子1全体としての強度が向上する。
 振動部9は、第1凹部14に対向する領域(その少なくとも一部)から外周領域3bに対向する領域(その少なくとも一部)に亘って一定の厚さであってよい。換言すれば、振動部9は、一定の厚さで第1凹部14と外周領域3bとの境界を跨ぐ部分を有していてよい。例えば、振動部9は、その全体が一定の厚さであってよい。なお、このようにいうとき、第1貫通孔9h等の振動部9における特異部分は考慮外とされてよい。
 第1凹部14と外周領域3bとの境界においては振動部9に応力集中が生じやすい。一方、前段落で述べた構成では、振動部9において、第1凹部14に対向する領域が、外周領域3bに対向する領域に比較して薄い態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、上記境界における応力集中が緩和される。その結果、例えば、衝撃に対する耐性が向上する。また、応力による温度特性変化を低減することができる。
 振動デバイス(振動子1)は、振動部9に対して第1面3aの側に重なっている第3金属層(第1中間側層25。別の観点では多機能電極33)を有していてよい。第1中間側層25は、平面透視において第1凹部14と外周領域3bとの境界を跨いでいてよく、また、上記境界を跨ぐ部分が第1凹部14の中心(幾何中心)回りの30°以上、45°以上、75°以上、100°以上、150°以上、又は180°以上の角度範囲に亘っていてよいし、連続している必要はなく、当該領域の合計が上述の角度範囲に亘っている態様も含む。
 この場合、例えば、多機能電極33がベタ状パターンでなく、第2励振電極13Bから延びる配線部が第1凹部14と外周領域3bとの境界を跨ぐ態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、第1中間側層25が上記境界と振動部9との間に介在する長さが長くなる。一方、第1中間側層25には、上記境界に起因して振動部9に生じる応力を緩和する効果が期待される。従って、例えば、意図されていない応力が振動部9に生じる蓋然性が低減され、ひいては、振動部9の特性向上、及び/又は衝撃に対する耐性向上の効果が奏される。
 振動デバイス(振動子1)は、中間層7と第1面3aとの間に介在して両者を接合している第1金属層17を有していてよい。第1金属層17は、振動部9及び枠部11に重なっている第3金属層(例えば図3の第1中間側層25(又は下層25a若しくは上層25b))を含んでいてよい。第1中間側層25は、振動部9に重なる部分(多機能電極33)と枠部11に重なる部分とが同一の材料及び同一の厚さにより構成されていてよく、また、励振部9aに重なる部分を含んでいてよい。ここで、同一の材料とは完全に同一である必要はなく、材料及び製造上の不可避的な相違や不純物濃度の相違があっても含まれる。同一の厚さとは、完全に同一である必要はなく、例えば、枠部11に重なる部分の厚み(例えば平均値)と振動部9に重なる部分の厚み(例えば平均値)との差が後者の厚みの±5%以内をいう。
 この場合、例えば、第2励振電極13Bとして利用される第1中間側層25(又は下層25a若しくは上層25b)が、枠部11と第1基板3との接合にも利用されることになる。その結果、例えば、構成が簡素化される。
 振動デバイス(振動子1)は、中間層7と第1面3aとの間で両者に接している第1金属層17を有していてよい。第1金属層17の厚さは、励振部9aの厚さよりも薄くてよい。
 この場合、例えば、第1金属層17が薄くされることによって、振動子1を薄型化することができる。実施形態では、第1凹部14によって励振部9aと第1面3a(第1凹部14の底面)との距離が確保されていることから、第1金属層17を厚くして両者の距離を確保する必要性がなく、第1金属層17を薄くすることができる。なお、既述のように、厚みすべり振動を利用する態様においては、高い周波数に対応する励振部9aは極めて薄くされる。このような薄い励振部9aよりも薄い第1金属層17が用いられる場合においては、上記効果が高くなる。
 励振電極13(第1励振電極13A)は、振動部9の第2基板5の側の面に位置していてよく、また、平面透視において第1凹部14に収まっていてよい。
 この場合、例えば、励振部9aの振動が第1凹部14の縁部によって規制される蓋然性が低減され、又は規制の程度が低減される。その結果、例えば、振動部9の特性が向上する。
 振動デバイス(振動子1)は、第1凹部14の底面に重なっている第4金属層(第1基板側層21)を有していてよい。
 この場合、例えば、第1基板側層21によるシールド及び/又は補強材としての効果が向上する。また、例えば、製造過程において、第1基板3から振動部9の周囲の空間に放出されるガスが低減される。
 振動デバイス(振動子1)は、第1凹部14の側面から外周領域3bに亘って第1基板3に重なっている第4金属層(第1基板側層21)を有していてよい(図4)。
 この場合、例えば、第1基板側層21が第1凹部14の底面に重なっている場合の既述の効果と同様の効果が奏される。また、例えば、第1凹部14の縁部と振動部9との間に第1基板側層21が介在することによって、上記縁部に起因して振動部9に生じる応力が低減されることが期待される。
 平面透視において、枠部11の外縁及び第2基板5の外縁は、全周に亘って第1基板3の外縁よりも内側に位置していてよい。
 この場合、例えば、外周側からの接触に対して、第1基板3の外周面によって、枠部11及び第2基板5の外周面を保護できる。従って、例えば、第1基板3を相対的に厚くすることによって、既述のように第1基板3に接合される振動部9の変形の蓋然性を低減できるだけでなく、振動子1の外周側からの接触に対する耐性を向上させることができる。また、例えば、製造過程においては、第2基板5の側から第1基板3をダイシングすることが容易化される。
 振動部9及び励振電極13は、厚みすべり振動を利用する構成を有していてよい。第1凹部14は、平面視において厚みすべり振動の方向を長手方向とする楕円状の形状を有していてよい。
 この場合、第1凹部14は、厚みすべり振動のエネルギーが閉じ込められる形状と類似した形状を有していることになる。従って、例えば、振動部9の特性を維持しつつ、第1凹部14の面積を小さくし、第1基板3の強度を確保することが容易化される。
 振動部9の側面は、第1基板3の側ほど振動部9の外周側に位置する傾斜面を有していてよい。
 この場合、例えば、振動部9と第1基板3との接合面積を大きくすることができる。また、例えば、振動部9の+D3側から振動部9の側面に重なる接続層38(第2中間側層27と共に形成されてよい。)を形成し、第2中間側層27と第1金属層17とを導通させるときに、接続層38の成膜が容易である。別の観点では、接続層38による導通の信頼性が向上する。
 振動部9と枠部11との間隔は、励振部9aにおける不要振動としての、屈曲振動、厚み振動及び輪郭滑り振動の少なくとも1つの振動の1/4波長に自然数を乗じた長さ(n×λ/4)であってよい。
 この場合、例えば、不要振動の影響を低減することができる。振動部9の振動の一部が、第1基板3を介して枠部11に到達する。この振動が枠部11で反射して振動部9に戻ってくることで振動の損失を低減する事が出来、効率的な振動を発生出来る。
 振動部9は、当該振動部9の第1基板3の側と振動部9の第2基板5の側とを導通する導体(接続導体37)が位置する第1貫通孔9hを有していてよい。第1基板3又は第2基板5の一方の基板(図示の例では第2基板5)は、当該一方の基板の中間層7の側と当該一方の基板の中間層7とは反対側とを導通する導体(取出し導体41)が位置する第2貫通孔5hを有していてよい。平面透視において第1貫通孔9h及び第2貫通孔5hは互いに重複していない部分をそれぞれ有していてよい。
 この場合、図11を参照して説明したように、振動子1の構造的な強度が向上することが期待される。
 振動部9は、当該振動部の第1基板3の側と振動部9の第2基板5の側とを導通する導体が位置する第1貫通孔9hを有していてよい。第1貫通孔9hは、振動部9の平面視において、第1方向(D1方向)の長さが第1方向に直交する第2方向(D2方向)の長さよりも長い形状を有していてよい。また、第1貫通孔9hは、第1基板3の側ほど径が小さいテーパー状であってよい。第1方向に直交する断面におけるテーパー角θ1が第2方向に直交する断面におけるテーパー角θ2よりも大きくてよい。
 この場合、例えば、既述のように、振動部9の+D3側の面に対する第1貫通孔9hの内面の傾斜角に関して、長手方向(D1方向)に直交する縦断面における2つの内面の平均が、短手方向に直交する縦断面における2つの内面の平均よりも小さくされる。従って、例えば、長手方向に直交する縦断面における内面の方が、平均的に、+D3側から導体を成膜したときに成膜しやすい。そのような縦断面における内面が平面視において長く確保されることによって、全体的に導通の信頼性が向上する。
 また、図17Aに示すように、振動部9は別体の分割部SPを有していてもよい。分割部SPと第1基板3との接合は他の例の振動部9と第1基板3との接合と同様に行われている。
 第1励振電極13Aは、平面視で第1凹部14と重なる部分から外側まで引き出す幅細部を備える。分割部SPには、+D3側の面に第1パッド電極29Aが位置している。第1パッド電極29Aは第1貫通孔9hを介して第1中間側層25に電気的に接続されている。
 そして、図17Bに示すように、第1パッド電極29A(すなわち第1励振電極13Aと電気的に接続される電極)に対応する台座部5abは、第2パッド電極29Bに対応する台座部5abよりも面積が広い。すなわち、幅細部、第1パッド電極29Aとの対応する領域に連続的に台座部5abが形成されている。そして、台座部5ab上に位置する第2基板側層23により、幅細部と第1パッド電極29Aとが電気的に接続される。
 このような構成にすることで、幅細部の面積を小さくすることができる。これにより、第1中間側層25と幅細部とで形成される容量を小さくすることができ、特性の優れた振動子1を提供することができる。
 また、上述の例では、中間層7を第1基板3と接合した後に中間層7を薄層化しているが、あらかじめ薄層化したフィルム状の中間層7を用いることで接合後の厚み調整工程を省略できる。
 水晶振動子1の製造方法は、例えば、第1接合ステップ(図12A)と、エッチングステップ(図12C)と、第2接合ステップ(図15A)とを有していてよい。第1接合ステップでは、第1凹部14を有している第1面3aに対して、振動部9と枠部11とが一体的になった状態の中間層7を接合する。エッチングステップでは、第1接合ステップの後に、中間層7をエッチングして、振動部9の外縁を、その全周に亘って枠部11から離れさせる。第2接合ステップでは、エッチングステップの後に、中間層7に対して第2面5aを接合する。
 この場合、例えば、実施形態の概要の説明で述べたように、振動部9及び枠部11が一体的になっている状態の中間層7を第1基板3に重ねて振動部9の加工を行うことから、振動部9の反り及び/又は撓みが低減され、振動子1の特性が安定することが期待される。
 以上の実施形態において、水晶振動子1は振動デバイスの一例である。第1中間側層25は第3金属層の一例である。第1基板側層21は第4金属層の一例である。D1方向は第1方向の一例である。D2方向は第2方向の一例である。
 本開示に係る技術は、上記の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
 例えば、振動デバイスは、振動子に限定されない。例えば、振動デバイスは、振動部に電圧を印加して発振信号を生成する発振回路を有する発振器であってもよい。この場合、例えば、第1基板及び/又は第2基板に対して、振動デバイスの内部側又は外部側にIC(integrated circuit)が実装されてよい。又は、半導体からなる第1基板及び/又は第2基板にドーパントを注入したり、電極を形成したりして、発振回路が形成されてもよい。又は、第1基板及び/又は第2基板が多層基板によって構成されて、発振回路を内蔵していてもよい。また、例えば、振動デバイスは、フィルタリング等の発振信号の生成以外の用途に利用されるものであってもよい。
 本開示からは以下の概念を抽出できる。
(概念1)
 第1面を有している第1基板と、
 前記第1面に対向する第2面を有している第2基板と、
 前記第1面と前記第2面との間に位置している中間層と、
 励振電極と、
 を有しており、
 前記第1面は、第1凹部を有しており、
 前記中間層は、
  前記励振電極が位置する励振部を有しており、前記励振部が前記第1凹部に対向している振動部と、
  平面視において前記振動部を囲んでおり、前記第1面及び前記第2面に接合されている枠部と、を有しており、
  前記枠部が、前記振動部が含む層と材料が同じ層を含んでおり、
 前記振動部の外縁は、その全周に亘って前記枠部から離れており、
 前記振動部は、前記第1面のうちの前記第1凹部の外周領域に接合されている
 振動デバイス。
(概念2)
 前記振動部と前記第1面との間に介在して両者を接合しているとともに前記枠部と前記第1面との間に介在して両者を接合している第1金属層と、
 前記枠部と前記第2面との間に介在して両者を接合している第2金属層と、
 を有している概念1に記載の振動デバイス。
(概念3)
 前記振動部に対して前記第2面の側に位置しており、前記励振電極と電気的に接続されているパッド電極を有しており、
 前記第2面は、
  前記枠部に接合されている枠状領域と、
  前記パッド電極に接合されているパッド用領域と、
  前記枠状領域に囲まれ、前記パッド用領域を囲み、かつ前記励振部に対向している第2凹部と、を有している
 概念1又は2に記載の振動デバイス。
(概念4)
 前記第2面は、前記第2凹部に囲まれている台座部を有し、
 前記台座部は、前記パッド用領域を含む頂面を有しており、
 前記台座部の頂面、又は前記第2凹部の底面は、平面透視において前記パッド用領域及び前記パッド電極を囲む溝を有している
 概念3に記載の振動デバイス。
(概念5)
 前記第2面に重なる第2金属層を有しており、
 前記第2金属層は、前記励振部の全体に対向しているとともに、前記振動部の外縁、前記枠部、並びに前記振動部と前記枠部との隙間に対向している
 概念1~4のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念6)
 前記振動部と前記第1面との間で両者に接しているとともに前記枠部と前記第1面との間で両者に接している第1金属層と、
 前記枠部と前記第2面との間で両者に接している第2金属層と、
 を有しており、
 前記第2基板の厚さは前記第1基板の厚さよりも薄く、
 前記第2金属層の厚さは前記第1金属層の厚さよりも厚い
 概念1~5のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念7)
 前記振動部は、前記第1凹部に対向する領域から前記外周領域に対向する領域に亘って一定の厚さを有している
 概念1~6のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念8)
 前記中間層と前記第1面との間に介在して両者を接合している第1金属層を有しており、
 前記第1金属層は、前記振動部及び前記枠部に重なっている第3金属層を含んでおり、
 前記第3金属層は、前記振動部に重なる部分と前記枠部に重なる部分とが同一の材料及び同一の厚さにより構成されており、前記励振部に重なる部分を含んでいる
 概念1~7のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念9)
 前記中間層と前記第1面との間で両者に接している第1金属層を有しており、
 前記第1金属層の厚さは、前記励振部の厚さよりも薄い
 概念1~8のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念10)
 前記励振電極は、前記振動部の前記第2基板の側の面に位置しており、平面透視において前記第1凹部に収まっている
 概念1~9のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念11)
 前記第1凹部の底面に重なっている第4金属層を有している
 概念1~10のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念12)
 前記第1凹部の側面から前記外周領域に亘って前記第1基板に重なっている第4金属層を有している
 概念1~11のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念13)
 平面透視において、前記枠部の外縁及び前記第2基板の外縁は、全周に亘って前記第1基板の外縁よりも内側に位置している
 概念1~12のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念14)
 前記振動部及び前記励振電極は、厚みすべり振動を利用する構成を有しており、
 前記第1凹部は、平面視において厚みすべり振動の方向を長手方向とする楕円状の形状を有している
 概念1~13のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念15)
 前記振動部の側面は、前記第1基板の側ほど前記振動部の外周側に位置する傾斜面を有している
 概念1~14のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念16)
 前記振動部と前記枠部との間隔が、前記励振部における不要振動としての、屈曲振動、厚み振動及び輪郭滑り振動の少なくとも1つの振動の1/4波長に自然数を乗じた長さである
 概念1~15のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念17)
 前記振動部は、当該振動部の前記第1基板の側と当該振動部の前記第2基板の側とを導通する導体が位置する第1貫通孔を有しており、
 前記第1基板又は前記第2基板の一方の基板は、当該一方の基板の前記中間層の側と当該一方の基板の前記中間層とは反対側とを導通する導体が位置する第2貫通孔を有しており、
 平面透視において前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔は互いに重複していない部分をそれぞれ有している
 概念1~16のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念18)
 前記振動部は、当該振動部の前記第1基板の側と当該振動部の前記第2基板の側とを導通する導体が位置する第1貫通孔を有しており、
 前記第1貫通孔は、
  前記振動部の平面視において、第1方向の長さが前記第1方向に直交する第2方向の長さよりも長い形状を有しているとともに、
  前記第1基板の側ほど径が小さいテーパー状であり、
 前記第1方向に直交する断面におけるテーパー角が前記第2方向に直交する断面におけるテーパー角よりも大きい
 概念1~17のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念19)
 前記枠部と前記振動部とは同じ材料で略同一の厚みであり、
 前記励振電極は、前記振動部の前記第1基板の側と前記第2基板の側に位置しており、
 前記第3金属層は、前記励振電極のうち前記第1基板の側に位置するものを含む、概念8に記載の振動デバイス。
(概念20)
 前記振動部は、平面視において前記振動部の中心回りの180°以上の角度範囲に亘って前記外周領域に接合されている
 概念1~19のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念21)
 前記振動部に対して前記第1面の側に重なっている第3金属層を有しており、
 前記第3金属層は、平面透視において前記第1凹部と前記外周領域との境界を跨いでいるとともに、前記境界を跨ぐ部分が前記第1凹部の中心回りの180°以上の角度範囲に亘っている
 概念1~20のいずれか1つに記載の振動デバイス。
(概念22)
 概念1~21のいずれか1つに記載の振動デバイスの製造方法であって、
 前記第1凹部を有している前記第1面に対して、前記振動部と前記枠部とが一体的になった状態の前記中間層を接合する第1接合ステップと、
 前記第1接合ステップの後に、前記中間層をエッチングして、前記振動部の外縁を、その全周に亘って前記枠部から離れさせるエッチングステップと、
 前記エッチングステップの後に、前記中間層に対して前記第2面を接合する第2接合ステップと、
 を有している振動デバイスの製造方法。
 本開示からは上記とは別の概念を抽出可能である。例えば、上記の概念1では枠部と振動部とが同じ材料の層を有することを要件としているが、同じ材料の層を要件としない概念が抽出されても構わない。そのように抽出された概念は、例えば、概念2~21の事項を特徴としてよい。
 1…水晶振動子(振動デバイス)、3…第1基板、3a…第1面、3b…外周領域、5…第2基板、5a…第2面、7…中間層、9…振動部、9a…励振部、11…枠部、13…励振電極、14…第1凹部。

Claims (22)

  1.  第1面を有している第1基板と、
     前記第1面に対向する第2面を有している第2基板と、
     前記第1面と前記第2面との間に位置している中間層と、
     励振電極と、
     を有しており、
     前記第1面は、第1凹部を有しており、
     前記中間層は、
      前記励振電極が位置する励振部を有しており、前記励振部が前記第1凹部に対向している振動部と、
      平面視において前記振動部を囲んでおり、前記第1面及び前記第2面に接合されている枠部と、を有しており、
      前記枠部が、前記振動部が含む層と材料が同じ層を含んでおり、
     前記振動部の外縁は、その全周に亘って前記枠部から離れており、
     前記振動部は、前記第1面のうちの前記第1凹部の外周領域に接合されている
     振動デバイス。
  2.  前記振動部と前記第1面との間に介在して両者を接合しているとともに前記枠部と前記第1面との間に介在して両者を接合している第1金属層と、
     前記枠部と前記第2面との間に介在して両者を接合している第2金属層と、
     を有している請求項1に記載の振動デバイス。
  3.  前記振動部に対して前記第2面の側に位置しており、前記励振電極と電気的に接続されているパッド電極を有しており、
     前記第2面は、
      前記枠部に接合されている枠状領域と、
      前記パッド電極に接合されているパッド用領域と、
      前記枠状領域に囲まれ、前記パッド用領域を囲み、かつ前記励振部に対向している第2凹部と、を有している
     請求項1又は2に記載の振動デバイス。
  4.  前記第2面は、前記第2凹部に囲まれている台座部を有し、
     前記台座部は、前記パッド用領域を含む頂面を有しており、
     前記台座部の頂面、又は前記第2凹部の底面は、平面透視において前記パッド用領域及び前記パッド電極を囲む溝を有している
     請求項3に記載の振動デバイス。
  5.  前記第2面に重なる第2金属層を有しており、
     前記第2金属層は、前記励振部の全体に対向しているとともに、前記振動部の外縁、前記枠部、並びに前記振動部と前記枠部との隙間に対向している
     請求項1~4のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  6.  前記振動部と前記第1面との間で両者に接しているとともに前記枠部と前記第1面との間で両者に接している第1金属層と、
     前記枠部と前記第2面との間で両者に接している第2金属層と、
     を有しており、
     前記第2基板の厚さは前記第1基板の厚さよりも薄く、
     前記第2金属層の厚さは前記第1金属層の厚さよりも厚い
     請求項1~5のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  7.  前記振動部は、前記第1凹部に対向する領域から前記外周領域に対向する領域に亘って一定の厚さを有している
     請求項1~6のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  8.  前記中間層と前記第1面との間に介在して両者を接合している第1金属層を有しており、
     前記第1金属層は、前記振動部及び前記枠部に重なっている第3金属層を含んでおり、
     前記第3金属層は、前記振動部に重なる部分と前記枠部に重なる部分とが同一の材料及び同一の厚さにより構成されており、前記励振部に重なる部分を含んでいる
     請求項1~7のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  9.  前記中間層と前記第1面との間で両者に接している第1金属層を有しており、
     前記第1金属層の厚さは、前記励振部の厚さよりも薄い
     請求項1~8のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  10.  前記励振電極は、前記振動部の前記第2基板の側の面に位置しており、平面透視において前記第1凹部に収まっている
     請求項1~9のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  11.  前記第1凹部の底面に重なっている第4金属層を有している
     請求項1~10のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  12.  前記第1凹部の側面から前記外周領域に亘って前記第1基板に重なっている第4金属層を有している
     請求項1~11のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  13.  平面透視において、前記枠部の外縁及び前記第2基板の外縁は、全周に亘って前記第1基板の外縁よりも内側に位置している
     請求項1~12のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  14.  前記振動部及び前記励振電極は、厚みすべり振動を利用する構成を有しており、
     前記第1凹部は、平面視において厚みすべり振動の方向を長手方向とする楕円状の形状を有している
     請求項1~13のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  15.  前記振動部の側面は、前記第1基板の側ほど前記振動部の外周側に位置する傾斜面を有している
     請求項1~14のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  16.  前記振動部と前記枠部との間隔が、前記励振部における不要振動としての、屈曲振動、厚み振動及び輪郭滑り振動の少なくとも1つの振動の1/4波長に自然数を乗じた長さである
     請求項1~15のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  17.  前記振動部は、当該振動部の前記第1基板の側と当該振動部の前記第2基板の側とを導通する導体が位置する第1貫通孔を有しており、
     前記第1基板又は前記第2基板の一方の基板は、当該一方の基板の前記中間層の側と当該一方の基板の前記中間層とは反対側とを導通する導体が位置する第2貫通孔を有しており、
     平面透視において前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔は互いに重複していない部分をそれぞれ有している
     請求項1~16のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  18.  前記振動部は、当該振動部の前記第1基板の側と当該振動部の前記第2基板の側とを導通する導体が位置する第1貫通孔を有しており、
     前記第1貫通孔は、
      前記振動部の平面視において、第1方向の長さが前記第1方向に直交する第2方向の長さよりも長い形状を有しているとともに、
      前記第1基板の側ほど径が小さいテーパー状であり、
     前記第1方向に直交する断面におけるテーパー角が前記第2方向に直交する断面におけるテーパー角よりも大きい
     請求項1~17のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  19.  前記枠部と前記振動部とは同じ材料で略同一の厚みであり、
     前記励振電極は、前記振動部の前記第1基板の側と前記第2基板の側に位置しており、
     前記第3金属層は、前記励振電極のうち前記第1基板の側に位置するものを含む、請求項8に記載の振動デバイス。
  20.  前記振動部は、平面視において前記振動部の中心回りの180°以上の角度範囲に亘って前記外周領域に接合されている
     請求項1~19に記載の振動デバイス。
  21.  前記振動部に対して前記第1面の側に重なっている第3金属層を有しており、
     前記第3金属層は、平面透視において前記第1凹部と前記外周領域との境界を跨いでいるとともに、前記境界を跨ぐ部分が前記第1凹部の中心回りの180°以上の角度範囲に亘っている
     請求項1~20のいずれか1項に記載の振動デバイス。
  22.  請求項1~21のいずれか1項に記載の振動デバイスの製造方法であって、
     前記第1凹部を有している前記第1面に対して、前記振動部と前記枠部とが一体的になった状態の前記中間層を接合する第1接合ステップと、
     前記第1接合ステップの後に、前記中間層をエッチングして、前記振動部の外縁を、その全周に亘って前記枠部から離れさせるエッチングステップと、
     前記エッチングステップの後に、前記中間層に対して前記第2面を接合する第2接合ステップと、
     を有している振動デバイスの製造方法。
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