本發(fā)明涉及壓電振動(dòng)器件。
背景技術(shù):
近年來(lái),各種電子設(shè)備的動(dòng)作頻率的高頻化、封裝的小型化(尤其是低矮化)不斷發(fā)展。因此,隨著高頻化、封裝的小型化,也要求壓電振動(dòng)器件(例如晶體振子等)能應(yīng)對(duì)高頻化、封裝的小型化。
在這種壓電振動(dòng)器件中,其殼體由長(zhǎng)方體的封裝構(gòu)成。該封裝包括:第1密封構(gòu)件以及第2密封構(gòu)件,其由玻璃構(gòu)成;晶體振動(dòng)板,其由水晶構(gòu)成,在兩主面上形成有激振電極,該封裝中,第1密封構(gòu)件和第2密封構(gòu)件隔著晶體振動(dòng)板層疊接合,配置在封裝的內(nèi)部(內(nèi)部空間)的晶體振動(dòng)板的激振電極被氣密地密封(例如、專利文獻(xiàn)1)。以下將這樣的壓電振動(dòng)器件的層疊形態(tài)稱為夾層構(gòu)造。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-235511號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
不過(guò),在該專利文獻(xiàn)1所示的晶體振子中,第1密封構(gòu)件、第2密封構(gòu)件以及晶體振動(dòng)板之間的接合使用了金屬糊劑密封材料。在此提到的金屬糊劑密封材料,與電極膜等相比具有厚度,并不適合低矮化。另外,在使用了金屬糊劑密封材料的接合的情況下,必須加熱到高溫而進(jìn)行熔融接合,在加熱熔融時(shí)產(chǎn)生氣體。由于該氣體存在于封裝內(nèi)部,因而使振動(dòng)特性劣化。而且,金屬糊劑密封材料以寬度寬的形狀形成于晶體振動(dòng)板等,因此,需要確保用于配置金屬糊劑密封材料的區(qū)域,這成為封裝的小型化的障礙。
因此,為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種沒(méi)有氣體的產(chǎn)生、而且能夠低矮化、小型化的夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件。
為了達(dá)成上述的目的,本發(fā)明的壓電振動(dòng)器件設(shè)有:壓電振動(dòng)板,其在基板的一主面上形成有第1激振電極,在所述基板的另一主面上形成有與所述第1激振電極成對(duì)的第2激振電極;第1密封構(gòu)件,其覆蓋所述壓電振動(dòng)板的所述第1激振電極;第2密封構(gòu)件,其覆蓋所述壓電振動(dòng)板的所述第2激振電極,設(shè)有與外部電連接的外部端子,所述第1密封構(gòu)件和所述壓電振動(dòng)板被接合、所述第2密封構(gòu)件和所述壓電振動(dòng)板被接合,從而形成將包括所述第1激振電極和所述第2激振電極的所述壓電振動(dòng)板的振動(dòng)部氣密地密封的內(nèi)部空間,其特征在于,在所述壓電振動(dòng)板的一主面上形成有用于與所述第1密封構(gòu)件接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案由在所述一主面上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成,在所述壓電振動(dòng)板的另一主面上形成有用于與所述第2密封構(gòu)件接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案,所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案由在所述另一主面上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成,在所述第1密封構(gòu)件形成有用于與所述壓電振動(dòng)板接合的密封側(cè)第1接合圖案,所述密封側(cè)第1接合圖案由在所述第1密封構(gòu)件上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成,在所述第2密封構(gòu)件上形成有用于與所述壓電振動(dòng)板接合的密封側(cè)第2接合圖案,所述密封側(cè)第2接合圖案由在所述第2密封構(gòu)件上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被擴(kuò)散接合。
根據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器件,在夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件中,沒(méi)有氣體的產(chǎn)生,而且能夠低矮化、小型化。
在現(xiàn)有技術(shù)中,需要另外通過(guò)印刷、鍍敷等形成Au-Sn等金屬糊劑密封材料,但在本發(fā)明中,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被擴(kuò)散接合,因此,無(wú)需另外使用金屬糊劑密封材料,能夠有助于降低成本。而且,根據(jù)本發(fā)明,利用真空蒸鍍、濺射、離子鍍、MBE、激光-燒蝕等PVD法(例如、光刻法等加工中的圖案化用的膜形成法)形成基底PVD膜、電極PVD膜,因此,與使用了以前的鍍敷的多次膜形成不同,一并進(jìn)行膜形成,能夠減少制造工時(shí),能夠有助于降低成本。
另外,當(dāng)前正在進(jìn)行壓電振動(dòng)器件的封裝的小型化,因此,難以一邊防止成為異極的圖案(電極圖案)、端子(電極焊盤)干涉而短路等不良情況、一邊印刷Au-Sn等金屬糊劑密封材料。相對(duì)于此,在本發(fā)明中,不使用金屬糊劑密封材料,分別使用成為所述基底PVD膜和所述電極PVD膜的層疊構(gòu)造的所述密封側(cè)第1、2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案,因此,能夠一邊容易地防止成為異極的圖案、端子干涉而短路等不良情況一邊進(jìn)行圖案形成。
另外,在現(xiàn)有技術(shù)中,如上所述,另外使用了Au-Sn等金屬糊劑密封材料,但在使用了該金屬糊劑密封材料的接合的情況下,必須加熱到高溫而進(jìn)行熔融接合,加熱熔融時(shí)產(chǎn)生氣體。當(dāng)前沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái)沒(méi)有該氣體的技術(shù),在加熱熔融接合時(shí)避免不了氣體進(jìn)入內(nèi)部空間內(nèi)。相對(duì)于此,根據(jù)本發(fā)明,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被擴(kuò)散接合,因此,能夠抑制氣體的產(chǎn)生,防止由氣體存在于所述內(nèi)部空間內(nèi)所導(dǎo)致的振動(dòng)特性的劣化。此外,也存在該擴(kuò)散接合時(shí)施加220℃等比常溫高的溫度的情況,但不會(huì)如使用了金屬糊劑密封材料的接合那樣施加高溫度(例如、280℃以上)。
另外,根據(jù)本發(fā)明,所述密封側(cè)第1、2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案分別成為所述基底PVD膜和所述電極PVD膜的層疊構(gòu)造,因此,能夠使圖案、端子的寬度變細(xì)而細(xì)線化,其結(jié)果,能 夠消除因圖案的走線妨礙封裝的小型化。具體而言,根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)在使用了Au-Sn等金屬糊劑密封材料的接合的壓電振動(dòng)器件中不可能實(shí)現(xiàn)的圖案、端子的細(xì)線化。
另外,根據(jù)本發(fā)明,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被擴(kuò)散接合,因此,不會(huì)進(jìn)行高溫的加熱熔融接合。因此,在使用釬焊料等將壓電振動(dòng)器件與外部電路等外部構(gòu)件接合時(shí),不會(huì)在接合部位中再熔融,在回流焊、產(chǎn)品的使用環(huán)境等中接合狀態(tài)不會(huì)變化。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被常溫?cái)U(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被常溫?cái)U(kuò)散接合。
在該情況下,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被常溫?cái)U(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被常溫?cái)U(kuò)散接合,因此,適合于抑制氣體產(chǎn)生、防止由氣體存在于所述內(nèi)部空間內(nèi)所導(dǎo)致的振動(dòng)特性的劣化。另外,在接合部位中不會(huì)再熔融,接合狀態(tài)不會(huì)變化。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合。
在該情況下,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合,因此,能夠一邊抑制氣體產(chǎn)生、一邊良好地接合。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述壓電振動(dòng)板的一主面上形成的所述第1激振電極和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案具有同一厚度,所述第1激振電極的表面和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案的表面由同一金屬構(gòu)成,在所述壓電振動(dòng)板的另一主面上形成的所述第2激振電極和所述 振動(dòng)側(cè)第2接合圖案具有同一厚度,所述第2激振電極的表面和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案的表面由同一金屬構(gòu)成。
在所述壓電振動(dòng)板的一主面上形成的所述第1激振電極和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案具有同一厚度,所述第1激振電極的表面和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案的表面由同一金屬構(gòu)成,在所述壓電振動(dòng)板的另一主面上形成的所述第2激振電極和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案具有同一厚度,所述第2激振電極的表面和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案的表面由同一金屬構(gòu)成,因此,一次操作就能夠完成所述第1激振電極的金屬膜的形成和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案的金屬膜的形成,另外,一次操作就能夠完成所述第2激振電極的金屬膜的形成和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案的金屬膜的形成。其結(jié)果,能夠使所述第1激振電極的金屬膜和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案的金屬膜相同,使所述第2激振電極金屬膜和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案的金屬膜相同。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案中,所述基底PVD膜由單一材料構(gòu)成,所述電極PVD膜由單一材料構(gòu)成,所述電極PVD膜的厚度比所述基底PVD膜的厚度厚。
在該情況下,能夠防止構(gòu)成所述基底PVD膜的單一的材料向所述電極PVD膜擴(kuò)散。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述第2密封構(gòu)件中,在不面對(duì)所述壓電振動(dòng)板的靠外方的主面上形成有用于與外部電連接的外部端子,所述外部端子由在所述靠外方的主面上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成,相對(duì)于所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案各自的所述基底PVD膜的厚度而言,所述外部端子的所述基底PVD膜的厚度相對(duì)較厚。
相對(duì)于所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案各自的所述基底 PVD膜的厚度而言,所述外部端子的所述基底PVD膜的厚度相對(duì)較厚,因此,能夠一邊使所述第1密封構(gòu)件、所述第2密封構(gòu)件與所述壓電振動(dòng)板之間的接合穩(wěn)定、一邊有效地利用,以使在所述外部端子處與外部電連接(例如、軟釬焊等)、基底PVD膜與外部電連接。此外,在將所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案、所述密封側(cè)第2接合圖案、所述外部端子各自的所述基底PVD膜的厚度設(shè)為相同的情況下,無(wú)法使用所述外部端子與外部進(jìn)行電連接(例如、軟釬焊等)。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述電極PVD膜使用Au。
所述電極PVD膜使用Au,因此,難以使所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案各自的表面氧化,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案、所述密封側(cè)第2接合圖案之間的接合前處理不需要高級(jí)的特殊前處理。其結(jié)果,能夠抑制制造成本。關(guān)于在此所謂的制造前處理,根據(jù)本結(jié)構(gòu),也可以不將氣氛環(huán)境設(shè)為例如超高真空等。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案是非Sn圖案。
所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案是非Sn圖案,因此,在接合時(shí)無(wú)需高溫加熱,沒(méi)有由高溫加熱接合導(dǎo)致的不良情況(再熔融)。
即,根據(jù)本結(jié)構(gòu),不會(huì)另外使用金屬糊劑密封材料,能夠有助于降低成本。而且,根據(jù)本發(fā)明,利用真空蒸鍍、濺射、離子鍍、MBE、激光-燒蝕等PVD法(例如、光刻法等加工中的圖案化用的膜形成法)形成基底PVD膜、電極PVD膜,因此,能夠有助于降低成本。
另外,根據(jù)沒(méi)有使用Sn的非Sn圖案,能夠進(jìn)行圖案的細(xì)線化,不產(chǎn)生作為異極的圖案、端子干涉而短路等不良情況。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案含有Cu。
所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案以及所述密封側(cè)第2接合圖案含有Cu,因此,能夠有助于緩和制造時(shí)(在接合時(shí)加壓等產(chǎn)生外力所導(dǎo)致的沖擊時(shí)等)、使用時(shí)(落下等產(chǎn)生外力所導(dǎo)致的沖擊時(shí)、軟釬焊時(shí)等)的應(yīng)力。也就是說(shuō),根據(jù)本結(jié)構(gòu),機(jī)械強(qiáng)度得以提高。
在所述基底PVD膜使用了Cr的情況(例如、Cr+Ag-Cu+Au)下,能夠利用所述基底PVD膜含有Cu來(lái)抑制Cr向所述電極PVD膜擴(kuò)散。其結(jié)果,即使增厚使用了Cr的層,也能夠抑制Cr向所述電極PVD膜擴(kuò)散,能夠增厚使用了Cr的層并能夠抑制制造偏差。實(shí)際上,即使將Cr的層設(shè)為0.2μm,也能夠抑制Cr向所述電極PVD膜擴(kuò)散。
另外,在所述基底PVD膜使用了Cr的情況(例如、Cr+Ag-Cu+Au)下,適合于電阻加熱蒸鍍。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被加壓擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被加壓擴(kuò)散接合。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被加壓擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被加壓擴(kuò)散接合,因此,通過(guò)加壓,易于確保接合部位,不使用高溫加熱,還能夠良好地進(jìn)行僅基于擴(kuò)散接合的接合。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述第1密封構(gòu)件和所述第2密封構(gòu)件使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。
所述第1密封構(gòu)件和所述第2密封構(gòu)件使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的絕緣(脆性)材料,因此,能夠滿足接合所需的變形量。因此,例如,即使不將所述第1激振電極、所述第2激振電極等的電極表面成形為通常的接合所需的1nm以 下的表面粗糙度(Ra),通過(guò)設(shè)為上述的范圍內(nèi)的彎曲剛度,也能夠進(jìn)行擴(kuò)散接合。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,不另外使用粘接劑等接合專用材料,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被加壓擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被加壓擴(kuò)散接合。
不另外使用接合專用材料,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被加壓擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被加壓擴(kuò)散接合,因此,能夠有助于小型化、尤其是有助于低矮化,在使用了接合專用材料的情況下,低矮化存在極限,但能夠進(jìn)行超過(guò)該極限的低矮化。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述第2密封構(gòu)件中,在不面對(duì)所述壓電振動(dòng)板的靠外方的主面上形成有用于與外部電連接的外部端子,所述外部端子由在所述靠外方的主面上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成,所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度,與所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度相同,不同于與外部電連接的所述外部端子的厚度。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),能夠在擴(kuò)散接合時(shí)切實(shí)地防止所述基底PVD膜的擴(kuò)散,而且,能夠提高各所述基底PVD膜相對(duì)于所述第1密封構(gòu)件、所述第2密封構(gòu)件、以及所述壓電振動(dòng)板接合的接合強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上,能夠有效地利用,以使在所述外部端子處與外部電連接(例如、軟釬焊等)、使所述基底PVD膜與外部電連接。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述第2密封構(gòu)件中形成有配置在所述內(nèi)部空間的外方的貫通孔,在所述內(nèi)部空間的內(nèi)方?jīng)]有形成所述貫通孔。
在所述第2密封構(gòu)件中形成有配置在所述內(nèi)部空間的外方的所述貫通孔,因此,所述貫通孔的影響不會(huì)波及所述內(nèi)部空間,與所述貫 通孔配置在所述內(nèi)部空間的內(nèi)方的結(jié)構(gòu)相比,能夠避免因所述貫通孔而產(chǎn)生的氣密不良。
另外,在與本結(jié)構(gòu)不同而貫通孔配置在內(nèi)部空間內(nèi)的情況下,需要確保內(nèi)部空間的氣密,需要利用金屬等填埋內(nèi)部空間內(nèi)的貫通孔的工序。相對(duì)于此,根據(jù)本結(jié)構(gòu),貫通孔形成在所述內(nèi)部空間的外方,因此,能夠以與所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案、所述密封側(cè)第2接合圖案各自的圖案形成相同的工序進(jìn)行配線圖案的走線,能夠抑制制造成本。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述第1密封構(gòu)件上形成的所述密封側(cè)第1接合圖案和在所述第2密封構(gòu)件上形成的所述密封側(cè)第2接合圖案在俯視觀察時(shí)不重疊。
所述密封側(cè)第1接合圖案和所述密封側(cè)第2接合圖案在俯視觀察時(shí)不重疊,因此,能夠利用密封側(cè)第1接合圖案和所述密封側(cè)第2接合圖案防止產(chǎn)生寄生電容。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述壓電振動(dòng)板的一主面以及另一主面上分別形成有用于與所述第1密封構(gòu)件以及第2密封構(gòu)件密封接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案,與在所述壓電振動(dòng)板形成的所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案以及所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案相比,在所述第1密封構(gòu)件上形成的所述密封側(cè)第1接合圖案、以及在所述第2密封構(gòu)件上形成的所述密封側(cè)第2接合圖案中,寬度相對(duì)較寬。
由于封裝的小型化,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案這樣的接合用圖案的寬度變窄。尤其是,盡可能確保振動(dòng)區(qū)域較寬,能夠防止與不要振動(dòng)模式之間的耦合,因此,需要使接合用圖案的寬度變窄。另一方面,所述第1密封構(gòu)件、所述第2密封構(gòu)件與振動(dòng)部相比,尺寸制約較寬松,因此,能夠使所述密封側(cè)第1接合圖案和所述密封側(cè)第2接合圖案這樣的接合用圖案的寬度變寬,其結(jié)果,能夠提高接合時(shí)的對(duì)位精度的自由度。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述第1密封構(gòu)件中,在一主面上 設(shè)有振蕩電路元件,另一主面與所述壓電振動(dòng)板的所述一主面接合。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),也可以不將用于設(shè)置所述振蕩電路元件的空間設(shè)于所述壓電振動(dòng)板,能夠進(jìn)行封裝的低矮化。
另外,僅通過(guò)改變?cè)谒龅?密封構(gòu)件的一主面上形成的所述振蕩電路元件用的圖案,就能夠應(yīng)對(duì)任意的振蕩條件。
另外,能夠在所述振蕩電路元件的背面作標(biāo)記,即使是在所述第1密封構(gòu)件使用了透明材料的情況下,也不需要特殊標(biāo)記。
另外,在現(xiàn)有技術(shù)中,在所述第1密封構(gòu)件、所述壓電振動(dòng)板等設(shè)有凹部,必須將所述振蕩電路元件安裝于所述凹部,因此,必須使壓電振動(dòng)器件的外形大于所述振蕩電路元件的外形。然而,根據(jù)本結(jié)構(gòu),在所述第1密封構(gòu)件中,在所述一主面設(shè)有所述振蕩電路元件,所述另一主面與所述壓電振動(dòng)板的所述一主面接合,因此,能夠使所述振蕩電路元件的尺寸和該壓電振動(dòng)器件的尺寸相同,有利于小型化以及低矮化。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述第1密封構(gòu)件與所述壓電振動(dòng)板之間具有1.00μm以下的間隙,所述第2密封構(gòu)件與所述壓電振動(dòng)板之間具有1.00μm以下的間隙。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),該壓電振動(dòng)器件的封裝的高度不產(chǎn)生偏差。例如,在與本結(jié)構(gòu)不同而使用了間隙大于1μm的Sn接合材料那樣的金屬糊劑密封材料的情況下,將金屬糊劑密封材料形成在圖案(所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案、所述密封側(cè)第2接合圖案)上時(shí)的高度產(chǎn)生偏差。另外,在接合后,也由于所形成的圖案(所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案、所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案、所述密封側(cè)第1接合圖案、所述密封側(cè)第2接合圖案)的熱容量分布,沒(méi)有成為均勻的間隙。因此,在現(xiàn)有技術(shù)中,在第1密封構(gòu)件、第2密封構(gòu)件、壓電振動(dòng)板這3個(gè)構(gòu)件層疊而成的構(gòu)造的情況下,產(chǎn)生這3個(gè)構(gòu)件彼此的間隙差。其結(jié)果,層疊起來(lái)的3個(gè)構(gòu)件就以沒(méi)有保持平行的狀態(tài)接合。尤其是,該問(wèn)題隨著低矮化而變得顯著。相對(duì)于此,在本結(jié)構(gòu)中,上限設(shè)定成1.00μm,因此,能夠使所述第1 密封構(gòu)件、所述第2密封構(gòu)件、所述壓電振動(dòng)板這3個(gè)構(gòu)件以保持平行的狀態(tài)層疊接合,本結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)對(duì)低矮化。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案與所述第1激振電極連接,所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案與所述第2激振電極連接,所述第2激振電極不與所述外部端子中的連接于所述第1激振電極的一外部端子重疊,而與所述外部端子中的連接于所述第2激振電極的另一外部端子重疊,所述第1密封構(gòu)件與所述壓電振動(dòng)板之間具有1.00μm以下的間隙,所述第2密封構(gòu)件與所述壓電振動(dòng)板之間具有1.00μm以下的間隙。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),在夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件中,即使是激振電極與外部端子重疊的結(jié)構(gòu),也能夠抑制產(chǎn)生寄生電容。
具體而言,所述振動(dòng)側(cè)第1接合圖案與所述第1激振電極連接,所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案與所述第2激振電極連接,所述第2激振電極不與所述外部端子中的連接于所述第1激振電極的一外部端子重疊,而與所述外部端子中的連接于所述第2激振電極的另一外部端子重疊,因此,即使所述第2激振電極與相對(duì)于所述第2激振電極成為同極的所述另一外部端子重疊,也不會(huì)產(chǎn)生寄生電容,而且,所述第2激振電極與相對(duì)于所述第2激振電極成為異極的所述一外部端子重疊,能夠一邊抑制產(chǎn)生寄生電容、一邊謀求夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件的小型化。
在所述結(jié)構(gòu)中,也可以是,在所述第2密封構(gòu)件中,在不面對(duì)所述壓電振動(dòng)板的主面上形成有用于與形成有與電路基板直接接合的外部端子的功能部擴(kuò)散接合的連接端子,所述連接端子由在不面對(duì)所述壓電振動(dòng)板的主面上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜構(gòu)成。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),能夠形成為VCXO、SPXO、TCXO、OCXO、車載用X’tal等具有任意功能的壓電振動(dòng)器件,因此,能夠提高壓電振動(dòng)器件的功能的自由度。
另外,根據(jù)本結(jié)構(gòu),所述密封側(cè)第1接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第1 接合圖案被擴(kuò)散接合,所述密封側(cè)第2接合圖案和所述振動(dòng)側(cè)第2接合圖案被擴(kuò)散接合,在所述第1密封構(gòu)件或所述第2密封構(gòu)件中,在不面對(duì)所述壓電振動(dòng)板的主面上形成有用于與所述功能部擴(kuò)散接合的所述連接端子,因此,不是利用高溫加熱使所述壓電振動(dòng)板、所述第1密封構(gòu)件以及所述第2激振電極接合,不會(huì)由于接合時(shí)的高溫加熱而引起所述連接端子的劣化。
根據(jù)本發(fā)明的壓電振動(dòng)器件,在夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件中、沒(méi)有氣體的產(chǎn)生,能夠低矮化、小型化。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的晶體振子的第1實(shí)施方式的各部分構(gòu)成的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的晶體振子中的第1密封構(gòu)件的概要俯視圖。
圖3是本發(fā)明的晶體振子中的第1密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖4是本發(fā)明的晶體振子中的晶體振動(dòng)板的概要俯視圖。
圖5是本發(fā)明的晶體振子中的晶體振動(dòng)板的概要背面圖。
圖6是本發(fā)明的晶體振子中的第2密封構(gòu)件的概要俯視圖。
圖7是本發(fā)明的晶體振子中的第2密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖8是本發(fā)明的晶體振子中的第2實(shí)施方式且是表示第2激振電極與一連接端子以及另一連接端子之間的重疊關(guān)系的圖。
圖9是本發(fā)明的晶體振子中的第2實(shí)施方式且表示第2激振電極與一連接端子以及另一連接端子之間的重疊關(guān)系的第2密封構(gòu)件的變形例的概要背面圖。
圖10是表示本發(fā)明的晶體振子中的第3實(shí)施方式的各部分構(gòu)成的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖11是本發(fā)明的晶體振子中的第3實(shí)施方式的第1密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖12是本發(fā)明的晶體振子中的第3實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖13是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的概要俯視圖。
圖14是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的概要背面圖。
圖15是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要俯視圖。
圖16是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要俯視圖。
圖17是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要背面圖。
圖18是本發(fā)明的晶體振子中的第2密封構(gòu)件的變形例的概要背面圖。
圖19是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要俯視圖。
圖20是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要背面圖。
圖21是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要俯視圖。
圖22是本發(fā)明的晶體振子中的功能部的變形例的概要背面圖。
圖23是表示本發(fā)明的晶體振子中的第3實(shí)施方式的配線狀態(tài)的立體圖。
圖24是表示本發(fā)明的水晶振蕩器中的第1實(shí)施方式的各部分構(gòu)成的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖25是本發(fā)明的水晶振蕩器中的第1密封構(gòu)件的概要俯視圖。
圖26是本發(fā)明的水晶振蕩器中的第1密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖27是本發(fā)明的水晶振蕩器中的晶體振動(dòng)板的概要俯視圖。
圖28是本發(fā)明的水晶振蕩器中的晶體振動(dòng)板的概要背面圖。
圖29是本發(fā)明的水晶振蕩器中的第2密封構(gòu)件的概要俯視圖。
圖30是本發(fā)明的水晶振蕩器中的第2密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖31是表示本發(fā)明的水晶振蕩器的第2實(shí)施方式的各部分構(gòu)成的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖32是本發(fā)明的水晶振蕩器的第2實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件的概要背面圖。
圖33是本發(fā)明的水晶振蕩器中的功能部的概要俯視圖。
圖34是本發(fā)明的水晶振蕩器中的功能部的概要背面圖。
圖35是本發(fā)明的水晶振蕩器中的功能部的變形例的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖36是本發(fā)明的水晶振蕩器中的功能部的變形例的概要背面圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)應(yīng)用了晶體振子作為進(jìn)行壓電振動(dòng)的壓電振動(dòng)器件的3個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
-晶體振子的第1實(shí)施方式-
如圖1所示,在本實(shí)施方式的晶體振子101中設(shè)有:晶體振動(dòng)板2(在本發(fā)明中所謂的壓電振動(dòng)板);第1密封構(gòu)件3,其覆蓋晶體振動(dòng)板2的第1激振電極221(參照?qǐng)D4),對(duì)形成在晶體振動(dòng)板2的一主面211上的第1激振電極221進(jìn)行氣密地密封;第2密封構(gòu)件4,其在該晶體振動(dòng)板2的另一主面212,覆蓋晶體振動(dòng)板2的第2激振電極222(參照?qǐng)D5),對(duì)與第1激振電極221成對(duì)地形成的第2激振電極222進(jìn)行氣密地密封。
在該晶體振子101中,晶體振動(dòng)板2與第1密封構(gòu)件3接合、晶體振動(dòng)板2與第2密封構(gòu)件4接合,而構(gòu)成夾層構(gòu)造的封裝12。
并且,通過(guò)將第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4隔著晶體振動(dòng)板2接合,形成封裝12的內(nèi)部空間13,在該封裝12的內(nèi)部空間13內(nèi),氣密地密封有包含在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212上形成的第1激振電極221以及第2激振電極222的振動(dòng)部23。此外,內(nèi)部空間13如圖1所示那樣位于偏向封裝12的俯視觀察一端側(cè)(俯視觀察左側(cè))的位置。
本實(shí)施方式的晶體振子101是1.0mm×0.8mm的封裝尺寸,謀求了小型化和低矮化。另外,隨著小型化,在本封裝12中,未形成城垛結(jié)構(gòu)(castellation),而是使用貫通孔(參照第1貫通孔261、第2貫通孔441、第3貫通孔442)來(lái)謀求了電極的導(dǎo)通。
接著,使用圖1~7對(duì)上述的晶體振子101的各部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。此外,在此,對(duì)晶體振動(dòng)板2、第1密封構(gòu)件3以及第2密封構(gòu)件4沒(méi)有接合時(shí)的分別構(gòu)成為單體的各構(gòu)件進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4、5所示,晶體振動(dòng)板2由作為壓電材料的水晶構(gòu)成,其兩主面(一主面211、另一主面212)成形(鏡面加工)成平坦平滑 面。
另外,在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212(一主面211、另一主面212)形成有一對(duì)(成對(duì)的)激振電極(第1激振電極221、第2激振電極222)。并且,在兩主面211、212上以俯視觀察(參照?qǐng)D4、5)包圍一對(duì)第1激振電極221、第2激振電極222的方式形成有兩個(gè)缺口部24(貫通形狀)而構(gòu)成了振動(dòng)部23。缺口部24由俯視觀察下的凹形狀體241(由從1個(gè)俯視觀察下的長(zhǎng)方形的兩端分別沿著直角方向延伸出兩個(gè)長(zhǎng)方形而形成的3個(gè)俯視觀察下的長(zhǎng)方形構(gòu)成的俯視觀察體)和俯視觀察下的長(zhǎng)方形狀體242構(gòu)成,俯視觀察凹形狀體241與俯視觀察長(zhǎng)方形狀體242之間,成為配置用于將第1激振電極221及第2激振電極222向外部端子(一連接端子431、另一連接端子432;參照下述內(nèi)容)引出的引出電極(第1引出電極223、第2引出電極224)的導(dǎo)通路徑213。關(guān)于電極圖案,從第1激振電極221引出來(lái)的第1引出電極223借助振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、從第2激振電極222引出來(lái)的第2引出電極224借助振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252而與在第2密封構(gòu)件4上形成的外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)電連接。
在該晶體振動(dòng)板2中,在沿著兩主面211、212的振動(dòng)部23的外方,以包圍振動(dòng)部23的方式分別設(shè)有用于接合第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4的振動(dòng)側(cè)密封部25。振動(dòng)側(cè)密封部25如圖4、5所示那樣位于偏向兩主面211、212的俯視觀察左側(cè)的位置。
在該晶體振動(dòng)板2的一主面211的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于與第1密封構(gòu)件3接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,第1激振電極221與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251相連。另外,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212的振動(dòng)側(cè)密封部25形成有用于與第2密封構(gòu)件4接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,第2激振電極222與振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相連。內(nèi)部空間13形成在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252這兩者的內(nèi)方(內(nèi)側(cè))。
在晶體振動(dòng)板2的一主面211形成有用于使第1密封構(gòu)件3接合 的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251由在一主面211上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2512構(gòu)成。另外,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212形成有用于使第2密封構(gòu)件4接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由在另一主面212上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2522構(gòu)成。也就是說(shuō),振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由同一結(jié)構(gòu)構(gòu)成,是將多個(gè)層層疊于兩主面211、212的振動(dòng)側(cè)密封部25上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起,蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。這樣,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,基底PVD膜2511、2521由單一的材料(Ti(或Cr))構(gòu)成、電極PVD膜2512、2522由單一的材料(Au)構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251具有同一厚度,第1激振電極221的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212形成的第2激振電極222和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252具有同一厚度,第2激振電極222的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成。另外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252是非Sn圖案。此外,在同一主面上,是同一金屬且同一厚度的結(jié)構(gòu),在對(duì)振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案251、252與振動(dòng)側(cè)(第1激振電極221、第2激振電極222)進(jìn)行了比較的情況下,只要最上層(至少露出著的面)的金屬(電極PVD膜2512、2522等)相同,則即使其基底金屬(基底PVD膜2511、2521)的種類、厚度不同,也能夠進(jìn)行接合。另外,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,分別成為電極PVD膜2512、2522俯視觀察呈鱗片狀體的表面。在此所謂的鱗片狀體是指,被活化而微觀上成為單片狀體的金屬像鋪草席那樣重疊而俯視觀察看來(lái)沒(méi)有(或幾乎沒(méi)有)間隙的 形態(tài)。
另外,如圖4、5所示,在晶體振動(dòng)板2中形成有第1貫通孔261,與第1激振電極221相連的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251經(jīng)由第1貫通孔261向另一主面212側(cè)引出。該第1貫通孔261配置在內(nèi)部空間13的外方,如圖4所示那樣位于偏向兩主面211、212的俯視觀察另一端側(cè)(俯視觀察右側(cè))的位置,第1貫通孔261沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。在此所謂的內(nèi)部空間13的內(nèi)方不包括接合材料11之上在內(nèi)而嚴(yán)格地指接合材料11的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)。
第1密封構(gòu)件3使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖2、3所示,第1密封構(gòu)件3是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第1密封構(gòu)件3的另一主面312(與晶體振動(dòng)板2接合的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第1密封構(gòu)件3的另一主面312設(shè)有用于使晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1密封部32。密封側(cè)第1密封部32如圖3所示那樣位于偏向第1密封構(gòu)件3的另一主面312的俯視觀察左側(cè)的位置。
在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32形成有用于使晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1接合圖案321。密封側(cè)第1接合圖案321在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第1接合圖案321由在第1密封構(gòu)件3上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜3212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜3212使用了Au。另外,密封側(cè)第1接合圖案321是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321是多個(gè)層層疊于另一主面312的密封側(cè)第1密封部32上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,在密封側(cè)第1接合圖案321中,電極PVD膜3212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
第2密封構(gòu)件4使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000 [N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖6所示,第2密封構(gòu)件4是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第2密封構(gòu)件4的一主面411(與晶體振動(dòng)板2接合的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第2密封構(gòu)件4的一主面411設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2密封部42。密封側(cè)第2密封部42如圖6所示那樣位于偏向第2密封構(gòu)件4的一主面411的俯視觀察左側(cè)的位置。
另外,在第2密封構(gòu)件4的另一主面412(不面對(duì)晶體振動(dòng)板2的靠外方的主面)形成有與外部電連接的一對(duì)外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)。一連接端子431借助振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251直接與第1激振電極221電連接,另一連接端子432借助振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252直接與第2激振電極222電連接。一連接端子431、另一連接端子432如圖7所示那樣分別位于第2密封構(gòu)件4的另一主面412的俯視觀察長(zhǎng)度方向兩端。這一對(duì)外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)由在另一主面412上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4311、4321和在基底PVD膜4311、4321上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4312、4322構(gòu)成。另外,相對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211的厚度而言,外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)的基底PVD膜4311、4321的厚度相對(duì)較厚。另外,一連接端子431以及另一連接端子432分別占據(jù)第2密封構(gòu)件4的另一主面412中的1/3以上的區(qū)域。
另外,在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上形成有用于使晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2接合圖案421。密封側(cè)第2接合圖案421在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第2接合圖案421由在第2密封構(gòu)件4上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD 膜4211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜4212使用了Au。另外,密封側(cè)第2接合圖案421是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第2接合圖案421是多個(gè)層層疊于另一主面412的密封側(cè)第2密封部42上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,在密封側(cè)第2接合圖案421中,電極PVD膜4212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
另外,如圖1、6、7所示,在第2密封構(gòu)件4中形成有兩個(gè)貫通孔(第2貫通孔441和第3貫通孔442)。第2貫通孔441以及第3貫通孔442配置在內(nèi)部空間13的外方,如圖6、7所示那樣第2貫通孔441位于偏向兩主面(一主面411、另一主面412)的俯視觀察右側(cè)的位置,第3貫通孔442位于俯視觀察左上側(cè),第2貫通孔441以及第3貫通孔442沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。在此所謂的內(nèi)部空間13的內(nèi)方不包括接合材料11之上,嚴(yán)格地是指接合材料11的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)。并且,與晶體振動(dòng)板2的第1激振電極221相連的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和一連接端子431借助晶體振動(dòng)板2的第1貫通孔261和第2貫通孔441導(dǎo)通。與晶體振動(dòng)板2的第2激振電極222相連的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252借助第3貫通孔442以及密封側(cè)第2接合圖案421與另一連接端子432導(dǎo)通。
在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的晶體振子101中,沒(méi)有如現(xiàn)有技術(shù)那樣另外使用粘接劑等接合專用材料,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3以振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4以振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,從而制造出圖1所示的夾層構(gòu)造的封裝12。此外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11。在本實(shí)施方式中,以常溫進(jìn)行了擴(kuò)散接合。在此所謂的常溫是指5℃~35℃。利用該常溫?cái)U(kuò)散接合,具有下述效果(抑制氣體的產(chǎn)生和接合良好),但這是比共晶釬焊料 的融點(diǎn)即183℃低的值且是優(yōu)選的例子。然而,并不是僅憑常溫?cái)U(kuò)散接合就具有下述效果,只要在常溫以上且小于230℃的溫度下進(jìn)行擴(kuò)散接合即可。尤其是,通過(guò)在200℃以上且小于230℃的溫度下進(jìn)行擴(kuò)散接合,溫度小于無(wú)Pb釬焊料的融點(diǎn)即230℃,而且,成為Au的再結(jié)晶溫度(200℃)以上,因此,能夠使接合部分的不穩(wěn)定區(qū)域穩(wěn)定化。另外,在本實(shí)施方式中,沒(méi)有使用Au-Sn這樣的接合專用材料,因此沒(méi)有產(chǎn)生鍍敷氣體、粘合劑氣體、金屬氣體等氣體。因而,能夠設(shè)為Au的再結(jié)晶溫度以上。
另外,在此處制造成的封裝12中,如上所述,利用擴(kuò)散接合將密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251接合,將密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252接合,除了該接合以外,也可以是,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被加壓擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被加壓擴(kuò)散接合。在該情況下,通過(guò)加壓,易于確保接合部位(能夠使接合面積實(shí)質(zhì)上增加),不使用高溫加熱,還能夠良好地進(jìn)行僅基于擴(kuò)散接合的接合。
另外,在此處制造成的封裝12中,第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙。也就是說(shuō),第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具體而言,在本實(shí)施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作為比較,在使用了Sn的以往的金屬糊劑密封材料中,成為5μm~20μm。
另外,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度與密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度相同,不同于與外部電連接的外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)的厚度。
另外,在此處制造成的封裝12中,如圖1~7所示,內(nèi)部空間13位于偏向俯視觀察左側(cè)的位置。另外,在第1密封構(gòu)件3上形成的密 封側(cè)第1接合圖案321與在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421在俯視觀察時(shí)不重疊。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。此外,在本實(shí)施方式中,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大,但并不限定于此,密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域也可以比密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。然而,在第2密封構(gòu)件上形成有一連接端子431、另一連接端子432,因此,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大,配線圖案的走線(導(dǎo)通路徑的確保)變得容易,而且,能夠使配線圖案的走線區(qū)域(導(dǎo)通確保區(qū)域)增多。
另外,與在晶體振動(dòng)板2上形成的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相比,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321、以及在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421的寬度相對(duì)較寬。
如上述那樣,根據(jù)本實(shí)施方式的晶體振子101,在夾層構(gòu)造的晶體振子101中,沒(méi)有氣體的產(chǎn)生,而且,能夠低矮化、小型化。
在現(xiàn)有技術(shù)中,需要另外通過(guò)印刷、鍍敷等形成Au-Sn等金屬糊劑密封材料,但在本實(shí)施方式中,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合,因此,無(wú)需另外使用金屬糊劑密封材料,能夠有助于降低成本。而且,根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)真空蒸鍍、濺射、離子鍍、MBE、激光-燒蝕等PVD法(例如、光刻法等的加工中的圖案化用的膜形成法)形成基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321、電極PVD膜2512、2522、3212、4212、4312、4322,因此,與使用了從前的鍍敷的多次膜形成不同,一并進(jìn)行膜形成,能夠減少制造工時(shí),能夠有助于降低成本。
另外,當(dāng)前正在進(jìn)行壓電振動(dòng)器件的封裝的小型化,因此,難以一邊防止作為異極的圖案(電極圖案)、端子(電極焊盤)干涉而短 路等不良情況、一邊印刷Au-Sn等金屬糊劑密封材料。相對(duì)于此,根據(jù)本實(shí)施方式,不使用金屬糊劑密封材料,分別使用作為基底PVD膜2511、2521、3211、4211和電極PVD膜2512、2522、3212、4212的層疊構(gòu)造的密封側(cè)第1、2接合圖案321、421和振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案251、252,因此,能夠一邊容易地防止作為異極的圖案、端子干涉而短路等不良情況一邊進(jìn)行圖案形成。
另外,在現(xiàn)有技術(shù)中,如上所述,另外使用Au-Sn等金屬糊劑密封材料,但在使用了該金屬糊劑密封材料的接合的情況下,必須加熱到高溫而進(jìn)行熔融接合,在加熱熔融時(shí)產(chǎn)生氣體。沒(méi)有該氣體的技術(shù)在當(dāng)前還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái),無(wú)法避免氣體在加熱熔融接合時(shí)進(jìn)入內(nèi)部空間內(nèi)。相對(duì)于此,根據(jù)本實(shí)施方式,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合,因此,能夠抑制氣體的產(chǎn)生,能夠防止因氣體在內(nèi)部空間13內(nèi)存在所導(dǎo)致的振動(dòng)特性的劣化。此外,在該擴(kuò)散接合時(shí)也存在施加220℃等比常溫高的溫度的情況,但不會(huì)如使用了金屬糊劑密封材料的接合那樣施加高溫度(例如、280℃以上)。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,密封側(cè)第1、2接合圖案321、421和振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案251、252分別成為基底PVD膜2511、2521、3211、4211和電極PVD膜2512、2522、3212、4212的層疊構(gòu)造,因此,能夠使圖案、端子的寬度變細(xì)而細(xì)線化,其結(jié)果,能夠消除因圖案的走線妨礙封裝的小型化這種情況。具體而言,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠?qū)崿F(xiàn)在使用了Au-Sn等金屬糊劑密封材料的接合的壓電振動(dòng)器件中不可能實(shí)現(xiàn)的圖案、端子的細(xì)線化。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合,因此,不會(huì)進(jìn)行高溫的加熱熔融接合。因此,在使用釬焊料等將晶體振子101與外部電路等外部構(gòu)件接合時(shí),在接合部位處不會(huì)出現(xiàn)再熔融,在回流焊時(shí)、產(chǎn)品的使用環(huán)境等中,接合 狀態(tài)不會(huì)變化。
另外,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被常溫?cái)U(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被常溫?cái)U(kuò)散接合,因此,適合于抑制氣體產(chǎn)生、防止由氣體在內(nèi)部空間13內(nèi)存在所導(dǎo)致的振動(dòng)特性的劣化。另外,在接合部位處不會(huì)再熔融,接合狀態(tài)不會(huì)變化。
另外,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合,因此,能夠一邊抑制氣體產(chǎn)生、一邊良好地進(jìn)行接合。
另外,在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251具有同一厚度,第1激振電極221的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212上形成的第2激振電極222和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252具有同一厚度,第2激振電極222的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成,因此,一次操作就能夠完成第1激振電極221的金屬膜的形成和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的金屬膜的形成,另外,一次操作就能夠完成第2激振電極222的金屬膜的形成和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252的金屬膜的形成。其結(jié)果,能夠使第1激振電極221的金屬膜和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的金屬膜相同,使第2激振電極222的金屬膜和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252的金屬膜相同。
在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,基底PVD膜2511、2521由單一的材料構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522由單一的材料構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚,因此,能夠防止構(gòu)成基底PVD膜2511、2521的單一的材料向電極PVD膜2512、2522擴(kuò)散。
相對(duì)于振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的基底PVD 膜2511、2521、3211、4211的厚度而言,外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)的基底PVD膜4311、4321的厚度相對(duì)較厚,因此,能夠一邊使第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4以及晶體振動(dòng)板2之間的接合穩(wěn)定,一邊有效地利用該接合,以便在外部端子(一連接端子431,另一連接端子432)處與外部電連接(例如、軟釬焊等)、使基底金屬((一連接端子431,另一連接端子432)的基底PVD膜4311、4321)與外部電連接。此外,在使振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421以及外部端子(一連接端子431,另一連接端子432)各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321的厚度相同的情況下,無(wú)法使用外部端子(一連接端子431,另一連接端子432)來(lái)進(jìn)行與外部電連接(例如、軟釬焊等)。
電極PVD膜2512、2522、3212、4212使用了Au,因此,難以使振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的表面氧化,在進(jìn)行振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421之間的接合前處理中,無(wú)需高級(jí)的特殊前處理。其結(jié)果,能夠抑制制造成本。關(guān)于在此所謂的制造前處理,根據(jù)本結(jié)構(gòu),也可以不使氣氛環(huán)境為例如超高真空等。
振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421是非Sn圖案,因此,在接合時(shí)無(wú)需高溫加熱,沒(méi)有由高溫加熱接合導(dǎo)致的不良情況(再熔融)。
即,根據(jù)本實(shí)施方式,不會(huì)另外使用金屬糊劑密封材料,能夠有助于降低成本。而且,根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)真空蒸鍍、濺射、離子鍍、MBE、激光-燒蝕等PVD法(例如、光刻法等加工中的圖案化用的膜形成法)形成基底PVD膜2511、2521、3211、4211、電極PVD膜2512、2522、3212、4212,因此,能夠有助于降低成本。
另外,根據(jù)沒(méi)有使用Sn的非Sn圖案,能夠進(jìn)行圖案的細(xì)線化, 不產(chǎn)生作為異極的圖案、端子干涉而短路等不良情況。
另外,在基底PVD膜2511、2521、3211、4211使用了Cr的情況下,適合于電阻加熱蒸鍍。
另外,第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的絕緣(脆性)材料,因此,能夠滿足接合所需的變形量。因此,例如,即使不將第1激振電極221、第2激振電極222等電極的表面成形成通常的接合所需的1nm以下的表面粗糙度(Ra),也通過(guò)設(shè)為上述的范圍內(nèi)的彎曲剛度,能夠進(jìn)行擴(kuò)散接合。
另外,不另外使用接合專用材料,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被加壓擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被加壓擴(kuò)散接合,因此,能夠有助于小型化、尤其是有助于低矮化,在使用了接合專用材料的情況下,低矮化存在極限,但能夠進(jìn)行超過(guò)了該極限的低矮化。
另外,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度,與密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度相同,不同于與外部電連接的外部端子(一連接端子431,另一連接端子432)的厚度,因此,能夠在擴(kuò)散接合時(shí)切實(shí)地防止基底PVD膜2511、2521、3211、4211的擴(kuò)散,而且,能夠提高各基底PVD膜2511、2521、3211、4211相對(duì)于第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4、以及晶體振動(dòng)板2的接合強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上,能夠有效地利用,以使在外部端子(一連接端子431、另一連接端子432)處與外部電連接(例如、軟釬焊等)、使基底PVD膜4311、4321與外部電連接。
另外,在第2密封構(gòu)件4中形成有配置在內(nèi)部空間13的外方的貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442),因此,貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)的影響不會(huì)波及內(nèi)部空間13,與貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)配置在內(nèi)部空間13的內(nèi)方的結(jié)構(gòu)相比,能夠避免因貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442) 產(chǎn)生的氣密不良。
另外,在與本實(shí)施方式不同、將貫通孔配置在內(nèi)部空間內(nèi)的情況下,需要確保內(nèi)部空間的氣密,需要利用金屬等填埋內(nèi)部空間內(nèi)的貫通孔的工序。相對(duì)于此,根據(jù)本實(shí)施方式,貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)形成在內(nèi)部空間13的外方,因此,能夠以與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的圖案形成相同的工序,進(jìn)行配線圖案的走線,能夠抑制制造成本。
另外,密封側(cè)第1接合圖案321和密封側(cè)第2接合圖案421在俯視觀察時(shí)不重疊,因此,能夠防止因密封側(cè)第1接合圖案和密封側(cè)第2接合圖案421產(chǎn)生寄生電容。
另外,由于封裝的小型化,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252這樣的接合用圖案的寬度變窄。尤其是,通過(guò)盡可能確保振動(dòng)區(qū)域較寬,能夠防止與不要振動(dòng)模式之間的耦合,因此,期望使接合用圖案的寬度變窄。另一方面,與振動(dòng)部23相比,第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4的尺寸制約比較寬松,因此,能夠使密封側(cè)第1接合圖案321和密封側(cè)第2接合圖案421這樣的接合用圖案的寬度變寬,其結(jié)果,能夠提高接合時(shí)的對(duì)位精度的自由度。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,晶體振子101的封裝12的高度不產(chǎn)生偏差。例如,在與本實(shí)施方式不同、密封構(gòu)件(本實(shí)施方式中所謂的第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4)與晶體振動(dòng)板2之間的間隙大于1μm的使用了Sn接合材料那樣的金屬糊劑密封材料的情況下,在使金屬糊劑密封材料形成在圖案(振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421)上時(shí)的高度產(chǎn)生偏差。另外,在接合后,也由于所形成的圖案(振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421)的熱容量分布,沒(méi)有成為均勻的間隙(本實(shí)施方式中所謂的第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間的間隙、本實(shí)施方式中所謂的第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間的間隙)。 因此,在現(xiàn)有技術(shù)中,在第1密封構(gòu)件、第2密封構(gòu)件、壓電振動(dòng)板這3個(gè)構(gòu)件層疊而成的構(gòu)造的情況下,這3個(gè)構(gòu)件之間各自的間隙產(chǎn)生差異。其結(jié)果,層疊起來(lái)的3個(gè)構(gòu)件就以沒(méi)有保持平行的狀態(tài)接合。尤其是,該問(wèn)題隨著低矮化而變得顯著。因此,在本實(shí)施方式中,間隙的上限設(shè)定成1.00μm,所以,能夠?qū)⒌?密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4、晶體振動(dòng)板2這3個(gè)構(gòu)件以保持平行的狀態(tài)層疊接合,本實(shí)施方式能夠應(yīng)對(duì)低矮化。
此外,本實(shí)施方式中,第1密封構(gòu)件3以及第2密封構(gòu)件4使用了玻璃,但并不限定于此,也可以使用水晶。
另外,在本實(shí)施方式中,壓電振動(dòng)板使用了水晶,但并不限定于此,只要是壓電材料,就也可以是其他材料,也可以是鈮酸鋰、鉭酸鋰等。
另外,在本實(shí)施方式中,作為接合材料11,使用了Ti(或Cr)和Au,但并不限定于此,接合材料11也可以例如由Ni和Au構(gòu)成。
另外,在本實(shí)施方式中,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421含有Ti(或Cr)和Au,但并不限定于此,也可以含有Cu(Cu單體かCu合金)。在該情況下,能夠有助于緩和制造時(shí)(接合時(shí)加壓等產(chǎn)生外力所導(dǎo)致的沖擊時(shí)等)、使用時(shí)(落下等產(chǎn)生外力所導(dǎo)致的沖擊時(shí)、軟釬焊時(shí)等)的應(yīng)力。也就是說(shuō),通過(guò)振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421含有Cu,機(jī)械強(qiáng)度得以提高。
另外,在基底PVD膜2511、2521、3211、4211使用了Cr的情況下,能夠利用使基底PVD膜2511、2521、3211、4211含有Cu來(lái)抑制Cr向電極PVD膜2512、2522、3212、4212擴(kuò)散。其結(jié)果,即使增厚使用了Cr的層,也能夠抑制Cr向電極PVD膜2512、2522、3212、4212擴(kuò)散,能夠增厚使用了Cr的層,能夠抑制制造偏差。實(shí)際上,即使將Cr的層設(shè)為0.2μm,也能夠抑制Cr向電極PVD膜2512、2522、3212、4212擴(kuò)散。
另外,在本實(shí)施方式中,第2密封構(gòu)件4是由1張玻璃晶片成形而成的長(zhǎng)方體的基板,但并不限定于此,也可以是由玻璃晶片成形而成的兩個(gè)長(zhǎng)方體。在該情況下,在1個(gè)長(zhǎng)方體的基板上形成有密封側(cè)第2接合圖案421、第3貫通孔442以及另一連接端子432,利用該基板進(jìn)行氣密地密封,成為在另一個(gè)長(zhǎng)方體的基板形成有第2貫通孔441和一連接端子431的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本結(jié)構(gòu),能夠使一對(duì)外部端子(一連接端子431,另一連接端子432)完全分離,能夠防止短路。另外,在不是利用玻璃晶片而是利用金屬材料成形出兩個(gè)長(zhǎng)方體的第2密封構(gòu)件4的情況下,而且,也無(wú)需形成第3貫通孔442,能夠減少貫通孔的數(shù)量而有助于小型化。
另外,在本實(shí)施方式中,形成有如圖1~7所示那樣的第1引出電極223、第2引出電極224,但并不限定于此,也可以是,第1引出電極223、第2引出電極224的任意的位置的最上層使用Cr,而且,第1引出電極223、第2引出電極224與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252之間存在間隙。尤其是,間隙優(yōu)選設(shè)于振動(dòng)側(cè)密封部25上。通過(guò)設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),在制造工序中在進(jìn)行加熱熔融接合之前,第1引出電極223、第2引出電極224與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252沒(méi)有電連接。其結(jié)果,能夠在進(jìn)行振動(dòng)檢查的檢查工序中進(jìn)行僅以激振電極(第1激振電極221、第2激振電極222)為對(duì)象的各種檢查,振動(dòng)檢查的自由度增加。
-晶體振子的第2實(shí)施方式-
接著,對(duì)晶體振子的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,出于方便,對(duì)于與第1實(shí)施方式的晶體振子通用的構(gòu)成,參照在第1實(shí)施方式中進(jìn)行了說(shuō)明的附圖,標(biāo)注相同附圖標(biāo)記來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式的晶體振子101中,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251與第1激振電極221連接、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252與第2激振電極222連接的結(jié)構(gòu)中,如圖8所示,第2激振電極222與另一連接端子432重疊,而與一連接端子431不重疊。另外,如圖1、3~6所示,此處制造成的晶體振子101的內(nèi)部空間13位于偏向俯視觀察左側(cè)的位置。
另外,在第2密封構(gòu)件4中形成有配置在內(nèi)部空間13的外方的貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442),在內(nèi)部空間13的內(nèi)方?jīng)]有形成貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)。
如上述那樣,根據(jù)本實(shí)施方式,在夾層構(gòu)造的晶體振子101中,即使是激振電極和外部端子重疊的結(jié)構(gòu)(本實(shí)施方式中,第2激振電極222和另一連接端子432),也能夠抑制寄生電容產(chǎn)生。
具體而言,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251與第1激振電極221連接,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252與第2激振電極222連接,第2激振電極222與另一連接端子432重疊,與一連接端子431不重疊,因此,即使與相對(duì)于第2激振電極222、第2激振電極222成為同極的另一連接端子432重疊,也不會(huì)產(chǎn)生寄生電容,而且,能夠一邊抑制第2激振電極222與相對(duì)于第2激振電極222成為異極的一連接端子431重疊而產(chǎn)生寄生電容、一邊能夠謀求夾層構(gòu)造的晶體振子101的小型化。
另外,在第2密封構(gòu)件4中形成有被配置在內(nèi)部空間13的外方的貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442),因此,第2貫通孔441、第3貫通孔442的影響不會(huì)波及內(nèi)部空間13,與第2貫通孔441、第3貫通孔442配置在內(nèi)部空間13的內(nèi)方的結(jié)構(gòu)相比,能夠避免因第2貫通孔441、第3貫通孔442產(chǎn)生的氣密不良。
另外,在與本實(shí)施方式不同、將貫通孔配置在內(nèi)部空間內(nèi)的情況下,需要確保內(nèi)部空間的氣密,需要利用金屬等填埋內(nèi)部空間內(nèi)的貫通孔的工序。相對(duì)于此,根據(jù)本實(shí)施方式,貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)形成在內(nèi)部空間13的外方,因此,能夠以與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的圖案形成相同的工序,進(jìn)行配線圖案的走線,能夠抑制制造成本。
另外,內(nèi)部空間13位于偏向俯視觀察一端側(cè)(在本實(shí)施方式中,俯視觀察左側(cè))的位置,因此,易于在俯視觀察另一端側(cè)(在本實(shí)施方式中,俯視觀察右側(cè))形成貫通孔(第2貫通孔441)、電極圖案,能夠容易地形成對(duì)配置在內(nèi)部空間13的第1激振電極221以及第2 激振電極222造成影響的電極圖案。而且,也能夠容易地配置對(duì)內(nèi)部空間13的氣密地密封造成影響的貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)。
另外,在第1密封構(gòu)件3上,形成有在全部位置設(shè)為同一寬度的密封側(cè)第1接合圖案321,在第2密封構(gòu)件4上形成有在全部位置設(shè)為同一寬度的密封側(cè)第2接合圖案421,在第2密封構(gòu)件4中形成有配置在內(nèi)部空間13的外方的貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442),因此,能夠抑制因圖案的寬度不同而使接合材料11向圖案的寬度較寬的圖案流動(dòng)這種情況,其結(jié)果,能夠使第1密封構(gòu)件3以及第2密封構(gòu)件4相對(duì)于晶體振動(dòng)板2接合的狀態(tài)穩(wěn)定。而且,在第2密封構(gòu)件4中形成有被配置在內(nèi)部空間13的外方的貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442),因此,貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)的影響不會(huì)波及內(nèi)部空間13,與貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)配置在內(nèi)部空間13的內(nèi)方的結(jié)構(gòu)相比,能夠避免因貫通孔(第2貫通孔441、第3貫通孔442)產(chǎn)生的氣密不良。
此外,本實(shí)施方式中,如圖8所示,設(shè)為第2激振電極222與另一連接端子432重疊、而與一連接端子431不重疊的結(jié)構(gòu),但并不限定于此,也可以是圖9所示的第2激振電極222與一連接端子431以及另一連接端子432之間的重疊關(guān)系。
具體而言,與上述的實(shí)施方式同樣地,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251與第1激振電極221直接連接,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252與第2激振電極222直接連接。在該結(jié)構(gòu)中,如圖9所示,第2激振電極222與一連接端子431以及另一連接端子432重疊,在第2激振電極222中,相比于與另一連接端子432重疊的部分,與一連接端子431重疊的部分相對(duì)較小。
如上所述,根據(jù)圖9所示的本實(shí)施的其他形態(tài)的晶體振子101,在夾層構(gòu)造的晶體振子101中,即使是激振電極與外部端子重疊的結(jié)構(gòu),也能夠抑制寄生電容產(chǎn)生。
具體而言,如圖9所示,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251與第1激振電 極221連接,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252與第2激振電極222連接,第2激振電極222與一連接端子431以及另一連接端子432重疊,在第2激振電極222中,相比于與另一連接端子432重疊的部分,與一連接端子431重疊的部分相對(duì)較小,因此,即使第2激振電極222與相對(duì)于第2激振電極222成為同極的另一連接端子432重疊,也不會(huì)產(chǎn)生寄生電容,而且,能夠謀求抑制了通過(guò)第2激振電極222與相對(duì)于第2激振電極222成為異極的一連接端子431重疊而產(chǎn)生的寄生電容的量的夾層構(gòu)造的晶體振子101的小型化。
另外,如圖9所示,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251與第1激振電極221連接,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252與第2激振電極222連接,第2激振電極222與一連接端子431以及另一連接端子432重疊,一連接端子431中的與第2激振電極222重疊的部分較小,因此,即使與相對(duì)于第2激振電極222成為同極的另一連接端子432重疊,也不會(huì)產(chǎn)生寄生電容,而且,能夠謀求抑制了由于第2激振電極222與一連接端子431重疊而產(chǎn)生的寄生電容的量的夾層構(gòu)造的晶體振子101的小型化。
-晶體振子的第3實(shí)施方式-
接著,對(duì)晶體振子的第3實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,出于方便,對(duì)于與第1實(shí)施方式的晶體振子通用的構(gòu)成,參照在第1實(shí)施方式中說(shuō)明的附圖,標(biāo)注相同附圖標(biāo)記來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的晶體振子101與電路基板61電連接,成為電路基板61中的振蕩的源頭,如圖10所示,設(shè)有:晶體振動(dòng)板2(本發(fā)明中所謂的壓電振動(dòng)板);第1密封構(gòu)件3,其覆蓋晶體振動(dòng)板2的第1激振電極221(參照?qǐng)D4),對(duì)在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221進(jìn)行氣密地密封;第2密封構(gòu)件4,其在該晶體振動(dòng)板2的另一主面212覆蓋晶體振動(dòng)板2的第2激振電極222(參照?qǐng)D5),對(duì)與第1激振電極221成對(duì)地形成的第2激振電極222進(jìn)行氣密地密封。
在該晶體振子101中,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3被接合,晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4被接合,從而構(gòu)成夾層構(gòu)造的封裝12。 并且,第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4隔著晶體振動(dòng)板2被接合,從而形成封裝12的內(nèi)部空間13,在該封裝12的內(nèi)部空間13中氣密地密封有包括在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212上形成的第1激振電極221以及第2激振電極222的振動(dòng)部23。此外,內(nèi)部空間13如圖10所示那樣位于偏向封裝12的俯視觀察一端側(cè)(俯視觀察左側(cè))的位置。在該夾層構(gòu)造的封裝12設(shè)有功能部7,成為功能擴(kuò)展型的晶體振子101。
本實(shí)施方式的晶體振子101是1.0mm×0.8mm的封裝尺寸,謀求了小型化和低矮化。另外,隨著小型化,在本封裝12中,沒(méi)有形成城垛結(jié)構(gòu),使用了貫通孔(參照第1貫通孔261、第2貫通孔441、第3貫通孔442)謀求了電極的導(dǎo)通。
接著,使用圖2、4~6、10~12對(duì)上述的晶體振子101的各部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。此外,在此,對(duì)晶體振子101的構(gòu)成構(gòu)件沒(méi)有接合的分別構(gòu)成為單體的各構(gòu)件進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4、5所示,晶體振動(dòng)板2由作為壓電材料的水晶的基板構(gòu)成,其兩主面(一主面211、另一主面212)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
另外,在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212(一主面211、另一主面212)上分別形成有一對(duì)(成對(duì)的)激振電極(第1激振電極221、第2激振電極222)。并且,在兩主面211、212上以俯視觀察(參照?qǐng)D4、5)包圍一對(duì)第1激振電極221、第2激振電極222的方式形成兩個(gè)缺口部24(貫通形狀)而構(gòu)成了振動(dòng)部23。缺口部24由俯視觀察下的凹形狀體241(由從1個(gè)俯視觀察下的長(zhǎng)方形的兩端分別沿著直角方向延伸出兩個(gè)長(zhǎng)方形而形成的3個(gè)俯視觀察長(zhǎng)方形構(gòu)成的俯視觀察體)和俯視觀察下的長(zhǎng)方形狀體242構(gòu)成,俯視觀察凹形狀體241與俯視觀察長(zhǎng)方形狀體242之間成為供用于將第1激振電極221以及第2激振電極222向功能部7的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722;參照下述內(nèi)容)引出的引出電極(第1引出電極223、第2引出電極224)配置的導(dǎo)通路徑213。關(guān)于電極圖案, 從第1激振電極221引出來(lái)的第1引出電極223借助振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、從第2激振電極222引出來(lái)的第2引出電極224借助振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,而與在第2密封構(gòu)件4上形成的連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)電連接。并且,連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)與在功能部7上形成的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722)電連接。
在該晶體振動(dòng)板2中,在沿著兩主面211、212的振動(dòng)部23的外方以包圍振動(dòng)部23的方式分別設(shè)有用于接合第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4的振動(dòng)側(cè)密封部25。振動(dòng)側(cè)密封部25如圖4、5所示那樣位于偏向兩主面211、212的俯視觀察左側(cè)的位置。
在該晶體振動(dòng)板2的一主面211的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于與第1密封構(gòu)件3接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,第1激振電極221與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251相連。另外,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于與第2密封構(gòu)件4接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,第2激振電極222與振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相連。內(nèi)部空間13形成在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252這兩者的內(nèi)方(內(nèi)側(cè))。
在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成有用于使第1密封構(gòu)件3接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251由在一主面211上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2512構(gòu)成。另外,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212上形成有用于使第2密封構(gòu)件4接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由在另一主面212上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2522構(gòu)成。此外,根據(jù)物理氣相生長(zhǎng)而形成的膜,與濕式鍍敷的電解鍍、非電解鍍不同,能夠使表面粗糙度消失并確保氣密性,另外,能夠使表面粗糙度消失而進(jìn)行擴(kuò)散接合。
如上所述,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252 由相同結(jié)構(gòu)構(gòu)成,是多個(gè)層層疊在兩主面211、212的振動(dòng)側(cè)密封部25上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。這樣,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,基底PVD膜2511、2521由單一的材料(Ti(或Cr))構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522由單一的材料(Au)構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251具有同一厚度,第1激振電極221的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212上形成的第2激振電極222和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252具有同一厚度,第2激振電極222的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成。另外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252是非Sn圖案。此外,在同一主面上,是同一金屬且同一厚度的結(jié)構(gòu),在對(duì)振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案251、252和振動(dòng)側(cè)(第1激振電極221、第2激振電極222)進(jìn)行了比較的情況下,只要最上層(至少露出著的面)的金屬(電極PVD膜2512、2522等)相同,即使其基底金屬(基底PVD膜2511、2521)的種類、厚度不同,也能夠進(jìn)行接合。另外,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第2接合圖案252中,電極PVD膜2512、2522分別成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。在此所謂的鱗片狀體是指,被活化而微觀上成為單片狀體的金屬像鋪草席那樣重疊而俯視觀察時(shí)沒(méi)有(或幾乎沒(méi)有)間隙的形態(tài)。
另外,如圖4、5所示,在晶體振動(dòng)板2中形成有第1貫通孔261,第1激振電極221相連的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251經(jīng)由第1貫通孔261向另一主面212側(cè)引出。第1貫通孔261配置在內(nèi)部空間13的外方,如圖4所示那樣位于偏向兩主面211、212的俯視觀察另一端側(cè)(俯視觀察右側(cè))的位置,第1貫通孔261沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。在此所謂的內(nèi)部空間13的內(nèi)方不包括接合材料11之上,嚴(yán)格地是指接合材料11的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)。
第1密封構(gòu)件3使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖2、11所示,第1密封構(gòu)件3是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第1密封構(gòu)件3的另一主面312(與晶體振動(dòng)板2接合的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第1密封構(gòu)件3的另一主面312上設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1密封部32。密封側(cè)第1密封部32如圖11所示那樣位于偏向第1密封構(gòu)件3的另一主面312的俯視觀察左側(cè)的位置。
在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32上形成有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1接合圖案321。密封側(cè)第1接合圖案321在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第1接合圖案321由在第1密封構(gòu)件3上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜3212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜3212使用了Au。另外,密封側(cè)第1接合圖案321是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321是多個(gè)層層疊于另一主面312的密封側(cè)第1密封部32上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,在密封側(cè)第1接合圖案321中,電極PVD膜3212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
第2密封構(gòu)件4使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖6所示,第2密封構(gòu)件4是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第2密封構(gòu)件4的一主面411(與晶體振動(dòng)板2接合的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第2密封構(gòu)件4的一主面411上設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2密封部42。密封側(cè)第2密封部42如圖6所示那樣位于偏向第2密封構(gòu)件4的一主面411的俯視觀察左側(cè)的位置。
另外,在第2密封構(gòu)件4的另一主面412(不面對(duì)晶體振動(dòng)板2 的靠外方的主面)上形成有能夠與功能部(參照?qǐng)D13)電連接的一對(duì)連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)。此外,如下述那樣,在功能部7上形成有與電路基板61直接接合的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722)。
一連接端子431借助振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251直接與第1激振電極221電連接,另一連接端子432借助振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252直接與第2激振電極222電連接。如圖12所示那樣一連接端子431配置在第2密封構(gòu)件4的另一主面412的俯視觀察長(zhǎng)度方向一端側(cè)的局部,另一連接端子432配置在另一端側(cè)的角部。此外,在將功能部7設(shè)為后述的電感部74的情況下,如圖18所示那樣使一連接端子431沿著俯視觀察長(zhǎng)度方向的短邊配置。這一對(duì)連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)由在另一主面412上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4311、4321和在基底PVD膜4311、4321上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4312、4322構(gòu)成。另外,連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)的基底PVD膜4311、4321相對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211具有同樣的厚度。
另外,在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上形成有用于使晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2接合圖案421。密封側(cè)第2接合圖案421在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第2接合圖案421由在第2密封構(gòu)件4上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜4211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜4212使用了Au。另外,密封側(cè)第2接合圖案421是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第2接合圖案421是多個(gè)層層疊于另一主面412的密封側(cè)第2密封部42上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另 外,在密封側(cè)第2接合圖案421中,電極PVD膜4212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
另外,如圖6、10、12所示,在第2密封構(gòu)件4中形成有兩個(gè)貫通孔(第2貫通孔441和第3貫通孔442)。第2貫通孔441以及第3貫通孔442配置在內(nèi)部空間13的外方,如圖6、12所示那樣第2貫通孔441位于偏向兩主面(一主面411、另一主面412)的俯視觀察右側(cè)的位置,第3貫通孔442位于俯視觀察左上側(cè),第2貫通孔441以及第3貫通孔442沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。在此所謂的內(nèi)部空間13的內(nèi)方不包括接合材料11之上,嚴(yán)格地是指接合材料11的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)。并且,與晶體振動(dòng)板2的第1激振電極221相連的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和一連接端子431借助晶體振動(dòng)板2的第1貫通孔261和第2貫通孔441導(dǎo)通。與晶體振動(dòng)板2的第2激振電極222相連的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252借助第3貫通孔442以及密封側(cè)第2接合圖案421與另一連接端子432導(dǎo)通。
在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的晶體振子101中,沒(méi)有如現(xiàn)有技術(shù)那樣另外使用粘接劑等接合專用材料,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3以振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4以振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,從而制造出夾層構(gòu)造的封裝12。該夾層構(gòu)造的封裝12成為能夠流通的形態(tài)。此外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11。在本實(shí)施方式中,以常溫進(jìn)行了擴(kuò)散接合。在此所謂的常溫是指5℃~35℃。通過(guò)該常溫?cái)U(kuò)散接合,具有下述效果(氣體的產(chǎn)生抑制和接合良好),但這是比共晶釬焊料的融點(diǎn)即183℃低的值且是優(yōu)選的例子。然而,僅憑常溫?cái)U(kuò)散接合并不具有下述效果,在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合即可。尤其是,通過(guò)在200℃以上且小于230℃的溫度下進(jìn)行擴(kuò)散接合,小于無(wú)Pb釬焊料的融點(diǎn)即230℃,而且,成 為Au的再結(jié)晶溫度(200℃)以上,因此,能夠使接合部分的不穩(wěn)定區(qū)域穩(wěn)定化。另外,在本實(shí)施方式中,不使用Au-Sn這樣的接合專用材料,因此沒(méi)有產(chǎn)生鍍敷氣體、粘合劑氣體、金屬氣體等氣體。因而,能夠設(shè)為Au的再結(jié)晶溫度以上。
另外,在此處制造成的封裝12中,如上所述,通過(guò)擴(kuò)散接合,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被接合,但在該接合以外,也可以是,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被加壓擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被加壓擴(kuò)散接合。在該情況下,通過(guò)加壓,易于確保接合部位(能夠使接合面積實(shí)質(zhì)上增加),不使用高溫加熱,還能夠良好地進(jìn)行僅基于擴(kuò)散接合的接合。
另外,在此處制造成的封裝12中,第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙。也就是說(shuō),第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具體而言,在本實(shí)施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作為比較,在使用了Sn的以往的金屬糊劑密封材料中,成為5μm~20μm。
另外,在此處制造成的封裝12中,如圖2、4~6、10~12所示,內(nèi)部空間13位于偏向俯視觀察左側(cè)的位置。另外,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321(參照?qǐng)D11)與在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421(圖6參照)在俯視觀察時(shí)不重疊。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。此外,在本實(shí)施方式中,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大,但并不限定于此,也可以是密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。然而,在第2密封構(gòu)件4上形成有一連接端子431、另一連接端子432, 因此,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大,容易進(jìn)行配線圖案的走線(導(dǎo)通路徑的確保),而且,能夠增多配線圖案的走線區(qū)域(導(dǎo)通確保區(qū)域)。
另外,與在晶體振動(dòng)板2上形成的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相比,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321、以及在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421的寬度相對(duì)較寬。
本實(shí)施方式中,針對(duì)上述那樣制造成的封裝12,設(shè)有形成有與電路基板61直接接合的外部端子的功能部7(參照?qǐng)D13),成為各種用途的晶體振子101(功能擴(kuò)展型的晶體振子101)。具體而言,第2密封構(gòu)件4和功能部7以連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)和內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712)重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合而制造出功能擴(kuò)展型的晶體振子101。并且,如圖10所示,功能擴(kuò)展型的晶體振子101使用流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62與電路基板61直接接合并且電連接。此外,在此處制造成的功能擴(kuò)展型的晶體振子101中,第2密封構(gòu)件4與功能部7之間具有1.00μm以下的間隙(具體而言,在本實(shí)施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作為比較,在使用了Sn的以往的金屬糊劑密封材料中,成為5μm~20μm。
如圖13所示,在功能部7的一主面701(面對(duì)振動(dòng)部23的內(nèi)方的主面)形成有與在第2密封構(gòu)件4上形成的連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)直接接合并與第2密封構(gòu)件4電連接的內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712)、和后述的與元件電連接的內(nèi)部電極端子(第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)。第1內(nèi)部電極端子711與一連接端子431直接電連接,第2內(nèi)部電極端子712與另一連接端子432直接電連接。這些內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)由在一主面701上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜7111、7121、7131、7141和在基底PVD 膜7111、7121、7131、7141上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜7112、7122、7132、7142構(gòu)成。另外,內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)的基底PVD膜7111、7121、7131、7141相對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421以及連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321具有同等的厚度。
另外,如圖14所示,在功能部7的另一主面702(不面對(duì)振動(dòng)部23的靠外方的主面)上形成有與電路基板61直接接合并且電連接的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)。外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)借助功能部用貫通孔703與內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)直接電連接。這些外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)由在另一主面702上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜7211、7221、7231、7241和在基底PVD膜7211、7221、7231、7241上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜7212、7222、7232、7242構(gòu)成。另外,相對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421以及連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321的厚度而言,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)的基底PVD膜7211、7221、7231、7241的厚度相對(duì)較厚。
另外,上述的封裝12中的密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度與密封側(cè)第2接合圖案 421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度相同,不同于與外部電連接的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)的厚度,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)的厚度比其他圖案的厚度厚。
圖13、14所示的功能部7設(shè)有測(cè)溫元件部73。在此所謂的測(cè)溫元件部73可使用熱敏電阻、二極管等。測(cè)溫元件部73借助第3內(nèi)部電極端子713以及第4內(nèi)部電極端子714電連接。根據(jù)該功能部7,在從前的小型的晶體振子101中無(wú)法設(shè)置測(cè)溫元件,但根據(jù)本結(jié)構(gòu),即使是小型化后的晶體振子101,也能夠設(shè)置測(cè)溫元件。
此外,如上所述,圖13、14所示的功能部7設(shè)有測(cè)溫元件部73,但功能部7并不限定于設(shè)有測(cè)溫元件部73,只要具有任意功能、并形成有外部端子,功能部7的形態(tài)就沒(méi)有限定。例如,也可以是圖15~17所示那樣的功能部7。此外,即使是圖15~17所示的任一功能部,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)也與內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)直接電連接。
圖15所示的功能部7設(shè)有具有加熱器元件的加熱器部77來(lái)替代圖13的測(cè)溫元件部73。在圖示例中,加熱器部77設(shè)為在內(nèi)部電極端子之間波浪形的形狀,但并不限于該形狀,也可以是在一主面701的大致整個(gè)面上的方形形狀。
圖16、17所示的功能部7使用了沖擊吸收用的環(huán)氧基板。在該情況下,能夠用作車載搭載用壓電振動(dòng)器件,即使是沖擊環(huán)境嚴(yán)格的條件下,環(huán)氧基板也吸收沖擊,沖擊的影響不會(huì)波及振動(dòng)部23。此外,也可以在圖16、17所示的環(huán)氧基板設(shè)有圖13所示的測(cè)溫元件部73、圖15所示的加熱器部77、后述的圖19、20所示的電感部74。
圖19、20所示的功能部7設(shè)有L元件的電感部74。電感部74 是使用L元件用貫通孔741而將薄膜的導(dǎo)電圖案卷繞于基板而成的。根據(jù)該功能部7,能夠使隨著晶體振子101的小型化而降低的容量增加。
此外,在功能部7為電感部74的情況下,為了避免設(shè)于另一主面702的電感部74與電路基板61之間的接觸,優(yōu)選圖20、21所示那樣在功能部7之下設(shè)置用于避免電感部74與電路基板61之間的接觸的功能部7。也就是說(shuō),優(yōu)選使功能部7層疊(參照?qǐng)D23)。
此外,如上所述,圖20、21所示的功能部7設(shè)有電感部74,但在功能部7中,并不限于設(shè)有電感部74的功能部7,只要具有任意功能、并形成有外部端子,功能部7的形態(tài)就沒(méi)有限定。例如,也可以是圖13~17所示那樣的功能部7。此外,即使是圖13~17所示的任一功能部7,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)也與內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)直接電連接。
如上述那樣,根據(jù)本實(shí)施方式的晶體振子101,連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)在第2密封構(gòu)件4上形成,因此,能夠應(yīng)對(duì)具有電感部74(L元件)的晶體振子101、具有測(cè)溫元件部73(測(cè)溫元件)的晶體振子101、具有加熱器部77(加熱器元件)的晶體振子101、車載用X’tal的晶體振子101等各種用途。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,無(wú)法使流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62(無(wú)Pb釬焊料、導(dǎo)電性粘接劑等)直接與連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)接合。其原因在于,連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)的基底PVD膜4311、4321是物理氣相生長(zhǎng)而較薄地形成的,適合于擴(kuò)散接合,但不適合于以高溫加熱為必要條件的接合(釬焊接合等)。因此,在本實(shí)施方式中,無(wú)法使連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)直接借助流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62與作為外部構(gòu)件的電路基板61接合。
根據(jù)上述理由,不會(huì)使流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62直接與連接端子 (一連接端子431、另一連接端子432)接合,因此,根據(jù)本實(shí)施方式,連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)不會(huì)侵入流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62。因此,不考慮連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)侵入流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62的量就能夠?qū)⑦B接端子(一連接端子431、另一連接端子432)較薄地形成,其結(jié)果,能夠謀求晶體振子101的低矮化。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合,在第2密封構(gòu)件4中,在不面對(duì)晶體振動(dòng)板2的另一主面412上形成有用于與功能部7擴(kuò)散接合的連接端子(一連接端子431、另一連接端子432),因此,晶體振動(dòng)板2、第1密封構(gòu)件3以及第2激振電極222不通過(guò)高溫加熱來(lái)接合,不會(huì)由于接合時(shí)的高溫加熱引起連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)的劣化。
另外,功能部7與第2密封構(gòu)件4擴(kuò)散接合,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724)形成在功能部7,因此,能夠在將晶體振動(dòng)板2搭載于電路基板61時(shí)隔著功能部7,其結(jié)果,能夠防止由于電路基板61的材質(zhì)和晶體振子101的構(gòu)成材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)差而引起不良情況(例如、接合釬焊料的裂紋斷線等),晶體振子101的可靠性極其提高。也就是說(shuō),即使是在將晶體振子101接合到當(dāng)前的電路基板61即環(huán)氧玻璃基板上的情況下,也不產(chǎn)生由于電路基板61的材質(zhì)與晶體振子101的構(gòu)成材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的不良情況(接合釬焊料的裂紋斷線等問(wèn)題)。
另外,根據(jù)本實(shí)施方式,晶體振子101的封裝的高度不產(chǎn)生偏差。例如,在與本實(shí)施方式不同、使用了密封構(gòu)件(本實(shí)施方式中所謂的第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4)與晶體振動(dòng)板2和功能部7之間的間隙大于1μm的Sn接合材料那樣的金屬糊劑密封材料的情況下,在將金屬糊劑密封材料形成在圖案(振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng) 側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421)上時(shí)的高度產(chǎn)生偏差。另外,在接合后,也由于所形成的圖案(振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421)的熱容量分布,沒(méi)有成為均勻的間隙(本實(shí)施方式中所謂的第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間的間隙、本實(shí)施方式中所謂的第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間的間隙、本實(shí)施方式中所謂的第2密封構(gòu)件4與功能部7之間的間隙)。因此,例如,在現(xiàn)有技術(shù)中,在第1密封構(gòu)件、第2密封構(gòu)件、壓電振動(dòng)板3個(gè)構(gòu)件層疊而成的構(gòu)造的情況下,這3個(gè)構(gòu)件之間各自的間隙產(chǎn)生差異。其結(jié)果,層疊起來(lái)的3個(gè)構(gòu)件就以沒(méi)有保持平行的狀態(tài)接合。尤其是,該問(wèn)題隨著低矮化而變得顯著。相對(duì)于此,在本實(shí)施方式中,間隙的上限設(shè)定成1.00μm,因此,在封裝12中,第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4、晶體振動(dòng)板2這3個(gè)構(gòu)件(而且,根據(jù)功能擴(kuò)展型的晶體振子101,第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4、晶體振動(dòng)板2、功能部7這4個(gè)構(gòu)件或4個(gè)以上的構(gòu)件)能夠以保持平行的狀態(tài)層疊接合,本實(shí)施方式能夠應(yīng)對(duì)低矮化。
此外,在本實(shí)施方式中,第1密封構(gòu)件3以及第2密封構(gòu)件4使用了玻璃,但并不限定于此,也可以使用水晶。
另外,在本實(shí)施方式中,第2密封構(gòu)件4與功能部7接合,但并不限定于此,也可以是第1密封構(gòu)件3與功能部7接合。
另外,在本實(shí)施方式中,壓電振動(dòng)板使用了水晶,但并不限定于此,只要是壓電材料,就也可以是其他材料,也可以是鈮酸鋰、鉭酸鋰等。
另外,在本實(shí)施方式中,作為接合材料11,使用了Ti(或Cr)和Au,但并不限定于此,接合材料11也可以例如由Ni和Au構(gòu)成。
另外,在本實(shí)施方式中,在全部的貫通孔中,在貫通孔的內(nèi)壁面形成有導(dǎo)電膜,但并不限定于此,也可以利用導(dǎo)電材料填埋貫通孔。
另外,在本實(shí)施方式中,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421 含有Ti(或Cr)和Au,但并不限定于此,也可以含有Cu(Cu單體或Cu合金)。在該情況下,能夠有助于緩和制造時(shí)(接合時(shí)、加壓等產(chǎn)生外力所造成的沖擊時(shí)等)、使用時(shí)(落下等產(chǎn)生外力所造成的沖擊時(shí)、軟釬焊時(shí)等)的應(yīng)力。也就是說(shuō),振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421含有Cu,從而機(jī)械強(qiáng)度得以提高。
另外,在基底PVD膜2511、2521、3211、4211使用了Cr的情況下,能夠利用基底PVD膜2511、2521、3211、4211含有Cu來(lái)抑制Cr相電極PVD膜2512、2522、3212、4212擴(kuò)散。其結(jié)果,即使增厚使用了Cr的層,也能夠抑制Cr向電極PVD膜2512、2522、3212、4212擴(kuò)散,能夠增厚使用了Cr的層,能夠抑制制造偏差。實(shí)際上,即使將Cr的層設(shè)為0.2μm,也能夠抑制Cr向電極PVD膜2512、2522、3212、4212擴(kuò)散。
另外,在本實(shí)施方式中,第2密封構(gòu)件4是由1張玻璃晶片成形而成的長(zhǎng)方體的基板,但并不限定于此,也可以是由玻璃晶片成形而成的兩個(gè)長(zhǎng)方體。在該情況下,成為如下結(jié)構(gòu):在1個(gè)長(zhǎng)方體的基板上形成密封側(cè)第2接合圖案421、第3貫通孔442以及另一連接端子432,利用該基板進(jìn)行氣密地密封,在另一個(gè)長(zhǎng)方體的基板形成第2貫通孔441和一連接端子431。根據(jù)本結(jié)構(gòu),能夠使一對(duì)連接端子(一連接端子431、另一連接端子432)完全分離,能夠防止短路。另外,在不是由玻璃晶片而是由金屬材料成形出兩個(gè)長(zhǎng)方體的第2密封構(gòu)件4的情況下,而且,也無(wú)需形成第3貫通孔442,能夠減少貫通孔的數(shù)量而有助于小型化。
另外,在本實(shí)施方式中,形成有圖2、4~6、10~12所示那樣的第1引出電極223、第2引出電極224,但并不限定于此,也可以是,第1引出電極223、第2引出電極224的任意的位置的最上層使用Cr,而且,第1引出電極223、第2引出電極224與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252之間存在間隙。尤其是,間隙優(yōu)選設(shè)于振動(dòng)側(cè)密封部25上。通過(guò)設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),在制造工序中進(jìn)行加 熱熔融接合之前,第1引出電極223、第2引出電極224、振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252沒(méi)有電連接。其結(jié)果,能夠在進(jìn)行振動(dòng)檢查的檢查工序中進(jìn)行僅以激振電極(第1激振電極221、第2激振電極222)為對(duì)象的各種檢查,振動(dòng)檢查的自由度增加。
此外,圖16、17所示的功能部7也可以使用環(huán)氧玻璃基板。在使用環(huán)氧玻璃基板的情況下,在形成在環(huán)氧玻璃基板上的電極中,難以進(jìn)行在之前實(shí)施方式中說(shuō)明的擴(kuò)散接合,因此,由Au凸塊形成電極。若由Au凸塊形成電極,則功能部7(環(huán)氧玻璃基板)與電路基板61能夠進(jìn)行釬焊接合。接合所使用的安裝釬焊料與環(huán)氧玻璃基板之間的熱膨脹系數(shù)差較小,因此,能夠抑制安裝時(shí)的釬焊料裂紋的產(chǎn)生。因而,能夠形成可靠性較高的壓電振動(dòng)器件,因此,能夠用于車載搭載用。此外,在環(huán)氧玻璃基板上也可以設(shè)有圖13所示的測(cè)溫元件部73、圖15所示的加熱器部77、圖19、20所示的電感部74。
另外,本發(fā)明也可以是下述那樣的水晶振蕩器(參照?qǐng)D24)。以下,對(duì)將本發(fā)明適用于作為進(jìn)行壓電振動(dòng)的壓電振動(dòng)器件的水晶振蕩器的兩個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,出于方便,對(duì)于與上述的晶體振子101通用的構(gòu)成標(biāo)注同一附圖標(biāo)記。另外,由通用的構(gòu)成產(chǎn)生的作用效果也與圖1所示的晶體振子101是同樣,在以下的說(shuō)明中省略。
-水晶振蕩器的第1實(shí)施方式-
如圖24所示,在本實(shí)施方式的水晶振蕩器102中設(shè)有:晶體振動(dòng)板2(本發(fā)明中所謂的壓電振動(dòng)板);第1密封構(gòu)件3,其覆蓋晶體振動(dòng)板2的第1激振電極221(參照?qǐng)D27),對(duì)在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221進(jìn)行氣密地密封;第2密封構(gòu)件4,其在該晶體振動(dòng)板2的另一主面212覆蓋晶體振動(dòng)板2的第2激振電極222(參照?qǐng)D28),對(duì)與第1激振電極221成對(duì)地形成的第2激振電極222進(jìn)行氣密地密封;除了壓電振動(dòng)元件以外的電子元器件(在本實(shí)施方式中,是IC5),其搭載于第1密封構(gòu)件。
在該水晶振蕩器102中,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3被接合、晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4被接合而構(gòu)成夾層構(gòu)造的封裝12。
并且,通過(guò)使第1密封構(gòu)件3與第2密封構(gòu)件4隔著晶體振動(dòng)板2接合,形成封裝12的內(nèi)部空間13,在該封裝12的內(nèi)部空間13內(nèi)氣密地密封有包括在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212形成的第1激振電極221以及第2激振電極222在內(nèi)的振動(dòng)部23。此外,內(nèi)部空間13如圖24所示那樣位于偏向封裝12的俯視觀察一端側(cè)(俯視觀察左側(cè))的位置。
本實(shí)施方式的水晶振蕩器102是1.2mm×1.0mm的封裝尺寸,謀求了小型化和低矮化。另外,隨著小型化,在本封裝12中沒(méi)有形成城垛結(jié)構(gòu),而是使用貫通孔(第4貫通孔262~第18貫通孔446)來(lái)謀求了電極的導(dǎo)通。
接著,使用圖24~30對(duì)上述的水晶振蕩器102的各部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。此外,在此,對(duì)晶體振動(dòng)板2、第1密封構(gòu)件3以及第2密封構(gòu)件4沒(méi)有接合的分別構(gòu)成為單體的各構(gòu)件進(jìn)行說(shuō)明。
如圖27、28所示,晶體振動(dòng)板2由作為壓電材料的水晶構(gòu)成,其兩主面(一主面211、另一主面212)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
另外,在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212(一主面211、另一主面212)形成有一對(duì)(成對(duì)的)激振電極(第1激振電極221、第2激振電極222)。并且,在兩主面211、212上以包圍一對(duì)第1激振電極221、第2激振電極222的方式形成兩個(gè)缺口部24(貫通形狀)而構(gòu)成了振動(dòng)部23。缺口部24由俯視觀察下的凹形狀體241(由從1個(gè)俯視觀察下的長(zhǎng)方形的兩端分別沿著與長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度方向呈直角的方向延伸出兩個(gè)長(zhǎng)方形而形成的3個(gè)俯視觀察長(zhǎng)方形構(gòu)成的俯視觀察體)和俯視觀察下的長(zhǎng)方形狀體242構(gòu)成,俯視觀察凹形狀體241與俯視觀察長(zhǎng)方形狀體242之間成為配置用于將第1激振電極221以及第2激振電極222向外部端子(參照下述內(nèi)容)引出的引出電極(第1引出電極223、第2引出電極224)的導(dǎo)通路徑213。關(guān)于電極圖案,從第1激振電極221引出來(lái)的第1引出電極223借助振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、從第2激振電極222引出來(lái)的第2引出電極224借助振動(dòng) 側(cè)第2接合圖案252,而與在第1密封構(gòu)件3上形成的電極圖案33電連接。
在該晶體振動(dòng)板2中,在沿著兩主面211、212的振動(dòng)部23的外方,以包圍振動(dòng)部23的方式分別設(shè)有用于接合第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4的振動(dòng)側(cè)密封部25。振動(dòng)側(cè)密封部25如圖27、28所示那樣位于偏向兩主面211、212的俯視觀察左側(cè)的位置。
在該晶體振動(dòng)板2的一主面211的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于使第1密封構(gòu)件3接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,第1激振電極221與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251相連。振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251由在一主面211上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2512構(gòu)成。另外,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于使第2密封構(gòu)件4接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,第2激振電極222與振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相連。振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由在另一主面212上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2522構(gòu)成。內(nèi)部空間13形成在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252這兩者的內(nèi)方(內(nèi)側(cè))。
振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由同一結(jié)構(gòu)構(gòu)成,是多個(gè)層層疊于兩主面211、212的振動(dòng)側(cè)密封部25上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。這樣,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,基底PVD膜2511、2521由單一的材料(Ti(或Cr))構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522由單一的材料(Au)構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251具有相同厚度,第1激振電極221的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212上形成的第2激振電極222和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252具有同一厚度, 第2激振電極222的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成。另外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252是非Sn圖案。此外,在同一主面上,是同一金屬且同一厚度的結(jié)構(gòu),在對(duì)振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案251、252和振動(dòng)側(cè)(第1激振電極221、第2激振電極222)進(jìn)行了比較的情況下,只要最上層(至少露出著的面)的金屬(電極PVD膜2512、2522等)相同,則即使其基底金屬(基底PVD膜2511、2521)的種類、厚度不同,也能夠進(jìn)行接合。另外,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,電極PVD膜2512、2522分別成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。在此所謂的鱗片狀體是指,被活化而微觀上成為單片狀體的金屬像鋪草席那樣重疊、俯視觀察時(shí)沒(méi)有(或幾乎沒(méi)有)間隙的形態(tài)。
另外,如圖27、28所示,在晶體振動(dòng)板2中形成有貫通孔(第4貫通孔262、第5貫通孔263、第6貫通孔264、第7貫通孔265、第8貫通孔266),與第2激振電極222相連的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252經(jīng)由第4貫通孔262向一主面211側(cè)引出。另外,第5貫通孔263是與第1密封構(gòu)件3的第10貫通孔342以及第2密封構(gòu)件4的第15貫通孔443相連的貫通孔,是用于將IC5與第1連接端子433導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。另外,第6貫通孔264是與第1密封構(gòu)件3的第11貫通孔343以及第2密封構(gòu)件的第16貫通孔444相連的貫通孔,是用于將IC5與第2連接端子434導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。另外,第7貫通孔265是與第1密封構(gòu)件3的第12貫通孔344以及第2密封構(gòu)件4的第17貫通孔445相連的貫通孔,是用于將IC5與第3連接端子435導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。另外,第8貫通孔266是與第1密封構(gòu)件3的第13貫通孔345以及第2密封構(gòu)件4的第18貫通孔446相連的貫通孔,是用于將IC5與第4連接端子436導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。這些第4貫通孔262、第5貫通孔263、第6貫通孔264、第7貫通孔265、第8貫通孔266形成于內(nèi)部空間13的外方。另外,第4貫通孔262、第5貫通孔263、第6貫通孔264、第7貫通孔265、第8貫通孔266沒(méi)有形成在內(nèi)部空間 13的內(nèi)方。在此所謂的內(nèi)部空間13的內(nèi)方不包括接合材料11之上,嚴(yán)格地是指接合材料11的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)。
第1密封構(gòu)件3使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖25、26所示,第1密封構(gòu)件3是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第1密封構(gòu)件3的另一主面312(與晶體振動(dòng)板2接合的面)和一主面311(用于搭載IC5的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第1密封構(gòu)件3的另一主面312上設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1密封部32。密封側(cè)第1密封部32如圖26所示那樣位于偏向第1密封構(gòu)件3的另一主面312的俯視觀察左側(cè)的位置。
在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32上形成有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1接合圖案321。密封側(cè)第1接合圖案321在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第1接合圖案321由在第1密封構(gòu)件3上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜3212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜3212使用了Au。另外,密封側(cè)第1接合圖案321是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321是多個(gè)層層疊在另一主面312的密封側(cè)第1密封部32上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,在密封側(cè)第1接合圖案321中,電極PVD膜3212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
另外,在第1密封構(gòu)件3的一主面311上形成有包括用于搭載作為振蕩電路元件的IC5的搭載焊盤的6個(gè)電極圖案33。這些6個(gè)電極圖案33分別獨(dú)立地被引導(dǎo)于第9貫通孔341、第10貫通孔342、第11貫通孔343、第12貫通孔344、第13貫通孔345、第14貫通孔346。此外,第10貫通孔342、第11貫通孔343、第12貫通孔344、第13貫通孔345是用于謀求振蕩器用導(dǎo)通的貫通孔,第9貫通孔341(用 于謀求第2激振電極222的導(dǎo)通的貫通孔)、第14貫通孔346(用于謀求第1激振電極221的導(dǎo)通的貫通孔)是用于謀求晶體振動(dòng)板2用導(dǎo)通的貫通孔。
第2密封構(gòu)件4使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖29、30所示,第2密封構(gòu)件4是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第2密封構(gòu)件4的一主面411(與晶體振動(dòng)板2接合的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第2密封構(gòu)件4的一主面411上設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2密封部42。密封側(cè)第2密封部42如圖29所示那樣位于偏向第2密封構(gòu)件4的一主面411的俯視觀察左側(cè)的位置。
另外,在第2密封構(gòu)件4的另一主面412(不面對(duì)晶體振動(dòng)板2的靠外方的主面)上設(shè)有與外部電連接的4個(gè)外部端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)。第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436分別位于4個(gè)角部。這些外部端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)由在另一主面412上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4331、4341、4351、4361和在基底PVD膜4331、4341、4351、4361上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4332、4342、4352、4362構(gòu)成。另外,對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211的厚度而言,外部端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)的基底PVD膜4331、4341、4351、4361的厚度相對(duì)較厚。
另外,在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上形成有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2接合圖案421。密封側(cè)第2接合圖案421在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第2接合圖案421由在第2密封構(gòu)件4上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜4211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜4212使用了Au。另外,密封側(cè)第2接合圖案421是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第2接合圖案421是多個(gè)層層疊于一主面411的密封側(cè)第2密封部42上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,在密封側(cè)第2接合圖案421中,電極PVD膜4212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
另外,如圖24、29、30所示,在第2密封構(gòu)件4中形成有4個(gè)貫通孔(第15貫通孔443、第16貫通孔444、第17貫通孔445、第18貫通孔446)。這些第15貫通孔443、第16貫通孔444、第17貫通孔445、第18貫通孔446配置在內(nèi)部空間13的外方,第15貫通孔443、第16貫通孔444、第17貫通孔445、第18貫通孔446沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。
在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的水晶振蕩器102中,沒(méi)有如現(xiàn)有技術(shù)那樣另外使用接合專用材料,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3以振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4以振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,從而制造出圖24所示的夾層構(gòu)造的封裝12。此外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11。在本實(shí)施方式中,以常溫(5℃~35℃)進(jìn)行了擴(kuò)散接合。然而,并不只限定于常溫?cái)U(kuò)散接合,只要在常溫以上且小于230℃的溫度下進(jìn)行擴(kuò)散接合即可。尤其是,通過(guò)在200℃以上且小于230℃的溫度下進(jìn)行擴(kuò)散接合,小于無(wú)Pb釬焊料的融點(diǎn)即230℃,而且成為Au的再結(jié)晶溫度(200℃)以上,因此,能夠使接合部分的不穩(wěn)定區(qū)域穩(wěn)定化。另外,在本實(shí)施方式中,沒(méi)有使用Au -Sn這樣的接合專用材料,因此,沒(méi)有產(chǎn)生鍍敷氣體、粘合劑氣體、金屬氣體等。因而,能夠設(shè)為Au的再結(jié)晶溫度以上。
另外,在此處制造成的封裝12中,如上所述,通過(guò)擴(kuò)散接合,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被接合,除了該接合以外,也可以是,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被加壓擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被加壓擴(kuò)散接合。在該情況下,通過(guò)加壓,易于確保接合部位(能夠使接合面積實(shí)質(zhì)上增加),不使用高溫加熱就還能夠良好地進(jìn)行僅基于擴(kuò)散接合的接合。
另外,在此處制造成的封裝12中,第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙。也就是說(shuō),第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具體而言,在本實(shí)施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作為比較,在使用了Sn的以往的金屬糊劑密封材料中,成為5μm~20μm。
另外,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度與密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度相同,不同于與外部電連接的外部端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)的厚度。
另外,在此處制造成的封裝12中,如圖24所示,內(nèi)部空間13位于偏向俯視觀察左側(cè)的位置。另外,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321和在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421在俯視觀察時(shí)不重疊。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。此外,在本實(shí)施方式中,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大,但并不限定于此, 也可以是,密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。然而,在第2密封構(gòu)件上形成有外部端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436),因此,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。因而,配線圖案的走線(導(dǎo)通路徑的確保)變得容易,而且,能夠增多配線圖案的走線區(qū)域(導(dǎo)通確保區(qū)域)。
另外,與在晶體振動(dòng)板2上形成的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相比,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321、以及在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421的寬度相對(duì)較寬。
另外,在本實(shí)施方式中,可以沒(méi)有將用于設(shè)置IC5的空間設(shè)置于晶體振動(dòng)板2,能夠進(jìn)行封裝的低矮化。另外,僅通過(guò)改變?cè)诘?密封構(gòu)件3的一主面上形成的IC5用的圖案就能夠應(yīng)對(duì)任意的振蕩條件。另外,能夠在IC5的背面作標(biāo)記,即使是在第1密封構(gòu)件3使用了透明材料的情況下,無(wú)需作特殊標(biāo)記。另外,在現(xiàn)有技術(shù)中,在第1密封構(gòu)件3、晶體振動(dòng)板2等設(shè)置凹部,必須將所述振蕩電路元件安裝于所述凹部,因此,壓電振動(dòng)器件的外形必須大于振蕩電路元件的外形。然而,根據(jù)本實(shí)施方式,在第1密封構(gòu)件3中,在一主面311上設(shè)有IC5,另一主面312與晶體振動(dòng)板2的一主面211接合,因此,能夠使IC5的尺寸和水晶振蕩器102的尺寸相同,有利于小型化以及低矮化。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式的水晶振蕩器102,與上述的夾層構(gòu)造的晶體振子101同樣地,沒(méi)有氣體的產(chǎn)生,而且能夠低矮化、小型化。而且,對(duì)于與上述的夾層構(gòu)造的晶體振子101同樣的構(gòu)成,具有同樣的作用效果。
另外,與在晶體振動(dòng)板2上形成的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相比,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321、以及在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖 案421的寬度相對(duì)較寬。
此外,本發(fā)明只要不脫離其精神、主旨或主要特征,就能夠以其他各種形式實(shí)施。因此,上述的實(shí)施方式在所有方面只是單純的例示,并不進(jìn)行限定性解釋。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書表示,說(shuō)明書正文沒(méi)有任何約束。而且,屬于權(quán)利要求書的等同范圍的變形、變更全部屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如,在上述的本實(shí)施方式的水晶振蕩器102中,將外部端子設(shè)為第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436這4個(gè)端子,但并不限定于此,也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用外部端子為6個(gè)端子、8個(gè)端子這樣的任意端子。
-水晶振蕩器的第2實(shí)施方式-
接著,對(duì)水晶振蕩器的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,出于方便,對(duì)于與第1實(shí)施方式的水晶振蕩器通用的構(gòu)成,參照在第1實(shí)施方式中進(jìn)行了說(shuō)明的附圖,標(biāo)注同一附圖標(biāo)記來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的水晶振蕩器102與電路基板61電連接,成為電路基板61中的振蕩的源頭,如圖31所示,設(shè)有:晶體振動(dòng)板2(本發(fā)明中所謂的壓電振動(dòng)板);第1密封構(gòu)件3,其覆蓋晶體振動(dòng)板2的第1激振電極221(參照?qǐng)D27),對(duì)在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221進(jìn)行氣密地密封;第2密封構(gòu)件4,其在該晶體振動(dòng)板2的另一主面212覆蓋晶體振動(dòng)板2的第2激振電極222(參照?qǐng)D28),對(duì)與第1激振電極221成對(duì)地形成的第2激振電極222進(jìn)行氣密地密封;搭載于第1密封構(gòu)件的除了壓電振動(dòng)元件以外的電子元器件(在本實(shí)施方式中,IC5)。
在該水晶振蕩器102中,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3被接合、晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4被接合而構(gòu)成夾層構(gòu)造的封裝12。并且,第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4隔著晶體振動(dòng)板2被接合,從而形成封裝12的內(nèi)部空間13,在該封裝12的內(nèi)部空間13氣密地密封有包括在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212上形成的第1激振電極221以及第2激振電極222的振動(dòng)部23。此外,內(nèi)部空間13如圖31 所示那樣位于偏向封裝12的俯視觀察一端側(cè)(俯視觀察左側(cè))的位置。在該夾層構(gòu)造的封裝12中設(shè)有功能部7,成為功能擴(kuò)展型的水晶振蕩器102。
本實(shí)施方式的水晶振蕩器102是1.2mm×1.0mm的封裝尺寸,謀求了小型的低矮化。另外,隨著小型化,在本封裝12中,沒(méi)有形成城垛結(jié)構(gòu),而是使用貫通孔(第4貫通孔262~第18貫通孔446)來(lái)謀求了電極的導(dǎo)通。
接著,使用圖25~29、31、32對(duì)上述的水晶振蕩器102的各部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。此外,在此,對(duì)水晶振蕩器102的構(gòu)成構(gòu)件沒(méi)有接合的分別構(gòu)成為單體的各構(gòu)件進(jìn)行說(shuō)明。
如圖27、28所示,晶體振動(dòng)板2由作為壓電材料的水晶的基板構(gòu)成,其兩主面(一主面211、另一主面212)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
另外,在晶體振動(dòng)板2的兩主面211、212(一主面211、另一主面212)上分別形成有一對(duì)(成對(duì)的)激振電極(第1激振電極221、第2激振電極222)。并且,在兩主面211、212上以包圍一對(duì)第1激振電極221、第2激振電極222的方式形成有兩個(gè)缺口部24(貫通形狀)而構(gòu)成了振動(dòng)部23。缺口部24由俯視觀察下的凹形狀體241(由從1個(gè)俯視觀察長(zhǎng)方形的兩端分別沿著與長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度方向呈直角的方向延伸出兩個(gè)長(zhǎng)方形而形成的3個(gè)俯視觀察下的長(zhǎng)方形構(gòu)成的俯視觀察體)和俯視觀察下的長(zhǎng)方形狀體242構(gòu)成,俯視觀察凹形狀體241與俯視觀察長(zhǎng)方形狀體242之間成為供用于將第1激振電極221以及第2激振電極222向功能部7的外部端子引出的引出電極(第1引出電極223、第2引出電極224)配置的導(dǎo)通路徑213。關(guān)于電極圖案,從第1激振電極221引出來(lái)的第1引出電極223借助振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、從第2激振電極222引出來(lái)的第2引出電極224借助振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,而與在第1密封構(gòu)件3上形成的電極圖案33電連接。
在該晶體振動(dòng)板2中,在沿著兩主面211、212的振動(dòng)部23的外 方,以包圍振動(dòng)部23的方式分別形成有用于接合第1密封構(gòu)件3和第2密封構(gòu)件4的振動(dòng)側(cè)密封部25。振動(dòng)側(cè)密封部25如圖27、28所示那樣位于偏向兩主面211、212的俯視觀察左側(cè)的位置。
在該晶體振動(dòng)板2的一主面211的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于與第1密封構(gòu)件3接合的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251,第1激振電極221與振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251相連。振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251由在一主面211上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2512構(gòu)成。另外,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212的振動(dòng)側(cè)密封部25上形成有用于與第2密封構(gòu)件4接合的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252,第2激振電極222與振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相連。振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由在另一主面212上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜2522構(gòu)成。此外,物理的氣相成長(zhǎng)是干式鍍敷之一,與濕式鍍敷的電解鍍、非電解鍍不同,表面粗糙度消失,能夠確保氣密性,另外,能夠表面粗糙度消失而進(jìn)行擴(kuò)散接合。內(nèi)部空間13形成在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252這兩者的內(nèi)方(內(nèi)側(cè))。
如上所述,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252由相同結(jié)構(gòu)構(gòu)成,是多個(gè)層層疊在兩主面211、212的振動(dòng)側(cè)密封部25上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。這樣,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252中,基底PVD膜2511、2521由單一的材料(Ti(或Cr))構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522由單一的材料(Au)構(gòu)成,電極PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶體振動(dòng)板2的一主面211上形成的第1激振電極221和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251具有同一厚度,第1激振電極221的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成,在晶體振動(dòng)板2的另一主面212上形成的第2激振電極222和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252具有同一厚度,第2激振電極222的表面(主面)和振動(dòng)側(cè)第2接合圖 案252的表面(主面)由同一金屬構(gòu)成。另外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252是非Sn圖案。此外,在同一主面上,是同一金屬且同一厚度的結(jié)構(gòu),在對(duì)振動(dòng)側(cè)第1、2接合圖案251、252和振動(dòng)側(cè)(第1激振電極221、第2激振電極222)進(jìn)行了比較的情況下,只要最上層(至少露出的面)的金屬(電極PVD膜2512、2522等)相同,則即使其基底金屬(基底PVD膜2511、2521)的種類、厚度不同,也能夠進(jìn)行接合。另外,在振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第2接合圖案421中,電極PVD膜2512、2522分別成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。在此所謂的鱗片狀體是指,被活化而微觀上成為單片狀體的金屬像鋪草席那樣重疊、俯視觀察時(shí)沒(méi)有(或幾乎沒(méi)有)間隙的形態(tài)。
另外,如圖27、28所示,在晶體振動(dòng)板2中形成有貫通孔(第4貫通孔262、第5貫通孔263、第6貫通孔264、第7貫通孔265、第8貫通孔266),與第2激振電極222相連的振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252經(jīng)由第4貫通孔262向一主面211側(cè)引出。另外,第5貫通孔263是與第1密封構(gòu)件3的第10貫通孔342以及第2密封構(gòu)件4的第15貫通孔443相連的貫通孔,是用于使IC5借助第1連接端子433以及第1內(nèi)部電極端子711與第1外部電極端子721導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。另外,第6貫通孔264是與第1密封構(gòu)件3的第11貫通孔343以及第2密封構(gòu)件的第16貫通孔444相連的貫通孔,是用于使IC5借助第2連接端子434以及第2內(nèi)部電極端子712與第2外部電極端子722導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。另外,第7貫通孔265是與第1密封構(gòu)件3的第12貫通孔344以及第2密封構(gòu)件的第17貫通孔445相連的貫通孔,是用于使IC5借助第3連接端子435以及第3內(nèi)部電極端子713與第3外部電極端子723導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。另外,第8貫通孔266是與第1密封構(gòu)件3的第13貫通孔345以及第2密封構(gòu)件的第18貫通孔446相連的貫通孔,是使IC5借助第4連接端子436以及第4內(nèi)部電極端子714與第4外部電極端子724導(dǎo)通的導(dǎo)通路徑。這些第4貫通孔262、第5貫通孔263、第6貫通孔264、第7貫通孔265、第8貫通孔266 形成在內(nèi)部空間13的外方。另外,第4貫通孔262、第5貫通孔263、第6貫通孔264、第7貫通孔265、第8貫通孔266沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。在此所謂的內(nèi)部空間13的內(nèi)方不包括接合材料11之上,嚴(yán)格地是指接合材料11的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)。
第1密封構(gòu)件3使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖25、26所示,第1密封構(gòu)件3是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第1密封構(gòu)件3的另一主面312(與晶體振動(dòng)板2接合的面)和一主面311(搭載IC5的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第1密封構(gòu)件3的另一主面312上設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1密封部32。密封側(cè)第1密封部32如圖26所示那樣位于偏向第1密封構(gòu)件3的另一主面312的俯視觀察左側(cè)的位置。
在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32形成有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第1接合圖案321。密封側(cè)第1接合圖案321在第1密封構(gòu)件3的密封側(cè)第1密封部32上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第1接合圖案321由在第1密封構(gòu)件3上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜3212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜3212使用了Au。另外,密封側(cè)第1接合圖案321是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321是多個(gè)層層疊于另一主面312的密封側(cè)第1密封部32上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,密封側(cè)第1接合圖案321中,電極PVD膜3212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
另外,在第1密封構(gòu)件3的一主面311上形成有包括用于搭載作為振蕩電路元件的IC5的搭載焊盤的6個(gè)電極圖案33。這6個(gè)電極圖案33被分別獨(dú)立地引導(dǎo)于第9貫通孔341、第10貫通孔342、第11貫通孔343、第12貫通孔344、第13貫通孔345、第14貫通孔346。此外,第10貫通孔342、第11貫通孔343、第12貫通孔344、第13 貫通孔345是用于謀求振蕩器用導(dǎo)通的貫通孔,第9貫通孔341(用于謀求第2激振電極222的導(dǎo)通的貫通孔)、第14貫通孔346(用于謀求第1激振電極221的導(dǎo)通的貫通孔)是用于謀求晶體振動(dòng)板2用導(dǎo)通的貫通孔。
第2密封構(gòu)件4使用了彎曲剛度(慣性矩×楊氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具體而言,如圖29、32所示,第2密封構(gòu)件4是由1張玻璃晶片形成的長(zhǎng)方體的基板,該第2密封構(gòu)件4的一主面411(與晶體振動(dòng)板2接合的面)成形(鏡面加工)成平坦平滑面。
在該第2密封構(gòu)件4的一主面411設(shè)有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2密封部42。密封側(cè)第2密封部42如圖29所示那樣位于偏向第2密封構(gòu)件4的一主面411的俯視觀察左側(cè)的位置。
另外,在第2密封構(gòu)件4的另一主面412(不面對(duì)晶體振動(dòng)板2的靠外方的主面)上形成有能夠與形成有直接接合于電路基板61的外部端子的功能部(參照?qǐng)D33、34)電連接的4個(gè)連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)。第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436分別形成在4個(gè)角部。這些連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)由在另一主面412上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4331、4341、4351、4361和在基底PVD膜4331、4341、4351、4361上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4332、4342、4352、4362構(gòu)成。另外,連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)的基底PVD膜4331、4341、4351、4361具有與上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321以及密封側(cè)第2接合圖案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211同樣的厚度。
另外,在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上形成有用于與晶體振動(dòng)板2接合的密封側(cè)第2接合圖案421。密封側(cè)第2接合圖 案421在第2密封構(gòu)件4的密封側(cè)第2密封部42上的全部位置設(shè)為同一寬度。
該密封側(cè)第2接合圖案421由在第2密封構(gòu)件4上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜4212構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,基底PVD膜4211使用了Ti(或Cr),電極PVD膜4212使用了Au。另外,密封側(cè)第2接合圖案421是非Sn圖案。具體而言,密封側(cè)第2接合圖案421是多個(gè)層層疊于一主面411的密封側(cè)第2密封部42上而構(gòu)成的,從其最下層側(cè)起蒸鍍形成有Ti層(或Cr層)和Au層。另外,密封側(cè)第2接合圖案421中,電極PVD膜4212成為俯視觀察呈鱗片狀體的表面。
另外,如圖31~33所示,在第2密封構(gòu)件4中形成有4個(gè)貫通孔(第15貫通孔443、第16貫通孔444、第17貫通孔445、第18貫通孔446)。這些第15貫通孔443、第16貫通孔444、第17貫通孔445、第18貫通孔446配置在內(nèi)部空間13的外方,第15貫通孔443、第16貫通孔444、第17貫通孔445、第18貫通孔446沒(méi)有形成在內(nèi)部空間13的內(nèi)方。
在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的水晶振蕩器102中,不使用現(xiàn)有技術(shù)那樣的另外的接合專用材料,晶體振動(dòng)板2和第1密封構(gòu)件3以振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4以振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合,從而制造出圖31所示的夾層構(gòu)造的封裝12。此外,振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及密封側(cè)第1接合圖案321自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11,振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252以及密封側(cè)第2接合圖案421自身成為在擴(kuò)散接合后所生成的接合材料11。在本實(shí)施方式中,以常溫(5℃~35℃)進(jìn)行了擴(kuò)散接合。然而,并不只限定于常溫?cái)U(kuò)散接合,只要是在常溫以上且小于230℃的溫度下被擴(kuò)散接合即可。尤其是,通過(guò)在200℃以上且小于230℃的溫度下擴(kuò)散接合,小于無(wú)Pb釬焊料的融點(diǎn)的 230℃,而且,成為Au的再結(jié)晶溫度(200℃)以上,因此,能夠使接合部分的不穩(wěn)定區(qū)域穩(wěn)定化。另外,在本實(shí)施方式中,沒(méi)有使用Au-Sn這樣的接合專用材料,因此,沒(méi)有產(chǎn)生鍍敷氣體、粘合劑氣體、金屬氣體等。因而,能夠設(shè)為Au的再結(jié)晶溫度以上。
另外,在此處制造成的封裝12中,如上所述,通過(guò)擴(kuò)散接合,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被接合,但除了該接合以外,也可以是,密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被加壓擴(kuò)散接合,密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被加壓擴(kuò)散接合。在該情況下,通過(guò)加壓,易于確保接合部位(能夠使接合面積實(shí)質(zhì)上增加),不使用高溫加熱,還能夠良好地進(jìn)行僅基于擴(kuò)散接合的接合。
另外,在此處制造成的封裝12中,第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間具有1.00μm以下的間隙。也就是說(shuō),第1密封構(gòu)件3與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封構(gòu)件4與晶體振動(dòng)板2之間的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具體而言,在本實(shí)施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作為比較,在使用了Sn的以往的金屬糊劑密封材料中,是5μm~20μm。
另外,在此處制造成的封裝12中,如圖31所示,內(nèi)部空間13位于偏向俯視觀察左側(cè)的位置。另外,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321和在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421在俯視觀察時(shí)不重疊。具體而言,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域?qū)?。此外,在本?shí)施方式中,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大,但并不限定于此,也可以是,密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域比密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。然而,在第2密封構(gòu)件上形成有連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、 第4連接端子436),因此,密封側(cè)第1接合圖案321內(nèi)的俯視觀察區(qū)域變得比密封側(cè)第2接合圖案421內(nèi)的俯視觀察區(qū)域大。因而,容易進(jìn)行配線圖案的走線(導(dǎo)通路徑的確保),而且,能夠較多地采用配線圖案的走線區(qū)域(導(dǎo)通確保區(qū)域)。
另外,與在晶體振動(dòng)板2上形成的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相比,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321、以及在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421的寬度相對(duì)較寬。
另外,在本實(shí)施方式中,也可以不將用于設(shè)置IC5的空間設(shè)于晶體振動(dòng)板2,能夠進(jìn)行封裝的低矮化。另外,僅改變?cè)诘?密封構(gòu)件3的一主面311上形成的IC5用的圖案,就能夠應(yīng)對(duì)任意的振蕩條件。另外,能夠在IC5的背面作標(biāo)記,即使是第1密封構(gòu)件3使用了透明材料的情況下,也無(wú)需作特殊標(biāo)記。另外,在現(xiàn)有技術(shù)中,在第1密封構(gòu)件3、晶體振動(dòng)板2等上設(shè)有凹部,必須將IC5安裝于凹部,因此,壓電振動(dòng)器件的外形必須大于IC5的外形。然而,根據(jù)本實(shí)施方式,在第1密封構(gòu)件3中,在一主面311設(shè)有IC5,另一主面312與晶體振動(dòng)板2的一主面211接合,因此,能夠使IC5的尺寸和水晶振蕩器102的尺寸相同,有利于小型化以及低矮化。
另外,與在晶體振動(dòng)板2上形成的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251以及振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252相比,在第1密封構(gòu)件3上形成的密封側(cè)第1接合圖案321、以及在第2密封構(gòu)件4上形成的密封側(cè)第2接合圖案421的寬度相對(duì)較寬。
在本實(shí)施方式中,針對(duì)如上述那樣制造成的封裝12設(shè)有形成有與電路基板61直接接合的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726)的功能部7(參照?qǐng)D33、34),搭載于功能部7的元件成為各種用途的水晶振蕩器102(功能擴(kuò)展型的水晶振蕩器102)。具體而言,第2密封構(gòu)件4和功能部7以連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子 435、第4連接端子436)以及內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)重疊后的狀態(tài)被擴(kuò)散接合而制造成功能擴(kuò)展型的水晶振蕩器102。并且,如圖31所示,功能擴(kuò)展型的水晶振蕩器102使用流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62與電路基板61直接接合,因此,晶體振子101、IC5、搭載于功能部7的元件分別與電路基板61電連接。此外,在此處制造成的功能擴(kuò)展型的水晶振蕩器102中,第2密封構(gòu)件4與功能部7之間具有1.00μm以下的間隙(具體而言,在本實(shí)施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作為比較,在使用了Sn的以往的金屬糊劑密封材料中,間隙是5μm~20μm。
如圖33所示,功能部7的一主面701(面對(duì)振動(dòng)部23的內(nèi)方的主面)與在第2密封構(gòu)件4上形成的連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)直接接合,形成有與第2密封構(gòu)件4電連接的內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714)、將元件(例如、加熱器元件、調(diào)溫元件、L元件等)連接的第5內(nèi)部電極端子715以及第6內(nèi)部電極端子716。第1內(nèi)部電極端子711與第1連接端子433直接電連接,第2內(nèi)部電極端子712與第2連接端子434直接電連接,第3內(nèi)部電極端子713與第3連接端子435直接電連接,第4內(nèi)部電極端子714與第4連接端子436直接電連接。這些內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714、第5內(nèi)部電極端子715、第6內(nèi)部電極端子716)由在一主面701上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜7111、7121、7131、7141、7151、7161和在基底PVD膜7111、7121、7131、7141、7151、7161上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜7112、7122、7132、7142、7152、7162構(gòu)成。另外,內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714、第5內(nèi)部電極端子715、第6內(nèi)部電極端子716)的基底PVD膜7111、7121、 7131、7141、7151、7161相對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421以及連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4331、4341、4351、4361具有同等的厚度。
另外,如圖34所示,在功能部7的另一主面702(不面對(duì)振動(dòng)部23的靠外方的主面)上,形成有與電路基板61直接接合的同時(shí)電連接的6個(gè)外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726)。第1外部電極端子721借助功能部用貫通孔703與第1內(nèi)部電極端子711直接電連接,第2外部電極端子722借助功能部用貫通孔703與第2內(nèi)部電極端子712直接電連接,第3外部電極端子723借助功能部用貫通孔703與第3內(nèi)部電極端子713直接電連接,第4外部電極端子724借助功能部用貫通孔703與第4內(nèi)部電極端子714直接電連接,第5外部電極端子725借助功能部用貫通孔703與第5內(nèi)部電極端子715直接電連接,第6外部電極端子726借助功能部用貫通孔703與第6內(nèi)部電極端子716直接電連接。這些6個(gè)外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726)由在另一主面702上物理氣相生長(zhǎng)而形成的基底PVD膜7211、7221、7231、7241、7251、7261和在基底PVD膜7211、7221、7231、7241、7251、7261上物理氣相生長(zhǎng)而層疊形成的電極PVD膜7212、7222、7232、7242、7252、7262構(gòu)成。另外,相對(duì)于上述的振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251、振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252、密封側(cè)第1接合圖案321、密封側(cè)第2接合圖案421、連接端子(第1連接端子433、第2連接端子434、第3連接端子435、第4連接端子436)以及內(nèi)部電極端子(第1內(nèi)部電極端子711、第2內(nèi)部電極端子712、第3內(nèi)部電極端子713、第4內(nèi)部電極端子714、第5內(nèi)部電極端子715、第6內(nèi)部電極端子716)各自的基底PVD膜 2511、2521、3211、4211、4331、4341、4351、4361、7111、7121、7131、7141、7151、7161而言,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726)的基底PVD膜7211、7221、7231、7241、7251、7261相對(duì)較厚。
另外,上述的封裝12中的密封側(cè)第1接合圖案321和振動(dòng)側(cè)第1接合圖案251被擴(kuò)散接合而成接合圖案的厚度,與密封側(cè)第2接合圖案421和振動(dòng)側(cè)第2接合圖案252被擴(kuò)散接合而成的接合圖案的厚度相同,不同于與外部電連接的外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726)的厚度,外部端子(第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726)的厚度比其他圖案的厚度厚。
圖33、34所示的功能部7是設(shè)有具備加熱器元件的加熱器部77的功能部。加熱器部77是在功能部7的一主面701上形成波浪形的電極膜而成的,加熱器部77的電極膜的一端與第5內(nèi)部電極端子715電連接,加熱器部77的電極膜的另一端與第6內(nèi)部電極端子716電連接。根據(jù)該功能部7,能夠具有TCXO與OCXO的中間特性。此外,本實(shí)施方式的加熱器部77是在內(nèi)部電極端子之間波浪形的形狀,但并不限于該形狀,也可以是在一主面701的大致整個(gè)面上的方形形狀。
此外,如上所述,圖33、34所示的功能部7是設(shè)有具備加熱器元件的加熱器部77的功能部,但功能部7并不限定于設(shè)有加熱器部77的功能部,只要具備任意功能并形成有外部端子,功能部7的形態(tài)就沒(méi)有限定。例如、即使是設(shè)有上述那樣的測(cè)溫元件部73的功能部(參照?qǐng)D13)、設(shè)有L元件的電感部74的功能部(參照?qǐng)D19、20)、功能部7的基板是環(huán)氧基板、玻璃基板,也具有同樣的作用效果。另外,在水晶振蕩器102中,功能部7的基板也可以是陶瓷基板,在該情況下,在借助流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62將功能擴(kuò)展型的水晶振蕩器 102與電路基板61接合時(shí),能夠確認(rèn)流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料62的蔓延。
此外,在上述的本實(shí)施方式的水晶振蕩器102中,將外部端子設(shè)為第1外部電極端子721、第2外部電極端子722、第3外部電極端子723、第4外部電極端子724、第5外部電極端子725、第6外部電極端子726這6個(gè)端子,但并不限定于此,也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于外部端子為4個(gè)端子、8個(gè)端子這樣的任意端子。
而且,作為其他具體例,如圖35、36所示,也可以是,6個(gè)外部電極端子765形成在功能部7的另一主面702上,功能部7的一主面701與封裝12接合,而且,與封裝12鄰接地接合有任意的電子元器件8。也可以電子元器件8使用熱敏電阻,并追加溫度補(bǔ)償電路。另外,也可以是,電子元器件8使用由第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4以及晶體振動(dòng)板2構(gòu)成的封裝12,并使用多個(gè)定時(shí)器件。在該情況下,能夠在1個(gè)基板(功能部7)上搭載多個(gè)封裝12,其結(jié)果,如圖29所示,能夠謀求Vcc的外部電極端子765和GND的外部電極端子765的通用化,能夠謀求高密度安裝。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式的水晶振蕩器102,具有與上述的夾層構(gòu)造的晶體振子101同樣的作用效果。也就是說(shuō),根據(jù)本實(shí)施方式的水晶振蕩器102,能夠應(yīng)對(duì)VCXO、SPXO、TCXO、OCXO等各種用途。這樣,能夠設(shè)為VCXO、SPXO、TCXO、OCXO等具有任意功能的水晶振蕩器102,因此,能夠提高水晶振蕩器102的功能的自由度。
另外,在第1密封構(gòu)件3的一主面311設(shè)有IC5,在另一主面312形成有密封側(cè)第1接合圖案321,因此,不在一主面311形成密封側(cè)第1接合圖案321,能夠使從IC5走線形成的振蕩電路圖案的圖案化簡(jiǎn)易化,其結(jié)果,能夠搭載各種特性的IC5。另外,能夠使IC5以及振蕩電路圖案的走線簡(jiǎn)易化,因此,有助于低矮化。尤其是,在以往的封裝型的構(gòu)造中,需要必須大于振蕩電路元件的俯視觀察尺寸的封裝,但根據(jù)本實(shí)施方式,能夠設(shè)為與IC5的尺寸同等的俯視觀察尺寸,也能夠小型化。另外,僅進(jìn)行振蕩電路圖案的圖案化變更,就能夠搭 載各種特性的IC5,即使是在進(jìn)行應(yīng)對(duì)各種用途的多品種的生產(chǎn)的情況下,也能夠使晶體振動(dòng)板2和第2密封構(gòu)件4通用化,有助于削減制造成本。
另外,第1密封構(gòu)件3、第2密封構(gòu)件4、以及晶體振動(dòng)板2使用了透明構(gòu)件,因此,通常無(wú)法作標(biāo)記,但在第1密封構(gòu)件3的一主面311設(shè)有IC5,因此,能夠使用IC5來(lái)作標(biāo)記。
此外,本發(fā)明只要不脫離其精神、主旨或主要特征,就能夠以其他各種形式實(shí)施。因此,上述的實(shí)施方式在所有方面只是單純的例示,并不進(jìn)行限定性解釋。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書表示,說(shuō)明書正文沒(méi)有任何約束。而且,屬于權(quán)利要求書的等同范圍的變形、變更全部屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如,如上所述,在兩個(gè)本實(shí)施方式中,使用了夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件,但并不限定于夾層構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件,也能夠適用于由對(duì)壓電振動(dòng)板自身進(jìn)行氣密地密封的蓋和基座構(gòu)成的封裝構(gòu)造的壓電振動(dòng)器件。
該申請(qǐng)要求于2013年12月20日在日本提出申請(qǐng)的特愿2013-264219號(hào)、于2013年12月24日在日本提出申請(qǐng)的特愿2013-265924號(hào)、于2014年1月21日在日本提出申請(qǐng)的特愿2014-008801號(hào)的優(yōu)先權(quán)。通過(guò)在本文中提及它們的內(nèi)容,將其全部的內(nèi)容編入本申請(qǐng)。
本發(fā)明適合于壓電振動(dòng)板的基板的材料使用了水晶的水晶振動(dòng)器件(晶體振子、水晶振蕩器等)。
附圖標(biāo)記的說(shuō)明
101 晶體振子
102 水晶振蕩器
11 接合材料
12 封裝
13 內(nèi)部空間
2 晶體振動(dòng)板
211 一主面
212 另一主面
213 導(dǎo)通路徑
221 第1激振電極
222 第2激振電極
223 第1引出電極
224 第2引出電極
23 振動(dòng)部
24 缺口部
241 俯視觀察凹形狀體
242 俯視觀察長(zhǎng)方形狀體
25 振動(dòng)側(cè)密封部
251 振動(dòng)側(cè)第1接合圖案
2511 基底PVD膜
2512 電極PVD膜
252 振動(dòng)側(cè)第2接合圖案
2521 基底PVD膜
2522 電極PVD膜
261 第1貫通孔
262 第4貫通孔
263 第5貫通孔
264 第6貫通孔
265 第7貫通孔
266 第8貫通孔
3 第1密封構(gòu)件
311 一主面
312 另一主面
32 密封側(cè)第1密封部
321 密封側(cè)第1接合圖案
3211 基底PVD膜
3212 電極PVD膜
33 電極圖案
341 第9貫通孔
342 第10貫通孔
343 第11貫通孔
344 第12貫通孔
345 第13貫通孔
346 第14貫通孔
4 第2密封構(gòu)件
411 一主面
412 另一主面
42 密封側(cè)第2密封部
421 密封側(cè)第2接合圖案
4211 基底PVD膜
4212 電極PVD膜
431 一連接端子
4311 基底PVD膜
4312 電極PVD膜
432 另一連接端子
4321 基底PVD膜
4322 電極PVD膜
433 第1連接端子
4331 基底PVD膜
4332 電極PVD膜
434 第2連接端子
4341 基底PVD膜
4342 電極PVD膜
435 第3連接端子
4351 基底PVD膜
4352 電極PVD膜
436 第4連接端子
4361 基底PVD膜
4362 電極PVD膜
441 第2貫通孔
442 第3貫通孔
443 第15貫通孔
444 第16貫通孔
445 第17貫通孔
446 第18貫通孔
5 IC
61 電路基板
62 流動(dòng)性導(dǎo)電接合材料
7 功能部
701 一主面
702 另一主面
703 功能部用貫通孔
711 第1內(nèi)部電極端子
7111 基底PVD膜
7112 電極PVD膜
712 第2內(nèi)部電極端子
7121 基底PVD膜
7122 電極PVD膜
713 第3內(nèi)部電極端子
7131 基底PVD膜
7132 電極PVD膜
714 第4內(nèi)部電極端子
7141 基底PVD膜
7142 電極PVD膜
715 第5內(nèi)部電極端子
7151 基底PVD膜
7152 電極PVD膜
716 第6內(nèi)部電極端子
7161 基底PVD膜
7162 電極PVD膜
721 第1外部電極端子
7211 基底PVD膜
7212 電極PVD膜
722 第2外部電極端子
7221 基底PVD膜
7222 電極PVD膜
723 第3外部電極端子
7231 基底PVD膜
7232 電極PVD膜
724 第4外部電極端子
7241 基底PVD膜
7242 電極PVD膜
725 第5外部電極端子
7251 基底PVD膜
7252 電極PVD膜
726 第6外部電極端子
7261 基底PVD膜
7262 電極PVD膜
73 測(cè)溫元件部
74 電感部
741 L元件用貫通孔
765 外部電極端子
77 加熱器部
8 電子元器件