压电振动器件的制作方法

文档序号:11142796阅读:499来源:国知局
压电振动器件的制造方法与工艺

本发明涉及压电振动器件。



背景技术:

近年来,各种电子设备的动作频率的高频化、封装的小型化(尤其是低矮化)不断发展。因此,随着高频化、封装的小型化,也要求压电振动器件(例如晶体振子等)能应对高频化、封装的小型化。

在这种压电振动器件中,其壳体由长方体的封装构成。该封装包括:第1密封构件以及第2密封构件,其由玻璃构成;晶体振动板,其由水晶构成,在两主面上形成有激振电极,该封装中,第1密封构件和第2密封构件隔着晶体振动板层叠接合,配置在封装的内部(内部空间)的晶体振动板的激振电极被气密地密封(例如、专利文献1)。以下将这样的压电振动器件的层叠形态称为夹层构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-235511号公报



技术实现要素:

不过,在该专利文献1所示的晶体振子中,第1密封构件、第2密封构件以及晶体振动板之间的接合使用了金属糊剂密封材料。在此提到的金属糊剂密封材料,与电极膜等相比具有厚度,并不适合低矮化。另外,在使用了金属糊剂密封材料的接合的情况下,必须加热到高温而进行熔融接合,在加热熔融时产生气体。由于该气体存在于封装内部,因而使振动特性劣化。而且,金属糊剂密封材料以宽度宽的形状形成于晶体振动板等,因此,需要确保用于配置金属糊剂密封材料的区域,这成为封装的小型化的障碍。

因此,为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种没有气体的产生、而且能够低矮化、小型化的夹层构造的压电振动器件。

为了达成上述的目的,本发明的压电振动器件设有:压电振动板,其在基板的一主面上形成有第1激振电极,在所述基板的另一主面上形成有与所述第1激振电极成对的第2激振电极;第1密封构件,其覆盖所述压电振动板的所述第1激振电极;第2密封构件,其覆盖所述压电振动板的所述第2激振电极,设有与外部电连接的外部端子,所述第1密封构件和所述压电振动板被接合、所述第2密封构件和所述压电振动板被接合,从而形成将包括所述第1激振电极和所述第2激振电极的所述压电振动板的振动部气密地密封的内部空间,其特征在于,在所述压电振动板的一主面上形成有用于与所述第1密封构件接合的振动侧第1接合图案,所述振动侧第1接合图案由在所述一主面上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成,在所述压电振动板的另一主面上形成有用于与所述第2密封构件接合的振动侧第2接合图案,所述振动侧第2接合图案由在所述另一主面上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成,在所述第1密封构件形成有用于与所述压电振动板接合的密封侧第1接合图案,所述密封侧第1接合图案由在所述第1密封构件上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成,在所述第2密封构件上形成有用于与所述压电振动板接合的密封侧第2接合图案,所述密封侧第2接合图案由在所述第2密封构件上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被扩散接合。

根据本发明的压电振动器件,在夹层构造的压电振动器件中,没有气体的产生,而且能够低矮化、小型化。

在现有技术中,需要另外通过印刷、镀敷等形成Au-Sn等金属糊剂密封材料,但在本发明中,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被扩散接合,因此,无需另外使用金属糊剂密封材料,能够有助于降低成本。而且,根据本发明,利用真空蒸镀、溅射、离子镀、MBE、激光-烧蚀等PVD法(例如、光刻法等加工中的图案化用的膜形成法)形成基底PVD膜、电极PVD膜,因此,与使用了以前的镀敷的多次膜形成不同,一并进行膜形成,能够减少制造工时,能够有助于降低成本。

另外,当前正在进行压电振动器件的封装的小型化,因此,难以一边防止成为异极的图案(电极图案)、端子(电极焊盘)干涉而短路等不良情况、一边印刷Au-Sn等金属糊剂密封材料。相对于此,在本发明中,不使用金属糊剂密封材料,分别使用成为所述基底PVD膜和所述电极PVD膜的层叠构造的所述密封侧第1、2接合图案和所述振动侧第1、2接合图案,因此,能够一边容易地防止成为异极的图案、端子干涉而短路等不良情况一边进行图案形成。

另外,在现有技术中,如上所述,另外使用了Au-Sn等金属糊剂密封材料,但在使用了该金属糊剂密封材料的接合的情况下,必须加热到高温而进行熔融接合,加热熔融时产生气体。当前没有开发出来没有该气体的技术,在加热熔融接合时避免不了气体进入内部空间内。相对于此,根据本发明,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被扩散接合,因此,能够抑制气体的产生,防止由气体存在于所述内部空间内所导致的振动特性的劣化。此外,也存在该扩散接合时施加220℃等比常温高的温度的情况,但不会如使用了金属糊剂密封材料的接合那样施加高温度(例如、280℃以上)。

另外,根据本发明,所述密封侧第1、2接合图案和所述振动侧第1、2接合图案分别成为所述基底PVD膜和所述电极PVD膜的层叠构造,因此,能够使图案、端子的宽度变细而细线化,其结果,能 够消除因图案的走线妨碍封装的小型化。具体而言,根据本发明,能够实现在使用了Au-Sn等金属糊剂密封材料的接合的压电振动器件中不可能实现的图案、端子的细线化。

另外,根据本发明,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被扩散接合,因此,不会进行高温的加热熔融接合。因此,在使用钎焊料等将压电振动器件与外部电路等外部构件接合时,不会在接合部位中再熔融,在回流焊、产品的使用环境等中接合状态不会变化。

在所述结构中,也可以是,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被常温扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被常温扩散接合。

在该情况下,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被常温扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被常温扩散接合,因此,适合于抑制气体产生、防止由气体存在于所述内部空间内所导致的振动特性的劣化。另外,在接合部位中不会再熔融,接合状态不会变化。

在所述结构中,也可以是,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合。

在该情况下,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合,因此,能够一边抑制气体产生、一边良好地接合。

在所述结构中,也可以是,在所述压电振动板的一主面上形成的所述第1激振电极和所述振动侧第1接合图案具有同一厚度,所述第1激振电极的表面和所述振动侧第1接合图案的表面由同一金属构成,在所述压电振动板的另一主面上形成的所述第2激振电极和所述 振动侧第2接合图案具有同一厚度,所述第2激振电极的表面和所述振动侧第2接合图案的表面由同一金属构成。

在所述压电振动板的一主面上形成的所述第1激振电极和所述振动侧第1接合图案具有同一厚度,所述第1激振电极的表面和所述振动侧第1接合图案的表面由同一金属构成,在所述压电振动板的另一主面上形成的所述第2激振电极和所述振动侧第2接合图案具有同一厚度,所述第2激振电极的表面和所述振动侧第2接合图案的表面由同一金属构成,因此,一次操作就能够完成所述第1激振电极的金属膜的形成和所述振动侧第1接合图案的金属膜的形成,另外,一次操作就能够完成所述第2激振电极的金属膜的形成和所述振动侧第2接合图案的金属膜的形成。其结果,能够使所述第1激振电极的金属膜和所述振动侧第1接合图案的金属膜相同,使所述第2激振电极金属膜和所述振动侧第2接合图案的金属膜相同。

在所述结构中,也可以是,在所述振动侧第1接合图案和所述振动侧第2接合图案中,所述基底PVD膜由单一材料构成,所述电极PVD膜由单一材料构成,所述电极PVD膜的厚度比所述基底PVD膜的厚度厚。

在该情况下,能够防止构成所述基底PVD膜的单一的材料向所述电极PVD膜扩散。

在所述结构中,也可以是,在所述第2密封构件中,在不面对所述压电振动板的靠外方的主面上形成有用于与外部电连接的外部端子,所述外部端子由在所述靠外方的主面上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成,相对于所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案各自的所述基底PVD膜的厚度而言,所述外部端子的所述基底PVD膜的厚度相对较厚。

相对于所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案各自的所述基底 PVD膜的厚度而言,所述外部端子的所述基底PVD膜的厚度相对较厚,因此,能够一边使所述第1密封构件、所述第2密封构件与所述压电振动板之间的接合稳定、一边有效地利用,以使在所述外部端子处与外部电连接(例如、软钎焊等)、基底PVD膜与外部电连接。此外,在将所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案、所述密封侧第2接合图案、所述外部端子各自的所述基底PVD膜的厚度设为相同的情况下,无法使用所述外部端子与外部进行电连接(例如、软钎焊等)。

在所述结构中,也可以是,所述电极PVD膜使用Au。

所述电极PVD膜使用Au,因此,难以使所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案各自的表面氧化,所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案、所述密封侧第2接合图案之间的接合前处理不需要高级的特殊前处理。其结果,能够抑制制造成本。关于在此所谓的制造前处理,根据本结构,也可以不将气氛环境设为例如超高真空等。

在所述结构中,也可以是,所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案是非Sn图案。

所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案是非Sn图案,因此,在接合时无需高温加热,没有由高温加热接合导致的不良情况(再熔融)。

即,根据本结构,不会另外使用金属糊剂密封材料,能够有助于降低成本。而且,根据本发明,利用真空蒸镀、溅射、离子镀、MBE、激光-烧蚀等PVD法(例如、光刻法等加工中的图案化用的膜形成法)形成基底PVD膜、电极PVD膜,因此,能够有助于降低成本。

另外,根据没有使用Sn的非Sn图案,能够进行图案的细线化,不产生作为异极的图案、端子干涉而短路等不良情况。

在所述结构中,也可以是,所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案含有Cu。

所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案以及所述密封侧第2接合图案含有Cu,因此,能够有助于缓和制造时(在接合时加压等产生外力所导致的冲击时等)、使用时(落下等产生外力所导致的冲击时、软钎焊时等)的应力。也就是说,根据本结构,机械强度得以提高。

在所述基底PVD膜使用了Cr的情况(例如、Cr+Ag-Cu+Au)下,能够利用所述基底PVD膜含有Cu来抑制Cr向所述电极PVD膜扩散。其结果,即使增厚使用了Cr的层,也能够抑制Cr向所述电极PVD膜扩散,能够增厚使用了Cr的层并能够抑制制造偏差。实际上,即使将Cr的层设为0.2μm,也能够抑制Cr向所述电极PVD膜扩散。

另外,在所述基底PVD膜使用了Cr的情况(例如、Cr+Ag-Cu+Au)下,适合于电阻加热蒸镀。

在所述结构中,也可以是,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被加压扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被加压扩散接合。

根据本结构,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被加压扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被加压扩散接合,因此,通过加压,易于确保接合部位,不使用高温加热,还能够良好地进行仅基于扩散接合的接合。

在所述结构中,也可以是,所述第1密封构件和所述第2密封构件使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。

所述第1密封构件和所述第2密封构件使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的绝缘(脆性)材料,因此,能够满足接合所需的变形量。因此,例如,即使不将所述第1激振电极、所述第2激振电极等的电极表面成形为通常的接合所需的1nm以 下的表面粗糙度(Ra),通过设为上述的范围内的弯曲刚度,也能够进行扩散接合。

在所述结构中,也可以是,不另外使用粘接剂等接合专用材料,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被加压扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被加压扩散接合。

不另外使用接合专用材料,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被加压扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被加压扩散接合,因此,能够有助于小型化、尤其是有助于低矮化,在使用了接合专用材料的情况下,低矮化存在极限,但能够进行超过该极限的低矮化。

在所述结构中,也可以是,在所述第2密封构件中,在不面对所述压电振动板的靠外方的主面上形成有用于与外部电连接的外部端子,所述外部端子由在所述靠外方的主面上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1接合图案被扩散接合而成的接合图案的厚度,与所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被扩散接合而成的接合图案的厚度相同,不同于与外部电连接的所述外部端子的厚度。

根据本结构,能够在扩散接合时切实地防止所述基底PVD膜的扩散,而且,能够提高各所述基底PVD膜相对于所述第1密封构件、所述第2密封构件、以及所述压电振动板接合的接合强度。在此基础上,能够有效地利用,以使在所述外部端子处与外部电连接(例如、软钎焊等)、使所述基底PVD膜与外部电连接。

在所述结构中,也可以是,在所述第2密封构件中形成有配置在所述内部空间的外方的贯通孔,在所述内部空间的内方没有形成所述贯通孔。

在所述第2密封构件中形成有配置在所述内部空间的外方的所述贯通孔,因此,所述贯通孔的影响不会波及所述内部空间,与所述贯 通孔配置在所述内部空间的内方的结构相比,能够避免因所述贯通孔而产生的气密不良。

另外,在与本结构不同而贯通孔配置在内部空间内的情况下,需要确保内部空间的气密,需要利用金属等填埋内部空间内的贯通孔的工序。相对于此,根据本结构,贯通孔形成在所述内部空间的外方,因此,能够以与所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案、所述密封侧第2接合图案各自的图案形成相同的工序进行配线图案的走线,能够抑制制造成本。

在所述结构中,也可以是,在所述第1密封构件上形成的所述密封侧第1接合图案和在所述第2密封构件上形成的所述密封侧第2接合图案在俯视观察时不重叠。

所述密封侧第1接合图案和所述密封侧第2接合图案在俯视观察时不重叠,因此,能够利用密封侧第1接合图案和所述密封侧第2接合图案防止产生寄生电容。

在所述结构中,也可以是,在所述压电振动板的一主面以及另一主面上分别形成有用于与所述第1密封构件以及第2密封构件密封接合的振动侧第1接合图案以及振动侧第2接合图案,与在所述压电振动板形成的所述振动侧第1接合图案以及所述振动侧第2接合图案相比,在所述第1密封构件上形成的所述密封侧第1接合图案、以及在所述第2密封构件上形成的所述密封侧第2接合图案中,宽度相对较宽。

由于封装的小型化,所述振动侧第1接合图案和所述振动侧第2接合图案这样的接合用图案的宽度变窄。尤其是,尽可能确保振动区域较宽,能够防止与不要振动模式之间的耦合,因此,需要使接合用图案的宽度变窄。另一方面,所述第1密封构件、所述第2密封构件与振动部相比,尺寸制约较宽松,因此,能够使所述密封侧第1接合图案和所述密封侧第2接合图案这样的接合用图案的宽度变宽,其结果,能够提高接合时的对位精度的自由度。

在所述结构中,也可以是,在所述第1密封构件中,在一主面上 设有振荡电路元件,另一主面与所述压电振动板的所述一主面接合。

根据本结构,也可以不将用于设置所述振荡电路元件的空间设于所述压电振动板,能够进行封装的低矮化。

另外,仅通过改变在所述第1密封构件的一主面上形成的所述振荡电路元件用的图案,就能够应对任意的振荡条件。

另外,能够在所述振荡电路元件的背面作标记,即使是在所述第1密封构件使用了透明材料的情况下,也不需要特殊标记。

另外,在现有技术中,在所述第1密封构件、所述压电振动板等设有凹部,必须将所述振荡电路元件安装于所述凹部,因此,必须使压电振动器件的外形大于所述振荡电路元件的外形。然而,根据本结构,在所述第1密封构件中,在所述一主面设有所述振荡电路元件,所述另一主面与所述压电振动板的所述一主面接合,因此,能够使所述振荡电路元件的尺寸和该压电振动器件的尺寸相同,有利于小型化以及低矮化。

在所述结构中,也可以是,所述第1密封构件与所述压电振动板之间具有1.00μm以下的间隙,所述第2密封构件与所述压电振动板之间具有1.00μm以下的间隙。

根据本结构,该压电振动器件的封装的高度不产生偏差。例如,在与本结构不同而使用了间隙大于1μm的Sn接合材料那样的金属糊剂密封材料的情况下,将金属糊剂密封材料形成在图案(所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案、所述密封侧第2接合图案)上时的高度产生偏差。另外,在接合后,也由于所形成的图案(所述振动侧第1接合图案、所述振动侧第2接合图案、所述密封侧第1接合图案、所述密封侧第2接合图案)的热容量分布,没有成为均匀的间隙。因此,在现有技术中,在第1密封构件、第2密封构件、压电振动板这3个构件层叠而成的构造的情况下,产生这3个构件彼此的间隙差。其结果,层叠起来的3个构件就以没有保持平行的状态接合。尤其是,该问题随着低矮化而变得显著。相对于此,在本结构中,上限设定成1.00μm,因此,能够使所述第1 密封构件、所述第2密封构件、所述压电振动板这3个构件以保持平行的状态层叠接合,本结构能够应对低矮化。

在所述结构中,也可以是,所述振动侧第1接合图案与所述第1激振电极连接,所述振动侧第2接合图案与所述第2激振电极连接,所述第2激振电极不与所述外部端子中的连接于所述第1激振电极的一外部端子重叠,而与所述外部端子中的连接于所述第2激振电极的另一外部端子重叠,所述第1密封构件与所述压电振动板之间具有1.00μm以下的间隙,所述第2密封构件与所述压电振动板之间具有1.00μm以下的间隙。

根据本结构,在夹层构造的压电振动器件中,即使是激振电极与外部端子重叠的结构,也能够抑制产生寄生电容。

具体而言,所述振动侧第1接合图案与所述第1激振电极连接,所述振动侧第2接合图案与所述第2激振电极连接,所述第2激振电极不与所述外部端子中的连接于所述第1激振电极的一外部端子重叠,而与所述外部端子中的连接于所述第2激振电极的另一外部端子重叠,因此,即使所述第2激振电极与相对于所述第2激振电极成为同极的所述另一外部端子重叠,也不会产生寄生电容,而且,所述第2激振电极与相对于所述第2激振电极成为异极的所述一外部端子重叠,能够一边抑制产生寄生电容、一边谋求夹层构造的压电振动器件的小型化。

在所述结构中,也可以是,在所述第2密封构件中,在不面对所述压电振动板的主面上形成有用于与形成有与电路基板直接接合的外部端子的功能部扩散接合的连接端子,所述连接端子由在不面对所述压电振动板的主面上物理气相生长而形成的基底PVD膜和在所述基底PVD膜上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜构成。

根据本结构,能够形成为VCXO、SPXO、TCXO、OCXO、车载用X’tal等具有任意功能的压电振动器件,因此,能够提高压电振动器件的功能的自由度。

另外,根据本结构,所述密封侧第1接合图案和所述振动侧第1 接合图案被扩散接合,所述密封侧第2接合图案和所述振动侧第2接合图案被扩散接合,在所述第1密封构件或所述第2密封构件中,在不面对所述压电振动板的主面上形成有用于与所述功能部扩散接合的所述连接端子,因此,不是利用高温加热使所述压电振动板、所述第1密封构件以及所述第2激振电极接合,不会由于接合时的高温加热而引起所述连接端子的劣化。

根据本发明的压电振动器件,在夹层构造的压电振动器件中、没有气体的产生,能够低矮化、小型化。

附图说明

图1是表示本发明的晶体振子的第1实施方式的各部分构成的概要结构图。

图2是本发明的晶体振子中的第1密封构件的概要俯视图。

图3是本发明的晶体振子中的第1密封构件的概要背面图。

图4是本发明的晶体振子中的晶体振动板的概要俯视图。

图5是本发明的晶体振子中的晶体振动板的概要背面图。

图6是本发明的晶体振子中的第2密封构件的概要俯视图。

图7是本发明的晶体振子中的第2密封构件的概要背面图。

图8是本发明的晶体振子中的第2实施方式且是表示第2激振电极与一连接端子以及另一连接端子之间的重叠关系的图。

图9是本发明的晶体振子中的第2实施方式且表示第2激振电极与一连接端子以及另一连接端子之间的重叠关系的第2密封构件的变形例的概要背面图。

图10是表示本发明的晶体振子中的第3实施方式的各部分构成的概要结构图。

图11是本发明的晶体振子中的第3实施方式的第1密封构件的概要背面图。

图12是本发明的晶体振子中的第3实施方式的第2密封构件的概要背面图。

图13是本发明的晶体振子中的功能部的概要俯视图。

图14是本发明的晶体振子中的功能部的概要背面图。

图15是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要俯视图。

图16是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要俯视图。

图17是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要背面图。

图18是本发明的晶体振子中的第2密封构件的变形例的概要背面图。

图19是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要俯视图。

图20是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要背面图。

图21是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要俯视图。

图22是本发明的晶体振子中的功能部的变形例的概要背面图。

图23是表示本发明的晶体振子中的第3实施方式的配线状态的立体图。

图24是表示本发明的水晶振荡器中的第1实施方式的各部分构成的概要结构图。

图25是本发明的水晶振荡器中的第1密封构件的概要俯视图。

图26是本发明的水晶振荡器中的第1密封构件的概要背面图。

图27是本发明的水晶振荡器中的晶体振动板的概要俯视图。

图28是本发明的水晶振荡器中的晶体振动板的概要背面图。

图29是本发明的水晶振荡器中的第2密封构件的概要俯视图。

图30是本发明的水晶振荡器中的第2密封构件的概要背面图。

图31是表示本发明的水晶振荡器的第2实施方式的各部分构成的概要结构图。

图32是本发明的水晶振荡器的第2实施方式的第2密封构件的概要背面图。

图33是本发明的水晶振荡器中的功能部的概要俯视图。

图34是本发明的水晶振荡器中的功能部的概要背面图。

图35是本发明的水晶振荡器中的功能部的变形例的概要结构图。

图36是本发明的水晶振荡器中的功能部的变形例的概要背面图。

具体实施方式

以下,参照附图对应用了晶体振子作为进行压电振动的压电振动器件的3个实施方式进行说明。

-晶体振子的第1实施方式-

如图1所示,在本实施方式的晶体振子101中设有:晶体振动板2(在本发明中所谓的压电振动板);第1密封构件3,其覆盖晶体振动板2的第1激振电极221(参照图4),对形成在晶体振动板2的一主面211上的第1激振电极221进行气密地密封;第2密封构件4,其在该晶体振动板2的另一主面212,覆盖晶体振动板2的第2激振电极222(参照图5),对与第1激振电极221成对地形成的第2激振电极222进行气密地密封。

在该晶体振子101中,晶体振动板2与第1密封构件3接合、晶体振动板2与第2密封构件4接合,而构成夹层构造的封装12。

并且,通过将第1密封构件3和第2密封构件4隔着晶体振动板2接合,形成封装12的内部空间13,在该封装12的内部空间13内,气密地密封有包含在晶体振动板2的两主面211、212上形成的第1激振电极221以及第2激振电极222的振动部23。此外,内部空间13如图1所示那样位于偏向封装12的俯视观察一端侧(俯视观察左侧)的位置。

本实施方式的晶体振子101是1.0mm×0.8mm的封装尺寸,谋求了小型化和低矮化。另外,随着小型化,在本封装12中,未形成城垛结构(castellation),而是使用贯通孔(参照第1贯通孔261、第2贯通孔441、第3贯通孔442)来谋求了电极的导通。

接着,使用图1~7对上述的晶体振子101的各部分构成进行说明。此外,在此,对晶体振动板2、第1密封构件3以及第2密封构件4没有接合时的分别构成为单体的各构件进行说明。

如图4、5所示,晶体振动板2由作为压电材料的水晶构成,其两主面(一主面211、另一主面212)成形(镜面加工)成平坦平滑 面。

另外,在晶体振动板2的两主面211、212(一主面211、另一主面212)形成有一对(成对的)激振电极(第1激振电极221、第2激振电极222)。并且,在两主面211、212上以俯视观察(参照图4、5)包围一对第1激振电极221、第2激振电极222的方式形成有两个缺口部24(贯通形状)而构成了振动部23。缺口部24由俯视观察下的凹形状体241(由从1个俯视观察下的长方形的两端分别沿着直角方向延伸出两个长方形而形成的3个俯视观察下的长方形构成的俯视观察体)和俯视观察下的长方形状体242构成,俯视观察凹形状体241与俯视观察长方形状体242之间,成为配置用于将第1激振电极221及第2激振电极222向外部端子(一连接端子431、另一连接端子432;参照下述内容)引出的引出电极(第1引出电极223、第2引出电极224)的导通路径213。关于电极图案,从第1激振电极221引出来的第1引出电极223借助振动侧第1接合图案251、从第2激振电极222引出来的第2引出电极224借助振动侧第2接合图案252而与在第2密封构件4上形成的外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)电连接。

在该晶体振动板2中,在沿着两主面211、212的振动部23的外方,以包围振动部23的方式分别设有用于接合第1密封构件3和第2密封构件4的振动侧密封部25。振动侧密封部25如图4、5所示那样位于偏向两主面211、212的俯视观察左侧的位置。

在该晶体振动板2的一主面211的振动侧密封部25上形成有用于与第1密封构件3接合的振动侧第1接合图案251,第1激振电极221与振动侧第1接合图案251相连。另外,在晶体振动板2的另一主面212的振动侧密封部25形成有用于与第2密封构件4接合的振动侧第2接合图案252,第2激振电极222与振动侧第2接合图案252相连。内部空间13形成在振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252这两者的内方(内侧)。

在晶体振动板2的一主面211形成有用于使第1密封构件3接合 的振动侧第1接合图案251,振动侧第1接合图案251由在一主面211上物理气相生长而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2512构成。另外,在晶体振动板2的另一主面212形成有用于使第2密封构件4接合的振动侧第2接合图案252,振动侧第2接合图案252由在另一主面212上物理气相生长而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2522构成。也就是说,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252由同一结构构成,是将多个层层叠于两主面211、212的振动侧密封部25上而构成的,从其最下层侧起,蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。这样,在振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252中,基底PVD膜2511、2521由单一的材料(Ti(或Cr))构成、电极PVD膜2512、2522由单一的材料(Au)构成,电极PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221和振动侧第1接合图案251具有同一厚度,第1激振电极221的表面(主面)和振动侧第1接合图案251的表面(主面)由同一金属构成,在晶体振动板2的另一主面212形成的第2激振电极222和振动侧第2接合图案252具有同一厚度,第2激振电极222的表面(主面)和振动侧第2接合图案252的表面(主面)由同一金属构成。另外,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252是非Sn图案。此外,在同一主面上,是同一金属且同一厚度的结构,在对振动侧第1、2接合图案251、252与振动侧(第1激振电极221、第2激振电极222)进行了比较的情况下,只要最上层(至少露出着的面)的金属(电极PVD膜2512、2522等)相同,则即使其基底金属(基底PVD膜2511、2521)的种类、厚度不同,也能够进行接合。另外,在振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252中,分别成为电极PVD膜2512、2522俯视观察呈鳞片状体的表面。在此所谓的鳞片状体是指,被活化而微观上成为单片状体的金属像铺草席那样重叠而俯视观察看来没有(或几乎没有)间隙的 形态。

另外,如图4、5所示,在晶体振动板2中形成有第1贯通孔261,与第1激振电极221相连的振动侧第1接合图案251经由第1贯通孔261向另一主面212侧引出。该第1贯通孔261配置在内部空间13的外方,如图4所示那样位于偏向两主面211、212的俯视观察另一端侧(俯视观察右侧)的位置,第1贯通孔261没有形成在内部空间13的内方。在此所谓的内部空间13的内方不包括接合材料11之上在内而严格地指接合材料11的内周面的内侧。

第1密封构件3使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图2、3所示,第1密封构件3是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第1密封构件3的另一主面312(与晶体振动板2接合的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第1密封构件3的另一主面312设有用于使晶体振动板2接合的密封侧第1密封部32。密封侧第1密封部32如图3所示那样位于偏向第1密封构件3的另一主面312的俯视观察左侧的位置。

在第1密封构件3的密封侧第1密封部32形成有用于使晶体振动板2接合的密封侧第1接合图案321。密封侧第1接合图案321在第1密封构件3的密封侧第1密封部32上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第1接合图案321由在第1密封构件3上物理气相生长而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜3212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜3212使用了Au。另外,密封侧第1接合图案321是非Sn图案。具体而言,密封侧第1接合图案321是多个层层叠于另一主面312的密封侧第1密封部32上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,在密封侧第1接合图案321中,电极PVD膜3212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

第2密封构件4使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000 [N·mm2]以下的材料。具体而言,如图6所示,第2密封构件4是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第2密封构件4的一主面411(与晶体振动板2接合的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第2密封构件4的一主面411设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第2密封部42。密封侧第2密封部42如图6所示那样位于偏向第2密封构件4的一主面411的俯视观察左侧的位置。

另外,在第2密封构件4的另一主面412(不面对晶体振动板2的靠外方的主面)形成有与外部电连接的一对外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)。一连接端子431借助振动侧第1接合图案251直接与第1激振电极221电连接,另一连接端子432借助振动侧第2接合图案252直接与第2激振电极222电连接。一连接端子431、另一连接端子432如图7所示那样分别位于第2密封构件4的另一主面412的俯视观察长度方向两端。这一对外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)由在另一主面412上物理气相生长而形成的基底PVD膜4311、4321和在基底PVD膜4311、4321上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4312、4322构成。另外,相对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211的厚度而言,外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)的基底PVD膜4311、4321的厚度相对较厚。另外,一连接端子431以及另一连接端子432分别占据第2密封构件4的另一主面412中的1/3以上的区域。

另外,在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上形成有用于使晶体振动板2接合的密封侧第2接合图案421。密封侧第2接合图案421在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第2接合图案421由在第2密封构件4上物理气相生长而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD 膜4211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜4212使用了Au。另外,密封侧第2接合图案421是非Sn图案。具体而言,密封侧第2接合图案421是多个层层叠于另一主面412的密封侧第2密封部42上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,在密封侧第2接合图案421中,电极PVD膜4212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

另外,如图1、6、7所示,在第2密封构件4中形成有两个贯通孔(第2贯通孔441和第3贯通孔442)。第2贯通孔441以及第3贯通孔442配置在内部空间13的外方,如图6、7所示那样第2贯通孔441位于偏向两主面(一主面411、另一主面412)的俯视观察右侧的位置,第3贯通孔442位于俯视观察左上侧,第2贯通孔441以及第3贯通孔442没有形成在内部空间13的内方。在此所谓的内部空间13的内方不包括接合材料11之上,严格地是指接合材料11的内周面的内侧。并且,与晶体振动板2的第1激振电极221相连的振动侧第1接合图案251和一连接端子431借助晶体振动板2的第1贯通孔261和第2贯通孔441导通。与晶体振动板2的第2激振电极222相连的振动侧第2接合图案252借助第3贯通孔442以及密封侧第2接合图案421与另一连接端子432导通。

在由上述结构构成的晶体振子101中,没有如现有技术那样另外使用粘接剂等接合专用材料,晶体振动板2和第1密封构件3以振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321重叠后的状态被扩散接合,晶体振动板2和第2密封构件4以振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421重叠后的状态被扩散接合,从而制造出图1所示的夹层构造的封装12。此外,振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11,振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11。在本实施方式中,以常温进行了扩散接合。在此所谓的常温是指5℃~35℃。利用该常温扩散接合,具有下述效果(抑制气体的产生和接合良好),但这是比共晶钎焊料 的融点即183℃低的值且是优选的例子。然而,并不是仅凭常温扩散接合就具有下述效果,只要在常温以上且小于230℃的温度下进行扩散接合即可。尤其是,通过在200℃以上且小于230℃的温度下进行扩散接合,温度小于无Pb钎焊料的融点即230℃,而且,成为Au的再结晶温度(200℃)以上,因此,能够使接合部分的不稳定区域稳定化。另外,在本实施方式中,没有使用Au-Sn这样的接合专用材料,因此没有产生镀敷气体、粘合剂气体、金属气体等气体。因而,能够设为Au的再结晶温度以上。

另外,在此处制造成的封装12中,如上所述,利用扩散接合将密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251接合,将密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252接合,除了该接合以外,也可以是,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被加压扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被加压扩散接合。在该情况下,通过加压,易于确保接合部位(能够使接合面积实质上增加),不使用高温加热,还能够良好地进行仅基于扩散接合的接合。

另外,在此处制造成的封装12中,第1密封构件3与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙,第2密封构件4与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙。也就是说,第1密封构件3与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封构件4与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具体而言,在本实施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作为比较,在使用了Sn的以往的金属糊剂密封材料中,成为5μm~20μm。

另外,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251扩散接合而成的接合图案的厚度与密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252扩散接合而成的接合图案的厚度相同,不同于与外部电连接的外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)的厚度。

另外,在此处制造成的封装12中,如图1~7所示,内部空间13位于偏向俯视观察左侧的位置。另外,在第1密封构件3上形成的密 封侧第1接合图案321与在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421在俯视观察时不重叠。具体而言,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大。此外,在本实施方式中,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大,但并不限定于此,密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域也可以比密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域大。然而,在第2密封构件上形成有一连接端子431、另一连接端子432,因此,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大,配线图案的走线(导通路径的确保)变得容易,而且,能够使配线图案的走线区域(导通确保区域)增多。

另外,与在晶体振动板2上形成的振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252相比,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321、以及在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421的宽度相对较宽。

如上述那样,根据本实施方式的晶体振子101,在夹层构造的晶体振子101中,没有气体的产生,而且,能够低矮化、小型化。

在现有技术中,需要另外通过印刷、镀敷等形成Au-Sn等金属糊剂密封材料,但在本实施方式中,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合,因此,无需另外使用金属糊剂密封材料,能够有助于降低成本。而且,根据本实施方式,通过真空蒸镀、溅射、离子镀、MBE、激光-烧蚀等PVD法(例如、光刻法等的加工中的图案化用的膜形成法)形成基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321、电极PVD膜2512、2522、3212、4212、4312、4322,因此,与使用了从前的镀敷的多次膜形成不同,一并进行膜形成,能够减少制造工时,能够有助于降低成本。

另外,当前正在进行压电振动器件的封装的小型化,因此,难以一边防止作为异极的图案(电极图案)、端子(电极焊盘)干涉而短 路等不良情况、一边印刷Au-Sn等金属糊剂密封材料。相对于此,根据本实施方式,不使用金属糊剂密封材料,分别使用作为基底PVD膜2511、2521、3211、4211和电极PVD膜2512、2522、3212、4212的层叠构造的密封侧第1、2接合图案321、421和振动侧第1、2接合图案251、252,因此,能够一边容易地防止作为异极的图案、端子干涉而短路等不良情况一边进行图案形成。

另外,在现有技术中,如上所述,另外使用Au-Sn等金属糊剂密封材料,但在使用了该金属糊剂密封材料的接合的情况下,必须加热到高温而进行熔融接合,在加热熔融时产生气体。没有该气体的技术在当前还没有开发出来,无法避免气体在加热熔融接合时进入内部空间内。相对于此,根据本实施方式,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合,因此,能够抑制气体的产生,能够防止因气体在内部空间13内存在所导致的振动特性的劣化。此外,在该扩散接合时也存在施加220℃等比常温高的温度的情况,但不会如使用了金属糊剂密封材料的接合那样施加高温度(例如、280℃以上)。

另外,根据本实施方式,密封侧第1、2接合图案321、421和振动侧第1、2接合图案251、252分别成为基底PVD膜2511、2521、3211、4211和电极PVD膜2512、2522、3212、4212的层叠构造,因此,能够使图案、端子的宽度变细而细线化,其结果,能够消除因图案的走线妨碍封装的小型化这种情况。具体而言,根据本实施方式,能够实现在使用了Au-Sn等金属糊剂密封材料的接合的压电振动器件中不可能实现的图案、端子的细线化。

另外,根据本实施方式,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合,因此,不会进行高温的加热熔融接合。因此,在使用钎焊料等将晶体振子101与外部电路等外部构件接合时,在接合部位处不会出现再熔融,在回流焊时、产品的使用环境等中,接合 状态不会变化。

另外,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被常温扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被常温扩散接合,因此,适合于抑制气体产生、防止由气体在内部空间13内存在所导致的振动特性的劣化。另外,在接合部位处不会再熔融,接合状态不会变化。

另外,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合,因此,能够一边抑制气体产生、一边良好地进行接合。

另外,在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221和振动侧第1接合图案251具有同一厚度,第1激振电极221的表面(主面)和振动侧第1接合图案251的表面(主面)由同一金属构成,在晶体振动板2的另一主面212上形成的第2激振电极222和振动侧第2接合图案252具有同一厚度,第2激振电极222的表面(主面)和振动侧第2接合图案252的表面(主面)由同一金属构成,因此,一次操作就能够完成第1激振电极221的金属膜的形成和振动侧第1接合图案251的金属膜的形成,另外,一次操作就能够完成第2激振电极222的金属膜的形成和振动侧第2接合图案252的金属膜的形成。其结果,能够使第1激振电极221的金属膜和振动侧第1接合图案251的金属膜相同,使第2激振电极222的金属膜和振动侧第2接合图案252的金属膜相同。

在振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252中,基底PVD膜2511、2521由单一的材料构成,电极PVD膜2512、2522由单一的材料构成,电极PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚,因此,能够防止构成基底PVD膜2511、2521的单一的材料向电极PVD膜2512、2522扩散。

相对于振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的基底PVD 膜2511、2521、3211、4211的厚度而言,外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)的基底PVD膜4311、4321的厚度相对较厚,因此,能够一边使第1密封构件3、第2密封构件4以及晶体振动板2之间的接合稳定,一边有效地利用该接合,以便在外部端子(一连接端子431,另一连接端子432)处与外部电连接(例如、软钎焊等)、使基底金属((一连接端子431,另一连接端子432)的基底PVD膜4311、4321)与外部电连接。此外,在使振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421以及外部端子(一连接端子431,另一连接端子432)各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321的厚度相同的情况下,无法使用外部端子(一连接端子431,另一连接端子432)来进行与外部电连接(例如、软钎焊等)。

电极PVD膜2512、2522、3212、4212使用了Au,因此,难以使振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的表面氧化,在进行振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421之间的接合前处理中,无需高级的特殊前处理。其结果,能够抑制制造成本。关于在此所谓的制造前处理,根据本结构,也可以不使气氛环境为例如超高真空等。

振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421是非Sn图案,因此,在接合时无需高温加热,没有由高温加热接合导致的不良情况(再熔融)。

即,根据本实施方式,不会另外使用金属糊剂密封材料,能够有助于降低成本。而且,根据本实施方式,通过真空蒸镀、溅射、离子镀、MBE、激光-烧蚀等PVD法(例如、光刻法等加工中的图案化用的膜形成法)形成基底PVD膜2511、2521、3211、4211、电极PVD膜2512、2522、3212、4212,因此,能够有助于降低成本。

另外,根据没有使用Sn的非Sn图案,能够进行图案的细线化, 不产生作为异极的图案、端子干涉而短路等不良情况。

另外,在基底PVD膜2511、2521、3211、4211使用了Cr的情况下,适合于电阻加热蒸镀。

另外,第1密封构件3和第2密封构件4使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的绝缘(脆性)材料,因此,能够满足接合所需的变形量。因此,例如,即使不将第1激振电极221、第2激振电极222等电极的表面成形成通常的接合所需的1nm以下的表面粗糙度(Ra),也通过设为上述的范围内的弯曲刚度,能够进行扩散接合。

另外,不另外使用接合专用材料,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被加压扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被加压扩散接合,因此,能够有助于小型化、尤其是有助于低矮化,在使用了接合专用材料的情况下,低矮化存在极限,但能够进行超过了该极限的低矮化。

另外,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合而成的接合图案的厚度,与密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合而成的接合图案的厚度相同,不同于与外部电连接的外部端子(一连接端子431,另一连接端子432)的厚度,因此,能够在扩散接合时切实地防止基底PVD膜2511、2521、3211、4211的扩散,而且,能够提高各基底PVD膜2511、2521、3211、4211相对于第1密封构件3、第2密封构件4、以及晶体振动板2的接合强度。在此基础上,能够有效地利用,以使在外部端子(一连接端子431、另一连接端子432)处与外部电连接(例如、软钎焊等)、使基底PVD膜4311、4321与外部电连接。

另外,在第2密封构件4中形成有配置在内部空间13的外方的贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442),因此,贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)的影响不会波及内部空间13,与贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)配置在内部空间13的内方的结构相比,能够避免因贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442) 产生的气密不良。

另外,在与本实施方式不同、将贯通孔配置在内部空间内的情况下,需要确保内部空间的气密,需要利用金属等填埋内部空间内的贯通孔的工序。相对于此,根据本实施方式,贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)形成在内部空间13的外方,因此,能够以与振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的图案形成相同的工序,进行配线图案的走线,能够抑制制造成本。

另外,密封侧第1接合图案321和密封侧第2接合图案421在俯视观察时不重叠,因此,能够防止因密封侧第1接合图案和密封侧第2接合图案421产生寄生电容。

另外,由于封装的小型化,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252这样的接合用图案的宽度变窄。尤其是,通过尽可能确保振动区域较宽,能够防止与不要振动模式之间的耦合,因此,期望使接合用图案的宽度变窄。另一方面,与振动部23相比,第1密封构件3、第2密封构件4的尺寸制约比较宽松,因此,能够使密封侧第1接合图案321和密封侧第2接合图案421这样的接合用图案的宽度变宽,其结果,能够提高接合时的对位精度的自由度。

另外,根据本实施方式,晶体振子101的封装12的高度不产生偏差。例如,在与本实施方式不同、密封构件(本实施方式中所谓的第1密封构件3、第2密封构件4)与晶体振动板2之间的间隙大于1μm的使用了Sn接合材料那样的金属糊剂密封材料的情况下,在使金属糊剂密封材料形成在图案(振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421)上时的高度产生偏差。另外,在接合后,也由于所形成的图案(振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421)的热容量分布,没有成为均匀的间隙(本实施方式中所谓的第1密封构件3与晶体振动板2之间的间隙、本实施方式中所谓的第2密封构件4与晶体振动板2之间的间隙)。 因此,在现有技术中,在第1密封构件、第2密封构件、压电振动板这3个构件层叠而成的构造的情况下,这3个构件之间各自的间隙产生差异。其结果,层叠起来的3个构件就以没有保持平行的状态接合。尤其是,该问题随着低矮化而变得显著。因此,在本实施方式中,间隙的上限设定成1.00μm,所以,能够将第1密封构件3、第2密封构件4、晶体振动板2这3个构件以保持平行的状态层叠接合,本实施方式能够应对低矮化。

此外,本实施方式中,第1密封构件3以及第2密封构件4使用了玻璃,但并不限定于此,也可以使用水晶。

另外,在本实施方式中,压电振动板使用了水晶,但并不限定于此,只要是压电材料,就也可以是其他材料,也可以是铌酸锂、钽酸锂等。

另外,在本实施方式中,作为接合材料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构成。

另外,在本实施方式中,振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421含有Ti(或Cr)和Au,但并不限定于此,也可以含有Cu(Cu单体かCu合金)。在该情况下,能够有助于缓和制造时(接合时加压等产生外力所导致的冲击时等)、使用时(落下等产生外力所导致的冲击时、软钎焊时等)的应力。也就是说,通过振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421含有Cu,机械强度得以提高。

另外,在基底PVD膜2511、2521、3211、4211使用了Cr的情况下,能够利用使基底PVD膜2511、2521、3211、4211含有Cu来抑制Cr向电极PVD膜2512、2522、3212、4212扩散。其结果,即使增厚使用了Cr的层,也能够抑制Cr向电极PVD膜2512、2522、3212、4212扩散,能够增厚使用了Cr的层,能够抑制制造偏差。实际上,即使将Cr的层设为0.2μm,也能够抑制Cr向电极PVD膜2512、2522、3212、4212扩散。

另外,在本实施方式中,第2密封构件4是由1张玻璃晶片成形而成的长方体的基板,但并不限定于此,也可以是由玻璃晶片成形而成的两个长方体。在该情况下,在1个长方体的基板上形成有密封侧第2接合图案421、第3贯通孔442以及另一连接端子432,利用该基板进行气密地密封,成为在另一个长方体的基板形成有第2贯通孔441和一连接端子431的结构。根据本结构,能够使一对外部端子(一连接端子431,另一连接端子432)完全分离,能够防止短路。另外,在不是利用玻璃晶片而是利用金属材料成形出两个长方体的第2密封构件4的情况下,而且,也无需形成第3贯通孔442,能够减少贯通孔的数量而有助于小型化。

另外,在本实施方式中,形成有如图1~7所示那样的第1引出电极223、第2引出电极224,但并不限定于此,也可以是,第1引出电极223、第2引出电极224的任意的位置的最上层使用Cr,而且,第1引出电极223、第2引出电极224与振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252之间存在间隙。尤其是,间隙优选设于振动侧密封部25上。通过设为这样的结构,在制造工序中在进行加热熔融接合之前,第1引出电极223、第2引出电极224与振动侧第1接合图案251,振动侧第2接合图案252没有电连接。其结果,能够在进行振动检查的检查工序中进行仅以激振电极(第1激振电极221、第2激振电极222)为对象的各种检查,振动检查的自由度增加。

-晶体振子的第2实施方式-

接着,对晶体振子的第2实施方式进行说明。此外,出于方便,对于与第1实施方式的晶体振子通用的构成,参照在第1实施方式中进行了说明的附图,标注相同附图标记来进行说明。

在本实施方式的晶体振子101中,在振动侧第1接合图案251与第1激振电极221连接、振动侧第2接合图案252与第2激振电极222连接的结构中,如图8所示,第2激振电极222与另一连接端子432重叠,而与一连接端子431不重叠。另外,如图1、3~6所示,此处制造成的晶体振子101的内部空间13位于偏向俯视观察左侧的位置。

另外,在第2密封构件4中形成有配置在内部空间13的外方的贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442),在内部空间13的内方没有形成贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)。

如上述那样,根据本实施方式,在夹层构造的晶体振子101中,即使是激振电极和外部端子重叠的结构(本实施方式中,第2激振电极222和另一连接端子432),也能够抑制寄生电容产生。

具体而言,振动侧第1接合图案251与第1激振电极221连接,振动侧第2接合图案252与第2激振电极222连接,第2激振电极222与另一连接端子432重叠,与一连接端子431不重叠,因此,即使与相对于第2激振电极222、第2激振电极222成为同极的另一连接端子432重叠,也不会产生寄生电容,而且,能够一边抑制第2激振电极222与相对于第2激振电极222成为异极的一连接端子431重叠而产生寄生电容、一边能够谋求夹层构造的晶体振子101的小型化。

另外,在第2密封构件4中形成有被配置在内部空间13的外方的贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442),因此,第2贯通孔441、第3贯通孔442的影响不会波及内部空间13,与第2贯通孔441、第3贯通孔442配置在内部空间13的内方的结构相比,能够避免因第2贯通孔441、第3贯通孔442产生的气密不良。

另外,在与本实施方式不同、将贯通孔配置在内部空间内的情况下,需要确保内部空间的气密,需要利用金属等填埋内部空间内的贯通孔的工序。相对于此,根据本实施方式,贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)形成在内部空间13的外方,因此,能够以与振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的图案形成相同的工序,进行配线图案的走线,能够抑制制造成本。

另外,内部空间13位于偏向俯视观察一端侧(在本实施方式中,俯视观察左侧)的位置,因此,易于在俯视观察另一端侧(在本实施方式中,俯视观察右侧)形成贯通孔(第2贯通孔441)、电极图案,能够容易地形成对配置在内部空间13的第1激振电极221以及第2 激振电极222造成影响的电极图案。而且,也能够容易地配置对内部空间13的气密地密封造成影响的贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)。

另外,在第1密封构件3上,形成有在全部位置设为同一宽度的密封侧第1接合图案321,在第2密封构件4上形成有在全部位置设为同一宽度的密封侧第2接合图案421,在第2密封构件4中形成有配置在内部空间13的外方的贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442),因此,能够抑制因图案的宽度不同而使接合材料11向图案的宽度较宽的图案流动这种情况,其结果,能够使第1密封构件3以及第2密封构件4相对于晶体振动板2接合的状态稳定。而且,在第2密封构件4中形成有被配置在内部空间13的外方的贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442),因此,贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)的影响不会波及内部空间13,与贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)配置在内部空间13的内方的结构相比,能够避免因贯通孔(第2贯通孔441、第3贯通孔442)产生的气密不良。

此外,本实施方式中,如图8所示,设为第2激振电极222与另一连接端子432重叠、而与一连接端子431不重叠的结构,但并不限定于此,也可以是图9所示的第2激振电极222与一连接端子431以及另一连接端子432之间的重叠关系。

具体而言,与上述的实施方式同样地,振动侧第1接合图案251与第1激振电极221直接连接,振动侧第2接合图案252与第2激振电极222直接连接。在该结构中,如图9所示,第2激振电极222与一连接端子431以及另一连接端子432重叠,在第2激振电极222中,相比于与另一连接端子432重叠的部分,与一连接端子431重叠的部分相对较小。

如上所述,根据图9所示的本实施的其他形态的晶体振子101,在夹层构造的晶体振子101中,即使是激振电极与外部端子重叠的结构,也能够抑制寄生电容产生。

具体而言,如图9所示,振动侧第1接合图案251与第1激振电 极221连接,振动侧第2接合图案252与第2激振电极222连接,第2激振电极222与一连接端子431以及另一连接端子432重叠,在第2激振电极222中,相比于与另一连接端子432重叠的部分,与一连接端子431重叠的部分相对较小,因此,即使第2激振电极222与相对于第2激振电极222成为同极的另一连接端子432重叠,也不会产生寄生电容,而且,能够谋求抑制了通过第2激振电极222与相对于第2激振电极222成为异极的一连接端子431重叠而产生的寄生电容的量的夹层构造的晶体振子101的小型化。

另外,如图9所示,振动侧第1接合图案251与第1激振电极221连接,振动侧第2接合图案252与第2激振电极222连接,第2激振电极222与一连接端子431以及另一连接端子432重叠,一连接端子431中的与第2激振电极222重叠的部分较小,因此,即使与相对于第2激振电极222成为同极的另一连接端子432重叠,也不会产生寄生电容,而且,能够谋求抑制了由于第2激振电极222与一连接端子431重叠而产生的寄生电容的量的夹层构造的晶体振子101的小型化。

-晶体振子的第3实施方式-

接着,对晶体振子的第3实施方式进行说明。此外,出于方便,对于与第1实施方式的晶体振子通用的构成,参照在第1实施方式中说明的附图,标注相同附图标记来进行说明。本实施方式的晶体振子101与电路基板61电连接,成为电路基板61中的振荡的源头,如图10所示,设有:晶体振动板2(本发明中所谓的压电振动板);第1密封构件3,其覆盖晶体振动板2的第1激振电极221(参照图4),对在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221进行气密地密封;第2密封构件4,其在该晶体振动板2的另一主面212覆盖晶体振动板2的第2激振电极222(参照图5),对与第1激振电极221成对地形成的第2激振电极222进行气密地密封。

在该晶体振子101中,晶体振动板2和第1密封构件3被接合,晶体振动板2和第2密封构件4被接合,从而构成夹层构造的封装12。 并且,第1密封构件3和第2密封构件4隔着晶体振动板2被接合,从而形成封装12的内部空间13,在该封装12的内部空间13中气密地密封有包括在晶体振动板2的两主面211、212上形成的第1激振电极221以及第2激振电极222的振动部23。此外,内部空间13如图10所示那样位于偏向封装12的俯视观察一端侧(俯视观察左侧)的位置。在该夹层构造的封装12设有功能部7,成为功能扩展型的晶体振子101。

本实施方式的晶体振子101是1.0mm×0.8mm的封装尺寸,谋求了小型化和低矮化。另外,随着小型化,在本封装12中,没有形成城垛结构,使用了贯通孔(参照第1贯通孔261、第2贯通孔441、第3贯通孔442)谋求了电极的导通。

接着,使用图2、4~6、10~12对上述的晶体振子101的各部分构成进行说明。此外,在此,对晶体振子101的构成构件没有接合的分别构成为单体的各构件进行说明。

如图4、5所示,晶体振动板2由作为压电材料的水晶的基板构成,其两主面(一主面211、另一主面212)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

另外,在晶体振动板2的两主面211、212(一主面211、另一主面212)上分别形成有一对(成对的)激振电极(第1激振电极221、第2激振电极222)。并且,在两主面211、212上以俯视观察(参照图4、5)包围一对第1激振电极221、第2激振电极222的方式形成两个缺口部24(贯通形状)而构成了振动部23。缺口部24由俯视观察下的凹形状体241(由从1个俯视观察下的长方形的两端分别沿着直角方向延伸出两个长方形而形成的3个俯视观察长方形构成的俯视观察体)和俯视观察下的长方形状体242构成,俯视观察凹形状体241与俯视观察长方形状体242之间成为供用于将第1激振电极221以及第2激振电极222向功能部7的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722;参照下述内容)引出的引出电极(第1引出电极223、第2引出电极224)配置的导通路径213。关于电极图案, 从第1激振电极221引出来的第1引出电极223借助振动侧第1接合图案251、从第2激振电极222引出来的第2引出电极224借助振动侧第2接合图案252,而与在第2密封构件4上形成的连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)电连接。并且,连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)与在功能部7上形成的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722)电连接。

在该晶体振动板2中,在沿着两主面211、212的振动部23的外方以包围振动部23的方式分别设有用于接合第1密封构件3和第2密封构件4的振动侧密封部25。振动侧密封部25如图4、5所示那样位于偏向两主面211、212的俯视观察左侧的位置。

在该晶体振动板2的一主面211的振动侧密封部25上形成有用于与第1密封构件3接合的振动侧第1接合图案251,第1激振电极221与振动侧第1接合图案251相连。另外,在晶体振动板2的另一主面212的振动侧密封部25上形成有用于与第2密封构件4接合的振动侧第2接合图案252,第2激振电极222与振动侧第2接合图案252相连。内部空间13形成在振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252这两者的内方(内侧)。

在晶体振动板2的一主面211上形成有用于使第1密封构件3接合的振动侧第1接合图案251,振动侧第1接合图案251由在一主面211上物理气相生长而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2512构成。另外,在晶体振动板2的另一主面212上形成有用于使第2密封构件4接合的振动侧第2接合图案252,振动侧第2接合图案252由在另一主面212上物理气相生长而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2522构成。此外,根据物理气相生长而形成的膜,与湿式镀敷的电解镀、非电解镀不同,能够使表面粗糙度消失并确保气密性,另外,能够使表面粗糙度消失而进行扩散接合。

如上所述,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252 由相同结构构成,是多个层层叠在两主面211、212的振动侧密封部25上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。这样,在振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252中,基底PVD膜2511、2521由单一的材料(Ti(或Cr))构成,电极PVD膜2512、2522由单一的材料(Au)构成,电极PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221和振动侧第1接合图案251具有同一厚度,第1激振电极221的表面(主面)和振动侧第1接合图案251的表面(主面)由同一金属构成,在晶体振动板2的另一主面212上形成的第2激振电极222和振动侧第2接合图案252具有同一厚度,第2激振电极222的表面(主面)和振动侧第2接合图案252的表面(主面)由同一金属构成。另外,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252是非Sn图案。此外,在同一主面上,是同一金属且同一厚度的结构,在对振动侧第1、2接合图案251、252和振动侧(第1激振电极221、第2激振电极222)进行了比较的情况下,只要最上层(至少露出着的面)的金属(电极PVD膜2512、2522等)相同,即使其基底金属(基底PVD膜2511、2521)的种类、厚度不同,也能够进行接合。另外,在振动侧第1接合图案251以及密封侧第2接合图案252中,电极PVD膜2512、2522分别成为俯视观察呈鳞片状体的表面。在此所谓的鳞片状体是指,被活化而微观上成为单片状体的金属像铺草席那样重叠而俯视观察时没有(或几乎没有)间隙的形态。

另外,如图4、5所示,在晶体振动板2中形成有第1贯通孔261,第1激振电极221相连的振动侧第1接合图案251经由第1贯通孔261向另一主面212侧引出。第1贯通孔261配置在内部空间13的外方,如图4所示那样位于偏向两主面211、212的俯视观察另一端侧(俯视观察右侧)的位置,第1贯通孔261没有形成在内部空间13的内方。在此所谓的内部空间13的内方不包括接合材料11之上,严格地是指接合材料11的内周面的内侧。

第1密封构件3使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图2、11所示,第1密封构件3是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第1密封构件3的另一主面312(与晶体振动板2接合的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第1密封构件3的另一主面312上设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第1密封部32。密封侧第1密封部32如图11所示那样位于偏向第1密封构件3的另一主面312的俯视观察左侧的位置。

在第1密封构件3的密封侧第1密封部32上形成有用于与晶体振动板2接合的密封侧第1接合图案321。密封侧第1接合图案321在第1密封构件3的密封侧第1密封部32上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第1接合图案321由在第1密封构件3上物理气相生长而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜3212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜3212使用了Au。另外,密封侧第1接合图案321是非Sn图案。具体而言,密封侧第1接合图案321是多个层层叠于另一主面312的密封侧第1密封部32上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,在密封侧第1接合图案321中,电极PVD膜3212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

第2密封构件4使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图6所示,第2密封构件4是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第2密封构件4的一主面411(与晶体振动板2接合的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第2密封构件4的一主面411上设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第2密封部42。密封侧第2密封部42如图6所示那样位于偏向第2密封构件4的一主面411的俯视观察左侧的位置。

另外,在第2密封构件4的另一主面412(不面对晶体振动板2 的靠外方的主面)上形成有能够与功能部(参照图13)电连接的一对连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)。此外,如下述那样,在功能部7上形成有与电路基板61直接接合的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722)。

一连接端子431借助振动侧第1接合图案251直接与第1激振电极221电连接,另一连接端子432借助振动侧第2接合图案252直接与第2激振电极222电连接。如图12所示那样一连接端子431配置在第2密封构件4的另一主面412的俯视观察长度方向一端侧的局部,另一连接端子432配置在另一端侧的角部。此外,在将功能部7设为后述的电感部74的情况下,如图18所示那样使一连接端子431沿着俯视观察长度方向的短边配置。这一对连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)由在另一主面412上物理气相生长而形成的基底PVD膜4311、4321和在基底PVD膜4311、4321上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4312、4322构成。另外,连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)的基底PVD膜4311、4321相对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211具有同样的厚度。

另外,在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上形成有用于使晶体振动板2接合的密封侧第2接合图案421。密封侧第2接合图案421在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第2接合图案421由在第2密封构件4上物理气相生长而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜4211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜4212使用了Au。另外,密封侧第2接合图案421是非Sn图案。具体而言,密封侧第2接合图案421是多个层层叠于另一主面412的密封侧第2密封部42上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另 外,在密封侧第2接合图案421中,电极PVD膜4212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

另外,如图6、10、12所示,在第2密封构件4中形成有两个贯通孔(第2贯通孔441和第3贯通孔442)。第2贯通孔441以及第3贯通孔442配置在内部空间13的外方,如图6、12所示那样第2贯通孔441位于偏向两主面(一主面411、另一主面412)的俯视观察右侧的位置,第3贯通孔442位于俯视观察左上侧,第2贯通孔441以及第3贯通孔442没有形成在内部空间13的内方。在此所谓的内部空间13的内方不包括接合材料11之上,严格地是指接合材料11的内周面的内侧。并且,与晶体振动板2的第1激振电极221相连的振动侧第1接合图案251和一连接端子431借助晶体振动板2的第1贯通孔261和第2贯通孔441导通。与晶体振动板2的第2激振电极222相连的振动侧第2接合图案252借助第3贯通孔442以及密封侧第2接合图案421与另一连接端子432导通。

在由上述结构构成的晶体振子101中,没有如现有技术那样另外使用粘接剂等接合专用材料,晶体振动板2和第1密封构件3以振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321重叠后的状态被扩散接合,晶体振动板2和第2密封构件4以振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421重叠后的状态被扩散接合,从而制造出夹层构造的封装12。该夹层构造的封装12成为能够流通的形态。此外,振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11,振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11。在本实施方式中,以常温进行了扩散接合。在此所谓的常温是指5℃~35℃。通过该常温扩散接合,具有下述效果(气体的产生抑制和接合良好),但这是比共晶钎焊料的融点即183℃低的值且是优选的例子。然而,仅凭常温扩散接合并不具有下述效果,在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合即可。尤其是,通过在200℃以上且小于230℃的温度下进行扩散接合,小于无Pb钎焊料的融点即230℃,而且,成 为Au的再结晶温度(200℃)以上,因此,能够使接合部分的不稳定区域稳定化。另外,在本实施方式中,不使用Au-Sn这样的接合专用材料,因此没有产生镀敷气体、粘合剂气体、金属气体等气体。因而,能够设为Au的再结晶温度以上。

另外,在此处制造成的封装12中,如上所述,通过扩散接合,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被接合,但在该接合以外,也可以是,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被加压扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被加压扩散接合。在该情况下,通过加压,易于确保接合部位(能够使接合面积实质上增加),不使用高温加热,还能够良好地进行仅基于扩散接合的接合。

另外,在此处制造成的封装12中,第1密封构件3与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙,第2密封构件4与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙。也就是说,第1密封构件3与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封构件4与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具体而言,在本实施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作为比较,在使用了Sn的以往的金属糊剂密封材料中,成为5μm~20μm。

另外,在此处制造成的封装12中,如图2、4~6、10~12所示,内部空间13位于偏向俯视观察左侧的位置。另外,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321(参照图11)与在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421(图6参照)在俯视观察时不重叠。具体而言,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大。此外,在本实施方式中,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大,但并不限定于此,也可以是密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域比密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域大。然而,在第2密封构件4上形成有一连接端子431、另一连接端子432, 因此,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大,容易进行配线图案的走线(导通路径的确保),而且,能够增多配线图案的走线区域(导通确保区域)。

另外,与在晶体振动板2上形成的振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252相比,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321、以及在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421的宽度相对较宽。

本实施方式中,针对上述那样制造成的封装12,设有形成有与电路基板61直接接合的外部端子的功能部7(参照图13),成为各种用途的晶体振子101(功能扩展型的晶体振子101)。具体而言,第2密封构件4和功能部7以连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)和内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712)重叠后的状态被扩散接合而制造出功能扩展型的晶体振子101。并且,如图10所示,功能扩展型的晶体振子101使用流动性导电接合材料62与电路基板61直接接合并且电连接。此外,在此处制造成的功能扩展型的晶体振子101中,第2密封构件4与功能部7之间具有1.00μm以下的间隙(具体而言,在本实施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作为比较,在使用了Sn的以往的金属糊剂密封材料中,成为5μm~20μm。

如图13所示,在功能部7的一主面701(面对振动部23的内方的主面)形成有与在第2密封构件4上形成的连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)直接接合并与第2密封构件4电连接的内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712)、和后述的与元件电连接的内部电极端子(第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)。第1内部电极端子711与一连接端子431直接电连接,第2内部电极端子712与另一连接端子432直接电连接。这些内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)由在一主面701上物理气相生长而形成的基底PVD膜7111、7121、7131、7141和在基底PVD 膜7111、7121、7131、7141上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜7112、7122、7132、7142构成。另外,内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)的基底PVD膜7111、7121、7131、7141相对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421以及连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211、4311、4321具有同等的厚度。

另外,如图14所示,在功能部7的另一主面702(不面对振动部23的靠外方的主面)上形成有与电路基板61直接接合并且电连接的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)。外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)借助功能部用贯通孔703与内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)直接电连接。这些外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)由在另一主面702上物理气相生长而形成的基底PVD膜7211、7221、7231、7241和在基底PVD膜7211、7221、7231、7241上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜7212、7222、7232、7242构成。另外,相对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421以及连接端子(一连接端子431、另一连接端子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外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)的基底PVD膜7211、7221、7231、7241的厚度相对较厚。

另外,上述的封装12中的密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251扩散接合而成的接合图案的厚度与密封侧第2接合图案 421和振动侧第2接合图案252扩散接合而成的接合图案的厚度相同,不同于与外部电连接的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)的厚度,外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)的厚度比其他图案的厚度厚。

图13、14所示的功能部7设有测温元件部73。在此所谓的测温元件部73可使用热敏电阻、二极管等。测温元件部73借助第3内部电极端子713以及第4内部电极端子714电连接。根据该功能部7,在从前的小型的晶体振子101中无法设置测温元件,但根据本结构,即使是小型化后的晶体振子101,也能够设置测温元件。

此外,如上所述,图13、14所示的功能部7设有测温元件部73,但功能部7并不限定于设有测温元件部73,只要具有任意功能、并形成有外部端子,功能部7的形态就没有限定。例如,也可以是图15~17所示那样的功能部7。此外,即使是图15~17所示的任一功能部,外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)也与内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)直接电连接。

图15所示的功能部7设有具有加热器元件的加热器部77来替代图13的测温元件部73。在图示例中,加热器部77设为在内部电极端子之间波浪形的形状,但并不限于该形状,也可以是在一主面701的大致整个面上的方形形状。

图16、17所示的功能部7使用了冲击吸收用的环氧基板。在该情况下,能够用作车载搭载用压电振动器件,即使是冲击环境严格的条件下,环氧基板也吸收冲击,冲击的影响不会波及振动部23。此外,也可以在图16、17所示的环氧基板设有图13所示的测温元件部73、图15所示的加热器部77、后述的图19、20所示的电感部74。

图19、20所示的功能部7设有L元件的电感部74。电感部74 是使用L元件用贯通孔741而将薄膜的导电图案卷绕于基板而成的。根据该功能部7,能够使随着晶体振子101的小型化而降低的容量增加。

此外,在功能部7为电感部74的情况下,为了避免设于另一主面702的电感部74与电路基板61之间的接触,优选图20、21所示那样在功能部7之下设置用于避免电感部74与电路基板61之间的接触的功能部7。也就是说,优选使功能部7层叠(参照图23)。

此外,如上所述,图20、21所示的功能部7设有电感部74,但在功能部7中,并不限于设有电感部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的形态就没有限定。例如,也可以是图13~17所示那样的功能部7。此外,即使是图13~17所示的任一功能部7,外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)也与内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)直接电连接。

如上述那样,根据本实施方式的晶体振子101,连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)在第2密封构件4上形成,因此,能够应对具有电感部74(L元件)的晶体振子101、具有测温元件部73(测温元件)的晶体振子101、具有加热器部77(加热器元件)的晶体振子101、车载用X’tal的晶体振子101等各种用途。

另外,根据本实施方式,无法使流动性导电接合材料62(无Pb钎焊料、导电性粘接剂等)直接与连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)接合。其原因在于,连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)的基底PVD膜4311、4321是物理气相生长而较薄地形成的,适合于扩散接合,但不适合于以高温加热为必要条件的接合(钎焊接合等)。因此,在本实施方式中,无法使连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)直接借助流动性导电接合材料62与作为外部构件的电路基板61接合。

根据上述理由,不会使流动性导电接合材料62直接与连接端子 (一连接端子431、另一连接端子432)接合,因此,根据本实施方式,连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)不会侵入流动性导电接合材料62。因此,不考虑连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)侵入流动性导电接合材料62的量就能够将连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)较薄地形成,其结果,能够谋求晶体振子101的低矮化。

另外,根据本实施方式,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合,在第2密封构件4中,在不面对晶体振动板2的另一主面412上形成有用于与功能部7扩散接合的连接端子(一连接端子431、另一连接端子432),因此,晶体振动板2、第1密封构件3以及第2激振电极222不通过高温加热来接合,不会由于接合时的高温加热引起连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)的劣化。

另外,功能部7与第2密封构件4扩散接合,外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724)形成在功能部7,因此,能够在将晶体振动板2搭载于电路基板61时隔着功能部7,其结果,能够防止由于电路基板61的材质和晶体振子101的构成材质的热膨胀系数差而引起不良情况(例如、接合钎焊料的裂纹断线等),晶体振子101的可靠性极其提高。也就是说,即使是在将晶体振子101接合到当前的电路基板61即环氧玻璃基板上的情况下,也不产生由于电路基板61的材质与晶体振子101的构成材质的热膨胀系数差而产生的不良情况(接合钎焊料的裂纹断线等问题)。

另外,根据本实施方式,晶体振子101的封装的高度不产生偏差。例如,在与本实施方式不同、使用了密封构件(本实施方式中所谓的第1密封构件3、第2密封构件4)与晶体振动板2和功能部7之间的间隙大于1μm的Sn接合材料那样的金属糊剂密封材料的情况下,在将金属糊剂密封材料形成在图案(振动侧第1接合图案251、振动 侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421)上时的高度产生偏差。另外,在接合后,也由于所形成的图案(振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421)的热容量分布,没有成为均匀的间隙(本实施方式中所谓的第1密封构件3与晶体振动板2之间的间隙、本实施方式中所谓的第2密封构件4与晶体振动板2之间的间隙、本实施方式中所谓的第2密封构件4与功能部7之间的间隙)。因此,例如,在现有技术中,在第1密封构件、第2密封构件、压电振动板3个构件层叠而成的构造的情况下,这3个构件之间各自的间隙产生差异。其结果,层叠起来的3个构件就以没有保持平行的状态接合。尤其是,该问题随着低矮化而变得显著。相对于此,在本实施方式中,间隙的上限设定成1.00μm,因此,在封装12中,第1密封构件3、第2密封构件4、晶体振动板2这3个构件(而且,根据功能扩展型的晶体振子101,第1密封构件3、第2密封构件4、晶体振动板2、功能部7这4个构件或4个以上的构件)能够以保持平行的状态层叠接合,本实施方式能够应对低矮化。

此外,在本实施方式中,第1密封构件3以及第2密封构件4使用了玻璃,但并不限定于此,也可以使用水晶。

另外,在本实施方式中,第2密封构件4与功能部7接合,但并不限定于此,也可以是第1密封构件3与功能部7接合。

另外,在本实施方式中,压电振动板使用了水晶,但并不限定于此,只要是压电材料,就也可以是其他材料,也可以是铌酸锂、钽酸锂等。

另外,在本实施方式中,作为接合材料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构成。

另外,在本实施方式中,在全部的贯通孔中,在贯通孔的内壁面形成有导电膜,但并不限定于此,也可以利用导电材料填埋贯通孔。

另外,在本实施方式中,振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421 含有Ti(或Cr)和Au,但并不限定于此,也可以含有Cu(Cu单体或Cu合金)。在该情况下,能够有助于缓和制造时(接合时、加压等产生外力所造成的冲击时等)、使用时(落下等产生外力所造成的冲击时、软钎焊时等)的应力。也就是说,振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421含有Cu,从而机械强度得以提高。

另外,在基底PVD膜2511、2521、3211、4211使用了Cr的情况下,能够利用基底PVD膜2511、2521、3211、4211含有Cu来抑制Cr相电极PVD膜2512、2522、3212、4212扩散。其结果,即使增厚使用了Cr的层,也能够抑制Cr向电极PVD膜2512、2522、3212、4212扩散,能够增厚使用了Cr的层,能够抑制制造偏差。实际上,即使将Cr的层设为0.2μm,也能够抑制Cr向电极PVD膜2512、2522、3212、4212扩散。

另外,在本实施方式中,第2密封构件4是由1张玻璃晶片成形而成的长方体的基板,但并不限定于此,也可以是由玻璃晶片成形而成的两个长方体。在该情况下,成为如下结构:在1个长方体的基板上形成密封侧第2接合图案421、第3贯通孔442以及另一连接端子432,利用该基板进行气密地密封,在另一个长方体的基板形成第2贯通孔441和一连接端子431。根据本结构,能够使一对连接端子(一连接端子431、另一连接端子432)完全分离,能够防止短路。另外,在不是由玻璃晶片而是由金属材料成形出两个长方体的第2密封构件4的情况下,而且,也无需形成第3贯通孔442,能够减少贯通孔的数量而有助于小型化。

另外,在本实施方式中,形成有图2、4~6、10~12所示那样的第1引出电极223、第2引出电极224,但并不限定于此,也可以是,第1引出电极223、第2引出电极224的任意的位置的最上层使用Cr,而且,第1引出电极223、第2引出电极224与振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252之间存在间隙。尤其是,间隙优选设于振动侧密封部25上。通过设为这样的结构,在制造工序中进行加 热熔融接合之前,第1引出电极223、第2引出电极224、振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252没有电连接。其结果,能够在进行振动检查的检查工序中进行仅以激振电极(第1激振电极221、第2激振电极222)为对象的各种检查,振动检查的自由度增加。

此外,图16、17所示的功能部7也可以使用环氧玻璃基板。在使用环氧玻璃基板的情况下,在形成在环氧玻璃基板上的电极中,难以进行在之前实施方式中说明的扩散接合,因此,由Au凸块形成电极。若由Au凸块形成电极,则功能部7(环氧玻璃基板)与电路基板61能够进行钎焊接合。接合所使用的安装钎焊料与环氧玻璃基板之间的热膨胀系数差较小,因此,能够抑制安装时的钎焊料裂纹的产生。因而,能够形成可靠性较高的压电振动器件,因此,能够用于车载搭载用。此外,在环氧玻璃基板上也可以设有图13所示的测温元件部73、图15所示的加热器部77、图19、20所示的电感部74。

另外,本发明也可以是下述那样的水晶振荡器(参照图24)。以下,对将本发明适用于作为进行压电振动的压电振动器件的水晶振荡器的两个实施方式进行说明。此外,出于方便,对于与上述的晶体振子101通用的构成标注同一附图标记。另外,由通用的构成产生的作用效果也与图1所示的晶体振子101是同样,在以下的说明中省略。

-水晶振荡器的第1实施方式-

如图24所示,在本实施方式的水晶振荡器102中设有:晶体振动板2(本发明中所谓的压电振动板);第1密封构件3,其覆盖晶体振动板2的第1激振电极221(参照图27),对在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221进行气密地密封;第2密封构件4,其在该晶体振动板2的另一主面212覆盖晶体振动板2的第2激振电极222(参照图28),对与第1激振电极221成对地形成的第2激振电极222进行气密地密封;除了压电振动元件以外的电子元器件(在本实施方式中,是IC5),其搭载于第1密封构件。

在该水晶振荡器102中,晶体振动板2和第1密封构件3被接合、晶体振动板2和第2密封构件4被接合而构成夹层构造的封装12。

并且,通过使第1密封构件3与第2密封构件4隔着晶体振动板2接合,形成封装12的内部空间13,在该封装12的内部空间13内气密地密封有包括在晶体振动板2的两主面211、212形成的第1激振电极221以及第2激振电极222在内的振动部23。此外,内部空间13如图24所示那样位于偏向封装12的俯视观察一端侧(俯视观察左侧)的位置。

本实施方式的水晶振荡器102是1.2mm×1.0mm的封装尺寸,谋求了小型化和低矮化。另外,随着小型化,在本封装12中没有形成城垛结构,而是使用贯通孔(第4贯通孔262~第18贯通孔446)来谋求了电极的导通。

接着,使用图24~30对上述的水晶振荡器102的各部分构成进行说明。此外,在此,对晶体振动板2、第1密封构件3以及第2密封构件4没有接合的分别构成为单体的各构件进行说明。

如图27、28所示,晶体振动板2由作为压电材料的水晶构成,其两主面(一主面211、另一主面212)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

另外,在晶体振动板2的两主面211、212(一主面211、另一主面212)形成有一对(成对的)激振电极(第1激振电极221、第2激振电极222)。并且,在两主面211、212上以包围一对第1激振电极221、第2激振电极222的方式形成两个缺口部24(贯通形状)而构成了振动部23。缺口部24由俯视观察下的凹形状体241(由从1个俯视观察下的长方形的两端分别沿着与长方形的长度方向呈直角的方向延伸出两个长方形而形成的3个俯视观察长方形构成的俯视观察体)和俯视观察下的长方形状体242构成,俯视观察凹形状体241与俯视观察长方形状体242之间成为配置用于将第1激振电极221以及第2激振电极222向外部端子(参照下述内容)引出的引出电极(第1引出电极223、第2引出电极224)的导通路径213。关于电极图案,从第1激振电极221引出来的第1引出电极223借助振动侧第1接合图案251、从第2激振电极222引出来的第2引出电极224借助振动 侧第2接合图案252,而与在第1密封构件3上形成的电极图案33电连接。

在该晶体振动板2中,在沿着两主面211、212的振动部23的外方,以包围振动部23的方式分别设有用于接合第1密封构件3和第2密封构件4的振动侧密封部25。振动侧密封部25如图27、28所示那样位于偏向两主面211、212的俯视观察左侧的位置。

在该晶体振动板2的一主面211的振动侧密封部25上形成有用于使第1密封构件3接合的振动侧第1接合图案251,第1激振电极221与振动侧第1接合图案251相连。振动侧第1接合图案251由在一主面211上物理气相生长而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2512构成。另外,在晶体振动板2的另一主面212的振动侧密封部25上形成有用于使第2密封构件4接合的振动侧第2接合图案252,第2激振电极222与振动侧第2接合图案252相连。振动侧第2接合图案252由在另一主面212上物理气相生长而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2522构成。内部空间13形成在振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252这两者的内方(内侧)。

振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252由同一结构构成,是多个层层叠于两主面211、212的振动侧密封部25上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。这样,在振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252中,基底PVD膜2511、2521由单一的材料(Ti(或Cr))构成,电极PVD膜2512、2522由单一的材料(Au)构成,电极PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221和振动侧第1接合图案251具有相同厚度,第1激振电极221的表面(主面)和振动侧第1接合图案251的表面(主面)由同一金属构成,在晶体振动板2的另一主面212上形成的第2激振电极222和振动侧第2接合图案252具有同一厚度, 第2激振电极222的表面(主面)和振动侧第2接合图案252的表面(主面)由同一金属构成。另外,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252是非Sn图案。此外,在同一主面上,是同一金属且同一厚度的结构,在对振动侧第1、2接合图案251、252和振动侧(第1激振电极221、第2激振电极222)进行了比较的情况下,只要最上层(至少露出着的面)的金属(电极PVD膜2512、2522等)相同,则即使其基底金属(基底PVD膜2511、2521)的种类、厚度不同,也能够进行接合。另外,在振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252中,电极PVD膜2512、2522分别成为俯视观察呈鳞片状体的表面。在此所谓的鳞片状体是指,被活化而微观上成为单片状体的金属像铺草席那样重叠、俯视观察时没有(或几乎没有)间隙的形态。

另外,如图27、28所示,在晶体振动板2中形成有贯通孔(第4贯通孔262、第5贯通孔263、第6贯通孔264、第7贯通孔265、第8贯通孔266),与第2激振电极222相连的振动侧第2接合图案252经由第4贯通孔262向一主面211侧引出。另外,第5贯通孔263是与第1密封构件3的第10贯通孔342以及第2密封构件4的第15贯通孔443相连的贯通孔,是用于将IC5与第1连接端子433导通的导通路径。另外,第6贯通孔264是与第1密封构件3的第11贯通孔343以及第2密封构件的第16贯通孔444相连的贯通孔,是用于将IC5与第2连接端子434导通的导通路径。另外,第7贯通孔265是与第1密封构件3的第12贯通孔344以及第2密封构件4的第17贯通孔445相连的贯通孔,是用于将IC5与第3连接端子435导通的导通路径。另外,第8贯通孔266是与第1密封构件3的第13贯通孔345以及第2密封构件4的第18贯通孔446相连的贯通孔,是用于将IC5与第4连接端子436导通的导通路径。这些第4贯通孔262、第5贯通孔263、第6贯通孔264、第7贯通孔265、第8贯通孔266形成于内部空间13的外方。另外,第4贯通孔262、第5贯通孔263、第6贯通孔264、第7贯通孔265、第8贯通孔266没有形成在内部空间 13的内方。在此所谓的内部空间13的内方不包括接合材料11之上,严格地是指接合材料11的内周面的内侧。

第1密封构件3使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图25、26所示,第1密封构件3是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第1密封构件3的另一主面312(与晶体振动板2接合的面)和一主面311(用于搭载IC5的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第1密封构件3的另一主面312上设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第1密封部32。密封侧第1密封部32如图26所示那样位于偏向第1密封构件3的另一主面312的俯视观察左侧的位置。

在第1密封构件3的密封侧第1密封部32上形成有用于与晶体振动板2接合的密封侧第1接合图案321。密封侧第1接合图案321在第1密封构件3的密封侧第1密封部32上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第1接合图案321由在第1密封构件3上物理气相生长而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜3212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜3212使用了Au。另外,密封侧第1接合图案321是非Sn图案。具体而言,密封侧第1接合图案321是多个层层叠在另一主面312的密封侧第1密封部32上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,在密封侧第1接合图案321中,电极PVD膜3212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

另外,在第1密封构件3的一主面311上形成有包括用于搭载作为振荡电路元件的IC5的搭载焊盘的6个电极图案33。这些6个电极图案33分别独立地被引导于第9贯通孔341、第10贯通孔342、第11贯通孔343、第12贯通孔344、第13贯通孔345、第14贯通孔346。此外,第10贯通孔342、第11贯通孔343、第12贯通孔344、第13贯通孔345是用于谋求振荡器用导通的贯通孔,第9贯通孔341(用 于谋求第2激振电极222的导通的贯通孔)、第14贯通孔346(用于谋求第1激振电极221的导通的贯通孔)是用于谋求晶体振动板2用导通的贯通孔。

第2密封构件4使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图29、30所示,第2密封构件4是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第2密封构件4的一主面411(与晶体振动板2接合的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第2密封构件4的一主面411上设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第2密封部42。密封侧第2密封部42如图29所示那样位于偏向第2密封构件4的一主面411的俯视观察左侧的位置。

另外,在第2密封构件4的另一主面412(不面对晶体振动板2的靠外方的主面)上设有与外部电连接的4个外部端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)。第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436分别位于4个角部。这些外部端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)由在另一主面412上物理气相生长而形成的基底PVD膜4331、4341、4351、4361和在基底PVD膜4331、4341、4351、4361上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4332、4342、4352、4362构成。另外,对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211的厚度而言,外部端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)的基底PVD膜4331、4341、4351、4361的厚度相对较厚。

另外,在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上形成有用于与晶体振动板2接合的密封侧第2接合图案421。密封侧第2接合图案421在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第2接合图案421由在第2密封构件4上物理气相生长而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜4211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜4212使用了Au。另外,密封侧第2接合图案421是非Sn图案。具体而言,密封侧第2接合图案421是多个层层叠于一主面411的密封侧第2密封部42上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,在密封侧第2接合图案421中,电极PVD膜4212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

另外,如图24、29、30所示,在第2密封构件4中形成有4个贯通孔(第15贯通孔443、第16贯通孔444、第17贯通孔445、第18贯通孔446)。这些第15贯通孔443、第16贯通孔444、第17贯通孔445、第18贯通孔446配置在内部空间13的外方,第15贯通孔443、第16贯通孔444、第17贯通孔445、第18贯通孔446没有形成在内部空间13的内方。

在由上述结构构成的水晶振荡器102中,没有如现有技术那样另外使用接合专用材料,晶体振动板2和第1密封构件3以振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321重叠后的状态被扩散接合,晶体振动板2和第2密封构件4以振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421重叠后的状态被扩散接合,从而制造出图24所示的夹层构造的封装12。此外,振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11,振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11。在本实施方式中,以常温(5℃~35℃)进行了扩散接合。然而,并不只限定于常温扩散接合,只要在常温以上且小于230℃的温度下进行扩散接合即可。尤其是,通过在200℃以上且小于230℃的温度下进行扩散接合,小于无Pb钎焊料的融点即230℃,而且成为Au的再结晶温度(200℃)以上,因此,能够使接合部分的不稳定区域稳定化。另外,在本实施方式中,没有使用Au -Sn这样的接合专用材料,因此,没有产生镀敷气体、粘合剂气体、金属气体等。因而,能够设为Au的再结晶温度以上。

另外,在此处制造成的封装12中,如上所述,通过扩散接合,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被接合,除了该接合以外,也可以是,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被加压扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被加压扩散接合。在该情况下,通过加压,易于确保接合部位(能够使接合面积实质上增加),不使用高温加热就还能够良好地进行仅基于扩散接合的接合。

另外,在此处制造成的封装12中,第1密封构件3与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙,第2密封构件4与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙。也就是说,第1密封构件3与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封构件4与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具体而言,在本实施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作为比较,在使用了Sn的以往的金属糊剂密封材料中,成为5μm~20μm。

另外,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合而成的接合图案的厚度与密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合而成的接合图案的厚度相同,不同于与外部电连接的外部端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)的厚度。

另外,在此处制造成的封装12中,如图24所示,内部空间13位于偏向俯视观察左侧的位置。另外,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321和在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421在俯视观察时不重叠。具体而言,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大。此外,在本实施方式中,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大,但并不限定于此, 也可以是,密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域比密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域大。然而,在第2密封构件上形成有外部端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436),因此,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大。因而,配线图案的走线(导通路径的确保)变得容易,而且,能够增多配线图案的走线区域(导通确保区域)。

另外,与在晶体振动板2上形成的振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252相比,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321、以及在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421的宽度相对较宽。

另外,在本实施方式中,可以没有将用于设置IC5的空间设置于晶体振动板2,能够进行封装的低矮化。另外,仅通过改变在第1密封构件3的一主面上形成的IC5用的图案就能够应对任意的振荡条件。另外,能够在IC5的背面作标记,即使是在第1密封构件3使用了透明材料的情况下,无需作特殊标记。另外,在现有技术中,在第1密封构件3、晶体振动板2等设置凹部,必须将所述振荡电路元件安装于所述凹部,因此,压电振动器件的外形必须大于振荡电路元件的外形。然而,根据本实施方式,在第1密封构件3中,在一主面311上设有IC5,另一主面312与晶体振动板2的一主面211接合,因此,能够使IC5的尺寸和水晶振荡器102的尺寸相同,有利于小型化以及低矮化。

如上所述,根据本实施方式的水晶振荡器102,与上述的夹层构造的晶体振子101同样地,没有气体的产生,而且能够低矮化、小型化。而且,对于与上述的夹层构造的晶体振子101同样的构成,具有同样的作用效果。

另外,与在晶体振动板2上形成的振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252相比,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321、以及在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图 案421的宽度相对较宽。

此外,本发明只要不脱离其精神、主旨或主要特征,就能够以其他各种形式实施。因此,上述的实施方式在所有方面只是单纯的例示,并不进行限定性解释。本发明的保护范围由权利要求书表示,说明书正文没有任何约束。而且,属于权利要求书的等同范围的变形、变更全部属于本发明的范围内。

例如,在上述的本实施方式的水晶振荡器102中,将外部端子设为第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436这4个端子,但并不限定于此,也能够将本发明适用外部端子为6个端子、8个端子这样的任意端子。

-水晶振荡器的第2实施方式-

接着,对水晶振荡器的第2实施方式进行说明。此外,出于方便,对于与第1实施方式的水晶振荡器通用的构成,参照在第1实施方式中进行了说明的附图,标注同一附图标记来进行说明。本实施方式的水晶振荡器102与电路基板61电连接,成为电路基板61中的振荡的源头,如图31所示,设有:晶体振动板2(本发明中所谓的压电振动板);第1密封构件3,其覆盖晶体振动板2的第1激振电极221(参照图27),对在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221进行气密地密封;第2密封构件4,其在该晶体振动板2的另一主面212覆盖晶体振动板2的第2激振电极222(参照图28),对与第1激振电极221成对地形成的第2激振电极222进行气密地密封;搭载于第1密封构件的除了压电振动元件以外的电子元器件(在本实施方式中,IC5)。

在该水晶振荡器102中,晶体振动板2和第1密封构件3被接合、晶体振动板2和第2密封构件4被接合而构成夹层构造的封装12。并且,第1密封构件3和第2密封构件4隔着晶体振动板2被接合,从而形成封装12的内部空间13,在该封装12的内部空间13气密地密封有包括在晶体振动板2的两主面211、212上形成的第1激振电极221以及第2激振电极222的振动部23。此外,内部空间13如图31 所示那样位于偏向封装12的俯视观察一端侧(俯视观察左侧)的位置。在该夹层构造的封装12中设有功能部7,成为功能扩展型的水晶振荡器102。

本实施方式的水晶振荡器102是1.2mm×1.0mm的封装尺寸,谋求了小型的低矮化。另外,随着小型化,在本封装12中,没有形成城垛结构,而是使用贯通孔(第4贯通孔262~第18贯通孔446)来谋求了电极的导通。

接着,使用图25~29、31、32对上述的水晶振荡器102的各部分构成进行说明。此外,在此,对水晶振荡器102的构成构件没有接合的分别构成为单体的各构件进行说明。

如图27、28所示,晶体振动板2由作为压电材料的水晶的基板构成,其两主面(一主面211、另一主面212)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

另外,在晶体振动板2的两主面211、212(一主面211、另一主面212)上分别形成有一对(成对的)激振电极(第1激振电极221、第2激振电极222)。并且,在两主面211、212上以包围一对第1激振电极221、第2激振电极222的方式形成有两个缺口部24(贯通形状)而构成了振动部23。缺口部24由俯视观察下的凹形状体241(由从1个俯视观察长方形的两端分别沿着与长方形的长度方向呈直角的方向延伸出两个长方形而形成的3个俯视观察下的长方形构成的俯视观察体)和俯视观察下的长方形状体242构成,俯视观察凹形状体241与俯视观察长方形状体242之间成为供用于将第1激振电极221以及第2激振电极222向功能部7的外部端子引出的引出电极(第1引出电极223、第2引出电极224)配置的导通路径213。关于电极图案,从第1激振电极221引出来的第1引出电极223借助振动侧第1接合图案251、从第2激振电极222引出来的第2引出电极224借助振动侧第2接合图案252,而与在第1密封构件3上形成的电极图案33电连接。

在该晶体振动板2中,在沿着两主面211、212的振动部23的外 方,以包围振动部23的方式分别形成有用于接合第1密封构件3和第2密封构件4的振动侧密封部25。振动侧密封部25如图27、28所示那样位于偏向两主面211、212的俯视观察左侧的位置。

在该晶体振动板2的一主面211的振动侧密封部25上形成有用于与第1密封构件3接合的振动侧第1接合图案251,第1激振电极221与振动侧第1接合图案251相连。振动侧第1接合图案251由在一主面211上物理气相生长而形成的基底PVD膜2511和在基底PVD膜2511上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2512构成。另外,在晶体振动板2的另一主面212的振动侧密封部25上形成有用于与第2密封构件4接合的振动侧第2接合图案252,第2激振电极222与振动侧第2接合图案252相连。振动侧第2接合图案252由在另一主面212上物理气相生长而形成的基底PVD膜2521和在基底PVD膜2521上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜2522构成。此外,物理的气相成长是干式镀敷之一,与湿式镀敷的电解镀、非电解镀不同,表面粗糙度消失,能够确保气密性,另外,能够表面粗糙度消失而进行扩散接合。内部空间13形成在振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252这两者的内方(内侧)。

如上所述,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252由相同结构构成,是多个层层叠在两主面211、212的振动侧密封部25上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。这样,在振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252中,基底PVD膜2511、2521由单一的材料(Ti(或Cr))构成,电极PVD膜2512、2522由单一的材料(Au)构成,电极PVD膜2512、2522的厚度比基底PVD膜2511、2521的厚度厚。另外,在晶体振动板2的一主面211上形成的第1激振电极221和振动侧第1接合图案251具有同一厚度,第1激振电极221的表面(主面)和振动侧第1接合图案251的表面(主面)由同一金属构成,在晶体振动板2的另一主面212上形成的第2激振电极222和振动侧第2接合图案252具有同一厚度,第2激振电极222的表面(主面)和振动侧第2接合图 案252的表面(主面)由同一金属构成。另外,振动侧第1接合图案251和振动侧第2接合图案252是非Sn图案。此外,在同一主面上,是同一金属且同一厚度的结构,在对振动侧第1、2接合图案251、252和振动侧(第1激振电极221、第2激振电极222)进行了比较的情况下,只要最上层(至少露出的面)的金属(电极PVD膜2512、2522等)相同,则即使其基底金属(基底PVD膜2511、2521)的种类、厚度不同,也能够进行接合。另外,在振动侧第1接合图案251以及密封侧第2接合图案421中,电极PVD膜2512、2522分别成为俯视观察呈鳞片状体的表面。在此所谓的鳞片状体是指,被活化而微观上成为单片状体的金属像铺草席那样重叠、俯视观察时没有(或几乎没有)间隙的形态。

另外,如图27、28所示,在晶体振动板2中形成有贯通孔(第4贯通孔262、第5贯通孔263、第6贯通孔264、第7贯通孔265、第8贯通孔266),与第2激振电极222相连的振动侧第2接合图案252经由第4贯通孔262向一主面211侧引出。另外,第5贯通孔263是与第1密封构件3的第10贯通孔342以及第2密封构件4的第15贯通孔443相连的贯通孔,是用于使IC5借助第1连接端子433以及第1内部电极端子711与第1外部电极端子721导通的导通路径。另外,第6贯通孔264是与第1密封构件3的第11贯通孔343以及第2密封构件的第16贯通孔444相连的贯通孔,是用于使IC5借助第2连接端子434以及第2内部电极端子712与第2外部电极端子722导通的导通路径。另外,第7贯通孔265是与第1密封构件3的第12贯通孔344以及第2密封构件的第17贯通孔445相连的贯通孔,是用于使IC5借助第3连接端子435以及第3内部电极端子713与第3外部电极端子723导通的导通路径。另外,第8贯通孔266是与第1密封构件3的第13贯通孔345以及第2密封构件的第18贯通孔446相连的贯通孔,是使IC5借助第4连接端子436以及第4内部电极端子714与第4外部电极端子724导通的导通路径。这些第4贯通孔262、第5贯通孔263、第6贯通孔264、第7贯通孔265、第8贯通孔266 形成在内部空间13的外方。另外,第4贯通孔262、第5贯通孔263、第6贯通孔264、第7贯通孔265、第8贯通孔266没有形成在内部空间13的内方。在此所谓的内部空间13的内方不包括接合材料11之上,严格地是指接合材料11的内周面的内侧。

第1密封构件3使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图25、26所示,第1密封构件3是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第1密封构件3的另一主面312(与晶体振动板2接合的面)和一主面311(搭载IC5的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第1密封构件3的另一主面312上设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第1密封部32。密封侧第1密封部32如图26所示那样位于偏向第1密封构件3的另一主面312的俯视观察左侧的位置。

在第1密封构件3的密封侧第1密封部32形成有用于与晶体振动板2接合的密封侧第1接合图案321。密封侧第1接合图案321在第1密封构件3的密封侧第1密封部32上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第1接合图案321由在第1密封构件3上物理气相生长而形成的基底PVD膜3211和在基底PVD膜3211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜3212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜3211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜3212使用了Au。另外,密封侧第1接合图案321是非Sn图案。具体而言,密封侧第1接合图案321是多个层层叠于另一主面312的密封侧第1密封部32上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,密封侧第1接合图案321中,电极PVD膜3212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

另外,在第1密封构件3的一主面311上形成有包括用于搭载作为振荡电路元件的IC5的搭载焊盘的6个电极图案33。这6个电极图案33被分别独立地引导于第9贯通孔341、第10贯通孔342、第11贯通孔343、第12贯通孔344、第13贯通孔345、第14贯通孔346。此外,第10贯通孔342、第11贯通孔343、第12贯通孔344、第13 贯通孔345是用于谋求振荡器用导通的贯通孔,第9贯通孔341(用于谋求第2激振电极222的导通的贯通孔)、第14贯通孔346(用于谋求第1激振电极221的导通的贯通孔)是用于谋求晶体振动板2用导通的贯通孔。

第2密封构件4使用了弯曲刚度(惯性矩×杨氏模量)是1000[N·mm2]以下的材料。具体而言,如图29、32所示,第2密封构件4是由1张玻璃晶片形成的长方体的基板,该第2密封构件4的一主面411(与晶体振动板2接合的面)成形(镜面加工)成平坦平滑面。

在该第2密封构件4的一主面411设有用于与晶体振动板2接合的密封侧第2密封部42。密封侧第2密封部42如图29所示那样位于偏向第2密封构件4的一主面411的俯视观察左侧的位置。

另外,在第2密封构件4的另一主面412(不面对晶体振动板2的靠外方的主面)上形成有能够与形成有直接接合于电路基板61的外部端子的功能部(参照图33、34)电连接的4个连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)。第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436分别形成在4个角部。这些连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)由在另一主面412上物理气相生长而形成的基底PVD膜4331、4341、4351、4361和在基底PVD膜4331、4341、4351、4361上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4332、4342、4352、4362构成。另外,连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)的基底PVD膜4331、4341、4351、4361具有与上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321以及密封侧第2接合图案421各自的基底PVD膜2511、2521、3211、4211同样的厚度。

另外,在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上形成有用于与晶体振动板2接合的密封侧第2接合图案421。密封侧第2接合图 案421在第2密封构件4的密封侧第2密封部42上的全部位置设为同一宽度。

该密封侧第2接合图案421由在第2密封构件4上物理气相生长而形成的基底PVD膜4211和在基底PVD膜4211上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜4212构成。此外,在本实施方式中,基底PVD膜4211使用了Ti(或Cr),电极PVD膜4212使用了Au。另外,密封侧第2接合图案421是非Sn图案。具体而言,密封侧第2接合图案421是多个层层叠于一主面411的密封侧第2密封部42上而构成的,从其最下层侧起蒸镀形成有Ti层(或Cr层)和Au层。另外,密封侧第2接合图案421中,电极PVD膜4212成为俯视观察呈鳞片状体的表面。

另外,如图31~33所示,在第2密封构件4中形成有4个贯通孔(第15贯通孔443、第16贯通孔444、第17贯通孔445、第18贯通孔446)。这些第15贯通孔443、第16贯通孔444、第17贯通孔445、第18贯通孔446配置在内部空间13的外方,第15贯通孔443、第16贯通孔444、第17贯通孔445、第18贯通孔446没有形成在内部空间13的内方。

在由上述结构构成的水晶振荡器102中,不使用现有技术那样的另外的接合专用材料,晶体振动板2和第1密封构件3以振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321重叠后的状态被扩散接合,晶体振动板2和第2密封构件4以振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421重叠后的状态被扩散接合,从而制造出图31所示的夹层构造的封装12。此外,振动侧第1接合图案251以及密封侧第1接合图案321自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11,振动侧第2接合图案252以及密封侧第2接合图案421自身成为在扩散接合后所生成的接合材料11。在本实施方式中,以常温(5℃~35℃)进行了扩散接合。然而,并不只限定于常温扩散接合,只要是在常温以上且小于230℃的温度下被扩散接合即可。尤其是,通过在200℃以上且小于230℃的温度下扩散接合,小于无Pb钎焊料的融点的 230℃,而且,成为Au的再结晶温度(200℃)以上,因此,能够使接合部分的不稳定区域稳定化。另外,在本实施方式中,没有使用Au-Sn这样的接合专用材料,因此,没有产生镀敷气体、粘合剂气体、金属气体等。因而,能够设为Au的再结晶温度以上。

另外,在此处制造成的封装12中,如上所述,通过扩散接合,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被接合,但除了该接合以外,也可以是,密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被加压扩散接合,密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被加压扩散接合。在该情况下,通过加压,易于确保接合部位(能够使接合面积实质上增加),不使用高温加热,还能够良好地进行仅基于扩散接合的接合。

另外,在此处制造成的封装12中,第1密封构件3与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙,第2密封构件4与晶体振动板2之间具有1.00μm以下的间隙。也就是说,第1密封构件3与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下,第2密封构件4与晶体振动板2之间的接合材料11的厚度是1.00μm以下(具体而言,在本实施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作为比较,在使用了Sn的以往的金属糊剂密封材料中,是5μm~20μm。

另外,在此处制造成的封装12中,如图31所示,内部空间13位于偏向俯视观察左侧的位置。另外,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321和在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421在俯视观察时不重叠。具体而言,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域宽。此外,在本实施方式中,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大,但并不限定于此,也可以是,密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域比密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域大。然而,在第2密封构件上形成有连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、 第4连接端子436),因此,密封侧第1接合图案321内的俯视观察区域变得比密封侧第2接合图案421内的俯视观察区域大。因而,容易进行配线图案的走线(导通路径的确保),而且,能够较多地采用配线图案的走线区域(导通确保区域)。

另外,与在晶体振动板2上形成的振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252相比,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321、以及在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421的宽度相对较宽。

另外,在本实施方式中,也可以不将用于设置IC5的空间设于晶体振动板2,能够进行封装的低矮化。另外,仅改变在第1密封构件3的一主面311上形成的IC5用的图案,就能够应对任意的振荡条件。另外,能够在IC5的背面作标记,即使是第1密封构件3使用了透明材料的情况下,也无需作特殊标记。另外,在现有技术中,在第1密封构件3、晶体振动板2等上设有凹部,必须将IC5安装于凹部,因此,压电振动器件的外形必须大于IC5的外形。然而,根据本实施方式,在第1密封构件3中,在一主面311设有IC5,另一主面312与晶体振动板2的一主面211接合,因此,能够使IC5的尺寸和水晶振荡器102的尺寸相同,有利于小型化以及低矮化。

另外,与在晶体振动板2上形成的振动侧第1接合图案251以及振动侧第2接合图案252相比,在第1密封构件3上形成的密封侧第1接合图案321、以及在第2密封构件4上形成的密封侧第2接合图案421的宽度相对较宽。

在本实施方式中,针对如上述那样制造成的封装12设有形成有与电路基板61直接接合的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726)的功能部7(参照图33、34),搭载于功能部7的元件成为各种用途的水晶振荡器102(功能扩展型的水晶振荡器102)。具体而言,第2密封构件4和功能部7以连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子 435、第4连接端子436)以及内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)重叠后的状态被扩散接合而制造成功能扩展型的水晶振荡器102。并且,如图31所示,功能扩展型的水晶振荡器102使用流动性导电接合材料62与电路基板61直接接合,因此,晶体振子101、IC5、搭载于功能部7的元件分别与电路基板61电连接。此外,在此处制造成的功能扩展型的水晶振荡器102中,第2密封构件4与功能部7之间具有1.00μm以下的间隙(具体而言,在本实施方式的Au-Au接合中,是0.15μm~1.00μm)。此外,作为比较,在使用了Sn的以往的金属糊剂密封材料中,间隙是5μm~20μm。

如图33所示,功能部7的一主面701(面对振动部23的内方的主面)与在第2密封构件4上形成的连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)直接接合,形成有与第2密封构件4电连接的内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714)、将元件(例如、加热器元件、调温元件、L元件等)连接的第5内部电极端子715以及第6内部电极端子716。第1内部电极端子711与第1连接端子433直接电连接,第2内部电极端子712与第2连接端子434直接电连接,第3内部电极端子713与第3连接端子435直接电连接,第4内部电极端子714与第4连接端子436直接电连接。这些内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714、第5内部电极端子715、第6内部电极端子716)由在一主面701上物理气相生长而形成的基底PVD膜7111、7121、7131、7141、7151、7161和在基底PVD膜7111、7121、7131、7141、7151、7161上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜7112、7122、7132、7142、7152、7162构成。另外,内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714、第5内部电极端子715、第6内部电极端子716)的基底PVD膜7111、7121、 7131、7141、7151、7161相对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421以及连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子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,如图34所示,在功能部7的另一主面702(不面对振动部23的靠外方的主面)上,形成有与电路基板61直接接合的同时电连接的6个外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726)。第1外部电极端子721借助功能部用贯通孔703与第1内部电极端子711直接电连接,第2外部电极端子722借助功能部用贯通孔703与第2内部电极端子712直接电连接,第3外部电极端子723借助功能部用贯通孔703与第3内部电极端子713直接电连接,第4外部电极端子724借助功能部用贯通孔703与第4内部电极端子714直接电连接,第5外部电极端子725借助功能部用贯通孔703与第5内部电极端子715直接电连接,第6外部电极端子726借助功能部用贯通孔703与第6内部电极端子716直接电连接。这些6个外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726)由在另一主面702上物理气相生长而形成的基底PVD膜7211、7221、7231、7241、7251、7261和在基底PVD膜7211、7221、7231、7241、7251、7261上物理气相生长而层叠形成的电极PVD膜7212、7222、7232、7242、7252、7262构成。另外,相对于上述的振动侧第1接合图案251、振动侧第2接合图案252、密封侧第1接合图案321、密封侧第2接合图案421、连接端子(第1连接端子433、第2连接端子434、第3连接端子435、第4连接端子436)以及内部电极端子(第1内部电极端子711、第2内部电极端子712、第3内部电极端子713、第4内部电极端子714、第5内部电极端子715、第6内部电极端子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外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726)的基底PVD膜7211、7221、7231、7241、7251、7261相对较厚。

另外,上述的封装12中的密封侧第1接合图案321和振动侧第1接合图案251被扩散接合而成接合图案的厚度,与密封侧第2接合图案421和振动侧第2接合图案252被扩散接合而成的接合图案的厚度相同,不同于与外部电连接的外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726)的厚度,外部端子(第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726)的厚度比其他图案的厚度厚。

图33、34所示的功能部7是设有具备加热器元件的加热器部77的功能部。加热器部77是在功能部7的一主面701上形成波浪形的电极膜而成的,加热器部77的电极膜的一端与第5内部电极端子715电连接,加热器部77的电极膜的另一端与第6内部电极端子716电连接。根据该功能部7,能够具有TCXO与OCXO的中间特性。此外,本实施方式的加热器部77是在内部电极端子之间波浪形的形状,但并不限于该形状,也可以是在一主面701的大致整个面上的方形形状。

此外,如上所述,图33、34所示的功能部7是设有具备加热器元件的加热器部77的功能部,但功能部7并不限定于设有加热器部77的功能部,只要具备任意功能并形成有外部端子,功能部7的形态就没有限定。例如、即使是设有上述那样的测温元件部73的功能部(参照图13)、设有L元件的电感部74的功能部(参照图19、20)、功能部7的基板是环氧基板、玻璃基板,也具有同样的作用效果。另外,在水晶振荡器102中,功能部7的基板也可以是陶瓷基板,在该情况下,在借助流动性导电接合材料62将功能扩展型的水晶振荡器 102与电路基板61接合时,能够确认流动性导电接合材料62的蔓延。

此外,在上述的本实施方式的水晶振荡器102中,将外部端子设为第1外部电极端子721、第2外部电极端子722、第3外部电极端子723、第4外部电极端子724、第5外部电极端子725、第6外部电极端子726这6个端子,但并不限定于此,也能够将本发明适用于外部端子为4个端子、8个端子这样的任意端子。

而且,作为其他具体例,如图35、36所示,也可以是,6个外部电极端子765形成在功能部7的另一主面702上,功能部7的一主面701与封装12接合,而且,与封装12邻接地接合有任意的电子元器件8。也可以电子元器件8使用热敏电阻,并追加温度补偿电路。另外,也可以是,电子元器件8使用由第1密封构件3、第2密封构件4以及晶体振动板2构成的封装12,并使用多个定时器件。在该情况下,能够在1个基板(功能部7)上搭载多个封装12,其结果,如图29所示,能够谋求Vcc的外部电极端子765和GND的外部电极端子765的通用化,能够谋求高密度安装。

如上所述,根据本实施方式的水晶振荡器102,具有与上述的夹层构造的晶体振子101同样的作用效果。也就是说,根据本实施方式的水晶振荡器102,能够应对VCXO、SPXO、TCXO、OCXO等各种用途。这样,能够设为VCXO、SPXO、TCXO、OCXO等具有任意功能的水晶振荡器102,因此,能够提高水晶振荡器102的功能的自由度。

另外,在第1密封构件3的一主面311设有IC5,在另一主面312形成有密封侧第1接合图案321,因此,不在一主面311形成密封侧第1接合图案321,能够使从IC5走线形成的振荡电路图案的图案化简易化,其结果,能够搭载各种特性的IC5。另外,能够使IC5以及振荡电路图案的走线简易化,因此,有助于低矮化。尤其是,在以往的封装型的构造中,需要必须大于振荡电路元件的俯视观察尺寸的封装,但根据本实施方式,能够设为与IC5的尺寸同等的俯视观察尺寸,也能够小型化。另外,仅进行振荡电路图案的图案化变更,就能够搭 载各种特性的IC5,即使是在进行应对各种用途的多品种的生产的情况下,也能够使晶体振动板2和第2密封构件4通用化,有助于削减制造成本。

另外,第1密封构件3、第2密封构件4、以及晶体振动板2使用了透明构件,因此,通常无法作标记,但在第1密封构件3的一主面311设有IC5,因此,能够使用IC5来作标记。

此外,本发明只要不脱离其精神、主旨或主要特征,就能够以其他各种形式实施。因此,上述的实施方式在所有方面只是单纯的例示,并不进行限定性解释。本发明的保护范围由权利要求书表示,说明书正文没有任何约束。而且,属于权利要求书的等同范围的变形、变更全部属于本发明的范围内。

例如,如上所述,在两个本实施方式中,使用了夹层构造的压电振动器件,但并不限定于夹层构造的压电振动器件,也能够适用于由对压电振动板自身进行气密地密封的盖和基座构成的封装构造的压电振动器件。

该申请要求于2013年12月20日在日本提出申请的特愿2013-264219号、于2013年12月24日在日本提出申请的特愿2013-265924号、于2014年1月21日在日本提出申请的特愿2014-008801号的优先权。通过在本文中提及它们的内容,将其全部的内容编入本申请。

本发明适合于压电振动板的基板的材料使用了水晶的水晶振动器件(晶体振子、水晶振荡器等)。

附图标记的说明

101 晶体振子

102 水晶振荡器

11 接合材料

12 封装

13 内部空间

2 晶体振动板

211 一主面

212 另一主面

213 导通路径

221 第1激振电极

222 第2激振电极

223 第1引出电极

224 第2引出电极

23 振动部

24 缺口部

241 俯视观察凹形状体

242 俯视观察长方形状体

25 振动侧密封部

251 振动侧第1接合图案

2511 基底PVD膜

2512 电极PVD膜

252 振动侧第2接合图案

2521 基底PVD膜

2522 电极PVD膜

261 第1贯通孔

262 第4贯通孔

263 第5贯通孔

264 第6贯通孔

265 第7贯通孔

266 第8贯通孔

3 第1密封构件

311 一主面

312 另一主面

32 密封侧第1密封部

321 密封侧第1接合图案

3211 基底PVD膜

3212 电极PVD膜

33 电极图案

341 第9贯通孔

342 第10贯通孔

343 第11贯通孔

344 第12贯通孔

345 第13贯通孔

346 第14贯通孔

4 第2密封构件

411 一主面

412 另一主面

42 密封侧第2密封部

421 密封侧第2接合图案

4211 基底PVD膜

4212 电极PVD膜

431 一连接端子

4311 基底PVD膜

4312 电极PVD膜

432 另一连接端子

4321 基底PVD膜

4322 电极PVD膜

433 第1连接端子

4331 基底PVD膜

4332 电极PVD膜

434 第2连接端子

4341 基底PVD膜

4342 电极PVD膜

435 第3连接端子

4351 基底PVD膜

4352 电极PVD膜

436 第4连接端子

4361 基底PVD膜

4362 电极PVD膜

441 第2贯通孔

442 第3贯通孔

443 第15贯通孔

444 第16贯通孔

445 第17贯通孔

446 第18贯通孔

5 IC

61 电路基板

62 流动性导电接合材料

7 功能部

701 一主面

702 另一主面

703 功能部用贯通孔

711 第1内部电极端子

7111 基底PVD膜

7112 电极PVD膜

712 第2内部电极端子

7121 基底PVD膜

7122 电极PVD膜

713 第3内部电极端子

7131 基底PVD膜

7132 电极PVD膜

714 第4内部电极端子

7141 基底PVD膜

7142 电极PVD膜

715 第5内部电极端子

7151 基底PVD膜

7152 电极PVD膜

716 第6内部电极端子

7161 基底PVD膜

7162 电极PVD膜

721 第1外部电极端子

7211 基底PVD膜

7212 电极PVD膜

722 第2外部电极端子

7221 基底PVD膜

7222 电极PVD膜

723 第3外部电极端子

7231 基底PVD膜

7232 电极PVD膜

724 第4外部电极端子

7241 基底PVD膜

7242 电极PVD膜

725 第5外部电极端子

7251 基底PVD膜

7252 电极PVD膜

726 第6外部电极端子

7261 基底PVD膜

7262 电极PVD膜

73 测温元件部

74 电感部

741 L元件用贯通孔

765 外部电极端子

77 加热器部

8 电子元器件

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