压电元件的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种压电元件，包括：压电振动片、盖体部、及基体部。所述压电振动片具有：振动部；包围振动部的框部；设置在所述振动部的激振电极；及设置在所述框部、且与所述激振电极电连接的引出电极。盖体部接合于压电振动片的表面。基体部接合于压电振动片的背面，且具有与引出电极电连接的外部电极。所述框部是：在所述框部的表面及背面中的至少一方、且与引出电极相对应的外周缘部分，设置着能够形成钝态的金属层。
【专利说明】压电元件
[0001]交叉引用
[0002]本发明主张在日本专利局申请的日本专利申请号为2013-047714，申请日为2013年3月11日的优先权，藉由参照将全部内容编入至本发明中。
【技术领域】
[0003]本揭不涉及一种压电兀件(piezoelectric device)。
【背景技术】
[0004]作为压电元件，经由接合材料将盖体部接合于水晶振动片等压电振动片的表面(一主面)，并且同样地经由接合材料将基体部接合于背面(另一主面)这一类型已为人所知。该类型中所使用的压电振动片包括:以规定的振动数进行振动的振动部；以包围振动部的方式而形成的框部；以及将振动部及框部予以连结的连结部。而且，在压电振动片的振动部的表面及背面分别形成着激振电极，从各激振电极到框部为止分别形成着引出电极。并且,该引出电极电连接于基体部的外部电极。
[0005]例如，日本专利特开2010-200118号公报中公开了一种压电元件，其盖体部及基体部夹着压电振动片，所述压电振动片包括从激振电极引出到框部的引出电极。而且，该压电振动片中具备的引出电极形成到框部的最外周为止。即便在将盖体部或基体部接合于压电振动片的状态(也就是作为压电元件而完成的状态)下，也成为引出电极的侧面露出在外部的状态。
[0006]日本专利特开2010-200118号公报所示的压电元件是:引出电极的侧面露出在外部。因此，成为暴露于外部气体的状态。有时引出电极中所使用的金属会因大气中的水分而腐蚀(溶解)。由于该腐蚀，盖体部或基体部对压电振动片的接合强度下降。结果是，有着盖体部或基体部从压电振动片剥离等、导致压电元件的破损的可能。而且，一般来说，压电元件的内部空间(保持振动部的空间)内是由真空等规定环境而形成。然而，外部气体会经由腐蚀的引出电极进入到内部空间，从而有引起振动数的变动或激振电极的破损等、导致压电元件的可靠性降低的可能。
[0007]因此，需要有一种压电元件，不容易受到上述缺点的影响。
【发明内容】
[0008]本揭示的压电元件包括:压电振动片、盖体部、及基体部。所述压电振动片具有:振动部；包围振动部的框部；设置在所述振动部的激振电极；及设置在所述框部、且与所述激振电极电连接的引出电极。盖体部接合于压电振动片的表面。基体部接合于压电振动片的背面，且具有与引出电极电连接的外部电极。所述框部是:在所述框部的表面及背面中的至少一方、且与引出电极相对应的外周缘部分，设置着能够形成钝态的金属层。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1A表不第一实施方式的压电兀件的剖面图。
[0010]图1B是从表面侧观察的压电振动片的表面的平面图。
[0011]图1C是从表面侧观察的压电振动片的背面的平面图。
[0012]图2是第一实施方式的压电元件的分解立体图。
[0013]图3A表示第二实施方式的压电元件的剖面图。
[0014]图3B是从表面侧观察的压电振动片的表面的平面图。
[0015]图3C是从表面侧观察的压电振动片的背面的平面图。
[0016]图4A表不第三实施方式的压电兀件的剖面图。
[0017]图4B是从表面侧观察的压电振动片的表面的平面图。
[0018]图4C是从表面侧观察的压电振动片的背面的平面图。
[0019]图5A表不第四实施方式的压电兀件的剖面图。
[0020]图5B是从表面侧观察的压电振动片的表面的平面图。
[0021]图5C是从表面侧观察的压电振动片的背面的平面图。
[0022]图6A表不第五实施方式的压电兀件的剖面图。
[0023]图6B是从表面侧观察的压电振动片的表面的平面图。
[0024]图6C是从表面侧观察的压电振动片的背面的平面图。
[0025]图7A表示第六实施方式的压电元件的剖面图。
[0026]图7B是从表面侧观察的压电振动片的表面的平面图。
[0027]图7C是从表面侧观察的压电振动片的背面的平面图。
[0028][符号的说明]
[0029]100、200、300、400、500、600:压电元件
[0030]100a、200a、300a、400a、500a、600a:侧面
[0031]110:盖体部
[0032]111、121:凹部
[0033]112、122:接合面
[0034]120:基体部
[0035]123:连接电极(连接配线)
[0036]124:外部电极
[0037]125:凹陷部电极(连接配线)
[0038]126:凹陷部(切口部)
[0039]130、230、330、430、530、630:压电振动片
[0040]131:振动部
[0041]131a:振动部的表面(+Y侧的面)
[0042]131b:振动部的背面(-Y侧的面)
[0043]131c:振动部的+Z侧的端面
[0044]131d:一部分区域
[0045]131e:振动部的-X侧的端面
[0046]132:框部
[0047]132a:表面
[0048]132b:背面
[0049]132c:框部的内侧的侧面
[0050]132d:相向区域
[0051]133:连结部
[0052]133a:连结部的表面(+Y侧的面)
[0053]133b:连结部的背面(-Y侧的面)
[0054]133c:连结部的+Z侧的端面
[0055]134a、134b:激振电极
[0056]135a、135b、235a、235b、335a、335b、435a、435b、535a、535b、635a、635b:引出电极
[0057]136:贯通孔
[0058]137、138、237、238、337、338、437、438、637、638:外周缘部分
[0059]137a、237a、337a、437a:表侧区域
[0060]137b,237b,337b,437b:背侧区域
[0061]140:空腔
[0062]141、142:接合材料
[0063]151、152、251、252、351、352、451、452、551、552、651、652:金属层
[0064]253、254:内侧部分
[0065]335c、335d:外侧端面
[0066]537,538:区域(外周缘部分)
[0067]W1:W2、W3:宽度
[0068]X、Y、Z:轴
【具体实施方式】
[0069]以下，一边参照附图，一边对实施方式的压电元件进行说明。但是，本揭示并不限定为以下说明的内容。而且，以下的实施方式中，在附图中为了说明实施方式，将一部分放大或加强地进行记载等而适当地变更比例尺来表现。而且，在除图1Α、图3Α、图4Α、图5Α、图6Α、及图7Α等剖面图之外的附图中，附影线部分表示导电性的膜。
[0070]<第一实施方式>
[0071]如图1A及图2所示，压电元件100包括:盖体部110、基体部120、以及压电振动片130。另外，图1A表示沿着图2的IA-1A剖面的构成。以下的说明中，将压电元件100的长边方向设为X轴方向，压电兀件100的高度方向设为Y轴方向，与X轴方向及Y轴方向垂直的方向设为Z轴方向来进行说明。
[0072]压电振动片130、盖体部110及基体部120中，使用例如AT切割的水晶材料。AT切割为如下的加工方法，即，具有在广温度范围内获得稳定的频率特性等优点。AT切割是:在作为人工水晶的3个结晶轴的电轴、机械轴及光学轴中，相对于光学轴、以绕结晶轴倾斜35° 15'的角度进行切割。
[0073]压电振动片130包括:以规定的振动数进行振动的振动部131 ;包围振动部131的框部132 ;以及将振动部131与框部132予以连结的连结部133。在振动部131的表面(+Y侧的面)131a及背面(-Y侧的面)131b，分别形成着激振电极134a、激振电极134b。从激振电极134a、激振电极134b开始，经由连结部133的表面(+Y侧的面)133a及背面(-Y侧的面)133b，到框部132的表面132a及背面132b分别形成着引出电极135a、引出电极135b。在振动部131与框部132之间且除连结部133外的部分，形成着沿Y轴方向贯通压电振动片130的贯通孔136。
[0074]基体部120如图1A及图2所示形成为矩形的板状。基体部120包括:形成在表面(+Y侧的面)的凹部121 ;包围凹部121的接合面122 ;以及设置在接合面122的4个角部中、成为对角的2个角部的连接电极123。接合面122是经由接合材料142，而接合于压电振动片130的框部132的背面132b。
[0075]在基体部120的背面(-Y侧的面)，分别设置着作为一对安装端子的外部电极124。在基体部120的4个角部的侧面形成着凹陷部(castellat1n)(切口部)126。在4个凹陷部126中的设置着连接电极123的2个凹陷部126中，分别形成着凹陷部电极125。凹陷部电极125将连接电极123与外部电极124进行电连接。2个连接电极123中的其中一个与压电振动片130的引出电极135a电连接。连接电极123中的另一个与压电振动片130的引出电极135b电连接。
[0076]盖体部110如图1A及图2所示形成为矩形的板状。盖体部110包括:形成在背面(-Y侧的面)的凹部111 ;以及包围凹部111的接合面112。接合面112是经由接合材料141，而接合于压电振动片130的框部132的表面132a。
[0077]这样，压电元件100在压电振动片130的表面侧配置着盖体部110，在背面侧配置着基体部120。在压电元件100的内部，由盖体部110的凹部111及基体部120的凹部121，而形成着空腔140。空腔140中配置着压电振动片130的振动部131。空腔140是由配置在盖体部110的接合面112与框部132的表面132a之间的接合材料141、及配置在基体部120的接合面122与框部132的背面132b之间的接合材料142而密封。空腔140是设定为:例如真空环境或氮气或氩气等惰性气体环境等。
[0078]而且，在将基体部120接合于压电振动片130时，形成于框部132的引出电极135a、引出电极135b分别与形成于基体部120的2个连接电极123电连接。因此，各个激振电极134a、激振电极134b经由连接电极123及凹陷部电极125而与各个外部电极124电连接。连接电极123及凹陷部电极125为将激振电极134a、激振电极134b与外部电极124予以连接的连接配线。
[0079]形成于压电振动片130的各电极成为具有如下两层的两层结构，即，形成于构成压电振动片130的水晶片的表面的第一金属层、与形成于该第一金属层的表面的第二金属层。第一金属层具有提高各电极对构成压电振动片130的水晶片的密接性的作用。第一金属层例如是使用钨酸镍(NiW)等而形成。另外，作为第一金属层，除使用钨酸镍以外，也可使用包含镍(Ni)的其他合金(例如镍与钛(Ti)的合金、或镍与铜(Cu)的合金等)，还可使用镍单体。而且，所述第一金属层除第一实施方式以外，也可应用于后述的其他第二实施方式?第六实施方式。第二金属层具有确保导电性且保护电极的作用，例如使用金(Au)等而形成。金(Au)的化学性稳定，因而可保护各电极以免受腐蚀等。
[0080]而且，引出电极135a如图1B所示，在与激振电极134a电连接的状态下，在压电振动片130的表面形成于靠近+Z侧及-X侧的矩形的区域(图1B中为左下的区域)。在该区域中，也包含贯通孔136的一部分。该引出电极135a从激振电极134a以带状引出，跨越振动部131的表面131a的一部分、连结部133的表面133a的一部分、框部132的表面132a的一部分而形成。
[0081]进而，引出电极135a也分别形成在振动部131中的+Z侧的端面131c的一部分区域131d、振动部131中的-X侧的端面131e、连结部133中的+Z侧的端面133c、以及框部132的内侧的侧面132c中的与一部分区域131d及端面131e相向的相向区域132d。而且，引出电极135a也形成在框部132的背面132b的一部分区域(参照图1C)。设置在框部132的表面132a及背面132b的引出电极135a经由一部分区域131d等而电连接。另外，引出电极135a中，设置于框部132的表面132a等的区域、与设置于背面132b的区域，除从激振电极134a延伸的带状部分外，在从Y方向观察时大致重叠。而且，该引出电极135a不与设置于压电振动片130的背面的激振电极134b及引出电极135b电连接。
[0082]另一方面，引出电极135b如图1C所示，在与激振电极134b电连接的状态下，在压电振动片130的背面形成于-Z侧的区域(图1C中为上侧的区域)。该引出电极135b跨越振动部131的背面131b的一部分、连结部133的背面133b的一部分、以及框部132的背面132b的一部分。
[0083]此外，引出电极135b从激振电极134b的-X侧的边朝向_X方向而形成为带状，且以沿着框部132从-Z方向而向+X方向、并继续向+Z方向折返的方式形成。引出电极135b仅形成于压电振动片130的背面，而未形成于表面。另外，如所述那样，该引出电极135b不与激振电极134a及引出电极135a电连接。
[0084]而且，如图1B及图1C所示，引出电极135a、引出电极135b分别在表面132a及背面132b跨越框部132的宽度W1、宽度W2、宽度W3的大致整体而形成。宽度Wl在框部132中的-X侧的部分由X方向的长度表示，宽度W2在框部132中的+Z侧的部分由Z方向的长度表示，宽度W3在-Z侧的部分由Z方向的长度表示。由于如所述那样使用广区域，所以由引出电极135a、引出电极135b引起的电阻的上升得到抑制，从而压电振动片130的晶体阻抗(crystal impedance)值的上升得到抑制。
[0085]在压电振动片130的外周缘，如图1A所示，在框部132的表面132a及背面132b与引出电极135a、引出电极135b之间，分别由例如铬(Cr)等可形成钝态的金属材料而形成着金属层151、金属层152。作为构成金属层151、金属层152的金属材料,除铬(Cr)之外，可使用例如铝(Al)或钛(Ti)、或它们的合金等。
[0086]金属层151是形成于框部132的表面132a及背面132b中的、与引出电极135a相对应的外周缘部分137。金属层151形成于外周缘部分137的优点为如下所示。金属层151中使用的铬的电阻值比金等大，此外还具有向钨酸镍或金扩散的性质。因此，如果例如铬形成于激振电极134a或引出电极135a、引出电极135b的整个下表面，则作为电极整体的电阻值会增大，从而会导致晶体阻抗(crystal impedance, Cl)值的上升。另一方面，铬仅形成于外周缘部分137，由此可减少铬的使用量，从而可避免电极整体的电阻值增大而防止Cl的劣化。
[0087]外周缘部分137具有:表侧区域137a与背侧区域137b。如图1B所示，在表侧区域137a包含:沿着表面132a中-X侧的边而向+Z方向延伸至角部为止的带状的区域；以及从该角部沿着+Z侧的边而向+X方向延伸至中途为止的带状的区域。而且，如图1C所示，在背侧区域137b包含:沿着背面132b中-X侧的边而向+Z方向延伸至角部为止的带状的区域；以及从该角部沿着+Z侧的边而向+X方向延伸的带状的区域。另外，表侧区域137a与背侧区域137b是以从Y方向观察时重叠的方式而配置。
[0088]金属层152是形成于框部132的背面132b中的、与引出电极135b相对应的外周缘部分138。该外周缘部分138包含:沿着背面132b中-X侧的边而向-Z方向延伸至角部为止的带状的区域；从该角部沿着-Z侧的边而向+X方向延伸至角部为止的带状的区域；以及从该角部沿着+X侧端边而向+Z方向延伸至中途为止的带状的区域。这样，金属层151、金属层152配置在框部132的外周缘部分137、外周缘部分138，因此，如例如图1A所示，端面连同引出电极135a、引出电极135b而一起露出在压电元件100的侧面100a。
[0089]金属层151、金属层152与引出电极135a、引出电极135b在外周缘部分137、外周缘部分138积层，因而，构成金属层151、金属层152的金属原子(例，铬原子)的一部分随时间的经过，而向引出电极135a、引出电极135b的内部扩散(尤其向第一金属层的NiW中扩散)。然后，扩散至引出电极135a、引出电极135b的内部的金属原子的一部分因到达压电元件100的侧面10a而与外部气体接触，从而形成氧化被膜。由此，成为在引出电极135a、引出电极135b的外侧的端面，产生阻碍腐蚀作用等的氧化被膜的状态、也就是形成钝态的状态，引出电极135a、引出电极135b的端面(尤其NiW等第一金属层的端面)由钝态而被覆，从而不与外部气体接触。
[0090]如以上那样，根据第一实施方式，形成于引出电极135a、引出电极135b的外周缘部分137、外周缘部分138的金属层151、金属层152，在引出电极135a、引出电极135b的端面形成钝态，因而，引出电极135a、引出电极135b (尤其NiW等第一金属层)的腐蚀等得到抑制。由此，防止盖体部110或基体部120的接合不良等压电元件100的破损，并且维持接合部分的密封，因而可保持空腔140内的环境，且确保压电元件100的动作可靠性。
[0091]然后，对所述那样构成的压电元件100的制造方法进行说明。
[0092]在制造压电振动片130的情况下，进行了:从例如对人工水晶进行AT切割制作而成的晶片(wafer)，切割出各个压电振动片130的多倒角。此时，为了使构成压电振动片130的振动部131具备所需的频率特性，而调整晶片的厚度。该厚度调整例如可通过对晶片中包含振动部131的区域进行蚀刻等来进行。然后，利用光刻(photolithography)法及蚀刻，在晶片形成振动部131、框部132及连结部133。
[0093]然后，对振动部131、框部132及连结部133，形成激振电极134a、激振电极134b、引出电极135a、引出电极135b、金属层151、金属层152。首先，在框部132的表面132a及背面132b形成铬(Cr)层，并以利用光刻法形成金属层151、金属层152的方式而图案化。然后，在振动部131、框部132及连结部133例如形成导电性膜后，以利用光刻法在表面侧及背面侧分别形成导电性膜的方式而图案化。作为该导电性膜，设为如下的两层构造，即，在下层侧配置由钨酸镍(NiW)形成的第一金属层，在上层侧配置着由金(Au)形成的第二金属层。该导电性膜例如利用蒸镀或者溅射而从晶片的表面及背面侧形成。另外，因预先在晶片上形成着沟槽或切口等，所以，例如在连结部133的侧面等也形成着导电性膜。
[0094]在压电振动片130的制造的同时，也制造盖体部110及基体部120。就所述盖体部110及基体部120而言，也与压电振动片130同样地进行从各个晶片切割出各个盖体部及基体部的多倒角。在盖体部110，在晶片的背面利用光刻法及蚀刻形成着凹部111。在基体部120，在晶片的表面利用光刻法及蚀刻形成着凹部121及凹陷部(切口部)126，并且在规定部位分别形成着连接电极123、外部电极124、凹陷部电极125。
[0095]然后，在真空环境下，将形成着盖体部110的晶片经由接合材料141而接合于形成着压电振动片130的晶片的表面，将形成着基体部120的晶片经由接合材料142而接合于形成着压电振动片130的晶片的背面。然后，沿着预先设定的划线进行切断，由此各个压电元件100完成。另外，作为压电元件100的制造方法，并不限定于以上的方法，可使用各种方法。
[0096]<第二实施方式>
[0097]然后，对第二实施方式的压电元件200进行说明。以下的说明中，对与第一实施方式相同或同等的构成部分，附上相同符号并省略或简化说明。
[0098]如图3A?图3C所示，压电元件200中，形成于压电振动片230的引出电极235a、引出电极235b并未形成至框部132的外周缘。所述引出电极235a、引出电极235b的外周缘在表面132a及背面132b均与框部132的外周缘隔开而形成。金属层251、金属层252形成于框部132的表面132a的外周缘部分237及背面132b的外周缘部分238。金属层251、金属层252的外周缘形成至框部132的外周缘为止。金属层251、金属层252的外周缘的内侧部分253、内侧部分254是:覆盖引出电极235a、引出电极235b的外周缘而形成。另外，引出电极235a、引出电极235b中，除框部132的外周缘附近的形状以外，与第一实施方式所示的引出电极135a、引出电极135b相同。
[0099]另外，外周缘部分237与第一实施方式同样地具有表侧区域237a与背侧区域237b。在外周缘部分237的表侧区域237a及背侧区域237b的双方形成着金属层251。而且，金属层251的内侧部分253、金属层252的内侧部分254成为:与引出电极235a、引出电极235b积层的状态。另外，金属层251、金属层252使用与第一实施方式的金属层151、金属层152相同的金属材料。而且,金属层251、金属层252在压电兀件200的侧面200a露出。所露出的表面会因大气中的水分而氧化，从而形成钝态的被膜。
[0100]如所述那样，根据第二实施方式，引出电极235a、引出电极235b的外周缘与框部132的外周缘隔开，且由金属层251、金属层252所覆盖。因此，引出电极235a、引出电极235b的腐蚀等得到抑制。而且，因在金属层251、金属层252的露出面形成钝态的被膜，所以可进一步降低由外部气体造成的影响，从而可抑制引出电极235a、引出电极235b的腐蚀等。由此，与第一实施方式同样地，可防止盖体部110等的接合不良，并且可维持接合部分的密封。
[0101]该压电元件200的制造方法中除引出电极235a、引出电极235b及金属层251、金属层252的形成以外，与第一实施方式大致相同。当制作压电振动片230时，首先，在形成振动部131、框部132、连结部133的方面与第一实施方式相同。然后，引出电极235a、弓丨出电极235b与激振电极134a、激振电极134b —起得到图案化，接着金属层251、金属层252形成于外周缘部分237、外周缘部分238。然后，在盖体部110及基体部120经由接合材料141、接合材料142而接合于压电振动片230的方面或沿着划线被切断的方面，与第一实施方式相同。
[0102]〈第三实施方式〉
[0103]然后，对第三实施方式的压电元件300进行说明。以下的说明中，对与第一实施方式相同或同等的构成部分，附上相同符号并省略或者简化说明。
[0104]如图4A?图4C所示，压电元件300中，形成于压电振动片330的引出电极335a、引出电极335b的外周缘与第二实施方式同样地，与框部132的外周缘隔开而形成。金属层351、金属层352形成于框部132的表面132a的外周缘部分337及背面132b的外周缘部分338。金属层351、金属层352的外周缘形成至框部132的外周缘为止。金属层351、金属层352的内侧端面以与引出电极335a、引出电极335b的外侧端面335c、外侧端面335d接触的状态而形成。然而，并不限定为金属层351、金属层352的内侧端面与引出电极335a、引出电极335b的外侧端面335c、外侧端面335d接触，两者也可隔开。另外，引出电极335a、弓丨出电极335b除框部132的外周缘附近的形状外，与第一实施方式所示的引出电极135a、弓丨出电极135b相同。
[0105]另外，外周缘部分337与第一实施方式同样地具有表侧区域337a与背侧区域337b。金属层351形成于外周缘部分337的表侧区域337a及背侧区域337b的双方。而且，金属层351、金属层352使用与第一实施方式的金属层151、金属层152相同的金属材料。而且，引出电极335a、弓丨出电极335b的膜厚与金属层351、金属层352的膜厚形成为相同，但也可彼此不同。金属层351、金属层352在压电元件300的侧面300a露出。所露出的表面会因大气中的水分而氧化，从而形成钝态的被膜。
[0106]如所述那样，根据第三实施方式，引出电极335a、引出电极335b的外周缘与框部132的外周缘隔开，且在该隔开的部分形成着金属层351、金属层352。因此，引出电极335a、引出电极335b的腐蚀等得到抑制。而且，在金属层351、金属层352的露出面形成着钝态的被膜，因而可进一步减轻由外部气体造成的影响。借此，可抑制引出电极335a、引出电极335b的腐蚀等。由此，与第一实施方式同样地，可防止盖体部110等的接合不良，并且可维持接合部分的密封。
[0107]该压电元件300的制造方法中，除引出电极335a、引出电极335b及金属层351、金属层352的形成以外，与第一实施方式大致相同。当制作压电振动片330时，首先，在形成振动部131、框部132、连结部133的方面与第一实施方式相同。然后，于形成引出电极335a、引出电极335b (包含激振电极134a、激振电极134b)、金属层351、金属层352中的任一者之后形成另一者。该形成顺序不作特别限定。接着，在盖体部110及基体部120经由接合材料141、接合材料142而接合于压电振动片330的方面、或沿着划线被切断的方面，与第一实施方式相同。
[0108]〈第四实施方式〉
[0109]然后，对第四实施方式的压电元件400进行说明。以下的说明中，对与所述实施方式相同或同等的构成部分，附上相同符号并省略或简化说明。
[0110]如图5A?图5C所示，压电元件400中，形成于压电振动片430的引出电极435a、引出电极435b的外周缘与第二实施方式同样地，是与框部132的外周缘隔开而形成。金属层451、金属层452在框部132的表面132a及背面132b,形成于与框部132的外周缘隔开且与框部132的外周缘平行的外周缘部分437、外周缘部分438。金属层451、金属层452并未形成至框部132的外周缘，而是夹在框部132与引出电极435a、引出电极435b之间。也就是，在外周缘部分437、外周缘部分438，引出电极435a、引出电极435b与金属层451、金属层452成为积层的状态。另外，金属层451与金属层452成为从Y方向观察时重叠的状态。而且，引出电极435a、引出电极435b除框部132的外周缘附近的形状以外，与第一实施方式所不的引出电极135a、引出电极135b相同。
[0111]另外，外周缘部分437与第一实施方式同样地具有表侧区域437a与背侧区域437b。在外周缘部分437的表侧区域437a及背侧区域437b的双方形成着金属层451。而且，金属层451、金属层452使用与第一实施方式的金属层151、金属层152相同的金属材料。金属层451、金属层452的外周缘由接合材料141、接合材料142所覆盖，并未在压电元件400的侧面400a露出。另外，在凹陷部126的部分，引出电极435a、引出电极435b露出(参照图5A)，如第一实施方式中所说明的那样，构成金属层451、金属层452的金属原子向引出电极435a、引出电极435b的内部扩散，在引出电极435a、引出电极435b的露出面形成钝态。
[0112]这样，根据第四实施方式，引出电极435a、引出电极435b的外周缘与框部132的外周缘隔开，且由接合材料141、接合材料142所被覆。因此，引出电极435a、引出电极435b的腐蚀等得到抑制。而且，即便在接合材料141、接合材料142的密封被破坏的情况下，金属层451、金属层452 (或者扩散至引出电极435a、弓丨出电极435b的表面为止的构成金属层451、金属层452的金属原子)因与外部气体接触而氧化，从而形成钝态的被膜。因此，可抑制引出电极435a、引出电极435b的腐蚀等。由此，与第一实施方式同样地，可防止盖体部110等的接合不良，并且可维持接合部分的密封。
[0113]该压电元件400的制造方法中，除引出电极435a、引出电极435b及金属层451、金属层452的形成外，与第一实施方式大致相同。而且，在盖体部110及基体部120经由接合材料141、接合材料142而接合于压电振动片430的方面、或沿着划线被切断的方面，与第一实施方式相同。另外，第四实施方式中，在与框部132的外周缘隔开的位置，对引出电极435a、引出电极435b与金属层451、金属层452进行积层。也可取而代之，在相同的位置，如第二实施方式那样由金属层覆盖引出电极的外周缘、或如第三实施方式那样金属层与引出电极的外侧端面接触。
[0114]〈第五实施方式〉
[0115]然后，对第五实施方式的压电元件500进行说明。在以下的说明中，对与所述实施方式相同或同等的构成部分，附上相同符号并省略或简化说明。
[0116]如图6A?图6C所示，压电元件500中，形成于压电振动片530的引出电极535a、引出电极535b的外周缘与第二实施方式同样地，与框部132的外周缘隔开而形成。金属层551、金属层552在框部132的背面132b，形成于与框部132的外周缘隔开且与凹陷部126相对应的矩形的区域(外周缘部分)537、区域538。另外，金属层551、金属层552未形成至框部132的外周缘，而是夹在框部132与引出电极535a、引出电极535b之间。也就是在区域537、区域538，引出电极535a、引出电极535b与金属层551、金属层552成为积层的状态。另外，金属层551未形成于框部132的表面132a。而且,引出电极535a、引出电极535b除框部132的外周缘附近的形状外，与第一实施方式所示的引出电极135a、引出电极135b相同。
[0117]而且,金属层551、金属层552使用与第一实施方式的金属层151、金属层152相同的金属材料。引出电极535a、弓丨出电极535b及金属层551、金属层552的外周缘除凹陷部126的部分外，由接合材料141、接合材料142所覆盖，从而并未露出在压电元件500的侧面500a。在凹陷部126的部分，引出电极535a、引出电极535b露出(参照图6A)，如第一实施方式中说明的那样，构成金属层551、金属层552的金属原子向引出电极535a、引出电极535b的内部扩散，在引出电极535a、引出电极535b的露出面形成钝态。
[0118]这样,根据第五实施方式，引出电极535a、弓丨出电极535b的外周缘与框部132的外周缘隔开，且由接合材料141、接合材料142所被覆。因此，引出电极535a、引出电极535b的腐蚀得到抑制。而且，因在凹陷部126的部分，在引出电极535a、引出电极535b的表面产生钝态的被膜，所以可抑制引出电极435a、引出电极435b的腐蚀等。由此，可与第一实施方式同样地，防止盖体部110等的接合不良，并且可维持接合部分的密封。另外，与其他实施方式相比，形成金属层551、金属层552的区域537、区域538较小，因而可减少金属层551、金属层552中使用的金属的量。而且，区域537、区域538为矩形这样的简单形状，因而容易图案化，且可各易制造。
[0119]该压电元件500的制造方法中，除引出电极535a、引出电极535b及金属层551、金属层552的形成外,与第一实施方式大致相同。当制作压电振动片530时,首先,在形成振动部131、框部132、连结部133的方面与第一实施方式相同。然后，金属层551、金属层552形成于区域537、区域538。接着，引出电极535a、引出电极535b与激振电极134a、激振电极134b —起形成。然后，在盖体部110及基体部120经由接合材料141、接合材料142而接合于压电振动片530的方面、或沿着划线被切断的方面,与第一实施方式相同。另外,第五实施方式中，在与框部132的外周缘隔开的位置，积层引出电极535a、引出电极535b与金属层551、金属层552。也可取而代之,在相同的位置,如第二实施方式那样由金属层来覆盖引出电极的外周缘。
[0120]〈第六实施方式〉
[0121]然后，对第六实施方式的压电元件600进行说明。以下的说明中，对与第一实施方式相同或同等的构成部分附上相同符号并省略或简化说明。
[0122]如图7A?图7C所示，压电元件600中，形成于压电振动片630的引出电极635a、引出电极635b与第一实施方式的压电振动片130同样地，在框部132的表面132a及背面132b，均形成至外周缘为止。所述引出电极635a、引出电极635b的形状与第一实施方式所示的引出电极135a、引出电极135b相同。
[0123]金属层651、金属层652除激振电极134a、激振电极134b外，与引出电极635a、弓丨出电极635b形成在相同的区域。亦即，金属层651、金属层652如图7B及图7C所示，形成于振动部131的表面131a及背面131b的一部分、连结部133的表面133a及背面133b、以及框部132的表面132a及背面132b,从而成为该金属层651、金属层652与各个引出电极635a、引出电极635b积层的状态。因此,金属层651、金属层652成为引出电极635a、弓丨出电极635b的基底膜。另外，该金属层651、金属层652包含框部132的外周缘部分637、外周缘部分638而形成。
[0124]而且，引出电极635a与第一实施方式同样地，分别形成于振动部131的端面131c的一部分区域131d及端面131e、连结部133的端面133c、框部132的内侧的侧面132c的相向区域132d。在所述一部分区域131d、端面131e、端面133c、及相向区域132d,也形成着金属层651作为基底膜。另外，金属层651、金属层652使用与第一实施方式的金属层151、金属层152相同的金属材料。
[0125]由于积层金属层651、金属层652与引出电极635a、引出电极635b,所以构成金属层651、金属层652的金属原子向引出电极635a、引出电极635b的内部扩散。然后，向引出电极635a、引出电极635b的内部扩散的金属原子的一部分因到达压电兀件600的侧面600a而与外部气体接触，从而由大气中的水分形成氧化被膜。由此，成为在引出电极635a、引出电极635b的外侧的端面，产生阻碍腐蚀作用等的氧化被膜的状态也就是形成钝态的状态，引出电极635a、引出电极635b由钝态的膜被覆而不与外部气体接触。
[0126]这样,根据第六实施方式，与第一实施方式同样地，引出电极635a、弓丨出电极635b的外周缘由钝态的膜被覆。因此，引出电极635a、引出电极635b的腐蚀得到抑制。而且，金属层651、金属层652作为引出电极635a、引出电极635b的基底膜，而被形成得很广(widely formed)。因此,可充分扩散至引出电极635a、引出电极635b,从而可确实地形成钝态的膜。另外，金属层651、金属层652并未形成在激振电极134a、激振电极134b,因而可减小对振动部131的振动特性造成的影响。
[0127]该压电元件600的制造方法中，除引出电极635a、引出电极635b及金属层651、金属层652的形成外，与第一实施方式大致相同。当制作压电振动片630时，首先,在形成振动部131、框部132、连结部133的方面与第一实施方式相同。然后，在形成着引出电极635a、引出电极635b的区域形成金属层651、金属层652。然后,形成激振电极134a、激振电极134b及引出电极635a、引出电极635b。此时，引出电极635a、引出电极635b以积层于金属层651、金属层652的状态而形成。另外，并不限定于首先形成金属层651、金属层652,然后形成激振电极134a、激振电极134b及引出电极635a、引出电极635b。例如，也可以如下方式形成引出电极635a、引出电极635b，即，首先形成激振电极134a、激振电极134b，然后形成金属层651、金属层652,接着使引出电极635a、弓丨出电极635b积层于该金属层651、金属层652。该情况下,金属层651、金属层652与引出电极635a、弓丨出电极635b形成于相同的区域，因而利用使用了相同的金属遮罩的溅射或蒸镀而形成。然后，在盖体部110及基体部120经由接合材料141、接合材料142接合于压电振动片630的方面、或沿着划线被切断的方面，与第一实施方式相同。
[0128]以上，已对第一实施方式?第六实施方式进行了说明，但本揭示并不限定于所述说明，在不脱离本揭示的主旨的范围内可进行各种变更。而且，也可适当组合第一实施方式?第六实施方式中说明的内容。例如，也可将第一实施方式应用于压电振动片的表面，并将第二实施方式应用于背面。而且，第一实施方式?第六实施方式中，在压电振动片130、压电振动片230、压电振动片330、压电振动片430、压电振动片530、压电振动片630与盖体部110或基体部120的接合中使用接合材料141、接合材料142，但并不限定于此。例如，压电振动片130等与盖体部110之间、或压电振动片130等与基体部120之间也可不使用接合材料141、接合材料142，而利用玻璃接合等直接进行接合。
[0129]而且，所述实施方式中，表示水晶振子(压电振子)来作为压电元件，但也可为振荡器。在为振荡器的情况下，在基体部120搭载着集成电路(integrated circuit, IC)等，压电振动片130的引出电极135a等及基体部120的外部电极124分别连接于1C。而且，所述实施方式中使用水晶振动片作为压电振动片130。也可取而代之，使用由钽酸锂、铌酸锂等形成的压电振动片。而且，使用水晶材料作为盖体部110及基体部120，也可取而代之，使用玻璃或陶瓷等。
[0130]而且，金属层也可以积层状态配置在框部与引出电极之间。而且，引出电极也可与框部的外周缘隔开而形成，金属层也可以覆盖引出电极的端部的状态而形成。而且，引出电极也可与框部的外周缘隔开而形成。金属层也可配置在框部的外周缘与引出电极的端部之间。而且，引出电极也可与框部的外周缘隔开而形成。基体部也可在四个角部形成着用以形成从外部电极连接到引出电极的连接配线的切口部。金属层也可与经由切口部而露出的引出电极相对应地形成。而且，金属层也可包含外周缘部分，且与除激振电极外的引出电极相对应地形成。
[0131]如根据本实施方式，在引出电极的外周缘部分由金属层形成钝态。因此，利用钝态的被膜进行保护而不受大气中的水分的影响，而引出电极的腐蚀等得到抑制。由此，防止盖体部等的接合不良等压电元件的破损，并且维持接合部分的密封，因而内部空间的环境得以保持，从而可确保动作可靠性。
[0132]在前述的说明书中，已经说明了本发明的原理、较佳实施方式、与操作模式。然而，所意图保护的本发明并非被解释为限制到所揭示的特定实施方式。再者，此处所描述的实施方式仅被视为举例，而非作为限制。在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行变形、改变、与等同。据此，所有的变形、改变或等同物均包含在本发明的权利要求所定义的主旨与范围中。
【权利要求】
1.一种压电兀件，包括: 压电振动片，具有:振动部；包围所述振动部的框部；设置在所述振动部的激振电极；及设置在所述框部、且与所述激振电极电连接的引出电极； 盖体部，接合于所述压电振动片的表面；以及 基体部，接合于所述压电振动片的背面，且具有与所述引出电极电连接的外部电极， 所述压电元件的特征在于: 在所述框部的表面及背面中的至少一方、且与所述引出电极相对应的外周缘部分，设置着能够形成钝态的金属层。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于: 所述金属层是由铬、铝、钛、铬合金、铝合金、钛合金的群组所选择的材料而构成。
3.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于: 所述金属层是:以积层状态配置在所述框部与所述弓I出电极之间。
4.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于: 所述弓I出电极与所述框部的外周缘隔开而形成， 所述金属层覆盖所述弓I出电极的端部。
5.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于: 所述弓I出电极与所述框部的外周缘隔开而形成， 所述金属层配置在所述框部的外周缘与所述引出电极的端部之间。
6.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于: 所述金属层具有端部， 所述端部接触所述弓I出电极的端部。
7.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于: 所述金属层具有:与所述引出电极的膜厚为相同的膜厚。
8.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于: 所述弓I出电极与所述框部的外周缘隔开而形成， 所述基体部在四个角部形成着切口部，所述切口部用以形成从所述外部电极连接到所述引出电极的连接配线， 所述金属层与经由所述切口部而露出的所述引出电极相对应地形成。
9.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于: 所述金属层包含所述外周缘部分，且与除所述激振电极之外的所述引出电极相对应地形成。
【文档编号】H01L41/053GK104051605SQ201410074988
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2013年3月11日
【发明者】有路巧, 高桥岳宽, 浅野慎一, 早坂太一, 中武裕允, 水沢周一 申请人:日本电波工业株式会社