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CN102857186A - 压电元件以及压电元件的制造方法 - Google Patents

压电元件以及压电元件的制造方法 Download PDF

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CN102857186A CN2012102232057A CN201210223205A CN102857186A CN 102857186 A CN102857186 A CN 102857186A CN 2012102232057 A CN2012102232057 A CN 2012102232057A CN 201210223205 A CN201210223205 A CN 201210223205A CN 102857186 A CN102857186 A CN 102857186A
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梅木三十四
市川了一
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Abstract

一种压电元件以及压电元件的制造方法，其中，压电元件包括：压电振动板，具有压电振动片、框体、及一对引出电极，所述压电振动片形成有一对激振电极，所述框体包围压电振动片且与压电振动片形成为一体，且包含第一主面与第二主面，所述一对引出电极从激振电极引出至框体的第一主面为止；第一板，具有第一面与第二面，且第二面接合于第一主面，所述第一面具有一对外部电极，所述第二面具有与一对外部电极形成电性连接的一对连接电极；第一玻璃密封材料，以环绕框体的第一主面周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第一板与所述框体的所述第一主面予以接合；以及导电性粘接剂，将一对引出电极与一对连接电极予以电性连接。

Description

压电元件以及压电元件的制造方法
技术领域
本发明涉及如下的压电元件的制造方法以及压电元件，该压电元件的制造方法在以晶圆(wafer)单位来制造盖(lid)、基底(base)及振动片时，不会使多余的气体(gas)残留在封装体(package)内。
背景技术
压电元件需要进一步实现小型化。在日本专利公开公报特开2010-109528中，提出了如下的技术，作为实现量产化的技术。例如，该技术是利用，从在垂直方向将包括压电振动片的夹于具有与压电晶圆相类似形状的盖晶圆及基底晶圆之间，以将此三层基板彼此接合。
在上述技术中，为了将压电晶圆与基底晶圆的电极连接一起，电极是形成在具有可挠性的树脂突起部的表面上。这确保经由该突起状的电极来进行导通。另外，对压电晶圆、盖晶圆以及基底晶圆是以等离子(plasma)接合来进行接合。
然而，等离子接合需要大设备，希望利用简单的方法来将压电晶圆、盖晶圆以及基底晶圆予以接合。另外，该简单方法也需要确保压电晶圆与基底晶圆的电极之间的电性连接，而且为了确保压电元件的产品稳定性，需要在压电元件内，将有害气体或水分予以除去。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供如下的压电元件的制造方法、及压电元件，所述压电元件的制造方法确实地将电极之间予以电性接合，并且使压电元件内不包含有害气体或水分。
第一观点的压电元件包括：压电振动板，具有压电振动片、框体、及一对引出电极，所述压电振动片形成有一对激振电极，所述框体包围压电振动片且与压电振动片形成为一体，且包含第一主面与第二主面，所述一对引出电极从激振电极引出至框体的第一主面为止；第一板，具有第一面与第二面，且第二面接合于第一主面，所述第一面具有一对外部电极，所述第二面具有与一对外部电极形成电性连接的一对连接电极；第一玻璃密封材料，以环绕框体的第一主面的周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第一板与所述框体的所述第一主面予以接合；以及导电性粘接剂，将一对引出电极与一对连接电极予以电性连接。
第二观点的压电元件的制造方法准备包括多个压电振动板的压电晶圆，所述压电振动板具有压电振动片、框体、及一对引出电极，所述压电振动片形成有一对激振电极，所述框体包围压电振动片且与压电振动片形成为一体，且包含第一主面与第二主面，所述一对引出电极从激振电极引出至框体的第一主面为止。而且，制造方法包括如下的步骤：准备第一晶圆，所述第一晶圆包含多个第一板，且在相邻的第一板之间形成有贯通孔与侧面电极，所述第一板具有第一面及第二面，所述第一面包含一对外部电极，所述第二面包含一对连接电极且处于第一面的相反侧，所述贯通孔从第一面贯通至第二面为止，所述侧面电极将外部电极与连接电极电性连接于贯通孔；将第一玻璃密封材料涂布至框体和第一板的周围的至少一个，对涂布的第一玻璃密封材料进行预煅烧；对第一玻璃密封材料进行预煅烧之后，将导电性粘接剂涂布至引出电极和连接电极的至少一个；以及第一接合步骤，在导电性粘接剂的涂布步骤之后，将压电晶圆与第一晶圆予以接合。
根据本发明第一观点的压电组件，因为不包含有害气体或水分，故会高度稳定地振动或振荡。根据本发明第二观点的制造方法，确保电极之间的电性连接，并且使压电元件内不包含有害气体或水分。
附图说明
图1是第一压电元件100的分解立体图。
图2A是第一水晶框架10、第一基底11、以及第一盖12经接合之后的剖面图，且是图1的A-A′剖面图。图2B是在第一基底11上形成有密封材料SLa时的平面图。图2C是在第一基底11上形成有密封材料SLc时的平面图。
图3是表示第一压电元件100的制造的流程图。
图4是水晶晶圆10W的平面图。
图5是基底晶圆11W的平面图。
图6是盖晶圆12W的平面图。
图7是第二压电元件110的分解立体图。
图8是水晶晶圆20W的平面图。
图9是基底晶圆21W的平面图。
图10是第三压电元件120的分解立体图。
图11是水晶晶圆30W的平面图。
附图标记：
10、20、30：水晶框架
10W、20W、30W：水晶晶圆
11、21：基底
11W、21W：基底晶圆
12、22：盖
12W、22W：盖晶圆
13：导电性粘接剂
100、110、120：压电元件
101、201、301：水晶振动部
102、202、302：外框
103、103a、203、203a、303、303a：间隙部
104a、104b：激振电极
105a、105b、205a、205b、305a、305b：引出电极
106a、106b、116a、116b、126a、126b、206a、206b、216a、216b、226a、226b、306a、306b：城堡形部分
107a、107b、117a、117b、207a、207b、217a、217b、307a、307b：侧面电极
109a、109b、209a、209b、309a、309b：连结部
115a、115b、215a、215b：外部电极
118a、118b、218a、218b：连接电极
119：空间
A-A′：剖面
BH1、BH2：贯通孔
CL：切割线
CT：模腔
M1：安装面
M2：基底接合面
M3、M4：水晶接合面
M5：盖接合面
OF：定向平面
SLa、SLb、SLc、SLd、SLe、SLf：密封材料
S10～S12、S101～S104、S111～S114、S121、S122、S131、S141～S143：步骤
X、Y′、Z′：轴
具体实施方式
以下，一面参照附图，一面对本发明的各实施方式进行说明。
在以下的各实施方式中，使用具有厚度剪力振动模式的AT切割的水晶振动片作为压电振动片。此处，AT切割的水晶振动片的主面(XZ面)相对于结晶轴(XYZ)的Y轴，以X轴为中心，从Z轴向Y轴方向倾斜35度15分。因此，在第一实施方式中，将第一压电元件100的长度方向作为X轴方向，将第一压电元件100的高度方向作为Y′轴方向，将与X轴方向及Y′轴方向垂直的方向作为Z′轴来进行说明。以下，在第二实施方式、第三实施方式中也相同。
一面参照图1及图2A、图2B及图2C，一面对第一压电元件100的整体构成进行说明。
图1是从第一压电元件100的第一盖12侧所见的已分割的状态的立体图，图2A是第一水晶框架(frame)10、第一基底11、以及第一盖12经接合之后的图1的A-A′剖面图，图2B是表示在第一基底11上形成有密封材料SLa时的状态的平面图，图2C是图2B的变形例，且是表示在第一基底11上形成有密封材料SLc时的状态的平面图。
如图1及图2A～C所示，第一压电元件100包含：AT切割的第一水晶框架10、第一基底11、以及第一盖12。第一基底11与第一盖12包含水晶材料。另外，利用密封材料SLa来将第一水晶框架10与第一基底11予以接合，且利用密封材料SLb来将第一水晶框架10与第一盖12予以接合。第一基底11与第一盖12接合于第一水晶框架10，从而形成模腔(cavity)CT(参照图2A)，模腔CT内处于真空状态或充满惰性气体。
第一水晶框架10是由经AT切割的水晶材料形成。第一水晶框架10是包括-Y′轴侧的水晶接合面M3与+Y′轴侧的水晶接合面M4。第一水晶框架10包含水晶振动部101与外框102，该外框102将水晶振动部101予以包围。另外，在水晶振动部101与外框102之间，形成有贯通第一水晶框架10的厚度方向的L字型的间隙部103，未形成有间隙部103的部分成为水晶振动部101与外框102的连结部109a、109b。在水晶振动部101的两个主面上，分别形成有激振电极104a、104b(参照图1、图2(a))。在外框102的两个面上，分别形成有与激振电极104a、104b连接的引出电极105a、105b(参照图1)。
而且，在第一水晶框架10的X轴方向的两侧，形成有水晶城堡形部分1061a、106b。另外，在水晶城堡形部分106a中形成有水晶侧面电极107a。该水晶侧面电极107a连接于引出电极105a。同样地，在水晶城堡形部分106b中形成有水晶侧面电极107b。该水晶侧面电极107b连接于引出电极105b。水晶城堡形部分106a、106b是在对圆角的长方形贯通孔BH1(参照图4)进行切割时形成。
第一基底11包括安装面M 1以及接合面M2。另外，在第一基底11的安装面M1上形成有一对外部电极115a、115b，在第一基底11的X轴方向的两侧形成有侧面城堡形部分116a、116b。另外，在侧面城堡形部分116a中，形成有与外部电极115a连接的侧面电极117a，在侧面城堡形部分116b中，形成有与外部电极115b连接的侧面电极117b。在接合面M2上，形成有与侧面电极117a连接的连接电极118a，在侧面电极117b上形成有连接电极118b。再者，侧面城堡形部分116a、116b是在对圆角的长方形贯通孔BH1(参照图5)进行切割时形成。
第一盖12包括接合面M5。在第一盖12的X轴方向的两侧形成有侧面城堡形部分126a、126b。该侧面城堡形部分126a、126b是在对圆角的长方形贯通孔BH1(参照图6)进行切割时形成。
密封材料SLa、SLb是包含钒等的低熔点玻璃。密封材料SLa、SLb是以形成为片状的状态而被描绘，但也通过涂布密封材料来形成。即，所述密封材料Sla可以通过将密封材料涂布在第一基底11的接合面M2或水晶接合面M3的方式来形成。密封材料SLb可以通过将密封材料水晶涂布在接合面M4或第一盖12的接合面M5的方式来形成。
作为密封材料SLa、SLb的低熔点玻璃的耐水性、耐湿性优异。藉此，可防止空气中的水分进入至模腔内，或可防止模腔内的真空度变差。另外，低熔点玻璃是在350℃至400℃时熔融的无铅的钒系玻璃。钒系玻璃为添加有粘合剂(binder)与溶剂的膏状。钒系玻璃在经煅烧之后冷却，借此，与其他构件粘接。另外，所述钒系玻璃的粘接时的气密性与耐水性、耐湿性等的可靠性高。而且，也可对钒系玻璃的玻璃构造进行控制，借此来灵活地对热膨胀系数进行控制。
如图2A所示，密封材料SLa是涂布在第一基底11的接合面M2与第一水晶框架10的外框102的水晶接合面M3之间。密封材料SLa将第一水晶框架10与第一基底11予以接合。密封材料SLb是涂布在第一盖12的接合面M5与第一水晶框架10的水晶接合面M4之间。密封材料SLb将第一水晶框架10与第一盖12予以接合。如此，第一水晶框架10、第一基底11、以及第一盖12接合。
如图2B所示，第一基底11在接合面M2上包括连接电极118a以及连接电极118b。连接电极118a电性连接于外部电极115a与侧面电极117a。连接电极118b电性连接于外部电极115b与侧面电极117b。另外，在连接电极118a、118b上形成有导电性粘接剂13。在图2B中，载置有一个导电性粘接剂13，但也可载置有多个导电性粘接剂13。
如图2A、图2B所示，密封材料SLa是以将接合面M2的连接电极118a及连接电极118b的外周予以包围的方式进行覆盖，从而形成空间119，该空间119中封入有导电性粘接剂13。在氮气中或真空中，将密封材料SLa以及导电性粘接剂13加热至300℃～400℃，对第一基底11与第一水晶框架10进行按压。密封材料Sla和导电性粘接剂13将第一水晶框架10与第一基底11予以接合，同时，使第一水晶框架10的引出电极105a、105b与连接电极118a、118b形成电性连接。藉此，模腔CT保持与外部之间的气密性，防止导电性粘接剂13所产生的气体侵入至模腔CT内部，所述模腔CT由第一水晶框架10、第一基底11、以及第一盖12形成。
图2C表示密封材料SL的变形例。密封材料SLc的空间119的区域变广阔，所述空间119中封入有导电性粘接剂13。图2B所示的密封材料SLa是沿着连接电极118a以及连接电极118b的外周而形成。相对地，图2C所示的密封材料SLc是以将连接电极118a、连接电极118b以及这些连接电极的周围予以包围的方式而形成。
第一压电元件100的制造方法
图3是表示第一压电元件100的制造的流程图。另外，图4是水晶晶圆10W的平面图，图5是基底晶圆11W的平面图，图6是盖晶圆12W的平面图。
利用步骤(step)S10来制造第一水晶框架10。步骤S10包含步骤S101～步骤S104。
在步骤S101中，藉由蚀刻(etching)，在水晶晶圆10W(参照图4)上形成多个第一水晶框架10的外形。即，形成水晶振动部101、外框102、以及间隙部103(参照图1)。如图4所示，以将水晶晶圆10W予以贯通的方式，在各第一水晶框架10的短边上形成圆角的长方形贯通孔BH1。圆角的长方形形贯通孔BH 1被一分为二之后，成为在各第一压电组件100的一个城堡形部分106a或城堡形部分106b(参照图1)。
在步骤S 102中，藉由溅镀(sputtering)或真空蒸镀，在水晶晶圆10W的两个面及圆角的长方形贯通孔BH1上依次形成铬层及金层。此处，作为底层的铬层的厚度例如为0.05μm～0.1μm，金层的厚度例如为0.2μm～2μm。
在步骤S 103中，将光阻剂(photoresist)均一地涂布至金属层的整个面。接着，使用曝光装置(未图示)，将光罩(photo mask)中所描绘的激振电极104a、激振电极104b、引出出极105a、引出出极105b、水晶侧面电极107a、以及水晶侧面电极107b的图案(pattern)曝光至水晶晶圆10W。接着，对从光阻剂中露出的金属层进行蚀刻。借此，如图1及图2所示，在水晶晶圆10W的两个面上形成激振电极104a、104b以及引出出极105a、105b，在圆角的长方形贯通孔BH1中形成水晶侧面电极107a、107b。
在步骤S 104中，在水晶晶圆10W的框部102的M3面(参照图1)上均一地形成密封材料SLa。例如低熔点玻璃即密封材料SLa是利用网版印刷(screen printing)而形成在水晶晶圆10W的框部102的M3面上，接着经预煅烧(calcinate)。另外，密封材料SLa也可形成在基底晶圆11W的M2面(参照图1)上。
利用步骤S11来制造第一基底11。步骤S11包含步骤S111～步骤S114。
在步骤S111中，准备基底晶圆11W。接着，藉由蚀刻，在基底晶圆11W的X轴方向的两条边上，以将基底晶圆11W予以贯通的方式，形成圆角的长方形贯通孔BH1(参照图5)。圆角的长方形贯通孔BH 1被一分为二之后，成为在各第一压电组件100的一个城堡形部分116a或城堡形部分116b(参照图1)。
在步骤S 112中，藉由溅镀或真空蒸镀，在基底晶圆11W的安装面M1及圆角的长方形贯通孔BH1上依次形成铬层及金层。此处，作为底层的铬层的厚度例如为0.05μm～0.1μm，金层的厚度例如为0.2μm～2μm。
在步骤S113中，将光阻剂均一地涂布至金属层。接着，使用曝光装置(未图示)，将光罩中所描绘的外部电极115a、外部电极115b、侧面电极117a、侧面电极117b、连接电极118a、以及连接电极118b的图案曝光至基底晶圆11W。接着，对从光阻剂露出的金属层进行蚀刻。借此，如图1及图2A～2C所示，在基底晶圆11W的安装面M1上形成外部电极115a、115b，在圆角的长方形贯通孔BH1中形成侧面电极117a、117b，在基底接合面M2上形成连接电极118a、118b。
在步骤S114中，将导电性粘接剂13涂布或载置于基底晶圆11W的连接电极118a、118b之后，进行预煅烧。藉由预煅烧来将导电性粘接剂13所产生的气体予以除去。
利用步骤S12来制造第一盖12。步骤S12包含步骤S121～步骤S122。
在步骤S121中，准备盖晶圆12W。接着，藉由蚀刻，在盖晶圆12W的短边上，以将盖晶圆12W予以贯通的方式，形成圆角的长方形贯通孔BH1(参照图6)。圆角的长方形贯通孔BH1被一分为二之后，成为在各第一压电组件100的一个城堡形部分126a或城堡形部分126b(参照图1)。
在步骤S122中，在“盖晶圆12W的接合面M5(参照图1)”上均一地形成密封材料SLb。例如“低熔点玻璃即密封材料SLb”是利用网版印刷而形成在与“第一水晶框架10的框部102”相对应的“盖晶圆22W的接合面M5”上，接着经预煅烧。
在图3中，第一水晶框架10的制造步骤S10、第一基底11的制造步骤S11、及第一盖12的制造步骤S12可分开地同时进行。
在步骤S131中，如图4所示，在水晶晶圆10W的周缘部的一部分形成有定向平面(orientation flat)OF，如图5所示，在基底晶圆11W的周缘部的一部分形成有定向平面OF。因此，以定向平面OF为基准，使水晶晶圆10W与基底晶圆11W精密地重合。接着，将密封材料SLa加热至350℃至400℃左右，对水晶晶圆10W与基底晶圆11W进行按压。在所述加热途中，导电性粘接剂13所产生的气体不会残留于模腔CT，而是被排出至真空腔室(未图示)。若在密封材料SLa的温度逐渐上升，且密封材料SLa开始熔融的状态下，对水晶晶圆10W与基底晶圆11W进行按压，则导电性粘接剂13会被封入至密封材料SLa所包围的空间119(参照图2A)。藉由所述步骤来将水晶晶圆10W与基底晶圆11W予以接合，基底晶圆11W的连接电极118a、118b与水晶晶圆10W的引出电极105a、105b由导电性粘接剂13接合且电性连接。接着，对各个水晶振动部101的振动频率进行测定。
对激振电极104a(参照图1)的厚度进行调整，以调整振动频率。将金属溅镀于激振电极104a而使质量增加，从而降低频率，或进行逆溅镀，使金属从激振电极104a上升华而使质量减少，从而提高频率。再者，只要振动频率的测定结果处于规定范围内，则不一定必须对振动频率进行调整。
在水晶晶圆10W上形成有数百至数千个第一水晶框架10。也可在步骤S131中，对一个水晶振动部101的振动频率进行测定之后，在步骤S142中，对一个水晶振动部101的振动频率进行调整。对水晶晶圆10W上的全部的水晶振动部101反复地进行所述步骤。另外，也可在步骤S131中，对水晶晶圆10W上的全部的水晶振动部101的振动频率进行测定之后，在步骤S131中，逐个地对水晶振动部101的振动频率进行调整。
在步骤S141中，以定向平面OF为基准，使接合有基底晶圆11W的水晶晶圆10W的M4面(参照图1)与盖晶圆12W精密地重合。将重合的晶圆配置于充满惰性气体的腔室(未图示)或真空腔室(未图示)。对于重合的晶圆而言，模腔CT内也充满惰性气体或处于真空状态。
接着，将密封材料SLb加热至350℃至400℃左右，对水晶晶圆10W与盖晶圆12W进行按压。在所述加热途中，密封材料SLb所产生的气体不会残留于模腔CT，而是被排出至真空腔室(未图示)。然后，若将密封材料SL冷却至室温为止，则水晶晶圆10W与盖晶圆12W接合。
在步骤S142中，对第一压电元件100的振动频率进行测定。对激振电极104a(参照图1)的厚度进行变更而调整振动频率。只要振动频率的测定结果处于规定范围内，则不一定必须对振动频率进行调整。
在步骤S143中，以第一压电元件100为单位，将已接合的水晶晶圆10W、基底晶圆11W、以及盖晶圆12W予以切断。切断步骤是使用利用激光(laser)的切割装置、或利用刀片(blade)的切割装置等，沿着图4、图5以及图6所示的点划线的切割线(scribe line)CL，以各第一压电元件100为单位而实现单片化。借此，制造数百至数千个调整至正确频率的第一压电元件100。
第二实施方式
第二压电元件110的整体构成
一面参照图7，一面对第二实施方式的第二压电元件110的整体构成进行说明。图7是从第二压电元件110的第二盖22侧所见的分割状态的立体图。
对于第二压电元件110与第一压电元件100而言，城堡形部分的形状及形成于第二基底21的连接电极218a、218b的位置、形状不同。另外，第二压电元件110中、代替第一压电元件100的第一水晶框架10而安装有第二水晶框架20。图7、8、9中，对与第一实施方式相同的构成要件附上相同的符号，将说明予以省略，对不同点进行说明。
第二压电元件110包含：第二水晶框架20、第二基底21、以及第二盖22。第二基底21与第二盖22包含水晶材料。另外，利用密封材料SLe来将第二水晶框架20与第二基底21予以接合，且利用密封材料SLd来将第二水晶框架20与第二盖22予以接合。模腔CT(未图示)内处于真空状态或处于充满惰性气体的状态。
第二水晶框架20包括水晶接合面M3与水晶接合面M4。第二水晶框架20包括框部202，该框部202将水晶振动部201予以包围。另外，在框部202的两个面上分别形成有引出电极205a、205b，该引出电极205a、205b与激振电极104a、104b导电。而且，在第二水晶框架20的四个角落形成有水晶城堡形部分206a、206b。另外，在一对水晶城堡形部分206a、206b中形成有水晶侧面电极207a、207b，该水晶侧面电极207a、207b分别连接于引出电极205a、205b。水晶城堡形部分206a、206b是在对圆形贯通孔BH2(参照图8)进行切割时形成。
第二基底21包括安装面M 1以及接合面M2。另外，一对外部电极215a、215b分别形成在第二基底21的安装面M1上，在第二基底21的四个角落形成有一对城堡形部分216a、216b。另外，在城堡形部分216a中，形成有外部电极215a以及与连接电极218a连接的侧面电极217a，在城堡形部分216b中，形成有外部电极215b以及与连接电极218b连接的侧面电极217b。城堡形部分216a、216b是在对圆形贯通孔BH2(参照图9)进行切割时形成。
第二盖22包括接合面M5。在第二盖22的四个角落形成有一对城堡形部分226a、226b。城堡形部分226a、226b是在对圆形贯通孔BH2(未图示)进行切割时形成。
第二压电元件110的制造方法
图7所示的第二压电元件110的制造方法实质上，除了下述之不同点外，与第一实施方式中所说明的图3的流程图相同。图8是水晶晶圆20W的平面图，图9是基底晶圆21W的平面图。使用图3所示的流程图，对第二压电元件110的制造方法的不同点进行追加说明。
使用图3的流程图的步骤，对第二压电元件110的制造方法进行说明。利用第二水晶框架20的制造步骤S101、第二基底21的制造步骤S111以及第二盖22的制造步骤S121来形成圆形贯通孔BH2。
在步骤S101中，当藉由蚀刻来形成多个第二水晶框架20的外形时，如图8所示，在各第二水晶框架20的四个角落，以将水晶晶圆20W予以贯通的方式而形成圆形贯通孔BH2。此处，圆形贯通孔BH2的四分之一成为各第二压电组件110的一个城堡形部分206a或城堡形部分206b(参照图7)。
在步骤S111中，如图9所示，在第二基底21的四个角落，以将基底晶圆21W予以贯通的方式而形成圆形贯通孔BH2。此处，圆形贯通孔BH2的四分之一成为各个城堡形部分216a或城堡形部分216b(参照图7)。
在步骤S121中，在第二盖22的四个角落，以将盖晶圆22W予以贯通的方式而形成圆形贯通孔BH2(未图示)。此处，圆形贯通孔BH2的四分之一成为各第二压电组件110的各个城堡形部分226a或城堡形部分226b(参照图7)。
在步骤S104中，在水晶晶圆20W(参照图8)的框部202的M3面(参照图7)上均一地形成密封材料SLe。例如低熔点玻璃即密封材料SLe是利用网版印刷而形成在水晶晶圆20W的框部202的M3面上，接着经预煅烧。另外，密封材料SLe也可形成在基底晶圆21W的M2面(参照图7)上。
在步骤S113中，在基底晶圆21W的安装面M1上形成外部电极215a、215b，在圆形贯通孔BH2中形成侧面电极217a、217b，在基底接合面M2上形成连接电极218a、218b(参照图9)。
在步骤S114中，将导电性粘接剂13载置于基底晶圆21W的连接电极218a、218b之后，进行预煅烧。藉由预煅烧来将导电性粘接剂13所产生的气体予以除去。
在步骤S122中，在盖晶圆22W的接合面M5(参照图7)上均一地形成密封材料SLd。低熔点玻璃即密封材料SLd是利用网版印刷而形成在与第二水晶框架20的框部202相对应的盖晶圆22W的接合面M5上，接着经预煅烧。步骤S131之后的步骤实质上，与第一实施方式中所说明的流程图(参照图3)相同。
第三实施方式
第三压电元件120的构成
一面参照图10，一面对第三实施方式的第三压电元件120的整体构成进行说明。图10是从第三压电元件120的第二盖22侧所见的分割状态的立体图。
第三压电元件120与第二压电元件110的不同点在于：代替第二压电元件110的第二水晶框架20而安装有第三水晶框架30。在图10与图11中，对与第二实施方式相同的构成要件附上相同的符号，将说明予以省略，对不同点进行说明。
第三压电元件120包含：第三水晶框架30、第二基底21、以及第二盖22。第二基底21与第二盖22包含水晶材料。另外，利用密封材料SLf来将第三水晶框架30与第二基底21予以接合，且利用密封材料SLd来将第三水晶框架30与第二盖22予以接合。模腔CT(未图示)内处于真空状态或处于充满惰性气体的状态。
第三水晶框架30包括水晶接合面M3与水晶接合面M4。第三水晶框架30包括外框302，该外框302将水晶振动部301予以包围。另外，在外框302的两个面上分别形成有引出电极305a、305b，该引出电极305a、305b与激振电极104a、104b导电。而且，在第三水晶框架30的四个角落形成有水晶城堡形部分306a、306b。另外，在一对水晶城堡形部分306a、306b中形成有水晶侧面电极307a、307b，该水晶侧面电极307a、307b分别连接于引出电极305a、305b。水晶城堡形部分306a、306b是在对圆形贯通孔BH2(参照图11)进行切割时形成。
第三水晶框架30包含AT切割的水晶片301，在该水晶片301的中央附近的两个主面上，相向地配置有一对激振电极104a、104b。另外，引出电极305a连接于激振电极104a，所述引出电极305a延伸至外框302底面(-Y′)的-X端侧为止，引出电极305b连接于激振电极104b，所述引出电极305b延伸至外框302底面(-Y′)的+X端侧为止。引出电极305a形成于M3面(参照图10)的X轴方向的一端，305b形成于M3面的X轴方向的另一端。第三水晶框架30藉由导电性粘接剂13(未图示)而粘接于第二基底21的连接电极218a及连接电极218b。
第三压电元件120的制造方法
图10所示的第三压电元件120的制造方法实质上，除了下述之不同点外，与第一实施方式中所说明的图3的流程图相同。图11是水晶晶圆30W的平面图。使用图3所示的流程图，对第三压电元件120的制造方法的不同点进行追加说明。
在步骤S101中，当藉由蚀刻来形成多个第三水晶框架30的外形时，如图11所示，在各第三水晶框架30的四个角落，以将水晶晶圆30W予以贯通的方式而形成圆形贯通孔BH2。此处，圆形贯通孔BH2的四分之一成为各第三压电元件120的一个城堡形部分306a或城堡形部分306b(参照图10)。
在步骤S 104中，在水晶晶圆30W(参照图11)的框部302的M3面(参照图10)上均一地形成密封材料SLf。例如低熔点玻璃即密封材料SLf是利用网版印刷而形成在水晶晶圆30W的框部302的M3面上，接着经预煅烧。另外，密封材料SLf也可形成在基底晶圆21W的M2面(参照图10)上。之后的步骤实质上与第一实施方式中所说明的流程图(参照图3)相同。
产业上的可利用性
以上，已详细地对本发明的最佳实施方式进行了说明，但本领域技术人员显然了解：可在本发明的技术范围内，对实施方式添加各种变更、变形来实施。例如，在本实施方式中使用了AT切割的水晶振动片，但也可应用包括一对振动片的音叉型的振动片。另外，在实施方式中使用了AT切割的水晶振动片，但除了水晶以外，还可利用钽酸锂、铌酸锂等的压电材料。而且，本发明也可应用如下的压电振荡器作为压电元件，该压电振荡器是将集成电路(Integrated Circuit，IC)等配置在封装体内而成，所述IC装入有振荡电路。

Claims (17)

1.一种压电元件，其特征在于包括：
压电振动板，具有压电振动片、框体、及一对引出电极，所述压电振动片形成有一对激振电极，所述框体包围所述压电振动片且与所述压电振动片形成为一体，且包含第一主面与第二主面，所述一对引出电极从所述激振电极引出至所述框体的所述第一主面为止；
第一板，具有第一面与第二面，且所述第二面接合于所述第一主面，所述第一面具有一对外部电极，所述第二面具有与所述一对外部电极形成电性连接的一对连接电极；
第一玻璃密封材料，以环绕所述框体的所述第一主面的周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第一板与所述框体的所述第一主面予以接合；以及
导电性粘接剂，将所述一对引出电极与所述一对连接电极予以电性连接。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
所述框体为包含四个边的矩形形状，所述第一玻璃密封材料是配置成在所述框体的一个边的宽度内，将所述导电性粘接剂予以包围。
3.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于包括：
城堡形部分，在将所述第一面与所述第二面予以连结的侧面，向所述第一板的中心方向凹陷；以及
一对侧面电极，形成于所述城堡形部分，且从所述一对外部电极起，电性连接着所述一对连接电极。
4.根据权利要求3所述的压电元件，其特征在于包括：
城堡形部分，在将所述第一面与所述第二面予以连结的侧面，向所述第一板的中心方向凹陷；以及
一对侧面电极，形成于所述城堡形部分，且从所述一对外部电极起，电性连接着所述一对连接电极。
5.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于包括：
第二板，接合于所述第二主面，所述第二主面将所述压电振动片予以密闭；以及
第二玻璃密封材料，以环绕所述框体的所述第二主面的周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第二板与所述框体的所述第二主面予以接合。
6.根据权利要求2所述的压电元件，其特征在于包括：
第二板，接合于所述第二主面，所述第二主面将所述压电振动片予以密闭；以及
第二玻璃密封材料，以环绕所述框体的所述第二主面的周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第二板与所述框体的所述第二主面予以接合。
7.根据权利要求3所述的压电元件，其特征在于包括：
第二板，接合于所述第二主面，所述第二主面将所述压电振动片予以密闭；以及
第二玻璃密封材料，以环绕所述框体的所述第二主面的周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第二板与所述框体的所述第二主面予以接合。
8.根据权利要求4所述的压电元件，其特征在于包括：
第二板，接合于所述第二主面，所述第二主面将所述压电振动片予以密闭；以及
第二玻璃密封材料，以环绕所述框体的所述第二主面的周缘的方式而呈环状地配置，用以将所述第二板与所述框体的所述第二主面予以接合。
9.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于：
所述压电振动片是具有厚度剪力振动模式的压电振动片。
10.一种压电元件的制造方法，所述压电组件为权利要求1所述的压电组件，其特征在于包括如下的步骤：
准备包括多个压电振动板的压电晶圆，所述压电振动板具有压电振动片、框体、及一对引出电极，所述压电振动片形成有一对激振电极，所述框体包围所述压电振动片且与所述压电振动片形成为一体，且包含第一主面与第二主面，所述一对引出电极从所述激振电极引出至所述框体的所述第一主面为止；
准备第一晶圆，所述第一晶圆包含多个第一板，且在相邻的所述第一板之间形成有贯通孔与侧面电极，所述第一板具有第一面及第二面，所述第一面包含一对外部电极，所述第二面包含一对连接电极且处于所述第一面的相反侧，所述贯通孔从所述第一面贯通至所述第二面为止，所述侧面电极将所述外部电极与所述连接电极电性连接于所述贯通孔；
将第一玻璃密封材料涂布至所述框体和所述第一板的周围的至少一个；
对涂布的所述第一玻璃密封材料进行预煅烧；
对所述第一玻璃密封材料进行预煅烧之后，将导电性粘接剂涂布至所述引出电极和所述连接电极的至少一个；以及
第一接合步骤，在所述导电性粘接剂的涂布步骤之后，将所述压电晶圆与所述第一晶圆予以接合。
11.根据权利要求10所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
所述框体为包含四个边的矩形形状，
所述第一玻璃密封材料的涂布步骤是在所述四个边中的一个边的宽度内，以将所述导电性粘接剂的涂布区域予以包围的方式而进行涂布。
12.根据权利要求10所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
在所述导电性粘接剂的涂布步骤之后，且在所述第一接合步骤之前，对所述导电性粘接剂进行预煅烧。
13.根据权利要求11所述的压电元件的制造方法，其特征在于：
在所述导电性粘接剂的涂布步骤之后，且在所述第一接合步骤之前，对所述导电性粘接剂进行预煅烧。
14.根据权利要求10所述的压电元件的制造方法，其特征在于包括如下的步骤：
准备第二晶圆，该第二晶圆包含多个第二板；
将第二玻璃密封材料涂布至所述框体或所述第二板的周围的至少一个，对所述第二玻璃密封材料进行预煅烧；以及
第二接合步骤，在所述第一接合步骤之后，将所述压电晶圆与所述第二晶圆予以接合。
15.根据权利要求11所述的压电元件的制造方法，其特征在于包括如下的步骤：
准备第二晶圆，该第二晶圆包含多个第二板；
将第二玻璃密封材料涂布至所述框体或所述第二板的周围的至少一个，对所述第二玻璃密封材料进行预煅烧；以及
第二接合步骤，在所述第一接合步骤之后，将所述压电晶圆与所述第二晶圆予以接合。
16.根据权利要求12所述的压电元件的制造方法，其特征在于包括如下的步骤：
准备第二晶圆，该第二晶圆包含多个第二板；
将第二玻璃密封材料涂布至所述框体或所述第二板的周围的至少一个，对所述第二玻璃密封材料进行预煅烧；以及
第二接合步骤，在所述第一接合步骤之后，将所述压电晶圆与所述第二晶圆予以接合。
17.根据权利要求13所述的压电元件的制造方法，其特征在于包括如下的步骤：
准备第二晶圆，该第二晶圆包含多个第二板；
将第二玻璃密封材料涂布至所述框体或所述第二板的周围的至少一个，对所述第二玻璃密封材料进行预煅烧；以及
第二接合步骤，在所述第一接合步骤之后，将所述压电晶圆与所述第二晶圆予以接合。
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