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JP2014175901A - Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece manufacturing method, and piezoelectric device - Google Patents

Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibration piece manufacturing method, and piezoelectric device Download PDF

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JP2014175901A
JP2014175901A JP2013047716A JP2013047716A JP2014175901A JP 2014175901 A JP2014175901 A JP 2014175901A JP 2013047716 A JP2013047716 A JP 2013047716A JP 2013047716 A JP2013047716 A JP 2013047716A JP 2014175901 A JP2014175901 A JP 2014175901A
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JP
Japan
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rough surface
vibrating piece
piezoelectric
piezoelectric vibrating
mesa
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Application number
JP2013047716A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Mizusawa
周一 水沢
Takehiro Takahashi
岳寛 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract


【課題】圧電振動片130の連結部133と枠部132との接続部分や、連結部133と振動部131との接続部分の領域にヒロックやピットなどが形成された場合であっても、圧電振動片130の破損を防止する。
【解決手段】振動部131と、振動部131を囲む枠部132と、振動部131と枠部132とを連結する連結部133とを備える圧電振動片130において、連結部133のうち、枠部側角部137、及び振動部側角部138を含んだ角部領域139、140に粗面部141、142が形成される。
【選択図】図1

Even when hillocks, pits, or the like are formed in a connection portion between a connecting portion 133 and a frame portion 132 of a piezoelectric vibrating piece 130 or a connection portion between a connecting portion 133 and a vibrating portion 131, piezoelectric The vibration piece 130 is prevented from being damaged.
In a piezoelectric vibrating piece 130 including a vibrating part 131, a frame part 132 surrounding the vibrating part 131, and a connecting part 133 that connects the vibrating part 131 and the frame part 132, a frame part of the connecting part 133 is provided. The rough surface portions 141 and 142 are formed in the corner regions 139 and 140 including the side corner portion 137 and the vibration portion side corner portion 138.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、圧電振動片、圧電振動片の製造方法、及び圧電デバイスに関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece, a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, and a piezoelectric device.

携帯端末や携帯電話などの電子機器では、水晶振動子や水晶発振器などの圧電デバイスが搭載されている。このような圧電デバイスは、水晶振動片などの圧電振動片と、リッド部と、ベース部とから構成され、圧電振動片の表面(一方の主面)に接合材を介してリッド部が接合されるとともに、裏面(他方の主面)に同じく接合材を介してベース部が接合されている。この圧電デバイスに用いられる圧電振動片は、所定の振動数で振動する振動部と、振動部を囲むように形成される枠部と、振動部と枠部とを連結させる連結部とを有しており、例えばATカットの水晶材からエッチング加工により形成される(特許文献1参照)。   Electronic devices such as mobile terminals and mobile phones are equipped with piezoelectric devices such as crystal resonators and crystal oscillators. Such a piezoelectric device includes a piezoelectric vibrating piece such as a quartz vibrating piece, a lid portion, and a base portion, and the lid portion is bonded to the surface (one main surface) of the piezoelectric vibrating piece via a bonding material. At the same time, the base portion is bonded to the back surface (the other main surface) through a bonding material. A piezoelectric vibrating piece used in this piezoelectric device has a vibrating portion that vibrates at a predetermined frequency, a frame portion that is formed so as to surround the vibrating portion, and a connecting portion that connects the vibrating portion and the frame portion. For example, it is formed by etching from an AT-cut quartz material (see Patent Document 1).

特開2012−147228号公報JP2012-147228A

圧電振動片に対するエッチング加工は、一般に表面を鏡面に仕上げるように行っている。しかし、水晶材は、格子欠陥(水晶結晶の原子配列の乱れ)を有している場合があり、このような格子欠陥を持つ水晶材をエッチングすると、エッチングレートの違いから鏡面仕上げされた表面において局所的に点状の微小突起(ヒロック)や微小窪み(ピット)が形成されてしまう。これにより、圧電振動片が外力を受けて変形すると微小突起等に応力が集中し、この微小突起を起点として亀裂が生じて、圧電振動片を破損させる場合がある。特に、連結部と枠部との接続部分や、連結部と振動部との接続部分などの角部の近辺は大きな応力が働く部分であり、この部分に微小突起等が形成されると、圧電振動片の破損を招きやすいといった問題がある。   The etching process for the piezoelectric vibrating piece is generally performed so that the surface is finished to a mirror surface. However, quartz materials sometimes have lattice defects (disturbance in the atomic arrangement of crystal crystals). When a quartz material having such lattice defects is etched, the surface is mirror-finished due to the difference in etching rate. Spot-like minute protrusions (hillocks) and minute depressions (pits) are locally formed. As a result, when the piezoelectric vibrating piece is deformed by receiving an external force, stress concentrates on the minute protrusions and the like, and cracks may be generated starting from the minute protrusions, and the piezoelectric vibrating piece may be damaged. In particular, the vicinity of the corners such as the connecting part between the connecting part and the frame part and the connecting part between the connecting part and the vibrating part is a part where a large stress acts. There is a problem that the vibration piece is easily damaged.

以上のような事情に鑑み、本発明では、圧電振動片の連結部と枠部との接続部分や、連結部と振動部との接続部分に微小突起等が形成された場合であっても、圧電振動片が外力を受けて変形した際に圧電振動片が破損するのを抑制し、信頼性の高い圧電振動片及び圧電デバイスを提供することを目的とし、さらに、このような特徴を持つ圧電振動片を容易かつ確実に形成できる圧電振動片の製造方法を提供することを目的とする。   In view of the circumstances as described above, in the present invention, even when a microprojection or the like is formed in the connection portion between the connecting portion and the frame portion of the piezoelectric vibrating piece, or in the connecting portion between the connecting portion and the vibrating portion, An object of the present invention is to provide a highly reliable piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric device by suppressing the piezoelectric vibrating piece from being damaged when the piezoelectric vibrating piece is deformed by receiving an external force. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece that can easily and reliably form a vibrating piece.

本発明では、振動部と、振動部を囲む枠部と、振動部と枠部とを連結する連結部とを備える圧電振動片において、連結部のうち、枠部に接続する角部、及び振動部に接続する角部を含んだ角部領域に粗面部が形成される。また、粗面部は、振動部または枠部の少なくとも一方に対して表面粗さが大きくてもよい。また、粗面部は、連結部の全面に形成されてもよい。また、振動部のうち少なくとも角部と接続する領域に、角部領域に形成された粗面部と同一の粗面部が形成されてもよい。また、振動部は、中央部分のメサ部と、メサ部より厚さが薄いメサ周辺部とを有し、メサ周辺部は、角部と接続する領域を含み、かつ角部領域に形成された粗面部と同一の粗面部が形成されてもよい。また、粗面部は、その表面粗さがRa=0.1μm以上であってもよい。さらに、上記圧電振動片を含む圧電デバイスであってもよい。   In the present invention, in a piezoelectric vibrating piece including a vibrating part, a frame part surrounding the vibrating part, and a connecting part that connects the vibrating part and the frame part, a corner part connected to the frame part among the connecting parts, and vibration A rough surface portion is formed in a corner region including a corner portion connected to the portion. Further, the rough surface portion may have a larger surface roughness than at least one of the vibration portion and the frame portion. The rough surface portion may be formed on the entire surface of the connecting portion. Moreover, the rough surface part same as the rough surface part formed in the corner | angular part area | region may be formed in the area | region connected with a corner | angular part among vibration parts. The vibrating part has a mesa part at the center part and a mesa peripheral part thinner than the mesa part. The mesa peripheral part includes a region connected to the corner part and is formed in the corner part region. The same rough surface portion as the rough surface portion may be formed. The rough surface portion may have a surface roughness Ra = 0.1 μm or more. Furthermore, a piezoelectric device including the piezoelectric vibrating piece may be used.

また、本発明では、圧電振動片の製造方法であって、振動部と、振動部を囲む枠部と、振動部と枠部とを連結する連結部とを形成する本体形成工程と、連結部のうち、枠部に接続する角部、及び振動部に接続する角部を含んだ角部領域に粗面部を形成する粗面部形成工程とを有する。また、本体形成工程は、振動部に、中央部分のメサ部と、メサ部より厚さが薄いメサ周辺部とを形成するメサ形成工程を含み、粗面部形成工程は、メサ形成工程とともに行われてもよい。   Further, in the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, a main body forming step for forming a vibrating part, a frame part surrounding the vibrating part, and a connecting part that connects the vibrating part and the frame part, and a connecting part And a rough surface portion forming step of forming a rough surface portion in a corner region including a corner portion connected to the frame portion and a corner portion connected to the vibration portion. The main body forming process includes a mesa forming process in which a mesa part at the center part and a mesa peripheral part having a thickness smaller than the mesa part are formed in the vibration part, and the rough surface forming process is performed together with the mesa forming process. May be.

本発明によれば、連結部と枠部との接続部分や、連結部と振動部との接続部分の角部を含んだ角部領域に粗面部が形成されるので、この角部領域に微小突起等が形成されても粗面部によって微小突起等に応力が集中することを抑制している。従って、圧電振動片が外力を受けて変形しても微小突起等に応力が集中しないので亀裂等が生じにくく、圧電振動片の破損を抑制して耐久性や信頼性を向上させることができる。また、このような特徴を持つ圧電振動片を容易かつ確実に形成することができる。   According to the present invention, the rough surface portion is formed in the corner portion including the corner portion of the connecting portion between the connecting portion and the frame portion and the connecting portion between the connecting portion and the vibrating portion. Even if the protrusions and the like are formed, the rough surface portion suppresses stress concentration on the fine protrusions and the like. Therefore, even if the piezoelectric vibrating piece is deformed by receiving an external force, stress is not concentrated on the minute protrusions and the like, so that cracks and the like are unlikely to occur, and damage to the piezoelectric vibrating piece can be suppressed and durability and reliability can be improved. Moreover, the piezoelectric vibrating piece having such characteristics can be easily and reliably formed.

第1実施形態に係る圧電振動片を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図である。The piezoelectric vibrating piece which concerns on 1st Embodiment is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the AA of (a). 図1に示す圧電振動片の要部を拡大した平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. 1. 図1に示す圧電振動片の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. (a)は第2実施形態に係る圧電振動片の平面図、(b)は第3実施形態に係る圧電振動片の平面図である。(A) is a top view of the piezoelectric vibrating piece according to the second embodiment, and (b) is a plan view of the piezoelectric vibrating piece according to the third embodiment. 第4実施形態に係る圧電振動片の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a piezoelectric vibrating piece according to a fourth embodiment. 図5に示す圧電振動片の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece shown in FIG. 圧電デバイスの実施形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows embodiment of a piezoelectric device. 図7のC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の実施形態では、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、図面においてハッチングした部分は金属膜及び接合材を表している。以下の各図において、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。このXYZ座標系においては、圧電振動片の表面に平行な平面をXZ平面とする。このXZ平面において圧電振動片の長手方向をX方向と表記し、X方向に直交する方向をZ方向と表記する。XZ平面に垂直な方向(圧電振動片の厚さ方向)はZ方向と表記する。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. Further, in the following embodiments, in order to describe the embodiments in the drawings, the scale is appropriately changed and expressed by partially enlarging or emphasizing the description. Further, hatched portions in the drawings represent metal films and bonding materials. In the following drawings, directions in the drawings will be described using an XYZ coordinate system. In this XYZ coordinate system, a plane parallel to the surface of the piezoelectric vibrating piece is defined as an XZ plane. In this XZ plane, the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece is denoted as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction is denoted as the Z direction. The direction perpendicular to the XZ plane (the thickness direction of the piezoelectric vibrating piece) is expressed as the Z direction. In each of the X direction, the Y direction, and the Z direction, the direction of the arrow in the figure is the + direction, and the direction opposite to the arrow direction is the − direction.

<第1実施形態>
(圧電振動片130の構成)
第1実施形態に係る圧電振動片130について図1及び図2を用いて説明する。なお、図2においては、圧電振動片130の連結部133を中心として拡大した平面図であり、金属膜(引出電極等)を省略している。圧電振動片130は、図1(a)に示すように、所定の振動数で振動する振動部131と、振動部131を囲んだ枠部132と、振動部131と枠部132とを連結する連結部133とにより構成されている。振動部131と枠部132との間には、連結部133を除いて、Y軸方向に貫通する貫通穴134が形成されている。
<First Embodiment>
(Configuration of the piezoelectric vibrating piece 130)
The piezoelectric vibrating piece 130 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 2 is an enlarged plan view centering on the connecting portion 133 of the piezoelectric vibrating piece 130, and a metal film (extracting electrode or the like) is omitted. As shown in FIG. 1A, the piezoelectric vibrating piece 130 connects the vibrating unit 131 that vibrates at a predetermined frequency, the frame unit 132 that surrounds the vibrating unit 131, and the vibrating unit 131 and the frame unit 132. The connection part 133 is comprised. A through-hole 134 that penetrates in the Y-axis direction is formed between the vibrating portion 131 and the frame portion 132 except for the connecting portion 133.

圧電振動片130には、例えばATカットの水晶振動片が用いられている。ATカットは、水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが常温付近で使用されるにあたって良好な周波数特性が得られる等の利点があり、人工水晶の3つの結晶軸である電気軸、機械軸及び光学軸のうち、光学軸に対して結晶軸周りに35°15′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。なお、圧電振動片130として水晶振動片に限定されるものではなく、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどを用いたものでもよい。   As the piezoelectric vibrating piece 130, for example, an AT-cut crystal vibrating piece is used. The AT cut has an advantage that a good frequency characteristic can be obtained when a piezoelectric device such as a crystal resonator or a crystal oscillator is used near room temperature, and includes three crystal axes of an artificial crystal, an electric axis, a mechanical axis, This is a processing method of cutting at an angle of 35 ° 15 ′ around the crystal axis with respect to the optical axis. The piezoelectric vibrating piece 130 is not limited to a quartz vibrating piece, and may be one using lithium tantalate or lithium niobate.

振動部131は、Y方向から見たときに、X軸方向に長辺、Z軸方向に短辺を有する矩形状に形成され、Y軸方向の厚さが枠部132と比べて薄く形成されている。また、振動部131は、中央部分に形成されたメサ部135と、メサ部135を囲んでこのメサ部135よりもY軸方向の厚さが薄く形成されたメサ周辺部136とを有している。メサ部135は、振動部131の表面(+Y側の面)と裏面(−Y側の面)との双方に形成されることに限定されず、例えば、振動部131の表面側にのみメサ部135が形成されたものでもよい。   The vibration part 131 is formed in a rectangular shape having a long side in the X-axis direction and a short side in the Z-axis direction when viewed from the Y direction, and the thickness in the Y-axis direction is thinner than that of the frame part 132. ing. The vibrating portion 131 includes a mesa portion 135 formed at the center portion, and a mesa peripheral portion 136 that surrounds the mesa portion 135 and is formed to be thinner in the Y-axis direction than the mesa portion 135. Yes. The mesa unit 135 is not limited to be formed on both the front surface (+ Y side surface) and the back surface (−Y side surface) of the vibration unit 131. For example, the mesa unit is formed only on the front surface side of the vibration unit 131. 135 may be formed.

枠部132は、全体としてX軸方向を長辺とし、Z軸方向を短辺とする矩形状に形成されている。枠部132の表面(+Y側の面)132a及び裏面(−Y側の面)132bは、それぞれ、後述するリッド部110の接合面112及びベース部120の接合面122と接合される面として形成されている。   As a whole, the frame part 132 is formed in a rectangular shape having the long side in the X-axis direction and the short side in the Z-axis direction. The front surface (+ Y side surface) 132a and the back surface (−Y side surface) 132b of the frame portion 132 are formed as surfaces to be bonded to a bonding surface 112 of the lid portion 110 and a bonding surface 122 of the base portion 120, which will be described later, respectively. Has been.

連結部133は、振動部131のメサ周辺部136と、枠部132とを連結している。この連結部133は、メサ部135の厚さとほぼ同様の厚さに形成されるが、これに限定されず、例えば、メサ周辺部136と同様の厚さや、枠部132と同様の厚さであってもよい。なお、図1(b)に示すように、枠部132の裏面132b、連結部133の裏面133b、及びメサ部135の裏面135bは同一面となっている。   The connecting portion 133 connects the mesa peripheral portion 136 of the vibrating portion 131 and the frame portion 132. The connecting portion 133 is formed to have a thickness that is substantially the same as the thickness of the mesa portion 135, but is not limited to this. For example, the connecting portion 133 has the same thickness as the mesa peripheral portion 136 or the same thickness as the frame portion 132. There may be. As shown in FIG. 1B, the back surface 132b of the frame portion 132, the back surface 133b of the connecting portion 133, and the back surface 135b of the mesa portion 135 are the same surface.

図1(a)及び図2に示すように、連結部133の表面133aにおいて、枠部132に接続する2つの枠部側角部(角部)137(+Z側と−Z側)をそれぞれ含んだ枠部側角部領域(角部領域)139、すなわち連結部133の−X側かつ±Z側には、表面粗さを粗くした粗面部141がそれぞれ形成されている。また、振動部131に接続する2つの振動部側角部(角部)138をそれぞれ含んだ振動部側角部領域(角部領域)140、すなわち連結部133の+X側かつ±Z側には、同じく表面粗さを粗くした粗面部142が形成されている。   As shown in FIGS. 1A and 2, the surface 133 a of the connecting portion 133 includes two frame portion side corner portions (corner portions) 137 (+ Z side and −Z side) connected to the frame portion 132. A rough surface portion 141 having a rough surface is formed on each of the frame side corner region (corner region) 139, that is, on the −X side and ± Z side of the connecting portion 133. In addition, on the vibration part side corner region (corner part region) 140 including two vibration part side corners (corner parts) 138 connected to the vibration part 131, that is, on the + X side and the ± Z side of the connecting part 133 Similarly, a rough surface portion 142 having a rough surface is formed.

粗面部141、142の表面粗さは、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に形成される微小突起や微小窪みとほぼ同等となる凹凸が形成されるような表面粗さに設定される。この粗面部141、142の表面粗さは、鏡面仕上げされた振動部131及び枠部132のうち少なくても一方の表面の表面粗さに比べて大きく形成されている。これにより、粗面部141、142が形成されたことの確認を目視によって容易に確認することができる。ただし、粗面部141、142の表面粗さを振動部131等より大きくすることに限定されず、先に説明した表面粗さに設定されるのであれば、振動部131や枠部132の表面粗さに比べて小さくてもよい。   The surface roughness of the rough surface portions 141 and 142 is such that irregularities that are substantially the same as the minute protrusions and minute recesses formed in the frame side corner region 139 and the vibration side corner region 140 are formed. Set to The surface roughness of the rough surface portions 141 and 142 is formed to be larger than the surface roughness of at least one of the vibration portion 131 and the frame portion 132 that are mirror-finished. Thereby, confirmation that the rough surface parts 141 and 142 were formed can be easily confirmed visually. However, the surface roughness of the rough surface portions 141 and 142 is not limited to be larger than that of the vibration portion 131 or the like. If the surface roughness described above is set, the surface roughness of the vibration portion 131 or the frame portion 132 is not limited. It may be smaller than that.

また、粗面部141、142の表面粗さ(中心線平均粗さ)Raは、0.1μm以上に設定されている。表面粗さRaが0.1μm未満だと、水晶材に通常形成される微小突起や微小窪みに対して凹凸が小さくなり、微小突起や微小窪みが応力集中の起点として残ったままとなる。これに対し、粗面部141、142の表面粗さRaを0.1μm以上とすることにより、微小突起等を粗面の凹凸内に紛れ込ませることが可能となる。ただし、粗面部141、142の表面粗さRaを0.1μm以上とすることに限定されず、適宜変更してもよい。なお、このような粗面部141、142の表面粗さは、後述する第2〜第4実施形態の粗面部241等の表面粗さについても同様である。   Further, the surface roughness (centerline average roughness) Ra of the rough surface portions 141 and 142 is set to 0.1 μm or more. When the surface roughness Ra is less than 0.1 μm, the unevenness is reduced with respect to the minute protrusions and minute depressions normally formed on the quartz material, and the minute protrusions and minute depressions remain as the starting point of stress concentration. On the other hand, by setting the surface roughness Ra of the rough surface portions 141 and 142 to 0.1 μm or more, it becomes possible to cause minute protrusions and the like to be mixed into the unevenness of the rough surface. However, the surface roughness Ra of the rough surface portions 141 and 142 is not limited to 0.1 μm or more, and may be appropriately changed. The surface roughness of such rough surface portions 141 and 142 is the same for the surface roughness of the rough surface portion 241 and the like of the second to fourth embodiments described later.

粗面部141は、図2に示すように、2つの枠部側角部137において、X方向に幅L1及びZ方向に幅L2とした矩形状の枠部側角部領域139に形成されている。これら幅L1や幅L2は任意に設定でき、例えば、幅L2を長くして、2つの粗面部141をZ方向に帯状に一体化させたものでもよい。粗面部142は、図2に示すように、2つの振動部側角部138において、X方向に幅L3及びZ方向に幅L4とした矩形状の振動部側角部領域140に形成されている。これら幅L3や幅L4は任意に設定でき、粗面部141と同様に、例えば、幅L4を長くして、2つの粗面部142をZ方向に帯状に一体化させたものでもよい。さらに、粗面部141の幅L1や粗面部142の幅L3を長くして、±Z側のそれぞれで粗面部141と粗面部142とをX方向に帯状に一体化させてもよい。   As shown in FIG. 2, the rough surface portion 141 is formed in a rectangular frame-side corner region 139 having a width L1 in the X direction and a width L2 in the Z-direction at the two frame-side corner portions 137. . The width L1 and the width L2 can be arbitrarily set. For example, the width L2 may be increased, and the two rough surface portions 141 may be integrated in a band shape in the Z direction. As shown in FIG. 2, the rough surface portion 142 is formed in a rectangular vibration portion side corner region 140 having a width L3 in the X direction and a width L4 in the Z direction at the two vibration portion side corner portions 138. . The width L3 and the width L4 can be arbitrarily set, and similarly to the rough surface portion 141, for example, the width L4 may be lengthened and the two rough surface portions 142 may be integrated in a band shape in the Z direction. Furthermore, the width L1 of the rough surface portion 141 and the width L3 of the rough surface portion 142 may be increased, and the rough surface portion 141 and the rough surface portion 142 may be integrated in a band shape in the X direction on the ± Z side.

粗面部141と粗面部142とは、同一の形状であることに限定されず、異なる形状であってもよい。また、粗面部141と粗面部142とは同一の表面粗さであることに限定されず、例えば粗面部141の表面粗さが粗面部142より大きくてもよい。また、粗面部141、142は、矩形状に限定されず、四角形以外の多角形状や、楕円形状、長円形状であってもよい。   The rough surface portion 141 and the rough surface portion 142 are not limited to the same shape, and may be different shapes. Further, the rough surface portion 141 and the rough surface portion 142 are not limited to have the same surface roughness. For example, the surface roughness of the rough surface portion 141 may be larger than that of the rough surface portion 142. Further, the rough surface portions 141 and 142 are not limited to a rectangular shape, and may be a polygonal shape other than a square shape, an elliptical shape, or an oval shape.

また、この粗面部141、142は、連結部133の表面133aのみに形成されることに限定されず、連結部133の裏面133bにおいて、図1(a)に示す枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に相当する領域に粗面部が形成されてもよい。また、連結部133の側面において、枠部132に接続する領域(枠部側角部137付近の領域)や、振動部131に接続する領域(振動部側角部138付近の領域)についても粗面部141、142と同様の粗面部が形成されてもよい。また、連結部133の表面133aの粗面部141、142と、裏面133bの粗面部と、側面の粗面部とで、表面粗さを変えてもよく、例えば連結部133の側面に形成する粗面部の表面粗さを他の粗面部141等に対して大きくしてもよい。   Further, the rough surface portions 141 and 142 are not limited to be formed only on the front surface 133a of the connecting portion 133, and on the back surface 133b of the connecting portion 133, the frame portion side corner region 139 or the like shown in FIG. A rough surface portion may be formed in a region corresponding to the vibrating portion side corner region 140. In addition, on the side surface of the connecting portion 133, a region connected to the frame portion 132 (region near the frame portion side corner portion 137) and a region connected to the vibration portion 131 (region near the vibration portion side corner portion 138) are also rough. Rough surface portions similar to the surface portions 141 and 142 may be formed. Further, the surface roughness may be changed between the rough surface portions 141 and 142 of the front surface 133a of the connecting portion 133, the rough surface portion of the back surface 133b, and the rough surface portion of the side surface. For example, the rough surface portion formed on the side surface of the connecting portion 133 The surface roughness may be increased with respect to other rough surface portions 141 and the like.

図1(a)及び(b)に示すように、振動部131のメサ部135の表面135aには、矩形状の励振電極145が形成され、同じくメサ部135の裏面135bには、矩形状の励振電極146が形成される。これら励振電極145、146に所定の交流電圧が印加されることにより、振動部131は所定の振動数で振動する。また、これら励振電極145、146とそれぞれ電気的に接続する引出電極147、148が形成される。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a rectangular excitation electrode 145 is formed on the surface 135a of the mesa portion 135 of the vibration portion 131, and a rectangular shape is also formed on the back surface 135b of the mesa portion 135. An excitation electrode 146 is formed. When a predetermined alternating voltage is applied to the excitation electrodes 145 and 146, the vibration unit 131 vibrates at a predetermined frequency. In addition, extraction electrodes 147 and 148 that are electrically connected to the excitation electrodes 145 and 146, respectively, are formed.

引出電極147は、励振電極145の−X側からメサ部135の表面135a及びメサ周辺部136の表面136a、連結部133の表面133aを通って、枠部132の−X側の表面132aまで引き出される。次いで、引出電極147は、枠部132の表面132aを、+Z方向に延びた後に+X方向に折り曲げられ、枠部132の表面132aにおいて+X側かつ+Z側の領域まで引き出される。次いで、引出電極147は、枠部132の内側の側面132cを介して、裏面132bの+X側かつ+Z側の領域まで引き出される。   The extraction electrode 147 is extracted from the −X side of the excitation electrode 145 through the surface 135a of the mesa part 135, the surface 136a of the mesa peripheral part 136, and the surface 133a of the coupling part 133 to the surface 132a on the −X side of the frame part 132. It is. Next, the extraction electrode 147 extends in the + Z direction after the surface 132a of the frame portion 132 is extended in the + X direction, and is extracted to the + X side and + Z side regions on the surface 132a of the frame portion 132. Next, the extraction electrode 147 is extracted to a region on the + X side and + Z side of the back surface 132b through the inner side surface 132c of the frame portion 132.

引出電極148は、励振電極146の−X側からメサ部135の裏面135b及びメサ周辺部136の裏面136b、連結部133の裏面133bを通って、枠部132の−X側の裏面132bまで引き出される。次いで、引出電極148は、枠部132の裏面132bを、−Z方向に延びた後に裏面132bにおいて−X側かつ−Z側の領域まで引き出される。なお、引出電極147と引出電極148とは電気的な接続がない。   The extraction electrode 148 is extracted from the −X side of the excitation electrode 146 through the back surface 135b of the mesa portion 135, the back surface 136b of the mesa peripheral portion 136, and the back surface 133b of the coupling portion 133 to the back surface 132b on the −X side of the frame portion 132. It is. Next, the extraction electrode 148 extends to the −X side and −Z side regions of the back surface 132b after extending the back surface 132b of the frame portion 132 in the −Z direction. Note that the extraction electrode 147 and the extraction electrode 148 are not electrically connected.

励振電極145、146及び引出電極147、148は、導電性の金属膜であり、メタルマスクを用いたスパッタリングや真空蒸着、またはメッキ等により形成される。この金属膜としては、ニッケルタングステン(Ni−W)の層、金(Au)の層の順で積層された2層構造を有している。なお、導電性の金属膜は、上記の構成に限定されず、例えば、金属膜の下地膜としてクロム(Cr)などを成膜して3層構造としてもよい。   The excitation electrodes 145 and 146 and the extraction electrodes 147 and 148 are conductive metal films, and are formed by sputtering, vacuum deposition, plating, or the like using a metal mask. This metal film has a two-layer structure in which a nickel tungsten (Ni—W) layer and a gold (Au) layer are stacked in this order. Note that the conductive metal film is not limited to the above structure, and for example, chromium (Cr) or the like may be formed as a base film of the metal film to have a three-layer structure.

このように、第1実施形態によれば、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に粗面部141、142が形成されるので、この枠部側角部領域139等に微小突起や微小窪みが生じても粗面部141等の凹凸によって紛れ込んでしまい、圧電振動片130が変形した場合でも微小突起等に応力が集中することを抑制する。これにより、圧電振動片130が外力によって変形した場合でも割れ等が生じるのを防止し、耐久性や信頼性が向上した圧電振動片を提供できる。   As described above, according to the first embodiment, since the rough surface portions 141 and 142 are formed in the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140, the frame portion side corner region 139 and the like are minutely formed. Even if the protrusions or the minute depressions are generated, they are mixed in by the unevenness of the rough surface portion 141 and the like, and even when the piezoelectric vibrating piece 130 is deformed, the stress is prevented from being concentrated on the minute protrusions. Thereby, even when the piezoelectric vibrating piece 130 is deformed by an external force, a crack or the like can be prevented, and a piezoelectric vibrating piece with improved durability and reliability can be provided.

(圧電振動片130の製造方法)
次に、圧電振動片130の製造方法について、図3を用いて説明する。この圧電振動片130の製造に際しては、圧電ウェハAWから個々を切り出す多面取りが行われる。なお、図3は、圧電ウェハAWに形成される圧電振動片130の一つについて、時系列に並べて示しており、図3(a)〜(e)の各図は、図1のA−A線に沿った断面に相当する図である。
(Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece 130)
Next, a manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece 130 will be described with reference to FIG. When the piezoelectric vibrating piece 130 is manufactured, multiple chamfering is performed by cutting individual pieces from the piezoelectric wafer AW. Note that FIG. 3 shows one of the piezoelectric vibrating pieces 130 formed on the piezoelectric wafer AW in time series, and each of FIGS. 3A to 3E is shown by AA in FIG. It is a figure equivalent to the cross section along a line.

先ず、圧電ウェハAWが用意される。圧電ウェハAWは、水晶結晶体からATカットにより切り出される。次に、図3(a)に示すように、圧電ウェハAWにおいて、フォトリソグラフィ法により貫通穴134の形成領域がパターニングされた後、Y軸方向にエッチングされ貫通穴134が設けられる。これにより、矩形状の振動部131と、振動部131を囲む枠部132と、振動部131と枠部132とを連結する連結部133とが形成される(本体形成工程)。   First, a piezoelectric wafer AW is prepared. The piezoelectric wafer AW is cut out from the quartz crystal body by AT cut. Next, as shown in FIG. 3A, in the piezoelectric wafer AW, after the formation region of the through hole 134 is patterned by photolithography, the through hole 134 is formed by etching in the Y-axis direction. Thereby, the rectangular vibration part 131, the frame part 132 surrounding the vibration part 131, and the connection part 133 which connects the vibration part 131 and the frame part 132 are formed (main body formation process).

次に、図3(b)に示すように、連結部133及び振動部131は、フォトリソグラフィ法及びエッチングにより厚さ(Y軸方向の幅)が薄くなるように形成され、振動部131が所望の周波数特性を備えるように調整される。次に、図3(c)に示すように、振動部131の周辺部分は、フォトリソグラフィ法及びエッチングにより厚さ(Y軸方向の幅)が薄くなるように形成され、これにより、中央部分にメサ部135が、またメサ部135の周辺領域にメサ周辺部136がそれぞれ形成される(メサ形成工程)。なお、以上の工程は、フォトリソグラフィ法及びエッチングに代えて、切削等の機械的手法で行われてもよい。   Next, as shown in FIG. 3B, the connecting portion 133 and the vibrating portion 131 are formed so that the thickness (width in the Y-axis direction) is reduced by photolithography and etching, and the vibrating portion 131 is desired. It is adjusted to have the frequency characteristic of Next, as shown in FIG. 3C, the peripheral portion of the vibrating portion 131 is formed by photolithography and etching so that the thickness (the width in the Y-axis direction) is thinned. The mesa part 135 and the mesa peripheral part 136 are formed in the peripheral area of the mesa part 135 (mesa forming step). Note that the above steps may be performed by a mechanical method such as cutting instead of the photolithography method and etching.

次に、図3(d)に示すように、連結部133の表面133aの枠部側角部領域139及び振動部側角部領域140がフォトリソグラフィ法によりパターニングされ、これら領域に対してエッチング等により粗面化することで粗面部141、142が形成される(粗面部形成工程)。なお、粗面化の処理は、エッチングに限定されず、例えば、サンドブラスト等を用いて表面を粗くするなどの物理的な手法が用いられてもよい。   Next, as shown in FIG. 3D, the frame side corner region 139 and the vibration side corner region 140 of the surface 133a of the connecting portion 133 are patterned by photolithography, and etching or the like is performed on these regions. The rough surface portions 141 and 142 are formed by roughening according to (Rough surface portion forming step). Note that the roughening treatment is not limited to etching, and for example, a physical method such as roughening the surface using sandblasting may be used.

次に、図3(e)に示すように、振動部131のメサ部135の表面135a及び裏面135bに励振電極145、146が形成される。また、振動部131、連結部133、及び枠部132には、励振電極145、146とそれぞれ電気的に接続された引出電極147、148がそれぞれ形成される。なお、励振電極145は粗面部141、142から外れた領域に形成される(図1(a)参照)。これら励振電極145、146や引出電極147、148は、メタルマスクを用いたスパッタリングや真空蒸着等により導電性の金属膜が成膜されることによりほぼ同時に形成される。金属膜としては、例えば、ニッケルタングステン(Ni−W)の膜の上に金(Au)の膜が形成された2層構造の金属膜が用いられる。なお、これら金属膜の下地膜としてクロム(Cr)を成膜してもよい。   Next, as shown in FIG. 3E, excitation electrodes 145 and 146 are formed on the front surface 135 a and the back surface 135 b of the mesa portion 135 of the vibration portion 131. In addition, extraction electrodes 147 and 148 that are electrically connected to the excitation electrodes 145 and 146, respectively, are formed on the vibration part 131, the coupling part 133, and the frame part 132, respectively. In addition, the excitation electrode 145 is formed in the area | region which remove | deviated from the rough surface parts 141 and 142 (refer Fig.1 (a)). The excitation electrodes 145 and 146 and the extraction electrodes 147 and 148 are formed almost simultaneously by forming a conductive metal film by sputtering or vacuum deposition using a metal mask. As the metal film, for example, a metal film having a two-layer structure in which a gold (Au) film is formed on a nickel tungsten (Ni-W) film is used. Note that chromium (Cr) may be formed as a base film of these metal films.

これにより、圧電ウェハAWには複数の圧電振動片130が形成される。次いで、後述するリッド部やベース部が形成されたウェハが圧電ウェハAWに接合された後に、スクライブラインに沿ってダイシング(切断加工)されることにより、個々の圧電振動片130(圧電デバイス)となる。   Thereby, a plurality of piezoelectric vibrating pieces 130 are formed on the piezoelectric wafer AW. Next, after a wafer having a lid portion and a base portion, which will be described later, is bonded to the piezoelectric wafer AW, dicing (cutting processing) is performed along the scribe line, whereby individual piezoelectric vibrating pieces 130 (piezoelectric devices) and Become.

このように、圧電振動片130の製造方法によれば、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に粗面部141、142を容易かつ確実に形成することができる。なお、上記した製造方法は一例であって、他の方法を用いて製造してもよい。例えば、粗面部形成工程を行った後にメサ形成工程を行ってもよく、例えば、図3(b)に示す段階で粗面部形成工程を行ってもよい。   As described above, according to the method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece 130, the rough surface portions 141 and 142 can be easily and reliably formed in the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140. The manufacturing method described above is an example, and other methods may be used. For example, the mesa forming step may be performed after the rough surface portion forming step, and for example, the rough surface portion forming step may be performed at the stage shown in FIG.

<第2実施形態>
続いて、第2実施形態について説明する。以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
図4(a)は、第2実施形態に係る圧電振動片230を示している。この圧電振動片230は、振動部131や枠部132として、第1実施形態と同様のものが用いられる。また、図4(a)の圧電振動片230では、図1に示すような励振電極145、146や引出電極147、148を省略した状態で表している。圧電振動片230は、粗面部241が、連結部133の表面133aにおいて部分的ではなく、連結部133の表面133aの全体に形成されている点で第1実施形態とは異なる。
Second Embodiment
Next, the second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
FIG. 4A shows a piezoelectric vibrating piece 230 according to the second embodiment. The piezoelectric vibrating piece 230 is the same as that of the first embodiment as the vibrating portion 131 and the frame portion 132. Further, in the piezoelectric vibrating piece 230 in FIG. 4A, the excitation electrodes 145 and 146 and the extraction electrodes 147 and 148 as shown in FIG. 1 are omitted. The piezoelectric vibrating piece 230 is different from the first embodiment in that the rough surface portion 241 is not partially formed on the surface 133a of the connecting portion 133 but is formed on the entire surface 133a of the connecting portion 133.

粗面部241は、連結部133の表面133aの全体に形成されるので、枠部側角部領域139及び振動部側角部領域140の双方を含んで形成されている。この粗面部241の表面粗さについては第1実施形態と同様である。なお、粗面部241において、表面粗さが一様であることに限定されず、例えば枠部132に近づくほど表面粗さが順次大きくなるような、表面粗さを変化させたものでもよい。また、粗面部241は、連結部133の表面133aだけでなく、裏面133bや側面を含めた連結部133の全面に形成されてもよい。この場合、表面133aと裏面133bと側面とで、それぞれ表面粗さを変えてもよい。   Since the rough surface portion 241 is formed on the entire surface 133 a of the coupling portion 133, the rough surface portion 241 is formed including both the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner portion region 140. The surface roughness of the rough surface portion 241 is the same as in the first embodiment. The rough surface portion 241 is not limited to having a uniform surface roughness. For example, the surface roughness may be changed so that the surface roughness gradually increases toward the frame portion 132. Further, the rough surface portion 241 may be formed not only on the front surface 133a of the connecting portion 133 but also on the entire surface of the connecting portion 133 including the back surface 133b and the side surfaces. In this case, the surface roughness may be changed between the front surface 133a, the back surface 133b, and the side surfaces.

このように、第2実施形態によれば、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140を含んで粗面部241が形成されるので、第1実施形態と同様の効果を有する。さらに、粗面部241が連結部133の表面133aの全体に形成されるので、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140だけでなく、広く微小突起等による応力集中を抑制して、圧電振動片230の破損を防止できる。また、連結部133の表面133aの全体に粗面部241が形成されるので、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140といった小さな領域に対して粗面部を形成する作業が不要となり、容易かつ確実に粗面部241を形成することができる。   As described above, according to the second embodiment, since the rough surface portion 241 is formed including the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140, the same effect as the first embodiment is obtained. Further, since the rough surface portion 241 is formed on the entire surface 133a of the connecting portion 133, not only the frame side corner region 139 and the vibrating portion side corner region 140 but also widely suppresses stress concentration due to minute projections or the like. In addition, the piezoelectric vibrating piece 230 can be prevented from being damaged. In addition, since the rough surface portion 241 is formed on the entire surface 133a of the connecting portion 133, it is not necessary to form a rough surface portion in a small region such as the frame side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140. The rough surface portion 241 can be easily and reliably formed.

圧電振動片230では、引出電極147、148は、粗面部241上に形成される。このように金属膜は粗面上に形成されるので、粗面部241の凹凸によって接合面積が増大し、金属膜(引出電極147等)の接合強度を向上させることができる。なお、この圧電振動片230の製造方法は、第1実施形態とほぼ同様である。   In the piezoelectric vibrating piece 230, the extraction electrodes 147 and 148 are formed on the rough surface portion 241. Since the metal film is thus formed on the rough surface, the bonding area is increased by the unevenness of the rough surface portion 241, and the bonding strength of the metal film (extracting electrode 147 and the like) can be improved. The method for manufacturing the piezoelectric vibrating piece 230 is substantially the same as that in the first embodiment.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
図4(b)は、第3実施形態に係る圧電振動片330を示している。また、図4(b)の圧電振動片330では、図1に示すような励振電極139、140や引出電極141、142を省略した状態で表している。この圧電振動片330は、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に加えて振動部131や枠部132の一部にも粗面部341、342が形成される点で第1実施形態とは異なる。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
FIG. 4B shows a piezoelectric vibrating piece 330 according to the third embodiment. Also, in the piezoelectric vibrating piece 330 of FIG. 4B, the excitation electrodes 139 and 140 and the extraction electrodes 141 and 142 as shown in FIG. 1 are omitted. The piezoelectric vibrating piece 330 is the first in that rough surface portions 341 and 342 are formed in part of the vibrating portion 131 and the frame portion 132 in addition to the frame portion side corner region 139 and the vibrating portion side corner region 140. Different from the embodiment.

粗面部341は、メサ周辺部136(振動部131)の表面136aにおいて、振動部側角部138と接続する領域である接続領域331と、連結部133の表面133aの振動部側角部領域140との双方にわたって形成されている。また、粗面部342は、枠部132の表面132aにおいて、枠部側角部137と接続する領域である接続領域332と、連結部133の表面133aの枠部側角部領域139との双方にわたって形成されている。粗面部341、342の表面粗さについては、第1実施形態と同様である。また、粗面部341、342のいずれもが、Y方向から見たときにL字状(鉤状)に形成されている。また、粗面部341と粗面部342とは、同一の表面粗さであることに限定されず、互いに異なってもよい。   The rough surface portion 341 includes a connection region 331 that is a region connected to the vibration portion side corner portion 138 and a vibration portion side corner portion region 140 of the surface 133a of the coupling portion 133 on the surface 136a of the mesa peripheral portion 136 (vibration portion 131). And formed over both. Further, the rough surface portion 342 extends over both the connection region 332 that is a region connected to the frame side corner portion 137 and the frame portion side corner region 139 of the surface 133a of the coupling portion 133 on the surface 132a of the frame portion 132. Is formed. About the surface roughness of the rough surface parts 341 and 342, it is the same as that of 1st Embodiment. Further, both of the rough surface portions 341 and 342 are formed in an L shape (a bowl shape) when viewed from the Y direction. The rough surface portion 341 and the rough surface portion 342 are not limited to the same surface roughness, and may be different from each other.

振動部131側の接続領域331は、X方向に幅L5及びZ方向に幅L6とした矩形状の領域であり、これら幅L5や幅L6は任意に設定できる。枠部132側の接続領域332は、X方向に幅L7及びZ方向に幅L8とした矩形状の領域であり、これら幅L7や幅L8は任意に設定できる。ただし、接続領域331、332は、矩形状であることに限定されず、四角形以外の多角形状、楕円形状、または長円形状であってもよい。また、接続領域331、332が同一であることに限定されず、互いに異なってもよい。   The connection region 331 on the vibration part 131 side is a rectangular region having a width L5 in the X direction and a width L6 in the Z direction, and the width L5 and the width L6 can be arbitrarily set. The connection region 332 on the frame 132 side is a rectangular region having a width L7 in the X direction and a width L8 in the Z direction, and the width L7 and the width L8 can be arbitrarily set. However, the connection regions 331 and 332 are not limited to a rectangular shape, and may be a polygonal shape other than a rectangular shape, an elliptical shape, or an oval shape. Further, the connection regions 331 and 332 are not limited to being the same, and may be different from each other.

粗面部341は、±Z側の2か所に形成されているが、幅L6を長くして、2つの粗面部341をZ方向に帯状に一体化させたものでもよい。同様に、粗面部342は、±Z側の2か所に形成されているが、幅L8を長くして、2つの粗面部341をZ方向に帯状に一体化させたものでもよい。また、連結部133の±Z側のそれぞれで粗面部341と粗面部342とをX方向に帯状に一体化させてもよい。   Although the rough surface portion 341 is formed at two locations on the ± Z side, the width L6 may be increased and the two rough surface portions 341 may be integrated in a band shape in the Z direction. Similarly, although the rough surface portion 342 is formed at two locations on the ± Z side, the width L8 may be increased and the two rough surface portions 341 may be integrated in a band shape in the Z direction. Further, the rough surface portion 341 and the rough surface portion 342 may be integrated in a strip shape in the X direction on the ± Z side of the connecting portion 133.

また、粗面部341、342は、圧電振動片330の表面側だけでなく、裏面側(メサ周辺部136の裏面136b、連結部133の裏面133b、枠部132の裏面132b)に形成されてもよい。また、この圧電振動片330は、振動部131と連結部133の間、及び枠部132と連結部133との間に段差が形成されている。粗面部341は、図示しないが、振動部131と連結部133との段差において、振動部側角部領域140と接続領域331との間の領域にも形成されている。同様に、粗面部342は、枠部132と連結部133との段差において、枠部側角部領域139と接続領域332との間の領域にも形成されている。ただし、圧電振動片として上記段差がないタイプの場合は、粗面部341、342は図4(b)に示す形状と同一となる。   The rough surface portions 341 and 342 may be formed not only on the front surface side of the piezoelectric vibrating piece 330 but also on the back surface side (the back surface 136b of the mesa peripheral portion 136, the back surface 133b of the connecting portion 133, and the back surface 132b of the frame portion 132). Good. Further, in the piezoelectric vibrating piece 330, steps are formed between the vibrating portion 131 and the connecting portion 133 and between the frame portion 132 and the connecting portion 133. Although not shown, the rough surface portion 341 is also formed in a region between the vibration portion side corner region 140 and the connection region 331 at the step between the vibration portion 131 and the connecting portion 133. Similarly, the rough surface portion 342 is also formed in a region between the frame portion side corner region 139 and the connection region 332 at the step between the frame portion 132 and the connecting portion 133. However, when the piezoelectric vibrating piece is of a type having no step, the rough surface portions 341 and 342 have the same shape as that shown in FIG.

このように、第3実施形態によれば、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140を含んで粗面部341、342が形成されるので、第1実施形態と同様の効果を有する。さらに、接続領域331、332まで広げて粗面が形成されるので、大きな応力が生じやすい領域(枠部側角部領域139、振動部側角部領域140、接続領域331,332)に対して効率よく粗面部341、342が形成される。従って、接続領域331,332において微小突起等が生じても粗面部341、342の凹凸によって微小突起等に応力が集中することを抑制できる。   As described above, according to the third embodiment, since the rough surface portions 341 and 342 are formed including the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Have. Further, since the roughened surface is formed by extending to the connection regions 331 and 332, the regions (frame portion side corner region 139, vibration portion side corner region 140, connection regions 331 and 332) where large stress is likely to occur are formed. The rough surface portions 341 and 342 are efficiently formed. Therefore, even if minute projections or the like occur in the connection regions 331 and 332, it is possible to prevent stress from being concentrated on the minute projections or the like due to the unevenness of the rough surface portions 341 and 342.

<第4実施形態>
(圧電振動片430の構成)
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
図5は、第4実施形態に係る圧電振動片430を示している。また、図5の圧電振動片430では、図1に示すような励振電極145、146や引出電極147、148を省略した状態で表している。この圧電振動片430は、連結部433のY方向の厚さと、メサ周辺部136のY方向の厚さとが同一であり、連結部433の表面(+Y側の面)とメサ周辺部136の表面136aとが同一面に形成され、かつ、連結部433の裏面(−Y側の面)とメサ周辺部136の裏面136bとが同一面に形成されている(図6(c)参照)。さらに、圧電振動片430は、メサ周辺部136の表面136a及び裏面136bにも粗面部441が形成される点で第1実施形態とは異なる。
<Fourth embodiment>
(Configuration of piezoelectric vibrating piece 430)
Next, a fourth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
FIG. 5 shows a piezoelectric vibrating piece 430 according to the fourth embodiment. Further, in the piezoelectric vibrating piece 430 in FIG. 5, the excitation electrodes 145 and 146 and the extraction electrodes 147 and 148 as illustrated in FIG. 1 are omitted. In this piezoelectric vibrating piece 430, the thickness of the connecting portion 433 in the Y direction is the same as the thickness of the mesa peripheral portion 136 in the Y direction, and the surface of the connecting portion 433 (the surface on the + Y side) and the surface of the mesa peripheral portion 136. 136a is formed on the same surface, and the back surface (the surface on the −Y side) of the connecting portion 433 and the back surface 136b of the mesa peripheral portion 136 are formed on the same surface (see FIG. 6C). Furthermore, the piezoelectric vibrating piece 430 is different from the first embodiment in that a rough surface portion 441 is also formed on the front surface 136a and the back surface 136b of the mesa peripheral portion 136.

粗面部441は、連結部433に形成される連結部側粗面部441aと、振動部131のメサ周辺部136に形成される振動部側粗面部441bとを有している。連結部側粗面部441aは、連結部433の表面及び裏面の全体に形成されており、枠部側角部領域139及び振動部側角部領域140の双方を含んでいる点で、図4(a)に示す第2実施形態の粗面部241と同様である。振動部側粗面部441bは、メサ周辺部136の表面136a及び裏面136bに形成されており、図4(b)に示す第3実施形態の接続領域331を含んで形成されている。   The rough surface portion 441 includes a connecting portion side rough surface portion 441 a formed in the connecting portion 433 and a vibrating portion side rough surface portion 441 b formed in the mesa peripheral portion 136 of the vibrating portion 131. The connecting portion side rough surface portion 441a is formed on the entire front and back surfaces of the connecting portion 433, and includes both the frame portion side corner region 139 and the vibrating portion side corner region 140 in FIG. This is the same as the rough surface portion 241 of the second embodiment shown in a). The vibration portion side rough surface portion 441b is formed on the front surface 136a and the back surface 136b of the mesa peripheral portion 136, and includes the connection region 331 of the third embodiment shown in FIG. 4B.

これら連結部側粗面部441a及び振動部側粗面部441bの表面粗さについては第1実施形態と同様である。なお、連結部側粗面部441aの表面粗さが振動部側粗面部441bの表面粗さと同一であることに限定されず、例えば、連結部側粗面部441aの表面粗さを振動部側粗面部441bより大きくしてもよい。また、連結部側粗面部441a及び振動部側粗面部441bのそれぞれについて、表面粗さが一様であることに限定されず、部分的または順次表面粗さを変化させてもよい。   About the surface roughness of these connection part side rough surface part 441a and vibration part side rough surface part 441b, it is the same as that of 1st Embodiment. The surface roughness of the connecting portion side rough surface portion 441a is not limited to be the same as the surface roughness of the vibrating portion side rough surface portion 441b. For example, the surface roughness of the connecting portion side rough surface portion 441a is set to the vibrating portion side rough surface portion 441a. It may be larger than 441b. Moreover, about each of the connection part side rough surface part 441a and the vibration part side rough surface part 441b, it is not limited to a uniform surface roughness, You may change a surface roughness partially or sequentially.

連結部側粗面部441a及び振動部側粗面部441bは、圧電振動片430の表面及び裏面の双方に形成されているが、これに代えて表面及び裏面のいずれか一方に形成されたものでもよい。また、連結部433の側面や振動部131の側面に粗面部441が形成されるか否かは任意である。また、枠部132の表面132aや裏面132bにおいて、図4(b)に示す第3実施形態の接続領域332に相当する領域に粗面部441が形成されてもよい。   The connecting portion-side rough surface portion 441a and the vibration portion-side rough surface portion 441b are formed on both the front surface and the back surface of the piezoelectric vibrating piece 430, but may be formed on either the front surface or the back surface instead. . Further, whether or not the rough surface portion 441 is formed on the side surface of the connecting portion 433 or the side surface of the vibration portion 131 is arbitrary. Further, on the front surface 132a and the back surface 132b of the frame portion 132, a rough surface portion 441 may be formed in a region corresponding to the connection region 332 of the third embodiment shown in FIG.

このように、第4実施形態によれば、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140を含んで粗面部441が形成されるので、第1実施形態と同様の効果を有する。さらに、粗面部441が広い範囲で形成されるので、微小突起等による応力集中を抑制する範囲が広い。また、圧電振動片430では、引出電極147、148が粗面部441上に形成される。これにより金属膜は粗面部441の凹凸によって接合面積が増大し、金属膜(引出電極147等)の接合強度を向上させることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, since the rough surface portion 441 is formed including the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140, the same effect as that of the first embodiment is obtained. Furthermore, since the rough surface portion 441 is formed in a wide range, the range in which stress concentration due to minute protrusions is suppressed is wide. In the piezoelectric vibrating piece 430, the extraction electrodes 147 and 148 are formed on the rough surface portion 441. Thereby, the bonding area of the metal film is increased by the unevenness of the rough surface portion 441, and the bonding strength of the metal film (extracting electrode 147, etc.) can be improved.

(圧電振動片430の製造方法)
圧電振動片430の製造方法について説明する。以下の説明において、図3に示す圧電振動片130の製造方法と同一または同等の方法については説明を省略または簡略化する。図6は、図5に示す圧電振動片430の製造工程を、圧電ウェハAW上に形成される圧電振動片の1つについて、上から時系列に並べて示しており、図6(a)〜(d)の各図は、図5のB−B線に沿った断面に相当する図である。
(Method for Manufacturing Piezoelectric Vibrating Piece 430)
A method for manufacturing the piezoelectric vibrating piece 430 will be described. In the following description, description of the method that is the same as or equivalent to the method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece 130 shown in FIG. 3 is omitted or simplified. FIG. 6 shows a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 430 shown in FIG. 5 in time series from the top for one of the piezoelectric vibrating pieces formed on the piezoelectric wafer AW. Each figure of d) is a figure corresponded to the cross section along the BB line of FIG.

先ず、圧電ウェハAWが用意される。なお、圧電ウェハAWとして、水晶結晶体からATカットにより切り出される点は図3と同様である。次に、図6(a)に示すように、圧電ウェハAWに貫通穴134が設けられ、振動部131と、枠部132と、連結部133とが形成される(本体形成工程)。次に、図6(b)に示すように、連結部133及び振動部131は、その厚さ(Y軸方向の幅)が薄くなるように形成される。このとき、エッチングされた面がほぼ鏡面となるような条件(例えばエッチング速度やエッチャントの選定)でエッチングされる。   First, a piezoelectric wafer AW is prepared. Note that the piezoelectric wafer AW is cut out from the quartz crystal body by AT cut as in FIG. Next, as shown in FIG. 6A, a through hole 134 is provided in the piezoelectric wafer AW, and a vibrating portion 131, a frame portion 132, and a connecting portion 133 are formed (main body forming step). Next, as illustrated in FIG. 6B, the connecting portion 133 and the vibrating portion 131 are formed so that the thickness (the width in the Y-axis direction) is thin. At this time, the etching is performed under such a condition that the etched surface is almost a mirror surface (for example, selection of an etching rate and an etchant).

次に、図6(c)に示すように、振動部131の周辺部分及び連結部133は、フォトリソグラフィ法及びエッチングにより厚さ(Y軸方向の幅)が薄くなるように形成される。このエッチングにおいては、エッチング後の面が粗面となるような条件で行われる。エッチングの条件としては、例えば、添加剤(例えばKF等)が添加されたエッチャントを用いることや、鏡面状にエッチングする場合に比べてエッチング速度を遅くすることなどが採用される。これにより、メサ部135及びメサ周辺部136が形成されるとともに(メサ形成工程)、同時に粗面部441が形成される(粗面部形成工程)。なお、これらメサ形成工程及び粗面部形成工程は、エッチングに代えて、切削等の機械的手法で行われてもよい。また、これらメサ形成工程と粗面部形成工程とは同時に行われることに限定されず、例えばメサ形成工程の前または後に粗面部形成工程が行われてもよい。   Next, as shown in FIG. 6C, the peripheral portion of the vibrating portion 131 and the connecting portion 133 are formed so that the thickness (width in the Y-axis direction) is reduced by photolithography and etching. This etching is performed under conditions such that the etched surface becomes a rough surface. Etching conditions include, for example, using an etchant to which an additive (for example, KF or the like) is added, or slowing the etching rate as compared with the case of performing mirror-like etching. Thereby, the mesa portion 135 and the mesa peripheral portion 136 are formed (mesa forming step), and at the same time, the rough surface portion 441 is formed (rough surface portion forming step). The mesa forming step and the rough surface portion forming step may be performed by a mechanical method such as cutting instead of etching. Further, the mesa forming step and the rough surface portion forming step are not limited to being performed at the same time. For example, the rough surface portion forming step may be performed before or after the mesa forming step.

次に、図6(d)に示すように、メサ部135の表面135a及び裏面135bに励振電極145、146が形成される。また、振動部131、連結部133、及び枠部132には、引出電極147、148が形成される。これにより、圧電ウェハAW上には複数の圧電振動片430が形成される。次いで、リッド部やベース部が形成されたウェハが圧電ウェハAWに接合された後にダイシングされることにより、個々の圧電振動片430(圧電デバイス)となる。   Next, as illustrated in FIG. 6D, excitation electrodes 145 and 146 are formed on the front surface 135 a and the back surface 135 b of the mesa portion 135. In addition, extraction electrodes 147 and 148 are formed on the vibration part 131, the connection part 133, and the frame part 132. Thereby, a plurality of piezoelectric vibrating pieces 430 are formed on the piezoelectric wafer AW. Next, dicing is performed after the wafer on which the lid portion and the base portion are formed is bonded to the piezoelectric wafer AW, whereby individual piezoelectric vibrating pieces 430 (piezoelectric devices) are obtained.

このように、図6に示す製造方法によれば、図3に示す製造方法と同様に、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に粗面部441を容易かつ確実に形成することができる。さらに、メサ形成工程と粗面部形成工程とが同時に行われることにより、製造工程を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。   As described above, according to the manufacturing method shown in FIG. 6, the rough surface portion 441 is easily and reliably formed in the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140 as in the manufacturing method shown in FIG. 3. be able to. Furthermore, since the mesa forming step and the rough surface portion forming step are performed simultaneously, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

以上、圧電振動片に関する第1〜第4実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、第1〜第4実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、連結部133の−X側では第1実施形態の粗面部141とし、+X側では第3実施形態の粗面部341としてもよく、また、連結部133の表面133aでは第1実施形態の粗面部141、142とし、裏面133bでは第2実施形態の粗面部241としてもよい。   The first to fourth embodiments related to the piezoelectric vibrating piece have been described above, but the present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Moreover, you may combine 1st-4th embodiment suitably. For example, the rough surface portion 141 of the first embodiment may be used on the −X side of the connecting portion 133, the rough surface portion 341 of the third embodiment may be used on the + X side, and the rough surface portion 341 of the third embodiment may be used on the surface 133a of the connecting portion 133. The surface portions 141 and 142 may be used, and the back surface 133b may be the rough surface portion 241 of the second embodiment.

<圧電デバイス>
次に、圧電デバイスの実施形態について説明する。図7及び図8に示すように、圧電デバイス100は、圧電振動片130を挟むように、圧電振動片130の+Y側にリッド部110が接合され、また、−Y側にベース部120が接合されて構成されている。リッド部110及びベース部120は、圧電振動片130と同様に、例えばATカットの水晶材が用いられている。なお、圧電振動片130としては、図1に示す第1実施形態の圧電振動片130が用いられている。
<Piezoelectric device>
Next, an embodiment of a piezoelectric device will be described. As shown in FIGS. 7 and 8, in the piezoelectric device 100, the lid portion 110 is bonded to the + Y side of the piezoelectric vibrating piece 130 and the base portion 120 is bonded to the −Y side so as to sandwich the piezoelectric vibrating piece 130. Has been configured. As with the piezoelectric vibrating piece 130, for example, an AT-cut quartz material is used for the lid portion 110 and the base portion 120. As the piezoelectric vibrating piece 130, the piezoelectric vibrating piece 130 of the first embodiment shown in FIG. 1 is used.

リッド部110は、図7及び図8に示すように、矩形の板状に形成されており、裏面(−Y側の面)に形成された凹部111と、凹部111を囲む接合面112とを有している。接合面112は、圧電振動片130の枠部132の表面132aと対向する。リッド部110は、図8に示すように、接合面112と枠部132の表面132aとの間に配置された接合材150により、圧電振動片130の表面側(+Y側の面側)に接合されている。接合材150としては、例えば、非電導性を有する低融点ガラスが用いられるが、これに代えて、ポリイミド等の樹脂を用いることもできる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the lid portion 110 is formed in a rectangular plate shape, and includes a recess 111 formed on the back surface (surface on the −Y side) and a joint surface 112 surrounding the recess 111. Have. The bonding surface 112 faces the surface 132 a of the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130. As shown in FIG. 8, the lid portion 110 is bonded to the surface side (+ Y side surface side) of the piezoelectric vibrating piece 130 by the bonding material 150 disposed between the bonding surface 112 and the surface 132 a of the frame portion 132. Has been. As the bonding material 150, for example, low-melting glass having non-conductivity is used, but instead of this, a resin such as polyimide can also be used.

ベース部120は、図7及び図8に示すように、矩形の板状に形成されており、表面(+Y側の面)に形成された凹部121と、凹部121を囲む接合面122とを有している。接合面122は、圧電振動片130の枠部132の裏面132bと対向する。ベース部120は、図8に示すように、接合面122と枠部132の裏面132bとの間に配置された接合材150により、圧電振動片130の裏面側(−Y側の面側)に接合されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the base portion 120 is formed in a rectangular plate shape, and has a concave portion 121 formed on the surface (+ Y side surface) and a joint surface 122 surrounding the concave portion 121. doing. The bonding surface 122 faces the back surface 132 b of the frame portion 132 of the piezoelectric vibrating piece 130. As shown in FIG. 8, the base portion 120 is placed on the back surface side (−Y side surface side) of the piezoelectric vibrating piece 130 by the bonding material 150 arranged between the bonding surface 122 and the back surface 132 b of the frame portion 132. It is joined.

ベース部120の4つの角部のうち、対角となる2つの角部(+X側かつ+Z側の角部、及び−X側かつ−Z側の角部)には、一部を切り欠いたキャスタレーション123、123aが形成されている。また、ベース部120の裏面(−Y側の面)には、一対の実装端子としての外部電極126、126aがそれぞれ設けられている。キャスタレーション123、123aには、それぞれキャスタレーション電極124、124aが形成され、さらに、ベース部120の表面(+Y側の面)であってキャスタレーション123、123aを囲む領域には、それぞれ接続電極125、125aが形成されている。この接続電極125、125aと外部電極126、126aとは、キャスタレーション電極124、124aを介して電気的に接続されている。なお、キャスタレーション123、123aは角部に設けられることに限定されず、辺部に設けられてもよい。   Of the four corners of the base portion 120, two corners (+ X side and + Z side corners, and -X side and -Z side corners) that are diagonally cut out are partially cut out. Castellations 123 and 123a are formed. Further, external electrodes 126 and 126a as a pair of mounting terminals are provided on the back surface (the surface on the -Y side) of the base portion 120, respectively. The castellations 123 and 123a are respectively formed with castellation electrodes 124 and 124a. Further, the connection electrodes 125 are formed on the surface of the base portion 120 (the surface on the + Y side) and surrounding the castellations 123 and 123a. , 125a are formed. The connection electrodes 125 and 125a and the external electrodes 126 and 126a are electrically connected via castellation electrodes 124 and 124a. The castellations 123 and 123a are not limited to being provided at the corners, but may be provided at the sides.

キャスタレーション電極124、124a、接続電極125、125a、及び外部電極126、126aは、例えばメタルマスク等を用いたスパッタリングや真空蒸着により導電性の金属膜が成膜されることで一体として形成されている。なお、これら電極は別々に形成されたものでもよい。また、これら電極は、例えば、クロム(Cr)層、ニッケルタングステン(Ni−W)層、金(Au)層の順で積層された3層構造の金属膜が用いられる。クロムが用いられる理由は、水晶材との密着性に優れるとともに、ニッケルタングステン層に拡散してその露出面で酸化被膜(不動態の膜)を形成し、金属膜の耐腐食性を向上させるためである。   The castellation electrodes 124 and 124a, the connection electrodes 125 and 125a, and the external electrodes 126 and 126a are integrally formed by forming a conductive metal film by sputtering or vacuum deposition using, for example, a metal mask. Yes. These electrodes may be formed separately. In addition, for example, a three-layer metal film in which a chromium (Cr) layer, a nickel tungsten (Ni—W) layer, and a gold (Au) layer are stacked in this order is used for these electrodes. The reason why chromium is used is to improve the corrosion resistance of the metal film because it has excellent adhesion to the crystal material and diffuses into the nickel tungsten layer to form an oxide film (passive film) on the exposed surface. It is.

なお、金属膜としては、ニッケルタングステン(Ni−W)層、金(Au)層の順で成膜された2層構造でもよい。また、クロムに代えて、例えばアルミニウム(Al)やチタン(Ti)、またはそれらの合金などを用いてもよい。また、ニッケルタングステンに代えて、例えば、ニッケル(Ni)やタングステン(W)などを用いてもよい。また、金に代えて、例えば、銀(Ag)などを用いてもよい。   Note that the metal film may have a two-layer structure in which a nickel tungsten (Ni-W) layer and a gold (Au) layer are formed in this order. Further, instead of chromium, for example, aluminum (Al), titanium (Ti), or an alloy thereof may be used. Further, for example, nickel (Ni) or tungsten (W) may be used instead of nickel tungsten. Further, for example, silver (Ag) may be used instead of gold.

ベース部120の接続電極125は、圧電振動片130の裏面まで引き出された引出電極147と電気的に接続され、また、接続電極125aは、圧電振動片130の引出電極148と電気的に接続される。ただし、このような接続電極125、125aを用いた接続形態に限定されず、例えば、ベース部120を圧電振動片130に接合した後、外部電極126、126aの形成とともに、この外部電極126、126aからキャスタレーション123、123aを介して引出電極147、引出電極148まで延びる金属膜を用いた接続形態でもよい。   The connection electrode 125 of the base portion 120 is electrically connected to the extraction electrode 147 drawn to the back surface of the piezoelectric vibrating piece 130, and the connection electrode 125 a is electrically connected to the extraction electrode 148 of the piezoelectric vibrating piece 130. The However, the connection form using the connection electrodes 125 and 125a is not limited thereto. For example, after the base portion 120 is joined to the piezoelectric vibrating piece 130, the external electrodes 126 and 126a are formed and the external electrodes 126 and 126a are formed. A connection form using a metal film extending from the lead electrode 147 to the lead electrode 148 through the castellations 123 and 123a may be used.

次に、圧電デバイス100の製造方法について説明する。なお、圧電ウェハに対する各種工程(圧電振動片130の製造方法)については上記と同様であり、重複部分については説明を省略または簡略化する。圧電振動片130の製造と並行して、リッド部110及びベース部120が製造される。これらリッド部110及びベース部120においても、圧電振動片130と同様にそれぞれリッドウェハ、ベースウェハから個々を切り出す多面取りが行われる。   Next, a method for manufacturing the piezoelectric device 100 will be described. The various steps for the piezoelectric wafer (manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece 130) are the same as described above, and the description of the overlapping portions is omitted or simplified. In parallel with the manufacture of the piezoelectric vibrating piece 130, the lid portion 110 and the base portion 120 are manufactured. Also in the lid portion 110 and the base portion 120, as in the piezoelectric vibrating piece 130, multiple chamfering is performed for cutting out individual pieces from the lid wafer and the base wafer.

先ず、圧電ウェハとともに、リッドウェハ及びベースウェハが用意される。各ウェハは、圧電ウェハと同様に水晶結晶体からATカットされたものが用いられる。これは、圧電デバイス100の製造工程において、ウェハ同士を接合する工程やウェハの表面に金属膜を成膜する工程で、各ウェハが加熱されて熱膨張するが、熱膨張率の異なる素材のウェハを用いると、熱膨張率の差異によって変形や割れ等が生じる可能性があるからである。   First, a lid wafer and a base wafer are prepared together with a piezoelectric wafer. Each wafer used is an AT-cut from a quartz crystal as in the piezoelectric wafer. This is a process of bonding the wafers or forming a metal film on the surface of the wafer in the manufacturing process of the piezoelectric device 100. Each wafer is heated and thermally expanded, but wafers of materials having different thermal expansion coefficients. This is because deformation or cracking may occur due to the difference in thermal expansion coefficient.

リッドウェハの裏面には、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって凹部111が形成される。ベースウェハの表面には、フォトリソグラフィ法及びエッチングによって凹部121及びキャスタレーション123、123aが形成される。さらに、ベースウェハには、所定箇所にキャスタレーション電極124、124a、接続電極125、125a、及び外部電極126、126a、がメタルマスク等を用いたスパッタリングや真空蒸着によりそれぞれ形成される。なお、リッドウェハ、ベースウェハに対する加工は、エッチング等に代えて機械的手法により行われてもよい。   A recess 111 is formed on the back surface of the lid wafer by photolithography and etching. A recess 121 and castellations 123 and 123a are formed on the surface of the base wafer by photolithography and etching. Further, castellation electrodes 124 and 124a, connection electrodes 125 and 125a, and external electrodes 126 and 126a are formed at predetermined positions on the base wafer by sputtering or vacuum deposition using a metal mask or the like, respectively. The processing on the lid wafer and the base wafer may be performed by a mechanical method instead of etching.

続いて、真空雰囲気下において、圧電ウェハの表面にリッドウェハを接合材150を介して接合させ、また、圧電ウェハの裏面にベースウェハを接合材150を介して接合させる。低融点ガラス等の接合材150は、加熱されることにより溶融状態となって塗布され、固化することによりウェハ同士を接合する。その後、接合されたウェハを、予め設定されたスクライブラインに沿って切断することにより、個々の圧電デバイス100が完成する。   Subsequently, in a vacuum atmosphere, the lid wafer is bonded to the surface of the piezoelectric wafer via the bonding material 150, and the base wafer is bonded to the back surface of the piezoelectric wafer via the bonding material 150. The bonding material 150 such as low-melting glass is applied in a molten state when heated, and is bonded together by solidifying. Thereafter, the bonded wafer is cut along a preset scribe line, whereby each piezoelectric device 100 is completed.

このように、上記圧電デバイスによれば、圧電振動片130として、枠部側角部領域139や振動部側角部領域140に粗面部141、142が形成されたものが用いられるので、圧電デバイス(圧電振動片130)が外力によって変形した場合でも割れ等が生じるのを防止し、耐久性や信頼性が向上した圧電デバイスを提供できる。なお、上記実施形態では、第1実施形態で説明した圧電振動片130を用いたが、これに代えて第2〜第4実施形態で説明した圧電振動片230等が用いられてもよい。   As described above, according to the piezoelectric device described above, the piezoelectric vibrating piece 130 having the rough surface portions 141 and 142 formed in the frame portion side corner region 139 and the vibration portion side corner region 140 is used. Even when the (piezoelectric vibrating piece 130) is deformed by an external force, a crack or the like is prevented from occurring, and a piezoelectric device with improved durability and reliability can be provided. In the above embodiment, the piezoelectric vibrating piece 130 described in the first embodiment is used, but the piezoelectric vibrating piece 230 described in the second to fourth embodiments may be used instead.

以上、圧電デバイスの実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、上記した実施形態では、圧電デバイスとして水晶振動子(圧電振動子)を示しているが、発振器であってもよい。発振器の場合は、ベース部120にIC等が搭載され、圧電振動片130の引出電極141等や、ベース部120の外部電極126、126aがそれぞれIC等に接続される。また、上記した実施形態では、リッド部110及びベース部120として、圧電振動片130と同様のATカットの水晶材が用いられるが、これに代えて、他のタイプの水晶材や、ガラス、セラミックス等が用いられてもよい。   While the embodiments of the piezoelectric device have been described above, the present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In the above-described embodiment, a crystal resonator (piezoelectric resonator) is shown as the piezoelectric device, but an oscillator may be used. In the case of an oscillator, an IC or the like is mounted on the base portion 120, and the extraction electrode 141 or the like of the piezoelectric vibrating piece 130 and the external electrodes 126 and 126a of the base portion 120 are connected to the IC or the like. In the above-described embodiment, the AT-cut quartz material similar to the piezoelectric vibrating piece 130 is used as the lid portion 110 and the base portion 120. Instead, other types of quartz materials, glass, ceramics, and the like are used. Etc. may be used.

100…圧電デバイス
110…リッド部
120…ベース部
130、230、330、430…圧電振動片
131…振動部
132…枠部
133…連結部
133a…表面
133b…裏面
135…メサ部
136…メサ周辺部
137…枠部側角部(角部)
138…振動部側角部(角部)
139…枠部側角部領域(角部領域)
140…振動部側角部領域(角部領域)
141、142、241、341、342、441…粗面部
145、146…励振電極
147、148…引出電極
331、332…接続領域
441a…連結部側粗面部
441b…振動部側粗面部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Piezoelectric device 110 ... Lid part 120 ... Base part 130, 230, 330, 430 ... Piezoelectric vibration piece 131 ... Vibrating part 132 ... Frame part 133 ... Connection part 133a ... Front surface 133b ... Back surface 135 ... Mesa part 136 ... Mesa peripheral part 137 ... Frame side corner (corner)
138 ... Vibrating part side corner (corner part)
139 ... Frame side corner area (corner area)
140 ... Vibrating portion side corner region (corner region)
141, 142, 241, 341, 342, 441 ... rough surface portion 145, 146 ... excitation electrode 147, 148 ... extraction electrode 331, 332 ... connection region 441a ... coupling portion side rough surface portion 441b ... vibration portion side rough surface portion

Claims (9)

振動部と、前記振動部を囲む枠部と、前記振動部と前記枠部とを連結する連結部とを備える圧電振動片において、
前記連結部のうち、前記枠部に接続する角部、及び前記振動部に接続する角部を含んだ角部領域に粗面部が形成された圧電振動片。
In a piezoelectric vibrating piece including a vibrating part, a frame part surrounding the vibrating part, and a connecting part that connects the vibrating part and the frame part,
A piezoelectric vibrating piece in which a rough surface portion is formed in a corner region including a corner portion connected to the frame portion and a corner portion connected to the vibrating portion among the coupling portions.
前記粗面部は、前記振動部または前記枠部の少なくとも一方に対して表面粗さが大きい請求項1記載の圧電振動片。   The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the rough surface portion has a larger surface roughness than at least one of the vibrating portion and the frame portion. 前記粗面部は、前記連結部の全面に形成される請求項1または請求項2記載の圧電振動片。   The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the rough surface portion is formed on the entire surface of the connecting portion. 前記振動部のうち少なくとも前記角部と接続する領域に、前記角部領域に形成された粗面部と同一の粗面部が形成された請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の圧電振動片。   4. The piezoelectric device according to claim 1, wherein a rough surface portion identical to the rough surface portion formed in the corner portion region is formed in at least a region connected to the corner portion of the vibrating portion. 5. Vibrating piece. 前記振動部は、中央部分のメサ部と、前記メサ部より厚さが薄いメサ周辺部とを有し、
前記メサ周辺部は、前記角部と接続する領域を含み、かつ前記角部領域に形成された粗面部と同一の粗面部が形成される請求項4記載の圧電振動片。
The vibrating portion has a mesa portion at a central portion and a mesa peripheral portion having a thickness smaller than the mesa portion,
5. The piezoelectric vibrating piece according to claim 4, wherein the mesa peripheral portion includes a region connected to the corner portion, and the same rough surface portion as the rough surface portion formed in the corner portion region is formed.
前記粗面部は、その表面粗さがRa=0.1μm以上である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の圧電振動片。   6. The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the rough surface portion has a surface roughness of Ra = 0.1 μm or more. 振動部と、前記振動部を囲む枠部と、前記振動部と前記枠部とを連結する連結部とを形成する本体形成工程と、
前記連結部のうち、前記枠部に接続する角部、及び前記振動部に接続する角部を含んだ角部領域に粗面部を形成する粗面部形成工程とを有する圧電振動片の製造方法。
A main body forming step for forming a vibration part, a frame part surrounding the vibration part, and a connecting part for connecting the vibration part and the frame part;
The manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece which has a rough surface part formation process which forms a rough surface part in the corner | angular part area | region including the corner | angular part connected to the said frame part among the said connection parts and the said vibration part.
前記本体形成工程は、前記振動部に、中央部分のメサ部と、前記メサ部より厚さが薄いメサ周辺部とを形成するメサ形成工程を含み、
前記粗面部形成工程は、前記メサ形成工程とともに行われる請求項7記載の圧電振動片の製造方法。
The main body forming step includes a mesa forming step of forming a mesa portion at a central portion and a mesa peripheral portion having a thickness smaller than the mesa portion in the vibrating portion,
The method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 7, wherein the rough surface portion forming step is performed together with the mesa forming step.
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の圧電振動片を含む圧電デバイス。   The piezoelectric device containing the piezoelectric vibrating piece of any one of Claims 1-6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020053857A (en) * 2018-09-27 2020-04-02 株式会社村田製作所 Piezoelectric vibration element and manufacturing method of the same

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