TW201436308A - 壓電振動片及壓電裝置 - Google Patents
壓電振動片及壓電裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201436308A TW201436308A TW103108536A TW103108536A TW201436308A TW 201436308 A TW201436308 A TW 201436308A TW 103108536 A TW103108536 A TW 103108536A TW 103108536 A TW103108536 A TW 103108536A TW 201436308 A TW201436308 A TW 201436308A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- electrode
- vibrating piece
- piezoelectric
- extraction electrode
- piezoelectric vibrating
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000009432 framing Methods 0.000 abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 37
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 33
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 14
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 7
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 3
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders or supports
- H03H9/10—Mounting in enclosures
- H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
- H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
- H03H9/1021—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
- H03H9/02023—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of quartz
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders or supports
- H03H9/0504—Holders or supports for bulk acoustic wave devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
本發明提出一種壓電振動片與壓電裝置,防止第一引出電極和第二引出電極之間的短路,以抑制動作不良。壓電振動片(130),具有:包圍振動部(131)的框部(132),且在框部(132)具備引出電極(143)及引出電極(144),該引出電極(143)及引出電極(144)和設置於振動部(131)的台面部(135)的表面(135a)及背面(135b)的各激振電極(141、142)電連接,且引出電極(143)的背面側電極(143a)、及引出電極(144)在其中一個橫跨形成於台面周邊部(136)的背面(136b)的X側階部(階部)(138)而配置的情況下,另一個避免橫跨該X側階部(138)而配置。
Description
本發明是有關於一種壓電振動片及壓電裝置。
在移動終端或手機等的電子設備中,搭載有晶體振子或晶體振盪器等壓電裝置(device)。這種壓電裝置已知有:由水晶振動片等的壓電振動片、蓋(lid)部、及基底(base)部所構成的壓電裝置。壓電振動片包括:振動部,以規定的振動頻率振動;框部,以包圍振動部的方式而形成;以及連結部,連結振動部和框部。這種壓電振動片是在框部的表面(其中一個主面)及背面(另一個主面),經由接合材而分別接合有基底部及蓋部。在壓電振動片的振動部的表面及背面、分別形成著激振電極,且從各激振電極至框部形成著引出電極,例如公開於下述專利文獻1。
這些激振電極及引出電極例如是通過以下步驟而形成。首先,利用濺鍍(sputtering)法在水晶晶圓(wafer)的整個表面及整個背面形成金屬膜。然後,在金屬膜表面塗布光阻劑(resist),將該光阻劑膜以規定的圖案(pattern)曝光及顯影。接著,利用蝕刻(etching)等去除金屬膜的規定部分,並去除剩餘的光阻劑膜,由此在金屬膜形成所需圖案(激振電極及
引出電極)。
[背景技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-65437號公報
然而,在水晶晶圓上形成著階部的情況下,在顯影步驟中不易去除階部的周緣部的光阻劑膜,所以有時會殘留一部分光阻劑膜。如果光阻劑膜一直殘留著,那麼在蝕刻步驟中無法去除金屬膜,所以會在殘留有原本應去除的金屬膜的狀態下形成電極。因此,例如在不同電極以並列地橫跨同一階部的方式而形成的情況下,金屬膜會以連接該不同電極間的方式殘留。結果,存在不同電極間產生電短路(short),而引起動作不良之類的問題。
有鑑於如上所述的情況,本發明的目的在於:提供一種防止電極間的短路以抑制動作不良、且可靠性高的壓電振動片及壓電裝置。
本發明是一種壓電振動片,具有:包圍振動部的框部,且在框部具備第一引出電極及第二引出電極,該第一引出電極及第二引出電極和設置於振動部的表面及背面的各激振電極電連接,且第一引出電極及第二引出電極在其中一個橫跨形成於壓電振動片的表面或背面的階部而配置的情況下,另一個避免橫跨該階部而配置。
此外,也可以是如下構成,即,階部是通過使連結部的厚度維持至振動部的一部分為止之後,使振動部變薄,而形成於振動部的表面或背面。此外,也可以是如下構成,即,振動部包括:中央部分的台面部、以及厚度比所述台面部薄的台面周邊部,階部是形成於台面周邊部。
此外,也可以是如下構成,即,第一引出電極包括:從框部的表面引出至框部的背面的背面側電極,在第二引出電極橫跨階部而配置的情況下,該背面側電極避免橫跨該階部而配置。此外,本發明中,提供一種包含所述壓電振動片的壓電裝置。
根據本發明,可提供一種能夠防止第一引出電極和第二引出電極之間的短路以抑制動作不良、且可靠性高的壓電振動片及壓電裝置。
100‧‧‧壓電裝置
110‧‧‧蓋部
111、121‧‧‧凹部
112、122‧‧‧接合面
120‧‧‧基底部
123、123a‧‧‧城堡型結構
124、124a‧‧‧城堡型結構電極
125、125a‧‧‧連接電極
126、126a‧‧‧外部電極
130、230‧‧‧壓電振動片
131‧‧‧振動部
131a‧‧‧振動部的側面
132、132d‧‧‧框部
132a‧‧‧框部的表面
132b‧‧‧框部的背面
132c‧‧‧框部內側的側面
133‧‧‧連結部
133a‧‧‧連結部的表面
133b‧‧‧連結部的背面
133c‧‧‧連結部的側面
134‧‧‧貫通孔
135‧‧‧台面部
135a‧‧‧台面部的表面
135b‧‧‧台面部的背面
136‧‧‧台面周邊部
136a‧‧‧台面周邊部的表面
136b‧‧‧台面周邊部的背面
137‧‧‧突出部
138‧‧‧X側階部(階部)
139‧‧‧-Z側階部(階部)
140‧‧‧+Z側階部(階部)
141、142‧‧‧激振電極
143、243‧‧‧第一引出電極
144‧‧‧第二引出電極
143a、243a‧‧‧背面側電極
150‧‧‧接合材
238‧‧‧框部側階部(階部)
A-A、B-B、C-C、D-D、E-E‧‧‧剖面線
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是表示第一實施方式的壓電振動片的構成的俯視圖。
圖2A~圖2B是關於圖1的壓電振動片,圖2A是沿圖1的A-A線的剖視圖,圖2B是沿圖1的B-B線的剖視圖。
圖3是針對壓電振動片的比較例放大主要部分所得的俯視圖。
圖4是表示第二實施方式的壓電振動片的俯視圖。
圖5A~圖5B是關於圖4的壓電振動片,圖5A是沿圖4的C-C線的剖視圖,圖5B是沿圖4的D-D線的剖視圖。
圖6是表示壓電裝置的實施方式的分解立體圖。
圖7是沿圖6的E-E線的剖視圖。
以下,針對本發明的實施方式,一邊參照附圖,一邊進行說明。但是,本發明並不限定於此。此外,以下的實施方式中,因為是在附圖中說明實施方式,所以將一部分放大或強調地予以記載等,適當地變更比例尺(scale)地表現出來。此外,在附圖中,陰影線(hatching)的部
分表示金屬膜及接合材。在以下的各圖中,使用XYZ坐標系來說明圖中的方向。在該XYZ坐標系中,將平行於壓電振動片的表面的平面設為XZ平面。在該XZ平面,將壓電振動片的長度方向記為X方向,將和X方向正交的方向記為Z方向。和XZ平面垂直的方向(壓電振動片的厚度方向)記為Y方向。將X方向、Y方向及Z方向各自說明為:圖中的箭頭方向為+方向,和箭頭方向相反的方向為-方向。
<第一實施方式>
使用圖1及圖2A~圖2B,對本發明的第一實施方式的壓電振動片130進行說明。圖1表示壓電振動片130的平面。此外,圖1是表示從壓電振動片130的表面側透過壓電振動片130觀察時的背面所構成的圖。作為壓電振動片130,例如使用有AT切割(cut)的水晶振動片。AT切割是如下的加工方法,即,具有當在常溫附近使用晶體振子等的壓電裝置時、可獲得良好的頻率特性等優點,以相對於人工水晶的3個晶軸即電軸、機械軸及光軸中的光軸,繞著晶軸傾斜35°15'的角度而切下。
如圖1所示,壓電振動片130包括:振動部131,以規定的振動頻率振動;框部132,包圍振動部131;以及連結部133,連結振動部131和框部132。在振動部131和框部132之間、除連結部133以外的部分,形成著:在Y軸方向貫通的貫通孔134。振動部131在從Y方向觀察時,形成為:在X軸方向具有長邊、在Z軸方向具有短邊的矩形狀,且振動部131包括中央部分的台面部(mesa)135、以及厚度比該台面部135薄的台面周邊部136。台面部135是遍及整體而厚度均勻地形成。在台面周邊部136中和台面部135接觸的區域,厚度從台面部135起逐漸變薄,但並不限定於此。
如圖1及圖2A~圖2B所示,在和連結部133的背面133b連接
的台面周邊部136的背面136b,形成著:連結部133的背面133b向+X方向延伸的狀態的突出部137,連結部133的厚度維持至台面周邊部136(振動部131)的背面136b的一部分為止。該突出部137是從台面周邊部136的背面136b向-Y方向突出而形成。通過像這樣形成突出部137,提高了振動部131(台面周邊部136)和連結部133之間的強度。
在突出部137的+X側,形成著X側階部(階部)138;在突出部137的-Z側,形成著-Z側階部(階部)139;在突出部137的+Z側,形成著+Z側階部(階部)140。此外,如圖1所示,在X側階部138和-Z側階部139之間,介入有突出部137的角部,此外,在X側階部138和+Z側階部140之間也介入有突出部137的角部。因此,在XZ平面,X側階部138和-Z側階部139具有大致正交的配置關係,此外,X側階部138和+Z側階部140具有同樣大致正交的配置關係。但是,是否形成突出部137是任意的,例如也可以是在連結部133和台面周邊部136的邊界部分形成X側階部138的形態。此外,突出部137並不限定於僅形成在台面周邊部136的背面136b(-Y側),也可以形成在表面136a(+Y側)。
在振動部131的台面部135的表面(+Y側的面)135a,形成著矩形狀的激振電極141,在背面(-Y側的面)135b,形成著同樣矩形狀的激振電極142。此外,圖1中,表示出透過振動部131(台面部135)觀察時的背面側,記載著激振電極142。激振電極141、激振電極142是分別連接於第一引出電極143及第二引出電極144。
第一引出電極143是:從激振電極141的-X側,通過台面部135的表面135a及台面周邊部136的表面136a、連結部133的表面133a,而被引出至框部132的-X側的表面132a為止,且在包括框部132的表
面132a及台面周邊部136的表面136a在內的-X側且-Z側的區域形成為矩形狀。而且,第一引出電極143是經由振動部131的側面131a的-X側且-Z側的區域、框部132的內側的側面132c的-X側且-Z側的區域、以及連結部133的側面133c的-Z側,如圖1所示般,而連接於背面側電極143a,所述背面側電極143a是形成在包括框部132的背面132b及台面周邊部136的背面136b在內的-X側且-Z側的區域。
背面側電極143a是以自Y方向觀察時相對於第一引出電極143大致重疊的方式而形成,該第一引出電極143形成於框部132或連結部133、振動部131的表面132a等。此外,背面側電極143a為矩形電極,背面側電極143a是:在包括框部132的背面132b及台面周邊部136的背面136b在內的-X側且-Z側的矩形區域,形成為矩形狀。
如圖1所示,第二引出電極144是:從激振電極142的-X側,通過台面部135的背面135b及台面周邊部136的背面136b、連結部133的背面133b,而被引出至框部132的-X側的背面132b為止。而且,第二引出電極144是在框部132的背面132b向+Z方向延伸後向+X方向彎折,而形成至框部132的背面132b的+X側且+Z側的區域為止。該第二引出電極144中+X側且+Z側的部分成為:和第一引出電極143的背面側電極143a對角的位置。此外,激振電極141和激振電極142不存在電連接。
此外,如圖1及圖2B所示,第二引出電極144是從激振電極142的-X側呈帶狀向-X方向引出,且以橫跨X側階部138的狀態形成。另一方面,第一引出電極143的背面側電極143a是避免橫跨X側階部138、而以橫跨-Z側階部139的狀態形成。即,第二引出電極144和背面側電極143a並未以並列地橫跨同一階部(例如X側階部138)的方式
配置,而是以分別橫跨不同階部的方式配置。
此外,激振電極141、激振電極142及第一引出電極143(包括背面側電極143a)、第二引出電極144是:例如成為雙層構造,所述雙層構造包括:形成於構成壓電振動片130的水晶材的表面的導電性的第一金屬層、以及積層並形成於該第一金屬層上的導電性的第二金屬層。第一金屬層具有提高各電極對水晶材的密接性的作用,且使用例如鎳鎢合金(NiW)等形成。第二金屬層具有保護電極或確保導電性等作用,且使用例如金(Au)等形成。金(Au)是化學上穩定,可保護電極免受腐蝕等。此外,也可以成膜了鉻(Cr)等來作為這些金屬層的基底膜,而設為三層構造。
像這樣,根據第一實施方式,第一引出電極143(背面側電極143a)和第二引出電極144避免橫跨同一階部(例如X側階部138)地配置,因此,能夠提供可靠性高的壓電振動片,且能夠防止兩電極間的短路,抑制兩電極間的電阻值降低,從而抑制了動作不良。此外,壓電振動片130中,在其背面側是以兩電極不會橫跨同一階部的方式配置,而即使在兩電極形成於壓電振動片130的表面側的情況下,也是一樣的。
接下來,說明壓電振動片130的製造方法。在製造該壓電振動片130時,進行從壓電晶圓逐一切下的多重倒角。
首先,準備壓電晶圓。壓電晶圓是通過AT切割而從水晶結晶體切下。然後,壓電晶圓是在對應於多個壓電振動片130的各區域,通過光刻(photolithography)法及蝕刻而形成著:振動部131、包圍振動部131的框部132、以及連結振動部131和框部132的連結部133(本體形成步驟)。此外,在振動部131和框部132之間形成著貫通孔134。接著,除框部132以外的振動部131及連結部133的Y方向的厚度是:通
過蝕刻等,以變得比框部132薄的方式而形成,且以振動部131具備所需頻率特性的方式來進行調整。此外,振動部131及連結部133的Y方向的厚度的調整,也可以利用切削等機械方法來進行。
接著,振動部131是通過光刻法及蝕刻等,以振動部131的表面及背面的周邊區域在Y方向變薄的方式而形成,由此,形成台面部135、和包圍台面部135的台面周邊部136。在形成該台面周邊部136時,台面周邊部136的區域中和連結部133的背面133b連接的一部分是:以和背面133b連續的方式而被圖案化(patterning),由此,而形成突出部137。通過該突出部137,分別形成:X側階部138、-Z側階部139、及+Z側階部140。此外,形成台面部135的步驟也可以利用切削等機械方法進行。此外,突出部137並不限定於和台面部135同時形成,也可以在形成台面部135之前或形成台面部135之後形成。
接著,在振動部131的台面部135的表面135a形成激振電極141,在台面部135的背面135b形成激振電極142。此外,在振動部131、連結部133、及框部132,分別形成和激振電極141、激振電極142分別電連接的第一引出電極143(背面側電極143a)、第二引出電極144。這些電極是通過如下步驟而形成,即,首先,形成導電性的金屬膜,在該金屬膜上積層光阻劑膜,通過曝光及顯影將光阻劑膜圖案化後,將金屬膜的規定部分蝕刻而去除,接著去除光阻劑膜。此外,金屬膜是:從例如壓電晶圓的表面及背面,通過真空蒸鍍或濺鍍而形成。
此外,作為導電性的金屬膜,例如是形成雙層構造的金屬膜,即,在鎳鎢合金(Ni-W)膜上形成著金(Au)膜。此外,也可以成膜了鉻(Cr)膜,而作為這些金屬膜的基底膜。通過這種步驟,在壓電晶圓上形成多個壓電振動片130的本體。接著,將形成著下述蓋部或基底部
的晶圓接合於壓電晶圓之後,沿著劃線(scribe line)進行切割(dicing)(切斷加工),由此而成為各壓電振動片130(壓電裝置)。
此外,一方面,第二引出電極144是橫跨X側階部138而形成,另一方面,背面側電極143a則是橫跨-Z側階部139而形成,因此,即使在例如X側階部138中、金屬膜未經蝕刻而殘留的情況下,兩者也不會電連接,從而可防止兩電極間的短路(short)。使用圖3的比較例,來說明像這樣在X側階部138殘留金屬膜的狀態。
圖3表示作為比較例的壓電振動片130a。此外,對於和第一實施方式相同或同等的構成部分,標注相同符號並省略或簡化說明。圖3是將圖1中以連結部133為中心且相當於連結部133周邊的部分放大所得的俯視圖。和圖1的壓電振動片130的不同點在於,第一引出電極143的背面側電極143b以橫跨X側階部138的狀態,而形成為矩形狀。因此,該壓電振動片130a中,第二引出電極144和背面側電極143b成為:並列地橫跨同一X側階部138的狀態。
這裡,如果要考慮之前說明的:形成電極的步驟中、將光阻劑膜進行圖案化的步驟,那麼存在如下情況:在所述曝光及顯影中,X側階部138成為曝光光束的陰影處而使照射量不足,X側階部138的周緣部變得曝光不良而殘留光阻劑;或者,此外,即使恰當地曝光,在顯影時,X側階部138的周緣部的光阻劑膜仍未徹底去除而殘留。
在像這樣殘留有一部分光阻劑膜的狀態下,即使蝕刻金屬膜,在該部分仍無法去除金屬膜,之後,即使當去除掉全部光阻劑膜時,仍然殘留有金屬膜。該殘留的金屬膜如圖3所示般,作為短路部S而導致第二引出電極144和背面側電極143b電連接,從而引起壓電振動片130a的動作不良。
另一方面,第一實施方式的壓電振動片130中,如已說明般,背面側電極143a和第二引出電極144避免橫跨同一階部(例如X側階部138)地配置,所以,即使產生如圖3所示的金屬膜(短路部S),兩電極也不會電連接。
<第二實施方式>
接下來,對第二實施方式進行說明。在以下的說明中,對於和第一實施方式相同或同等的構成部分,標注相同符號並省略或簡化說明。
圖4表示第二實施方式的壓電振動片230。此外,圖4和圖1同樣,是表示:從壓電振動片230的表面側,透過壓電振動片230觀察時的背面的構成的圖。該第二實施方式和第一實施方式的不同點在於,該壓電振動片230是:在框部132和連結部133的邊界部分形成著階部(框部側階部238),且背面側電極234a避開該階部而形成。
如圖4、圖5A及圖5B所示,框部側階部(階部)238是:以連結部133的背面133b相對於框部132的背面132b向+Y方向移位的狀態而形成。因此,第二引出電極144是:從激振電極142以分別橫跨X側階部138及框部側階部238的狀態,而向-X方向引出。此外,在壓電振動片230中,設置有突出部137(X側階部138等),但並不限定於此,例如也可以是如下形態:將連結部133的背面133b和台面周邊部136的背面136b設為同一面,在台面周邊部136(連結部133)未形成階部。
從激振電極141引出的引出電極243中,被引出至框部132的背面132b的背側電極243a是:僅形成於框部132的背面132b,而未形成於台面周邊部136或連結部133。即,背面側電極243a是避免橫跨框部側階部238而配置。因此,第二引出電極144和背面側電極243a未並列地橫跨同一框部側階部238。其結果,即使在框部側階部238殘留有
金屬膜的情況(參照圖3的短路部S)下,第二引出電極144和背面側電極243a也不會電連接。
像這樣,根據第二實施方式,在形成於框部132和連結部133之間的框部側階部238中,也是使背面側電極243a及第二引出電極144兩者避免橫跨地配置,因此,和第一實施方式同樣,可以提供可靠性高的壓電振動片,通過防止兩電極間的短路而抑制了動作不良。
此外,壓電振動片230是:以在其背面側,背面側電極243a及第二引出電極144兩者不會橫跨同一框部側階部238的方式而配置,即使在兩電極形成於壓電振動片230的表面側的情況下也一樣。此外,該壓電振動片230的製造方法是:和第一實施方式大致相同。框部側階部238除了和形成台面周邊部136(形成台面部135)為同時形成以外,還可以在形成台面周邊部136之前或形成台面周邊部136之後形成。
以上,對關於壓電振動片的第一實施方式、第二實施方式進行了說明,但本發明並不限定於所述說明,在不脫離本發明主旨的範圍內可進行多種變更。此外,所述實施方式中,舉出在振動部131設置著台面部135及台面周邊部136的構成為例進行了說明,但並不限定於此,也可以是未設置台面部135(及台面周邊部136)的構成。
<壓電裝置>
接下來,對壓電裝置的實施方式進行說明。如圖6及圖7所示,壓電裝置100構成為:以夾著壓電振動片130的方式,在壓電振動片130的+Y側接合有蓋部110,且在-Y側接合有基底部120。蓋部110及基底部120和壓電振動片130同樣使用例如為AT切割的水晶材。此外,作為壓電振動片130,使用的是圖1所示的第一實施方式的壓電振動片130。
如圖6及圖7所示,蓋部110形成為矩形的板狀,且蓋部110
包括:形成於背面(-Y側的面)的凹部111、以及包圍凹部111的接合面112。接合面112是和壓電振動片130的框部132的表面132a相對向。如圖7所示,蓋部110是通過配置於接合面112和框部132的表面132a之間的接合材150,而接合於壓電振動片130的表面側(+Y側的面側)。作為接合材150,例如使用具有非電導性的低熔點玻璃(glass),但也可以代替它,而使用聚醯亞胺(polyimide)等樹脂。
如圖6及圖7所示,基底部120形成為矩形的板狀,且基底部120包括:形成於表面(+Y側的面)的凹部121、以及包圍凹部121的接合面122。接合面122是和壓電振動片130的框部132的背面132b相對向。如圖7所示,基底部120是通過配置於接合面122和框部132的背面132b之間的接合材150,而接合於壓電振動片130的背面側(-Y側的面側)。
在基底部120的4個角部中、成為對角的2個角部(+X側且+Z側的角部、及-X側且-Z側的角部),形成著:使一部分形成切口的城堡型結構(castellation)123、城堡型結構123a。此外,在基底部120的背面(-Y側的面),分別設置著作為一對安裝端子的外部電極126、外部電極126a。
在城堡型結構123、城堡型結構123a,分別形成著:城堡型結構電極124、城堡型結構電極124a;而且,在基底部120的表面(+Y側的面)且包圍城堡型結構123、城堡型結構123a的區域,分別形成著:連接電極125、連接電極125a。該連接電極125、連接電極125a和外部電極126、外部電極126a是經由城堡型結構電極124、城堡型結構電極124a而電連接。此外,城堡型結構123、城堡型結構123a並不限定於設置在角部,也可以設置在邊部。
城堡型結構電極124、城堡型結構電極124a、連接電極125、連接電極125a、及外部電極126、外部電極126a是導電性的金屬膜,借由使用有例如金屬罩幕(metal mask)等的濺鍍或真空蒸鍍而成膜,由此而形成為一體。此外,這些電極也可以各自分別地形成。此外,這些電極例如使用三層構造的金屬膜,該三層構造的金屬膜是依次積層鉻(Cr)層、鎳鎢合金(Ni-W)層、金(Au)層而成。使用鉻的理由在於,和水晶材的密接性優異,並且在鎳鎢合金層擴散而在其露出面形成氧化覆膜(鈍態膜),從而提高金屬膜的耐腐蝕性。
此外,作為金屬膜,也可以是依次成膜鎳鎢合金(Ni-W)層、金(Au)層而成的雙層構造。此外,也可以代替鉻,例如使用鋁(Al)或鈦(Ti)、或者它們的合金等。此外,也可以代替鎳鎢合金,例如使用鎳(Ni)或鎢(W)等。此外,也可以代替金,例如使用銀(Ag)等。
基底部120的連接電極125和壓電振動片130的第二引出電極144為電連接,此外,連接電極125a和第一引出電極143的背面側電極143a為電連接。但是,並不限定於這種使用連接電極125、連接電極125a的連接形態,例如也可以是使用如下金屬膜的連接形態,即,所述金屬膜是:在將基底部120接合於壓電振動片130之後,隨著形成外部電極126、外部電極126a,從該外部電極126、外部電極126a經由城堡型結構123、城堡型結構123a而延伸至第二引出電極144、背面側電極143a為止。
接下來,對壓電裝置100的製造方法進行說明。此外,關於對壓電晶圓進行的各種步驟(壓電振動片130的製造方法),和所述內容相同,對於重複部分,省略或簡化說明。和製造壓電振動片130並行地製造蓋部110及基底部120。這些蓋部110及基底部120也是和壓電振動
片130同樣,分別進行從蓋晶圓(lid wafer)、基底晶圓(base wafer)逐一切下的多重倒角。
首先,和壓電晶圓一起準備蓋晶圓及基底晶圓。各晶圓是和壓電晶圓同樣地使用從水晶結晶體被AT切割的晶圓。其原因在於,在壓電裝置100的製造步驟中,在接合晶圓彼此的步驟或在晶圓的表面成膜金屬膜的步驟中,各晶圓經加熱而熱膨脹,如果使用熱膨脹率不同的原材料的晶圓,那麼有可能會因熱膨脹率的差異而產生變形或裂紋等。
在蓋晶圓的背面,利用光刻法及蝕刻而形成凹部111。在基底晶圓的表面,利用光刻法及蝕刻而形成凹部121及城堡型結構123、城堡型結構123a。此外,對蓋晶圓、基底晶圓進行的加工也可以代替蝕刻等,而利用機械方法進行。而且,在基底晶圓的規定部位,利用使用有金屬罩幕等的濺鍍或真空蒸鍍,而分別形成城堡型結構電極124、城堡型結構電極124a、連接電極125、連接電極125a、及外部電極126、外部電極126a。
接著,在真空環境下,在壓電晶圓的表面,經由接合材150而接合蓋晶圓,此外,在壓電晶圓的背面,經由接合材150而接合基底晶圓。低熔點玻璃等接合材150是通過被加熱而成為熔融狀態並被塗布,且通過固化而接合晶圓彼此。之後,將經接合的晶圓沿著預先設定的劃線進行切斷,由此而完成各壓電裝置100。
像這樣,根據所述實施方式的壓電裝置,因為使用的是減少了動作不良的產生的壓電振動片130,所以可以提高動作可靠性。此外,所述實施方式中使用了第一實施方式中所說明的壓電振動片130,但也可以代替它,而使用第二實施方式中所說明的壓電振動片230。
以上,對壓電裝置的實施方式進行了說明,但本發明並不限定
於所述說明,在不脫離本發明主旨的範圍內可進行多種變更。此外,所述實施方式中,作為壓電裝置是表示了晶體振子(壓電振動子),但也可以是振盪器。當為振盪器時,在基底部120搭載有積體電路(integrated circuit,IC)等,壓電振動片130的引出電極141等、或基底部120的外部電極126、外部電極126a分別連接於IC等。此外,所述實施方式中,作為蓋部110及基底部120,使用了和壓電振動片130相同的AT切割的水晶材,但也可以代替它,而使用其他類型(type)的水晶材、或玻璃、陶瓷(ceramics)等。
130‧‧‧壓電振動片
131‧‧‧振動部
131a‧‧‧振動部的側面
132、132d‧‧‧框部
132b‧‧‧框部的背面
132c‧‧‧框部內側的側面
133‧‧‧連結部
133c‧‧‧連結部的側面
134‧‧‧貫通孔
135‧‧‧台面部
136‧‧‧台面周邊部
136b‧‧‧台面周邊部的背面
137‧‧‧突出部
138‧‧‧X側階部(階部)
139‧‧‧-Z側階部(階部)
140‧‧‧+Z側階部(階部)
142‧‧‧激振電極
143‧‧‧第一引出電極
143a‧‧‧背面側電極
144‧‧‧第二引出電極
A-A、B-B‧‧‧剖面線
X、Y、Z‧‧‧方向
Claims (5)
- 一種壓電振動片,具有:包圍振動部的框部;以及連結所述振動部與所述框部的連結部,且在所述框部具備第一引出電極及第二引出電極,所述第一引出電極及所述第二引出電極和設置於所述振動部的表面及背面的各激振電極電連接,所述壓電振動片的特徵在於:所述第一引出電極及所述第二引出電極在其中一個橫跨形成於所述壓電振動片的表面或背面的階部而配置的情況下,另一個避免橫跨所述階部而配置。
- 如申請專利範圍第1項所述的壓電振動片,其中:所述階部是:通過使所述連結部的厚度維持至所述振動部的一部分為止之後,使所述振動部變薄,而形成於所述振動部的表面或背面。
- 如申請專利範圍第2項所述的壓電振動片,其中:所述振動部包括:中央部分的台面部、以及厚度比所述台面部薄的台面周邊部,所述階部是形成於所述台面周邊部。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的壓電振動片,其中:所述第一引出電極包括:從所述框部的表面引出至所述框部的背面的背面側電極,在所述第二引出電極橫跨所述階部而配置的情況下,所述背面側電極避免橫跨所述階部而配置。
- 一種壓電裝置,其特徵在於包括:申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的壓電振動片。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013050283A JP2014176071A (ja) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | 圧電振動片及び圧電デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201436308A true TW201436308A (zh) | 2014-09-16 |
Family
ID=51504863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW103108536A TW201436308A (zh) | 2013-03-13 | 2014-03-12 | 壓電振動片及壓電裝置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140265735A1 (zh) |
| JP (1) | JP2014176071A (zh) |
| CN (1) | CN104052424A (zh) |
| TW (1) | TW201436308A (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6110112B2 (ja) * | 2012-11-19 | 2017-04-05 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス |
| JP6338367B2 (ja) * | 2013-12-24 | 2018-06-06 | 日本電波工業株式会社 | 水晶振動子 |
| US9503048B2 (en) * | 2014-11-21 | 2016-11-22 | Sii Crystal Technology Inc. | Piezoelectric vibrating reed and piezoelectric vibrator |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5198716A (en) * | 1991-12-09 | 1993-03-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Micro-machined resonator |
| JP5088686B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2012-12-05 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片および振動デバイス |
| JP5471303B2 (ja) * | 2009-10-27 | 2014-04-16 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片及び振動子 |
| JP5625432B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2014-11-19 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電振動素子、及び圧電振動子 |
| JP5788728B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-10-07 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
| JP2013042388A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動片及び圧電デバイス |
| US20130043770A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
| JP2013062579A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 |
| JP2013098814A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動片及び圧電デバイス |
| US9035538B2 (en) * | 2011-11-02 | 2015-05-19 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
| JP6017189B2 (ja) * | 2012-06-12 | 2016-10-26 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片及び圧電デバイス |
| JP2013258519A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電振動片及び圧電デバイス |
| JP6133697B2 (ja) * | 2013-06-12 | 2017-05-24 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
| JP2015019240A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
| JP2015033035A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 日本電波工業株式会社 | 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 |
-
2013
- 2013-03-13 JP JP2013050283A patent/JP2014176071A/ja active Pending
-
2014
- 2014-03-11 CN CN201410088069.4A patent/CN104052424A/zh active Pending
- 2014-03-11 US US14/203,567 patent/US20140265735A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-12 TW TW103108536A patent/TW201436308A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014176071A (ja) | 2014-09-22 |
| CN104052424A (zh) | 2014-09-17 |
| US20140265735A1 (en) | 2014-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201503433A (zh) | 壓電振動片、壓電振動片的製造方法、壓電元件、以及壓電元件的製造方法 | |
| US20130193807A1 (en) | Quartz crystal vibrating piece and quartz crystal device | |
| JP6017189B2 (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
| US8664837B2 (en) | Piezoelectric device and method for fabricating the same | |
| CN101938261A (zh) | 层压型晶体振子 | |
| US8987974B2 (en) | Piezoelectric device and method for manufacturing the same | |
| US20140252919A1 (en) | Piezoelectric device | |
| TW201436308A (zh) | 壓電振動片及壓電裝置 | |
| JP5397336B2 (ja) | 圧電振動片、および圧電振動子 | |
| CN112970195B (zh) | 振子和振子的制造方法 | |
| US9362885B2 (en) | Piezoelectric device | |
| CN107241078B (zh) | 晶体元件和晶体器件 | |
| US20150035410A1 (en) | Piezoelectric vibrating piece, method for fabricating the piezoelectric vibrating piece, piezoelectric device, and method for fabricating the piezoelectric device | |
| TW201345008A (zh) | 壓電裝置以及壓電裝置的製造方法 | |
| US9735756B2 (en) | Piezoelectric device | |
| JP6382626B2 (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
| JP6295835B2 (ja) | 圧電振動片および当該圧電振動片を用いた圧電デバイス | |
| JP2002100694A (ja) | 電子部品用ベース及びそのベースを備えた電子部品並びに電子部品の製造方法 | |
| JP2014072883A (ja) | 圧電デバイス | |
| WO2019044490A1 (ja) | 圧電振動子 | |
| JP2009124587A (ja) | 圧電振動片、圧電振動デバイス、および圧電振動片の製造方法 | |
| JP2025180897A (ja) | 圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイス製造方法 | |
| JP2014175901A (ja) | 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、及び圧電デバイス | |
| JP2014192802A (ja) | 圧電振動片、圧電振動片の製造方法、及び圧電デバイス | |
| TW202230973A (zh) | 壓電振動裝置 |