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JP2012015824A - Piezoelectric vibration device and manufacturing method for piezoelectric vibration device - Google Patents

Piezoelectric vibration device and manufacturing method for piezoelectric vibration device Download PDF

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JP2012015824A
JP2012015824A JP2010150688A JP2010150688A JP2012015824A JP 2012015824 A JP2012015824 A JP 2012015824A JP 2010150688 A JP2010150688 A JP 2010150688A JP 2010150688 A JP2010150688 A JP 2010150688A JP 2012015824 A JP2012015824 A JP 2012015824A
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Japan
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electrode
crystal
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piezoelectric
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Kenichi Kikuchi
賢一 菊池
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a piezoelectric vibration device which reduces cost by having the same structure for its upper and lower plates.SOLUTION: A manufacturing method for a piezoelectric vibration device comprises: a process for preparing a piezoelectric wafer containing multiple piezoelectric frames having a piezoelectric vibration piece and an outer frame to support the piezoelectric vibration piece, and having at least a pair of first through-holes (S101); a frist electrode formation process for forming an excitation electrode and forming a drawer electrode and a first side face electrode (S103); a process for preparing two plate wafers having multiple plates with first and second sides, and having at least a pair of second through-holes (S111); a second electrode formation process for forming an external electrode and a second side face electrode (S113); an encapsulation member positioning process for positioning a non-conductive encapsulation member in an annular form (S12); a joint process for jointing the piezoelectric wafer and the two plate wafers with the encapsulation member (S13); and a third electrode formation process for forming connection electrodes in the first side and the first and second through-holes after the joint process (S14).

Description

本発明は、一対の振動腕を有する音叉型圧電振動片又はAT振動片などを有する圧電振動デバイス及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrating device having a tuning fork type piezoelectric vibrating piece or an AT vibrating piece having a pair of vibrating arms, and a manufacturing method thereof.

特許文献1は、1つの凹部と1つの貫通孔を有する板状の平板が、振動板の両主面に原子間結合で接合された圧電振動デバイスを開示する。振動板は、一方の端部で保持された舌片状の振動部とその周囲を囲む外枠とを有する。2枚の平板にはそれぞれ一対の外部電極が形成され、貫通孔は一対の外部電極に接続されている。この一対の外部電極は上側の平板にも下側の平板にも形成され、上下どちらでも実装が可能になっている。   Patent Document 1 discloses a piezoelectric vibration device in which plate-shaped flat plates having one concave portion and one through hole are bonded to both main surfaces of the vibration plate by interatomic bonds. The diaphragm has a tongue-like vibrating portion held at one end and an outer frame surrounding the periphery. A pair of external electrodes is formed on each of the two flat plates, and the through holes are connected to the pair of external electrodes. The pair of external electrodes are formed on the upper flat plate and the lower flat plate, and can be mounted either vertically.

舌片状の振動部に形成された励振電極からは引出電極が形成され、その引出電極は貫通孔を経由して一対の外部電極と接続している。また、2枚の平板のうちの一方の平板には、一対の外部電極間が短絡しないようにガラス層で覆われた電極パターンが形成されている。   An extraction electrode is formed from the excitation electrode formed on the tongue-shaped vibrating portion, and the extraction electrode is connected to a pair of external electrodes via a through hole. Also, an electrode pattern covered with a glass layer is formed on one of the two flat plates so that the pair of external electrodes are not short-circuited.

特開平7−106905号公報JP-A-7-106905

特許文献1の圧電振動デバイスは、上下どちらでも実装が可能であるにもかかわらず、2枚の平板は同一構造ではない。このためそれぞれの平板を用意しなければならず製造コストが高く付いてしまう。また、一方の平板には絶縁層であるガラス層で覆われた電極パターンを形成しなければならないため、製造コストが高く付いてしまう問題があった。   Although the piezoelectric vibration device of Patent Document 1 can be mounted either up or down, the two flat plates are not the same structure. For this reason, each flat plate must be prepared, resulting in high manufacturing costs. Moreover, since it is necessary to form the electrode pattern covered with the glass layer which is an insulating layer in one flat plate, there existed a problem that manufacturing cost would be expensive.

本発明は、上側と下側との平板を同一構造にしてコストを低減するとともに、ウエハ単位で量産できる圧電振動デバイスの製造方法を提供する。また同一構造の2枚の平板を有する圧電振動デバイスを提供することを目的とする。   The present invention provides a method of manufacturing a piezoelectric vibration device that can reduce the cost by making the upper and lower flat plates have the same structure and can be mass-produced in wafer units. It is another object of the present invention to provide a piezoelectric vibration device having two flat plates having the same structure.

第1観点の圧電振動デバイスの製造方法は、一主面と他主面とを有する圧電振動片と圧電振動片の周囲を囲み且つ圧電振動片を支持する外枠とを有する圧電フレームを複数含み、隣り合う外枠間に一主面から他主面まで貫通する少なくとも一対の第1貫通孔が形成された圧電ウエハを用意する工程と、一主面と他主面とに一対の励振電極を形成し、一対の励振電極から一対の第1貫通孔までそれぞれ引き出された一対の引出電極及び第1貫通孔に形成され引出電極に接続された第1側面電極を形成する第1電極形成工程と、第1面とその第1面と反対側の第2面とを有する平板を複数含み、隣り合う平板間に第1面から第2面まで貫通する少なくとも一対の第2貫通孔が形成された平板ウエハを2枚用意する工程と、第1面に一対の外部電極を形成し第2貫通孔に第2側面電極を形成する第2電極形成工程と、外枠の一主面と平板ウエハの一方の第2面との間に、及び外枠の他主面と平板ウエハの他方の第2面との間に、非導電性の封止材を環状に配置する封止材配置工程と、圧電ウエハの第1主面と第2主面とに2枚の平板ウエハをそれぞれ封止材で接合する接合工程と、接合工程後に第1側面電極と第2側面電極と外部電極とを接続するように第1面、第1貫通孔及び第2貫通孔に接続電極を形成する第3電極形成工程と、を備える。   A method of manufacturing a piezoelectric vibrating device according to a first aspect includes a plurality of piezoelectric frames having a piezoelectric vibrating piece having one main surface and another main surface and an outer frame surrounding the piezoelectric vibrating piece and supporting the piezoelectric vibrating piece. A step of preparing a piezoelectric wafer in which at least a pair of first through holes penetrating from one main surface to another main surface is formed between adjacent outer frames, and a pair of excitation electrodes on one main surface and the other main surface. A first electrode forming step of forming a pair of extraction electrodes formed from the pair of excitation electrodes to the pair of first through holes and a first side electrode formed in the first through hole and connected to the extraction electrode; A plurality of flat plates having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and at least a pair of second through holes penetrating from the first surface to the second surface are formed between adjacent flat plates. A process of preparing two flat wafers and a pair of external electrodes on the first surface Forming a second side surface electrode in the second through-hole, between one main surface of the outer frame and one second surface of the flat wafer, and the other main surface of the outer frame and the flat plate A sealing material disposing step of annularly disposing a non-conductive sealing material between the other second surface of the wafer, and two flat wafers on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric wafer A connecting step for joining the first side surface electrode, the second side surface electrode, and the external electrode to the first surface, the first through hole, and the second through hole, respectively. A third electrode forming step to be formed.

第2観点の圧電振動デバイスの製造方法は、一主面と他主面とを有する圧電振動片と圧電振動片の周囲を囲み且つ圧電振動片を支持する外枠とを有する圧電フレームを複数含み、隣り合う外枠間に一主面から他主面まで貫通する少なくとも一対の第1貫通孔が形成された圧電ウエハを用意する工程と、一主面と他主面とに一対の励振電極を形成し、一対の励振電極から一対の第1貫通孔までそれぞれ引き出された一対の引出電極及び第1貫通孔に形成され引出電極に接続された第1側面電極を形成する第1電極形成工程と、第1面とその第1面と反対側の第2面とを有する平板を複数含み、隣り合う平板間に第1面から第2面まで貫通する少なくとも一対の第2貫通孔が形成された平板ウエハを2枚用意する工程と、外枠の一主面と平板ウエハの一方の第2面との間に、及び外枠の他主面と平板ウエハの他方の第2面との間に、非導電性の封止材を環状に配置する封止材配置工程と、圧電ウエハの第1主面と第2主面とに2枚の平板ウエハをそれぞれ封止材で接合する接合工程と、接合工程後に、第1面に外部電極を形成し、第2貫通孔に第2側面電極を形成し、第1貫通孔に第2側面電極同士を接続する接続電極を形成する第5電極形成工程と、を備える。   A method of manufacturing a piezoelectric vibrating device according to a second aspect includes a plurality of piezoelectric frames having a piezoelectric vibrating piece having one main surface and another main surface and an outer frame surrounding the piezoelectric vibrating piece and supporting the piezoelectric vibrating piece. A step of preparing a piezoelectric wafer in which at least a pair of first through holes penetrating from one main surface to another main surface is formed between adjacent outer frames, and a pair of excitation electrodes on one main surface and the other main surface. A first electrode forming step of forming a pair of extraction electrodes formed from the pair of excitation electrodes to the pair of first through holes and a first side electrode formed in the first through hole and connected to the extraction electrode; A plurality of flat plates having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and at least a pair of second through holes penetrating from the first surface to the second surface are formed between adjacent flat plates. The process of preparing two flat wafers, one main surface of the outer frame and the flat wafer A sealing material disposing step of annularly disposing a non-conductive sealing material between one of the second surfaces and between the other main surface of the outer frame and the other second surface of the flat wafer. A bonding step of bonding two flat wafers to the first main surface and the second main surface of the piezoelectric wafer with a sealing material, and after the bonding step, external electrodes are formed on the first surface, and the second through holes Forming a second side electrode, and forming a connection electrode for connecting the second side electrodes to the first through hole.

第3観点の圧電振動デバイスの製造方法において、封止材はガラス膜又はポリイミド樹脂の接着剤を含む。   In the method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to the third aspect, the sealing material includes a glass film or a polyimide resin adhesive.

第4観点の圧電振動デバイスの製造方法は、一主面から他主面への方向から見ると、外枠の外周及び平板の外周は四角形であり、第1貫通孔及び第2貫通孔は四角形の角部に形成される。   According to the fourth aspect of the piezoelectric vibrating device manufacturing method, when viewed from the direction from one main surface to the other main surface, the outer periphery of the outer frame and the outer periphery of the flat plate are rectangular, and the first through hole and the second through hole are rectangular. It is formed at the corners.

第5観点の圧電振動デバイスの製造方法は、一主面から他主面への方向から見ると、外枠の外周及び平板の外周は四角形であり、第1貫通孔及び第2貫通孔は四角形の辺に形成され請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。   According to the fifth aspect of the piezoelectric vibrating device manufacturing method, when viewed from the direction from one main surface to the other main surface, the outer periphery of the outer frame and the outer periphery of the flat plate are rectangular, and the first through hole and the second through hole are rectangular. The method of manufacturing a piezoelectric vibration device according to claim 1, wherein the piezoelectric vibration device is formed on a side of the piezoelectric vibration device.

第6観点の圧電振動デバイスの製造方法において、圧電ウエハを用意する工程は、圧電振動片と2枚の平板とが接合された際に圧電振動片と2枚の平板との間に所定の隙間を形成するため、外枠の一主面と他主面とに突起を形成する。   In the method of manufacturing a piezoelectric vibrating device according to the sixth aspect, the step of preparing the piezoelectric wafer includes the step of preparing a predetermined gap between the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates when the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates are joined. Is formed on one main surface and the other main surface of the outer frame.

第7観点の圧電振動デバイスは、一主面と他主面とにそれぞれ形成された一対の励振電極を有する圧電振動片と、圧電振動片の周囲を囲む外枠と、一対の励振電極から引き出され外枠の側面まで伸びる一対の引出電極と、一主面と他主面と結ぶ第1側面に形成された第1側面電極とを有する圧電フレームと、第1面とその第1面と反対側の第2面とを有し、第1面に形成された外部電極及び第1面と第2面とを結ぶ第2側面に形成された第2側面電極を有する同一構造の2枚の平板と、外枠の一主面及び他主面を周回するように環状に配置される非導電性の封止材と、を備える。また、封止材によって平板の一方の第2面は枠体の一主面に接合し、平板の他方の第2面は枠体の他主面に接合し、2枚の平板における第1面には一対の外部電極が形成され、一対の励振電極はそれぞれ第1側面電極、第2側面電極及び外部電極と電気的に接続する。   A piezoelectric vibrating device according to a seventh aspect is drawn out from a piezoelectric vibrating piece having a pair of excitation electrodes formed on one main surface and another main surface, an outer frame surrounding the periphery of the piezoelectric vibrating piece, and the pair of excitation electrodes. A piezoelectric frame having a pair of lead electrodes extending to the side surface of the outer frame, a first side electrode formed on the first side surface connecting one main surface and the other main surface, and the first surface and opposite to the first surface Two flat plates having the same structure and having an external electrode formed on the first surface and a second side electrode formed on the second side surface connecting the first surface and the second surface And a non-conductive sealing material arranged in an annular shape so as to go around one main surface and the other main surface of the outer frame. Also, one second surface of the flat plate is bonded to one main surface of the frame body by the sealing material, and the other second surface of the flat plate is bonded to the other main surface of the frame body, and the first surface of the two flat plates Are formed with a pair of external electrodes, and the pair of excitation electrodes are electrically connected to the first side electrode, the second side electrode, and the external electrode, respectively.

第8観点の圧電振動デバイスにおいて、封止材はガラス膜又はポリイミド樹脂の接着剤を含む。
第9観点の圧電振動デバイスは、一主面から他主面への方向から見ると、外枠の外周及び平板の外周は四角形でありこの四角形の角部に窪んだキャスタレーションが形成され、側面電極はキャスタレーションに形成される。
In the piezoelectric vibrating device according to the eighth aspect, the sealing material includes a glass film or a polyimide resin adhesive.
When viewed from the direction from one main surface to the other main surface, the piezoelectric vibration device according to the ninth aspect has a rectangular outer periphery and a flat plate outer periphery, and a castellation that is depressed at the corners of the rectangle is formed. The electrode is formed in a castellation.

第10観点の圧電振動デバイスは、一主面から他主面への方向から見ると、外枠の外周及び平板の外周は四角形でありこの四角形の辺に窪んだキャスタレーションが形成され、側面電極はキャスタレーションに形成される。   When viewed from the direction from one main surface to the other main surface, the piezoelectric vibrating device according to the tenth aspect has a rectangular outer periphery and a flat plate outer periphery, and a castellation that is depressed on the sides of the rectangular shape is formed. Are formed into castellations.

第11観点の圧電振動デバイスは、圧電振動片と2枚の平板とが接合された際に圧電振動片と2枚の平板との間に所定の隙間を形成するため、外枠の一主面と他主面とに突起が形成される。   According to the eleventh aspect of the piezoelectric vibrating device, when the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates are joined, a predetermined gap is formed between the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates. And protrusions are formed on the other main surface.

第12観点の圧電振動デバイスにおいて、封止材の厚さは励振電極又は引出電極の厚さより厚い。
第13観点の圧電振動デバイスにおいて、突起の高さは励振電極又は引出電極の厚さより厚い。
In the piezoelectric vibrating device according to the twelfth aspect, the thickness of the sealing material is larger than the thickness of the excitation electrode or the extraction electrode.
In the piezoelectric vibrating device according to the thirteenth aspect, the height of the protrusion is larger than the thickness of the excitation electrode or the extraction electrode.

第14観点の圧電振動デバイスにおいて、引出電極は、圧電振動片から互いに異なる方向から引き出される。   In the piezoelectric vibrating device according to the fourteenth aspect, the extraction electrode is extracted from the piezoelectric vibrating piece from different directions.

本発明は、上側と下側との平板を同一構造にしてコストを低減するとともに、ウエハ単位で量産できる圧電振動デバイスの製造方法が得られる。また同一構造の2枚の平板を有する圧電振動デバイスが得られる。   The present invention provides a method of manufacturing a piezoelectric vibration device that can reduce the cost by making the upper and lower flat plates have the same structure and can be mass-produced in wafer units. Also, a piezoelectric vibration device having two flat plates having the same structure can be obtained.

第1水晶振動子100Aの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the first crystal unit 100A. 図1のA−A断面図で、水晶フレーム10と一対の水晶平板11とが接合された後の状態である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1 and shows a state after the crystal frame 10 and the pair of crystal flat plates 11 are joined. 第1水晶振動子100Aの製造を示したフローチャートである。10 is a flowchart showing the manufacture of the first crystal unit 100A. 水晶ウエハ10Wの平面図である。It is a top view of quartz wafer 10W. 平板ウエハ11Wの平面図である。It is a top view of the flat wafer 11W. 第2水晶振動子100Bの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the 2nd crystal oscillator 100B. 第3水晶振動子100Cの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the third crystal resonator 100C. 水晶ウエハ30Wの平面図である。It is a top view of quartz wafer 30W. 平板ウエハ31Wの平面図である。It is a top view of the flat wafer 31W. 第4水晶振動子100Dの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of 4th crystal oscillator 100D. 第4水晶振動子100Dの側面図である。It is a side view of 4th crystal oscillator 100D. 第5水晶振動子100Eにおける図1のA−A断面に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the 5th crystal oscillator 100E. 第5水晶振動子100Eの製造を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed manufacture of the 5th crystal oscillator 100E. 第6水晶振動子100Fにおける図1のA−A断面に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the 6th crystal oscillator 100F.

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下の各実施形態において、圧電振動片としてATカットの水晶振動片が使われている。ここで、ATカットの水晶振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜している。このため、以降の各実施形態ではATカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をX’軸、Y’軸及びZ’軸として用いる。また本明細書の説明としてY’軸方向の高低を、+方向を高く−方向を低いと表現する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In each of the following embodiments, an AT-cut crystal vibrating piece is used as the piezoelectric vibrating piece. Here, in the AT-cut quartz crystal vibrating piece, the main surface (YZ plane) is inclined 35 degrees 15 minutes from the Z axis to the Y axis centering on the X axis with respect to the Y axis of the crystal axis (XYZ). . For this reason, in the following embodiments, the new axes that are inclined with respect to the axial direction of the AT-cut quartz crystal vibrating piece are used as the X ′ axis, the Y ′ axis, and the Z ′ axis. In the description of the present specification, the height in the Y′-axis direction is expressed as the + direction being high and the − direction being low.

(第1実施形態)
<第1水晶振動子100Aの全体構成>
第1水晶振動子100Aの全体構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。
図1は、第1水晶振動子100Aの分解斜視図で、接続電極118a、118b(図2を参照)が省略されている。図2は、図1のA−A断面図で、水晶フレーム10と一対の水晶平板11とが接合された後の状態である。
(First embodiment)
<Overall Configuration of First Crystal Resonator 100A>
The overall configuration of the first crystal unit 100A will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an exploded perspective view of the first crystal unit 100A, and the connection electrodes 118a and 118b (see FIG. 2) are omitted. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 and shows a state after the crystal frame 10 and the pair of crystal plates 11 are joined.

図1及び図2に示されたように、第1水晶振動子100Aは同じ形状である一対の水晶平板11と、一対の水晶平板11に挟まれた水晶フレーム10とを備える。また、窒素ガス中又は真空中で一対の水晶平板11が水晶フレーム10の両面に接合されると、一対の水晶平板11及び水晶フレーム10により窒素ガス又は真空で封止されたキャビティCT(図2を参照)が形成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first crystal unit 100 </ b> A includes a pair of crystal plates 11 having the same shape and a crystal frame 10 sandwiched between the pair of crystal plates 11. When the pair of crystal plates 11 are bonded to both surfaces of the crystal frame 10 in nitrogen gas or in vacuum, the cavity CT (FIG. 2) sealed with nitrogen gas or vacuum by the pair of crystal plates 11 and crystal frame 10. Are formed).

一対の水晶平板11は、実装面M1及び平板接合面M2を有している。また、水晶平板11の実装面M1には一対の外部電極115a、115bがそれぞれ形成され、水晶平板11の角部には円形貫通孔BH1(図5を参照)を形成した際の二対の平板キャスタレーション116a、116bが形成されている。また、一対の平板キャスタレーション116aには外部電極115aと接続された平板側面電極117aがそれぞれ形成され、一対の平板キャスタレーション116bには外部電極115bと接続された平板側面電極117bがそれぞれ形成されている。   The pair of crystal flat plates 11 have a mounting surface M1 and a flat plate bonding surface M2. Further, a pair of external electrodes 115a and 115b are formed on the mounting surface M1 of the quartz plate 11, respectively, and two pairs of plates when a circular through hole BH1 (see FIG. 5) is formed at the corner of the quartz plate 11. Castellations 116a and 116b are formed. The pair of plate castellations 116a is formed with a plate side electrode 117a connected to the external electrode 115a, and the pair of plate castellations 116b is formed with a plate side electrode 117b connected to the external electrode 115b. Yes.

水晶フレーム10はATカットされた水晶材料で形成され、+Y’側の水晶接合面M3と−Y’側の水晶接合面M4とを有している。水晶フレーム10は水晶振動部101と水晶振動部101を囲む外枠102とで構成されている。また、水晶振動部101と外枠102との間には、上下を貫通するU字型の間隙部103が形成され、間隙部103が形成されていない部分が水晶振動部101と外枠102との連結部109となっている。水晶振動部101の水晶接合面M3と水晶接合面M4とには励振電極104a、104bがそれぞれ形成され、外枠102の両面には励振電極104a、104bと導電された引出電極105a、105bがそれぞれ形成されている。さらに、水晶フレーム10の角部には、円形貫通孔CH1(図4を参照)を形成した際の水晶キャスタレーション106a、106bが形成されている。また、一対の水晶キャスタレーション106aには水晶側面電極107aがそれぞれ形成され、水晶側面電極107aは引出電極105aと平板側面電極117aとに接続される。同様に、一対の水晶キャスタレーション106bには水晶側面電極107bがそれぞれ形成され、水晶側面電極107bは引出電極105b及び平板側面電極117bにそれぞれ接続されている。   The quartz frame 10 is formed of an AT-cut quartz material, and has a + Y′-side quartz bonding surface M3 and a −Y′-side quartz bonding surface M4. The crystal frame 10 includes a crystal vibrating part 101 and an outer frame 102 surrounding the crystal vibrating part 101. Further, a U-shaped gap portion 103 penetrating vertically is formed between the crystal vibrating portion 101 and the outer frame 102, and a portion where the gap portion 103 is not formed is formed between the crystal vibrating portion 101 and the outer frame 102. It becomes the connection part 109 of this. Excitation electrodes 104a and 104b are formed on the crystal bonding surface M3 and the crystal bonding surface M4 of the crystal vibrating part 101, respectively, and excitation electrodes 104a and 104b and conductive extraction electrodes 105a and 105b are respectively formed on both surfaces of the outer frame 102. Is formed. Furthermore, crystal castellations 106a and 106b when the circular through hole CH1 (see FIG. 4) is formed are formed at the corners of the crystal frame 10. Further, a crystal side electrode 107a is formed on each of the pair of crystal castellations 106a, and the crystal side electrode 107a is connected to the extraction electrode 105a and the flat plate side electrode 117a. Similarly, a crystal side electrode 107b is formed on each of the pair of crystal castellations 106b, and the crystal side electrode 107b is connected to the extraction electrode 105b and the flat plate side electrode 117b, respectively.

また、図2に示されたように水晶フレーム10の外枠102における水晶接合面M3及びM4と一対の水晶平板11の平板接合面M2とを非導電性の封止材SLにより接合することで、水晶フレーム10と一対の水晶平板11とが接合される。ここで、封止材SLとして低融点ガラス又はポリイミド樹脂が用いられる。なお、封止材SLとなる低融点ガラス又はポリイミド樹脂は、耐水性・耐湿性に優れるので、空気中の水分がキャビティ内に進入したりキャビティ内の真空度を悪化させたりすることが防止できる。また、低融点ガラスは350℃〜400℃で溶融する鉛フリーのバナジウム系ガラスである。バナジウム系ガラスはバインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、焼成されることで他の部材と接着する。バナジウム系ガラスの融点は圧電体又はガラスなどで形成された水晶平板11の融点より低く、また、このバナジウム系ガラスは接着時の気密性と耐水性・耐湿性などの信頼性が高い。さらに、バナジウム系ガラスはガラス構造を制御することにより熱膨張係数も柔軟に制御できるので、セラミックス、ガラス、半導体、金属などの熱膨張係数が異なる様々な材料と接着しやすい。   Further, as shown in FIG. 2, the crystal bonding surfaces M3 and M4 in the outer frame 102 of the crystal frame 10 and the plate bonding surfaces M2 of the pair of crystal plates 11 are bonded by the non-conductive sealing material SL. The crystal frame 10 and the pair of crystal flat plates 11 are joined. Here, low-melting glass or polyimide resin is used as the sealing material SL. Note that the low-melting glass or polyimide resin used as the sealing material SL is excellent in water resistance and moisture resistance, so that moisture in the air can be prevented from entering the cavity or deteriorating the degree of vacuum in the cavity. . The low melting point glass is a lead-free vanadium-based glass that melts at 350 to 400 ° C. Vanadium-based glass is in the form of a paste with a binder and a solvent added, and is bonded to other members by firing. The melting point of the vanadium glass is lower than the melting point of the quartz plate 11 made of a piezoelectric material or glass, and the vanadium glass has high reliability such as airtightness at the time of bonding, water resistance and moisture resistance. Furthermore, since the thermal expansion coefficient of vanadium glass can be controlled flexibly by controlling the glass structure, it is easy to adhere to various materials having different thermal expansion coefficients such as ceramics, glass, semiconductor, and metal.

なお、水晶振動部101の振動に影響を与えないように封止材SLの厚さWを各電極(例えば励振電極)の厚さDより大きくすることが望ましい。   Note that it is desirable that the thickness W of the sealing material SL be larger than the thickness D of each electrode (for example, the excitation electrode) so as not to affect the vibration of the quartz crystal vibrating portion 101.

さらに、第1水晶振動子100Aは、最も外側に接続電極118aおよび接続電極118bを有する。接続電極118aは外部電極115aの全部又は一部、平板側面電極117a及び水晶側面電極107aを覆う。また接続電極118bは外部電極115bの全部又は一部、平板側面電極117b及び水晶側面電極107bを覆う。これにより、外部電極115a、115b、平板側面電極117a、117b及び水晶側面電極107a、107bが確実に電気的に接続される。   Furthermore, the first crystal unit 100A has a connection electrode 118a and a connection electrode 118b on the outermost side. The connection electrode 118a covers all or a part of the external electrode 115a, the flat plate side electrode 117a, and the crystal side electrode 107a. The connection electrode 118b covers all or a part of the external electrode 115b, the flat plate side surface electrode 117b, and the crystal side surface electrode 107b. Thereby, the external electrodes 115a and 115b, the flat plate side surface electrodes 117a and 117b, and the crystal side surface electrodes 107a and 107b are reliably electrically connected.

例えば点線Bに示されたように、製造不良によって外部電極115bと平板側面電極117bとが接続されていない状況が発生しても、それらの外側に接続電極118bを形成させることで外部電極115bと平板側面電極117bとを確実に接続することができる。また、例えば点線Cに示されたように、水晶フレーム10と−Y’側の水晶平板11とを接合する際に封止材SLが外側に漏れて水晶側面電極107bの一部を覆ってしまった場合においても、それらの外側に接続電極118bを形成させることで平板側面電極117bと水晶側面電極107bとを確実に接続することができる。   For example, as shown by the dotted line B, even if a situation in which the external electrode 115b and the flat plate side surface electrode 117b are not connected due to a manufacturing defect occurs, the connection electrode 118b is formed outside the external electrode 115b, The flat plate side electrode 117b can be reliably connected. Further, for example, as indicated by a dotted line C, when the crystal frame 10 and the crystal plate 11 on the −Y ′ side are joined, the sealing material SL leaks outside and covers a part of the crystal side surface electrode 107b. Even in this case, the flat plate side surface electrode 117b and the crystal side surface electrode 107b can be reliably connected by forming the connection electrode 118b outside them.

また、第1水晶振動子100Aの水晶平板11の実装面M1に形成された一対の外部電極115a、115b及び接続電極118a、118bに交番電圧(正負を交番する電位)が印加される。外部電極115a、平板側面電極117a、接続電極118a、水晶側面電極107a、引出電極105a及び励振電極104aが同じ極性となり、外部電極115b、平板側面電極117b、接続電極118b、水晶側面電極107b、引出電極105b及び励振電極104bが同じ極性となる。   Further, an alternating voltage (a potential alternating between positive and negative) is applied to the pair of external electrodes 115a and 115b and the connection electrodes 118a and 118b formed on the mounting surface M1 of the crystal plate 11 of the first crystal unit 100A. The external electrode 115a, the plate side electrode 117a, the connection electrode 118a, the crystal side electrode 107a, the extraction electrode 105a, and the excitation electrode 104a have the same polarity, and the external electrode 115b, the plate side electrode 117b, the connection electrode 118b, the crystal side electrode 107b, the extraction electrode 105b and the excitation electrode 104b have the same polarity.

<第1水晶振動子100Aの製造方法>
図3は、第1水晶振動子100Aの製造を示したフローチャートである。図3において、水晶フレーム10の製造ステップS10と、一対の水晶平板11の製造ステップS11とは別々に並行して行うことができる。また、図4は水晶ウエハ10Wの平面図で、図5は平板ウエハ11Wの平面図である。
<Method for Manufacturing First Crystal Resonator 100A>
FIG. 3 is a flowchart showing the manufacture of the first crystal unit 100A. In FIG. 3, the manufacturing step S10 of the crystal frame 10 and the manufacturing step S11 of the pair of crystal flat plates 11 can be performed separately and in parallel. 4 is a plan view of the quartz wafer 10W, and FIG. 5 is a plan view of the flat wafer 11W.

ステップS10では、水晶フレーム10が製造される。ステップS10はステップS101〜S103を含んでいる。
ステップS101において、均一の水晶ウエハ10W(図4を参照)に、エッチングにより複数の水晶フレーム10の外形が形成される。すなわち、水晶振動部101と、外枠102と、間隙部103とが形成され、各水晶フレーム10の四隅に図4に示されたように水晶ウエハ10Wを貫通するように円形貫通孔CH1が形成される。円形貫通孔CH1が4分割されると1つのキャスタレーション106a又は106b(図1を参照)になる。
In step S10, the crystal frame 10 is manufactured. Step S10 includes steps S101 to S103.
In step S101, the outer shape of the plurality of crystal frames 10 is formed by etching on a uniform crystal wafer 10W (see FIG. 4). That is, the crystal vibrating portion 101, the outer frame 102, and the gap portion 103 are formed, and the circular through holes CH1 are formed at the four corners of each crystal frame 10 so as to penetrate the crystal wafer 10W as shown in FIG. Is done. When the circular through hole CH1 is divided into four, one castellation 106a or 106b (see FIG. 1) is obtained.

ステップS102において、スパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ10Wの両面及び円形貫通孔CH1にクロム層及び金層が順に形成される。ここで、下地としてのクロム層の厚さは例えば0.05μm〜0.1μmであり、金層の厚さは例えば0.2μm〜2μmである。   In step S102, a chromium layer and a gold layer are sequentially formed on both surfaces of the quartz wafer 10W and the circular through hole CH1 by sputtering or vacuum deposition. Here, the thickness of the chromium layer as the base is, for example, 0.05 μm to 0.1 μm, and the thickness of the gold layer is, for example, 0.2 μm to 2 μm.

ステップS103において、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。そして露光装置(図示しない)を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極104a、104b、引出電極105a、105b及び水晶側面電極107a、107bのパターンが水晶ウエハ10Wに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図1及び図2に示されたように水晶ウエハ10W両面に励振電極104a、104b及び引出出極105a、105bが形成され、円形貫通孔CH1に水晶側面電極107a、107bが形成される。   In step S103, a photoresist is uniformly applied to the entire surface of the metal layer. Then, using an exposure apparatus (not shown), the patterns of the excitation electrodes 104a and 104b, the extraction electrodes 105a and 105b, and the crystal side electrodes 107a and 107b drawn on the photomask are exposed to the crystal wafer 10W. Next, the metal layer exposed from the photoresist is etched. As a result, as shown in FIGS. 1 and 2, excitation electrodes 104a and 104b and extraction electrodes 105a and 105b are formed on both surfaces of the quartz wafer 10W, and quartz side electrodes 107a and 107b are formed in the circular through hole CH1. .

ステップS11では、水晶平板11が製造される。ステップS11はステップS111〜S113を含んでいる。
ステップS111において、まず水晶からなる2枚の同じ形状である平板ウエハ11Wを用意する。そして、エッチングにより各平板ウエハ11Wの水晶平板11の四隅に対応する箇所に平板ウエハ11Wを貫通するように円形貫通孔BH1(図5を参照)が形成される。円形貫通孔BH1が4分割されると1つのキャスタレーション116a又は116b(図1を参照)になる。
In step S11, the crystal flat plate 11 is manufactured. Step S11 includes steps S111 to S113.
In step S111, first, two flat wafers 11W made of quartz and having the same shape are prepared. Then, circular through holes BH1 (see FIG. 5) are formed by etching so as to penetrate the flat plate wafer 11W at locations corresponding to the four corners of the crystal flat plate 11 of each flat plate wafer 11W. When the circular through hole BH1 is divided into four, one castellation 116a or 116b (see FIG. 1) is obtained.

ステップS112において、スパッタリングまたは真空蒸着によって平板ウエハ11Wの実装面M1及び円形貫通孔BH1にクロム層及び金層が順に形成される。ここで、下地としてのクロム層の厚さは例えば0.05μm〜0.1μmであり、金層の厚さは例えば0.2μm〜2μmである。   In step S112, a chromium layer and a gold layer are sequentially formed on the mounting surface M1 and the circular through hole BH1 of the flat wafer 11W by sputtering or vacuum deposition. Here, the thickness of the chromium layer as the base is, for example, 0.05 μm to 0.1 μm, and the thickness of the gold layer is, for example, 0.2 μm to 2 μm.

ステップS113において、金属層にフォトレジストが均一に塗布される。そして露光装置(図示しない)を用いて、フォトマスクに描かれた外部電極115a、115b及び平板側面電極117a、117bのパターンが平板ウエハ11Wに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図1及び図2に示されたように平板ウエハ11Wの実装面M1に外部電極115a、115bが形成され、円形貫通孔BH1に平板側面電極117a、117bが形成される。   In step S113, a photoresist is uniformly applied to the metal layer. Then, using an exposure apparatus (not shown), the patterns of the external electrodes 115a and 115b and the flat plate side surface electrodes 117a and 117b drawn on the photomask are exposed on the flat plate wafer 11W. Next, the metal layer exposed from the photoresist is etched. As a result, as shown in FIGS. 1 and 2, the external electrodes 115a and 115b are formed on the mounting surface M1 of the flat wafer 11W, and the flat plate side electrodes 117a and 117b are formed in the circular through hole BH1.

ステップS12では、水晶ウエハ10Wにおける外枠102の両面に低融点ガラス又はポリイミド樹脂からなる封止材SLが均一に形成される。例えば封止材SLが低融点ガラスである場合、スクリーン印刷で水晶ウエハ10Wの外枠102両面に低融点ガラスが形成される。ここで、スクリーンとしてナイロン、テトロン、ステンレスなどの織物が使用される。また、封止材SLがポリイミド樹脂である場合、ポリイミド樹脂を外枠102の両面に塗布した後、仮焼成することでポリイミド樹脂が外枠102の両面に形成される。このとき、仮焼成温度は250℃(完全焼成温度の約75%)程度であればよい。   In step S12, the sealing material SL made of low-melting glass or polyimide resin is uniformly formed on both surfaces of the outer frame 102 of the crystal wafer 10W. For example, when the sealing material SL is a low melting point glass, the low melting point glass is formed on both surfaces of the outer frame 102 of the crystal wafer 10W by screen printing. Here, a woven fabric such as nylon, tetron or stainless steel is used as the screen. When the sealing material SL is a polyimide resin, the polyimide resin is formed on both surfaces of the outer frame 102 by applying the polyimide resin to both surfaces of the outer frame 102 and then pre-baking. At this time, the temporary firing temperature may be about 250 ° C. (about 75% of the complete firing temperature).

ステップS13では、水晶ウエハ10Wと、2枚の平板ウエハ11Wとが重ね合わせされる。図4に示されたように水晶ウエハ10Wの周縁部の一部にはオリエンテーションフラットOFが形成され、図5に示されたように2枚の平板ウエハ11Wの周縁部の一部にはオリエンテーションフラットOFが形成されている。したがって、オリエンテーションフラットOFを基準として、水晶ウエハ10Wと、2枚の平板ウエハ11Wとが精密な重ね合わせされる。そして封止材SLが350℃〜400℃程度に加熱され水晶ウエハ10Wと2枚の平板ウエハ11Wとが押圧される。この工程により、水晶ウエハ10Wと、2枚の平板ウエハ11Wとが接合される。   In step S13, the quartz wafer 10W and the two flat wafers 11W are overlaid. As shown in FIG. 4, an orientation flat OF is formed on a part of the peripheral part of the quartz wafer 10W, and an orientation flat is formed on a part of the peripheral part of the two flat wafers 11W as shown in FIG. OF is formed. Therefore, the crystal wafer 10W and the two flat wafers 11W are precisely overlapped with the orientation flat OF as a reference. Then, the sealing material SL is heated to about 350 ° C. to 400 ° C., and the quartz wafer 10W and the two flat wafers 11W are pressed. By this step, the quartz wafer 10W and the two flat wafers 11W are bonded.

ステップS14では、最も外側に接続電極118aおよび接続電極118bが形成される。   In step S14, the connection electrode 118a and the connection electrode 118b are formed on the outermost side.

ステップS15において、接合された水晶ウエハ10Wと2枚の平板ウエハ11Wとを第1水晶振動子100Aを単位として切断する工程が行われる。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図4及び図5に示された一点鎖線のカットラインCLに沿って第1水晶振動子100Aを単位として個片化する。これにより、数百から数千の正確な周波数に調整された第1水晶振動子100Aが製造される。   In step S15, a process of cutting the bonded quartz wafer 10W and the two flat wafers 11W in units of the first quartz oscillator 100A is performed. In the cutting process, the first crystal unit 100A is unitized along the dashed line cut line CL shown in FIGS. 4 and 5 using a dicing apparatus using a laser or a dicing apparatus using a cutting blade. As a piece. As a result, the first crystal unit 100A adjusted to hundreds to thousands of accurate frequencies is manufactured.

(第2実施形態)
<第2水晶振動子100B>
第2水晶振動子100Bについて、図6を参照しながら説明する。図6は、第2水晶振動子100Bの分解斜視図である。なお、図6においては接続電極(図2を参照)が省略されている。
第2水晶振動子100Bと第1水晶振動子100Aとは連結部の形状が異なっている。第1実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
<Second crystal unit 100B>
The second crystal unit 100B will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the second crystal unit 100B. In FIG. 6, connection electrodes (see FIG. 2) are omitted.
The second crystal unit 100B and the first crystal unit 100A have different connecting portions. The same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図6に示されたように、第2水晶振動子100Bは同じ形状である一対の水晶平板11と、一対の水晶平板11に挟まれた水晶フレーム20とを備える。   As shown in FIG. 6, the second crystal unit 100 </ b> B includes a pair of crystal plates 11 having the same shape and a crystal frame 20 sandwiched between the pair of crystal plates 11.

水晶フレーム20はATカットされた水晶材料で形成され、+Y’側の水晶接合面M3と−Y’側の水晶接合面M4とを有している。水晶フレーム20は水晶振動部101と、水晶振動部101を囲む外枠202とで構成されている。また、水晶振動部101と外枠202との間には、水晶振動部101からZ’軸方向の両側に沿ってそれぞれ伸びるように外枠202と連結した一対の連結部209a、209bを有している。このため、水晶振動部101と外枠202との間に2つの「L」字型の間隙部203が形成される。また、連結部209aの水晶接合面M3には励振電極104aから引き出し水晶キャスタレーション106aの水晶側面電極107aと接続された引出電極205aが形成され、連結部209bの水晶接合面M4には励振電極104bから引き出し水晶キャスタレーション106bの水晶側面電極107bと接続された引出電極205bが形成されている。   The crystal frame 20 is formed of an AT-cut crystal material and has a + Y′-side crystal bonding surface M3 and a −Y′-side crystal bonding surface M4. The crystal frame 20 includes a crystal vibrating part 101 and an outer frame 202 surrounding the crystal vibrating part 101. Further, a pair of connecting portions 209 a and 209 b connected to the outer frame 202 so as to extend from the crystal vibrating portion 101 along both sides in the Z′-axis direction are provided between the crystal vibrating portion 101 and the outer frame 202. ing. For this reason, two “L” -shaped gap portions 203 are formed between the crystal vibrating portion 101 and the outer frame 202. Further, an extraction electrode 205a is formed on the crystal bonding surface M3 of the coupling portion 209a, and an extraction electrode 205a connected to the crystal side surface electrode 107a of the crystal castellation 106a is formed from the excitation electrode 104a, and the excitation electrode 104b is formed on the crystal bonding surface M4 of the coupling portion 209b. A lead electrode 205b connected to the crystal side electrode 107b of the lead crystal castellation 106b is formed.

また、第2水晶振動子100Bにおいて励振電極104aに接続された引出電極205a及び励振電極104bに接続された引出電極205bが水晶振動部101からZ’軸方向の両側に沿ってそれぞれ伸びて別々にその近傍の水晶側面電極107a及び107bに接続されている。このため、引出電極205a、205bがより短く形成され、より確実に励振電極と水晶側面電極、平板側面電極とを接続することができる。   Further, in the second crystal unit 100B, the extraction electrode 205a connected to the excitation electrode 104a and the extraction electrode 205b connected to the excitation electrode 104b respectively extend from the crystal oscillation unit 101 along both sides in the Z′-axis direction and are separately provided. The crystal side electrodes 107a and 107b in the vicinity thereof are connected. Therefore, the extraction electrodes 205a and 205b are formed shorter, and the excitation electrode, the crystal side surface electrode, and the flat plate side surface electrode can be more reliably connected.

<第2水晶振動子100Bの製造方法>
図6に示された第2水晶振動子100Bの製造方法は、第1実施形態で説明された図3のフローチャートと同じである。但し、エッチングにより水晶フレーム20の外形を形成するステップS101では各水晶フレーム20に2つの「L」字型の間隙部203が形成され、フォトリソグラフィ及びエッチングにより引出電極205a、205bを形成するステップS103では図6に示された形状の引出電極205a、205bが形成される。
<Method for Manufacturing Second Crystal Resonator 100B>
The manufacturing method of the second crystal unit 100B shown in FIG. 6 is the same as the flowchart of FIG. 3 described in the first embodiment. However, in step S101 in which the outer shape of the crystal frame 20 is formed by etching, two “L” -shaped gaps 203 are formed in each crystal frame 20, and in step S103, the extraction electrodes 205a and 205b are formed by photolithography and etching. Then, the extraction electrodes 205a and 205b having the shape shown in FIG. 6 are formed.

(第3実施形態)
<第3水晶振動子100Cの全体構成>
第3水晶振動子100Cの全体構成について、図7を参照しながら説明する。
図7は、第3水晶振動子100Cの分解斜視図である。なお、図7においては接続電極(図2を参照)が省略されている。
第3水晶振動子100Cと第2水晶振動子100Bとはキャスタレーションの形状が異なっている。また、第2実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付して説明する。
(Third embodiment)
<Overall Configuration of Third Crystal Resonator 100C>
The overall configuration of the third crystal unit 100C will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the third crystal resonator 100C. In FIG. 7, connection electrodes (see FIG. 2) are omitted.
The third crystal resonator 100C and the second crystal resonator 100B have different castellation shapes. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same component as 2nd Embodiment.

図7に示されたように、第3水晶振動子100Cは同じ形状である一対の水晶平板31と、一対の水晶平板31に挟まれた水晶フレーム30とを備える。また、窒素ガス中又は真空中で一対の水晶平板31を水晶フレーム30の両面に接合することで、一対の水晶平板31及び水晶フレーム30により窒素ガス又は真空で封止されたキャビティCT(図2を参照)が形成される。   As shown in FIG. 7, the third crystal unit 100 </ b> C includes a pair of crystal plates 31 having the same shape and a crystal frame 30 sandwiched between the pair of crystal plates 31. Further, by bonding a pair of crystal plates 31 to both surfaces of the crystal frame 30 in nitrogen gas or in vacuum, a cavity CT sealed with nitrogen gas or vacuum by the pair of crystal plates 31 and crystal frame 30 (FIG. 2). Are formed).

一対の水晶平板31において、水晶平板31の実装面M1には一対の外部電極315a、315bがそれぞれ形成され、水晶平板31のZ’軸方向の両辺には角丸長方形貫通孔BH2(図9を参照)を形成した際の一対の平板キャスタレーション316a、316bが形成されている。また、平板キャスタレーション316aには外部電極315aに接続された平板側面電極317aが形成され、平板キャスタレーション316bには外部電極315bと接続された平板側面電極317bが形成されている。   In the pair of quartz plates 31, a pair of external electrodes 315a and 315b are respectively formed on the mounting surface M1 of the quartz plate 31, and rounded rectangular through holes BH2 (see FIG. 9) are formed on both sides in the Z′-axis direction of the quartz plate 31. A pair of flat plate castellations 316a and 316b are formed. Further, a flat plate side electrode 317a connected to the external electrode 315a is formed on the flat plate castellation 316a, and a flat plate side electrode 317b connected to the external electrode 315b is formed on the flat plate castellation 316b.

水晶フレーム30は水晶振動部101を囲む外枠302を含んでいる。また、外枠302の両面には励振電極104a、104bと導電された引出電極305a、305bがそれぞれ形成されている。さらに、水晶フレーム30のZ’軸方向の両辺には、角丸長方形貫通孔CH2(図8を参照)を形成した際の水晶キャスタレーション306a、306bが形成されている。また、一対の水晶キャスタレーション306a、306bには、引出電極305a、305bにそれぞれ接続されている同時に、上下の水晶平板11に形成された平板側面電極317a、317bとそれぞれ接続された水晶側面電極307a、307bが形成されている。   The crystal frame 30 includes an outer frame 302 that surrounds the crystal vibration unit 101. In addition, extraction electrodes 305a and 305b that are electrically connected to the excitation electrodes 104a and 104b are formed on both surfaces of the outer frame 302, respectively. Further, crystal castellations 306a and 306b when rounded rectangular through holes CH2 (see FIG. 8) are formed are formed on both sides of the crystal frame 30 in the Z′-axis direction. In addition, the pair of crystal castellations 306a and 306b are respectively connected to the extraction electrodes 305a and 305b, and at the same time, the crystal side electrodes 307a connected to the plate side electrodes 317a and 317b formed on the upper and lower crystal plates 11, respectively. , 307b are formed.

<第3水晶振動子100Cの製造方法>
図7に示された第3水晶振動子100Cの製造方法は第1実施形態で説明された図3のフローチャートと同じである。但し、水晶フレーム30の製造ステップS10及び水晶平板31の製造ステップS11に係る角丸長方形貫通孔CH2及び角丸長方形貫通孔BH2の形状のみが異なっている。また、図8は水晶ウエハ30Wの平面図で、図9は平板ウエハ31Wの平面図である。
<Method for Manufacturing Third Crystal Resonator 100C>
The manufacturing method of the third crystal unit 100C shown in FIG. 7 is the same as the flowchart of FIG. 3 described in the first embodiment. However, only the shapes of the rounded rectangular through hole CH2 and the rounded rectangular through hole BH2 according to the manufacturing step S10 of the crystal frame 30 and the manufacturing step S11 of the crystal flat plate 31 are different. FIG. 8 is a plan view of the quartz wafer 30W, and FIG. 9 is a plan view of the flat wafer 31W.

ステップS10では、水晶フレーム30が製造される。なお、エッチングにより複数の水晶フレーム30の外形が形成される際に、各水晶フレーム30のZ’軸方向の両辺に図8に示されたように水晶ウエハ30Wを貫通するように角丸長方形又は楕円形の角丸長方形貫通孔CH2が形成される。ここで、角丸長方形貫通孔CH2の半分が1つのキャスタレーション306a又は306b(図7を参照)になる。   In step S10, the crystal frame 30 is manufactured. In addition, when the outer shape of the plurality of crystal frames 30 is formed by etching, a rounded rectangle or a rectangular shape so as to penetrate the crystal wafer 30W as shown in FIG. 8 on both sides in the Z′-axis direction of each crystal frame 30 An elliptical rounded rectangular through hole CH2 is formed. Here, half of the rounded rectangular through hole CH2 becomes one castellation 306a or 306b (see FIG. 7).

ステップS11では、水晶平板31が製造される。なお、各水晶平板31のZ’軸方向の両辺に図9に示されたように平板ウエハ31Wを貫通するように角丸長方形又は楕円形の角丸長方形貫通孔BH2が形成される。ここで、角丸長方形貫通孔BH2の半分がそれぞれのキャスタレーション316a又は316b(図7を参照)になる。   In step S11, the crystal flat plate 31 is manufactured. Note that, as shown in FIG. 9, rounded rectangular or elliptical rounded rectangular through holes BH <b> 2 are formed on both sides of each crystal flat plate 31 in the Z′-axis direction so as to penetrate the flat plate wafer 31 </ b> W. Here, half of the rounded rectangular through hole BH2 becomes the respective castellation 316a or 316b (see FIG. 7).

(第4実施形態)
<第4水晶振動子100Dの全体構成>
第4水晶振動子100Dの全体構成について、図10を参照しながら説明する。
図10は、第4水晶振動子100Dの分解斜視図で、接続電極118a、118b(図11を参照)が省略されている。図11は、第4水晶振動子100Dの側面図である。また、第2実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付して説明する。
(Fourth embodiment)
<Overall Configuration of Fourth Crystal Resonator 100D>
The overall configuration of the fourth crystal unit 100D will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is an exploded perspective view of the fourth crystal unit 100D, and the connection electrodes 118a and 118b (see FIG. 11) are omitted. FIG. 11 is a side view of the fourth crystal resonator 100D. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same component as 2nd Embodiment.

図10に示されたように、第4水晶振動子100Dは第2実施形態で説明された第2圧電振動子100Bと比べれば、水晶フレーム40両面の例えば四隅の近傍に8つの突起108が形成されている。第1実施形態から第3実施形態では水晶振動部101の振動に影響を与えないように封止材SLの厚さWを励振電極の厚さDより大きくしていた。しかし確実に封止材SLの厚さWを励振電極の厚さDより厚くするために8つの突起108が形成されている。なお、第4実施形態では円錐台形状の突起108が用いられているが、円筒、多面柱又は角錐台の形状となってもよい。   As shown in FIG. 10, the fourth crystal unit 100D is formed with eight protrusions 108 in the vicinity of, for example, the four corners of both sides of the crystal frame 40, as compared with the second piezoelectric unit 100B described in the second embodiment. Has been. In the first to third embodiments, the thickness W of the sealing material SL is made larger than the thickness D of the excitation electrode so as not to affect the vibration of the crystal vibrating portion 101. However, eight protrusions 108 are formed in order to ensure that the thickness W of the sealing material SL is larger than the thickness D of the excitation electrode. In the fourth embodiment, the truncated cone-shaped protrusion 108 is used, but it may be in the shape of a cylinder, a polyhedral column, or a truncated pyramid.

水晶フレーム40と2枚の水晶平板11とを接合する際に、水晶平板11が水晶フレーム40に形成された突起108に当たって封止材SLによる接合が十分にできるように、封止材SLの使用量をより多めにすることが好ましい。例えば、接合前の封止材SLの厚さを突起108の高さHより大きくする。このとき、封止材SLが水晶キャスタレーション106a、106bに形成された水晶側面電極107a、107bの一部を被覆しても、水晶側面電極107a、107bの外側に接続電極118a、118bが形成されているので、水晶側面電極107a、107bが平板側面電極117a、117bに確実に接続することができる(図2の点線Cの部分を参照)。   Use of the sealing material SL so that when the crystal frame 40 and the two crystal flat plates 11 are bonded, the crystal flat plate 11 hits the protrusion 108 formed on the crystal frame 40 and can be sufficiently bonded by the sealing material SL. It is preferable to make the amount larger. For example, the thickness of the sealing material SL before joining is made larger than the height H of the protrusions 108. At this time, even if the sealing material SL covers a part of the crystal side electrodes 107a and 107b formed on the crystal castellations 106a and 106b, the connection electrodes 118a and 118b are formed outside the crystal side electrodes 107a and 107b. Therefore, the crystal side surface electrodes 107a and 107b can be reliably connected to the flat plate side surface electrodes 117a and 117b (see the portion indicated by the dotted line C in FIG. 2).

第4実施形態では、水晶フレーム40の水晶接合面M3及びM4に突起108が4つずつ形成されているが、水晶接合面M3及びM4に3つずつ形成されてもよいし、5つ以上ずつ形成されてもよい。水晶接合面M3に形成された突起108に対応して水晶接合面M4の同じ位置にも突起108が形成されているが、水晶接合面M3と水晶接合面M4とに形成された突起がその数量又は位置が対応しなくてもよい。例えば、水晶接合面M3に3つの突起が形成され、水晶接合面M4には水晶接合面M3の突起と異なる位置に5つの突起が形成されてもよい。   In the fourth embodiment, four protrusions 108 are formed on the crystal bonding surfaces M3 and M4 of the crystal frame 40, but three protrusions 108 may be formed on the crystal bonding surfaces M3 and M4, or five or more. It may be formed. The protrusions 108 are also formed at the same position on the crystal bonding surface M4 corresponding to the protrusions 108 formed on the crystal bonding surface M3, but the number of protrusions formed on the crystal bonding surface M3 and the crystal bonding surface M4 Or a position does not need to correspond. For example, three protrusions may be formed on the crystal bonding surface M3, and five protrusions may be formed on the crystal bonding surface M4 at positions different from the protrusions of the crystal bonding surface M3.

<第4水晶振動子100Dの製造方法>
図10及び図11に示された第4水晶振動子100Dの製造方法は、第2実施形態で説明された第2水晶振動子100Bの製造方法とほぼ同じである。但し、水晶フレーム40の外形を形成する図3のフローチャートのステップS101において、エッチングにより水晶振動部101、接続部209a、209b及び四隅の水晶キャスタレーション106a、106bを形成する同時に、8つの突起108を有する外枠402が形成される。
<Method for Manufacturing Fourth Crystal Resonator 100D>
The manufacturing method of the fourth crystal unit 100D shown in FIGS. 10 and 11 is almost the same as the manufacturing method of the second crystal unit 100B described in the second embodiment. However, in step S101 of the flowchart of FIG. 3 for forming the outer shape of the crystal frame 40, the crystal vibrating portion 101, the connecting portions 209a and 209b, and the crystal castellations 106a and 106b at the four corners are simultaneously formed by etching, and at the same time, the eight protrusions 108 are formed. An outer frame 402 is formed.

(第5実施形態)
<第5水晶振動子100Eの全体構成>
第5水晶振動子100Eの全体構成について、図12を参照しながら説明する。
図12は、第5水晶振動子100Eにおける断面図である。
(Fifth embodiment)
<Overall Configuration of Fifth Crystal Resonator 100E>
The overall configuration of the fifth crystal unit 100E will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view of the fifth crystal unit 100E.

図12に示されたように、第5水晶振動子100Eは同じ形状である一対の水晶平板51と、一対の水晶平板51に挟まれた水晶フレーム10とを備える。第5水晶振動子100Eには第1実施形態で説明された第1水晶振動子100Aと比べれば、接続電極118a、118b(図2を参照)が設けられていない。   As shown in FIG. 12, the fifth crystal unit 100 </ b> E includes a pair of crystal plates 51 having the same shape, and a crystal frame 10 sandwiched between the pair of crystal plates 51. The fifth crystal unit 100E is not provided with connection electrodes 118a and 118b (see FIG. 2) as compared to the first crystal unit 100A described in the first embodiment.

また第5実施形態においては、外部電極515a、515bが+Y’側の水晶平板51の実装面M1からその水晶平板51の平板キャスタレーション116a、116b、水晶フレーム10の水晶キャスタレーション106a、106b及び−Y’側の水晶平板51の平板キャスタレーション116a、116bを渡ってその水晶平板51の実装面M1まで一体に形成されている。   In the fifth embodiment, the external electrodes 515a and 515b are arranged from the mounting surface M1 of the crystal flat plate 51 on the + Y ′ side to the flat plate castellations 116a and 116b of the crystal flat plate 51, the crystal castellations 106a and 106b of the crystal frame 10, and −. The flat plate castellations 116 a and 116 b of the crystal plate 51 on the Y ′ side are crossed to the mounting surface M 1 of the crystal plate 51.

このような構成によれば、例えば点線Cに示されたように水晶フレーム10と−Y’側の水晶平板51とを接合する際に封止材SLが外側に漏れて水晶側面電極107bの一部を覆った場合においても、それらの外側に外部電極515bを形成させることで外部電極515bと水晶側面電極107bとを確実に接続することができる。つまり、外部電極515a、515bが水晶側面電極107a、107bに接続された励振電極104a、104bに確実に接続することができる。   According to such a configuration, for example, when the crystal frame 10 and the crystal plate 51 on the −Y ′ side are joined as shown by the dotted line C, the sealing material SL leaks to the outside and the crystal side surface electrode 107b becomes one. Even when the parts are covered, the external electrode 515b and the crystal side surface electrode 107b can be reliably connected by forming the external electrode 515b on the outside thereof. That is, the external electrodes 515a and 515b can be reliably connected to the excitation electrodes 104a and 104b connected to the crystal side electrodes 107a and 107b.

<第5水晶振動子100Eの製造方法>
図13は、第5水晶振動子100Eの製造を示したフローチャートである。図13において、第1実施形態の図3で説明された第1水晶振動子100Aの製造方法と同じステップは同じ符号を付して説明する。また、図13のフローチャートでは水晶フレーム10の製造ステップS10と、一対の水晶平板51の製造ステップT11とが別々に並行して行うことができる。
<Manufacturing Method of Fifth Crystal Resonator 100E>
FIG. 13 is a flowchart showing the manufacture of the fifth crystal unit 100E. In FIG. 13, the same steps as those in the manufacturing method of the first crystal unit 100 </ b> A described in FIG. 3 of the first embodiment will be described with the same reference numerals. Further, in the flowchart of FIG. 13, the manufacturing step S10 of the crystal frame 10 and the manufacturing step T11 of the pair of crystal flat plates 51 can be performed separately in parallel.

第1実施形態と同様に、ステップS10では水晶フレーム10が製造され、ステップS101〜S103を含んでいる。   As in the first embodiment, the crystal frame 10 is manufactured in step S10, and includes steps S101 to S103.

ステップT11では、水晶平板51が製造される。ステップT11は第1実施形態と同じステップS111及びS112を含んでいる。   In step T11, the crystal flat plate 51 is manufactured. Step T11 includes the same steps S111 and S112 as in the first embodiment.

ステップS12では、水晶ウエハ10W(図4を参照)における外枠102の両面に低融点ガラス又はポリイミド樹脂からなる封止材SLが均一に形成される。
ステップS13では、封止材SLにより水晶ウエハ10Wと、2枚の平板ウエハ11Wとが接合される。
In step S12, the sealing material SL made of low-melting glass or polyimide resin is uniformly formed on both surfaces of the outer frame 102 of the crystal wafer 10W (see FIG. 4).
In step S13, the quartz wafer 10W and the two flat wafers 11W are bonded by the sealing material SL.

ステップT14では、フォトレジストを使ってエッチングすることで、水晶平板51の実装面M1(図12を参照)の一部及び平板ウエハ11Wの円形貫通孔BH1(図5を参照)と、水晶ウエハ10Wの円形貫通孔CH1(図4を参照)に形成された水晶側面電極107a、107bを覆うように外部電極515a、515bが形成される。   In step T14, a portion of the mounting surface M1 (see FIG. 12) of the crystal flat plate 51 and the circular through hole BH1 (see FIG. 5) of the flat plate wafer 11W and the crystal wafer 10W are etched by using a photoresist. External electrodes 515a and 515b are formed so as to cover the crystal side electrodes 107a and 107b formed in the circular through hole CH1 (see FIG. 4).

ステップS15において、第5水晶振動子100Eを単位として切断する工程が行われる。これにより、数百から数千の正確な周波数に調整された第5水晶振動子100Eが製造される。   In step S15, a step of cutting the fifth crystal unit 100E as a unit is performed. As a result, the fifth crystal unit 100E adjusted to an accurate frequency of hundreds to thousands is manufactured.

(第6実施形態)
<第6水晶振動子100Fの全体構成>
第6水晶振動子100Fの全体構成について、図14を参照しながら説明する。
図14は、第6水晶振動子100Fにおける図1のA−A断面に対応する断面図である。
(Sixth embodiment)
<Overall Configuration of Sixth Crystal Resonator 100F>
The overall configuration of the sixth crystal unit 100F will be described with reference to FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the sixth crystal unit 100F.

図14に示されたように、第6水晶振動子100Fは同じ形状である一対の水晶平板11と、一対の水晶平板11に挟まれた水晶フレーム60とを備える。ここで、第6水晶振動子100Fにおいて第1実施形態と同じ構成要件には同じ符号を付して説明する。   As shown in FIG. 14, the sixth crystal unit 100 </ b> F includes a pair of crystal plates 11 having the same shape, and a crystal frame 60 sandwiched between the pair of crystal plates 11. Here, in the sixth crystal unit 100F, the same constituent elements as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

第1〜第5実施形態で説明された水晶振動子において、一対の水晶平板と水晶フレームとが平板状となっているので、水晶振動部101の振動に影響を与えないように封止材SL又は突起108は一定の厚さ又は高さが必要となる。これに対応して、第6実施形態の第6水晶振動子100Fの水晶フレーム60は水晶振動部601が外枠102より薄く構成された逆メサ型となっている。   In the crystal resonators described in the first to fifth embodiments, since the pair of crystal flat plates and the crystal frame are flat plates, the sealing material SL is used so as not to affect the vibration of the crystal vibrating portion 101. Alternatively, the protrusion 108 needs to have a certain thickness or height. Correspondingly, the crystal frame 60 of the sixth crystal unit 100F of the sixth embodiment is an inverted mesa type in which the crystal vibrating part 601 is configured to be thinner than the outer frame 102.

一対の水晶平板11と水晶フレーム60の外枠102とが密着されても水晶フレーム60が逆メサ型となっているので、封止材SLの厚さを励振電極の厚さより厚くするする必要がない。封止材SLの厚さが薄くても、平板接合面M2が水晶振動部101に接触しないため、第6水晶振動子100Fは正確な周波数で振動する。   Even if the pair of crystal flat plates 11 and the outer frame 102 of the crystal frame 60 are in close contact with each other, the crystal frame 60 has an inverted mesa shape, and therefore, it is necessary to make the thickness of the sealing material SL larger than the thickness of the excitation electrode. Absent. Even if the sealing material SL is thin, the flat plate bonding surface M2 does not contact the crystal vibrating part 101, and therefore the sixth crystal unit 100F vibrates at an accurate frequency.

<第6水晶振動子100Fの製造方法>
図14に示された第6水晶振動子100Fの製造方法は、第1実施形態で説明された図3のフローチャートと同じである。但し、図3のフローチャートで説明された水晶フレームの外形を形成するステップS101において、第1実施形態より水晶振動部601をより多めにエッチングして、逆メサ型の水晶フレーム60が形成される。
<Manufacturing Method of Sixth Crystal Resonator 100F>
The manufacturing method of the sixth crystal unit 100F shown in FIG. 14 is the same as the flowchart of FIG. 3 described in the first embodiment. However, in step S101 for forming the outer shape of the crystal frame described with reference to the flowchart of FIG. 3, the inverted mesa crystal frame 60 is formed by etching the crystal vibrating portion 601 more than in the first embodiment.

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、本発明は、圧電振動子以外にも、発振回路を組み込んだICなどをベース部上に配置させた圧電発振器にも適用できる。また、本明細書ではATカット型の圧電振動片を一例として説明したが、一対の振動腕を有する音叉型の圧電振動片にも適用できる。また一対の水晶平板11は、水晶以外の圧電体又はガラスなどで形成されてもよい。   As described above, the optimal embodiment of the present invention has been described in detail. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be implemented with various modifications and variations within the technical scope thereof. For example, the present invention can be applied to a piezoelectric oscillator in which an IC or the like incorporating an oscillation circuit is disposed on the base portion in addition to the piezoelectric vibrator. In this specification, the AT-cut type piezoelectric vibrating piece is described as an example, but the present invention can also be applied to a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece having a pair of vibrating arms. Further, the pair of quartz plates 11 may be formed of a piezoelectric body or glass other than quartz.

10〜40、60 … 水晶フレーム
10W、30W … 水晶ウエハ
11、31、51 … 水晶平板
11W、31W … 平板ウエハ、
100A〜100F … 水晶振動子
101、601 … 水晶振動部
102、202、302、402 … 外枠
103、203 … 間隙部
104a、104b … 励振電極
105a、105b、205a、205b、305a、305b、605a、605b … 引出電極
106a、106b、306a、306b、116a、116b、316a、316b … キャスタレーション
107a、107b、307a、307b、117a、117b、317a、317b … 側面電極
108 … 突起
118a、118b … 接続電極
BH、CH … 貫通孔
CL … カットライン
CT … キャビティ
D … 電極の厚さ
H … 突起の高さ
M1 … 実装面、 M2 … 平板接合面、 M3、M4 … 水晶接合面
SL … 封止材
W … 封止材の厚さ
10 to 40, 60 ... crystal frame 10W, 30W ... crystal wafer 11, 31, 51 ... crystal plate 11W, 31W ... plate wafer,
100A to 100F: Crystal resonators 101, 601: Crystal vibrating portions 102, 202, 302, 402 ... Outer frame 103, 203 ... Gap portions 104a, 104b ... Excitation electrodes 105a, 105b, 205a, 205b, 305a, 305b, 605a, 605b ... Extraction electrode 106a, 106b, 306a, 306b, 116a, 116b, 316a, 316b ... Castellation 107a, 107b, 307a, 307b, 117a, 117b, 317a, 317b ... Side electrode 108 ... Projection 118a, 118b ... Connection electrode BH , CH ... Through hole CL ... Cut line CT ... Cavity D ... Electrode thickness H ... Protrusion height M1 ... Mounting surface, M2 ... Flat plate bonding surface, M3, M4 ... Quartz bonding surface SL ... Sealing material W ... Sealing Stopping material thickness

Claims (14)

一主面と他主面とを有する圧電振動片と前記圧電振動片の周囲を囲み且つ前記圧電振動片を支持する外枠とを有する圧電フレームを複数含み、隣り合う前記外枠間に前記一主面から前記他主面まで貫通する少なくとも一対の第1貫通孔が形成された圧電ウエハを用意する工程と、
前記一主面と前記他主面とに一対の励振電極を形成し、前記一対の励振電極から前記一対の第1貫通孔までそれぞれ引き出された一対の引出電極及び前記第1貫通孔に形成され前記引出電極に接続された第1側面電極を形成する第1電極形成工程と、
第1面とその第1面と反対側の第2面とを有する平板を複数含み、隣り合う前記平板間に前記第1面から前記第2面まで貫通する少なくとも一対の第2貫通孔が形成された平板ウエハを2枚用意する工程と、
前記第1面に一対の外部電極を形成し前記第2貫通孔に第2側面電極を形成する第2電極形成工程と、
前記外枠の前記一主面と前記平板ウエハの一方の前記第2面との間に、及び前記外枠の前記他主面と前記平板ウエハの他方の前記第2面との間に、非導電性の封止材を環状に配置する封止材配置工程と、
前記圧電ウエハの前記第1主面と前記第2主面とに2枚の前記平板ウエハをそれぞれ前記封止材で接合する接合工程と、
前記接合工程後に、前記第1側面電極と前記第2側面電極と前記外部電極とを接続するように前記第1面、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に接続電極を形成する第3電極形成工程と、
を備える圧電振動デバイスの製造方法。
A plurality of piezoelectric frames each including a piezoelectric vibrating piece having one main surface and another main surface and an outer frame surrounding the piezoelectric vibrating piece and supporting the piezoelectric vibrating piece; Preparing a piezoelectric wafer having at least a pair of first through holes penetrating from a main surface to the other main surface;
A pair of excitation electrodes are formed on the one main surface and the other main surface, and formed on a pair of extraction electrodes and the first through holes respectively drawn from the pair of excitation electrodes to the pair of first through holes. A first electrode forming step of forming a first side electrode connected to the extraction electrode;
A plurality of flat plates having a first surface and a second surface opposite to the first surface are included, and at least a pair of second through holes penetrating from the first surface to the second surface is formed between the adjacent flat plates. Preparing two flat plate wafers,
A second electrode forming step of forming a pair of external electrodes on the first surface and forming a second side electrode in the second through hole;
Between the one main surface of the outer frame and one of the second surfaces of the flat wafer, and between the other main surface of the outer frame and the other second surface of the flat wafer, A sealing material arranging step of arranging a conductive sealing material in an annular shape;
A bonding step of bonding the two flat wafers to the first main surface and the second main surface of the piezoelectric wafer, respectively, with the sealing material;
After the joining step, a third connection electrode is formed on the first surface, the first through hole, and the second through hole so as to connect the first side electrode, the second side electrode, and the external electrode. An electrode forming step;
A method of manufacturing a piezoelectric vibration device comprising:
一主面及び他主面を有する圧電振動片と前記圧電振動片の周囲を囲み且つ前記圧電振動片を支持する外枠とを有する圧電フレームを複数含み、隣り合う前記外枠間に前記一主面から前記他主面まで貫通する少なくとも一対の第1貫通孔が形成された圧電ウエハを用意する工程と、
前記一主面と前記他主面とに一対の励振電極を形成し、前記一対の励振電極から前記一対の第1貫通孔までそれぞれ引き出された一対の引出電極及び前記第1貫通孔に形成され前記引出電極に接続された第1側面電極を形成する第1電極形成工程と、
第1面とその第1面と反対側の第2面とを有する平板を複数含み、隣り合う前記平板間に前記第1面から前記第2面まで貫通する少なくとも一対の第2貫通孔が形成された平板ウエハを2枚用意する工程と、
前記外枠の前記一主面と前記平板ウエハの一方の前記第2面との間に、及び前記外枠の前記他主面と前記平板ウエハの他方の前記第2面との間に、非導電性の封止材を環状に配置する封止材配置工程と、
前記圧電ウエハの前記第1主面と前記第2主面とに2枚の前記平板ウエハをそれぞれ前記封止材で接合する接合工程と、
前記接合工程後に、前記第1面に一対の外部電極を形成し、前記第2貫通孔に第2側面電極を形成し、前記第1貫通孔に前記第2側面電極同士を接続する接続電極を形成する第4電極形成工程と、
を備える圧電振動デバイスの製造方法。
A plurality of piezoelectric frames each having a piezoelectric vibrating piece having one main surface and another main surface and an outer frame surrounding the piezoelectric vibrating piece and supporting the piezoelectric vibrating piece; Preparing a piezoelectric wafer in which at least a pair of first through holes penetrating from a surface to the other main surface is formed;
A pair of excitation electrodes are formed on the one main surface and the other main surface, and formed on a pair of extraction electrodes and the first through holes respectively drawn from the pair of excitation electrodes to the pair of first through holes. A first electrode forming step of forming a first side electrode connected to the extraction electrode;
A plurality of flat plates having a first surface and a second surface opposite to the first surface are included, and at least a pair of second through holes penetrating from the first surface to the second surface is formed between the adjacent flat plates. Preparing two flat plate wafers,
Between the one main surface of the outer frame and one of the second surfaces of the flat wafer, and between the other main surface of the outer frame and the other second surface of the flat wafer, A sealing material arranging step of arranging a conductive sealing material in an annular shape;
A bonding step of bonding the two flat wafers to the first main surface and the second main surface of the piezoelectric wafer, respectively, with the sealing material;
After the joining step, a pair of external electrodes are formed on the first surface, a second side electrode is formed on the second through hole, and a connection electrode that connects the second side electrodes to the first through hole is formed. A fourth electrode forming step to be formed;
A method of manufacturing a piezoelectric vibration device comprising:
前記封止材はガラス膜又はポリイミド樹脂の接着剤を含む請求項1又は請求項2に記載の圧電振動デバイスの製造方法。   The method of manufacturing a piezoelectric vibration device according to claim 1, wherein the sealing material includes a glass film or a polyimide resin adhesive. 前記一主面から前記他主面への方向から見ると、前記外枠の外周及び前記平板の外周は四角形であり、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔は前記四角形の角部に形成される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。   When viewed from the direction from the one main surface to the other main surface, the outer periphery of the outer frame and the outer periphery of the flat plate are quadrangular, and the first through hole and the second through hole are formed at corners of the quadrangle. The manufacturing method of the piezoelectric vibration device as described in any one of Claim 1 to 3 performed. 前記一主面から前記他主面への方向から見ると、前記外枠の外周及び前記平板の外周は四角形であり、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔は前記四角形の辺に形成され請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。   When viewed from the direction from the one main surface to the other main surface, the outer periphery of the outer frame and the outer periphery of the flat plate are square, and the first through hole and the second through hole are formed on the sides of the square. The manufacturing method of the piezoelectric vibration device as described in any one of Claims 1-3. 前記圧電ウエハを用意する工程は、前記圧電振動片と前記2枚の平板とが接合された際に前記圧電振動片と前記2枚の平板との間に所定の隙間を形成するため、前記外枠の前記一主面と前記他主面とに突起を形成する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。   The step of preparing the piezoelectric wafer forms a predetermined gap between the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates when the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates are joined. 6. The method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to claim 1, wherein protrusions are formed on the one main surface and the other main surface of a frame. 7. 一主面と他主面とにそれぞれ形成された一対の励振電極を有する圧電振動片と、前記圧電振動片の周囲を囲む外枠と、前記一対の励振電極から引き出され前記外枠の側面まで伸びる一対の引出電極と、前記一主面と前記他主面と結ぶ第1側面に形成された第1側面電極とを有する圧電フレームと、
第1面とその第1面と反対側の第2面とを有し、前記第1面に形成された外部電極及び前記第1面と第2面とを結ぶ第2側面に形成された第2側面電極を有する同一構造の2枚の平板と、
前記外枠の前記一主面及び前記他主面を周回するように環状に配置される非導電性の封止材と、を備え、
前記封止材によって前記平板の一方の前記第2面は前記枠体の前記一主面に接合し、前記平板の他方の前記第2面は前記枠体の前記他主面に接合し、
前記2枚の平板における前記第1面には一対の外部電極が形成され、
前記一対の励振電極はそれぞれ前記第1側面電極、前記第2側面電極及び前記外部電極と電気的に接続した圧電振動デバイス。
A piezoelectric vibrating piece having a pair of excitation electrodes formed on one main surface and the other main surface, an outer frame surrounding the piezoelectric vibrating piece, and a side surface of the outer frame drawn from the pair of excitation electrodes A piezoelectric frame having a pair of extending extraction electrodes, and a first side electrode formed on a first side surface connecting the one main surface and the other main surface;
A first surface and a second surface opposite to the first surface; the external electrode formed on the first surface; and the second surface formed on the second side surface connecting the first surface and the second surface. Two flat plates of the same structure having two side electrodes;
A non-conductive sealing material disposed in an annular shape so as to go around the one main surface and the other main surface of the outer frame,
With the sealing material, one of the second surfaces of the flat plate is bonded to the one main surface of the frame, and the other second surface of the flat plate is bonded to the other main surface of the frame,
A pair of external electrodes is formed on the first surface of the two flat plates,
The pair of excitation electrodes are piezoelectric vibration devices that are electrically connected to the first side electrode, the second side electrode, and the external electrode, respectively.
前記封止材はガラス膜又はポリイミド樹脂の接着剤を含む請求項7に記載の圧電振動デバイス。   The piezoelectric vibration device according to claim 7, wherein the sealing material includes a glass film or a polyimide resin adhesive. 前記一主面から前記他主面への方向から見ると、前記外枠の外周及び前記平板の外周は四角形でありこの四角形の角部に窪んだキャスタレーションが形成され、
前記第1及び第2側面電極は前記キャスタレーションに形成される請求項7又は請求項8に記載の圧電振動デバイス。
When viewed from the direction from the one main surface to the other main surface, the outer periphery of the outer frame and the outer periphery of the flat plate are quadrangular, and a castellation that is depressed at the corner of the quadrangle is formed,
The piezoelectric vibration device according to claim 7 or 8, wherein the first and second side electrodes are formed on the castellation.
前記一主面から前記他主面への方向から見ると、前記外枠の外周及び前記平板の外周は四角形でありこの四角形の辺に窪んだキャスタレーションが形成され、
前記第1及び第2側面電極は前記キャスタレーションに形成される請求項7又は請求項8に記載の圧電振動デバイス。
When viewed from the direction from the one main surface to the other main surface, the outer periphery of the outer frame and the outer periphery of the flat plate are quadrangular, and a castellation that is depressed on the side of the quadrangle is formed,
The piezoelectric vibration device according to claim 7 or 8, wherein the first and second side electrodes are formed on the castellation.
前記圧電振動片と前記2枚の平板とが接合された際に前記圧電振動片と前記2枚の平板との間に所定の隙間を形成するため、前記外枠の前記一主面と前記他主面とに突起が形成される請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。   In order to form a predetermined gap between the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates when the piezoelectric vibrating piece and the two flat plates are joined, the one main surface of the outer frame and the other The piezoelectric vibration device according to any one of claims 7 to 10, wherein a protrusion is formed on the main surface. 前記封止材の厚さは励振電極又は引出電極の厚さより厚い請求項7から請求項11のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。   The piezoelectric vibrating device according to any one of claims 7 to 11, wherein a thickness of the sealing material is larger than a thickness of the excitation electrode or the extraction electrode. 前記突起の高さは励振電極又は引出電極の厚さより厚い請求項11に記載の圧電振動デバイス。   The piezoelectric vibration device according to claim 11, wherein the height of the protrusion is thicker than the thickness of the excitation electrode or the extraction electrode. 前記引出電極は、前記圧電振動片から互いに異なる方向から引き出される請求項7から請求項13のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。   14. The piezoelectric vibration device according to claim 7, wherein the extraction electrode is extracted from the piezoelectric vibration piece in different directions.
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