專利名稱：壓電振子、壓電振子的制造方法以及振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓電振子、壓電振子的制造方法以及振蕩器。
背景技術(shù)：
以往，在移動電話及移動信息終端設(shè)備中，使用利用了石英等的壓電振子作為時 刻源、控制信號的定時源以及基準(zhǔn)信號源等。作為這種壓電振子，已經(jīng)提出過各種各樣的壓 電振子，而作為其中之一，公知有厚度滑動振子(AT振子)，其適合于具有MHz頻帶的振蕩頻 率的控制以及通信機用振子(例如參照專利文獻(xiàn)1)。一般情況下，AT振子具有壓電振動片、將該壓電振動片收納在內(nèi)部的基礎(chǔ)基板以 及蓋基板。如專利文獻(xiàn)1所示，壓電振動片具有石英板，其形成為厚度一定的板狀，且從平 面看外形形成為矩形；以及形成在該石英板的兩面上的激勵電極、迂回電極以及安裝電極。 具體而言，在石英板的兩面的大致中央部分的彼此相對的位置處，形成激勵電極。并且，在 石英板的端部，形成有經(jīng)由迂回電極與激勵電極電連接的安裝電極。另外，關(guān)于安裝電極， 在石英板的兩面上分別形成有與一個激勵電極連接的安裝電極和與另一個激勵電極連接 的安裝電極。此時，形成在一個面上的安裝電極經(jīng)過石英板的側(cè)面而與形成在另一個面上 的安裝電極電連接。而且，將振動片的安裝電極載置在基礎(chǔ)基板上形成的凸塊上。另外，凸塊與迂回電 極電連接，迂回電極經(jīng)由貫通電極與外部電極電連接。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠利用外部電極對 壓電振動片的激勵電極施加電流。專利文獻(xiàn)1日本特許第3911838號公報如上所述，在壓電振動片使用形成為厚度一定的板狀的石英板的情況下，采用上 述結(jié)構(gòu)沒有特別的問題。但是，如圖13、14所示，近年來，作為壓電振動片所使用的石英板101、102，有時使 用厚度不恒定的斜角(bevel)狀石英板101或凸?fàn)钍?02。當(dāng)用凸塊將這種斜角狀或 凸面狀的石英板101、102連接在基礎(chǔ)基板上時，如圖15所示，石英板可能無法與基礎(chǔ)基板 103保持平行而發(fā)生傾斜。當(dāng)石英板的傾斜較大而致使石英板101與基礎(chǔ)基板103接觸時， 可能影響壓電振子的電氣特性而無法得到原來的電氣特性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供不受石英板形狀的限 制、能夠使石英板與基礎(chǔ)基板保持平行的壓電振子、壓電振子的制造方法以及振蕩器。為了解決所述課題，本發(fā)明提供以下手段。本發(fā)明的壓電振子具有基礎(chǔ)基板；蓋基板，其在與該基礎(chǔ)基板對置的狀態(tài)下與 所述基礎(chǔ)基板接合；壓電振動片，其收容在所述基礎(chǔ)基板與所述蓋基板之間形成的腔內(nèi)，并 且與所述基礎(chǔ)基板的上表面接合，在石英板的外表面上形成有激勵電極和與該激勵電極電 連接的安裝電極；貫通電極，其設(shè)置在所述基礎(chǔ)基板上形成的貫通孔中；迂回電極，其形成在所述基礎(chǔ)基板的上表面上，用于將所述壓電振動片與所述貫通電極電連接；以及金屬凸 塊，其形成在該迂回電極的規(guī)定位置上，用于將該迂回電極與所述安裝電極電連接，所述壓 電振動片的長度方向的端部形成為漸薄形狀，并且，所述金屬凸塊將所述壓電振動片安裝 成單側(cè)支撐狀態(tài)，其特征在于，沿著所述壓電振動片的長度方向形成有多個所述金屬凸塊， 并且，所述金屬凸塊的高度向著與所述壓電振動片的長度方向的端部對應(yīng)的位置而變高。
在本發(fā)明的壓電振子中，當(dāng)要將壓電振動片的安裝電極與金屬凸塊電連接時，形 成具有如下高度的金屬凸塊，該高度與石英板和基礎(chǔ)基板保持平行狀態(tài)時、基礎(chǔ)基板的表 面(迂回電極的表面)與石英板的表面(安裝電極的表面)之間的距離相對應(yīng)。因此，即 使在石英板的端部形成為漸薄狀的情況下，也能夠在壓電振動片的軸向與基礎(chǔ)基板保持平 行狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行凸塊接合。即，不受石英板形狀的限制，能夠使石英板與基礎(chǔ)基板保持 平行。并且，由于是用多個金屬凸塊來支撐壓電振動片，因此能夠更可靠地將壓電振動片與 基礎(chǔ)基板保持為平行狀態(tài)。本發(fā)明的壓電振子的特征在于，所述壓電振動片是AT切(AT cut)振動片。本發(fā)明的壓電振子能夠提供具有AT切振動片的壓電振子，該AT切振動片容易調(diào) 整振蕩頻帶，針對大范圍的溫度，頻率穩(wěn)定性優(yōu)異。本發(fā)明的壓電振子的特征在于，所述金屬凸塊是金凸塊。在本發(fā)明的壓電振子中，在以凸塊接合方式將壓電振動片與金凸塊接合時，能夠 使用超聲波，僅使凸塊的頂端附近熔化而與壓電振動片接合，所以，即使壓電振動片的長度 方向上的端部形成為漸薄狀，也能夠在使壓電振動片與基礎(chǔ)基板保持平行狀態(tài)的狀態(tài)下， 與壓電振動片的端部形狀對應(yīng)地，可靠地進(jìn)行凸塊接合。本發(fā)明的壓電振子的特征在于，所述石英板的形狀為斜角狀或凸面狀。在本發(fā)明的壓電振子中，能夠穩(wěn)定壓電振子的頻率特性和阻抗特性等電氣特性。在本發(fā)明的壓電振子的制造方法中，該壓電振子具有基礎(chǔ)基板；蓋基板，其在與 該基礎(chǔ)基板對置的狀態(tài)下與所述基礎(chǔ)基板接合；壓電振動片，其收容于在所述基礎(chǔ)基板與 所述蓋基板之間形成的腔內(nèi)，并且與所述基礎(chǔ)基板的上表面接合，在石英板的外表面上形 成有激勵電極和與該激勵電極電連接的安裝電極；貫通電極，其設(shè)置在所述基礎(chǔ)基板上形 成的貫通孔中；迂回電極，其形成在所述基礎(chǔ)基板的上表面上，用于將所述壓電振動片與所 述貫通電極電連接；以及金屬凸塊，其形成在該迂回電極的規(guī)定位置上，用于將該迂回電極 與所述安裝電極電連接，所述壓電振動片的長度方向上的端部形成為漸薄狀，并且，所述壓 電振動片被所述金屬凸塊安裝成單側(cè)支撐狀態(tài)，該制造方法的特征在于，具有以下工序在 所述基礎(chǔ)基板的上表面上形成迂回電極；在所述迂回電極的規(guī)定位置上，沿著所述壓電振 動片的長度方向形成多個所述金屬凸塊；以及將所述壓電振動片的安裝電極與所述金屬凸 塊接合，以所述金屬凸塊的高度朝與所述壓電振動片的長度方向的端部對應(yīng)的位置變高的 方式，形成所述金屬凸塊。在本發(fā)明的壓電振子的制造方法中，當(dāng)要將壓電振動片的安裝電極與金屬凸塊電 連接時，形成具有如下高度的金屬凸塊，該高度與石英板和基礎(chǔ)基板保持平行狀態(tài)時、基礎(chǔ) 基板的表面(迂回電極的表面)與石英板的表面(安裝電極的表面)之間的距離相對應(yīng)。 因此，即使在石英板的端部形成為漸薄狀的情況下，也能夠在壓電振動片的軸向與基礎(chǔ)基 板保持平行狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行凸塊接合。即，不受石英板形狀的限制，能夠使石英板與基礎(chǔ)基板保持平行。并且，由于是用多個金屬凸塊來支撐壓電振動片，因此能夠更可靠地將壓電 振動片與基礎(chǔ)基板保持為平行狀態(tài)。本發(fā)明的振蕩器的特征在于，上述任一方面所述的壓電振子作為振蕩部與集成電 路電連接。在本發(fā)明的振蕩器中，使用了頻率特性和阻抗特性等電氣特性得到穩(wěn)定的壓電振 子，所以能夠提供電氣特性穩(wěn)定的高質(zhì)量的振蕩器。根據(jù)本發(fā)明的壓電振子，當(dāng)要將壓電振動片的安裝電極與金屬凸塊電連接時，形 成具有如下高度的金屬凸塊，該高度與石英板和基礎(chǔ)基板保持平行狀態(tài)時、基礎(chǔ)基板的表 面(迂回電極的表面)與石英板的表面(安裝電極的表面)之間的距離相對應(yīng)。因此，即 使在石英板的端部形成為漸薄狀的情況下，也能夠在壓電振動片的軸向與基礎(chǔ)基板保持平 行狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行凸塊接合。即，不 受石英板形狀的限制，能夠使石英板與基礎(chǔ)基板保持 平行。并且，由于是用多個金屬凸塊來支撐壓電振動片，因此能夠更可靠地將壓電振動片與 基礎(chǔ)基板保持為平行狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明的實施方式的壓電振子的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是沿著圖1的A-A線的剖視圖。圖3是本發(fā)明的實施方式的壓電振子的水平剖視圖。圖4是本發(fā)明的實施方式的壓電振子的分解立體圖。圖5是示出本發(fā)明的實施方式的凸塊的形成方法的說明圖。圖6是示出本發(fā)明的實施方式的壓電振子的制造方法的流程圖。圖7是示出按照圖6所示的流程圖來制造壓電振子時的一個工序的圖，示出了在 作為蓋基板的基材的蓋基板用晶片上形成有多個凹部的狀態(tài)。圖8是示出按照圖6所示的流程圖來制造壓電振子時的一個工序的圖，示出了在 基礎(chǔ)基板用晶片的上表面上構(gòu)圖出接合膜和迂回電極的狀態(tài)。圖9是圖8的局部放大立體圖。圖10是示出按照圖6所示的流程圖來制造壓電振子時的一個工序的圖，是在壓電 振動片收納在腔內(nèi)的狀態(tài)下、以陽極接合的方式將基礎(chǔ)基板用晶片與蓋基板用晶片接合后 的晶片體的分解立體圖。圖11是示出搭載了本發(fā)明的實施方式的壓電振子的振蕩器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖12是示出本發(fā)明的實施方式的凸塊的形成方法的另一方式的說明圖。圖13是示出斜角狀石英板的立體圖。圖14是示出凸?fàn)钍宓牧Ⅲw圖。圖15是示出通過現(xiàn)有方法用凸塊來接合斜角狀石英體的狀態(tài)的說明圖。標(biāo)號說明1 壓電振子；2 基礎(chǔ)基板；3 蓋基板；4 壓電振動片；5 激勵電極；6 激勵電極； 7:安裝電極；8:安裝電極；9:迂回電極；10:迂回電極；11(11A、11B)凸塊(金屬凸塊)； 12(12A、12B)凸塊(金屬凸塊)；13:貫通電極；14:貫通電極；16:腔；17:石英板；24:通 孔(貫通孔)；25:通孔(貫通孔)；HI、H2:凸塊高度。
具體實施例方式接著，根據(jù)圖1 圖10來說明本發(fā)明的壓電振子的實施方式。如圖1 圖4所示，壓電振子1是表面安裝型壓電振子，其形成為由基礎(chǔ)基板2和蓋基板3層疊而成的雙層的箱形，壓電振動片4被收容在該壓電振子1的內(nèi)部形成的腔部 16內(nèi)。另外，在圖4中，為了容易理解附圖而省略了后述的貫通電極13、14和通孔24、25的圖示。壓電振動片4是由石英壓電材料形成的AT切型的振動片，在被施加了規(guī)定電壓時 進(jìn)行振動。該壓電振動片4具有石英板17，其被加工成，俯視大致呈矩形且剖面為斜角形 狀；一對激勵電極5、6，它們被配置在石英板17的兩面上的相對的位置處；引出電極19、 20，它們與激勵電極5、6電連接；以及安裝電極7、8，它們與引出電極19、20電連接。安裝 電極7與石英板17的側(cè)面電極15電連接，與在形成激勵電極6的一側(cè)的面上形成的安裝 電極7電連接。激勵電極5、6、引出電極19、20、安裝電極7、8以及側(cè)面電極15例如由鉻(Cr)、鎳 (M)、金(Au)、鋁(Al)或鈦(Ti)等導(dǎo)電膜的覆膜形成，或者由通過組合這些導(dǎo)電膜中的若 干個膜而成的層疊膜形成。這樣構(gòu)成的壓電振動片4利用金等的凸塊11、12，以凸塊接合的方式與基礎(chǔ)基板2 的上表面接合。具體而言，一對安裝電極7、8分別在接觸凸塊11、12的狀態(tài)下，以凸塊接合 的方式接合在凸塊11、12上，該凸塊11、12形成在后述的迂回電極9、10上，該迂回電極9、 10是通過在基礎(chǔ)基板2的上表面上進(jìn)行構(gòu)圖而形成的。由此，壓電振動片4處于這樣的狀 態(tài)被支撐為從基礎(chǔ)基板2的上表面懸起與凸塊11、12的厚度相應(yīng)的距離的懸浮狀態(tài)，并且 分別將安裝電極7、8與迂回電極9、10電連接。這里，對壓電振動片4(安裝電極7)與凸塊11之間的接合方法進(jìn)行說明。另外， 安裝電極8與凸塊12之間的接合方法和安裝電極7與凸塊11之間的接合方法大致相同， 所以省略其說明。本實施方式的石英板17被加工成其剖面形狀為斜角狀。即，石英板1的長度方向 上的端部被加工成漸薄狀，所以，即使配置成石英板17的軸向(與形成有激勵電極5、6的 面平行的方向)與基礎(chǔ)基板2的表面平行，基礎(chǔ)基板2的表面與石英板17的漸薄部分的表 面之間的距離也不是恒定的。因此，在本實施方式中，在迂回電極9上，沿著石英板17的長 度方向形成有2個凸塊11，且將凸塊的高度形成為彼此不同的高度。具體而言，如圖5所 示，沿著石英板17的長度方向形成高度不同的2個凸塊11A、11B，凸塊IlA的高度Hl被形 成為與迂回電極9 (基礎(chǔ)基板2)的表面和石英板17 (安裝電極7)的凸塊接合位置處的表 面之間的間隙大致相同的高度，凸塊IlB的高度H2被形成為與迂回電極9 (基礎(chǔ)基板2)的 表面和石英板17 (安裝電極7)的凸塊接合位置處的表面之間的間隙大致相同的高度。通過這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)以凸塊接合的方式將石英板17的安裝電極7接合到凸塊11A、 IlB上時，能夠可靠地支撐為石英板17的軸向保持與基礎(chǔ)基板2的表面平行的狀態(tài)。蓋基板3是由玻璃材料(例如堿石灰玻璃)形成的透明絕緣基板，在該蓋基板3的與基礎(chǔ)基板2接合的接合面?zhèn)?，形成有用于收容壓電振動?的矩形的凹部(腔)16。該凹 部16是作為腔16的腔用凹部16，當(dāng)基礎(chǔ)基板2與蓋基板3合上時，該凹部將壓電振動片4 收容在內(nèi)。而且，在該凹部16面對基礎(chǔ)基板2側(cè)的狀態(tài)下，蓋基板3與基礎(chǔ)基板2進(jìn)行陽 極接合?；A(chǔ)基板2與蓋基板3同樣，是由玻璃材料(例如堿石灰玻璃)形成的透明絕緣 基板，其被形成為能夠與蓋基板3合上的大小，且大致呈板狀。并且，在基礎(chǔ)基板2上形成有貫通該基礎(chǔ)基板2的一對通孔(貫通 孔)24、25。通 孔24、25的一端形成為面向腔16內(nèi)。具體而言，以如下方式形成一個通孔24位于所安裝 的壓電振動片4的安裝電極7、8側(cè)，另一個通孔25位于壓電振動片4的與安裝電極7、8側(cè) 相反的一側(cè)。并且，通孔24、25以與基礎(chǔ)基板2的厚度方向平行的方式，呈大致圓柱狀地貫 通。另外，通孔24、25例如也可以形成為朝基礎(chǔ)基板2的下表面逐漸縮徑或擴徑的錐狀。而且，在一對通孔24、25中形成有以嵌入該通孔24、25的方式形成的一對貫通電 極13、14。該貫通電極13、14將通孔24、25堵塞而保持腔16內(nèi)的氣密，并且，承擔(dān)將后述的 外部電極21、22與迂回電極9、10導(dǎo)通的作用。另外，關(guān)于通孔24、25與貫通電極13、14之 間的間隙，是使用具有與基礎(chǔ)基板2的玻璃材料大致相同的熱膨脹系數(shù)的玻璃熔料(未圖 示)，將孔完全堵塞。在基礎(chǔ)基板2的上表面?zhèn)?與蓋基板3接合的接合面?zhèn)?，利用導(dǎo)電材料(例如 鋁、硅等)，構(gòu)圖出陽極接合用的接合膜23以及一對迂回電極9、10。其中，接合膜23是以 包圍形成在蓋基板3上的凹部16的周圍的方式，沿著基礎(chǔ)基板2的周緣而形成的。一對迂回電極9、10是以如下方式構(gòu)圖出的將一對貫通電極13、14中的一個貫通 電極13與壓電振動片4的一個安裝電極7電連接，并且，將另一個貫通電極14與壓電振動 片4的另一個安裝電極8電連接。具體而言，一個迂回電極9以位于壓電振動片4的安裝 電極7、8側(cè)的方式形成在一個貫通電極13的正上方。而另一個迂回電極10形成為，從與 迂回電極9鄰接的位置，沿著壓電振動片4向基礎(chǔ)基板2上的與貫通電極13相對的一側(cè)鋪 設(shè)，從而位于另一個貫通電極14的正上方。而且，在這一對迂回電極9、10上形成有凸塊11、12，利用該凸塊11、12來安裝壓電 振動片4。由此，壓電振動片4的一個安裝電極7經(jīng)由一個迂回電極9而與一個貫通電極 13導(dǎo)通，另一個安裝電極8經(jīng)由另一個迂回電極10與另一個貫通電極14導(dǎo)通。并且，在基礎(chǔ)基板2的下表面上形成有分別與一對貫通電極13、14電連接的外部 電極21、22。即，一個外部電極21經(jīng)由一個貫通電極13以及一個迂回電極9而與壓電振動 片4的第1激勵電極5電連接。并且，另一個外部電極22經(jīng)由另一個貫通電極14以及另 一個迂回電極10而與壓電振動片4的第2激勵電極6電連接。在使這種結(jié)構(gòu)的壓電振子1工作的情況下，對形成在基礎(chǔ)基板2上的外部電極21、 22施加規(guī)定的驅(qū)動電壓。由此，能夠使電流流入壓電振動片4的由第1激勵電極5和第2 激勵電極6構(gòu)成的激勵電極，能夠以規(guī)定頻率進(jìn)行振動。而且，通過振動而能夠用作控制信 號的定時源及基準(zhǔn)信號源等。下面，參照圖6所示的流程圖來說明利用基礎(chǔ)基板用晶片40和蓋基板用晶片50 一次制造多個壓電振子1的制造方法。首先，進(jìn)行壓電振動片制作工序，制作圖2 圖4所示的壓電振動片4(S10)。具體而言，首先，以規(guī)定角度切割石英的朗伯(Iambert)原石，制成一定厚度的晶片。接著，研磨 該晶片而進(jìn)行粗加工，之后利用滾筒(barrel)裝置等將剖面加工成斜角狀，接著，在對晶 片實施清洗等適當(dāng)?shù)奶幚砗?，利用光刻技術(shù)對該晶片進(jìn)行金屬膜的成膜和構(gòu)圖，形成激勵 電極5、6、引出電極19、20、安裝電極7、8以及側(cè)面電極15。由此，制造出多個壓電振動片 4。接著，進(jìn)行第1晶片制作工序(S20)，在該工序中，制作此后將成為蓋基板3的蓋 基板用晶片50，使其達(dá)到進(jìn)行陽極接合之前的狀態(tài)。首先，將堿石灰玻璃研磨加工至規(guī)定 厚度并進(jìn)行清洗，然后如圖7所示，形成利用蝕刻等去除了最表面的加工變質(zhì)層后的圓板 狀的蓋基板用晶片50 (S21)。接著，進(jìn)行凹部形成工序(S22)，在該工序中，在蓋基板用晶片 50的接合面上，通過蝕刻等在行列方向上形成多個腔用凹部16。此時，第1晶片制作工序 結(jié)束。接著，與上述工序同時地或在其前后的時刻，進(jìn)行第2晶片制作工序(S30)，在該 工序中，制作此后將成為基礎(chǔ)基板2的基礎(chǔ)基板用晶片40，使其達(dá)到進(jìn)行陽極接合之前的 狀態(tài)。首先，將堿石灰玻璃研磨加工至規(guī)定厚度并進(jìn)行清洗，然后形成利用蝕刻等去除了最 表面的加工變質(zhì)層后的圓板狀的基礎(chǔ)基板用晶片40(S31)。接著，進(jìn)行貫通電極形成工序 (S32)，在該工序中，在基礎(chǔ)基板用晶片40上形成多對的成對的貫通電極13、14。接著，進(jìn)行接合膜形成工序(S33)，在該工序中，在基礎(chǔ)基板用晶片40的上表面 上，對導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖，如圖8、9所示，形成接合膜23，然后，進(jìn)行迂回電極形成工序 (S34)，在該工序中，形成多個分別與各對貫通電極13、14電連接的迂回電極9、10。另外，圖 8、9所示的虛線M表示將在之后進(jìn)行的切斷工序中切斷的切斷線。特別地，如上所述，貫通電極13、14處于與基礎(chǔ)基板用晶片40的上表面大致位于 同一平面上的狀態(tài)。因此，在基礎(chǔ)基板用晶片40的上表面構(gòu)圖出的迂回電極9、10以密合 狀態(tài)與貫通電極13、14相接，而不會在之間產(chǎn)生間隙等。由此，還能夠可靠地確保一個迂回 電極9與一個貫通電極13之間的導(dǎo)通性以及另一個迂回電極10與另一個貫通電極14之 間的導(dǎo)通性。此時，第2晶片制作工序結(jié)束。另外，在圖6中，采用了在接合膜形成工序(S33)之后進(jìn)行迂回電極形成工序 (S34)的工序順序，但是，也可以與其相反，在迂回電極形成工序(S34)之后進(jìn)行接合膜形 成工序(S33)，還可以同時進(jìn)行兩個工序。不管是哪種工序順序，都能夠發(fā)揮相同的作用效 果。因此，可以根據(jù)需要適當(dāng)變更工序順序。接著，進(jìn)行安裝工序(S40)，在該工序中，分別經(jīng)由迂回電極9、10將制造出的多個 壓電振動片4接合在基礎(chǔ)基板用晶片40的上表面上。首先，分別在成對的迂回電極9、10 上使用金線來形成凸塊11、12。這里，在本實施方式中，對于各個凸塊11、12而言，分別形成了 2個高度不同的凸 塊。具體而言，對于凸塊11，沿著石英板17的長度方向形成了高度不同的2個凸塊11A、 11B,凸塊IlA的高度Hl形成為與基礎(chǔ)基板2的表面和石英板17的進(jìn)行凸塊接合的位置處 的表面之間的間隙大致相同的高度，凸塊IlB的高度H2形成為與基礎(chǔ)基板2的表面和石英 板17的進(jìn)行凸塊接合的位置處的表面之間的間隙大致相同的高度。同樣，對于凸塊12，形 成了具有高度Hl的凸塊12A和具有高度H2的凸塊12B。另外，在形成高度不同的凸塊時， 可以采用以下各個方法例如在使用金線的情況下，使用線徑不同的線來形成各個凸塊；或者調(diào)節(jié)凸塊形成時的壓接力、壓接時間等來形成凸塊。在使用金線形成凸塊時，利用超聲 波和放電在迂回電極9、10上接合金線，并在適當(dāng)?shù)臅r機進(jìn)一步放電來切斷金線，從而形成 具有期望大小的凸塊。例如，在以凸塊11A(12A)與11B(12B)在其底部相接的方式形成2 個凸塊的情況下，凸塊IlA (12A)的高度Hl形成為80 100 μ m，凸塊IlB (12B)的高度H2 形成為40 70μπι。
然后，在將壓電振動片4的漸薄的基部載置到凸塊11、12上之后，一邊按照規(guī)定溫 度對凸塊11、12進(jìn)行加熱，一邊使壓電振動片4按壓凸塊11、12。由此，壓電振動片4被機 械支撐在凸塊11、12上，并且，處于安裝電極7、8與迂回電極9、10電連接的狀態(tài)。并且，當(dāng) 石英板17的安裝電極7以凸塊接合方式接合在凸塊IlAUlB上、且石英板17的安裝電極 8以凸塊接合方式接合在凸塊12Α、12Β上時，石英板17被可靠地支撐為與基礎(chǔ)基板2保持 平行的狀態(tài)。結(jié)果，壓電振動片4以凸塊接合方式被接合，同時被支撐為從基礎(chǔ)基板用晶片 40的上表面懸起的狀態(tài)。另外，此時壓電振動片4的一對激勵電極5、6處于分別與一對貫 通電極13、14導(dǎo)通的狀態(tài)。在壓電振動片4的安裝結(jié)束后，進(jìn)行使蓋基板用晶片50與基礎(chǔ)基板用晶片40疊 在一起的疊合工序(S50)。具體而言，以未圖示的基準(zhǔn)標(biāo)記等為目標(biāo)，使兩個晶片40、50對 準(zhǔn)正確的位置。由此，安裝后的壓電振動片4處于被收容在由兩個晶片40、50圍出的腔16 內(nèi)的狀態(tài)。在疊合工序后，進(jìn)行接合工序(S60)，在該工序中，將疊合的兩個晶片40、50放入 到未圖示的陽極接合裝置中，在規(guī)定的溫度氣氛中施加規(guī)定電壓來進(jìn)行陽極接合。具體而 言，在接合膜23與蓋基板用晶片50之間施加規(guī)定電壓。于是，在接合膜23與蓋基板用晶 片50之間的界面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，兩者彼此被牢靠地密合而實現(xiàn)陽極接合。由此，能夠?qū)?電振動片4密封在腔16內(nèi)，能夠得到基礎(chǔ)基板用晶片40與蓋基板用晶片50接合起來的圖 10所示的晶片體60。另外，在圖10中，為了容易理解附圖，圖示了將晶片體6分解后的狀 態(tài)，而省略了基礎(chǔ)基板用晶片40 接合膜23的圖示。另外，圖10所示的虛線M表示將在 之后進(jìn)行的切斷工序中切斷的切斷線。另外，在進(jìn)行陽極接合時，形成在基礎(chǔ)基板用晶片40上的通孔24、25被貫通電極 13、14完全堵塞，所以，不會因通孔24、25而損害腔16內(nèi)的氣密。然后，在上述陽極接合結(jié)束后，進(jìn)行外部電極形成工序(S70)，在該工序中，在基礎(chǔ) 基板用晶片40的下表面進(jìn)行導(dǎo)電材料的構(gòu)圖，形成多對分別與成對的貫通電極13、14電連 接的成對的外部電極21、22。通過該工序，能夠利用外部電極21、22使密封在腔16內(nèi)的壓 電振動片4工作。特別地，在進(jìn)行該工序時，也與形成迂回電極9、10時同樣，由于貫通電極13、14 處于與基礎(chǔ)基板用晶片40的下表面大致位于同一平面上的狀態(tài)，所以，構(gòu)圖出的外部電極 21,22以密合狀態(tài)與貫通電極13、14相接，而不會在之間產(chǎn)生間隙等。由此，還能夠可靠地 確保外部電極21、22與貫通電極13、14之間的導(dǎo)通性。接著，進(jìn)行切斷工序(S80)，在該工序中，沿著圖10所示的切斷線M來將接合后的 晶片體60切斷，進(jìn)行單片化。其結(jié)果，能夠一次制造多個圖1所示的雙層結(jié)構(gòu)的表面裝配 型壓電振子1，該壓電振子1的壓電振動片4被密封在彼此進(jìn)行陽極接合后的基礎(chǔ)基板2與 蓋基板3之間形成的腔16內(nèi)。
然后，進(jìn)行內(nèi)部的電氣特性檢查(S90)。即，測定并檢查壓電振動片4的諧振頻率、 諧振電阻值、驅(qū)動電平特性(諧振頻率和諧振電阻值的激勵功率依賴性)等。并且，一并檢 查絕緣電阻特性等。然后，最后進(jìn)行壓電振子1的外觀檢查，進(jìn)行尺寸及質(zhì)量等的最終檢 查。以此來結(jié)束壓電振子1的制造。接著，參照圖11來說明搭載了本發(fā)明的壓電振子的振蕩器的實施方式。如圖11所示，振蕩器155構(gòu)成為將壓電振子1與集成電路156電連接的振蕩器。 該振蕩器155具有安裝著電容器等電子部件157的基板158。在基板158上安裝有振蕩器 用的集成電路156，在該集成電路156的附近安裝著壓電 振子1的壓電振動片4。這些電子 部件157、集成電路156以及壓電振子1分別通過未圖示的布線圖案而電連接。另外，用未 圖示的樹脂對各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行了模塑。在這樣構(gòu)成的振蕩器155中，當(dāng)對壓電振子1施加電壓時，壓電振子1內(nèi)的壓電振 動片4振動。通過壓電振動片4所具有的壓電特性將該振動轉(zhuǎn)換為電信號，并將該電信號 輸入到集成電路156。集成電路156對輸入的電信號進(jìn)行各種處理，并將其作為頻率信號而 輸出。由此，壓電振子1作為振蕩部發(fā)揮功能。根據(jù)本實施方式的振蕩器155，使用了頻率特性和阻抗特性等電氣特性得到穩(wěn)定 的壓電振子1，所以能夠提供電氣特性穩(wěn)定的高質(zhì)量的振蕩器155。另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，對上述實 施方式施加各種變更。即，在實施方式中列舉的具體構(gòu)造和結(jié)構(gòu)等只不過是一例，可以進(jìn)行 適當(dāng)變更。例如，在本實施方式中，說明了壓電振動片(石英板)的俯視形狀為矩形的情況， 但是，不限于該情況，也可以是圓形。只要與壓電振動片(石英板)的厚度方向的形狀對應(yīng) 地調(diào)整凸塊形狀(凸塊高度)即可。另外，在本實施方式中，說明了使用斜角狀的石英板的情況，但是，也可以使用凸 面狀的石英板。另外，在本實施方式中，說明了沿著壓電振動片的長度方向形成了 2個凸塊的情 況，但是，也可以形成3個以上。并且，在本實施方式中，2個凸塊是隔開間隔而形成的，但 是，也可以如圖12所示，不隔開間隔而連續(xù)地形成。只要以凸塊頂部與壓電振動片的形狀 相對應(yīng)的方式形成多個凸塊即可。
權(quán)利要求
一種壓電振子，該壓電振子具有基礎(chǔ)基板；蓋基板，其與所述基礎(chǔ)基板接合，且與所述基礎(chǔ)基板之間形成腔；壓電振動片，其被收容在所述腔內(nèi)，并在石英板的外表面上形成有激勵電極和與該激勵電極電連接的安裝電極，并且，該壓電振動片的長度方向的端部形成為漸薄狀；貫通電極，其被設(shè)置在所述基礎(chǔ)基板上形成的貫通孔中；迂回電極，其形成在所述基礎(chǔ)基板上，用于將所述壓電振動片與所述貫通電極電連接；以及金屬凸塊，其形成在所述迂回電極上，用于將所述迂回電極與所述安裝電極電連接且在單側(cè)支撐狀態(tài)下安裝所述壓電振動片，沿著所述壓電振動片的長度方向形成有多個該金屬凸塊，并且，它們的高度向著與所述壓電振動片的長度方向上的端部對應(yīng)的位置而變高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振子，其中， 所述壓電振動片是AT切振動片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振子，其中， 所述金屬凸塊是金凸塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振子，其中， 所述石英板的形狀為斜角狀或凸面狀。
5.一種壓電振子的制造方法，該壓電振子具有基礎(chǔ)基板；蓋基板，其與所述基礎(chǔ)基板 接合，且與所述基礎(chǔ)基板之間形成腔；壓電振動片，其被收容在所述腔內(nèi)，在石英板的外表 面上形成有激勵電極和與該激勵電極電連接的安裝電極，并且，該壓電振動片的長度方向 的端部形成為漸薄狀；貫通電極，其被設(shè)置在所述基礎(chǔ)基板上形成的貫通孔中；迂回電極， 其形成在所述基礎(chǔ)基板上，用于將所述壓電振動片與所述貫通電極電連接；以及金屬凸塊， 其形成在所述迂回電極上，用于將所述迂回電極與所述安裝電極電連接且在單側(cè)支撐狀態(tài) 下安裝所述壓電振動片，其中，在所述基礎(chǔ)基板上形成迂回電極，在所述迂回電極上，沿著所述壓電振動片的長度方向形成多個所述金屬凸塊，它們的 高度向著與所述壓電振動片的長度方向上的端部對應(yīng)的位置而變高，將所述壓電振動片的安裝電極與所述金屬凸塊接合，在單側(cè)支撐狀態(tài)下安裝所述壓電 振動片。
6.一種振蕩器，該振蕩器具有 權(quán)利要求1所述的壓電振子；以及集成電路，該集成電路將所述壓電振子作為振蕩部而與其電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供壓電振子、壓電振子的制造方法以及振蕩器，不受石英板形狀的限制，能夠使石英板與基礎(chǔ)基板保持平行。壓電振子(1)具有基礎(chǔ)基板(2)；蓋基板(3)；壓電振動片(4)，其在石英板(17)的外表面上形成有激勵電極(5、6)和安裝電極(7、8)；貫通電極(13、14)，其設(shè)置在基礎(chǔ)基板上形成的貫通孔(24、25)中；迂回電極(9、10)，其形成在基礎(chǔ)基板的上表面上；金屬凸塊(11、12)，其形成在迂回電極的規(guī)定位置上，其中，壓電振動片的長度方向的端部形成為漸細(xì)狀，金屬凸塊以單側(cè)支撐狀態(tài)來安裝壓電振動片，沿著壓電振動片的長度方向形成多個金屬凸塊，金屬凸塊的高度朝與壓電振動片的長度方向的端部對應(yīng)的位置而變高。
文檔編號H03H9/02GK101807895SQ20101011531
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者佐山清貴 申請人:精工電子有限公司