JP2007134622A - Hermetic seal structure and piezoelectric device and its process for fabrication - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hermetic seal structure which is able to hold down a manufacturing cost low and which enables it to prevent bad influence to an environment by not using a lead, and to provide a piezoelectric device and its process for fabrication. <P>SOLUTION: The hermetic seal structure of a base substrate 31 hermetically forms the part of a holder for forming or joining an electronic part integrally, and a lid 33 which is a cover joined airtightly to a base substrate. The lid is formed with an optically permeable material. As a metallization layer 25 of the sealing portion at least of this lid; a layer 22 capable of performing plating, and a bonding layer 24 by gold formed in the front surface side rather than this layer that can be plated, are formed. It is constituted by joining with a gold tin solder 49 to the above-mentioned base substrate 31. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品を気密に収容する気密封止構造と、圧電デバイスおよびその製造方
法の改良に関する。 The present invention relates to a hermetic sealing structure that hermetically accommodates electronic components, a piezoelectric device, and an improved manufacturing method thereof.

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード
等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通
信機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
圧電デバイスは、パッケージ内に電子部品である圧電振動片を収容し、蓋体であるリッ
ドをパッケージに気密に接合する構造である。
圧電デバイスにおいては、リッドの接合により圧電振動片の周囲の環境が変化するので
、封止後に圧電振動片の周波数を正確に合わせる必要性は高い。
しかし、リッドは通常金属であるため、パッケージを封止した後においては、内部の圧
電振動片に加工を施して、その周波数の調整を行うことができない。 Piezoelectric devices such as piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems Is widely used.
The piezoelectric device has a structure in which a piezoelectric vibrating piece, which is an electronic component, is accommodated in a package, and a lid, which is a lid, is airtightly bonded to the package.
In the piezoelectric device, since the environment around the piezoelectric vibrating piece changes due to the bonding of the lid, it is highly necessary to accurately match the frequency of the piezoelectric vibrating piece after sealing.
However, since the lid is usually a metal, the frequency cannot be adjusted by processing the internal piezoelectric vibrating piece after the package is sealed.

そこで、図６に示すような圧電デバイスも提案されている（特許文献１、図２参照）。
図６において、圧電デバイス１は、パッケージ２の内部に電子部品である圧電振動片６
を収容している。
パッケージ２の内部には、電極部３が形成されており、該電極部３はパッケージ外部の
実装端子５，５とパッケージ内で導通されている。電極部３の上には、導電性接着剤４が
塗布され、その上に圧電振動片６の基部が載置固定された状態で、リッド７が気密に封止
されている。
リッド７には開口が設けられ、ガラスが装着されて窓８とされている。
かくして、リッド７の封止後においても、外部から窓８を通してレーザ光ＬＢ１を圧電
振動片６の電極の一部などに照射することにより、質量削減方式による周波数調整をする
ことができる。 Therefore, a piezoelectric device as shown in FIG. 6 has also been proposed (see Patent Document 1 and FIG. 2).
In FIG. 6, the piezoelectric device 1 includes a piezoelectric vibrating piece 6 that is an electronic component inside a package 2.
Is housed.
An electrode portion 3 is formed inside the package 2, and the electrode portion 3 is electrically connected to mounting terminals 5 and 5 outside the package within the package. A conductive adhesive 4 is applied on the electrode part 3, and the lid 7 is hermetically sealed in a state where the base part of the piezoelectric vibrating piece 6 is placed and fixed thereon.
The lid 7 is provided with an opening, and glass is attached to form a window 8.
Thus, even after the lid 7 is sealed, the frequency can be adjusted by the mass reduction method by irradiating a part of the electrode of the piezoelectric vibrating piece 6 with the laser beam LB1 through the window 8 from the outside.

特開２００５−１３００９３JP2005-130093

ところが、図６のような圧電デバイス１においては、リッド７の一部に開口を形成して
、該開口にガラスを装着して窓８を形成する工程を要するため、複雑な工程が必要で製造
コストが上昇してしまう。特に、製品が小型化されるとこのような工程は実行が困難であ
る。
また、リッド自体をガラスとする方法もあるが、パッケージは通常セラミックスである
ことから、封止の際のリッドの接合には、低融点ガラスが使用されることになる。
しかし、一般的には低融点ガラスは鉛を含んでおり、環境への悪影響が及ぶ欠点がある
。 However, in the piezoelectric device 1 as shown in FIG. 6, a process for forming an opening in a part of the lid 7 and attaching the glass to the opening to form the window 8 is necessary. Cost will rise. In particular, when the product is downsized, such a process is difficult to execute.
Although there is a method in which the lid itself is made of glass, since the package is usually made of ceramics, low melting point glass is used for joining the lid at the time of sealing.
However, in general, low-melting glass contains lead, and has a drawback of adversely affecting the environment.

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、製品が小型化されても精度良
く容易に製造することができ、製造コストを低く抑えることができるとともに、鉛を用い
ないことで環境への悪影響を防止できるようにした気密封止構造と、圧電デバイスならび
にその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and can be easily manufactured with high accuracy even if the product is miniaturized, the manufacturing cost can be kept low, and lead is not used. An object of the present invention is to provide a hermetic sealing structure capable of preventing adverse effects on the environment, a piezoelectric device, and a manufacturing method thereof.

上述の目的は、第１の発明にあっては、電子部品を一体に形成もしくは接合するための
収容体の一部となるベース基体と、該ベース基体に対して、気密に接合される蓋体である
リッドとの気密封止構造であって、前記リッドが光を透過する材料で形成されており、該
リッドの少なくとも封止部の金属層として、メッキを行うためのメッキ可能層と、該メッ
キ可能層よりも表面側に形成した金による接合層とが形成されており、前記ベース基体に
対して、ハンダにより接合される構成とした気密封止構造により、達成される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a base substrate that is a part of a container for integrally forming or bonding electronic components, and a lid that is airtightly bonded to the base substrate. An airtight sealing structure with the lid, wherein the lid is formed of a material that transmits light, and as a metal layer of at least the sealing portion of the lid, a plateable layer for plating, and A gold bonding layer formed on the surface side of the plateable layer is formed, and this is achieved by an airtight sealing structure in which the base substrate is bonded to the base substrate by solder.

第１の発明の構成によれば、前記リッドを光を透過する材料、すなわち金属以外のガラ
スなどで形成することで、リッド封止後に外部からレーザ光を照射して内部の加工が可能
である。
前記リッドの少なくとも封止部には、金属層が形成されており、金錫ハンダを用いて接
合できるようにしている。
具体的には、金属層は、メッキ可能層を有しているから、それよりも表面側には、メッ
キにより金属膜を成膜することができる。そして、金による接合層を形成することにより
、ハンダを用いて気密封止できる。 According to the configuration of the first aspect of the invention, the lid is formed of a material that transmits light, that is, glass other than metal, so that internal processing is possible by irradiating laser light from the outside after sealing the lid. .
A metal layer is formed at least on the sealing portion of the lid so that it can be joined using gold-tin solder.
Specifically, since the metal layer has a plateable layer, a metal film can be formed on the surface side of the metal layer by plating. Then, by forming a bonding layer made of gold, it can be hermetically sealed using solder.

また、上述の目的は、第２の発明にあっては、ベース基体と、該ベース基体に積層固定
される枠付き振動片と、該枠付き振動片に積層固定されるリッドとを含む圧電デバイスで
あって、前記リッドが光を透過する材料で形成されており、該リッドの少なくとも封止部
の金属層として、メッキを行うためのメッキ可能層と、該メッキ可能層よりも表面側に形
成した金による接合層とが形成されており、前記ベース基体に対して、ハンダにより接合
される構成とした圧電デバイスにより、達成される。 According to the second aspect of the present invention, the piezoelectric device includes a base substrate, a vibrating piece with a frame laminated and fixed to the base substrate, and a lid laminated and fixed to the vibrating piece with the frame. The lid is formed of a material that transmits light, and is formed as a metal layer of at least a sealing portion of the lid, a plateable layer for performing plating, and on the surface side of the plateable layer. This is achieved by a piezoelectric device configured to be bonded to the base substrate by solder.

第２の発明の構成によれば、前記リッドを光を透過する材料、すなわち金属以外のガラ
スなどで形成することで、リッド封止後に外部からレーザ光を照射して内部の加工が可能
である。
前記リッドの少なくとも封止部には、金属層が形成されており、ハンダを用いて接合で
きるようにしている。
具体的には、金属層は、メッキ可能層を有しているから、それよりも表面側には、メッ
キにより金属膜を成膜することができる。そして、金による接合層を形成することにより
、ハンダを用いて気密封止できるので、ハンダの種類を選定することで、鉛フリー化を実
現できる。
かくして、製品が小型化されても精度良く容易に製造することができ、製造コストを低
く抑えることができ、鉛を用いないことで環境への悪影響を防止できるようにした圧電デ
バイスを提供することができる。 According to the configuration of the second invention, the lid is formed of a material that transmits light, that is, glass other than metal, so that internal processing is possible by irradiating laser light from the outside after sealing the lid. .
A metal layer is formed at least on the sealing portion of the lid so that bonding can be performed using solder.
Specifically, since the metal layer has a plateable layer, a metal film can be formed on the surface side of the metal layer by plating. Then, by forming a bonding layer made of gold, it can be hermetically sealed using solder. Therefore, lead-free can be realized by selecting the type of solder.
Thus, it is possible to provide a piezoelectric device that can be manufactured accurately and easily even if the product is downsized, the manufacturing cost can be kept low, and the adverse effects on the environment can be prevented by not using lead. Can do.

第３の発明は、第２の発明の構成において、前記リッド表面に予め下地層を形成し、前
記メッキ可能層の上部には、ハンダ喰われを防止するバリア層を有することを特徴とする
。
第３の発明の構成によれば、光を透過する材料、例えばガラスに金属層を形成して、ハ
ンダを用いて接合する場合には、その前提として、ガラスなどの表面に金属層を適切に形
成する必要がある。この場合、多くは、クロムやチタン等を含む下地層を形成した上に接
合用の金属層が形成される。これは、リッドとなるガラス材に接合用の金属層を形成する
場合、前記ガラスとの密着性のよい金属膜を介する必要があるためである。 A third invention is characterized in that, in the configuration of the second invention, a base layer is formed in advance on the lid surface, and a barrier layer for preventing solder erosion is provided on the upper part of the plateable layer.
According to the configuration of the third invention, when a metal layer is formed on a material that transmits light, for example, glass, and bonded using solder, the metal layer is appropriately applied to the surface of glass or the like as a premise. Need to form. In this case, in many cases, a metal layer for bonding is formed on a base layer containing chromium, titanium, or the like. This is because when a metal layer for bonding is formed on a glass material to be a lid, it is necessary to use a metal film having good adhesion to the glass.

第４の発明は、第２または３のいずれかの発明の構成において、前記メッキ可能層が、
ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＮｉＣｒから選ばれるひとつの金属、または該金属
かＡｕであることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、金属層をメッキで形成する上では、無電解メッキを可能に
しようとする場合にはアルミニウムが適している。しかしながら、アルミニウム単体では
耐水性などの点で信頼性に劣るので、ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＮｉＣｒから
選択される金属層をメッキ可能層として使用する。この場合、Ａｌ合金の各添加元素であ
るＣｕ、Ｔｉ、ＳｉＣｕは母材のＡｌに対して１パーセント以下であることが望ましい。
また、Ａｌ合金以外として、ＮｉＣｒも使用することができる。
電解メッキを可能にするためには、Ｎｉ電解メッキを析出させるためにＡｕが使用され
る。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect or the third aspect, the plateable layer includes:
One metal selected from AlCu, AlTi, AlSiCu, and NiCr, or the metal or Au.
According to the configuration of the fourth aspect of the invention, aluminum is suitable for forming the metal layer by plating when electroless plating is desired. However, since aluminum alone is inferior in terms of water resistance and the like, a metal layer selected from AlCu, AlTi, AlSiCu, and NiCr is used as the plateable layer. In this case, it is desirable that each additive element of the Al alloy, Cu, Ti, and SiCu, is 1 percent or less with respect to Al of the base material.
Moreover, NiCr can also be used other than Al alloy.
In order to allow electrolytic plating, Au is used to deposit Ni electrolytic plating.

第５の発明は、第２ないし４のいずれかの発明の構成において、前記ベース基体と、前
記枠付き振動片と、前記リッドが全て水晶であることを特徴とする。
第５の発明によれば、前記リッドが水晶であると、水晶は光を透過させるので、周波数
調整を封止後に外部からレーザなどを照射して行うために適しており、水晶は圧電材料で
あるから、枠付き振動片を形成するのに適しており、水晶は絶縁材料であるから、ベース
基体として適しており、これらが互いにハンダで接合される上では、同じ材料で形成され
る線膨張係数が一致するので、温度環境変化により損傷が生じないので好ましい。 A fifth invention is characterized in that, in the configuration of any one of the second to fourth inventions, the base substrate, the vibrating piece with a frame, and the lid are all made of quartz.
According to a fifth aspect of the present invention, when the lid is a crystal, the crystal transmits light, so that it is suitable for performing frequency adjustment by irradiating a laser or the like from the outside after sealing, and the crystal is made of a piezoelectric material. Therefore, it is suitable for forming a vibrating piece with a frame, and since quartz is an insulating material, it is suitable as a base substrate, and when they are bonded to each other by soldering, linear expansion formed of the same material is used. Since the coefficients match, damage is not caused by changes in the temperature environment, which is preferable.

第６の発明は、第２ないし４のいずれかの発明の構成において、 前記ベース基体と、
前記リッドがガラスであり、前記枠付き振動片が水晶であることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、枠付き振動片だけは圧電材料である必要性から水晶が選択
される。リッドは透明である必要性からガラスとし、ベース基体も絶縁性を備えているの
で、同じガラスが適しており、これらのガラスについて水晶と線膨張係数が近似したもの
を選択すれば、温度環境の変化においても損傷しにくい製品となる。 According to a sixth invention, in the configuration of any one of the second to fourth inventions, the base substrate;
The lid is made of glass, and the vibrating piece with a frame is made of crystal.
According to the configuration of the sixth aspect of the invention, quartz is selected because only the framed vibrating piece needs to be a piezoelectric material. The lid is made of glass because it needs to be transparent, and the base substrate also has insulation, so the same glass is suitable. It becomes a product that is not easily damaged by changes.

第７の発明は、第２ないし６のいずれかの発明の構成において、前記枠付き振動片の封
止部と、前記ベース基体の封止部にも前記金属層と同じ金属層が形成されていることを特
徴とする。
第７の発明の構成によれば、金錫ハンダで互いに接合する上では、前記金属層と同じ金
属層を接合される部材表面にそれぞれ設けると好ましい。 According to a seventh invention, in the configuration of any one of the second to sixth inventions, the same metal layer as the metal layer is formed on the sealing portion of the framed vibrating piece and the sealing portion of the base substrate. It is characterized by being.
According to the structure of 7th invention, when mutually joining with a gold tin solder, it is preferable to provide the same metal layer as the said metal layer in the member surface joined, respectively.

また、上記目的は、第８の発明にあっては、各層ともそれぞれ同じ個数の複数個の製品
に相当する大きさとされている、ベース基体を構成するベース基体層と、枠付きの圧電振
動片を構成する素子層と、リッドを構成するリッド層とを形成し、これらベース基体層と
、素子層と、リッド層の各封止部の金属層として、メッキを行うためのメッキ可能層と、
該メッキ可能層より表面側に形成した金喰われ防止のためのバリア層と、該バリア層より
も表面側に形成した金による接合層とを形成し、前記ベース基体層と前記素子層と前記リ
ッド層とを積層固定し、前記積層固定後に、前記各製品の大きさに切断する上記各工程を
含む圧電デバイスの製造方法により、達成される。
第８の発明の構成によれば、第２の発明と同じ原理により、鉛を用いないことで環境へ
の悪影響を防止できるだけでなく、多数の製品を一度に製造できるので、大幅に生産性の
向上を図ることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a base substrate layer constituting a base substrate and a piezoelectric vibrating piece with a frame, each layer having a size corresponding to a plurality of products of the same number. A base layer, a base layer, a base layer, a base layer, a base layer, a metal layer for each sealing portion of the lid layer, and a plateable layer for plating.
Forming a barrier layer for preventing gold erosion formed on the surface side of the plateable layer, and a bonding layer made of gold formed on the surface side of the barrier layer, the base substrate layer, the element layer, and the This is achieved by a method of manufacturing a piezoelectric device including the above-described steps of laminating and fixing a lid layer, and cutting to the size of each product after the laminating and fixing.
According to the configuration of the eighth invention, by using the same principle as that of the second invention, not only can the adverse effects on the environment be prevented by not using lead, but also a large number of products can be manufactured at one time. Improvements can be made.

図１および図２は、本発明の圧電デバイスの一実施形態を示しており、図１はその概略
平面図、図２は図１のＡ−Ａ概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス３０は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧
電デバイス３０は、パッケージ３７内に圧電振動片を収容している。
具体的には、圧電デバイス３０は、ベース基体であるベース基体３１と、このベース基
体３１の上に積層固定された枠付き振動片３２と、この枠付き振動片３２の上に積層固定
されたリッド３３とを有している。 1 and 2 show an embodiment of the piezoelectric device of the present invention, FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of FIG.
In these drawings, the piezoelectric device 30 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured, and the piezoelectric device 30 houses a piezoelectric vibrating piece in a package 37.
Specifically, the piezoelectric device 30 is a base base 31 that is a base base, a framed vibration piece 32 that is stacked and fixed on the base base 31, and a layered and fixed on the framed vibration piece 32. And a lid 33.

上記パッケージ３７は、この圧電デバイス３０では、圧電振動片を気密に収容するもの
で、ベース基体３１と、枠付き振動片３２の枠部分と、リッド３３を含んで構成されてい
る。これらベース基体３１と、枠付き振動片３２の枠部分と、リッド３３の外形は一致し
ている。
ベース基体３１は、絶縁基体であり、後述する絶縁材料で形成されている。このベース
基体３１は、パッケージ３７の底部を形成するものである。 In the piezoelectric device 30, the package 37 contains a piezoelectric vibrating piece in an airtight manner, and includes a base substrate 31, a frame portion of the vibrating piece 32 with a frame, and a lid 33. The base body 31, the frame portion of the framed vibrating piece 32, and the outer shape of the lid 33 are the same.
The base substrate 31 is an insulating substrate and is formed of an insulating material described later. This base substrate 31 forms the bottom of the package 37.

枠付き振動片３２は、圧電材料で形成されている。この枠付き振動片３２を形成するも
ので、圧電材料として、本実施形態では、水晶が使用されており、水晶以外にもタンタル
酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。この実施形態では
特に、水晶Ｚ板でなるウエハーが使用されている。
図１および図２を参照して理解されるように、振動片本体３９と、この振動片本体の周
囲を矩形の枠状に包囲する、振動片本体３９と一体の枠部３６とを有している。
振動片本体３９は、図１および図２を参照して理解されるように、枠部３６と一体とさ
れた基部３８から、図において右方に平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備えている
。図１に示すように、各振動腕３４，３５の表裏面には、各振動の長さ方向に延びる長溝
が形成されている。 The framed resonator element 32 is made of a piezoelectric material. In this embodiment, quartz is used as the piezoelectric material for forming the framed resonator element 32. In addition to quartz, piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate can be used. In this embodiment, in particular, a wafer made of a quartz Z plate is used.
As will be understood with reference to FIGS. 1 and 2, the vibration piece main body 39 and a frame portion 36 that is integral with the vibration piece main body 39 and surrounds the vibration piece main body in a rectangular frame shape. ing.
As can be understood with reference to FIGS. 1 and 2, the resonator element main body 39 includes a pair of vibrating arms 34 and 35 extending in parallel to the right in the drawing from a base portion 38 integrated with the frame portion 36. ing. As shown in FIG. 1, long grooves extending in the length direction of each vibration are formed on the front and back surfaces of each vibration arm 34, 35.

各振動腕３４，３５の長溝内には、励振電極１４，１３が形成されている。励振電極１
４と励振電極１３は対をなし、互いに異極として機能する電極で、振動片本体３９の内部
に効率よく電解を形成するものである。このため、図１に示すように、各振動腕３４，３
５においては、上述した長溝内に一方の電極が、各振動腕３４，３５の側面部には、他方
の電極が配置されている。各励振電極１３，１４はそれぞれ表裏面の基部３８に引き回さ
れ、引き出し電極１３ａ，１４ａが形成されている。 Excitation electrodes 14 and 13 are formed in the long grooves of the respective vibrating arms 34 and 35. Excitation electrode 1
4 and the excitation electrode 13 are paired and function as different polarities, and efficiently form electrolysis inside the resonator element main body 39. For this reason, as shown in FIG.
5, one electrode is disposed in the above-described long groove, and the other electrode is disposed on the side surface of each of the vibrating arms 34 and 35. The excitation electrodes 13 and 14 are respectively routed to the base portions 38 on the front and back surfaces to form extraction electrodes 13a and 14a.

図２に示すように、ベース基体３１の裏面（底面）には、その長さ方向の端部に実装端
子４７，４８が形成されている。これに関連して、振動片本体３９の基部に形成された各
引き出し電極１３ａ，１４ａはベース基体３１に設けた図示しない導電パターンおよび導
電スルーホールを介して、各実装端子４７，４８と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2, mounting terminals 47 and 48 are formed on the back surface (bottom surface) of the base substrate 31 at the ends in the length direction. In connection with this, the lead electrodes 13a and 14a formed on the base of the resonator element main body 39 are electrically connected to the mounting terminals 47 and 48 via a conductive pattern and a conductive through hole (not shown) provided on the base substrate 31. It is connected to the.

リッド３３は、枠付き振動片３２の上に後述するように固定され、振動片本体３９を収
容した空間を気密に封止するものである。
特に本実施形態では、リッド３３は、周波数調整用の光（たとえばレーザ光）が透過さ
れる材料が選択されており、透明材料が適している。リッド３３は、後述するように形成
され、たとえば水晶Ｚ板で形成されると、接合対象としての枠付き振動片３２と同じ材料
とすることができ、線膨張係数が同じになることから、好ましい。 The lid 33 is fixed on the vibrating piece 32 with the frame as will be described later, and hermetically seals the space in which the vibrating piece main body 39 is accommodated.
In particular, in the present embodiment, a material through which light for frequency adjustment (for example, laser light) is transmitted is selected for the lid 33, and a transparent material is suitable. The lid 33 is formed as will be described later, and is preferably formed of, for example, a crystal Z plate, because it can be made of the same material as the framed vibrating piece 32 to be joined and has the same linear expansion coefficient. .

ここで、ベース基体３１と、枠付き振動片３２、そして、この枠付き振動片３２とリッ
ド３３とは、それぞれハンダ４９，４９により接合されている。
この場合、ハンダ４９，４９は、十分な厚みを確保することで、スペーサとして機能し
、図２に示すように、パッケージ３７の内部空間Ｓにおいて、振動片本体３９の上下に、
所定のギャップＧ１，Ｇ２を形成することができる。これにより、振動片本体３９は、リ
ッド３３やベース基体３１の内面と当接しないで、必要な振動を支障無く行うことができ
る。 Here, the base substrate 31, the framed vibration piece 32, and the framed vibration piece 32 and the lid 33 are joined by solders 49 and 49, respectively.
In this case, the solders 49 and 49 function as spacers by securing a sufficient thickness, and as shown in FIG. 2, in the internal space S of the package 37,
Predetermined gaps G1 and G2 can be formed. Thereby, the vibration piece main body 39 can perform the necessary vibration without hindrance without contacting the lid 33 and the inner surface of the base substrate 31.

次に、パッケージ３７の封止構造について説明する。
図２に拡大して示すように、リッド３３の封止面の全面もしくはその一部領域、あるい
は少なくとも封止部（ハンダ４９と接合される領域）には、金属層２５もしくはメタライ
ズ部が形成されている。
図２に示すように、この金属層２５は、枠付き振動片３２の封止部にも同じものが形成
されており、具体的には該枠付き振動片３２の裏面の封止部およびベース基体３１の表面
の封止部にも同じ金属層を形成することにより、これらの間にハンダ４９を介在させてハ
ンダ接合できるようになっている。 Next, the sealing structure of the package 37 will be described.
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the metal layer 25 or the metallized portion is formed on the entire sealing surface of the lid 33 or a partial region thereof, or at least the sealing portion (region bonded to the solder 49). ing.
As shown in FIG. 2, the same metal layer 25 is also formed in the sealing portion of the framed vibrating piece 32. Specifically, the sealing portion and the base on the back surface of the framed vibrating piece 32 are formed. By forming the same metal layer also on the sealing portion on the surface of the base 31, solder bonding can be performed with a solder 49 interposed therebetween.

金属層２５は、どの部材に形成されている構造も同じであるから、リッド３３の金属層
２５についてだけ代表させて説明する。
上記金属層２５は、図２に拡大して示されているように、ハンダ４９から遠い方から、
下地層２１と、その表面側に形成されたメッキ可能層２２と、その表面側に形成されたバ
リア層２３と、その表面側に形成された接合層２４とを含んでいる。
下地層２１は、Ａｕなどの金属のガラスや水晶などへの付着性が弱いことを補うために
もうけられ、省略される場合もある。
この下地層２１としては、スパッタリングなどによりＣｒ（クロム）が成膜されており
、その膜厚は、ほぼ１００ないし５００オングストローム程度が好ましい。膜厚が１００
オングストロームより薄いと下地としての機能が不十分となる場合がある。５００オング
ストロームを超えると、成膜による膜応力が強く作用して、メッキ後に界面剥離を生じる
おそれがある。下地層２１としては、ガラスなどへの付着性が高いため、Ｔｉ（チタン）
を使用することもできる。 Since the metal layer 25 has the same structure formed on any member, only the metal layer 25 of the lid 33 will be described as a representative.
As shown in the enlarged view of FIG. 2, the metal layer 25 is from the side farther from the solder 49.
The underlayer 21 includes a plateable layer 22 formed on the surface side, a barrier layer 23 formed on the surface side, and a bonding layer 24 formed on the surface side.
The underlayer 21 is provided in order to compensate for the weak adhesion of a metal such as Au to glass or crystal, and may be omitted.
The underlayer 21 is formed of Cr (chromium) by sputtering or the like, and the thickness is preferably about 100 to 500 angstroms. The film thickness is 100
If it is thinner than angstrom, the function as a base may be insufficient. If it exceeds 500 angstroms, the film stress due to film formation acts strongly, and there is a possibility that interface peeling occurs after plating. The underlying layer 21 has high adhesion to glass and the like, so Ti (titanium)
Can also be used.

下地層２１の上のメッキ可能層２２は、後の工程でメッキを行うことを可能にするため
の金属層である。すなわち、後段で、その表面側の金属膜が電解メッキにより形成される
場合には金（Ａｕ）が成膜される。
また、無電解メッキが利用される場合には、アルミニウムが成膜されるが、アルミニウ
ム単体では耐水性に劣ることから、好ましくは、ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳｉＣｕから
選択されるいずれかの金属膜をメッキ可能層として使用する。メッキ可能層２２は、下地
層２１が形成されていない場合には、リッド表面にスパッタリングにより形成されてもよ
い。 The plateable layer 22 on the base layer 21 is a metal layer for enabling plating in a later process. That is, when the metal film on the surface side is formed by electrolytic plating at a later stage, gold (Au) is formed.
In addition, when electroless plating is used, aluminum is formed, but since aluminum alone is inferior in water resistance, it is preferably plated with any metal film selected from AlCu, AlTi, and AlSiCu. Use as possible layer. The plateable layer 22 may be formed on the lid surface by sputtering when the base layer 21 is not formed.

メッキ層２２の表面側にはメッキによりバリア層２３が形成されている。該バリア層２
３は、下地層２１のクロムにより接合層２４の金が喰われ、もしくは侵食されることを防
止するための金属膜である。バリア層２３としてはニッケル（Ｎｉ）膜が形成されている
。
接合層２４としては、金錫ハンダ４９と接合させるため、金（Ａｕ）が選択される。
このような金属層２５，２５の間に金錫でなるリング状のハンダ合金をはさんでハンダ
付けすることにより、パッケージ３７は気密に接合封止されている。 A barrier layer 23 is formed on the surface side of the plating layer 22 by plating. The barrier layer 2
3 is a metal film for preventing the gold of the bonding layer 24 from being eroded or eroded by the chromium of the underlayer 21. As the barrier layer 23, a nickel (Ni) film is formed.
As the bonding layer 24, gold (Au) is selected for bonding with the gold-tin solder 49.
The package 37 is hermetically bonded and sealed by soldering a ring-shaped solder alloy made of gold tin between the metal layers 25 and 25.

本実施形態の圧電デバイス３０は以上のように構成されており、実装端子４７，４８を
所定の実装基板（図示せず）等に対して、ハンダなどにより接合することにより、実装基
板側から、供給された駆動電圧が振動片本体３９の励振電極１３，１４に印加されて、各
振動腕３４，３５が、互いの先端部を接近・離間するように所定の周波数で屈曲振動する
ことができる。 The piezoelectric device 30 according to the present embodiment is configured as described above. By bonding the mounting terminals 47 and 48 to a predetermined mounting substrate (not shown) with solder or the like, from the mounting substrate side, The supplied drive voltage is applied to the excitation electrodes 13 and 14 of the resonator element main body 39, so that the vibrating arms 34 and 35 can bend and vibrate at a predetermined frequency so as to approach and separate the distal ends of each other. .

そして、リッド３３を光を透過する材料、すなわち金属以外のガラスなどで形成するこ
とで、図２に示すように、リッド封止後に外部からレーザ光Ｂを照射して内部の加工が可
能である。
また、リッド３３の少なくとも封止部には、金属層２５が形成されており、金錫ハンダ
４９を用いて接合できるようにしている。
具体的には、金属層２５は、メッキ可能層２２を有しているから、それよりも表面側に
は、メッキにより金属膜を成膜することができる。そして、金による接合層２４を形成す
ることにより、ハンダを用いて気密封止できるので、材料の選択により、鉛フリー化を実
現できる。
したがって、製品が小型化されても精度良く容易に製造することができ、製造コストを
低く抑えることができ、鉛を用いないことで環境への悪影響を防止できるようにした圧電
デバイス３０を提供することができる。 Then, by forming the lid 33 with a material that transmits light, that is, glass other than metal, as shown in FIG. 2, after the lid is sealed, the laser beam B can be irradiated from the outside to process the inside. .
In addition, a metal layer 25 is formed at least on the sealing portion of the lid 33 so that bonding can be performed using gold-tin solder 49.
Specifically, since the metal layer 25 has the plateable layer 22, a metal film can be formed on the surface side of the metal layer 25 by plating. Since the bonding layer 24 made of gold can be formed and hermetically sealed using solder, lead-free can be realized by selecting a material.
Therefore, it is possible to provide a piezoelectric device 30 that can be easily manufactured with high accuracy even if the product is downsized, the manufacturing cost can be kept low, and adverse effects on the environment can be prevented by not using lead. be able to.

（圧電デバイスの製造方法）
次に、圧電デバイス３０の製造方法の実施形態を説明する。
図３は圧電デバイス３０の製造方法の一例を示すフローチャートであり、この実施形態
では、圧電デバイス３０の製造工程は図３の鎖線Ｋを境界にして示す前工程と、後工程を
有している。
（前工程）
圧電デバイス３０の製造方法における前工程は、基体ベース層の形成工程（図３左図）
と、枠付き振動片を形成するための素子層の形成工程（図３中央図）と、リッド層の形成
工程（図３右図）とを有している。これらの基体ベース層の形成工程と、素子層の形成工
程と、リッド層の形成工程は、それぞれ別々に行われる工程である。すなわち、前工程は
組み立ての準備工程であり、複数の工程が並列的に行われる。ただし、これらは、ほぼ同
様な手法を用いて行われるので、図４および図５を参照しながら、まとめて説明する。 (Piezoelectric device manufacturing method)
Next, an embodiment of a method for manufacturing the piezoelectric device 30 will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a manufacturing method of the piezoelectric device 30. In this embodiment, the manufacturing process of the piezoelectric device 30 includes a pre-process and a post-process indicated by the chain line K in FIG. .
(pre-process)
The pre-process in the method for manufacturing the piezoelectric device 30 is a base base layer forming process (left figure in FIG. 3)
And an element layer forming step (center view in FIG. 3) for forming a framed resonator element and a lid layer forming step (right diagram in FIG. 3). The substrate base layer forming step, the element layer forming step, and the lid layer forming step are performed separately. That is, the pre-process is an assembly preparation process, and a plurality of processes are performed in parallel. However, since these are performed using substantially the same method, they will be described together with reference to FIG. 4 and FIG.

図４（ａ）の左図はリッド層３３−１およびこれと同形のベース基体層３１−１を示し
ている。これらは、図２で説明したリッド３３と、ベース基体３１とをそれぞれ複数枚一
度に形成できる大きさのウエハーである。この実施形態のように多くの数を同時に形成す
れば、生産効率は向上する。
リッド層３３−１として使用可能なウエハ−は、後述する周波数調整において、外部か
ら照射されるレーザ光を透過できる透明な材料であることが必要で、水晶やガラスが使用
できる。水晶である場合には、素子層３２−１と同じ水晶Ｚ板が使用される。ガラスであ
る場合には、水晶Ｚ板の熱膨張係数である１３．８ｐｐｍ／一度（摂氏）とほぼ一致した
透明な材料を選択する。このような材料としては、例えば、通常のソーダガラスや、特に
線膨張係数を小さくした硼珪酸ガラス、すなわちパイレックス（登録商標）ガラス等を用
いることができる。
次いで、図４（ａ）の左図に示すように、リッド層３３−１に関して、後述する切断線
の交叉箇所となる製品の四隅に対応する位置にキャスタレーション１６−１をそれぞれ穿
設する（ＳＴ１）。 The left figure of Fig.4 (a) has shown the lid layer 33-1 and the base base | substrate layer 31-1 of the same shape as this. These are wafers of such a size that a plurality of lids 33 and base substrates 31 described in FIG. 2 can be formed at a time. If a large number is formed simultaneously as in this embodiment, the production efficiency is improved.
The wafer that can be used as the lid layer 33-1 needs to be a transparent material that can transmit laser light irradiated from the outside in frequency adjustment described later, and quartz or glass can be used. In the case of crystal, the same crystal Z plate as the element layer 32-1 is used. In the case of glass, a transparent material that substantially matches the thermal expansion coefficient of the crystal Z plate of 13.8 ppm / once (Celsius) is selected. As such a material, for example, ordinary soda glass, borosilicate glass having a particularly small linear expansion coefficient, that is, Pyrex (registered trademark) glass, or the like can be used.
Next, as shown in the left diagram of FIG. 4A, castellations 16-1 are drilled at positions corresponding to the four corners of the product, which will be the intersections of the cutting lines described later, with respect to the lid layer 33-1. ST1).

図４（ｂ）ないし図５（ｄ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ切断端面図（左図）、およびＣ−
Ｃ切断端面図（右図）を示している。
左図を順次参照する。
純水で洗浄し（ＳＴ２）、図４（ｂ）に示すように、下地層２１として、クロムをスパ
ッタリングにより成膜する（ＳＴ３）。下地層２１を設ける理由および膜厚などは既に説
明したとおりである。
続いて、図４（ｂ）に示すように、メッキ可能層２２を成膜する。 4 (b) to FIG. 5 (d) are BB cut end views (left figure) of FIG. 4 (a), and C--
C cut end view (right figure) is shown.
Refer to the left figure sequentially.
Cleaning is performed with pure water (ST2), and as shown in FIG. 4B, chromium is deposited as the underlayer 21 by sputtering (ST3). The reason why the base layer 21 is provided and the film thickness are as described above.
Subsequently, as shown in FIG. 4B, a plateable layer 22 is formed.

メッキ可能層２２は、後の工程で、電解メッキが行われる場合には金（Ａｕ）が例えば
、スパッタリングにより、成膜される。膜厚はほぼ２０００オングストローム以下が好ま
しい。
また、後の工程で、無電解メッキが利用される場合には、アルミニウムがスパッタリン
グなどにより成膜されるが、アルミニウム単体では耐水性に劣ることから、好ましくは、
ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳｉＣｕから選択されるいずれかの金属膜をメッキ可能層とし
て使用する。その場合の膜厚は、ほぼ５０００オングストロームないし８０００オングス
トローム程度が好ましい。比較的膜厚を厚くするのは、その後の無電解メッキの際のジン
ケート処理で、３０００オングストローム程度エッチングされるためである。メッキ可能
層２２は、下地層２１が形成されていない場合には、リッド表面にスパッタリングにより
形成されてもよい。 The plateable layer 22 is formed of gold (Au) by sputtering, for example, when electrolytic plating is performed in a later step. The film thickness is preferably about 2000 angstroms or less.
In the subsequent step, when electroless plating is used, aluminum is formed by sputtering or the like, but since aluminum alone is inferior in water resistance, preferably,
Any metal film selected from AlCu, AlTi, and AlSiCu is used as the plateable layer. In this case, the film thickness is preferably about 5000 Å to 8000 Å. The reason why the film thickness is made relatively thick is that the film is etched by about 3000 angstroms in the zincate process in the subsequent electroless plating. The plateable layer 22 may be formed on the lid surface by sputtering when the base layer 21 is not formed.

次に、メッキ前の洗浄を行う（ＳＴ４）。
メッキ可能層２２として、金を成膜した場合には、塩酸により洗浄して、スパッタリン
グした面の酸化膜を除去し、かつ有機汚染を除去する。次いで、純水により塩酸の残りを
洗浄して、続くメッキ工程におけるメッキ液の汚染を防止する。
アルミニウム合金（ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳｉＣｕ等）がメッキ可能層２２として
形成された場合には、フッ酸／界面活性剤により、洗浄しスパッタリングした面の酸化膜
を除去し、かつ有機汚染を除去する。次いで、純水によりフッ酸の残りを洗浄して、続く
メッキ工程におけるメッキ液の汚染を防止する。 Next, cleaning before plating is performed (ST4).
When gold is formed as the plateable layer 22, the oxide film on the sputtered surface is removed and organic contamination is removed by washing with hydrochloric acid. Next, the remaining hydrochloric acid is washed with pure water to prevent contamination of the plating solution in the subsequent plating step.
When an aluminum alloy (AlCu, AlTi, AlSiCu, etc.) is formed as the plateable layer 22, the oxide film on the cleaned and sputtered surface is removed and the organic contamination is removed with hydrofluoric acid / surfactant. Next, the remaining hydrofluoric acid is washed with pure water to prevent contamination of the plating solution in the subsequent plating process.

続いて、図４（ｃ）に示すように、バリア層２３を形成する（ＳＴ５）。
バリア層２３は、既に説明したように、下地層２１のクロムにより接合層２４の金が喰
われ、もしくはクロムが接合層２４に拡散して、ハンダの濡れを阻害することを防止する
ために形成される。バリア層２３としてはニッケル（Ｎｉ）膜が形成されている。
具体的には、メッキ可能層２２として、金を成膜した場合には、スルファミン酸ニッケ
ルにより電解メッキすることができる。
あるいは、メッキ可能層２２として、アルミニウム合金（ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳ
ｉＣｕ等）が成膜されている場合には、無電解メッキに必要とされるアルミニウム面の亜
鉛置換処理のために、ジンケート処理（ＺｎＯ）がされて、水洗浄され、硫酸ニッケルと
無機リン酸化合物による無電解メッキがされる。
なお、いずれの場合にも、ニッケル膜厚は、１ないし３μｍ程度が適当である。 Subsequently, as shown in FIG. 4C, the barrier layer 23 is formed (ST5).
As described above, the barrier layer 23 is formed to prevent the gold of the bonding layer 24 from being eaten by the chromium of the underlayer 21 or the diffusion of chromium into the bonding layer 24 to inhibit the solder from being wetted. Is done. As the barrier layer 23, a nickel (Ni) film is formed.
Specifically, when gold is deposited as the plateable layer 22, it can be electroplated with nickel sulfamate.
Alternatively, as the plateable layer 22, an aluminum alloy (AlCu, AlTi, AlS
iCu, etc.) is formed, zincate treatment (ZnO) is performed for zinc replacement treatment of the aluminum surface required for electroless plating, water washing, nickel sulfate and inorganic phosphoric acid. Electroless plating with a compound is performed.
In any case, the nickel film thickness is suitably about 1 to 3 μm.

次に、図５（ｄ）に示すように、接合層２４を金メッキにより形成する（ＳＴ６）。
すなわち、接合層２４としては、金錫ハンダ４９と接合させるため、金（Ａｕ）が選択
される。その膜厚は、好ましくは１（ミクロン）μｍないし３μｍ程度である。金は高価
であるため、できるだけ薄く成膜するのが好ましいが、ハンダ付けに際して、金錫ハンダ
４９中に拡散されて、該ハンダ４９中に金の含有量が高くなる結果、合金として、ＡｕＳ
ｎ_２、ＡｕＳｎ_４などが含有されると、これらは脆いため、接点の信頼性が低下し、ある
いは濡れ性に悪影響が出るため、接合強度が低下する。このため、必要以上に接合層２４
の厚みを大きくしないようにしている。 Next, as shown in FIG. 5D, the bonding layer 24 is formed by gold plating (ST6).
That is, as the bonding layer 24, gold (Au) is selected for bonding with the gold-tin solder 49. The film thickness is preferably about 1 (micron) μm to 3 μm. Since gold is expensive, it is preferable to form a film as thin as possible. However, when soldering, gold is diffused into the gold-tin solder 49 and the gold content in the solder 49 is increased.
When n ₂ , AuSn _4, or the like is contained, these are brittle, so that the reliability of the contact is lowered or the wettability is adversely affected, so that the bonding strength is lowered. For this reason, the bonding layer 24 is more than necessary.
The thickness is not increased.

次いで、純水により３分程度洗浄し（ＳＴ７）、熱風に９０度（摂氏）で３分程度さら
して表面を乾燥させ（ＳＴ８）、固相拡散を目的として２００度（摂氏）で３０分程度加
熱（アニール）する（ＳＴ９）。このとき、アニールが必要以上長時間となると、メッキ
面が結晶化してしまいハンダ濡れ性が悪化する。 Next, it is washed with pure water for about 3 minutes (ST7), exposed to hot air at 90 degrees (Celsius) for about 3 minutes to dry the surface (ST8), and for the purpose of solid phase diffusion at 200 degrees (Celsius) for about 30 minutes. Heat (anneal) (ST9). At this time, if annealing takes longer than necessary, the plated surface crystallizes and solder wettability deteriorates.

以上の工程は、図３に示すように、ベース基体層３１−１についても全く同様に行われ
る。すなわち、ベース基体層３１−１は、上述したリッド層３３−１と同じ材質で形成す
ることができ、このため、全く同一の工程を経て金属層を形成することができる。
また、枠付き振動片を形成するための素子層も、既に説明したように、水晶ウエハを用
いて、フッ酸溶液によるエッチングにより、図１で示すような外形を形成した後は、図４
および図５（ｄ）の右図に示すように、上述と同様の工程を経て金属層を形成することが
できる。
ここで、素子層３２−１が、リッド層３３−１と相違するのは、図２で説明したように
、該素子層３２−１は、これから形成される枠付き振動片３２が、ベース基体３１とリッ
ド３３の間に挟まれて接合されるため、素子層３２−１の表裏両面に金属層が形成される
必要があるという点だけであるから、素子層３２−１の詳しい形成工程の説明は省略する
。 The above steps are performed in exactly the same manner for the base substrate layer 31-1 as shown in FIG. That is, the base substrate layer 31-1 can be formed of the same material as the lid layer 33-1 described above, and therefore, a metal layer can be formed through exactly the same process.
In addition, as described above, the element layer for forming the vibrating piece with the frame is formed as shown in FIG. 4 after the outer shape as shown in FIG. 1 is formed by etching with a hydrofluoric acid solution using a quartz wafer.
And as shown to the right figure of FIG.5 (d), a metal layer can be formed through the process similar to the above-mentioned.
Here, the element layer 32-1 is different from the lid layer 33-1, as described in FIG. 2, the element layer 32-1 has a frame-shaped vibrating piece 32 formed from the base substrate. 31 and the lid 33 are sandwiched and bonded, and therefore only a metal layer needs to be formed on both the front and back surfaces of the element layer 32-1. Description is omitted.

（後工程）
続いて、図５（ｅ）に示すように、リング状としたハンダ材料である（ＡｎＳｎ）ハン
ダ４９を間にして、下にはベ−ス基体層３１−１、上にはリッド層３３−１が配置され、
ハンダの溶融温度まで加熱されることにより、各金属層２５の表面にハンダ４９が溶融し
て濡れ拡がることにより、ハンダ溶着される（ＳＴ１０）。
さらに、図５（ｆ）に示すように、キャスタレーション１６を交叉位置とする縦横の切
断線Ｃ１とＣ２に沿って切断する（ＳＴ１１）。
さらに、図２に示すように、外部からレーザ光Ｂを内部の振動片本体の３９の先端付近
の励振電極に照射し、質量削減方式による周波数調整を行う（ＳＴ１２）。次いで、個々
の製品に関して、必要な検査を行い、圧電デバイス３０が完成する。 (Post-process)
Subsequently, as shown in FIG. 5 (e), a ring-shaped solder material (AnSn) solder 49 is interposed between the base substrate layer 31-1 below and the lid layer 33- above. 1 is placed,
By heating to the melting temperature of the solder, the solder 49 is melted and spreads on the surface of each metal layer 25, and solder welding is performed (ST10).
Further, as shown in FIG. 5 (f), cutting is performed along vertical and horizontal cutting lines C1 and C2 with the castellation 16 as the crossing position (ST11).
Further, as shown in FIG. 2, the laser beam B is externally applied to the excitation electrode near the tip of 39 of the internal resonator element main body, and the frequency is adjusted by the mass reduction method (ST12). Next, necessary inspections are performed on individual products, and the piezoelectric device 30 is completed.

本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わ
せたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、ベース基体に電子部品を接合して、気密封止する全ての気密封止構
造に適用される。さらには、パッケージに被われるようにして、内部に圧電振動片を収容
するものであれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称にかかわらず、全ての圧電デバイス
とその製造方法に適用することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of each embodiment can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.
The present invention is also applicable to all hermetic sealing structures in which an electronic component is bonded to a base substrate and hermetically sealed. Furthermore, as long as it is covered with a package and accommodates a piezoelectric vibrating piece inside, it can be applied to all piezoelectric devices and manufacturing methods regardless of the names of piezoelectric vibrators, piezoelectric oscillators, etc. it can.

本発明の圧電デバイスの実施形態を示す概略平面図。The schematic plan view which shows embodiment of the piezoelectric device of this invention. 図１のＡ−Ａ線概略断面図。The AA line schematic sectional drawing of FIG. 図１の圧電デバイスの製造方法の実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows embodiment of the manufacturing method of the piezoelectric device of FIG. 図１の圧電デバイスの製造工程の一例を順次示す工程図。FIG. 2 is a process chart sequentially illustrating an example of a manufacturing process of the piezoelectric device of FIG. 1. 図１の圧電デバイスの製造工程の一例を順次示す工程図。FIG. 2 is a process chart sequentially illustrating an example of a manufacturing process of the piezoelectric device of FIG. 1. 従来の圧電デバイスの一例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional piezoelectric device.

符号の説明Explanation of symbols

３０・・・圧電デバイス、３１・・・ベース基体、３２・・・枠付き振動片、３３・・
・リッド、３４，３５・・・振動腕、３６・・・枠部、３７・・・パッケージ、３９・・
・振動片本体、３１−１・・・ベース基体層、３２−１・・・素子層、３３―１・・・リ
ッド層 30 ... Piezoelectric device, 31 ... Base substrate, 32 ... Vibrating piece with frame, 33 ...
-Lid, 34, 35 ... vibrating arm, 36 ... frame, 37 ... package, 39 ...
・ Vibration piece body, 31-1... Base substrate layer, 32-1... Element layer, 33-1.

Claims (8)

電子部品を一体に形成もしくは接合するための収容体の一部となるベース基体と、該ベ
ース基体に対して、気密に接合される蓋体であるリッドとの気密封止構造であって、
前記リッドが光を透過する材料で形成されており、該リッドの少なくとも封止部の金属
層として、
メッキを行うためのメッキ可能層と、
該メッキ可能層よりも表面側に形成した金による接合層と
が形成されており、
前記ベース基体に対して、ハンダにより接合される構成とした
ことを特徴とする気密封止構造。 An airtight sealing structure of a base base that is a part of a container for integrally forming or joining electronic components and a lid that is a lid that is airtightly joined to the base base,
The lid is formed of a material that transmits light, and as a metal layer of at least a sealing portion of the lid,
A plateable layer for plating;
And a bonding layer made of gold formed on the surface side of the plateable layer,
An airtight sealing structure characterized in that the base substrate is joined by solder. ベース基体と、該ベース基体に積層固定される枠付き振動片と、該枠付き振動片に積層
固定されるリッドとを含む圧電デバイスであって、
前記リッドが光を透過する材料で形成されており、該リッドの少なくとも封止部の金属
層として、
メッキを行うためのメッキ可能層と、
該メッキ可能層よりも表面側に形成した金による接合層と
が形成されており、
前記ベース基体に対して、ハンダにより接合される構成とした
ことを特徴とする圧電デバイス。 A piezoelectric device comprising a base substrate, a vibrating piece with a frame laminated and fixed to the base substrate, and a lid laminated and fixed to the vibrating piece with a frame,
The lid is formed of a material that transmits light, and as a metal layer of at least a sealing portion of the lid,
A plateable layer for plating;
And a bonding layer made of gold formed on the surface side of the plateable layer,
A piezoelectric device characterized in that the base device is bonded to the base substrate by solder. 前記リッド表面に予め下地層を形成し、前記メッキ可能層の上部には、ハンダ喰われを
防止するバリア層を有することを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。 3. The piezoelectric device according to claim 2, wherein a base layer is formed in advance on the lid surface, and a barrier layer for preventing solder erosion is provided on the upper part of the plateable layer. 前記メッキ可能層が、ＡｌＣｕ、ＡｌＴｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＮｉＣｒから選ばれるひと
つの金属、または該金属かＡｕであることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記
載の圧電デバイス。 4. The piezoelectric device according to claim 2, wherein the plateable layer is one metal selected from AlCu, AlTi, AlSiCu, and NiCr, or the metal or Au. 前記ベース基体と、前記枠付き振動片と、前記リッドが全て水晶であることを特徴とす
る請求項２ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。 5. The piezoelectric device according to claim 2, wherein the base substrate, the framed resonator element, and the lid are all made of quartz. 6. 前記ベース基体と、前記リッドがガラスであり、前記枠付き振動片が水晶であることを
特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。 5. The piezoelectric device according to claim 2, wherein the base substrate and the lid are made of glass, and the framed vibrating piece is made of quartz. 6. 前記枠付き振動片の封止部と、前記ベース基体の封止部にも前記金属層と同じ金属層が
形成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の圧電デバイス。 7. The piezoelectric device according to claim 2, wherein the same metal layer as the metal layer is formed on the sealing portion of the framed resonator element and the sealing portion of the base substrate. . 各層ともそれぞれ同じ個数の複数個の製品に相当する大きさとされている、ベース基体
を構成するベース基体層と、枠付きの圧電振動片を構成する素子層と、リッドを構成する
リッド層とを形成し、
これらベース基体層と、素子層と、リッド層の各封止部の金属層として、メッキを行う
ためのメッキ可能層と、該メッキ可能層より表面側に形成した金喰われ防止のためのバリ
ア層と、該バリア層よりも表面側に形成した金による接合層とを形成し、
前記ベース基体層と前記素子層と前記リッド層とを積層固定し、
前記積層固定後に、前記各製品の大きさに切断する
上記各工程を含む
ことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 Each layer has a size corresponding to a plurality of products of the same number, a base substrate layer constituting a base substrate, an element layer constituting a framed piezoelectric vibrating piece, and a lid layer constituting a lid. Forming,
As a metal layer of each sealing part of the base substrate layer, the element layer, and the lid layer, a plateable layer for performing plating, and a barrier for preventing gold erosion formed on the surface side of the plateable layer. Forming a layer and a bonding layer made of gold formed on the surface side of the barrier layer,
Laminating and fixing the base substrate layer, the element layer, and the lid layer;
A method for manufacturing a piezoelectric device comprising the steps of cutting the product into the size of each product after the lamination and fixing.

Images