JP2020167584A - Vibration element, vibrator and method of manufacturing vibration element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動素子、振動子及び振動素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a vibrating element, an oscillator, and a method for manufacturing the vibrating element.
近年、水晶振動子の小型化に伴い、水晶振動素子とそれを収容するケースの内面との間隙が狭くなっている。そのため、水晶振動素子とベース部との接合が不良である場合に、水晶振動素子がケース内面と接触しやすくなる。その結果、水晶振動素子の自由振動が阻害されて、水晶振動子の振動特性に影響が生じてしまう。このため、良好な接合性を有する水晶振動素子が求められている。 In recent years, with the miniaturization of crystal oscillators, the gap between the crystal vibrating element and the inner surface of the case accommodating it has become narrower. Therefore, when the connection between the crystal vibrating element and the base portion is poor, the crystal vibrating element easily comes into contact with the inner surface of the case. As a result, the free vibration of the crystal vibrating element is hindered, which affects the vibration characteristics of the crystal oscillator. Therefore, there is a demand for a crystal vibrating element having good bondability.
例えば、特許文献１には、導電性接着剤の濡れ広がりを抑えるために、振動領域と、該振動領域と連設一体化された被接続領域と、を備えた圧電基板であって、被接続領域の一面には、凹部、或いは貫通穴から成る接着剤収容部を形成したことを特徴とする圧電基板が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a piezoelectric substrate provided with a vibration region and a connected region that is integrally integrated with the vibration region in order to suppress the wet spread of the conductive adhesive. A piezoelectric substrate is disclosed, which comprises forming an adhesive accommodating portion formed of a recess or a through hole on one surface of the region.
また、例えば、特許文献２には、水晶振動素子の接合強度を高めるために、両主面の励振電極から引出電極の延出した外周部を導電性接着剤によって実装基板の水晶端子上に固着してなる水晶振動子において、引出電極の延出した水晶片の外周部に平面方向の凹凸を設けたことを特徴とする水晶振動子が開示されている。 Further, for example, in Patent Document 2, in order to increase the bonding strength of the crystal vibrating element, the outer peripheral portion of the extraction electrode extending from the excitation electrode on both main surfaces is fixed on the crystal terminal of the mounting substrate by a conductive adhesive. A crystal oscillator is disclosed, wherein the outer peripheral portion of the crystal piece extending from the extraction electrode is provided with irregularities in the plane direction.
しかしながら、特許文献１の圧電基板及び特許文献２の水晶振動子とも、水晶片自体に導電接着剤を浸入させるための凹凸を加工している。また、このような場合において、導電接着剤流れ込み量及び接合強度を調整するために、精密な加工、すなわちフォトリソ及びエッチングプロセスを実施する必要がある。よって、加工の工夫やコストが増大され、生産性が悪くなってしまう。 However, both the piezoelectric substrate of Patent Document 1 and the crystal oscillator of Patent Document 2 are processed with irregularities for allowing the conductive adhesive to penetrate into the crystal piece itself. Further, in such a case, it is necessary to carry out precision processing, that is, a photolithography and etching process in order to adjust the amount of conductive adhesive flowing in and the bonding strength. Therefore, the ingenuity of processing and the cost are increased, and the productivity is deteriorated.
本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、本発明の目的は、簡易な構成を用いて、良好な接合性を得ることができる振動素子、振動子及び振動素子の製造方法を提供することである。 The present invention has been invented in view of such circumstances, and an object of the present invention is a method for manufacturing a vibrating element, an oscillator, and a vibrating element capable of obtaining good bondability by using a simple configuration. Is to provide.
本発明の一側面に係る振動素子の製造方法は、振動片と、振動片を挟んで互いに対向して設けられた一対の励振電極と、一対の励振電極に電気的に接続された一対の接続電極と、を備える振動素子の製造方法であって、振動片における一対の接続電極が設けられる領域の少なくとも一部に第１金属層を形成することと、第１金属層の上を含み、少なくとも一対の励振電極及び一対の接続電極がそれぞれ設けられる振動片の領域に第２金属層を形成することと、第１金属層及び第２金属層が設けられている領域に対して加熱することと、を含み、第１金属層は、第２金属層よりも融点が低い材料からなり、加熱することは、第１金属層にヒロックを形成することを含む。 The method for manufacturing a vibrating element according to one aspect of the present invention is a method of manufacturing a vibrating element, a vibrating piece, a pair of excitation electrodes provided so as to face each other across the vibrating piece, and a pair of connections electrically connected to the pair of excitation electrodes. A method for manufacturing a vibrating element including an electrode, wherein a first metal layer is formed in at least a part of a region of a vibrating piece in which a pair of connecting electrodes is provided, and at least the top of the first metal layer is included. Forming a second metal layer in the region of the vibrating piece in which the pair of excitation electrodes and the pair of connection electrodes are provided, and heating the region in which the first metal layer and the second metal layer are provided. The first metal layer is made of a material having a lower melting point than the second metal layer, and heating includes forming a hillock in the first metal layer.
本発明によれば、簡易な構成を用いて、良好な接合性を得ることができる振動素子、振動子及び振動素子の製造方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibrating element, an oscillator, and a method for manufacturing a vibrating element capable of obtaining good bondability by using a simple configuration.
以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
［実施形態］
＜水晶振動子１＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態に係る水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ｕｎｉｔ）１を説明する。ここで、図１は、水晶振動子１の分解斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図２において、水晶振動素子１０の各種電極の図示は省略されている。
An embodiment of the present invention will be described below. In the description of the drawings below, the same or similar components are represented by the same or similar reference numerals. The drawings are examples, and the dimensions and shapes of the respective parts are schematic, and the technical scope of the present invention should not be limited to the embodiment.
[Embodiment]
<Crystal oscillator 1>
First, the crystal oscillator (Quartz Crystal Resonator Unit) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 1 is an exploded perspective view of the crystal oscillator 1, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. In FIG. 2, various electrodes of the crystal vibration element 10 are not shown.
本実施形態に係る水晶振動子１は、圧電振動子の一例である。この水晶振動子１は、水晶振動素子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）１０と、蓋部２０と、ベース部３０とを備える。ここで、水晶振動素子１０は圧電振動素子の一例である。蓋部２０及びベース部３０は封止容器を構成する。また、水晶振動子１は、導電性保持部材３６ａ，３６ｂと、封止枠３７と、接合部材４０とをさらに備える。 The crystal unit 1 according to the present embodiment is an example of a piezoelectric vibrator. The crystal oscillator 1 includes a crystal vibrating element (Quartz Crystal Resonator) 10, a lid portion 20, and a base portion 30. Here, the crystal vibrating element 10 is an example of a piezoelectric vibrating element. The lid portion 20 and the base portion 30 form a sealing container. Further, the crystal oscillator 1 further includes conductive holding members 36a and 36b, a sealing frame 37, and a joining member 40.
水晶振動素子１０は導電性保持部材３６ａ，３６ｂを介してベース部３０に搭載されている。また、蓋部２０は、封止枠３７及び接合部材４０を介して水晶振動素子１０を覆うようにベース部３０と接合されている。こうして、水晶振動素子１０が、蓋部２０及びベース部３０によって構成される封止容器の内部空間２６に収容して封止される。 The crystal vibrating element 10 is mounted on the base portion 30 via the conductive holding members 36a and 36b. Further, the lid portion 20 is joined to the base portion 30 so as to cover the crystal vibrating element 10 via the sealing frame 37 and the joining member 40. In this way, the crystal vibrating element 10 is housed and sealed in the internal space 26 of the sealing container composed of the lid portion 20 and the base portion 30.
水晶振動素子１０は、板状をなしている。また、水晶振動素子１０は、水晶片１１と、この水晶片１１に形成されている一対の励振電極１４ａ，１４ｂ、接続電極１６ａ，１６ｂ及び引出電極１５ａ，１５ｂとを備える。 The crystal vibrating element 10 has a plate shape. Further, the crystal vibrating element 10 includes a crystal piece 11, a pair of excitation electrodes 14a and 14b formed on the crystal piece 11, connection electrodes 16a and 16b, and extraction electrodes 15a and 15b.
水晶片１１は、振動片の一例であり、例えば、ＡＴカットの水晶片であり、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面と平行な面（以下、「ＸＺ´面」とする。他の軸によって特定される面についても同様である。）を主面として人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ）から切り出されたものである。ＡＴカットの水晶片１１を採用する水晶振動素子１０は、厚みすべり振動モードを主要振動とする。また、本実施形態に係る水晶片１１では、厚み方向がＹ´軸方向と平行する。このＹ´軸方向に沿って水晶片１１を平面視すると、水晶片１１のＸＺ´面の形状は矩形状をなしており、長辺がＸ軸方向と平行し、短辺がＺ´軸方向に平行する。なお、本実施形態では、圧電基板の材料を水晶のような単結晶構成を有する圧電体として説明したが、圧電基板の材料はセラミックス等の多結晶構成を有する圧電体であってもよい。 The crystal piece 11 is an example of a vibrating piece, for example, an AT-cut crystal piece, and of the X-axis, Y-axis, and Z-axis which are crystal axes of the crystal, the Y-axis and the Z-axis are arranged around the X-axis. When the axes rotated from the Y axis to the Z axis by 35 degrees 15 minutes ± 1 minute 30 seconds are the Y'axis and the Z'axis, respectively, the plane parallel to the plane specified by the X and Z'axis ( Hereinafter, it will be referred to as an “XZ'plane”; the same applies to a plane specified by another axis), which is cut out from an artificial crystal (Synthetic Quartz Crystal) as a main plane. The crystal vibrating element 10 that employs the AT-cut crystal piece 11 has a thickness slip vibration mode as the main vibration. Further, in the crystal piece 11 according to the present embodiment, the thickness direction is parallel to the Y'axis direction. When the crystal piece 11 is viewed in a plane along the Y'axis direction, the shape of the XZ'plane of the crystal piece 11 is rectangular, the long side is parallel to the X axis direction, and the short side is the Z'axis direction. Parallel to. In the present embodiment, the material of the piezoelectric substrate has been described as a piezoelectric material having a single crystal structure such as quartz, but the material of the piezoelectric substrate may be a piezoelectric material having a polycrystalline structure such as ceramics.
なお、以下の説明では、ＡＴカットのＸＹ´Ｚ´軸方向を基準として水晶振動子１の各構成を説明する。また、特別な説明がない場合において、「平面視する」は、水晶振動子１（各構成）の厚み方向（Ｙ´軸方向）に沿ってこれらの構成を平面視することを意味する。二つ以上の軸方向に沿ってこれらの構成を平面視する場合は、方向を区別するために、「ＸＺ´面において」、「ＸＹ´面において」、「Ｙ´Ｚ´面において」と記載する。また、水晶振動素子１０、蓋部２０及びベース部３０が組み立てられて水晶振動子１を構成する状態を「組立状態」とすることがある。 In the following description, each configuration of the crystal oscillator 1 will be described with reference to the AT-cut XY'Z'axial direction. Further, unless otherwise specified, "viewing in a plane" means that these configurations are viewed in a plane along the thickness direction (Y'axis direction) of the crystal oscillator 1 (each configuration). When these configurations are viewed in a plane along two or more axial directions, they are described as "in the XZ'plane", "in the XY'plane", and "in the Y'Z' plane" to distinguish the directions. To do. Further, a state in which the crystal vibrating element 10, the lid portion 20, and the base portion 30 are assembled to form the crystal oscillator 1 may be referred to as an “assembled state”.
また、水晶片１１は、板状部材である。この水晶片１１は、厚み方向の両側に、互いに対向するＸＺ´面である第１主面１２a及び第２主面１２ｂと、第１主面１２a又は第２主面１２ｂに対して垂直に形成されている側面１２ｃとを有する。 Further, the crystal piece 11 is a plate-shaped member. The crystal pieces 11 are formed perpendicular to the first main surface 12a and the second main surface 12b, which are XZ'planes facing each other, and the first main surface 12a or the second main surface 12b on both sides in the thickness direction. It has a side surface 12c which is formed.
一対の励振電極１４ａ，１４ｂは、電圧が印加されることで水晶片１１を厚みすべり振動をさせるための電極であり、それぞれの励振電極１４ａ，１４ｂは互いに同じ構成をなしている。また、励振電極１４ａ，１４ｂは、水晶片１１を挟んで互いに対向するように第１主面１２a及び第２主面１２ｂに設けられている。言い換えれば、励振電極１４ａ，１４ｂは、平面視する場合において、実質的に全体が略重なり合うように配置されている。なお、一対の励振電極１４ａ，１４ｂを区別しない場合では、「励振電極１４」とする。 The pair of excitation electrodes 14a and 14b are electrodes for causing the crystal piece 11 to slide and vibrate in thickness when a voltage is applied, and the excitation electrodes 14a and 14b have the same configuration as each other. Further, the excitation electrodes 14a and 14b are provided on the first main surface 12a and the second main surface 12b so as to face each other with the crystal piece 11 interposed therebetween. In other words, the excitation electrodes 14a and 14b are arranged so that they substantially overlap with each other in a plan view. When the pair of excitation electrodes 14a and 14b are not distinguished, it is referred to as “excitation electrode 14”.
接続電極１６ａ，１６ｂは、水晶振動素子１０をベース部３０の接続電極３３ａ，３３ｂに電気的に接続するための端子である。また、接続電極１６ａ及び接続電極１６ｂは、水晶片１１の第２主面１２ｂのＸ軸負方向側の短辺に沿って配列されている。こうして、水晶振動素子１０では、水晶片１１の接続電極１６ａ，１６ｂが設けられている短辺端が固定端となり、その他の端が自由端となっている。すなわち、水晶振動素子１０（水晶片１１）は、片持構成を有する。なお、以下の説明では、接続電極１６ａ，１６ｂを区別しない場合では、「接続電極１６」とする。 The connection electrodes 16a and 16b are terminals for electrically connecting the crystal vibration element 10 to the connection electrodes 33a and 33b of the base portion 30. Further, the connection electrodes 16a and 16b are arranged along the short side of the second main surface 12b of the crystal piece 11 on the negative direction side of the X axis. In this way, in the crystal vibrating element 10, the short side end provided with the connection electrodes 16a and 16b of the crystal piece 11 is a fixed end, and the other end is a free end. That is, the crystal vibrating element 10 (crystal piece 11) has a cantilever structure. In the following description, when the connection electrodes 16a and 16b are not distinguished, the connection electrode 16 is used.
引出電極１５ａは、励振電極１４ａを接続電極１６ａに電気的に接続するための電極であり、引出電極１５ｂは、励振電極１４ｂを接続電極１６ｂに電気的に接続するための電極である。具体的には、引出電極１５ａは、第１主面１２ａにある励振電極１４ａと第２主面１２ｂにある接続電極１６ａとを連結するように形成され、引出電極１５ｂは、第２主面１２ｂにある励振電極１４ｂ及び接続電極１６ｂを連結するように形成されている。なお、引出電極１５ａ，１５ｂを区別しない場合では、「引出電極１５」とする。 The extraction electrode 15a is an electrode for electrically connecting the excitation electrode 14a to the connection electrode 16a, and the extraction electrode 15b is an electrode for electrically connecting the excitation electrode 14b to the connection electrode 16b. Specifically, the extraction electrode 15a is formed so as to connect the excitation electrode 14a on the first main surface 12a and the connection electrode 16a on the second main surface 12b, and the extraction electrode 15b is formed on the second main surface 12b. It is formed so as to connect the excitation electrode 14b and the connection electrode 16b in the above. When the extraction electrodes 15a and 15b are not distinguished, the extraction electrode 15 is used.
また、励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６とも、複数層を有する金属膜である。励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６の詳細について、後述する。 Further, the excitation electrode 14, the extraction electrode 15, and the connection electrode 16 are all metal films having a plurality of layers. Details of the excitation electrode 14, the extraction electrode 15, and the connection electrode 16 will be described later.
蓋部２０は、ベース部３０と接合する側に開口が形成されている箱状をなしており、平面視形状が水晶振動素子１０の平面視形状よりも大きく形成されている矩形状である。この蓋部２０は、天面部２１と、この天面部２１の外縁から突起するように形成されている側壁部２２とを有する。また、蓋部２０は、天面部２１、側壁部２２の内側の面によって構成される凹状の内面２４を有する。この内面２４におけるＸＹ´Ｚ´軸方向の各寸法は、水晶振動素子１０に比べて、大きく形成されている。 The lid portion 20 has a box shape in which an opening is formed on the side to be joined to the base portion 30, and has a rectangular shape in which the plan view shape is larger than the plan view shape of the crystal vibration element 10. The lid portion 20 has a top surface portion 21 and a side wall portion 22 formed so as to project from the outer edge of the top surface portion 21. Further, the lid portion 20 has a concave inner surface 24 composed of a top surface portion 21 and an inner surface of the side wall portion 22. Each dimension of the inner surface 24 in the XY'Z'axial direction is formed larger than that of the crystal vibrating element 10.
ここで、蓋部２０の材質は特に限定されるものではないが、例えば金属等の導電材料で構成される。これによれば、蓋部２０を接地電位に電気的に接続させることによりシールド機能を付加することができる。また、蓋部２０は、γ線よりも波長が大きい任意の波長帯の照射光を遮断する材料によって構成されてもよい。さらに、蓋部２０は、絶縁材料又は導電材料・絶縁材料の複合構造であってもよい。 Here, the material of the lid portion 20 is not particularly limited, but is made of a conductive material such as metal. According to this, the shield function can be added by electrically connecting the lid portion 20 to the ground potential. Further, the lid portion 20 may be made of a material that blocks irradiation light in an arbitrary wavelength band having a wavelength larger than that of γ-rays. Further, the lid portion 20 may have an insulating material or a composite structure of a conductive material and an insulating material.
ベース部３０は、平板な板状をなしており、平面視形状が蓋部２０の平面視形状よりも大きく形成されている矩形状である。また、ベース部３０は、水晶振動素子１０を励振可能に支持するものであり、基体３１と、この基体３１に設けられている複数の電極とを有する。複数の電極は、接続電極３３ａ，３３ｂ、ビア電極３４ａ，３４ｂ及び外部電極３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを含む。 The base portion 30 has a flat plate shape, and has a rectangular shape in which the plan view shape is larger than the plan view shape of the lid portion 20. Further, the base portion 30 supports the crystal vibrating element 10 in an excitable manner, and has a base 31 and a plurality of electrodes provided on the base 31. The plurality of electrodes include connection electrodes 33a, 33b, via electrodes 34a, 34b, and external electrodes 35a, 35b, 35c, 35d.
基体３１は、絶縁性セラミック、例えばアルミナである複数のシートを積層して焼結した焼結体である。あるいは、基体３１は、ガラス材料、水晶材料又はガラスエポキシ樹脂等で形成してもよい。ガラス材料は、例えば、ケイ酸塩ガラス、又はケイ酸塩以外を主成分とする材料であって、昇温によりガラス転移現象を有する材料である。水晶材料は、例えばＡＴカット水晶である。ここで、基体３１は、耐熱性材料から構成されることが好ましい。さらに、基体３１は、単層であっても複数層であってもよく、複数層である場合、最表層に形成された絶縁層を含む。 The substrate 31 is a sintered body obtained by laminating and sintering a plurality of sheets of insulating ceramic, for example, alumina. Alternatively, the substrate 31 may be formed of a glass material, a quartz material, a glass epoxy resin, or the like. The glass material is, for example, silicate glass or a material containing a main component other than silicate and having a glass transition phenomenon due to a temperature rise. The crystal material is, for example, AT-cut quartz. Here, the substrate 31 is preferably made of a heat-resistant material. Further, the substrate 31 may be a single layer or a plurality of layers, and in the case of a plurality of layers, the substrate 31 includes an insulating layer formed on the outermost layer.
また、基体３１は、互いに対向するＸＺ´面である第１主面３２ａと、第２主面３２ｂと、基体３１のＸ軸負方向側の短辺付近にかつこの基体３１をＹ´軸方向に貫通する２つのビアホール３２ｃとを有する。組立状態において、第１主面３２ａは、蓋部２０の内面２４に向かって、この内面２４とともに水晶振動素子１０を収容する内部空間２６を構成する。第２主面３２ｂは、図示しない水晶振動子１が実装される実装基板に向かうように構成されている。 Further, the base 31 is located near the first main surface 32a and the second main surface 32b, which are XZ'planes facing each other, and the short side of the base 31 on the negative side of the X axis, and the base 31 is placed in the Y'axis direction. It has two via holes 32c penetrating into. In the assembled state, the first main surface 32a constitutes an internal space 26 for accommodating the crystal vibrating element 10 together with the inner surface 24 toward the inner surface 24 of the lid portion 20. The second main surface 32b is configured to face a mounting substrate on which a crystal oscillator 1 (not shown) is mounted.
第１主面３２ａのＸ軸負方向側の短辺付近には、接続電極３３ａ，３３ｂが設けられている。第２主面３２ｂの４つの角部には、外部電極３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが設けられている。２つのビアホール３２ｃには、ビア電極３４ａ，３４ｂが形成されている。また、外部電極３５ａは、ビア電極３４ａによって接続電極３３ａと電気的に接続され、外部電極３５ｂは、ビア電極３４ｂによって接続電極３３ｂと電気的に接続されている。このような電気的接続が図れるように、外部電極３５ａ，３５ｂは接続電極３３ａ，３３ｂに対してＹ´方向の対向位置に設けられている。 Connection electrodes 33a and 33b are provided near the short side of the first main surface 32a on the negative direction side of the X axis. External electrodes 35a, 35b, 35c, and 35d are provided at the four corners of the second main surface 32b. Via electrodes 34a and 34b are formed in the two via holes 32c. Further, the external electrode 35a is electrically connected to the connection electrode 33a by the via electrode 34a, and the external electrode 35b is electrically connected to the connection electrode 33b by the via electrode 34b. The external electrodes 35a and 35b are provided at positions facing the connection electrodes 33a and 33b in the Y'direction so that such an electrical connection can be achieved.
ここで、接続電極３３ａ，３３ｂ及び外部電極３５ａ乃至３５ｄは、いずれも金属膜であり、例えば下層から上層にかけてモリブデン（Ｍｏ）層、ニッケル（Ｎｉ）層及び金（Ａｕ）層が積層された構成されている。ビア電極３４ａ，３４ｂは、例えばビアホール３２ｃにモリブデン等の金属材料を充填して形成されている。 Here, the connection electrodes 33a and 33b and the external electrodes 35a to 35d are all metal films, and for example, a molybdenum (Mo) layer, a nickel (Ni) layer, and a gold (Au) layer are laminated from the lower layer to the upper layer. Has been done. The via electrodes 34a and 34b are formed by filling, for example, the via holes 32c with a metal material such as molybdenum.
また、接続電極３３ａは、水晶振動素子１０の接続電極１６ａと電気的に接続するための端子であり、接続電極３３ｂは、水晶振動素子１０の接続電極１６ｂと電気的に接続するための端子である。また、外部電極３５ａ乃至３５ｄは、図示しない実装基板と電気的に接続するための端子である。本実施形態では、外部電極３５ａ，３５ｂは、水晶振動素子１０の入出力信号が供給される入出力電極であり、外部電極３５ｃ，３５ｄは、水晶振動素子１０の入出力信号が供給されない電極である。また、外部電極３５ｃ，３５ｄには、図示しない実装基板上の他の電子素子の入出力信号も供給されない。あるいは、外部電極３５ｃ，３５ｄの少なくとも何れか一方は、接地電位が供給される接地用電極であってもよい。接地用電極である外部電極に蓋部２０を接続することによって、蓋部２０のシールド効果向上を図ることができる。 Further, the connection electrode 33a is a terminal for electrically connecting to the connection electrode 16a of the crystal vibration element 10, and the connection electrode 33b is a terminal for electrically connecting to the connection electrode 16b of the crystal vibration element 10. is there. Further, the external electrodes 35a to 35d are terminals for electrically connecting to a mounting board (not shown). In the present embodiment, the external electrodes 35a and 35b are input / output electrodes to which the input / output signals of the crystal vibration element 10 are supplied, and the external electrodes 35c and 35d are electrodes to which the input / output signals of the crystal vibration element 10 are not supplied. is there. Further, input / output signals of other electronic elements on the mounting substrate (not shown) are not supplied to the external electrodes 35c and 35d. Alternatively, at least one of the external electrodes 35c and 35d may be a grounding electrode to which a grounding potential is supplied. By connecting the lid portion 20 to the external electrode which is the grounding electrode, the shielding effect of the lid portion 20 can be improved.
導電性保持部材３６ａは、水晶振動素子１０の接続電極１６ａをベース部３０の接続電極３３ａに電極に電気的に接続する。同様に、導電性保持部材３６ｂは、水晶振動素子１０の接続電極１６ｂをベース部３０の接続電極３３ｂに電極に電気的に接続する。また、導電性保持部材３６ａ，３６ｂは、例えば導電性接着剤が熱硬化して形成されたものである。本実施形態では、導電性保持部材３６によって、水晶振動素子１０は、ベース部３０の第１主面３２ａに励振可能に支持されている。なお、導電性保持部材３６ａ，３６ｂを、区別しない場合では、「導電性保持部材３６」とする。 The conductive holding member 36a electrically connects the connection electrode 16a of the crystal vibration element 10 to the connection electrode 33a of the base portion 30. Similarly, the conductive holding member 36b electrically connects the connection electrode 16b of the crystal vibration element 10 to the connection electrode 33b of the base portion 30. Further, the conductive holding members 36a and 36b are formed by, for example, thermosetting a conductive adhesive. In the present embodiment, the crystal vibrating element 10 is oscillatedly supported by the first main surface 32a of the base portion 30 by the conductive holding member 36. When the conductive holding members 36a and 36b are not distinguished, they are referred to as "conductive holding members 36".
封止枠３７は、接合部材４０とともに蓋部２０とベース部３０とを接合する。また、封止枠３７は、第１主面３２ａに形成され、平面視する場合において、接続電極３３ａ，３３ｂを囲むように接続電極３３ａ，３３ｂの外側に形成されている矩形の枠状をなしている。この封止枠３７は、導電性を有する金属膜等の材料、例えばモリブデン（Ｍｏ）層又はモリブデン（Ｍｏ）層、ニッケル（Ｎｉ）層及び金（Ａｕ）層の積層によって構成されている。 The sealing frame 37 joins the lid portion 20 and the base portion 30 together with the joining member 40. Further, the sealing frame 37 has a rectangular frame shape formed on the first main surface 32a and formed on the outside of the connecting electrodes 33a and 33b so as to surround the connecting electrodes 33a and 33b in a plan view. ing. The sealing frame 37 is composed of a laminated material such as a conductive metal film, for example, a molybdenum (Mo) layer or a molybdenum (Mo) layer, a nickel (Ni) layer, and a gold (Au) layer.
接合部材４０は、封止枠３７とともに蓋部２０とベース部３０とを接合する。また、接合部材４０は、封止枠３７上に設けられている。この接合部材４０は、例えばろう部材であり、金（Ａｕ）‐錫（Ｓｎ）共晶合金等によって構成されている。こうして、蓋部２０とベース部３０とを金属接合とする。金属接合によれば、蓋部２０とベース部３０との封止性を向上させることができる。なお、接合部材４０は、導電材料に限らず、例えば低融点ガラス等のガラス接着材料又は樹脂接着剤等の絶縁性材料であってもよい。これによれば、金属に比べて酸化の影響が小さく、また加熱温度を抑えることができ、製造工程の簡易化を図ることができる。 The joining member 40 joins the lid portion 20 and the base portion 30 together with the sealing frame 37. Further, the joining member 40 is provided on the sealing frame 37. The joining member 40 is, for example, a brazing member, and is made of a gold (Au) -tin (Sn) eutectic alloy or the like. In this way, the lid portion 20 and the base portion 30 are metal-joined. According to the metal joining, the sealing property between the lid portion 20 and the base portion 30 can be improved. The joining member 40 is not limited to the conductive material, and may be, for example, a glass adhesive material such as low melting point glass or an insulating material such as a resin adhesive. According to this, the influence of oxidation is smaller than that of metal, the heating temperature can be suppressed, and the manufacturing process can be simplified.
本実施形態に係る水晶振動子１においては、ベース部３０の外部電極３５ａ，３５ｂを介して、水晶振動素子１０の一対の励振電極１４ａ，１４ｂの間に交番電界を印加することにより、厚みすべり振動モード等の所定の振動モードによって水晶片１１が振動し、該振動に伴う共振特性が得られる。 In the crystal oscillator 1 according to the present embodiment, the thickness slides by applying an alternating electric field between the pair of excitation electrodes 14a and 14b of the crystal vibrating element 10 via the external electrodes 35a and 35b of the base portion 30. The crystal piece 11 vibrates in a predetermined vibration mode such as a vibration mode, and resonance characteristics associated with the vibration can be obtained.
＜励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６の詳細＞
続いて、図１、図２及び図５を参照しつつ、本実施形態に係る励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６の詳細について説明する。図５は、本実施形態に係るヒロック１３０の形状を説明するための図である。ここで、引出電極１５ａは、励振電極１４と同じ材料を有する。また、引出電極１５ｂは、励振電極１４側の一部が励振電極１４の同じ材料を有し、接続電極１６側の他の一部が接続電極１６の同じ材料を有する。以下では、励振電極１４及び接続電極１６の材料を中心に説明し、引出電極１５の材料の説明を省略する。
<Details of Excitation Electrode 14, Extraction Electrode 15 and Connection Electrode 16>
Subsequently, the details of the excitation electrode 14, the extraction electrode 15, and the connection electrode 16 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5. FIG. 5 is a diagram for explaining the shape of the hillok 130 according to the present embodiment. Here, the extraction electrode 15a has the same material as the excitation electrode 14. Further, in the extraction electrode 15b, a part on the excitation electrode 14 side has the same material as the excitation electrode 14, and another part on the connection electrode 16 side has the same material as the connection electrode 16. In the following, the materials of the excitation electrode 14 and the connection electrode 16 will be mainly described, and the description of the material of the extraction electrode 15 will be omitted.
励振電極１４は、二種類の金属によって構成された複数層を有する金属膜である。具体的には、図２に示すように、励振電極１４は、第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂのそれぞれに設けられている下地層１００と、この下地層１００の上に設けられている第２金属層１２０とを有する。ここで、下地層１００は、例えば、Ｔｉ層又はＣｒ層である。第２金属層１２０は、主電極層を構成し、例えば、Ａｕ層である。また、励振電極１４の構成する下地層１００及び第２金属層１２０とも、第１主面１２ａまた第２主面１２ｂに沿って形成された平面膜である。 The excitation electrode 14 is a metal film having a plurality of layers composed of two types of metals. Specifically, as shown in FIG. 2, the excitation electrode 14 is provided on the base layer 100 provided on each of the first main surface 12a and the second main surface 12b, and on the base layer 100. It has a second metal layer 120 and the like. Here, the base layer 100 is, for example, a Ti layer or a Cr layer. The second metal layer 120 constitutes a main electrode layer, for example, an Au layer. Further, both the base layer 100 and the second metal layer 120 formed by the excitation electrode 14 are planar films formed along the first main surface 12a and the second main surface 12b.
接続電極１６は、三種類の金属によって構成された複数層を有する金属膜である。具体的には、図２に示すように、接続電極１６は、第１主面１２ａ及び第２主面１２ｂのそれぞれに設けられている下地層１００と、下地層１００の上に設けられている第１金属層１１０と、第１金属層１１０に設けられている第２金属層１２０とを有する。接続電極１６の下地層１００と励振電極１４の下地層１００とは同じ構成であるため、説明を省略する。 The connection electrode 16 is a metal film having a plurality of layers composed of three types of metals. Specifically, as shown in FIG. 2, the connection electrode 16 is provided on the base layer 100 provided on each of the first main surface 12a and the second main surface 12b, and on the base layer 100. It has a first metal layer 110 and a second metal layer 120 provided on the first metal layer 110. Since the base layer 100 of the connection electrode 16 and the base layer 100 of the excitation electrode 14 have the same configuration, the description thereof will be omitted.
接続電極１６の第１金属層１１０は、第２金属層１２０よりも融点が低い材料からなる。本実施形態に係る第１金属層１１０は、例えば、Ａｕ層である第２金属層１２０に対して、融点が低いＡｌからなるＡｌ層である。この第１金属層１１０に、図５に示すように、第２主面１２ｂから離れる方向に向かって突起している複数のヒロック１３０が形成されている。 The first metal layer 110 of the connection electrode 16 is made of a material having a melting point lower than that of the second metal layer 120. The first metal layer 110 according to the present embodiment is, for example, an Al layer made of Al having a lower melting point than the second metal layer 120 which is an Au layer. As shown in FIG. 5, a plurality of hillocks 130 are formed on the first metal layer 110 so as to project in a direction away from the second main surface 12b.
ここで、ヒロック１３０の特徴を簡単に説明する。ヒロック１３０は、第１金属層１１０の表面に発生する半球状の突起物である。言い換えれば、ヒロック１３０は、加熱により、第１金属層１１０のＡｌ層の原子が圧縮応力によって結晶粒界の間から表面に押し出される現象である。このようなヒロック１３０の発生は、第１金属層１１０の厚みとの依存性がある。第１金属層１１０の厚みが薄くなると、圧縮応力緩和に必要な転位エネルギが大きくなり、ヒロック１３０は発生しにくくなる。このため、ヒロック１３０の発生を確保するために、第１金属層の厚みは、５００ｎｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。 Here, the features of the Khilok 130 will be briefly described. The hillock 130 is a hemispherical protrusion generated on the surface of the first metal layer 110. In other words, hillock 130 is a phenomenon in which the atoms of the Al layer of the first metal layer 110 are pushed out from between the crystal grain boundaries to the surface by compressive stress. The generation of such hillock 130 depends on the thickness of the first metal layer 110. When the thickness of the first metal layer 110 is reduced, the dislocation energy required for compressive stress relaxation is increased, and the hillock 130 is less likely to be generated. Therefore, in order to ensure the generation of hillock 130, the thickness of the first metal layer is preferably 500 nm or more and 5 μm or less.
接続電極１６の第２金属層１２０は、励振電極１４の第２金属層１２０と同じ材料を有するが、異なる表面形状を有する。この接続電極１６の第２金属層１２０は、接続電極１６の第１金属層１１０のヒロック１３０の発生によって、表面に凹凸部１４０が形成されている。この凹凸部１４０は、接続電極１６と導電性保持部材３６ａ，３６ｂとを接合する部分となる。また、凹凸部１４０によって、接続電極１６の表面積、すなわち、導電性保持部材３６ａ，３６ｂとの接触面積が大きくなっている。このため、凹凸部１４０によるアンカー効果を介して、接続電極１６と導電性保持部材３６ａ，３６ｂとの密着性が向上され、両者間の接合強度や、水晶振動素子１０が導電性保持部材３６ａ，３６ｂを保持する保持力が増大される。 The second metal layer 120 of the connection electrode 16 has the same material as the second metal layer 120 of the excitation electrode 14, but has a different surface shape. The second metal layer 120 of the connection electrode 16 has an uneven portion 140 formed on the surface due to the generation of the hillock 130 of the first metal layer 110 of the connection electrode 16. The uneven portion 140 is a portion for joining the connection electrode 16 and the conductive holding members 36a and 36b. Further, the uneven portion 140 increases the surface area of the connecting electrode 16, that is, the contact area with the conductive holding members 36a and 36b. Therefore, the adhesion between the connection electrode 16 and the conductive holding members 36a and 36b is improved through the anchor effect of the uneven portion 140, and the bonding strength between the two and the crystal vibrating element 10 are the conductive holding member 36a, The holding force for holding the 36b is increased.
＜水晶振動素子１０の製造工程＞
次に、図３乃至図６を参照しつつ、水晶振動素子１０の製造工程の一例について説明する。ここで、図３は本実施形態に係る水晶振動素子１０の製造方法を説明するためのフローチャート図である。図４Ａ乃至図４Ｅは、水晶振動素子１０の製造工程の一例を説明する図であり、図４Ａは、図３のステップＳ１１を説明する図であり、図４Ｂは、図３のステップＳ１２を説明する図であり、図４Ｃは、図３のステップＳ１３を説明する図であり、図４Ｄは、図３のステップＳ１４を説明する図であり、図４Ｅは、図３のステップＳ１５を説明する図である。また、図６は、本実施形態に係る昇温速度とヒロック１３０の数との関係を説明するための図である。
<Manufacturing process of crystal vibrating element 10>
Next, an example of the manufacturing process of the crystal vibrating element 10 will be described with reference to FIGS. 3 to 6. Here, FIG. 3 is a flowchart for explaining a method of manufacturing the crystal vibrating element 10 according to the present embodiment. 4A to 4E are diagrams for explaining an example of the manufacturing process of the crystal vibrating element 10, FIG. 4A is a diagram for explaining step S11 of FIG. 3, and FIG. 4B is a diagram for explaining step S12 of FIG. 4C is a diagram for explaining step S13 of FIG. 3, FIG. 4D is a diagram for explaining step S14 of FIG. 3, and FIG. 4E is a diagram for explaining step S15 of FIG. Is. Further, FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the heating rate and the number of hilloks 130 according to the present embodiment.
まず、水晶片１１を準備する（Ｓ１０）。
具体的には、水晶ウエハをウェットエッチング又はドライエッチングして、平板状の水晶片１１を形成する。
First, the crystal piece 11 is prepared (S10).
Specifically, the crystal wafer is wet-etched or dry-etched to form a flat crystal piece 11.
次に、水晶片１１の第１主面１２a及び第２主面１２ｂのそれぞれに下地層１００を形成する（Ｓ１１）。
本実施形態では、下地層１００は、励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６（図１参照）を構成する複数層を有する金属膜の下地層である。具体的には、図４Ａに示すように、ステップＳ１０において準備された平板状の水晶片１１に対して、第１主面１２a及び第２主面１２ｂのそれぞれに、スパッタ工法によって、Ｔｉ層又はＣｒ層である下地層１００を全面に形成する。
Next, the base layer 100 is formed on each of the first main surface 12a and the second main surface 12b of the crystal piece 11 (S11).
In the present embodiment, the base layer 100 is a base layer of a metal film having a plurality of layers constituting the excitation electrode 14, the extraction electrode 15, and the connection electrode 16 (see FIG. 1). Specifically, as shown in FIG. 4A, the flat quartz piece 11 prepared in step S10 is subjected to a Ti layer or a Ti layer on each of the first main surface 12a and the second main surface 12b by a sputtering method. The base layer 100, which is a Cr layer, is formed on the entire surface.
また、下地層１００の厚みは特に限定されていないが、後述する第１金属層と水晶片との密着性を確保するために、下地層１００は、数ｎｍの厚みを有することが好ましい。なお、以下の説明では、水晶片１１の第１主面１２ａに形成された下地層１００を「第１主面１２ａの下地層１００」とし、第２主面１２ｂに形成された下地層１００を「第２主面１２ｂの下地層１００」とする。 The thickness of the base layer 100 is not particularly limited, but the base layer 100 preferably has a thickness of several nm in order to ensure the adhesion between the first metal layer and the crystal piece, which will be described later. In the following description, the base layer 100 formed on the first main surface 12a of the crystal piece 11 is referred to as the "base layer 100 on the first main surface 12a", and the base layer 100 formed on the second main surface 12b is used. It is referred to as "the base layer 100 of the second main surface 12b".
続いて、水晶片１１の第２主面１２ｂの下地層１００の上の一部領域に、第１金属層１１０を形成する（Ｓ１２）。
具体的には、ステップＳ１１において下地層１００が形成されてた水晶片１１に対して、水晶片１１における一対の接続電極１６が形成される領域以外の領域をメタルマスクで挟む。そして、図４Ｂに示すように、メタルマスクにカバーされていない第２主面１２ｂの下地層１００の上に、Ａｌ層である第１金属層１１０を形成する。この第１金属層の厚みは、５００ｎｍ以上５μｍ以下である。
Subsequently, the first metal layer 110 is formed in a part of the region above the base layer 100 of the second main surface 12b of the crystal piece 11 (S12).
Specifically, with respect to the crystal piece 11 in which the base layer 100 is formed in step S11, a region other than the region in which the pair of connection electrodes 16 are formed in the crystal piece 11 is sandwiched between metal masks. Then, as shown in FIG. 4B, the first metal layer 110, which is an Al layer, is formed on the base layer 100 of the second main surface 12b that is not covered by the metal mask. The thickness of the first metal layer is 500 nm or more and 5 μm or less.
ここで、第１金属層１１０の形成領域は、水晶片１１における一対の接続電極１６が形成される領域であるが、必ずしも一対の接続電極１６の大きさと完全に一致する必要がない。この第１金属層１１０の形成領域は、水晶片１１における一対の接続電極１６が形成される領域を含み、かつ励振電極１４によって励振される水晶片１１の部分が除かれた領域であればよい。 Here, the forming region of the first metal layer 110 is a region where the pair of connecting electrodes 16 in the crystal piece 11 is formed, but it does not necessarily have to completely match the size of the pair of connecting electrodes 16. The formed region of the first metal layer 110 may be a region including a region in which the pair of connecting electrodes 16 in the crystal piece 11 is formed and a region in which the portion of the crystal piece 11 excited by the excitation electrode 14 is removed. ..
また、第１金属層１１０の形成方法は特に限定されていないが、低温で成膜する方法が好ましい。このような低温で成膜する方法を用いて第１金属層１１０を形成すると、他の形成方法に比べて、第１金属層１１０に印加される圧縮応力が大きい。なお、以下では、説明の便宜のために、第１金属層１１０が形成された第２主面１２ｂの下地層１００を「第２主面１２ｂの第１複数層」とし、この第２主面１２ｂの第１複数層のうちの第１金属層１１０が形成された部分を「第１複数層の第１金属層１１０部分」とし、第１金属層１１０が形成されていない部分を「第１複数層の下地層１００部分」とする。 The method for forming the first metal layer 110 is not particularly limited, but a method for forming a film at a low temperature is preferable. When the first metal layer 110 is formed by using such a method of forming a film at a low temperature, the compressive stress applied to the first metal layer 110 is larger than that of other forming methods. In the following, for convenience of explanation, the base layer 100 of the second main surface 12b on which the first metal layer 110 is formed is referred to as "the first plurality of layers of the second main surface 12b", and the second main surface is defined as "the first plurality of layers". The portion of the first plurality of layers 12b in which the first metal layer 110 is formed is referred to as the "first metal layer 110 portion of the first plurality of layers", and the portion in which the first metal layer 110 is not formed is referred to as the "first It is referred to as "100 parts of a plurality of base layers".
続いて、水晶片１１の第１主面１２aの下地層１００及び第２主面１２ｂの第１複数層のそれぞれに、第２金属層１２０を形成する（Ｓ１３）。
本実施形態では、第２金属層１２０は、励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６（図１参照）を構成する複数層を有する金属膜の主電極層である。具体的には、図４Ｃに示すように、ステップＳ１１において形成された第１主面１２aの下地層１００と、ステップＳ１２において形成され第２主面１２ｂの第１複数層とのそれぞれの上に、スパッタ工法によって、Ａｕ層である第２金属層１２０を全面に形成する。
Subsequently, a second metal layer 120 is formed on each of the base layer 100 of the first main surface 12a of the crystal piece 11 and the first plurality of layers of the second main surface 12b (S13).
In the present embodiment, the second metal layer 120 is a main electrode layer of a metal film having a plurality of layers constituting the excitation electrode 14, the extraction electrode 15, and the connection electrode 16 (see FIG. 1). Specifically, as shown in FIG. 4C, on each of the base layer 100 of the first main surface 12a formed in step S11 and the first plurality of layers of the second main surface 12b formed in step S12. The second metal layer 120, which is an Au layer, is formed on the entire surface by a sputtering method.
なお、以下の説明では、第２金属層１２０が形成された第１主面１２aの下地層１００を「第１主面１２aの第２複数層」とし、第２金属層１２０が形成された第２主面１２ｂの第１複数層を「第２主面１２ｂの第２複数層」とする。また、第２主面１２ｂの第２複数層のうちの、第１複数層の第１金属層１１０部分に対応する部分を「第２複数層の第１金属層１１０部分」とし、第１複数層の下地層１００部分に対応する部分を「第２複数層の下地層１００部分」とする。 In the following description, the base layer 100 of the first main surface 12a on which the second metal layer 120 is formed is referred to as "the second plurality of layers of the first main surface 12a", and the second metal layer 120 is formed. The first plurality of layers of the two main surfaces 12b are referred to as "second plurality of layers of the second main surface 12b". Further, among the second plurality of layers of the second main surface 12b, the portion corresponding to the first metal layer 110 portion of the first plurality of layers is referred to as the "first metal layer 110 portion of the second plurality of layers", and the first plurality. The portion corresponding to the 100 portion of the base layer of the layer is referred to as "100 portion of the base layer of the second plurality of layers".
続いて、水晶片１１の第１主面１２aの第２複数層及び第２主面１２ｂの第２複数層のそれぞれに対して、パターニング処理を実施する（Ｓ１４）。
具体的には、図４Ｄに示すように、ステップＳ１３において形成された第１主面１２aの第２複数層及び第２主面１２ｂの第２複数層のそれぞれに対して、フォトリソプロセスにて、励振電極１４、引出電極１５及び接続電極１６を所定の形状にパターニングする。そして、水晶片１１の第１主面１２ａに設けられている励振電極１４ａ及び引出電極１５ａ（図１参照）と、第２主面１２ｂに設けられている励振電極１４ｂ、引出電極１５ｂ、接続電極１６ａ及び接続電極１６ｂとが形成される。
Subsequently, a patterning process is performed on each of the second plurality of layers of the first main surface 12a and the second plurality of layers of the second main surface 12b of the crystal piece 11 (S14).
Specifically, as shown in FIG. 4D, each of the second plurality of layers of the first main surface 12a and the second plurality of layers of the second main surface 12b formed in step S13 is subjected to a photolithography process. The excitation electrode 14, the extraction electrode 15, and the connection electrode 16 are patterned into a predetermined shape. Then, the excitation electrode 14a and the extraction electrode 15a (see FIG. 1) provided on the first main surface 12a of the crystal piece 11 and the excitation electrode 14b, the extraction electrode 15b, and the connection electrode provided on the second main surface 12b The 16a and the connection electrode 16b are formed.
このように、励振電極１４ａ及び引出電極１５ａは、第１主面１２aの第２複数層によって形成されているため、下地層１００及び第２金属層１２０を有する。また、同様に、励振電極１４ｂ及び引出電極１５ｂの一部は、第２複数層の下地層１００部分によって形成されているため、下地層１００及び第２金属層１２０を有する。これらに対して、接続電極１６ａ、接続電極１６ｂ及び引出電極１５ｂの他の一部は、第２複数層の第１金属層１１０部分によって形成されているため、下地層１００、第１金属層１１０及び第２金属層１２０を有する。 As described above, since the excitation electrode 14a and the extraction electrode 15a are formed by the second plurality of layers of the first main surface 12a, they have the base layer 100 and the second metal layer 120. Similarly, since a part of the excitation electrode 14b and the extraction electrode 15b is formed by the base layer 100 portion of the second plurality of layers, it has the base layer 100 and the second metal layer 120. On the other hand, since the connection electrode 16a, the connection electrode 16b, and the other part of the extraction electrode 15b are formed by the first metal layer 110 portion of the second plurality of layers, the base layer 100 and the first metal layer 110 And has a second metal layer 120.
その後、接続電極１６ａ及び接続電極１６ｂに対して、加熱してヒロック１３０を形成する（Ｓ１５）。
具体的には、図４Ｅに示すように、ステップＳ１４において形成された接続電極１６ａ及び接続電極１６ｂに対して熱処理を行う。ここで、熱処理は、ヒロックを形成するための処理である。第１金属層１１０のＡｌ層が加熱されると、第１金属層１１０に印加される圧縮応力が、第１金属層１１０のＡｌ層の原子を結晶粒界の間から表面に押し出す駆動力に変換される。よって、第１金属層１１０のＡｌ層に、図５に示すように、半球状の突起であるヒロック１３０が形成される。また、それとともに、第１金属層１１０の上に形成されている第２金属層１２０は、このような第１金属層１１０のヒロック１３０の突起による力を受け、ヒロック１３０に対応する部分が同様に突起する。よって、第２金属層１２０の表面の凹凸部１４０が形成される。
Then, the connection electrode 16a and the connection electrode 16b are heated to form the hillock 130 (S15).
Specifically, as shown in FIG. 4E, the connection electrode 16a and the connection electrode 16b formed in step S14 are heat-treated. Here, the heat treatment is a process for forming hilok. When the Al layer of the first metal layer 110 is heated, the compressive stress applied to the first metal layer 110 acts as a driving force for pushing the atoms of the Al layer of the first metal layer 110 from between the crystal grain boundaries to the surface. Will be converted. Therefore, as shown in FIG. 5, the hillock 130, which is a hemispherical protrusion, is formed on the Al layer of the first metal layer 110. At the same time, the second metal layer 120 formed on the first metal layer 110 receives the force of the protrusions of the hillock 130 of the first metal layer 110, and the portion corresponding to the hillock 130 is the same. Protruding to. Therefore, the uneven portion 140 on the surface of the second metal layer 120 is formed.
また、本実施形態では、ヒロック１３０を形成するための熱処理の温度は、２００℃以上３５０℃以下である。このような熱処理の温度を採用することで、接続電極１６にヒロック１３０を十分に発生させることができるとともに、ヒロック１３０を発生させる熱が励振電極１４及び引出電極１５に影響を与えることを抑制することができる。すなわち、励振電極１４及び引出電極１５にヒロック１３０の発生を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the temperature of the heat treatment for forming the hillok 130 is 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. By adopting such a heat treatment temperature, the hillock 130 can be sufficiently generated in the connection electrode 16 and the heat for generating the hillock 130 is suppressed from affecting the excitation electrode 14 and the extraction electrode 15. be able to. That is, it is possible to suppress the generation of hillock 130 on the excitation electrode 14 and the extraction electrode 15.
また、上述した加熱の温度範囲のみならず、加熱するときの昇温速度にもヒロック１３０の形成する数に影響を与える。例えば、図６に示すように、本実施形態に係る接続電極１６では、加熱しない場合、接続電極１６に発生したヒロック１３０の数は１個である。これに対して、０．５℃／ｓの昇温速度を採用する場合、接続電極１６に発生したヒロック１３０の数は２８個である。この数は、加熱しない場合の２８倍である。さらに、３℃／ｓの昇温速度を採用する場合、接続電極１６に発生したヒロック１３０の数は５３個である。この数は、加熱しない場合の５３倍であり、０．５℃／ｓの昇温速度を採用する場合の約２倍である。これらのことから、ヒロック１３０を形成するための熱処理は、０．５℃／ｓ以上の昇温速度を採用することが好ましい。また、３℃／ｓ以上昇温速度を採用することがより好ましい。 Further, not only the above-mentioned heating temperature range but also the heating rate at the time of heating affects the number of hillok 130 formed. For example, as shown in FIG. 6, in the connection electrode 16 according to the present embodiment, the number of hilloks 130 generated in the connection electrode 16 is one when not heated. On the other hand, when the temperature rising rate of 0.5 ° C./s is adopted, the number of hillocks 130 generated in the connection electrode 16 is 28. This number is 28 times that without heating. Further, when the temperature rising rate of 3 ° C./s is adopted, the number of hilloks 130 generated in the connection electrode 16 is 53. This number is 53 times that in the case of not heating, and is about twice that in the case of adopting a heating rate of 0.5 ° C./s. From these facts, it is preferable to adopt a heating rate of 0.5 ° C./s or more for the heat treatment for forming the hillok 130. Further, it is more preferable to adopt a temperature rising rate of 3 ° C./s or more.
このような、本実施形態では、ヒロック１３０によって形成された凹凸部１４０を採用することで、凹凸部１４０が形成されていない場合に比べて、接続電極１６の表面は粗くなっている。すなわち、接続電極１６表面に凹凸部１４０の凹部によって形成されている空隙が増えている。こうして、水晶振動素子１０を、導電性保持部材３６等の導電性接着剤を介してベース部３０に接合するときに、導電性接着剤が水晶振動素子１０の接続電極１６の空隙に浸入して硬化する。これによって、凹凸部１４０が形成されていない場合に比べて、導電性接着剤と水晶振動素子１０との密着性が向上される。すなわち、本実施形態では、接続電極１６の表面粗さを増大させることによるアンカー効果で、導電性接着剤と水晶振動素子１０との密着強度を向上させて、水晶振動素子１０がベース部３０に接合されるときの接合強度及び水晶振動素子１０の保持強度を増大させることができる。つまり、簡易な構成を用いて、良好な接合性を得ることができる。 In the present embodiment as described above, by adopting the uneven portion 140 formed by the hillock 130, the surface of the connection electrode 16 is roughened as compared with the case where the uneven portion 140 is not formed. That is, the voids formed by the concave portions of the uneven portion 140 are increasing on the surface of the connection electrode 16. In this way, when the crystal vibrating element 10 is bonded to the base portion 30 via the conductive adhesive such as the conductive holding member 36, the conductive adhesive penetrates into the voids of the connection electrode 16 of the crystal vibrating element 10. Hardens. As a result, the adhesion between the conductive adhesive and the crystal vibrating element 10 is improved as compared with the case where the uneven portion 140 is not formed. That is, in the present embodiment, the adhesion strength between the conductive adhesive and the crystal vibrating element 10 is improved by the anchor effect by increasing the surface roughness of the connecting electrode 16, and the crystal vibrating element 10 is attached to the base portion 30. It is possible to increase the bonding strength at the time of bonding and the holding strength of the crystal vibration element 10. That is, good bondability can be obtained by using a simple structure.
また、ヒロック１３０及び凹凸部１４０は、接続電極１６を熱処理することで得られる構成であるため、高価なフォトリソプロセスを用いて水晶片１１を加工する必要がなく、加工の工夫やコストが低減されるとともに、構造自体が簡易になる。よって、生産性を向上することができる。 Further, since the hillock 130 and the uneven portion 140 have a configuration obtained by heat-treating the connection electrode 16, it is not necessary to process the crystal piece 11 by using an expensive photolithography process, and the processing device and cost are reduced. At the same time, the structure itself becomes simple. Therefore, productivity can be improved.
さらに、上述したように、発生するヒロック１３０の数は、加熱するときの昇温速度によって変わる。このため、必要な接合強度に応じて、昇温速度を制御することによって、接合強度を自由に調整することができる。例えば、高い接合強度が必要な場合に、昇温速度を加速すればよい。一方、接合強度を弱めたい場合に、昇温速度を遅らせればよい。このように、簡易な調整によって、接合強度の調整を実現することができる。 Further, as described above, the number of hilloks 130 generated varies depending on the rate of temperature rise during heating. Therefore, the bonding strength can be freely adjusted by controlling the rate of temperature rise according to the required bonding strength. For example, when high bonding strength is required, the heating rate may be accelerated. On the other hand, when it is desired to weaken the bonding strength, the temperature rising rate may be delayed. In this way, the joint strength can be adjusted by simple adjustment.
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。
本発明の一実施形態に係る水晶振動素子１０の製造方法では、振動片と、振動片を挟んで互いに対向して設けられた一対の励振電極と、一対の励振電極に電気的に接続された一対の接続電極と、を備える振動素子の製造方法であって、振動片における一対の接続電極が設けられる領域の少なくとも一部に第１金属層を形成することと、第１金属層の上を含み、少なくとも一対の励振電極及び一対の接続電極がそれぞれ設けられる振動片の領域に第２金属層を形成することと、第１金属層及び第２金属層が設けられている領域に対して加熱することと、を含み、第１金属層は、第２金属層よりも融点が低い材料からなり、加熱することは、第１金属層にヒロックを形成することを含む。
上記方法によれば、簡易な構成を用いて、良好な接合性を得ることができる。
The exemplary embodiments of the present invention have been described above.
In the method for manufacturing the crystal vibrating element 10 according to the embodiment of the present invention, the vibrating piece, the pair of exciting electrodes provided so as to face each other with the vibrating piece sandwiched between them, and the pair of exciting electrodes are electrically connected. A method for manufacturing a vibrating element including a pair of connecting electrodes, wherein a first metal layer is formed in at least a part of a region of the vibrating piece in which the pair of connecting electrodes is provided, and the first metal layer is formed. A second metal layer is formed in a region of a vibrating piece including at least a pair of excitation electrodes and a pair of connection electrodes, and heating is performed on a region in which the first metal layer and the second metal layer are provided. The first metal layer is made of a material having a lower melting point than the second metal layer, and heating includes forming a hillock in the first metal layer.
According to the above method, good bondability can be obtained by using a simple structure.
また、上記方法において、第１金属層１１０は、第２金属層１２０よりも融点が低い材料からなる。
上記方法によれば、ヒロックを発生されることによって、良好な接合性を得ることができる。
Further, in the above method, the first metal layer 110 is made of a material having a melting point lower than that of the second metal layer 120.
According to the above method, good bondability can be obtained by generating hilok.
また、上記方法において、第１金属層１１０の厚みは、５００ｎｍ以上５μｍ以下である。
上記方法によれば、容易にヒロックを発生させることができる。
Further, in the above method, the thickness of the first metal layer 110 is 500 nm or more and 5 μm or less.
According to the above method, hilok can be easily generated.
また、上記方法において、第１金属層１１０は、Ａｌ層であり、第２金属層１２０は、Ａｕ層である。
上記方法によれば、ヒロックの発生を容易にすることができる。
Further, in the above method, the first metal layer 110 is an Al layer and the second metal layer 120 is an Au layer.
According to the above method, the occurrence of hilok can be facilitated.
また、上記方法において、ヒロックを形成することは、２００℃以上３５０℃以下の熱処理を行うことを含む。
上記方法によれば、接続電極にけるヒロックの発生を確保するとともに、励振電極におけるヒロックの発生を抑制することができる。
Further, in the above method, forming hilok includes performing a heat treatment at 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower.
According to the above method, it is possible to secure the generation of hilok on the connecting electrode and suppress the generation of hilok on the exciting electrode.
また、上記方法において、ヒロックを形成することは、０．５℃／ｓ以上の昇温速度を用いて加熱することを含む。
上記方法によれば、発生するヒロックの数を増加することによって、接合強度を向上することができる。
Further, in the above method, forming hilok includes heating at a heating rate of 0.5 ° C./s or higher.
According to the above method, the bonding strength can be improved by increasing the number of hillocks generated.
また、上記方法において、第１金属層１１０を形成する前に、少なくとも水晶片１１における一対の励振電極１４及び一対の接続電極１６がそれぞれ設けられる水晶片１１の領域に、下地層１００を形成することをさらに含む。
上記構成によれば、第１金属層と振動片との密着性を向上することができる。
Further, in the above method, before forming the first metal layer 110, the base layer 100 is formed at least in the region of the crystal piece 11 in which the pair of excitation electrodes 14 and the pair of connection electrodes 16 of the crystal piece 11 are provided. Including that further.
According to the above configuration, the adhesion between the first metal layer and the vibrating piece can be improved.
また、上記方法において、下地層１００、第１金属層１１０及び第２金属層１２０をパターニングすることにより、一対の励振電極１４及び一対の接続電極１６を形成することをさらに含む。
上記方法によれば、励振電極及び接続電極を同時に形成することができ、生産性を向上することができる。
Further, in the above method, further including forming a pair of excitation electrodes 14 and a pair of connection electrodes 16 by patterning the base layer 100, the first metal layer 110 and the second metal layer 120.
According to the above method, the excitation electrode and the connection electrode can be formed at the same time, and the productivity can be improved.
また、上記方法において、振動片の一例である水晶片１１の材料は、水晶である。
上記方法によれば、良好な接合性を有する水晶振動素子を得ることができる。
Further, in the above method, the material of the crystal piece 11 which is an example of the vibrating piece is quartz.
According to the above method, a crystal vibrating element having good bondability can be obtained.
また、本発明の一実施形態に係る水晶振動素子１０では、水晶片１１と、水晶片１１を挟んで互いに対向して設けられた一対の励振電極１４と、一対の励振電極１４に電気的に接続され、少なくとも一部に第１金属層１１０を含む一対の接続電極１６と、を備え、一対の励振電極１４及び一対の接続電極１６のそれぞれは、第２金属層１２０を有し、一対の接続電極１６の少なくとも一部において、第２金属層１２０が、第１金属層１１０の上に設けられ、第１金属層１１０は第２金属層１２０よりも融点が低い材料からなり、第２金属層１２０の表面に凹凸部１４０が形成された。
上記構成によれば、簡易な構成を用いて、良好な接合性を得ることができる。
Further, in the crystal vibrating element 10 according to the embodiment of the present invention, the crystal piece 11, the pair of excitation electrodes 14 provided so as to face each other with the crystal piece 11 interposed therebetween, and the pair of excitation electrodes 14 are electrically connected to each other. A pair of connecting electrodes 16 which are connected and include at least a first metal layer 110, and each of the pair of excitation electrodes 14 and the pair of connecting electrodes 16 have a second metal layer 120 and are paired. In at least a part of the connection electrode 16, the second metal layer 120 is provided on the first metal layer 110, and the first metal layer 110 is made of a material having a lower melting point than the second metal layer 120, and is made of a second metal. Concavo-convex portions 140 were formed on the surface of the layer 120.
According to the above configuration, good bondability can be obtained by using a simple configuration.
また、上記構成において、第２金属層１２０は、Ａｕ層であり、第１金属層１１０は、Ａｌ層であり、第１金属層１１０の厚みは、５００ｎｍ以上５μｍ以下である。
上記構成によれば、容易にヒロックを発生させることができる。
Further, in the above configuration, the second metal layer 120 is an Au layer, the first metal layer 110 is an Al layer, and the thickness of the first metal layer 110 is 500 nm or more and 5 μm or less.
According to the above configuration, hilok can be easily generated.
また、上記構成において、振動片の一例である水晶片１１の材料は、水晶である。
上記構成によれば、良好な接合性を有する水晶振動素子を得ることができる。
Further, in the above configuration, the material of the crystal piece 11 which is an example of the vibrating piece is quartz.
According to the above configuration, a crystal vibrating element having good bondability can be obtained.
また、本発明の一実施形態に係る水晶振動子１では、上述した本発明の何れか一つの実施形態に係る水晶振動素子１０と、厚み方向の一方側にて、導電性保持部材３６を介して水晶振動素子１０の凹凸部１４０と連結することで、水晶振動素子１０を励振可能に支持するベース部３０と、厚み方向の他方側にて、水晶振動素子１０を覆う蓋部２０と、を備える。
上記構成によれば、簡易な構成を用いて、振動素子と導電接着材との密着性を向上させて、良好な接合性を得ることができる。
Further, in the crystal oscillator 1 according to the embodiment of the present invention, the crystal vibrating element 10 according to any one embodiment of the present invention described above and the conductive holding member 36 are interposed on one side in the thickness direction. The base portion 30 that supports the crystal vibrating element 10 in an excitable manner by connecting to the uneven portion 140 of the crystal vibrating element 10 and the lid portion 20 that covers the crystal vibrating element 10 on the other side in the thickness direction. Be prepared.
According to the above configuration, it is possible to improve the adhesion between the vibrating element and the conductive adhesive by using a simple configuration, and to obtain good bondability.
［変形例］
本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。以下では、本発明に係る変形例について説明する。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied in various modifications. Hereinafter, a modified example according to the present invention will be described.
上記実施形態では、第１金属層１１０は、水晶片１１における接続電極１６が形成される領域に設けられるものとして説明したが、上記構成に限定されるものではなく、振動子の様々な用途に応じて、異なる領域に形成されるものであってもよい。例えば、ガスセンサのような表面吸着型センサ用の振動子では、第１金属層１１０が全ての電極部の下に配置されてもよい。このような配置方法によって、表面吸着型センサの感度を向上することができる。 In the above embodiment, the first metal layer 110 has been described as being provided in the region where the connection electrode 16 is formed in the crystal piece 11, but the present invention is not limited to the above configuration, and the first metal layer 110 is not limited to the above configuration and can be used for various uses of the vibrator. Depending on the situation, it may be formed in different regions. For example, in an oscillator for a surface adsorption type sensor such as a gas sensor, the first metal layer 110 may be arranged under all the electrode portions. By such an arrangement method, the sensitivity of the surface adsorption type sensor can be improved.
上記実施形態では、第１金属層１１０がＡｌ層として説明したが、Ａｌ層に限定されるものではなく、他の低融点金属であってもよい。 In the above embodiment, the first metal layer 110 has been described as the Al layer, but the invention is not limited to the Al layer, and other low melting point metals may be used.
上記実施形態では、第１金属層１１０が水晶振動素子１０の接続電極１６が有する構成として説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、第１金属層１１０がベース部３０の接続電極３３が有する構成であってもよい。また、第１金属層１１０が接続電極１６及び接続電極３３の両方が有する構成であってもよい。 In the above embodiment, the first metal layer 110 has been described as having the connection electrode 16 of the crystal vibration element 10, but the present invention is not limited to the above configuration. For example, the first metal layer 110 connects the base portion 30. The configuration may be included in the electrode 33. Further, the first metal layer 110 may have a configuration in which both the connection electrode 16 and the connection electrode 33 have.
上記実施形態では、振動片の一例である水晶片１１を、長辺がＸ軸と平行し、短辺がＺ´軸と平行するＡＴカット水晶片として説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、長辺がＺ´軸と平行し、短辺がＸ軸と平行するＡＴカット水晶片を適用してもよい。あるいは、主要振動が厚みすべり振動モードであれば、例えばＢＴカットなどのＡＴカット以外の異なるカットの水晶片であってもよい。ただし、広い温度範囲で極めて高い周波数安定性が得られるＡＴカット水晶片が最も好ましい。また、振動片は、水晶片１１を採用せず、その他の厚み滑り振動を主振動とする材料を採用してもよい。 In the above embodiment, the crystal piece 11 which is an example of the vibrating piece has been described as an AT-cut crystal piece whose long side is parallel to the X axis and whose short side is parallel to the Z'axis, but the configuration is limited to the above. Instead, for example, an AT-cut crystal piece whose long side is parallel to the Z'axis and whose short side is parallel to the X axis may be applied. Alternatively, if the main vibration is the thickness slip vibration mode, a crystal piece having a different cut other than the AT cut, such as a BT cut, may be used. However, AT-cut quartz pieces that can obtain extremely high frequency stability over a wide temperature range are most preferable. Further, as the vibrating piece, the crystal piece 11 may not be adopted, and other materials having the thickness sliding vibration as the main vibration may be adopted.
上記実施形態では、ベース部３０の接続電極３３ａ，３３ｂ、ビア電極３４ａ，３４ｂ及び外部電極３５ａ〜ｄの各構成の一例を説明したが、ベース部３０の接続電極３３ａ，３３ｂ、ビア電極３４ａ，３４ｂ及び外部電極３５ａ〜ｄの各構成は上記の例に限定されるものではなく、様々に変形して適用することができる。例えば、外部電極の個数は４つに限るものではなく、例えば対角上に配置された２つであってもよい。また、外部電極はコーナー部に配置されたものに限らず、コーナー部を除くベース部３０の何れかの側面に形成されてもよい。この場合、既に説明したとおり、側面の一部を円筒曲面状に切断した切り欠き側面を形成し、コーナー部を除く当該側面に外部電極を形成してもよい。さらに、ダミー電極である他の外部電極３５ｃ，３５ｄは形成しなくてもよい。また、ベース部３０に第１主面３２ａから第２主面３２ｂへ引出電極を形成し、両者の電気的導通を図ってもよい。 In the above embodiment, an example of each configuration of the connection electrodes 33a, 33b, via electrodes 34a, 34b and external electrodes 35a to d of the base portion 30 has been described, but the connection electrodes 33a, 33b, via electrodes 34a, of the base portion 30 have been described. The configurations of 34b and the external electrodes 35a to 35d are not limited to the above examples, and can be applied by various modifications. For example, the number of external electrodes is not limited to four, and may be, for example, two arranged diagonally. Further, the external electrode is not limited to the one arranged at the corner portion, and may be formed on any side surface of the base portion 30 excluding the corner portion. In this case, as described above, a notched side surface may be formed by cutting a part of the side surface into a cylindrical curved surface shape, and an external electrode may be formed on the side surface excluding the corner portion. Further, the other external electrodes 35c and 35d, which are dummy electrodes, need not be formed. Further, a lead electrode may be formed on the base portion 30 from the first main surface 32a to the second main surface 32b to electrically conduct the two.
上記実施形態では、ベース部３０が平板であり、蓋部２０が凹状であることとして説明したが、ベース部３０及び蓋部２０の形状は水晶振動素子１０を内部空間に収容することができれば特に限定されるものではなく、例えば、ベース部３０が凹状であり、蓋部２０が平板状であってもよい。また、ベース部３０及び蓋部２０は、水晶振動素子１０を内部空間に収容する構成ではなく、水晶振動素子１０をベース部３０及び蓋部２０の間に挟むことによって、水晶振動素子１０を保持してもよい。 In the above embodiment, it has been described that the base portion 30 is a flat plate and the lid portion 20 is concave, but the shapes of the base portion 30 and the lid portion 20 are particularly formed as long as the crystal vibration element 10 can be accommodated in the internal space. It is not limited, and for example, the base portion 30 may be concave and the lid portion 20 may be flat. Further, the base portion 30 and the lid portion 20 are not configured to accommodate the crystal vibrating element 10 in the internal space, but hold the crystal vibrating element 10 by sandwiching the crystal vibrating element 10 between the base portion 30 and the lid portion 20. You may.
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 It should be noted that each of the embodiments described above is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention. The present invention can be modified / improved without departing from the spirit thereof, and the present invention also includes an equivalent thereof. That is, those skilled in the art with appropriate design changes to each embodiment are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention. For example, each element included in each embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed. In addition, each embodiment is an example, and it goes without saying that the configurations shown in different embodiments can be partially replaced or combined, and these are also included in the scope of the present invention as long as the features of the present invention are included. ..
１…水晶振動子、１０…水晶振動素子、１１…水晶片、１１ａ…中央部、１１ｂ…周辺部、１１ｃ…突起部、１２ａ…第１主面、１２ｂ…第２主面、１４、１４ａ、１４ｂ…励振電極、１６、１６ａ、１６ｂ…接続電極、２０…蓋部、３０…ベース部、１００…下地層、１１０…第１金属層、１２０…第２金属層、１３０…ヒロック、１４０…凹凸部 1 ... Crystal oscillator, 10 ... Crystal vibrating element, 11 ... Crystal piece, 11a ... Central part, 11b ... Peripheral part, 11c ... Projection part, 12a ... First main surface, 12b ... Second main surface, 14, 14a, 14b ... Excitation electrode, 16, 16a, 16b ... Connection electrode, 20 ... Lid, 30 ... Base, 100 ... Base layer, 110 ... First metal layer, 120 ... Second metal layer, 130 ... Hillock, 140 ... Unevenness Department
Claims (13)
前記振動片における前記一対の接続電極が設けられる領域の少なくとも一部に第１金属層を形成することと、
前記第１金属層の上を含み、少なくとも前記一対の励振電極及び前記一対の接続電極がそれぞれ設けられる前記振動片の領域に第２金属層を形成することと、
前記第１金属層及び前記第２金属層が設けられている領域に対して加熱することと、を含み、
前記第１金属層は、前記第２金属層よりも融点が低い材料からなり、
前記加熱することは、前記第１金属層にヒロックを形成することを含む、振動素子の製造方法。 It is a method of manufacturing a vibrating element including a vibrating piece, a pair of exciting electrodes provided so as to face each other with the vibrating piece interposed therebetween, and a pair of connecting electrodes electrically connected to the pair of exciting electrodes. hand,
Forming the first metal layer in at least a part of the region where the pair of connection electrodes are provided in the vibrating piece, and
Forming the second metal layer in the region of the vibrating piece including the top of the first metal layer and provided with at least the pair of excitation electrodes and the pair of connection electrodes.
Including heating to the region where the first metal layer and the second metal layer are provided.
The first metal layer is made of a material having a melting point lower than that of the second metal layer.
The heating is a method for manufacturing a vibrating element, which comprises forming a hillock on the first metal layer.
前記第２金属層は、Ａｕ層である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の振動素子の製造方法。 The first metal layer is an Al layer and
The method for manufacturing a vibrating element according to any one of claims 1 to 3, wherein the second metal layer is an Au layer.
前記振動片を挟んで互いに対向して設けられた一対の励振電極と、
前記一対の励振電極に電気的に接続され、少なくとも一部に第１金属層を含む一対の接続電極と、
を備え、
前記一対の励振電極及び前記一対の接続電極のそれぞれは、第２金属層を有し、
前記一対の接続電極の前記少なくとも一部において、前記第２金属層が、前記第１金属層の上に設けられ、前記第１金属層は前記第２金属層よりも融点が低い材料からなり、前記第２金属層の表面に凹凸部が形成された、
振動素子。 Vibrating pieces and
A pair of excitation electrodes provided so as to face each other across the vibrating piece,
A pair of connecting electrodes electrically connected to the pair of excitation electrodes and including at least a part of the first metal layer.
With
Each of the pair of excitation electrodes and the pair of connection electrodes has a second metal layer.
In at least a part of the pair of connecting electrodes, the second metal layer is provided on the first metal layer, and the first metal layer is made of a material having a melting point lower than that of the second metal layer. An uneven portion was formed on the surface of the second metal layer.
Vibration element.
前記第１金属層は、Ａｌ層であり、
前記第１金属層の厚みは、５００ｎｍ以上５μｍ以下である、請求項１０に記載の振動素子。 The second metal layer is an Au layer.
The first metal layer is an Al layer and
The vibrating element according to claim 10, wherein the thickness of the first metal layer is 500 nm or more and 5 μm or less.
厚み方向の一方側にて、導電性保持部材を介して前記振動素子の前記凹凸部と連結することで、前記振動素子を励振可能に支持するベース部と、
前記厚み方向の他方側にて、前記振動素子を覆う蓋部と、
を備える、振動子。 The vibrating element according to any one of claims 10 to 12,
A base portion that vibrates and supports the vibrating element by connecting to the uneven portion of the vibrating element via a conductive holding member on one side in the thickness direction.
On the other side in the thickness direction, a lid portion covering the vibrating element and a lid
Equipped with an oscillator.
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