JPWO2018051800A1 - 圧電振動デバイス - Google Patents

Abstract

水晶振動子(101)は、第１励振電極および第２励振電極が形成された圧電振動板(2)と、圧電振動板(2)の第１励振電極を覆う第１封止部材(3)と、圧電振動板(2)の第２励振電極を覆う第２封止部材(4)とが設けられ、第１封止部材(3)と圧電振動板(2)とが接合され、第２封止部材(4)と圧電振動板(2)とが接合されて、第１励振電極と第２励振電極とを含む圧電振動板(2)の振動部を気密封止した内部空間(13)が形成される。第１封止部材(3)および第２封止部材(4)の両方に、圧電振動板(2)との接合面と反対側の面にめっき膜(51,52)が形成される。

Description

本発明は、圧電振動デバイスに関する。

近年、各種電子機器の動作周波数の高周波化や、パッケージの小型化（特に低背化）が進んでいる。そのため、高周波化やパッケージの小型化にともなって、圧電振動デバイス（例えば水晶振動子、水晶発振器等）も高周波化やパッケージの小型化への対応が求められている。

この種の圧電振動デバイスでは、その筐体が略直方体のパッケージで構成されている。このパッケージは、例えばガラスや水晶からなる第１封止部材および第２封止部材と、例えば水晶からなり両主面に励振電極が形成された圧電振動板とから構成され、第１封止部材と第２封止部材とが圧電振動板を介して積層して接合される。そして、パッケージの内部（内部空間）に配された圧電振動板の振動部（励振電極）が気密封止されている（例えば、特許文献１）。以下、このような圧電振動デバイスの積層形態をサンドイッチ構造という。

また、圧電振動デバイスの実装方法には、ワイヤボンディングやはんだ実装等があるが、はんだ実装に適した外部電極端子として、スパッタ膜上にめっきを施したものが検討されている（特許文献２，３）。

特開２０１０−２５２０５１号公報 特開２０１４−２３９３５８号公報 特開２００７−０３１８２６号公報

サンドイッチ構造の圧電振動デバイスを電気回路基板に実装する際、使用する実装方法はユーザによって適宜選択されるものであり、当然ながらはんだ実装が適用されるケースも考えられる。

一方で、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスは、パッケージの小型化（特に低背化）に対応するデバイスであり、従来の一般的な構造の圧電振動デバイスに比べて大幅に薄型化されている。

薄型化されたサンドイッチ構造の圧電振動デバイスにめっき膜を形成すると、めっき膜において生じる内部応力によって反りの問題が顕在化する。すなわち、はんだ実装のためのめっき膜は、圧電振動デバイスの外部電極端子において形成されるが、外部電極端子は圧電振動デバイスの片面に形成されるため、めっき膜に内部応力が生じると圧電振動デバイスに反りが発生する。厚みのある従来構造の圧電振動デバイスでは、特に問題となるような反りが生じることはなかったが、薄型化されたサンドイッチ構造の圧電振動デバイスは反りに対する抗力が小さいため、めっき膜による上記反りが無視できないものとなる。

また、上記の反りの課題は、はんだ実装のためのめっき膜が形成される場合のみに発生するものではない。すなわち、はんだ実装される圧電振動デバイスの外部電極端子には、はんだ付けを良好にするためにめっき膜以外の積層膜が形成される場合もあり、このような積層膜にも内部応力が発生するため、多かれ少なかれ上記反りの問題は発生する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、めっき膜等による反りを抑制しうるサンドイッチ構造の圧電振動デバイスを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスにおいて、前記第１封止部材および前記第２封止部材の両方に、膜構成及び膜厚が同じとなる金属積層膜が前記圧電振動板との接合面と反対側の面に形成されていることを特徴としている。

サンドイッチ構造の圧電振動デバイスは、従来構造に比べて薄型化されており、はんだ実装のための金属積層膜（例えば、下地膜の上にめっき膜を形成してなる金属積層膜）を片方の面（すなわち、はんだ実装面）に設けると、金属積層膜の応力によって反りの問題が生じる。上記の構成によれば、圧電振動デバイスにおいて第１封止部材および第２封止部材の両方に膜構成及び膜厚が同じとなる金属積層膜を形成し、これらの金属積層膜による応力を相殺させることで、圧電振動デバイスにおける反りの低減が可能となる。

また、上記圧電振動デバイスは、前記第１および第２励振電極と前記金属積層膜とは貫通孔にて接続されており、キャスタレーションによる電極接続が使用されていない構成とすることが好ましい。

キャスタレーションが存在する構造の圧電振動デバイスでは、めっき等の金属積層膜によりキャスタレーションの膜厚が増加してデバイスの縦横寸法が増加する。上記の構成では、電極の接続に貫通孔を使用し、キャスタレーションを省略することで、デバイスの縦横寸法が増加することを回避できる。

また、上記圧電振動デバイスでは、前記金属積層膜は、下地層、バリア層、はんだ付け層、保護層の４層構造であり、保護層以外はＴｉ（チタン）を含む層である構成とすることができる。

上記の構成によれば、上記各層をスパッタリングによる成膜工程とエッチングによるパターニング工程とによって形成する場合に、保護層以外のＴｉを含む３層については、エッチングによるパターニング工程を一括して行うことができ、製造工程を簡略化できる。また、上記圧電振動デバイスでは、前記金属積層膜は、その一部に無電解めっき膜を有している構成とすることができる。

上記の構成によれば、無電解めっき層は比較的層厚が大きく、反りの問題が顕著となるため、本発明の適用が好適となる。

また、上記圧電振動デバイスでは、前記第１封止部材と前記圧電振動板との間、および前記圧電振動板と前記第２封止部材との間には、前記圧電振動板の振動部を気密封止する封止部が、平面視で、前記振動部を囲うように環状に形成されており、前記封止部と、前記無電解めっき膜が成膜される下地パターンとがＴｉ−Ａｕ層である構成とすることができる。

サンドイッチ構造の圧電振動デバイスでは、第１封止部材、圧電振動板および第２封止部材の接合によって圧電振動板の振動部を気密封止する。この時、Ｔｉ−Ａｕ層からなる封止部を設けることで、第１封止部材、圧電振動板および第２封止部材のそれぞれに形成される接合用金属パターン（Ｔｉ−Ａｕ層）を重ね合わせることで拡散接合でき、別途接着剤等を用いることなく接合できる。また、無電解めっき膜の下地パターンを封止部と同じＴｉ−Ａｕ層とすることで、工程を簡略化できる。

また、上記圧電振動デバイスでは、前記第１封止部材の上にＩＣチップが搭載され、前記第１封止部材に形成される前記金属積層膜は、前記ＩＣチップを実装するための実装端子および配線を含むものであり、前記第２封止部材に形成される前記金属積層膜は、当該圧電振動デバイスを回路基板に実装するための外部電極端子を含む構成とすることができる。

上記の構成によれば、ＩＣチップを搭載する水晶発振器において、本発明を適用できる。

本発明の圧電振動デバイスは、サンドイッチ構造のデバイスにおいて第１封止部材および第２封止部材の両方に膜構成及び膜厚が同じとなる金属積層膜を形成し、これらの金属積層膜による応力を相殺させることで、圧電振動デバイスにおける反りの低減が可能となるといった効果を奏する。

実施の形態１に係る水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。 実施の形態１に係る水晶発振器の各構成を模式的に示した概略構成図である。 実施の形態１に係る水晶振動子の第１封止部材の概略平面図である。 実施の形態１に係る水晶振動子の第１封止部材の概略裏面図である。 実施の形態１に係る水晶振動子の水晶振動板の概略平面図である。 実施の形態１に係る水晶振動子の水晶振動板の概略裏面図である。 実施の形態１に係る水晶振動子の第２封止部材の概略平面図である。 実施の形態１に係る水晶振動子の第２封止部材の概略裏面図である。 実施の形態２に係る水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。 実施の形態２に係る水晶発振器の各構成を模式的に示した概略構成図である。 実施の形態２に係る水晶振動子における外部電極端子の詳細な構造を示す断面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。 本実施の形態３に係る水晶発振器の各構成を模式的に示した概略構成図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の第１封止部材の概略平面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の第１封止部材の概略裏面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の水晶振動板の概略平面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の水晶振動板の概略裏面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の第２封止部材の概略平面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の第２封止部材の概略裏面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の第１封止部材の変形例を示す概略裏面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の水晶振動板の変形例を示す概略平面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の水晶振動板の変形例を示す概略裏面図である。 本実施の形態３に係る水晶振動子の第２封止部材の変形例を示す概略平面図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は水晶振動子１０１の構成を模式的に示した概略構成図であり、図２は水晶発振器１０２の構成を模式的に示した概略構成図である。また、図２に示す水晶発振器１０２は、図１に示す水晶振動子１０１の上面にＩＣチップ５を搭載したものである。電子部品素子としてのＩＣチップ５は、水晶振動子１０１とともに発振回路を構成する１チップ集積回路素子である。本発明の圧電振動デバイスは、水晶振動子および水晶発振器の両方を含む概念である。まずは、本実施の形態に係る水晶振動子１０１の構成について説明する。

−水晶振動子−
本実施の形態に係る水晶振動子１０１では、図１に示すように、水晶振動板（圧電振動板）２、第１封止部材３、および第２封止部材４が設けられている。水晶振動子１０１では、水晶振動板２と第１封止部材３とが接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが接合されてサンドイッチ構造のパッケージ１２が構成される。第１封止部材３は、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１励振電極２２１（図５参照）を覆うように水晶振動板２に接合される。第２封止部材４は、水晶振動板２の他主面２１２に形成された第２励振電極２２２（図６参照）を覆うように水晶振動板２に接合される。

水晶振動子１０１においては、水晶振動板２の両主面（一主面２１１，他主面２１２）に第１封止部材３および第２封止部材４が接合されることで、パッケージ１２の内部空間１３が形成され、内部空間１３に第１励振電極２２１および第２励振電極２２２を含む振動部２２（図５，６参照）が気密封止されている。本実施の形態に係る水晶振動子１０１は、例えば、１．０×０．８ｍｍのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。

次に、上記した水晶振動子１０１の各構成について図１および３〜８を用いて説明する。ここでは、水晶振動板２、第１封止部材３および第２封止部材４のそれぞれについて、部材単体の構成を説明する。

水晶振動板２は、水晶からなる圧電基板であって、図５，６に示すように、その両主面２１１，２１２が平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。本実施の形態では、水晶振動板２として、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板が用いられている。図５，６に示す水晶振動板２では、水晶振動板２の両主面２１１，２１２が、ＸＺ’平面とされている。このＸＺ’平面において、水晶振動板２の短手方向（短辺方向）がＸ軸方向とされ、水晶振動板２の長手方向（長辺方向）がＺ’軸方向とされている。なお、ＡＴカットは、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）、および光学軸（Ｚ軸）のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ＡＴカット水晶板では、Ｘ軸は水晶の結晶軸に一致する。Ｙ’軸およびＺ’軸は、水晶の結晶軸のＹ軸およびＺ軸からそれぞれ３５°１５′傾いた軸に一致する。Ｙ’軸方向およびＺ’軸方向は、ＡＴカット水晶板を切り出すときの切り出し方向に相当する。

水晶振動板２の両主面２１１，２１２には、一対の励振電極（第１励振電極２２１，第２励振電極２２２）が形成されている。水晶振動板２は、略矩形に形成された振動部２２と、この振動部２２の外周を取り囲む外枠部２３と、振動部２２と外枠部２３とを連結する連結部２４とを有しており、振動部２２と連結部２４と外枠部２３とが一体的に設けられた構成となっている。本実施の形態では、連結部２４は、振動部２２と外枠部２３との間の１箇所のみに設けられており、連結部２４が設けられていない箇所は空間（隙間）２２ｂになっている。また、図示していないが、振動部２２および連結部２４は、外枠部２３よりも薄く形成されている。このような外枠部２３と連結部２４との厚みの違いにより、外枠部２３と連結部２４の圧電振動の固有振動数が異なる。これにより、連結部２４の圧電振動に外枠部２３が共鳴しにくくなる。

連結部２４は、振動部２２の＋Ｘ方向かつ−Ｚ’方向に位置する１つの角部２２ａのみから、−Ｚ’方向に向けて外枠部２３まで延びている（突出している）。このように、振動部２２の外周端部のうち、圧電振動の変位が比較的小さい角部２２ａに連結部２４が設けられているので、連結部２４を角部２２ａ以外の部分（辺の中央部）に設けた場合に比べて、連結部２４を介して圧電振動が外枠部２３に漏れることを抑制することができ、より効率的に振動部２２を圧電振動させることができる。

第１励振電極２２１は振動部２２の一主面側に設けられ、第２励振電極２２２は振動部２２の他主面側に設けられている。第１励振電極２２１，第２励振電極２２２には、引出電極（第１引出電極２２３，第２引出電極２２４）が接続されている。第１引出電極２２３は、第１励振電極２２１から引き出され、連結部２４を経由して、外枠部２３に形成された接続用接合パターン１３１に繋がっている。第２引出電極２２４は、第２励振電極２２２から引き出され、連結部２４を経由して、外枠部２３に形成された接続用接合パターン１１５ｃに繋がっている。第１励振電極２２１および第１引出電極２２３は、一主面２１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。第２励振電極２２２および第２引出電極２２４は、他主面２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

水晶振動板２の両主面２１１，２１２には、水晶振動板２を第１封止部材３および第２封止部材４に接合するための振動側封止部２５がそれぞれ設けられている。振動側封止部２５は、水晶振動板２の一主面２１１に形成された振動側第１接合パターン２５１と、他主面２１２に形成された振動側第２接合パターン２５２とからなる。振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２は、上述した外枠部２３に設けられており、平面視で環状に形成されている。第１励振電極２２１および第２励振電極２２２は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２とは電気的に接続されていない。

振動側第１接合パターン２５１は、一主面２１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜２５１１と、下地ＰＶＤ膜２５１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜２５１２とからなる。振動側第２接合パターン２５２は、他主面２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜２５２１と、下地ＰＶＤ膜２５２１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜２５２２とからなる。つまり、振動側第１接合パターン２５１と振動側第２接合パターン２５２とは、同一構成からなり、複数の層が両主面２１１，２１２上に積層して構成され、その最下層側からＴｉ（チタン）層とＡｕ（金）層とが蒸着形成されている。このように、振動側第１接合パターン２５１と振動側第２接合パターン２５２とでは、下地ＰＶＤ膜２５１１，２５２１が単一の材料（Ｔｉ）からなり、電極ＰＶＤ膜２５１２，２５２２が単一の材料（Ａｕ）からなり、下地ＰＶＤ膜２５１１，２５２１よりも電極ＰＶＤ膜２５１２，２５２２の方が厚い。また、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１励振電極２２１と振動側第１接合パターン２５１とは同一厚みを有し、第１励振電極２２１と振動側第１接合パターン２５１との表面が同一金属からなる。同様に、水晶振動板２の他主面２１２に形成された第２励振電極２２２と振動側第２接合パターン２５２とは同一厚みを有し、第２励振電極２２２と振動側第２接合パターン２５２との表面が同一金属からなる。また、振動側第１接合パターン２５１と振動側第２接合パターン２５２は、非Ｓｎパターンである。

ここで、第１励振電極２２１、第１引出電極２２３および振動側第１接合パターン２５１を同一の構成とすることで、同一のプロセスでこれらを一括して形成することができる。同様に、第２励振電極２２２、第２引出電極２２４および振動側第２接合パターン２５２を同一の構成とすることで、同一のプロセスでこれらを一括して形成することができる。詳細には、真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、ＭＢＥ、レーザーアブレーションなどのＰＶＤ法（例えば、フォトリソグラフィ等の加工におけるパターニング用の膜形成法）により下地ＰＶＤ膜や電極ＰＶＤ膜を形成することで、一括して膜形成を行い、製造工数を減らしてコスト低減に寄与することができる。

また、水晶振動板２には、図５，６に示すように、一主面２１１と他主面２１２との間を貫通する５つの貫通孔（第１〜第５貫通孔１１１〜１１５）が形成されている。第１〜第４貫通孔１１１〜１１４は、水晶振動板２の外枠部２３であって、水晶振動板２の４隅（角部）の領域に設けられている。第５貫通孔１１５は、水晶振動板２の外枠部２３であって、水晶振動板２の振動部２２のＺ’軸方向の一方側（図５，６では、−Ｚ’方向側）に設けられている。

第１貫通孔１１１は、第１封止部材３の第６貫通孔１１６および第２封止部材４の第１２貫通孔１２２に繋がるものである。第２貫通孔１１２は、第１封止部材３の第７貫通孔１１７および第２封止部材４の第１３貫通孔１２３に繋がるものである。第３貫通孔１１３は、第１封止部材３の第８貫通孔１１８および第２封止部材４の第１４貫通孔１２４に繋がるものである。第４貫通孔１１４は、第１封止部材３の第９貫通孔１１９および第２封止部材４の第１５貫通孔１２５に繋がるものである。第５貫通孔１１５は、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４と、配線パターン３３を介して第１封止部材３の第１０貫通孔１２０とに繋がるものである。

第１〜第５貫通孔１１１〜１１５には、一主面２１１と他主面２１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極１１１ａ〜１１５ａが、第１〜第５貫通孔１１１〜１１５それぞれの内壁面に沿って形成されている。そして、第１〜第５貫通孔１１１〜１１５それぞれの中央部分は、一主面２１１と他主面２１２との間を貫通した中空状態の貫通部分１１１ｂ〜１１５ｂとなる。第１〜第５貫通孔１１１〜１１５それぞれの外周囲には、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃが形成されている。接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃは、水晶振動板２の両主面２１１，２１２に設けられている。

接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃは、振動側第１接合パターン２５１，振動側第２接合パターン２５２と同様の構成であり、振動側第１接合パターン２５１，振動側第２接合パターン２５２と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃは、水晶振動板２の両主面２１１，２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

水晶振動板２の一主面２１１および他主面２１２に形成された接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃは、水晶振動板２の４隅（角部）の領域に設けられており、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２とは所定の間隔を隔てて設けられている。水晶振動板２の他主面２１２に形成された接続用接合パターン１１５ｃは、水晶振動板２の外枠部２３において、Ｘ軸方向に沿って延びており、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４と一体的に形成されている。

また、水晶振動板２の一主面２１１には、第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３と一体的に形成された接続用接合パターン１３１が設けられている。接続用接合パターン１３１は、水晶振動板２の外枠部２３であって、水晶振動板２の振動部２２の−Ｚ’方向側に設けられている。また、水晶振動板２の一主面２１１には、接続用接合パターン１３１とは水晶振動板２の振動部２２を挟んでＺ’軸方向の反対側の位置に、接続用接合パターン１３２が設けられている。つまり、振動部２２のＺ’軸方向の両側に、接続用接合パターン１３１，１３２が設けられている。接続用接合パターン１３２は、水晶振動板２の外枠部２３において、Ｘ軸方向に沿って延びている。

また、水晶振動板２の一主面２１１には、水晶振動板２の外枠部２３であって、振動部２２のＸ軸方向の両側に、接続用接合パターン１３３，１３４が設けられている。接続用接合パターン１３３，１３４は、水晶振動板２の長辺に沿った長辺近傍領域に設けられており、Ｚ’軸方向に沿って延びている。接続用接合パターン１３３は、水晶振動板２の一主面２１１に形成された接続用接合パターン１１１ｃと接続用接合パターン１１３ｃとの間に設けられている。接続用接合パターン１３４は、接続用接合パターン１１２ｃと接続用接合パターン１１４ｃとの間に設けられている。

水晶振動板２の他主面２１２には、接続用接合パターン１１５ｃとは水晶振動板２の振動部２２を挟んでＺ’軸方向の反対側の位置に、接続用接合パターン１３５が設けられている。つまり、振動部２２のＺ’軸方向の両側に、接続用接合パターン１１５ｃ，１３５が設けられている。また、水晶振動板２の他主面２１２には、水晶振動板２の外枠部２３であって、振動部２２のＸ軸方向の両側に、接続用接合パターン１３６，１３７が設けられている。接続用接合パターン１３６，１３７は、水晶振動板２の長辺に沿った長辺近傍領域に設けられており、Ｚ’軸方向に沿って延びている。接続用接合パターン１３６は、水晶振動板２の他主面２１２に形成された接続用接合パターン１１１ｃと接続用接合パターン１１３ｃとの間に設けられている。接続用接合パターン１３７は、接続用接合パターン１１２ｃと接続用接合パターン１１４ｃとの間に設けられている。

水晶振動子１０１では、第１〜第４貫通孔１１１〜１１４および接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃ，１３３，１３４，１３６，１３７は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２よりも外周側に設けられる。第５貫通孔１１５および接続用接合パターン１１５ｃ，１３１，１３２，１３５は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃ，１３１〜１３７は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２とは電気的に接続されていない。

第１封止部材３には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ^２］以下の材料が用いられている。具体的には、第１封止部材３は、図３，４に示すように、１枚のガラスウエハから形成された直方体の基板であり、この第１封止部材３の他主面３１２（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。

この第１封止部材３の他主面３１２には、水晶振動板２に接合するための封止側第１封止部３２が設けられている。封止側第１封止部３２には、水晶振動板２に接合するための封止側第１接合パターン３２１が形成されている。封止側第１接合パターン３２１は、平面視で環状に形成されている。

この封止側第１接合パターン３２１は、第１封止部材３上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜３２１１と、下地ＰＶＤ膜３２１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜３２１２とからなる。なお、本実施の形態では、下地ＰＶＤ膜３２１１には、Ｔｉが用いられ、電極ＰＶＤ膜３２１２にはＡｕが用いられている。また、封止側第１接合パターン３２１は、非Ｓｎパターンである。

第１封止部材３の一主面３１１（ＩＣチップ５を搭載する面）には、図３，４に示すように、発振回路素子であるＩＣチップ５を搭載する搭載パッドを含む６つの電極パターン３７が形成されている。尚、図３では、ＩＣチップ５の搭載領域を仮想的に破線で示している。６つの電極パターン３７は、それぞれ個別に第６〜第１１貫通孔１１６〜１２１に接続されている。

第１封止部材３には、一主面３１１と他主面３１２との間を貫通する６つの貫通孔（第６〜第１１貫通孔１１６〜１２１）が形成されている。第６〜第９貫通孔１１６〜１１９は、第１封止部材３の４隅（角部）の領域に設けられている。第１０，第１１貫通孔１２０，１２１は、図４のＡ２方向の両側に設けられている。

第６貫通孔１１６は、水晶振動板２の第１貫通孔１１１に繋がるものである。第７貫通孔１１７は、水晶振動板２の第２貫通孔１１２に繋がるものである。第８貫通孔１１８は、水晶振動板２の第３貫通孔１１３に繋がるものである。第９貫通孔１１９は、水晶振動板２の第４貫通孔１１４に繋がるものである。第１０貫通孔１２０は、配線パターン３３を介して水晶振動板２の第５貫通孔１１５に繋がるものである。第１１貫通孔１２１は、第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３に繋がるものである。

第６〜第１１貫通孔１１６〜１２１には、一主面３１１と他主面３１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極１１６ａ〜１２１ａが、第６〜第１１貫通孔１１６〜１２１それぞれの内壁面に沿って形成されている。そして、第６〜第１１貫通孔１１６〜１２１それぞれの中央部分は、一主面３１１と他主面３１２との間を貫通した中空状態の貫通部分１１６ｂ〜１２１ｂとなる。第６〜第１１貫通孔１１６〜１２１それぞれの外周囲には、接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃが形成されている。接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃは、第１封止部材３の他主面３１２に設けられている。

接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃは、封止側第１接合パターン３２１と同様の構成であり、封止側第１接合パターン３２１と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃは、第１封止部材３の他主面３１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

第６〜第９貫通孔１１６〜１１９の接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃは、第１封止部材３の他主面３１２の４隅（角部）の領域に設けられており、封止側第１接合パターン３２１とは所定の間隔を隔てて設けられている。第１０貫通孔１２０の接続用接合パターン１２０ｃは、図４の矢印Ａ１方向に沿って延びており、配線パターン３３と一体的に形成されている。また、第１封止部材３の他主面３１２には、接続用接合パターン１２０ｃとは配線パターン３３を挟んで、矢印Ａ２方向の反対側の位置に、接続用接合パターン１３８が設けられている。つまり、配線パターン３３の矢印Ａ２方向の一端側に接続用接合パターン１２０ｃが接続され、他端側に接続用接合パターン１３８が接続されている。なお、図４のＡ１方向およびＡ２方向は、図５のＸ軸方向およびＺ’軸方向にそれぞれ一致する。

また、第１封止部材３の他主面３１２には、第１封止部材３の長辺に沿った長辺近傍領域に接続用接合パターン１３９，１４０が設けられている。接続用接合パターン１３９，１４０は、図４の矢印Ａ２方向に沿って延びている。接続用接合パターン１３９は、第１封止部材３の他主面３１２に形成された接続用接合パターン１１６ｃと接続用接合パターン１１８ｃとの間に設けられている。接続用接合パターン１４０は、接続用接合パターン１１７ｃと接続用接合パターン１１９ｃとの間に設けられている。

水晶振動子１０１では、第６〜第９貫通孔１１６〜１１９および接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃ，１３９，１４０は、封止側第１接合パターン３２１よりも外周側に設けられる。第１０，第１１貫通孔１２０，１２１および接続用接合パターン１２０ｃ，１２１ｃ，１３８は、封止側第１接合パターン３２１よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃ，１３８〜１４０は、封止側第１接合パターン３２１とは電気的に接続されていない。また、配線パターン３３も、封止側第１接合パターン３２１とは電気的に接続されていない。

第２封止部材４には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ^２］以下の材料が用いられている。具体的には、第２封止部材４は、図７，８に示すように、１枚のガラスウエハから形成された直方体の基板であり、この第２封止部材４の一主面４１１（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。

この第２封止部材４の一主面４１１には、水晶振動板２に接合するための封止側第２封止部４２が設けられている。封止側第２封止部４２には、水晶振動板２に接合するための封止側第２接合パターン４２１が形成されている。封止側第２接合パターン４２１は、平面視で環状に形成されている。

この封止側第２接合パターン４２１は、第２封止部材４上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜４２１１と、下地ＰＶＤ膜４２１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜４２１２とからなる。なお、本実施の形態では、下地ＰＶＤ膜４２１１には、Ｔｉが用いられ、電極ＰＶＤ膜４２１２にはＡｕが用いられている。また、封止側第２接合パターン４２１は、非Ｓｎパターンである。

第２封止部材４の他主面４１２（水晶振動板２に面しない外方の主面）には、外部に電気的に接続する４つの外部電極端子（第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６）が設けられている。第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６は、第２封止部材４の４隅（角部）にそれぞれ位置する。これら外部電極端子（第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６）は、他主面４１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

第２封止部材４には、図７，８に示すように、一主面４１１と他主面４１２との間を貫通する４つの貫通孔（第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５）が形成されている。第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５は、第２封止部材４の４隅（角部）の領域に設けられている。第１２貫通孔１２２は、第１外部電極端子４３３および水晶振動板２の第１貫通孔１１１に繋がるものである。第１３貫通孔１２３は、第２外部電極端子４３４および水晶振動板２の第２貫通孔１１２に繋がるものである。第１４貫通孔１２４は、第３外部電極端子４３５および水晶振動板２の第３貫通孔１１３に繋がるものである。第１５貫通孔１２５は、第４外部電極端子４３６および水晶振動板２の第４貫通孔１１４に繋がるものである。

第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５には、一主面４１１と他主面４１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極１２２ａ〜１２５ａが、第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５それぞれの内壁面に沿って形成されている。そして、第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５それぞれの中央部分は、一主面４１１と他主面４１２との間を貫通した中空状態の貫通部分１２２ｂ〜１２５ｂとなる。第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５それぞれの外周囲には、接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃが形成されている。接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、第２封止部材４の一主面４１１に設けられている。

接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、封止側第２接合パターン４２１と同様の構成であり、封止側第２接合パターン４２１と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、第２封止部材４の一主面４１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５の接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、第２封止部材４の一主面４１１の４隅（角部）の領域に設けられており、封止側第２接合パターン４２１とは所定の間隔を隔てて設けられている。また、第２封止部材４の一主面４１１には、第２封止部材４の長辺に沿った長辺近傍領域に接続用接合パターン１４１，１４２が設けられている。接続用接合パターン１４１，１４２は、図７の矢印Ｂ２方向に沿って延びている。接続用接合パターン１４１は、第２封止部材４の一主面４１１に形成された接続用接合パターン１２２ｃと接続用接合パターン１２４ｃとの間に設けられている。接続用接合パターン１４２は、接続用接合パターン１２３ｃと接続用接合パターン１２５ｃとの間に設けられている。

また、第２封止部材４の一主面４１１には、図７の矢印Ｂ１方向に延びる接続用接合パターン１４３，１４４が設けられている。接続用接合パターン１４３，１４４は、図７の矢印Ｂ２方向の両端側の領域に設けられている。接続用接合パターン１４３は、第２封止部材４の一主面４１１に形成された接続用接合パターン１２２ｃと接続用接合パターン１２３ｃとの間に設けられている。接続用接合パターン１４４は、接続用接合パターン１２４ｃと接続用接合パターン１２５ｃとの間に設けられている。なお、図７のＢ１方向およびＢ２方向は、図５のＸ軸方向およびＺ’軸方向にそれぞれ一致する。

水晶振動子１０１では、第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５および接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃ，１４１，１４２は、封止側第２接合パターン４２１よりも外周側に設けられる。接続用接合パターン１４３，１４４は、封止側第２接合パターン４２１よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃ，１４１〜１４４は、封止側第２接合パターン４２１とは電気的に接続されていない。

水晶振動板２、第１封止部材３、及び第２封止部材４を含む水晶振動子１０１では、水晶振動板２と第１封止部材３とが振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１を重ね合わせた状態で拡散接合されて、サンドイッチ構造のパッケージ１２が製造される。これにより、別途接着剤等の接合専用材を用いずに、パッケージ１２の内部空間１３、つまり、振動部２２の収容空間が気密封止される。

そして、図１に示すように、振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１自身が拡散接合後に生成される接合材１５ａとなり、振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１自身が拡散接合後に生成される接合材１５ｂとなる。

この際、上述した接続用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。具体的には、水晶振動板２の４隅の接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃ及び第１封止部材３の４隅の接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃが拡散接合される。水晶振動板２の長辺近傍領域の接続用接合パターン１３３，１３４及び第１封止部材３の長辺近傍領域の接続用接合パターン１３９，１４０が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１１５ｃ及び第１封止部材３の接続用接合パターン１３８が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１３１及び第１封止部材３の接続用接合パターン１２１ｃが拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１３２及び第１封止部材３の接続用接合パターン１２０ｃが拡散接合される。これらの接続用接合パターン自身が拡散接合後に生成される接合材は、貫通孔の貫通電極を導通させる役割、及び接合箇所を気密封止する役割を果たす。

同様に、水晶振動板２の４隅の接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃ及び第２封止部材４の４隅の接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃが拡散接合される。水晶振動板２の長辺近傍領域の接続用接合パターン１３６，１３７及び第２封止部材４の長辺近傍領域の接続用接合パターン１４１，１４２が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１１５ｃ及び第２封止部材４の接続用接合パターン１４４が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１３５及び第２封止部材４の接続用接合パターン１４３が拡散接合される。

本実施の形態に係る水晶振動子１０１は、電気回路基板への実装の際、はんだ実装を適用することを前提とするものであり、図１に示すように、第２封止部材４の他主面４１２に形成される第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６上にめっき膜（無電解めっき膜）５１が形成される。また、電気回路基板へのはんだ実装の観点からめっき膜の形成が必要となるのは、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６のみである。しかしながら、本実施の形態に係る水晶振動子１０１では、第１封止部材３の一主面３１１に形成される電極パターン３７にもめっき膜５２が形成されるようにする。

めっき膜５１，５２の成膜は、水晶振動板２、第１封止部材３、及び第２封止部材４の接合後に、無電解めっき法により行われる。すなわち、水晶振動板２、第１封止部材３、及び第２封止部材４の接合された水晶振動子１０１をめっき液に浸漬させてめっきを行う。この時、水晶振動子１０１全体をめっき液に浸漬させることで、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６および電極パターン３７に対して同時にめっきを行うことができる。

めっき膜５１，５２は、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６および電極パターン３７を下地パターンとし、下地パターンに近い側からＮｉ（ニッケル）膜、Ｐｄ（パラジウム）膜およびＡｕ（金）膜の順序で積層形成される。Ｎｉ膜の膜厚は、１．０〜１０．０μｍの範囲であり、より好ましくは５．０〜７．５μｍの範囲である。Ｎｉ膜の膜厚が上記範囲内であれば、はんだ接合における十分な接合強度が得られ、かつ、無電解めっき膜の膜厚が必要以上に大きくなって反りの要因となる応力が増大することを抑制できる。また、Ｐｄ膜の膜厚は０．０５μｍ程度、Ａｕ膜の膜厚は０．０５μｍ程度である。

近年では、環境への影響が小さい鉛フリーはんだが用いられることが多くなっており、鉛フリーはんだにおいて良好な接合性を得るには、外部電極端子におけるめっき膜の存在が重要となる。具体的には、鉛フリーはんだの場合、はんだ（もしくははんだに含有されているＳｎ）中にＮｉの拡散が進行しやすくなる。そして、Ｎｉのはんだ中への拡散が進むと、はんだの剥がれを起こすことがある。上述のように、めっき膜５１，５２を、Ｎｉ膜、Ｐｄ膜およびＡｕ膜の積層構造とすることで、Ｐｄ膜がはんだとＮｉ膜との間に介在してバリア膜となり、Ｎｉのはんだへの進行を妨げることができる。

また、めっき膜５１，５２の下地パターンとなる第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６および電極パターン３７は、上述した接合パターン（振動側第１接合パターン２５１、振動側第２接合パターン２５２、封止側第１接合パターン３２１、封止側第２接合パターン４２１および各接続用接合パターン）と同様にＴｉ−Ａｕ膜とすることが好ましい。すなわち、第１封止部材３の一主面３１１または第２封止部材４の他主面４１２上に形成された下地ＰＶＤ膜をＴｉとし、下地ＰＶＤ膜上に積層形成される電極ＰＶＤ膜をＡｕとすることが好ましい。

このように、めっき膜５１，５２の下地パターンを他の接合パターンと同様のＴｉ−Ａｕ膜とすることで工程を簡略化できる。例えば、スパッタリング装置で膜形成する場合には、第１および第２封止部材３，４の表裏面でめっき膜５１，５２の下地パターンと他の接合パターンとを同時に製膜できる。また、真空蒸着装置で膜形成する場合には、表裏面が順次反転して膜が形成されるが、同じ膜構成とすることで、途中で成膜材料を変更することなく、連続して効率的に製膜することができる。

また、無電解めっきの下地パターンとしてはＣｕ膜を用いることが一般的であるが、フォトリソグラフィ工程で現像に用いられるアルカリでＣｕ膜が腐食し、かつ、ヨウ素系のＡｕメタルエッチング液にもＣｕ膜が溶解する。このため、下地パターンをＣｕ−Ａｕ膜とし、Ｃｕ膜とＡｕ膜とを同時にパターニングしようとすると、これまでの方法（めっき膜を形成しない圧電振動デバイスの製造方法）から大きな変更を伴う。下地パターンをＴｉ−Ａｕ層とすることで上記の問題も回避できる。

サンドイッチ構造のパッケージを採用する圧電振動デバイスでは、従来構造に比べてデバイスが薄型化されるため、はんだ実装のためのめっき膜を片方の面に設けると、めっき膜の応力によって反りの問題が生じる。これに対し、本実施の形態に係る水晶振動子１０１では、第２封止部材４の他主面４１２に形成される第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６にめっき膜５１を形成するだけでなく、第１封止部材３の一主面３１１に形成される電極パターン３７にもめっき膜５２を形成している。すなわち、第１封止部材３および第２封止部材４の両方に、水晶振動板２との接合面と反対側の面にめっき膜５１，５２が形成されている。このように、めっき膜５１，５２を水晶振動子１０１の両面に形成して応力を相殺させることで、反りの低減を図ることが可能となる。

尚、水晶振動子１０１において、第２封止部材４の他主面４１２に形成されるめっき膜５１と第１封止部材３の一主面３１１に形成されるめっき膜５２とでは、通常、その形状も面積も異なるものとなる。すなわち、本発明において、水晶振動子１０１の両面に形成されるめっき膜は、同じ形状および面積である必要はなく、めっき膜による応力を完全に相殺させるものでなくてもよく、ある程度の応力が相殺できれば反りの低減を図ることは可能である。また、上述の第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６および電極パターン３７にめっき膜５１，５２を形成するのみでは十分に反りを低減できない場合、さらにダミーパターンとしてのめっき膜を形成し、このダミーパターンのめっき膜によって反り抑制の効果を高めるようにしてもよい。

また、圧電振動デバイスでは、電極の導通をするためにデバイスの側面にキャスタレーションを形成することも一般的に行われている。しかしながら、水晶振動子１０１では、キャスタレーションを形成せずに、貫通孔（第１〜第１５貫通孔１１１〜１２５）を用いて電極の導通を図っている。これは、キャスタレーションが存在する構造では、無電解めっきによりキャスタレーションの膜厚が増加してデバイスの縦横寸法が増加するためである。水晶振動子１０１では、電極の導通に貫通孔を使用してキャスタレーションを省略することにより、デバイスの縦横寸法が増加することを回避できる。また、めっき膜５１，５２の成膜時に、貫通孔の周囲の凹凸が膜成長のコアとなり、下地パターンの表面であるＡｕ膜上に安定した成膜が可能となるといった効果も期待できる。また、Ａｕ膜上で安定した無電解めっき膜（ここではＮｉ膜）を製膜する方法としては、Ａｕ膜上に微量なＰｄ微粒子を付着させてからめっきを行う方法もある。

また、水晶振動子１０１では、各パッドや端子の全てに対して貫通孔が存在する。そして、これらの貫通孔には、めっき膜５１，５２の成膜時に貫通孔の内部にもめっき膜が形成される。これにより、貫通孔における導通性能の向上が図れる。さらには、貫通孔の内部に形成されるめっき膜が、めっき膜５１，５２に接続されることでめっき膜５１，５２に対してアンカー効果を発揮し、めっき膜５１，５２の強度を確保できる。

図２に示す水晶発振器１０２は、水晶振動子１０１上にＩＣチップ５が搭載されるものである。この時、電極パターン３７がＩＣチップ５を実装するための実装端子および配線として利用され、ＩＣチップ５は金属バンプ（例えばＡｕバンプ等）３８を用いて電極パターン３７に接合される。従来の水晶発振器では、水晶振動子上へのＩＣチップの実装には、ＦＣＢ（Flip chip Bonding）法が一般的に用いられる。水晶発振器１０２では、電極パターン３７にめっき膜５２が形成されているが、ＦＣＢ法によって水晶振動子１０１上にＩＣチップ５を実装するにあたって、めっき膜５２の存在は特に問題とはならない。

〔実施の形態２〕
上記実施の形態１に示す水晶振動子１０１および水晶発振器１０２は、電気回路基板へのはんだ実装を前提とし、外部電極端子上にめっき膜を形成している構造を例示している。本実施の形態２に示す水晶振動子１０１’および水晶発振器１０２’は、同じくはんだ実装を前提とするが、外部電極端子を下地としてその上にめっき膜を形成するのではなく、外部電極端子自体をスパッタにより形成される金属積層膜とした構造を例示する。

図９は、本実施の形態２に係る水晶振動子１０１’の構成を模式的に示した概略構成図であり、図１０は本実施の形態２に係る水晶発振器１０２’の構成を模式的に示した概略構成図である。本実施の形態２に係る水晶振動子１０１’および水晶発振器１０２’では、第１封止部材３の一主面３１１において、電極パターン３７およびめっき膜５２に代えて金属積層膜による電極パターン３７’が形成されており、第２封止部材４の他主面４１２において、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６およびめっき膜５１に代えて金属積層膜による第１〜第４外部電極端子４３３’〜４３６’が形成されている。上記以外の構成は、実施の形態１における水晶振動子１０１および水晶発振器１０２と同様の構成である。

図１１は、第１外部電極端子４３３’の詳細な構造を示す断面図である。尚、電極パターン３７’および第２〜第４外部電極端子４３４’〜４３６’も第１外部電極端子４３３’と同様の構成であるため、ここでは第１外部電極端子４３３’のみを例示して説明する。

本実施の形態２では、第１外部電極端子４３３’は、第２封止部材４に近い側から下地層４３３１、バリア（拡散防止）層４３３２、はんだ付け層４３３３、保護層４３３４の４層構造とされている。これらは、スパッタリングによる成膜工程とエッチングによるパターニング工程とによって形成される。

第１〜第４外部電極端子４３３’〜４３６’は、水晶振動子１０１’および水晶発振器１０２’を電気回路基板にはんだ実装する時のはんだ付けを良好にするために金属積層膜とされている。本願発明者の検討においては、下地層４３３１をＴｉ、バリア層４３３２をＴｉＯ_２、はんだ付け層４３３３をＮｉＴｉ、保護層４３３４をＡｕとした場合に、良好なはんだ付け性が得られ、かつ、実装後の劣化も抑制できることが確認された。

また、上記構成の第１〜第４外部電極端子４３３’〜４３６’では、保護層４３３４以外の金属層（下地層４３３１、バリア層４３３２、はんだ付け層４３３３）は、いずれもＴｉを含む層からなる。この場合、Ｔｉを含む３層については、エッチングによるパターニング工程を一括して行うことができ、製造工程を簡略化できるといったメリットもある。

本実施の形態２に係る水晶振動子１０１’および水晶発振器１０２’では、第２封止部材４の他主面４１２に形成される第１〜第４外部電極端子４３３’〜４３６’を上述のような金属積層膜とするだけでなく、第１封止部材３の一主面３１１に形成される電極パターン３７’も同じ膜構成及び同じ膜厚の金属積層膜として形成する。すなわち、第１封止部材３および第２封止部材４の両方に、水晶振動板２との接合面と反対側の面に同じ構成の金属積層膜が形成されている。このように、金属積層膜を水晶振動子１０１’の両面に形成して応力を相殺させることで、反りの低減を図ることが可能となる。

〔実施の形態３〕
上記実施の形態１に示す水晶振動子１０１および水晶発振器１０２は、電気回路基板へのはんだ実装を前提とし、外部電極端子上にめっき膜を形成している構造を例示している。本実施の形態３に示す水晶振動子１０１”および水晶発振器１０２”は、同じくめっき膜の形成を前提としている。

サンドイッチ構造の圧電振動デバイスでは、接合される第１封止部材と圧電振動板との間、および圧電振動板と第２封止部材との間には、金属による環状の接合パターンが形成され、この接合パターンの内周部分が気密封止される。また、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスに、無電解めっきによって外部電極端子を形成しようとする場合、第１封止部材、第２封止部材および圧電振動板の３枚のウエハが接合された後に、これをめっき液に浸漬させてめっきすることが適当である。

しかしながら、ウエハが接合された後のデバイスをめっき液に浸漬させると、接合されたウエハの隙間にもめっき液が入り込む。この時、上記接合パターンの外周側に配線の一部となる導電部が存在していると、該導電部の周囲に入り込んだめっき液から金属が析出して接続不良の原因となり得る。

このため、本実施の形態３に示す水晶振動子１０１”および水晶発振器１０２”は、めっき金属の析出による接続不良を回避できる構造に特徴を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１２は水晶振動子１０１”の構成を模式的に示した概略構成図であり、図１３は水晶発振器１０２”の構成を模式的に示した概略構成図である。また、図１３に示す水晶発振器１０２”は、図１２に示す水晶振動子１０１”の上面にＩＣチップ５を搭載したものである。まずは、本実施の形態に係る水晶振動子１０１”の構成について説明する。

−水晶振動子−
本実施の形態に係る水晶振動子１０１”では、図１２に示すように、水晶振動板（圧電振動板）２、第１封止部材３、および第２封止部材４が設けられている。水晶振動子１０１”では、水晶振動板２と第１封止部材３とが接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが接合されてサンドイッチ構造のパッケージ１２が構成される。

次に、上記した水晶振動子１０１”の各構成について図１２，１４〜１９を用いて説明する。ここでは、水晶振動板２、第１封止部材３および第２封止部材４のそれぞれについて、部材単体の構成を説明する。尚、本実施の形態３に係る水晶振動子１０１”は、実施の形態１に係る水晶振動子１０１とほぼ類似した構成であるため、実施の形態１と同様の構成については同一の部材番号を付し、その詳細な説明については適宜省略する。

水晶振動板２は、水晶からなる圧電基板であって、図１６，１７に示すように、その両主面２１１，２１２が平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。本実施の形態では、水晶振動板２として、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板が用いられている。

水晶振動板２の両主面２１１，２１２には、水晶振動板２を第１封止部材３および第２封止部材４に接合するための振動側封止部２５がそれぞれ設けられている。振動側封止部２５は、水晶振動板２の一主面２１１に形成された振動側第１接合パターン２５１および振動側第３接合パターン２５３と、他主面２１２に形成された振動側第２接合パターン２５２および振動側第４接合パターン２５４とからなる。振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２は、外枠部２３に設けられており、平面視で環状に形成されている。振動側第３接合パターン２５３および振動側第４接合パターン２５４は、外枠部２３において振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２のさらに外周側に設けられており、平面視で環状に形成されている。第１励振電極２２１および第２励振電極２２２は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２とは電気的に接続されていない。

振動側第１接合パターン２５１および振動側第３接合パターン２５３は、一主面２１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。振動側第２接合パターン２５２および振動側第４接合パターン２５４は、他主面２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

つまり、振動側第１接合パターン２５１〜振動側第４接合パターン２５４は、同一構成からなり、複数の層が両主面２１１，２１２上に積層して構成され、その最下層側からＴｉ（チタン）層とＡｕ（金）層とが蒸着形成されている。このように、振動側第１接合パターン２５１〜振動側第４接合パターン２５４では、下地ＰＶＤ膜が単一の材料（Ｔｉ）からなり、電極ＰＶＤ膜が単一の材料（Ａｕ）からなり、下地ＰＶＤ膜よりも電極ＰＶＤ膜の方が厚い。また、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１励振電極２２１と振動側第１接合パターン２５１と振動側第３接合パターン２５３とは同一厚みを有し、これらの表面が同一金属からなる。同様に、水晶振動板２の他主面２１２に形成された第２励振電極２２２と振動側第２接合パターン２５２と振動側第４接合パターン２５４とは同一厚みを有し、これらの表面が同一金属からなる。また、振動側第１接合パターン２５１〜振動側第４接合パターン２５４は、非Ｓｎパターンである。

ここで、第１励振電極２２１、第１引出電極２２３、振動側第１接合パターン２５１および振動側第３接合パターン２５３を同一の構成とすることで、同一のプロセスでこれらを一括して形成することができる。同様に、第２励振電極２２２、第２引出電極２２４、振動側第２接合パターン２５２および振動側第４接合パターン２５４を同一の構成とすることで、同一のプロセスでこれらを一括して形成することができる。詳細には、真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、ＭＢＥ、レーザーアブレーションなどのＰＶＤ法（例えば、フォトリソグラフィ等の加工におけるパターニング用の膜形成法）により下地ＰＶＤ膜や電極ＰＶＤ膜を形成することで、一括して膜形成を行い、製造工数を減らしてコスト低減に寄与することができる。

接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃは、振動側第１接合パターン２５１〜振動側第４接合パターン２５４と同様の構成であり、振動側第１接合パターン２５１〜振動側第４接合パターン２５４と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃは、水晶振動板２の両主面２１１，２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

水晶振動板２の一主面２１１および他主面２１２に形成された接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃは、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２の外周側において水晶振動板２の４隅（角部）の領域に設けられており、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２とは所定の間隔を隔てて設けられている。また、振動側第３接合パターン２５３および振動側第４接合パターン２５４は、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃのさらに外周側に配置され、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃと所定の間隔を隔ててこれを囲うように形成されている。水晶振動板２の他主面２１２に形成された接続用接合パターン１１５ｃは、水晶振動板２の外枠部２３において、Ｘ軸方向に沿って延びており、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４と一体的に形成されている。

水晶振動子１０１”では、第１〜第４貫通孔１１１〜１１４および接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃ，１３３，１３４，１３６，１３７は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２よりも外周側、かつ、振動側第３接合パターン２５３および振動側第４接合パターン２５４よりも内周側に設けられる。第５貫通孔１１５および接続用接合パターン１１５ｃ，１３１，１３２，１３５は、振動側第１接合パターン２５１および振動側第２接合パターン２５２よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１１１ｃ〜１１５ｃ，１３１〜１３７は、振動側第１接合パターン２５１〜振動側第４接合パターン２５４とは電気的に接続されていない。

第１封止部材３には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ２］以下の材料が用いられている。具体的には、第１封止部材３は、図１４，１５に示すように、１枚のガラスウエハから形成された直方体の基板であり、この第１封止部材３の他主面３１２（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。

この第１封止部材３の他主面３１２には、水晶振動板２に接合するための封止側第１封止部３２が設けられている。封止側第１封止部３２には、水晶振動板２に接合するための封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２が形成されている。封止側第１接合パターン３２１は、平面視で環状に形成されている。封止側第３接合パターン３２２は、封止側第１接合パターン３２１のさらに外周側に配置され、平面視で環状に形成されている。

この封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２は、第１封止部材３上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。なお、本実施の形態では、下地ＰＶＤ膜にはＴｉが用いられ、電極ＰＶＤ膜にはＡｕが用いられている。また、封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２は、非Ｓｎパターンである。

接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃは、封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２と同様の構成であり、封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃは、第１封止部材３の他主面３１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

第１封止部材３の他主面３１２に形成された接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃは、封止側第１接合パターン３２１の外周側において第１封止部材３の４隅（角部）の領域に設けられており、封止側第１接合パターン３２１とは所定の間隔を隔てて設けられている。また、封止側第３接合パターン３２２は、接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃのさらに外周側に配置され、接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃとは所定の間隔を隔ててこれを囲うように形成されている。

水晶振動子１０１”では、第６〜第９貫通孔１１６〜１１９および接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃ，１３９，１４０は、封止側第１接合パターン３２１よりも外周側、かつ、封止側第３接合パターン３２２よりも内周側に設けられる。第１０，第１１貫通孔１２０，１２１および接続用接合パターン１２０ｃ，１２１ｃ，１３８は、封止側第１接合パターン３２１よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１１６ｃ〜１２１ｃ，１３８〜１４０は、封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２とは電気的に接続されていない。また、配線パターン３３も、封止側第１接合パターン３２１および封止側第３接合パターン３２２とは電気的に接続されていない。

第２封止部材４には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ２］以下の材料が用いられている。具体的には、第２封止部材４は、図１８，１９に示すように、１枚のガラスウエハから形成された直方体の基板であり、この第２封止部材４の一主面４１１（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。

この第２封止部材４の一主面４１１には、水晶振動板２に接合するための封止側第２封止部４２が設けられている。封止側第２封止部４２には、水晶振動板２に接合するための封止側第２接合パターン４２１および封止側第４接合パターン４２２が形成されている。封止側第２接合パターン４２１は、平面視で環状に形成されている。封止側第４接合パターン４２２は、封止側第２接合パターン４２１のさらに外周側に配置され、平面視で環状に形成されている。

この封止側第２接合パターン４２１および封止側第４接合パターン４２２は、第２封止部材４上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。なお、本実施の形態では、下地ＰＶＤ膜にはＴｉが用いられ、電極ＰＶＤ膜にはＡｕが用いられている。また、封止側第２接合パターン４２１および封止側第４接合パターン４２２は、非Ｓｎパターンである。

接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、封止側第２接合パターン４２１および封止側第４接合パターン４２２と同様の構成であり、封止側第２接合パターン４２１および封止側第４接合パターン４２２と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、第２封止部材４の一主面４１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。

第２封止部材４の一主面４１１に形成された接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃは、封止側第２接合パターン４２１の外周側において第２封止部材４の４隅（角部）の領域に設けられており、封止側第２接合パターン４２１とは所定の間隔を隔てて設けられている。封止側第４接合パターン４２２は、接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃのさらに外周側に配置され、接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃとは所定の間隔を隔ててこれを囲うように形成されている。

水晶振動子１０１”では、第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５および接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃ，１４１，１４２は、封止側第２接合パターン４２１よりも外周側、かつ、封止側第４接合パターン４２２よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１４３，１４４は、封止側第２接合パターン４２１よりも内周側に設けられる。接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃ，１４１〜１４４は、封止側第２接合パターン４２１および封止側第４接合パターン４２２とは電気的に接続されていない。

水晶振動子１０１”では、水晶振動板２、第１封止部材３、および第２封止部材４が、以下のように接合されてサンドイッチ構造のパッケージ１２が製造される。すなわち、水晶振動板２と第１封止部材３とが、振動側第１接合パターン２５１および封止側第１接合パターン３２１を重ね合わせ、振動側第３接合パターン２５３および封止側第３接合パターン３２２を重ね合わせた状態で拡散接合される。そして、水晶振動板２と第２封止部材４とが、振動側第２接合パターン２５２および封止側第２接合パターン４２１を重ね合わせ、振動側第４接合パターン２５４および封止側第４接合パターン４２２を重ね合わせた状態で拡散接合される。これにより、別途接着剤等の接合専用材を用いずに、パッケージ１２の内部空間１３、つまり、振動部２２の収容空間が気密封止される。

そして、図１２に示すように、水晶振動板２と第１封止部材３との間では、振動側第１接合パターン２５１および封止側第１接合パターン３２１自身が拡散接合後に生成される接合材１５ａとなり、振動側第３接合パターン２５３および封止側第３接合パターン３２２自身が拡散接合後に生成される接合材１５ｃとなる。そして、水晶振動板２と第２封止部材４との間では、振動側第２接合パターン２５２および封止側第２接合パターン４２１自身が拡散接合後に生成される接合材１５ｂとなり、振動側第４接合パターン２５４および封止側第４接合パターン４２２自身が拡散接合後に生成される接合材１５ｄとなる。ここで、接合材１５ａ，１５ｂは、平面視で振動部２２を囲うように環状に形成され、振動部２２を気密封止する第１環状部として形成されたものである。また、接合材１５ｃ，１５ｄは、接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄのさらに外周側で接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄを囲うように環状に形成され、接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄと所定の間隔を隔てて設けられる第２環状部として形成されたものである。

接合材１５ａ〜１５ｄは、平面視で略一致する位置に設けられている。つまり、接合材１５ａ〜１５ｄの内周縁および外周縁が略一致する位置に設けられている。なお、各接合パターンの接合を加圧した状態で行うことによって、接合材１５ａ〜１５ｄの接合強度を向上させることが可能である。

この際、上述した接続用接合パターン同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。具体的には、水晶振動板２の４隅の接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃおよび第１封止部材３の４隅の接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃが拡散接合される。そして、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃおよび接続用接合パターン１１６ｃ〜１１９ｃ自身は、拡散接合後に生成される接合材１６ａ〜１６ｄとなる。また、水晶振動板２の長辺近傍領域の接続用接合パターン１３３，１３４および第１封止部材３の長辺近傍領域の接続用接合パターン１３９，１４０が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１１５ｃおよび第１封止部材３の接続用接合パターン１３８が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１３１および第１封止部材３の接続用接合パターン１２１ｃが拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１３２および第１封止部材３の接続用接合パターン１２０ｃが拡散接合される。これらの接続用接合パターン自身が拡散接合後に生成される接合材は、貫通孔の貫通電極を導通させる役割、および接合箇所を気密封止する役割を果たす。

同様に、水晶振動板２の４隅の接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃおよび第２封止部材４の４隅の接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃが拡散接合される。そして、接続用接合パターン１１１ｃ〜１１４ｃおよび接続用接合パターン１２２ｃ〜１２５ｃ自身は、拡散接合後に生成される接合材１７ａ〜１７ｄとなる。また、水晶振動板２の長辺近傍領域の接続用接合パターン１３６，１３７および第２封止部材４の長辺近傍領域の接続用接合パターン１４１，１４２が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１１５ｃおよび第２封止部材４の接続用接合パターン１４４が拡散接合される。水晶振動板２の接続用接合パターン１３５および第２封止部材４の接続用接合パターン１４３が拡散接合される。

本実施の形態に係る水晶振動子１０１”は、電気回路基板への実装の際、はんだ実装を適用することを前提とするものであり、図１２に示すように、第２封止部材４の他主面４１２に形成される第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６上にめっき膜５１が形成される。また、電気回路基板へのはんだ実装の観点からめっき膜の形成が必要となるのは、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６のみである。しかしながら、本実施の形態に係る水晶振動子１０１”では、第１封止部材３の一主面３１１に形成される電極パターン３７にもめっき膜５２が形成されてもよい。

図１３に示す水晶発振器１０２”は、水晶振動子１０１”上にＩＣチップ５が搭載されるものである。この時、電極パターン３７がＩＣチップ５を実装するための実装端子および配線として利用され、ＩＣチップ５は金属バンプ（例えばＡｕバンプ等）３８を用いて電極パターン３７に接合される。従来の水晶発振器では、水晶振動子上へのＩＣチップの実装には、ＦＣＢ（Flip chip Bonding）法が一般的に用いられる。水晶発振器１０２”では、電極パターン３７にめっき膜５２が形成されているが、ＦＣＢ法によって水晶振動子１０１”上にＩＣチップ５を実装するにあたって、めっき膜５２の存在は特に問題とはならない。

めっき膜５１，５２の成膜は、水晶振動板２、第１封止部材３、および第２封止部材４の接合後に、無電解めっき法により行うことが好ましい。すなわち、水晶振動板２、第１封止部材３、および第２封止部材４の接合された水晶振動子１０１”をめっき液に浸漬させてめっきを行う。この時、水晶振動子１０１”全体をめっき液に浸漬させることで、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６および電極パターン３７に対して同時にめっきを行うことができる。

このように水晶振動子１０１”をめっき液に浸漬させると、接合された各部材（水晶振動板２、第１封止部材３、第２封止部材４）の隙間にもめっき液が入り込む。本実施の形態に係る水晶振動子１０１”では、第２環状部である接合材１５ｃ，１５ｄが形成されていることにより、めっき金属の析出による接続不良を防止することができる。

水晶振動子１０１”では、第１環状部である接合材１５ａ，１５ｂの外周側に、接合材１６ａ〜１６ｄおよび接合材１７ａ〜１７ｄが導電パターンとして形成されている。接合材１６ａ〜１６ｄおよび接合材１７ａ〜１７ｄは、第１封止部材３の一主面３１１における電極パターン３７と、第２封止部材４の他主面４１２における第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６とを電気的に接続する配線の一部として機能する。言い換えれば、接合材１６ａ〜１６ｄおよび接合材１７ａ〜１７ｄは、水晶振動板２に形成された貫通孔（第１〜第４貫通孔１１１〜１１４）と第１または第２封止部材３，４に形成された貫通孔（第６〜第９貫通孔１１６〜１１９，第１２〜第１５貫通孔１２２〜１２５）とを電気的に結合するものとなる。

この場合、水晶振動子１０１”に接合材１５ｃ，１５ｄが形成されていなければ、めっき液は各部材の隙間において接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの周囲にまで入り込む。接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの周囲にめっき液が入り込むと、このめっき液から金属が析出し、例えば、接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄと接合材１５ａ，１５ｂとの短絡といった接続不良の原因となり得る。

これに対し、接合材１５ｃ，１５ｄが形成されている場合には、これによって接合材１６ａ〜１６ｄや接合材１７ａ〜１７ｄの周囲にめっき液が入り込むことを防止できる。その結果、接合材１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの周囲での金属析出による接続不良も防止できる。

尚、第１環状部である接合材１５ａ，１５ｂは、水晶振動板２の振動部２２を気密封止するものであり高い封止性が要求されるのに対し、第２環状部である接合材１５ｃ，１５ｄは、めっき液の侵入を防止できる程度の封止性があればよい。このため、接合材１５ｃ，１５ｄの線幅は、接合材１５ａ，１５ｂの線幅に比べて細いものであってもよい。

圧電振動デバイスでは、電極の導通をするためにデバイスの側面にキャスタレーションを形成することが一般的に行われている。しかしながら、水晶振動子１０１”では、キャスタレーションを形成せずに、貫通孔（第１〜第１５貫通孔１１１〜１２５）を用いて電極の導通を図っている。これは、キャスタレーションが存在する構造では、無電解めっきによりキャスタレーションの膜厚が増加してデバイスの縦横寸法が増加するためである。水晶振動子１０１”では、電極の導通に貫通孔を使用してキャスタレーションを省略することにより、デバイスの縦横寸法が増加することを回避できる。

また、図１５，１６に示される第１封止部材３の他主面３１２および水晶振動板２の一主面２１１では、接合材１５ａとなる封止側第１接合パターン３２１および振動側第１接合パターン２５１と、封止側第３接合パターン３２２および振動側第３接合パターン２５３とがそれぞれ分離して形成されている。同様に、図１７，１８に示される水晶振動板２の他主面２１２および第２封止部材４の一主面４１１では、接合材１５ｂとなる振動側第２接合パターン２５２および封止側第２接合パターン４２１と、振動側第４接合パターン２５４および封止側第４接合パターン４２２とがそれぞれ分離して形成されている。したがって、水晶振動子１０１”においても、第１環状部である接合材１５ａ，１５ｂと、第２環状部である接合材１５ｃ，１５ｄとはそれぞれ分離して形成される。

しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、第１環状部である接合材１５ａ，１５ｂと、第２環状部である接合材１５ｃ，１５ｄとは、一部が重畳するように形成されてもよい。図２０，２１に示される第１封止部材３の他主面３１２および水晶振動板２の一主面２１１では、接合材１５ａとなる封止側第１接合パターン３２１および振動側第１接合パターン２５１と、封止側第３接合パターン３２２および振動側第３接合パターン２５３との一部が重畳するように形成されている。同様に、図２２，２３に示される水晶振動板２の他主面２１２および第２封止部材４の一主面４１１では、接合材１５ｂとなる振動側第２接合パターン２５２および封止側第２接合パターン４２１と、振動側第４接合パターン２５４および封止側第４接合パターン４２２との一部が重畳するように形成されている。この場合、水晶振動子１０１”においても、第１環状部である接合材１５ａ，１５ｂと、第２環状部である接合材１５ｃ，１５ｄとは、一部が重畳するように形成される。このように、第１環状部と第２環状部との重畳を許容することで、第２環状部の形成による水晶振動子１０１”のサイズの増大を最小限とすることができ、水晶振動子１０１”の小型化に寄与する。

尚、図２０〜２３の構成では、水晶振動子１０１”の短辺に沿った短辺近傍領域で第１環状部と第２環状部との重畳が生じるが、本発明はこれに限定されるものではなく、長辺近傍領域で重畳を生じさせてもよく、あるいは短辺近傍領域および長辺近傍領域の両方で重畳を生じさせてもよい。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１０１，１０１’，１０１” 水晶振動子（圧電振動デバイス）
１０２，１０２’，１０２” 水晶発振器（圧電振動デバイス）
２ 水晶振動板（圧電振動板）
３ 第１封止部材
４ 第２封止部材
５ ＩＣチップ
１２ パッケージ
１３ 内部空間
１５ａ，１５ｂ 接合材（第１環状部）
１５ｃ，１５ｄ 接合材（第２環状部）
１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ 接合材（導電パターン）
１１１〜１２５ 第１〜第１５貫通孔
２２ 振動部
２３ 外枠部
２４ 連結部
２２１ 第１励振電極
２２２ 第２励振電極
２５１ 振動側第１接合パターン
２５２ 振動側第２接合パターン
２５３ 振動側第３接合パターン
２５４ 振動側第４接合パターン
３７，３７’ 電極パターン（下地パターン）
３２１ 封止側第１接合パターン
３２２ 封止側第３接合パターン
４２１ 封止側第２接合パターン
４２２ 封止側第４接合パターン
４３３〜４３６，４３３’〜４３６’ 第１〜第４外部電極端子（下地パターン）
４３３１ 下地層
４３３２ バリア層
４３３３ はんだ付け層
４３３４ 保護層
５１，５２ めっき膜（無電解めっき膜）

Claims (6)

1. 基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、
   前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、
   前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、
   前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスにおいて、
   前記第１封止部材および前記第２封止部材の両方に、膜構成及び膜厚が同じとなる金属積層膜が前記圧電振動板との接合面と反対側の面に形成されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
2. 請求項１に記載の圧電振動デバイスであって、
   前記第１および第２励振電極と前記金属積層膜とは貫通孔にて接続されており、キャスタレーションによる電極接続が使用されていないことを特徴とする圧電振動デバイス。
3. 請求項１または２に記載の圧電振動デバイスであって、
   前記金属積層膜は、下地層、バリア層、はんだ付け層、保護層の４層構造であり、保護層以外はＴｉ（チタン）を含む層であることを特徴とする圧電振動デバイス。
4. 請求項１または２に記載の圧電振動デバイスであって、
   前記金属積層膜は、その一部に無電解めっき膜を有していることを特徴とする圧電振動デバイス。
5. 請求項４に記載の圧電振動デバイスであって、
   前記第１封止部材と前記圧電振動板との間、および前記圧電振動板と前記第２封止部材との間には、前記圧電振動板の振動部を気密封止する封止部が、平面視で、前記振動部を囲うように環状に形成されており、
   前記封止部と、前記無電解めっき膜が成膜される下地パターンとがＴｉ−Ａｕ層であることを特徴とする圧電振動デバイス。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の圧電振動デバイスであって、
   前記第１封止部材の上にＩＣチップが搭載され、
   前記第１封止部材に形成される前記金属積層膜は、前記ＩＣチップを実装するための実装端子および配線を含むものであり、
   前記第２封止部材に形成される前記金属積層膜は、当該圧電振動デバイスを回路基板に実装するための外部電極端子を含むものであることを特徴とする圧電振動デバイス。

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