(57)【要約】【課題】  スルーホールを封止材で密封後、封止材を覆うように外部電極層を形成することで、ハンダ付けの接合が良好で導通もよい圧電デバイスを提供することである。【解決手段】  圧電デバイス（１００）は、リッド（１０）と、励振電極が形成された圧電振動片と引出電極とを含む圧電プレート（２０）と、スルーホール（ＴＨ）を有するベース（４０）とが結合された圧電デバイスである。そして、ベースは、圧電プレート側で引出電極と接続される接続電極（４２，４４）と、接続電極に導通しスルーホールに形成されたスルーホール電極（１５）と、スルーホール電極に導通し圧電プレートの反対面に形成された第１外部電極層（５０）と、スルーホール電極を封止する封止材（７０）と、第１外部電極層（５０）と封止材（７０）とを覆うように形成された第２外部電極層(５０ａ)と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッドと、励振電極が形成された圧電振動片と前記励振電極から引き出された引出電極とを含む圧電プレートと、スルーホールを有するベースとが接合された圧電デバイスにおいて、
前記ベースは、
前記圧電プレート側で前記引出電極と接続される接続電極と、
前記接続電極に導通し前記スルーホールに形成されたスルーホール電極と、
前記スルーホール電極に導通し、前記圧電プレートの反対面に形成された第１外部電極層と、
前記スルーホール電極を封止する封止材と、
前記第１外部電極層と前記封止材とを覆うように形成された第２外部電極層と、
を備えることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記接続電極、前記スルーホール電極、及び前記第１外部電極層は第１下地層と第１上面層とからなり、前記接続電極、前記スルーホール電極、及び前記第１外部電極層の第１下地層は同時に形成され、前記接続電極、前記スルーホール電極、及び前記第１外部電極層の第１上面層も同時に形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記ベースの前記圧電プレートの反対面は算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上になっており、その反対面に前記第１外部電極層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記第１外部電極層が形成される領域に、前記ベース外周に向かってテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記圧電振動片は、ＡＴ振動片、弾性表面波片又は音叉型水晶振動片であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
リッドと、励振電極が形成された圧電振動片と前記励振電極から引き出された引出電極とを含む圧電プレートと、スルーホールを有するベースとが接合された圧電デバイスの製造方法において、
前記ベースの圧電プレート側の接続電極と、前記接続電極に導通し前記スルーホールに形成されたスルーホール電極と、前記スルーホール電極に導通し前記圧電プレートの反対面に形成された第１外部電極層とを形成する第１電極形成工程と、
前記スルーホール電極を封止材で封止する封止工程と、
前記第１外部電極層と前記封止材とを覆うように第２外部電極層を形成する第２電極形成工程と、
を備えることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１電極形成工程は、第１下地層を形成しその上に第１上面層を形成し、前記第２電極形成工程は、第２下地層を形成しその上に第２上面層を形成することを特徴とする請求項６に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第１電極形成工程の前に、算術平均粗さＲａが０．１ｍｍ以上に前記ベースの前記圧電プレートの反対面を形成する粗面化工程を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記粗面化工程の前に、前記第１外部電極層が形成される領域に、前記ベース外周に向かってテーパ面を形成することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片をパッケージ内に配置した圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の情報機器や、携帯電話、又は移動体通信機器や圧電ジャイロセンサー等において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。情報機器又は移動体通信機器等の小型軽量化及び高周波数化に伴って、それらに用いられる圧電デバイスなども、より一層の小型化及び高周波数化への対応が求められている。
【０００３】
従来、圧電デバイスは、金属、ガラス又はセラミックからなるリッドとガラス又はセラミックからなるパッケージ部材とを重ね合わせて接合したパッケージ内に圧電振動片を搭載して、パッケージの底部に表面実装用の外部電極を設けている。外部電極層は、下地金属層にＣｒ、Ｎｉ、又はＴｉ層を形成し、表面層としてＡｕ層又はＡｇ層が形成されている。
Ｃｒはガラスと密着するが、表面実装時のハンダ付けに適さない金属であるため、Ｃｒと接合しハンダ付け可能な金属であるＡｕをＣｒの表面に形成している。二層膜としてＣｒ／Ａｕ、Ｃｒ／Ｎｉ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ及びＷ／Ａｕなどが用いられ、積層膜としてＣｒ／Ｎｉ／Ｐｄ及びＣｒ／Ｎｉ／Ａｕなどが用いられている。このような圧電デバイスは、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００４】
このようなガラス又はセラミックパッケージを使って製造される圧電デバイスは、ウエハ単位で製造され、圧電ウエハから個々の圧電デバイスを切り離す際に加わる力によって、外部電極とパッケージの底部との間に剥がれが生じ、例えば、圧電デバイスを実装基板へ取り付けた際の強度が得られない。更に、ハンダ実装後の部品修正や再搭載時のハンダ密着性が不十分で、電極部の剥離に至る懸念がある。
このため、特許文献２は、パッケージの底部を粗面化しアンカー効果によって外部電極とパッケージの底部との間に剥がれが生じ難くする技術を開示している。
【特許文献１】特開２００６−１９７２７８号公報
【特許文献２】特開２００７−３００４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、いずれもパッケージのベース部分にスルーホールを形成する圧電デバイスではない。圧電デバイスの量産性を高めるため、圧電振動子を有する圧電フレームウエハに対してリッドウエハとベースウエハとを大気中で接合した後、真空又は不活性ガス中でスルーホールを封止材で封止する圧電デバイスが登場してきている。このようなスルーホールを有する圧電デバイスは、フットパターンなどと呼ばれる外部電極の一部を封止材が占めていた。封止材は金（Ａｕ）を含む合金が使われるが金（Ａｕ）自体よりも導通が悪くまた実装基板にハンダ付けされる際にも十分な接合が困難であった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、リッドウエハと圧電振動片を備えた圧電フレームのウエハとスルーホールを有するベースのウエハとをシロキサン結合によりパッケージを形成する。その後、真空中又は不活性ガス中においてスルーホールを封止材で密封する。密封後、封止材を覆うように外部電極層を形成することで、ハンダ付けの接合が良好で導通もよい圧電デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の圧電デバイスは、リッドと、励振電極が形成された圧電振動片と励振電極から引き出された引出電極とを含む圧電プレートと、スルーホールを有するベースとが結合された圧電デバイスである。そして、ベースは、圧電プレート側で引出電極と接続される接続電極と、接続電極に導通しスルーホールに形成されたスルーホール電極と、スルーホール電極に導通し圧電プレートの反対面に形成された第１外部電極層と、スルーホール電極を封止する封止材と、第１外部電極層と封止材とを覆うように形成された第２外部電極層と、を備える。
封止材が覆れた外部電極層であるために、圧電デバイスが実装基板などにハンダ付けされる際には、第２外部電極層がしっかりとした固定と導通とを確保することができる。
【０００８】
第２の観点の圧電デバイスは、接続電極、スルーホール電極、及び第１外部電極層は第１下地層と第１上面層とからなり、接続電極、スルーホール電極、及び第１外部電極層の第１下地層は同時に形成され、接続電極、スルーホール電極、及び第１外部電極層の第１上面層も同時に形成される。
第１下地層又は第１上面層は同時に形成されるため、圧電デバイスの製造が容易である。
【０００９】
第３の観点の圧電デバイスは、ベースの圧電プレートの反対面は算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上になっており、その反対面に第１外部電極層が形成されている。
算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上では、第１外部電極層の剥離が起こらない。このため、圧電デバイスを実装基板に実装した後に圧電デバイスを取り外す必要がある場合でも、その圧電デバイスを再度実装することができる。
【００１０】
第４の観点の圧電デバイスは、第１外部電極層が形成される領域に、ベース外周に向かってテーパ面が形成されている。
テーパ面が形成されていると、圧電デバイスが実装基板にハンダ付けされた際に圧電デバイスのハンダ固着強度が十分得られる。また圧電デバイスが実装基板に実装された際にハンダ付けの確認が容易となる。
【００１１】
第５の観点の圧電デバイスの製造方法は、リッドと、励振電極が形成された圧電振動片と励振電極から引き出された引出電極とを含む圧電プレートと、スルーホールを有するベースとが接合された圧電デバイスの製造方法である。この方法は、ベースの圧電プレート側の接続電極と接続電極に導通しスルーホールに形成されたスルーホール電極とスルーホール電極に導通し圧電プレートの反対面に形成された第１外部電極層とを形成する第１電極形成工程と、スルーホール電極を封止材で封止する封止工程と、第１外部電極層と封止材とを覆うように第２外部電極層を形成する第２電極形成工程と、を備える。
第１電極形成工程で形成されたスルーホール電極が封止材で封止された後、第２電極形成工程で封止材を覆う第２電極形成を形成する工程が行われる。このため第２外部電極層はしっかりとした固定と導通とを確保することができる。
【００１２】
第５の観点において、第６の観点の第１電極形成工程が、第１下地層を形成しその上に第１上面層を形成し、第２電極形成工程は、第２下地層を形成しその上に第２上面層を形成する。
第７の観点の圧電デバイスの製造方法は、第５の観点において、第１電極形成工程の前に、算術平均粗さＲａが０．１ｍｍ以上にベースの圧電プレートの反対面を形成する粗面化工程を備える。
ベースの圧電プレートの反対面が粗面化されると、第１外部電極層の剥離が起こらない。
【００１３】
第８の観点の圧電デバイスの製造方法は、第５の観点において、粗面化工程の前に、第１外部電極層が形成される領域にベース外周に向かってテーパ面を形成する。
テーパ面が形成されることで、圧電デバイスが実装基板にハンダ付けされた際にハンダ固着強度が十分得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の圧電デバイスは、再ハンダ付け可能な表面実装型圧電デバイスであり、圧電デバイスの取り外しが複数回可能となり、携帯情報機器などの電子機器の開発段階に於いて圧電デバイスの試用が容易になる。また、外部電極が多層膜構成になることによって一層あたりの金属膜を薄くでき、製膜時間が短くなることで製膜時の温度上昇が抑えられ、高温製膜時に発生するヒロックと呼ばれる異常突起の発生を抑制することができ、ハンダ実装後の部品修正や再搭載時のハンダ密着性が得られ、外部電極とパッケージ底部６０との間に剥がれ難い圧電デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第１実施形態；第１圧電デバイス１００の構成＞
図１は、本実施例の音叉型水晶振動片３０を備えた第１圧電デバイス１００の概略図を示している。図１（ａ）は、分割した状態の第１圧電デバイス１００を、ベース４０のベース部側からみた斜視図であり、図１（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示されるように、第１圧電デバイス１００は、ベース４０、水晶フレーム２０及びリッド１０から構成される。リッド１０及びベース４０は水晶材料から形成される。水晶フレーム２０は、エッチングにより形成された音叉型水晶振動片３０を有している。
【００１７】
第１圧電デバイス１００は、音叉型水晶振動片３０を備えた水晶フレーム２０を中心に、その水晶フレーム２０の下にリッド１０が接合され、水晶フレーム２０の上にベース４０が結合されてパッケージ８０が形成されている。つまり、リッド１０は水晶フレーム２０に、ベース４０は水晶フレーム２０にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）する構成になっている。リッド１０は、リッド用凹部１７を水晶フレーム２０側の片面に有している。
【００１８】
水晶フレーム２０は、その中央部にいわゆる音叉型水晶振動片３０と外側に外枠部２１とを有しており、音叉型水晶振動片３０と外枠部２１との間には空隙部２２が形成されている。音叉型水晶振動片３０は、基部３２及び振動腕３１を囲む外枠部２１を備えている。音叉型水晶振動片３０の外形を規定する空隙部２２は水晶エッチングにより形成されている。音叉型水晶振動片３０は、基部３２と基部３２から伸びる一対の振動腕３１とを有している。音叉型水晶振動片３０は外枠部２１と同じ厚さである。
【００１９】
図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、音叉型水晶振動片３０は、第１主面及び第２主面に第１励振電極３５及び第２励振電極３６（不図示）が形成されており、第１励振電極３５は、基部３２及び外枠部２１に形成された第１引出電極３３につながっており、第２励振電極３６は、基部３２及び外枠部２１に形成された第２引出電極３４につながっている。また、水晶振動片３０の振動腕３１の先端には、錘部３７及び錘部３８（不図示）が形成されている。第１引出電極３３及び第２引出電極３４並びに第１励振電極３５及び第２励振電極３６並びに錘部３７及び錘部３８は、同時にフォトリソグラフィ工程で作成される。これらに電圧が加えられると水晶振動片３０は所定の周波数で振動する。錘部３７及び錘部３８は水晶振動片３０の振動腕３１が振動し易くなるための錘であり且つ周波数調整のために設けられる。
【００２０】
ベース４０は、ベース用凹部４７を水晶フレーム２０側の片面に有している。ベース４０は、水晶フレーム２０側の反対面の外周に向かってテーパ面４５を備える。ベース４０は、スルーホールＴＨ及び第１接続電極４２、第２接続電極４２並びに２層から成る第１外部電極層５０が形成され、スルーホールＴＨにはスルーホール配線１５が形成される。ベース４０については、図２を用いて後述する。
【００２１】
第１圧電デバイス１００は、シロキサン結合によりパッケージ８０を形成後、上向きになっているスルーホールＴＨに封止材７０を配置し、真空リフロー炉で所定の温度に一定時間加熱されることで封止材７０が溶かされ封止が行われる。封止材７０は、共晶金属の金・ゲルマニューム（Ａｕ１２Ｇｅ）合金、金・シリコン（Ａｕ３．１５Ｓｉ）合金及び金・スズ（Ａｕ２０Ｓｎ）合金の一種から形成される。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、スルーホールＴＨが封止されたパッケージ８０は、第１外部電極層５０と封止材７０とを覆うように２層から成る第２外部電極層５０ａを形成し、４層から成る外部電極層を備えた第１圧電デバイス１００が形成される。
【００２３】
図１では第１圧電デバイス１００は１つの製品として描かれているが、実際には大量に生産するために圧電ウエハ上に何百と形成されており、ダイシング工程によって個々の第１圧電デバイス１００として個片化される。第１圧電デバイス１００の第１外部電極層５０及び第２外部電極層５０ａは、圧電ウエハからダイシング工程によって個々の第１圧電デバイス１００として切り離す際に加わる力によって第１外部電極層５０及び第２外部電極層５０ａがパッケージ底部６０から剥がれが生じることがない。すなわち、電気的信頼性の高い第１圧電デバイス１００が形成される。
【００２４】
（ベース４０の構成）
図２（ａ）はベース４０の上面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大Ｂ−Ｂ断面図である。
第１ベース４０はＺカットの水晶で形成され、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、音叉型水晶振動片３０に接しないようにベース用凹部４７を水晶フレーム２０側の片面に有している。ベース４０はベース用凹部４７の周囲全体に段差部４９を形成する。この段差部４９の一部に第１接続電極４２及び第２接続電極４４が形成される。第１接続電極４２及び第２接続電極４４の高さは、２００オングストローム（Å）〜３０００オングストローム（Å）であり、段差部４９を設けないと、第１ベース４０の外周部と第１水晶フレーム２０の外枠部２１とがシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）する際に障害となることがある。段差部４９は１５０オングストローム〜２０００オングストロームの深さで形成される。
【００２５】
ベース４０は、ウェットエッチングなどにより段差部４９にベース４０の底面と貫通するスルーホールＴＨを形成する。スルーホールＴＨにはスルーホール配線１５が設けられる。段差部４９の一部には、スルーホールＴＨと接続する第１接続電極４２及び第２接続電極４４が形成される。そして、第１接続電極４２及び第２接続電極４４は、スルーホールＴＨのスルーホール配線１５を通じてベース４０に設けた第１外部電極層５０に電気的に接続する。
【００２６】
またベース４０の底部６０には、ベース４０の外周に向かってテーパ面４５を備える。ベース４０の底部６０は、表面粗面化が施され算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上である。ベース４０の底部６０には、第１外部電極層５０が形成されている。第１接続電極４２及び第２接続電極４４、スルーホール配線１５並びに第１外部電極層５０は二層からなり、スパッタリング又は真空蒸着によってニッケル又はクロムの第１金属層５１と金層の第２金属層５２とが同時に形成される。ベース４０の底部６０の表面粗面化は第１外部電極層５０が剥離されにくくする。ベース４０の周辺部にテーパ面４５を設けることにより、表面実装時のハンダ付けが容易となり、ハンダ固着強度が十分得られることにより外部からの衝撃の影響を受けにくくなる。
【００２７】
表面粗面化の方法は、フッ酸を用いるウェットエッチング方法、アルミナ砥粒を用いたサンドブラスト方法、四フッ化炭素を用いるプラズマエッチング方法及びイオン化したアルゴンを用いるイオンミリング方法などがある。本実施例では、アルミナ砥粒を用いたサンドブラスト方法を用いた。ベース４０の底部６０は表面粗面化を施すことにより膜密着性が向上して膜の剥離のないパッケージが形成できる。
【００２８】
図３は、表面粗面化の算術平均粗さＲａの電極膜をスクラッチ試験により剥離状態を確認した表である。
スクラッチ試験法は、一定の曲率半径を持つダイヤモンド圧子を第１外部電極層５０に押し付け荷重を増加させながら第１外部電極層５０を引っ掻き、第１外部電極層５０の破壊が発生する荷重値から密着強度を求めるものである。今回の試験では、一定荷重でダイヤモンド圧子を第１外部電極層５０に押しつけながら引っ掻く時に界面に作用するズレ応力が密着強度を上回った時に界面剥離が生ずることを応用して、第１外部電極層５０の剥離の可否を確認した。この結果、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上では、第１外部電極層５０の剥離は起こらず、０．０５μｍ以下では、第１外部電極層５０の剥離は起こった。なお、算術平均粗さＲａはＪＩＳ１９９４に基づいて測定した。
【００２９】
（第１圧電デバイス１００の形成）
図４（ａ）は、第１圧電デバイス１００を製造する準備工程であり、封止材７０でスルーホールＴＨが封止されたパッケージ８０の第１外部電極層５０を説明する図である。図４（ａ）は、リッド１０と水晶フレーム２０とベース４０とを結合し、封止材７０でスルーホールＴＨを封止した状態である。図２で説明したベース４０と重複する説明は省略する。また図示しない第２接続電極４４の周辺の構造も第１接続電極４２と同じ構造であるため説明を割愛する。
【００３０】
まず、大気状態で、リッド１０と水晶フレーム２０とベース４０とはシロキサン結合されてパッケージ８０が形成される。パッケージ８０はベース４０が上になるように配置して、ベース４０の底面側のスルーホールＴＨに、金・ゲルマニューム（Ａｕ１２Ｇｅ）合金の球状の封止材７０が配置される。この球状の封止材７０が配置されたパッケージ８０は、３５０度Ｃ前後の真空リフロー炉内で搬送される。球状の封止材７０とスルーホールＴＨとの隙間からパッケージ８０内の空気が排気され、パッケージ８０内が真空にされる。
【００３１】
その後、封止材７０が徐々に溶け始める。封止材７０が溶け始めると封止材７０内から多少のガスが発生するが、そのガスも真空リフロー炉により吸収されるためパッケージ８０内にガスが滞留することがない。球状の封止材７０は溶融しても表面張力で球状の状態を維持していることが多いため、不図示のプレート冶具を使って封止材７０を押しつぶされる。これにより図４（ａ）に示されるように、封止材７０がスルーホールＴＨに入り込む。スルーホールＴＨにスルーホール配線１５が形成されているので、溶けた封止材７０はスルーホール配線１５に沿って流れ出す。つまりスルーホール配線１５が濡れ性を向上させ、封止材７０がスルーホールＴＨを封止する。以上のようにして、パッケージ８０内が所定の真空度で封止される。
【００３２】
なお、封止材７０が配置されたパッケージ８０が真空リフロー炉内で搬送される場合について説明したが、真空リフロー炉を真空にした後、不活性ガスを挿入してパッケージ８０内が不活性ガスに満たされるようにしてもよい。
【００３３】
図４（ｂ）は、封止材７０でスルーホールＴＨが封止された第１圧電デバイス１００の第２外部電極層５０ａを説明する図である。図４（ｂ）に示される第１圧電デバイス１００は、図４（ａ）の状態のパッケージ８０に第２外部電極層５０ａを形成した状態である。
【００３４】
図４（ｂ）に示されるように、第１外部電極層５０と封止材７０とを覆うように第３金属層５３及び第４金属層５４からなる第２外部電極層５０ａが蒸着又はスパッタリングにより形成される。第３金属層５３は、ニッケル又はニッケル・クロム（Ｎｉ・Ｃｒ）合金であり、第４金属層５４は金層である。第１圧電デバイス１００の外部電極は、第１外部電極層５０と第２外部電極層５０ａとからなり４層で構成される。また、第２外部電極層５０ａが封止材７０を覆い、封止材７０が外部電極として表面に現れない。第４金属層５４の金層が表面に現れているため、実装基板８５（図６を参照）に第１圧電デバイス１００がハンダ付けされる際にも、第４金属層５４の金層がハンダ７５（図６）に拡散し第１圧電デバイス１００がしっかりと固定される。
【００３５】
第２外部電極層５０ａの第４金属層５４の金層は、最初のハンダ付けによりハンダ中に拡散してしまうが、第３金属層５３のニッケル又はニッケル・クロム合金は第２外部電極中に残り、繰り返しハンダ付けが可能である。第３金属層５３のニッケル又はニッケル・クロム合金は酸化被膜を形成しやすい金属であるが、第４金属層５４の金層により酸化防止されている。第１圧電デバイス１００が繰り返しハンダ付けされる際には、第３金属層５３はすでに第４金属層５４の金層が失われているが、ハンダ被膜に覆われているため酸化防止されている。
【００３６】
第１圧電デバイス１００が複数形成された圧電ウエハから個々に切り離される際に、第１外部電極層５０及び第２外部電極層５０ａとパッケージ底部６０との間で剥離することがない。つまりパッケージ底部６０は表面が粗面化されているためアンカー効果により剥離が抑制されている。このため第１圧電デバイス１００は繰り返しハンダ付けされても、第１外部電極層５０及び第２外部電極層５０ａが維持される。
【００３７】
＜第２実施形態；第２圧電デバイス１１０の構成＞
図５は、本実施例の音叉型水晶振動片３０を備えた第２圧電デバイス１１０の拡大断面図である。第１圧電デバイス１００と第２圧電デバイス１１０との違いは、第１外部電極層５０及び封止材７０を覆うように４層の第２外部電極層５０ｂが形成された点である。以下、第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、第１実施形態と異なる点を説明する。
【００３８】
図５は、封止材７０でスルーホールＴＨが封止され、その後第２外部電極層５０ｂが形成した状態である。
図５に示されるように、第１外部電極層５０と封止材７０とを覆うように第３金属層５３及び第４金属層５４並びに第５金属層５５及び第６金属層５６からなる第２外部電極層５０ｂが蒸着又はスパッタリングにより形成される。第３金属層５３はニッケル又はニッケル・クロム合金であり、第４金属層５４は金層であり、第５金属層５５はニッケル又はニッケル・クロム合金であり、第６金属層５６は金層である。すなわち第２圧電デバイス１１０の外部電極は、第１外部電極層５０と第２外部電極層５０ｂとからなり６層で構成される。
【００３９】
なお、図４（ｂ）と図５では、第１金属層５１から第２金属層５２と、第３金属層５３から第６金属層５６との厚さが同じような厚さで描かれているが、第３金属層５３から第６金属層５６の厚さを薄くすることができる。すなわち、各層に対する蒸着又はスパッタリングにかかる時間は短縮される。さらに第３金属層５３から第６金属層５６の成膜時に、金属層の表面にヒロックと呼ばれる微細な突起が形成されることも抑制できる。
【００４０】
第２外部電極層５０ｂの第６金属層５６の金層は、最初のハンダ付けによりハンダ中に拡散してしまうが、第５金属層５５のニッケル又はニッケル・クロム合金は第２外部電極中に残り、繰り返しハンダ付けが可能である。また、第６金属層５６の金層の厚さも薄くできるので、ハンダ中に拡散する金の量も少なくなる。第５金属層５５のニッケル又はニッケル・クロム合金は酸化被膜を形成しやすい金属であるが、ハンダ付けされる前は第６金属層５６の金層により酸化防止されている。第２圧電デバイス１１０が繰り返しハンダ付けされる際には、第６金属層５６の金層が失われてもハンダ被膜に覆われているため第５金属層５５のニッケル又はニッケル・クロム合金は酸化防止されている。
【００４１】
仮に、第２圧電デバイス１１０が繰り返しハンダ付けされて、第５金属層５５のニッケル又はニッケル・クロム合金及び第６金属層５６の金層が失われても、第３金属層５３のニッケル又はニッケル・クロム合金及び第４金属層５４の金層が存在しているため、更なるハンダ付けが可能である。
【００４２】
また、第２圧電デバイス１１０が複数形成された圧電ウエハから個々の第２圧電デバイス１１０を切り離す際に、第１外部電極層５０及び第２外部電極層５０ｂとパッケージ底部６０との間に剥離の力が加わるが、表面粗面化によるアンカー効果により剥離が抑制される。
【００４３】
図６は、第２圧電デバイス１１０を実装基板８５に搭載しハンダ付けを行った断面図である。第２圧電デバイス１１０のベース４０は、外周に向かってテーパ面４５を備えているため、ハンダ７５と実装基板８５との密着面積が広くなり、ハンダ固着強度が十分得られることにより外部からの衝撃の影響を受けにくくなる。また、テーパ面４５があるために、第２圧電デバイス１１０が実装基板８５に表面実装された際にハンダ付けの確認が容易となり、製造工程での検査工数を軽減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上、実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において上記各実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。たとえば、音叉型圧電振動片３０を外枠部より薄くすることにより、ベース及びリッドに凹部を設けることなく、平板状のベース及びリッドを用いることができる。また、音叉型圧電振動片３０に代えＡＴ振動片、弾性表面波（ＳＡＷ）片を用いることができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、第１金属層５１はニッケル又はクロムの材料を使用したが、ニッケル・クロム合金、チタン又はタンタルも使用できる。また、第３金属層５３及び第５金属層５５はニッケル又はニッケル・クロム合金の材料を使用したが、クロム、チタン又はタンタルも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は、分割した状態の第１圧電デバイス１００を、ベース４０のベース部側からみた斜視図である。  （ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）はベース４０の上面図である。（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図３】表面粗面化した底面の算術平均粗さＲａの電極膜をスクラッチ試験により剥離状態を確認した図である。
【図４】（ａ）は、パッケージ８０の拡大断面図である。  （ｂ）は、第１圧電デバイス１００の拡大断面図である。
【図５】音叉型水晶振動片３０を備えた第２圧電デバイス１１０の拡大断面図である。
【図６】第１圧電デバイス１００を実装基板８５に搭載しハンダ付けを行った断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ……  リッド
１５  ……  スルーホール配線
１７  ……  リッド用凹部
２０  ……  水晶フレーム
２１  ……  外枠部
２２  ……  空隙部
３０  ……  音叉型水晶振動片
３１  ……  振動腕
３２  ……  基部
３３  ……  第１引出電極，３４  ……  第２引出電極
３５，３６  ……  励振電極
３７，３８  ……  錘部
４０  ……  ベース
４２  ……  第１接続電極、４４  ……  第２接続電極
４５  ……  テーパ面
４７  ……  ベース用凹部
４９  ……  段差部
５０  ……  第１外部電極、５０ａ、５０ｂ  ……  第２外部電極
５１  ……  第１金属層、５２  ……  第２金属層
５３  ……  第３金属層、５４  ……  第４金属層
５５  ……  第５金属層、５６  ……  第６金属層
６０  ……  表面粗面化
７０  ……  封止材
７５  ……  ハンダ
８０  ……  パッケージ
８５  ……  実装基板
１００  ……  第１圧電デバイス、
１１０  ……  第２圧電デバイス
ＴＨ  ……  スルーホール
【図１】
2010087573.tif 000003
【図２】
2010087573.tif 000004
【図３】
2010087573.tif 000005
【図４】
2010087573.tif 000006
【図５】
2010087573.tif 000007
【図６】
2010087573.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2010087573.tif 000009
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2010087573.tif 000010
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2010087573.tif 000011