(57)【要約】      （修正有）【課題】水晶振動子の小型化及び所望の周波数調整を容易にした製造方法の実現を目的とする。【解決手段】枠部と水晶振動子片とが一体に形成された矩形の水晶基板は、前記水晶振動子片の第１主面に形成された第１電極、及び前記第２の面側に形成された第２電極と、第１電極に接続で第１主面の枠部に配設の第１配線パターンと、第２電極に接続で第２の面側の枠部に配設の第２配線パターンとを有し、前記水晶基板の第１主面の枠部及び第１主面とは反対の第２の面側の枠部に接合された前記水晶基板の第１の蓋体と第２の蓋体とで接合された水晶振動子において、第１配線パターンあるいは、第２配線パターンは、水晶振動子内部の枠部が僅かに水晶振動子片方向に突出した突起部に形成し、レーザトリミングすることにより課題を解決する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部とこの内側に配置された水晶振動子片とが一体に形成された矩形の水晶基板は、前記水晶振動子片の前記第１主面に形成された第１電極および前記水晶振動子片の前記第２の面側に形成された第２電極と、前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンと、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンを有し、前記水晶基板の第１主面の前記枠部及び前記第１主面とは反対の第２の面側の前記枠部に接合された前記水晶基板の第１の蓋体と第２の蓋体とで接合された水晶振動子において、
前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンあるいは、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンは、前記水晶振動子内部の枠部が僅かに前記水晶振動子片方向に突出した突起部に形成されていることを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】
枠部とこの内側に配置された水晶振動子片とが一体に形成された矩形の水晶基板は、前記水晶振動子片の前記第１主面に形成された第１電極および前記水晶振動子片の前記第２の面側に形成された第２電極と、前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンと、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンを有し、前記水晶基板の第１主面の前記枠部及び前記第１主面とは反対の第２の面側の前記枠部に接合された前記水晶基板の第１の蓋体と第２の蓋体とで接合された水晶振動子の周波数調整方法において、
前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンあるいは、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンは、前記水晶振動子内部の枠部が僅かに前記水晶振動子片方向に突出した突起部構造を有し、前記突起部に形成する前記配線パターンのいずれかをレーザトリミングにより除去することを特徴とする水晶振動子の周波数調整方法。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２に記載の前記水晶振動子内部の枠部が僅かに前記水晶振動子片方向に突出した突起部に形成する配線パターンは、前記蓋体と一対となる隔壁部により、前記水晶振動子片と枠部とを分離する形態であることを特徴とする水晶振動子とその周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスなどから構成された蓋体に両面が覆われて封止された水晶振動子の周波数調整を可能とする調整方法とパッケージ形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子、水晶フィルタやＳＡＷフィルタなどの圧電素子は、周囲の温度や湿度の変化、あるいは微細な異物に影響されて特性が微妙に変化することや、機械的振動や衝撃によって破損しやすい。このため、上述した素子は、パッケージに封止して使用に供されている。パッケージの方式としては、気密封止方式と樹脂封止方式とに分けられ、気密封止方式では主にセラミックス材料が用いられている。また、より安価な気密封止方式として、プラスチックを用いた気密封止方式のプラスチックパッケージも実現されている。
【０００３】
上述したパッケージは、素子個別にパッケージを形成しているが、これらに対し、複数の素子が同時に形成されているウエハレベルで、封止された状態とした後、個々の素子（チップ）に切り出してパッケージされたチップの状態とする技術も提案されている（特許文献１参照）。この技術では、図３に示すように、複数の水晶振動子本体が形成された水晶ウエハ６０１に、ガラスウエハ６０２，６０３を貼り合わせて水晶振動子本体の部分が封止された状態としている。
【０００４】
水晶ウエハ６０１に形成された複数のチップ部は、図４に示すように、枠部６１０と周囲がくり抜かれて形成された水晶振動子片６１１とから構成されている。ここで、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢＢ’線の断面を模式的に示した断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＣＣ’線の断面面を模式的に示した断面図である。各断面図に示すように、枠部６１０には、蓋体６１５，６１６が固定され、水晶振動子片６１１の領域に封止された空間が形成された状態となっている。なお、蓋体６１５は、図４（ａ）において示されている面の側に設けられ、蓋体６１６は、図４（ａ）には示されていない面の側に設けられている。蓋体６１５，６１６は、例えば陽極接合により枠部６１０に固定されている。
【０００５】
水晶振動子片６１１に連結部６１３，６１４により枠部６１０に固定され、また，水晶振動子片６１１には、両方の面に電極６１２が形成されている。図４（ａ）の平面図に示されている一方の面に設けられている電極６１２は、連結部６１３を介して枠部６１０に引き出されている配線６３１に接続している。枠部６１０の一方の面に設けられている配線６３１は、図４（ａ）における枠部６１０の左下まで引き出され、図４（ｃ）に示すように、蓋体６１５の側部に設けられた配線６３２を介し、蓋体６１５の外側平面に設けられた端子６３３に接続している。
【０００６】
一方、水晶振動子片６１１の他方の面（蓋体６１６の側の面）に設けられている電極６１２は、連結部６１４を介して枠部６１０に引き出されている配線６４１に接続しでいる。枠部６１０の他方の面に設けられている配線６４１は、図４（ａ）における枠部６１０の右側中央部まで引出され、図４（ｂ）に示すように、枠部６１０に設けられた貫通孔内のプラグ６４２に接統している。プラグ６４２は、枠部６１０のもう一方の面に設けれた配線６４３に接続され、配線６４３は、枠部６１０の右下まで引き出され、図４（ｃ）に示すように、蓋体６１５の側部に設けられた配線６４５を介し、蓋体６１５の外側平面に設けられた端子６４６に接続している。
【０００７】
上述するような水晶振動子の形態であっても、所望とする周波数調整が必要となってくる。その一例としては特許文献２に示される技術がある。特許文献２では接合を用いた特許文献１と同様の発想に基づく水晶振動子であり、上述する各部位を貼り合わせる経緯で水晶振動子片の周波数を調整する技術が記載されてたものである。
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【特許文献１】特開２００３−１４２９７６号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の技術の特に周波数調整の工程は、水晶振動子片と蓋体とを接合により貼り合わせ一体化した水晶振動子の形態であることから、所望の周波数調整を行うことが非常に難しい課題にある。一般的な水晶振動子の場合には、水晶振動子を個々に加工し周波数調整も個々で行うことから、従来の技術に記載するようなウエハ状態でないことで、製造工程での容易さを挙げることができるが、昨今の電子部品の小型化に伴う水晶振動子の小型化を考えた場合には、従来技術の延長では将来的な小型化に対応することは非常に難しい現状にある。
【０００９】
また、水晶振動子の周波数調整は、工程でのバラツキや所望周波数への調整と周波数の追い込みが必要であることから、避けて通ることはできない。そこで本発明は、小型化を実現し所望の周波数調整も容易にした製造方法の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するたに本発明は、枠部とこの内側に配置された水晶振動子片とが一体に形成された矩形の水晶基板は、前記水晶振動子片の前記第１主面に形成された第１電極および前記水晶振動子片の前記第２の面側に形成された第２電極と、前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンと、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンを有し、前記水晶基板の第１主面の前記枠部及び前記第１主面とは反対の第２の面側の前記枠部に接合された前記水晶基板の第１の蓋体と第２の蓋体とで接合された水晶振動子において、前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンあるいは、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンは、前記水晶振動子内部の枠部が僅かに前記水晶振動子片方向に突出した突起部に形成されていることを特徴とする水晶振動子である。
【００１１】
また、枠部とこの内側に配置された水晶振動子片とが一体に形成された矩形の水晶基板は、前記水晶振動子片の前記第１主面に形成された第１電極および前記水晶振動子片の前記第２の面側に形成された第２電極と、前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンと、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンを有し、前記水晶基板の第１主面の前記枠部及び前記第１主面とは反対の第２の面側の前記枠部に接合された前記水晶基板の第１の蓋体と第２の蓋体とで接合された水晶振動子の周波数調整方法において、前記第１電極に接続して前記第１主面の前記枠部に配設された第１の配線パターンあるいは、前記第２電極に接続して前記第２の面側の前記枠部に配設された第２の配線パターンは、前記水晶振動子内部の枠部が僅かに前記水晶振動子片方向に突出した突起部構造を有し、前記突起部に形成する前記配線パターンのいずれかをレーザトリミングにより除去することを特徴とする水晶振動子の周波数調整方法である。
【００１２】
そして、上述する水晶振動子内部の枠部が僅かに前記水晶振動子片方向に突出した突起部に形成する配線パターンは、前記蓋体と一対となる隔壁部により、前記水晶振動子片と枠部とを分離する形態を持つことを特徴とするものである。
【００１３】
上述の水晶振動子では、接合した水晶振動子片からの配線パターン部分を除去して調整することで、水晶振動子片の電気的な各種成分値を変化させることで、水晶振動子片の周波数を微調整することがてきる。本発明では接合後に周波数調整が行えることから、水晶振動子をウエハ状態で製造組立から周波数調整までを一貫して行うことができることから、従来の技術に記載する小型化と製造工程の容易性の両方を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、接合により水晶振動子を得た状態で、所望の周波数調整を実現することにより、小型化と製造工程の容易性を得ることができた。また、水晶振動子の内部に隔壁部を形成することにより、レーザなどによる電極のトリミング時に、水晶振動子片に対する飛散物を抑制することで、水晶振動子片に与える影響を低減することで品質維持を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとする。図１は、本発明の実施の形態における水晶振動子パッケージの構成例を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢＢ’線の断面を、模式的に示している。図１に示す水晶振動子パッケージは、枠部１０，水晶振動子片１１，蓋体４０，蓋体５０とから構成されている。水晶振動子片１１は、枠部１０の内側に配置され、連結部１３，１４により固定されている。枠部１０と水晶振動子片１１とは、１枚の水晶版を加工することで、略矩形の水晶基板として一体に形成されたものである。また、蓋体４０，蓋体５０も、略矩形に形成されたものである。なお、図１（ａ）では、枠部１０、水晶振動子片１１の部分の平面を示し、蓋体４０，蓋体５０は省略している。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示すように、蓋体４０、蓋体５０は枠部１０に固定（接合）され、内側に封止された空間を備えてパッケージを構成している。この封止されている空間内に、水晶振動子片１１が配置されている。蓋体４０は、図１（ａ）において示されている面の側に設けられ、蓋体５０は、図１（ａ）には示されていない面の側に設けられている。蓋体４０、蓋体５０は、例えばガラスから構成され、例えば陽極接合により枠部１０に固定されている。また、図１（ｂ）の平面図にも示すように、蓋体４０の外側の面には、端子４１，端子４２が形成されている。
【００１７】
水晶振動子片１１には、両方の面に電極１２が形成されている。図１（ａ）の平面図に示されている、水晶振動子片１１の一方の面に設けられている電極１２は、連結部１４を介して枠部１０に引き出されている配線４３に接続している。枠部１０の一方の面に設けられている配線４４は、連結部１３を介して図１（ａ）における枠部１０の右まで引き出され、図１（ｂ）に示すように、蓋体４０の左下端部の外側の側面に配置された側部配線４４ａを介し、蓋体４０外側平面に設けられた端子４１に接続している。
【００１８】
ここで、枠部１０の一方の面に設けられている配線４３部分（配線４４）は水晶振動子片１１側に突出した突起部構造となっており、突起部構造とは水晶振動子片１１を蓋体４０と蓋体５０と挟んだときに、枠部１０が水晶振動子片１１側に若干突出している構造であり、前記突起部分７０にも配線パターンが形成されている。なお、レーザを照射する突起部分７０には表裏に配線があり、一方の配線パターンを蓋体５０（蓋体４０）を通して、レーザなどにより除去することで配線パターンを除去することで、水晶振動子片１１の持つ電気的な容量成分を調整するものである。調整についての概念図は図１（ｃ）に示すものである。
【００１９】
一方、上述する手法を用いる周波数調整であることから、水晶振動子片１１から延びる配線パターンは、枠部１０の突起部分に形成されることから、この突起部分の配線パターンを除去することが本願発明の主眼になるので、除去する工程で水晶振動子片に与える影響を極力低減することを狙ったのも本願発明の特徴でもある。
【００２０】
次ぎに、水晶振動子の要部構造について図２の部分拡大図の模式図により簡単に説明する。全体の水晶水晶振動子の構造は図１で説明しているので割愛するが、図２に示すように配線パターンを形成した突起部分７０と、水晶振動子片１１との間に、蓋体から延びる蓋体と同様の材質の隔壁部６０を配置したものである。
【００２１】
上記の隔壁部６０により、配線パターンを除去する際の飛散物を水晶振動子片１１側に影響を与えなくすることが可能となり安心した配線パターンの除去と、全体的な水晶振動子の品質の維持を実現することができる。なお、電極１２お及び配線パターン４３，配線パターン４４は、例えばスパッタ法や真空蒸着法により、水晶ウエハの両面にアルミニウム膜やクロムと金による成膜により得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の１実施の形態における水晶振動子の構成例を示す水晶振動子片の平面図（ａ）及び水晶振動子の断面図（ｂ）と、調整例を示す概念図（ｃ）である。
【図２】本発明の他の実施例の要部を示す拡大図である。（ａ）は平面図と（ｂ）は断面図である。
【図３】従来からある水晶振動子パッケージの構成を示す斜視図である。
【図４】従来からある水晶振動子パッケージの構成を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ），（ｃ）である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ・・・・・・枠部
１１  ・・・・・・水晶振動子片
１２  ・・・・・・電極
１３，１４・・・・連結部、
４０，５０・・・・蓋体
４１，４２・・・・端子
４３，４４・・・・配線パターン
４３ａ，４４ａ・・側部配線
６０・・・・・・・隔壁部
７０・・・・・・・突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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