(57)【要約】      （修正有）【課題】電極層としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いながらも、電極層との接触性に優れ、高信頼性及び低価格化を同時に満たすとともに安定的に動作することができる水晶振動子の電極構造及びこれを含む水晶振動子を提供する。【解決手段】水晶振動子２０は、電気信号によって振動する水晶体２１と、上記水晶体の少なくとも一面に配置された第１層２３ａ及び第２層２３ｂを含む電極２２ａ、２２ｂと、を含む。上記第１層はタングステン（Ｗ）を含み、上記第２層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む。【選択図】図２
2017085532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号によって振動する水晶体と、
前記水晶体の少なくとも一面に配置された第１層及び第２層を含む電極部と、を含み、
前記第１層はタングステン（Ｗ）を含み、前記第２層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む、水晶振動子。
【請求項２】
前記電極部は、前記水晶体から前記第１層及び前記第２層の順に積層された２層の電極構造を有する、請求項１に記載の水晶振動子。
【請求項３】
前記電極部の厚さに対する前記第１層の厚さの比は２〜３０％である、請求項１または２に記載の水晶振動子。
【請求項４】
前記電極部は、前記第１層と前記第２層が交互に繰り返し積層された構造を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の水晶振動子。
【請求項５】
電気信号によって振動する水晶体と、
前記水晶体の少なくとも一面に配置される第１層、第２層、第３層及び第４層を含む電極部と、を含み、
前記第１層及び第３層はタングステン（Ｗ）を含み、前記第２層及び第４層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む、水晶振動子。
【請求項６】
水晶体の主面に積層される第１層及び第２層を含み、
前記第１層はタングステン（Ｗ）を含み、前記第２層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む、水晶振動子の電極構造。
【請求項７】
前記第１層は前記水晶体と前記第２層との間の接着力を向上させる機能をする、請求項６に記載の水晶振動子の電極構造。
【請求項８】
前記第１層と前記第２層とが順に繰り返し積層された構造を有する、請求項６または７に記載の水晶振動子の電極構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子及びその電極構造に関するもので、高信頼性及び低価格化を同時に満たしながら、安定的に動作することができる水晶振動子の電極構造及びこれを含む水晶振動子を提供する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、水晶振動子は、周波数発振器、周波数調整器、周波数変換器などの多様な用途に用いられる。このような水晶振動子は、圧電素材として優れた圧電特性を有する水晶（ｃｒｙｓｔａｌ）を用いるが、このとき、水晶は安定した機械的振動発生器の役割をする。
【０００３】
この場合、圧電体として用いられる水晶は、高圧のオートクレーブ（ａｕｔｏｃｌａｖｅ）で人工的に成長させ、結晶軸を中心に切断して所望する特性を有することができるように大きさ及び形状を加工してウェハ（ｗａｆｅｒ）の形態で製作される。このとき、水晶は、低い位相ノイズ（ｐｈａｓｅ  ｎｏｉｓｅ）、高いＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｖａｌｕｅ）、及び時間と環境変化に対して低い周波数変化率を有するように形成されなければならない。
【０００４】
ここで、Ｑ値は共振器、濾波器、発振器などでバンド選択特性を示す値であり、品質係数とも言う。また、上記Ｑ値は３デシベル（ｄＢ）の帯域幅に対する中心周波数の比で計算され、Ｑ値が大きいほど周波数選択特性が良い発振器となる。
【０００５】
従来の水晶振動子用としては２層型の電極構造が用いられた。具体的には、金（Ａｕ）を電極層として使用し、クロム（Ｃｒ）を水晶（ｑｕａｒｔｚ）基板と金（Ａｕ）電極層の間の接合層として使用する構造を有する。
【０００６】
このように金（Ａｕ）を電極層として用いる構造は、高価の費用が必要となるため、これを代替するための技術が研究されている。特に、金（Ａｕ）を代替することができる材料としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金が開発されているが、このようなＡＰＣ合金は水晶基板との接触性が低下するという問題がある。
【０００７】
したがって、これを解決するための方案が必要な実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１０９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、電極層としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いながらも、電極層との接触性に優れ、高信頼性及び低価格化を同時に満たすとともに安定的に動作することができる水晶振動子の電極構造及びこれを含む水晶振動子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例による水晶振動子は、電気信号によって振動する水晶体と、上記水晶体の少なくとも一面に配置された第１層及び第２層を含む電極部と、を含み、上記第１層はタングステン（Ｗ）を含み、上記第２層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む。
【００１１】
本発明の他の実施例による水晶振動子は、電気信号によって振動する水晶体と、上記水晶体の少なくとも一面に配置される第１層から第４層を含む電極部と、を含み、上記第１層及び第３層はタングステン（Ｗ）を含み、上記第２層及び第４層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む。
【００１２】
本発明のさらに他の実施例による水晶振動子の電極構造は、水晶体の主面に積層される第１層及び第２層を含み、上記第１層はタングステン（Ｗ）を含み、上記第２層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施例による水晶振動子は、電極層としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いながら水晶基板と電極層の間に中間層としてタングステン（Ｗ）を用いるため、電極層の剥離現象を防止することができる。
【００１４】
したがって、従来の金（Ａｕ）を用いた電極層に比べて低価格化を図ることができ、同時に高信頼性を有し、安定的に動作することができる水晶振動子の電極構造及びこれを含む水晶振動子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例による水晶振動子パッケージの概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例による水晶振動子の２層型の電極構造を示す概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施例による４層型の電極構造を示す概略断面図である。
【図４】水晶体の上部に直接Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成した比較例１に対してテープを用いて剥離テストを行った結果を撮影したものである。
【図５】剥離テストの結果を拡大して撮影したものである。
【図６】水晶体の上部にクロム（Ｃｒ）を用いて中間層を形成した後、中間層の上部にＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成し、中間層を湿式エッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）した結果を撮影したものである。
【図７】水晶体の上部にタングステン（Ｗ）を用いて中間層を形成した後、中間層の上部にＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成した水晶振動子を撮影したものである。
【図８】電極層を金（Ａｕ）で、中間層をクロム（Ｃｒ）で形成した比較例の水晶振動子と、電極層をＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金で、中間層をタングステン（Ｗ）で形成した実施例の水晶振動子のＥＳＲをそれぞれ測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施例について説明する。しかし、本発明の実施例は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施例に限定されない。また、本発明の実施例は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００１７】
また、類似した機能及び作用をする部分に対しては図面全体にわたって同一の符号を用いる。
【００１８】
さらに、明細書全体において、ある構成要素を「含む」というのは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００１９】
以下、図１から図４を参照して本発明の一実施例による水晶振動子及びその電極構造について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施例による水晶振動子パッケージ１の断面を示す。図１を参照すると、水晶振動子１０は、水晶片を含む水晶体１１と、上記水晶体１１の両面に形成された第１電極１２ａ及び第２電極１２ｂと、を含む。特に、上記第１電極１２ａ及び第２電極１２ｂは、上記水晶体１１の両面に対称的に形成されることができる。これにより、水晶振動子１０は、図１に示されているように、パッケージ構造で形成されることができる。
【００２１】
このような水晶振動子パッケージ１は、床層１６ａと、上記床層１６ａ上に形成された電極パッド１４と、上記電極パッド上に一側が固設される水晶体１１と、上記床層１６ａの上面と上記水晶体１１の他側の間に配置されたバンプ１５と、を含む構造を有する。
【００２２】
この場合、上述の通り、上記水晶体１１の上下の表面には、上記電極パッド１４と電気的に連結される第１電極１２ａ及び第２電極１２ｂが形成されることができる。上記床層１６ａの周縁部には上記水晶体１１を収納する空間部を形成する支持層１６ｂが形成されることができる。また、上記支持層１６ｂ上には上記空間部を密封するリッド１７が配置されることができる。
【００２３】
図２及び図３は図１の水晶振動子１０を拡大して示す図面である。本発明の一実施例による２層型の電極構造を有する水晶振動子２０を示す図２及び４層型の電極構造を有する水晶振動子３０を示す図３を参照して説明する。
【００２４】
本発明の一実施例による水晶振動子２０、３０は、水晶体２１、３１と、上記水晶体２１、３１の上下の表面にそれぞれ形成される第１電極２２ａ、３２ａ及び第２電極２２ｂ、３２ｂと、を含む。第１電極１２ａ及び第２電極１２ｂは電極部と定義されることができる。即ち、上記電極部は水晶体２１、３１の少なくとも一面に配置されることができる。
【００２５】
上記水晶体２１、３１は、電気信号によって圧電（Ｐｉｅｚｏ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）効果を発生させ、これに制限されないが、ＳｉＯ２で構成される水晶片を用いることができる。この場合、上記水晶体２１、３１は、水晶ウェハが切断されて形成されたものである。
【００２６】
上記第１電極２２ａ、３２ａ及び上記第２電極２２ｂ、３２ｂは、上記水晶体２１、３１に電気信号を提供して上記水晶体２１、３１に圧電効果を発生させ、また、上記水晶体２１、３１の圧電効果によって電気信号を出力する手段となり得る。この場合、上記第１電極２２ａ、３２ａ及び第２電極２２ｂ、３２ｂは、上記水晶体２１、３１の上下の表面に後述する物質を蒸着のような工程を通じて形成したものである。
【００２７】
水晶振動子の電極構造についてより詳細に説明する。本発明の一実施例による水晶振動子の電極構造を示す図２及び図３を参照すると、電気信号によって振動する水晶体２１、３１と、上記水晶体２１、３１の両面に形成され、順に積層された中間層及び電極層と、を含む。
【００２８】
上記中間層はタングステン（Ｗ）を用いて形成され、上記電極層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を用いて形成される。
【００２９】
本発明の一実施例による２層型の電極構造を示す図２を参照すると、タングステン（Ｗ）を含む中間層である第１層２３ａ、及びＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を含む電極層である第２層２３ｂで１電極２２ａ及び第２電極２２ｂを形成することができる。
【００３０】
上記第１層２３ａは、水晶体２１と第１電極２２ａまたは第２電極２２ｂとの密着力を向上させるための役割をする。
【００３１】
上記第２層２３ｂは、電気伝導性を与え、従来の金（Ａｕ）を用いた電極層に比べて低価格化を図ることができ、同時に高信頼性を有し、安定的に動作することができる物質が用いられることができ、好ましくはＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含むことができる。
【００３２】
本発明の一実施例によると、上記第１電極または上記第２電極の厚さに対して中間層である上記第１層２３ａの厚さの比は２〜３０％であり、電極層である第２層２３ｂの厚さの比は７０〜９８％であることができる。
【００３３】
第１層２３ａである中間層の厚さが全体の電極の厚さの２％未満である場合は、電極と水晶体の間の接着力が低下する可能性がある。また、３０％を超えると、全体の電極の比抵抗が大きくなって等価直列抵抗（ＥＳＲ：Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が増加するおそれがある。
【００３４】
また、中間層の厚さの比が上記のような範囲内に存在するとき、これに制限されるものではないが、全体の電極は０．１〜１．０μｍである厚さの範囲内で形成されることができる。
【００３５】
本発明の他の実施例によると、水晶振動子は多層構造を有する電極構造を有することができる。
【００３６】
本発明の一実施例による多層構造を有する水晶振動子の場合、水晶体は上記主面から中間層及び電極層が交互に繰り返し積層された積層構造を含むことができる。
【００３７】
２層型の電極構造が２回以上繰り返し積層された構造を有することができ、タングステン（Ｗ）からなる中間層を複数個含むことができる。また、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金からなる電極層を複数個含むことができる。複数個の中間層及び電極層はそれぞれ交互に積層される構造を有することができる。多層電極構造を有する水晶振動子の場合、第１電極３２ａまたは第２電極３２ｂと水晶体３１の間の接着力をさらに向上させることができる。
【００３８】
図３を参照すると、本発明の一実施例による４層型の電極構造を有する水晶振動子は、電気信号によって振動する水晶体３１と、上記水晶体３１の両面に順に積層された中間層及び電極層を含む第１電極３２ａ及び第２電極３２ｂと、を含む。
【００３９】
上記中間層は、タングステン（Ｗ）を含む第１層３３ａ及び第３層３３ｃで構成され、上記第１電極または上記第２電極の厚さに対する上記中間層の厚さの比は２〜３０％であることができる。また、上記電極層は、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を含む第２層３３ｂ及び第４層３３ｄで構成され、上記第１電極または上記第２電極の厚さに対する電極層の厚さの比は７０〜９８％であることができる。
【００４０】
即ち、本発明の一実施例による水晶振動子は、第１層３３ａ、第２層３３ｂ、第３層３３ｃ及び第４層３３ｄが上記水晶体の表面から順に積層されて中間層と電極層が交互に積層された４層型の電極構造を有することができる。
【００４１】
水晶体、中間層及び電極層はそれぞれ熱膨張係数が互いに異なるが、多層構造の電極構造を用いることにより、水晶体、中間層及び電極層の間の熱膨張の差異をより精密に補償することができる。
【００４２】
上記第１層３３ａと第３層３３ｃを合わせた中間層の厚さの比は、第１電極または第２電極の厚さに対して２〜３０％であることができる。これは、第１層３３ａ及び第３層３３ｃの厚さが２％未満である場合、電極と水晶体の間の接着力が低下する可能性があり、第１層３３ａ及び第３層３３ｃの厚さが３０％を超えると、全体の電極の比抵抗が大きくなって等価直列抵抗（ＥＳＲ：Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が増加するおそれがあるためである。
【００４３】
適正な組成及び厚さは製品の設計に応じて差異があり、その基準は第２層及び第４層の厚さによって調整されることができる。
【００４４】
より具体的には、水晶体と接触する第１層３３ａは、電極を構成する導電性物質が水晶体と熱伝導性及び熱膨張係数が異なることを補完し、水晶体と第２層の電極の導電物質との密着力を強化することができる。
【００４５】
第３層３３ｃは、第２層３３ｂの電極と第４層３３ｄの電極の導電性物質との熱伝導性及び熱膨張係数が異なることを補完することにより、上記第２層の電極と第４層の電極の導電性物質との密着力を強化することができる。また、第３層３３ｃは、第１層３３ａの材料と同一のものを用いるのが生産性の側面で有利である。
【００４６】
第４層３３ｄの場合は、周波数の調整が容易になるようにトリミングが容易に行われる必要があり、耐酸化性があるものが有利である。
【００４７】
特に、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を用いる場合、合金の組成及び組成比を適切に選択して水晶振動子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）及び水晶振動子の厚さを調節しなければならない。
【００４８】
水晶振動子の場合、複数個の電極層で電極構造を形成するとき、電極構造は各電極層が並列に連結されて一つの抵抗を構成するようになる。
【００４９】
本発明の一実施例によると、４層型の電極構造を有する水晶振動子の場合、第１層の抵抗をＲ１、第２層の抵抗をＲ２、第３層の抵抗をＲ３、及び第４層の抵抗をＲ４とするとき、水晶振動子の電極の抵抗Ｒは以下のような式で示されることができる。
【００５０】
【数１】
2017085532.tif 000003
【００５１】
同一の全体の抵抗値を目標とする場合、Ａｕ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を含む電極層である第２層または第４層の厚さの比が相対的に大きくなるほど水晶体を構成する電極の全体の厚さが薄くなり、上記電極は低い抵抗値を有するようになる。一方、Ａｕ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を含む電極層の厚さの比を高めすぎると、基板との密着力が低下するという問題が発生する。つまり、電極層の厚さの比を適切に調節することが必要である。
【００５２】
換言すると、低い等価直列抵抗（ＥＳＲ）を確保し、水晶体と電極層との密着力を確保するために中間層及び電極層の厚さを適切に調節する必要がある。
【００５３】
以下、比較例及び実施例を比較して本発明の一実施例による水晶振動子の電極構造及びこれを含む水晶振動子の効果について説明する。
【００５４】
［比較例１］
比較例１の場合、水晶体の一面に電極を形成した。また、電極はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金からなる一つの層だけで製造した。
【００５５】
［比較例２］
比較例２の場合、水晶体の上下面にそれぞれ第１電極及び第２電極を形成した。また、それぞれの第１電極及び第２電極は、クロムで構成された第１層及びＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金で形成された第２層で製造した。第１層はクロム湿式エッチング液（ｗｅｔ  ｅｔｃｈａｎｔ）を用いて湿式エッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）した。
【００５６】
［比較例３］
比較例３の場合、水晶体の上下面にそれぞれ第１電極及び第２電極を形成した。また、それぞれの第１電極及び第２電極は、クロムで構成された第１層及び金（Ａｕ）で形成された第２層で製造した。
【００５７】
［実施例］
本発明の一実施例による水晶振動子には２層型の電極構造を適用した。特に第１層はタングステン（Ｗ）を使用し、第２層はＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を適用した。
【００５８】
図４は水晶体の上部に直接Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成した比較例１に対してテープを用いて剥離テストを行った結果を撮影したもので、図５は剥離テストの結果を拡大して撮影したものである。
【００５９】
図４及び図５を参照すると、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いた電極層と水晶体の間の接着力が弱いためテープを用いて剥離テストを行うと水晶体から電極層が剥離されて容易に分離されることが分かる。
【００６０】
即ち、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いた電極層は水晶体との接触性が低下するため、水晶体と電極層の間に中間層が必要になることが分かる。
【００６１】
図６は水晶体のクロム（Ｃｒ）を用いて中間層を形成した後、中間層の上部にＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成し、中間層を湿式エッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）した比較例２を撮影したものである。
【００６２】
従来は、中間層としてクロム（Ｃｒ）が広く用いられていたが、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金の場合は、クロム（Ｃｒ）に用いられる湿式エッチング液（ｗｅｔ  ｅｔｃｈａｎｔ）と成分が類似した湿式エッチング液（ｗｅｔ  ｅｔｃｈａｎｔ）を使用するため、水晶体の表面に形成されたクロム（Ｃｒ）中間層を湿式エッチングする過程でＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金の電極層も損傷を受けるという問題が生じる。
【００６３】
即ち、クロム（Ｃｒ）を中間層として用いる場合は、中間層をエッチングする工程でＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いた電極層が損傷を受けるという問題があるため、水晶振動子の電極形成工程で精密な微細パターンを実現することが困難であるという問題がある。
【００６４】
図７は水晶体の上部にタングステン（Ｗ）を用いて中間層を形成した後、中間層の上部にＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成した本発明の一実施例による水晶振動子を撮影したものである。
【００６５】
図７に示されているように、水晶体の上部にタングステン（Ｗ）を用いて中間層を形成した後、中間層の上部にＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を用いて電極層を形成する場合は、湿式エッチングを行ってもＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金が損傷しないため、図５または図６と異なって電極層が一定に形成されていることが分かる。
【００６６】
図８は電極層を金（Ａｕ）で、中間層をクロム（Ｃｒ）で形成した比較例３と、電極層をＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金で、中間層をタングステン（Ｗ）で形成した実施例の等価直列抵抗（ＥＳＲ：Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）をそれぞれ測定した結果を示すグラフである。
【００６７】
水晶振動子の場合、等価直列抵抗（ＥＳＲ；Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の値が小さくなるほど、速い作動時間特性を実現することができ、電力の損失を最小化することができる。
【００６８】
水晶振動子において等価直列抵抗（ＥＳＲ）の値は以下のような式を満たす。
【００６９】
【数２】
2017085532.tif 000004
【００７０】
ρは抵抗素子の比抵抗値を示し、Ａは抵抗素子の面積を示し、Ｌは抵抗素子の長さを示す。等価直列抵抗（ＥＳＲ）は抵抗素子の比抵抗特性と面積に比例し、長さに反比例する。
【００７１】
水晶振動子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）において、ρは電極材料の固有な比抵抗値を示し、Ｗは電極の幅に該当し、ｔは電極の厚さを示す。また、Ｌは電極の長さを示す。
【００７２】
したがって、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が小さい水晶振動子を製作するためには、比抵抗ρが低い材料を選択するか、電極の長さＬを短くするか、電極の幅Ｗを大きくしなければならない。
【００７３】
電極の厚さｔを薄くする場合、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が小さくなることができるが、蒸着費用が大きくなる可能性がある。また、周波数を精密に調整するために電極をエッチングする工程の費用が増加するおそれがある。なお、電極の厚さが増加するにつれて水晶体の機械的振動特性が低下するようになる。
【００７４】
本発明の一実施例によると、水晶振動子の電極の厚さｔは、所望する固有周波数によって調整されることができる。これに制限されないが、１．０μｍ以下であることができ、所望する固有周波数によって０．１〜１．０μｍの範囲内で調整されることもできる。
【００７５】
したがって、低い等価直列抵抗（ＥＳＲ）を有する水晶振動子を実現するために、電極の長さＬを短くするか、電極の幅Ｗを大きくすることができる。
【００７６】
一方、電極の長さＬ及び電極の幅Ｗの場合、製品のサイズと水晶体の形状によって制約を受ける可能性がある。そのため、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を減らすために、比抵抗ρが小さい金属を電極材料として用いることができる。
【００７７】
図８を参照すると、金（Ａｕ）を用いた比較例３のＥＳＲは５８．１０６６ｏｈｍと測定され、実施例のＥＳＲは４２．８０６５ｏｈｍと測定されたことから、電極層をＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金で、中間層をタングステン（Ｗ）で形成した実施例のＥＳＲ特性が約２６％程度改善することが分かる。
【００７８】
これは、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金を電極層として使用し、タングステン（Ｗ）を中間層として用いた実施例の電極構造の比抵抗が、中間層をクロム（Ｃｒ）で形成した比較例の電極構造の比抵抗より全体的に低くなるためである。
【００７９】
即ち、本発明の一実施例による水晶振動子の電極構造及びこれを含む水晶振動子は、従来の水晶振動子に比べて改善したＥＳＲ特性を有することができ、従来の金を用いた電極構造に比べて製造費用が安価で、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を用いた電極層と水晶体の間の接着力に優れるため信頼性及び安定性が向上するという長所がある。
【００８０】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。
【符号の説明】
【００８１】
１  水晶振動子パッケージ
１０  水晶振動子
１１  水晶体
１２ａ、１２ｂ  第１及び第２電極
１４  電極パッド
１５  バンプ
１６ａ  床層
１６ｂ  支持層
１７  リッド
【図１】
2017085532.tif 000005
【図２】
2017085532.tif 000006
【図３】
2017085532.tif 000007
【図４】
2017085532.tif 000008
【図５】
2017085532.tif 000009
【図６】
2017085532.tif 000010
【図７】
2017085532.tif 000011
【図８】
2017085532.tif 000012