特開 2024-141379 振動素子の製造方法、振動素子、及び振動デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141379

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】振動素子の製造方法、振動素子、及び振動デバイス

(51)【国際特許分類】

   H03H 3/02 20060101AFI20241003BHJP

   H03H 9/19 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H03H3/02 B

H03H9/19 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052983

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】山本 雄介

(72)【発明者】

【氏名】山口 啓一

(72)【発明者】

【氏名】西澤 竜太

【テーマコード（参考）】

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J108AA04

5J108BB02

5J108CC04

5J108DD02

5J108EE03

5J108EE07

5J108EE09

5J108EE18

5J108GG03

5J108GG08

5J108GG09

5J108GG16

5J108KK01

5J108KK02

5J108MM08

5J108MM11

5J108MM14

(57)【要約】

【課題】電気的接続に優れた振動素子の製造方法、振動素子、及び振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動素子１の製造方法は、薄肉部１１及び厚肉部１２を有する基板１０と、薄肉部１１の励振電極配置領域１３に配置されている励振電極３１，３２、厚肉部１２のパッド電極配置領域１４に配置されているパッド電極３３，３４、及び励振電極３１，３２とパッド電極３３，３４とを接続し、基板１０の引出電極配置領域１５に配置されている引出電極３５，３６を含む電極部３０と、を含む振動素子１の製造方法であって、基板１０上に、金属層４０を形成する金属層形成工程と、金属層４０上において、平面視で、引出電極配置領域１５の少なくとも一部に重なる領域に、保護膜７５を形成する保護膜形成工程と、保護膜７５を介してエッチングすることにより、励振電極配置領域１３に配置された金属層４０を薄肉化する金属層エッチング工程と、を含む。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

薄肉部及び前記薄肉部より厚さが大きい厚肉部を有する基板と、
前記薄肉部の励振電極配置領域に配置されている励振電極、前記厚肉部のパッド電極配置領域に配置されているパッド電極、及び前記励振電極と前記パッド電極とを接続し、前記基板の引出電極配置領域に配置されている引出電極と、を有する電極部と、
を含む振動素子の製造方法であって、
前記基板上に、金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属層上において、平面視で、前記引出電極配置領域の少なくとも一部に重なる領域に、保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜を介してエッチングすることにより、前記励振電極配置領域に配置された前記金属層を薄肉化する金属層エッチング工程と、
を含む、
振動素子の製造方法。

【請求項2】

前記金属層形成工程は、厚さＴ１の前記金属層を形成することを含み、
前記金属層エッチング工程は、前記励振電極配置領域に配置された前記金属層を薄肉化し、厚さＴ２の前記金属層を形成することを含み、
０．０５≦Ｔ２／Ｔ１≦０．７を満たす、
請求項１に記載の振動素子の製造方法。

【請求項3】

前記引出電極配置領域は、前記厚肉部に位置する部分を含む第１領域と、前記薄肉部に位置する部分を含む第２領域と、を含み、
前記保護膜形成工程は、
前記金属層上において、平面視で、前記第１領域に重なる領域に、前記保護膜を形成することを含み、
前記金属層エッチング工程は、
前記保護膜を介してエッチングすることにより、前記第２領域及び前記励振電極配置領域に配置された前記金属層を薄肉化すること、を含む
請求項１又は請求項２に記載の振動素子の製造方法。

【請求項4】

前記保護膜形成工程は、
前記金属層上において、平面視で、前記パッド電極配置領域と、前記薄肉部に位置する前記第１領域と重なる領域と、に前記保護膜を形成することを含む、
請求項３に記載の振動素子の製造方法。

【請求項5】

前記基板は、前記厚肉部と前記薄肉部との間を接続し、傾斜部を有する接続部を含み、
前記保護膜形成工程は、
前記金属層上において、平面視で、前記パッド電極配置領域と、前記薄肉部及び前記接続部に位置する前記第１領域と重なる領域と、に前記保護膜を形成することを含む、
請求項３に記載の振動素子製造方法。

【請求項6】

前記金属層エッチング工程は、
前記保護膜を介してドライエッチングすることにより、前記第２領域及び前記励振電極配置領域に配置された前記金属層を薄肉化することを含む、
請求項３に記載の振動素子の製造方法。

【請求項7】

薄肉部及び前記薄肉部より厚さが大きい厚肉部を有する基板と、
前記薄肉部の励振電極配置領域に配置されている励振電極、前記厚肉部のパッド電極配置領域に配置されているパッド電極、及び前記励振電極と前記パッド電極とを接続し、前記基板の引出電極配置領域に配置されている引出電極を有する電極部と、
を備え、
前記電極部は、
前記基板上の、前記パッド電極配置領域、前記引出電極配置領域、及び前記励振電極配置領域に配置されている第１電極層と、
前記第１電極層上において、平面視で、前記パッド電極配置領域、前記引出電極配置領域、及び前記励振電極配置領域と重なる領域に配置され、前記第１電極層より厚さが大きい第２電極層と、
を含み、
前記第２電極層は、平面視で、前記励振電極配置領域と重なる電極薄肉部と、前記引出電極配置領域と重なる前記電極薄肉部より厚さが大きい電極厚肉部と、
を備える、
振動素子。

【請求項8】

前記電極厚肉部の厚さをＴ１とし、
前記電極薄肉部の厚さをＴ２としたとき、
０．０５≦Ｔ２／Ｔ１≦０．７を満たす、
請求項７に記載の振動素子。

【請求項9】

前記引出電極配置領域は、前記厚肉部に位置する部分を含む第１領域と、前記薄肉部に位置する部分を含む第２領域と、を含み、
前記電極薄肉部は、平面視で、前記第２領域及び前記励振電極配置領域と重なり、
前記電極厚肉部は、平面視で、前記第１領域及び前記引出電極配置領域と重なっている、
請求項７又は請求項８に記載の振動素子。

【請求項10】

前記第２電極層は、金であり、
前記第１電極層は、ニッケル、クロム、及び窒化クロムの少なくとも１つを含む、
請求項７又は請求項８に記載の振動素子。

【請求項11】

前記電極薄肉部の前記基板とは反対側の面は、エッチング面である、
請求項７又は請求項８に記載の振動素子。

【請求項12】

前記電極薄肉部の前記基板とは反対側の面は、ドライエッチング面である、
請求項７又は請求項８に記載の振動素子。

【請求項13】

請求項７又は請求項８に記載の振動素子と、
前記振動素子を収容し、接合材を介して前記振動素子が固定されたパッケージと、
を備える、
振動デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動素子の製造方法、振動素子、及び振動デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、主面の一部に凹陥部を形成して高周波化を図った所謂逆メサ構造の圧電振動素子が開示されている。この圧電振動素子は、接着・固定に起因する応力の広がりを抑圧するために圧電振動素子を固定する厚肉部と振動部との間にスリットを設けている。また、高周波化に伴う電極の薄膜化により、特に、励振電極とパッド電極とを電気的に接続する幅の狭い引出電極において、シート抵抗の増大を防ぐために引出電極の厚みを励振電極の厚みより厚くしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－７６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の圧電振動素子は、引出電極の厚みを励振電極の厚みより厚くするために、引出電極を形成した後に引出電極の一部に重なるように励振電極の厚みと同じ厚みを有する引出電極を積層して形成している。また、先に形成した厚い引出電極の端部である段差を跨ぐように薄い引出電極を積層して形成している。そのため、段差部において後で形成した引出電極が断線し易いという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

振動素子の製造方法は、薄肉部及び前記薄肉部より厚さが大きい厚肉部を有する基板と、前記薄肉部の励振電極配置領域に配置されている励振電極、前記厚肉部のパッド電極配置領域に配置されているパッド電極、及び前記励振電極と前記パッド電極とを接続し、前記基板の引出電極配置領域に配置されている引出電極と、を有する電極部と、を含む振動素子の製造方法であって、前記基板上に、金属層を形成する金属層形成工程と、前記金属層上において、平面視で、前記引出電極配置領域の少なくとも一部に重なる領域に、保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記保護膜を介してエッチングすることにより、前記励振電極配置領域に配置された前記金属層を薄肉化する金属層エッチング工程と、を含む。

【0006】

振動素子は、薄肉部及び前記薄肉部より厚さが大きい厚肉部を有する基板と、前記薄肉部の励振電極配置領域に配置されている励振電極、前記厚肉部のパッド電極配置領域に配置されているパッド電極、及び前記励振電極と前記パッド電極とを接続し、前記基板の引出電極配置領域に配置されている引出電極を有する電極部と、を備え、前記電極部は、前記基板上の、前記パッド電極配置領域、前記引出電極配置領域、及び前記励振電極配置領域に配置されている第１電極層と、前記第１電極層上において、平面視で、前記パッド電極配置領域、前記引出電極配置領域、及び前記励振電極配置領域と重なる領域に配置され、前記第１電極層より厚さが大きい第２電極層と、を含み、前記第２電極層は、平面視で、前記励振電極配置領域と重なる電極薄肉部と、前記引出電極配置領域と重なる前記電極薄肉部より厚さが大きい電極厚肉部と、を備える。

【0007】

振動デバイスは、上記に記載の振動素子と、前記振動素子を収容し、接合材を介して前記振動素子が固定されたパッケージと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る振動素子の構成を示す斜視図。

【図2】ＡＴカット水晶基板と水晶の結晶軸との関係を説明する図。

【図3】図１に示す振動素子の平面図。

【図4】図３中のＡ１－Ａ１線断面図。

【図5】図３中のＡ２－Ａ２線断面図。

【図6】図３中のＡ３－Ａ３線断面図。

【図7】振動素子の製造方法を示すフローチャート図。

【図8】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図9】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図10】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図11】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図12】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図13】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図14】振動素子の製造方法を説明する断面図。

【図15】第２実施形態に係る振動素子の構成を示す平面図。

【図16】図１５中のＢ１－Ｂ１線断面図。

【図17】第３実施形態に係る振動素子の構成を示す斜視図。

【図18】第４実施形態に係る振動デバイスの構成を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．第１実施形態
１．１．振動素子
第１実施形態に係る振動素子１について、図１～図６を参照して説明する。

【0010】

尚、説明の便宜上、図２及び図７を除く以降の各図には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ’軸、及びＺ’軸を図示している。また、振動素子１の長手方向をＸ軸に沿った方向として「Ｘ方向」、振動素子１の厚み方向をＹ’軸に沿った方向として「Ｙ’方向」、Ｘ軸及びＹ’軸に垂直な方向をＺ’軸に沿った方向として「Ｚ’方向」と言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」、矢印と反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｙ’方向のプラス側を「表」、Ｙ’方向のマイナス側を「裏」とも言う。

【0011】

本実施形態の振動素子１は、図１に示すように、基板１０と、基板１０上に形成された電極部３０と、を有している。

【0012】

基板１０は、板状の水晶基板である。ここで、基板１０の材料である水晶は、三方晶系に属しており、図２に示すように互いに直交する結晶軸Ｘ、Ｙ、Ｚを有している。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれ、電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。本実施形態の基板１０は、ＸＺ面をＸ軸の回りに所定の角度θ回転させた平面に沿って切り出された「回転Ｙカット水晶基板」であり、例えばθ＝３５°１５’だけ回転させた平面に沿って切り出された場合の基板は「ＡＴカット水晶基板」という。このような水晶基板を用いることにより優れた温度特性を有する振動素子１となる。

【0013】

但し、基板１０としては、厚みすべり振動を励振することができれば、ＡＴカットの水晶基板に限定されず、例えば、ＢＴカットの水晶基板を用いてもよい。また、基板１０としては、水晶基板の他、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の各種圧電基板を用いてもよい。
尚、以下では、角度θに対応してＸ軸回りに回転したＹ軸及びＺ軸を、Ｙ’軸及びＺ’軸とする。即ち、基板１０は、Ｙ’方向に厚みを有し、ＸＺ’面方向に広がりを有する。

【0014】

基板１０は、平面視にて、Ｘ方向を長辺とし、Ｚ’方向を短辺とする長手形状をなしている。また、基板１０は、マイナスＸ方向を先端側とし、プラスＸ方向を基端側としている。基板１０のＸ方向の最大長さＬとし、Ｚ’方向の最大幅Ｗとしたとき、Ｌ／Ｗとしては、特に限定されないが、例えば、１．１～１．４程度とすることが好ましい。

【0015】

基板１０は、図１及び図３に示すように、振動エネルギーが閉じ込められる領域である振動領域の薄肉部１１と、薄肉部１１と一体化され、薄肉部１１より厚さが大きい厚肉部１２と、を有している。尚、薄肉部１１は、基板１０をマイナスＹ’方向にエッチングし、凹陥部７４を設けることで形成される。

【0016】

薄肉部１１は、基板１０の中央に対して、Ｘ方向マイナス側及びＺ’方向マイナス側に片寄っており、その外縁の一部が厚肉部１２から露出している。振動素子１の平面視にて、薄肉部１１の面積は、基板１０の面積の１／２以下であるのが好ましい。これにより、機械的強度が高い厚肉部１２を十分広く形成することができるため、薄肉部１１の剛性を十分に確保することができる。

【0017】

薄肉部１１は、振動素子１の平面視にて、厚み滑り振動の振動方向であるＸ方向に離間し、Ｚ’方向に延在する第１外縁２１及び第２外縁２２と、Ｚ’方向に離間し、Ｘ方向に延在する第３外縁２３及び第４外縁２４とを有している。第１外縁２１、第２外縁２２のうち、第１外縁２１がＸ方向プラス側に位置し、第２外縁２２がＸ方向マイナス側に位置している。また、第３外縁２３、第４外縁２４のうち、第３外縁２３がＺ’方向プラス側に位置し、第４外縁２４がＺ’方向マイナス側に位置している。また、第３外縁２３が第１外縁２１及び第２外縁２２のＺ’方向プラス側の端同士を連結しており、第４外縁２４が第１外縁２１及び第２外縁２２のＺ’方向マイナス側の端同士を連結している。

【0018】

また、図１に示すように、厚肉部１２のＹ’方向プラス側の主面である表面は、薄肉部１１のＹ’方向プラス側の主面である表面よりもＹ’方向プラス側へ突出して設けられている。一方、厚肉部１２のＹ’方向マイナス側の主面である裏面は、薄肉部１１のＹ’方向マイナス側の主面である裏面と同一平面上に設けられている。

【0019】

厚肉部１２は、第１外縁２１に沿って配置された厚肉部１２と、第３外縁２３に沿って配置された厚肉部１２とを有している。そのため、厚肉部１２は、平面視で、薄肉部１１に沿って曲がった構造を備え、略Ｌ字状をなしている。一方、薄肉部１１の第２外縁２２及び第４外縁２４には、厚肉部１２が形成されておらず、これら第２外縁２２、第４外縁２４は、厚肉部１２から露出している。このように、厚肉部１２を薄肉部１１の外縁に部分的に設けて略Ｌ字とし、第２外縁２２及び第４外縁２４に沿って設けないことによって、振動素子１の薄肉部１１の剛性を保ちつつ、振動素子１の先端側の質量を低減することができる。また、振動素子１の小型化を図ることができる。

【0020】

厚肉部１２は、厚肉部１２と薄肉部１１との間を接続する、第１外縁２１に連設され、プラスＸ方向に向けて厚みが漸増する傾斜部を有する接続部２６と、第３外縁２３に連設され、プラスＺ’方向に向けて厚みが漸増する傾斜部を有する接続部２５と、を備えている。また、接続部２６側の厚肉部１２がマウント部となり、導電性接着剤等を用いてパッケージ等に固定される。

【0021】

電極部３０は、一対の励振電極３１，３２と、一対のパッド電極３３，３４と、一対の引出電極３５，３６とを有している。

【0022】

励振電極３１，３２は、薄肉部１１の励振電極配置領域１３に配置されている。励振電極３１は、薄肉部１１の表面に形成されている。一方、励振電極３２は、薄肉部１１の裏面に、励振電極３１と対向して配置されている。励振電極３１、３２は、それぞれ、Ｘ方向を長手とし、Ｚ’方向を短手とする略矩形である。

【0023】

パッド電極３３，３４は、厚肉部１２のパッド電極配置領域１４に配置されている。パッド電極３３は、接続部２６側の厚肉部１２の表面に形成されている。一方、パッド電極３４は、接続部２６側の厚肉部１２の裏面に、パッド電極３３と対向して形成されている。

【0024】

引出電極３５，３６は、基板１０の引出電極配置領域１５に配置されている。尚、引出電極配置領域１５は、接続部２５，２６を含む厚肉部１２に位置する部分を含む第１領域１６と、薄肉部１１に位置する部分を含む第２領域１７と、で構成されている。引出電極３５は、励振電極３１とパッド電極３３とを電気的に接続している。一方、引出電極３６は、励振電極３２とパッド電極３４とを電気的に接続している。引出電極３５，３６は、基板１０を介して重ならないように設けられている。これにより、引出電極３５，３６間の静電容量を抑えることができる。

【0025】

また、電極部３０は、図３、図４、図５、及び図６に示すように、基板１０上の、パッド電極配置領域１４、引出電極配置領域１５、及び励振電極配置領域１３に配置されている第１電極層４１と、第１電極層４１上において、平面視で、パッド電極配置領域１４、引出電極配置領域１５、及び励振電極配置領域１３と重なる領域に配置され、第１電極層４１より厚さが大きい第２電極層４２と、で構成されている。

【0026】

第２電極層４２は、平面視で、励振電極配置領域１３と重なる電極薄肉部３８と、引出電極配置領域１５と重なる電極薄肉部３８より厚さが大きい電極厚肉部３７と、を備え、電極薄肉部３８は、薄肉部１１上の励振電極配置領域１３及び引出電極配置領域１５の第２領域１７に配置され、電極厚肉部３７は、接続部２５，２６を含む厚肉部１２上のパッド電極配置領域１４及び引出電極配置領域１５の第１領域１６に配置されている。

【0027】

具体的には、電極薄肉部３８は、薄肉部１１上の励振電極３１，３２及び引出電極３５，３６であり、電極厚肉部３７は、接続部２５，２６を含む厚肉部１２上のパッド電極３３，３４及び引出電極３５，３６である。

【0028】

尚、電極薄肉部３８は、電極厚肉部３７の厚さＴ１と同じ厚みを有する金属層４０を厚さＴ２となるまでエッチングすることで形成されている。そのため、電極薄肉部３８の基板１０とは反対側の面は、エッチング面である。また、エッチングがドライエッチングで行われた場合は、電極薄肉部３８の基板１０とは反対側の面は、ドライエッチング面である。

【0029】

また、引出電極３５，３６の電極薄肉部３８と電極厚肉部３７とは、一体化して形成されているため、断線の虞がなく、幅の狭い引出電極３５，３６の大半が電極厚肉部３７で構成されているため、シート抵抗の増大を制御することができる。

【0030】

尚、電極厚肉部３７の厚さＴ１と電極薄肉部３８の厚さＴ２とは、０．０５≦Ｔ２／Ｔ１≦０．７を満たすことが好ましい。Ｔ２／Ｔ１が０．０５より小さい場合は、引出電極３５，３６の厚みが薄くシート抵抗の増大を十分抑制することができない。また、Ｔ２／Ｔ１が０．７より大きい場合は、電極薄肉部３８を形成するためのエッチング時間が長くなり製造コストが増大する。

【0031】

電極部３０の構成材料は、第２電極層４２は、金（Ａｕ）であり、第１電極層４１は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、及び窒化クロム（ＣｒＮ）の少なくとも１つである。

【0032】

以上で述べたように本実施形態の振動素子１は、基板１０の接続部２５，２６を含む厚肉部１２上のパッド電極３３，３４及び引出電極３５，３６が電極厚肉部３７で構成され、薄肉部１１上の励振電極３１，３２及び引出電極３５，３６が電極薄肉部３８で構成されている。従って、励振電極３１，３２の厚みを不要なスプリアスが発生し難い薄さとし、引出電極３５，３６の厚みをシート抵抗が増大し難い厚みとすることができる。そのため、振動特性に優れ、電気的信頼性に優れた振動素子１を得ることができる。

【0033】

１．２．振動素子の製造方法
次に、振動素子１の製造方法について、図７～図１４を参照して説明する。
尚、図８～図１４は、図３のＡ２－Ａ２線断面図の位置に相当する断面図である。
本実施形態の振動素子１の製造方法は、図７に示すように、凹陥部形成工程、金属層形成工程、電極パターン形成工程、保護膜形成工程、及び金属層エッチング工程を含む。

【0034】

１．２．１．凹陥部形成工程
ステップＳ１において、基板１０の全面にスパッタ装置又は蒸着装置等で、クロム（Ｃｒ）等の下地膜７１と金（Ａｕ）等の金属膜７２を、下地膜７１、金属膜７２の順に成膜する。次に、金属膜７２上にレジスト等の保護膜７３を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、図８に示すように、凹陥部パターンを形成する。
凹陥部パターンが形成された基板１０をエッチング液、例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液を用いてウエットエッチングし、図９に示すように、基板１０に凹陥部７４を形成する。この工程により、基板１０に薄肉部１１と厚肉部１２とが形成される。

【0035】

１．２．２．金属層形成工程
ステップＳ２において、下地膜７１、金属膜７２、及び保護膜７３を除去した後に、凹陥部７４が形成された基板１０の全面にスパッタ装置又は蒸着装置等で、クロム（Ｃｒ）等の第１電極層４１と金（Ａｕ）等の第２電極層４２を、第１電極層４１、第２電極層４２の順に成膜し、図１０に示すように、基板１０上に金属層４０を形成する。尚、金属層４０の厚みは、Ｔ１である。

【0036】

１．２．３．電極パターン形成工程
ステップＳ３において、基板１０上の金属層４０をフォトリソグラフィー技法及びエッチング技法を用いて、図１１に示すように、電極パターンを形成する。より具体的には、励振電極配置領域１３に励振電極３１，３２を、パッド電極配置領域１４にパッド電極３３，３４を、引出電極配置領域１５に引出電極３５，３６を形成する。

【0037】

１．２．４．保護膜形成工程
ステップＳ４において、金属層４０の電極パターンが形成された基板１０上にレジスト等の保護膜７５を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、図１２に示すように、金属層４０上において、引出電極配置領域１５の少なくとも一部に重なる領域に、保護膜７５を形成する。より具体的には、パッド電極配置領域１４及び接続部２５，２６を含む厚肉部１２の引出電極配置領域１５の第１領域１６に重なる領域に保護膜７５を形成する。

【0038】

１．２．５．金属層エッチング工程
ステップＳ５において、図１３に示すように、保護膜７５を介してエッチングし、引出電極配置領域１５の第２領域１７及び励振電極配置領域１３に配置された金属層４０を薄肉化する。金属層４０の厚さＴ２が０．０５≦Ｔ２／Ｔ１≦０．７を満たす厚みとなった時点でエッチングを終了することで、図１４に示すように、完成した振動素子１が得られる。尚、金属層４０をエッチングし薄肉化する方法は、ドライエッチング装置を用いたドライエッチングやエッチング液を用いたウエットエッチングのどちらでも構わない。ドライエッチングは、ウエットエッチングに比べ、金属層４０の厚さＴ２を制御し易いという利点がある。

【0039】

以上の製造方法により、基板１０の接続部２５，２６を含む厚肉部１２に電極厚肉部３７で構成されるパッド電極３３，３４と引出電極３５，３６が設けられ、薄肉部１１に電極薄肉部３８で構成される励振電極３１，３２と引出電極３５，３６が設けられた振動素子１を製造することができる。従って、励振電極３１，３２の厚みを不要なスプリアスが発生し難い薄さとし、引出電極３５，３６の厚みをシート抵抗が増大し難い厚みとすることができる。そのため、振動特性に優れ、電気的信頼性に優れた振動素子１を得ることができる。

【0040】

２．第２実施形態
２．１．振動素子
次に、第２実施形態に係る振動素子１ａについて、図１５及び図１６を参照して説明する。

【0041】

本実施形態の振動素子１ａは、第１実施形態の振動素子１に比べ、電極部３０ａの配置位置構成が異なること以外は、第１実施形態の振動素子１と同様である。なお、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項は同じ符号を付してその説明を省略する。

【0042】

振動素子１ａは、図１５に示すように、基板１０と、基板１０上に形成された電極部３０ａと、を有している。

【0043】

振動素子１ａの電極部３０ａは、電極厚肉部３７で構成されたパッド電極３３，３４と、電極厚肉部３７と電極薄肉部３８から構成された引出電極３５ａ，３６ａと、電極薄肉部３８で構成された励振電極３１，３２と、で構成されている。電極厚肉部３７で構成された引出電極３５ａ，３６ａが形成される引出電極配置領域１５ａの第１領域１６ａは、薄肉部１１に位置する部分も含んでいる。つまり、図１６に示すように、電極厚肉部３７で構成された引出電極３５ａは、接続部２５を含む厚肉部１２と薄肉部１１の一部に形成されている。

【0044】

本実施形態の振動素子１ａの製造方法は、第１実施形態に係る振動素子１の製造方法と同じであり、ステップＳ４の保護膜形成工程は、金属層４０上において、平面視で、パッド電極配置領域１４と、薄肉部１１及び接続部２５，２６に位置する第１領域１６ａと重なる領域とに、保護膜７５を形成している。この工程により、電極厚肉部３７で構成された引出電極３５ａを、接続部２５，２６を含む厚肉部１２と薄肉部１１の第１領域１６ａに形成することができる。

【0045】

このような構成とすることで振動素子１ａは、電極薄肉部３８で構成される引出電極３５ａ，３６ａを短くすることができ、シート抵抗の増大を更に抑制することができる。従って、断線の虞がなく電気的接続信頼性に優れ、低ＣＩ値の振動素子１ａを得ることができる。

【0046】

３．第３実施形態
３．１．振動素子
次に、第３実施形態に係る振動素子１ｂについて、図１７を参照して説明する。

【0047】

本実施形態の振動素子１ｂは、第１実施形態の振動素子１に比べ、基板１０ｂの形状が異なること以外は、第１実施形態の振動素子１と同様である。なお、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項は同じ符号を付してその説明を省略する。

【0048】

振動素子１ｂは、図１７に示すように、基板１０ｂと、基板１０ｂ上に形成された電極部３０と、を有している。

【0049】

振動素子１ｂの基板１０ｂは、厚肉部１２のＹ’方向プラス側の主面である表面は、薄肉部１１ｂのＹ’方向プラス側の主面である表面よりもＹ’方向プラス側へ突出して設けられている。一方、厚肉部１２のＹ’方向マイナス側の主面である裏面は、薄肉部１１ｂのＹ’方向マイナス側の主面である裏面よりもＹ’方向マイナス側へ突出して設けられている。つまり、基板１０ｂの表裏面に凹陥部７４ｂを形成することによって、薄肉部１１ｂが形成されている。そのため、製造方法において、前述した第１実施形態と比較して、凹陥部７４ｂのエッチング深さを浅くでき、低コスト化が図れる。

【0050】

このような構成とすることで振動素子１ｂは、断線の虞がなく電気的接続信頼性に優れ、低コストの振動素子１ｂを得ることができる。

【0051】

４．第４実施形態
４．１．振動デバイス
次に、第４実施形態に係る振動デバイス２について、図１８を参照して説明する。尚、本説明では、前述した振動素子１を備えた振動デバイス２を一例として挙げ説明する。

【0052】

振動デバイス２は、図１８に示すように、振動素子１と、振動素子１を収容するパッケージ５０と、パッケージ５０と収容空間５２を形成するリッド６０と、を有している。

【0053】

パッケージ５０は、第１面５５に開放する凹部５１を有し、第１面５５に凹部５１の開口を塞ぐリッド６０が接合されている。パッケージ５０の凹部５１をリッド６０で塞ぐことによって、振動素子１を収容する収容空間５２が形成される。収容空間５２は、減圧又は真空状態となっていてもよいし、窒素（Ｎｉ）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスが封入されていてもよい。

【0054】

パッケージ５０の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド６０の構成材料としては、特に限定されないが、パッケージ５０の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。尚、パッケージ５０とリッド６０の接合は、特に限定されず、例えば、接着剤を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。

【0055】

パッケージ５０の内底面５３には、接続電極５６，５７が形成されている。また、パッケージ５０の第２面５４には、外部実装端子５８，５９が形成されている。接続電極５６は、パッケージ５０に形成された図示しない貫通電極を介して外部実装端子５８と電気的に接続されており、接続電極５７は、パッケージ５０に形成された図示しない貫通電極を介して外部実装端子５９と電気的に接続されている。

【0056】

収容空間５２内に収容されている振動素子１は、厚肉部１２のＹ’方向プラス側の主面をパッケージ５０側に向けて、厚肉部１２のマウント部において、導電性接着剤である接合材６１によってパッケージ５０に固定されている。接合材６１は、接続電極５６とパッド電極３３とに接触して設けられている。これにより、接合材６１を介して接続電極５６とパッド電極３３とが電気的に接続される。接合材６１を用いて振動素子１を一カ所又は一点で支持することによって、例えば、パッケージ５０と基板１０の熱膨張率の差によって振動素子１に発生する応力を抑えることができる。

【0057】

振動素子１のパッド電極３４は、ボンディングワイヤー６２を介して接続電極５７に電気的に接続されている。前述したように、パッド電極３４は、パッド電極３３と対向して配置されているため、振動素子１がパッケージ５０に固定されている状態では、接合材６１の直上に位置している。そのため、ワイヤーボンディング時にパッド電極３４に与える超音波振動の漏れを抑制することができ、パッド電極３４へのボンディングワイヤー６２の接続をより確実に行うことができる。

【0058】

このような構成とすることで振動デバイス２は、励振電極３１，３２の厚みを不要なスプリアスが発生し難い薄さとし、引出電極３５，３６の厚みをシート抵抗が増大し難い厚みとした振動素子１を備えているので、良好な振動特性を有し、電気的信頼性に優れた振動デバイス２を得ることができる。

【符号の説明】

【0059】

１，１ａ，１ｂ…振動素子、２…振動デバイス、１０…基板、１１…薄肉部、１２…厚肉部、１３…励振電極配置領域、１４…パッド電極配置領域、１５…引出電極配置領域、１６…第１領域、１７…第２領域、２１…第１外縁、２２…第２外縁、２３…第３外縁、２４…第４外縁、２５，２６…接続部、３０…電極部、３１，３２…励振電極、３３，３４…パッド電極、３５，３６…引出電極、３７…電極厚肉部、３８…電極薄肉部、４０…金属層、４１…第１電極層、４２…第２電極層、５０…パッケージ、５１…凹部、５２…収容空間、５３…内底面、５４…第２面、５５…第１面、５６，５７…接続電極、５８，５９…外部実装端子、６０…リッド、６１…接合材、６２…ボンディングワイヤー、７１…下地膜、７２…金属膜、７３…保護膜、７４…凹陥部、７５…保護膜、Ｔ１，Ｔ２…厚さ、Ｌ…最大長さ、Ｗ…最大幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】