(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-23
(45)【発行日】2024-01-31
(54)【発明の名称】圧電振動子容器、及び圧電振動子
(51)【国際特許分類】
H03H 9/02 20060101AFI20240124BHJP
【ＦＩ】
H03H9/02 A
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020040273
(22)【出願日】2020-03-09
(65)【公開番号】P2021141555
(43)【公開日】2021-09-16
【審査請求日】2023-01-12
(73)【特許権者】
【識別番号】713005174
【氏名又は名称】エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004244
【氏名又は名称】弁理士法人仲野・川井国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100096655
【弁理士】
【氏名又は名称】川井 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100091225
【弁理士】
【氏名又は名称】仲野 均
(72)【発明者】
【氏名】小林 高志
(72)【発明者】
【氏名】川田 保雄
【審査官】石田 昌敏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１６０８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６４１２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１４９５９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０３Ｈ ９／００－ ９／７４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
底板と、前記底板とともに、周波数調整を行うための重り金属膜が振動腕部の先端部に形成されている圧電振動片を収容する凹状部を形成する、前記底板の上部に配設された環状の上枠と、
前記底板における、前記上枠が配設される側の底板内面に形成された、圧電振動片を実装するための実装部と、
前記圧電振動片に形成された１対の励振電極と、前記実装部を介して電気的に接続される、前記底板内面に形成された、１対の内部電極と、
を備え、
前記内部電極は、少なくとも前記重り金属膜の外側側面と対向する部分で、前記圧電振動片の長手方向に延びる部分の幅方向外側の一部が前記上枠で覆われている、
ことを特徴とする圧電振動子容器。
【請求項2】
振動腕部の両外側に実装用の支持腕部を１対備えた圧電振動片を実装対象とし、前記実装部は、前記支持腕部に対応する位置に１対形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子容器。
【請求項3】
前記内部電極は、前記長手方向の一部が前記上枠で覆われ、長手方向の残りの部分が前記凹状部内に露出している、ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子容器。
【請求項4】
前記内部電極は、前記実装部から、前記圧電振動片の前記振動腕部側に延設された内部電極における長手方向の一部が前記上枠で覆われている、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子容器。
【請求項5】
前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の１／３以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動子容器。
【請求項6】
前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の１／４以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動子容器。
【請求項7】
請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子容器と、前記実装部に実装された圧電振動片と、
前記凹状部の開放側の面に接続されて、前記実装された圧電振動片を前記凹状部内に密封収納する封口板と、
を具備したことを特徴とする圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧電振動子容器、及び圧電振動子に係り、詳細には、内部に圧電振動片が配設される圧電振動子容器、及び圧電振動子に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話や携帯情報端末機器等の各種電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。この種の圧電振動子として、特許文献１に示すように、パッケージと蓋体で形成されるキャビティ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
圧電振動片は、圧電材料により形成された所定長さの基部と、基部から並んで延びる一対の振動腕部を備えると共に、基部の両側端側から振動腕部の外側において並んで延びる一対の固定用の支持腕部を備えている。
このような圧電振動片を格納する圧電振動子では、例えば特許文献１に示されるように、パッケージ内に格納した圧電振動片に対して、イオンミリング法により振動腕部先端の金属膜を除去することで周波数調整を行っている。すなわち、金属膜の除去対象領域に対応する開口窓が開いたマスクを圧電振動片に被せ、開口窓からイオンを照射することで振動腕部先端の金属膜を除去している。
圧電振動片は、圧電材料により形成された所定長さの基部と、基部から並んで延びる一対の振動腕部を備えると共に、基部の両側端側から振動腕部の外側において並んで延びる一対の固定用の支持腕部を備えている。
このような圧電振動片を格納する圧電振動子では、例えば特許文献１に示されるように、パッケージ内に格納した圧電振動片に対して、イオンミリング法により振動腕部先端の金属膜を除去することで周波数調整を行っている。すなわち、金属膜の除去対象領域に対応する開口窓が開いたマスクを圧電振動片に被せ、開口窓からイオンを照射することで振動腕部先端の金属膜を除去している。
【0003】
ところで、圧電振動片を格納する圧電振動子用のパッケージ（容器）の内側底面には、圧電振動片に形成された２系統の励振電極と外部電極とを接続するための内部電極が形成されている。
そして、近年の小型化によりパッケージの容積が小さくなるほど、内部電極を配設する領域が小さくなり、振動腕部先端と内部電極とが近くなる傾向にある。
更に、支持腕部で固定する圧電振動片の場合、いわゆる片持ち形の圧電振動片に比べて横幅が広くなるため、小型化したパッケージ内の内部電極は更に振動腕部近くに形成する必要がある。
そして、近年の小型化によりパッケージの容積が小さくなるほど、内部電極を配設する領域が小さくなり、振動腕部先端と内部電極とが近くなる傾向にある。
更に、支持腕部で固定する圧電振動片の場合、いわゆる片持ち形の圧電振動片に比べて横幅が広くなるため、小型化したパッケージ内の内部電極は更に振動腕部近くに形成する必要がある。
【0004】
このようなパッケージの小型化や、圧電振動片の形状等により、内部電極が振動腕部の近くに形成される状況において、イオンミリングによる周波数調整を行うと、内部電極が破断してしまう可能性があった。
すなわち、イオンミリングでは、マスクに形成した開口窓から振動腕部の先端にイオン照射しているが、照射したイオンがパッケージ内で広がり、振動腕部先端の金属膜だけでなく、内部電極にまでイオンが照射されてしまい、その結果内部電極が破断してしまう場合があった。
すなわち、イオンミリングでは、マスクに形成した開口窓から振動腕部の先端にイオン照射しているが、照射したイオンがパッケージ内で広がり、振動腕部先端の金属膜だけでなく、内部電極にまでイオンが照射されてしまい、その結果内部電極が破断してしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００６－１６５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、イオンミリングによる内部配線の破断回避を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）請求項１に記載の発明では、底板と、前記底板とともに、周波数調整を行うための重り金属膜が振動腕部の先端部に形成されている圧電振動片を収容する凹状部を形成する、前記底板の上部に配設された環状の上枠と、前記底板における、前記上枠が配設される側の底板内面に形成された、圧電振動片を実装するための実装部と、前記圧電振動片に形成された１対の励振電極と、前記実装部を介して電気的に接続される、前記底板内面に形成された、１対の内部電極と、を備え、前記内部電極は、少なくとも前記重り金属膜の外側側面と対向する部分で、前記圧電振動片の長手方向に延びる部分の幅方向外側の一部が前記上枠で覆われている、ことを特徴とする圧電振動子容器を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、振動腕部の両外側に実装用の支持腕部を１対備えた圧電振動片を実装対象とし、前記実装部は、前記支持腕部に対応する位置に１対形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子容器を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記内部電極は、前記長手方向の一部が前記上枠で覆われ、長手方向の残りの部分が前記凹状部内に露出している、ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子容器を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記内部電極は、前記実装部から、前記圧電振動片の前記振動腕部側に延設された内部電極における長手方向の一部が前記上枠で覆われている、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子容器を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の１／３以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動子容器を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の１／４以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動子容器を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子容器と、前記実装部に実装された圧電振動片と、前記凹状部の開放側の面に接続されて、前記実装された圧電振動片を前記凹状部内に密封収納する封口板と、を具備したことを特徴とする圧電振動子を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、振動腕部の両外側に実装用の支持腕部を１対備えた圧電振動片を実装対象とし、前記実装部は、前記支持腕部に対応する位置に１対形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子容器を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記内部電極は、前記長手方向の一部が前記上枠で覆われ、長手方向の残りの部分が前記凹状部内に露出している、ことを特徴とする請求項２に記載の圧電振動子容器を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記内部電極は、前記実装部から、前記圧電振動片の前記振動腕部側に延設された内部電極における長手方向の一部が前記上枠で覆われている、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の圧電振動子容器を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の１／３以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動子容器を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記内部電極が前記上枠で覆われている幅は、前記上枠の幅の１／４以下である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１の請求項に記載の圧電振動子容器を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子容器と、前記実装部に実装された圧電振動片と、前記凹状部の開放側の面に接続されて、前記実装された圧電振動片を前記凹状部内に密封収納する封口板と、を具備したことを特徴とする圧電振動子を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、底板内面に形成された１対の内部電極のうち、圧電振動片の長手方向の一部が上枠で覆われているので、イオンミリングによる周波数調整による内部配線の破断を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】圧電振動子容器に圧電振動片を配置した圧電振動子の分解斜視図である。
【図2】圧電振動子容器の側断面と容器の底板内面における内部電極の配線状態を表した説明図である。
【図3】圧電振動子容器の底板裏面における外部電極の配線状態を表した説明図である。
【図4】圧電振動子容器の下枠における裏側面の状態を表した説明図である。
【図5】圧電振動片をイオンミリングする状態の説明図である。
【図6】第２実施形態における圧電振動子の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の圧電振動片、及び圧電振動子における好適な実施形態について、図１から図６を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態の圧電振動子１は、圧電振動子容器２内に、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片６の支持腕部９ａ、９ｂが、金属バンプで形成された実装部１４ａ、１４ｂにマウントされ、イオンミリングによる周波数調整を行った後に、封口板４により封止されている。
圧電振動子容器２を構成する底板１０の底板内面１０ｆには、配線としての内部電極３１、３２が形成されている。
本実施形態では、底板内面１０ｆに形成された内部電極３２のうち、少なくともイオンミリングにおける開口窓８１周辺の一部（開口窓８１から離れた側）が、底板１０と上枠１１との間に形成されている。
（１）実施形態の概要
本実施形態の圧電振動子１は、圧電振動子容器２内に、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片６の支持腕部９ａ、９ｂが、金属バンプで形成された実装部１４ａ、１４ｂにマウントされ、イオンミリングによる周波数調整を行った後に、封口板４により封止されている。
圧電振動子容器２を構成する底板１０の底板内面１０ｆには、配線としての内部電極３１、３２が形成されている。
本実施形態では、底板内面１０ｆに形成された内部電極３２のうち、少なくともイオンミリングにおける開口窓８１周辺の一部（開口窓８１から離れた側）が、底板１０と上枠１１との間に形成されている。
【0011】
すなわち、内部電極３２の一部が上枠１１で覆われている。これにより、内部電極３２のうち、上枠１１で覆われていない露出部分が、イオンミリングによって仮に欠損したとしても、覆われた部分が残るため、内部電極３２の断線を確実に回避することができる。
そして、圧電振動片６を配設した圧電振動子１であっても、歩留まり、特性を落とすことなく製造することができる。このため、圧電振動子１の更なる小型化も可能になる。
そして、圧電振動片６を配設した圧電振動子１であっても、歩留まり、特性を落とすことなく製造することができる。このため、圧電振動子１の更なる小型化も可能になる。
【0012】
なお、開口窓８１の周辺における内部電極３２の全体を上枠１１で覆うことも可能であるが、底板１０と上枠１１との接続強度を維持するために一部を覆うことが好ましい。上枠１１で内部電極３２を覆うのは、上枠１１の幅の１／３以下、好ましくは１／４以下である。
また、内部電極３２の配置状態などについて、目視や画像認識等による確認を可能にするためにも、上枠１１で覆う領域を一部にすることが好ましい。
また、内部電極３２の配置状態などについて、目視や画像認識等による確認を可能にするためにも、上枠１１で覆う領域を一部にすることが好ましい。
【0013】
（２）実施形態の詳細
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る、圧電振動子容器２に圧電振動片６を配置した圧電振動子１の分解斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に収容空間を有する圧電振動子容器２と、圧電振動子容器２を気密封止する封口板４と、圧電振動子容器２内に収容された圧電振動片６と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
圧電振動子１は平面視のサイズの一例として、長さが約１．６ｍｍ、幅が約１．２ｍｍに形成されている。
なお、本実施形態の圧電振動子１は左右対称な構造となっているため、振動腕部７ａと振動腕部７ｂというように、対称配置された両部分を同一の数字で表すと共に、両部分を区別するため、一方に区別符合ａ、他方に区別符合ｂを付して説明する。ただし、区別符号を適宜省略して説明するが、この場合には各々の部分を指しているものとする。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る、圧電振動子容器２に圧電振動片６を配置した圧電振動子１の分解斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に収容空間を有する圧電振動子容器２と、圧電振動子容器２を気密封止する封口板４と、圧電振動子容器２内に収容された圧電振動片６と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
圧電振動子１は平面視のサイズの一例として、長さが約１．６ｍｍ、幅が約１．２ｍｍに形成されている。
なお、本実施形態の圧電振動子１は左右対称な構造となっているため、振動腕部７ａと振動腕部７ｂというように、対称配置された両部分を同一の数字で表すと共に、両部分を区別するため、一方に区別符合ａ、他方に区別符合ｂを付して説明する。ただし、区別符号を適宜省略して説明するが、この場合には各々の部分を指しているものとする。
【0014】
圧電振動片６は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された、いわゆる音叉形の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。本実施形態では、圧電材料として水晶を使用して形成した圧電振動片を例に説明する。
圧電振動片６は、いわゆるサイドアーム型の水晶振動片であり、基部８から平行に延びる１対の振動腕部７ａ、７ｂと、この振動腕部７の外側に同方向に基部８から延びる１対の支持腕部９ａ、９ｂを備えている。圧電振動片６は、支持腕部９ａ、９ｂによって、圧電振動子容器２内の実装部１４ａ、１４ｂに保持される。
圧電振動片６は、いわゆるサイドアーム型の水晶振動片であり、基部８から平行に延びる１対の振動腕部７ａ、７ｂと、この振動腕部７の外側に同方向に基部８から延びる１対の支持腕部９ａ、９ｂを備えている。圧電振動片６は、支持腕部９ａ、９ｂによって、圧電振動子容器２内の実装部１４ａ、１４ｂに保持される。
【0015】
１対の振動腕部７ａ、７ｂは、互いに平行となるように配置されており、基部８側の端部を固定端として、先端が自由端として振動する。
一対の振動腕部７ａ、７ｂは、その自由端側に基部側よりも両側に広くなった拡幅部７１ａ、７１ｂが形成されている。また振動腕部７ａ、７ｂには長手方向に沿った溝部が、基部８側の端部から拡幅部７１の手前までの範囲で形成されている。なお、拡幅部７１と溝部がない圧電振動片を使用するようにしてもよい。
一対の振動腕部７ａ、７ｂは、その自由端側に基部側よりも両側に広くなった拡幅部７１ａ、７１ｂが形成されている。また振動腕部７ａ、７ｂには長手方向に沿った溝部が、基部８側の端部から拡幅部７１の手前までの範囲で形成されている。なお、拡幅部７１と溝部がない圧電振動片を使用するようにしてもよい。
【0016】
本実施形態の圧電振動片６では、図示しないが、振動腕部７ａ、７ｂの先端部（拡幅部７１ａ、７１ｂ）に、振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜が形成されている。
そして、振動腕部７ａ、７ｂ先端に形成された重り金属膜は、圧電振動片６を圧電振動子容器２の実装部１４ａ、１４ｂに実装（マウント）した後に、イオンミリングによって一部が除去されることで、周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。
なお、圧電振動片６の重り金属膜は、圧電振動子容器２への実装前において、例えばレーザ光を照射して適量だけ取り除くことで、周波数調整を行うことも可能である。この場合のイオンミリングは周波数の最終調整として行われる。
そして、振動腕部７ａ、７ｂ先端に形成された重り金属膜は、圧電振動片６を圧電振動子容器２の実装部１４ａ、１４ｂに実装（マウント）した後に、イオンミリングによって一部が除去されることで、周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。
なお、圧電振動片６の重り金属膜は、圧電振動子容器２への実装前において、例えばレーザ光を照射して適量だけ取り除くことで、周波数調整を行うことも可能である。この場合のイオンミリングは周波数の最終調整として行われる。
【0017】
圧電振動子容器２は、概略直方体状に形成され、凹状部３と、凹状部３を封止するシールリング１３を備えている。
なお、本実施形態の圧電振動子容器２は、シールリング１３と接合して気密封止する封口板４を備えないが、封口板４を含めて圧電振動子容器２とすることも可能である。
凹状部３は、互いに重ね合わされた状態で接合された、平板状の底板１０、底板１０の上面に接合された環状の上枠１１、底板１０の下面に接合された環状の下枠１２を備えている。
なお、本実施形態の圧電振動子容器２は、シールリング１３と接合して気密封止する封口板４を備えないが、封口板４を含めて圧電振動子容器２とすることも可能である。
凹状部３は、互いに重ね合わされた状態で接合された、平板状の底板１０、底板１０の上面に接合された環状の上枠１１、底板１０の下面に接合された環状の下枠１２を備えている。
【0018】
接合された底板１０、上枠１１、及び下枠１２の四隅には、平面視１／４円弧状の切欠部１５が、厚み方向の全体に亘って形成されている。これら底板１０、上枠１１、下枠１２は、例えばウエハ状のセラミック基板を３枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが４分割されることで、切欠部１５が形成される。
【0019】
なお、底板１０、上枠１１、及び下枠１２はセラミック製としたが、その具体的なセラミック材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミック製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－Ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。
【0020】
凹状部３は上から、上枠１１、底板１０、下枠１２の順に重ねられており、底板１０に対して焼結などにより上枠１１、下枠１２が結合されている。すなわち、上枠１１と下枠１２は、底板１０と一体化されている。
なお、図１には示していないが、後述するように底板１０の両面には内部電極３１、３２や外部電極２３、２４が形成され、内部電極の一部は底板１０と上枠１１に挟まれた状態で形成されている。
また底板１０の底板内面１０ｆには、圧電振動片６を実装するための実装部１４ａ、１４ｂが形成されている。この実装部１４ａ、１４ｂは、内部電極３１ａ、３１ｂ（図２参照）の上に、金バンプによって形成されている。
なお、図１には示していないが、後述するように底板１０の両面には内部電極３１、３２や外部電極２３、２４が形成され、内部電極の一部は底板１０と上枠１１に挟まれた状態で形成されている。
また底板１０の底板内面１０ｆには、圧電振動片６を実装するための実装部１４ａ、１４ｂが形成されている。この実装部１４ａ、１４ｂは、内部電極３１ａ、３１ｂ（図２参照）の上に、金バンプによって形成されている。
【0021】
上枠１１と下枠１２は、内部が貫通した環状に形成されている。圧電振動子１の内側面１１ｎと、下枠１２の内側面１２ｎ（図２参照）は、共に、四隅が丸みを帯びた平面視長方形状に形成されている。
凹状部３に形成された切欠部１５のうち、下枠１２の切欠部１５の４箇所には外部電極２２が形成されている。
凹状部３に形成された切欠部１５のうち、下枠１２の切欠部１５の４箇所には外部電極２２が形成されている。
【0022】
シールリング１３は、凹状部３の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、上枠１１の上面に接合されている。具体的には、シールリング１３は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって上枠１１上に接合、あるいは、上枠１１上に形成（例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により）された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
【0023】
シールリング１３の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング１３の材料としては、セラミック製とされている底板１０および上枠１１に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、底板１０および上枠１１として、熱膨張係数６．８×１０－６／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング１３としては、熱膨張係数５．２×１０－６／℃のコバールや、熱膨張係数４．５～６．５×１０－６／℃の４２アロイを用いることが好ましい。
【0024】
封口板４は、シールリング１３上に重ねられる導電性基板である。この封口板４は、ローラ電極を接触移動させるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等によって、シールリング１３に溶接されることで、圧電振動子容器２に対して気密に接合される。
そして、封口板４、シールリング１３、上枠１１の内側、および底板１０の底板内面１０ｆにより画成された空間が、気密に封止されたキャビティとして機能する。
そして、封口板４、シールリング１３、上枠１１の内側、および底板１０の底板内面１０ｆにより画成された空間が、気密に封止されたキャビティとして機能する。
【0025】
図２は、圧電振動子容器２の側断面と容器の底板内面１０ｆにおける内部電極の配線状態を表したものである。
図２（ａ）は、底板１０上に配設された実装部１４ｂを通る長手方向の断面を表している。図２（ｂ）は、圧電振動子容器２を上方から、シールリング１３と上枠１１を透過視した、底板１０の底板内面１０ｆの状態を表している。
図２（ｂ）の点線の枠は、上枠１１の内側面１１ｎを表している。
図２（ｂ）に示すように、底板１０の４隅のうちの３箇所には、厚さ方向に貫通する貫通電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。貫通電極３０は、例えば、底板１０に形成した貫通孔に、金属ペースト（導電性ペースト）の充填や、金属ピンの挿通、内周面のメッキ等により形成される。
図２（ａ）は、底板１０上に配設された実装部１４ｂを通る長手方向の断面を表している。図２（ｂ）は、圧電振動子容器２を上方から、シールリング１３と上枠１１を透過視した、底板１０の底板内面１０ｆの状態を表している。
図２（ｂ）の点線の枠は、上枠１１の内側面１１ｎを表している。
図２（ｂ）に示すように、底板１０の４隅のうちの３箇所には、厚さ方向に貫通する貫通電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。貫通電極３０は、例えば、底板１０に形成した貫通孔に、金属ペースト（導電性ペースト）の充填や、金属ピンの挿通、内周面のメッキ等により形成される。
【0026】
貫通電極３０ａ、３０ｂは略対角位置で、点線で示した上枠１１の内側面に一部がかかる位置に配置されている。すなわち、貫通電極３０ａ、３０ｂは、上枠１１側の端面の一部が上枠１１で覆われている。
貫通電極３０ａ、３０ｂの反対側の端面は、底板１０の底板外面１０ｒに形成された接続用電極２５ａ、２５ｂを介して外部電極２４ａ、２４ｂと接続されている（図３参照）。
貫通電極３０ａ、３０ｂの反対側の端面は、底板１０の底板外面１０ｒに形成された接続用電極２５ａ、２５ｂを介して外部電極２４ａ、２４ｂと接続されている（図３参照）。
【0027】
一方、貫通電極３０ｃは、上枠１１側の端面全体が上枠１１で覆われる位置に形成されている。貫通電極３０ｃは、シールリング１３をメッキでつける際の導通を取るために設けられている。このため、貫通電極３０ａ、３０ｂが底板１０だけに形成されているのに対し、貫通電極３０ｃは底板１０に加えて上枠１１にも貫通形成されている。
貫通電極３０ｃの底板１０側の端面は、底板外面１０ｒに形成された接続用電極２５ｃを介して外部電極２３と接続され（図３参照）、反対側の端面は上枠１１の上面全体に形成されたメタライズ層（図視しない）と接続されている。
貫通電極３０ｃの底板１０側の端面は、底板外面１０ｒに形成された接続用電極２５ｃを介して外部電極２３と接続され（図３参照）、反対側の端面は上枠１１の上面全体に形成されたメタライズ層（図視しない）と接続されている。
【0028】
実装部１４ａ、１４ｂと底板内面１０ｆとの間には、実装部１４ａ、１４ｂよりも大きいサイズの内部電極３１ａ、３１ｂが長円形に形成されている。
なお、実装部１４ａ、１４ｂと内部電極３１ａ、３１ｂは、図２に示されるように、長手方向（図面左右方向）の中心よりも一方の側（図面では左側）に配設されている。そして圧電振動片６は、この一方の側に基部８が位置する向きで実装される。
なお、実装部１４ａ、１４ｂと内部電極３１ａ、３１ｂは、図２に示されるように、長手方向（図面左右方向）の中心よりも一方の側（図面では左側）に配設されている。そして圧電振動片６は、この一方の側に基部８が位置する向きで実装される。
【0029】
底板内面１０ｆの四隅のうちの貫通電極３０ｃ側で、上枠１１の内側面１１ｎの内側に、接続用電極３３ｃと接続する電極が形成されている。
この電極は、画像認識により凹状部３の向き（図における左右の向き）を判別するためのインデックスマーク３５である。
この電極は、画像認識により凹状部３の向き（図における左右の向き）を判別するためのインデックスマーク３５である。
【0030】
底板内面１０ｆには、各貫通電極３０ａ～３０ｃに対応する位置に円形の接続用電極３３ａ～３３ｃが形成されている。この接続用電極３３ａ～３３ｃも、底板内面１０ｆの中心から視た外側の一部が上枠１１で覆われている。
そして、内部電極３１ａと接続用電極３３ａとが内部電極３２ａで接続され、内部電極３１ｂと接続用電極３３ｂとが内部電極３２ｂで接続されている。
すなわち、内部電極３２ａ、３２ｂは、図２（ｂ）に示すように、内部電極３１ａ、３１ｂから幅方向（図面上下方向）の外側に延設され、途中から長手方向の中心から離れる方向に曲って形成され、先端が接続用電極３３ａ、３３ｂと接続するように形成されている。
そして、内部電極３２ａ、３２ｂにおける、長手方向に延びる部分の幅方向外側の一部が上枠１１で覆われている。
これにより、内部電極３２のうち、上枠１１で覆われていない露出部分が、イオンミリングによって仮に欠損したとしても、内部電極３２の断線を確実に回避することができる。
そして、内部電極３１ａと接続用電極３３ａとが内部電極３２ａで接続され、内部電極３１ｂと接続用電極３３ｂとが内部電極３２ｂで接続されている。
すなわち、内部電極３２ａ、３２ｂは、図２（ｂ）に示すように、内部電極３１ａ、３１ｂから幅方向（図面上下方向）の外側に延設され、途中から長手方向の中心から離れる方向に曲って形成され、先端が接続用電極３３ａ、３３ｂと接続するように形成されている。
そして、内部電極３２ａ、３２ｂにおける、長手方向に延びる部分の幅方向外側の一部が上枠１１で覆われている。
これにより、内部電極３２のうち、上枠１１で覆われていない露出部分が、イオンミリングによって仮に欠損したとしても、内部電極３２の断線を確実に回避することができる。
【0031】
図３は、圧電振動子容器２の底板裏面１０ｒにおける外部電極の配線状態を表した説明図である。なお、図３に示した底板裏面１０ｒは、圧電振動子容器２を上方から、上枠１１と底板１０を透過視した透過図である。
図３に示すように、底板外面１０ｒには、下枠１２の４隅の切欠部１５に形成された外部電極２２（図１参照）と接続する外部電極２３が４箇所に形成されている。
また各貫通電極３０ａ～３０ｃ（図２（ｂ）参照）に対応する位置に接続用電極２５ａ～２５ｃが形成されている。このうち接続用電極２５ｃは、外部電極２３と接続されている。
図３に示すように、底板外面１０ｒには、下枠１２の４隅の切欠部１５に形成された外部電極２２（図１参照）と接続する外部電極２３が４箇所に形成されている。
また各貫通電極３０ａ～３０ｃ（図２（ｂ）参照）に対応する位置に接続用電極２５ａ～２５ｃが形成されている。このうち接続用電極２５ｃは、外部電極２３と接続されている。
【0032】
また底板外面１０ｒには、外部電極２４ａ、２４ｂが形成されている。
外部電極２４ａは、接続用電極２５ａと接続されることで、貫通電極３０ａ、内部電極３２ａ、内部電極３１ａを介して実装部１４ａに接続されている。
外部電極２４ｂは、接続用電極２５ｂと接続されることで、貫通電極３０ｂ、内部電極３２ｂ、内部電極３１ｂを介して実装部１４ｂに接続されている。
外部電極２４ａ、２４ｂは、底板裏面１０ｒにＩＣを実装するための電極である。
外部電極２４ａは、接続用電極２５ａと接続されることで、貫通電極３０ａ、内部電極３２ａ、内部電極３１ａを介して実装部１４ａに接続されている。
外部電極２４ｂは、接続用電極２５ｂと接続されることで、貫通電極３０ｂ、内部電極３２ｂ、内部電極３１ｂを介して実装部１４ｂに接続されている。
外部電極２４ａ、２４ｂは、底板裏面１０ｒにＩＣを実装するための電極である。
【0033】
図３に示した点線の枠は、下枠１２の内側面１２ｎを表している。
すなわち、底板１０の底板裏面１０ｒに形成された、外部電極２３、外部電極２４ａ、２４ｂ、及び、接続用電極２５ａ～２５ｃのうち、点線で表した下枠１２の内側面１２ｎよりも外側の領域は、下枠１２で覆われている。
すなわち、底板１０の底板裏面１０ｒに形成された、外部電極２３、外部電極２４ａ、２４ｂ、及び、接続用電極２５ａ～２５ｃのうち、点線で表した下枠１２の内側面１２ｎよりも外側の領域は、下枠１２で覆われている。
【0034】
図４は、圧電振動子容器２の下枠１２における、裏側面の状態を表したものである。
下枠１２の裏側面には、外部電極２１が４隅に形成されている。４箇所の外部電極２１の各々は、下枠１２の４隅の切欠部１５に形成した接続用電極２２（図１参照）に接続されている。
なお、図４には表示していないが、圧電振動子容器２を下側（下枠１２側）から視た場合、下枠１２の内側面１２ｎ内には、図３に点線で示した内側面１２ｎ内の各外部電極２３、２４ａ、２４ｂ、接続用電極２５ａ～２５ｃが存在する。
下枠１２の裏側面には、外部電極２１が４隅に形成されている。４箇所の外部電極２１の各々は、下枠１２の４隅の切欠部１５に形成した接続用電極２２（図１参照）に接続されている。
なお、図４には表示していないが、圧電振動子容器２を下側（下枠１２側）から視た場合、下枠１２の内側面１２ｎ内には、図３に点線で示した内側面１２ｎ内の各外部電極２３、２４ａ、２４ｂ、接続用電極２５ａ～２５ｃが存在する。
【0035】
本実施形態の凹状部３（図１参照）は、アルミナ等のセラミックで構成されており、グリーンシートと呼ばれる柔軟性を有するセラミックのシート材を複数枚積層して焼成して一体化することにより形成されている。各シート材は、下枠１２、底板１０、上枠１１の厚さや枚数を考慮して適宜選択される。
各シート材には、上述した各種電極（内部電極と外部電極）が例えば導体印刷により形成されると共に貫通電極３０ａ～３０ｃが形成され、その後下枠１２、底板１０、上枠１１の順に積層された後に、全体が同時に焼成される。
凹状部３を焼成したのち、上枠１１の上面に形成したメタライズ層の上にロウ材の層を形成し、その上にシールリング１３がシーム溶接によって接合されることで、圧電振動子容器２が形成される。
各シート材には、上述した各種電極（内部電極と外部電極）が例えば導体印刷により形成されると共に貫通電極３０ａ～３０ｃが形成され、その後下枠１２、底板１０、上枠１１の順に積層された後に、全体が同時に焼成される。
凹状部３を焼成したのち、上枠１１の上面に形成したメタライズ層の上にロウ材の層を形成し、その上にシールリング１３がシーム溶接によって接合されることで、圧電振動子容器２が形成される。
【0036】
次に、図２から図４のように構成された圧電振動子容器２に、圧電振動片６の実装とイオンミリングによる周波数調整を含めた圧電振動子１の製造について説明する。
圧電振動片６には、予め励振用の第１励振電極と第２励振電極と、両励振電極から振動腕部７ａ、７ｂまで電極が接続されている。また、振動腕部７ａ、７ｂにおける先端の拡幅部７１ａ、７１ｂには周波数調整用の重り金属膜が形成されている。
また、実装する圧電振動片６は、実装前に予め所定レベルまでの周波数調整が重り金属膜の除去によって行われている。
圧電振動片６には、予め励振用の第１励振電極と第２励振電極と、両励振電極から振動腕部７ａ、７ｂまで電極が接続されている。また、振動腕部７ａ、７ｂにおける先端の拡幅部７１ａ、７１ｂには周波数調整用の重り金属膜が形成されている。
また、実装する圧電振動片６は、実装前に予め所定レベルまでの周波数調整が重り金属膜の除去によって行われている。
【0037】
図５は、圧電振動片６をイオンミリングする状態を表した説明図である。
まず圧電振動片６を圧電振動子容器２における実装部１４ａ、１４ｂの上に配置する。すなわち、実装部１４ａ、１４ｂ上に導電性接着剤を塗布した後、各導電性接着剤に圧電振動片６の支持腕部９ａ、９ｂを載置する。
その後、圧電振動片６が載置された圧電振動子容器２をベークして導電性接着剤を完成することで、圧電振動片６が圧電振動子容器２に実装される。
まず圧電振動片６を圧電振動子容器２における実装部１４ａ、１４ｂの上に配置する。すなわち、実装部１４ａ、１４ｂ上に導電性接着剤を塗布した後、各導電性接着剤に圧電振動片６の支持腕部９ａ、９ｂを載置する。
その後、圧電振動片６が載置された圧電振動子容器２をベークして導電性接着剤を完成することで、圧電振動片６が圧電振動子容器２に実装される。
【0038】
この圧電振動片６を実装した圧電振動子容器２を、図示しないチャンバ内の治具にセットする。
そして、図５に示すように、圧電振動片６のうちトリミングすべき領域である拡幅部７１ａ、７１ｂの周辺領域に開口窓８１（１点鎖線で囲った枠）が形成されたマスク８０を、圧電振動子容器２上にセットする（マスクセット工程）。
これにより、圧電振動片６は、基部８、支持腕部９、拡幅部７１を除く振動腕部７、及び、拡幅部７１における基部８側の端部がマスク８０で覆われ、拡幅部７１の先端側が露出状態となる。
なお、振動腕部７の基部８側がマスク８０で覆われるのは、イオンミリングにより振動腕部７に形成された第１励振電極、第２励振電極まで除去されることを避けるためである。
そして、図５に示すように、圧電振動片６のうちトリミングすべき領域である拡幅部７１ａ、７１ｂの周辺領域に開口窓８１（１点鎖線で囲った枠）が形成されたマスク８０を、圧電振動子容器２上にセットする（マスクセット工程）。
これにより、圧電振動片６は、基部８、支持腕部９、拡幅部７１を除く振動腕部７、及び、拡幅部７１における基部８側の端部がマスク８０で覆われ、拡幅部７１の先端側が露出状態となる。
なお、振動腕部７の基部８側がマスク８０で覆われるのは、イオンミリングにより振動腕部７に形成された第１励振電極、第２励振電極まで除去されることを避けるためである。
【0039】
続いて、チャンバ内にセットされた圧電振動子容器２に対してイオンミリングを行う。具体的には、チャンバ内を減圧し、アルゴン等のプロセスガスを導入する。この状態で加速電圧を印加すると、イオン化したプロセスガスがマスク８０の開口窓８１を通って振動腕部７の重り金属に衝突する。
これにより、振動腕部７の重り金属膜が表層部分から弾き飛ばされ、振動腕部７の質量が変化することで振動腕部の周波数が変化する。
本実施形態の圧電振動子容器２では、図５に点線で示したように、開口窓８１近傍に配設されている内部電極３２ａの一部が長手方向に沿って上枠１１で覆われているので、仮に覆われていない内部電極３２ａ部分がプロセスガスによって除去されたとしても、内部電極３２ａの断線を回避することが可能になる。
これにより、振動腕部７の重り金属膜が表層部分から弾き飛ばされ、振動腕部７の質量が変化することで振動腕部の周波数が変化する。
本実施形態の圧電振動子容器２では、図５に点線で示したように、開口窓８１近傍に配設されている内部電極３２ａの一部が長手方向に沿って上枠１１で覆われているので、仮に覆われていない内部電極３２ａ部分がプロセスガスによって除去されたとしても、内部電極３２ａの断線を回避することが可能になる。
【0040】
圧電振動片６の拡幅部７１をイオンミリングした後、圧電振動子容器２のシールリング１３に封口板４をシーム溶接することで、圧電振動子容器２に圧電振動片６を封止した圧電振動子１が完成する。
【0041】
［第２実施形態］
次に、圧電振動子容器２と圧電振動子１の第２実施形態について説明する。
説明した第１実施形態では、平面視でのサイズとして長さが約１６ｍｍ、幅が約１２ｍｍの圧電振動子容器２を使用し、圧電振動子１を形成する場合を例に説明した。
これに対して、第２実施形態では、平面視のサイズとして長さが同じ１６ｍｍで、より狭い幅１０ｍｍの圧電振動子容器２を使用する場合である。なお、内部に実装するのは、第１実施形態で説明した圧電振動片６と同じである。
次に、圧電振動子容器２と圧電振動子１の第２実施形態について説明する。
説明した第１実施形態では、平面視でのサイズとして長さが約１６ｍｍ、幅が約１２ｍｍの圧電振動子容器２を使用し、圧電振動子１を形成する場合を例に説明した。
これに対して、第２実施形態では、平面視のサイズとして長さが同じ１６ｍｍで、より狭い幅１０ｍｍの圧電振動子容器２を使用する場合である。なお、内部に実装するのは、第１実施形態で説明した圧電振動片６と同じである。
【0042】
図６は、第２実施形態における圧電振動子容器２と圧電振動子１についての説明図であり、第１実施形態との対比で図５と同様に、圧電振動片６をイオンミリングする状態を表している。
図６に示すように、第２実施形態の圧電振動子容器２では、幅が１０ｍｍと狭くなった分圧電振動片６の支持腕部９ａ、９ｂと上枠１１の内側面１１ｎとの距離が短くなる。
この場合でも、内部電極３２ａ、３２ｂの長手方向に延びる領域については、第１実施形態と同様に、その幅方向外側の一部が上枠１１で覆われ、更にその先端が接続用電極３３ａ、３３ｂと接続するように形成されている。なお、接続用電極３３ａ、３３ｂの外側の一部についても、第１実施形態と同様に上枠１１で覆われている。
第２実施形態の圧電振動子容器２では、第１実施形態に比べて内部電極３２ａの位置が、イオンミリング用の開口窓８１に近くなっているため、よりイオンビームが照射されやすくなるが、長手方向の一部が上枠１１で覆われることで、確実に断線を回避することができる。
図６に示すように、第２実施形態の圧電振動子容器２では、幅が１０ｍｍと狭くなった分圧電振動片６の支持腕部９ａ、９ｂと上枠１１の内側面１１ｎとの距離が短くなる。
この場合でも、内部電極３２ａ、３２ｂの長手方向に延びる領域については、第１実施形態と同様に、その幅方向外側の一部が上枠１１で覆われ、更にその先端が接続用電極３３ａ、３３ｂと接続するように形成されている。なお、接続用電極３３ａ、３３ｂの外側の一部についても、第１実施形態と同様に上枠１１で覆われている。
第２実施形態の圧電振動子容器２では、第１実施形態に比べて内部電極３２ａの位置が、イオンミリング用の開口窓８１に近くなっているため、よりイオンビームが照射されやすくなるが、長手方向の一部が上枠１１で覆われることで、確実に断線を回避することができる。
【0043】
以上の各実施形態では、内部電極３２ａ、３２ｂにおける、長手方向に延びる部分の幅方向の一部が上枠１１で覆われている場合について説明した。
これに対して、イオンミリングによりイオン照射の可能性があるのは、内部電極３１から拡幅部７１ａ、７１ｂ側に延びている内部電極３２ａだけである。
このため、内部電極３１から拡幅部７１ａ、７１ｂから離れる側（基部８側）に延びている内部電極３２ｂについては、長手方向の全てが上枠１１で覆われないように形成してもよい。
これに対して、イオンミリングによりイオン照射の可能性があるのは、内部電極３１から拡幅部７１ａ、７１ｂ側に延びている内部電極３２ａだけである。
このため、内部電極３１から拡幅部７１ａ、７１ｂから離れる側（基部８側）に延びている内部電極３２ｂについては、長手方向の全てが上枠１１で覆われないように形成してもよい。
【0044】
説明した実施形態では、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片６を実装する場合の内部電極の一部を上枠１１で覆う場合について説明した。
これに対し、支持腕部を形成せずに基部８を実装部に接合する圧電振動子や、両振動腕部７の間に基部８から延設する１本の支持単腕部を形成しこの支持単腕部を実装部に接合する圧電振動片を実装する場合で、周波数調整用の重り金属膜が形成されている振動腕部７ａ、７ｂの先端部と上枠１１枠の間に内部配線が形成される場合にも適用することができる。この場合の内部配線も、実施形態と同様に長手方向の一部を上枠１１で覆うことで、内部配線のイオンミリングによる断線を回避することができる。
これに対し、支持腕部を形成せずに基部８を実装部に接合する圧電振動子や、両振動腕部７の間に基部８から延設する１本の支持単腕部を形成しこの支持単腕部を実装部に接合する圧電振動片を実装する場合で、周波数調整用の重り金属膜が形成されている振動腕部７ａ、７ｂの先端部と上枠１１枠の間に内部配線が形成される場合にも適用することができる。この場合の内部配線も、実施形態と同様に長手方向の一部を上枠１１で覆うことで、内部配線のイオンミリングによる断線を回避することができる。
【符号の説明】
【0045】
１ 圧電振動子
２ 圧電振動子容器
３ 凹状部
４ 封口板
６ 圧電振動片
７ 振動腕部
７１ 拡幅部
８ 基部
９ 支持腕部
１０ 底板
１０ｆ 底板内面
１０ｒ 底板外面
１１ 上枠
１１ｎ 内側面
１２ 下枠
１２ｎ 内側面
１３ シールリング
１４ 実装部
１５ 切欠部
２１、２２、２３、２４ 外部電極
２５ 接続用電極
３０ 貫通電極
３１、３２ 内部電極
３３ 接続用電極
３５ インデックスマーク
８０ マスク
８１ 開口窓
２ 圧電振動子容器
３ 凹状部
４ 封口板
６ 圧電振動片
７ 振動腕部
７１ 拡幅部
８ 基部
９ 支持腕部
１０ 底板
１０ｆ 底板内面
１０ｒ 底板外面
１１ 上枠
１１ｎ 内側面
１２ 下枠
１２ｎ 内側面
１３ シールリング
１４ 実装部
１５ 切欠部
２１、２２、２３、２４ 外部電極
２５ 接続用電極
３０ 貫通電極
３１、３２ 内部電極
３３ 接続用電極
３５ インデックスマーク
８０ マスク
８１ 開口窓
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】