JP2022034229A - Manufacturing method of piezoelectric vibration device and piezoelectric vibration device - Google Patents
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
【課題】安価な圧電振動デバイス及びその製造方法を提供する。
【解決手段】両主面に第1,第2励振電極がそれぞれ形成された圧電振動板の複数が配列支持された圧電ウェハを準備し、圧電ウェハの両主面の少なくともいずれか一方の主面に、感光性樹脂フィルムを貼り付け、感光性樹脂フィルムを露光及び現像して、圧電ウェハの圧電振動板の第1,第2励振電極の少なくともいずれか一方の励振電極を覆うように、感光性樹脂フィルムをパターニングし、感光性樹脂フィルムがパターニングされた圧電ウェハの圧電振動板を個片化する。
【選択図】図6
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive piezoelectric vibration device and a method for manufacturing the same.
SOLUTION: A piezoelectric wafer in which a plurality of piezoelectric vibrating plates having first and second excitation electrodes formed on both main surfaces are supported in an arrangement is prepared, and at least one of the main surfaces of both main surfaces of the piezoelectric wafer is prepared. A photosensitive resin film is attached to the surface, and the photosensitive resin film is exposed and developed so as to cover at least one of the first and second excitation electrodes of the piezoelectric vibrating plate of the piezoelectric wafer. The resin film is patterned, and the piezoelectric vibrating plate of the piezoelectric wafer on which the photosensitive resin film is patterned is individualized.
[Selection diagram] FIG. 6
Description
本発明は、圧電振動子等の圧電振動デバイスの製造方法及び圧電振動デバイスに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric vibration device such as a piezoelectric vibrator and a piezoelectric vibration device.
圧電振動デバイス、例えば、圧電振動子として、表面実装型の水晶振動子が広く用いられている。この表面実装型の水晶振動子は、例えば、特許文献1に記載されているように、セラミックからなる上面が開口した箱形のベース内の保持電極に、水晶振動片の両面の励振電極から導出された電極を、導電性接着剤によって固着することによって、水晶振動片をベース内に収納して搭載する。このようにして水晶振動片を搭載したベースの開口に、蓋体を接合して気密に封止するようにしている。また、ベースの外底面には、当該水晶振動子を表面実装するための実装端子が形成されている。
Surface mount type crystal oscillators are widely used as piezoelectric vibration devices, for example, as piezoelectric oscillators. As described in
上記のような圧電振動子の多くは、セラミック製のベースに、金属製あるいはセラミック製の蓋体が接合されてパッケージが構成されているので、パッケージが高価となり、圧電振動子が高価なものとなっている。 Most of the above-mentioned piezoelectric vibrators have a package made by joining a metal or ceramic lid to a ceramic base, so that the package is expensive and the piezoelectric vibrator is expensive. It has become.
本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、安価な圧電振動デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an inexpensive piezoelectric vibration device and a method for manufacturing the same.
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。 In the present invention, in order to achieve the above object, it is configured as follows.
(1)本発明に係る圧電振動デバイスの製造方法は、両主面に第1,第2励振電極がそれぞれ形成された圧電振動板の複数が配列支持された圧電ウェハを準備する工程と、前記圧電ウェハの両主面の少なくともいずれか一方の主面に、感光性樹脂フィルムを貼り付ける工程と、前記圧電ウェハに貼り付けられた前記感光性樹脂フィルムを露光及び現像して、前記圧電ウェハの圧電振動板の前記第1,第2励振電極の少なくともいずれか一方の励振電極を覆うように、前記感光性樹脂フィルムをパターニングする工程と、前記感光性樹脂フィルムがパターニングされた前記圧電ウェハの前記圧電振動板を個片化する工程とを備える。 (1) The method for manufacturing a piezoelectric vibrating device according to the present invention includes a step of preparing a piezoelectric wafer in which a plurality of piezoelectric vibrating plates having first and second excitation electrodes formed on both main surfaces are arranged and supported. The step of attaching the photosensitive resin film to at least one of the main surfaces of both main surfaces of the piezoelectric wafer and the exposure and development of the photosensitive resin film attached to the piezoelectric wafer are performed to obtain the piezoelectric wafer. A step of patterning the photosensitive resin film so as to cover at least one of the first and second excitation electrodes of the piezoelectric vibrating plate, and the above-mentioned piezoelectric wafer on which the photosensitive resin film is patterned. It is provided with a step of disassembling the piezoelectric vibrating plate.
本発明に係る圧電振動デバイスの製造方法によれば、両主面に第1,第2励振電極がそれぞれ形成された圧電振動板の複数が配列支持された圧電ウェハに、感光性樹脂フィルムを貼り付け、感光性樹脂フィルムを露光及び現像して、圧電ウェハの圧電振動板の第1,第2励振電極の少なくともいずれか一方の励振電極を覆うようにパターニングするので、このパターニングによって、圧電振動板に貼り付けられた感光性樹脂フィルムの不要部分を除去することができる。このようにフォトリソグラフィー技術によって、圧電振動板に貼り付けられた感光性樹脂フィルムの不要部分を除去できるので、例えば、レーザー光によって、樹脂フィルムの不要部分を切断除去する場合のように、樹脂フィルムと共に、圧電振動板の配線パターンを切断して、導通不良が生じるといったことがない。 According to the method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to the present invention, a photosensitive resin film is attached to a piezoelectric wafer in which a plurality of piezoelectric vibration plates having first and second excitation electrodes formed on both main surfaces are arranged and supported. The photosensitive resin film is exposed and developed to be patterned so as to cover at least one of the first and second excitation electrodes of the piezoelectric vibrating plate of the piezoelectric wafer. By this patterning, the piezoelectric vibrating plate is patterned. It is possible to remove unnecessary parts of the photosensitive resin film attached to. In this way, the photolithography technology can remove the unnecessary part of the photosensitive resin film attached to the piezoelectric diaphragm. Therefore, for example, when the unnecessary part of the resin film is cut and removed by laser light, the resin film is used. At the same time, the wiring pattern of the piezoelectric diaphragm is not cut, resulting in poor continuity.
また、圧電ウェハに、感光性樹脂フィルムを貼り付ける工程では、圧電ウェハに対して、その全面を覆うように感光性樹脂フィルムを貼り付ければよく、位置合わせの必要がないので、効率的に貼り付けることができる。 Further, in the process of attaching the photosensitive resin film to the piezoelectric wafer, the photosensitive resin film may be attached to the piezoelectric wafer so as to cover the entire surface thereof, and there is no need for alignment, so that the photosensitive resin film can be attached efficiently. Can be attached.
更に、圧電ウェハの両主面の少なくとも一方の主面に形成された励振電極を感光性樹脂フィルムによって覆うので、金属製やセラミック製の蓋体によって励振電極を覆う構成に比べて、コストを低減することができる。 Further, since the excitation electrode formed on at least one main surface of both main surfaces of the piezoelectric wafer is covered with the photosensitive resin film, the cost is reduced as compared with the configuration in which the excitation electrode is covered with a metal or ceramic lid. can do.
(2)本発明の好ましい実施態様では、前記圧電ウェハを準備する前記工程における前記圧電振動板は、前記第1,第2励振電極がそれぞれ形成された振動部と、該振動部を囲む外枠部とを有し、前記振動部は、前記外枠部よりも薄肉であり、前記感光性樹脂フィルムを貼り付ける前記工程では、前記感光性樹脂フィルムを、前記圧電ウェハの圧電振動板の前記外枠部に貼り付ける。 (2) In a preferred embodiment of the present invention, the piezoelectric diaphragm in the step of preparing the piezoelectric wafer has a vibrating portion in which the first and second excitation electrodes are formed, and an outer frame surrounding the vibrating portion. The vibrating portion has a portion, and the vibrating portion is thinner than the outer frame portion. In the step of attaching the photosensitive resin film, the photosensitive resin film is attached to the outside of the piezoelectric diaphragm of the piezoelectric wafer. Paste it on the frame.
この実施態様によれば、感光性樹脂フィルムは、薄肉の振動部を囲む外枠部に、貼り付けられるので、感光性樹脂フィルムが、薄肉の振動部に接触することなく、該振動部の励振電極を封止することができる。 According to this embodiment, since the photosensitive resin film is attached to the outer frame portion surrounding the thin-walled vibrating portion, the photosensitive resin film does not come into contact with the thin-walled vibrating portion, and the vibrating portion is excited. The electrodes can be sealed.
(3)本発明の一実施態様では、前記圧電ウェハを準備する前記工程における前記圧電振動板は、前記第1,第2励振電極にそれぞれ接続された第1,第2金属膜が形成されており、前記感光性樹脂フィルムをパターニングする前記工程では、前記圧電ウェハの圧電振動板の前記第1,第2金属膜が露出するように前記感光性樹脂フィルムをパターニングする。 (3) In one embodiment of the present invention, the piezoelectric vibrating plate in the step of preparing the piezoelectric wafer is formed with first and second metal films connected to the first and second excitation electrodes, respectively. In the step of patterning the photosensitive resin film, the photosensitive resin film is patterned so that the first and second metal films of the piezoelectric vibrating plate of the piezoelectric wafer are exposed.
この実施態様によれば、感光性樹脂フィルムをパターニングする工程では、第1,第2励振電極にそれぞれ接続された第1,第2金属膜が露出するようにパターニングされるので、感光性樹脂フィルムで覆われていない第1,第2金属膜を、第1,第2実装端子として使用することができ、この第1,第2実装端子を、半田、金属バンプあるいはワイヤ等の接合材によって回路基板等に接合して、当該圧電振動デバイスを実装することができる。したがって、従来のように、実装端子を有する上面が開口した箱形のベース内に、圧電振動片を収納搭載する必要がなく、高価なベースが不要になる。 According to this embodiment, in the step of patterning the photosensitive resin film, the first and second metal films connected to the first and second excitation electrodes are patterned so as to be exposed, so that the photosensitive resin film is exposed. The first and second metal films not covered with can be used as the first and second mounting terminals, and the first and second mounting terminals are circuited by a bonding material such as solder, metal bumps or wires. The piezoelectric vibration device can be mounted by joining to a substrate or the like. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to store and mount the piezoelectric vibrating piece in the box-shaped base having the mounting terminal and the upper surface is open, and an expensive base is not required.
(4)本発明の他の実施態様では、前記感光性樹脂フィルムを貼り付ける前記工程の前記感光性樹脂フィルムが、感光性ポリイミドフィルムである。 (4) In another embodiment of the present invention, the photosensitive resin film in the step of attaching the photosensitive resin film is a photosensitive polyimide film.
この実施態様によれば、露光現像されて硬化された感光性ポリイミドフィルムは、耐熱性が高いので、当該圧電振動デバイスを実装するための半田リフロー処理の際に樹脂フィルムが変形等することがない。 According to this embodiment, the photosensitive polyimide film that has been exposed and developed and cured has high heat resistance, so that the resin film is not deformed during the solder reflow treatment for mounting the piezoelectric vibration device. ..
(5)本発明の更に他の実施態様では、前記圧電ウェハを準備する前記工程における前記圧電振動板は、水晶振動板であり、前記感光性樹脂フィルムを貼り付ける前記工程では、前記感光性樹脂フィルムの一部が、前記水晶振動板の水晶の素地部分に貼り付けられる。 (5) In still another embodiment of the present invention, the piezoelectric diaphragm in the step of preparing the piezoelectric wafer is a quartz diaphragm, and in the step of attaching the photosensitive resin film, the photosensitive resin. A part of the film is attached to the quartz substrate portion of the quartz diaphragm.
感光性樹脂フィルムを、水晶振動板に形成された配線パターンを構成する金属膜に貼り付けて露光現像した場合には、露光現像した感光性樹脂フィルムを透過した水分によって金属膜が劣化する虞があるが、この実施態様によれば、感光性樹脂フィルムの一部は、水晶振動板の水晶の素地部分に貼り付けられて露光現像されるので、金属膜に比べて水分による劣化を抑制することができる。また、感光性樹脂フィルムは、水晶の素地部分に貼り付けて露光現像した方が、金属膜に貼り付けて露光現像した場合に比べて、接合強度が向上する。 When the photosensitive resin film is attached to a metal film forming a wiring pattern formed on a crystal vibrating plate and subjected to exposure development, the metal film may be deteriorated by the moisture transmitted through the exposure-developed photosensitive resin film. However, according to this embodiment, a part of the photosensitive resin film is attached to the crystal substrate portion of the crystal vibrating plate and subjected to exposure development, so that deterioration due to moisture is suppressed as compared with a metal film. Can be done. Further, when the photosensitive resin film is attached to the substrate portion of the crystal and exposed to development, the bonding strength is improved as compared with the case where the photosensitive resin film is attached to a metal film and exposed to development.
(6)本発明に係る圧電振動デバイスは、両主面の一方の主面に形成された第1励振電極及び前記両主面の他方の主面に形成された第2励振電極を有すると共に、前記第1,第2励振電極にそれぞれ接続された第1,第2金属膜を有する圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第1,第2励振電極をそれぞれ覆うように、前記圧電振動板の前記両主面にそれぞれ接合される第1,第2封止部材とを備え、前記第1,第2封止部材の少なくとも一方の封止部材は、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムである。 (6) The piezoelectric vibration device according to the present invention has a first excitation electrode formed on one main surface of both main surfaces and a second excitation electrode formed on the other main surface of both main surfaces. The piezoelectric vibrating plate so as to cover the piezoelectric vibrating plate having the first and second metal films connected to the first and second exciting electrodes and the first and second exciting electrodes of the piezoelectric vibrating plate, respectively. The first and second sealing members to be joined to the two main surfaces thereof are provided, and at least one of the first and second sealing members is a resin film obtained by exposing and developing a photosensitive resin film. Is.
本発明に係る圧電振動デバイスによれば、両主面に第1,第2励振電極が形成された圧電振動板の前記第1,第2励振電極を覆うように、第1,第2封止部材を接合して封止するので、従来のように、上面が開口した箱形のベース内に圧電振動片を収納搭載して封止する必要がなく、高価なベースが不要になる。 According to the piezoelectric vibration device according to the present invention, the first and second encapsulations are made so as to cover the first and second excitation electrodes of the piezoelectric vibrating plate in which the first and second excitation electrodes are formed on both main surfaces. Since the members are joined and sealed, it is not necessary to store and mount the piezoelectric vibrating piece in a box-shaped base having an open upper surface and seal it, and an expensive base is not required.
また、第1,第2封止部材の少なくとも一方の封止部材を、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムで構成しているので、両封止部材を、金属製やセラミック製の蓋体で構成するのに比べて、コストを低減することができる。 Further, since at least one of the sealing members of the first and second sealing members is made of a resin film obtained by exposure-developing a photosensitive resin film, both sealing members are made of a metal or ceramic lid. The cost can be reduced as compared with the configuration of.
(7)本発明の他の実施態様では、前記圧電振動板は、前記両主面に前記第1,第2励振電極がそれぞれ形成された振動部と、該振動部を囲む外枠部とを有し、前記振動部は、前記外枠部より薄肉であり、前記第1,第2封止部材の少なくとも一方の封止部材は、その周端部が前記外枠部の両主面の少なくとも一方の主面に接合されて、前記第1,第2励振電極の少なくとも一方の励振電極を封止する。 (7) In another embodiment of the present invention, the piezoelectric diaphragm has a vibrating portion in which the first and second excitation electrodes are formed on both main surfaces thereof, and an outer frame portion surrounding the vibrating portion. The vibrating portion is thinner than the outer frame portion, and the peripheral end portion of at least one of the first and second sealing members is at least on both main surfaces of the outer frame portion. It is joined to one main surface and seals at least one of the first and second excitation electrodes.
この実施態様によれば、封止部材である感光性樹脂フィルムは、薄肉の振動部を囲む外枠部に、接合されるので、感光性樹脂フィルムが、薄肉の振動部に接触することなく、該振動部の励振電極を封止することができる。 According to this embodiment, the photosensitive resin film as a sealing member is bonded to the outer frame portion surrounding the thin-walled vibrating portion, so that the photosensitive resin film does not come into contact with the thin-walled vibrating portion. The excitation electrode of the vibrating portion can be sealed.
(8)本発明の更に他の実施態様では、前記圧電振動板は、平面視略矩形であり、前記平面視略矩形の二組の対向辺の内の一方の組の対向辺に沿う方向の一方の端部の前記外枠部に、前記第1金属膜が形成され、他方の端部の前記外枠部に、前記第2金属膜が形成されている。 (8) In still another embodiment of the present invention, the piezoelectric diaphragm is a substantially rectangular shape in a plan view, and is oriented in a direction along one of the two sets of opposite sides in the substantially rectangular shape in a plan view. The first metal film is formed on the outer frame portion at one end, and the second metal film is formed on the outer frame portion at the other end.
この実施態様によれば、平面視略矩形の対向辺に沿う方向の両端部に、第1,第2金属膜がそれぞれ形成されているので、対向辺に沿う方向の両端部の第1,第2金属膜を、第1,第2実装端子として使用することができ、この第1,第2実装端子を、半田や金属バンプやワイヤ等の接合材によって、回路基板等に接合して、当該圧電振動デバイスを実装することができる。 According to this embodiment, since the first and second metal films are formed on both ends in the direction along the opposite sides of the substantially rectangular shape in the plan view, the first and first metal films on both ends in the direction along the opposite sides are formed. The two metal films can be used as the first and second mounting terminals, and the first and second mounting terminals are joined to a circuit board or the like with a bonding material such as solder, metal bumps, or wires. A piezoelectric vibration device can be mounted.
(9)本発明の一実施態様では、前記圧電振動板は水晶振動板であり、感光性樹脂フィルムを露光現像した前記樹脂フィルムの一部が前記水晶振動板の水晶の素地部分に接合されている。 (9) In one embodiment of the present invention, the piezoelectric diaphragm is a crystal diaphragm, and a part of the resin film obtained by exposure-developing a photosensitive resin film is bonded to a crystal base portion of the crystal diaphragm. There is.
水晶振動板に形成された配線パターンを構成する金属膜に、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムを接合した場合には、樹脂フィルムを透過した水分によって金属膜が劣化する虞があるが、この実施態様によれば、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムの一部は、水晶振動板の水晶の素地部分に接合されているので、金属膜に比べて水分による劣化を抑制することができる。また、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムは、水晶の素地部分に接合した方が、金属膜に接合した場合に比べて、接合強度が向上する。 When a resin film obtained by exposure-developing a photosensitive resin film is bonded to a metal film constituting a wiring pattern formed on a crystal vibrating plate, the metal film may be deteriorated by the moisture transmitted through the resin film. According to this embodiment, since a part of the resin film obtained by exposing and developing the photosensitive resin film is bonded to the crystal base portion of the crystal vibrating plate, deterioration due to moisture can be suppressed as compared with the metal film. can. Further, the resin film obtained by exposing and developing the photosensitive resin film has higher bonding strength when it is bonded to the base portion of the crystal than when it is bonded to the metal film.
本発明によれば、両主面に第1,第2励振電極がそれぞれ形成された圧電振動板の複数が配列支持された圧電ウェハに、感光性樹脂フィルムを貼り付け、感光性樹脂フィルムを露光及び現像して、圧電ウェハの圧電振動板の第1,第2励振電極の少なくともいずれか一方の励振電極を覆うように、感光性樹脂フィルムをパターニングするので、このパターニングによって、感光性樹脂フィルムの不要部分を除去することができる。すなわち、フォトリソグラフィー技術によって、圧電振動板に貼り付けられた感光性樹脂フィルムの不要部分を除去できるので、例えば、レーザー光などによって樹脂フィルムの不要部分を切断除去する場合のように、樹脂フィルムと共に、圧電振動板の配線パターンを切断して導通不良が生じるといったことがない。 According to the present invention, a photosensitive resin film is attached to a piezoelectric wafer in which a plurality of piezoelectric vibrating plates having first and second excitation electrodes formed on both main surfaces are arranged and supported, and the photosensitive resin film is exposed. And developed, the photosensitive resin film is patterned so as to cover at least one of the first and second excitation electrodes of the piezoelectric vibrating plate of the piezoelectric wafer. Unnecessary parts can be removed. That is, since the unnecessary part of the photosensitive resin film attached to the piezoelectric diaphragm can be removed by the photolithography technique, the unnecessary part of the resin film can be cut and removed together with the resin film, for example, by laser light or the like. , The wiring pattern of the piezoelectric diaphragm is not cut and conduction failure does not occur.
また、圧電ウェハに、感光性樹脂フィルムを貼り付ける工程では、圧電ウェハに対して、その全面を覆うように感光性樹脂フィルムを貼り付ければよく、位置合わせの必要がないので、効率的に貼り付けることができる。 Further, in the process of attaching the photosensitive resin film to the piezoelectric wafer, the photosensitive resin film may be attached to the piezoelectric wafer so as to cover the entire surface thereof, and there is no need for alignment, so that the photosensitive resin film can be attached efficiently. Can be attached.
更に、圧電ウェハの両主面の少なくとも一方の主面に形成された励振電極を、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムによって覆うので、金属製やセラミック製の蓋体によって励振電極を覆う構成に比べて、コストを低減することができる。 Further, since the excitation electrode formed on at least one main surface of both main surfaces of the piezoelectric wafer is covered with the resin film obtained by exposure-developing the photosensitive resin film, the excitation electrode is covered with a metal or ceramic lid. Compared with, the cost can be reduced.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、圧電振動デバイスとして水晶振動子に適用して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, it will be described by applying it to a crystal oscillator as a piezoelectric vibration device.
図1は、本発明の一実施形態に係る水晶振動子の概略斜視図であり、図2は、その概略平面図であり、図3は、図2のA-A線に沿う概略断面図であり、図4は、その概略底面図である。なお、図3及び後述の図5,図6では、説明の便宜上、金属膜や樹脂フィルムの厚みを誇張して示している。 1 is a schematic perspective view of a quartz oscillator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view thereof, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Yes, FIG. 4 is a schematic bottom view thereof. In addition, in FIG. 3 and FIGS. 5 and 6 described later, the thickness of the metal film or the resin film is exaggerated for convenience of explanation.
この実施形態の水晶振動子1は、ATカットの水晶振動板2と、この水晶振動板2の表裏の両主面の一方の主面側を覆って封止する第1封止部材としての、第1感光性樹脂フィルムを露光現像した第1樹脂フィルム3と、水晶振動板2の他方の主面側を覆って封止する第2封止部材としての、第2感光性樹脂フィルムを露光現像した第2樹脂フィルム4とを備えている。
The
この水晶振動子1は、直方体状であって、平面視矩形である。この実施形態の水晶振動子1は、平面視で、例えば、1.2mm×1.0mmで、厚みは0.2mmであり、小型化及び低背化を図っている。
The
なお、水晶振動子1のサイズは、上記に限定されるものではなく、これとは異なるサイズであっても適用可能である。
The size of the
次に、水晶振動子1を構成する水晶振動板2及び第1,第2樹脂フィルム3,4の各構成について説明する。
Next, each configuration of the
この実施形態の水晶振動板2は、矩形の水晶板を水晶の結晶軸であるX軸の周りに35°15´回転させて加工したATカットの水晶板であり、回転した新たな軸をY´軸及びZ´軸という。ATカット水晶板では、その表裏の両主面が、XZ´平面である。
The
このXZ´平面において、平面視矩形の水晶振動板2の短辺方向(図2,図4の上下方向)がX軸方向となり、水晶振動板2の長辺方向(図2,図4の左右方向)がZ´軸方向となる。水晶振動板2の長辺方向(Z´軸方向)は、平面視矩形の水晶振動板2の二組の対向辺の内の一方の組の対向辺に沿う方向であり、水晶振動板2の短辺方向(X軸方向)は、前記方向に直交する方向である。
In this XZ'plane, the short side direction of the
この水晶振動板2は、平面視が略矩形の振動部21と、この振動部21の周囲を、貫通部22を挟んで取り囲む外枠部23と、振動部21と外枠部23とを連結する連結部24とを備えている。振動部21、外枠部23及び連結部24は、一体的に形成されている。振動部21及び連結部24は、外枠部23に比べて薄く形成されている。すなわち、振動部21は、外枠部23に比べて薄肉である。この薄肉の振動部21を覆うように、第1,第2樹脂フィルム3,4の周端部を、外枠部23に接合することによって、内部空間が形成されて封止される。
The
この実施形態では、平面視が略矩形の振動部21を、その一つの角部に設けた一箇所の連結部24によって外枠部23に連結しているので、2箇所以上で連結する構成に比べて、振動部21に作用する応力を低減することができる。
In this embodiment, the vibrating
また、この実施形態では、連結部24は、外枠部23の内周のうちX軸方向に沿う一辺から突出し、かつ、Z´軸方向に沿って形成されている。水晶振動板2のZ´軸方向の両端部に形成された第1,第2金属膜27,28は、実装端子として使用され、半田等によって回路基板等に直接接合される。このため、水晶振動子の長辺方向(Z´軸方向)に収縮応力が働き、当該応力が振動部に伝搬することにより水晶振動子の発振周波数が変化し易くなることが考えられる。
Further, in this embodiment, the connecting
これに対して、この実施形態では、前記収縮応力に沿う方向に連結部24が形成されているため、当該収縮応力が振動部21に伝搬するのを抑制することができる。その結果、水晶振動子1を回路基板に実装した際の発振周波数の変化を抑制することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the connecting
なお、振動部21と外枠部23との間の貫通部22を省略し、薄肉の振動部21を囲むように外枠部23を、振動部21に連設してもよい。
The penetrating
振動部21の表裏の両主面には、一対の第1,第2励振電極25,26がそれぞれ形成されている。平面視矩形の水晶振動板2の長辺方向の両端部の外枠部23には、第1,第2励振電極25,26にそれぞれ電気的に接続された第1,第2金属膜27,28が、水晶振動板2の短辺方向に沿ってそれぞれ形成されている。
A pair of first and
このように第1,第2金属膜27,28は、水晶振動板2の長辺方向の両端部に、振動部21を挟んで形成されている。この実施形態では、各金属膜27,28は、上記のように、当該水晶振動子1を回路基板等に実装するための実装端子として使用される。
As described above, the first and
両主面の一方の主面では、図2に示されるように、第1金属膜子27は、後述の矩形環状の第1封止パターン201に連設され、他方の主面では、図4に示されるように、第2金属膜28は、後述の矩形環状の第2封止パターン202に連設されている。
On one of the two main surfaces, as shown in FIG. 2, the first
水晶振動板2の両主面の第1金属膜27同士、及び、第2金属膜28同士はそれぞれ電気的に接続されている。この実施形態では、両主面の第1金属膜27同士及び第2金属膜28同士は、水晶振動板2の対向する長辺側の側面を引き回された引き回し電極でそれぞれ電気的に接続されると共に、水晶振動板2の対向する短辺側の側面を引き回された引き回し電極でそれぞれ電気的に接続されている。
The
なお、両主面の第1金属膜27同士及び第2金属膜28同士は、両主面を貫通する貫通電極を介して電気的に接続されるようにしてもよく、あるいは、側面の引き回し電極を介して電気的に接続されると共に、貫通電極を介して電気的に接続されるようにしてもよい。
The
水晶振動板2の表面側には、図2に示されるように、第1樹脂フィルム3が接合される第1封止パターン201が、略矩形の振動部21を取り囲むように矩形環状に形成されている。この第1封止パターン201は、第1金属膜27に連なる接続部201aと、この接続部201aの両端部から水晶振動板2の長辺方向(Z´軸方向)に沿ってそれぞれ延出する第1延出部201b,201bと、水晶振動板2の短辺方向(X軸方向)に沿って延出して前記各第1延出部201b,201bの延出端を接続する第2延出部201cとを備えている。第2延出部201cは、第1励振電極25から引出された第1引出し電極203に接続されている。したがって、第1金属膜27は、第1引出し電極203及び第1封止パターン201を介して第1励振電極25に電気的に接続されている。水晶振動板2の短辺方向に沿って延出する第2延出部201cと第2金属膜28との間には、電極が形成されていない無電極領域が設けられて、第1封止パターン201と第2金属膜子28との絶縁が図られている。
As shown in FIG. 2, a
水晶振動板2の裏面側には、図4に示されるように、第2樹脂フィルム4が接合される第2封止パターン202が、略矩形の振動部21を取り囲むように矩形環状に形成されている。この第2封止パターン202は、第2金属膜28に連なる接続部202aと、この接続部202aの両端部から水晶振動板2の長辺方向に沿ってそれぞれ延出する第1延出部202b,202bと、水晶振動板2の短辺方向に沿って延出して、前記各第1延出部202b,202bの延出端を接続する第2延出部202cとを備えている。接続部202aは、第2励振電極26から引出された第2引出し電極204に接続されている。したがって、第2金属膜28は、第2引出し電極204及び第2封止パターン202の接続部202aを介して第2励振電極26に電気的に接続されている。水晶振動板2の短辺方向に沿って延出する第2延出部202cと第1金属膜27との間には、電極が形成されていない無電極領域が設けられて、第2封止パターン202と第1金属膜27との絶縁が図られている。
As shown in FIG. 4, a
図2に示されるように、第1封止パターン201の、水晶振動板2の長辺方向に沿ってそれぞれ延出する第1延出部201b,201bの幅は、前記長辺方向に沿って延びる外枠部23の幅より狭く、第1延出部201b,201bの幅方向(図2の上下方向)の両側には、電極が形成されていない無電極領域が設けられている。
As shown in FIG. 2, the widths of the first extending
この第1延出部201b,201bの両側の無電極領域の内、外側の無電極領域は、第1金属膜27まで延びていると共に、第2金属膜28と第2延出部201cとの間の無電極領域に連なっている。これによって、第1封止パターン201の接続部201a、第1延出部201b,201b、及び、第2延出部201cの外側は、略等しい幅の無電極領域によって囲まれている。この無電極領域は、水晶振動板2の短辺方向に沿って延びる接続部201aの一端の外側から一方の第1延出部201bに沿って延出し、その延出端から第2延出部201cに沿って延出し、その延出端から他方の第1延出部201bに沿って接続部201aの他端の外側まで延出している。
Of the electrodeless regions on both sides of the first extending
第1封止パターン201の接続部201aの幅方向の内側には、無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第1延出部201b,201bの内側の無電極領域に連なっている。第2延出部201cの幅方向の内側には、連結部24の第1引出し電極203を除いて無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第1延出部201b,201bの内側の無電極領域に連なっている。これによって、第1封止パターン201の接続部201a、第1延出部201b,201b、及び、第2延出部201cの幅方向の内側は、連結部24の第1引出し電極203を除いて平面視で矩形環状の無電極領域となっている。
An electrodeless region is formed inside the
図4に示されるように、第2封止パターン202の、水晶振動板2の長辺方向に沿ってそれぞれ延出する第1延出部202b,202bの幅は、前記長辺方向に沿って延びる外枠部23の幅より狭く、第1延出部202b,202bの幅方向(図4の上下方向)の両側には、電極が形成されていない無電極領域が設けられている。
As shown in FIG. 4, the widths of the first extending
この第1延出部202b,202bの両側の無電極領域の内、外側の無電極領域は、第2金属膜28まで延びていると共に、第1金属膜27と第2延出部202cとの間の無電極領域に連なっている。これによって、第2封止パターン202の接続部202a、第1延出部202b,202b、及び、第2延出部202cの外側は、略等しい幅の無電極領域によって囲まれている。この無電極領域は、水晶振動板2の短辺方向に沿って延びる接続部202aの一端の外側から一方の第1延出部202bに沿って延出し、その延出端から第2延出部202cに沿って延出し、その延出端から他方の第1延出部202bに沿って接続部202aの他端の外側まで延出している。
Of the electrodeless regions on both sides of the first extending
第2封止パターン202の接続部202aの幅方向の内側には、連結部24の第2引出し電極204を除いて無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第1延出部202b,202bの内側の無電極領域に連なっている。第2延出部202cの幅方向の内側には、無電極領域が形成されており、この無電極領域は、第1延出部202b,202bの内側の無電極領域に連なっている。これによって、第2封止パターン202の接続部202a、第1延出部202b,202b、及び、第2延出部202cの幅方向の内側は、連結部24の第2引出し電極204を除いて平面視で矩形環状の無電極領域となっている。
An electrodeless region is formed inside the connecting
上記のように第1,第2封止パターン201,202の第1延出部201b,201b;202b,202bを、外枠部23の幅よりも狭くし、第1延出部201b,201b;202b,202bの幅方向の両側には、無電極領域を設けていると共に、接続部201a,202a及び第2延出部201c,202cの幅方向の内側には、無電極領域を設けている。前記無電極領域は、スパッタリング時に外枠部23の側面に回り込んだ第1,第2封止パターン201,202を、フォトリソグラフィー技術によりパターニングし、これをメタルエッチングで除去することによって形成される。これにより、第1,第2封止パターン201,202が、外枠部23の側面に回り込むことによる短絡を防止することができる。
As described above, the
上記のように、両主面の第1金属膜27同士及び第2金属膜28同士は、電気的にそれぞれ接続されているので、当該水晶振動子1を、第1,第2金属膜27,28を第1,第2実装端子として回路基板等に実装する際に、表裏の両主面のいずれの面でも実装することができる。
As described above, since the
水晶振動板2の表裏面にそれぞれ接合されて、水晶振動板2の振動部21を封止する第1,第2樹脂フィルム3,4は、矩形のフィルムである。この矩形の第1,第2樹脂フィルム3,4は、水晶振動板2の長手方向の両端部の第1,第2金属膜27,28を除く矩形の領域を覆うサイズであり、振動部21及びその周囲の前記矩形の領域を覆うように水晶振動板2の外枠部23に接合されている。
The first and
この実施形態では、第1,第2樹脂フィルム3,4は、感光性樹脂フィルム、例えば、感光性ポリイミドフィルムを後述のように露光現像してパターニングにし、硬化させたものである。
In this embodiment, the first and
露光現像されて硬化された感光性ポリイミドフィルムは、300℃以上の耐熱性を有するので、当該水晶振動子1を実装するための半田リフロー処理の際に第1,第2樹脂フィルム3,4が変形等することがない。
Since the photosensitive polyimide film that has been exposed and developed and cured has a heat resistance of 300 ° C. or higher, the first and
この実施形態の第1,第2樹脂フィルム3,4は、透明であるが、半透明あるいは不透明であってもよい。
The first and
水晶振動板2の第1,第2励振電極25,26、第1,第2金属膜27,28,第1,第2封止パターン201,202、及び、第1,第2引出し電極203,204は、例えば、TiまたはCrからなる下地層上に、例えば、Auが積層され、更に、例えば、Ti、CrまたはNiが積層形成されて構成されている。
The first and
この実施形態では、下地層はTiであり、その上に、Au、Tiが積層形成されている。このように最上層がTiであることによって、Auが最上層である場合に比べて、感光性ポリイミドフィルムとの接合強度が向上する。 In this embodiment, the base layer is Ti, and Au and Ti are laminated and formed on the base layer. Since the uppermost layer is Ti in this way, the bonding strength with the photosensitive polyimide film is improved as compared with the case where Au is the uppermost layer.
矩形の第1,第2樹脂フィルム3,4が接合される矩形環状の第1,第2封止パターン201,202の上層は、上記のように、Ti、CrまたはNi(またはこれらの酸化物)から構成されるので、Au等に比べて、第1,第2樹脂フィルム3,4との接合強度を高めることができる。
As described above, the upper layer of the rectangular annular first and
次に、この実施形態の水晶振動子1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図5及び図6は、水晶振動子1を製造する工程を模式的に示す概略断面図である。
5 and 6 are schematic cross-sectional views schematically showing a process of manufacturing the
先ず、図5(a)に示される加工前の水晶板(ATカット水晶板)5に対して、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、例えば、ウェットエッチングを行って、図5(b)に示すように、複数の水晶振動板2a及びそれらを支持するフレーム部(図示せず)等の各部分の外形を形成し、更に、水晶振動板2aに、外枠部23a及び外枠部23aよりも薄肉の振動部21a等の各部の外形を形成する。すなわち、外形及び振動部の加工工程を実施する。
First, the unprocessed crystal plate (AT-cut crystal plate) 5 shown in FIG. 5 (a) is subjected to, for example, wet etching using photolithography technology and etching technology, and FIG. 5 (b) shows. As shown, the outer shape of each part such as a plurality of
次に、図5(c)に示すように、スパッタリング技術または蒸着技術、及び、フォトリソグラフィー技術によって、水晶振動板2aの所定の位置に、第1,第2励振電極25a,26a及び第1,第2金属膜27a,28a等を形成する、電極形成工程を実施する。
Next, as shown in FIG. 5 (c), the first and
このようにして両主面に第1,第2励振電極25a,26aが形成されると共に、第1,第2金属膜27a,28aが形成された水晶振動板2aの複数がマトリックス状に配列支持された水晶ウェハ5aを準備する。
In this way, a plurality of
図7は、図5(c)の水晶ウェハ5aの一例を示す概略平面図であり、図8は、その一部を拡大して示す概略平面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of the
水晶ウェハ5aは、第1,第2励振電極25a,26aが形成された振動部21a及び第1,第2金属膜27a,28a等が形成された複数の水晶振動板2aが、マトリックス状に配列されて連結部8を介してフレーム部9に支持されて構成されている。各水晶振動板2aの周囲は、前記連結部8を除いて貫通部15となっている。
In the
この実施形態の圧電振動デバイスの製造方法は、上記のようにして、両主面に第1,第2励振電極25a,26a等がそれぞれ形成された水晶振動板2aの複数が配列支持された水晶ウェハ5aを準備する工程と、水晶ウェハ5aの両主面に、感光性樹脂フィルムである感光性ポリイミドフィルムをそれぞれ貼り付ける工程と、水晶ウェハ5aに貼り付けられた感光性ポリイミド樹脂フィルムを露光及び現像して、水晶ウェハ5aの水晶振動板2aの第1,第2励振電極25a,26aを覆うように、感光性ポリイミドフィルムをパターニングする工程と、パターニングされた感光性ポリイミド樹脂フィルムを硬化させる工程と、感光性ポリイミド樹脂フィルムを硬化した水晶ウェハ5aから各水晶振動板2aを折り取って個片化する工程とを備えている。
In the method for manufacturing the piezoelectric vibration device of this embodiment, as described above, a crystal in which a plurality of
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
上記のようにして準備された水晶ウェハ5aの両主面の全面に、図5(d)に示すように、感光性ポリイミドフィルム3a,4aを貼り付ける、すなわち、ラミネートする。この水晶振動板2aに対する感光性ポリイミドフィルム3a,4aのラミネートは、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で行われる。このラミネートは、不活性ガス雰囲気中に限らず、大気中や減圧雰囲気中で行ってもよい。
As shown in FIG. 5D, the
この実施形態では、ラミネートは、例えば、ロール状にそれぞれ巻回されている感光性ポリイミドフィルム3a,4aをそれぞれ引出し、引出された各感光性ポリイミドフィルム3a,4a間に、上記図7に示される水晶ウェハ5aを挟むようにして熱ローラで加圧し、水晶ウェハ5aの両主面の全面に感光性ポリイミド樹脂フィルム3a,4aをそれぞれ貼り付ける。このように感光性ポリイミド樹脂フィルム3a,4aは、水晶ウェハ5aの全面に貼り付ければよいので、位置合わせをする必要がなく、効率的にラミネートすることができる。なお、ラミネートは、ロール式に限らず、枚葉式であってもよい。
In this embodiment, the laminate is, for example, drawn out from the
次に、図6(e)に示すように、フォトマスク11を介して水晶ウェハ5aの両主面に貼り付けられた感光性ポリイミドフィルム3a,4aをそれぞれ露光する。
Next, as shown in FIG. 6 (e), the
この露光では、第1,第2励振電極25a,26aが形成された振動部21a及びその周囲の矩形の領域が露光部分となり、前記矩形の領域以外の、第1,第2金属膜27,28を含む領域が、未露光部分となるように露光する。
In this exposure, the vibrating
その後、現像を行って未露光部分を現像液に溶解除去し、図6(f)に示すように、各水晶振動板2aの第1,第2励振電極25a,26aが形成されている振動部21a及びその周囲の矩形の領域を覆う露光部分のみを残すように樹脂フィルム3,4をパターニングする。
After that, development is performed to dissolve and remove the unexposed portion in a developing solution, and as shown in FIG. 6 (f), the vibrating portion in which the first and
その後、300℃程度で加熱して樹脂フィルム3,4を熱硬化させ、図6(g)に示すように、水晶ウェハ5から各水晶振動板2aを折り取って個片化する。
Then, the
これによって、図1に示される水晶振動子1が複数得られる。
As a result, a plurality of
このように本実施形態では、両主面に第1,第2励振電極がそれぞれ形成された水晶振動板の複数が配列支持された水晶ウェハ5aの両主面に、感光性ポリイミドフィルム3a,4aをそれぞれ貼り付け、感光性ポリイミドフィルム3a,4aを露光及び現像して、水晶ウェハ5aの水晶振動板2aの第1,第2励振電極25a,26aが形成された振動部21aを覆うようにパターニングして、第1,第2金属膜27,28を含む不要な領域を除去するようにしている。これによって、水晶ウェハに非感光性の樹脂フィルムを接合し、この樹脂フィルムの不要部分を、例えば、レーザー光によって、切断除去する場合のように、樹脂フィルムと共に、水晶振動板の配線パターンを切断して、導通不良が生じるといったことがない。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、水晶振動板2の表裏の両主面に、第1,第2樹脂フィルム3,4を接合して水晶振動子1を構成するので、セラミック等の絶縁材料からなる上面が開口した箱形のベースに、圧電振動片を収納搭載し、前記開口に蓋体を接合して、気密に封止する従来例のように、高価なベースや蓋体が不要となり、圧電振動片をベースに搭載する必要もない。
Further, according to the present embodiment, since the
これによって、水晶振動子1のコストを低減することができ、水晶振動子1を、安価に提供することができる。
As a result, the cost of the
また、上面が開口した箱形のベースに、圧電振動片を収納搭載して蓋体で封止する従来例に比べて、薄型化(低背化)を図ることができる。 In addition, it is possible to reduce the thickness (lower height) as compared with the conventional example in which the piezoelectric vibrating piece is stored and mounted on a box-shaped base having an open upper surface and sealed with a lid.
本実施形態の水晶振動子1では、第1,第2樹脂フィルム3,4によって振動部21を封止しているので、ベースに金属製やセラミック製の蓋体を接合して気密に封止する従来例に比べて気密性が劣り、水晶振動子1の共振周波数の経年変化が生じ易い。
In the
しかし、例えば、近距離無線通信用途のうちBLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)等では、周波数偏差等の規格が比較的緩やかであるので、かかる用途では、樹脂フィルムで封止した安価な水晶振動子1を使用することが可能である。
However, for example, in short-range wireless communication applications such as BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy), standards such as frequency deviation are relatively loose, so in such applications, inexpensive crystals sealed with a resin film are used. It is possible to use the
上記実施形態では、水晶振動板2の両主面の一方の主面には、図2に示すように、第1封止パターン201が、略矩形の振動部21を取り囲むように矩形環状に形成され、水晶振動板2の両主面の他方の主面には、図4に示すように、第2封止パターン202が、略矩形の振動部21を取り囲むように矩形環状に形成されたが、矩形環状の第1,第2封止パターン201,202を省略してもよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the
図9及び図10は、第1,第2封止パターン201,202を省略した水晶振動板21の概略平面図及び概略底面図である。
9 and 10 are a schematic plan view and a schematic bottom view of the
この水晶振動板21では、第1金属膜27は、図9に示されるように、引き回し電極209及び第1引出し電極203を介して第1励振電極25に電気的に接続されている。
In the
第2金属膜28は、図10に示されるように、第2引出し電極204が延長されて第2励振電極26に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 10, the
その他の構成は、上記実施形態と同様である。 Other configurations are the same as those in the above embodiment.
この実施形態では、矩形環状の第1,第2封止パターン201,202を省略しているので、感光性ポリイミドフィルム3a,4aは、その大部分が水晶振動板21の水晶の素地部分14に貼り付けられて、露光現像、及び、硬化されことになる。
In this embodiment, since the rectangular annular first and
感光性ポリイミドフィルム3a,4aの大部分を、金属膜からなる第1,第2封止パターン201,202に貼り付けて、露光現像、及び、硬化する上記実施形態では、第1,第2樹脂フィルム3,4を透過した水分が、金属膜からなる第1,第2封止パターン201,202を劣化させて第1,第2樹脂フィルム3,4との密着力が低下する虞がある。
In the above embodiment, most of the
これに対して、感光性ポリイミドフィルム3a,4aを、水晶振動板21の水晶の素地部分14に貼り付けて、露光現像、及び、硬化させる本実施形態によれば、金属膜のような水分による劣化を抑制することができる。また、水晶の素地部分14に、感光性ポリイミドフィルム3a,4aを露光現像した樹脂フィルム3,4を接合する本実施形態によれば、金属膜からなる第1,第2封止パターン201,202に、感光性ポリイミドフィルム3a,4aを露光現像した樹脂フィルム3,4を接合する上記実施形態に比べて、接合強度が向上する。
On the other hand, according to the present embodiment, the
上記各実施形態では、水晶振動板2,21の第1,第2金属膜27,28は、上記のように当該水晶振動子1を、回路基板等に実装するための実装端子としての機能を有している。本発明の他の実施形態として、第1,第2実装端子を、第1,第2金属膜27,28とは別に形成し、第1,第2金属膜27,28を、第1,第2実装端子と第1,第2励振電極25,26とを電気的に接続する接続電極として機能させてもよい。
In each of the above embodiments, the first and
このように第1,第2金属膜27,28を、第1,第2実装端子と第1,第2励振電極25,26とを電気的に接続する接続電極として機能させた実施形態を図11及び図12に示す。
The embodiment in which the first and
この図11及び図12は、上記図1及び図3にそれぞれ対応する水晶振動子11の概略斜視図及び概略断面図である。この実施形態の水晶振動子11の外形サイズは、上記各実施形態の水晶振動子1の外形サイズと同じである。
11 and 12 are schematic perspective views and schematic cross-sectional views of the
この実施形態の水晶振動子11の水晶振動板22は、上記各実施形態と同様に、第1,第2励振電極251,261が形成された振動部211と、この振動部211の周囲を、貫通部221を挟んで取り囲む外枠部231と、振動部211と外枠部231とを連結する連結部241とを備えている。
The
この実施形態では、第1,第2樹脂フィルム31,41は、水晶振動板22の第1,第2励振電極251,261が形成された振動部211及びその周囲の矩形の領域だけではなく、水晶振動板22の両主面の全面をそれぞれ覆うように接合されている。すなわち、第1,第2樹脂フィルム31,41のサイズは、上記各実施形態の第1,第2樹脂フィルム3,4のサイズに比べて大きく、水晶振動板22と同じサイズである。
In this embodiment, the first and
したがって、図12に示すように、水晶振動板22に形成されている第1,第2金属膜271,281の内、両主面に形成されている部分は、第1,第2樹脂フィルム31,41で覆われている。
Therefore, as shown in FIG. 12, of the first and second
この実施形態では、両主面の全面に第1,第2樹脂フィルム31,41がそれぞれ接合された水晶振動板22の長辺方向の両端部に、第1,第2樹脂フィルム31,41及び水晶振動板22の外表面の略全面を覆うように導電性ペーストを塗布して熱硬化させて第1,第2実装端子17,18を形成している。
In this embodiment, the first and
第1金属膜271は、上記各実施形態と同様に、水晶振動板22の長辺方向の両端部の一方の端部の、対向する長辺側の各側面及び対向する短辺側の一方の側面に亘って形成されている。第1実装端子17は、この第1金属膜271上に形成されているので、第1実装端子17は、第1金属膜271に電気的に接続される。第1金属膜271は、上記各実施形態と同様に、第1励振電極251に電気的に接続されているので、この第1金属膜271は、第1励振電極251と第1実装端子17とを電気的に接続する接続電極として機能する。
Similar to each of the above-described embodiments, the
同様に、第2金属膜281は、水晶振動板22の長辺方向の両端部の他方の端部の、対向する長辺側の各側面及び対向する短辺側の他方の側面に亘って形成されている。第2実装端子18は、この第2金属膜281上に形成されているので、第2実装端子18は、第2金属膜281に電気的に接続される。第2金属膜281は、第2励振電極261に電気的に接続されているので、この第2金属膜281は、第2励振電極261と第2実装端子18とを電気的に接続する接続電極として機能する。
Similarly, the
この実施形態では、第1,第2実装端子17,18を、水晶振動板22に接合された第1,第2樹脂フィルム31,41の外表面に形成するので、上記各実施形態のような、水晶振動板2,21に形成された第1,第2金属膜27,28を第1,第2実装端子とする構成に比べて、図3及び図12に示されるように、水晶振動板22に形成する第1,第2金属膜271,281のサイズを小さくすることができ、その分、第1,第2金属膜271,281に挟まれた振動部211のサイズを大きくすることができる。
In this embodiment, the first and
これによって、水晶振動子11自体のサイズを大きくすることなく、振動部211を、水晶振動板22の長辺方向に沿って長くして振動特性を向上させることができると共に、当該水晶振動子11の実装に必要な第1,第2実装端子17,18の接合領域を確保することができる。
As a result, the vibrating
上記各実施形態では、連結部24,241は平面視が略矩形の振動部21,211の一つの角部に一箇所、設けられていたが、連結部24,241の形成位置や形成数はこの限りではない。さらに連結部24,241の幅は一定でなくてもよい。
In each of the above embodiments, the connecting
また、貫通部を有することなく、振動部を薄く、その周辺部を厚くした逆メサ型の水晶振動板に適用してもよい。 Further, it may be applied to an inverted mesa type quartz diaphragm having a thin vibrating portion and a thick peripheral portion without having a penetrating portion.
上記各実施形態では、水晶振動板2,21,22の両主面に、第1,第2樹脂フィルム3,4;31,41をそれぞれ接合して、振動部21,211を封止したが、水晶振動板2,21,22の一方の主面のみに樹脂フィルムを接合し、他方の主面には、従来の蓋体を接合して振動部21,211を封止してもよい。
In each of the above embodiments, the first and
水晶振動板は、平面視略矩形であればよく、上記のような平面視矩形に限らず、例えば、水晶振動板の角部を面取りした形状、あるいは、水晶振動板の周縁部を厚み方向に切欠き、切欠き部に電極が被着されてなるキャスタレーション等が形成された形状であってもよい。 The crystal diaphragm may be a substantially rectangular shape in a plan view, and is not limited to the rectangle in a plan view as described above. It may have a shape in which a notch, a rectangle or the like in which an electrode is adhered to the notch, is formed.
本発明は、水晶振動子等の圧電振動子に限らず、圧電発振器等の他の圧電振動デバイスに適用してもよい。 The present invention is not limited to a piezoelectric vibrator such as a crystal oscillator, and may be applied to other piezoelectric vibration devices such as a piezoelectric oscillator.
1,11 水晶振動子
2,21,22 水晶振動板
3,31 第1樹脂フィルム
4,41 第2樹脂フィルム
5 水晶板
5a 水晶ウェハ
17 第1実装端子
18 第2実装端子
21,211 振動部
22,221 貫通部
23,231 外枠部
24,241 連結部
25,251 第1励振電極
26,261 第2励振電極
27,271 第1金属膜
28,281 第2金属膜
201 第1封止パターン
202 第2封止パターン
1, 1 1
Claims (9)
前記圧電ウェハの両主面の少なくともいずれか一方の主面に、感光性樹脂フィルムを貼り付ける工程と、
前記圧電ウェハに貼り付けられた前記感光性樹脂フィルムを露光及び現像して、前記圧電ウェハの圧電振動板の前記第1,第2励振電極の少なくともいずれか一方の励振電極を覆うように、前記感光性樹脂フィルムをパターニングする工程と、
前記感光性樹脂フィルムがパターニングされた前記圧電ウェハの前記圧電振動板を個片化する工程とを備える、
ことを特徴とする圧電振動デバイスの製造方法。 A process of preparing a piezoelectric wafer in which a plurality of piezoelectric diaphragms having first and second excitation electrodes formed on both main surfaces are arranged and supported, and a process of preparing a piezoelectric wafer.
A step of attaching a photosensitive resin film to at least one of the two main surfaces of the piezoelectric wafer,
The photosensitive resin film attached to the piezoelectric wafer is exposed and developed so as to cover at least one of the first and second excitation electrodes of the piezoelectric vibrating plate of the piezoelectric wafer. The process of patterning the photosensitive resin film and
The present invention comprises a step of disassembling the piezoelectric diaphragm of the piezoelectric wafer on which the photosensitive resin film is patterned.
A method for manufacturing a piezoelectric vibration device.
前記感光性樹脂フィルムを貼り付ける前記工程では、前記感光性樹脂フィルムを、前記圧電ウェハの圧電振動板の前記外枠部に貼り付ける、
請求項1に記載の圧電振動デバイスの製造方法。 The piezoelectric diaphragm in the step of preparing the piezoelectric wafer has a vibrating portion in which the first and second excitation electrodes are formed, and an outer frame portion surrounding the vibrating portion. It is thinner than the outer frame and
In the step of attaching the photosensitive resin film, the photosensitive resin film is attached to the outer frame portion of the piezoelectric diaphragm of the piezoelectric wafer.
The method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to claim 1.
前記感光性樹脂フィルムをパターニングする前記工程では、前記圧電ウェハの圧電振動板の前記第1,第2金属膜が露出するように前記感光性樹脂フィルムをパターニングする、
請求項1または2に記載の圧電振動デバイスの製造方法。 The piezoelectric diaphragm in the step of preparing the piezoelectric wafer is formed with first and second metal films connected to the first and second excitation electrodes, respectively.
In the step of patterning the photosensitive resin film, the photosensitive resin film is patterned so that the first and second metal films of the piezoelectric diaphragm of the piezoelectric wafer are exposed.
The method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to claim 1 or 2.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。 The photosensitive resin film in the step of attaching the photosensitive resin film is a photosensitive polyimide film.
The method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to any one of claims 1 to 3.
前記感光性樹脂フィルムを貼り付ける前記工程では、前記感光性樹脂フィルムの一部が、前記水晶振動板の水晶の素地部分に貼り付けられる、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の圧電振動デバイスの製造方法。 The piezoelectric diaphragm in the step of preparing the piezoelectric wafer is a crystal diaphragm.
In the step of attaching the photosensitive resin film, a part of the photosensitive resin film is attached to the crystal base portion of the crystal diaphragm.
The method for manufacturing a piezoelectric vibration device according to any one of claims 1 to 4.
前記圧電振動板の前記第1,第2励振電極をそれぞれ覆うように、前記圧電振動板の前記両主面にそれぞれ接合される第1,第2封止部材とを備え、
前記第1,第2封止部材の少なくとも一方の封止部材は、感光性樹脂フィルムを露光現像した樹脂フィルムである、
ことを特徴とする圧電振動デバイス。 It has a first excitation electrode formed on one main surface of both main surfaces and a second excitation electrode formed on the other main surface of both main surfaces, and is connected to the first and second excitation electrodes, respectively. A piezoelectric diaphragm having first and second metal films,
A first and second sealing member to be joined to both main surfaces of the piezoelectric diaphragm so as to cover the first and second excitation electrodes of the piezoelectric diaphragm is provided.
At least one of the first and second sealing members is a resin film obtained by exposure-developing a photosensitive resin film.
A piezoelectric vibration device characterized by that.
前記第1,第2封止部材の少なくとも一方の封止部材は、その周端部が前記外枠部の両主面の少なくとも一方の主面に接合されて、前記第1,第2励振電極の少なくとも一方の励振電極を封止する、
請求項6記載の圧電振動デバイス。 The piezoelectric diaphragm has a vibrating portion in which the first and second excitation electrodes are formed on both main surfaces thereof, and an outer frame portion surrounding the vibrating portion, and the vibrating portion is the outer frame portion. Thinner and
The peripheral end of at least one of the first and second sealing members is joined to at least one main surface of both main surfaces of the outer frame portion, and the first and second excitation electrodes are joined. Seal at least one of the excitation electrodes,
The piezoelectric vibration device according to claim 6.
請求項6または7に記載の圧電振動デバイス。 The piezoelectric diaphragm is a substantially rectangular shape in a plan view, and the outer frame portion of the outer frame portion at one end in a direction along the facing side of one of the two sets of facing sides in the substantially rectangular shape in a plan view is the first. One metal film is formed, and the second metal film is formed on the outer frame portion at the other end.
The piezoelectric vibration device according to claim 6 or 7.
請求項6ないし8のいずれか一項に記載の圧電振動デバイス。 The piezoelectric diaphragm is a crystal diaphragm, and a part of the resin film obtained by exposure-developing a photosensitive resin film is bonded to a crystal substrate portion of the crystal diaphragm.
The piezoelectric vibration device according to any one of claims 6 to 8.
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