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WO2022137624A1 - 圧電振動子及び圧電振動子の製造方法 - Google Patents

圧電振動子及び圧電振動子の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2022137624A1
WO2022137624A1 PCT/JP2021/027916 JP2021027916W WO2022137624A1 WO 2022137624 A1 WO2022137624 A1 WO 2022137624A1 JP 2021027916 W JP2021027916 W JP 2021027916W WO 2022137624 A1 WO2022137624 A1 WO 2022137624A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
electrode
electrodes
piezoelectric
crystal
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/027916
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
滋久 矢後
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2022137624A1 publication Critical patent/WO2022137624A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders or supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric vibrator and a method for manufacturing a piezoelectric vibrator.
  • the method based on the mass load effect is a method of reducing the mass of the electrode and increasing the resonance frequency of the piezoelectric vibrator by, for example, irradiating the electrode of the piezoelectric vibrator with radiation such as an ion beam and scraping it. ..
  • the shavings of the electrodes due to the irradiation of the ion beam may adhere between the electrodes of the piezoelectric vibrator (for example, between the excitation electrodes, between the substrate electrodes, etc.).
  • the electrodes of the piezoelectric vibrator may be short-circuited, and the piezoelectric vibrator may not be able to stably output the resonance frequency.
  • it is required to suppress the adhesion of the shavings of the electrodes between the electrodes of the piezoelectric vibrator.
  • Patent Document 1 when the resonance frequency of the sound fork type crystal vibrating element is adjusted by irradiating the frequency adjusting electrode with an ion beam and shaving, the shavings of the frequency adjusting electrode by the ion beam are the crystal vibrating portion.
  • a crystal oscillator that employs a configuration in which a protective film is provided on the upper surface of the excitation electrode in order to prevent adhesion between adjacent excitation electrodes provided in the above.
  • the protective film disclosed in Patent Document 1 can prevent electrode shavings due to irradiation of radiation from adhering between the excitation electrodes in the step of adjusting the resonance frequency of the quartz vibration element, but the electrode shavings can be prevented. May fall from the crystal vibrating element toward the substrate and may not be prevented from adhering between the substrate electrodes. As a result, electrode shavings adhering between the substrate electrodes may cause a short circuit between the substrate electrodes, and the stability of the performance of the crystal unit may still be ensured.
  • the present invention has been invented in view of such circumstances, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of a short circuit between electrodes due to the adhesion of electrode shavings due to irradiation of radiation by using a simple structure. It is to provide a piezoelectric vibrator that can obtain stable performance.
  • the piezoelectric vibrator is a piezoelectric vibration element having a piezoelectric piece, an excitation electrode formed on the piezoelectric piece, and a connection electrode formed on the piezoelectric piece and electrically connected to the excitation electrode.
  • a substrate electrode formed on the substrate and the main surface of the substrate on the side facing the piezoelectric vibration element of the substrate and electrically connected to the connection electrode via a conductive holding member, and an insulating layer provided on the substrate electrode.
  • a through hole is provided which penetrates the piezoelectric piece in the thickness direction, and penetrates when the main surface of the substrate is viewed in a plan view through the through hole.
  • the substrate electrodes are covered with an insulating layer at positions corresponding to the holes.
  • a piezoelectric vibrator capable of obtaining stable performance by preventing the occurrence of a short circuit between electrodes due to the adhesion of electrode shavings due to irradiation with radiation is provided by using a simple configuration.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. It is a top view for demonstrating the state which the crystal vibration element which concerns on this embodiment is mounted on a substrate. It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the crystal oscillator which concerns on this embodiment. It is a top view for demonstrating the state which the crystal vibrating element which concerns on another embodiment is mounted on a substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the crystal oscillator 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
  • the state of the crystal oscillator 1 shown in FIG. 2 may be referred to as an “assembled state”.
  • the crystal oscillator 1 is an example of a piezoelectric vibrator.
  • the crystal oscillator 1 includes a crystal vibration element (Quartz Crystal Resonator) 10, a lid member 20, and a substrate 30. Further, the crystal oscillator 1 includes a conductive holding member 50, a sealing frame 37, and a joining member 40.
  • the crystal vibrating element 10 is mounted on the substrate 30 via a conductive holding member 50 provided on one end side in the longitudinal direction of the crystal vibrating element 10.
  • the lid member 20 is joined to the substrate 30 so as to cover the crystal vibrating element 10 via the sealing frame 37 and the joining member 40. In this way, the crystal vibrating element 10 is sealed in the internal space of the sealing container composed of the lid member 20 and the substrate 30.
  • the thickness direction, the longitudinal direction, and the lateral direction of the crystal oscillator 1, the crystal vibrating element 10, the crystal piece 11 of the crystal vibrating element 10 described later, and the substrate 30 are shown in FIG. It coincides with the Z'axis direction, the X axis direction, and the Y'axis direction.
  • FIG. 3 is a plan view for explaining a state in which the crystal vibrating element 10 according to the present embodiment is mounted on the substrate 30. In FIG. 3, some electrodes are not shown.
  • the crystal vibrating element 10 is an example of a piezoelectric vibrating element and has a plate shape. Further, the crystal vibrating element 10 includes a crystal piece 11 and a plurality of electrodes provided on the crystal piece 11.
  • the plurality of electrodes of the crystal vibrating element 10 include excitation electrodes 14a and 14b, connection electrodes 16a and 16b, and extraction electrodes 15a and 15b. In the following description, when the excitation electrodes 14a and 14b are not distinguished, they may be collectively referred to as "excitation electrode 14". The same applies to the configurations of the other crystal oscillators 1.
  • the crystal piece 11 is an example of a piezoelectric piece, for example, an AT-cut crystal substrate.
  • the AT-cut crystal substrate has the Y-axis and Z-axis around the X-axis at 35 degrees 15 minutes ⁇ 1 minute in the direction from the Y-axis to the Z-axis.
  • the axes rotated for 30 seconds are the Y'axis and the Z'axis, respectively, the plane parallel to the plane specified by the X-axis and the Y'axis (hereinafter referred to as "XY'plane" is specified by another axis.
  • the crystal vibrating element 10 that employs the AT-cut crystal piece 11 has a thickness slip vibration mode as the main vibration.
  • the cut angle of the crystal piece 11 is not limited, and for example, a BT cut, a GT cut, an SC cut, or the like can be applied.
  • the crystal piece 11 is a plate-shaped member.
  • the crystal piece 11 is a rectangular parallelepiped.
  • the shape of the crystal piece 11 is not limited to a rectangular parallelepiped, and may have, for example, a mesa structure having a thick central portion and a thin peripheral portion.
  • the crystal piece 11 has two main surfaces 12a and 12b on both sides in the thickness direction.
  • the plan view shapes of the main surfaces 12a and 12b are rectangular.
  • a pair of excitation electrodes 14a and 14b are provided at the center of the main surfaces 12a and 12b.
  • a through hole 120 that penetrates the crystal piece 11 in the thickness direction is provided in the region near the excitation electrode 14. Specifically, the through hole 120 is provided at one end of the crystal piece 11 in the longitudinal direction.
  • the excitation electrodes 14a and 14b are electrodes for causing the crystal piece 11 to slide and vibrate in thickness when a voltage is applied. Further, the excitation electrodes 14a and 14b are metal films made of the same material. For example, the excitation electrodes 14a and 14b are composed of a chromium (Cr) layer and a gold (Au) layer on the surface of the chromium layer. Further, in the present embodiment, the other electrodes of the crystal oscillator 1 (excluding the via electrodes 34a and 34b) described later and the electrodes of the substrate 30 are also made of the same material as the excitation electrodes 14a and 14b.
  • connection electrodes 16a and 16b are terminals for electrically connecting the crystal vibrating element 10 to the substrate 30. Further, the connection electrodes 16a and 16b are provided on the main surface 12b side of the peripheral edge portion 110.
  • the extraction electrodes 15a and 15b are electrodes for electrically connecting the excitation electrodes 14a and 14b to the connection electrodes 16a and 16b. The extraction electrodes 15a and 15b are provided on the peripheral edge portion 110.
  • the substrate 30 is an example of a substrate on which the crystal vibrating element 10 is mounted, and has a plate shape.
  • the substrate 30 has a substrate 31 and a plurality of electrodes provided on the substrate 31.
  • the plurality of electrodes of the substrate 30 include substrate electrodes 33a, 33b, via electrodes 34a, 34b, and external electrodes 35a, 35b, 35c, 35d.
  • the substrate 31 is made of a light-transmitting material, for example, glass. Further, the substrate 31 has two substrate main surfaces 32a and 32b on both sides in the thickness direction and two via holes 32c penetrating the substrate 31 in the thickness direction.
  • the main surface 32a of the substrate is a surface for mounting the crystal vibrating element 10.
  • the substrate main surface 32a is the substrate main surface on the side facing the crystal vibrating element 10.
  • Substrate electrodes 33a and 33b are provided at one end of the main surface 32a of the substrate in the longitudinal direction.
  • the substrate electrodes 33a and 33b are terminals for electrically connecting to the connection electrodes 16a and 16b of the crystal vibrating element 10.
  • the substrate electrodes 33a and 33b are located in the central portion of the substrate 31 rather than the first electrode portions 331a and 331b located at the peripheral portion of the substrate 31 and the first electrode portions 331a and 331b in the longitudinal direction of the substrate 31. It has second electrode portions 332a and 332b.
  • the first electrode portions 331a and 331b are located at positions corresponding to the connection electrodes 16a and 16b of the crystal vibration element 10, that is, the connection electrodes 16a, It is formed below 16b.
  • the second electrode portions 332a and 332b are formed at positions corresponding to the through holes 120 of the crystal vibrating element 10, that is, below the through holes 120. That is, the second electrode portions 332a and 332b are part of the substrate electrodes 33a and 33b formed at positions corresponding to the through holes 120 when the substrate main surface 32a is viewed in a plan view through the through holes 120 of the crystal vibrating element 10. Is.
  • the second electrode portions 332a and 332b are covered with insulating layers 60a and 60b.
  • the insulating layers 60a and 60b and the substrate main surface 32a are exposed inside the through hole 120 as shown in FIG. There is. In other words, the substrate electrodes 33a and 33b are not exposed inside the through hole 120.
  • the insulating layers 60a and 60b are examples of protective layers of the second electrode portions 332a and 332b.
  • the material of the insulating layers 60a and 60b is, for example, glass.
  • the thickness of the insulating layer 60 is, for example, 10 ⁇ m. With such insulating layers 60a and 60b, it is possible to prevent the radiation used in the manufacturing process of the crystal oscillator 1 from directly irradiating the second electrode portions 332a and 332b.
  • the protective effect of the insulating layer 60 will be described after explaining the production of the crystal oscillator 1.
  • the substrate main surface 32b is a surface facing an external mounting substrate (not shown).
  • External electrodes 35a, 35b, 35c, and 35d are provided at the four corners of the main surface 32b of the substrate.
  • the external electrodes 35a to 35d are terminals for electrically connecting to an external mounting board.
  • the external electrodes 35a and 35b are input / output electrodes to which the input / output signals of the crystal vibrating element 10 are supplied, and the external electrodes 35c and 35d are electrodes to which the input / output signals of the crystal vibrating element 10 are not supplied. be.
  • Via electrodes 34a and 34b are provided in the two via holes 32c.
  • the via electrodes 34a and 34b are electrodes for connecting the substrate electrodes 33a and 33b and the external electrodes 35a and 35b. Further, the via electrodes 34a and 34b are formed by filling, for example, a via hole 32c with a metal material such as molybdenum.
  • the conductive holding member 50 is an adhesive for electrically connecting the connection electrodes 16a and 16b of the crystal vibrating element 10 and the substrate electrodes 33a and 33b of the substrate 30. Further, the conductive holding member 50 is formed by, for example, thermosetting a conductive adhesive.
  • the conductive holding member 50 is not provided with the insulating layer 60 on the upper surfaces of the connection electrodes 16a and 16b of the crystal vibrating element 10 and the substrate electrodes 33a and 33b of the substrate 30 in the Z'axis direction. It is provided between the part and the part of. In this way, the crystal vibrating element 10 and the substrate 30 are electrically connected by the conductive holding member 50, and the crystal vibrating element 10 is excitedably held by the substrate 30.
  • the lid member 20 has a box shape in which an opening is formed on the side to be joined to the substrate 30.
  • the material of the lid member 20 is made of a conductive material such as metal.
  • the inner surface of the lid member 20 and the substrate main surface 32a of the substrate 30 form an internal space for accommodating the crystal vibrating element 10.
  • the sealing frame 37 and the joining member 40 are configured to metal-bond the lid member 20 and the substrate 30.
  • the sealing frame 37 is provided on the peripheral edge of the main surface 32a of the substrate.
  • the material of the sealing frame 37 is a conductive metal.
  • the joining member 40 is provided on the sealing frame 37.
  • the joining member 40 is a brazing member made of, for example, a gold (Au) -tin (Sn) eutectic alloy or the like.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the manufacturing method of the crystal oscillator 1 according to the present embodiment.
  • the crystal vibrating element 10 and the substrate 30 are prepared (S10).
  • Step S10 is an example of the preparation process. Specifically, a crystal vibrating element 10 having an excitation electrode 14a, 14b, a connection electrode 16a, 16b, an extraction electrode 15a, 15b, and a through hole 120 is prepared, and an external electrode 35a, 35b, 35c, 35d, and a substrate electrode are prepared. A substrate 30 having insulating layers 60a and 60b provided on the second electrode portions 332a and 332b of the substrate electrodes 33a and 33b is prepared.
  • the crystal vibrating element 10 is mounted on the substrate 30 (S20).
  • Step S20 is an example of a mounting process in which the crystal vibrating element 10 is mounted on the substrate 30 so that the connection electrodes 16a and 16b are electrically connected to the substrate electrodes 33a and 33b via the conductive holding member 50.
  • a conductive adhesive that is, a conductive holding member 50 before being thermally cured, is placed on the first electrode portions 331a, 331b of the substrate electrodes 33a, 33b formed on the substrate main surface 32a of the substrate 30. Is provided.
  • the crystal vibrating element 10 is placed on the conductive adhesive so that the connection electrodes 16a and 16b of the crystal vibrating element 10 come into contact with the electric adhesive.
  • the crystal vibrating element 10 is a conductive adhesive so that the through holes 120 are arranged at positions corresponding to the insulating layers 60a and 60b provided on the substrate electrodes 33a and 33b in the Z'axis direction. It is placed on the top.
  • the conductive adhesive is heat-cured. In this way, the crystal vibrating element 10 is mounted on the substrate 30 by the conductive holding member 50 obtained by thermally curing the conductive adhesive.
  • the excitation electrode 14a is trimmed (S30).
  • Step S30 is an example of a trimming step of irradiating radiation from above the crystal vibrating element 10 to trim a part of the exciting electrode 14a of the crystal vibrating element 10 in order to adjust the resonance frequency due to the mass load effect. Further, the trimming step according to step S30 includes irradiating radiation in a range including the through hole 120.
  • step S20 by irradiating radiation from above the crystal vibrating element 10, for example, an ion beam, a part of the excitation electrode 14a formed on the main surface 12a is evaporated and scraped. In this way, after the trimming adjustment, the mass of the excitation electrode 14a becomes lighter, so that the resonance frequency of the crystal vibrating element 10 becomes higher.
  • the excitation electrode 14a is trimmed, and the ion beam irradiates the crystal vibrating element 10 in a range including the through hole 120. Therefore, some ion beams may pass through the through hole 120 and irradiate the substrate 30. The details of the irradiation of the substrate 30 with the ion beam will be described in accordance with the explanation of the protective effect of the insulating layer 60.
  • the crystal vibrating element 10 is sealed by joining the lid member 20 to the substrate 30 (S30).
  • a bonding member 40 is provided on the sealing frame 37 of the substrate 30, and the sealing frame 37 and the bonding member 40 are interposed between the upper surface of the opening of the lid member 20 and the substrate main surface 32a of the substrate 30. Let me. Then, the lid member 20 is joined to the substrate 30 by heating the joining member 40. In this way, the crystal vibrating element 10 is sealed in the internal space by the lid member 20 and the substrate 30.
  • step S30 in the manufacturing process of the crystal oscillator 1 when the ion beam passes through the through hole 120 formed in the vicinity of the excitation electrode 14a, the ion beam is sent to the substrate 30 directly below the through hole 120 in the Z'axis direction. It may irradiate a part of. Further, in the present embodiment, the second electrode portions 332a and 332b of the substrate electrodes 33a and 33b and a part of the substrate main surface 32a of the substrate 31 are provided directly below the through hole 120 in the Z'axis direction.
  • the through holes 120, and the second electrode portions 332a, 332b of the substrate electrodes 33a, 33b having such an arrangement relationship the through holes
  • the ion beam that has passed through 120 directly irradiates the second electrode portions 332a and 332b.
  • the second electrode portions 332a and 332b are scraped, and the electrode scraps of the second electrode portions 332a and 332b are generated by the irradiation of the ion beam.
  • the electrode shavings adhere between the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b are short-circuited, which affects the stability of the resonance frequency of the crystal oscillator 1.
  • the insulating layer 60 when the insulating layer 60 according to the present embodiment is adopted, the ion beam that has passed through the through hole 120 directly irradiates the insulating layer 60. In other words, the ion beam does not directly irradiate the second electrode portions 332a and 332b covered with the insulating layer 60. Therefore, the second electrode portions 332a and 332b are not scraped by the irradiation of the ion beam, and electrode shavings are not generated. As a result, it is possible to prevent a short circuit between the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b due to electrode shavings adhering between the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b. As described above, the insulating layer 60 avoids the influence of the electrode shavings of the substrate electrodes 33a and 33b on the resonance frequency of the crystal oscillator 1.
  • the through hole is formed in the Z'axis direction. It will adhere to a part of the insulating layer 60 and the substrate 31 directly under the 120.
  • both the insulating layer 60 and the substrate 31 are made of glass, even if the electrode shavings of the excitation electrode 14a adhere to their upper surfaces, the substrate electrodes 33a and 33b and the substrate electrodes 33a and 33b pass through the insulating layer 60 and the substrate 31. There is no conduction.
  • the insulating layer 60 it is not necessary to add a configuration for preventing the electrode shavings of the excitation electrode 14a from falling, the configuration of the crystal oscillator 1 can be simplified, and the electrode shaving of the excitation electrode 14a can be realized. It is possible to prevent a short circuit between the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b due to the debris adhering between the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b. As described above, the insulating layer 60 avoids the influence of the electrode shavings of the excitation electrode 14a on the resonance frequency of the crystal oscillator 1.
  • a simple configuration is used to prevent short-circuiting between electrodes due to adhesion of electrode shavings due to irradiation of radiation, and crystal vibration having stable performance. Child 1 can be obtained.
  • the insulating layer 60 has the above-mentioned protective effect and also has the following features.
  • step S30 the insulating layer 60 is scraped by irradiation with an ion beam.
  • the insulating layer 60 is made of glass, even if the insulating shavings of the insulating layer 60 adhere between the substrate electrodes 33a and the substrate electrodes 33b, a short circuit occurs between the substrate electrodes 33a and the substrate electrodes 33b. There is no such thing.
  • the insulating shavings of the substrate 31 due to the irradiation of the ion beam are removed from the substrate electrodes 33a and 33b. Even if it adheres between them, it does not cause a short circuit between the substrate electrode 33a and the substrate electrode 33b.
  • the thickness of the insulating layer 60 according to the present embodiment is 10 ⁇ m, the insulating layer 60 is not completely scraped by the irradiation of the ion beam according to step S30. Therefore, in the present embodiment, after the step S30 is performed, the insulating layer 60 remains on the upper surface of the second electrode portions 332a and 332b. On the other hand, when the thinner insulating layer 60 is adopted, the insulating layer 60 may be completely scraped when the irradiation of the ion beam according to step S30 is completed. In such a case, after step S30 is performed, the insulating layer 60 does not remain on the upper surfaces of the second electrode portions 332a and 332b.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining a state in which the crystal vibrating element 10 according to another embodiment is mounted on the substrate 30. In FIG. 5, some electrodes are not shown.
  • the difference between the crystal oscillator 1 according to the other embodiment and the crystal oscillator 1 according to the present embodiment is the formation range of the insulating layer 60, and the other configurations are the same.
  • the description of matters common to the present embodiment of other embodiments will be omitted, and the contents relating to the different points will be described. In particular, the same action and effect due to the same configuration are not mentioned.
  • the insulating layer 60 is formed not only on the second electrode portions 332a and 332b but also on a part of the substrate 31 between the second electrode portions 332a and the second electrode portion 332b. It is also provided to cover. In other words, when the substrate main surface 32a is viewed in a plan view through the through hole 120, the insulating layer 60 is exposed inside the through hole 120.
  • the same effect as that of the present embodiment can be exhibited, and the substrate 31 can be suppressed from being scraped by the irradiation of the ion beam.
  • the crystal oscillator 1 is electrically connected to the crystal piece 11, the excitation electrodes 14a and 14b formed on the crystal piece 11, and the excitation electrodes 14a and 14b formed on the crystal piece 11.
  • the crystal vibrating element 10 having the connected connection electrodes 16a and 16b, the base 31 having the base main surfaces 32a and 32b, and the conductive holding member 50 formed on the base main surface 32a on the side facing the crystal vibrating element 10.
  • a substrate 30 having a substrate electrodes 33a and 33b electrically connected to the connection electrodes 16a and 16b and an insulating layer 60 provided on the substrate electrodes 33a and 33b is provided, and the crystal piece 11 is excited.
  • a through hole 120 that penetrates the crystal piece 11 in the thickness direction is provided, and when the substrate main surface 32a is viewed in a plan view through the through hole 120, the position corresponding to the through hole 120.
  • the second electrode portions 332a and 332b of the substrate electrodes 33a and 33b are covered with the insulating layer 60. According to the above configuration, it is possible to provide a crystal unit that can prevent the occurrence of short circuit between electrodes due to the adhesion of electrode shavings due to irradiation of radiation and can obtain stable performance by using a simple configuration.
  • the insulating layer 60 and the substrate main surface 32a or the insulating layer 60 may be exposed inside the through hole 120. According to the above configuration, by setting the irradiation target of the radiation to the insulating layer and / or the substrate, it is possible to avoid the generation of conductive shavings.
  • the material of the insulating layer 60 may be glass. According to the above configuration, it is possible to prevent the occurrence of a short circuit between electrodes due to the adhesion of shavings from the insulating layer.
  • a crystal piece 11 composed of quartz may be adopted. According to the above configuration, it is possible to provide a crystal oscillator capable of avoiding the occurrence of a short circuit between electrodes due to the adhesion of electrode shavings due to irradiation of radiation and realizing stable improvement in performance.
  • the crystal piece 11, the excitation electrodes 14a and 14b formed on the crystal piece 11, and the excitation electrodes 14a and 14b formed on the crystal piece 11 and the excitation electrodes 14a and 14b are electrically connected. It has a crystal vibrating element 10 having connection electrodes 16a and 16b connected to each other, and the crystal piece 11 having a through hole 120 penetrating the crystal piece 11 in the thickness direction, and a substrate main surface 32a and 32b.
  • the preparation step S10 for preparing the substrate 31, the substrate electrodes 33a and 33b formed on the main surface 32a of the substrate, and the substrate 30 having the insulating layer 60 provided on the substrate electrodes 33a and 33b, and the conductive holding member 50 are provided.
  • the mounting step S20 in which the crystal vibrating element 10 is mounted on the substrate 30 so that the connection electrodes 16a and 16b are electrically connected to the substrate electrodes 33a and 33b radiation is irradiated from above the crystal vibrating element 10.
  • a trimming step S30 for trimming the excitation electrode 14a of the crystal vibrating element 10 is included, and when the substrate main surface 32a is viewed in a plan view through the through hole 120, the second electrodes of the substrate electrodes 33a and 33b are located at positions corresponding to the through hole 120.
  • the portions 332a and 332b are covered with the insulating layer 60, and the trimming step S30 includes irradiating the radiation in a range including the through hole 120.
  • the radiation may be an ion beam. According to the above method, the resonance frequency of the crystal unit can be efficiently adjusted.
  • each of the embodiments described above is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention.
  • the present invention can be modified / improved without departing from the spirit thereof, and the present invention also includes an equivalent thereof. That is, those skilled in the art with appropriate design changes to each embodiment are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention.
  • each element included in each embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed.
  • each embodiment is an example, and it goes without saying that partial substitutions or combinations of the configurations shown in different embodiments are possible, and these are also included in the scope of the present invention as long as the features of the present invention are included. ..

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Abstract

水晶振動子１は、水晶片１１と、励振電極１４ａ，１４ｂと、接続電極１６ａ，１６ｂとを有する水晶振動素子１０と、基体３１と、基板電極３３ａ，３３ｂと、基板電極３３ａ，３３ｂに設けられた絶縁層６０ａ，６０ｂとを有する基板３０と、を備え、水晶片１１の励振電極１４ａの近傍の領域には、水晶片１１を厚み方向に貫通する貫通穴１２０が設けられており、貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、貫通穴１２０に対応する位置において基板電極３３ａ，３３ｂが絶縁層６０ａ，６０ｂによって覆われている。

Description

圧電振動子及び圧電振動子の製造方法
　本発明は、圧電振動子及び圧電振動子の製造方法に関する。
　従来、圧電振動子の共振周波数を調整するために、質量負荷効果による調整方法が採用されている。質量負荷効果による方法は、例えば、イオンビーム等の放射線を用いて、圧電振動子の電極を照射して削ることで、電極の質量を減少させて、圧電振動子の共振周波数を高める方法である。一方、質量負荷効果による調整方法を採用する場合、イオンビームの照射による電極の削り屑は、圧電振動子の電極間（例えば、励振電極間、基板電極間等）に付着することがある。その結果、圧電振動子の電極間がショートしてしまい、圧電振動子は、安定して共振周波数を出力できなくなることがある。このようなことに対して、圧電振動子の性能を維持するために、電極の削り屑における圧電振動子の電極間への付着を抑制することが求められている。
　例えば、特許文献１には、イオンビームを周波数調整用電極に照射して削ることによって、音叉型水晶振動素子の共振周波数を調整する場合、イオンビームによる周波数調整用電極の削りクズが水晶振動部に設けられた隣接する励振用電極間に付着することを防ぐために、励振用電極の上面に保護膜が設けられた構成を採用した水晶振動子が開示されている。
特開２０１６－１３９８９９号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された保護膜は、水晶振動素子の共振周波数の調整工程において、放射線の照射による電極削り屑が励振用電極間に付着することを防ぐことができるが、電極削り屑が水晶振動素子から基板に向かって落下し、基板電極間に付着することを防ぐことができない場合がある。その結果、基板電極間に付着した電極削り屑によって、基板電極間のショートが発生し、水晶振動子の性能の安定性は依然として確保できることがある。
　本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、本発明の目的は、簡易な構成を用いて、放射線の照射による電極削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を防ぎ、安定な性能が得られる圧電振動子を提供することである。
　本発明の一側面に係る圧電振動子は、圧電片と、圧電片に形成された励振電極と、圧電片に形成されかつ励振電極に電気的に接続された接続電極とを有する、圧電振動素子と、基体と、基体の圧電振動素子を向く側の基体主面に形成され、導電性保持部材を介して接続電極に電気的に接続された基板電極と、基板電極に設けられた絶縁層とを有する、基板と、を備え、圧電片の励振電極の近傍の領域には、圧電片を厚み方向に貫通する貫通穴が設けられており、貫通穴を通して基体主面を平面視するとき、貫通穴に対応する位置において基板電極が絶縁層によって覆われている。
　本発明によれば、簡易な構成を用いて、放射線の照射による電極削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を防ぎ、安定な性能が得られる圧電振動子を提供する。
本実施形態に係る水晶振動子の外観を示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 本実施形態に係る水晶振動素子が基板に搭載された状態を説明するための平面図である。 本実施形態に係る水晶振動子の製造方法を説明するためのフローチャート図である。 他の実施形態に係る水晶振動素子が基板に搭載された状態を説明するための平面図である。
　以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を実施形態に限定して解するべきではない。
　［本実施形態］
　＜水晶振動子１の概要＞
　まず、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態に係る水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ　Ｕｎｉｔ）１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る水晶振動子１の外観を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。以下の説明では、図２に示す水晶振動子１の状態を「組立状態」と呼ぶことがある。
　本実施形態に係る水晶振動子１は、圧電振動子の一例である。水晶振動子１は、水晶振動素子（Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）１０と、蓋部材２０と、基板３０とを備える。また、水晶振動子１は、導電性保持部材５０と、封止枠３７と、接合部材４０とを備える。
　組立状態において、水晶振動素子１０は、水晶振動素子１０の長手方向の一端側に設けられた導電性保持部材５０を介して、基板３０に搭載されている。蓋部材２０は、封止枠３７及び接合部材４０を介して、水晶振動素子１０を覆うように基板３０と接合されている。こうして、水晶振動素子１０が、蓋部材２０及び基板３０によって構成される封止容器の内部空間に封止されている。
　また、組立状態において、水晶振動子１、水晶振動素子１０、後述する水晶振動素子１０の水晶片１１、及び基板３０のそれぞれの厚み方向、長手方向、及び短手方向は、図１に示されているＺ´軸方向、Ｘ軸方向、及びＹ´軸方向と一致している。
　＜水晶振動子１の詳細＞
　次に、図１乃至図３を参照しつつ、水晶振動子１の各構成について詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る水晶振動素子１０が基板３０に搭載された状態を説明するための平面図である。なお、図３において、一部の電極の図示は省略されている。
　（水晶振動素子１０）
　水晶振動素子１０は、圧電振動素子の一例であり、板状をなしている。また、水晶振動素子１０は、水晶片１１と、水晶片１１に設けられている複数の電極とを備える。水晶振動素子１０の複数の電極は、励振電極１４ａ，１４ｂ、接続電極１６ａ，１６ｂ、及び引出電極１５ａ，１５ｂを含む。以下の説明では、励振電極１４ａ，１４ｂを区別しないとき、「励振電極１４」と総称することがある。その他の水晶振動子１の構成も同様とする。
　水晶片１１は、圧電片の一例であり、例えば、ＡＴカットの水晶基板である。ＡＴカットの水晶基板は、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合、Ｘ軸及びＹ´軸によって特定される面と平行な面（以下、「ＸＹ´面」とする。他の軸によって特定される面についても同様である。）を主面として人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｑｕａｒｔｚ　Ｃｒｙｓｔａｌ）から切り出されたものである。ＡＴカットの水晶片１１を採用する水晶振動素子１０は、厚みすべり振動モードを主要振動とする。なお、水晶片１１のカット角度は限定されるものではなく、例えば、ＢＴカット、ＧＴカット又はＳＣカット等を適用することができる。
　また、水晶片１１は、板状部材である。本実施形態では、水晶片１１は、直方体をなしている。なお、水晶片１１は、水晶片の形状は直方体に限定されないものではなく、例えば、中央部が厚くて周辺が薄いメサ構造であってもよい。
　また、水晶片１１は、厚み方向の両側にある２つの主面１２ａ，１２ｂを有する。主面１２ａ，１２ｂの平面視形状は、矩形状をなしている。主面１２ａ，１２ｂの中央には、一対の励振電極１４ａ，１４ｂが設けられている。
　また、水晶片１１において、励振電極１４の近傍の領域には、水晶片１１を厚み方向に貫通する貫通穴１２０が設けられている。具体的には、貫通穴１２０は、水晶片１１の長手方向の一方側の端部に設けられている。
　励振電極１４ａ，１４ｂは、電圧が印加されることで水晶片１１を厚みすべり振動をさせるための電極である。また、励振電極１４ａ，１４ｂは、同じ材料によって構成された金属膜である。例えば、励振電極１４ａ，１４ｂは、クロム（Ｃｒ）層と、クロム層の表面にある金（Ａｕ）層とからなるものである。また、本実施形態では、後述する水晶振動子１の他の電極（ビア電極３４ａ，３４ｂを除く）及び基板３０の各電極も、励振電極１４ａ，１４ｂと同じ材料によって構成されている。
　接続電極１６ａ，１６ｂは、水晶振動素子１０を基板３０に電気的に接続するための端子である。また、接続電極１６ａ，１６ｂは、周縁部１１０の主面１２ｂ側に設けられている。引出電極１５ａ，１５ｂは、励振電極１４ａ，１４ｂを接続電極１６ａ，１６ｂに電気的に接続するための電極である。引出電極１５ａ，１５ｂは、周縁部１１０に設けられている。
　（基板３０）
　基板３０は、水晶振動素子１０を搭載する基板の一例であり、板状をなしている。基板３０は、基体３１と、基体３１に設けられている複数の電極とを有する。基板３０の複数の電極は、基板電極３３ａ，３３ｂ、ビア電極３４ａ，３４ｂ、及び外部電極３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを含む。
　基体３１は、光透過性を有する材料、例えばガラスによって構成されている。また、基体３１は、厚み方向の両側にある２つの基体主面３２ａ，３２ｂと、基体３１を厚み方向に貫通する２つのビアホール３２ｃとを有する。
　基体主面３２ａは、水晶振動素子１０を搭載するための面である。言い換えれば、基体主面３２ａは、水晶振動素子１０を向く側における基体主面である。基体主面３２ａの長手方向の一方側の端部には、基板電極３３ａ，３３ｂが設けられている。基板電極３３ａ，３３ｂは、水晶振動素子１０の接続電極１６ａ，１６ｂと電気的に接続するための端子である。また、基板電極３３ａ，３３ｂは、基体３１の長手方向において、基体３１の周縁部分に位置する第１電極部３３１ａ，３３１ｂと、第１電極部３３１ａ，３３１ｂよりも基体３１の中央部分に位置する第２電極部３３２ａ，３３２ｂとを有する。
　図２及び図３に示すように、組立状態において、Ｚ´軸方向にて、第１電極部３３１ａ，３３１ｂは、水晶振動素子１０の接続電極１６ａ，１６ｂに対応する位置、すなわち接続電極１６ａ，１６ｂの下方に形成されている。第２電極部３３２ａ，３３２ｂは、水晶振動素子１０の貫通穴１２０に対応する位置、すなわち貫通穴１２０の下方に形成されている。つまり、第２電極部３３２ａ，３３２ｂは、水晶振動素子１０の貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、貫通穴１２０に対応する位置に形成された、基板電極３３ａ，３３ｂの一部である。
　また、第２電極部３３２ａ，３３２ｂには、絶縁層６０ａ，６０ｂによって覆われている。こうして、水晶振動素子１０の貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、図３に示すように、貫通穴１２０の内側には、絶縁層６０ａ，６０ｂ及び基体主面３２ａが露出している。言い換えれば、貫通穴１２０の内側には、基板電極３３ａ，３３ｂは露出してはいない。
　絶縁層６０ａ，６０ｂは、第２電極部３３２ａ，３３２ｂの保護層の一例である。絶縁層６０ａ，６０ｂの材料は、例えば、ガラスである。絶縁層６０の厚さは、例えば、１０μｍである。このような絶縁層６０ａ，６０ｂによって、水晶振動子１の製造過程に使用される放射線が第２電極部３３２ａ，３３２ｂを直接照射することを回避することができる。なお、絶縁層６０による保護効果については、水晶振動子１の製造を説明した後に説明する。
　基体主面３２ｂは、図示しない外部の実装基板に向かう面である。基体主面３２ｂの４つの角部には、外部電極３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが設けれている。外部電極３５ａ乃至３５ｄは、外部の実装基板と電気的に接続するための端子である。具体的には、外部電極３５ａ，３５ｂは、水晶振動素子１０の入出力信号が供給される入出力電極であり、外部電極３５ｃ，３５ｄは、水晶振動素子１０の入出力信号が供給されない電極である。
　２つのビアホール３２ｃには、ビア電極３４ａ，３４ｂが設けられている。ビア電極３４ａ，３４ｂは、基板電極３３ａ，３３ｂと、外部電極３５ａ，３５ｂとを接続するための電極である。また、ビア電極３４ａ，３４ｂは、例えばビアホール３２ｃにモリブデン等の金属材料を充填して形成されている。
　（導電性保持部材５０）
　導電性保持部材５０は、水晶振動素子１０の接続電極１６ａ，１６ｂと基板３０の基板電極３３ａ，３３ｂとを電気的に接続するための接着材である。また、導電性保持部材５０は、例えば、導電性接着剤が熱硬化して形成されたものである。
　組立状態において、導電性保持部材５０は、Ｚ´軸方向において、水晶振動素子１０の接続電極１６ａ，１６ｂと、基板３０の基板電極３３ａ，３３ｂの上面の、絶縁層６０が設けられていない他の一部との間に設けられている。こうして、導電性保持部材５０によって、水晶振動素子１０と基板３０とが電気的に接続されているとともに、水晶振動素子１０が基板３０に励振可能に保持される。
　（蓋部材２０）
　蓋部材２０は、基板３０と接合する側に開口が形成されている箱状をなしている。また、蓋部材２０の材質は、例えば金属等の導電材料で構成される。組立状態において、蓋部材２０の内面と、基板３０の基体主面３２ａとは、水晶振動素子１０を収容する内部空間を構成する。
　（封止枠３７及び接合部材４０）
　封止枠３７及び接合部材４０は、蓋部材２０と基板３０とを金属接合する構成である。封止枠３７は、基体主面３２ａの周縁に設けられている。封止枠３７の材料は、導電性を有する金属である。接合部材４０は、封止枠３７の上に設けられている。接合部材４０は、例えば金（Ａｕ）‐錫（Ｓｎ）共晶合金等によって構成されたろう部材である。
　＜水晶振動子１の製造＞
　続いて、図１乃至図４を参照しつつ、水晶振動子１の製造について説明する。図４は、本実施形態に係る水晶振動子１の製造方法を説明するためのフローチャート図である。
　まず、水晶振動素子１０及び基板３０を準備する（Ｓ１０）。
　ステップＳ１０は、準備工程の一例である。具体的には、励振電極１４ａ，１４ｂ、接続電極１６ａ，１６ｂ、引出電極１５ａ，１５ｂ、及び貫通穴１２０を有する水晶振動素子１０を準備するとともに、外部電極３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ、基板電極３３ａ，３３ｂ、及び基板電極３３ａ，３３ｂの第２電極部３３２ａ，３３２ｂに設けられた絶縁層６０ａ，６０ｂを有する基板３０を準備する。
　次に、水晶振動素子１０を基板３０に搭載する（Ｓ２０）。
　ステップＳ２０は、導電性保持部材５０を介して接続電極１６ａ，１６ｂを基板電極３３ａ，３３ｂに電気的に接続するように、水晶振動素子１０を基板３０に搭載する搭載工程の一例である。
　具体的には、基板３０の基体主面３２ａに形成された基板電極３３ａ，３３ｂの第１電極部３３１ａ，３３１ｂの上に導電性接着剤、すなわち、熱硬化される前の導電性保持部材５０を設ける。次に、水晶振動素子１０の接続電極１６ａ，１６ｂのそれぞれが電性接着剤と接触するように、水晶振動素子１０を導電性接着剤の上に載置する。また、この場合、水晶振動素子１０は、Ｚ´軸方向において、貫通穴１２０が基板電極３３ａ，３３ｂに設けられた絶縁層６０ａ，６０ｂに対応する位置に配置されるように、導電性接着剤の上に載置されている。その後、導電性接着剤を熱硬化させる。こうして、導電性接着剤を熱硬化させて得られる導電性保持部材５０によって、水晶振動素子１０が基板３０に搭載される。
　続いて、励振電極１４ａをトリミングする（Ｓ３０）。
　ステップＳ３０は、質量負荷効果による共振周波数を調整するために、水晶振動素子１０の上方から放射線を照射して、水晶振動素子１０の励振電極１４ａの一部をトリミングするトリミング工程の一例である。また、ステップＳ３０に係るトリミング工程は、貫通穴１２０を含む範囲で放射線を照射することを含む。
　具体的には、ステップＳ２０の後に、水晶振動素子１０の上方から放射線、例えばイオンビームを照射することで、主面１２ａに形成された励振電極１４ａの一部を蒸散させることで削る。こうして、トリミング調整後、励振電極１４ａの質量が軽くなるため、水晶振動素子１０の共振周波数が高くなる。
　また、励振電極１４ａをトリミングするとともに、イオンビームは貫通穴１２０を含む範囲で水晶振動素子１０を照射する。このため、一部のイオンビームは、貫通穴１２０を通過して基板３０を照射することがある。なお、イオンビームによる基板３０への照射の詳細については、絶縁層６０による保護効果の説明に合わせて説明する。
　その後、基板３０に蓋部材２０を接合することにより、水晶振動素子１０を封止する（Ｓ３０）。
　具体的には、基板３０の封止枠３７上に接合部材４０を設け、封止枠３７及び接合部材４０を蓋部材２０の開口部の上面と基板３０の基体主面３２ａとの間に介在させる。そして、接合部材４０を加熱することで、蓋部材２０を基板３０に接合する。こうして、水晶振動素子１０が蓋部材２０及び基板３０によって内部空間に封止される。
　このように、水晶振動子１の製造は完了する。
　＜絶縁層６０による保護効果及び特徴＞
　続いて、図３を参照しつつ、絶縁層６０による基板電極３３への保護効果及びその他の特徴について説明する。
　（絶縁層６０による保護効果）
　ここで、絶縁層６０による保護効果を説明する前に、まず、イオンビームによる基板３０への照射について説明する。水晶振動子１の製造工程におけるステップＳ３０において、イオンビームが励振電極１４ａの近傍に形成された貫通穴１２０を通過する場合、イオンビームは、Ｚ´軸方向において貫通穴１２０の直下にある基板３０の一部を照射することがある。また、本実施形態では、基板電極３３ａ，３３ｂの第２電極部３３２ａ，３３２ｂ及び基体３１の基体主面３２ａ一部は、Ｚ´軸方向において貫通穴１２０の直下に設けられている。
　こうして、このような配置関係を有する励振電極１４ａ、貫通穴１２０、及び基板電極３３ａ，３３ｂの第２電極部３３２ａ，３３２ｂに対して、本実施形態に係る絶縁層６０を採用しない場合、貫通穴１２０を通過したイオンビームは、第２電極部３３２ａ，３３２ｂを直接照射することになる。その結果、第２電極部３３２ａ，３３２ｂが削られ、イオンビームの照射による第２電極部３３２ａ，３３２ｂの電極削り屑が生じる。また、電極削り屑が基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間に付着すると、基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間がショートしてしまい、水晶振動子１の共振周波数の安定性に影響を与える。
　これに対して、本実施形態に係る絶縁層６０を採用する場合、貫通穴１２０を通過したイオンビームは、絶縁層６０を直接照射することになる。言い換えれば、イオンビームは、絶縁層６０に覆われている第２電極部３３２ａ，３３２ｂを直接照射することがない。よって、第２電極部３３２ａ，３３２ｂは、イオンビームの照射によって削られることがなく、電極削り屑は発生しない。その結果、電極削り屑が基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間に付着することによる基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間のショートを防ぐことができる。このように、絶縁層６０によって、基板電極３３ａ，３３ｂの電極削り屑による水晶振動子１の共振周波数への影響が回避されている。
　また、本実施形態に係る絶縁層６０を採用する場合、ステップＳ３０においてイオンビームの照射による励振電極１４ａの電極削り屑が貫通穴１２０を通して基板３０側に落ちるとしても、Ｚ´軸方向において貫通穴１２０の直下にある絶縁層６０及び基体３１の一部に付着することになる。ここで、絶縁層６０及び基体３１ともガラスによって構成されているため、励振電極１４ａの電極削り屑がそれらの上面に付着しても、絶縁層６０及び基体３１を介して基板電極３３ａ，３３ｂと導通することがない。このため、絶縁層６０によれば、励振電極１４ａの電極削り屑の落下を防止する構成を追加する必要がなくなり、水晶振動子１の構成の簡易化を実現できるとともに、励振電極１４ａの電極削り屑が基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間に付着することによる基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間のショートを防ぐことができる。このように、絶縁層６０によって、励振電極１４ａの電極削り屑による水晶振動子１の共振周波数への影響が回避されている。
　以上のとおり、本実施形態に係る絶縁層６０によれば、簡易な構成を用いて、放射線の照射による電極削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を防ぎ、安定な性能を有する水晶振動子１を得ることができる。
　（絶縁層６０の他の特徴）
　本実施形態に係る絶縁層６０は、上述した保護効果が有するほか、以下の特徴を有する。
　ステップＳ３０において、絶縁層６０は、イオンビームの照射によって削られる。一方、絶縁層６０はガラスによって構成されているため、絶縁層６０の絶縁削り屑が基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間に付着しても、基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間のショートを起こすことがない。
　なお、絶縁層６０と同様に、貫通穴１２０の直下にある基体３１の一部もガラスによって構成されているため、イオンビームの照射による基体３１の絶縁削り屑が基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間に付着しても、基板電極３３ａ及び基板電極３３ｂの間のショートを起こすことがない。
　また、本実施形態に係る絶縁層６０の厚さは１０μｍであるため、ステップＳ３０に係るイオンビームの照射によって、絶縁層６０は完全に削られることがない。このため、本実施形態では、ステップＳ３０が行われた後、絶縁層６０は第２電極部３３２ａ，３３２ｂの上面に残っている。一方、より薄い絶縁層６０を採用する場合、絶縁層６０は、ステップＳ３０に係るイオンビームの照射が完了する時点で、完全に削られる可能性もある。このような場合、ステップＳ３０が行われた後、絶縁層６０は第２電極部３３２ａ，３３２ｂの上面に残っていない。
　［他の実施形態］
　続いて、図５を参照しつつ、他の実施形態に係る水晶振動子１の構成について説明する。図５は、他の実施形態に係る水晶振動素子１０が基板３０に搭載された状態を説明するための平面図である。なお、図５において、一部の電極の図示は省略されている。
　他の実施形態に係る水晶振動子１と、本実施形態に係る水晶振動子１との相違は、絶縁層６０の形成範囲であり、その他の構成は同じである。以下の説明では、他の実施形態の本実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点に係る内容を説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については言及しない。
　図５に示すように、他の実施形態に係る絶縁層６０は、第２電極部３３２ａ，３３２ｂのみならず、第２電極部３３２ａ及び第２電極部３３２ｂの間にある基体３１の一部にも覆うように設けられている。言い換えれば、貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、貫通穴１２０の内側には、絶縁層６０が露出している。
　このような他の実施形態に係る絶縁層６０によれば、本実施形態と同様の効果を発揮できるとともに、基体３１がイオンビームの照射によって削られることを抑制できる。
　以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。
　本発明の一実施形態に係る水晶振動子１は、水晶片１１と、水晶片１１に形成された励振電極１４ａ，１４ｂと、水晶片１１に形成されかつ励振電極１４ａ，１４ｂに電気的に接続された接続電極１６ａ，１６ｂとを有する、水晶振動素子１０と、基体主面３２ａ，３２ｂを有する基体３１と、水晶振動素子１０を向く側における基体主面３２ａに形成され、導電性保持部材５０を介して接続電極１６ａ，１６ｂに電気的に接続された基板電極３３ａ，３３ｂと、基板電極３３ａ，３３ｂに設けられた絶縁層６０とを有する、基板３０と、を備え、水晶片１１の励振電極１４ａ，１４ｂの近傍の領域には、水晶片１１を厚み方向に貫通する貫通穴１２０が設けられており、貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、貫通穴１２０に対応する位置において基板電極３３ａ，３３ｂの第２電極部３３２ａ，３３２ｂが絶縁層６０によって覆われている。
　上記構成によれば、簡易な構成を用いて、放射線の照射による電極削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を防ぎ、安定な性能が得られる水晶振動子を提供することができる。
　また、上記構成において、貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、貫通穴１２０の内側には、絶縁層６０及び基体主面３２ａ、又は、絶縁層６０が露出してもよい。
　上記構成によれば、放射線の照射対象を絶縁層及び／又は基体にすることで、導電性の削り屑の発生を回避することができる。
　また、上記構成において、絶縁層６０の材料は、ガラスであってもよい。
　上記構成によれば、絶縁層の削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を防止することができる。
　また、上記構成において、水晶によって構成された水晶片１１を採用してもよい。
　上記構成によれば、放射線の照射による電極削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を回避し、性能の安定なの向上を実現できる水晶振動子を提供することが可能となっている。
　本発明の他の実施形態に係る水晶振動子１の製造方法では、水晶片１１、水晶片１１に形成された励振電極１４ａ，１４ｂ、及び水晶片１１に形成されかつ励振電極１４ａ，１４ｂに電気的に接続された接続電極１６ａ，１６ｂを有し、かつ水晶片１１に水晶片１１を厚み方向に貫通する貫通穴１２０が設けられている水晶振動素子１０と、基体主面３２ａ，３２ｂを有する基体３１、基体主面３２ａに形成された基板電極３３ａ，３３ｂ、及び基板電極３３ａ，３３ｂに設けられた絶縁層６０を有する基板３０と、を準備する準備工程Ｓ１０と、導電性保持部材５０を介して接続電極１６ａ，１６ｂを基板電極３３ａ，３３ｂに電気的に接続するように、水晶振動素子１０を基板３０に搭載する搭載工程Ｓ２０と、水晶振動素子１０の上方から放射線を照射して、水晶振動素子１０の励振電極１４ａをトリミングするトリミング工程Ｓ３０と、を含み、貫通穴１２０を通して基体主面３２ａを平面視するとき、貫通穴１２０に対応する位置において基板電極３３ａ，３３ｂの第２電極部３３２ａ，３３２ｂは、絶縁層６０によって覆われており、トリミング工程Ｓ３０は、貫通穴１２０を含む範囲で放射線を照射することを含む。
　上記方法によれば、放射線の照射による電極削り屑の付着に起因する電極間ショートの発生を防ぐことができ、安定な性能を有する水晶振動子を得ることができる。
　また、上記方法において、放射線は、イオンビームであってもよい。
　上記方法によれば、水晶振動子の共振周波数を効率よく調整することができる。
　なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
　１…水晶振動子、１０…水晶振動素子、１１…水晶片、１４ａ，１４ｂ…励振電極、１６ａ，１６ｂ…接続電極、２０…蓋部材、３０…基板、３１…基体、３３ａ，３３ｂ…基板電極、５０…導電性保持部材、６０，６０ａ，６０ｂ…絶縁層、３３１ａ，３３１ｂ…第１電極部、３３２ａ，３３２ｂ…第２電極部

Claims (6)

  1. 　圧電片と、前記圧電片に形成された励振電極と、前記圧電片に形成されかつ前記励振電極に電気的に接続された接続電極とを有する、圧電振動素子と、
    　基体と、前記基体の前記圧電振動素子を向く側の基体主面に形成され、導電性保持部材を介して前記接続電極に電気的に接続された基板電極と、前記基板電極に設けられた絶縁層とを有する、基板と、を備え、
    　前記圧電片の前記励振電極の近傍の領域には、前記圧電片を厚み方向に貫通する貫通穴が設けられており、
    　前記貫通穴を通して前記基体主面を平面視するとき、前記貫通穴に対応する位置において前記基板電極が前記絶縁層によって覆われている、
    圧電振動子。
  2. 　前記貫通穴を通して前記基体主面を平面視するとき、前記貫通穴の内側には、前記絶縁層及び前記基体主面、又は、前記絶縁層が露出している、請求項１に記載の圧電振動子。
  3. 　前記絶縁層の材料は、ガラスである、請求項１又は２に記載の圧電振動子。
  4. 　前記圧電片の材料は、水晶である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧電振動子。
  5. 　圧電片、前記圧電片に形成された励振電極、及び前記圧電片に形成されかつ前記励振電極に電気的に接続された接続電極を有し、かつ前記圧電片に前記圧電片を厚み方向に貫通する貫通穴が設けられている圧電振動素子と、
    　基体、前記基体の前記圧電振動素子を向く側の基体主面に形成された基板電極、及び前記基板電極に設けられた絶縁層を有する基板と、
    を準備する準備工程と、
    　導電性保持部材を介して前記接続電極を前記基板電極に電気的に接続するように、前記圧電振動素子を前記基板に搭載する搭載工程と、
    　前記圧電振動素子の上方から放射線を照射して、前記圧電振動素子の前記励振電極の一部をトリミングするトリミング工程と、を含み、
    　前記貫通穴を通して前記基体主面を平面視するとき、前記貫通穴に対応する位置において前記基板電極が形成された前記基板電極の一部は、前記絶縁層によって覆われており、
    　前記トリミング工程は、前記貫通穴を含む範囲で前記放射線を照射することを含む、
    圧電振動子の製造方法。
  6. 　前記放射線は、イオンビームである、請求項５に記載の圧電振動子の製造方法。
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