压电振动器件制造技术

在晶体振荡器(101)中，晶体振动片(2)、将晶体振动片(2)的第一激励电极覆盖的第一密封构件(3)、及将晶体振动片(2)的第二激励电极覆盖的第二密封构件(4)通过接合图案层相接合，形成有将包含第一激励电极和第二激励电极的晶体振动片(2)的振动部(22)气密密封的内部空间。接合图案层包括，形成为俯视时将振动部(22)包围的环形而将内部空间气密密封的密封用图案层(例如振动侧第一接合图案(251))、及用于实现布线及电极的导通的导电用图案层(例如连接用接合图案(253))，导电用图案层被配置在周围被所述密封用图案层包围的闭空间内。密封用图案层在晶体振荡器(101)动作时获得接地电位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压电振动器件
本专利技术涉及压电振动器件。
技术介绍
近年，各种电子设备朝着工作频率高频化、封装体小型化(特别是低矮化)方向发展。因此，随着高频化、封装体小型化，要求压电振动器件(例如晶体谐振器、晶体振荡器等)也能应对高频化及封装体小型化。这种压电振动器件的壳体通常由近似长方体的封装体构成。该封装体包括例如由玻璃或石英晶体构成的第一密封构件和第二密封构件、及例如由石英晶体构成并在两个主面上形成有激励电极的压电振动板，第一密封构件与第二密封构件间通过压电振动板而层叠接合。并且，配置在封装体内部(内部空间)的压电振动板的振动部(激励电极)被气密密封(例如，专利文献1)。以下，将这种压电振动器件的层叠形态称为三明治结构。三明治结构的压电振动器件中，压电振动板与第一密封构件间的接合、及压电振动板与第二密封构件间的接合可使用扩散接合。扩散接合中，首先，被接合的各石英晶体板上形成与接合区域相对应的接合图案。该接合图案是通过在石英晶体板上形成基底膜(例如钛膜)，再在基底膜上层叠接合膜(金膜)而形成的。并且，通过使形成有接合图案的石英晶体板彼此重叠，石英晶体板能彼此扩散接合。另外，各石英晶体板上形成的接合图案相互接合而在石英晶体板间形成接合图案层。当然，压电振动器件通常是被安装在基板上使用。然而，本申请的专利技术人发现，安装在基板上的压电振动器件若在高温高湿环境中被使用，则作为基底膜的钛膜有时可能被腐蚀。另外，在高温高湿环境下仅保存安装前的压电振动器件，则未发生上述钛膜腐蚀的情况。并且，钛膜腐蚀并非发生在钛膜的整体，而多半是发生在与接合图案层内的狭窄间隙相邻接的区域。因此，可以认为钛膜腐蚀是在下述作用下发生的。图9是表示确认到钛膜腐蚀的现有技术的压电振动器件中的接合前的压电振动板的一个主面的接合图案的例子的图。另外，图9中，用斜线阴影表示形成有接合图案(钛膜及金膜)的接合区域。该接合图案中的一部分存在狭窄间隙S1～S4。由于接合在压电振动板上的第一密封构件上也形成有同样的接合图案，所以在压电振动板与第一密封构件之间，形成有与图9所示的接合图案形状相同的接合图案层。安装于电路基板的压电振动器件中，由于电路基板与石英晶体板间的热膨胀率差等，压电振动器件会发生翘曲变形。并且，由于该变形，压电振动器件的接合图案层上会产生剥离应力，从而如图10所示那样发生应力开裂。在此，图10中仅示出了钛(Ti)膜与金(Au)膜之间发生应力开裂的例子，但石英晶体板与钛膜之间有时也会发生应力开裂。由于这样的应力开裂而导致钛膜露出，则露出的钛膜的表面会氧化而成为氧化钛膜。通常，该表面的氧化钛膜会成为屏障而阻止钛膜腐蚀的进展。然而，上述应力开裂发生在与隙间S1～S4相邻接的区域的情况下，由于隙间S1～S4内不容易发生含有水分的外气(环境空气)的对流和扩散，另外，钛膜氧化时水分中的氧气被消费，因而隙间S1～S4内的氧气浓度降低。其结果，由于隙间S1～S4内的水分与器件外部的水分氧气浓度不同，所以形成氧气浓淡电池。在此情况下，隙间S1～S4内部为阳极，器件外部为阴极。由于形成了氧气浓淡电池，隙间S1～S4内的电位降低，从而钛开始水解。若水解发展，则H+增加而pH降低，从而达到去钝化pH。若在该状态下进一步发生应力开裂，则露出的钛膜的表面无法形成氧化钛膜，从而腐蚀的进展加速。另外，有时在高温高湿环境下含有水分的外气中可能存在氯离子(Cl－)，为了保持隙间S1～S4内的电中性而氯离子被引入隙间S1～S4内的情况下，腐蚀会进一步进展。【专利文献1】国际公开第2018/051800号公报
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的在于，提供一种能够防止安装于基板时钛膜腐蚀的三明治结构的压电振动器件。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种压电振动器件，该压电振动器件中设置有，在基板的一个主面上形成有第一激励电极、在所述基板的另一个主面上形成有与所述第一激励电极成对的第二激励电极的压电振动板；将所述压电振动板的所述第一激励电极覆盖的第一密封构件；及将所述压电振动板的所述第二激励电极覆盖的第二密封构件，所述第一密封构件与所述压电振动板相接合，所述第二密封构件与所述压电振动板相接合，从而形成将包括所述第一激励电极和所述第二激励电极的所述压电振动板的振动部气密密封的内部空间，其特征在于：所述第一密封构件与所述压电振动板之间、及所述第二密封构件与所述压电振动板之间，分别通过层叠膜构成的接合图案层相接合，所述层叠膜至少包括由钛构成的基底膜和在该基底膜的上层形成的由金构成的接合膜，所述接合图案层包括，形成为俯视时包围着所述振动部的环形从而将所述内部空间气密密封的密封用图案层、及用于实现布线和电极的导通的导电用图案层，所述导电用图案层被配置在周围被所述密封用图案层包围的闭空间内，所述密封用图案层在该压电振动器件动作时获得接地电位(GND电位)。基于上述结构，接合图案层中包含的导电用图案层被配置在，其周围被密封用图案层包围的闭空间内，即便是导电用图案层与密封用图案层之间产生狭窄间隙，该隙间也不会与外部连通。该闭空间内被气密密封，所以在被置于高温高湿下的情况下也不会有水分渗入，因而导电用图案与密封用图案之间不会发生电导通，能够防止在导电用图案层与密封用图案层之间的隙间形成氧气浓淡电池的情况发生。即，即便是压电振动器件被安装于基板之后，密封用图案层或导电用图案层发生应力开裂，也不会形成氧气浓淡电池，因而，能够防止安装在基板上的压电振动器件中发生接合图案层的钛膜腐蚀的情况，从而能够确保压电振动器件的可靠性。进一步，安装在基板上的压电振动器件中，由于密封用图案层获得接地电位，所以密封用图案层能够实现阴极防蚀，从而能更有效地防止钛膜腐蚀。另外，上述压电振动器件中，可采用所述密封用图案层与在该压电振动器件动作时获得接地电位的导电用图案层相连接的结构。另外，上述压电振动器件中，可采用所述密封用图案层兼用作在该压电振动器件动作时获得接地电位的导电用图案层的结构。专利技术效果：本专利技术的压电振动器件通过使导电用图案层与密封用图案层之间不生产与外部连通的狭窄间隙，能够防止氧气浓淡电池的形成，进一步，通过使密封用图案层获得接地电位而实现阴极防蚀，能够获得防止接合图案层的钛膜腐蚀这一效果。附图说明图1是示意性地表示本实施方式所涉及的晶体振荡器的各构成部分的概要结构图。图2是晶体振荡器的第一密封构件的第一主面侧的概要俯视图。图3是晶体振荡器的第一密封构件的第二主面侧的概要俯视图。图4是晶体振荡器的晶体振动片的第一主面侧的概要俯视图。图5是晶体振荡器的晶体振动片的第二主面侧的概要俯视图。图6是晶体振荡器的第二密封构件的第一主面侧的概要俯视图。图7是晶体振荡器的第二密封构件的第二主面侧的概要俯视图。图8是表示本实施方式的晶体振荡器的变形例，即，晶体振动片的第一主面侧的概要俯视图。图9是表示现有技术的压电振动器件中的压电振动板的一个主面的概要俯视图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电振动器件，设置有在基板的一个主面上形成有第一激励电极，在所述基板的另一个主面上形成有与所述第一激励电极成对的第二激励电极的压电振动板；将所述压电振动板的所述第一激励电极覆盖的第一密封构件；及将所述压电振动板的所述第二激励电极覆盖的第二密封构件，所述第一密封构件与所述压电振动板相接合，所述第二密封构件与所述压电振动板相接合，从而形成将包括所述第一激励电极和所述第二激励电极的所述压电振动板的振动部气密密封的内部空间，其特征在于：/n所述第一密封构件与所述压电振动板之间、及所述第二密封构件与所述压电振动板之间，分别通过层叠膜构成的接合图案层相接合，所述层叠膜至少包括由钛构成的基底膜和在该基底膜的上层形成的由金构成的接合膜，/n所述接合图案层包括，形成为俯视时包围着所述振动部的环形而将所述内部空间气密密封的密封用图案层、及用于实现布线和电极的导通的导电用图案层，/n所述导电用图案层被配置在周围被所述密封用图案层包围的闭空间内，/n所述密封用图案层在该压电振动器件动作时获得接地电位。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181126 JP 2018-2198931.一种压电振动器件，设置有在基板的一个主面上形成有第一激励电极，在所述基板的另一个主面上形成有与所述第一激励电极成对的第二激励电极的压电振动板；将所述压电振动板的所述第一激励电极覆盖的第一密封构件；及将所述压电振动板的所述第二激励电极覆盖的第二密封构件，所述第一密封构件与所述压电振动板相接合，所述第二密封构件与所述压电振动板相接合，从而形成将包括所述第一激励电极和所述第二激励电极的所述压电振动板的振动部气密密封的内部空间，其特征在于：
所述第一密封构件与所述压电振动板之间、及所述第二密封构件与所述压电振动板之间，分别通过层叠膜构成的接合图案层相接合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石野悟，古城琢也，
申请(专利权)人：株式会社大真空，
类型：发明
国别省市：日本;JP