本發明涉及一種壓電振動器件。
背景技術:
1、近年,各種電子設備的工作頻率的高頻化、封裝體的小型化(尤其是低矮化)在不斷發展。因此,隨著高頻化、封裝體的小型化,要求壓電振動器件(例如晶體諧振器、晶體振蕩器等)也要與高頻化、封裝體的小型化相對應。
2、這種壓電振動器件中,其殼體被構成為近似長方體的封裝體。該封裝體例如是通過將形成有激勵電極的晶體振動片用配置在其上下的晶體密封片夾持而構成的,并通過將彼此的密封部接合而實現封裝體內部(內部空間)的氣密密封(例如,參照專利文獻1)。
3、如上所述的壓電振動器件中,在晶體密封片上形成有將外表面側與密封面側之間穿透的通孔,通過該通孔的內壁面上形成的內壁電極、及通孔的開口部周圍形成的開口周圍電極,而實現通往激勵電極的導通路徑。開口周圍電極不僅作為導通路徑發揮作用,而且還發揮與晶體振動片上形成的電極緊密接合而維持相對于外部環境的氣密性的密封作用。
4、上述通孔的內壁電極及開口周圍電極例如是通過在由ti(鈦)構成的基底電極層的上層層疊由au(金)構成的表面主電極層而構成的。但是,由于配置在晶體振動片的上側的晶體密封片上形成的通孔呈露于外部,所以存在水分等會從通孔的開口部滲入的可能性,從而內壁電極和開口周圍電極的基底電極層(ti層)有可能被腐蝕。這樣,在高溫高濕環境下、或長年使用之后,內壁電極和開口周圍電極的基底電極層的腐蝕會發展,如果到達內部空間,則有可能無法確保封裝體的內部空間的氣密性。
5、【專利文獻1】:日本特開第2010-252051號公報
技術實現思路
1、鑒于上述情況,本發明的目的在于,提供一種能夠抑制通孔的開口周圍電極的腐蝕發展的壓電振動器件。
2、作為解決上述技術問題的技術方案,本發明采用以下結構。即,本發明的壓電振動器件是將形成有激勵電極的晶體振動片用配置在其上下的晶體密封片夾持、并通過將彼此的密封部接合而實現氣密密封的壓電振動器件,其特征在于:在所述晶體密封片上形成有將外表面側與密封面側之間穿透的通孔,在所述通孔中,設置有形成在內壁面上的內壁電極、形成在外表面側的開口部周圍的外表面側開口周圍電極、及形成在密封面側的開口部周圍的密封面側開口周圍電極,并且,所述通孔具有中空的貫穿部分,所述通孔的外表面側的開口部的開口面積大于所述密封面側的開口部的開口面積,在z′軸方向上,所述密封面側開口周圍電極的寬度大于所述外表面側開口周圍電極的寬度。
3、基于上述結構,由于在z′軸方向上,通孔的密封面側開口周圍電極的寬度大于外表面側開口周圍電極的寬度,所以,與外表面側開口周圍電極的寬度和密封面側開口周圍電極的寬度相同的情形相比,能夠抑制密封面側開口周圍電極的腐蝕發展,從而能盡可能地確保封裝體的內部空間的氣密性。另外,由于通孔的外表面側開口周圍電極的寬度小于密封面側開口周圍電極的寬度,所以,與外表面側開口周圍電極的寬度和密封面側開口周圍電極的寬度相同的情形相比,晶體密封片的外表面側的布線設計更容易,從而有利于封裝體的小型化。
4、通常,在通孔的外表面側的開口部的開口面積與密封面側的開口部的開口面積相同的情形下,如果要確保密封面側開口周圍電極的寬度,則需要將包含通孔和周圍電極在內的整個構件的體積擴大。對此,基于上述結構,通過對通孔的開口部的開口面積設定大小關系,使密封面側的開口部的開口面積小于外表面側的開口部的開口面積,能夠使該通孔的周圍獲得充裕的空間,從而易于確保密封面側開口周圍電極的寬度。這樣,便無需將包含通孔和周圍電極在內的整個構件的體積擴大,從而是有利于小型化的結構。其結果,由于能使密封面側開口周圍電極的寬度增大,所以因密封面側開口周圍電極而獲得的密封部的面積不會太小,能夠穩定地確保面積。因此,與無法確保密封部面積的情形相比,能夠抑制腐蝕的發展。
5、另外,對at切割晶體振動片進行濕法蝕刻加工時,由于晶體的各向異性,通孔會沿z′軸傾斜,從而因設計上的偏差等,有時會無法充分確保周圍電極的寬度。對此,基于上述結構,通過在z′軸方向上將密封面側開口周圍電極形成得較大,易于解決這些問題,從而有利于氣密的穩定性和導通的穩定性。
6、上述結構中,較佳為,在x軸方向上,所述密封面側開口周圍電極的寬度大于所述外表面側開口周圍電極的寬度。由此,不僅在z′軸方向上,而且在x軸方向上通孔的密封面側開口周圍電極的寬度也大于外表面側開口周圍電極的寬度,因而,與外表面側開口周圍電極的寬度和密封面側開口周圍電極的寬度相同的情形相比,能夠抑制密封面側開口周圍電極的腐蝕發展,盡可能地確保封裝體的內部空間的氣密性。
7、另外,本發明的壓電振動器件是將形成有激勵電極的晶體振動片用配置在其上下的晶體密封片夾持、并通過將彼此的密封部接合而實現氣密密封的壓電振動器件,其特征在于:在所述晶體密封片上形成有將外表面側與密封面側之間穿透的通孔,在所述通孔中,設置有形成在內壁面上的內壁電極、形成在外表面側的開口部周圍的外表面側開口周圍電極、及形成在密封面側的開口部周圍的密封面側開口周圍電極,并且,所述通孔具有中空的貫穿部分,所述通孔的外表面側的開口部的開口面積大于所述密封面側的開口部的開口面積,在x軸方向上,所述密封面側開口周圍電極的寬度大于所述外表面側開口周圍電極的寬度。
8、基于上述結構,由于在x軸方向上,通孔的密封面側開口周圍電極的寬度大于外表面側開口周圍電極的寬度,所以,與外表面側開口周圍電極的寬度和密封面側開口周圍電極的寬度相同的情形相比,能夠抑制密封面側開口周圍電極的腐蝕發展,盡可能地確保封裝體的內部空間的氣密性。另外,由于通孔的外表面側開口周圍電極的寬度小于密封面側開口周圍電極的寬度,所以,與外表面側開口周圍電極的寬度和密封面側開口周圍電極的寬度相同的情形相比,晶體密封片的外表面側的布線設計更容易,從而有利于封裝體的小型化。
9、通常,在通孔的外表面側的開口部的開口面積與密封面側的開口部的開口面積相同的情形下,如果要確保密封面側開口周圍電極的寬度,則需要將包含通孔和周圍電極在內的整個構件的體積擴大。對此,基于上述結構,通過對通孔的開口部的開口面積設定大小關系,使密封面側的開口部的開口面積小于外表面側的開口部的開口面積,能夠在該通孔的周圍獲得充裕的空間,從而易于確保密封面側開口周圍電極的寬度。這樣,便無需使包含通孔和周圍電極在內的整個構件的體積擴大,是有利于小型化的結構。其結果,由于能夠使密封面側開口周圍電極的寬度增大,所以因密封面側開口周圍電極而獲得的密封部的面積不會太小,能夠穩定地確保面積。由此,與無法確保密封部面積的情形相比,能夠抑制腐蝕發展。
10、上述結構中,較佳為,所述接合是au彼此間的擴散接合,所述密封面側開口周圍電極包含由au構成的表面主電極層、及由ti構成的基底電極層。由此,能夠抑制通孔的密封面側開口周圍電極的基底電極層的腐蝕發展、盡可能地確保封裝體的內部空間的氣密性。另外,通過au彼此間的擴散接合(au-au接合),能夠使晶體振動片與晶體密封片之間的間隙變小,從而有利于封裝體的低矮化。進一步,由于接合時不會因接合構件而引起氣體等產生,所以能夠使封裝體的內部空間的氣密穩定,從而不容易對晶體振動片的電特性產生不良影響。
11、上述結構中,較佳為,所述通孔的外表面側的開口部的中心與相向的所述通孔的密封面側的開口端附近重合,所述通孔的密封面側的開口部的中心與相向的所述通孔的外表面側的開口端附近重合。由此,能夠通過濕法蝕刻加工在晶體密封片上可靠地形成通孔,而且,由于通孔的體積無需增大,所以有利于封裝體的小型化。
12、上述結構中,較佳為,在所述通孔的所述晶體密封片的厚度方向的中間部分,設置有開口截面面積最小的中間開口部,所述通孔的外表面側的開口部的中心與所述中間開口部重疊,所述通孔的密封面側的開口部的中心與所述中間開口部重疊。由此,能夠通過濕法蝕刻加工在晶體密封片上可靠地形成通孔,而且,由于通孔的體積無需增大,所以有利于封裝體的小型化。另外,能夠防止通孔的內壁電極、外表面側開口周圍電極、及密封面側開口周圍電極的斷線等。
13、上述結構中,較佳為,所述密封面側開口周圍電極的外周端比所述通孔的外表面側的開口端更位于外側。這樣,由于密封物之間沒有間隙,所以能夠更可靠地實現au-au接合,從而能夠使封裝體的內部空間的氣密性穩定。
14、發明效果:
15、基于本發明,由于通孔的密封面側開口周圍電極的寬度大于外表面側開口周圍電極的寬度,所以,與外表面側開口周圍電極的寬度和密封面側開口周圍電極的寬度相同的情形相比,能夠抑制密封面側開口周圍電極的腐蝕發展,盡可能地確保封裝體的內部空間的氣密性。