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压电振子、 振荡器以及振荡器封装
    技术领域 本发明涉及表面安装型 (SMD) 的压电振子， 特别涉及大小为 3.2mm×2.5mm 以下的 小型封装用的压电振子。
     背景技术 近年来， 在移动电话及移动信息终端设备中， 使用了利用石英等的压电振子作为 时刻源、 控制信号等的定时源以及基准信号源等。 作为这种压电振子， 公知有各种各样的压 电振子， 而作为其中之一， 公知有表面安装型的压电振子。关于这种压电振子， 一般公知的 是利用导电性粘接剂将压电振动片固定在形成有内部电极的基础基板上， 并利用盖基板进 行了密封。特别是近年来， 开发出了 LSI 的贯通电极技术， 进而开发出了在 LSI 上装配无源 部件而形成层积 (stack) 构造的安装形式 ( 参照专利文献 1)。
     这里， 简单地说明压电振动片被固定在硅基板上的压电振子。即， 如图 9 所示， 压 电振子 200 由压电振动片 203、 硅基板 201、 形成为凹形且与基础基板 201 的接合面 208 接 合的盖基板 202 构成。
     压电振动片 203 是由作为压电材料的石英形成的 AT 切振动片， 隔着压电振动片 203， 构图出用于使该压电振动片 203 振动的激励电极 205a、 205b。 经由激励电极 205a、 205b 以及导电性粘接剂 204 将压电振动片 203 接合在形成在硅基板 201 上的内部电极 207a 上。
     通过在盖基板 202 上形成凹部并利用硅基板 201 进行密封， 由此构成腔 209。 该压 电振动片 203 被收纳在所述腔 209 内。
     在硅基板 201 的背面形成有外部电极 206a、 206b。其中一个外部电极 206a 经由 贯通电极 210a、 内部电极 207a 以及导电性粘接剂 204 而与压电振动片 203 的一个激励电 极 205b 电连接， 未作图示， 另一个外部电极 206b 经由贯通电极 ( 未图示 )、 内部电极 ( 未图 示 ) 以及导电性粘接剂 ( 未图示 ) 与压电振动片 203 的另一个激励电极 205a 电连接。
     盖基板 202 由玻璃基板或金属基板构成， 在硅基板 201 上的接合面 208 上进行阳 极接合或 Au-Sn 焊接， 将腔 209 密封起来。
     【专利文献 1】 日本特开 2004-193909 号公报
     但是， 在现有的压电振子 200 中存留有以下课题。
     硅基板 201 的线膨胀系数大约为 2.8ppm/K， 与此相对， 对于作为压电振动片 203 的 AT 切振动片的线膨胀系数， 因文献等的不同， 数值多少有些差异， 其在 X 轴方向上为 -6 -6 13.7×10 /℃、 在 Y 轴方向上为 9.6×10 /℃、 在 Z’ 轴方向上为 11.6×10-6/℃。因此， 在硅 基板 201 上安装了压电振动片 203 的情况下， 硅基板 201 与压电振动片 203 之间的线膨胀 系数差大， 会对压电振动片 203 施加较大的应力。在对压电振动片 203 施加了应力时， 将导 致温度特性大幅变化， 存在性能下降的课题。
     发明内容
     本发明是考虑这种情况而完成的， 其目的在于， 提供一种在不使特性劣化的情况下在硅基板上安装了压电振动片的压电振子。
     为了解决上述课题， 本发明提供以下手段。
     本发明的压电振子具有 ： 硅基板 ； 形成在所述硅基板的正面的线膨胀系数调整 膜； 形成在所述线膨胀系数调整膜上的一对振动片安装电极 ； 以及 AT 切型的压电振动 片， 其被接合并保持在所述一对振动片安装电极上， 所述线膨胀系数调整膜的线膨胀系 -6 数为 13×10 / ℃以上， 并且， 所述线膨胀系数调整膜的线膨胀系数与杨氏模量之积为 1.95MPa/℃以上。 此时， 优选的是， 所述压电振动片通过凸块而接合并保持在所述一对振动 片安装电极上。并且， 可以是 ： 所述线膨胀系数调整膜是金属膜， 所述压电振子还具有形成 在所述线膨胀系数调整膜与所述振动片安装电极之间的绝缘膜。例如， 所述线膨胀系数调 整膜由 Ni 或 Cu 构成。并且， 可以是 ： 所述线膨胀系数调整膜是石英板， 所述压电振子还具 有形成在所述线膨胀系数调整膜与所述振动片安装电极之间的绝缘膜。
     本发明的振荡器具有 ： 本发明的压电振子 ； 以及振荡电路， 其形成在所述硅基板 的正面。此时， 还可以具有形成在所述线膨胀系数调整膜与所述硅基板之间的保护膜。另 外， 本发明的振荡器具有 ： 本发明的压电振子 ； 以及振荡电路， 其形成在所述硅基板的背 面。此时， 所述振荡器还可以具有硅贯通电极， 该硅贯通电极在厚度方向上贯通所述硅基 板， 以连接所述振动片安装电极与所述振荡电路。 本发明的振荡器封装具有 ： 本发明的振荡器 ； 安装所述振荡器的封装基础基板 ； 以及盖基板， 其与所述封装基础基板的正面接合， 在该盖基板与所述封装基础基板之间形 成了用于收纳所述压电振动片的腔。另外， 本发明的振荡器封装具有 ： 本发明的振荡器 ； 以 及盖基板， 其与所述硅基板的正面接合， 在该盖基板与所述硅基板之间形成了用于收纳所 述压电振动片的腔。
     根据本发明， 在硅基板的正面形成有线膨胀系数为 13×10-6/℃以上、 且线膨胀系 数与杨氏模量之积为 1.95MPa/℃以上的线膨胀系数调整膜， 所以， 能够使压电振动片的线 膨胀系数与由硅基板和线膨胀系数调整膜构成的多层构造体的线膨胀系数相接近。因此， 具有如下效果 ： 减小了因环境温度变化而产生的基板与压电振动片的热膨胀之差所引起的 应力， 即， 减小了因温度特性引起的特性劣化， 抑制了频率的偏移以及频率温度特性相对于 理论曲线的偏差。
     附图说明
     图 1 是从上方观察本发明的实施例 1 的压电振子的图。
     图 2 是实施例 1 的压电振子的 A-A 线截面图。
     图 3 是从上方观察本发明的实施例 2 的振荡器的图。
     图 4 是实施例 2 的振荡器的 B-B 线截面图。
     图 5 是示出实施例 2 的振荡器的封装安装形式的截面图。
     图 6 是本发明的实施例 3 的振荡器的截面图。
     图 7 是示出实施例 3 的振荡器的封装安装形式的截面图。
     图 8 是示出本发明的实施例 4 的振荡器的封装安装形式的截面图。
     图 9 是现有的压电振子的截面图。
     标号说明1： 压电振子 ； 2、 21、 41 ： 硅基板 ； 21A、 41A ： 振荡电路 ； 3： 金属膜 ( 线膨胀系数调整 膜)； 4： 绝缘膜 ； 5、 6： 振动片安装电极 ； 7： 压电振动片 ； 8、 9： 引出电极 ； 10、 11 ： 激励电极 ； 12、 13 ： 安装电极 ； 14、 15 ： 凸块 ； 20、 40 ： 振荡器 ； 22、 42 ： 保护膜 ； 23、 24、 46 ： 连接电极 ； 25、 26、 43 ： 压电振子连接用端子 ； 27、 28、 29、 30、 44、 45 ： 振荡电路用电极端子 ； 31、 51 ： 封装基 础基板 ； 32、 58、 61 ： 盖基板 ； 33、 34、 52、 53 ： 键合焊盘 ； 35、 36 ： 线； 37、 38、 54、 55 ： 封装外部电 极； 39、 59、 62 ： 腔； 47 ： 硅贯通电极 ； 56、 57 ： 凸块 ； 63 ： 接合面。具体实施方式
     下面， 参照图 1 ～图 8 来说明本发明的压电振子、 振荡器以及振荡器封装的实施例 1 ～实施例 4。
     【实施例 1】
     如图 1 ～图 2 所示， 压电振子 1 是在硅基板 2 上隔着金属膜 ( 线膨胀系数调整膜 )3 和绝缘膜 4 而安装了压电振动片 7 的压电振子。另外， 为了便于观察图面， 在图 1 中省略了 绝缘膜 4。
     根据图 1 ～图 2 来进行说明。压电振动片 7 是由作为压电材料的石英形成为矩形 薄板的 AT 切型的振动片， 在被施加了规定电压时进行振动。在压电振动片 7 的正面和背面 的中央部处， 在彼此相对的位置形成有矩形状的激励电极 10、 11。 形成在压电振动片 7 的正 面的激励电极 10 通过其一个短边 ( 图 1 中左侧的短边 ) 上的一方的单侧端部 ( 图 1 中的 下方侧端部 ) 与引出电极 8 连接。引出电极 8 形成在压电振动片 7 的正面上的一方的短边 侧区域 ( 图 1 中左侧的短边侧区域 ) 中的一方的单侧区域 ( 图 1 中的下方侧区域 ) 中， 与 激励电极 10 连接。并且， 该引出电极 8 经由形成在压电振动片 7 的一方的短边侧的侧面上 的侧面电极， 与形成在压电振动片 7 的背面的安装电极 12 电连接。安装电极 12 形成在压 电振动片 7 的背面的一方的短边侧区域 ( 图 1 中左侧的短边侧区域 ) 中的一方的单侧区域 ( 图 1 中的下方侧区域 ) 中。形成在压电振动片 7 的背面的激励电极 11 通过其一个短边 ( 图 1 中左侧的短边 ) 上的另一方的单侧端部 ( 图 1 中的上方侧端部 ) 与引出电极 9 连接。 引出电极 9 形成在压电振动片 7 的背面的一方的短边侧区域 ( 图 1 中左侧的短边侧区域 ) 中的另一方的单侧区域 ( 图 1 中的上方侧区域 ) 中， 与激励电极 11 连接。并且， 该引出电 极 9 与形成在压电振动片 7 的背面的安装电极 13 电连接。安装电极 13 形成在压电振动片 7 的背面的一方的短边侧区域 ( 图 1 中左侧的短边侧区域 ) 中的另一方的单侧区域 ( 图 1 中的上方侧区域 ) 中。安装电极 12、 13 分别形成在压电振动片 7 的背面的一方的短边侧区 域中的一方和另一方的单侧区域中， 分别与凸块 14、 15 连接， 该凸块 14、 15 用于在压电振动 片 7 的一方的短边侧区域中以两个点来保持压电振动片 7。凸块 14、 15 分别与隔着后述的 金属膜 3 和绝缘膜 4 设置在硅基板 2 上的振动片安装电极 5、 6 连接。
     这里， 激励电极 10、 11、 安装电极 12、 13、 引出电极 8、 9、 以及侧面电极例如由铬 (Cr)、 镍 (Ni)、 金 (Au)、 铝 (A1) 或钛 (Ti) 等导电膜的覆膜形成， 或由对这些导电膜中的若 干个膜进行组合而成的层叠膜形成。
     在硅基板 2 上形成有用于减小压电振动片 7 的线膨胀系数与硅基板 2 的线膨胀系 数之差的金属膜 ( 线膨胀系数调整膜 )3。金属膜 3 配置在相当于连接凸块 14、 15 的振动片 安装电极 5、 6 的正下方的位置处。在平面视图中， 金属膜 3 形成为将 2 个振动片安装电极5、 6 同时包含在内的大小。即， 2 个振动片安装电极 5、 6 形成在一个金属膜 3 上。另外， 金 属膜 3 只要形成为将 2 个振动片安装电极 5、 6 同时包含在内的大小以上即可， 所以也可以 形成在硅基板 2 的大致整个表面上。在金属膜 3 上， 形成有覆盖金属膜 3 整体的绝缘膜 4， 使得该金属膜 3 与振动片安装电极 5、 6 不导通。在图 2 中， 是在硅基板 2 的整个表面上形 成了绝缘膜 4， 但是， 不是必须要在硅基板 2 的整个表面上形成绝缘膜 4。只要能够保持金 属膜 3 与振动片安装电极 5、 6 不导通的状态， 则也可以仅在金属膜 3 的周边形成绝缘膜 4。 但是， 如果考虑工序数量， 则在硅基板 2 的整个表面上形成绝缘膜 4 的情况下， 工序数量将 减少。
     如图 1 和图 2 所示， 压电振动片 7 通过由金等金属构成的凸块 14、 15， 以凸块的方 式与振动片安装电极 5、 6 的表面接合。更具体而言， 在一对安装电极 12、 13 分别与形成在 振动片安装电极 5、 6 上的 2 个凸块 14、 15 接触的状态下， 通过凸块对压电振动片 7 进行了 接合。由此， 压电振动片 7 被支撑为从振动片安装电极 5、 6 的表面悬起与凸块 14、 15 的厚 度相应的量的状态， 并且， 处于安装电极 12、 13 与振动片安装电极 5、 6 分别电连接的状态。 将以上这种结构统称为压电振子 1。
     接 着， 对金 属膜 3 的线膨胀系数 和杨 氏模 量进 行说 明。在 本实 施例 中， 金属 -6 膜 3 的线膨胀系数为 13×10 / ℃以上， 并且， 金属膜 3 的线膨胀系数与杨氏模量之积为 1.95MPa/℃以上。这是为了吸收本实施例的压电振动片 7 所使用的 AT 切振动片的线膨胀 系数与作为基础基板的硅基板 2 的线膨胀系数之差所需的特性值。AT 切振动片的线膨胀 系数因文献等的不同而在数值上略有差异， 其在 X 轴方向上为 13.7×10-6/℃、 在 Y 轴方向 -6 -6 上为 9.6×10 / ℃、 在 Z’ 轴方向上为 11.6×10 / ℃。另一方面， 硅的线膨胀系数大约为 -6 2.8×10 /℃。因此， 当压电振动片 7 经由凸块与硅基板 2 直接接合时， 由于线膨胀系数之 差大， 因而会对压电振动片 7 施加很大的应力。当压电振动片 7 被施加了应力时， 存在频率 变化大的问题。另外， 作为避免于此的方法， 考虑了以下方法 ： 将通过凸块来接合压电振动 片 7 的基板形成为与压电振动片 7 相同的材料、 或者利用导电性粘接剂这样的柔软的物质 来将压电振动片 7 与基板接合起来。但是， 对于后述的振荡器等而言， 很难采用将上述基板 形成为与压电振动片 7 相同的材料的方法。形成有电路等的基板大多采用硅， 而基本不使 用具有与压电振动片 7 相同的线膨胀系数的半导体材料。另外， 在将导电性粘接剂用于压 电振动片 7 与基板之间的接合的情况下， 由于接合面积非常小， 所以， 导电性粘接剂的涂布 非常困难。而且， 粘接剂随着时间的经过会释放出气体， 所以， 可能损害振子的可靠性。因 此， 在本实施例中， 是通过凸块将压电振动片 7 接合在硅基板 2 上， 并且， 在用于将压电振动 片 7 安装在硅基板 2 上的振动片安装电极 5、 6 的下方配置了金属膜 3， 以调整硅基板 2 与压 电振动片 7 的线膨胀系数之差。
     这里， 对将 2 种材料贴合时的线膨胀系数进行计算。因将 2 种材料贴合而致使材 料的长度变化了 ΔL 时的力的关系式 (1) 由式 (1) 给出 ：
     …式 (1)F 为对材料施加的力， E 为材料的杨氏模量， L 为材料单体的长度， ΔL 为贴合材料 时材料长度的变化量。 并且， 设材料的线膨胀系数为 α 时的某个温度下的材料的长度 Lt 由 式 (2) 给出 ：Lt ＝ α·Δt·L …式 (2)
     Δt 为温度的变化量。由此， 当设将材料 A 与材料 B 贴合、 且温度变化 Δt 时所贴 合的材料的长度为 Lx 时， 式 (3) 和式 (4) 成立 ：
     …式 (3) …式 (4)由于材料 A 与材料 B 贴合从而根据力平衡可得到式 (5) ：
     FA+FB ＝ 0…式 (5)
     根据式 (3)、 式 (4)、 式 (5)， 当设材料 A 的截面积为 SA、 材料 B 的截面积为 SB 而求 取材料的长度 Lx 时， 式 (6) 成立 ：
     …式 (6) 根据式 (6)， 贴合 2 种材料时的线膨胀系数由式 (7) 给出 ： …式 (7)将硅基板 2 的线膨胀率和杨氏模量代入到该式 (7) 中， 并且将金属膜 3 的膜厚 设为电镀等中所一般使用的 5μm、 将硅基板 2 的厚度设为 50μm、 将目标线膨胀系数设为 -6 相当于石英振动片的 Z’ 轴方向的线膨胀系数的 1/3 的 3.8×10 / ℃， 由此来求取金属膜 3 的线膨胀系数和杨氏模量， 此时， 当满足了金属膜 3 的线膨胀系数为 13×10-6/ ℃以上、 且金属膜 3 的线膨胀系数与杨氏模量之积为 1.95MPa/ ℃以上的值时， 满足了线膨胀系数 -6 -6 3.8×10 /℃。这里， 硅基板 2 的线膨胀系数为 2.8×10 /℃， 杨氏模量为 130GPa。作为满 足上述数值的一般金属， 可列举出 Ni 和 Cu。
     由此可知， 形成在硅基板 2 上的金属膜 3 是特性值满足线膨胀系数为 13×10-6/℃ 以上、 且线膨胀系数与杨氏模量之积为 1.95MPa/℃以上的条件的材料。 并且， 满足该条件的 一般的金属材料为 Ni 和 Cu。在本实施例中， 设金属膜 3 的厚度为 5μm、 硅基板 2 的厚度为 50μm， 而在将金属膜 3 的厚度设为 5μm 以上、 或将硅基板 2 的厚度设为 50μm 以下的情况 下， 金属膜 3 的线膨胀系数和杨氏模量的限定范围变大。但是， 如果考虑可实施的条件， 则 -6 满足金属膜 3 的线膨胀系数为 13×10 /℃以上、 且金属膜 3 的线膨胀系数与杨氏模量之积 为 1.95MPa/℃以上是妥当的。另外， 关于金属膜 3， 优选其线膨胀系数为 30×10-6/℃以下、 其线膨胀系数与杨氏模量之积为 2.5MPa/℃以下。
     通过形成上述这种作为线膨胀系数调整膜的金属膜 3， 能够使压电振动片 7 的线 膨胀系数与硅基板 2、 金属膜 3 以及绝缘膜 4 的多层构造体的线膨胀系数相接近。因此， 具 有如下效果 ： 减小了因环境温度变化而产生的硅基板 2 与压电振动片 7 之间的热膨胀之差 所引起的应力， 即， 减小了由温度特性引起的特性劣化， 抑制了频率的偏移以及频率温度特 性相对于理论曲线的偏差。
     并且， 在本实施例中， 采用了压电振动片 7 的凸块方式的接合， 所以， 能够解决以 往伴随小型化而产生的课题。详细地说， 随着压电振子的小型化的发展， 压电振动片 7 的安 装电极 12、 13 减小， 同时需要减小一般使用的导电性粘接剂的粘接区域。但是， 导电性粘接剂具有流动性， 其不会滞留于一定区域中， 而是会向整体扩散。因此， 难以减小粘接区域 ( ＝安装电极 12、 13 的大小 )。 另一方面， 为了确保粘接区域， 还考虑了增大安装电极 12、 13 的尺寸的方法， 但这将导致激励电极 10、 11 减小， 从而压电振动片 7 的进行振动的部分的区 域减小， 导致特性劣化。与此相对， 在本实施例中， 采用了凸块方式的接合， 由此， 能够大幅 减小接合区域的面积。并且， 能够增大压电振动片 7 的激励区域， 能够提高阻抗特性， 且容 易设计压电振动片 7。由于凸块方式的接合为金属的超声波接合， 所以具有这样的效果 ： 尽 管大幅减小了接合区域的面积， 但压电振动片 7 与硅基板 2 仍被牢固地接合， 耐冲击性非常 强。作为这样牢固地粘接的结果， 可能会对压电振动片 7 施加因硅基板 2 的线膨胀系数与 压电振动片 7 的线膨胀系数之差引起的较大的应力， 但是， 由于上述金属膜 3 的存在， 所以 能够解决该课题。
     另外， 导电性粘接剂达到凝固需要时间， 所以在组装制造中必须采取如下方法 ： 保 持着压电振动片 7 来进行粘接， 或者预先使压电振动片 7 倾斜， 以便在导电性粘接剂凝固 时， 利用压电振动片 7 的自重而与硅基板 2 平行， 由此来进行粘接。但是， 通过像本实施例 那样采用凸块方式的接合， 不再需要这种麻烦的粘接方法。并且， 由于压电振动片 7 是通过 凸块方式的接合而被支撑为从硅基板 2 悬浮起来的状态， 所以， 能够自然地确保振动所需 的最低限度的振动间隙。由此， 能够最大限度地减小硅基板 2 的厚度。利用这一点， 实施例 1 能够实现压电振子 1 的薄型化。而且， 如果采用球形凸块 (bump ball)， 则长期使用时也 不会产生逸出气体， 所以， 具有能够长期保持压电振子 1 的稳定的特性的效果。而且， 球形 凸块不会因热环境而随时间变化， 所以， 能够长期保持压电振子 1 的稳定的特性。 【实施例 2】
     实施例 2 的结构和效果与实施例 1 所述的结构和效果大致相同， 不过， 实施例 2 是 关于振荡器的实施例， 其主要的不同点在于在硅基板 2 上形成了振荡电路。因此， 省略与实 施例 1 相同的结构的说明而仅针对不同点进行说明。
     图 3、 图 4 示出利用了上述实施例 1 的压电振子 1 的振荡器 20。在硅基板 21 的正 面形成有振荡电路 21A， 并且形成有压电振子连接用端子 25、 26 以及振荡电路用电极端子 27、 28、 29、 30。并且， 在硅基板 21 的正面， 以在压电振子连接用端子 25、 26 和振荡电路用电 极端子 27、 28、 29、 30 的部分处形成了开口的形式， 形成了由氧化膜或氮化膜构成的保护膜 22。在保护膜 22 上形成有金属膜 3， 并且以覆盖金属膜 3 的形式形成有绝缘膜 4。金属膜 3 配置在相当于振动片安装电极 5、 6 的正下方的位置处， 其大小形成为将 2 个振动片安装电 极 5、 6 同时包含在内的大小以上。绝缘膜 4 采用了这样的形式 ： 覆盖金属膜 3 的整体， 使得 金属膜 3 与振动片安装电极 5、 6 不导通。在图 3、 图 4 中， 仅在金属膜 3 的周围形成了绝缘 膜 4， 但不限于该构造， 只要能够保持金属膜 3 与振动片安装电极 5、 6 不导通的状态， 则也可 以采用这样的形式 ： 在基板的整面上形成绝缘膜 4， 且仅在压电振子连接用端子 25、 26 和振 荡电路用电极端子 27、 28、 29、 30 的部分处形成开口。虽然还取决于工艺方法， 不过， 在硅基 板 21 的整面上形成绝缘膜 4 时， 工序数量减少。
     在金属膜 3 上且在绝缘膜 4 上形成振动片安装电极 5、 6 时， 同时形成将硅基板 21 上的压电振子连接用端子 25、 26 与振动片安装电极 5、 6 连接起来的连接电极 23、 24。如图 3 和图 4 所示， 利用由金等金属构成的凸块 14、 15， 以凸块的方式， 将压电振动片 7 接合在振 动片安装电极 5、 6 上。由此， 压电振动片 7 被支撑为从振动片安装电极 5、 6 的表面悬起与
     凸块 14、 15 的厚度相应的量的悬浮状态， 并且， 处于安装电极 12、 13、 振动片安装电极 5、 6、 连接电极 23、 24 以及压电振子连接用端子 25、 26 分别电连接的状态。在对振荡电路用电极 端子施加了电压时， 振荡电路 21A 通过压电振子连接用端子 25 对压电振动片 7 施加激励电 流， 从压电振子连接用端子 26 接受谐振信号， 持续地进行振荡。并且， 可利用振动来作为控 制信号的定时源、 基准信号源等。
     另外， 图 5 示出了使用实施例 2 的振荡器 20 而安装在封装中的形式。封装基础基 板 31 由陶瓷等形成为凹形。在封装基础基板 31 的凹部的底面上安装实施例 2 所示的振荡 器 20。在封装基础基板 31 的正面的凹部以外的区域中， 形成有键合焊盘 33、 34， 在封装基 础基板 31 的背面形成有封装外部电极 37、 38。 并且， 在封装基础基板 31 上还形成有内部电 极图案， 该内部电极图案用于将键合焊盘 33、 34 与封装外部电极 37、 38 分别连接起来。然 后， 利用线 35、 36 对设置在封装基础基板 31 上的键合焊盘 33、 34 与硅基板 21 上的振荡电 路用电极端子 27、 28、 29、 30 进行键合 ( 振荡电路用电极端子 28、 30 未图示 )。由此， 在对 振荡电路 21A 施加了电压时， 在压电振动片 7 中流过激励电流， 压电振动片 7 进行振荡。从 压电振动片 7 返回的激励电流在被振荡电路 21A 整流后， 其信号经由振荡电路用电极端子 27、 29、 线 35、 36、 键合焊盘 33、 34 以及封装外部电极 37、 38 而输出到封装外部。
     在氮的气氛或真空气氛中， 在安装了振荡器 20 的封装基础基板 31 的正面接合上 凹形的盖基板 32， 并气密地对封装的腔 39 内进行密封。
     这样， 在本实施例中， 采用了形成有振荡电路 21A 的硅基板 21 与压电振动片 7 为 一体的结构， 所以， 不需要像现有的振荡器封装那样分别设置形成有振荡电路 21A 的硅基 板 21 的安装空间和压电振动片 7 的安装空间， 能够实现振荡器封装的薄型化和低成本化。 而且， 由于压电振动片 7 与硅基板 21 处于非常近的距离， 所以， 例如在为温度补偿型振荡电 路的情况下， 温度传感器能够更准确地测定压电振动片 7 的温度， 能够进行精密的温度补 偿。
     【实施例 3】
     实施例 3 的结构和效果与实施例 1、 实施例 2 所述的结构和效果大致相同， 不过， 实施例 3 的主要不同点在于振荡电路被形成在硅基板的背面且压电振动片 7 被安装在硅基 板的正面。因此， 省略与实施例 1、 实施例 2 相同的结构的说明， 仅对不同点进行说明。图 6 是截面图， 所以， 压电振子连接用端子和振荡电路用电极端子仅被图示出一部分， 但是其实 际形态是与实施例 2 相同的构造。
     在图 6 所示的振荡器 40 中， 在硅基板 41 的背面形成有振荡电路 41A， 并且形成有 压电振子连接用端子 43 和振荡电路用电极端子 44、 45。 在硅基板 41 的背面， 以在振荡电路 用电极端子 44、 45 的部分处形成开口的形式， 形成有由氧化膜或氮化膜构成的保护膜 42。 在形成有压电振子连接用端子 43 的部分的硅基板 41 上形成有硅贯通电极 47， 压电振子连 接用端子 43 与硅贯通电极 47 分别电连接， 并且， 形成在硅基板 41 的正面的连接电极 46 与 硅贯通电极 47 分别电连接。在硅基板 41 的正面形成有金属膜 3。金属膜 3 配置在相当于 振动片安装电极 5 的正下方的位置， 其大小形成为将 2 个振动片安装电极同时包含在内的 大小以上。绝缘膜 4 采用了这样的形式 ： 覆盖金属膜 3 的整体， 使得金属膜 3 与振动片安装 电极 5 不导通。在图 6 中， 在硅基板 41 的整个正面形成了绝缘膜 4， 但是， 不是必须在整个 基板上形成绝缘膜 4， 只要能够保持金属膜 3 与 2 个振动片安装电极 5 不导通的状态， 则也可以仅在金属膜 3 的周边形成绝缘膜 4。 但是， 如果考虑工序数量， 则在硅基板 41 的整个正 面形成绝缘膜 4 的情况下， 工序数量将减少。
     虽然是在金属膜 3 上且在绝缘膜 4 上形成振动片安装电极 5， 而此时， 同时形成将 硅基板 41 的硅贯通电极 47 与振动片安装电极 5 连接起来的连接电极 46。如图 6 所示， 压 电振动片 7 利用由金等金属构成的凸块 14， 以凸块方式接合在振动片安装电极 5 的表面上。 由此， 压电振动片 7 被支撑为从振动片安装电极 5 的表面悬起与凸块 14 的厚度相应的量的 悬浮状态， 并且处于安装电极 12、 振动片安装电极 5、 连接电极 46、 硅贯通电极 47、 压电振子 连接用端子 43 分别电连接的状态。将上述结构统称为振荡器 40。在对振荡电路用电极端 子 44、 45 施加了电压时， 振荡电路 41A 通过压电振子连接用端子 43 对压电振动片 7 施加激 励电流， 从压电振动片 7 接受谐振信号， 持续地进行振荡。并且， 可利用振动来作为控制信 号的定时源、 基准信号源等。
     另外， 图 7 示出了将实施例 3 的振荡器 40 安装在封装中的形式。封装基础基板 51 由陶瓷等形成为板状。在封装基础基板 51 的正面形成有振荡电路用的键合焊盘 52、 53， 在封装基础基板 51 的背面形成有封装外部电极 54、 55。并且， 在封装基础基板 51 上还形 成有内部电极图案， 该内部电极图案用于将键合焊盘 52、 53 与封装外部电极 54、 55 分别连 接起来。在硅基板 41 的背面的振荡电路用电极端子 44、 45 上设置有凸块 56、 57， 且以倒装 (flip chip) 的方式将振荡器 40 安装在封装基础基板 51 上的键合焊盘 52、 53 上。由此， 在 对振荡电路 41A 施加了电压时， 在压电振动片 7 中流过激励电流， 压电振动片 7 进行振荡。 从压电振动片 7 返回的激励电流在被振荡电路 41A 整流后， 其信号经由振荡电路用电极端 子 45、 凸块 57、 键合焊盘 53 以及封装外部电极 55 而输出到封装外部。 在氮的气氛或真空气氛中， 在安装了振荡器 40 的封装基础基板 51 的正面接合上 凹型的盖基板 58， 并气密地对封装的腔 59 内进行密封。
     这样， 在本实施例中， 采用了形成有振荡电路 41A 的硅基板 41 与压电振动片 7 为 一体的结构， 所以， 不需要像现有的振荡器封装那样分别设置形成有振荡电路的硅基板的 安装空间和压电振动片的安装空间， 能够实现振荡器封装的薄型化和低成本化。 并且， 不需 要引线键合的空间， 能够制造更小型的封装。而且， 由于压电振动片 7 与硅基板 41 处于非 常近的距离， 所以， 例如在为温度补偿型振荡电路的情况下， 温度传感器能够更准确地测定 压电振动片 7 的温度， 能够进行精密的温度补偿。
     【实施例 4】
     实施例 4 也是省略重复的内容， 而仅对不同点进行说明。
     如图 8 所示， 实施例 4 是将实施例 3 的振荡器 40 安装在封装中的形式。形成为凹 形的盖基板 61 以包围压电振动片 7 的形式接合在振荡器 40 的硅基板 41 的正面。在氮的 气氛或真空气氛中， 将盖基板 61 接合在硅基板 41 的正面， 并气密地对封装的腔 62 内进行 密封。盖基板 61 采用金属、 半导体或玻璃。在为金属的情况下， 在与硅基板 41 的接合中采 用 Au-Sn 接合等， 而在为半导体或玻璃的情况下， 除了 Au-Sn 接合以外， 还可以利用阳极接 合来进行接合。
     这里， 对进行阳极接合的效果进行说明。当硅基板 41 与盖基板 61 之间的接合采 用了阳极接合时， 能够将阵列状地配置了多个振荡电路的硅基板 41 与多个压电振动片 7 同 时接合， 并气密地进行密封。通常在接合中会对硅基板 41 施加非常大的压力， 但如果能像
     上述阳极接合那样同时接合多个， 则接合时施加在一个一个的硅基板 41 和盖基板 61 上的 压力减小， 从而即使接合面减小， 也不会产生裂痕和碎片。 特别是根据此前的实验结果确认 到， 只要硅基板 41 与盖基板 61 之间的接合面 63 的宽度为 50μm 以上， 即可实现接合， 且 还能够保持腔 62 内的气密性。并且， 通过实验可知， 即使阳极接合的接合面 63 的宽度为 300μm 以上， 在气密性和耐久性方面， 特性也不会发生变化。因此， 本实施例的对硅基板 41 和盖基板 61 进行接合的接合面 63 的宽度是优选 50μm ～ 300μm 的范围。
     并且， 当接合面 63 的宽度减小时， 腔 62 的大小能够取得较大， 进而能够增大压电 振动片 7 的大小。当压电振动片 7 的大小增大时， 压电振动片 7 的性能中的晶体阻抗降低， 性能提高。而且， 在为阳极接合的情况下， 接合时放出的气体少， 所以， 确保了腔 62 内的气 密性， 压电振动片 7 的特性随时间的变化小。
     在本实施例的压电振子和振荡器的制造中， 能够一次制造多个压电振子或振荡 器， 所以， 能够实现低成本化。
     另外， 本发明的技术范围不限于上述实施例 1 ～实施例 4， 可在不脱离本发明主旨 的范围内实施各种变更。例如， 在上述实施例 1 ～ 4 中， 说明了采用金属膜 3 作为线膨胀系 数调整膜的情况， 但不限于此。例如， 也可以不采用实施例 1 ～ 4 中的金属膜 3， 而是采用 作为与由石英构成的压电振动片 7 相同材料的石英板， 作为线膨胀系数调整膜。在该情况 下， 作为线膨胀系数调整膜的石英板显然具有与由石英构成的压电振动片 7 相同的线膨胀 系数。因此， 能够使压电振动片 7 的线膨胀系数与硅基板 2、 由石英板构成的线膨胀系数调 整膜以及绝缘膜 4 的多层构造体的线膨胀系数相接近， 能够得到与上述实施例 1 ～ 4 相同 的效果。