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公開番号2025068197
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-25
出願番号2023193958
出願日2023-11-14
発明の名称発振器及びその製造方法、電子機器
出願人個人
代理人TRY国際弁理士法人
主分類H03B 5/32 20060101AFI20250418BHJP(基本電子回路)
要約【課題】小型化に対応し、信頼性が高い発振器及びその製造方法並びにこの発振器を備える電子機器を提供する。
【解決手段】発振器30は、振動素子311と振動素子の外周に封入された気密封止構造と312を含む振動子31と、気密封止構造の一方側に配置された発振チップ32と、発振チップと気密封止構造との少なくとも一方側を覆い、且つ、導電材料が形成された第1導通孔を有する絶縁層33と、絶縁層に設けられ、且つ、第1導通孔331の中の導電材料を介して発振チップと電気的に接続される第1電極構造34と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
発振器であって、
振動素子と前記振動素子の外周に封入された気密封止構造とを含む振動子と、
前記気密封止構造の一方側に配置された発振チップと、
前記発振チップと前記気密封止構造の少なくとも一方側を覆い、且つ導電材料が形成された第１導通孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、且つ前記第１導通孔の中の前記導電材料を介して前記発振チップと電気的に接続される第１電極構造と、を含むことを特徴とする発振器。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記振動子は、セラミックパッケージの水晶振動子であり、
前記気密封止構造は、キャビティを有するセラミック基体と、前記セラミック基体に被覆されたカバープレートと、前記セラミック基体に設けられる第２電極構造とを含み、
前記セラミック基体には、導体構造が設けられ、前記振動素子は、前記キャビティの中に設けられ且つ接着剤を介して前記セラミック基体に接続され、
前記第２電極構造は、さらに前記導体構造及び前記発振チップと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
前記振動子は、全水晶パッケージの水晶振動子であり、
前記気密封止構造は、前記振動素子の一方側に設けられた第１シール部材と、前記振動素子の他方側に設けられた第２シール部材と、前記第１シール部材に設けられた第２電極構造とを含み、
前記第１シール部材と、前記振動素子と、前記第２シール部材とは、それぞれ水晶材料を含み、
前記第２電極構造は、前記発振チップと電気的に接続され、前記発振チップは、前記第１シール部材に設けられ且つ前記第２電極構造と電気的に接続され、
前記絶縁層は、前記発振チップと前記第１シール部材とを覆うことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項４】
前記振動子は、全シリコン封止のシリコン系振動子であり、
前記気密封止構造は、前記振動素子の一方側に設けられた第１シール部材と、前記振動素子の他方側に設けられた第２シール部材と、前記第１シール部材に設けられた第２電極構造とを含み、
前記第１シール部材と、前記振動素子と、前記第２シール部材とは、いずれもシリコン材料を含み、
前記第２電極構造は、前記発振チップと電気的に接続され、前記振動子は、前記発振チップの第１表面に設けられ、
前記絶縁層は、前記振動子、前記発振チップの第１表面、前記発振チップの前記第１表面とは反対側を向く第２表面、及び前記第１表面と前記第２表面との間に連接される側面を覆うことを特徴とする請求項３に記載の発振器。
【請求項５】
前記絶縁層は、さらに第２導通孔を有し、前記第２導通孔の中には、導電材料が形成されており、前記第２電極構造は、前記第２導通孔の中の前記導電材料を介して前記発振チップと電気的に接続されていることを特徴とする請求項２、３または４に記載の発振器。
【請求項６】
前記絶縁層は、第１半導体堆積プロセスによって前記発振チップ及び前記気密封止構造の少なくとも一方側に設けられ、前記第１導通孔は、半導体エッチングプロセスによって前記絶縁層の中に形成され、前記第１導通孔の中の前記導電材料は、第２半導体堆積プロセスによって前記第１導通孔の中に形成され、前記第１電極構造は、第３半導体堆積プロセスによって前記絶縁層に形成されることを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項７】
発振器の製造方法であって、
発振チップを用意するステップと、
振動素子と、前記振動素子の外周に封入された気密封止構造とを含む振動子を用意し、且つ前記振動子を前記発振チップの一方側に配置するステップと、
前記発振チップと前記気密封止構造の少なくとも一方側に、導電材料が設けられた第１導通孔を有する絶縁層を形成するステップと、
前記絶縁層に第１電極構造を形成し、且つ前記第１電極構造が前記第１導通孔の中の前記導電材料を介して前記発振チップと電気的に接続されるようにするステップと、
を含むことを特徴とする発振器の製造方法。
【請求項８】
前記振動子は、セラミックパッケージの水晶振動子であり、全水晶パッケージの水晶振動子または全シリコン封止のシリコン系振動子であり、
前記絶縁層は、第１半導体堆積プロセスにより前記発振チップと前記気密封止構造の少なくとも一方側に堆積され、前記第１導通孔は、半導体エッチングプロセスにより前記絶縁層の中に形成され、
前記第１導通孔の中の前記導電材料は、第２半導体堆積プロセスにより前記第１導通孔の中に形成され、前記第１電極構造は、第３半導体堆積プロセスにより前記絶縁層に形成されることを特徴とする請求項７に記載の発振器の製造方法。
【請求項９】
前記発振器の製造方法は、
基板を提供する工程をさらに含み、
前記絶縁層は、ベース部と被覆部とを含み、
前記発振チップと前記気密封止構造の少なくとも一方側に第１導通孔を有する絶縁層を形成するステップは、さらに、
前記基板に前記ベース部を形成し、前記発振チップの第１表面を前記ベース部に設けることと、前記発振チップの前記第１表面とは反対側を向く第２表面、前記第１表面と前記第２表面との間に連接された側面、及び前記振動子に前記被覆部を形成し、且つ前記被覆部に前記第１導通孔及び前記第１導通孔における導電材料を形成することと、を含み、
ここで、前記ベース部と前記被覆部はいずれも半導体堆積プロセスにより形成され、前記発振器の製造方法は、前記基板を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の発振器の製造方法。
【請求項１０】
請求項１～７のいずれか１項に記載の発振器が設けられた回路基板を備えることを特徴とする電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、発振器の技術分野に関し、特に発振器及びその製造方法、並びにこの発振器を備える電子機器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
発振器は発明されてから長い期間（１００年以上）量産された製品であり、各電子製品に広く使用されている。従来技術では、発振器にはセラミック基体を用いた気密封止が必要である。具体的には、製造プロセスでは、例えばセラミック基体を介して水晶振動子と発振チップとを一体にパッケージすることができる。また、水晶振動子自体の周波数精度を％から＋／－１０ｐｐｍに調整するために、振動子自体に対して計測しながらイオンエッチングするような周波数微調整を行う必要がある。
【０００３】
しかし、発振器は重要な基準源として、その性能（低位相ノイズ、高安定性、高信頼性）に対して厳しい要求があるだけでなく、そのパッケージサイズに対しても厳しい要求がある。従って、小型化の様々な異なる発振器に対応するパッケージ方式が派生している。また、小型化が求められているため、シリコンベースの振動子で作られた発振器がこの小型発振器の市場を占有することも生まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、小型化に対応した発振器及びその製造方法、並びにこの発振器を備える電子機器を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の局面では、本願の実施形態に係る発振器は、振動素子と前記振動素子の外周に封入された気密封止構造とを含む振動子と、前記気密封止構造の一方側に配置された発振チップと、前記発振チップと前記気密封止構造の少なくとも一方側を覆い、且つ導電材料が形成された第１導通孔を有する絶縁層と、前記絶縁層に設けられ、且つ前記第１導通孔の中の前記導電材料を介して前記発振チップと電気的に接続される第１電極構造とを含む。
【０００６】
１つの実施形態では、前記振動子はセラミックパッケージの水晶振動子であり、前記気密封止構造は、キャビティを有するセラミック基体と、前記セラミック基体に被覆されたカバープレートと、前記セラミック基体に設けられる第２電極構造とを含み、前記セラミック基体には、導体構造が設けられ、前記振動素子は、前記キャビティの中に設けられ、且つ接着剤を介して前記セラミック基体に接続され、前記第２電極構造は、さらに前記導体構造及び前記発振チップと電気的に接続されている。
【０００７】
１つの実施形態では、前記振動子は全水晶パッケージの水晶振動子であり、
前記気密封止構造は、前記振動素子の一方側に設けられた第１シール部材と、前記振動素子の他方側に設けられた第２シール部材と、前記第１シール部材に設けられた第２電極構造とを含み、
前記第１シール部材と、前記振動素子と、前記第２シールとは、それぞれ水晶材料を含み、
前記第２電極構造は、前記発振チップと電気的に接続され、前記発振チップは、前記第１シール部材に設けられ且つ前記第２電極構造と電気的に接続され、
前記絶縁層は、前記発振チップと前記第１シール部材とを覆う。
【０００８】
１つの実施形態では、前記振動子は、全シリコン封止のシリコン系振動子であり、前記気密封止構造は、前記振動素子の一方側に設けられた第１シール部材と、前記振動素子の他方側に設けられた第２シール部材と、前記第１シール部材に設けられた第２電極構造とを含み、
前記第１シール部材と、前記振動素子と、前記第２シール部材とは、いずれもシリコン材料を含み、
前記第２電極構造は、前記発振チップと電気的に接続され、前記振動子は、前記発振チップの第１表面に設けられ、
前記絶縁層は、前記振動子、前記発振チップの第１表面、前記発振チップの前記第１表面とは反対側を向く第２表面、及び前記第１表面と前記第２表面との間に連接される側面を覆う。
【０００９】
１つの実施形態では、前記絶縁層は、さらに第２導通孔を有し、前記第２導通孔の中には、導電材料が形成されており、前記第２電極構造は、前記第２導通孔の中の前記導電材料を介して前記発振チップと電気的に接続されている。
【００１０】
１つの実施形態では、前記絶縁層は、第１半導体堆積プロセスによって前記発振チップ及び前記気密封止構造の少なくとも一方側に設けられ、前記第１導通孔は、半導体エッチングプロセスによって前記絶縁層の中に形成され、前記第１導通孔の中の前記導電材料は、第２半導体堆積プロセスによって前記第１導通孔の中に形成され、前記第１電極構造は、第３半導体堆積プロセスによって前記絶縁層に形成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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