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公開番号2025084234
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2023197981
出願日2023-11-22
発明の名称振動デバイス
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03H 9/02 20060101AFI20250527BHJP(基本電子回路)
要約【課題】電気的接続の信頼性に優れた振動デバイスを提供する。
【解決手段】振動デバイス1は、第1面11及び第1面11と表裏の関係にある第2面12を含み、第1面11から第2面12まで貫通する第1貫通孔13が形成された半導体基板10と、半導体基板10の第2面12側に配置され、平面視で第1貫通孔13と重なっている第1導電層15と、第1貫通孔13の側面、及び第1貫通孔13の第1面11側の開口の周囲の半導体基板10の第1面11、に形成された有機樹脂23と、第1貫通孔13から露出した第1導電層15の表面と、有機樹脂23の表面と、半導体基板10の第1面11のうち有機樹脂23と重ならない第1領域19と、に形成された第1配線17と、第1配線17のうち、第1領域19に配置された部分に第1接合部材21により接合されている振動素子30と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１面及び前記第１面と表裏の関係にある第２面を含み、前記第１面から前記第２面まで貫通する第１貫通孔が形成された半導体基板と、
前記半導体基板の前記第２面側に配置され、平面視で前記第１貫通孔と重なっている第１導電層と、
前記第１貫通孔の側面、及び前記第１貫通孔の前記第１面側の開口の周囲の前記半導体基板の前記第１面、に形成された有機樹脂と、
前記第１貫通孔から露出した前記第１導電層の表面と、前記有機樹脂の表面と、前記半導体基板の前記第１面のうち前記有機樹脂と重ならない第１領域と、に形成された第１配線と、
前記第１配線のうち、前記第１領域に配置された部分に第１接合部材により接合されている振動素子と、を有する、
振動デバイス。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記振動素子は、一端と他端とを有し、前記一端側が前記第１接合部材により接合されており、
前記第１貫通孔が前記第１接合部材より前記他端側に配置されている場合、
断面視において、
前記半導体基板の前記第１面と、前記第１接合部材の前記振動素子側の面の前記他端側の端である第１部分と、の間の長さをＨ１とし、
前記第１部分を通り、前記第１貫通孔の周囲の前記第１面に形成された前記有機樹脂上の前記第１配線の第２部分に接し、且つ前記第１面と交差する仮想線における、前記第１部分と前記第２部分との間の距離をＬ１とし、
前記半導体基板の前記第１面と、前記第２部分と、の間の長さをＨ２とし、
前記第１部分と、前記振動素子の前記他端の前記半導体基板側の角部と、の間の距離をＬ２としたとき、
（Ｈ１－Ｈ２）×Ｌ２／Ｈ１＞Ｌ１
を満たす、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
第２導電層及び第２配線を更に備え、
前記半導体基板に、前記第１面から前記第２面まで貫通する第２貫通孔が形成され、
前記第２導電層は、前記半導体基板の前記第２面側に配置され、平面視で前記第２貫通孔と重なっており、
前記有機樹脂は、前記第２貫通孔の側面、及び前記第２貫通孔の前記第１面側の開口の周囲の前記半導体基板の前記第１面、に形成され、
前記第２配線は、前記第２貫通孔から露出した前記第２導電層の表面と、前記有機樹脂の表面と、前記半導体基板の前記第１面のうち前記有機樹脂と重ならない第２領域と、に形成され、
前記振動素子は、前記第２配線のうち、前記第２領域に配置された部分と、第２接合部材により接合されている、
請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記振動素子の一端から他端に向う方向を第１方向とし、前記第１方向に直交し、且つ前記振動素子の主面に沿った方向を第２方向とした場合、
平面視で、前記第１接合部材は、前記第２方向の一方側に位置し、
平面視で、前記第２接合部材は、前記第２方向の他方側に位置し、
前記第２方向において、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記第１接合部材と前記第２接合部材との間に配置されている、
請求項３に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記振動素子の一端から他端に向う方向を第１方向とし、前記第１方向に直交し、且つ前記振動素子の主面に沿った方向を第２方向とした場合、
平面視で、前記第１接合部材は、前記第２方向の一方側に位置し、
平面視で、前記第２接合部材は、前記第２方向の他方側に位置し、
前記第１方向において、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔が配置されている範囲は、前記第１接合部材が配置されている範囲と重なっており、
前記第１方向において、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔が配置されている範囲は、前記第２接合部材が配置されている範囲と重なっている、
請求項３に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記半導体基板は、前記第２面側に形成され、前記第１導電層に電気的に接続された発振回路を含む、
請求項１又は請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記半導体基板は、前記第２面側に形成され、前記第１導電層及び前記第２導電層に電気的に接続された発振回路を含む、
請求項３乃至請求項５の何れか一項に記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記半導体基板の前記第１面側に接合された蓋体を更に備え、
前記振動素子は、前記蓋体及び前記半導体基板に囲まれた空間に収容されている、
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の振動デバイス。
【請求項９】
前記半導体基板の前記第１面側に接合された蓋体を更に備え、
前記振動素子は、前記蓋体及び前記半導体基板に囲まれた空間に収容されている、
請求項６に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
前記半導体基板の前記第１面側に接合された蓋体を更に備え、
前記振動素子は、前記蓋体及び前記半導体基板に囲まれた空間に収容されている、
請求項７に記載の振動デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、貫通孔を有するシリコン基板の第１面に第１端子を、第２面に第２端子を配置し、貫通孔を通り第１端子と第２端子とを電気的に接続する配線と、貫通孔の内壁と、の間に樹脂層が配置され、第１端子上に振動素子が接合された振動デバイスが開示されている。配線と貫通孔の内壁との間に樹脂層を配置することで、シリコン基板と配線との間に形成される寄生容量を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１９５１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の振動デバイスでは、第１端子と第１面との間にも樹脂層が配置されているので、第１端子上に振動素子を加熱、加圧して接合する際、樹脂層が柔らかいため第１端子の電極膜が変形し、電極膜にクラックを生じ断線する虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
振動デバイスは、第１面及び前記第１面と表裏の関係にある第２面を含み、前記第１面から前記第２面まで貫通する第１貫通孔が形成された半導体基板と、前記半導体基板の前記第２面側に配置され、平面視で前記第１貫通孔と重なっている第１導電層と、前記第１貫通孔の側面、及び前記第１貫通孔の前記第１面側の開口の周囲の前記半導体基板の前記第１面、に形成された有機樹脂と、前記第１貫通孔から露出した前記第１導電層の表面と、前記有機樹脂の表面と、前記半導体基板の前記第１面のうち前記有機樹脂と重ならない第１領域と、に形成された第１配線と、前記第１配線のうち、前記第１領域に配置された部分に第１接合部材により接合されている振動素子と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す斜視図。
第１実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図２中のＡ１－Ａ１線断面図。
図２中のＡ２－Ａ２線断面図。
第２実施形態に係る振動デバイスの概略構造を示す平面図。
図５中のＡ３－Ａ３線断面図。
図５中のＡ４－Ａ４線断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
１．第１実施形態
第１実施形態に係る振動デバイス１として、振動素子３０と発振回路５２とを備えた発振器を一例として挙げ、図１～図４を参照して説明する。
図２及び図４において、振動デバイス１の内部構成を説明する便宜上、蓋体２５を取り外した状態を図示している。以降の斜視図、平面図、及び断面図には、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を図示している。Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」と言う。各軸の矢印側を「プラス側」、矢印と反対側を「マイナス側」とも言う。Ｚ方向プラス側を「上」、Ｚ方向マイナス側を「下」とも言う。本実施形態では、第１方向がＸ方向であり、第２方向がＹ方向である。
【０００８】
振動デバイス１は、図１、図２、及び図３に示すように、半導体基板１０と、蓋体２５と、振動素子３０と、を有する。半導体基板１０と蓋体２５とで、振動素子３０を収容するパッケージ２を構成している。
【０００９】
半導体基板１０は、シリコン基板５０と酸化シリコン層５１とからなり、シリコン基板５０の上面に酸化シリコン層５１が配置されている。半導体基板１０は、Ｚ方向からの平面視で、矩形状の平板である。半導体基板１０は、酸化シリコン層５１の上面となる第１面１１及び第１面１１と表裏の関係にある第２面１２を含み、第１面１１から第２面１２まで貫通する第１貫通孔１３及び第２貫通孔１４が形成されている。第１貫通孔１３及び第２貫通孔１４は、平面視で、半導体基板１０のＸ方向マイナス側に、Ｙ方向に並んで配置され、第１貫通孔１３は、Ｙ方向のプラス側に配置され、第２貫通孔１４は、Ｙ方向のマイナス側に配置されている。
【００１０】
半導体基板１０の第２面１２側には、発振回路５２が形成されており、平面視で第１貫通孔１３と重なっている位置に第１導電層１５が設けられ、平面視で第２貫通孔１４と重なっている位置に第２導電層１６が設けられている。第１導電層１５及び第２導電層１６は、発振回路５２と電気的に接続されている。発振回路５２は、振動素子３０を発振させてクロック信号等の基準信号の周波数を生成する。発振回路５２の下面には、発振回路５２への電圧供給や発振周波数を出力する複数の外部端子２８が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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