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公開番号2025115294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009771
出願日2024-01-25
発明の名称圧電デバイス
出願人日本電波工業株式会社
代理人
主分類H03H 9/02 20060101AFI20250730BHJP(基本電子回路)
要約【課題】ベース板、振動板及びリッド板を金属間接合によって接合した構造を有した圧電デバイスであって、配線の信頼性を高めることができる圧電デバイスを提供する。
【解決手段】振動板13は振動部13a及び枠部13dを有し、ベース板11は、振動板側とは反対面に設けた端子電極17、振動部から端子電極に至る配線19の経路となる貫通孔11aと、当該配線とを有する。貫通孔は、振動板側の開口部周囲に所定深さの段差11aaを備え、貫通孔の側壁の端子電極側に当たる第1部分に前記配線の一部である第1配線部19a、側壁の第1配線部より上部から段差に配線の一部である第2配線部19bを具える。端子電極、第1配線部各々は、チタン膜、ニッケル膜、金膜の積層膜で構成し、第2配線部は、チタン膜及びニッケル膜で構成してある。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ベース板と、振動板と、リッド板とをこの順に積層し互いに金属間接合によって接合してある圧電デバイスであって、前記振動板は振動部及びこの振動部の周囲に設けた枠部を有し、前記ベース板は、前記振動板側とは反対面に設けた端子電極と、前記振動部から前記端子電極に至る配線の経路となる貫通孔と、当該配線とを有する圧電デバイスにおいて、
前記貫通孔は、前記振動板側の開口部周囲に所定深さの段差を備え、
前記貫通孔の側壁の前記端子電極側に当たる第１部分に前記配線の一部である第１配線部を備え、
前記貫通孔の側壁の前記第１配線部より上部から前記段差に前記配線の一部である第２配線部を具え、
前記端子電極、及び、前記第１配線部各々は、密着膜及び最上膜が金膜とされた第１積層膜で構成してあり、
前記第２配線部は、密着膜及び最上膜が非金膜であるハンダ食われ防止膜とされた第２積層膜で構成してあることを特徴とする圧電デバイス。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記段差の深さは、当該段差内に形成する前記第２積層を含む金属膜の厚さより深いことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記段差の深さは、前記ベース板の厚さの１０％より浅いことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記第１積層膜は、密着膜と最上膜の金層との間に中間膜としてニッケル膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記第２積層膜は、ハンダ食われ防止膜がニッケル膜であることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記第１積層膜は、密着膜と最上膜の金層との間に中間膜としてニッケル膜を備え、
前記第２積層膜は、ハンダ食われ防止膜がニッケル膜であり、
前記中間膜のニッケル膜と前記ハンダ食われ防止膜のニッケル膜とは連続するニッケル膜であることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記ベース板、前記振動版及び前記リッド板各々は水晶板で構成してあることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の圧電デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベース板、振動板及びリッド板を金属間接合によって接合した構造を有する圧電デバイスに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電デバイスでは、圧電素子を気密封止できる構造が必須である。現状その主流は、セラミック製のベースを用いたものである。しかし、圧電デバイスの小型化、薄型化が進むに従い、セラミックベースでは精度、コスト面等で限界が懸念される。従って、それに代わる構造が検討されている。
【０００３】
例えば特許文献１に、水晶製のベース板、振動板及びリッド板を、この順に積層し互いは金属間接合によって接合した構造を有した圧電デバイスが開示されている（特許文献１の例えば図１等）。具体的には、振動板は、振動部及びこの振動部周囲に設けた枠部を有している。枠部の表裏に周状にシール膜としてのチタン膜及び金（Ａｕ）膜の積層膜が設けられている（同、段落３９）。ベース板及びリッド板各々の、上記シール膜に対応する領域にも、上記と同様にシール膜が設けられている（同、段落４０，４１）。そして、これらのシール膜を用いた拡散結合法いわゆる金属間接合によって、ベース板、振動板及びリッド板を接合して、気密封止構造が実現されている（同、段落４４）。
【０００４】
また、ベース板の振動板とは反対側の面に、端子電極が設けられている（同、段落４１）。そして、振動部の励振用電極から上記端子電極に至る配線が設けられている。具体的には、ベース板に、貫通孔が設けられていて、励振用電極と端子電極とは、この貫通孔を配線経路の一部とする配線によって、電気的に接続されている（同、段落４２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－４２４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された圧電デバイスは、小型化や薄型化を図る上で可能性を秘めたものである。しかし、配線の信頼性を高める点に関し、特許文献１の構造は未だ改善すべき点がある。
具体的には、圧電デバイスを電子機器に実装するハンダ付け工程において、ベース板の貫通孔内の配線をハンダが流れて配線の表層の金膜を侵食しながら振動板側へ及んでゆくこと（いわゆるハンダ食われ）が生じ、これに起因する配線抵抗の増加や断線を招くおそれがある。
この出願は上記の点に鑑みなされたものであり、従って、この出願の目的は、ベース板、振動板及びリッド板を金属間接合によって接合した構造を有した圧電デバイスであって、配線の信頼性を高めることができる新規な構造を有した圧電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的の達成を図るため、この発明によれば、ベース板と、振動板と、リッド板とをこの順に積層し互いに金属間接合によって接合してある圧電デバイスであって、前記振動板は振動部及びこの振動部の周囲に設けた枠部を有し、前記ベース板は、前記振動板側とは反対面に設けた端子電極と、前記振動部から前記端子電極に至る配線の経路となる貫通孔と、当該配線とを有する圧電デバイスにおいて、
前記貫通孔は、前記振動板側の開口部周囲に所定深さの段差を備え、
前記貫通孔の側壁の前記端子電極側に当たる第１部分に前記配線の一部である第１配線部を備え、
前記貫通孔の側壁の前記第１配線部より上部から前記段差に前記配線の一部である第２配線部を具え、
前記端子電極、及び、前記第１配線部各々は、密着膜及び最上膜が金膜とされた第１積層膜で構成してあり、
前記第２配線部は、密着膜及び最上膜が非金（非Ａｕ）膜であるハンダ食われ防止膜とされた第２積層膜で構成してあることを特徴とする。
【０００８】
この発明を実施するに当たり、前記密着膜はチタン膜又はクロム膜であり、前記ハンダ食われ防止膜はニッケル膜であることが好ましい。密着膜がチタン膜又はクロム膜であると、そうで無い場合に比べ、ベース板に対する第２積層膜の密着性を確保し易い。ただし、クロム膜は応力が比較的大きいことや上層膜に拡散し易い欠点などを考慮すると、密着膜はチタン膜であることがより好ましい。
また、ハンダ食われ防止膜をニッケル膜とする場合、そうでない場合に比べ、膜形成も容易であり、かつ、ハンダ食われ防止も行い易い。
【０００９】
この発明を実施するに当たり、前記振動板は水晶板で構成し、前記ベース板及び前記リッド板各々はガラス板又は水晶板で構成することが良く、より好ましくは、水晶板で構成することが良い。ベース板、振動板、リッド板各々を水晶板で構成した場合、それぞれをフォトリソグラフィ技術及びウエットエッチング技術によって精度良く製造できると共に、ベース板、振動板及びリッド板を同一材料で構成できるため熱膨張率等の影響が少ない圧電デバイスを提供できる。
【００１０】
この発明を実施するに当たり、前記段差の深さは、当該段差内に形成する前記第２積層を含む金属膜の厚さより深くかつ前記ベース板の厚さの１０％より浅いこと、好ましくは５％より浅いことが好ましい。段差の深さが、上記の所定深さより深いと、段差内に形成される第２積層膜を含む金属膜の上面がベース板の表面より出ることを防止できるので、金属間接合に対し第２積層膜を含む金属膜が悪影響することを防止できる。また、段差が深すぎるとベース板の強度低下を招くおそれがあるが、段差の深さが、ベース板の厚さの１０％、好ましくは５％より浅ければ、強度低下を防止できると考えられる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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