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電子器件、電子器件的制造方法、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法

文檔序號(hào):10684421閱讀:929來(lái)源:國(guó)知局
電子器件、電子器件的制造方法、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供電子器件、電子器件的制造方法、電子設(shè)備以及移動(dòng)體,具有接合強(qiáng)度高且能夠比較簡(jiǎn)單地制造的金屬膜結(jié)構(gòu)。電子器件(100)具有:基材(110);第1金屬膜(121),其配置在基材(110)上,含有氮和鉻;以及第2金屬膜(122),其配置在第1金屬膜(121)上,含有金,在第1金屬膜(121)中,氮原子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且100%以下。并且,對(duì)于第1金屬膜(121)中的氮原子的分布,被第1金屬膜(121)的基材(110)側(cè)的第1區(qū)域和第2金屬膜(122)側(cè)的第2區(qū)域夾著的第3區(qū)域比第1區(qū)域和第2區(qū)域大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電子器件、電子器件的制造方法、電子設(shè)備以及移動(dòng)體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電子器件、電子器件的制造方法、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如,作為各種電子器件中使用的電極,以往使用使Cr(鉻)層和Au(金)層層疊而 成的結(jié)構(gòu),然而在這樣的結(jié)構(gòu)中,由于在制造中受到的熱等而使Cr層中的Cr擴(kuò)散到Au層,Cr 層與Au層的接合強(qiáng)度(密合性)下降,導(dǎo)致Au層容易剝離。為了解決這樣的問(wèn)題,在專(zhuān)利文獻(xiàn) 1中,作為電極,公開(kāi)了在Cr層與Au層之間配置Ni(鎳)層的結(jié)構(gòu)。并且,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,作為 電極,公開(kāi)了在Cr層與Au層之間配置Ni-W(鎳-鎢)層的結(jié)構(gòu)。并且,在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了這 樣的結(jié)構(gòu):對(duì)Cr層的表面進(jìn)行氮等離子體處理并形成CrN(氮化鉻),在其上配置Au層。
[0003] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-243452號(hào)公報(bào) [0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-172368號(hào)公報(bào)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2007-013384號(hào)公報(bào)
[0006] 然而,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2中,由于必須在Cr層與Au層之間形成防止Cr擴(kuò)散的別的層, 因此電極的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,形成電極的工序也復(fù)雜化。另一方面,在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中,氮等離子體 處理的加減困難,存在由于CrN層內(nèi)的N的分布而使CrN層與Au層的接合強(qiáng)度下降的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種具有接合強(qiáng)度高且能夠比較簡(jiǎn)單地制造的金屬膜結(jié)構(gòu) 的電子器件、電子器件的制造方法、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。
[0008] 本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而作成的,能夠作為以下的方式或者 應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009] 本應(yīng)用例的電子器件,其特征在于,所述電子器件具有:基材,其具有第1面;第1金 屬膜,其配置在所述第1面上,含有氮和鉻;以及第2金屬膜,其配置在所述第1金屬膜的與所 述第1面相反一側(cè)的面上,含有金,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的數(shù)量是 鉻原子的數(shù)量的20%以上且100%以下的區(qū)域。
[0010] 由此,能夠提高第1金屬膜與第2金屬膜的接合強(qiáng)度。并且,根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠 比較簡(jiǎn)單地制造電子器件。
[0011] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且50%以下的區(qū)域。
[0012] 由此,能夠進(jìn)一步提高由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的接 合強(qiáng)度。
[0013] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且100%以下的區(qū)域。
[0014]由此,例如能夠進(jìn)一步提高第2金屬膜與鍵合線的接合強(qiáng)度。
[0015]在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且50%以下的區(qū)域。
[0016]由此,能夠進(jìn)一步提高由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的接 合強(qiáng)度,同時(shí)能夠進(jìn)一步提高第2金屬膜與鍵合線的接合強(qiáng)度。
[0017]本應(yīng)用例的電子器件,其特征在于,所述電子器件具有:基材,其具有第1面;第1金 屬膜,其配置在所述第1面上,含有氮和鉻;以及第2金屬膜,其配置在所述第1金屬膜的與所 述第1面相反一側(cè)的面上,含有金,所述第1金屬膜具有:位于所述基材側(cè)的第1區(qū)域、位于所 述第2金屬膜側(cè)的第2區(qū)域、和被所述第1區(qū)域與所述第2區(qū)域夾著的第3區(qū)域,所述第3區(qū)域 包含氮原子的分布比所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域大的區(qū)域。
[0018]由此,能夠提高第1金屬膜與第2金屬膜的接合強(qiáng)度。并且,根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠 比較簡(jiǎn)單地制造電子器件。
[0019] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且100%以下的區(qū)域。
[0020] 由此,能夠進(jìn)一步提高第1金屬膜與第2金屬膜的接合強(qiáng)度。
[0021] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且50%以下的區(qū)域。
[0022] 由此,能夠進(jìn)一步提高由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的接 合強(qiáng)度。
[0023] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且100%以下的區(qū)域。
[0024]由此,例如能夠進(jìn)一步提高第2金屬膜與鍵合線的接合強(qiáng)度。
[0025] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的 數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且50%以下的區(qū)域。
[0026] 由此,能夠進(jìn)一步提高由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的接 合強(qiáng)度,同時(shí)能夠進(jìn)一步提高第2金屬膜與鍵合線的接合強(qiáng)度。
[0027] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述基材包含石英、玻璃和硅中的一方。
[0028] 由此,例如能夠?qū)㈦娮悠骷?yīng)用于搭載振動(dòng)元件、電子部件的基板等,便利性提 尚。
[0029] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述電子器件具有:壓電基板;
[0030] 激勵(lì)電極,其配置在所述壓電基板上;以及連接電極,其配置在宿舍壓電基板上, 與所述激勵(lì)電極電連接,所述基材是所述壓電基板,所述激勵(lì)電極和所述連接電極中的至 少一方具有所述第1金屬膜和所述第2金屬膜。
[0031] 由此,得到具有優(yōu)異的特性的振動(dòng)元件。
[0032] 本應(yīng)用例的電子器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法包含以下工序:制備 基材的工序;第1成膜工序,在所述基材上,在含有氮的氛圍下通過(guò)濺射使含有鉻的第1金屬 膜成膜;以及第2成膜工序,在所述第1金屬膜上,通過(guò)濺射使含有金的第2金屬膜成膜。 [0033]由此,能夠提高第1金屬膜與第2金屬膜的接合強(qiáng)度,能夠容易制造具有機(jī)械強(qiáng)度 高的金屬膜結(jié)構(gòu)體的電子器件。
[0034]在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1成膜工序是以具有下述區(qū)域的方式成膜的 工序,在該區(qū)域中,所述第1金屬膜中的氮原子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且100% 以下。
[0035] 由此,能夠進(jìn)一步提高由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的接 合強(qiáng)度。
[0036] 在上述的應(yīng)用例中,優(yōu)選的是,所述第1成膜工序是以具有下述區(qū)域的方式成膜的 工序,在該區(qū)域中,對(duì)于所述第1金屬膜中的氮原子的分布,被所述第1金屬膜的所述基材側(cè) 的第1區(qū)域和所述第2金屬膜側(cè)的第2區(qū)域夾著的第3區(qū)域比所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域大。 [0037]由此,能夠進(jìn)一步提高第1金屬膜與第2金屬膜的接合強(qiáng)度。
[0038] 本應(yīng)用例的電子設(shè)備,其特征在于,所述電子設(shè)備具有上述的電子器件。
[0039] 由此,得到可靠性高的電子設(shè)備。
[0040] 本應(yīng)用例的移動(dòng)體,其特征在于,所述移動(dòng)體具有上述的電子器件。
[0041] 由此,得到可靠性高的移動(dòng)體。
【附圖說(shuō)明】
[0042] 圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電子器件的剖視圖。
[0043] 圖2是示出現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電子器件的元素分布的曲線圖。
[0044] 圖3是示出圖1所示的電子器件的元素分布的曲線圖。
[0045] 圖4是示出減少Cr(鉻)原子的擴(kuò)散的原理的示意圖。
[0046] 圖5是示出金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的密合強(qiáng)度的曲線圖。
[0047] 圖6是說(shuō)明SAICAS法的圖。
[0048]圖7是示出第2金屬膜與鍵合線的接合強(qiáng)度的曲線圖。
[0049]圖8是說(shuō)明分開(kāi)試驗(yàn)的圖。
[0050] 圖9是示出第1金屬膜中的N(氮)原子的分布的圖。
[0051] 圖10是說(shuō)明圖1所示的電子器件的制造方法的剖視圖。
[0052]圖11是說(shuō)明圖1所示的電子器件的制造方法的剖視圖。
[0053]圖12是說(shuō)明圖1所示的電子器件的制造方法的剖視圖。
[0054]圖13是說(shuō)明圖1所示的電子器件的制造方法的剖視圖。
[0055]圖14是從上側(cè)觀察作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電子器件的振動(dòng)元件的立體圖。
[0056 ]圖15是從下側(cè)觀察圖14所示的振動(dòng)元件的立體圖。
[0057] 圖16是圖14中的A-A線剖視圖。
[0058]圖17是示出加熱處理后的石英基板的撓曲的曲線圖。
[0059] 圖18是示出圖14所示的振動(dòng)元件的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。
[0060] 圖19是示出現(xiàn)有的振動(dòng)元件的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。
[0061] 圖20是從上側(cè)觀察作為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電子器件的振動(dòng)元件的立體圖。
[0062 ]圖21是從下側(cè)觀察圖2 0所示的振動(dòng)元件的立體圖。
[0063] 圖22是圖20中的B-B線剖視圖。
[0064] 圖23是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的電子器件的剖視圖。
[0065] 圖24是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的電子器件即振子的剖視圖。
[0066] 圖25是示出接合前的基底和蓋的放大剖視圖。
[0067]圖26是作為電子器件的變型例的振蕩器的剖視圖。
[0068]圖27是作為本發(fā)明的第6實(shí)施方式的電子器件的振動(dòng)元件的剖視圖。
[0069]圖28是說(shuō)明圖27所示的振動(dòng)元件的制造方法的剖視圖。
[0070]圖29是說(shuō)明圖27所示的振動(dòng)元件的制造方法的剖視圖。
[0071]圖30是說(shuō)明圖27所示的振動(dòng)元件的制造方法的剖視圖。
[0072]圖31是示出樣品1的撓曲量的曲線圖。
[0073]圖32是示出樣品3的撓曲量的曲線圖。
[0074]圖33是示出樣品1的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。
[0075]圖34是示出樣品2的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。
[0076] 圖35是示出樣品3的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。
[0077] 圖36是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動(dòng)型(或筆記本型)的個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié) 構(gòu)的立體圖。
[0078] 圖37是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的便攜電話機(jī)(還包含PHS)的結(jié)構(gòu)的立體 圖。
[0079] 圖38是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0080] 圖39是示出應(yīng)用了本發(fā)明的移動(dòng)體的汽車(chē)的立體圖。
[0081 ] 標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0082] 100:電子器件;110:基材;120:金屬膜結(jié)構(gòu)體;121:第1金屬膜;122:第2金屬膜; 200:振動(dòng)元件;210:石英基板;220:電極;22U221A:第1金屬膜;222、222A:第2金屬膜;230: 第1電極;231 :激勵(lì)電極;232:連接電極;233:布線電極;240:第2電極;241 :激勵(lì)電極;242: 連接電極;243:布線電極;300:振動(dòng)元件;310:石英基板;311:基部;312、313:振動(dòng)臂;320: 電極;321:第1金屬膜;322:第2金屬膜;330:第1電極;331:激勵(lì)電極;332:連接電極;333:布 線電極;340:第2電極;341 :激勵(lì)電極;342:連接電極;343:布線電極;400:電子器件;410:電 子部件搭載基板;420:基板;430:端子;431:第1金屬膜;432:第2金屬膜;440:端子;441:第1 金屬膜;442:第2金屬膜;470:過(guò)孔;490:電子部件;500:振子;510:封裝;520:基底;521:凹 部;530:內(nèi)部端子;540:外部端子;560:導(dǎo)電性接合部件;580:接合層;590:蓋;600:振蕩器; 610:1C芯片;620:連接端子;1100:個(gè)人計(jì)算機(jī);1102:鍵盤(pán);1104:主體部;1106:顯示單元; 1108:顯示部;1200:便攜電話機(jī);1202:操作按鈕;1204:接聽(tīng)口; 1206通話口; 1208:顯示部; 1300:數(shù)字照相機(jī);1302:殼體;1304:受光單元;1306 :快門(mén)按鈕;1308:存儲(chǔ)器;1310:顯示 部;1500:汽車(chē);BW:鍵合線;S:收容空間;S1:第1區(qū)域;S2:第2區(qū)域;S3:第3區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0083]以下,根據(jù)附圖所示的實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明的電子器件、電子器件的制造方法、電 子設(shè)備以及移動(dòng)體進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0084]〈第1實(shí)施方式〉
[0085]圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電子器件的剖視圖。圖2是示出現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電子器 件的元素分布的曲線圖。圖3是示出圖1所示的電子器件的元素分布的曲線圖。圖4是示出減 少Cr(鉻)原子的擴(kuò)散的原理的示意圖。圖5是示出金屬膜結(jié)構(gòu)體與基材的密合強(qiáng)度的曲線 圖。圖6是說(shuō)明SAICAS法的圖。圖7是示出第2金屬膜與鍵合線的接合強(qiáng)度的曲線圖。圖8是說(shuō) 明分開(kāi)試驗(yàn)的圖。圖9是示出第1金屬膜中的N(氮)原子的分布的圖。圖10至圖13是分別說(shuō)明 圖1所示的電子器件的制造方法的剖視圖。另外,以下,為了便于說(shuō)明,將圖1中的上側(cè)設(shè)定 為"上",將下側(cè)設(shè)定為"下"。
[0086] 如圖1所示,電子器件100至少一部分包含基材110和配置在基材110上的金屬膜結(jié) 構(gòu)體120。作為基材110,不作特別限定,例如,可以是后述的第2、第3實(shí)施方式那樣的振動(dòng)基 板,也可以是后述的第4實(shí)施方式那樣的電子部件搭載基板。并且,作為基材110的構(gòu)成材 料,不作特別限定,例如,可以使用各種玻璃材料、各種樹(shù)脂材料、各種金屬材料、各種陶瓷 材料、各種壓電體材料等。另一方面,作為金屬膜結(jié)構(gòu)體120的用途,不作特別限定,例如在 基材110是所述的振動(dòng)基板的情況下,可以用作使振動(dòng)基板激勵(lì)的激勵(lì)電極等,在基材110 是構(gòu)成所述的電子部件搭載基板的情況下,可以用作端子或接合層。即,金屬膜結(jié)構(gòu)體120 不管是用于或不用于輸送電信號(hào)的金屬膜結(jié)構(gòu)體,都能應(yīng)用于廣泛的用途。
[0087] 下面,對(duì)金屬膜結(jié)構(gòu)體120進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。金屬膜結(jié)構(gòu)體120為雙層層疊結(jié)構(gòu),其具 有:配置在基材110的上表面(第1面)上的第1金屬膜121、和配置在第1金屬膜121的上表面 (與基材110相反一側(cè)的面)上的第2金屬膜122。第1金屬膜121主要具有提高基材110與第2 金屬膜122的密合性的功能,第2金屬膜主要具有用于將金屬膜結(jié)構(gòu)體120整體作為導(dǎo)電體 即用于傳導(dǎo)電的導(dǎo)體膜的功能、或者提高與其它部件的接合強(qiáng)度的功能。
[0088]第2金屬膜122由Au(金)構(gòu)成。由此,成為導(dǎo)電性、接合性優(yōu)異的第2金屬膜122。如 在后述的制造方法中所說(shuō)明那樣,該第2金屬膜122是通過(guò)利用濺射(sputtering)使Au成膜 而形成的。另外,第2金屬膜122除了 Au以外,還可以含有別的金屬元素和非金屬元素(例如, Si (硅)、0(氧)等)等。并且,作為第2金屬膜122的平均厚度,不作特別限定,例如,優(yōu)選是 10nm以上且lOOOnm以下的程度,更優(yōu)選是100nm以上且300nm以下的程度,進(jìn)一步優(yōu)選是 110nm以上且120nm以下的程度。
[0089] 另一方面,第1金屬膜121由Cr(鉻)和N(氮)構(gòu)成。如在后述的制造方法中所說(shuō)明那 樣,該第1金屬膜121是通過(guò)在含有N的氣體氛圍中利用濺射使Cr成膜而形成的。根據(jù)這樣的 方法,能夠容易使第1金屬膜121成膜。并且,第1金屬膜121中的N原子的數(shù)量Nn是Cr原子的 數(shù)量N Cr的20 % (atm% (原子百分比))以上且100 %以下。即,Nn/N&是20 %以上且100 %以下。 另外,第1金屬膜121除了 Cr、N以外,還可以含有別的金屬元素或非金屬元素(例如,Si(硅)、 〇(氧)等)等。并且,作為第1金屬膜121的平均厚度,不作特別限定,例如,優(yōu)選是2nm以上且 300nm以下的程度,更優(yōu)選是2nm以上且5nm以下的程度。由此,能夠在充分發(fā)揮提高基材110 與第2金屬膜122的密合性的功能的同時(shí),使第1金屬膜121盡量薄。
[0090] 這里,圖2作為現(xiàn)有例,示出在與第1金屬膜121對(duì)應(yīng)的金屬膜由Cr構(gòu)成、并且與第2 金屬膜122對(duì)應(yīng)的金屬膜由Au構(gòu)成的情況下的Au/Cr層疊金屬膜內(nèi)的Cr的擴(kuò)散狀態(tài),圖3示 出本實(shí)施方式的金屬膜結(jié)構(gòu)體120內(nèi)的Cr的擴(kuò)散狀態(tài)。另外,圖2和圖3所示的數(shù)據(jù)是使用石 英基板作為基材110,通過(guò)濺射使第1金屬膜121、與第1金屬膜121對(duì)應(yīng)的金屬膜、第2金屬膜 122以及與第2金屬膜122對(duì)應(yīng)的金屬膜成膜之后,在260°CX 2小時(shí)的條件下進(jìn)行加熱處理 后的分析結(jié)果。通過(guò)使用了ULVAC-PHI公司制造的"Quanterall(裝置名稱(chēng))"的X射線光電子 能譜法(XPS:X_ray Photoelectron Spectroscopy)進(jìn)行。
[0091] 另外,分析裝置不限于上述的分析裝置,使用利用X射線光電子能譜法的其它分析 裝置、或者二次離子質(zhì)量分析法、電子線微觀分析法、俄歇電子能譜分析法、熒光X射線分析 法等的定性定量分析法,也可以進(jìn)行相同的分析。并且,第1金屬膜121中的N原子的數(shù)量Nn 和Cr原子的數(shù)量NCr可以使用在第1金屬膜121的1個(gè)部位所測(cè)定的結(jié)果來(lái)確定,然而優(yōu)選的 是,可以使用與第1金屬膜121和第2金屬膜122重合的方向交叉的方向、即在第1金屬膜121 的面內(nèi)的多個(gè)部位例如2個(gè)部位至10個(gè)部位所測(cè)定的結(jié)果的平均值來(lái)確定。并且,在有多個(gè) 測(cè)定部位的情況下,各自的測(cè)定部位也可以是相鄰的測(cè)定部位大致等間隔地呈直線狀或平 面狀排列。用于確定第1金屬膜121中的N原子的數(shù)量Nn和Cr原子的數(shù)量N Cr的測(cè)定區(qū)域(上述 的1個(gè)部位處的測(cè)定區(qū)域,換句話說(shuō)是1個(gè)部位處的測(cè)定面積)的大小不作特別限定,只要是 在使用上述的分析裝置時(shí)能夠設(shè)定的范圍即可。
[0092] 將圖2和圖3進(jìn)行對(duì)比可知,通過(guò)采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),跟與第1金屬膜121對(duì)應(yīng) 的金屬膜由Cr構(gòu)成的情況、即在與第1金屬膜121對(duì)應(yīng)的金屬膜中大體不含有N的情況相比 較,第1金屬膜121穩(wěn)定,第1金屬膜121中的Cr不擴(kuò)散到第2金屬膜122內(nèi)。這被認(rèn)為是因?yàn)椋?如圖4所示,在第1金屬膜121中存在Cr xNy(x、y是1以上的整數(shù))和Cr,將Cr要擴(kuò)散到第2金屬 膜122的力設(shè)定為Fa,將Cr要擴(kuò)散到基材110的力設(shè)定為Fb,將Cr之間相吸的力設(shè)定為Fc,將 Cr xNy與Cr相吸的力設(shè)定為Fd,此時(shí)成為Fb> >Fd> >Fa> >Fc的關(guān)系。
[0093] 因此,與現(xiàn)有例相比較,由于第1金屬膜121中的Cr擴(kuò)散到第2金屬膜122中的可能 性降低,因此能夠降低第1金屬膜121與第2金屬膜122的密合性的下降,能夠降低第2金屬膜 122的剝離。并且,由于第1金屬膜121中的Cr擴(kuò)散到基材110中的可能性降低,因此能夠降低 基材110與第1金屬膜121的密合性(即,金屬膜結(jié)構(gòu)體120整體與基材110的密合性)的下降。 圖5是不出使用SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System,表面與界 面切割分析系統(tǒng))法測(cè)定基材110與金屬膜結(jié)構(gòu)體120的密合強(qiáng)度的結(jié)果的曲線圖。另外, SAICAS法是這樣的測(cè)定方法:如圖6所示,使用銳利的切刃從金屬膜結(jié)構(gòu)體120的表面連續(xù) 切削,根據(jù)金屬膜結(jié)構(gòu)體120內(nèi)的切削力求出剪切強(qiáng)度,根據(jù)界面切削中的力求出附著強(qiáng) 度。并且,該測(cè)定使用夕歹一公司制造的"SAICAS-NN(裝置名稱(chēng))"來(lái)進(jìn)行。 另外,用于測(cè)定基材110與金屬膜結(jié)構(gòu)體120的密合強(qiáng)度的裝置不限于上述的裝置,使用利 用相同的測(cè)定方法的其它裝置,也可以進(jìn)行相同的測(cè)定。如圖5所示可知,在N N/NCr是20%以 上且50 %以下的范圍內(nèi),基材110與金屬膜結(jié)構(gòu)體120的密合性高。這樣的效果以下也稱(chēng)為 "第1效果"。
[0094] 并且,與現(xiàn)有例相比較,第1金屬膜121中的Cr擴(kuò)散到第2金屬膜122中的可能性降 低,第2金屬膜122中的Cr原子的數(shù)量降低,因此降低了Cr朝第2金屬膜122表面的析出,降低 了在第2金屬膜122的表面形成Cr氧化而成的Cr氧化膜的可能性。Cr氧化膜與Cr膜或Au膜相 比較,Cr氧化膜與金屬的密合性不良,因此第2金屬膜122表面處的Cr氧化膜少的話會(huì)使得 與其它金屬、例如鍵合線或金屬膜等金屬結(jié)構(gòu)物的接合強(qiáng)度提高。因此,例如能夠使第2金 屬膜122和鍵合線BW以高的接合強(qiáng)度連接。這里,圖7是示出通過(guò)分開(kāi)試驗(yàn)(Share test)來(lái) 測(cè)定第2金屬膜122與鍵合線BW的接合強(qiáng)度的結(jié)果的曲線圖。分開(kāi)試驗(yàn)是如圖8所示地使用 工具擠壓接合部來(lái)測(cè)定破壞時(shí)的荷載的方法。如圖7所示可知,在N N/NCr是20 %以上且100 % 以下的范圍內(nèi),優(yōu)選的是在40%以上且100%以下的范圍內(nèi),第2金屬膜122與鍵合線BW的接 合強(qiáng)度高。這樣的效果以下也稱(chēng)為"第2效果"。
[0095] 這樣,在NN/NCr是20%以上且50%以下的范圍內(nèi)能特別發(fā)揮第1效果,在NN/N Cr是 40%以上且100%以下的范圍內(nèi)能特別發(fā)揮第2效果,因此,特別優(yōu)選NN/NCr是40%以上且 50%以下的范圍內(nèi)。由此,能夠?qū)⒌?金屬膜121與第2金屬膜122的密合性維持得高并同時(shí) 發(fā)揮第1效果和第2效果。
[0096]另外,當(dāng)NN/NCr不到20%時(shí),當(dāng)加熱時(shí),導(dǎo)致第1金屬膜121中的Cr擴(kuò)散到第2金屬膜 122中,第1金屬膜121與第2金屬膜122的密合性下降。并且,Cr析出到第2金屬膜122的表面, 在第2金屬膜122的表面容易形成Cr氧化而成的Cr氧化膜,與鍵合線BW的連接強(qiáng)度下降。相 反,在N N/NCr大于100 %的情況下,第1金屬膜121與基材110的密合性變低,金屬膜結(jié)構(gòu)體120 從基材110剝離的可能性增大。
[0097] 并且,從圖3和圖9可知,對(duì)于第1金屬膜121中的N原子的分布,被第1金屬膜121的 基材110側(cè)的第1區(qū)域S1和第2金屬膜122側(cè)的第2區(qū)域S2夾著的第3區(qū)域S3(中央部)比第1區(qū) 域S1和第2區(qū)域S2大。更具體地,從第1、第2區(qū)域S1、S2朝向第3區(qū)域S3,N原子的分布量漸增。 通過(guò)具有這樣的分布,能夠減少第1、第2區(qū)域S1、S2中的Cr xNy的數(shù)量過(guò)多的情況,能夠抑制 第1金屬膜121與第2金屬膜122和基材110的密合性的下降。并且,能夠在發(fā)揮這樣的效果的 同時(shí),使第1金屬膜121中的Cr xNy的數(shù)量更多,因此能夠更有效地降低Cr的擴(kuò)散。因此,成為 接合強(qiáng)度更高的金屬膜結(jié)構(gòu)體120,并且,能夠使鍵合線BW以更高的接合強(qiáng)度與金屬膜結(jié)構(gòu) 體120連接。另外,第1金屬膜121即使不是在第1金屬膜121中的整個(gè)區(qū)域中具有上述的第1 區(qū)域、第2區(qū)域和第3區(qū)域,只要在第1金屬膜121中包含具有上述的第1區(qū)域、第2區(qū)域和第3 區(qū)域的區(qū)域,就能夠取得上述的效果中的至少一部分效果。
[0098] 以上,對(duì)電子器件100作了說(shuō)明。另外,在本實(shí)施方式中,在基材110的上表面配置 有第1金屬膜121,然而例如,也可以在基材110與第1金屬膜121之間介有別的膜或部件。并 且,也可以在第2金屬膜122的與跟第1金屬膜121相接的面相反一側(cè)的面上進(jìn)一步層疊金屬 膜。
[0099]并且,盡管未作特別限定,第1金屬膜121的上表面(即,第1金屬膜121與第2金屬膜 122的界面)例如可以定義為以Cr原子整體的95%包含在第1金屬膜121內(nèi)的方式設(shè)定的面。 [0100]并且,關(guān)于第1金屬膜121上下方向上的區(qū)域、即第1金屬膜121的范圍,例如還可以 將以Cr原子的數(shù)量最大這一點(diǎn)為基準(zhǔn)包含有Cr原子整體的95%的范圍定義為第1金屬膜 121的上表面和下表面。
[0101]并且,在本實(shí)施方式中,在第1金屬膜121內(nèi)含有氮(N)和鉻(Cr),然而不限于此,也 可以取代Cr而含有鈦(Ti)、鎳(Ni)、鎢(W),鎳-鎢(鎳-鎢)等。而且,在本實(shí)施方式中,在第2 金屬膜122內(nèi)含有金(Au),然而不限于此,也可以取代Au而含有銀(Ag)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鋁 (A1)等。并且,第1金屬膜121即使不是在第1金屬膜121的全部區(qū)域內(nèi)滿足上述的N N/NCr的范 圍,只要在第1金屬膜121中包含滿足上述的NN/N Cr的范圍的區(qū)域,就也可以取得上述的效果 中的至少一部分效果。
[0102] 下面,對(duì)電子器件100的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。電子器件100的制造方法具有:第1成 膜工序,如圖11所示,在基材110上,在含有N(氮)的氣體氛圍下對(duì)Cr進(jìn)行濺射來(lái)使第1金屬 膜121成膜;第2成膜工序,如圖12所示,在第1金屬膜121上,對(duì)Au進(jìn)行濺射來(lái)使第2金屬膜 122成膜;以及構(gòu)圖工序,如圖13所示,使用光刻技法和蝕刻技法來(lái)對(duì)第2金屬膜121、122進(jìn) 行構(gòu)圖。另外,含有N的氣體除了例如氮(N)以外,也還可以含有氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪 (Kr)、氙(Xe)等稀有氣體。
[0103] 并且,在第1成膜工序中,通過(guò)控制氛圍中的N的量(濃度),而如上所述地將第1金 屬膜121中的N原子的數(shù)量設(shè)定為Cr原子的數(shù)量的20%以上且100%以下。并且,對(duì)于第1金 屬膜121中的N原子的分布,能夠使第3區(qū)域S3比第1區(qū)域S1和第2區(qū)域S2大。由此,能夠形成 上述的第1金屬膜121,能夠發(fā)揮上述的效果。
[0104]根據(jù)這樣的制造方法,與以往相比較能夠在不增加工序的情況下形成金屬膜結(jié)構(gòu) 體120。并且,由于能夠在成膜第2金屬膜122之前使第1金屬膜121穩(wěn)定化,因此能夠在使第2 金屬膜122成膜之后,有效地降低第1金屬膜121中的Cr向第2金屬膜122的擴(kuò)散。并且,根據(jù) 這樣的制造方法,還能夠連續(xù)進(jìn)行第1成膜工序和第2成膜工序。即,在成膜工序中,還能夠 在不將基材110從用于對(duì)金屬膜進(jìn)行制膜的腔(成膜室)內(nèi)取出的情況下連續(xù)進(jìn)行第1成膜 工序和第2成膜工序,因此還能夠容易進(jìn)行電子器件100的制造。
[0105] 〈第2實(shí)施方式〉
[0106] 圖14是從上側(cè)觀察作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電子器件的振動(dòng)元件的立體圖。 圖15是從下側(cè)觀察圖14所示的振動(dòng)元件的立體圖。圖16是圖14中的A-A線剖視圖。圖17是示 出加熱處理后的石英基板的撓曲的曲線圖。圖18是示出圖14所示的振動(dòng)元件的頻率溫度特 性的偏差的曲線圖。圖19是示出現(xiàn)有的振動(dòng)元件的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。
[0107] 以下,以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第2實(shí)施方式的電子器件(振動(dòng)元 件)進(jìn)行說(shuō)明,關(guān)于相同的事項(xiàng),省略其說(shuō)明。
[0108] 如圖14和圖15所示,電子器件即振動(dòng)元件200具有石英基板(壓電基板)210和形成 在石英基板210上的電極220。在這樣的振動(dòng)元件200中,石英基板210相當(dāng)于所述的第1實(shí)施 方式的基材110,電極220相當(dāng)于金屬膜結(jié)構(gòu)體120。
[0109] 石英基板210進(jìn)行厚度剪切振動(dòng)。當(dāng)將石英的結(jié)晶軸設(shè)定為X軸(電軸)、Y軸(機(jī)械 軸)和Z軸(光軸)時(shí),石英基板210是沿著使XZ面繞X軸旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度0后的平面切出的"旋轉(zhuǎn) Y切石英基板",在本實(shí)施方式中,特別是沿著旋轉(zhuǎn)0 = 35° 15'后的平面切出的"AT切石英基 板"。通過(guò)使用這樣的石英基板210,得到具有優(yōu)異的溫度特性的振動(dòng)元件200。不過(guò),作為石 英基板210,只要能夠激勵(lì)厚度剪切振動(dòng),就不限定于AT切石英基板,也可以使用例如BT切、 SC切的石英基板。另外,以下,將對(duì)應(yīng)于角度0繞X軸旋轉(zhuǎn)后的Y軸和Z軸設(shè)定為Y'軸和Z'軸。
[0110] 石英基板210是在Y'軸方向上具有厚度、在XZ'面方向擴(kuò)展的平板狀。并且,石英基 板210在平面視圖中,呈以X軸方向?yàn)殚L(zhǎng)邊、以Z'軸方向?yàn)槎踢叺木匦涡螤?。不過(guò),作為石英 基板210的平面視圖形狀,不作特別限定,例如,也可以是呈X軸方向和Z'軸方向的長(zhǎng)度大致 相等的正方形狀,也可以是呈以X軸方向?yàn)槎踢叀⒁訸'軸方向?yàn)殚L(zhǎng)邊的矩形形狀。并且,石英 基板210不限定于平板狀,振動(dòng)區(qū)域在厚度方向上在兩個(gè)主面上突出的雙臺(tái)面?夕 f)型、振動(dòng)區(qū)域在厚度方向上僅從一個(gè)主面突出的單臺(tái)面型,也可以是振 動(dòng)區(qū)域凹下的倒臺(tái)面型,也可以實(shí)施對(duì)基板的周?chē)M(jìn)行研磨的傾斜加工、使上表面和下表 面為凸曲面的雙凸加工、僅使一個(gè)面為凸曲面的單凸加工。另外,在雙臺(tái)面型或單臺(tái)面型 中,振動(dòng)區(qū)域的突出形狀可以是僅一段突出的單段臺(tái)面形狀,也可以是2段以上突出的多段 臺(tái)面形狀。
[0111] 電極220具有第1電極230和第2電極240。并且,第1電極230具有:激勵(lì)電極231、連 接電極232、以及布線電極233。同樣,第2電極240具有:激勵(lì)電極241、連接電極242、以及布 線電極243。
[0112]激勵(lì)電極231配置在石英基板210的上表面(+Y'軸側(cè)的主面),激勵(lì)電極241配置在 石英基板210的下表面(一Y'軸側(cè)的主面),與激勵(lì)電極231對(duì)置。即,激勵(lì)電極231和激勵(lì)電 極241以?shī)A住石英基板210、在平面視圖中重合的方式配置。并且,石英基板210的由激勵(lì)電 極231、241夾住的區(qū)域?yàn)楹穸燃羟姓駝?dòng)被激勵(lì)的振動(dòng)區(qū)域。并且,連接電極232、242在¥'軸 方向上排列配置在石英基板210的下表面的+X軸側(cè)的端部。并且,以使激勵(lì)電極231和連接 電極232連接的方式配置布線電極233,以使激勵(lì)電極241和連接電極242連接的方式配置布 線電極243。
[0113]如圖16所示,第1、第2電極230、240呈雙層層疊結(jié)構(gòu),其具有:以與石英基板210的 表面相接的方式配置的第1金屬膜221、和以與第1金屬膜221的根石英基板210相接的面的 相反一側(cè)的面相接的方式形成(層疊)的第2金屬膜222。第1金屬膜221是與所述的第1實(shí)施 方式的第1金屬膜121相同的結(jié)構(gòu),第2金屬膜222是與所述的第1實(shí)施方式的第2金屬膜122 相同的結(jié)構(gòu)。因此,降低了 Cr朝第2金屬膜222的擴(kuò)散,能夠發(fā)揮與所述的第1實(shí)施方式相同 的效果。
[0114] 并且,作為本實(shí)施方式特有的效果,由于降低了第1金屬膜221中的Cr原子朝第2金 屬膜222的擴(kuò)散,因此抑制了第2金屬膜222的電阻值的上升,得到CI值低的振動(dòng)元件200。
[0115] 并且,根據(jù)與第1實(shí)施方式相同的效果,由于降低了在第2金屬膜222的表面形成Cr 氧化膜的可能性,因此能夠?qū)⒌?、第2電極230、240的隨時(shí)間的質(zhì)量變化、即由氧(0)原子與 析出到第2金屬膜222表面的Cr結(jié)合(氧化)引起的質(zhì)量增加等抑制得小(優(yōu)選地,能夠抑制 到大致零),并且,能夠降低由Cr氧化膜產(chǎn)生的應(yīng)力引起的石英基板210的撓曲。因此,得到 振動(dòng)元件200的諧振頻率的隨時(shí)間的變化(伴隨時(shí)間變化的振動(dòng)元件200的諧振頻率的變 動(dòng)、伴隨時(shí)間變化的振動(dòng)元件200的頻率溫度特性的變動(dòng)等)、多個(gè)振動(dòng)元件200之間的頻率 溫度特性的偏差等小的振動(dòng)元件200。
[0116] 圖17是針對(duì)振動(dòng)元件200和現(xiàn)有的振動(dòng)元件(與第1金屬膜221對(duì)應(yīng)的金屬膜由Cr 構(gòu)成、與第2金屬膜222對(duì)應(yīng)的金屬膜由Au構(gòu)成的振動(dòng)元件)分別施加多次加熱處理、對(duì)加熱 處理后的振動(dòng)元件的撓曲(從沿著X軸的方向的Y'軸方向的高度的最大值減去最小值后的 值,即振動(dòng)元件的X軸方向上的翹曲量)作了評(píng)價(jià)的曲線圖。另外,用實(shí)線表示振動(dòng)元件200, 用虛線表示現(xiàn)有的振動(dòng)元件。并且,在圖17中,最左側(cè)所示的數(shù)據(jù)表示加熱處理前的振動(dòng)元 件的撓曲量,示出隨著從該數(shù)據(jù)向右側(cè)移而增加加熱處理的次數(shù)的情況下的振動(dòng)元件的撓 曲量。從該圖可知,在振動(dòng)元件200中,在加熱處理后幾乎不產(chǎn)生撓曲,而在現(xiàn)有的振動(dòng)元件 中,在加熱處理后產(chǎn)生大的撓曲。并且,從該圖可知,振動(dòng)元件200在加熱處理前,與現(xiàn)有的 振動(dòng)元件相比較撓曲量的絕對(duì)值(大小)小。
[0117]并且,作為其它效果,能夠降低多個(gè)振動(dòng)元件200的個(gè)體間的頻率(頻率溫度特性) 的偏差,能夠制造與現(xiàn)有的振動(dòng)元件相比較個(gè)體間的頻率偏差小的、更均質(zhì)的振動(dòng)元件 200。圖18是準(zhǔn)備10個(gè)振動(dòng)元件200、測(cè)定各自的頻率溫度特性并在1個(gè)曲線圖上重疊記載的 曲線圖。另一方面,圖19是準(zhǔn)備10個(gè)現(xiàn)有的振動(dòng)元件、測(cè)定各自的頻率溫度特性并在1個(gè)曲 線圖上記載的曲線圖。從這些圖可知,多個(gè)振動(dòng)元件200中的頻率溫度特性的個(gè)體間的偏差 與現(xiàn)有的振動(dòng)元件中的頻率溫度特性的個(gè)體間的偏差相比得到充分降低。
[0118]另外,也可以在第2金屬膜222的與第1金屬膜221相接的面相反一側(cè)的面上進(jìn)一步 層疊金屬膜。并且,在本實(shí)施方式中,在激勵(lì)電極231、241、連接電極232、242和布線電極 233、243全部使用第1金屬膜221和第2金屬膜222,然而不限于此,也可以在激勵(lì)電極231、 241、連接電極232、242和布線電極233、243中的至少1方使用第1金屬膜221和第2金屬膜 222,從而能夠得到與本實(shí)施方式和第1實(shí)施方式相同的效果中的至少一部分效果。
[0119] 以上,對(duì)本實(shí)施方式的電子器件作了說(shuō)明。另外,在本實(shí)施方式中,對(duì)使用石英基 板作為壓電基板的結(jié)構(gòu)作了說(shuō)明,然而作為壓電基板,不限定于此,也可以使用鈮酸鋰 (LiNb0 3)、鉭酸鋰(LiTa03)、四硼酸鋰(Li2B4〇7)、硅酸鎵鑭(LasGasSiOw)等的石英基板以外 的壓電單晶、鋯鈦酸鉛(PZT)等的壓電陶瓷等的壓電材料等。并且,在本實(shí)施方式中,使用石 英基板的壓電效果作為激勵(lì)元件200的激勵(lì)手段,然而不限于此,也可以使用利用庫(kù)侖力的 靜電驅(qū)動(dòng)。并且,在本實(shí)施方式中,對(duì)使用石英基板作為振動(dòng)元件200的基材110的結(jié)構(gòu)作了 說(shuō)明,然而不限于此,還可以使用硅半導(dǎo)體材料、玻璃或者陶瓷等,作為振動(dòng)元件200的激勵(lì) 手段,也可以在基材110上形成壓電材料來(lái)使用該壓電材料的壓電效果,也可以使用利用庫(kù) 侖力的靜電驅(qū)動(dòng)。并且,振動(dòng)元件200也可以是SAW(Surface Acoustic Wave,表面聲波)諧 振元件、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微機(jī)電系統(tǒng))振動(dòng)元件。并且,振動(dòng)元 件200也可以是檢測(cè)物理量的元件、例如、慣性傳感器(加速度傳感器、陀螺傳感器等)、力傳 感器(傾斜傳感器等)用的元件。
[0120] 〈第3實(shí)施方式〉
[0121] 圖20是從上側(cè)觀察作為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電子器件的振動(dòng)元件的立體圖。 圖21是從下側(cè)觀察圖20所示的振動(dòng)元件的立體圖。圖22是圖20中的B-B線剖視圖。
[0122] 以下,以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第3實(shí)施方式的電子器件(振動(dòng)元 件)進(jìn)行說(shuō)明,關(guān)于相同的事項(xiàng),省略其說(shuō)明。
[0123] 本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電子器件除了振動(dòng)元件的形狀不同以外,與所述的第2實(shí) 施方式相同。
[0124] 如圖20和圖21所示,電子器件即振動(dòng)元件300具有:石英基板(壓電基板)310、和形 成在石英基板310上的電極320。在這樣的振動(dòng)元件300中,石英基板310相當(dāng)于所述的第1實(shí) 施方式的基材110,電極320相當(dāng)于金屬膜結(jié)構(gòu)體120。
[0125] 石英基板310是使Z軸為厚度方向的"Z切石英基板"。不過(guò),例如,石英基板310的厚 度方向也可以相對(duì)于Z軸稍許傾斜。這樣的石英基板310具有:基部311、和彼此并列地從基 部311朝+Y軸方向延伸的一對(duì)振動(dòng)臂312、313。并且,在振動(dòng)臂312的上表面(+Z軸側(cè)的面)和 下表面(一 Z軸側(cè)的面)形成有槽,在振動(dòng)臂313的上表面和下表面也形成有槽。通過(guò)形成這 樣的槽,能夠降低熱彈性損失。另外,也可以在振動(dòng)臂312、313的上表面和下表面不形成槽, 也可以在振動(dòng)臂312、313的上表面和下表面中的至少一個(gè)面形成有槽,也可以僅在振動(dòng)臂 312、313中的一個(gè)振動(dòng)臂的上表面和下表面形成有槽,也可以僅在振動(dòng)臂312、313中的一個(gè) 振動(dòng)臂的上表面和下表面中的一個(gè)面形成有槽。
[0126] 電極320具有第1電極330和第2電極340。并且,第1電極330具有:激勵(lì)電極331、連 接電極332、以及布線電極333。同樣,第2電極340具有:激勵(lì)電極341、連接電極342、以及布 線電極343。
[0127] 激勵(lì)電極331配置在振動(dòng)臂312的上表面和下表面、以及振動(dòng)臂313的兩側(cè)面,激勵(lì) 電極341配置在振動(dòng)臂312的兩側(cè)面、以及振動(dòng)臂313的上表面和下表面。并且,連接電極 332、 342配置在基部311。并且,以使激勵(lì)電極331和連接電極332連接的方式配置布線電極 333, 以使激勵(lì)電極341和連接電極342連接的方式配置布線電極343。
[0128] 如圖22所示,第1、第2電極330、340呈雙層層疊結(jié)構(gòu),其具有:以與石英基板310的 表面相接的方式配置的第1金屬膜321、和以與第1金屬膜321的跟石英基板310相接的面的 相反一側(cè)的面相接的方式形成(層疊)的第2金屬膜322。第1金屬膜321是與所述的第1實(shí)施 方式的第1金屬膜121相同的結(jié)構(gòu),第2金屬膜322是與所述的第1實(shí)施方式的第2金屬膜122 相同的結(jié)構(gòu)。因此,降低了 Cr朝第2金屬膜222的擴(kuò)散,能夠發(fā)揮與所述的第1、第2實(shí)施方式 相同的效果。另外,在本實(shí)施方式中,對(duì)振動(dòng)元件是具有一對(duì)振動(dòng)臂的所謂的音叉型的振動(dòng) 元件的例子作了說(shuō)明,然而不限于此,振動(dòng)元件也可以是具有至少2對(duì)振動(dòng)臂而使用其中的 一對(duì)振動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件并使用另一對(duì)振動(dòng)臂檢測(cè)施加給振動(dòng)元件的外力并檢測(cè)施加給 振動(dòng)元件的物理量的元件,例如慣性傳感器(加速度傳感器、陀螺傳感器等)、力傳感器(傾 斜傳感器等)用的元件。
[0129] 〈第4實(shí)施方式〉
[0130] 圖23是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的電子器件的剖視圖。
[0131] 以下,以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第4實(shí)施方式的電子器件進(jìn)行說(shuō)明, 關(guān)于相同的事項(xiàng),省略其說(shuō)明。
[0132]如圖23所不,電子器件400具有:電子部件搭載基板410、和搭載在電子部件搭載基 板410上的1C等的電子部件490。并且,電子部件搭載基板410具有:基板420;端子430,其配 置在基板420的上表面,經(jīng)由鍵合線BW與電子部件490電連接;以及端子440,其配置在基板 420的下表面,經(jīng)由過(guò)孔470與端子430電連接。在這樣的電子器件400中,基板420相當(dāng)于所 述的第1實(shí)施方式的基材110,端子430、440相當(dāng)于金屬膜結(jié)構(gòu)體120。另外,電子部件490的 位于上表面?zhèn)鹊呐c鍵合線BW連接的端子也可以是金屬膜結(jié)構(gòu)體120。
[0133] 作為基板420,不作特別限定,例如,還可以使用硅基板、玻璃基板、陶瓷基板等。另 外,作為構(gòu)成玻璃基板的玻璃材料,不作特別限定,例如,能夠使用硼硅酸玻璃、石英玻璃、 鈉玻璃(鈉鈣玻璃)、鉀玻璃、無(wú)堿玻璃等。并且,作為構(gòu)成陶瓷基板的材料,不作特別限定, 例如,能夠使用氧化鋁、氧化鋯等的氧化物系陶瓷、氮化鋁、氮化硅等的氮化物系陶瓷、碳化 硅等的碳化物系陶瓷等的各種陶瓷。
[0134] 并且,端子430呈雙層層疊結(jié)構(gòu),其具有:以與基板420的表面相接的方式配置的第 1金屬膜431、和以與第1金屬膜431的跟基板420相接的面的相反一側(cè)的面相接的方式形成 (層疊)的第2金屬膜432。同樣,端子440呈雙層層疊結(jié)構(gòu),其具有:以與基板420的表面相接 的方式配置的第1金屬膜441、和以與第1金屬膜441的跟基板420相接的面的相反一側(cè)的面 相接的方式形成(層疊)的第2金屬膜442。
[0135] 這些第1金屬膜431、441是與所述的第1實(shí)施方式的第1金屬膜121相同的結(jié)構(gòu),第2 金屬膜432、442是與第2金屬膜122相同的結(jié)構(gòu)。因此,降低了Cr朝第2金屬膜432、442的擴(kuò) 散,能夠發(fā)揮與所述的第1實(shí)施方式相同的效果。即,能夠提高基板420與第1金屬膜431、441 的密合性以及第1金屬膜431、441與第2金屬膜432、442的密合性,并且能夠提高端子430與 鍵合線BW的接合強(qiáng)度。另外,也可以在第2金屬膜432的與第1金屬膜431相接的面的相反一 側(cè)的面、以及第2金屬膜442的與第1金屬膜441相接的面的相反一側(cè)的面上分別進(jìn)一步層疊 金屬膜。
[0136] 〈第5實(shí)施方式〉
[0137] 圖24是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的電子器件即振子的剖視圖。圖25是示出接合前的 基底和蓋的放大剖視圖。
[0138] 以下,以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第5實(shí)施方式的電子器件進(jìn)行說(shuō)明, 關(guān)于相同的事項(xiàng),省略其說(shuō)明。
[0139] 如圖24所示,電子器件即振子500具有:所述的振動(dòng)元件200、和收容振動(dòng)元件200 的封裝510。并且,封裝510具有:具有凹部521的腔體狀的基底520、和經(jīng)由接合層580與基底 520接合的蓋590。在凹部521被蓋590蓋住而形成的收容空間S內(nèi)收納有振動(dòng)元件200。收容 空間S也可以處于例如減壓(真空)狀態(tài)。并且,也可以封入氮、氦、氬等的惰性氣體。
[0140] 作為基底520的構(gòu)成材料,不作特別限定,例如,能夠使用氧化鋁、氧化鋯等的氧化 物系陶瓷、氮化鋁、氮化硅等的氮化物系陶瓷、碳化硅等的碳化物系陶瓷等的各種陶瓷、玻 璃材料、硅等。并且,作為蓋590的構(gòu)成材料,不作特別限定,例如,能夠使用氧化鋁、氧化鋯 等的氧化物系陶瓷、氮化鋁、氮化硅等的氮化物系陶瓷、碳化硅等的碳化物系陶瓷等的各種 陶瓷、玻璃材料、硅、金屬等。并且,作為蓋590的構(gòu)成材料,只要是線性膨脹系數(shù)與基底52的 構(gòu)成材料近似的部件即可。例如,在基底520的構(gòu)成材料采用所述的陶瓷的情況下,優(yōu)選的 是采用可伐合金等的合金。
[0141] 并且,在基底520內(nèi)配置有內(nèi)部端子530、和經(jīng)由未圖示的內(nèi)部布線與內(nèi)部端子530 電連接的外部端子540,振動(dòng)元件200經(jīng)由使Au、Ag、Cu、A1等的導(dǎo)電性填料分散到娃系、環(huán)氧 系、丙烯酸系、聚酰亞胺系、雙馬來(lái)酰亞胺系等的樹(shù)脂材料內(nèi)而成的導(dǎo)電性粘接劑、或者金 屬凸點(diǎn)、焊料等導(dǎo)電性接合部件560而被固定在內(nèi)部端子530上。在這樣的振子500中,基底 520和蓋590相當(dāng)于所述的第1實(shí)施方式的基材110,內(nèi)部端子530和外部端子540相當(dāng)于金屬 膜結(jié)構(gòu)體120,而且,接合層580是基于金屬膜結(jié)構(gòu)體120而形成的。
[0142] 如圖25所示,在接合前的基底520的上表面配置有接合用的金屬膜結(jié)構(gòu)體120,同 樣,在蓋590的下表面也配置有接合用的金屬膜結(jié)構(gòu)體120。并且,通過(guò)在使這些金屬膜結(jié)構(gòu) 體120之間接觸的狀態(tài)下進(jìn)行加壓和加熱中的至少一方來(lái)形成接合層580,使基底520與蓋 590接合。如上所述,由于在第2金屬膜122的表面難以形成Cr氧化膜,因此能夠使第2金屬膜 122之間更牢固地接合。另外,位于基底520的上表面的金屬膜結(jié)構(gòu)體120和位于蓋590的下 表面的金屬膜結(jié)構(gòu)體120也可以導(dǎo)電性粘接劑、金屬膜、焊料或焊劑等導(dǎo)電性接合部件來(lái)接 合,并且,接合用的金屬膜結(jié)構(gòu)體120形成在基底520的上表面和蓋590的下表面中的一側(cè), 在基底520的上表面和蓋590的下表面中的另一側(cè)也可以形成有用于與金屬膜結(jié)構(gòu)體接合 的導(dǎo)電性粘接劑、金屬膜、焊料或焊劑等。
[0143] 以上,對(duì)本實(shí)施方式作了說(shuō)明,然而例如也可以通過(guò)在本實(shí)施方式的振子500的封 裝510內(nèi)收容具有使振動(dòng)元件200振蕩的振蕩電路的1C芯片,從而作為振蕩器來(lái)使用。以下, 對(duì)該振蕩器的一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0144] 圖26是作為電子器件的變型例的振蕩器的剖視圖。圖26所示的振蕩器600具有:振 子500、和用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件200的1C芯片610。在這樣的振蕩器600中,在基底520的凹部521 固定有1C芯片610。1C芯片610與形成在凹部521的底面的多個(gè)連接端子620電連接。多個(gè)連 接端子620有與內(nèi)部端子530連接的連接端子、和與外部端子540連接的連接端子。1C芯片 610具有用于控制振動(dòng)元件200的振蕩電路,當(dāng)通過(guò)1C芯片610驅(qū)動(dòng)振動(dòng)元件200時(shí),能夠取 出預(yù)定的頻率的信號(hào)。
[0145] 〈第6實(shí)施方式〉
[0146] 圖27是作為本發(fā)明的第6實(shí)施方式的電子器件的振動(dòng)元件的剖視圖。圖28至圖30 是分別說(shuō)明圖27所示的振動(dòng)元件的制造方法的剖視圖。圖31是示出樣品1的撓曲量的曲線 圖。圖32是示出樣品3的撓曲量的曲線圖。圖33是示出樣品1的頻率溫度特性的偏差的曲線 圖。圖34是示出樣品2的頻率溫度特性的偏差的曲線圖。圖35是示出樣品3的頻率溫度特性 的偏差的曲線圖。另外,圖27是與圖14中的A-A線剖視圖相當(dāng)?shù)膱D。
[0147] 以下,以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第6實(shí)施方式的電子器件進(jìn)行說(shuō)明, 關(guān)于相同的事項(xiàng),省略其說(shuō)明。
[0148] 第6實(shí)施方式的電子器件除了電極的結(jié)構(gòu)不同以外,與所述的第2實(shí)施方式相同。 并且,對(duì)與所述的第2實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)附上相同標(biāo)號(hào)。
[0149] 如圖27所示,電極220(第1、第2電極230、240)呈雙層層疊結(jié)構(gòu),其具有:以與石英 基板210的表面相接的方式配置的第1金屬膜221A、和以與第1金屬膜221A的跟石英基板210 相接的面的相反一側(cè)的面相接的方式形成(層疊)的第2金屬膜222A。
[0150]第1金屬膜221A是以金屬材料(以下也稱(chēng)為"主成分金屬材料")的氧化物為主材料 而構(gòu)成的。如后述的制造方法中所說(shuō)明那樣,該第1金屬膜221A是通過(guò)在含有02(氧)的氛圍 中使主成分金屬材料成膜而形成的。根據(jù)這樣的方法,能夠容易使第1金屬膜221A成膜。這 樣,當(dāng)?shù)?金屬膜221A由金屬氧化物構(gòu)成時(shí),如以往那樣,與第1金屬膜221A由Cr (金屬材料) 構(gòu)成的情況相比較,第1金屬膜221A穩(wěn)定化,第1金屬膜221A中的主成分金屬材料擴(kuò)散到第2 金屬膜222A的可能性降低。
[0151] 因此,首先,第1,抑制了第2金屬膜222A的電阻值的上升,得到CI值低的振動(dòng)元件 200。并且,第2,降低了第1金屬膜221A的主成分金屬材料朝第2金屬膜222A表面的析出,降 低了在第2金屬膜222A表面形成第1金屬膜221A的主成分金屬材料氧化而成的氧化膜的可 能性。因此,能夠?qū)⒌?、第2電極230、240的隨時(shí)間的質(zhì)量變化、即由氧(0)原子與析出到第2 金屬膜222A表面的Cr結(jié)合(氧化)引起的質(zhì)量增加等抑制得小(優(yōu)選地,能夠抑制到大致 零)。因此,得到振動(dòng)元件200的諧振頻率的隨時(shí)間的變化(伴隨時(shí)間變化的振動(dòng)元件200的 諧振頻率的變動(dòng)、伴隨時(shí)間變化的振動(dòng)元件200的頻率溫度特性的變動(dòng)等)、多個(gè)振動(dòng)元件 200之間的頻率溫度特性的偏差等小的振動(dòng)元件200。并且,由于降低了在第2金屬膜222A表 面處形成第1金屬膜221A的主成分金屬材料的氧化膜的可能性,因此能夠有效地減少由于 由第1金屬膜221A的主成分金屬材料的氧化膜產(chǎn)生的應(yīng)力而使石英基板210非本意地?fù)锨?的情況。而且,第3,能夠降低多個(gè)振動(dòng)元件200的個(gè)體間的頻率(特別是,頻率溫度特性)的 偏差,能夠制造與現(xiàn)有的振動(dòng)元件相比較個(gè)體間的頻率偏差小的、更均質(zhì)的振動(dòng)元件200。
[0152] 這里,第1金屬膜221A的氧化率A不作特別限定,然而優(yōu)選的是滿足20% < AS 50% 的關(guān)系,更優(yōu)選的是滿足23% < AS 40%。這樣,通過(guò)使第1金屬膜221A為不完全的氧化膜, 能夠得到這樣的第1金屬膜221A:在將與石英基板210和第2金屬膜222A的密合性維持得充 分高的狀態(tài)下,有效地降低金屬成分朝第2金屬膜222A的擴(kuò)散。
[0153] 另外,本實(shí)施方式中所說(shuō)的"氧化率A"能夠根據(jù)第1金屬膜221A的氧含有率來(lái)求 出。即,將當(dāng)?shù)?金屬膜221A的主成分金屬材料完全氧化時(shí)(在主成分金屬材料是Cr的情況 下,第1金屬膜221A中的全部Cr成為Cr 2〇3時(shí))的第1金屬膜221A的氧含有量設(shè)定為N1,將實(shí)際 的第1金屬膜221A中的氧含有量設(shè)定為N2時(shí),能夠根據(jù)(N2/N1) X 100 ( % )來(lái)求出。并且,氧 含有量能夠通過(guò)X射線光電子能譜法、二次離子質(zhì)量分析法、電子線微觀分析法、俄歇電子 能譜分析法、熒光X射線分析法等的定性定量分析來(lái)確定。
[0154] 并且,優(yōu)選的是,第1金屬膜221A的氧化率A在第1金屬膜221A的全部區(qū)域中大致均 一。特別是,優(yōu)選的是氧化率A沿著第1金屬膜221A的厚度方向大致恒定。例如,當(dāng)將第1金屬 膜221A的上表面(第2金屬膜222A側(cè)的面)處的氧化率設(shè)定為A1,將第1金屬膜221A的下表面 (石英基板210側(cè)的面)處的氧化率設(shè)定為A2時(shí),優(yōu)選的是滿足0% < |A1 - A2| <2%的關(guān)系, 更優(yōu)選的是滿足0% < |A1 - A2| < 1%的關(guān)系。由此,能夠得到均質(zhì)的第1金屬膜221A,能夠 更有效地發(fā)揮上述效果。
[0155] 作為這樣的第1金屬膜221A的主成分金屬材料,優(yōu)選的是將與石英基板210和第2 金屬膜222A的密合性高的材料、具體地是鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鎢(W)、鉬(Mo)、銀(Ag)、 鋁(A1)等的金屬元素、其氧化物作為主材料而構(gòu)成。并且,其中,主成分金屬材料優(yōu)選是鉻 (Cr)、鎳(Ni)。由此,能夠比較簡(jiǎn)單地形成氧化物。另外,第1金屬膜221A也可以除了上述的 主材料以外,還含有與上述不同的金屬元素和非金屬元素(例如,Si、C、B等)。
[0156] 并且,第1金屬膜221A的平均厚度不作特別限定,然而優(yōu)選的是3nm以上且300nm以 下的程度,更優(yōu)選的是5nm以上且250nm以下的程度。通過(guò)將第1金屬膜221A的平均厚度設(shè)定 在所述范圍內(nèi),可確保了針對(duì)石英基板210充分的密合性。
[0157] 另一方面,作為第2金屬膜222A的構(gòu)成材料,列舉了電傳導(dǎo)性特別高的材料,具體 地是金(Au)、鉑(Pt)那樣的貴金屬元素。由此,得到導(dǎo)電性優(yōu)異的第1、第2電極230、240。另 外,第2金屬膜222A也可以除了上述的主材料以外,還含有與上述不同的金屬元素和非金屬 兀素(例如,Si、C、B等)。
[0158] 第2金屬膜222A的平均厚度不作特別限定,然而例如,優(yōu)選的是10nm以上且lOOOnm 以下的程度,更優(yōu)選的是20nm以上且800nm以下的程度。
[0159] 下面,對(duì)振動(dòng)元件200的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。振動(dòng)元件200的制造方法具有:第1成 膜工序,在石英基板210上使第1金屬膜221A成膜;第2成膜工序,在第1金屬膜221A上使第2 金屬膜222A成膜;以及構(gòu)圖工序,對(duì)第1金屬膜221A和第2金屬膜222A進(jìn)行構(gòu)圖,形成第1電 極230和第2電極240(電極220)。以下,對(duì)各工序依次進(jìn)行說(shuō)明。
[0160] [第1成膜工序]
[0161] 首先,如圖28所示,在石英基板210的表面形成第1金屬膜221A。具體地,在供給氧 (氧化劑)的同時(shí),在石英基板210上,利用真空蒸鍍法、濺射法那樣的各種氣相成膜法使第1 金屬膜221A的主成分金屬材料(Cr、Ni等)成膜。于是,使主成分金屬材料成膜并氧化,在石 英基板210上得到以主成分金屬材料的氧化物為主材料的第1金屬膜221A。根據(jù)這樣的方 法,能夠簡(jiǎn)單地形成氧化率均質(zhì)的第1金屬膜221A。另外,作為氧供給量,不作特別限定,然 而優(yōu)選的是5sccm(standard cc/min,標(biāo)準(zhǔn)cc/min)以上且lOsccm以下的程度(seem: latm、 25°C的狀態(tài)下的每1分鐘流動(dòng)的氣體量(1 cc = 1 cm3))。
[0162] [第2成膜工序]
[0163] 然后,如圖29所示,在第1金屬膜221A的表面形成第2金屬膜222A。第2金屬膜222A 是通過(guò)在第1金屬膜221A上利用真空蒸鍍法、濺射法那樣的各種氣相成膜法使第2金屬膜 222A的構(gòu)成材料(Au、Pt等)成膜而得到的。
[0164] [構(gòu)圖工序]
[0165] 然后,如圖30所示,通過(guò)對(duì)第1、第2金屬膜221A、222A的層疊體進(jìn)行構(gòu)圖,得到第1、 第2電極230、240。另外,層疊體的構(gòu)圖能夠使用光刻技法和蝕刻技法(濕蝕刻、干蝕刻等)來(lái) 進(jìn)行。通過(guò)以上,得到振動(dòng)元件200。
[0166] 根據(jù)這樣的制造方法,由于能夠在使第2金屬膜222A成膜之前使第1金屬膜221A穩(wěn) 定化,因此能夠在第2金屬膜222A成膜后,有效地降低第1金屬膜221A中的金屬材料朝第2金 屬膜222A的擴(kuò)散。并且,根據(jù)這樣的制造方法,還能夠連續(xù)進(jìn)行第1成膜工序和第2成膜工 序,即,在成膜工序中,還能夠在不將石英基板210從用于對(duì)金屬膜進(jìn)行制膜的腔(成膜室) 內(nèi)取出的情況下連續(xù)進(jìn)行第1成膜工序和第2成膜工序,因此還能夠容易進(jìn)行振動(dòng)元件200 的制造。
[0167] 下面,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說(shuō)明。
[0168] [振動(dòng)元件的制造]
[0169] (樣品 1)
[0170] 首先,準(zhǔn)備AT切的石英基板,在石英基板上通過(guò)蒸鍍法供給氧的同時(shí)使鉻成膜。由 此,得到以氧化絡(luò)為主材料的第1金屬膜。另外,將氧供給量設(shè)定為5sccm(latm、25°C )。然 后,在第1金屬膜上通過(guò)蒸鍍法使金成膜。由此,得到第2金屬膜。然后,通過(guò)光刻和濕蝕刻對(duì) 由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的層疊體進(jìn)行構(gòu)圖而得到電極。這樣,制造出具有雙層結(jié)構(gòu) 的電極的振動(dòng)元件。另外,電極的結(jié)構(gòu)如以下所述。
[0171] 〈電極的結(jié)構(gòu)〉
[0172] ?第1金屬膜主成分:氧化鉻(Cr203)
[0173] ?第1金屬膜的平均厚度:15nm
[0174] ?第1金屬膜的氧化率:40%
[0175] ?第2金屬膜主成分:金(Au)
[0176] ?第2金屬膜的平均厚度:200nm
[0177] (樣品 2)
[0178]除了將使第1金屬膜成膜時(shí)的氧供給量變更為l〇SCcm(latm,25°C)以外,與所述的 樣品1同樣地制造振動(dòng)元件。另外,得到的電極的結(jié)構(gòu)如以下所述。
[0179] 〈電極的結(jié)構(gòu)〉
[0180] ?第1金屬膜主成分:氧化鉻(Cr2〇3)
[0181] ?第1金屬膜的平均厚度:15nm
[0182] ?第1金屬膜的氧化率:40%
[0183] ?第2金屬膜主成分:金(Au)
[0184] ?第2金屬膜的平均厚度:200nm
[0185] (樣品 3)
[0186] 除了在使第1金屬膜成膜時(shí)不供給氧以外,與所述的樣品1同樣地制造振動(dòng)元件。 即,首先,準(zhǔn)備AT切的石英基板,在石英基板上通過(guò)蒸鍍法不供給氧而使鉻成膜,得到以鉻 為主材料的第1金屬膜。然后,在第1金屬膜上通過(guò)蒸鍍法使金成膜,得到以金為主材料的第 2金屬膜。然后,通過(guò)光刻和濕蝕刻對(duì)由第1金屬膜和第2金屬膜構(gòu)成的層疊體進(jìn)行構(gòu)圖而得 到電極。這樣,制造出具有雙層結(jié)構(gòu)的電極的振動(dòng)元件。另外,電極的結(jié)構(gòu)如以下所述。
[0187] 〈電極的結(jié)構(gòu)〉
[0188] ?第1金屬膜主成分:鉻
[0189] ?第1金屬膜的平均厚度:15nm
[0190] ?第2金屬膜主成分:金
[0191] ?第2金屬膜的平均厚度:200nm
[0192] (樣品 4)
[0193] 除了省略第1金屬膜以外,與所述的樣品1同樣地制造振動(dòng)元件。另外,電極的結(jié)構(gòu) 如以下所述。
[0194] 〈電極的結(jié)構(gòu)〉
[0195] ?第2金屬膜主成分:金
[0196] ?第2金屬膜的平均厚度:200nm
[0197] [振動(dòng)元件的評(píng)價(jià)]
[0198] 針對(duì)各樣品1~4,進(jìn)行了下述的評(píng)價(jià)。
[0199] (剝離強(qiáng)度)
[0200] 針對(duì)使用各樣品1~4得到的各10個(gè)振動(dòng)元件,評(píng)價(jià)了石英基板與電極之間的剝離 強(qiáng)度。另外,剝離強(qiáng)度的評(píng)價(jià)以90°剝離試驗(yàn)(JIS-Z 0237)為基準(zhǔn)進(jìn)行。下述的表1示出其結(jié) 果。并且,在表1中,針對(duì)各樣品,記入了 10個(gè)振動(dòng)元件的平均值。
[0201] [表1]
[0203]從表1可知,樣品1、2的剝離強(qiáng)度不遜色于樣品3的剝離強(qiáng)度。因此可知,樣品1、2均 為石英基板和電極的密合性高、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的振動(dòng)元件。
[0204](石英基板的撓曲)
[0205] 針對(duì)使用樣品1和樣品3得到的振動(dòng)元件,在260°CX 2小時(shí)的條件下進(jìn)行加熱處 理,對(duì)加熱處理前后的石英基板的撓曲作了評(píng)價(jià)。圖31和圖32示出其結(jié)果。
[0206] 從圖31可知,在樣品1的振動(dòng)元件中,在X軸、Z'軸方向的任一軸方向上,在加熱前 和加熱后的石英基板幾乎不產(chǎn)生撓曲,并且在加熱前后的撓曲量的變化也小。與此相對(duì),從 圖32可知,在樣品3中,在X軸、Z'軸方向的任一軸方向上,在加熱前的石英基板產(chǎn)生撓曲,特 別是在X軸方向上產(chǎn)生大的撓曲。并且,在樣品3中,在加熱前后,特別是在X軸方向上在石英 基板產(chǎn)生大的撓曲量的變化。推測(cè)其原因?yàn)?在樣品1中,由于降低了第1金屬膜中的Cr朝第 2金屬膜的擴(kuò)散,因此減少了 Cr析出到第2金屬膜的表面而形成其氧化膜(Cr2〇3)的情況。由 此可知,使用樣品1得到的振動(dòng)元件由于降低了石英基板的撓曲,并且降低了在加熱前后的 石英基板的撓曲量變化,因此是隨時(shí)間的頻率變化小的振動(dòng)元件。
[0207](頻率溫度特性)
[0208]針對(duì)使用樣品1、2、3得到的各10個(gè)振動(dòng)元件,評(píng)價(jià)了頻率溫度特性。圖33至圖35示 出其結(jié)果。從圖33至圖35可知,在樣品1、2中,與樣品3相比較,充分降低了 10個(gè)振動(dòng)元件的 頻率溫度特性的偏差。
[0209]以上,對(duì)本實(shí)施方式作了說(shuō)明。另外,在本實(shí)施方式中,第1金屬膜221A以金屬材料 的氧化物為主材料而構(gòu)成,然而第1金屬膜221A也可以以金屬材料的氮化物為主材料而構(gòu) 成。即使第1金屬膜221A以金屬材料的氮化物為主材料而構(gòu)成,也可以發(fā)揮與本實(shí)施方式相 同的效果。在該情況下,第1金屬膜221A能夠通過(guò)使主成分金屬材料在含有氮的氛圍中成膜 而形成。并且,作為第1金屬膜221A的氮化率,優(yōu)選的是滿足與上述的氧化率A相同的范圍。 另外,即使將本實(shí)施方式的第1金屬膜221A用于所述的實(shí)施方式1和實(shí)施方式3至實(shí)施方式5 的第1金屬膜121、221、321、431、441,將本實(shí)施方式的第2金屬膜222A用于所述的實(shí)施方式1 和實(shí)施方式3至實(shí)施方式5的第2金屬膜122、222、322、432、442,也可以取得與本實(shí)施方式相 同的效果。并且,在本實(shí)施方式中,對(duì)第1金屬膜221A的氧化率A或氮化率A沿第1金屬膜221A 的全部區(qū)域、特別是沿厚度方向大致恒定的情況作了說(shuō)明,然而不限于此,通過(guò)采用所述的 實(shí)施方式1至實(shí)施方式5那樣的氧化率A或氮化率A,也可以得到與所述的實(shí)施方式1至實(shí)施 方式5相同的效果。
[0210][電子設(shè)備]
[0211]下面,對(duì)具有本發(fā)明的電子器件的電子設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。
[0212] 圖36是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的移動(dòng)型(或筆記本型)的個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié) 構(gòu)的立體圖。
[0213] 在該圖中,個(gè)人計(jì)算機(jī)1100由具有鍵盤(pán)1102的主體部1104和具有顯示部1108的顯 示單元1106構(gòu)成,顯示單元1106經(jīng)由鉸鏈構(gòu)造部可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于主體部1104。在這樣的個(gè) 人計(jì)算機(jī)1100中內(nèi)置有例如作為振蕩器使用的振子500。
[0214] 圖37是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的便攜電話機(jī)(還包含PHS)的結(jié)構(gòu)的立體 圖。
[0215] 在該圖中,便攜電話機(jī)1200具有天線(未圖示)、多個(gè)操作按鈕1202、接聽(tīng)口 1204以 及通話口 1206,在操作按鈕1202與接聽(tīng)口 1204之間配置有顯示部1208。在這樣的便攜電話 機(jī)1200中內(nèi)置有例如作為振蕩器使用的振子500。
[0216] 圖38是示出應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0217] 在該圖中,在數(shù)字照相機(jī)1300中的殼體(機(jī)身)1302的背面設(shè)置有顯示部1310,構(gòu) 成為根據(jù)CCD的攝像信號(hào)進(jìn)行顯示,顯示部1310作為將被攝體顯示為電子圖像的取景器發(fā) 揮功能。并且,在殼體1302的正面?zhèn)龋▓D中背面?zhèn)?設(shè)有包含光學(xué)鏡頭(攝像光學(xué)系統(tǒng))和CCD 等的受光單元1304。并且,當(dāng)攝影者確認(rèn)顯示部1310中顯示的被攝體像并按下快門(mén)按鈕 1306時(shí),該時(shí)刻的CCD的攝像信號(hào)被傳送到存儲(chǔ)器1308中并被存儲(chǔ)。在這樣的數(shù)字照相機(jī) 1300中內(nèi)置有例如作為振蕩器使用的振子500。
[0218] 這樣的電子設(shè)備由于具有振子500,因此具有優(yōu)異的可靠性。
[0219] 并且,作為電子設(shè)備的另一例,列舉有這樣的傳送裝置:使用作為上述的第5實(shí)施 方式的變型例的振蕩器600作為基準(zhǔn)信號(hào)源或者電壓可變型振蕩器(VC0)等,例如作為與終 端通過(guò)有線或無(wú)線進(jìn)行通信的移動(dòng)體終端基站用裝置、局域網(wǎng)設(shè)備等發(fā)揮功能。本實(shí)施方 式的電子設(shè)備應(yīng)用例如上述的各實(shí)施方式的振動(dòng)元件200、300、上述的實(shí)施方式的電子器 件400、上述的實(shí)施方式的振子500、或者作為上述的實(shí)施方式的變型例的振蕩器600,由此, 從振動(dòng)元件200、300、電子器件400、振子500或者振蕩器600輸出穩(wěn)定的頻率信號(hào)作為供給 到傳送裝置的時(shí)鐘源,因此,例如還可以應(yīng)用于通信基站等能夠使用的高性能和高可靠性 的傳送設(shè)備。
[0220]另外,本發(fā)明的電子設(shè)備除了圖36的個(gè)人計(jì)算機(jī)、圖37的便攜電話機(jī)、圖38的數(shù)字 照相機(jī)以外,例如還可以應(yīng)用于智能電話、平板終端、鐘表(包含智能手表)、噴射式噴出裝 置(例如噴墨打印機(jī))、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)等的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、局域網(wǎng) 設(shè)備、移動(dòng)體終端基站用設(shè)備、電視機(jī)、HMD(頭戴式顯示器)等的可穿戴式終端、攝像機(jī)、錄 像機(jī)、汽車(chē)導(dǎo)航裝置、實(shí)時(shí)時(shí)鐘裝置、尋呼機(jī)、電子記事本(也包含帶通信功能)、電子詞典、 計(jì)算器、電子游戲設(shè)備、文字處理器、工作站、電視電話、防盜用電視監(jiān)視器、電子望遠(yuǎn)鏡、 P0S終端、醫(yī)療設(shè)備(例如電子體溫計(jì)、血壓計(jì)、血糖計(jì)、心電圖計(jì)測(cè)裝置、超聲波診斷裝置、 電子內(nèi)窺鏡)、魚(yú)群探測(cè)器、具有有線或無(wú)線的通信功能且能夠發(fā)送各種數(shù)據(jù)的燃?xì)獗怼⑺?表、電表(智能儀表)等的各種測(cè)定設(shè)備、計(jì)量?jī)x器類(lèi)(例如車(chē)輛、飛機(jī)、船舶的計(jì)量?jī)x器類(lèi))、 飛行模擬器、運(yùn)動(dòng)追蹤、運(yùn)動(dòng)跟蹤、運(yùn)動(dòng)控制器、PDR (步行者位置方位測(cè)定)等。
[0221][移動(dòng)體]
[0222] 下面,對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的移動(dòng)體的汽車(chē)進(jìn)行說(shuō)明。
[0223] 圖39是示出應(yīng)用了本發(fā)明的移動(dòng)體的汽車(chē)的立體圖。
[0224] 如圖39所示,在汽車(chē)1500中安裝有例如作為振蕩器使用的振子500。振子500能夠 廣泛應(yīng)用于例如無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、防盜器、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車(chē)空調(diào)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng) (ABS)、安全氣囊、輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、發(fā)動(dòng)機(jī) 控制器、混合動(dòng)力汽車(chē)及電動(dòng)汽車(chē)的電池監(jiān)視器、以及車(chē)體姿勢(shì)控制系統(tǒng)等的電子控制單 元(EQJ:electronic control unit)。這樣,通過(guò)將振子500內(nèi)置于汽車(chē)1500中,得到可靠性 高的汽車(chē)1500。
[0225] 以上,根據(jù)圖示的實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明的電子器件、電子器件的制造方法、電子 設(shè)備以及移動(dòng)體,然而本發(fā)明不限定于此,各部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有同樣功能的任意構(gòu) 成的結(jié)構(gòu)。并且,在本發(fā)明中也可以附加其它任意的構(gòu)成物。并且,也可以適當(dāng)組合各實(shí)施 方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子器件,其特征在于,所述電子器件具有: 基材,其具有第1面; 第1金屬膜,其配置在所述第1面上,含有氮和鉻;以及 第2金屬膜,其配置在所述第1金屬膜的與所述第1面相反一側(cè)的面上,含有金, 所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且 100%以下的區(qū)域。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且50%以下的區(qū)域。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且100%以下的區(qū)域。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且50%以下的區(qū)域。5. -種電子器件,其特征在于,所述電子器件具有: 基材,其具有第1面; 第1金屬膜,其配置在所述第1面上,含有氮和鉻;以及 第2金屬膜,其配置在所述第1金屬膜的與所述第1面相反一側(cè)的面上,含有金, 所述第1金屬膜具有:位于所述基材側(cè)的第1區(qū)域、位于所述第2金屬膜側(cè)的第2區(qū)域、和 被所述第1區(qū)域與所述第2區(qū)域夾著的第3區(qū)域, 所述第3區(qū)域包含氮原子的分布比所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域大的區(qū)域。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且100%以下的區(qū)域。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的20%以上且50%以下的區(qū)域。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且100%以下的區(qū)域。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件,其中,所述第1金屬膜包含所述第1金屬膜中的氮原 子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量的40%以上且50%以下的區(qū)域。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件,其中,所述基材包含石英、玻璃和娃中的一方。11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件,其中,所述基材包含石英、玻璃和娃中的一方。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件,其中,所述電子器件具有: 壓電基板; 激勵(lì)電極,其配置在所述壓電基板上;以及 連接電極,其配置在所述壓電基板上,與所述激勵(lì)電極電連接, 所述基材是所述壓電基板, 所述激勵(lì)電極和所述連接電極中的至少一方具有所述第1金屬膜和所述第2金屬膜。13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件,其中,所述電子器件具有: 壓電基板; 激勵(lì)電極,其配置在所述壓電基板上;以及 連接電極,其配置在所述壓電基板上,與所述激勵(lì)電極電連接, 所述基材是所述壓電基板, 所述激勵(lì)電極和所述連接電極中的至少一方具有所述第1金屬膜和所述第2金屬膜。14. 一種電子器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法包含以下工序: 制備基材的工序; 第1成膜工序,在所述基材上,在含有氮的氛圍下通過(guò)濺射使含有氮和鉻的第1金屬膜 成膜;以及 第2成膜工序,在所述第1金屬膜上,通過(guò)濺射使含有金的第2金屬膜成膜。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子器件的制造方法,其中,所述第1成膜工序是以具有下 述區(qū)域的方式成膜的工序,在該區(qū)域中,所述第1金屬膜中的氮原子的數(shù)量是鉻原子的數(shù)量 的20%以上且100%以下。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子器件的制造方法,其中,所述第1成膜工序是以具有下 述區(qū)域的方式成膜的工序,在該區(qū)域中,對(duì)于所述第1金屬膜中的氮原子的分布,被所述第1 金屬膜的所述基材側(cè)的第1區(qū)域和所述第2金屬膜側(cè)的第2區(qū)域夾著的第3區(qū)域比所述第1區(qū) 域和所述第2區(qū)域大。17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件的制造方法,其中,所述第1成膜工序是以具有下 述區(qū)域的方式成膜的工序,在該區(qū)域中,對(duì)于所述第1金屬膜中的氮原子的分布,被所述第1 金屬膜的所述基材側(cè)的第1區(qū)域和所述第2金屬膜側(cè)的第2區(qū)域夾著的第3區(qū)域比所述第1區(qū) 域和所述第2區(qū)域大。18. -種電子設(shè)備,其特征在于,所述電子設(shè)備具有權(quán)利要求1所述的電子器件。19. 一種電子設(shè)備,其特征在于,所述電子設(shè)備具有權(quán)利要求5所述的電子器件。20. -種移動(dòng)體,其特征在于,所述移動(dòng)體具有權(quán)利要求1所述的電子器件。
【文檔編號(hào)】G01C19/5649GK106052666SQ201610181833
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日 公開(kāi)號(hào)201610181833.1, CN 106052666 A, CN 106052666A, CN 201610181833, CN-A-106052666, CN106052666 A, CN106052666A, CN201610181833, CN201610181833.1
【發(fā)明人】大槻哲也, 村上資郎, 新井智博, 和田充洋, 伊藤浩, 白木學(xué), 近藤學(xué), 濱宗佳
【申請(qǐng)人】精工愛(ài)普生株式會(huì)社
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