圧電デバイス
【課題】バランス調整用のレーザ光がパッケージベースにあたるのを防止して、精度を向上した圧電デバイスを提供する。
【解決手段】圧電デバイス１０は、バランス調整部４８を備えた圧電振動片４０と、バランス調整部４８と積層方向に重なる位置に少なくとも設けた絶縁基板３２と、圧電振動片４０と絶縁基板３２とに接合し、圧電振動片４０を絶縁基板３２から離して保持するリード３６と、凹陥部１８を有し、この凹陥部１８の底面に絶縁基板３２を配設したパッケージベース１４と、パッケージベース１４の上面に接合した透明な蓋体２４とを備えた構成である。
【解決手段】圧電デバイス１０は、バランス調整部４８を備えた圧電振動片４０と、バランス調整部４８と積層方向に重なる位置に少なくとも設けた絶縁基板３２と、圧電振動片４０と絶縁基板３２とに接合し、圧電振動片４０を絶縁基板３２から離して保持するリード３６と、凹陥部１８を有し、この凹陥部１８の底面に絶縁基板３２を配設したパッケージベース１４と、パッケージベース１４の上面に接合した透明な蓋体２４とを備えた構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電デバイスに係り、特に圧電振動片の振動のバランス調整を行う圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電デバイスには、圧電振動片をパッケージベースに搭載し、このパッケージベースに蓋体を被せて圧電振動片を封止した後、この圧電振動片の振動を調整するものがある。具体的な構成は、次のようになっている。すなわち圧電デバイスはパッケージベースを有している。このパッケージベースは上方に向けて開口した凹陥部を有し、この凹陥部に圧電振動片を搭載している。そして圧電振動片は、金属を成膜して形成されたバランス調整部を備えている。このようなパッケージベースの上面に透明な蓋体を接合して、圧電振動片を気密封止している。そして圧電振動片の振動調整は、蓋体を通してバランス調整部にレーザ光を照射し、バランス調整部を削ることにより行われる。
【０００３】
なお特許文献１には、音叉型の圧電振動片にレーザ光を照射して、振動腕の質量を削減し、発振周波数を調整することが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで圧電振動片には、透明な圧電材料を用いる場合がある。この場合には、前述したようにレーザ光を用いて圧電振動片の振動調整を行うと、レーザ光がバランス調整部（圧電振動片）を透過してパッケージベース（凹陥部）の底面に当たることがある。このときパッケージベースはレーザ光によって損傷を受け、パッケージベースの破片（微粒子）が凹陥部内に飛散してしまう。そして圧電振動片は、この微粒子が付いてしまうと所望の特性が得られなくなってしまう。また飛散した微粒子によって凹陥部内の真空度が悪化することによっても、圧電振動片の所望の特性が得られなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、バランス調整用のレーザ光がパッケージベースに当たるのを防止して、精度を向上した圧電デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る圧電デバイスは、バランス調整部を備えた圧電振動片と、バランス調整部と積層方向に重なる位置に少なくとも設けた絶縁基板と、先端部が圧電振動片に接合するとともに基端部側が絶縁基板に接合し、圧電振動片を絶縁基板から離して保持するリードと、凹陥部を有し、この凹陥部の底面に絶縁基板および前記リードの基端部を配設したパッケージと、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
圧電振動片とパッケージベースの底面との間に絶縁基板を配設しているので、バランス調整用のレーザ光がバランス調整部（圧電振動片）を透過したとしても絶縁基板で吸収でき、パッケージが損傷を受けるのを防止できる。したがってパッケージが損傷を受けることによって生じる微粒子が圧電振動片に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部の真空度が悪化することがないので、圧電振動片の特性が悪化することがなく、高精度な圧電デバイスが得られる。
【０００８】
また本発明に係る圧電デバイスは、凹陥部の底面にレーザ光保護部を設けたことを特徴としている。また本発明に係る圧電デバイスは、凹陥部の側面にレーザ光保護部を設けたことを特徴としている。バランス調整用のレーザ光がバランス調整部等で反射する可能性がある。しかし凹陥部の側面や底面にレーザ光保護部を設けることで、バランス調整部等で反射したレーザ光をレーザ光保護部や絶縁基板で吸収できる。したがってパッケージが損傷を受けるのを防止でき、特性が悪化することのない圧電デバイスが得られる。
【０００９】
また本発明に係る圧電デバイスは、バランス調整部を備えた圧電振動片と、凹陥部を有し、この凹陥部に前記圧電振動片を配設したパッケージと、前記バランス調整部と積層方向に少なくとも重なる位置における前記凹陥部の底面に設けたレーザ光保護部と、を備えたことを特徴としている。バランス調整用のレーザ光がバランス調整部（圧電振動片）を透過したとしてもレーザ光保護部で吸収でき、パッケージが損傷を受けるのを防止できる。したがってパッケージが損傷を受けることによって生じる微粒子が圧電振動片に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部の真空度が悪化することがないので、圧電振動片の特性が悪化することがなく、高精度な圧電デバイスが得られる。
【００１０】
また本発明に係る圧電デバイスは、凹陥部の側面や凹陥部の底面全体にレーザ光保護部を設けたことを特徴としている。バランス調整用のレーザ光がバランス調整部等で反射する可能性がある。しかし凹陥部の側面や底面にレーザ光保護部を設けることで、バランス調整部等で反射したレーザ光をレーザ光保護部で吸収できる。したがってパッケージが損傷を受けるのを防止でき、特性が悪化することのない圧電デバイスが得られる。
【００１１】
そして前述した圧電振動片は、ジャイロセンサ用の圧電振動片であることを特徴としている。これにより上述した特徴を有する高精度な圧電ジャイロを得ることができる。
【００１２】
また前述したパッケージは、凹陥部を有するパッケージベースと、このパッケージベースの上面に接合して凹陥部を封止した透明な蓋体とを備えたことを特徴としている。蓋体は透明なので、レーザ光を透過することができる。このためパッケージベースに搭載した圧電振動片を蓋体で封止した後に、圧電振動片の振動のバランスを調整できる。よって圧電振動片の振動のバランスがずれることはなく、高精度な圧電デバイスが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る圧電デバイスの最良の実施形態について説明する。なお以下の実施形態では、圧電デバイスとして圧電ジャイロを用いた形態について説明する。まず第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。第１の実施形態に係る圧電ジャイロ１０の概略構成は、次のようになっている。すなわち圧電ジャイロ１０はパッケージ１２を有している。このパッケージ１２は、凹陥部１８を備えたパッケージベース１４と、このパッケージベース１４の上面に接合して凹陥部１８を封止した蓋体２４とを有している。そしてパッケージベース１４は、圧電振動片４０および中間基板３０を凹陥部１８に搭載している。またパッケージベース１４と蓋体２４は、これらの間に設けた接合材２８によって固着している。
【００１４】
具体的に説明すると、圧電ジャイロ１０を構成するパッケージベース１４は、その裏面に外部端子１６を備えている。またパッケージベース１４は、底面上の周縁に側壁を形成することにより、上方に向けて開口した凹陥部１８を有している。この凹陥部１８の底面にマウント電極２０が設けてあり、このマウント電極２０は外部端子１６と導通している。
【００１５】
このようなパッケージベース１４は、凹陥部１８の底面に中間基板３０を搭載している。図２は圧電振動片および中間基板の説明図である。ここで図２（Ａ）は圧電振動片の概略平面図であり、図２（Ｂ）は中間基板の概略平面図である。中間基板３０は、図２（Ｂ）に示すように、樹脂等で形成された絶縁基板３２を備えている。この絶縁基板３２は枠型であり、その中央部にデバイスホール３４を設けている。この絶縁基板３２の下面に複数のリード３６が固着している。このリード３６は、絶縁基板３２の周縁部からデバイスホール３４の中央付近まで延びており、デバイスホール３４の部分で上方に向かって折り曲げられている（図１参照）。そして、この折り曲げられたリード３６の先端部３６ａに圧電振動片４０が接合している。この接合には、例えばバンプ５２を利用すればよい。またリード３６の基端部３６ｂは、導電性接着剤３８等を用いてマウント電極２０と接合している。
【００１６】
また図２（Ａ）に示す圧電振動片４０は圧電ジャイロ用であり、その中央部に基部４２を備えている。この基部４２には、左右方向に延びる支持部４４が接続している。すなわち支持部４４は、基部４２の外形を形成する左右それぞれの辺の中央から突き出ている。この支持部４４の先端部には、上下方向に延びる駆動アーム４６が接続している。そして各駆動アーム４６のバランスを取るために、その先端部にバランス調整部４８を設けている。このバランス調整部４８は、錘となる金属であればよい。また基部４２には、上下方向に延びる検出アーム５０が接続している。すなわち検出アーム５０は、基部４２の外形を形成する上下それぞれの辺の中央から、駆動アーム４６に対して平行に突き出ている。
【００１７】
そして駆動アーム４６に駆動電極（図示せず）を設けるとともに、検出アーム５０に検出電極（図示せず）を設けている。そして基部４２の裏面には、前記駆動電極と導通する接続電極（図示せず）を設けるとともに、前記検出電極と導通する接続電極（図示せず）を設けている。これらの接続電極は、バンプ５２を介してリード３６の先端部３６ａに接合している。これによりリード３６等を介して圧電振動片４０と外部端子１６が導通する。なお中間基板３０（絶縁基板３２）は、圧電振動片４０に設けられたバランス調整部４８と積層方向に重なる位置に少なくとも設けられていればよい。すなわち絶縁基板３２とバランス調整部４８が平面視して重なっていればよい。
【００１８】
そして図１に示すように、接合材２８を介してパッケージベース１４の上面に透明な蓋体２４が接合している。この蓋体２４は、バランス調整部４８と平面視して重なる位置にレンズ２６を備えている。このレンズ２６は、バランス調整部４８に照射されるレーザ光が通過する箇所であり、例えば球面レンズや非球面レンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズ等であればよい。
【００１９】
また接合材２８は、蓋体２４よりも融点が低いものであり、例えば低融点ガラスであればよい。なお接合材２８の加熱・溶融には、赤外線を照射できるハロゲンランプやヒータ等を用いればよい。そしてハロゲンランプは、可視光から近赤外域までの波長、すなわち約１．５μｍまでの波長を照射できるものであればよい。
【００２０】
次に、圧電ジャイロ１０の製造方法について説明する。まず圧電振動片４０と中間基板３０を接合する。具体的には、まず圧電振動片４０の裏面に設けた前記接続電極上にバンプ５２を形成する。次に、中間基板３０を構成しているリード３６の先端部３６ａと前記接続電極が平面視して重なるように圧電振動片４０と中間基板３０を上下に配置する。そして中間基板３０から圧電振動片４０に向かってボンディングツールを移動する。このときボンディングツールはデバイスホール３４を通過するので、前記ボンディングツールでリード３６を折り曲げつつ、リード３６の先端部３６ａを圧電振動片４０の前記接続端子（バンプ５２）に接合する。なおこの接合は、加熱圧着や超音波を用いて行えばよい。次に、パッケージベース１４に設けられたマウント電極２０に導電性接着剤３８を塗布する。そして圧電振動片４０が接合している中間基板３０をマウント電極２０の上に搭載する。このときマウント電極２０とリード３６が導電性接着剤３８を介して１対１に導通する。
【００２１】
この後、パッケージベース１４（凹陥部１８を形成する前記側壁）の上面に蓋体２４を接合する。具体的には、まずパッケージベース１４の上面および蓋体２４の下面周縁部の少なくともいずれか一方に接合材２８を設けておき、この接合材２８を介してパッケージベース１４の上面に蓋体２４を載せる。そしてハロゲンランプから光を照射して蓋体２４を加熱する。この加熱によって接合材２８が溶融し、蓋体２４とパッケージベース１４が接合する。このときパッケージベース１４と蓋体２４の接合を真空中で行えば、圧電振動片４０は真空封止される。またパッケージベース１４に貫通孔（図示せず）を設けておき、パッケージベース１４と蓋体２４を接合した後に凹陥部１８を真空にして、前記貫通孔に孔封止材を設けることによっても、圧電振動片４０は真空封止される。
【００２２】
この後、圧電振動片４０の振動のバランス調整（チューニング）を行う。なお従来は、圧電振動片をパッケージベースに搭載する前にチューニングをしていた。しかしチューニングした圧電振動片をパッケージベースに搭載した後、パッケージベースの上面に蓋体を接合すると、チューニングがずれてしまっていた。このため本実施形態では、圧電ジャイロ１０を高精度にするために、圧電振動片４０をパッケージ１２に搭載した後にチューニングを行うこととした。
【００２３】
チューニングの具体的な方法は次の通りである。すなわちバランス調整部４８の上方にレンズ２６を配置しているので、圧電ジャイロ１０の外側からこのレンズ２６に向けてレーザ光を照射する。そしてレンズ２６が凸レンズになっている場合は、このレンズ２６でレーザ光を集光し、この集光したレーザ光でバランス調整部４８の金属を蒸散させることにより、質量を削減して駆動アーム４６のバランスを調整する。なおレンズ２６の焦点距離はレンズ２６からバランス調整部４８までの距離である。またレンズ２６が凹レンズになっている場合は、このレンズ２６でレーザ光を平行光にし、この平行光となったレーザ光でバランス調整部４８の金属を蒸散させることにより、質量を削減して駆動アーム４６のバランスを調整する。このようなチューニングにより駆動アーム４６のバランスが取れるので、圧電ジャイロ１０は静止しているときにノイズを出力することがない。
【００２４】
なおチューニング時において、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過して、圧電振動片４０の下方に照射される場合がある。しかしバランス調整部４８と積層方向に重なるように中間基板３０を配設しているので、透過レーザ光は中間基板３０に当たり、パッケージベース１４に当たることはない。このためパッケージベース１４が損傷して微粒子が発生することはない。また中間基板３０は、樹脂等で形成されているのでレーザ光が当たってもこれを吸収し、樹脂の微粒子（樹脂粒子）を発生することはない。このようなチューニングが終了すると、圧電ジャイロ１０が完成する。
【００２５】
なお蓋体２４の製造方法は次のようになっている。まず蓋体２４の形状に倣う金型を用意しておく。そして蓋体２４をガラスで形成する場合は、この金型内にガラスを入れて、金型に配設された加熱装置でガラスを加熱する。ガラスを軟化点程度まで加熱したら、ガラスに圧力を加えて成形する。この後加熱を止めて、ガラスを金型から取り出せばレンズ２６付きの蓋体２４が得られる。
【００２６】
このような圧電ジャイロ１０は透明な蓋体２４を用いているので、圧電振動片４０をパッケージベース１４に搭載し、このパッケージベース１４の上面に蓋体２４を接合した後に、圧電振動片４０のチューニングを行える。したがって圧電振動片４０のチューニングがずれることはなく、高精度な圧電ジャイロ１０が得られる。
【００２７】
また圧電振動片４０とパッケージベース１４の底面との間に中間基板３０を配設しているので、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過したときでも中間基板３０で吸収でき、パッケージベース１４が損傷するのを防止できる。したがって微粒子や樹脂粒子が圧電振動片４０に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部１８の真空度が悪化することがないので、圧電振動片４０の特性が悪化することがなく、高精度な圧電ジャイロ１０が得られる。
【００２８】
また蓋体２４に設けられたレンズ２６が凸レンズであれば、レーザ光をバランス調整部４８に集光できるので、圧電振動片４０以外の部分にレーザ光が当たるのを防止できる。また蓋体２４に設けられたレンズ２６が凹レンズであれば、レーザ光をバランス調整部４８に均等に照射できるので、バランス調整部４８を削る時間を短縮できる。
【００２９】
なお前述した第１の実施形態は、圧電振動片４０を透過したレーザ光からパッケージベース１４を保護するために中間基板３０を設けた構成である。しかしバランス調整部４８に照射されたレーザ光は、バランス調整部４８等で反射する可能性もある。このため反射したレーザ光からパッケージベース１４を保護するために、凹陥部１８の側面にレーザ光保護部を設けることができる。図３はレーザ光保護部を設けた圧電ジャイロの断面図である。すなわち、この圧電ジャイロ１０は、中間基板３０およびレーザ光保護部５６を凹陥部１８に備えている。このレーザ光保護部５６は、例えば樹脂であればよく、この樹脂を凹陥部１８の側面（前記側壁の内側面）に塗布した後、加熱して溶剤を気化することにより形成すればよい。これによりレーザ光がバランス調整部４８等で反射したとしても、この反射レーザ光をレーザ光保護部５６で吸収でき、パッケージベース１４が損傷するのを防止できる。
【００３０】
なおレーザ光保護部５６は樹脂等で形成されているので、レーザ光が当たったとしても破損して樹脂粒子を発生させることはない。したがって微粒子や樹脂粒子が圧電振動片４０に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部１８の真空度が悪化することがないので、圧電振動片４０の特性が悪化することがなく、高精度な圧電ジャイロ１０を得ることができる。そして、このようなレーザ光保護部５６を、凹陥部１８の底面（パッケージベース１４の底面）に設けてもよい。すなわちレーザ光保護部５６を、凹陥部１８の側面および底面のうち少なくともいずれか一方に設けてもよい。
【００３１】
次に、第２の実施形態について説明する。図４は第２の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。第２の実施形態に係る圧電ジャイロ６０は、中間基板３０や圧電振動片４０とともに集積回路（ＩＣ）チップ６２をパッケージベース１４の凹陥部１８に搭載した構成である。具体的には、パッケージベース１４は、側面に階段部６４が設けられた凹陥部１８を有している。この階段部６４の上面にマウント電極２０を設けるとともに、凹陥部１８の底面にボンディング電極６６を設けている。このボンディング電極６６は複数有り、そのうちの一部がマウント電極２０と導通し、他が外部端子１６と導通している。このようなパッケージベース１４は、その底面にＩＣチップ６２を搭載している。そしてＩＣチップ６２とマウント電極２０が導通している。このＩＣチップ６２は、圧電振動片４０に電気信号を供給するとともに、圧電振動片４０から出力された信号を入力するものである。なお中間基板３０や圧電振動片４０、蓋体２４は第１の実施形態と同構成である。
【００３２】
このように形成すると、ＩＣチップ６２の上方に中間基板３０が配置される。これにより圧電振動片４０のチューニング時において、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過しても中間基板３０で吸収でき、ＩＣチップ６２やボンディング電極６６、これらの導通部分（ワイヤ）、パッケージベース１４がレーザ光によって破損するのを防止できる。なお第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、凹陥部１８にレーザ光保護部を設けてもよい。この場合、ボンディング電極６６をレーザ光保護部で覆わないようにしておけばよい。
【００３３】
また第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、パッケージベース１４と蓋体２４の間にある接合材２８をハロゲンランプで加熱・溶融して、パッケージベース１４と蓋体２４を接合できる。しかしこの場合には、圧電ジャイロ６０の全体が加熱されるので、ＩＣチップ６２が高温になって壊れてしまうおそれがある。このため蓋体２４の下面に赤外線反射膜６８を設けることで、ＩＣチップ６２が壊れるのを防止できる。
【００３４】
すなわち赤外線反射膜６８は、ハロゲンランプから照射される赤外線を反射することで、ＩＣチップ６２に赤外線が照射されるのを防止し又はＩＣチップ６２に照射される赤外線の量を削減して、ＩＣチップ６２が高温になるのを防止するものである。そして赤外線反射膜６８は、高屈折率の物質や低屈折率の物質、高屈折率と低屈折率の間にある中間屈折率の物質の中から任意の物質を適宜選択し、この物質を所定の膜厚で積層して形成されればよい。なお屈折率の高低は、可視光域の光学薄膜材料を対象に考えると次のような目安となる。すなわち屈折率は、１．９以上が高屈折率であり、１．６以下が低屈折率であり、１．６より大きく１．９未満が中間屈折率であると便宜的に分けることができる。
【００３５】
この赤外線反射膜６８の一例としては、次の構成であればよい。なお以下に示すλｃは中心波長を示し、蓋体２４の屈折率や赤外線反射膜６８で反射させる光の波長に応じて中心波長を適宜設定すればよい。まず蓋体２４の下面に、低屈折率物質を光学的膜厚λｃ／８設ける。次に、この低屈折率物質上に高屈折率物質を光学的膜厚λｃ／４設ける。次に、この高屈折率物質上に低屈折率物質を光学的膜厚λｃ／８設ける。そしてこの３層をＰ回繰り返す。なお低屈折率物質の光学的膜厚λｃ／４をＬで表すととともに、高屈折率物質の光学的膜厚λｃ／４をＨで表すと、赤外線反射膜６８は（Ｌ／２ＨＬ／２）Ｐ／蓋体という構成になる。これにより赤外線反射膜６８は、可視光域を透過して、赤外域を反射・阻止する長波長カットフィルタとなる。なお、この３層積層系で得られる赤外線反射域が狭い場合、すなわち反射させる波長領域を広げたい場合は、前述した３層積層系の光学的膜厚よりも厚くした第２の３層積層系を追加すればよい。なお赤外線反射膜６８の構成は、これに限定されることはない。
【００３６】
これにより赤外線反射膜６８は、ＩＣチップ６２に赤外線が当たるのを防止でき、またはＩＣチップ６２に当たる赤外線の量を削減できるので、ＩＣチップ６２が高温になって壊れるのを防止できる。また赤外線反射膜６８で反射された赤外線は再び蓋体２４を通過するので、この反射された赤外線によっても蓋体２４を加熱できる。したがって、赤外線を効率的に使用できる。なおレンズ２６の表面には、赤外線反射膜６８を設けない構成であってもよい。また圧電振動片４０のチューニングを行うレーザ光には、可視光域の波長を用いればよい。
【００３７】
また蓋体２４の上面では赤外線が反射する。すなわち蓋体２４の屈折率が、例えば１．５であれば１面あたり４％の光を反射する。そして赤外線を効率的に使用するためには、この蓋体２４の上面での反射を防止すればよく、このためには赤外線反射防止膜６９を蓋体２４の上面に設ければよい。この赤外線反射防止膜６９は、高屈折率物質、低屈折率物質および中間屈折率物質の中から任意の物質を適宜選択し、この物質を所定の膜厚で積層して形成されればよい。また蓋体２４よりも屈折率の低い低屈折率物質を蓋体２４の上面に単層設けて赤外線反射膜６８としてもよい。なお膜厚は、ハロゲンランプから照射される赤外線を反射するように適宜設定されればよい。これにより赤外線反射防止膜６９は、蓋体２４の上面で生じる反射を防止できる。そして蓋体２４は、照射される赤外線を効率に使用できる。
【００３８】
次に、第３の実施形態について説明する。図５は第３の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。第３の実施形態に係る圧電ジャイロ７０は、圧電振動片４０をパッケージベース１４の凹陥部１８に搭載するとともに、レーザ光保護部５６を凹陥部１８に設けた構成である。具体的には、パッケージベース１４は、凹陥部１８の底面に圧電振動片４０の搭載部７２を備えている。この搭載部７２の上面にマウント電極２０が設けてあり、このマウント電極２０は外部端子１６と導通している。そして搭載部７２の上面に圧電振動片４０が接合している。なお、このとき導電性接着剤３８を介して、圧電振動片４０の前記接続電極とマウント電極２０が接合している。
【００３９】
また凹陥部１８の底面にレーザ光保護部５６を設けている。レーザ光保護部５６は、圧電振動片４０に設けられたバランス調整部４８と積層方向に重なる位置に少なくとも設けられていればよい。すなわちレーザ光保護部５６とバランス調整部４８が平面視して重なっていればよい。このためレーザ光保護部５６は、バランス調整部４８の下方のみに設けた構成であってもよく、図６（Ａ）に示すように凹陥部１８の底面全体に設けた構成であってもよい。また図６（Ｂ）に一例を示すように、レーザ光保護部５６は、前述したいずれかの構成とともに凹陥部１８の側面に設けてもよい。さらに図６（Ｃ）に一例を示すように、レーザ光保護部５６は、凹陥部１８の底面および側面とともに、搭載部７２の側面に設けてもよい。そしてレーザ光保護部５６は、例えば樹脂等であればよい。この場合、レーザ光保護部５６は、凹陥部１８に樹脂を塗布した後、加熱して溶剤を気化することにより形成されればよい。
【００４０】
なおチューニング時において、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過して、圧電振動片４０の下方に照射される場合がある。しかしバランス調整部４８と積層方向に重なるようにレーザ光保護部５６を配設しているので、透過レーザ光はレーザ光保護部５６に当たり、パッケージベース１４に当たることはない。このためパッケージベース１４が損傷して微粒子が発生することがない。またレーザ光保護部５６は、樹脂等で形成されているのでレーザ光が当たってもこれを吸収し、樹脂粒子を発生することはない。そして圧電振動片４０や蓋体２４は第１の実施形態と同構成である。
【００４１】
このような圧電ジャイロ７０であっても、透明な蓋体２４を用いているので、パッケージベース１４に搭載した圧電振動片４０を蓋体２４で気密封止した後に、圧電振動片４０のチューニングを行える。したがって圧電振動片４０のチューニングがずれることはなく、高精度な圧電ジャイロ７０が得られる。
【００４２】
またレーザ光保護部５６を凹陥部１８に設けているので、バランス調整用のレーザ光によってパッケージベース１４が損傷するのを防止できる。またレーザ光がバランス調整部４８で反射したとしても、この反射レーザ光をレーザ光保護部５６で吸収でき、パッケージベース１４が損傷するのを防止できる。したがって微粒子や樹脂粒子が圧電振動片４０に付くことはなく、また気密封止されている凹陥部１８の真空度が悪化することがないので、圧電振動片４０の特性が悪化することがない。よって高精度な圧電ジャイロ７０が得られる。
【００４３】
なお前述した第１ないし第３の実施形態では、蓋体２４にレンズ２６を設けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。すなわち蓋体は、レンズ２６を備えていない平板であってもよい。この場合、蓋体には、ガラスや水晶、サファイア等を用いることができる。
【００４４】
また前述した第１ないし第３の実施形態では、特にジャイロ用の圧電振動片４０を用いた圧電ジャイロ１０，６０，７０を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることはない。すなわち圧電振動片として音叉型圧電振動片等を用いることができ、このような圧電振動片を搭載した圧電デバイス（圧電振動子や圧電発振器等）についても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。
【図２】圧電振動片および中間基板の説明図である。
【図３】レーザ光保護部を設けた圧電ジャイロの断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。
【図５】第３の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。
【図６】変形例に係る圧電ジャイロの断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０，６０，７０………圧電ジャイロ、１２………パッケージ、１４………パッケージベース、１８………凹陥部、２４………蓋体、３０………中間基板、３２………絶縁基板、３６………リード、４０………圧電振動片、４８………バランス調整部、５６………レーザ光保護部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電デバイスに係り、特に圧電振動片の振動のバランス調整を行う圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電デバイスには、圧電振動片をパッケージベースに搭載し、このパッケージベースに蓋体を被せて圧電振動片を封止した後、この圧電振動片の振動を調整するものがある。具体的な構成は、次のようになっている。すなわち圧電デバイスはパッケージベースを有している。このパッケージベースは上方に向けて開口した凹陥部を有し、この凹陥部に圧電振動片を搭載している。そして圧電振動片は、金属を成膜して形成されたバランス調整部を備えている。このようなパッケージベースの上面に透明な蓋体を接合して、圧電振動片を気密封止している。そして圧電振動片の振動調整は、蓋体を通してバランス調整部にレーザ光を照射し、バランス調整部を削ることにより行われる。
【０００３】
なお特許文献１には、音叉型の圧電振動片にレーザ光を照射して、振動腕の質量を削減し、発振周波数を調整することが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで圧電振動片には、透明な圧電材料を用いる場合がある。この場合には、前述したようにレーザ光を用いて圧電振動片の振動調整を行うと、レーザ光がバランス調整部（圧電振動片）を透過してパッケージベース（凹陥部）の底面に当たることがある。このときパッケージベースはレーザ光によって損傷を受け、パッケージベースの破片（微粒子）が凹陥部内に飛散してしまう。そして圧電振動片は、この微粒子が付いてしまうと所望の特性が得られなくなってしまう。また飛散した微粒子によって凹陥部内の真空度が悪化することによっても、圧電振動片の所望の特性が得られなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、バランス調整用のレーザ光がパッケージベースに当たるのを防止して、精度を向上した圧電デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る圧電デバイスは、バランス調整部を備えた圧電振動片と、バランス調整部と積層方向に重なる位置に少なくとも設けた絶縁基板と、先端部が圧電振動片に接合するとともに基端部側が絶縁基板に接合し、圧電振動片を絶縁基板から離して保持するリードと、凹陥部を有し、この凹陥部の底面に絶縁基板および前記リードの基端部を配設したパッケージと、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
圧電振動片とパッケージベースの底面との間に絶縁基板を配設しているので、バランス調整用のレーザ光がバランス調整部（圧電振動片）を透過したとしても絶縁基板で吸収でき、パッケージが損傷を受けるのを防止できる。したがってパッケージが損傷を受けることによって生じる微粒子が圧電振動片に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部の真空度が悪化することがないので、圧電振動片の特性が悪化することがなく、高精度な圧電デバイスが得られる。
【０００８】
また本発明に係る圧電デバイスは、凹陥部の底面にレーザ光保護部を設けたことを特徴としている。また本発明に係る圧電デバイスは、凹陥部の側面にレーザ光保護部を設けたことを特徴としている。バランス調整用のレーザ光がバランス調整部等で反射する可能性がある。しかし凹陥部の側面や底面にレーザ光保護部を設けることで、バランス調整部等で反射したレーザ光をレーザ光保護部や絶縁基板で吸収できる。したがってパッケージが損傷を受けるのを防止でき、特性が悪化することのない圧電デバイスが得られる。
【０００９】
また本発明に係る圧電デバイスは、バランス調整部を備えた圧電振動片と、凹陥部を有し、この凹陥部に前記圧電振動片を配設したパッケージと、前記バランス調整部と積層方向に少なくとも重なる位置における前記凹陥部の底面に設けたレーザ光保護部と、を備えたことを特徴としている。バランス調整用のレーザ光がバランス調整部（圧電振動片）を透過したとしてもレーザ光保護部で吸収でき、パッケージが損傷を受けるのを防止できる。したがってパッケージが損傷を受けることによって生じる微粒子が圧電振動片に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部の真空度が悪化することがないので、圧電振動片の特性が悪化することがなく、高精度な圧電デバイスが得られる。
【００１０】
また本発明に係る圧電デバイスは、凹陥部の側面や凹陥部の底面全体にレーザ光保護部を設けたことを特徴としている。バランス調整用のレーザ光がバランス調整部等で反射する可能性がある。しかし凹陥部の側面や底面にレーザ光保護部を設けることで、バランス調整部等で反射したレーザ光をレーザ光保護部で吸収できる。したがってパッケージが損傷を受けるのを防止でき、特性が悪化することのない圧電デバイスが得られる。
【００１１】
そして前述した圧電振動片は、ジャイロセンサ用の圧電振動片であることを特徴としている。これにより上述した特徴を有する高精度な圧電ジャイロを得ることができる。
【００１２】
また前述したパッケージは、凹陥部を有するパッケージベースと、このパッケージベースの上面に接合して凹陥部を封止した透明な蓋体とを備えたことを特徴としている。蓋体は透明なので、レーザ光を透過することができる。このためパッケージベースに搭載した圧電振動片を蓋体で封止した後に、圧電振動片の振動のバランスを調整できる。よって圧電振動片の振動のバランスがずれることはなく、高精度な圧電デバイスが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る圧電デバイスの最良の実施形態について説明する。なお以下の実施形態では、圧電デバイスとして圧電ジャイロを用いた形態について説明する。まず第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。第１の実施形態に係る圧電ジャイロ１０の概略構成は、次のようになっている。すなわち圧電ジャイロ１０はパッケージ１２を有している。このパッケージ１２は、凹陥部１８を備えたパッケージベース１４と、このパッケージベース１４の上面に接合して凹陥部１８を封止した蓋体２４とを有している。そしてパッケージベース１４は、圧電振動片４０および中間基板３０を凹陥部１８に搭載している。またパッケージベース１４と蓋体２４は、これらの間に設けた接合材２８によって固着している。
【００１４】
具体的に説明すると、圧電ジャイロ１０を構成するパッケージベース１４は、その裏面に外部端子１６を備えている。またパッケージベース１４は、底面上の周縁に側壁を形成することにより、上方に向けて開口した凹陥部１８を有している。この凹陥部１８の底面にマウント電極２０が設けてあり、このマウント電極２０は外部端子１６と導通している。
【００１５】
このようなパッケージベース１４は、凹陥部１８の底面に中間基板３０を搭載している。図２は圧電振動片および中間基板の説明図である。ここで図２（Ａ）は圧電振動片の概略平面図であり、図２（Ｂ）は中間基板の概略平面図である。中間基板３０は、図２（Ｂ）に示すように、樹脂等で形成された絶縁基板３２を備えている。この絶縁基板３２は枠型であり、その中央部にデバイスホール３４を設けている。この絶縁基板３２の下面に複数のリード３６が固着している。このリード３６は、絶縁基板３２の周縁部からデバイスホール３４の中央付近まで延びており、デバイスホール３４の部分で上方に向かって折り曲げられている（図１参照）。そして、この折り曲げられたリード３６の先端部３６ａに圧電振動片４０が接合している。この接合には、例えばバンプ５２を利用すればよい。またリード３６の基端部３６ｂは、導電性接着剤３８等を用いてマウント電極２０と接合している。
【００１６】
また図２（Ａ）に示す圧電振動片４０は圧電ジャイロ用であり、その中央部に基部４２を備えている。この基部４２には、左右方向に延びる支持部４４が接続している。すなわち支持部４４は、基部４２の外形を形成する左右それぞれの辺の中央から突き出ている。この支持部４４の先端部には、上下方向に延びる駆動アーム４６が接続している。そして各駆動アーム４６のバランスを取るために、その先端部にバランス調整部４８を設けている。このバランス調整部４８は、錘となる金属であればよい。また基部４２には、上下方向に延びる検出アーム５０が接続している。すなわち検出アーム５０は、基部４２の外形を形成する上下それぞれの辺の中央から、駆動アーム４６に対して平行に突き出ている。
【００１７】
そして駆動アーム４６に駆動電極（図示せず）を設けるとともに、検出アーム５０に検出電極（図示せず）を設けている。そして基部４２の裏面には、前記駆動電極と導通する接続電極（図示せず）を設けるとともに、前記検出電極と導通する接続電極（図示せず）を設けている。これらの接続電極は、バンプ５２を介してリード３６の先端部３６ａに接合している。これによりリード３６等を介して圧電振動片４０と外部端子１６が導通する。なお中間基板３０（絶縁基板３２）は、圧電振動片４０に設けられたバランス調整部４８と積層方向に重なる位置に少なくとも設けられていればよい。すなわち絶縁基板３２とバランス調整部４８が平面視して重なっていればよい。
【００１８】
そして図１に示すように、接合材２８を介してパッケージベース１４の上面に透明な蓋体２４が接合している。この蓋体２４は、バランス調整部４８と平面視して重なる位置にレンズ２６を備えている。このレンズ２６は、バランス調整部４８に照射されるレーザ光が通過する箇所であり、例えば球面レンズや非球面レンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズ等であればよい。
【００１９】
また接合材２８は、蓋体２４よりも融点が低いものであり、例えば低融点ガラスであればよい。なお接合材２８の加熱・溶融には、赤外線を照射できるハロゲンランプやヒータ等を用いればよい。そしてハロゲンランプは、可視光から近赤外域までの波長、すなわち約１．５μｍまでの波長を照射できるものであればよい。
【００２０】
次に、圧電ジャイロ１０の製造方法について説明する。まず圧電振動片４０と中間基板３０を接合する。具体的には、まず圧電振動片４０の裏面に設けた前記接続電極上にバンプ５２を形成する。次に、中間基板３０を構成しているリード３６の先端部３６ａと前記接続電極が平面視して重なるように圧電振動片４０と中間基板３０を上下に配置する。そして中間基板３０から圧電振動片４０に向かってボンディングツールを移動する。このときボンディングツールはデバイスホール３４を通過するので、前記ボンディングツールでリード３６を折り曲げつつ、リード３６の先端部３６ａを圧電振動片４０の前記接続端子（バンプ５２）に接合する。なおこの接合は、加熱圧着や超音波を用いて行えばよい。次に、パッケージベース１４に設けられたマウント電極２０に導電性接着剤３８を塗布する。そして圧電振動片４０が接合している中間基板３０をマウント電極２０の上に搭載する。このときマウント電極２０とリード３６が導電性接着剤３８を介して１対１に導通する。
【００２１】
この後、パッケージベース１４（凹陥部１８を形成する前記側壁）の上面に蓋体２４を接合する。具体的には、まずパッケージベース１４の上面および蓋体２４の下面周縁部の少なくともいずれか一方に接合材２８を設けておき、この接合材２８を介してパッケージベース１４の上面に蓋体２４を載せる。そしてハロゲンランプから光を照射して蓋体２４を加熱する。この加熱によって接合材２８が溶融し、蓋体２４とパッケージベース１４が接合する。このときパッケージベース１４と蓋体２４の接合を真空中で行えば、圧電振動片４０は真空封止される。またパッケージベース１４に貫通孔（図示せず）を設けておき、パッケージベース１４と蓋体２４を接合した後に凹陥部１８を真空にして、前記貫通孔に孔封止材を設けることによっても、圧電振動片４０は真空封止される。
【００２２】
この後、圧電振動片４０の振動のバランス調整（チューニング）を行う。なお従来は、圧電振動片をパッケージベースに搭載する前にチューニングをしていた。しかしチューニングした圧電振動片をパッケージベースに搭載した後、パッケージベースの上面に蓋体を接合すると、チューニングがずれてしまっていた。このため本実施形態では、圧電ジャイロ１０を高精度にするために、圧電振動片４０をパッケージ１２に搭載した後にチューニングを行うこととした。
【００２３】
チューニングの具体的な方法は次の通りである。すなわちバランス調整部４８の上方にレンズ２６を配置しているので、圧電ジャイロ１０の外側からこのレンズ２６に向けてレーザ光を照射する。そしてレンズ２６が凸レンズになっている場合は、このレンズ２６でレーザ光を集光し、この集光したレーザ光でバランス調整部４８の金属を蒸散させることにより、質量を削減して駆動アーム４６のバランスを調整する。なおレンズ２６の焦点距離はレンズ２６からバランス調整部４８までの距離である。またレンズ２６が凹レンズになっている場合は、このレンズ２６でレーザ光を平行光にし、この平行光となったレーザ光でバランス調整部４８の金属を蒸散させることにより、質量を削減して駆動アーム４６のバランスを調整する。このようなチューニングにより駆動アーム４６のバランスが取れるので、圧電ジャイロ１０は静止しているときにノイズを出力することがない。
【００２４】
なおチューニング時において、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過して、圧電振動片４０の下方に照射される場合がある。しかしバランス調整部４８と積層方向に重なるように中間基板３０を配設しているので、透過レーザ光は中間基板３０に当たり、パッケージベース１４に当たることはない。このためパッケージベース１４が損傷して微粒子が発生することはない。また中間基板３０は、樹脂等で形成されているのでレーザ光が当たってもこれを吸収し、樹脂の微粒子（樹脂粒子）を発生することはない。このようなチューニングが終了すると、圧電ジャイロ１０が完成する。
【００２５】
なお蓋体２４の製造方法は次のようになっている。まず蓋体２４の形状に倣う金型を用意しておく。そして蓋体２４をガラスで形成する場合は、この金型内にガラスを入れて、金型に配設された加熱装置でガラスを加熱する。ガラスを軟化点程度まで加熱したら、ガラスに圧力を加えて成形する。この後加熱を止めて、ガラスを金型から取り出せばレンズ２６付きの蓋体２４が得られる。
【００２６】
このような圧電ジャイロ１０は透明な蓋体２４を用いているので、圧電振動片４０をパッケージベース１４に搭載し、このパッケージベース１４の上面に蓋体２４を接合した後に、圧電振動片４０のチューニングを行える。したがって圧電振動片４０のチューニングがずれることはなく、高精度な圧電ジャイロ１０が得られる。
【００２７】
また圧電振動片４０とパッケージベース１４の底面との間に中間基板３０を配設しているので、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過したときでも中間基板３０で吸収でき、パッケージベース１４が損傷するのを防止できる。したがって微粒子や樹脂粒子が圧電振動片４０に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部１８の真空度が悪化することがないので、圧電振動片４０の特性が悪化することがなく、高精度な圧電ジャイロ１０が得られる。
【００２８】
また蓋体２４に設けられたレンズ２６が凸レンズであれば、レーザ光をバランス調整部４８に集光できるので、圧電振動片４０以外の部分にレーザ光が当たるのを防止できる。また蓋体２４に設けられたレンズ２６が凹レンズであれば、レーザ光をバランス調整部４８に均等に照射できるので、バランス調整部４８を削る時間を短縮できる。
【００２９】
なお前述した第１の実施形態は、圧電振動片４０を透過したレーザ光からパッケージベース１４を保護するために中間基板３０を設けた構成である。しかしバランス調整部４８に照射されたレーザ光は、バランス調整部４８等で反射する可能性もある。このため反射したレーザ光からパッケージベース１４を保護するために、凹陥部１８の側面にレーザ光保護部を設けることができる。図３はレーザ光保護部を設けた圧電ジャイロの断面図である。すなわち、この圧電ジャイロ１０は、中間基板３０およびレーザ光保護部５６を凹陥部１８に備えている。このレーザ光保護部５６は、例えば樹脂であればよく、この樹脂を凹陥部１８の側面（前記側壁の内側面）に塗布した後、加熱して溶剤を気化することにより形成すればよい。これによりレーザ光がバランス調整部４８等で反射したとしても、この反射レーザ光をレーザ光保護部５６で吸収でき、パッケージベース１４が損傷するのを防止できる。
【００３０】
なおレーザ光保護部５６は樹脂等で形成されているので、レーザ光が当たったとしても破損して樹脂粒子を発生させることはない。したがって微粒子や樹脂粒子が圧電振動片４０に付くことがなく、また気密封止されている凹陥部１８の真空度が悪化することがないので、圧電振動片４０の特性が悪化することがなく、高精度な圧電ジャイロ１０を得ることができる。そして、このようなレーザ光保護部５６を、凹陥部１８の底面（パッケージベース１４の底面）に設けてもよい。すなわちレーザ光保護部５６を、凹陥部１８の側面および底面のうち少なくともいずれか一方に設けてもよい。
【００３１】
次に、第２の実施形態について説明する。図４は第２の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。第２の実施形態に係る圧電ジャイロ６０は、中間基板３０や圧電振動片４０とともに集積回路（ＩＣ）チップ６２をパッケージベース１４の凹陥部１８に搭載した構成である。具体的には、パッケージベース１４は、側面に階段部６４が設けられた凹陥部１８を有している。この階段部６４の上面にマウント電極２０を設けるとともに、凹陥部１８の底面にボンディング電極６６を設けている。このボンディング電極６６は複数有り、そのうちの一部がマウント電極２０と導通し、他が外部端子１６と導通している。このようなパッケージベース１４は、その底面にＩＣチップ６２を搭載している。そしてＩＣチップ６２とマウント電極２０が導通している。このＩＣチップ６２は、圧電振動片４０に電気信号を供給するとともに、圧電振動片４０から出力された信号を入力するものである。なお中間基板３０や圧電振動片４０、蓋体２４は第１の実施形態と同構成である。
【００３２】
このように形成すると、ＩＣチップ６２の上方に中間基板３０が配置される。これにより圧電振動片４０のチューニング時において、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過しても中間基板３０で吸収でき、ＩＣチップ６２やボンディング電極６６、これらの導通部分（ワイヤ）、パッケージベース１４がレーザ光によって破損するのを防止できる。なお第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、凹陥部１８にレーザ光保護部を設けてもよい。この場合、ボンディング電極６６をレーザ光保護部で覆わないようにしておけばよい。
【００３３】
また第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、パッケージベース１４と蓋体２４の間にある接合材２８をハロゲンランプで加熱・溶融して、パッケージベース１４と蓋体２４を接合できる。しかしこの場合には、圧電ジャイロ６０の全体が加熱されるので、ＩＣチップ６２が高温になって壊れてしまうおそれがある。このため蓋体２４の下面に赤外線反射膜６８を設けることで、ＩＣチップ６２が壊れるのを防止できる。
【００３４】
すなわち赤外線反射膜６８は、ハロゲンランプから照射される赤外線を反射することで、ＩＣチップ６２に赤外線が照射されるのを防止し又はＩＣチップ６２に照射される赤外線の量を削減して、ＩＣチップ６２が高温になるのを防止するものである。そして赤外線反射膜６８は、高屈折率の物質や低屈折率の物質、高屈折率と低屈折率の間にある中間屈折率の物質の中から任意の物質を適宜選択し、この物質を所定の膜厚で積層して形成されればよい。なお屈折率の高低は、可視光域の光学薄膜材料を対象に考えると次のような目安となる。すなわち屈折率は、１．９以上が高屈折率であり、１．６以下が低屈折率であり、１．６より大きく１．９未満が中間屈折率であると便宜的に分けることができる。
【００３５】
この赤外線反射膜６８の一例としては、次の構成であればよい。なお以下に示すλｃは中心波長を示し、蓋体２４の屈折率や赤外線反射膜６８で反射させる光の波長に応じて中心波長を適宜設定すればよい。まず蓋体２４の下面に、低屈折率物質を光学的膜厚λｃ／８設ける。次に、この低屈折率物質上に高屈折率物質を光学的膜厚λｃ／４設ける。次に、この高屈折率物質上に低屈折率物質を光学的膜厚λｃ／８設ける。そしてこの３層をＰ回繰り返す。なお低屈折率物質の光学的膜厚λｃ／４をＬで表すととともに、高屈折率物質の光学的膜厚λｃ／４をＨで表すと、赤外線反射膜６８は（Ｌ／２ＨＬ／２）Ｐ／蓋体という構成になる。これにより赤外線反射膜６８は、可視光域を透過して、赤外域を反射・阻止する長波長カットフィルタとなる。なお、この３層積層系で得られる赤外線反射域が狭い場合、すなわち反射させる波長領域を広げたい場合は、前述した３層積層系の光学的膜厚よりも厚くした第２の３層積層系を追加すればよい。なお赤外線反射膜６８の構成は、これに限定されることはない。
【００３６】
これにより赤外線反射膜６８は、ＩＣチップ６２に赤外線が当たるのを防止でき、またはＩＣチップ６２に当たる赤外線の量を削減できるので、ＩＣチップ６２が高温になって壊れるのを防止できる。また赤外線反射膜６８で反射された赤外線は再び蓋体２４を通過するので、この反射された赤外線によっても蓋体２４を加熱できる。したがって、赤外線を効率的に使用できる。なおレンズ２６の表面には、赤外線反射膜６８を設けない構成であってもよい。また圧電振動片４０のチューニングを行うレーザ光には、可視光域の波長を用いればよい。
【００３７】
また蓋体２４の上面では赤外線が反射する。すなわち蓋体２４の屈折率が、例えば１．５であれば１面あたり４％の光を反射する。そして赤外線を効率的に使用するためには、この蓋体２４の上面での反射を防止すればよく、このためには赤外線反射防止膜６９を蓋体２４の上面に設ければよい。この赤外線反射防止膜６９は、高屈折率物質、低屈折率物質および中間屈折率物質の中から任意の物質を適宜選択し、この物質を所定の膜厚で積層して形成されればよい。また蓋体２４よりも屈折率の低い低屈折率物質を蓋体２４の上面に単層設けて赤外線反射膜６８としてもよい。なお膜厚は、ハロゲンランプから照射される赤外線を反射するように適宜設定されればよい。これにより赤外線反射防止膜６９は、蓋体２４の上面で生じる反射を防止できる。そして蓋体２４は、照射される赤外線を効率に使用できる。
【００３８】
次に、第３の実施形態について説明する。図５は第３の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。第３の実施形態に係る圧電ジャイロ７０は、圧電振動片４０をパッケージベース１４の凹陥部１８に搭載するとともに、レーザ光保護部５６を凹陥部１８に設けた構成である。具体的には、パッケージベース１４は、凹陥部１８の底面に圧電振動片４０の搭載部７２を備えている。この搭載部７２の上面にマウント電極２０が設けてあり、このマウント電極２０は外部端子１６と導通している。そして搭載部７２の上面に圧電振動片４０が接合している。なお、このとき導電性接着剤３８を介して、圧電振動片４０の前記接続電極とマウント電極２０が接合している。
【００３９】
また凹陥部１８の底面にレーザ光保護部５６を設けている。レーザ光保護部５６は、圧電振動片４０に設けられたバランス調整部４８と積層方向に重なる位置に少なくとも設けられていればよい。すなわちレーザ光保護部５６とバランス調整部４８が平面視して重なっていればよい。このためレーザ光保護部５６は、バランス調整部４８の下方のみに設けた構成であってもよく、図６（Ａ）に示すように凹陥部１８の底面全体に設けた構成であってもよい。また図６（Ｂ）に一例を示すように、レーザ光保護部５６は、前述したいずれかの構成とともに凹陥部１８の側面に設けてもよい。さらに図６（Ｃ）に一例を示すように、レーザ光保護部５６は、凹陥部１８の底面および側面とともに、搭載部７２の側面に設けてもよい。そしてレーザ光保護部５６は、例えば樹脂等であればよい。この場合、レーザ光保護部５６は、凹陥部１８に樹脂を塗布した後、加熱して溶剤を気化することにより形成されればよい。
【００４０】
なおチューニング時において、レーザ光がバランス調整部４８（圧電振動片４０）を透過して、圧電振動片４０の下方に照射される場合がある。しかしバランス調整部４８と積層方向に重なるようにレーザ光保護部５６を配設しているので、透過レーザ光はレーザ光保護部５６に当たり、パッケージベース１４に当たることはない。このためパッケージベース１４が損傷して微粒子が発生することがない。またレーザ光保護部５６は、樹脂等で形成されているのでレーザ光が当たってもこれを吸収し、樹脂粒子を発生することはない。そして圧電振動片４０や蓋体２４は第１の実施形態と同構成である。
【００４１】
このような圧電ジャイロ７０であっても、透明な蓋体２４を用いているので、パッケージベース１４に搭載した圧電振動片４０を蓋体２４で気密封止した後に、圧電振動片４０のチューニングを行える。したがって圧電振動片４０のチューニングがずれることはなく、高精度な圧電ジャイロ７０が得られる。
【００４２】
またレーザ光保護部５６を凹陥部１８に設けているので、バランス調整用のレーザ光によってパッケージベース１４が損傷するのを防止できる。またレーザ光がバランス調整部４８で反射したとしても、この反射レーザ光をレーザ光保護部５６で吸収でき、パッケージベース１４が損傷するのを防止できる。したがって微粒子や樹脂粒子が圧電振動片４０に付くことはなく、また気密封止されている凹陥部１８の真空度が悪化することがないので、圧電振動片４０の特性が悪化することがない。よって高精度な圧電ジャイロ７０が得られる。
【００４３】
なお前述した第１ないし第３の実施形態では、蓋体２４にレンズ２６を設けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。すなわち蓋体は、レンズ２６を備えていない平板であってもよい。この場合、蓋体には、ガラスや水晶、サファイア等を用いることができる。
【００４４】
また前述した第１ないし第３の実施形態では、特にジャイロ用の圧電振動片４０を用いた圧電ジャイロ１０，６０，７０を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることはない。すなわち圧電振動片として音叉型圧電振動片等を用いることができ、このような圧電振動片を搭載した圧電デバイス（圧電振動子や圧電発振器等）についても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。
【図２】圧電振動片および中間基板の説明図である。
【図３】レーザ光保護部を設けた圧電ジャイロの断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。
【図５】第３の実施形態に係る圧電ジャイロの断面図である。
【図６】変形例に係る圧電ジャイロの断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０，６０，７０………圧電ジャイロ、１２………パッケージ、１４………パッケージベース、１８………凹陥部、２４………蓋体、３０………中間基板、３２………絶縁基板、３６………リード、４０………圧電振動片、４８………バランス調整部、５６………レーザ光保護部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バランス調整部を備えた圧電振動片と、
前記バランス調整部と積層方向に重なる位置に少なくとも設けた絶縁基板と、
前記圧電振動片と前記絶縁基板とに接合し、前記圧電振動片を前記絶縁基板から離して保持するリードと、
凹陥部を有し、この凹陥部の底面に前記絶縁基板および前記リードを配設したパッケージと、
を備えたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記凹陥部の底面にレーザ光保護部を設けた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】
バランス調整部を備えた圧電振動片と、
凹陥部を有し、この凹陥部に前記圧電振動片を配設したパッケージと、
前記バランス調整部と積層方向に少なくとも重なる位置における前記凹陥部の底面に設けたレーザ光保護部と、
を備えたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
前記凹陥部の側面にレーザ光保護部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記圧電振動片は、ジャイロセンサ用の圧電振動片であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記パッケージは、前記凹陥部を有するパッケージベースと、このパッケージベースの上面に接合して前記凹陥部を封止した透明な蓋体とを備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項１】
バランス調整部を備えた圧電振動片と、
前記バランス調整部と積層方向に重なる位置に少なくとも設けた絶縁基板と、
前記圧電振動片と前記絶縁基板とに接合し、前記圧電振動片を前記絶縁基板から離して保持するリードと、
凹陥部を有し、この凹陥部の底面に前記絶縁基板および前記リードを配設したパッケージと、
を備えたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記凹陥部の底面にレーザ光保護部を設けた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】
バランス調整部を備えた圧電振動片と、
凹陥部を有し、この凹陥部に前記圧電振動片を配設したパッケージと、
前記バランス調整部と積層方向に少なくとも重なる位置における前記凹陥部の底面に設けたレーザ光保護部と、
を備えたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
前記凹陥部の側面にレーザ光保護部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記圧電振動片は、ジャイロセンサ用の圧電振動片であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記パッケージは、前記凹陥部を有するパッケージベースと、このパッケージベースの上面に接合して前記凹陥部を封止した透明な蓋体とを備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の圧電デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２７８９２０（Ｐ２００７−２７８９２０Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０７３３５（Ｐ２００６−１０７３３５）
【出願日】平成１８年４月１０日（２００６．４．１０）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１０日（２００６．４．１０）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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