説明

圧電デバイス

【課題】本発明は、導電性接着剤と圧電振動片との接着に起因した振動特性の変化が抑えられた圧電デバイスを提供する。
【解決手段】 圧電デバイス(100)は、表裏面にそれぞれ励振電極(134)が形成される励振部(131)と、励振電極からそれぞれ引き出された一対の引出電極(135)が形成されている支持部(132)と、励振部と支持部とを接合する接合部(133)とを有する圧電振動片(130)と、一対の電極パッド(124)が形成され圧電振動片が収容されるパッケージ(120)と、を備え、一対の電極パッドは一対の引出電極にそれぞれ形成される接続領域に導電性接着剤(141)を介して接続され、圧電振動片の重心と各接続領域とは一直線上に存在し、圧電振動片の重心と各接続領域との間には圧電振動片を貫通する貫通溝が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導電性接着剤と圧電振動片との接着に起因した振動特性の変化が抑えられた圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
圧電振動片が導電性接着剤を介してパッケージに固定されて載置されている圧電デバイスが知られている。このような圧電デバイスでは、圧電振動片をパッケージへ固定するときに圧電振動片の励振部に機械的応力及び温度変化による熱応力がかかることにより、圧電振動片の振動特性が変化する。このような振動特性の変化は、特に圧電振動片が小型化されるに伴って大きくなる。
【0003】
このような機械的応力及び熱応力による振動特性への影響を抑えるために、例えば特許文献1では、圧電振動片の励振部と導電性接着剤が接着される固定部との間を接続する支持部の厚さを励振部及び固定部よりも薄くすることで、機械的応力及び熱応力による振動特性に対する影響を小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平7−212171号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1に記載の圧電振動片においても、接続による振動特性への影響に対する対策は十分ではなく、振動特性への影響を緩和するための更なる対策が求められている。
【0006】
本発明は、導電性接着剤と圧電振動片との接着に起因した振動特性の変化が抑えられ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】
【0007】
第1観点の圧電デバイスは、表裏面にそれぞれ励振電極が形成される励振部と励振電極からそれぞれ引き出された一対の引出電極が形成されている支持部と励振部及び支持部を接合する接合部とを有する圧電振動片と、一対の電極パッドが形成され圧電振動片が収容されるパッケージと、を備え、一対の電極パッドが一対の引出電極にそれぞれ形成される接続領域に導電性接着剤を介して接続され、圧電振動片の重心と各接続領域とが一直線上に存在し、圧電振動片の重心と各接続領域との間には圧電振動片を貫通する貫通溝が形成されている。
【0008】
第2観点の圧電デバイスは、第1観点において、励振部は長辺と短辺とを有する矩形状に形成され、接合部は励振部の短辺の一方のみに接合されている。
【0009】
第3観点の圧電デバイスは、第2観点において、接合部が励振部に1箇所のみで接合されている。
【0010】
第4観点の圧電デバイスは、第2観点又は第3観点において、支持部が、励振部の両外側でそれぞれ長辺方向に伸びる一対の長辺部と、各長辺部の一方の端を接合する短辺部とを含む。
【0011】
第5観点の圧電デバイスは、第4観点において、各長辺部の他方の端には、長辺部短辺方向の幅が長辺部よりも広く形成された錘部が形成されている。
【0012】
第6観点の圧電デバイスは、第4観点又は第5観点において、各長辺部の長辺方向の長さが互いに異なる。
【0013】
第7観点の圧電デバイスは、第2観点又は第3観点において、支持部が、励振部を囲む枠状に形成され、励振部の両外側でそれぞれ長辺方向に伸びる一対の長辺部と、各長辺部の端同士を接合する一対の短辺部とを含む。
【0014】
第8観点の圧電デバイスは、第7観点において、接合部が接続された短辺部の長辺方向の幅が、接合部が接続されていない短辺部の長辺方向の幅よりも狭い。
【0015】
第9観点の圧電デバイスは、第1観点において、励振部が長辺と短辺とを有する矩形状に形成され、接合部が励振部に長辺の一方、又は長辺と短辺とが交差する角で接合されている。
【0016】
第10観点の圧電デバイスは、第2観点から第9観点において、直線が短辺及び長辺のいずれにも平行ではない。
【発明の効果】
【0017】
本発明の圧電デバイスによれば、導電性接着剤と圧電振動片との接着に起因した振動特性の変化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】(a)は、圧電デバイス100の分解斜視図である。 (b)は、圧電デバイス100の断面図である。
【図2】(a)は、パッケージ120の平面図である。 (b)は、圧電振動片130が載置されたパッケージ120の平面図である。
【図3】(a)は、圧電振動片130の斜視図である。 (b)は、圧電振動片130の平面図である。
【図4】(a)は、圧電振動片130aの平面図である。 (b)は、圧電振動片130bの平面図である。 (c)は、圧電振動片130cの平面図である。
【図5】(a)は、圧電振動片230の斜視図である。 (b)は、圧電振動片230の平面図である。
【図6】(a)は、圧電振動片230aの平面図である。 (b)は、圧電振動片230bの平面図である。
【図7】(a)は、圧電振動片330の斜視図である。 (b)は、圧電振動片330の平面図である。
【図8】(a)は、圧電振動片330aの平面図である。 (b)は、圧電振動片330bの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【0020】
(第1実施形態)
<圧電デバイス100の構成>
図1(a)は、圧電デバイス100の分解斜視図である。圧電デバイス100は、圧電振動片130と、リッド110と、パッケージ120とにより形成されている。圧電振動片130には例えばATカットの圧電振動片が用いられる。ATカットの圧電振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。以下の説明では、ATカットの圧電振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス100においては圧電デバイス100の長辺方向をX軸方向、圧電デバイス100の高さ方向をY’軸方向、X及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。
【0021】
圧電デバイス100は、パッケージ120の+Y’軸側に形成された凹部121に圧電振動片130が載置される。さらに圧電振動片130が載置された凹部121を密封するようにリッド110がパッケージ120の+Y’軸側の面に接合されて圧電デバイス100が形成される。
【0022】
圧電振動片130は、所定の振動数で振動する励振部131と、励振部131の外側に形成された支持部132と、励振部131と支持部132とを接続する接合部133とにより形成されている。励振部131には一対の励振電極134が形成されており、各励振電極134からそれぞれ引き出された引出電極135が、接合部133を通り支持部132に形成されている。
【0023】
圧電デバイス100は表面実装型の圧電デバイスであり、実装端子125とプリント基板等とがハンダを介して固定され、電気的に接続されることによりプリント基板に実装される。パッケージ120の−Y’軸側の面は圧電デバイス100が実装される実装面126aであり、実装面126aには一対の実装端子125(図1(b)参照)が形成されている。また、パッケージ120は、X軸に平行な長辺とZ’軸に平行な短辺とを有する矩形形状に形成されており、パッケージ120の外壁の四隅にはキャスタレーション127aが形成され、外壁の短辺側の中央にはキャスタレーション127bが形成されている。キャスタレーション127bには、実装端子125の一部が形成されている。パッケージ120の+Y’軸側の面には凹部121が形成されている。実装面126aの反対側の面であり凹部121に形成されている底面126bには圧電振動片130が載置される載置部123が形成されており、載置部123の+Y’軸側の面には電極パッド124が形成されている。また、パッケージ120の凹部121の周囲にはリッド110と接合される接合面122が形成されている。電極パッド124と実装端子125とは互いにパッケージ120の底面126bに形成される接続電極124aを介して電気的に接続されている。パッケージ120は、3つの層により構成されており、これらの層は例えばセラミックスにより形成されている。第1層120aは平面状に形成されパッケージ120の−Y’軸側に配置されている。また、第1層120aの−Y’軸側の面は実装面126aであり、実装端子125が形成されている。第1層120aの+Y’軸側には第2層120bが配置される。第2層120bの中央部には、凹部121の一部を形成する貫通孔が形成されている。また第2層120bは凹部121に載置部123を形成し、載置部123の+Y’軸側の面には電極パッド124が形成される。第2層120bの+Y’軸側の面には第3層120cが配置される。第3層120cの中央部には凹部121の一部を形成する貫通孔が形成されている。また、第3層120cの+Y’軸側の面には接合面122が形成されている。パッケージ120に形成される電極パッド124、接続電極124a及び実装端子125等の電極は、例えばセラミックス上にタングステンの層が形成され、その上に下地めっきとしてニッケル層が形成され、さらにその上に仕上げメッキとして金層が形成されることにより形成される。
【0024】
リッド110は、平面状の板として形成されている。リッド110はパッケージ120の+Y’軸側の面に形成されている接合面122に封止材142(図1(b)参照)を介して接合されることによりパッケージ120の凹部121を密封する。
【0025】
図1(b)は、圧電デバイス100の断面図である。図1(b)には、後述する図2(b)のA―A断面を含む断面図が示されている。パッケージ120の凹部121の長辺の中央付近には載置部123が形成されており、載置部123の+Y’軸側の面には電極パッド124が形成されている。圧電振動片130の支持部132は載置部123に載置され、引出電極132と電極パッド124とが導電性接着剤141を介して電気的に接続される。パッケージ120の+Y’軸側に接合されるリッド110は、パッケージ120の接合面122に封止材142を介して接合されることによりパッケージ120の凹部121を密封している。また、パッケージ120の実装面126a及びキャスタレーション127bの一部には、一対の実装端子125が形成されている。電極パッド124は、パッケージ120の底面126bに形成される接続電極124aを介してキャスタレーション127bに形成されている実装端子125に電気的に接続されている。
【0026】
図2(a)は、パッケージ120の平面図である。パッケージ120の+Y’軸側の面には凹部121が形成されている。また、パッケージ120の−Y’軸側の面は実装端子125(図1(b)参照)が形成される実装面126aであり、凹部121には、実装面126aの反対側の面である底面126bが形成されている。底面126bの長辺の中央付近の+Z’軸側及び−Z’軸側には載置部123が形成されており、載置部123の+Y’軸側の表面には電極パッド124が形成されている。また、底面126bには一対の接続電極124aが形成されており、各接続電極124aはそれぞれ電極パッド124とキャスタレーション127bに形成された実装端子125とを電気的に接続している。パッケージ120には、外壁の四隅及びパッケージ120の短辺側の外壁の中央に、凹部121側に凹んだキャスタレーション127a及びキャスタレーション127bが形成されている。パッケージ120はセラミックスシートに複数のパッケージ120が形成された後に個々に切断されて形成されるが、切断時に各パッケージ120の角が欠けてしまうことがある。キャスタレーション127aは、このような欠け等によるパッケージ120の破損を防ぐために形成される。またキャスタレーション127bは、実装端子125の一部をパッケージ120の側面にも形成するために形成される。圧電デバイス100はハンダを介してプリント基板等に実装されるが、このハンダは圧電デバイス100の側面に形成される実装端子125にも付着する。そのため、圧電デバイス100の側面に形成される実装端子125に付着したハンダを介してハンダの接合状態を確認することができる。
【0027】
図2(b)は、圧電振動片130が載置されたパッケージ120の平面図である。圧電振動片130はパッケージ120の電極パッド124に導電性接着剤141を介して接続される。圧電振動片130の励振部131は長辺と短辺とを有する矩形状に形成されており、長辺はX軸に平行に形成され、短辺はZ’軸に平行に形成されている。励振部131の外側には支持部132が形成されており、支持部132には励振電極134から引き出された引出電極135が形成されている。引出電極135と導電性接着剤141とが接続される引出電極135の領域を接続領域143とすると、接続領域143はパッケージ120の凹部121に載置されたときに電極パッド124の+Y’軸側であり支持部132の−Y’軸側に形成される引出電極135に形成される。図2(b)では、黒点で接続領域143のX−Z’平面内の位置が示されている。
【0028】
図3(a)は、圧電振動片130の斜視図である。圧電振動片130の励振部131は矩形状に形成されており、+Y’軸側の面と−Y’軸側の面とにそれぞれ励振電極134が形成されている。励振部131の外側には支持部132が形成されている。支持部132は、励振部131の+Z’軸側及び−Z’軸側の外側にX軸に平行な一対の長辺部138と、励振部131の−X軸側の外側にZ’軸に平行な短辺部137とを有しており、短辺部137は+Z’軸側及び−Z’軸側の両端でそれぞれ長辺部138に接続されている。また、励振部131と支持部132とは、励振部131の−X軸側の辺と支持部132の短辺部137とを繋いでいる一対の接続部133により接続されている。励振部131の+Y’軸側の面に形成されている励振電極134は−Z’軸側の接合部133を通り支持部132の短辺部137に伸び、さらに−Z’軸側の長辺部138の−Z’軸側の側面を介して+Y’軸側から−Y’軸側に引き出され、−Z’軸側の長辺部138の+X軸側の端付近まで形成されている。また、−Y’軸側の面に形成されている励振電極134は、+Z’軸側の接合部133を通って短辺部137に伸び、+Z’軸側の長辺部138の+X軸側の端付近まで引き出されている。
【0029】
図3(b)は、圧電振動片130の平面図である。図3(b)では、黒点で圧電振動片130の接続領域143及び圧電振動片130の重心144のX−Z’平面内の位置が示されている。圧電振動片130では励振部131の−X軸側に支持部132が形成されているため、圧電振動片130の重心144は励振部131の中心より−X軸側に存在している。また支持部132に形成される接続領域143は、最も近い接合部133に対してX軸方向に長さLX、Z’軸方向に長さLZだけ離れた位置に形成されている。さらに、各接続領域143と重心144とは、二点鎖線で示された1つの直線STの上に並んでいる。また、各接続領域143と重心144との間には、圧電振動片130を貫通している貫通溝136が形成されている。
【0030】
圧電デバイス100では、接続領域143と接合部133との道のりの長さが長く形成されていること、及び各接続領域143と重心144とを結ぶ直線STにおいて重心144と各接続領域143との間に貫通溝136が形成されていることにより、圧電振動片130をパッケージ120に載置する際に接続領域143で発生する機械的応力及び熱応力が励振部131に伝わり難くなっている。そのため、圧電デバイス100では圧電振動片130をパッケージ120に載置する際の機械的応力及び熱応力による振動特性への影響が小さい。また、重心144と接続領域143とが1つの直線STの上に配置されていることにより、圧電振動片130は安定した状態でパッケージ120に載置されており、圧電デバイス100への外部からの衝撃等に対する強度が強い。
【0031】
<圧電振動片130の変形>
圧電振動片130の支持部132は、様々な形状を有することができる。以下に、図4(a)から図4(c)を参照して、圧電振動片130とは支持部の形状が異なっている圧電振動片130の変形例を説明する。
【0032】
図4(a)は、圧電振動片130aの平面図である。圧電振動片130aは、励振部131と、支持部132aと、接合部133と、錘部139とを有している。支持部132aは、励振部131の+Z’軸側及び−Z’軸側でX軸方向に伸びる一対の長辺部138aと、励振部131の−X軸側でZ’軸方向に伸び一対の長辺部138aの−X軸側の端に接続されている短辺部137aと、により構成されている。また、各長辺部138aの+X軸側の端には、長辺部138aのZ’軸方向の幅WZよりも広いZ’軸方向の幅WZaを有する錘部139がそれぞれ形成されている。さらに、励振部131の−X軸側の辺と支持部132aの短辺部137aとが接合部133を介して互いに接続されている。また、圧電振動片130aの接続領域143aは、最も近い接合部133に対してX軸方向に長さLXa、Z’軸方向に長さLZaだけ離れた位置に形成されている。
【0033】
圧電振動片130aは、一対の錘部139を有していることにより圧電振動片130aの重心144aが圧電振動片130に比べて+X軸側に寄っている。そのため、圧電振動片130aの長さLXaは圧電振動片130の長さLX(図3(b)参照)よりも長い。また、圧電振動片130aの長さLZaが圧電振動片130の長さLZに等しいとき、圧電振動片130aの接合部133と接続領域143aとの道のりの長さは圧電振動片130の場合よりも長くなり、圧電振動片130aのパッケージへの載置時の振動特性への影響をより小さくすることができる。
【0034】
図4(b)は、圧電振動片130bの平面図である。圧電振動片130bは、励振部131と、支持部132bと、接合部133とを有している。支持部132bは、励振部131の+Z’軸側でX軸方向に伸びる長辺部138bと、励振部131の−X軸側でZ’軸方向に伸び長辺部138bの−X軸側の端に接続されている短辺部137bと、により構成されている。また、励振部131の−X軸側の辺と支持部132bの短辺部137bとが一対の接合部133を介して互いに接続されている。圧電振動片130bは、圧電振動片130bの重心144bと一対の接続領域143bとを結ぶ直線STが、励振部131の短辺及び長辺に平行ではない。このように、圧電振動片の直線STはX−Z’平面内で様々な方向に形成されることができる。
【0035】
図4(c)は、圧電振動片130cの平面図である。圧電振動片130cは、励振部131と、支持部132cと、接合部133とを有している。支持部132cは、励振部131の+Z’軸側及び−Z’軸側でX軸方向に伸びる一対の長辺部138cと、励振部131の−X軸側でZ’軸方向に伸び長辺部138cの−X軸側の端と接合部133とを接続する一対の短辺部137cと、により構成されている。圧電振動片130cでは、支持部132cが2つの部分に分かれて形成されている。このように、圧電振動片の支持部は互いに分かれた複数の部分で構成されていても良い。
【0036】
(第2実施形態)
圧電振動片に形成される接合部は、1つでも良い。以下に、接合部を1つのみ有する圧電振動片230について説明する。
【0037】
<圧電振動片230の構成>
図5(a)は、圧電振動片230の斜視図である。圧電振動片230の励振部231は矩形状に形成されており、+Y’軸側の面と−Y’軸側の面とにそれぞれ励振電極234が形成されている。励振部231の外側には支持部232が形成されている。支持部232は、励振部231の+Z’軸側及び−Z’軸側の外側にX軸に平行な長辺部238と、励振部231の−X軸側にZ’軸に平行な短辺部237とを有している。励振部231と支持部232とは、励振部231の−X軸側の辺の中央から伸びる1つの接合部233が支持部232の短辺部237に接続されている。また、短辺部237は+Z’軸側及び−Z’軸側の両端でそれぞれ長辺部238に接続されている。励振部231の+Y’軸側の面に形成されている励振電極234は接合部233の+Y’軸側の面を通って支持部232の短辺部237に伸び、さらに−Z’軸側の長辺部238の−Z’軸側の側面を介して+Y’軸側から−Y’軸側に引き出され、−Z’軸側の長辺部238の+X軸側の端付近にまで形成されている。また、−Y’軸側の面に形成されている励振電極234は、接合部233の−Y’軸側の面を通って短辺部237に伸び、+Z’軸側の長辺部238の+X軸側の端付近まで引き出されている。
【0038】
図5(b)は、圧電振動片230の平面図である。図5(b)では、黒点で圧電振動片230の接続領域243及び圧電振動片230の重心244のX−Z’平面内の位置が示されている。圧電振動片230では励振部231の−X軸側に支持部232が形成されているため、圧電振動片230の重心244は励振部231の中心より−X軸側に存在している。また支持部232に形成される接続領域243は、接合部233に対してX軸方向に長さLXb、Z’軸方向に長さLZbだけ離れた位置に形成されている。さらに、各接続領域243と重心244とは、二点鎖線で示された1つの直線STの上に並んでいる。また、各接続領域243と重心244との間には、圧電振動片230を貫通している貫通溝236が形成されている。
【0039】
圧電振動片230では、1つの接合部233が励振部231の−X軸側の辺の中央に形成されている。そのため、接合部233と接続領域243とのZ’軸方向の長さLZbは、圧電振動片130の長さLZ(図3(b)参照)よりも長い。また、圧電振動片230の長さLXbが圧電振動片130の長さLXに等しいとき、圧電振動片230の接合部233と接続領域243との道のりの長さは圧電振動片130の場合よりも長くなり、圧電振動片230のパッケージへの載置時の振動特性への影響をより小さくすることができる。
【0040】
<圧電振動片230の変形>
圧電振動片230の接合部233は、励振部231の辺と様々な箇所で接合されることができる。以下に、図6(a)及び図6(b)を参照して、接合部の形成位置が圧電振動片230とは異なっている圧電振動片230の変形例を説明する。
【0041】
図6(a)は、圧電振動片230aの平面図である。圧電振動片230aは、励振部231と、支持部232aと、接合部233aとを有している。支持部232aは、励振部231の+Z’軸側でX軸方向に伸びる長辺部238aと、励振部231の−X軸側でZ’軸方向に伸び長辺部238aの−X軸側の端に接続されている短辺部237aとにより構成されている。また、励振部231の−X軸側及び+Z’軸側の角と支持部232aの短辺部237a及び長辺部238aの交差する領域とが接合部233aを介して接続されている。圧電振動片230aの重心244aは、励振部231の+Z’軸側及び−X軸側に支持部232aが形成されているため、励振部231の中心から+Z’軸側及び−X軸側に寄った位置に存在している。また、長辺部238aの+X軸側の端付近と短辺部237aの−Z’軸側の端付近とには、接続領域243aが形成されており、接続領域243aと重心244aとは1つの直線STの上に存在している。
【0042】
図6(b)は、圧電振動片230bの平面図である。圧電振動片230bは、励振部231と、支持部232aと、接合部233bとを有している。支持部232bは、励振部231の+X軸側及び−X軸側でZ’軸方向に伸びる一対の短辺部237bと、励振部231の+Z’軸側でX軸方向に伸び一対の短辺部237bの+Z’軸側のそれぞれの端に接続されている長辺部238bと、により構成されている。また、励振部231の+Z’軸側の辺と支持部232bの長辺部238bとが接合部233bを介して互いに接続されている。圧電振動片230bの重心244bは、励振部231の+Z’軸側に支持部232bが形成されているため、励振部231の中心から+Z’軸側に寄った位置に存在している。また、各短辺部237bの−Z’軸側の端付近には、それぞれ接続領域243bが形成されており、接続領域243bと重心244bとは1つの直線STの上に存在している。
【0043】
図6(a)及び図6(b)に示された圧電振動片230a及び圧電振動片230bのように、圧電振動片の接合部は励振部と支持部とを様々な位置で接合することができる。また圧電振動片230a及び圧電振動片230bの接合部は1つであったが、第1実施形態に示されたように、複数の接合部を有していても良い。
【0044】
(第3実施形態)
圧電振動片に形成される支持部は、励振部の周りを囲む枠状に形成されていても良い。以下に、励振部を囲む枠状の支持部を有する圧電振動片330について説明する。
【0045】
<圧電振動片330の構成>
図7(a)は、圧電振動片330の斜視図である。圧電振動片330の励振部331は矩形状に形成されており、+Y’軸側の面と−Y’軸側の面とにそれぞれ励振電極334が形成されている。また、励振部331の周りを囲むように枠状の支持部332が形成されている。支持部332は、励振部331の+Z’軸側及び−Z’軸側の外側にX軸に平行な長辺部338と、励振部331の+X軸側及び−X軸側の外側にZ’軸に平行な短辺部337とを有している。励振部331と支持部332とは、励振部331の−X軸側の辺と支持部332の−X軸側の短辺部337とを接続している一対の接合部333により接続されている。また、各短辺部337は+Z’軸側及び−Z’軸側の両端でそれぞれ長辺部338に接続されている。励振部331の+Y’軸側の面に形成されている励振電極334は、−Z’軸側の接合部333の+Y’軸側の面を通って支持部333の−X軸側の短辺部337に伸び、さらに−Z’軸側の長辺部338の−Z’軸側の側面を介して+Y’軸側から−Y’軸側に引き出され、−Z’軸側の長辺部338の中央付近にまで形成されている。また、−Y’軸側の面に形成されている励振電極334は、+Z’軸側の接合部333の−Y’軸側の面を通って−X軸側の短辺部237に伸び、+Z’軸側の長辺部238の中央付近まで引き出されている。
【0046】
図7(b)は、圧電振動片330の平面図である。図7(b)では、黒点で圧電振動片330の接続領域343及び圧電振動片330の重心344のX−Z’平面内の位置が示されている。圧電振動片330の重心344は、励振部331の中央付近、又は接合部333及び引出電極335が圧電振動片330の−X軸側に形成されているため中央より僅かに−X軸側に存在している。また、各接続領域243と重心244とは、二点鎖線で示された1つの直線STの上に並んでいる。さらに、各接続領域343と重心344との間には、圧電振動片330を貫通している貫通溝336が形成されている。
【0047】
圧電振動片330の支持部332は枠状に形成されていることにより容易に変形し難くなっており、導電性接着剤の接着による接続領域の機械的応力が励振部に伝わりにくい。そのため、圧電振動片330をパッケージに載置する際の機械的応力による振動特性への影響が小さい。
【0048】
<圧電振動片330の変形>
圧電振動片330の支持部は、様々な形状を有することができる。また、圧電振動片の接続領域は、様々な場所に形成されることができる。以下に、図8(a)及び図8(b)を参照して、支持部の形状又は接続領域の形成位置が圧電振動片330とは異なっている圧電振動片330の変形例を説明する。
【0049】
図8(a)は、圧電振動片330aの平面図である。圧電振動片330aは、励振部331と、支持部332aと、接合部333とを有している。支持部332aは、励振部331の+Z’軸側及び−Z’軸側でX軸方向に伸びる一対の長辺部338aと、励振部331の+X軸側及び−X軸側でZ’軸方向に伸び長辺部338aの+X軸側及び−X軸側の端に接続されている短辺部337aとにより構成されている。また、励振部331の−X軸側の辺と支持部332aの−X軸側の短辺部337aとが一対の接合部333を介して互いに接続されている。また、支持部332aの−X軸側の短辺部337aのX軸方向の幅WXbは、支持部332aの+X軸側の短辺部337aのX軸方向の幅WXaよりも狭く形成されている。そのため、支持部332aは+X軸側が−X軸側よりも重く形成されている。すなわち、圧電振動片330aの重心344aは、励振部331の中央よりも+X軸側に形成される。また、長辺部338aには、重心344aを通りZ’軸方向に伸びる直線STの上に接続領域343aが配置されるように引出電極335aが形成されている。
【0050】
図8(b)は、圧電振動片330bの平面図である。圧電振動片330bは、圧電振動片330と同様に、励振部331と、接合部333と、支持部332とを有している。圧電振動片330bでは、励振部331の+Y’軸側に形成されている励振電極334から引き出される引出電極335bは、−Z’軸側に形成されている接合部333を通って−X軸側の短辺部337まで引き出され、−Z’軸方向に伸びて−Z’軸側の長辺部338の−Z’軸側の側面を介して+Y’軸側から−Y’軸側に引き出されている。また、励振部331の−Y’軸側に形成されている励振電極334から引き出される引出電極335bは、+Z’軸側に形成されている接合部333を通って−X軸側の短辺部337まで引き出され、短辺部337を+Z’軸方向に伸び、さらに+Z’軸側の長辺部338の−X軸側から+X軸側の端付近にまで形成されている。接続領域343bは、支持部332の−Y’軸側の面の−X軸側及び−Z’軸側の角、及び+X軸側及び+Z’軸側の角にそれぞれ形成されている。また、圧電振動片330bの重心344bと各接続領域343bとは1つの直線STの上に存在している。圧電振動片330bの直線STは励振部331の短辺及び長辺に平行ではない。
【0051】
図8(a)に示された圧電振動片330aでは、重心344aが+X軸側寄って形成されることにより接続領域343aと接合部333との間の道のりの長さが長く形成されている。また図8(b)に示された圧電振動片330bでは、圧電振動片の重心と接続領域とを結ぶ直線STが励振部の短辺及び長辺に平行ではない例が示された。さらに圧電振動片330は、圧電振動片230(図5(a)及び図5(b)参照)のように1つの接合部により励振部331と支持部とが接続されていても良い。また圧電振動片は、接合部が励振部の長辺の一方、又は長辺と短辺とが交差する角に接合されていても良い。
【0052】
以上、本発明の最適な実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【0053】
例えば、上記の実施形態では圧電振動片の励振部の一方の辺又は角のみに接合部が接続された片持ちの圧電振動片の場合を示したが、接合部は励振部の複数の辺又は角に接続されても良い。
【0054】
また、上記の実施形態では圧電振動片がATカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するBTカットなどであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。
【符号の説明】
【0055】
100 … 圧電デバイス
110 … リッド
120 … パッケージ
120a … 第1層
120b … 第2層
120c … 第3層
121 … 凹部
122 … 接合面
123 … 載置部
124 … 電極パッド
125 … 実装端子
126a … 実装面
126b … 底面
127a、127b … キャスタレーション
130、130a、130b、130c、230、230a、230b、330、330a、330b … 圧電振動片
131、231 … 励振部
132、132a、132b、132c、232、232a、232b、332、332a … 支持部
133、233、233a、233b … 接合部
134、234、334 … 励振電極
135、235、235a、235b、335、335a、335b … 引出電極
136、236、336 … 貫通溝
137、137a、137b、137c、237、237a、237b、337、337a … 短辺部
138、138a、138b、138c、238、238a、238b、338、338a … 長辺部
139 … 錘部
141 … 導電性接着剤
142 … 封止材
143、143a、143b、143c、243、243a、243b、343、343a、343b … 接続領域
144、144a、144b、144c、244、244a、244b、344、344a、344b … 重心
ST … 直線



【特許請求の範囲】
【請求項1】
表裏面にそれぞれ励振電極が形成される励振部と、前記励振電極からそれぞれ引き出された一対の引出電極が形成されている支持部と、前記励振部と前記支持部とを接合する接合部とを有する圧電振動片と、
一対の電極パッドが形成され前記圧電振動片が収容されるパッケージと、を備え、
前記一対の電極パッドは前記一対の引出電極にそれぞれ形成される接続領域に導電性接着剤を介して接続され、
前記圧電振動片の重心と前記各接続領域とは一直線上に存在し、前記圧電振動片の重心と前記各接続領域との間には前記圧電振動片を貫通する貫通溝が形成されている圧電デバイス。
【請求項2】
前記励振部は長辺と短辺とを有する矩形状に形成され、前記接合部は前記励振部の前記短辺の一方のみに接合されている請求項1に記載の圧電デバイス
【請求項3】
前記接合部は、前記励振部と1箇所のみで接合されている請求項2に記載の圧電デバイス。
【請求項4】
前記支持部は、前記励振部の両外側でそれぞれ前記長辺方向に伸びる一対の長辺部と、前記各長辺部の一方の端を接合する短辺部とを含む請求項2又は請求項3に記載の圧電デバイス。
【請求項5】
前記各長辺部の他方の端には、前記長辺部の前記短辺方向の幅が前記長辺部よりも広く形成された錘部が形成されている請求項4に記載の圧電デバイス。
【請求項6】
前記各長辺部の長辺方向の長さが互いに異なる請求項4又は請求項5に記載の圧電デバイス。
【請求項7】
前記支持部は、前記励振部を囲む枠状に形成され、前記励振部の両外側でそれぞれ前記長辺方向に伸びる一対の長辺部と、前記各長辺部の端同士を接合する一対の短辺部とを含む請求項2又は請求項3に記載の圧電デバイス。
【請求項8】
前記接合部が接続された前記短辺部の前記長辺方向の幅が、前記接合部が接続されていない前記短辺部の前記長辺方向の幅よりも狭い請求項7に記載の圧電デバイス。
【請求項9】
前記励振部は長辺と短辺とを有する矩形状に形成され、前記接合部は前記励振部に前記長辺の一方、又は前記長辺と前記短辺とが交差する角で接合されている請求項1に記載の圧電デバイス。
【請求項10】
前記直線は、前記短辺及び前記長辺のいずれにも平行ではない請求項2から請求項9のいずれか1項に記載の圧電デバイス。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−235366(P2012−235366A)
【公開日】平成24年11月29日(2012.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−103367(P2011−103367)
【出願日】平成23年5月6日(2011.5.6)
【出願人】(000232483)日本電波工業株式会社 (1,148)
【Fターム(参考)】