圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動デバイス
【課題】パッケージの物理的強度を上げてパッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くする。
【解決手段】パッケージ３では、水晶振動片２を保持する内部空間１２が形成され、内部空間１２は平面視長方形の矩形状からなり、内部空間１２には、水晶振動片２と電気機械的に接合する電極パッド７が形成された２つの段差部３２１が対向して設けられている。２つの段差部３２１は、内部空間１２の平面視長方形のうち、短手方向の辺３８と、この短手方向の辺３８と隣接し対向する長手方向の辺３７にそれぞれ接し、２つの段差部３２１が長手方向の辺３７と接する長さは、前記長手方向の辺３７の長さに対して少なくとも半分以上の長さに設定される。また、電極パッド７は、内部空間１２の段差部３２１の表面３２２全面に形成される。
【解決手段】パッケージ３では、水晶振動片２を保持する内部空間１２が形成され、内部空間１２は平面視長方形の矩形状からなり、内部空間１２には、水晶振動片２と電気機械的に接合する電極パッド７が形成された２つの段差部３２１が対向して設けられている。２つの段差部３２１は、内部空間１２の平面視長方形のうち、短手方向の辺３８と、この短手方向の辺３８と隣接し対向する長手方向の辺３７にそれぞれ接し、２つの段差部３２１が長手方向の辺３７と接する長さは、前記長手方向の辺３７の長さに対して少なくとも半分以上の長さに設定される。また、電極パッド７は、内部空間１２の段差部３２１の表面３２２全面に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
気密封止を必要とする電子部品の例として、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等の圧電振動デバイスが挙げられる。これら各製品では、いずれも水晶振動片の主面に励振電極が形成され、この励振電極は、外的環境から保護するために圧電振動デバイスの本体筐体により気密封止されている。
【０００３】
上記した圧電振動デバイスは、圧電振動デバイス用パッケージ（以下、パッケージともいう）と蓋とからその本体筐体が構成されてなる。この圧電振動デバイスでは、パッケージと蓋とを接合材により接合することで本体筐体の内部空間を形成するとともに内部空間を気密封止し、内部空間に圧電振動片を保持する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に開示の水晶振動子（圧電振動デバイス）の本体筐体は、音叉型水晶振動片（以下、水晶振動片とする）を収容する断面が凹形であって平面視長方形のパッケージと、このパッケージの開口部に接合する蓋とからなる。そして、接合材を用いてパッケージに蓋を接合して、水晶振動片を内部空間に気密封止する。なお、水晶振動片はパッケージに設けられた電極パッドに導電性接着剤によって固定（接合）されている。
【特許文献１】特開２００７−２０９０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現在、電子部品の小型化が進んでおり、これにともなって水晶振動子の小型化が図られている。そのため、音叉型水晶振動片を収容するためのパッケージの空間が狭くなり、水晶振動片をパッケージに搭載する位置が制約される。
【０００６】
具体的に、上記した特許文献１に記載の水晶振動子の場合、水晶振動片をパッケージに搭載するための電極パッドにおける接合位置を設ける位置が、内部空間の長手方向の端部に偏った構造となっている。このことは、水晶振動子の小型化にともなって、更に電極パッドの水晶振動片を接合するための接合位置を小さくさせる原因となり、さらに水晶振動片のパッケージとの接合位置も制約させる原因となる。
【０００７】
また、電極パッド上における水晶振動片との接合位置を設ける位置が、パッケージの内部空間の長辺方向の端部に偏っているために、パッケージ上の電極パッドが設けられた位置と、その他の位置とにおける物理的強度が異なる。特に、特許文献１に示すような平面視が長方形となるパッケージでは、その長手方向の中央付近の強度が弱く、長手方向の端部の強度が強い。そのため、パッケージの内部空間の長手方向の端部において水晶振動片をパッケージに接合した場合、パッケージと蓋との接合時にその他の部分（特に長手方向の中央付近）でクラックが入り易くなる。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、パッケージの物理的強度を上げてパッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くする圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイス用パッケージは、圧電振動片を保持する内部空間が形成され、前記内部空間は平面視矩形状からなり、前記内部空間には、圧電振動片と電気機械的に接合する電極パッドが形成された２つの段差部が対向して設けられ、前記２つの段差部は、前記内部空間の平面視矩形のうち、同一辺とこの同一辺と隣接し対向する辺にそれぞれ接し、前記２つの段差部が前記対向する辺と接する長さは、前記対向する辺の長さに対して半分以上の長さに設定され、前記電極パッドは、前記内部空間の前記段差部の表面全面に形成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記段差部および前記電極パッドの構成により、当該圧電振動デバイス用パッケージの物理的強度を上げて当該圧電振動デバイス用パッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くすることが可能となる。また、このように、２つの前記段差部の前記対応する辺と接する長さを設定することで、何等かの原因により外部衝撃を受けた際に、圧電振動片が当該圧電振動デバイス用パッケージや蓋と接触するのを抑えることが可能となり、その結果、圧電振動片の発振周波数が高くなるほうへ周波数がシフトするのを抑制することが可能となる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記電極パッドを前記内部空間の前記段差部の全面に形成することで、電極パッドの任意の位置で圧電振動片を電気機械的に保持接合することが可能となり、様々な形状の圧電振動片に対して当該圧電振動デバイス用パッケージを用いることが可能となる。すなわち、当該圧電振動デバイス用パッケージへの圧電振動片の接合位置の自由度を増すことが可能となる。
【００１２】
前記構成において、前記内部空間は平面視長方形状からなり、前記対向する辺は平面視長手方向の辺であってもよい。
【００１３】
この場合、特に前記内部空間の長手方向の中央付近に該当する当該圧電振動デバイス用パッケージの部位で入り易いクラックの発生を抑制することが可能となり、当該圧電振動デバイス用パッケージへの全方向に対してクラックの発生を抑制するのに好適である。
【００１４】
前記構成において、前記対向する段差部の間に、少なくとも前記段差部より高さが低い枕部が設けられてもよい。
【００１５】
この場合、当該パッケージに搭載した圧電振動片が傾くのを抑制することが可能となる。
【００１６】
前記構成において、前記内部空間に、位置認識を行うための認識パターン部が設けられてもよい。
【００１７】
この場合、当該圧電振動デバイス用パッケージに圧電振動片を搭載する位置、および当該圧電振動デバイス用パッケージに蓋を配する位置を正確に把握することが可能となり、当該圧電振動デバイス用パッケージへの圧電振動片の搭載位置ずれ、および当該圧電振動デバイス用パッケージに蓋を配する位置のずれを抑えることが可能となる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスは、上記した本発明にかかる圧電振動デバイス用パッケージと、蓋とから本体筐体が形成され、前記電極パッド上に圧電振動片が接合されたことを特徴とする。
【００１９】
前記構成において、前記圧電振動片は、複数本の脚部と基部とから構成された音叉型圧電振動片であり、前記圧電振動片には、さらに前記基部から延出する延出部が設けられ、前記延出部において前記圧電振動片が前記電極パッドと接合されてもよい。また、前記構成において、前記電極パッド上に圧電振動片がＦＣＢ法により接合されてもよい。
【００２０】
本発明によれば、上記した圧電振動デバイス用パッケージによる作用効果に加えて、前記圧電振動デバイス用パッケージの小型化が図られた場合であっても、前記圧電振動片の前記電極パッドへの接合領域を小さくすることができるので、小型の当該圧電振動デバイス用パッケージへの圧電振動片の保持を可能とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動デバイスによれば、パッケージの物理的強度を上げてパッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００２３】
本実施例にかかる音叉型水晶振動子１（以下、水晶振動子という）は、図１〜５に示すように、音叉型水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片であり、以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持するパッケージ３（本発明でいう圧電振動デバイス用パッケージ）と、パッケージ３に保持した水晶振動片２を気密封止するための蓋４とからなる。
【００２４】
この水晶振動子１では、図１〜５に示すように、パッケージ３と蓋４とが接合材５（金属材料など）を用いてビーム溶接によって加熱溶融接合されて本体筐体１１が構成され、この本体筐体１１内に内部空間１２が形成される。この内部空間１２のパッケージ３上には水晶振動片２が保持されているとともに、本体筐体１１の内部空間１２が気密封止されている。なお、内部空間１２内において、パッケージ３（具体的に下記する電極パッド７）に水晶振動片２が導電性バンプ６を用いてＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により電気機械的に接合されている。すなわち、パッケージ３に水晶振動片２が導電性バンプ６を用いてＦＣＢ法により超音波接合されるとともに電気的に接続されている。また、本実施例では、導電性バンプ６の直径は８０〜１２０μｍとなる。
【００２５】
次に、この水晶振動子１の各構成について図１〜５を用いて説明する。
【００２６】
パッケージ３は、図１〜４に示すように、セラミック材料（アルミナ）からなる平面視長方形の矩形状の一枚板の底部３１と、この底部３１上に積層したセラミック材料（アルミナ）からなる段部３２と、段部３２上に積層したセラミック材料（アルミナ）からなる堤部３３とから構成される箱状体に成形され、これら底部３１と堤部３３とが断面凹状に一体的に焼成されている。
【００２７】
また、底部３１のうち、内部空間１２に露出する表面３１１の２つの角部には、画像認識により位置認識（製造工程時における各構成部材を配設する際の位置認識）を行うための認識パターン部３４が設けられている。この認識パターン部３４によるパッケージの位置認識により、パッケージ３に水晶振動片２を搭載する位置、およびパッケージ３に蓋４を配する位置を正確に把握することが可能となり、パッケージ３への水晶振動片２の搭載位置ずれ、およびパッケージ３に蓋４を配する位置のずれを抑えることができる。なお、ここでいう認識パターン部３４は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にパッケージ３と一体的に焼成して形成される。
【００２８】
段部３２は、底部３１の平面視外周上に沿って積層して設けられ、この段部３２のうち内部空間１２に露出する２つの段差部３２１が、パッケージ３の平面視一端部３５から平面視中央部３６近傍にかけて設けられている。段差部３２１は内部空間において平面視長方形からなり、段差部３２１の表面３２２全面には、水晶振動片２の励振電極２８（下記参照）と電気的に接続する２つの電極パッド７が形成されている。２つの電極パッド７は、それぞれの電極パッド７に対応して引回された接続電極（図示省略）を介して、パッケージ３の裏面３９に形成される端子電極（図示省略）の一部に電気的に接続され、端子電極から外部（外部部品や外部機器）と接続される。なお、これら電極パッド７、接続電極、及び端子電極は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にパッケージ３と一体的に焼成して形成される。そして、これら電極パッド７、接続電極、及び端子電極のうち、パッケージ３に露出形成されたものおよび露出された部分について、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されている。
【００２９】
堤部３３は、パッケージ３の平面視外周に沿って成形されている。この堤部３３の上面（端面）は、蓋４との接合領域３３１である。また、このパッケージ３の平面視外周には、四隅にキャスタレーション１３が形成されている。
【００３０】
上記したように、底部３１と段部３２と堤部３３とから構成されるパッケージ３には、図１，２に示すように、水晶振動片２を保持する内部空間１２が形成されている。ここでいう内部空間１２は平面視矩形状からなる。具体的に、実施例では内部空間１２は平面視長方形状からなるが、これは好適な例であり、内部空間の形状はこれに限定されるものではない。なお、本体筐体１１の内部空間１２のうち、パッケージ３の断面凹状内をパッケージ３における内部空間１２とし、便宜上同一の符号を付する。
【００３１】
そして、内部空間１２には、水晶振動片２と電気機械的に接合する電極パッド７が形成された２つの段差部３２１が内部空間１２の長手方向の辺３７に沿って対向して設けられている。この２つの段差部３２１は、内部空間１２の平面視矩形のうち、同一辺（図１に示す左側の短手方向の辺３８）とこの同一辺と隣接し対向する辺（図１に示す対向する長手方向の辺３７）とに、それぞれ接する。なお、２つの段差部３２１が長手方向の辺３７と接する長さは、長手方向の辺３７の長さに対して約半分もしくは半分以上の長さに設定されている（図１に示す線分Ｌを長手方向の辺３７の半分の長さとする）。このように、２つの段差部３２１の長手方向の辺３７と接する長さを設定することで、何等かの原因（当該水晶振動子１の落下による衝撃など）により外部衝撃を受けた際に、水晶振動片２の先端（例えば下記する脚部２２）が蓋４やパッケージ３（例えば底部３１）と接触するのを抑えることができ、その結果、当該水晶振動子１（水晶振動片２）の発振周波数が高くなるほうへ周波数がシフトするのを抑制することができる。
【００３２】
なお、パッケージ３の外形について、平面視長手方向の寸法が２．０ｍｍに設定され、平面視短手方向の寸法が１．２ｍｍに設定され、パッケージの高さは０．３８μｍに設定されている。また、パッケージ３における内部空間１２（断面凹部）内の短手方向の寸法は０．８ｍｍに設定され、長手方向の寸法は１．６５ｍｍに設定されている。また、パッケージ３の平面視長手方向の堤部の幅が０．２ｍｍに設定され、平面視短手方向の堤部の幅が０．１７５ｍｍに設定され、平面視長手方向の堤部の幅の方が平面視短手方向の堤部の幅より距離を有する。また、パッケージ３における内部空間１２の高さは０．２６ｍｍに設定されている。また、段差部３２１の高さは０．０８ｍｍに設定され、この段差部３２１上に厚さ２０μｍの電極パッド７が形成されている。
【００３３】
蓋４は、金属材料（具体的に、複数の金属層の積層体であるコバール基体）からなり、図２に示すように、平面視矩形状の一枚板に成形される。また、この蓋４の平面視の外形寸法は、同一方向視のパッケージ３の外形寸法と略同一か、若干小さく（ひとまわり小さく）なるように設計されている。本実施例に示すように蓋４に金属材料を用いることで、パッケージ３と同一材料であるセラミックを蓋４に用いた場合と比較して、その厚みを薄くすることができ、水晶振動子１の低背化を図ることができる。
【００３４】
また、図２に示すように、蓋４とパッケージ３との接合には、金属材料からなる接合材５が用いられている。なお、ここでいう接合材５は厚さ１５μｍからなり、蓋４の表面に接合材５を圧延等の手段により全面に形成する。この接合材５を介して、シーム溶接やビーム溶接、加熱溶融接合等の手法により、蓋４をパッケージ３に接合して、蓋４とパッケージ３とによる水晶振動子１の本体筐体１１が構成される。なお、接合材５は、例えば、タングステンメタライズ層、あるいはモリブデンメタライズ層上にニッケル，金の順でメッキした構成とからなる。
【００３５】
次に、内部空間１２に配された水晶振動片２の各構成について説明する。
【００３６】
水晶振動片２は、図１，２，５に示すように、異方性材料の水晶片である水晶素板（図示省略）から、ウェットエッチング形成された水晶Ｚ板である。そのため、この水晶振動片２は量産に好適である。
【００３７】
この水晶振動片２の基板２１は、振動部である２本の脚部２２と基部２３とから構成された外形からなり、２本の脚部２２が基部２３の一端から突出して形成されている。
【００３８】
また、この基部２３には、基部２３の他端であって、その側面２４から脚部２２の突出方向に対して垂直方向に延出する延出部２５が設けられている。これら延出部２５（具体的に基部２３に対する延出部２５の付け根）は折曲したような形状からなり、その延出端面が脚部２２の突出方向と同一方向に延出する。延出部をこのような形状とすることで、延出部の端面と脚部との水晶振動片２上の距離を長く設定することができ、延出部２５の端面における脚部の振動特性の影響を受け難い設定とすることができる。そのため、延出部２５の端面近傍において電極パッド７との接合を行うことが好ましい。
【００３９】
また、２つの脚部２２の両主面２６には、水晶振動片２の小型化により劣化する直列共振抵抗値（本実施例ではＣＩ値、以下同様）を改善させるために、凹部２７が形成されている。
【００４０】
この水晶振動片２の表面（両主面２６および側面２４）には、図５に示すように、異電位で構成された２つの励振電極２８と、これらの励振電極２８を電極パッド７に電気的に接続させるために励振電極２８から引き出された引出電極２９とが設けられている。なお、本実施例でいう引出電極２９は、２つの励振電極２８から引き出された電極パターンのことをいい、延出部２５の端面まで引回されている。
【００４１】
また、２つの励振電極２８の一部は、脚部２２の凹部２７の内部に形成されている。このため、水晶振動片２を小型化しても脚部２２の振動損失が抑制され、ＣＩ値を低く抑えることができる。
【００４２】
上記した水晶振動片２の励振電極２８と引出電極２９とは、例えば、クロムの下地電極層と、金の上部電極層とから構成された積層薄膜である。これらの薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成される。なお、上記した引出電極２９のみを、例えば、クロムの下地電極層と、金の中間電極層と、クロムの上部電極層と、から構成された積層薄膜としてもよい。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成され、クロムの上部電極層のみが部分的にマスクして真空蒸着法等の手法により形成される。また、励振電極２８、及び引出電極２９がクロム，金の順に形成されているが、例えば、クロム，銀の順や，クロム，金，クロムの順や，クロム，銀，クロムの順等であってもよい。
【００４３】
上記した水晶振動片２はパッケージ３に、図１，２に示すように、導電性バンプ６を介して電気機械的な接合が行われる。具体的に、水晶振動片２の引出電極２９と、パッケージ３の電極パッド７とが、導電性バンプ６を介してＦＣＢ法により接合されて、これら引出電極２９と電極パッド７とが電気機械的に接続される。なお、本実施例で用いる導電性バンプ６は、金などの金属材料からなる接続バンプである。パッケージ３への水晶振動片２の接合に関して、具体的に、水晶振動片２の延出部２５の端面近傍を水晶振動片２の接合位置として、パッケージ３に形成された電極パッド７のうちパッケージ３の平面視長手方向の中央付近（パッケージ３の平面視中央部３６）をパッケージ３の接合位置として、導電性バンプ６を介してＦＣＢ法により水晶振動片２をパッケージ３に接合する。なお、この導電性バンプ６は、水晶振動片２と電極パッド７との導通を図るとともに水晶振動片２をパッケージ３に保持するものである。
【００４４】
上記したように本実施例にかかる水晶振動子１では、パッケージ３に水晶振動片２を導電性バンプ６を介してＦＣＢ法により電気機械的に接合保持し、この水晶振動片２を接合保持したパッケージ３に、接合材５を形成した蓋４を接合して水晶振動子１を製造する。
【００４５】
上記したように本実施例によれば、段差部３２１および電極パッド７の構成により、パッケージ３の物理的強度を上げてパッケージ３と蓋４との接合の際にパッケージ３にクラックが生じ難くすることができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、電極パッド７を内部空間１２の段差部３２１全面に形成することで、電極パッド７の任意の位置で水晶振動片２を電気機械的に保持接合することができ、様々な形状の水晶振動片２に対して当該パッケージ３を用いることが可能となる。すなわち、当該パッケージ３への水晶振動片２の接合位置の自由度を増すことができる。
【００４７】
また、本実施例では、パッケージ３が底部３１と段部３２と堤部３３とを積層して構成しており、これら底部３１と段部３２と堤部３３とを積層する際に積層ずれが生じる可能性がある。しかしながら、本実施例によれば、積層ずれによるパッケージ３の側面強度の低下を回避することが可能となる。具体的に、積層ずれが生じた場合であっても電極パッド７を内部空間１２内に露出させることが可能であり、露出した電極パッド７に水晶振動片２を接合すればよく、その結果、水晶振動子１の生産ロス（歩留まり）を低減させることが可能となる。
【００４８】
また、本実施例によれば、段差部３２１の高さは８０μｍに設定され、この段差部３２１上に厚さ２０μｍの電極パッド７が形成されている。これに対して、例えば、段差部３２１を設けずにパッケージを底部と堤部とから構成し、この底部上に電極パッドを形成した場合と比較すると、この比較の形態では、電極パッドの厚みを４０μｍ以上に設定しなければ、水晶振動片と底部とが接触する可能性がある。そこで、電極パッドの厚みを４０μｍ以上に設定した場合、電極パッドをスクリーン印刷などで形成することになるが、その表面が凹凸状になる（具体的に、電極パッドの表面が凸状の丸みをおびた状態となる）。そのため、本実施例に示すような、平坦面への接合を条件とするＦＣＢ法によって水晶振動片を電極パッドに接合することができない。このことから、本実施例に示すような段差部３２１に電極パッド７を形成して電極パッド７の表面を平坦とし、ＦＣＢ法により導電性バンプ６を介して水晶振動片２を電極パッドに電気機械的に接合することが好ましい。
【００４９】
また、本実施例にかかるパッケージ３および水晶振動子１によれば、上記したパッケージ３による作用効果に加えて、パッケージ３の小型化が図られた場合であっても、水晶振動片２の電極パッド７への接合領域を小さくすることができるので、小型のパッケージ３への水晶振動片２の保持を可能とする。
【００５０】
また、本実施例では、パッケージ３にセラミック材料を用いているが、これに限定されるものではなく、パッケージ３と蓋４との熱膨張係数を近似もしくは同一の値であれば例えば、他の構成からなる材料からなってもよい。
【００５１】
また、本実施例では、蓋４に、コバール基体を用い、パッケージ３との接合面側から、銅（または銅合金）−コバール−ニッケルの順で積層して構成されている。しかしながら、これに限定されるものではなく、パッケージ３と蓋４との熱膨張係数を近似もしくは同一の値であれば任意の材料から蓋４を構成してもよい。例えば、蓋４を、ニッケル−コバールの順で積層されたものや、ニッケル−コバール−ニッケルの順で積層されたものや、４２アロイ等から構成してもよい。
【００５２】
また、図１〜４に示す本実施例の電極パッド７は、内部空間１２内における段差部３２１全面に形成された構成としているが、これに限定されるものではなく、電極パッド７が段差部３２１全面に形成されてもよい。また、ここでいう内部空間１２内における段差部３２１の表面３２２全面とは、段差部３２１の全ての上面のことをいうが、これに限定解釈されるものではなく、様々な要因による電極パッド７の欠けなどによって段差部３２１の一部の上面が露出した場合のことも含むことは言うまでもない。
【００５３】
また、本実施例では、真空雰囲気中において接合材５を金属材料からなる蓋４に形成しているが、不活性ガス（窒素等）による雰囲気下において接合材５を金属材料からなる蓋４に形成してもよい。
【００５４】
また、本実施例では、圧延等の手段により蓋４に接合材５を形成しているが、これに限定されるものではなく、パッケージ３の接合領域３３１と蓋４の接合領域との両方に接合材５を形成してもよく、またはパッケージ３のみに接合材５を形成してもよい。
【００５５】
また、本実施例にかかるパッケージ３に、図６に示すように、更に、対向する段差部３２１の間に枕部８が設けられてもよい。この枕部８の高さは、少なくとも前記段部の高さより低い。この枕部８により、パッケージ３に搭載した水晶振動片２が傾くのを抑制することができる。具体的に、当該水晶振動片２の製造中および製造後に何等かの原因（当該水晶振動子１の落下による衝撃など）により外部衝撃によって水晶振動片２が傾くのを抑制するのに好適である。また、パッケージ３に搭載した水晶振動片２と枕部８とは、通常（定常状態）時では非接触状態となるので、水晶振動片２と枕部８との接触による水晶振動片２の特性の不必要な変化（劣化）を抑えることができる。なお、ここでいう枕部８は、アルミナ等の絶縁材料を用いることが好ましい。また、枕部８に、導電性材料を用いる場合、何等かの原因（当該水晶振動子１の落下による衝撃など）により外部衝撃を受けて水晶振動片２と枕部８とが接触した場合に、水晶振動片２の電極（励振電極２８や引出電極２９）と枕部８とが導通状態とならないように、水晶振動片２の電極パターンを設計する必要がある、もしくは枕部８の表面を絶縁材料で覆う必要がある。
【００５６】
さらに、本発明は水晶振動片やＩＣ等の他の電子部品を一体的に収納した水晶発振器、もしくは水晶振動片やＩＣ等の他の電子部品を個別に収納した水晶発振器にも適用することができる。
【００５７】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、圧電振動デバイスに適用でき、特に水晶振動子などに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本実施例にかかる水晶振動片を搭載したパッケージの概略平面図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略側面図である。
【図３】図３は、本実施例にかかるパッケージの図１に示すＡ−Ａ線端面図である。
【図４】図４は、本実施例にかかるパッケージの図１に示すＢ−Ｂ線端面図である。
【図５】図５は、本実施例にかかる水晶振動片の概略平面図である。
【図６】図６は、本実施の他の例にかかる水晶振動片を搭載したパッケージの概略平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 音叉型水晶振動子
１１ 本体筐体
１２ 内部空間
２ 音叉型水晶振動片
３ パッケージ
３２１ 段差部
３２２ 段差部の表面
３４ 認識パターン部
３７ 内部空間の長手方向の辺
３８ 内部空間の短手方向の辺
４ 蓋
６ 導電性バンプ
７ 電極パッド
８ 枕部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
気密封止を必要とする電子部品の例として、水晶振動子、水晶フィルタ、水晶発振器等の圧電振動デバイスが挙げられる。これら各製品では、いずれも水晶振動片の主面に励振電極が形成され、この励振電極は、外的環境から保護するために圧電振動デバイスの本体筐体により気密封止されている。
【０００３】
上記した圧電振動デバイスは、圧電振動デバイス用パッケージ（以下、パッケージともいう）と蓋とからその本体筐体が構成されてなる。この圧電振動デバイスでは、パッケージと蓋とを接合材により接合することで本体筐体の内部空間を形成するとともに内部空間を気密封止し、内部空間に圧電振動片を保持する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に開示の水晶振動子（圧電振動デバイス）の本体筐体は、音叉型水晶振動片（以下、水晶振動片とする）を収容する断面が凹形であって平面視長方形のパッケージと、このパッケージの開口部に接合する蓋とからなる。そして、接合材を用いてパッケージに蓋を接合して、水晶振動片を内部空間に気密封止する。なお、水晶振動片はパッケージに設けられた電極パッドに導電性接着剤によって固定（接合）されている。
【特許文献１】特開２００７−２０９０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現在、電子部品の小型化が進んでおり、これにともなって水晶振動子の小型化が図られている。そのため、音叉型水晶振動片を収容するためのパッケージの空間が狭くなり、水晶振動片をパッケージに搭載する位置が制約される。
【０００６】
具体的に、上記した特許文献１に記載の水晶振動子の場合、水晶振動片をパッケージに搭載するための電極パッドにおける接合位置を設ける位置が、内部空間の長手方向の端部に偏った構造となっている。このことは、水晶振動子の小型化にともなって、更に電極パッドの水晶振動片を接合するための接合位置を小さくさせる原因となり、さらに水晶振動片のパッケージとの接合位置も制約させる原因となる。
【０００７】
また、電極パッド上における水晶振動片との接合位置を設ける位置が、パッケージの内部空間の長辺方向の端部に偏っているために、パッケージ上の電極パッドが設けられた位置と、その他の位置とにおける物理的強度が異なる。特に、特許文献１に示すような平面視が長方形となるパッケージでは、その長手方向の中央付近の強度が弱く、長手方向の端部の強度が強い。そのため、パッケージの内部空間の長手方向の端部において水晶振動片をパッケージに接合した場合、パッケージと蓋との接合時にその他の部分（特に長手方向の中央付近）でクラックが入り易くなる。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、パッケージの物理的強度を上げてパッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くする圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイス用パッケージは、圧電振動片を保持する内部空間が形成され、前記内部空間は平面視矩形状からなり、前記内部空間には、圧電振動片と電気機械的に接合する電極パッドが形成された２つの段差部が対向して設けられ、前記２つの段差部は、前記内部空間の平面視矩形のうち、同一辺とこの同一辺と隣接し対向する辺にそれぞれ接し、前記２つの段差部が前記対向する辺と接する長さは、前記対向する辺の長さに対して半分以上の長さに設定され、前記電極パッドは、前記内部空間の前記段差部の表面全面に形成されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記段差部および前記電極パッドの構成により、当該圧電振動デバイス用パッケージの物理的強度を上げて当該圧電振動デバイス用パッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くすることが可能となる。また、このように、２つの前記段差部の前記対応する辺と接する長さを設定することで、何等かの原因により外部衝撃を受けた際に、圧電振動片が当該圧電振動デバイス用パッケージや蓋と接触するのを抑えることが可能となり、その結果、圧電振動片の発振周波数が高くなるほうへ周波数がシフトするのを抑制することが可能となる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記電極パッドを前記内部空間の前記段差部の全面に形成することで、電極パッドの任意の位置で圧電振動片を電気機械的に保持接合することが可能となり、様々な形状の圧電振動片に対して当該圧電振動デバイス用パッケージを用いることが可能となる。すなわち、当該圧電振動デバイス用パッケージへの圧電振動片の接合位置の自由度を増すことが可能となる。
【００１２】
前記構成において、前記内部空間は平面視長方形状からなり、前記対向する辺は平面視長手方向の辺であってもよい。
【００１３】
この場合、特に前記内部空間の長手方向の中央付近に該当する当該圧電振動デバイス用パッケージの部位で入り易いクラックの発生を抑制することが可能となり、当該圧電振動デバイス用パッケージへの全方向に対してクラックの発生を抑制するのに好適である。
【００１４】
前記構成において、前記対向する段差部の間に、少なくとも前記段差部より高さが低い枕部が設けられてもよい。
【００１５】
この場合、当該パッケージに搭載した圧電振動片が傾くのを抑制することが可能となる。
【００１６】
前記構成において、前記内部空間に、位置認識を行うための認識パターン部が設けられてもよい。
【００１７】
この場合、当該圧電振動デバイス用パッケージに圧電振動片を搭載する位置、および当該圧電振動デバイス用パッケージに蓋を配する位置を正確に把握することが可能となり、当該圧電振動デバイス用パッケージへの圧電振動片の搭載位置ずれ、および当該圧電振動デバイス用パッケージに蓋を配する位置のずれを抑えることが可能となる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる圧電振動デバイスは、上記した本発明にかかる圧電振動デバイス用パッケージと、蓋とから本体筐体が形成され、前記電極パッド上に圧電振動片が接合されたことを特徴とする。
【００１９】
前記構成において、前記圧電振動片は、複数本の脚部と基部とから構成された音叉型圧電振動片であり、前記圧電振動片には、さらに前記基部から延出する延出部が設けられ、前記延出部において前記圧電振動片が前記電極パッドと接合されてもよい。また、前記構成において、前記電極パッド上に圧電振動片がＦＣＢ法により接合されてもよい。
【００２０】
本発明によれば、上記した圧電振動デバイス用パッケージによる作用効果に加えて、前記圧電振動デバイス用パッケージの小型化が図られた場合であっても、前記圧電振動片の前記電極パッドへの接合領域を小さくすることができるので、小型の当該圧電振動デバイス用パッケージへの圧電振動片の保持を可能とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる圧電振動デバイス用パッケージ、および圧電振動デバイスによれば、パッケージの物理的強度を上げてパッケージと蓋との接合の際にパッケージにクラックが生じ難くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。
【００２３】
本実施例にかかる音叉型水晶振動子１（以下、水晶振動子という）は、図１〜５に示すように、音叉型水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片であり、以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を保持するパッケージ３（本発明でいう圧電振動デバイス用パッケージ）と、パッケージ３に保持した水晶振動片２を気密封止するための蓋４とからなる。
【００２４】
この水晶振動子１では、図１〜５に示すように、パッケージ３と蓋４とが接合材５（金属材料など）を用いてビーム溶接によって加熱溶融接合されて本体筐体１１が構成され、この本体筐体１１内に内部空間１２が形成される。この内部空間１２のパッケージ３上には水晶振動片２が保持されているとともに、本体筐体１１の内部空間１２が気密封止されている。なお、内部空間１２内において、パッケージ３（具体的に下記する電極パッド７）に水晶振動片２が導電性バンプ６を用いてＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により電気機械的に接合されている。すなわち、パッケージ３に水晶振動片２が導電性バンプ６を用いてＦＣＢ法により超音波接合されるとともに電気的に接続されている。また、本実施例では、導電性バンプ６の直径は８０〜１２０μｍとなる。
【００２５】
次に、この水晶振動子１の各構成について図１〜５を用いて説明する。
【００２６】
パッケージ３は、図１〜４に示すように、セラミック材料（アルミナ）からなる平面視長方形の矩形状の一枚板の底部３１と、この底部３１上に積層したセラミック材料（アルミナ）からなる段部３２と、段部３２上に積層したセラミック材料（アルミナ）からなる堤部３３とから構成される箱状体に成形され、これら底部３１と堤部３３とが断面凹状に一体的に焼成されている。
【００２７】
また、底部３１のうち、内部空間１２に露出する表面３１１の２つの角部には、画像認識により位置認識（製造工程時における各構成部材を配設する際の位置認識）を行うための認識パターン部３４が設けられている。この認識パターン部３４によるパッケージの位置認識により、パッケージ３に水晶振動片２を搭載する位置、およびパッケージ３に蓋４を配する位置を正確に把握することが可能となり、パッケージ３への水晶振動片２の搭載位置ずれ、およびパッケージ３に蓋４を配する位置のずれを抑えることができる。なお、ここでいう認識パターン部３４は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にパッケージ３と一体的に焼成して形成される。
【００２８】
段部３２は、底部３１の平面視外周上に沿って積層して設けられ、この段部３２のうち内部空間１２に露出する２つの段差部３２１が、パッケージ３の平面視一端部３５から平面視中央部３６近傍にかけて設けられている。段差部３２１は内部空間において平面視長方形からなり、段差部３２１の表面３２２全面には、水晶振動片２の励振電極２８（下記参照）と電気的に接続する２つの電極パッド７が形成されている。２つの電極パッド７は、それぞれの電極パッド７に対応して引回された接続電極（図示省略）を介して、パッケージ３の裏面３９に形成される端子電極（図示省略）の一部に電気的に接続され、端子電極から外部（外部部品や外部機器）と接続される。なお、これら電極パッド７、接続電極、及び端子電極は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にパッケージ３と一体的に焼成して形成される。そして、これら電極パッド７、接続電極、及び端子電極のうち、パッケージ３に露出形成されたものおよび露出された部分について、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されている。
【００２９】
堤部３３は、パッケージ３の平面視外周に沿って成形されている。この堤部３３の上面（端面）は、蓋４との接合領域３３１である。また、このパッケージ３の平面視外周には、四隅にキャスタレーション１３が形成されている。
【００３０】
上記したように、底部３１と段部３２と堤部３３とから構成されるパッケージ３には、図１，２に示すように、水晶振動片２を保持する内部空間１２が形成されている。ここでいう内部空間１２は平面視矩形状からなる。具体的に、実施例では内部空間１２は平面視長方形状からなるが、これは好適な例であり、内部空間の形状はこれに限定されるものではない。なお、本体筐体１１の内部空間１２のうち、パッケージ３の断面凹状内をパッケージ３における内部空間１２とし、便宜上同一の符号を付する。
【００３１】
そして、内部空間１２には、水晶振動片２と電気機械的に接合する電極パッド７が形成された２つの段差部３２１が内部空間１２の長手方向の辺３７に沿って対向して設けられている。この２つの段差部３２１は、内部空間１２の平面視矩形のうち、同一辺（図１に示す左側の短手方向の辺３８）とこの同一辺と隣接し対向する辺（図１に示す対向する長手方向の辺３７）とに、それぞれ接する。なお、２つの段差部３２１が長手方向の辺３７と接する長さは、長手方向の辺３７の長さに対して約半分もしくは半分以上の長さに設定されている（図１に示す線分Ｌを長手方向の辺３７の半分の長さとする）。このように、２つの段差部３２１の長手方向の辺３７と接する長さを設定することで、何等かの原因（当該水晶振動子１の落下による衝撃など）により外部衝撃を受けた際に、水晶振動片２の先端（例えば下記する脚部２２）が蓋４やパッケージ３（例えば底部３１）と接触するのを抑えることができ、その結果、当該水晶振動子１（水晶振動片２）の発振周波数が高くなるほうへ周波数がシフトするのを抑制することができる。
【００３２】
なお、パッケージ３の外形について、平面視長手方向の寸法が２．０ｍｍに設定され、平面視短手方向の寸法が１．２ｍｍに設定され、パッケージの高さは０．３８μｍに設定されている。また、パッケージ３における内部空間１２（断面凹部）内の短手方向の寸法は０．８ｍｍに設定され、長手方向の寸法は１．６５ｍｍに設定されている。また、パッケージ３の平面視長手方向の堤部の幅が０．２ｍｍに設定され、平面視短手方向の堤部の幅が０．１７５ｍｍに設定され、平面視長手方向の堤部の幅の方が平面視短手方向の堤部の幅より距離を有する。また、パッケージ３における内部空間１２の高さは０．２６ｍｍに設定されている。また、段差部３２１の高さは０．０８ｍｍに設定され、この段差部３２１上に厚さ２０μｍの電極パッド７が形成されている。
【００３３】
蓋４は、金属材料（具体的に、複数の金属層の積層体であるコバール基体）からなり、図２に示すように、平面視矩形状の一枚板に成形される。また、この蓋４の平面視の外形寸法は、同一方向視のパッケージ３の外形寸法と略同一か、若干小さく（ひとまわり小さく）なるように設計されている。本実施例に示すように蓋４に金属材料を用いることで、パッケージ３と同一材料であるセラミックを蓋４に用いた場合と比較して、その厚みを薄くすることができ、水晶振動子１の低背化を図ることができる。
【００３４】
また、図２に示すように、蓋４とパッケージ３との接合には、金属材料からなる接合材５が用いられている。なお、ここでいう接合材５は厚さ１５μｍからなり、蓋４の表面に接合材５を圧延等の手段により全面に形成する。この接合材５を介して、シーム溶接やビーム溶接、加熱溶融接合等の手法により、蓋４をパッケージ３に接合して、蓋４とパッケージ３とによる水晶振動子１の本体筐体１１が構成される。なお、接合材５は、例えば、タングステンメタライズ層、あるいはモリブデンメタライズ層上にニッケル，金の順でメッキした構成とからなる。
【００３５】
次に、内部空間１２に配された水晶振動片２の各構成について説明する。
【００３６】
水晶振動片２は、図１，２，５に示すように、異方性材料の水晶片である水晶素板（図示省略）から、ウェットエッチング形成された水晶Ｚ板である。そのため、この水晶振動片２は量産に好適である。
【００３７】
この水晶振動片２の基板２１は、振動部である２本の脚部２２と基部２３とから構成された外形からなり、２本の脚部２２が基部２３の一端から突出して形成されている。
【００３８】
また、この基部２３には、基部２３の他端であって、その側面２４から脚部２２の突出方向に対して垂直方向に延出する延出部２５が設けられている。これら延出部２５（具体的に基部２３に対する延出部２５の付け根）は折曲したような形状からなり、その延出端面が脚部２２の突出方向と同一方向に延出する。延出部をこのような形状とすることで、延出部の端面と脚部との水晶振動片２上の距離を長く設定することができ、延出部２５の端面における脚部の振動特性の影響を受け難い設定とすることができる。そのため、延出部２５の端面近傍において電極パッド７との接合を行うことが好ましい。
【００３９】
また、２つの脚部２２の両主面２６には、水晶振動片２の小型化により劣化する直列共振抵抗値（本実施例ではＣＩ値、以下同様）を改善させるために、凹部２７が形成されている。
【００４０】
この水晶振動片２の表面（両主面２６および側面２４）には、図５に示すように、異電位で構成された２つの励振電極２８と、これらの励振電極２８を電極パッド７に電気的に接続させるために励振電極２８から引き出された引出電極２９とが設けられている。なお、本実施例でいう引出電極２９は、２つの励振電極２８から引き出された電極パターンのことをいい、延出部２５の端面まで引回されている。
【００４１】
また、２つの励振電極２８の一部は、脚部２２の凹部２７の内部に形成されている。このため、水晶振動片２を小型化しても脚部２２の振動損失が抑制され、ＣＩ値を低く抑えることができる。
【００４２】
上記した水晶振動片２の励振電極２８と引出電極２９とは、例えば、クロムの下地電極層と、金の上部電極層とから構成された積層薄膜である。これらの薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成される。なお、上記した引出電極２９のみを、例えば、クロムの下地電極層と、金の中間電極層と、クロムの上部電極層と、から構成された積層薄膜としてもよい。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成され、クロムの上部電極層のみが部分的にマスクして真空蒸着法等の手法により形成される。また、励振電極２８、及び引出電極２９がクロム，金の順に形成されているが、例えば、クロム，銀の順や，クロム，金，クロムの順や，クロム，銀，クロムの順等であってもよい。
【００４３】
上記した水晶振動片２はパッケージ３に、図１，２に示すように、導電性バンプ６を介して電気機械的な接合が行われる。具体的に、水晶振動片２の引出電極２９と、パッケージ３の電極パッド７とが、導電性バンプ６を介してＦＣＢ法により接合されて、これら引出電極２９と電極パッド７とが電気機械的に接続される。なお、本実施例で用いる導電性バンプ６は、金などの金属材料からなる接続バンプである。パッケージ３への水晶振動片２の接合に関して、具体的に、水晶振動片２の延出部２５の端面近傍を水晶振動片２の接合位置として、パッケージ３に形成された電極パッド７のうちパッケージ３の平面視長手方向の中央付近（パッケージ３の平面視中央部３６）をパッケージ３の接合位置として、導電性バンプ６を介してＦＣＢ法により水晶振動片２をパッケージ３に接合する。なお、この導電性バンプ６は、水晶振動片２と電極パッド７との導通を図るとともに水晶振動片２をパッケージ３に保持するものである。
【００４４】
上記したように本実施例にかかる水晶振動子１では、パッケージ３に水晶振動片２を導電性バンプ６を介してＦＣＢ法により電気機械的に接合保持し、この水晶振動片２を接合保持したパッケージ３に、接合材５を形成した蓋４を接合して水晶振動子１を製造する。
【００４５】
上記したように本実施例によれば、段差部３２１および電極パッド７の構成により、パッケージ３の物理的強度を上げてパッケージ３と蓋４との接合の際にパッケージ３にクラックが生じ難くすることができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、電極パッド７を内部空間１２の段差部３２１全面に形成することで、電極パッド７の任意の位置で水晶振動片２を電気機械的に保持接合することができ、様々な形状の水晶振動片２に対して当該パッケージ３を用いることが可能となる。すなわち、当該パッケージ３への水晶振動片２の接合位置の自由度を増すことができる。
【００４７】
また、本実施例では、パッケージ３が底部３１と段部３２と堤部３３とを積層して構成しており、これら底部３１と段部３２と堤部３３とを積層する際に積層ずれが生じる可能性がある。しかしながら、本実施例によれば、積層ずれによるパッケージ３の側面強度の低下を回避することが可能となる。具体的に、積層ずれが生じた場合であっても電極パッド７を内部空間１２内に露出させることが可能であり、露出した電極パッド７に水晶振動片２を接合すればよく、その結果、水晶振動子１の生産ロス（歩留まり）を低減させることが可能となる。
【００４８】
また、本実施例によれば、段差部３２１の高さは８０μｍに設定され、この段差部３２１上に厚さ２０μｍの電極パッド７が形成されている。これに対して、例えば、段差部３２１を設けずにパッケージを底部と堤部とから構成し、この底部上に電極パッドを形成した場合と比較すると、この比較の形態では、電極パッドの厚みを４０μｍ以上に設定しなければ、水晶振動片と底部とが接触する可能性がある。そこで、電極パッドの厚みを４０μｍ以上に設定した場合、電極パッドをスクリーン印刷などで形成することになるが、その表面が凹凸状になる（具体的に、電極パッドの表面が凸状の丸みをおびた状態となる）。そのため、本実施例に示すような、平坦面への接合を条件とするＦＣＢ法によって水晶振動片を電極パッドに接合することができない。このことから、本実施例に示すような段差部３２１に電極パッド７を形成して電極パッド７の表面を平坦とし、ＦＣＢ法により導電性バンプ６を介して水晶振動片２を電極パッドに電気機械的に接合することが好ましい。
【００４９】
また、本実施例にかかるパッケージ３および水晶振動子１によれば、上記したパッケージ３による作用効果に加えて、パッケージ３の小型化が図られた場合であっても、水晶振動片２の電極パッド７への接合領域を小さくすることができるので、小型のパッケージ３への水晶振動片２の保持を可能とする。
【００５０】
また、本実施例では、パッケージ３にセラミック材料を用いているが、これに限定されるものではなく、パッケージ３と蓋４との熱膨張係数を近似もしくは同一の値であれば例えば、他の構成からなる材料からなってもよい。
【００５１】
また、本実施例では、蓋４に、コバール基体を用い、パッケージ３との接合面側から、銅（または銅合金）−コバール−ニッケルの順で積層して構成されている。しかしながら、これに限定されるものではなく、パッケージ３と蓋４との熱膨張係数を近似もしくは同一の値であれば任意の材料から蓋４を構成してもよい。例えば、蓋４を、ニッケル−コバールの順で積層されたものや、ニッケル−コバール−ニッケルの順で積層されたものや、４２アロイ等から構成してもよい。
【００５２】
また、図１〜４に示す本実施例の電極パッド７は、内部空間１２内における段差部３２１全面に形成された構成としているが、これに限定されるものではなく、電極パッド７が段差部３２１全面に形成されてもよい。また、ここでいう内部空間１２内における段差部３２１の表面３２２全面とは、段差部３２１の全ての上面のことをいうが、これに限定解釈されるものではなく、様々な要因による電極パッド７の欠けなどによって段差部３２１の一部の上面が露出した場合のことも含むことは言うまでもない。
【００５３】
また、本実施例では、真空雰囲気中において接合材５を金属材料からなる蓋４に形成しているが、不活性ガス（窒素等）による雰囲気下において接合材５を金属材料からなる蓋４に形成してもよい。
【００５４】
また、本実施例では、圧延等の手段により蓋４に接合材５を形成しているが、これに限定されるものではなく、パッケージ３の接合領域３３１と蓋４の接合領域との両方に接合材５を形成してもよく、またはパッケージ３のみに接合材５を形成してもよい。
【００５５】
また、本実施例にかかるパッケージ３に、図６に示すように、更に、対向する段差部３２１の間に枕部８が設けられてもよい。この枕部８の高さは、少なくとも前記段部の高さより低い。この枕部８により、パッケージ３に搭載した水晶振動片２が傾くのを抑制することができる。具体的に、当該水晶振動片２の製造中および製造後に何等かの原因（当該水晶振動子１の落下による衝撃など）により外部衝撃によって水晶振動片２が傾くのを抑制するのに好適である。また、パッケージ３に搭載した水晶振動片２と枕部８とは、通常（定常状態）時では非接触状態となるので、水晶振動片２と枕部８との接触による水晶振動片２の特性の不必要な変化（劣化）を抑えることができる。なお、ここでいう枕部８は、アルミナ等の絶縁材料を用いることが好ましい。また、枕部８に、導電性材料を用いる場合、何等かの原因（当該水晶振動子１の落下による衝撃など）により外部衝撃を受けて水晶振動片２と枕部８とが接触した場合に、水晶振動片２の電極（励振電極２８や引出電極２９）と枕部８とが導通状態とならないように、水晶振動片２の電極パターンを設計する必要がある、もしくは枕部８の表面を絶縁材料で覆う必要がある。
【００５６】
さらに、本発明は水晶振動片やＩＣ等の他の電子部品を一体的に収納した水晶発振器、もしくは水晶振動片やＩＣ等の他の電子部品を個別に収納した水晶発振器にも適用することができる。
【００５７】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、圧電振動デバイスに適用でき、特に水晶振動子などに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本実施例にかかる水晶振動片を搭載したパッケージの概略平面図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる水晶振動子の内部を公開した概略側面図である。
【図３】図３は、本実施例にかかるパッケージの図１に示すＡ−Ａ線端面図である。
【図４】図４は、本実施例にかかるパッケージの図１に示すＢ−Ｂ線端面図である。
【図５】図５は、本実施例にかかる水晶振動片の概略平面図である。
【図６】図６は、本実施の他の例にかかる水晶振動片を搭載したパッケージの概略平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 音叉型水晶振動子
１１ 本体筐体
１２ 内部空間
２ 音叉型水晶振動片
３ パッケージ
３２１ 段差部
３２２ 段差部の表面
３４ 認識パターン部
３７ 内部空間の長手方向の辺
３８ 内部空間の短手方向の辺
４ 蓋
６ 導電性バンプ
７ 電極パッド
８ 枕部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片を保持する圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
圧電振動片を保持する内部空間が形成され、
前記内部空間は平面視矩形状からなり、
前記内部空間には、圧電振動片と電気機械的に接合する電極パッドが形成された２つの段差部が対向して設けられ、
前記２つの段差部は、前記内部空間の平面視矩形のうち、同一辺とこの同一辺と隣接し対向する辺にそれぞれ接し、
前記２つの段差部が前記対向する辺と接する長さは、当該対向する辺の長さに対して半分以上の長さに設定され、
前記電極パッドは、前記内部空間の前記段差部の表面全面に形成されたことを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
前記内部空間は、平面視長方形からなり、
前記対向する辺は、平面視長手方向の辺であることを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
前記対向する段差部の間に、少なくとも前記段差部より高さが低い枕部が設けられたことを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
前記内部空間に、位置認識を行うための認識パターン部が設けられたことを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項５】
圧電振動デバイスにおいて、
請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイス用パッケージと、蓋とから本体筐体が形成され、
前記電極パッド上に圧電振動片が接合されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記圧電振動片は、複数本の脚部と基部とから構成された音叉型圧電振動片であり、前記圧電振動片には、さらに前記基部から延出する延出部が設けられ、
前記延出部において前記圧電振動片が前記電極パッドと接合されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項７】
請求項５または６に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記電極パッド上に圧電振動片がＦＣＢ法により接合されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項１】
圧電振動片を保持する圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
圧電振動片を保持する内部空間が形成され、
前記内部空間は平面視矩形状からなり、
前記内部空間には、圧電振動片と電気機械的に接合する電極パッドが形成された２つの段差部が対向して設けられ、
前記２つの段差部は、前記内部空間の平面視矩形のうち、同一辺とこの同一辺と隣接し対向する辺にそれぞれ接し、
前記２つの段差部が前記対向する辺と接する長さは、当該対向する辺の長さに対して半分以上の長さに設定され、
前記電極パッドは、前記内部空間の前記段差部の表面全面に形成されたことを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
前記内部空間は、平面視長方形からなり、
前記対向する辺は、平面視長手方向の辺であることを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
前記対向する段差部の間に、少なくとも前記段差部より高さが低い枕部が設けられたことを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイス用パッケージにおいて、
前記内部空間に、位置認識を行うための認識パターン部が設けられたことを特徴とする圧電振動デバイス用パッケージ。
【請求項５】
圧電振動デバイスにおいて、
請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の圧電振動デバイス用パッケージと、蓋とから本体筐体が形成され、
前記電極パッド上に圧電振動片が接合されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記圧電振動片は、複数本の脚部と基部とから構成された音叉型圧電振動片であり、前記圧電振動片には、さらに前記基部から延出する延出部が設けられ、
前記延出部において前記圧電振動片が前記電極パッドと接合されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項７】
請求項５または６に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記電極パッド上に圧電振動片がＦＣＢ法により接合されたことを特徴とする圧電振動デバイス。
【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２００９−５５３５４（Ｐ２００９−５５３５４Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２０１９９（Ｐ２００７−２２０１９９）
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
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