圧電振動デバイス
【課題】 導電性バンプによる圧電振動片の接合強度を向上させ、電気的特性のバラツキをなくしたより信頼性の高い圧電振動デバイスを提供する。
【解決手段】 励振電極が形成された振動部と接続電極が形成された保持部とを有する直方体形状の圧電振動片２と、ベース３と、蓋とが設けられ、前記ベースの収納部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記ベース収納部の底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面以上の部分に形成された電極パッド３８，３９を有しており、前記圧電振動片の接続電極２７２，２８２は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合した。
【解決手段】 励振電極が形成された振動部と接続電極が形成された保持部とを有する直方体形状の圧電振動片２と、ベース３と、蓋とが設けられ、前記ベースの収納部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記ベース収納部の底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面以上の部分に形成された電極パッド３８，３９を有しており、前記圧電振動片の接続電極２７２，２８２は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、圧電振動デバイスとして、例えば、水晶振動子や水晶フィルタ、水晶発振器などが挙げられる。この種の圧電振動デバイスでは、その筐体が直方体のパッケージでベースと蓋とから構成される。そして、ベースと蓋とが接合されることで、パッケージの内部の圧電振動片が気密封止されている。近年、圧電振動デバイスの小型化に伴って、特許文献１に示すように、ＦＣＢ法などの手法により導電性バンプを介して圧電振動片がベースの搭載部に電気的機械的に接合して保持されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８５９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したように、導電性バンプによりベース上に圧電振動片を保持したものでは、従来からある導電性樹脂接合材に比べて接合領域を縮小化させることができるので、圧電振動子の小型化に対応できるだけでなく、接合時のガスの発生が少ないため圧電振動片に対してガスの悪影響を与えないため、近年注目されている接合形態である。
【０００５】
しかしながら、導電性バンプによる接合形態では、接合強度にバラツキが発生することがある。このようなバラツキは各種接合条件（バンプの高さや電極の厚み、押圧強度、接合温度等）を変更することで平均的な接合強度を改善することはできても、バラツキ幅を縮小するのにはあまり効果がなく、結果として圧電振動デバイスの電気的特性にも悪影響を及ぼしているのが現状である。接合強度が不足による圧電振動デバイスの不発振を招いたりする危険性もあった。
【０００６】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は導電性バンプによる圧電振動片の接合強度を向上させ、電気的特性のバラツキをなくしたことにより信頼性の高い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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する直方体形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースとが設けられ、前記ベースの収納部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記ベース収納部の内底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面以上の部分に形成された電極パッドを有しており、前記圧電振動片の接続電極は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合されてなることを特徴とする。
【０００８】
より具体的には、ベース収納部を直方体形状とし、ベース収納部の内底面の少なくとも２つの稜部と各稜部を挟んで収納部内底面と収納部内側面の少なくとも２面部分に電極パッドを形成するとともに、圧電振動片の少なくとも２つの稜部と各稜部を挟んで圧電振動片底面と圧電振動片側面の少なくとも２面部分に接続電極が形成され、前記ベースに形成された少なくとも２つの電極パッドに対して前記圧電振動片に形成された少なくとも２つの接続電極を近接した状態で配置し、お互いを導電性バンプにより電気的機械的に接合することで、ベース収納部に圧電振動片の端部が保持された構成である。
【０００９】
本発明の構成によれば、ベース収納部の内底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成された電極パッドを有しており、圧電振動片の接続電極は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合されてなるので、導電性バンプにより接合される領域を拡大することなくベースの収納部の少なくとも２面部分と圧電振動片の少なくとも２面部分で強固にベースと圧電振動片を電気的機械的に接合することができる。またベースの収納部の稜部に対して圧電振動片の稜部を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれが生じにくい。結果として導電性バンプによる圧電振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキが生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【００１０】
また、上記電極パッドをベース収納部の角部とこの角部近接する３面部分に形成し、上記接続電極を圧電振動板の角部とこの角部近接する３面部分に形成するとともに、お互いの角部とこの角部近接する３面部分を導電性バンプにより電気的機械的に接合する構成としてもよい。このような構成では主面部分同士での接合領域が増えることでより強固に接合することができる。導電性バンプによる圧電振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがより一層生じにくくなり、圧電振動デバイスの電気的特性もさらに安定したより一層信頼性の高いものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導電性バンプによる圧電振動片の接合強度を向上させ、電気的特性のバラツキをなくしたより信頼性の高い圧電振動デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかる水晶振動子の概略構成を示した分解斜視図。
【図２】本発明の実施例１にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】本発明の実施例１の変形例にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図５】本発明の実施例２にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図７】図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図８】本発明の実施例３にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図９】図８のＥ−Ｅ線に沿った断面図。
【図１０】本発明の実施例３の変形例にかかる断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について圧電振動デバイスとして水晶振動子を例にしながら図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態にかかる水晶振動子の概略構成を示した分解斜視図である。図２は本発明の実施例１にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４は本発明の実施例１の変形例にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図である。図５は本発明の実施例２にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図７は図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図８は本発明の実施例３にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図９は図８のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図１０は本発明の実施例３の変形例にかかる断面図である。なお同様の部分については同番号を付すとともに説明の一部を省略している。
【００１４】
本実施形態にかかる水晶振動子１では、水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片）と収納部３３が形成されたベース３とを具備している。またベース３と図示しない蓋とからパッケージが構成され、ベースの収納部３３の内底面に水晶振動片２が保持されるとともに、ベース３の開口部に蓋を接合することでパッケージの内部空間であるベースの収納部３３が気密封止される。この際、ベース３と水晶振動片２とはそれぞれ金属材料からなる導電性バンプＢを用いて電気的機械的に接合されている。
【００１５】
水晶振動片２は、ＡＴカット水晶基板からなり、例えば一枚板の直方体形状からなる。つまり図１に示すように、水晶振動片２の外形形状としては底面２１と上面２２を有しており、底面２１には４つの角部２１１，２１２，２１３，２１４と、角部２１１と角部２１２の間の稜部２１５、角部２１２と角部２１３の間の稜部２１６、角部２１３と角部２１４の間の稜部２１７、角部２１４と角部２１１の間の稜部２１８（図示せず）とが形成されている。また上面２２には４つの角部２２１，２２２，２２３，２２４と、角部２２１と角部２２２の間の稜部２２５、角部２２２と角部２２３の間の稜部２２６、角部２２３と角部２２４の間の稜部２２７、角部２２４と角部２２１の間の稜部２２８とが形成されている。また前記角部２１１と角部２２１を結ぶ稜部２３１（図示せず）、前記角部２１２と角部２２２を結ぶ稜部２３２、前記角部２１３と角部２２３を結ぶ稜部２３３、前記角部２１４と角部２２４を結ぶ稜部２３４が形成され、稜部２３１と稜部２３２を端部とする側面２３、稜部２３２と稜部２３３を端部とする側面２４、稜部２３３と稜部２３４を端部とする側面２５、稜部２３４と稜部２３１を端部とする側面２６とを有している。
【００１６】
この水晶振動片２の底面２１と上面２２には、水晶振動片２の高周波化に対応するため板面の中央に凹部２７，２８（２７については図示せず）が形成され、これら凹部２７，２８の内部中央付近にはそれぞれ励振電極２７１，２８１（２７１については図示せず）が形成され、これらの励振電極２７１，２８１を外部電極（本実施例では、後述するベース３の電極パッド３８，３９）と電気機械的に接合するために当該各励振電極から引き出された引き出し電極２７２，２８２（接続電極）が水晶振動片２の一端部の両端部である保持部の角部付近に向かって形成され、対向する他主面に回り込んで形成されている。この際引き出し電極２７２は水晶振動片の稜部２３４と角部２１４，２２４に近接する面方向の異なる４面部分（底面２１、上面２２、側面２５、側面２６）に形成され、引き出し電極２８２は水晶振動片の稜部２３１と角部２１１，２２１に近接する面方向の異なる４面部分（底面２１、上面２２、側面２３、側面２６）に形成されている。また、水晶振動片２は凹部２７，２８と励振電極２７１，２８１により構成された板面中央の薄肉の振動部２９１と、引き出し電極２７２，２８２が形成され板面周囲の厚肉部（保持部）２９２とを有している。なお、これらの励振電極２７１，２８１と引き出し電極２７２，２８２は、フォトリソグラフィ法により形成され、例えば、基板側からクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）の順に、あるいはニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）の順に積層して形成されている。
【００１７】
ベース３は、図１に示すように、底部３１と、この底部３１から上方に延出した壁部３２と、この壁部３２に囲まれた空間からなる直方体形状の収納部３３とを有し、この収納部の内底面３３１には４つの角部３４，３５，３６，３７と、角部３４と角部３５の間の稜部３４５、角部３５と角部３６の間の稜部３５６、角部３６と角部３７の間の稜部３６７、角部３７と角部３４の間の稜部３７４とが形成されている。また収納部の内側面には角部３４から上方に延出した稜部３４１、角部３５から上方に延出した稜部３５１、角部３６から上方に延出した稜部３６１、角部３７から上方に延出した稜部３７１が形成され、稜部３４１と稜部３５１を端部とする内側面３３２、稜部３５１と稜部３６１を端部とする内側面３３３、稜部３６１と稜部３７１を端部とする内側面３３４、稜部３７１と稜部３４１を端部とする内側面３３５とを有している。このようなベース３は、例えばセラミック材料からなる平面視矩形状の板（底部３１に相当）上に中央に矩形状の貫通穴を有する複数枚の板（壁部３２と収納部３３に相当）を積層して一体的に焼成することで構成されている。
【００１８】
壁部３２は、底部３１の表面外周に沿って成形されている。壁部３２の上面は、蓋との接合領域（封止部３２１）であり、この接合領域には、蓋と接合するための図示しない封止部材（例えば、メタライズ層や金属リング材等）が設けられている。
【００１９】
ベース３の内底面３３１には、後述する水晶振動片２の励振電極２７１，２８１それぞれと電気機械的に接合するための電極パッド３８，３９が形成されている。この際電極パッド３８はベース収納部の角部３４と稜部３４１，３４５，３７４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１、内側面３３２、内側面３３５）に形成され、電極パッド３９はベース収納部の角部３７と稜部３７１，３６７，３７４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１、内側面３３４、内側面３３５）に形成されている。これら電極パッド３８，３９はベース３の外周裏面に形成される端子電極（図示省略）にそれぞれ電気的に接続され、これら端子電極から外部部品や外部機器と接続される。これらの端子電極および電極パッドは、タングステン、モリブデンなどのメタライズ材料を印刷した後にベース３と一体的に焼成して形成される。そして、これらの端子電極および電極パッドのうち一部のものについては、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構成される。
【００２０】
蓋は、例えば金属材料やセラミック材料などからなり一枚板に成形されている。この蓋は、下面に封止材（ろう材、メッキ材、ガラス材等）が形成されており、シームやビームなどの溶接手法、ガラス封止材や金属ろう材などによる雰囲気加熱手法によりベース３に接合されて気密封止され、蓋とベース３とによる水晶振動子１のパッケージが構成される。
【００２１】
導電性バンプＢについて、ＦＣＢ手法を用いて接合する導電性バンプの場合には、金属バンプや金属メッキバンプを用いており、具体的な材料としてＡｕやＡｕを主成分とするものを用いている。また加熱溶融による手法を用いて接合する導電性バンプの場合には、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｎ、Ａｕなどの金系合金ろう材バンプやはんだバンプを用いている。
【００２２】
本発明では、上記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッド３８，３９と、上記水晶振動片２の接続電極２７２，２８２との導電性バンプＢを介した電気的機械的な接合構成（保持構造）に特徴があるので、以下の実施例として詳細を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図２、図３に示すように、実施例１では、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の稜部３４５に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（内底面３３１と内側面３３２）に対して電極パッド３８が形成され、ベース収納部の稜部３６７に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（内底面３３１と内側面３３４）に対して電極パッド３９が形成されている。また、水晶振動片２の稜部２１５に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（底面２１と側面２３）に対して引き出し電極２８２が形成され、水晶振動片２の稜部２１７に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（底面２１と側面２５）に対して引き出し電極２７２が形成されている。
【００２４】
そして、ベースの電極パッド３８の２面部分に対して水晶電振動片の接続電極２８２の２面部分が近接し、電極パッド３８の稜部３４５と接続電極２８２の稜部２１５の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３８の２面部分と水晶振動片の接続電極２８２の２面部分とが電気的機械的に接合されている。ベースの電極パッド３９の２面部分に対して水晶電振動片の接続電極２７２の２面部分が近接し、電極パッド３９の稜部３６７と接続電極２７２の稜部２１７の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３９の２面部分と水晶振動片の接続電極２７２の２面部分とが電気的機械的に接合されている。
【００２５】
なお、前記導電性バンプＢが接合されるベースの電極パッドと水晶電振動片の接続電極は、図２に示すように異極の電極間で対向する位置に配置された稜部に限らず、図４に示すようにベースの同じ稜部３７４と水晶電振動片の同じ稜部２１８に対して並列に配置されたものでもよい。すなわち、図４に示す実施例１の変形例では、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の稜部３７４に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（内底面３３１と内側面３３５）に対して電極パッド３８と電極パッド３９が形成され、水晶振動片２の稜部２１８に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（底面２１と側面２６）に対して引き出し電極２８２と引き出し電極２７２が形成されている。
【００２６】
上述の実施例により、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなくベースの収納部の少なくとも２面部分と水晶振動片２の少なくとも２面部分で強固に接合することができる。またベースの収納部の稜部３４５，３６７に対して水晶振動片２の稜部２１５，２１７を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれが生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキが生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【実施例２】
【００２７】
また、上記した実施例１では、ベース収納部の底面の稜部を挟んだ２面部分の電極パッドと、水晶振動片の底面の稜部を挟んだ２面部分の接続電極とを導電性バンプにより電気的機械的に接合したものを説明しているが、図５〜図７に示す実施例２のように、上記電極パッドをベース収納部の角部とこの角部近接する３面部分に形成し、上記接続電極を水晶振動板の角部とこの角部近接する３面部分に形成するとともに、お互いの角部とこの角部近接する３面部分を導電性バンプにより電気的機械的に接合する構成としてもよい。
【００２８】
具体的には、図５、図６、図７に示すように、実施例２では、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の角部３４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３２,３３５）に対して電極パッド３８が形成され、ベース収納部の角部３７に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３４,３３５）に対して電極パッド３９が形成されている。また、水晶振動片２の角部２１１に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２３,２６）に対して引き出し電極２８２が形成され、水晶振動片２の角部２１４に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２５,２６）に対して引き出し電極２７２が形成されている。
【００２９】
そして、ベースの電極パッド３８の３面部分に対して水晶電振動片の接続電極２８２の３面部分が近接し、電極パッド３８の角部３４と接続電極２８２の角部２１１の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３８の３面部分と水晶振動片の接続電極２８２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。ベースの電極パッド３９の３面部分に対して水晶電振動片の接続電極２７２の３面部分が近接し、電極パッド３９の角部３７と接続電極２７２の角部２１４の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３９の３面部分と水晶振動片の接続電極２７２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。
【００３０】
上述の実施例により、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなくベースの収納部の３面部分と水晶振動片２の３面部分でより強固に接合することができる。またベースの収納部の角部３４，３７に対して水晶振動片２の角部２１１，２１４を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれがより一層生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがより一層生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【実施例３】
【００３１】
また、上記した実施例１、２では、ベース収納部の電極パッドに対して水晶振動片の接続電極を直接導電性バンプＢにより電気的機械的に接合している構成について説明しているが、図８、図９に示すように、ベース収納部の電極パッドと水晶振動片２の接続電極の間に水晶振動片と同様の絶縁性材料からなる直方体形状のサポート部材４を介在させてお互いを電気的機械的に接合する構成としてもよい。
【００３２】
サポート部材４は、脆性材料を用いており、例えばＺカット水晶基板で、一枚板の直方体形状からなる。サポート部材４の外形形状としては底面４１と上面４２を有しており、底面４１には４つの角部４１１，４１２，４１３，４１４と、角部４１１と角部４１２の間の稜部４１５、角部４１２と角部４１３の間の稜部４１６、角部４１３と角部４１４の間の稜部４１７、角部４１４と角部４１１の間の稜部４１８とが形成されている。また上面４２には４つの角部４２１，４２２，４２３，４２４と、角部４２１と角部４２２の間の稜部４２５、角部４２２と角部４２３の間の稜部４２６、角部４２３と角部４２４の間の稜部４２７、角部４２４と角部４２１の間の稜部４２８とが形成されている。また前記角部４１１と角部４２１を結ぶ稜部４３１（図示せず）、前記角部４１２と角部４２２を結ぶ稜部４３２（図示せず）、前記角部４１３と角部４２３を結ぶ稜部４３３（図示せず）、前記角部４１４と角部４２４を結ぶ稜部４３４（図示せず）が形成され、稜部４３１と稜部４３２を端部とする側面４３、稜部４３２と稜部４３３を端部とする側面４４、稜部４３３と稜部４３４を端部とする側面４５、稜部４３４と稜部４３１を端部とする側面４６とを有している。
【００３３】
このサポート部材４の角部４１１と４２１に近接する面方向の異なる４面部分（底面４１と上面４２、側面４３,４６）に対して引き出し電極４８２（接続電極）が形成され、サポート部材４の角部４１４と４２４に近接する面方向の異なる４面部分（底面４１と上面４２、側面４５,４６）に対して引き出し電極４７２（接続電極）が形成されている。つまり引き出し電極４８２，４７２はサポート部材の一対の稜部４３１（図示せず）と稜部４３４（図示せず）、当該一対の稜部に近接する面方向の異なる４面部分（表裏主面と２つの側面）に形成されている。引き出し電極４７２の底面側ではベース３の電極パッド３９と電気機械的に接合され、引き出し電極４７２のうちの上面側では水晶振動片２の底面側の引き出し電極２７２（接続電極）と接続されている。引き出し電極４８２の底面側ではベース３の電極パッド３８と電気機械的に接合され、引き出し電極４８２のうちの上面側では水晶振動片２の底面側の引き出し電極２８２（接続電極）と接続されている。なお、これらの引き出し電極４７２，４８２は、水晶振動片の電極と同様にフォトリソグラフィ法により形成され、例えば、基板側からクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）の順に、あるいはニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）の順に積層して形成されている。
【００３４】
実施例３では、上記した実施例２と同様に、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の角部３４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３２,３３５）に対して電極パッド３８が形成され、ベース収納部の角部３７に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３４,３３５）に対して電極パッド３９が形成されている。また水晶振動片２の角部２１１に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２３,２６）に対して引き出し電極２８２が形成され、水晶振動片２の角部２１４に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２５,２６）に対して引き出し電極２７２が形成されている。
【００３５】
そして、ベースの電極パッド３８の３面部分に対してサポート部材の引き出し電極４８２の３面部分が近接し、電極パッド３８の角部３４と引き出し電極４８２の角部４１１の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３８の３面部分とサポート部材の引き出し電極４８２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。ベースの電極パッド３９の３面部分に対してサポート部材の引き出し電極４７２の３面部分が近接し、電極パッド３９の角部３７と引き出し電極４７２の角部４１４の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３９の３面部分とサポート部材の引き出し電極４７２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。
【００３６】
サポート部材の引き出し電極４８２の上面部分に対して水晶振動片の接続電極２８２の底面部分が近接し、お互いの主面間に導電性バンプＢが介在した状態で、サポート部材の引き出し電極４８２と水晶振動片の接続電極２８２とが電気的機械的に接合されている。サポート部材の引き出し電極４７２の上面部分に対して水晶振動片の接続電極２７２の底面部分が近接し、お互いの主面間に導電性バンプＢが介在した状態で、サポート部材の引き出し電極４７２と水晶振動片の接続電極２７２とが電気的機械的に接合されている。以上により、ベースの電極パッド３８と水晶振動片の接続電極２８２、およびベースの電極パッド３９と水晶振動片の接続電極２７２とは、サポート部材の引き出し電極４８２，４７２を介してサポート部材の上面と底面で最も近接した位置で配置され接合されている。
【００３７】
上述の実施例により、サポート部材４を介して水晶振動片２をベース３に接合しているので、ベース３から受ける熱的機械的な応力の影響をサポート部材４が吸収し圧電振動デバイスの電気的特性を向上させることができる。加えて、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなく、ベースの収納部の３面部分とサポート部材の３面部分でより強固に接合することができる。またベース収納部の角部３４，３７に対してサポート部材の角部４１１，４１４を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれがより一層生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがより一層生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【００３８】
なお、図１０に示す実施例３の変形例では、サポート部材の上面４２に水晶振動片２を収納できる凹部４９が形成されており、この凹部４９に沿って前記引き出し電極４７２と４８２を形成されている。この凹部４９のうちサポート部材の引き出し電極４７２，４８２が形成された底面稜線（２面部分）、あるいは底面角部（３面部分）に対して水晶振動片の引き出し電極２７２，２８２が形成された底面稜線（２面部分）、あるいは底面角部（３面部分）が近接し、前記お互いの引き出し電極の間に導電性バンプＢが介在した状態で電気的機械的に接合されている。この変形例では実施例３の作用効果に加え、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなく、サポート部材の凹部４９の２面部分あるいは３面部分と、水晶振動片２の２面部分あるいは３面部分でより強固に接合することができる。またサポート部材の凹部４９の底面稜線あるいは底面角に対して、水晶振動片２の底面稜線あるいは底面角を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれがより一層生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがさらにより一層生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【００３９】
上記実施形態ではベース３としてセラミック材料を開示しているが、絶縁材料で収納部の内底面３３１に一つ以上の稜部、あるいは角部が存在しており、これらの稜部あるいは角部とに近接する面方向の異なる複数面に対して電極パッドを容易に構成することができるものであれば、水晶やガラスなどの他の絶縁材料であってもよい。また、導電性バンプＢの接合箇所は２つだけに限らず、３つ４つとしてもよく、水晶振動板の保持構成としても水晶振動板の片端保持したものに限らず両端保持したものでもよい。
【００４０】
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など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】
【００４１】
本発明は、水晶振動子などの圧電振動デバイスに適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 水晶振動子
２ 水晶振動片
３ ベース
４ サポート部材
Ｂ 導電性バンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、圧電振動デバイスとして、例えば、水晶振動子や水晶フィルタ、水晶発振器などが挙げられる。この種の圧電振動デバイスでは、その筐体が直方体のパッケージでベースと蓋とから構成される。そして、ベースと蓋とが接合されることで、パッケージの内部の圧電振動片が気密封止されている。近年、圧電振動デバイスの小型化に伴って、特許文献１に示すように、ＦＣＢ法などの手法により導電性バンプを介して圧電振動片がベースの搭載部に電気的機械的に接合して保持されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８５９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したように、導電性バンプによりベース上に圧電振動片を保持したものでは、従来からある導電性樹脂接合材に比べて接合領域を縮小化させることができるので、圧電振動子の小型化に対応できるだけでなく、接合時のガスの発生が少ないため圧電振動片に対してガスの悪影響を与えないため、近年注目されている接合形態である。
【０００５】
しかしながら、導電性バンプによる接合形態では、接合強度にバラツキが発生することがある。このようなバラツキは各種接合条件（バンプの高さや電極の厚み、押圧強度、接合温度等）を変更することで平均的な接合強度を改善することはできても、バラツキ幅を縮小するのにはあまり効果がなく、結果として圧電振動デバイスの電気的特性にも悪影響を及ぼしているのが現状である。接合強度が不足による圧電振動デバイスの不発振を招いたりする危険性もあった。
【０００６】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は導電性バンプによる圧電振動片の接合強度を向上させ、電気的特性のバラツキをなくしたことにより信頼性の高い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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する直方体形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースとが設けられ、前記ベースの収納部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記ベース収納部の内底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面以上の部分に形成された電極パッドを有しており、前記圧電振動片の接続電極は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合されてなることを特徴とする。
【０００８】
より具体的には、ベース収納部を直方体形状とし、ベース収納部の内底面の少なくとも２つの稜部と各稜部を挟んで収納部内底面と収納部内側面の少なくとも２面部分に電極パッドを形成するとともに、圧電振動片の少なくとも２つの稜部と各稜部を挟んで圧電振動片底面と圧電振動片側面の少なくとも２面部分に接続電極が形成され、前記ベースに形成された少なくとも２つの電極パッドに対して前記圧電振動片に形成された少なくとも２つの接続電極を近接した状態で配置し、お互いを導電性バンプにより電気的機械的に接合することで、ベース収納部に圧電振動片の端部が保持された構成である。
【０００９】
本発明の構成によれば、ベース収納部の内底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成された電極パッドを有しており、圧電振動片の接続電極は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合されてなるので、導電性バンプにより接合される領域を拡大することなくベースの収納部の少なくとも２面部分と圧電振動片の少なくとも２面部分で強固にベースと圧電振動片を電気的機械的に接合することができる。またベースの収納部の稜部に対して圧電振動片の稜部を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれが生じにくい。結果として導電性バンプによる圧電振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキが生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【００１０】
また、上記電極パッドをベース収納部の角部とこの角部近接する３面部分に形成し、上記接続電極を圧電振動板の角部とこの角部近接する３面部分に形成するとともに、お互いの角部とこの角部近接する３面部分を導電性バンプにより電気的機械的に接合する構成としてもよい。このような構成では主面部分同士での接合領域が増えることでより強固に接合することができる。導電性バンプによる圧電振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがより一層生じにくくなり、圧電振動デバイスの電気的特性もさらに安定したより一層信頼性の高いものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導電性バンプによる圧電振動片の接合強度を向上させ、電気的特性のバラツキをなくしたより信頼性の高い圧電振動デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかる水晶振動子の概略構成を示した分解斜視図。
【図２】本発明の実施例１にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】本発明の実施例１の変形例にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図５】本発明の実施例２にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図７】図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図８】本発明の実施例３にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図。
【図９】図８のＥ−Ｅ線に沿った断面図。
【図１０】本発明の実施例３の変形例にかかる断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について圧電振動デバイスとして水晶振動子を例にしながら図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態にかかる水晶振動子の概略構成を示した分解斜視図である。図２は本発明の実施例１にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４は本発明の実施例１の変形例にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図である。図５は本発明の実施例２にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図７は図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図８は本発明の実施例３にかかる水晶振動子の概略構成を示した平面図であり、図９は図８のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。図１０は本発明の実施例３の変形例にかかる断面図である。なお同様の部分については同番号を付すとともに説明の一部を省略している。
【００１４】
本実施形態にかかる水晶振動子１では、水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片）と収納部３３が形成されたベース３とを具備している。またベース３と図示しない蓋とからパッケージが構成され、ベースの収納部３３の内底面に水晶振動片２が保持されるとともに、ベース３の開口部に蓋を接合することでパッケージの内部空間であるベースの収納部３３が気密封止される。この際、ベース３と水晶振動片２とはそれぞれ金属材料からなる導電性バンプＢを用いて電気的機械的に接合されている。
【００１５】
水晶振動片２は、ＡＴカット水晶基板からなり、例えば一枚板の直方体形状からなる。つまり図１に示すように、水晶振動片２の外形形状としては底面２１と上面２２を有しており、底面２１には４つの角部２１１，２１２，２１３，２１４と、角部２１１と角部２１２の間の稜部２１５、角部２１２と角部２１３の間の稜部２１６、角部２１３と角部２１４の間の稜部２１７、角部２１４と角部２１１の間の稜部２１８（図示せず）とが形成されている。また上面２２には４つの角部２２１，２２２，２２３，２２４と、角部２２１と角部２２２の間の稜部２２５、角部２２２と角部２２３の間の稜部２２６、角部２２３と角部２２４の間の稜部２２７、角部２２４と角部２２１の間の稜部２２８とが形成されている。また前記角部２１１と角部２２１を結ぶ稜部２３１（図示せず）、前記角部２１２と角部２２２を結ぶ稜部２３２、前記角部２１３と角部２２３を結ぶ稜部２３３、前記角部２１４と角部２２４を結ぶ稜部２３４が形成され、稜部２３１と稜部２３２を端部とする側面２３、稜部２３２と稜部２３３を端部とする側面２４、稜部２３３と稜部２３４を端部とする側面２５、稜部２３４と稜部２３１を端部とする側面２６とを有している。
【００１６】
この水晶振動片２の底面２１と上面２２には、水晶振動片２の高周波化に対応するため板面の中央に凹部２７，２８（２７については図示せず）が形成され、これら凹部２７，２８の内部中央付近にはそれぞれ励振電極２７１，２８１（２７１については図示せず）が形成され、これらの励振電極２７１，２８１を外部電極（本実施例では、後述するベース３の電極パッド３８，３９）と電気機械的に接合するために当該各励振電極から引き出された引き出し電極２７２，２８２（接続電極）が水晶振動片２の一端部の両端部である保持部の角部付近に向かって形成され、対向する他主面に回り込んで形成されている。この際引き出し電極２７２は水晶振動片の稜部２３４と角部２１４，２２４に近接する面方向の異なる４面部分（底面２１、上面２２、側面２５、側面２６）に形成され、引き出し電極２８２は水晶振動片の稜部２３１と角部２１１，２２１に近接する面方向の異なる４面部分（底面２１、上面２２、側面２３、側面２６）に形成されている。また、水晶振動片２は凹部２７，２８と励振電極２７１，２８１により構成された板面中央の薄肉の振動部２９１と、引き出し電極２７２，２８２が形成され板面周囲の厚肉部（保持部）２９２とを有している。なお、これらの励振電極２７１，２８１と引き出し電極２７２，２８２は、フォトリソグラフィ法により形成され、例えば、基板側からクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）の順に、あるいはニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）の順に積層して形成されている。
【００１７】
ベース３は、図１に示すように、底部３１と、この底部３１から上方に延出した壁部３２と、この壁部３２に囲まれた空間からなる直方体形状の収納部３３とを有し、この収納部の内底面３３１には４つの角部３４，３５，３６，３７と、角部３４と角部３５の間の稜部３４５、角部３５と角部３６の間の稜部３５６、角部３６と角部３７の間の稜部３６７、角部３７と角部３４の間の稜部３７４とが形成されている。また収納部の内側面には角部３４から上方に延出した稜部３４１、角部３５から上方に延出した稜部３５１、角部３６から上方に延出した稜部３６１、角部３７から上方に延出した稜部３７１が形成され、稜部３４１と稜部３５１を端部とする内側面３３２、稜部３５１と稜部３６１を端部とする内側面３３３、稜部３６１と稜部３７１を端部とする内側面３３４、稜部３７１と稜部３４１を端部とする内側面３３５とを有している。このようなベース３は、例えばセラミック材料からなる平面視矩形状の板（底部３１に相当）上に中央に矩形状の貫通穴を有する複数枚の板（壁部３２と収納部３３に相当）を積層して一体的に焼成することで構成されている。
【００１８】
壁部３２は、底部３１の表面外周に沿って成形されている。壁部３２の上面は、蓋との接合領域（封止部３２１）であり、この接合領域には、蓋と接合するための図示しない封止部材（例えば、メタライズ層や金属リング材等）が設けられている。
【００１９】
ベース３の内底面３３１には、後述する水晶振動片２の励振電極２７１，２８１それぞれと電気機械的に接合するための電極パッド３８，３９が形成されている。この際電極パッド３８はベース収納部の角部３４と稜部３４１，３４５，３７４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１、内側面３３２、内側面３３５）に形成され、電極パッド３９はベース収納部の角部３７と稜部３７１，３６７，３７４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１、内側面３３４、内側面３３５）に形成されている。これら電極パッド３８，３９はベース３の外周裏面に形成される端子電極（図示省略）にそれぞれ電気的に接続され、これら端子電極から外部部品や外部機器と接続される。これらの端子電極および電極パッドは、タングステン、モリブデンなどのメタライズ材料を印刷した後にベース３と一体的に焼成して形成される。そして、これらの端子電極および電極パッドのうち一部のものについては、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構成される。
【００２０】
蓋は、例えば金属材料やセラミック材料などからなり一枚板に成形されている。この蓋は、下面に封止材（ろう材、メッキ材、ガラス材等）が形成されており、シームやビームなどの溶接手法、ガラス封止材や金属ろう材などによる雰囲気加熱手法によりベース３に接合されて気密封止され、蓋とベース３とによる水晶振動子１のパッケージが構成される。
【００２１】
導電性バンプＢについて、ＦＣＢ手法を用いて接合する導電性バンプの場合には、金属バンプや金属メッキバンプを用いており、具体的な材料としてＡｕやＡｕを主成分とするものを用いている。また加熱溶融による手法を用いて接合する導電性バンプの場合には、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｎ、Ａｕなどの金系合金ろう材バンプやはんだバンプを用いている。
【００２２】
本発明では、上記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッド３８，３９と、上記水晶振動片２の接続電極２７２，２８２との導電性バンプＢを介した電気的機械的な接合構成（保持構造）に特徴があるので、以下の実施例として詳細を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図２、図３に示すように、実施例１では、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の稜部３４５に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（内底面３３１と内側面３３２）に対して電極パッド３８が形成され、ベース収納部の稜部３６７に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（内底面３３１と内側面３３４）に対して電極パッド３９が形成されている。また、水晶振動片２の稜部２１５に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（底面２１と側面２３）に対して引き出し電極２８２が形成され、水晶振動片２の稜部２１７に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（底面２１と側面２５）に対して引き出し電極２７２が形成されている。
【００２４】
そして、ベースの電極パッド３８の２面部分に対して水晶電振動片の接続電極２８２の２面部分が近接し、電極パッド３８の稜部３４５と接続電極２８２の稜部２１５の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３８の２面部分と水晶振動片の接続電極２８２の２面部分とが電気的機械的に接合されている。ベースの電極パッド３９の２面部分に対して水晶電振動片の接続電極２７２の２面部分が近接し、電極パッド３９の稜部３６７と接続電極２７２の稜部２１７の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３９の２面部分と水晶振動片の接続電極２７２の２面部分とが電気的機械的に接合されている。
【００２５】
なお、前記導電性バンプＢが接合されるベースの電極パッドと水晶電振動片の接続電極は、図２に示すように異極の電極間で対向する位置に配置された稜部に限らず、図４に示すようにベースの同じ稜部３７４と水晶電振動片の同じ稜部２１８に対して並列に配置されたものでもよい。すなわち、図４に示す実施例１の変形例では、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の稜部３７４に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（内底面３３１と内側面３３５）に対して電極パッド３８と電極パッド３９が形成され、水晶振動片２の稜部２１８に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分（底面２１と側面２６）に対して引き出し電極２８２と引き出し電極２７２が形成されている。
【００２６】
上述の実施例により、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなくベースの収納部の少なくとも２面部分と水晶振動片２の少なくとも２面部分で強固に接合することができる。またベースの収納部の稜部３４５，３６７に対して水晶振動片２の稜部２１５，２１７を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれが生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキが生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【実施例２】
【００２７】
また、上記した実施例１では、ベース収納部の底面の稜部を挟んだ２面部分の電極パッドと、水晶振動片の底面の稜部を挟んだ２面部分の接続電極とを導電性バンプにより電気的機械的に接合したものを説明しているが、図５〜図７に示す実施例２のように、上記電極パッドをベース収納部の角部とこの角部近接する３面部分に形成し、上記接続電極を水晶振動板の角部とこの角部近接する３面部分に形成するとともに、お互いの角部とこの角部近接する３面部分を導電性バンプにより電気的機械的に接合する構成としてもよい。
【００２８】
具体的には、図５、図６、図７に示すように、実施例２では、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の角部３４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３２,３３５）に対して電極パッド３８が形成され、ベース収納部の角部３７に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３４,３３５）に対して電極パッド３９が形成されている。また、水晶振動片２の角部２１１に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２３,２６）に対して引き出し電極２８２が形成され、水晶振動片２の角部２１４に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２５,２６）に対して引き出し電極２７２が形成されている。
【００２９】
そして、ベースの電極パッド３８の３面部分に対して水晶電振動片の接続電極２８２の３面部分が近接し、電極パッド３８の角部３４と接続電極２８２の角部２１１の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３８の３面部分と水晶振動片の接続電極２８２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。ベースの電極パッド３９の３面部分に対して水晶電振動片の接続電極２７２の３面部分が近接し、電極パッド３９の角部３７と接続電極２７２の角部２１４の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３９の３面部分と水晶振動片の接続電極２７２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。
【００３０】
上述の実施例により、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなくベースの収納部の３面部分と水晶振動片２の３面部分でより強固に接合することができる。またベースの収納部の角部３４，３７に対して水晶振動片２の角部２１１，２１４を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれがより一層生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがより一層生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【実施例３】
【００３１】
また、上記した実施例１、２では、ベース収納部の電極パッドに対して水晶振動片の接続電極を直接導電性バンプＢにより電気的機械的に接合している構成について説明しているが、図８、図９に示すように、ベース収納部の電極パッドと水晶振動片２の接続電極の間に水晶振動片と同様の絶縁性材料からなる直方体形状のサポート部材４を介在させてお互いを電気的機械的に接合する構成としてもよい。
【００３２】
サポート部材４は、脆性材料を用いており、例えばＺカット水晶基板で、一枚板の直方体形状からなる。サポート部材４の外形形状としては底面４１と上面４２を有しており、底面４１には４つの角部４１１，４１２，４１３，４１４と、角部４１１と角部４１２の間の稜部４１５、角部４１２と角部４１３の間の稜部４１６、角部４１３と角部４１４の間の稜部４１７、角部４１４と角部４１１の間の稜部４１８とが形成されている。また上面４２には４つの角部４２１，４２２，４２３，４２４と、角部４２１と角部４２２の間の稜部４２５、角部４２２と角部４２３の間の稜部４２６、角部４２３と角部４２４の間の稜部４２７、角部４２４と角部４２１の間の稜部４２８とが形成されている。また前記角部４１１と角部４２１を結ぶ稜部４３１（図示せず）、前記角部４１２と角部４２２を結ぶ稜部４３２（図示せず）、前記角部４１３と角部４２３を結ぶ稜部４３３（図示せず）、前記角部４１４と角部４２４を結ぶ稜部４３４（図示せず）が形成され、稜部４３１と稜部４３２を端部とする側面４３、稜部４３２と稜部４３３を端部とする側面４４、稜部４３３と稜部４３４を端部とする側面４５、稜部４３４と稜部４３１を端部とする側面４６とを有している。
【００３３】
このサポート部材４の角部４１１と４２１に近接する面方向の異なる４面部分（底面４１と上面４２、側面４３,４６）に対して引き出し電極４８２（接続電極）が形成され、サポート部材４の角部４１４と４２４に近接する面方向の異なる４面部分（底面４１と上面４２、側面４５,４６）に対して引き出し電極４７２（接続電極）が形成されている。つまり引き出し電極４８２，４７２はサポート部材の一対の稜部４３１（図示せず）と稜部４３４（図示せず）、当該一対の稜部に近接する面方向の異なる４面部分（表裏主面と２つの側面）に形成されている。引き出し電極４７２の底面側ではベース３の電極パッド３９と電気機械的に接合され、引き出し電極４７２のうちの上面側では水晶振動片２の底面側の引き出し電極２７２（接続電極）と接続されている。引き出し電極４８２の底面側ではベース３の電極パッド３８と電気機械的に接合され、引き出し電極４８２のうちの上面側では水晶振動片２の底面側の引き出し電極２８２（接続電極）と接続されている。なお、これらの引き出し電極４７２，４８２は、水晶振動片の電極と同様にフォトリソグラフィ法により形成され、例えば、基板側からクロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）の順に、あるいはニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）の順に積層して形成されている。
【００３４】
実施例３では、上記した実施例２と同様に、前記ベース３の内底面３３１には、ベース収納部の角部３４に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３２,３３５）に対して電極パッド３８が形成され、ベース収納部の角部３７に近接する面方向の異なる３面部分（内底面３３１と内側面３３４,３３５）に対して電極パッド３９が形成されている。また水晶振動片２の角部２１１に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２３,２６）に対して引き出し電極２８２が形成され、水晶振動片２の角部２１４に近接する面方向の異なる３面部分（底面２１と側面２５,２６）に対して引き出し電極２７２が形成されている。
【００３５】
そして、ベースの電極パッド３８の３面部分に対してサポート部材の引き出し電極４８２の３面部分が近接し、電極パッド３８の角部３４と引き出し電極４８２の角部４１１の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３８の３面部分とサポート部材の引き出し電極４８２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。ベースの電極パッド３９の３面部分に対してサポート部材の引き出し電極４７２の３面部分が近接し、電極パッド３９の角部３７と引き出し電極４７２の角部４１４の間に導電性バンプＢが介在した状態で、ベースの電極パッド３９の３面部分とサポート部材の引き出し電極４７２の３面部分とが電気的機械的に接合されている。
【００３６】
サポート部材の引き出し電極４８２の上面部分に対して水晶振動片の接続電極２８２の底面部分が近接し、お互いの主面間に導電性バンプＢが介在した状態で、サポート部材の引き出し電極４８２と水晶振動片の接続電極２８２とが電気的機械的に接合されている。サポート部材の引き出し電極４７２の上面部分に対して水晶振動片の接続電極２７２の底面部分が近接し、お互いの主面間に導電性バンプＢが介在した状態で、サポート部材の引き出し電極４７２と水晶振動片の接続電極２７２とが電気的機械的に接合されている。以上により、ベースの電極パッド３８と水晶振動片の接続電極２８２、およびベースの電極パッド３９と水晶振動片の接続電極２７２とは、サポート部材の引き出し電極４８２，４７２を介してサポート部材の上面と底面で最も近接した位置で配置され接合されている。
【００３７】
上述の実施例により、サポート部材４を介して水晶振動片２をベース３に接合しているので、ベース３から受ける熱的機械的な応力の影響をサポート部材４が吸収し圧電振動デバイスの電気的特性を向上させることができる。加えて、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなく、ベースの収納部の３面部分とサポート部材の３面部分でより強固に接合することができる。またベース収納部の角部３４，３７に対してサポート部材の角部４１１，４１４を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれがより一層生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがより一層生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【００３８】
なお、図１０に示す実施例３の変形例では、サポート部材の上面４２に水晶振動片２を収納できる凹部４９が形成されており、この凹部４９に沿って前記引き出し電極４７２と４８２を形成されている。この凹部４９のうちサポート部材の引き出し電極４７２，４８２が形成された底面稜線（２面部分）、あるいは底面角部（３面部分）に対して水晶振動片の引き出し電極２７２，２８２が形成された底面稜線（２面部分）、あるいは底面角部（３面部分）が近接し、前記お互いの引き出し電極の間に導電性バンプＢが介在した状態で電気的機械的に接合されている。この変形例では実施例３の作用効果に加え、導電性バンプＢにより接合される領域を拡大することなく、サポート部材の凹部４９の２面部分あるいは３面部分と、水晶振動片２の２面部分あるいは３面部分でより強固に接合することができる。またサポート部材の凹部４９の底面稜線あるいは底面角に対して、水晶振動片２の底面稜線あるいは底面角を位置合わせすることが容易となり、お互いに位置ずれがより一層生じにくい。結果として導電性バンプＢによる水晶振動片の電気的機械的な保持強度にもバラツキがさらにより一層生じにくく、圧電振動デバイスの電気的特性も安定したより信頼性の高いものとすることができる。
【００３９】
上記実施形態ではベース３としてセラミック材料を開示しているが、絶縁材料で収納部の内底面３３１に一つ以上の稜部、あるいは角部が存在しており、これらの稜部あるいは角部とに近接する面方向の異なる複数面に対して電極パッドを容易に構成することができるものであれば、水晶やガラスなどの他の絶縁材料であってもよい。また、導電性バンプＢの接合箇所は２つだけに限らず、３つ４つとしてもよく、水晶振動板の保持構成としても水晶振動板の片端保持したものに限らず両端保持したものでもよい。
【００４０】
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など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】
【００４１】
本発明は、水晶振動子などの圧電振動デバイスに適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 水晶振動子
２ 水晶振動片
３ ベース
４ サポート部材
Ｂ 導電性バンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する直方体形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースとが設けられ、前記ベースの収納部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記ベース収納部の内底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面以上の部分に形成された電極パッドを有しており、前記圧電振動片の接続電極は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合されてなることを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項１】
一対の励振電極が形成された振動部と前記励振電極が引き出されて接続電極が形成された保持部とを有する直方体形状の圧電振動片と、前記圧電振動片を保持するベースとが設けられ、前記ベースの収納部に前記圧電振動片の保持部が導電性バンプにより接合された圧電振動デバイスにおいて、前記ベース収納部の内底面には１つ以上の稜部と当該稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面以上の部分に形成された電極パッドを有しており、前記圧電振動片の接続電極は圧電振動片の稜部に近接する面方向の異なる少なくとも２面部分に形成され、前記ベース収納部の２面以上の部分に形成された電極パッドに対して前記圧電振動片の接続電極が近接した状態で導電性バンプを介して電気的機械的に接合されてなる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７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２０６２７０（Ｐ２０１０−２０６２７０Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４６７４４（Ｐ２００９−４６７４４）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００１４９７３４）株式会社大真空 (312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]