水晶振動片及び水晶デバイス
【課題】 引出電極に導電性接着剤が流れ出ても振動周波数の変動させないようにした水晶振動片を提供する。
【解決手段】 水晶振動片（１３０）は、ＡＴカットの水晶板（１３１）と、水晶板を励振する一対の励振電極（１３２）と、一対の励振電極から水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極（１３３）と、導電性接着剤が塗布されるための面積を有し一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに第２面に配置される一対の電極パッド（１３４）とを有する。さらに、水晶振動片は、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される面よりも厚くなった凸部（１３６）を備える。引出電極が形成されている領域は、凸部が無く電極パッド面と同一面であり、凸部が無く引出電極が形成されている領域は、水晶板の結晶のＸＺ′面上で励振電極の中心を通るＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度方向にある。
【解決手段】 水晶振動片（１３０）は、ＡＴカットの水晶板（１３１）と、水晶板を励振する一対の励振電極（１３２）と、一対の励振電極から水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極（１３３）と、導電性接着剤が塗布されるための面積を有し一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに第２面に配置される一対の電極パッド（１３４）とを有する。さらに、水晶振動片は、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される面よりも厚くなった凸部（１３６）を備える。引出電極が形成されている領域は、凸部が無く電極パッド面と同一面であり、凸部が無く引出電極が形成されている領域は、水晶板の結晶のＸＺ′面上で励振電極の中心を通るＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度方向にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着剤でパッケージ内に配置される水晶振動片、又はその水晶振動片を使った水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスが搭載される上述の各電子部品の小型化に伴い、水晶デバイスの小型化が進んでいる。水晶デバイスの小型化が進むと、水晶デバイスに使われる水晶振動片も小さくなる。すると水晶振動片を振動させる励振電極から導電性接着剤が塗布される電極パッドまでの距離が短くなる。その結果として、導電性接着剤が多めに塗布されると、水晶振動片をベース板に接着する際に、励振電極から電極パッドまで形成された引出電極に、電極パッド側から導電性接着剤が流れ込んでしまう。流れ込んだ導電性接着剤が硬化するときに、引出電極及び水晶振動片に機械的応力がかかり、振動周波数を所定の周波数から変動させてしまうことがある。
【０００３】
導電性接着剤が引出電極又は励振電極側の水晶振動片に流れ込まないように、特許文献１に開示される水晶デバイスは、水晶振動片の一部に凸部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４１１０９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、励振電極から電極パッドまで引き出される引出電極が、凸部にスパッタリング又は真空蒸着で形成されると、凸部の段差によって断線したりＣＩ（Crystal Inpedance）値が高くなったりする。
そこで、本発明は、引出電極が形成される領域には、凸部又は凹部を形成しないようにするとともに、引出電極に導電性接着剤が流れ出ても、振動周波数の変動させないようにした水晶振動片及び水晶デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点の水晶振動片は、第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、その水晶板の中央部の第１面及び第２面に設けられ、水晶板を励振する一対の励振電極と、一対の励振電極から水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに第２面に配置される一対の電極パッドとを有する。さらに、水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に厚くなった凸部を備える。引出電極が形成されている領域は、凸部が無く電極パッド面と同一面であり、凸部が無く引出電極が形成されている領域は、水晶板の結晶のＸＺ′面上で励振電極の中心を通るＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度方向にある。
【０００７】
第２の観点の水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に薄くなった凹部を備える。
第３の観点の水晶振動片の凸部は、一対の電極パッドの間にも形成される。
【０００８】
第４の観点の水晶振動片は、第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、その水晶板の中央部の第１面及び第２面に設けられ、水晶板を励振する一対の励振電極と、一対の励振電極から水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに第２面に配置される一対の電極パッドとを備える。さらに、水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に薄くなった凹部を備える。引出電極が形成されている領域は、凹部が無く電極パッド面と同一面であり、凹部が無く引出電極が形成されている領域は、水晶板の結晶のＸＺ′面上でＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度である水晶振動片。
【０００９】
第５の観点の水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に厚くなった凸部を備える請求項４に記載の水晶振動片。
第６の観点の水晶振動片の凸部は、一対の電極パッドの間にも形成される。
【００１０】
第７の観点の水晶振動片の凸部及び凹部は、隙間なく隣り合って配置されている。
第８の観点の水晶振動片の電極パッドは、さらに第１面にも形成され、凸部及び凹部は、電極パッドと励振電極との間に形成される。
第９の観点の水晶振動片の水晶板は、励振電極が形成された周辺に、第１面から第２面までの厚さよりも薄くなった周辺部を有するメサ型水晶板を含む。
【００１１】
第１０の観点の水晶デバイスは、一対の外部電極と、その外部電極に接続する接続電極とを有するベース板と、接続電極と電極パッドに塗布される導電性接着剤と、導電性接着剤によってベース板に配置される第１の観点から第９の観点の水晶振動片と、ベース板に接合して、水晶振動片を覆うリッド板と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、水晶振動片の電極パッドの周辺に凸部及び溝部が形成され、導電性接着剤の塗布量が多くても、導電性接着剤が漏れ出ない。引出電極が形成されている領域は、凸部又は溝部がないため、引出電極自体は、断線等のおそれがない。この引出電極に導電性接着剤が漏れ出ても振動周波数に影響がないＡＴカット水晶振動片を提供することができる。また本発明は、この水晶振動片を使った水晶デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１水晶デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、第１水晶振動片１３０の平面図である。 （ｂ）は、第１水晶振動片１３０のＡ−Ａ’断面図である。 （ｃ）は、第１水晶振動片１３０のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】（ａ）は、導電性接着剤の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＡ−Ａ’断面図である。 （ｂ）は、図３（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
【図４】（ａ）は、導電性接着剤の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＢ−Ｂ’断面図である。 （ｂ）は、図４（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
【図５】（ａ）は、第２水晶振動片２３０の平面図である。 （ｂ）は、第２水晶振動片２３０のＣ−Ｃ’断面図である。 （ｃ）は、第２水晶振動片２３０のＤ−Ｄ’断面図である。
【図６】（ａ）は、第３水晶振動片３３０の平面図である。 （ｂ）は、第３水晶振動片３３０のＥ−Ｅ’断面図である。 （ｃ）は、第３水晶振動片３３０のＦ−Ｆ’断面図である。
【図７】（ａ）は、第４水晶振動片４３０の平面図である。 （ｂ）は、第４水晶振動片４３０のＧ−Ｇ’断面図である。 （ｃ）は、第４水晶振動片４３０のＨ−Ｈ’断面図である。
【図８】（ａ）は、リッド１１０を取り除いた第５水晶デバイス５００の平面図である。 （ｂ）は、第５水晶デバイス５００のＪ−Ｊ’断面図である。
【図９】（ａ）は、第５水晶振動片５３０の斜視図である。 （ｂ）は、第５水晶振動片５３０の平面図である。 （ｃ）は、第５水晶振動片４３０のＪ−Ｊ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、本発明では、第１水晶振動片１３０として、ＡＴカットの水晶板が用いられる。ＡＴカットの水晶板は、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。以下の説明において、ＡＴカットの水晶板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。第１水晶デバイス１００は、第１水晶デバイス１００の長辺方向をｚ’軸方向、第１水晶デバイス１００の高さ方向をｙ’軸方向、ｚ’及びｙ’軸方向に垂直な方向をｘ軸方向として説明する。以下、第１実施形態から第５実施形態において同様である。
【００１５】
（第１実施形態）
＜第１水晶デバイス１００の構成＞
図１は、第１水晶デバイス１００の分解斜視図である。第１水晶デバイス１００は、第１水晶振動片１３０と、リッド１１０と、パッケージ１２０とにより構成される。第１水晶デバイス１００は、表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子１２５がプリント基板等にハンダで固定される。まず、図１を使って、パッケージ１２０について説明する。
【００１６】
パッケージ１２０は、例えばセラミックスにより形成されており、図１に示されるように、パッケージ１２０は、３つの層により形成されている。第１層１２０ａは、平面状に形成されている。また、第１層１２０ａの−ｙ’軸側の面は、実装面１２６であり、実装端子１２５が形成される。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を有している。
【００１７】
第２層１２０ｂの＋ｙ’軸側の面に第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。接合面１２２は、パッケージ１２０とリッド１１０とが接合される面である。
【００１８】
パッケージ１２０の実装面１２６（−ｙ’軸側の面）に、実装端子１２５が形成される。実装面１２６の反対側の面である底面（＋ｙ’軸側の面）に凹部１２１が形成される。底面の一部に、載置部１２３が形成され、載置部１２３の＋ｙ’軸側の面には、接続端子１２４ａ，１２４ｂが形成されている。接続端子１２４ａ，１２４ｂは、接続電極１２４ｃを介して、それぞれ実装端子１２５に電気的に接続されている。
【００１９】
パッケージ１２０には、外壁の四隅から凹んだキャスタレーション１２７ａ、及びパッケージ１２０の短辺側の外壁の中央から凹部１２１側に凹んだ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。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。
【００２０】
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。第１水晶デバイス１００は、ハンダでプリント基板等に実装される。この溶けたハンダは、第１水晶デバイス１００の側面に形成される実装端子１２５にも付着する。実装端子１２５に付着したハンダの付き具合で、第１水晶デバイス１００とプリント基板との接合状態を確認することができる。
【００２１】
パッケージ１２０に形成される接続端子１２４ａ，１２４ｂ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、その上に下地メッキ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。
【００２２】
次に、リッド１１０について説明する。リッド１１０は、コバール金属等の平面板である。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３を参照）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。
【００２３】
次に、図１及び図２を使って、第１水晶振動片１３０について説明する。図２（ａ）は、第１水晶振動片１３０の平面図であり、（ｂ）は、第１水晶振動片１３０のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は、第１水晶振動片１３０のＢ−Ｂ’断面図である。
【００２４】
第１水晶振動片１３０は、ＡＴカットされた水晶板１３１により構成され、一対の励振電極１３２ａ、１３２ｂが、その水晶片１３１の中央付近の両主面に対向して配置される。また、励振電極１３２ａには、水晶片１３１の底面（−ｙ’側）の−ｚ’側まで伸びた引出電極１３３ａが接続され、励振電極１３２ｂには、水晶片１３１の底面（−ｙ’側）の−ｚ’側まで伸びた引出電極１３３ｂが接続される。引出電極１３３ａの−ｚ’側には、導電性接着剤１４１が塗布される電極パッド１３４ａが形成される。引出電極１３３ｂの−ｚ’側には、導電性接着剤１４１が塗布される電極パッド１３４ｂが形成される。
【００２５】
図１及び図２（ａ）に示されるように、＋ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２ａは、側面電極１３３ｃ及び引出電極１３３ａを介して電極パッド１３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２ｂは、引出電極１３３ｂを介して電気的に電極パッド１３４ｂに接続されている。
【００２６】
第１水晶振動片１３０に形成される励振電極１３２ａ，１３２ｂ、電極パッド１３４ａ，１３４ｂ及び引出電極１３３ａ，１３３ｂ等の電極は、例えば第１水晶振動片１３０にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の上に金（Ａｕ）層が形成されることにより形成されている。
【００２７】
電極パッド１３４ａ、１３４ｂと励振電極１３２ａ，１３２ｂとの間には、引出電極部分を除き凸部１３６及び溝部１３５が形成されている。凸部１３６は、電極パッド１３４ａ，１３４ｂの周辺部にＬ字型に形成される。溝部１３５は、凸部１３６の＋ｚ’軸側に形成されている。図２（ｃ）に示されているように、引出電極１３３ａ，１３３ｂが形成されている領域は、凸部１３６及び溝部１３５が無く、電極パッド面及び励振電極面と同一面である。このため、引出電極１３３ａ，１３３ｂは、その電極厚さが一定に形成され、断線の可能性が低く且つＣＩ値が低くなる。
【００２８】
図２（ａ）には、励振電極１３２ａ，１３２ｂの中心１３２ｃを通り、ｚ’軸からそれぞれ時計回りに３０°（ｚ’軸から−３０°）の角度及び逆時計回りに３０°（ｚ’軸から＋３０°）の角度に回転したｘｚ’平面上の直線である第１直線１５１及び第２直線１５２が示されている。励振電極１３２ａ，１３２ｂの中心１３２ｃは、矩形形状に形成された励振電極１３２ａ，１３２ｂの対角線の交点、又は励振電極１３２ａ，１３２ｂの一対の長辺の中央にあり、かつ一対の短辺の中央にある点として定義されることができる。また、励振電極１３２ａ，１３２ｂの中心１３２ｃは、第１水晶振動片１３０の振動の中心として考えることができる。第１直線１５１及び第２直線１５２は、応力による水晶振動片の周波数への影響がなくなることが知られている。
【００２９】
図２（ａ）に示されているように、第１水晶振動片１３０における引出電極１３３ａ，１３３ｂは、第１直線１５１又は第２直線１５２上に形成されている。引出電極１３３ａ，１３３ｂが第１直線１５１又は第２直線１５２上とは、引出電極１３３ａ，１３３ｂの一部が第１直線１５１又は第２直線１５２に少しでも重なっていることを意味する。
【００３０】
図３（ａ）は、導電性接着剤１４１の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＡ−Ａ’断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
第１水晶振動片１３０のＡ−Ａ’断面に示される電極パッドの周辺部は、凸部１３６及び溝部１３５が形成されている。導電性接着剤１４１が多く塗布されてもまず凸部１３６は、導電性接着剤１４１が励振電極１３２ａ，１３２ｂ側に流れ出ることを防ぐ。さらに導電性接着剤１４１が凸部１３６を越えても溝部１３５に流れ込むため、導電性接着剤１４１が励振電極１３２ａ，１３２ｂ側に流れ出る可能性が少ない。
【００３１】
図４（ａ）は、導電性接着剤１４１の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＢ−Ｂ’断面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
第１水晶振動片１３０の引出電極１３３ａ，１３３ｂの個所は、導電性接着剤１４１が多く塗布されると、導電性接着剤１４１は、励振電極１３２ａ，１３２ｂのところまで漏れ出る。しかし、励振電極の中心を通るＺ’軸からの回転角度が＋３０度または、―３０度をなす角度方向にあることにより、漏れ出た導電性接着剤１４１が硬化して機械的応力が発生しても、振動周波数に影響を与えない。
【００３２】
（第２実施形態）
第２実施形態では、リッド１１０及びパッケージ１２０が第１実施形態と同じであり、第２水晶振動片２３０が第１実施形態と異なる。このため、第２水晶振動片２３０についてのみ説明する。以下、第３実施形態、第４実施形態において同様とする。
【００３３】
＜第２水晶振動片２３０の構成＞
図５（ａ）は、第２水晶振動片２３０の平面図であり、（ｂ）は、第２水晶振動片２３０のＣ―Ｃ’断面図であり、（ｃ）は、第２水晶振動片２３０のＤ−Ｄ’断面図である。
【００３４】
第２水晶振動片２３０は、ＡＴカットされた水晶板２３１により構成され、一対の励振電極２３２ａ、２３２ｂが、その水晶片２３１の中央付近の両主面に対向して配置される。また、一対の引出電極２３３ａ，２３３ｂが第２水晶振動片２３０の−ｚ’軸側の短辺側に延出して形成されている。励振電極２３２ａは、側面電極２３３ｃ及び引出電極２３３ａを介して電極パッド２３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３２ｂは、引出電極２３３ｂを介して電気的に電極パッド２３４ｂに接続されている。第２水晶振動片２３０は、両主面に電極パッド２３４ａ及び電極パッド２３４ｂが形成されている。このため、第２水晶振動片２３０は、表裏面を裏返しても導電接着剤１４１で接着することができる。
【００３５】
電極パッド２３４ａ、２３４ｂと励振電極２３２ａ，２３２ｂとの間に凸部２３６及び溝部２３５が形成されている。凸部２３６及び溝部２３５は、引出電極部分を除き短辺全域（＋ｘ軸から―ｘ軸まで）にわたって形成される。凸部２３６は、水晶板２３１の短辺の中心線まで伸び、Ｌ字型に形成されている。溝部２３５は、凸部２３６の＋ｚ’軸側に形成されている。
【００３６】
引出電極２３３ａ，２３３ｂが形成されている領域は、凸部２３６及び溝部２３５が無く（図５（ｃ）を参照）電極パッド面及び励振電極面と同一面である。引出電極２３３ａ，２３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°又は−３０°の第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。
【００３７】
（第３実施形態）
＜第３水晶振動片３３０の構成＞
図６（ａ）は、第３水晶振動片３３０の平面図であり、（ｂ）は、第３水晶振動片３３０のＥ−Ｅ’断面図であり、（ｃ）は、第３水晶振動片３３０のＦ−Ｆ’断面図である。
【００３８】
第３水晶振動片３３０は、ＡＴカットされた水晶板３３１により構成され、一対の励振電極３３２ａ、３３２ｂが、その水晶片３３１の中央付近の両主面に対向して配置される。また、一対の引出電極３３３ａ，３３３ｂが第３水晶振動片３３０の−ｚ’軸側の短辺側に延出して形成されている。励振電極３３２ａは、側面電極３３３ｃ及び引出電極３３３ａを介して電極パッド３３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極３３２ｂは、引出電極３３３ｂを介して電気的に電極パッド３３４ｂに接続されている。
【００３９】
電極パッド３３４ａ、３３４ｂと励振電極３３２ａ，３３２ｂとの間に凸部３３６及び溝部３３５が形成されている。凸部３３６及び溝部３３５は、引出電極部分を除き短辺全域（＋ｘ軸から―ｘ軸まで）にわたって形成される。溝部３３５は、凸部３３６に沿って短辺中央部の―ｚ’軸側まで伸びＴ字型に形成される。凸部３３６は、水晶片３３１の短辺の中心線の溝部３３５（図６（ｃ）を参照）を挟んでＬ字型に形成されている。
【００４０】
引出電極３３３ａ，３３３ｂが形成されている領域は、凸部３３６及び溝部３３５が無く電極パッド面及び励振電極面と同一面である。引出電極３３３ａ，３３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°又は−３０°の第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。
【００４１】
（第４実施形態）
＜第４水晶振動片４３０の構成＞
図７（ａ）は、第４水晶振動片４３０の平面図であり、（ｂ）は、第４水晶振動片４３０のＧ−Ｇ’断面図であり、（ｃ）は、第４水晶振動片４３０のＨ−Ｈ’断面図である。
【００４２】
第４水晶振動片４３０は、励振部４３１ａとその周辺部４３１ｂとを有し、励振部４３１ａの厚みが周辺部４３１ｂの厚みよりも厚くなっているメサ型の水晶板である。励振部４３１ａの＋ｙ’軸側及び−ｙ’軸側の主面には、励振電極４３２ａ，４３２ｂが形成されている。また、一対の電極パッド４３４ａ，４３４ｂが周辺部４３１ｂの−ｚ’軸側の短辺側に延出して形成されている。
【００４３】
図７（ａ）に示されるように、＋ｙ’軸側の面に形成されている励振電極４３２ａは、側面電極４３３ｃ及び引出電極４３３ａを介して電極パッド４３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極４３２ｂは、引出電極４３３ｂを介して電気的に電極パッド４３４ｂに接続されている。
【００４４】
電極パッド４３４ａ、４３４ｂと励振電極４３２ａ，４３２ｂとの間には、引出電極部分を除き凸部４３６及び溝部４３５が形成されている。凸部４３６は、Ｘ軸方向に直線的に形成される。溝部４３５は、凸部４３６の＋ｚ’軸側に形成されている。
【００４５】
引出電極４３３ａ，４３３ｂが形成されている領域は、凸部４３６及び溝部４３５が無く（図７（ｃ）を参照）電極パッド面及び励振電極面と同一面である。引出電極４３３ａ，４３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°または、−３０°の第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。
【００４６】
（第５実施形態）
＜第５水晶デバイス５００の構成＞
図８（ａ）は、リッド１１０を取り除いた第５水晶デバイス５００の平面図であり、（ｂ）は、第５水晶デバイス５００のＪ−Ｊ’断面図である。第５水晶デバイス５００は、第５水晶振動片５３０と、リッド１１０と、パッケージ５２０とにより構成される。第５水晶デバイス５００は、表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子５２５がプリント基板等にハンダで固定される。まず、図８を使って、パッケージ５２０について説明する。
【００４７】
パッケージ５２０は、例えばセラミックスにより形成されており、図８（ｂ）に示されるように、パッケージ５２０は、３つの層により形成されている。パッケージ５２０は、凹部５２１の対角線上に一対の載置部５２３を有している。
【００４８】
載置部５２３の＋ｙ’軸側の面には、接続端子５２４ａ，５２４ｂが形成されている。接続端子５２４ａ，５２４ｂは、底面に形成されている接続電極５２４ｃ、５２４ｄを介してそれぞれ実装端子５２５に電気的に接続されている。
【００４９】
図９（ａ）は、第５水晶振動片５３０の斜視図であり、（ｂ）は、第５水晶振動片５３０の平面図であり、（ｃ）は、第５水晶振動片４３０のＪ−Ｊ’断面図である。図９（ｂ）の凸部５３６は、識別しやすいように網目で示している。
【００５０】
ＡＴカットの第５水晶振動片５３０は、ＡＴカットの水晶振動板５３１と、水晶振動板５３１を囲む環状枠体５３５と、水晶振動板５３１と環状枠体５３５とを連結する連結部５３８と、により形成されている。連結部５３８は、水晶振動板５３１の＋ｚ’軸側の面及び−ｚ’軸側の側面からそれぞれ環状枠体５３５に対角線上に伸びている。また、水晶振動板５３１と環状枠体５３５との間の連結部５３８以外の領域は、第５水晶振動片５３０をｙ’軸方向に貫通する空間部５３７となっている。
【００５１】
水晶振動板５３１の＋ｙ’軸側の面及び−ｙ’軸側の面には、一対の励振電極５３２ａ、５３２ｂが形成されており、励振電極５３２ａ、５３２ｂからは、連結部５３８を通り環状枠体５３５の−ｙ’軸側の面にそれぞれ引出電極５３３ａ、５３３ｂが対角線上に引き出されている。＋ｙ’軸側の面に形成されている励振電極５３２ａは、側面電極５３３ｃ及び引出電極５３３ａを介して電極パッド５３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極５３２ｂは、引出電極５３３ｂを介して電気的に電極パッド５３４ｂに接続されている。
【００５２】
第５水晶振動片５３０は、電極パッド５３４ａ、５３４ｂと励振電極５３２ａ，５３２ｂとの間には、引出電極部分を除き凸部５３６が形成されている。第５水晶振動片５３０は、空間部５３７を備えているため新たに溝部を備える必要は、ない。引出電極５３３ａ，５３３ｂが形成されている領域は、凸部５３６が無く電極パッド面及び励振電極面と同一面である。
【００５３】
引出電極５３３ａ，５３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°の第１直線１５１に重なる位置に形成されている。引出電極５３３ａ，５３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から−３０°の第２直線１５２に重なる位置に形成する。このため、第５水晶振動片５３０は、導電性接着剤の塗布量が多くても、水晶振動片にかかる機械的応力が発生しないため振動周波数に影響を与えない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上、本発明の最適な実施形態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形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、第１実施形態から第４実施形態の水晶振動片には、溝部及び凸部の両方が電極パッドと励振電極との間に形成された。しかし、溝部又は凸部の一方のみが電極パッドと励振電極との間に形成されてもよい。また、第５実施形態の水晶振動片には、凸部が形成されていなくてもよい。また本発明は、水晶振動子以外にも、発振回路を組み込んだＩＣなどをベース部上に配置させた水晶発振器にも適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１００、５００ … 水晶デバイス
１１０ … リッド
１２０，５２０ … パッケージ
１２１，５２１ … 凹部
１２２，５２２ … 接合面
１２３，５２３ … 載置部
１２４ａ、１２４ｂ、５２４ａ，５２４ｂ … 接続端子
１２４ｃ、５２４ｃ、５２４ｄ … 接続電極
１２５，５２５ … 実装端子
１２６ａ … 実装面
１２６ｂ … 底面
１２７ａ、１２７ｂ … キャスタレーション
１３０、２３０、３３０，４３０，５３０ … 水晶振動片
１３１、２３１，３３１，４３１，５３１ … 水晶板
１３２ａ、１３２ｂ，２３２ａ，２３２ｂ、３３２ａ、３３２ｂ … 励振電極
４３２ａ、４３２ｂ，５３２ａ，５３２ｂ … 励振電極
１３３ａ、１３３ｂ，２３３ａ，２３３ｂ、３３３ａ、３３３ｂ … 引出電極
４３３ａ、４３３ｂ，５３３ａ，５３３ｂ … 引出電極
１３３ｃ、２３３ｃ、３３３ｃ，４３３ｃ，５３３ｃ … 側面電極
１３４ａ、２３４ａ、３３４ａ，４３４ａ，５３４ａ … 電極パッド
１３４ｂ，２３４ｂ，３３４ｂ，４３４ｂ，５３４ｂ … 電極パッド
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … 封止材
４３１ａ … 励振部、 ４３１ｂ … 周辺部
５３５ … 環状枠体、 ５３７ … 空間部、 ５３８ … 連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性接着剤でパッケージ内に配置される水晶振動片、又はその水晶振動片を使った水晶デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスが搭載される上述の各電子部品の小型化に伴い、水晶デバイスの小型化が進んでいる。水晶デバイスの小型化が進むと、水晶デバイスに使われる水晶振動片も小さくなる。すると水晶振動片を振動させる励振電極から導電性接着剤が塗布される電極パッドまでの距離が短くなる。その結果として、導電性接着剤が多めに塗布されると、水晶振動片をベース板に接着する際に、励振電極から電極パッドまで形成された引出電極に、電極パッド側から導電性接着剤が流れ込んでしまう。流れ込んだ導電性接着剤が硬化するときに、引出電極及び水晶振動片に機械的応力がかかり、振動周波数を所定の周波数から変動させてしまうことがある。
【０００３】
導電性接着剤が引出電極又は励振電極側の水晶振動片に流れ込まないように、特許文献１に開示される水晶デバイスは、水晶振動片の一部に凸部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４１１０９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、励振電極から電極パッドまで引き出される引出電極が、凸部にスパッタリング又は真空蒸着で形成されると、凸部の段差によって断線したりＣＩ（Crystal Inpedance）値が高くなったりする。
そこで、本発明は、引出電極が形成される領域には、凸部又は凹部を形成しないようにするとともに、引出電極に導電性接着剤が流れ出ても、振動周波数の変動させないようにした水晶振動片及び水晶デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点の水晶振動片は、第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、その水晶板の中央部の第１面及び第２面に設けられ、水晶板を励振する一対の励振電極と、一対の励振電極から水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに第２面に配置される一対の電極パッドとを有する。さらに、水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に厚くなった凸部を備える。引出電極が形成されている領域は、凸部が無く電極パッド面と同一面であり、凸部が無く引出電極が形成されている領域は、水晶板の結晶のＸＺ′面上で励振電極の中心を通るＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度方向にある。
【０００７】
第２の観点の水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に薄くなった凹部を備える。
第３の観点の水晶振動片の凸部は、一対の電極パッドの間にも形成される。
【０００８】
第４の観点の水晶振動片は、第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、その水晶板の中央部の第１面及び第２面に設けられ、水晶板を励振する一対の励振電極と、一対の励振電極から水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに第２面に配置される一対の電極パッドとを備える。さらに、水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に薄くなった凹部を備える。引出電極が形成されている領域は、凹部が無く電極パッド面と同一面であり、凹部が無く引出電極が形成されている領域は、水晶板の結晶のＸＺ′面上でＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度である水晶振動片。
【０００９】
第５の観点の水晶振動片は、電極パッドに塗布される導電性接着材が励振電極に流れることを防ぐため、電極パッドと励振電極との間で、電極パッドが形成される第２面よりも第１面から第２面への方向に厚くなった凸部を備える請求項４に記載の水晶振動片。
第６の観点の水晶振動片の凸部は、一対の電極パッドの間にも形成される。
【００１０】
第７の観点の水晶振動片の凸部及び凹部は、隙間なく隣り合って配置されている。
第８の観点の水晶振動片の電極パッドは、さらに第１面にも形成され、凸部及び凹部は、電極パッドと励振電極との間に形成される。
第９の観点の水晶振動片の水晶板は、励振電極が形成された周辺に、第１面から第２面までの厚さよりも薄くなった周辺部を有するメサ型水晶板を含む。
【００１１】
第１０の観点の水晶デバイスは、一対の外部電極と、その外部電極に接続する接続電極とを有するベース板と、接続電極と電極パッドに塗布される導電性接着剤と、導電性接着剤によってベース板に配置される第１の観点から第９の観点の水晶振動片と、ベース板に接合して、水晶振動片を覆うリッド板と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、水晶振動片の電極パッドの周辺に凸部及び溝部が形成され、導電性接着剤の塗布量が多くても、導電性接着剤が漏れ出ない。引出電極が形成されている領域は、凸部又は溝部がないため、引出電極自体は、断線等のおそれがない。この引出電極に導電性接着剤が漏れ出ても振動周波数に影響がないＡＴカット水晶振動片を提供することができる。また本発明は、この水晶振動片を使った水晶デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１水晶デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、第１水晶振動片１３０の平面図である。 （ｂ）は、第１水晶振動片１３０のＡ−Ａ’断面図である。 （ｃ）は、第１水晶振動片１３０のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】（ａ）は、導電性接着剤の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＡ−Ａ’断面図である。 （ｂ）は、図３（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
【図４】（ａ）は、導電性接着剤の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＢ−Ｂ’断面図である。 （ｂ）は、図４（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
【図５】（ａ）は、第２水晶振動片２３０の平面図である。 （ｂ）は、第２水晶振動片２３０のＣ−Ｃ’断面図である。 （ｃ）は、第２水晶振動片２３０のＤ−Ｄ’断面図である。
【図６】（ａ）は、第３水晶振動片３３０の平面図である。 （ｂ）は、第３水晶振動片３３０のＥ−Ｅ’断面図である。 （ｃ）は、第３水晶振動片３３０のＦ−Ｆ’断面図である。
【図７】（ａ）は、第４水晶振動片４３０の平面図である。 （ｂ）は、第４水晶振動片４３０のＧ−Ｇ’断面図である。 （ｃ）は、第４水晶振動片４３０のＨ−Ｈ’断面図である。
【図８】（ａ）は、リッド１１０を取り除いた第５水晶デバイス５００の平面図である。 （ｂ）は、第５水晶デバイス５００のＪ−Ｊ’断面図である。
【図９】（ａ）は、第５水晶振動片５３０の斜視図である。 （ｂ）は、第５水晶振動片５３０の平面図である。 （ｃ）は、第５水晶振動片４３０のＪ−Ｊ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、本発明では、第１水晶振動片１３０として、ＡＴカットの水晶板が用いられる。ＡＴカットの水晶板は、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。以下の説明において、ＡＴカットの水晶板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。第１水晶デバイス１００は、第１水晶デバイス１００の長辺方向をｚ’軸方向、第１水晶デバイス１００の高さ方向をｙ’軸方向、ｚ’及びｙ’軸方向に垂直な方向をｘ軸方向として説明する。以下、第１実施形態から第５実施形態において同様である。
【００１５】
（第１実施形態）
＜第１水晶デバイス１００の構成＞
図１は、第１水晶デバイス１００の分解斜視図である。第１水晶デバイス１００は、第１水晶振動片１３０と、リッド１１０と、パッケージ１２０とにより構成される。第１水晶デバイス１００は、表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子１２５がプリント基板等にハンダで固定される。まず、図１を使って、パッケージ１２０について説明する。
【００１６】
パッケージ１２０は、例えばセラミックスにより形成されており、図１に示されるように、パッケージ１２０は、３つの層により形成されている。第１層１２０ａは、平面状に形成されている。また、第１層１２０ａの−ｙ’軸側の面は、実装面１２６であり、実装端子１２５が形成される。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を有している。
【００１７】
第２層１２０ｂの＋ｙ’軸側の面に第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。接合面１２２は、パッケージ１２０とリッド１１０とが接合される面である。
【００１８】
パッケージ１２０の実装面１２６（−ｙ’軸側の面）に、実装端子１２５が形成される。実装面１２６の反対側の面である底面（＋ｙ’軸側の面）に凹部１２１が形成される。底面の一部に、載置部１２３が形成され、載置部１２３の＋ｙ’軸側の面には、接続端子１２４ａ，１２４ｂが形成されている。接続端子１２４ａ，１２４ｂは、接続電極１２４ｃを介して、それぞれ実装端子１２５に電気的に接続されている。
【００１９】
パッケージ１２０には、外壁の四隅から凹んだキャスタレーション１２７ａ、及びパッケージ１２０の短辺側の外壁の中央から凹部１２１側に凹んだ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。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。
【００２０】
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。第１水晶デバイス１００は、ハンダでプリント基板等に実装される。この溶けたハンダは、第１水晶デバイス１００の側面に形成される実装端子１２５にも付着する。実装端子１２５に付着したハンダの付き具合で、第１水晶デバイス１００とプリント基板との接合状態を確認することができる。
【００２１】
パッケージ１２０に形成される接続端子１２４ａ，１２４ｂ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、その上に下地メッキ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。
【００２２】
次に、リッド１１０について説明する。リッド１１０は、コバール金属等の平面板である。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３を参照）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。
【００２３】
次に、図１及び図２を使って、第１水晶振動片１３０について説明する。図２（ａ）は、第１水晶振動片１３０の平面図であり、（ｂ）は、第１水晶振動片１３０のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は、第１水晶振動片１３０のＢ−Ｂ’断面図である。
【００２４】
第１水晶振動片１３０は、ＡＴカットされた水晶板１３１により構成され、一対の励振電極１３２ａ、１３２ｂが、その水晶片１３１の中央付近の両主面に対向して配置される。また、励振電極１３２ａには、水晶片１３１の底面（−ｙ’側）の−ｚ’側まで伸びた引出電極１３３ａが接続され、励振電極１３２ｂには、水晶片１３１の底面（−ｙ’側）の−ｚ’側まで伸びた引出電極１３３ｂが接続される。引出電極１３３ａの−ｚ’側には、導電性接着剤１４１が塗布される電極パッド１３４ａが形成される。引出電極１３３ｂの−ｚ’側には、導電性接着剤１４１が塗布される電極パッド１３４ｂが形成される。
【００２５】
図１及び図２（ａ）に示されるように、＋ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２ａは、側面電極１３３ｃ及び引出電極１３３ａを介して電極パッド１３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３２ｂは、引出電極１３３ｂを介して電気的に電極パッド１３４ｂに接続されている。
【００２６】
第１水晶振動片１３０に形成される励振電極１３２ａ，１３２ｂ、電極パッド１３４ａ，１３４ｂ及び引出電極１３３ａ，１３３ｂ等の電極は、例えば第１水晶振動片１３０にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の上に金（Ａｕ）層が形成されることにより形成されている。
【００２７】
電極パッド１３４ａ、１３４ｂと励振電極１３２ａ，１３２ｂとの間には、引出電極部分を除き凸部１３６及び溝部１３５が形成されている。凸部１３６は、電極パッド１３４ａ，１３４ｂの周辺部にＬ字型に形成される。溝部１３５は、凸部１３６の＋ｚ’軸側に形成されている。図２（ｃ）に示されているように、引出電極１３３ａ，１３３ｂが形成されている領域は、凸部１３６及び溝部１３５が無く、電極パッド面及び励振電極面と同一面である。このため、引出電極１３３ａ，１３３ｂは、その電極厚さが一定に形成され、断線の可能性が低く且つＣＩ値が低くなる。
【００２８】
図２（ａ）には、励振電極１３２ａ，１３２ｂの中心１３２ｃを通り、ｚ’軸からそれぞれ時計回りに３０°（ｚ’軸から−３０°）の角度及び逆時計回りに３０°（ｚ’軸から＋３０°）の角度に回転したｘｚ’平面上の直線である第１直線１５１及び第２直線１５２が示されている。励振電極１３２ａ，１３２ｂの中心１３２ｃは、矩形形状に形成された励振電極１３２ａ，１３２ｂの対角線の交点、又は励振電極１３２ａ，１３２ｂの一対の長辺の中央にあり、かつ一対の短辺の中央にある点として定義されることができる。また、励振電極１３２ａ，１３２ｂの中心１３２ｃは、第１水晶振動片１３０の振動の中心として考えることができる。第１直線１５１及び第２直線１５２は、応力による水晶振動片の周波数への影響がなくなることが知られている。
【００２９】
図２（ａ）に示されているように、第１水晶振動片１３０における引出電極１３３ａ，１３３ｂは、第１直線１５１又は第２直線１５２上に形成されている。引出電極１３３ａ，１３３ｂが第１直線１５１又は第２直線１５２上とは、引出電極１３３ａ，１３３ｂの一部が第１直線１５１又は第２直線１５２に少しでも重なっていることを意味する。
【００３０】
図３（ａ）は、導電性接着剤１４１の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＡ−Ａ’断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
第１水晶振動片１３０のＡ−Ａ’断面に示される電極パッドの周辺部は、凸部１３６及び溝部１３５が形成されている。導電性接着剤１４１が多く塗布されてもまず凸部１３６は、導電性接着剤１４１が励振電極１３２ａ，１３２ｂ側に流れ出ることを防ぐ。さらに導電性接着剤１４１が凸部１３６を越えても溝部１３５に流れ込むため、導電性接着剤１４１が励振電極１３２ａ，１３２ｂ側に流れ出る可能性が少ない。
【００３１】
図４（ａ）は、導電性接着剤１４１の塗布量が多い状態を示す第１水晶デバイス１００のＢ−Ｂ’断面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の破線で囲まれたＥＬ部の拡大図である。
第１水晶振動片１３０の引出電極１３３ａ，１３３ｂの個所は、導電性接着剤１４１が多く塗布されると、導電性接着剤１４１は、励振電極１３２ａ，１３２ｂのところまで漏れ出る。しかし、励振電極の中心を通るＺ’軸からの回転角度が＋３０度または、―３０度をなす角度方向にあることにより、漏れ出た導電性接着剤１４１が硬化して機械的応力が発生しても、振動周波数に影響を与えない。
【００３２】
（第２実施形態）
第２実施形態では、リッド１１０及びパッケージ１２０が第１実施形態と同じであり、第２水晶振動片２３０が第１実施形態と異なる。このため、第２水晶振動片２３０についてのみ説明する。以下、第３実施形態、第４実施形態において同様とする。
【００３３】
＜第２水晶振動片２３０の構成＞
図５（ａ）は、第２水晶振動片２３０の平面図であり、（ｂ）は、第２水晶振動片２３０のＣ―Ｃ’断面図であり、（ｃ）は、第２水晶振動片２３０のＤ−Ｄ’断面図である。
【００３４】
第２水晶振動片２３０は、ＡＴカットされた水晶板２３１により構成され、一対の励振電極２３２ａ、２３２ｂが、その水晶片２３１の中央付近の両主面に対向して配置される。また、一対の引出電極２３３ａ，２３３ｂが第２水晶振動片２３０の−ｚ’軸側の短辺側に延出して形成されている。励振電極２３２ａは、側面電極２３３ｃ及び引出電極２３３ａを介して電極パッド２３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極２３２ｂは、引出電極２３３ｂを介して電気的に電極パッド２３４ｂに接続されている。第２水晶振動片２３０は、両主面に電極パッド２３４ａ及び電極パッド２３４ｂが形成されている。このため、第２水晶振動片２３０は、表裏面を裏返しても導電接着剤１４１で接着することができる。
【００３５】
電極パッド２３４ａ、２３４ｂと励振電極２３２ａ，２３２ｂとの間に凸部２３６及び溝部２３５が形成されている。凸部２３６及び溝部２３５は、引出電極部分を除き短辺全域（＋ｘ軸から―ｘ軸まで）にわたって形成される。凸部２３６は、水晶板２３１の短辺の中心線まで伸び、Ｌ字型に形成されている。溝部２３５は、凸部２３６の＋ｚ’軸側に形成されている。
【００３６】
引出電極２３３ａ，２３３ｂが形成されている領域は、凸部２３６及び溝部２３５が無く（図５（ｃ）を参照）電極パッド面及び励振電極面と同一面である。引出電極２３３ａ，２３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°又は−３０°の第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。
【００３７】
（第３実施形態）
＜第３水晶振動片３３０の構成＞
図６（ａ）は、第３水晶振動片３３０の平面図であり、（ｂ）は、第３水晶振動片３３０のＥ−Ｅ’断面図であり、（ｃ）は、第３水晶振動片３３０のＦ−Ｆ’断面図である。
【００３８】
第３水晶振動片３３０は、ＡＴカットされた水晶板３３１により構成され、一対の励振電極３３２ａ、３３２ｂが、その水晶片３３１の中央付近の両主面に対向して配置される。また、一対の引出電極３３３ａ，３３３ｂが第３水晶振動片３３０の−ｚ’軸側の短辺側に延出して形成されている。励振電極３３２ａは、側面電極３３３ｃ及び引出電極３３３ａを介して電極パッド３３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極３３２ｂは、引出電極３３３ｂを介して電気的に電極パッド３３４ｂに接続されている。
【００３９】
電極パッド３３４ａ、３３４ｂと励振電極３３２ａ，３３２ｂとの間に凸部３３６及び溝部３３５が形成されている。凸部３３６及び溝部３３５は、引出電極部分を除き短辺全域（＋ｘ軸から―ｘ軸まで）にわたって形成される。溝部３３５は、凸部３３６に沿って短辺中央部の―ｚ’軸側まで伸びＴ字型に形成される。凸部３３６は、水晶片３３１の短辺の中心線の溝部３３５（図６（ｃ）を参照）を挟んでＬ字型に形成されている。
【００４０】
引出電極３３３ａ，３３３ｂが形成されている領域は、凸部３３６及び溝部３３５が無く電極パッド面及び励振電極面と同一面である。引出電極３３３ａ，３３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°又は−３０°の第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。
【００４１】
（第４実施形態）
＜第４水晶振動片４３０の構成＞
図７（ａ）は、第４水晶振動片４３０の平面図であり、（ｂ）は、第４水晶振動片４３０のＧ−Ｇ’断面図であり、（ｃ）は、第４水晶振動片４３０のＨ−Ｈ’断面図である。
【００４２】
第４水晶振動片４３０は、励振部４３１ａとその周辺部４３１ｂとを有し、励振部４３１ａの厚みが周辺部４３１ｂの厚みよりも厚くなっているメサ型の水晶板である。励振部４３１ａの＋ｙ’軸側及び−ｙ’軸側の主面には、励振電極４３２ａ，４３２ｂが形成されている。また、一対の電極パッド４３４ａ，４３４ｂが周辺部４３１ｂの−ｚ’軸側の短辺側に延出して形成されている。
【００４３】
図７（ａ）に示されるように、＋ｙ’軸側の面に形成されている励振電極４３２ａは、側面電極４３３ｃ及び引出電極４３３ａを介して電極パッド４３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極４３２ｂは、引出電極４３３ｂを介して電気的に電極パッド４３４ｂに接続されている。
【００４４】
電極パッド４３４ａ、４３４ｂと励振電極４３２ａ，４３２ｂとの間には、引出電極部分を除き凸部４３６及び溝部４３５が形成されている。凸部４３６は、Ｘ軸方向に直線的に形成される。溝部４３５は、凸部４３６の＋ｚ’軸側に形成されている。
【００４５】
引出電極４３３ａ，４３３ｂが形成されている領域は、凸部４３６及び溝部４３５が無く（図７（ｃ）を参照）電極パッド面及び励振電極面と同一面である。引出電極４３３ａ，４３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°または、−３０°の第１直線１５１又は第２直線１５２に重なる位置に形成されている。
【００４６】
（第５実施形態）
＜第５水晶デバイス５００の構成＞
図８（ａ）は、リッド１１０を取り除いた第５水晶デバイス５００の平面図であり、（ｂ）は、第５水晶デバイス５００のＪ−Ｊ’断面図である。第５水晶デバイス５００は、第５水晶振動片５３０と、リッド１１０と、パッケージ５２０とにより構成される。第５水晶デバイス５００は、表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子５２５がプリント基板等にハンダで固定される。まず、図８を使って、パッケージ５２０について説明する。
【００４７】
パッケージ５２０は、例えばセラミックスにより形成されており、図８（ｂ）に示されるように、パッケージ５２０は、３つの層により形成されている。パッケージ５２０は、凹部５２１の対角線上に一対の載置部５２３を有している。
【００４８】
載置部５２３の＋ｙ’軸側の面には、接続端子５２４ａ，５２４ｂが形成されている。接続端子５２４ａ，５２４ｂは、底面に形成されている接続電極５２４ｃ、５２４ｄを介してそれぞれ実装端子５２５に電気的に接続されている。
【００４９】
図９（ａ）は、第５水晶振動片５３０の斜視図であり、（ｂ）は、第５水晶振動片５３０の平面図であり、（ｃ）は、第５水晶振動片４３０のＪ−Ｊ’断面図である。図９（ｂ）の凸部５３６は、識別しやすいように網目で示している。
【００５０】
ＡＴカットの第５水晶振動片５３０は、ＡＴカットの水晶振動板５３１と、水晶振動板５３１を囲む環状枠体５３５と、水晶振動板５３１と環状枠体５３５とを連結する連結部５３８と、により形成されている。連結部５３８は、水晶振動板５３１の＋ｚ’軸側の面及び−ｚ’軸側の側面からそれぞれ環状枠体５３５に対角線上に伸びている。また、水晶振動板５３１と環状枠体５３５との間の連結部５３８以外の領域は、第５水晶振動片５３０をｙ’軸方向に貫通する空間部５３７となっている。
【００５１】
水晶振動板５３１の＋ｙ’軸側の面及び−ｙ’軸側の面には、一対の励振電極５３２ａ、５３２ｂが形成されており、励振電極５３２ａ、５３２ｂからは、連結部５３８を通り環状枠体５３５の−ｙ’軸側の面にそれぞれ引出電極５３３ａ、５３３ｂが対角線上に引き出されている。＋ｙ’軸側の面に形成されている励振電極５３２ａは、側面電極５３３ｃ及び引出電極５３３ａを介して電極パッド５３４ａに電気的に接続されている。また、−ｙ’軸側の面に形成されている励振電極５３２ｂは、引出電極５３３ｂを介して電気的に電極パッド５３４ｂに接続されている。
【００５２】
第５水晶振動片５３０は、電極パッド５３４ａ、５３４ｂと励振電極５３２ａ，５３２ｂとの間には、引出電極部分を除き凸部５３６が形成されている。第５水晶振動片５３０は、空間部５３７を備えているため新たに溝部を備える必要は、ない。引出電極５３３ａ，５３３ｂが形成されている領域は、凸部５３６が無く電極パッド面及び励振電極面と同一面である。
【００５３】
引出電極５３３ａ，５３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から＋３０°の第１直線１５１に重なる位置に形成されている。引出電極５３３ａ，５３３ｂの形成位置は、ｚ’軸から−３０°の第２直線１５２に重なる位置に形成する。このため、第５水晶振動片５３０は、導電性接着剤の塗布量が多くても、水晶振動片にかかる機械的応力が発生しないため振動周波数に影響を与えない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上、本発明の最適な実施形態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形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、第１実施形態から第４実施形態の水晶振動片には、溝部及び凸部の両方が電極パッドと励振電極との間に形成された。しかし、溝部又は凸部の一方のみが電極パッドと励振電極との間に形成されてもよい。また、第５実施形態の水晶振動片には、凸部が形成されていなくてもよい。また本発明は、水晶振動子以外にも、発振回路を組み込んだＩＣなどをベース部上に配置させた水晶発振器にも適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１００、５００ … 水晶デバイス
１１０ … リッド
１２０，５２０ … パッケージ
１２１，５２１ … 凹部
１２２，５２２ … 接合面
１２３，５２３ … 載置部
１２４ａ、１２４ｂ、５２４ａ，５２４ｂ … 接続端子
１２４ｃ、５２４ｃ、５２４ｄ … 接続電極
１２５，５２５ … 実装端子
１２６ａ … 実装面
１２６ｂ … 底面
１２７ａ、１２７ｂ … キャスタレーション
１３０、２３０、３３０，４３０，５３０ … 水晶振動片
１３１、２３１，３３１，４３１，５３１ … 水晶板
１３２ａ、１３２ｂ，２３２ａ，２３２ｂ、３３２ａ、３３２ｂ … 励振電極
４３２ａ、４３２ｂ，５３２ａ，５３２ｂ … 励振電極
１３３ａ、１３３ｂ，２３３ａ，２３３ｂ、３３３ａ、３３３ｂ … 引出電極
４３３ａ、４３３ｂ，５３３ａ，５３３ｂ … 引出電極
１３３ｃ、２３３ｃ、３３３ｃ，４３３ｃ，５３３ｃ … 側面電極
１３４ａ、２３４ａ、３３４ａ，４３４ａ，５３４ａ … 電極パッド
１３４ｂ，２３４ｂ，３３４ｂ，４３４ｂ，５３４ｂ … 電極パッド
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … 封止材
４３１ａ … 励振部、 ４３１ｂ … 周辺部
５３５ … 環状枠体、 ５３７ … 空間部、 ５３８ … 連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、
その水晶板の中央部の前記第１面及び前記第２面に設けられ、前記水晶板を励振する一対の励振電極と、
前記一対の励振電極から前記水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、
導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、前記一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに前記第２面に配置される一対の電極パッドと、
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に厚くなった凸部と、を備え、
前記引出電極が形成されている領域は、前記凸部が無く前記電極パッド面と同一面であり、前記凸部が無く前記引出電極が形成されている領域は、前記水晶板の結晶のＸＺ′面上で前記励振電極の中心を通るＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度方向にある水晶振動片。
【請求項２】
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に薄くなった凹部を備える請求項１に記載の水晶振動片。
【請求項３】
前記凸部は、前記一対の電極パッドの間にも形成される請求項１又は請求項２に記載の水晶振動片。
【請求項４】
第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、
その水晶板の中央部の前記第１面及び前記第２面に設けられ、前記水晶板を励振する一対の励振電極と、
前記一対の励振電極から前記水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、
導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、前記一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに前記第２面に配置される一対の電極パッドと、
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に薄くなった凹部と、を備え、
前記引出電極が形成されている領域は、前記凹部が無く前記電極パッド面と同一面であり、前記凹部が無く前記引出電極が形成されている領域は、前記水晶板の結晶のＸＺ′面上でＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度である水晶振動片。
【請求項５】
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に厚くなった凸部を備える請求項４に記載の水晶振動片。
【請求項６】
前記凹部は、前記一対の電極パッドの間にも形成される請求項３又は請求項５に記載の水晶振動片。
【請求項７】
前記凸部及び前記凹部は、隙間なく隣り合って配置されている請求項２又は請求項５に記載の水晶振動片。
【請求項８】
前記電極パッドは、さらに前記第１面にも形成され、
前記凸部及び前記凹部は、前記電極パッドと前記励振電極との間に形成される請求項２又は請求項４に記載の水晶振動片。
【請求項９】
前記水晶板は、前記励振電極が形成された周辺に、前記励振電極が形成された領域の厚さよりも薄くなった前記第１面から前記第２面までの厚さよりも薄くなった周辺部を有するメサ型水晶板を含む請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の水晶振動片。
【請求項１０】
一対の外部電極と、その外部電極に接続する接続電極とを有するベース板と、
前記接続電極と前記電極パッドに塗布される導電性接着剤と、
前記導電性接着剤によって前記ベース板に配置される請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の水晶振動片と、
前記ベース板に接合して、前記水晶振動片を覆うリッド板と、
を備える水晶デバイス。
【請求項１】
第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、
その水晶板の中央部の前記第１面及び前記第２面に設けられ、前記水晶板を励振する一対の励振電極と、
前記一対の励振電極から前記水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、
導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、前記一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに前記第２面に配置される一対の電極パッドと、
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に厚くなった凸部と、を備え、
前記引出電極が形成されている領域は、前記凸部が無く前記電極パッド面と同一面であり、前記凸部が無く前記引出電極が形成されている領域は、前記水晶板の結晶のＸＺ′面上で前記励振電極の中心を通るＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度方向にある水晶振動片。
【請求項２】
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に薄くなった凹部を備える請求項１に記載の水晶振動片。
【請求項３】
前記凸部は、前記一対の電極パッドの間にも形成される請求項１又は請求項２に記載の水晶振動片。
【請求項４】
第１面及びその第１面の反対側の第２面を有するＡＴカットの水晶板と、
その水晶板の中央部の前記第１面及び前記第２面に設けられ、前記水晶板を励振する一対の励振電極と、
前記一対の励振電極から前記水晶板の周縁部に引き出される一対の引出電極と、
導電性接着剤が塗布されるための面積を有し、前記一対の引出電極にそれぞれ接続するとともに前記第２面に配置される一対の電極パッドと、
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に薄くなった凹部と、を備え、
前記引出電極が形成されている領域は、前記凹部が無く前記電極パッド面と同一面であり、前記凹部が無く前記引出電極が形成されている領域は、前記水晶板の結晶のＸＺ′面上でＺ′軸からの回転角度が＋３０度または、−３０度をなす角度である水晶振動片。
【請求項５】
前記電極パッドに塗布される導電性接着材が前記励振電極に流れることを防ぐため、前記電極パッドと前記励振電極との間で、前記電極パッドが形成される前記第２面よりも前記第１面から前記第２面への方向に厚くなった凸部を備える請求項４に記載の水晶振動片。
【請求項６】
前記凹部は、前記一対の電極パッドの間にも形成される請求項３又は請求項５に記載の水晶振動片。
【請求項７】
前記凸部及び前記凹部は、隙間なく隣り合って配置されている請求項２又は請求項５に記載の水晶振動片。
【請求項８】
前記電極パッドは、さらに前記第１面にも形成され、
前記凸部及び前記凹部は、前記電極パッドと前記励振電極との間に形成される請求項２又は請求項４に記載の水晶振動片。
【請求項９】
前記水晶板は、前記励振電極が形成された周辺に、前記励振電極が形成された領域の厚さよりも薄くなった前記第１面から前記第２面までの厚さよりも薄くなった周辺部を有するメサ型水晶板を含む請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の水晶振動片。
【請求項１０】
一対の外部電極と、その外部電極に接続する接続電極とを有するベース板と、
前記接続電極と前記電極パッドに塗布される導電性接着剤と、
前記導電性接着剤によって前記ベース板に配置される請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の水晶振動片と、
前記ベース板に接合して、前記水晶振動片を覆うリッド板と、
を備える水晶デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９３６５４（Ｐ２０１３−９３６５４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２８３６（Ｐ２０１１−２３２８３６）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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