(57)【要約】      （修正有）【課題】発振周波数が変動せず、圧電振動素子の破損を防止することができる圧電デバイスの提供。【解決手段】基板部１１０ａとこの基板部１１０ａの一方の主面に枠部１１０ｂが設けられて凹部空間１１１が形成された容器体１１０と、凹部空間内に露出した基板部１１０ａの一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂに搭載され、励振用電極１２２が設けられている圧電振動素子１２０と、凹部空間１１１を気密封止する蓋体１３０と、各圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから、基板部１１０ａの中心点の方向に向かって離間された位置に設けられている２個一対の第１の支持バンプＰ２と、第１の支持バンプＰ２の一端から容器体１１０の枠部側に沿って長辺方向に延出されている２個一対の第２の支持バンプＰ３と、を備えている。【選択図】図１
2010109879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部とこの基板部の一方の主面に枠部が設けられて凹部空間が形成された容器体と、
前記凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、
前記凹部空間を気密封止する蓋体と、
前記各圧電振動素子搭載パッドから、前記基板部の中心点の方向に向かって離間された位置に設けられている２個一対の第１の支持バンプと、
前記第１の支持バンプの一端から前記容器体の枠部側に沿って長辺方向に延出されている２個一対の第２の支持バンプと、を備えていること特徴する圧電デバイス。
【請求項２】
基板部とこの基板部の一方の主面に枠部が設けられて凹部空間が形成された容器体と、
前記凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、
前記凹部空間を気密封止する蓋体と、
前記２個一対の圧電振動素子搭載パッドから前記基板部の中心点の方向に向かって離間された位置に設けられた第１の支持バンプと、
前記第１の支持バンプの両端から、前記容器体の枠部側に沿って長辺方向に延出されている第２の支持バンプと、を備えていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項３】
基板部とこの基板部の一方の主面に枠部が設けられて凹部空間が形成された容器体と、
前記凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、
前記凹部空間を気密封止する蓋体と、
前記圧電振動素子搭載パッドから前記容器体の枠部側に沿って前記基板部の中心点の方向に向かって延出されている支持バンプ用パッドと、
前記圧電振動素子搭載パッドの主面の短辺方向に沿って設けられている２個一対の第１の支持バンプと、
前記支持バンプ用パッドの主面に設けられている２個一対の第２の支持バンプと、
を備えていることを特徴する圧電デバイス。
【請求項４】
前記容器体に少なくとも発振回路を備えた集積回路素子を備え、前記集積回路素子と前記圧電振動素子とが電気的に接続された状態となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等に用いられる圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来の圧電デバイスを示す断面図である。以下、圧電デバイスの例の１つである圧電振動子について説明する。
図１４に示すように、従来の圧電振動子５００は、その例として容器体５０１、圧電振動素子５０７、蓋体５０８とから主に構成されている。
容器体５０１は、基板部５０１ａと枠部５０１ｂで構成されている。
この容器体５０１は、基板部５０１ａの一方の主面に枠部５０１ｂが設けられて凹部空間５０２が形成される。
その凹部空間５０２内に露出する基板部５０１ａの一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド５０３が設けられている。
また、基板部５０１ａは、積層構造となっており、基板部５０１ａの内層には、配線パターン（図示せず）等が設けられている。
これら圧電振動素子搭載パッド５０３上には、導電性接着剤５０６を介して電気的に接続される一対の励振用電極５０７ａを表裏主面に有した圧電振動素子５０７が搭載されている。この圧電振動素子５０７を囲繞する容器体５０１の枠部５０１ｂの頂面には金属製の蓋体５０８が被せられ、接合されている。これにより、凹部空間５０２が気密封止されている。
【０００３】
また、このような圧電振動素子５０７は、表裏主面にそれぞれ設けられた励振用電極５０７ａから一辺に延設された引き出し電極を圧電振動素子搭載パッド５０３に導電性接着剤５０６で固着することで片持ち固定されている。このときの引き出し電極が設けられた一辺とは反対側の自由端となる端辺を圧電振動素子５０７の先端部５０７ｂとする。
この先端部５０７ｂが容器体５０１の凹部空間５０２内底面に接触すると、周波数が変動してしまうため、従来の圧電デバイスでは、前記容器体５０１の凹部空間５０２内底面の圧電振動素子搭載パッド５０３に支持バンプ５０９が形成されている構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この支持バンプ５０９によって、圧電振動素子５０７を支持すると共に梃子の原理が働き、圧電振動素子５０７の先端部５０７ｂが凹部空間５０２内底面に接触せずに浮かすことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０２８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の圧電デバイス５００においては、圧電振動素子５０７を搭載する際に、圧電振動素子５０７の先端部５０７ａが容器体５０１の凹部空間５０２内に露出した基板部５０１ａに接触した場合、振動が阻害されるため、圧電デバイス５００の発振周波数が変動してしまうといった課題があった。
【０００６】
また、従来の圧電デバイス５００においては、圧電振動素子５０７の先端部５０７ｂを浮かすために、支持バンプ５０９が形成されている。しかしながら、圧電振動素子搭載パッド５０３に設けられている支持バンプ５０９だと長さが短すぎるため、圧電振動素子５０７が支持バンプ５０９と接触している箇所に応力が集中してかかり、圧電振動素子５０７が破損してしまうといった課題もあった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発振周波数が変動せず、圧電振動素子の破損を防止することができる圧電デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の圧電デバイスは、基板部とこの基板部の一方の主面に枠部が設けられて凹部空間が形成された容器体と、凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、凹部空間を気密封止する蓋体と、各圧電振動素子搭載パッドから、基板部の中心点の方向に向かって離間された位置に設けられている２個一対の第１の支持バンプと、第１の支持バンプの一端から容器体の枠部側に沿って長辺方向に延出されている２個一対の第２の支持バンプと、を備えていること特徴するものである。
【０００９】
また、本発明の圧電デバイスは、基板部とこの基板部の一方の主面に枠部が設けられて凹部空間が形成された容器体と、凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、凹部空間を気密封止する蓋体と、２個一対の圧電振動素子搭載パッドから基板部の中心点の方向に向かって離間された位置に設けられた第１の支持バンプと、第１の支持バンプの両端から、容器体の枠部側に沿って長辺方向に延出されている第２の支持バンプと、を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の圧電デバイスは、基板部とこの基板部の一方の主面に枠部が設けられて凹部空間が形成された容器体と、凹部空間内に露出した基板部の一方の主面に設けられた２個一対の圧電振動素子搭載パッドに搭載され、励振用電極が設けられている圧電振動素子と、凹部空間を気密封止する蓋体と、圧電振動素子搭載パッドから容器体の枠部側に沿って基板部の中心点の方向に向かって延出されている支持バンプ用パッドと、圧電振動素子搭載パッドの主面の短辺方向に沿って設けられている２個一対の第１の支持バンプと、支持バンプ用パッドの主面に設けられている２個一対の第２の支持バンプと、を備えていることを特徴するものである。
【００１１】
また、容器体に少なくとも発振回路を備えた集積回路素子を備え、集積回路素子と圧電振動素子とが電気的に接続された状態となっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧電デバイスによれば、圧電振動素子搭載パッドから、基板部の中心点の方向に向かって、離間された位置に設けられている２個一対の第１の支持バンプと、第１の支持バンプの一端から、容器体の枠部側に沿って長辺方向にも延出されている２個一対の第２の支持バンプと、を備えているので、圧電振動素子が第１の支持バンプ及び第２の支持バンプで支えられる。よって、圧電振動素子の先端部が容器体の凹部空間内に露出する基板部に接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。
また、圧電振動素子搭載パッドから離間された位置に設けられ、容器体の短辺方向に延出されている第１の支持バンプと、前記第１の支持バンプの一端から、容器体の枠部側に沿って長辺方向にも延出されている第２の支持バンプによって、圧電振動素子が第１の支持バンプ及び第２の支持バンプと接触している面積を大きくする。よって、圧電振動素子にかかる応力を分散し、圧電振動素子が破損してしまうことを防止することできる。
【００１３】
本発明の圧電デバイスによれば、圧電振動素子搭載パッドから、基板部の中心点の方向に向かって、離間された位置に設けられた第１の支持バンプと、第１の支持バンプの両端から、容器体の枠部側に沿って長辺方向に延出されている第２の支持バンプを備えているので、圧電振動素子が第１の支持バンプ及び第２の支持バンプで支えられる。よって、圧電振動素子の先端部が容器体の凹部空間内に露出する基板部に接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。
また、圧電振動素子搭載パッドから離間された位置に設けられ、容器体の短辺方向に延出されている第１の支持バンプと、前記第１の支持バンプの両端から容器体の枠部側に沿って長辺方向に延出されている第２の支持バンプによって、圧電振動素子が第１の支持バンプ及び第２の支持バンプと接触している面積を大きくすることができる。よって、圧電振動素子にかかる応力を分散し、圧電振動素子が破損してしまうことを防止することできる。
【００１４】
本発明の圧電デバイスによれば、前記圧電振動素子搭載パッドから、前記容器体の枠部側に沿って、前記基板部の中心点の方向に向かって延出されている支持バンプ用パッドと、圧電振動素子搭載パッドの主面の短辺方向に沿って設けられている第１の支持バンプと、支持バンプ用パッドの主面に設けられている第２の支持バンプとを備えているので、圧電振動素子が第１の支持バンプ及び第２の支持バンプで支えられる。よって、圧電振動素子の先端部が容器体の凹部空間内に露出する基板部に接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。
また、第１の支持バンプと第２の支持バンプによって、圧電振動素子が第１の支持バンプと第２の支持バンプと接触している面積を大きくする。よって、圧電振動素子にかかる応力を分散し、圧電振動素子が破損してしまうことを防止することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、圧電振動素子に水晶を用いた場合について説明する。
また、説明を明りょうにするために、図の一部を誇張して図示している。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを構成する容器体の一方の主面を示す平面図である。図４は、図３のＢ部分拡大図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの蓋体を外した状態を示す平面図である。
【００１７】
第１の実施形態は、圧電デバイスの例の１つである圧電振動子について説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る圧電振動子１００は、容器体１１０と圧電振動素子１２０と蓋体１３０で主に構成されている。この圧電振動子１００は、前記容器体１１０に形成されている第１の凹部空間１１１内に圧電振動素子１２０が搭載されている。その第１の凹部空間１１１が蓋体１３０により気密封止された構造となっている。
【００１８】
圧電振動素子１２０は、図１及び図２に示すように、水晶素板１２１に励振用電極１２２を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
水晶素板１２１は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極１２２は、前記水晶素板１２１の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子１２０は、その両主面に被着されている励振用電極１２２から延出する引き出し電極と第１の凹部空間１１１内底面に形成されている圧電振動素子搭載パッド１１３とを、導電性接着剤１５０を介して電気的且つ機械的に接続することによって第１の凹部空間１１１に搭載される。このときの引き出し電極が設けられた一辺とは反対側の自由端となる端辺を圧電振動素子１２０の先端部１２３とする。
【００１９】
図１〜図３に示すように、容器体１１０は、基板部１１０ａと、枠部１１０ｂとで主に構成されている。
この容器体１１０は、基板部１１０ａの一方の主面に枠部１１０ｂが設けられて、第１の凹部空間１１１が形成されている。
尚、この容器体１１０を構成する基板部１１０ａは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。また、基板部１１０ａは、セラミック材が積層した構造となっている。
枠部１１０ｂは、例えば、シールリングを用いている。この場合、枠部１１０ｂは、４２アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、枠部１１０ｂは、基板部１１０ａの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜１１２上にロウ付けなどにより接続される。
第１の凹部空間１１１内で露出した基板部１１０ａの一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１３（１１３ａ、１１３ｂ）が設けられている。
また、第１の凹部空間１１１内で露出した基板部１１０の一方の主面には、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから離間して、２個一対の第１の支持バンプＰ２（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）が設けられている。
また、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと一端から、前記容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って長辺方向に延出されている２個一対の第２の支持バンプＰ３（Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ）が設けられている。
容器体１１０の基板部１１０ａの他方の主面の４隅には、外部接続用電極端子１１９が設けられている。
基板部１１０ａの内層には、配線パターン（図示せず）等が設けられている。
【００２０】
図３〜図５に示すように、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂは、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから、前記基板部１１０ａの中心点Ｔの方向に向かって離間された位置に、容器体１１０の短辺方向に沿って、延出されるように設けられている。つまり、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂは、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの基板部１１０ａの中心点Ｔ側の辺と平行となるように所定の間隔を空けて四角形状に形成されている。尚、楕円状でも良い。
第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂは、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの一端から、容器体１１０の枠部１１０ａ側に沿って長辺方向に延出されている。
図３及び図４に示すように、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂは、一体的に形成されている。つまり、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂでＬ字形状をなしている。
第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂ及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂは、例えば、タングステン（Ｗ）等のメタライズ及び、アルミナコート等の絶縁膜を施すことにより設けられている。
【００２１】
ここで容器体１１０の縦寸法が、２．５ｍｍであり、横寸法が２．０ｍｍである場合を例にして、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂ、第１の支持バンプＰ２、第２の支持バンプＰ３の大きさを説明する。
前記容器体１１０の短辺方向になる圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの長さＷ１は、例えば、２００〜５００μｍであり、前記容器体１１０の長辺方向になる圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの長さＬ１は、例えば、２００〜５００μｍである。
前記容器体１１０の短辺方向になる第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの長さＷ２は、例えば、１２５〜２７５μｍであり、第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの長さＷ３は、例えば、８５μｍ〜２１５μｍである。
第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの長さＬ３は、例えば、８５μｍ〜２１５μｍである。
前記容器体１１０の短辺方向になる第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの長さＬ３が、８５μｍより小さい場合は、圧電振動素子１２０の先端部１２３を持ち上げられなくなる。
【００２２】
水晶振動素子１２０の長辺方向の長さＬとした場合、前記容器体１１０の長辺方向になる第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの長さＬ２は、０．３Ｌ〜０．７Ｌとなる。例えば、水晶振動素子１２０の長辺方向の長さＬｘが、１．２ｍｍとした場合には、第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの長さＬ２は、３６０μｍ〜８４０μｍとなる。
第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの長さＬ２が、０．３Ｌ未満の場合には、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂ及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂと接触している箇所に応力が集中してかかり、圧電振動素子１２０が破損してしまう。また、第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの長さＬ２が、０．７Ｌより大きい場合には、水晶振動素子１２０が接触している箇所の面積が大きくなる為、厚みすべり振動を阻害することになる。
【００２３】
また、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂ及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの厚み方向の長さは、例えば、１５〜３０μｍである。
また、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂと第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂとの離間している長さＷ４は、例えば、８５μｍ〜１２０μｍである。
また、図５に示すように、第３の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂと圧電振動素子１２０の励振用電極１２１との間隔は、１００μｍ以上を設けられている。
第２の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと圧電振動素子１２０の励振用電極１２１との間隔が１００μｍ以下の場合には、第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂに印刷ずれが起こり、その印刷ずれした支持バンプ側に圧電振動素子１２０がずれた場合には、圧電振動素子１２０の励振用電極１２１が第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂに接触してしまう。よって、圧電振動素子１２０の厚みすべり振動が阻害され、発振周波数が変動することになる。
従って、容器体１１０の縦寸法が、２．５ｍｍであり、横寸法が２．０ｍｍである場合、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの長さＬ１は、例えば、２００〜５００μｍとし、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの長さＬ３は、例えば、８５μｍ〜２１５μｍとし、第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂの長さＬ２は、０．３Ｌ〜０．７Ｌとすることで、圧電振動素子１２０の先端部１２３が容器体１１０の凹部空間１１１内に露出する基板部１１０ａに接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。
【００２４】
蓋体１３０は、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金（４２アロイ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）などからなる。このような蓋体１３０は、第１の凹部空間１１１を、窒素ガスや真空などで気密的に封止される。具体的には、蓋体１３０は、所定雰囲気で、容器体１１０の枠部１１０ｂ上に載置され、枠部１１０ｂの表面の金属と蓋体１３０の金属の一部とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠部１１０ｂに接合される。
【００２５】
前記導電性接着剤１５０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）、のうちのいずれかまたはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。
【００２６】
尚、前記容器体１１０は、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に、封止用導体膜１１２、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂ、外部接続用電極端子１１９等となる導体ペーストを、また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。
【００２７】
本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイス１００によれば、
圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから、基板部１１０ａの中心点Ｔの方向に向かって、離間された位置に設けられている２個一対の第１の支持バンプＰｂ２と、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの一端から、容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って長辺方向にも延出されている２個一対の第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂとを備えているので、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂ及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂで支えられる。よって、圧電振動素子１２０の先端部１２３が容器体１１０の凹部空間１１１内に露出する基板部１１０ａに接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。  また、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから離間された位置に設けられ、容器体１１０の短辺方向に延出されている第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと、前記第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂの一端から、容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って長辺方向にも延出されている第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂによって、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂ及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂと接触している面積を大きくする。よって、圧電振動素子にかかる応力を分散し、圧電振動素子が破損してしまうことを防止することできる。
【００２８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスは、第１の支持バンプが圧電振動素子搭載パッドと離間された位置に設けられ、容器体の短辺方向に延出されているとともに、容器体の枠部側に沿って長辺方向にも延出され、短辺方向に延びた接続箇所で接続されている点が第１の実施形態と異なる。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図７は、図６のＣ−Ｃ断面図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを構成する容器体の一方の主面を示す平面図である。尚、説明を明りょうにするために、図示した寸法を一部誇張して示している。
【００２９】
図６及び図７に示すように、本発明の第２の実施形態に係る圧電振動子２００は、容器体１１０と圧電振動素子１２０と蓋体１３０で主に構成されている。この圧電振動子２００は、前記容器体１１０に形成されている凹部空間１１１内に圧電振動素子１２０が搭載され、その凹部空間１１１が蓋体１３０により気密封止された構造となっている。
【００３０】
図６〜図８に示すように、第１の支持バンプＰ２は、前記圧電振動素子搭載パッド１１３（１１３ａ、１１３ｂ）から、前記基板部１１０ａの中心点Ｔの方向に向かって、離間された位置に設けられている。つまり、第１の支持バンプＰ２は、２個一対の圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから対向して設けられている。
第２の支持バンプＰ３（Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ）は、前記第１の支持バンプＰ２の両端から、前記容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って長辺方向に延出されるようにして設けられている。
図８に示すように、第１の支持バンプＰ２と第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂは、一体的に形成されている。つまり、第１の支持バンプＰ２と第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂでＵ字形状をなしている。
【００３１】
本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスによれば、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから、基板部１１０ａの中心点Ｔの方向に向かって、離間された位置に設けられた第１の支持バンプＰ２と、第１の支持バンプＰ２の両端から、容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って長辺方向に延出されている第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂを備えているので、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂで支えられる。よって、圧電振動素子１２０の先端部１２３が容器体１１０の凹部空間２１１内に露出する基板部１１０ａに接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。
また、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから離間された位置に設けられ、容器体１１０の短辺方向に延出されている第１の支持バンプＰ２と、前記第１の支持バンプＰ２の両端から容器体１１０の枠部１１１側に沿って長辺方向に延出されている第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂによって、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂと接触している面積を大きくすることができる。よって、圧電振動素子１２０にかかる応力を分散し、圧電振動素子１２０が破損してしまうことを防止することできる。
【００３２】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスは、圧電振動素子搭載パッドから、容器体の枠部側に沿って、基板部の中心点Ｔの方向に向かって延出されている支持バンプ用パッドと、圧電振動素子搭載パッドの主面の短辺方向に沿って設けられている２個一対の第１の支持バンプと、支持バンプ用パッドの主面に設けられている２個一対の第２の支持バンプとを備えている点で第１の実施形態及び第２の実施形態とは異なる。
図９は、本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを構成する容器体の一方の主面を示す平面図である。また、図示した寸法も一部誇張して示している。
【００３３】
図９及び図１０に示すように、本発明の第３の実施形態に係る圧電振動子３００は、容器体１１０と圧電振動素子１２０と蓋体１３０で主に構成されている。この圧電振動子３００は、前記容器体１１０に形成されている凹部空間１１１内に圧電振動素子１２０が搭載され、その凹部空間１１１が蓋体１３０により気密封止された構造となっている。
【００３４】
図９〜図１１に示すように、支持バンプ用パッドＰ１ａ、Ｐ１ｂは、前記圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから、前記容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って、前記基板部１１０ａの中心点Ｔの方向に向かって延出されるように設けられている。
第１の支持バンプＰ２（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）は、前記圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの主面の短辺方向に沿って、２個一対で所定の範囲に設けられている。つまり、基板部１１０ａの中心点Ｔの方向側の圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの主面に、短辺方向に延出するようにして設けられている。
第２の支持バンプＰ３（Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ）は、前記支持バンプ用パッドＰ１ａ、Ｐ１ｂの主面に所定の範囲で、２個一対で設けられている。
図１１に示すように、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂは、一体的に形成されている。つまり、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂでＬ字形状をなしている。
【００３５】
本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスによれば、前記圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂから、前記容器体１１０の枠部１１０ｂ側に沿って、前記基板部１１０ａの中心点Ｔの方向に向かって延出されている支持バンプ用パッドＰ１ａ、Ｐ１ｂと、圧電振動素子搭載パッド１１３ａ、１１３ｂの主面の短辺方向に沿って設けられている第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと、支持バンプ用パッドＰ１ａ、Ｐ１ｂの主面に設けられている第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂと、を備えているので、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂ及び第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂで支えられる。よって、圧電振動素子１２０の先端部３２３が容器体１１０の凹部空間３１１内に露出する基板部１１０ａに接触することがないため、発振周波数の変動を防止することができる。
また、第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂによって、圧電振動素子１２０が第１の支持バンプＰ２ａ、Ｐ２ｂと第２の支持バンプＰ３ａ、Ｐ３ｂと接触している面積を大きくする。よって、圧電振動素子１２０にかかる応力を分散し、圧電振動素子１２０が破損してしまうことを防止することできる。
【００３６】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、圧電デバイスの一例である圧電発振器で説明する。
本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスは、容器体の基板部と第２の枠部によって設けられた第２の凹部空間内に搭載されている集積回路素子とを備えている点で第１の実施形態と異なる。
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。図１３は、図１２のＥ−Ｅ断面図である。また、図示した寸法も一部誇張して示している。
【００３７】
図１２及び図１３に示すように、本発明の第４の実施形態に係る圧電発振器４００は、容器体１１０と圧電振動素子１２０と蓋体１３０と集積回路素子１４０で主に構成されている。この圧電発振器４００は、前記容器体１１０に形成されている第１の凹部空間１１１内に圧電振動素子１２０が搭載され、第２の凹部空間１１４内には、集積回路素子１４０が搭載されている。その第１の凹部空間１１１が蓋体１３０により気密封止された構造となっている。
【００３８】
集積回路素子１４０は、図１２及び図１３に示すように、回路形成面に前記圧電振動素子１２０からの発振出力を生成する発振回路等が設けられており、この発振回路で生成された出力信号は外部接続用電極端子１１９を介して圧電発振器４００の外へ出力され、例えば、クロック信号等の基準信号として利用される。
また、集積回路素子１４０には、可変容量素子に周囲温度に応じた制御電圧を印加して温度変化による発振回路の発振周波数の変動を補償するため、３次関数発生回路及び記憶素子部により温度補償回路部が設けられており、３次関数発生回路には、温度センサが接続されている。
この温度センサは、検出した温度と、温度センサに印加させる電圧値とに基づいて生成される温度データ信号（電圧値）が３次関数発生回路に出力される構成となっている。
集積回路素子１４０は、容器体１１０の第２の凹部空間１１４内に露出した基板部１１０ａに形成された集積回路素子搭載パッド１１５に半田等の導電性接合材を介して搭載されている。
【００３９】
図１２及び図１３示すように、容器体１１０は、基板部１１０ａと、枠部１１０ｂ、１１０ｃとで主に構成されている。
この容器体１１０は、基板部１１０ａの一方の主面に枠部１１０ｂが設けられて、第１の凹部空間１１１が形成されている。また、容器体１１０の他方の主面に枠部１１０ｃが設けられて、第２の凹部空間１１４が形成されている。
図１２及び図１３に示すように、第２の凹部空間１１４内で露出した基板部１１０ａの他方の主面には、複数の集積回路素子搭載パッド１１５と２個一対の圧電振動素子測定用パッド（図示せず）が形成されている。
【００４０】
本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスによれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４１】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。
【００４２】
また、前記した本実施形態では、枠部にシールリングを用いた場合を説明したが、基板部１００ａと同様にセラミック材で形成しても構わない。
この場合、枠部の開口側頂面の全周には、環状の封止用導体パターンが形成され、蓋体は、この封止用導体パターン上に配置接合される。
この際の蓋体は、前記容器体の第１の凹部空間を囲繞するように設けられた封止用導体パターンに相対する箇所に封止部材が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスを構成する容器体の基板部の一方の主面を示す平面図である。
【図４】図３のＢの部分拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る圧電デバイスの蓋体を外した状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイスを構成する容器体の基板部の一方の主面を示す平面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る圧電デバイスを構成する容器体の基板部の一方の主面を示す平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る圧電デバイスを示す分解斜視図である。
【図１３】図１２のＥ−Ｅ断面図である。
【図１４】従来における圧電デバイスの一例である圧電振動子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１０・・・容器体
１１０ａ・・・基板部
１１０ｂ、１１０ｃ・・・枠部
１１１・・・凹部空間
１１２・・・封止用導体膜
１１３ａ、１１３ｂ・・・圧電振動素子搭載パッド
１１４・・・第２の凹部空間
１１５・・・集積回路素子搭載パッド
１１９・・・外部接続用電極端子
Ｐ１（Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ）・・・支持バンプ用パッド
Ｐ２（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）・・・第１の支持バンプ
Ｐ３（Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ）・・・第２の支持バンプ
１２０・・・圧電振動素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・先端部
１３０・・・蓋体
１４０・・・集積回路素子
１５０・・・導電性接着剤
１００、２００、３００、４００・・・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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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