(57)【要約】  【課題】  圧電振動子の電極パッドおよび絶縁基体に対する接着の強度を確保しながら小型化することが容易な圧電振動子収納用パッケージ、および圧電装置を提供すること。  【解決手段】  平板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極を有する圧電振動子104が収容される四角形状の凹部102を上面に有する絶縁基体101と、凹部102の一つの内側面に形成された、互いに幅方向に隣り合う一対の導体からなり、圧電振動子104の接続電極がそれぞれ導電性接着剤105を介して接着される一対の電極パッド103と、凹部102の底面に電極パッド103に近接して配置された、上面が圧電振動子104を下面の端部で支持する絶縁性の支持体113とを備える圧電振動子収納用パッケージである。圧電振動子104が、導電性接着剤105により電極パッド103および絶縁基体101に強固に接着され、下面の端部で支持体113により支持されるため、接着の強度を確保しながら小型化することができる。【選択図】  図１
2010081135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極が設けられてなる圧電振動子が収容される四角形状の凹部を上面に有する絶縁基体と、前記凹部の一つの内側面に形成された、互いに幅方向に隣り合う一対の導体からなり、前記圧電振動子の前記接続電極がそれぞれ導電性接着剤を介して接着される一対の電極パッドと、前記凹部の底面に前記電極パッドに近接して配置された、上面が前記圧電振動子を下面の端部で支持する絶縁性の支持体とを備えることを特徴とする圧電振動子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記一対の電極パッドの間に、前記凹部の１つの内側面から前記支持体にかけて、上面が前記圧電振動子の下面に接する絶縁性の補助支持体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子収納用パッケージ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電振動子収納用パッケージと、四角板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極を有してなり、前記凹部内に収容されて前記一対の接続電極がそれぞれ導電性接着剤を介して前記一対の電極パッドと接着され、前記一端部が接着剤を介して前記絶縁基体と接着された圧電振動子とを備えることを特徴とする圧電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子やセラミック振動子等の圧電振動子を収容するための圧電振動子収納用パッケージ、およびその圧電振動子収納用パッケージに圧電振動子を収容してなる圧電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や自動車電話等の通信機器、コンピュータ等の情報機器等の電子機器において、周波数や時間の基準となる発振器として、水晶振動子等の圧電振動子が、セラミック材料等で形成された絶縁基体に圧電振動子の収容部を設けてなる圧電振動子収納用パッケージに収容されて作製された圧電装置が広く使用されている。
【０００３】
このような圧電振動子収納用パッケージを形成する絶縁基体は、一般に直方体状のものであり、上面に圧電振動子が収容される凹部を備えている。この凹部の底面の一方の端部に一対の段差部が形成され、その段差部の上面に形成された一対の電極パッドに圧電振動子が動作可能な状態で導電性接着剤により接着され、さらに凹部を塞ぐように蓋体が絶縁基体に接合されることにより圧電装置が形成されている。
【０００４】
ここで、圧電振動子を電極パッドに接着する導電性接着剤としては、例えば、シリコーン系の樹脂に金属粒子等の導電性粒子が添加された導電性接着剤が使用される。導電性接着剤は、この樹脂成分が未硬化でペースト状のものが、圧電振動子と絶縁基体との間に介在させるようにして塗布され、その後、樹脂成分が熱硬化されることにより圧電振動子と絶縁基体とを接着する。
【０００５】
なお、圧電振動子は、例えば、圧電基板である長方形板状の水晶基板の両主面の中央部に励振電極が取り付けられ、この励振電極とそれぞれ電気的に接続された一対の接続電極が、水晶基板の一方または両方の主面の一端部に取り付けられたものである。接続電極は、圧電基板の両主面のどちらが電極パッドに向いても導通がとれるようにする場合には、圧電基板の両主面の一端部に形成される。
【０００６】
図３（ａ）は、従来の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置を概略的に示した平面図であり、図３（ｂ）は、そのＹ−Ｙ’線における断面図である。同図において、201は絶縁基体、204は圧電振動子である。
【０００７】
圧電振動子収納用パッケージは、直方体状の絶縁基体201の上面に四角形状の凹部202を有している。さらに、凹部202の一方の端部に一対の段差部212が形成され、その段差部212それぞれの上面に一対の電極パッド203が形成されて構成されている。なお、図３に示す絶縁基体201は、凹部202を構成する枠部209と、凹部202の底面となる基部210から構成されている。この電極パッド203に圧電振動子204の一端部に設けられた接続電極（図示せず）が接着され、凹部202が蓋体207で封止されて圧電装置が構成されている。蓋体207は、例えば、あらかじめ絶縁基体210の上面に形成された金属層211にろう材208等を介して接合される。
【０００８】
圧電振動子204の一端部に設けられた一対の接続電極（図示せず）は、それぞれ導電性接着剤205により一対の電極パッド203に電気的，機械的に接続され、振動可能に支持されている。例えば、圧電振動子204が水晶振動子である場合、この導電性接着剤205により接着されている部分を除く部位が振動して所定の信号を発振する。発振された信号は、接続電極203から配線導体206を介して絶縁基体201の下面に電気的に導出される。
【０００９】
なお、導電性接着剤205は、電極パッド203と圧電振動子204の接続電極とを接着するとともに、圧電振動子204を絶縁基体201（段差部212の上面）に対して接着（機械的に接続）している。
【００１０】
このような圧電装置は、例えば、携帯電話等の電子機器を構成する外部電気回路基板（図示せず）の所定位置に、配線導体206を、半田等を介して接続することにより実装され、圧電振動子204から電子機器の電気回路に通信周波数等の基準信号が送信される。
【特許文献１】特開2003−32068号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、近年、圧電装置の小型化が進んできており、これに応じて圧電振動子収納用パッケージもさらに小型化が進んできている。
【００１２】
このように、圧電振動子収納用パッケージの小型化が進んだ場合には、圧電振動子を電極パッドおよび絶縁基体に接着（電気的，機械的に接続）する導電性接着剤の圧電振動子に対する接着の範囲が比較的大きくなる。そして、圧電振動子のうち導電性接着剤を介して電極パッドや段差部（絶縁基体）に接着される範囲が大きくなると、圧電振動子の長さに対する振動する部分（導電性接着剤で接着されない部分）の範囲が小さくなってしまい、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値等の電気的特性が低くなるという問題点があった。
【００１３】
この場合、接続電極にペースト状の導電性接着剤を塗布する方法として、例えばディスペンサーにより導電性接着剤を塗布する量を一定にすることができたとしても、導電性接着剤の塗布位置のずれが生じたときに、小型化した圧電振動子の電極パッドや接続電極に対する位置の変化が比較的大きくなってしまう。このような小型化に起因する影響も、上記の問題点の要因である。
【００１４】
したがって、圧電装置の小型化により圧電振動子が小さくなり、また絶縁基体およびその凹部の大きさもこれに対応して小さくなると、上記のような問題点が顕著となっている。
【００１５】
本発明は、かかる従来の技術における問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、圧電振動子が小さくなっても、圧電振動子の電極パッドおよび絶縁基体に対する接着の強度の確保およびＣＩ値の増加の抑制が容易な圧電振動子収納用パッケージ、および圧電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の圧電振動子収納用パッケージは、四角板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極が設けられてなる圧電振動子が収容される四角形状の凹部を上面に有する絶縁基体と、前記凹部の一つの内側面に形成された、互いに幅方向に隣り合う一対の導体からなり、前記圧電振動子の前記接続電極がそれぞれ導電性接着剤を介して接着される一対の電極パッドと、前記凹部の底面に前記電極パッドに近接して配置された、上面が前記圧電振動子を下面の端部で支持する絶縁性の支持体とを備えることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の圧電振動子収納用パッケージは、上記構成において、前記一対の電極パッドの間に、前記凹部の１つの内側面から前記支持体にかけて、上面が前記圧電振動子の下面に接する絶縁性の補助支持体が配置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の圧電装置は、上記いずれかの構成の圧電振動子収納用パッケージと、四角板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極を有してなり、前記凹部内に収容されて前記一対の接続電極がそれぞれ導電性接着剤を介して前記一対の電極パッドと接着され、前記一端部が接着剤を介して前記絶縁基体と接着された圧電振動子とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、上記構成を備えていることから、絶縁性の支持体によって、導電性接着剤が圧電振動子の接続電極を含む主面に広がることが抑制されて、圧電振動子の長さに対する振動しない部分（導電性接着剤で接着される部分）の範囲を小さく抑えることができる。また、この導電性接着剤により電極パッドと圧電振動子の接続電極とが接着され、絶縁基体と圧電振動子の一端部とが接着される。そのため、導電性接着剤の圧電振動子に対する接着の面積を小さく抑えながら、圧電振動子を絶縁基体に収容し、固定することができ、ＣＩ値の増加が効果的に抑制される。
【００２０】
また、圧電振動子の電気的な接続が電極パッドに対して行なわれるとともに、機械的な接続は、電極パッドとの接着だけでなく、導電性接着剤との接着面積を比較的広く確保することができる凹部の底面（セラミック材料が露出した部分）に対しても行なわれる。また、圧電振動子が下面の端部で支持体により支持される。そのため、圧電振動子の絶縁基体に対する機械的な接続の強度を確保することが容易である。
【００２１】
したがって、本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、圧電振動子が小さくなっても、電極パッドおよび絶縁基体に対する接着の強度の確保およびＣＩ値の増加の抑制が容易な圧電振動子収納用パッケージを提供することができる。
【００２２】
また、本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、一対の電極パッドの間に、凹部の１つの内側面から支持体にかけて、上面が圧電振動子の下面に接する絶縁性の補助支持体が配置されている場合には、導電性接着剤（ペースト状のもの）が一対の電極パッドの間に広がることが、絶縁性の補助支持体によって抑制される。そのため、導電性接着剤を介して、一対の電極パッド同士や、圧電振動子の一対の電極同士が短絡することをより効果的に抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の圧電装置によれば、上記いずれかの構成の圧電振動子収納用パッケージと、四角板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極を有してなり、凹部内に収容されて一対の接続電極がそれぞれ導電性接着剤を介して一対の電極パッドと接着され、一端部が接着剤を介して絶縁基体と接着された圧電振動子とを備えることから、圧電振動子の電極パッドおよび絶縁基体に対する接着の強度を確保して、ＣＩ値の増加を抑制しながら小型化することが容易な圧電装置を提供することができる。
【００２４】
すなわち、この圧電装置においては、圧電振動子の接続電極と電極パッドとの電気的および機械的な接続が導電性接着剤を介して行なわれている。また、その機械的な接続が、圧電振動子の一端部と絶縁基体（凹部の底面等であり、一対の電極パッドを含む）との導電性接着剤を介した接着、および電極パッドに近接した支持体による支持により強固なものとされている。また、導電性接着剤の広がりが支持体により抑えられている。そのため、圧電振動子の電極パッドおよび絶縁基体に対する接着の強度を確保して、ＣＩ値の増加の抑制をしながら小型化することが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
図１（ａ）は本発明の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置の実施の形態の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。なお、図１（ａ）は、見やすくするために、透視図として後述する蓋体およびろう材の位置を破線で示している。図１（ａ）および（ｂ）において、101は絶縁基体、102は凹部、103は電極パッド、104は圧電振動子、105は導電性接着剤、113は支持体である。凹部102を有する絶縁基体101，電極パッド103および支持体113により圧電振動子収納用パッケージが基本的に構成されている。また、この圧電振動子収納用パッケージに圧電振動子104が収容されるとともに導電性接着剤105で接着され、凹部102が蓋体107で封止されて圧電装置が基本的に構成されている。
【００２７】
本実施形態において、絶縁基体101は、四角枠状の枠部109が四角板状の基部110の上に積層されてなり、これらの枠部109および基部110により圧電振動子104を収容するための凹部102が構成されている。絶縁基体101の形状は、例えば直方体状である。
【００２８】
このような絶縁基体101は、例えば酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の絶縁材料により形成されている。
【００２９】
絶縁基体101は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、基部110や枠部109となる複数枚のセラミックグリーンシートを積層し、焼成することにより作製される。基部110となるセラミックグリーンシートは、例えば、酸化アルミニウムや酸化ケイ素、酸化カルシウム等の原料粉末を有機溶剤、バインダ等とともにドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート形成技術を用いて長尺のシート状に成形し、これを所定の寸法の四角板状に切断することにより作製することができる。また、枠部109となるセラミックグリーンシートは、平板状のセラミックグリーンシートの凹部102となる部分を、金型を用いた打ち抜き加工等により打ち抜いて、四角枠状に成形すること等により作製することができる。
【００３０】
この絶縁基体101の凹部102内に圧電振動子104が搭載される。圧電振動子104は、例えば音叉型と呼ばれる２股に分岐した形状やＡＴカットと呼ばれる直方体状（四角板状）の水晶振動子等である。水晶振動子は、例えば圧電基板としての長方形板状の水晶基板（符号なし）の両主面の中央部に励振電極（図示せず）が取り付けられ、この励振電極とそれぞれ電気的に接続された一対の接続電極（図示せず）が、水晶基板の両主面の一端部に取り付けられたものである。接続電極を介して励振電極に電流が供給され、圧電現象により水晶基板が振動して所定周波数の信号を発振する。
【００３１】
凹部102は、このような四角板状等の圧電振動子104をできるだけ小さいスペースで収容するために、圧電振動子104と同様の形状で少し外形寸法が大きい四角形状に形成されている。
【００３２】
また、圧電振動子104の一端部に設けられた一対の接続電極と接着され、電気的に接続して上記の電流を供給するための電極パッド103が、四角形状の凹部102の一つの内側面に形成されている。電極パッド103は、一対の接続電極のそれぞれと電気的に接続するため、凹部102の内側面に、上下方向に、互いに幅方向に隣り合うように被着された一対の導体により形成されている。
【００３３】
電極パッド103を構成する導体としては、タングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，金，白金等の金属材料を用いることができる。電極パッド103は、これらの金属材料の粉末を有機溶剤と混練して作製した金属ペーストを、絶縁基体101となるセラミックグリーンシートに所定パターンに印刷しておくことにより形成することができる。
【００３４】
なお、図１に示すような円柱状の電極パッド103は、枠部109となるセラミックグリーンシートに、枠状とするための打ち抜き加工を施す前に円形状の貫通孔を形成しておくとともに金属ペーストを充填しておき、その後、このセラミックグリーンシートに枠状とするための打ち抜き加工を施す際に、充填した金属ペーストの一部が平面視で半円状等の形状で枠の内側に突出するように打ち抜き、これを、基部110となるセラミックグリーンシート等の下層のセラミックグリーンシート上に積層して一体焼成することにより形成することができる。
【００３５】
この製造方法によれば、電極パッド103を、枠部109となるセラミックグリーンシートの打ち抜き成形と同時に効率良く形成することができるため、凹部102の一つの内側面に容易に電極パッド103を形成することができる。
【００３６】
なお、上記のように貫通孔に充填した金属ペーストに打ち抜き加工を施した際には、その金属ペーストの表面にささくれが生じやすい。ただし、このような場合でも、このささくれに起因する電極パッド103の表面の微小な凹凸部分と導電性接着剤105に含まれる導電性粒子とが噛み合って接合する可能性があるため、圧電振動子104の接続電極と電極パッド103との接触面積の増加等により、両者の電気的な接続を良好に確保することは可能である。
【００３７】
この一対の電極パッド103に、圧電振動子104の一端部に設けられた一対の接続電極が、それぞれ導電性接着剤105を介して接着され、この導電性接着剤105を介して接続電極と電極パッド103とが電気的および機械的に接続される。同時に、導電性接着剤105を介して圧電振動子104の一端部が凹部102の底面等の絶縁基体101（酸化アルミニウム質焼結体等の絶縁材料が露出した部分等）に接着されて、圧電振動子104が絶縁基体101に機械的に接続される。
【００３８】
導電性接着剤105としては、例えば、金や銀，銅，アルミニウム，ニッケル等の金属粉末やカーボン粉末等の導電性フィラーをエポキシ樹脂やポリイミド樹脂，シリコーン樹脂等の樹脂中に混合してなる接着剤を用いることができる。
【００３９】
このような導電性接着剤105は、例えば樹脂成分が未硬化で流動性を有するペースト状の状態で圧電振動子104と絶縁基体101および電極パッド103との間に介在するように塗布され、その後、樹脂成分が加熱等の硬化手段で硬化して、絶縁基体101および電極パッド103と圧電振動子104とを接着する。
【００４０】
なお、圧電振動子104の一端部の接続電極は、電極パッド103との電気的な接続をより確実とするために、圧電基板の両主面の一端部に形成されている。
【００４１】
この場合、電極パッド103が、図１に示したような凹部102内に突出した形状であると、この突出した電極パッド103の側面部分にも導電性接着剤105が回りこんで接着することができるため、接着面積を大きくして、導電性接着剤105を介した電極パッド103と接続電極との接着強度を高める上で効果がある。
【００４２】
また、電極パッド103の大きさは、例えば図１に示すような円柱状のものである場合には、後述するように蓋体107を絶縁基体101の上面に接合するときの接合幅の確保（つまり凹部102内に収容される圧電振動子104の気密信頼性）や製造時の作業性等を考慮して、その直径が、枠部109の幅の１／４〜１／２程度で形成されている。例えば、絶縁基体101の平面視したときの外形寸法が2.5×2.0ｍｍであり、枠部109の幅が0.4ｍｍである場合であれば、電極パッド103の大きさは、その半径を0.1ｍｍ〜0.2ｍｍ程度とすればよい。さらに、電極パッド103の形状を楕円柱状（図示せず）として、その長軸が長方形状の凹部102の長辺方向または短辺方向と平行になるように形成してもよい。
【００４３】
また、この圧電振動子収納用パッケージは、凹部102の底面に、電極パッド103に近接して絶縁性の支持体113が配置されている。支持体113は、その上面が圧電振動子104の下面の端部を支持するためのものである。この支持体113で支持されることにより、前述のように従来よりも狭い範囲での導電性接着剤105を介した絶縁基体101と圧電振動子104との機械的な接続が効果的に補強される。ここで、電極パッド103が主に圧電振動子104の電気的な接続のためのものであるのに対し、支持体113は、絶縁性であり、圧電振動子104の機械的な接続のみの接続構造となっている。
【００４４】
また、支持体113は、導電性接着剤105（ペースト状のもの）が圧電振動子104の主面に沿って広がることを抑制する機能も有している。支持体113で導電性接着剤105の広がりが抑制されるため、圧電振動子104の振動可能な範囲を広く確保することができる。この支持体113の側面に導電性接着剤105を接着させて接着強度をさらに高くしてもよい。
【００４５】
ここで、支持体113は、例えば、絶縁基体101の基部110の上面に一対の電極パッド103の両方に近接して配置された、圧電振動子104の幅よりも長辺が少し長い長方形状のものである。
【００４６】
支持体113は、例えば、絶縁基体101を構成する絶縁材料と同様の絶縁材料や、それとは異なるセラミック材料や樹脂材料等の絶縁材料により形成されている。
【００４７】
支持体113は、母基板101と同様の絶縁材料である酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、母基板101を作製するのと同様の原料粉末に有機溶剤，バインダを添加して作製したセラミックペーストを、絶縁基体101の基部110となるセラミックグリーンシートの表面に印刷して、絶縁基体101と同時焼成することにより、所定部位に配置することができる。
【００４８】
また、支持体113は、樹脂材料やガラス材料を所定の支持体113の形状に成形しておき、この成形体をガラスや樹脂等の接合材を介して凹部102の底面に接合することにより配置するようにしてもよい。
【００４９】
なお、支持体113は、一対の電極パッド103のそれぞれに対応させた一対のもの（図示せず）を配置して、それぞれが圧電振動子104を下面の端部で支持するようにしてもよい。
【００５０】
本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、上記構成を備えていることから、絶縁性の支持体113によって、導電性接着剤105が圧電振動子104の接続電極を含む主面に広がることが抑制されて、圧電振動子104の長さに対する振動しない部分（導電性接着剤105で接着される部分）の範囲を小さくすることができる。
【００５１】
また、この導電性接着剤105により電極パッド103と圧電振動子104の接続電極とが接着され、絶縁基体101と圧電振動子104の一端部とが接着される。そのため、導電性接着剤105の圧電振動子104に対する接着の面積を最小限としながら、圧電振動子104を絶縁基体101に収容し、固定することができ、ＣＩ値の増加が効果的に抑制される。
【００５２】
また、圧電振動子104の電気的な接続が電極パッド103に対して行なわれるとともに、機械的な接続は、電極パッド103との接着だけでなく、導電性接着剤105との接合面積を比較的広く確保することができる凹部102の底面（セラミック材料が露出した部分）でも行なわれる。また、圧電振動子104が下面の端部で支持体113により支持される。そのため、圧電振動子104の絶縁基体101に対する機械的な接続を強固とすることができる。
【００５３】
したがって、本発明の圧電振動子収納用パッケージによれば、圧電振動子104や絶縁基体101が小さくなっても、電極パッド103および絶縁基体101に対する接着の強度の確保およびＣＩ値の増加の抑制が容易な圧電振動子収納用パッケージを提供することができる。
【００５４】
上記の導電性接着剤105は、隣り合う電極パッド103の間で電気的な短絡を生じない範囲であれば、支持体113の一部にも接合されて、接着強度を高めるようにしてもよい。
【００５５】
なお、圧電振動子104の一端部と絶縁基体101との接着は、導電性接着剤105に限らず、導電性接着剤105と成分が異なる他の導電性接着剤や、絶縁性の接着剤（図示せず）等の他の接着剤を用いて行なうようにしてもよい。
【００５６】
絶縁性の接着剤を用いる場合には、例えば、まず電極パッド103と圧電振動子104の接続電極とを導電性接着剤105を用いて接着して両者間の電気的な接続を確保した後、その導電性接着剤105の外側において、絶縁基体101（凹部102の底面や内側面等）と圧電振動子104の端部（電極パッド103以外の部分等）との間に絶縁性の接着剤を介在させて接着すればよい。
【００５７】
絶縁性の接着剤としては、上記のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂，シリコーン樹脂等の樹脂材料や、これらの樹脂材料にガラス粉末やセラミック粉末等の絶縁性のフィラーを添加したものを用いることができる。
【００５８】
なお、電極パッド103は、図１に示すような円柱状のものに限らず、例えば図２に示すような、凹部102の一つの内側面に層状に形成されたものでもよい。図２は、本発明の圧電振動子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す斜視図である。図２において図１と同様の部位には同様の符号を付している。
【００５９】
このような電極パッド103は、絶縁基体101の枠部109となるセラミックグリーンシートの枠状の部分の内側面に、前述した金属ペーストと同様の金属ペーストを塗布し、焼成することにより形成することができる。この凹部102内に圧電振動子104を収容して、圧電振動子104の接続電極を電極パッド103に導電性接着剤（図２では図示せず）を介して接着するとともに、圧電振動子104の一端部を絶縁基体101（凹部102の一つの内側面と支持体113との間の底面等）に接着剤（例えば導電性接着剤）を介して接着した後、後述するように凹部102を蓋体（図２では図示せず）等で封止することにより圧電装置が製作される。
【００６０】
電極パッド103は、例えば、一端が電極パッド103と接続し、他端が絶縁基体101の下面の外周部に露出する配線導体106を介して、外部電気回路基板（図示せず）と電気的に接続される。
【００６１】
配線導体106は、例えば電極パッド103と同様の金属材料により形成される。配線導体106は、例えば、電極パッド103を形成するのと同様の金属ペーストを、絶縁基体101となるセラミックグリーンシートの所定部位にスクリーン印刷法等の方法で印刷し、同時焼成することにより形成することができる。
【００６２】
なお、図１に示す例においては、絶縁基体101の上面に、電極パッド103の上端部分を覆うように絶縁コート層112が形成されている。絶縁コート層112は、一部が一対の電極パッド103と金属層111との間の凹部102の内側面にも被着されている。また絶縁コート層112の上面には凹部102を取り囲む金属層111が被着されている。
【００６３】
金属層111は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金等からなる蓋体107を、銀ろう等のろう材108により絶縁基体101に接合するためのものである。この金属層111に蓋体107が接合されて、圧電振動子104が凹部102と蓋体107とで構成される容器の内部に気密封止される。
【００６４】
ろう材108を使用して蓋体107と金属層111とを接合する方法としては、例えば、半田や金錫合金等のいわゆる低融点ろう材による接合方法や、ろう材108が下面に一体的に形成された蓋体107を、シーム溶接やエレクトロンビーム溶接により溶接する接合方法が用いられている。
【００６５】
金属層111は、その露出する表面にニッケル，金等の耐食性に優れ、かつろう材108との濡れ性に優れる金属をめっき法により１〜20μｍの厚みに被着させておくと、金属層111の酸化腐食を有効に防止することができるとともに、金属層111と蓋体107との接続を強固なものとすることができる。
【００６６】
なお、ろう材108が電極パッド103側へ流れ出すことは絶縁コート層112により抑制され、金属層111と電極パッド103とが短絡することは抑制される。つまり、絶縁コート層112は、ろう材108等を用いて蓋体107を絶縁基体101に接合する際に、ろう材108等により電極パッド103と蓋体107との間で電気的短絡が発生することを防ぐためのものである。絶縁コート層112は、例えば、絶縁基体101と同一のセラミックスからなる。
【００６７】
この場合、金属層111は、電極パッド103が形成される凹部102の内側面（内側面の上端）から離間して形成されていれば、電極パッド103との間隔をさらに大きくすることができ、ろう材108による電極パッド103と金属層111との電気的短絡をさらに効果的に抑制することができる。
【００６８】
そして、上記構成を備える圧電振動子収納用パッケージの凹部102に圧電振動子104を収容し、圧電振動子104の接続電極を電極パッド103に導電性接着剤105を介して接着するとともに、圧電振動子104の一端部を絶縁基体101（凹部102の底面等）に接着剤（例えば導電性接着剤105や絶縁性接着剤等の他の接着剤）を介して接着した後、凹部102を蓋体107で封止することにより圧電装置が製作される。
【００６９】
本発明の圧電装置によれば、上記構成の圧電振動子収納用パッケージと、四角板状の圧電基板の一端部に一対の接続電極を有してなり、凹部102内に収容されて一対の接続電極がそれぞれ導電性接着剤105を介して一対の電極パッド103と接着され、一端部が接着剤を介して絶縁基体101と接着された圧電振動子104とを備えていることから、圧電振動子104の電極パッド103および絶縁基体101に対する接着の強度を確保して、ＣＩ値の増加を抑制しながら小型化することが容易な圧電装置を提供することができる。
【００７０】
すなわち、この圧電装置においては、圧電振動子104の接続電極と電極パッド103との電気的および機械的な接続が導電性接着剤105を介して強固に行なわれる。また、その機械的な接続が、圧電振動子104の一端部（つまりＣＩ値に影響を与える導電性接着剤105で接着される範囲）と絶縁基体101（凹部102の１つの内側面に形成された一対の電極パッド103、および凹部102の底面等）との導電性接着剤105を介した接着、および電極パッド103に近接した支持体113による支持により強固なものとすることができる。そのため、圧電振動子104の電極パッド103および絶縁基体101に対する接着の強度の確保および小型化が容易である。
【００７１】
そして、携帯電話等の電子機器を構成する外部電気回路基板の所定位置に、圧電装置の下面に形成された複数の配線導体106が、半田等を介して接続されることにより圧電装置が外部電気回路基板に実装され、圧電振動子104やその他の電子部品で構成された電気回路により、電子機器の電気回路に通信周波数等の基準信号が送信される。
【００７２】
上記構成の圧電振動子収納用パッケージに圧電振動子104として水晶振動子を収容した場合の一例を挙げると、絶縁基体101の外形寸法が2.0ｍｍ×2.5ｍｍで、周波数が約40ＭＨｚの水晶振動子を用いた場合、図３に示したような従来技術の圧電振動子収納用パッケージを用いた圧電装置ではＣＩ値が約60Ωであったのに対し、本発明の圧電振動子収納用パッケージを用いた圧電装置ではＣＩ値が約52Ω程度であった。
【００７３】
また、本発明の圧電装置を125ｃｍの高さからコンクリート板上に落下させる落下試験では、試験個数100個に対して水晶振動子（圧電振動子104）の剥がれが発生したものは０個であり、接着強度も十分に確保されていることが確認された。
【００７４】
なお、この例における本発明の圧電振動子収納用パッケージは、図１に示す構造のものであり、絶縁基体101は、酸化アルミニウム質焼結体により作製した、上記のように平面視した外形寸法が2.0ｍｍ×2.5ｍｍのものであり、厚さが約0.8ｍｍであった。また、凹部102は、平面視した寸法が約1.2ｍｍ×1.7ｍｍ程度で、深さが約0.5ｍｍ程度であった。凹部102の底面には、酸化アルミニウム質焼結体からなる支持体113を、約0.07ｍｍの高さで、電極パッド103から約0.2ｍｍ離して配置した。この支持体113は、絶縁基体101を作製するのと同様のセラミックグリーンシートを、基部110となるセラミックグリーンシート表面（凹部102底面となる部位）に載せておいて、金型で支持体113の形状に打ち抜くと同時に加圧して密着させ、同時焼成することにより形成（配置）した。
【００７５】
なお、水晶振動子（圧電振動子104）は、外形寸法が凹部102よりも若干小さい長方形状であり、短辺側の一端部に１辺の長さが約0.3ｍｍの正方形状の接続電極が形成されているものであった。そして、従来技術の圧電振動子収納用パッケージに収容した水晶振動子は、一端（外縁）から長辺方向に約0.4ｍｍの長さで導電性接着剤105が被着していたのに対し、本発明の圧電振動子収納用パッケージに収容した水晶振動子は、一端から長辺方向に約0.2ｍｍの長さで導電性接着剤105が被着していた。
【００７６】
また、本発明の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置においては、一対の電極パッド103の間に、凹部102の１つの内側面から支持体113にかけて、上面が圧電振動子104の下面に接する絶縁性の補助支持体114が配置されている場合には、導電性接着剤105（ペースト状のもの）が一対の電極パッド103の間に広がることが、絶縁性の補助支持体114によって抑制される。そのため、導電性接着剤105を介して、一対の電極パッド103同士や、圧電振動子104の一対の電極同士が短絡することをより効果的に抑制することができる。
【００７７】
補助支持体114は、支持体113と同様の材料（酸化アルミニウム質焼結体）を用い、同様の方法により形成することができる。この補助支持体114は、支持体113とともに圧電振動子104の下面を支持するために支持体113と同じ高さで配置されている。
【００７８】
なお、補助支持体114は、導電性接着剤105による電極パッド103同士の電気的短絡を防止する上では、支持体113との間に隙間が生じないように配置されていることが好ましい。例えば、図１に示す例では、平面視で支持体113と補助支持体114とが「Ｔ」字状に、隙間なくつながっている。
【００７９】
なお、導電性接着剤105は、絶縁基体101に塗布するのが普通であるが、電極パッド103と支持体113の両方に良好に接続されるように、圧電振動子104の一端部に形成された一対の電極にディッピング法により導電性接着剤105を２箇所塗布してから、絶縁基体101に圧電振動子104を搭載してもよい。
【００８０】
なお、導電性接着剤105の塗布量を多くしたとしても、前述のように補助支持体114が配置されている場合には、導電性接着剤105の広がりが補助支持体114で抑制されるので、一対の電極パッド103同士や、圧電振動子104の一対の接続電極同士の電気的短絡は効果的に抑制される。
【００８１】
なお、本発明の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置は、上述の実施の形態の例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で種々の形態に変形できる。例えば、上述の例では圧電振動子104の一例として水晶振動子を挙げているが、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸鉛等のセラミック圧電材料からなるセラミック圧電振動子等の圧電振動子でもよい。また、上述の例では絶縁基体101の上面に形成された金属層111に直接蓋体107を接合した形態としたが、絶縁基体101の上面に形成された金属層111に金属枠体（図示せず）を接合して、この金属枠体の上面に蓋体107を接合した構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】（ａ）は本発明の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置の実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図２】本発明の圧電振動子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は従来の圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
101・・・・・絶縁基体
102・・・・・凹部
103・・・・・電極パッド
104・・・・・圧電振動子
105・・・・・導電性接着剤
106・・・・・配線導体
107・・・・・蓋体
108・・・・・ろう材
109・・・・・枠部
110・・・・・基部
111・・・・・金属層
112・・・・・絶縁コート層
113・・・・・支持体
114・・・・・補助支持体
【図１】
2010081135.tif 000003
【図２】
2010081135.tif 000004
【図３】
2010081135.tif 000005