(57)【要約】      （修正有）【課題】外部基板等への半田実装において、クラックの発生を抑制し、接合信頼性の高い圧電振動デバイスを提供する。【解決手段】水晶振動子のベース２の外底面２００は平面視略矩形であり、一対の外部端子５，５が前記外底面の中心点Ｏに対して近接かつ対称に配置されている。平面視矩形の外部端子５の角部のうち、中心点Ｏに対して点対称の位置にある一組の角部Ｃ１，Ｃ６から、当該角部Ｃ１，Ｃ６の各々に最近となるベース外底面の一組の短辺Ｗ１，Ｗ２に向かって、一対の引出電極６Ａ，６Ｂが中心点Ｏに対して点対称に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ外底面に設けられた外部端子が、半田を介して外部基板と導電接合される圧電振動デバイスであって、
前記パッケージ外底面は平面視略矩形であり、一対の外部端子が前記外底面の中心点に対して近接かつ対称に配置され、
前記外部端子は平面視略矩形からなり、当該矩形の各外部端子の角部のうち、パッケージ外底面の中心点に対して点対称の位置にある一組の角部から、当該一組の角部の各々に最近となるパッケージ外底面の一組の長辺または一組の短辺のいずれか一組の辺に向かって、一対の引出電極がパッケージ外底面の中心に対して点対称に形成されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
【請求項２】
前記一対の外部端子の一組の角部が、各外部端子の前記矩形を構成する４つの辺のうち、パッケージ外底面の中心点から最遠となる辺の一端側の角部であることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動デバイス。
【請求項３】
前記一対の引出電極が、前記外部端子の一組の角部の各々から、当該一組の角部の各々に最近となるパッケージ外底面の一組の長辺または一組の短辺のいずれか一組の辺に向かって、斜め方向に形成されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の圧電振動デバイス。
【請求項４】
前記外部端子の一組の角部の各々を構成する２辺のうち、一対の引出電極が形成されないパッケージ外底面の辺と対向する１辺と、前記引出電極の伸長方向との成す角度が１８０度以上の角度であることを特徴とする請求項３に記載の圧電振動デバイス。
【請求項５】
前記一対の外部端子上に、当該外部端子よりも小さい導電性のバンプが、外部端子の外周端縁から外部端子の中心方向に後退して突出形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に圧電振動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外部基板上に半田を介して導電接合される圧電振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子や水晶発振器等の圧電振動デバイスは各種通信機器等のタイミングデバイスとして広く用いられている。圧電振動デバイスとして表面実装型の水晶振動子を例に挙げると、水晶振動子は、直方体状のパッケージ（ベース）の内部に水晶振動片が搭載され、当該ベースに蓋を接合することによって水晶振動片を気密封止した構造となっている。そして前記ベースの外底面には外部と接続するための一対の外部端子が設けられており、当該外部端子は水晶振動片の表裏面に形成された励振電極とベースの内部配線等を介して電気的に接続されている。なお通常、前記外部端子は平面視矩形状で形成され、圧電振動デバイスの種類によって配置される端子数も異なっている。このような表面実装型の水晶振動子は、外部基板に設けられたランドパターン（搭載パッド）上に前記外部端子が半田を介して導電接合される。
【０００３】
ところで水晶振動子の用途の一つとして、例えば車載用途がある。車載用途では使用される温度域が一般用途よりも広く、かつ振動や衝撃等が加わるため、通常の用途よりも過酷な環境下で使用されることになる。そのため、水晶振動子の外部基板上への高い接合信頼性が要求される。しかしながら、例えば冷熱衝撃試験（ヒートサイクル試験）等において、水晶振動子を外部基板に固着している半田にクラックが発生することがある。前記クラックは応力が集中する半田の外周部で発生している。これは歪が、ベース、半田、外部基板の異種材料が接合している部分の長さ（ベース外底面の中心点からの距離）と、これら異種材料の線膨張係数差との積に比例するためである。特に矩形状の外部端子の場合、不連続な部位である角部は応力が集中しやすくなる。
【０００４】
前述のように半田にクラックが発生すると、当該クラックの進行によって接続不良や水晶振動子の脱落等の不具合に至ることがある。このような問題を解決するために外部端子の形状等に工夫を加えた圧電振動デバイスが、例えば特許文献１乃至３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５０２７号
【特許文献２】特開２００７−２９４６４９号
【特許文献３】特開２０１１−１５１７６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２においては、パッケージ外底面の中心点から遠方にある半田接続部に亀裂が形成されやすいことから、外部端子の角隅部に面取り部を形成することにより、応力集中による半田接続部の亀裂の発生を防止することが開示されている。しかしながら、特許文献１および２における外部端子はパッケージ外底面の４隅部または対向する一組の短辺付近に配置されており、パッケージ外底面の中心点に対して近接した位置には形成されていない。したがって、外部端子の角隅部における応力集中を緩和することができても、パッケージ外底面の中心点からは遠方であるため、歪は大きくなってしまう。
【０００７】
また特許文献３では、矩形状のパッケージ外底面において一対の外部端子の長さ方向の合計寸法を７０％以上とし、外底面の中央領域において対向する各辺を徐々に曲率が徐々に小さくなる凸状に湾曲させて実装端子が開示されている。特許文献３では外部端子の辺は曲率を有しており、一対の外部端子の一部はパッケージ外底面の中心点に対して近接した位置にまで及んでいる。しかしながら外部端子はパッケージ外底面の長さ方向に対して７０％以上を占めており、パッケージ外底面の辺部付近にも及んでいる。すなわち、特許文献３における外部端子は、パッケージ外底面の中心点に対して近接した位置にのみ形成されていない。したがって、パッケージ外底面の中心点から遠方の領域が存在するため、歪を抑制することは困難である。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、外部基板等への半田実装において、クラックの発生を抑制し、接合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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、パッケージ外底面に設けられた外部端子が、半田を介して外部基板と導電接合される圧電振動デバイスであって、前記パッケージ外底面は平面視略矩形であり、一対の外部端子が前記外底面の中心点に対して近接かつ対称に配置され、前記外部端子は平面視略矩形からなり、当該矩形の各外部端子の角部のうち、パッケージ外底面の中心点に対して点対称の位置にある一組の角部から、当該一組の角部の各々に最近となるパッケージ外底面の一組の長辺または一組の短辺のいずれか一組の辺に向かって、一対の引出電極がパッケージ外底面の中心点に対して点対称に形成されている。
【００１０】
上記発明によれば、一対の外部端子はパッケージ外底面の中心点に対して近接かつ対称に配置されている。つまり、パッケージ外底面の中心寄りに一対の外部端子が配置されている。このような位置関係で一対の外部端子が配置されることによって、パッケージ外底面の中心点からの距離が減少し、圧電振動デバイス実装時の半田の歪を抑制することができる。
【００１１】
さらに上記発明によれば、前記作用効果に加えて、クラックの起点となりやすい外部端子の角部に働く応力を緩和することができる。これは、外部端子の角部から一対の引出電極が延出されているため、前記角部と引出電極の接続部分の不連続性が緩和されることによる。すなわち、外部端子の角部が鈍化されるためである。
【００１２】
また本発明における一対の引出電極は、パッケージ外底面の中心点に対して点対称に形成されているため、パッケージ外底面におけるバランスが保たれ、各引出電極に作用する応力を相殺することができる。このような構成により、仮に半田にクラックが発生した場合であっても、その進行を遅らせることができるので圧電振動デバイスの寿命を延ばすことができる。
【００１３】
以上のことにより、本発明における圧電振動デバイスであれば、圧電振動デバイス実装時の半田の歪が抑制され、クラックの起点となりやすい外部端子の角部に働く応力を緩和することができるのでクラックの発生を抑制することができる。
【００１４】
また上記目的を達成するために、前記一対の外部端子の一組の角部が、各外部端子の前記矩形を構成する４つの辺のうち、パッケージ外底面の中心点から最遠となる辺の一端側の角部であってもよい。
【００１５】
上記発明によれば、パッケージ外底面の辺部付近に配置される従来の外部端子構成に比べて、パッケージ外底面の中心点からの距離を小さくしつつ、外部端子内で前記中心点から最も離れた辺の一端側の角部から引出電極を延出することで、歪を抑制しつつ、外部端子の角部に働く応力を緩和することができる。これにより、クラックの発生を抑制することができる。
【００１６】
また上記目的を達成するために、前記一対の引出電極が、前記外部端子の一組の角部の各々から、当該一組の角部の各々に最近となるパッケージ外底面の一組の長辺または一組の短辺のいずれか一組の辺に向かって、斜め方向に形成されていてもよい。
【００１７】
上記発明によれば、引出電極が前記斜め方向に形成されることによって、角部を構成する２辺のうち引出電極が延出されるパッケージ外底面の辺と対向する外部端子の辺と、引出電極との成す角度が９０度以外の角度となる。つまり一対の引出電極が斜め方向に、かつパッケージ外底面の中心点に対して点対称に形成されることによって、平面視略矩形のパッケージ外底面の対角線の伸長方向に近づくことになる。これにより、斜め方向に伸長する一対の引出電極がパッケージ外底面において“筋交い”のように機能し、パッケージの補強効果を奏する。また、半田を溶融させて圧電振動デバイスを外部基板上に接合する際に、斜め方向に伸長する一対の引出電極部分も溶融した半田が濡れることになり、半田接合強度を補完することができる。
【００１８】
また上記目的を達成するために、前記外部端子の一組の角部の各々を構成する２辺のうち、一対の引出電極が形成されないパッケージ外底面の辺と対向する１辺と、前記引出電極の伸長方向との成す角度が１８０度以上の角度であってもよい。
【００１９】
上記構成によれば、前述の“筋交い”の効果に加え、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。これを平面視矩形の外部端子を構成する辺のうち、パッケージ外底面の中心点に対して外側にある辺の両端の角部の何れかから、当該辺と対向するパッケージ外底面の辺の同一箇所に向かって引出電極を延出した場合について説明する。なお以下においては便宜上、一対の外部端子のうち、１つの外部端子に着目して説明している。
【００２０】
まず、１つの外部端子のパッケージ外底面の中心点に対して外側にある辺の一端の角部から、当該辺と対向するパッケージ外底面の辺に向かって引出電極を斜め方向に延出する場合について説明する。この場合において、前記辺の一端の角部を構成する２辺のうち、引出電極が形成されないパッケージ外底面の辺と対向する１辺と、引出電極の伸長方向との成す角度が１８０度以下である場合、引出電極は前記一端の角部に最近のパッケージ外底面の角部に近づく方向に延出されることになる。そして前記辺の他端の角部の近傍には引出電極が近接する領域は存在しないことになる。
【００２１】
次に、１つの外部端子のパッケージ外底面の中心点に対して外側にある辺の他端の角部から、当該辺と対向するパッケージ外底面の辺の、前記辺の一端の角部から延出された場合と同一の位置に向かって引出電極を斜め方向に延出する場合について説明する。この場合、斜め方向に延出する引出電極の伸長方向と、他端の角部を構成する２辺のうち引出電極が形成されないパッケージ外底面の辺と対向する１辺との成す角度は１８０度以上となる。
【００２２】
このような場合、前記辺の一端の角部の近傍には引出電極が近接する領域が存在することになる。つまり、前記角度が１８０度以上であることにより、外部端子のパッケージ外底面の中心点に対して外側にある辺の両端のうち、いずれか一端に角部が存在しても、引出電極が当該角部を含む辺に対して漸次近づく方向に延出されることになる。その結果、角部が存在していても、その外側にある引出電極によって、前記角部への応力集中を緩和することができる。
【００２３】
前記外部端子の一組の角部の各々を構成する２辺のうち、一対の引出電極が形成されないパッケージ外底面の辺と対向する１辺と、引出電極の伸長方向との成す角度が１８０度以上の角度となる引出電極を形成することにより、パッケージ外底面の対向辺の中央寄りの位置に引出電極の一端側を配置させることも可能となるため、引出電極がパッケージ外底面に対してよりバランス良く配置され、応力緩和に効果的である。
【００２４】
また上記発明によると、前記角度が１８０度以下の場合よりも引出電極をより長く形成することができる。これにより、パッケージ外周部でクラックが発生することがあったとしても外部端子側へのクラックの伝播を遅らせることができるため、圧電振動デバイスの寿命を延ばすことができる。
【００２５】
また上記目的を達成するために、前記一対の外部端子上に、当該外部端子よりも小さい導電性のバンプが、外部端子の外周端縁から外部端子の中心方向に後退して突出形成されていてもよい。
【００２６】
上記構成によれば、前記一対の外部端子上に、当該外部端子よりも小さい導電性のバンプが、外部端子の外周端縁から外部端子の中心方向に後退して突出形成されているため、外部端子の外周の応力および外部端子の厚さ方向の歪を緩和することができる。これにより、クラックの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、外部基板等への半田実装において、クラックの発生を抑制し、接合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】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る水晶振動子を表す断面模式図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る水晶振動子の底面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半田の剪断歪のシミュレーション図
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例
【図５】本発明の第２の実施形態に係る水晶振動子の底面図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る水晶振動子の底面図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る半田の剪断歪のシミュレーション図
【図８】本発明の第３の実施形態の変形例１
【図９】本発明の第３の実施形態の変形例２
【図１０】本発明の第４の実施形態
【図１１】本発明の第５の実施形態
【図１２】本発明の第６の実施形態
【図１３】従来の外部端子における半田の剪断歪のシミュレーション図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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挙げて図面を用いながら説明する。本発明の実施形態における水晶振動子は略直方体形状の表面実装型の水晶振動子であり、本実施形態では水晶振動子の平面視の外形寸法は３．２ｍｍ×２．５ｍｍとなっている。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について図１乃至３を参照しながら説明する。図１において水晶振動子１は、凹部１２を備えたベース（パッケージ)２の内部に水晶振動片４を搭載し、接合材１１を介して蓋３をベース２と接合した構造となっている。蓋３とベース２が接合されることによってベース内の水晶振動片４が気密封止されるようになっている。具体的にはベース２の凹部１２を包囲するように起立する堤部７の上面と、蓋３の外周縁部分とが、堤部７の上面に設けられた接合材１１を介して接合（封止）される。前記接合手段としてはガラス樹脂等を加熱溶融させて封止する方法やシーム溶接法等の方法が用いられる。
【００３１】
図１において水晶振動片４は平板状のＡＴカット水晶振動板であり、水晶振動板の表裏主面には水晶振動板を駆動させるための一対の励振電極（図示省略）が対向形成されており、この一対の励振電極の各々からは、ベースとの電気機械的接続に用いられる接続電極が水晶振動板の一端側まで導出形成されている（図示省略）。この接続電極が後述するベース２の内部に設けられた一対のパッド電極と導電性接着剤を介して導電接合される。
【００３２】
図１において蓋３は板状であり、アルミナ等の絶縁性材料で構成されている。ここで蓋３の材料は絶縁性材料に限定されるものではなく、金属性材料であってもよい。
【００３３】
図１においてベース２は複数のセラミックグリーンシートの積層体であり、焼成によって一体成形されている。本実施形態においてベース２は直方体状であり、ベース２の内部には平面視矩形状の凹部１２が設けられている。そして凹部１２の内底面の一端側には段部８が形成されており、この段部８の上面には一対のパッド電極９，９が形成されている。一対のパッド電極９，９は水晶振動片４の一端側に設けられた接続電極（図示省略）と導電性接着剤１０を介して導電接合される。
【００３４】
ベース２の外底面２００は平面視矩形となっており、一対の外部端子５，５と一対の引出電極６（６Ａ，６Ｂ）が形成されている。本実施形態では外部端子および引出電極と前述したパッド電極等は、タングステンを印刷焼成した後、タングステン表面にニッケルメッキ層が、さらにその上層に金メッキ層が積層された構成となっている。また一対の外部端子５，５はベース２の基材の内部に形成された内部配線導体（図示省略）を介して一対のパッド電極９，９と電気的に接続されている。なお、本発明の実施形態において記載は割愛しているが、ベース２の外側面の一部に、ベースの上下方向に切り欠かれるとともに、その内壁面に導体が露出した切り欠き部（キャスタレーション）を設けてもよい。
【００３５】
本実施形態では、図２に示すように一対の外部端子５，５が、ベース外底面２００の中心点Ｏ（以下、単に「中心点Ｏ」と略記。）に対して近接かつ対称に配置されている。なお中心点Ｏは仮想点であり、説明の便宜上、図面中に表示している。具体的に一対の外部端子５，５は、中心点Ｏを通るベース短辺に略平行な仮想線を基準として線対称に形成されている。本実施形態では一対の外部端子５，５間の隙間は０．６ｍｍとなっている。なお前記一対の外部端子間の隙間は一例であり、本発明の適用は当該寸法に限定されるものはない（好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）。
【００３６】
そして図２に示すように、一対の引出電極６Ａ，６Ｂが、一対の外部端子５，５の中心点Ｏ対して点対称の位置にある一組の角部Ｃ１，Ｃ６から、当該一組の角部（Ｃ１，Ｃ６）の各々に最近となるベース外底面の一組の短辺Ｗ１，Ｗ２に向かって、ベース外底面の長辺と略平行に形成されている。つまり、本実施形態では各外部端子の矩形を構成する４つの辺のうち、中心点Ｏから最遠となる辺である５ａ、５ｂの一端側の角部の各々から引出電極６Ａ，６Ｂが延出されている。なお図２において、中心点Ｏに対して左側に位置する外部端子の４つの角部は、中心点Ｏに対して外側から時計回りにＣ１〜Ｃ４（Ｃ３，Ｃ４は表示省略）となっており、中心点Ｏに対して右側に位置する外部端子の４つの角部は、中心点Ｏに対して外側から反時計回りにＣ５〜Ｃ８（Ｃ７，Ｃ８は表示省略）となっている。
【００３７】
本発明の第１の実施形態によれば、パッケージ外底面の辺部付近に配置される従来の外部端子構成に比べて、パッケージ外底面の中心点からの距離を小さくしつつ、外部端子内で前記中心点から最も離れた辺の一端側の角部から引出電極を延出することで、歪を抑制しつつ、外部端子の角部（Ｃ１、Ｃ６）に働く応力を緩和することができる。これにより、クラックの発生を抑制することができる。
【００３８】
具体的に、引出電極６Ａについては角部Ｃ１から短辺Ｗ１に向かって、長辺Ｌ１（Ｌ２）と略平行に形成されている。ここで平面視矩形の外底面２００において、対向する一組の短辺はＷ１とＷ２であるが、このうち角部Ｃ１に最近となる短辺はＷ１である。引出電極６Ｂについては、角部Ｃ６から短辺Ｗ２に向かって、長辺Ｌ１（Ｌ２）と略平行に形成されている。ここで角部Ｃ６に最近となる短辺はＷ２である。
【００３９】
図２において、一対の引出電極６Ａ，６Ｂは中心点Ｏに対して点対称に形成されている。なお図２では一対の外部端子５，５の中心点Ｏに対して点対称の位置にある一組の角部としてＣ１，Ｃ６が選定されているが、一組の角部としてＣ２，Ｃ５を選定し、この角部Ｃ２，Ｃ５の各々に対して最近となる一組の短辺Ｗ１，Ｗ２に向かって引出電極を延出するようにしてもよいことは言うまでも無い。
【００４０】
図２に示した外部端子構成について、有限要素法を用いたＸＺ方向の半田の剪断歪のシミュレーション結果を図３に示す。なお図３では一対の外部端子のうち片方のみを表示したものとなっており、ベース外底面の輪郭線の表示は省略している。また図２では記載を省略していたが、本シミュレーションではキャスタレーションが短辺側面に形成されており、外部端子の領域内には導電性の金属バンプが突出形成された条件で解析が行なわれている。なお本シミュレーションの条件として、基準温度の＋２５℃に対して＋１２５℃の熱が加わった際の各部材の熱膨張を考慮した線形解析となっている。
【００４１】
図３によると、外部端子と引出電極との接続部分の半田の剪断歪が緩和されていることが分かる（緑色で表示されている部分）。このことを認識できるように、比較用として図１３（外部端子をベースの短辺方向に半分に分割した状態で表示）にベース外底面の短辺寄りに形成された外部端子における半田実装時の半田の剪断歪のシミュレーション結果を示す。図１３では外部端子と引出電極との接続部分が赤色を呈しているのに対し、本発明の第１の実施形態では緑色を呈しており、本発明では剪断歪が緩和されていることがわかる。
【００４２】
本実施形態に係る構成によれば、一対の外部端子５，５はパッケージ外底面の中心点Ｏに対して近接かつ対称に配置されているため、中心点Ｏからの距離が減少し、水晶振動子１の実装時の半田の歪を抑制することができる。
【００４３】
さらに上記構成によれば、前記作用効果に加えて、クラックの起点となりやすい外部端子の角部に働く応力を緩和することができる。これは、一対の外部端子５，５の角部Ｃ１，Ｃ６から一対の引出電極６Ａ，６Ｂが延出されているため、前記角部と引出電極の接続部分の不連続性が緩和されることによる。すなわち、外部端子の角部が鈍化されるためである。
【００４４】
また上記構成によれば、一対の引出電極６Ａ，６Ｂは、パッケージ外底面の中心点に対して点対称に形成されているため、パッケージ外底面におけるバランスが保たれ、各引出電極に作用する応力を相殺することができる。このような構成により、仮に半田にクラックが発生した場合であっても、その進行を遅らせることができるので水晶振動子の寿命を延ばすことができる。
【００４５】
＜本発明の第１の実施形態の変形例＞
本発明の第１の実施形態の変形例を図４に示す。図４において、矩形状の一対の外部端子５’，５’は、長辺がベース外底面の長辺と略平行となるように配置され、一対の外部端子５’，５’の中心点Ｏ対して点対称の位置にある一組の角部Ｃ２，Ｃ５から、当該一組の角部Ｃ２，Ｃ５の各々に最近となるベース外底面の一組の長辺Ｌ１，Ｌ２に向かって、一対の引出電極６Ｃ，６Ｄが中心点Ｏ対して点対称に形成されている。このような構成においても上述した図２に係る構成と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
＜本発明の第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態を図５に示す。本実施形態では前述した本発明の第１の実施形態と同一の構成については記載を割愛し、主として第１の実施形態との相違点について説明する。図２では、一対の外部端子５０，５０は本発明の第１の実施形態と同一の形状・位置・大きさで形成されているが、一対の引出電極６Ｅ，６Ｆがベース外底面の長辺Ｌ１（Ｌ２）に対して斜め方向に形成されている点で第１の実施形態と異なる。
【００４７】
具体的には、一対の引出電極６Ｅ，６Ｆは、一対の外部端子５０，５０の一組の角部Ｃ２，Ｃ５の各々から、当該角部Ｃ２，Ｃ５の各々に最近となるパッケージ外底面の一組の短辺Ｗ１，Ｗ２に向かって、左斜め上方向または右斜め下方向に延出されている。
【００４８】
このような構成によれば、引出電極６Ｅ，６Ｆがベース外底面の長辺Ｌ１（Ｌ２）に対して斜め方向に形成されることによって、角部Ｃ２（Ｃ５）を構成する２辺のうち引出電極が延出されるパッケージ外底面の辺Ｗ１（Ｗ２）と対向する外部端子の辺５ａ（５ｂ）と、引出電極との成す角度αが９０度以外の角度となる。つまり一対の引出電極が斜め方向に、かつ中心点Ｏに対して点対称に形成されることによって、平面視略矩形のパッケージ外底面の対角線ＤＬの伸長方向に近づくことになる。これにより、斜め方向に伸長する一対の引出電極５０，５０がパッケージ外底面２００において“筋交い”のように機能し、ベース２の補強効果を奏する。また、半田を溶融させて水晶振動子を外部基板上に接合する際に、一対の引出電極６Ｅ，６Ｆの形成領域も溶融した半田が濡れることになり、半田接合強度を補うことができる。
【００４９】
＜本発明の第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態を図６に示す。本実施形態は、一対の外部端子５１，５１は本発明の第２の実施形態と同一の形状・位置・大きさで形成されているが、一対の引出電極６G，６Hが延出される一対の外部端子５１，５１の角部が第２の実施形態と異なる。具体的に、図６では図５に示す一対の引出電極６Ｅ，６Ｆの短辺Ｗ１，Ｗ２における位置と略同一の位置となっているが、外部端子から延出される角部がＣ１，Ｃ６となっている。すなわち、中心点Ｏに対して外側にある辺５ａ（５ｂ）の一端側の角部であるＣ１（Ｃ６）を構成する２辺のうち、一対の引出電極６G（６H）が形成されないベース外底面の辺Ｌ１，Ｌ２と対向する１辺５ｃ（５ｄ）と、引出電極６G（６H）の伸長方向との成す角度θが１８０度以上の角度となっている。
【００５０】
上記構成によれば、前述の“筋交い”の効果に加え、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。これを本発明の第２の実施形態を参照しながら説明する。なお以下においては便宜上、一対の外部端子のうち、１つの外部端子に着目して説明する。
【００５１】
まず図５（第２の実施形態）において、外部端子５０の辺５ａの一端の角部Ｃ２を構成する２辺のうち、引出電極６Ｅが形成されないベース外底面の辺であるＬ１と対向する１辺（符号省略）と、引出電極６Ｅの伸長方向との成す角度θは１８０度以下となっている。その結果、引出電極６Ｅは角部Ｃ２に最近となるベース外底面の角部に近づく方向に延出されている。そして辺５ａの他端の角部であるＣ１の近傍には引出電極が近接する領域は存在していない。
【００５２】
これに対し図６（第３の実施形態）では、前述したように中心点Ｏに対して外側にある辺５ａの一端側の角部であるＣ１を構成する２辺のうち、一対の引出電極６Gが形成されないベース外底面の辺Ｌ２と対向する１辺（５ｃ）と、引出電極６Gの伸長方向との成す角度θが１８０度以上の角度となっている。そして図６に示すように、角部Ｃ２の近傍には引出電極６Ｇが近接する領域が存在している。つまり、引出電極６Ｇが角部Ｃ２を含む辺５ａに対して漸次近づく方向に延出されている。このような構成により、角部Ｃ２が存在していてもその外側にある引出電極６Ｇによって、角部Ｃ２への応力集中を緩和することができる。なお角部Ｃ２の部位は必ずしも直角とする必要は無く、角部Ｃ２の部位を面取りまたは曲面としてもよい。このような形状とすることにより、応力集中をさらに緩和することができる。
【００５３】
また、角度θが１８０度以上の角度となる引出電極を形成することにより、ベース外底面の対向辺（対向する２長辺または対向する２短辺）の中央寄りの位置に引出電極の一端側を配置させることも可能となるため、引出電極がベース外底面に対してよりバランス良く配置され、応力緩和に効果的である。
【００５４】
また本発明の第３の実施形態によると、角度θが１８０度以下の場合よりも引出電極をより長く形成することができる。これにより、ベース外周部でクラックが発生することがあったとしても外部端子側へのクラックの伝播を遅延させることができるため、水晶振動子の寿命を延ばすことができる。
【００５５】
次に、図６に示した外部端子構成について、有限要素法を用いたＸＺ方向の半田の剪断歪のシミュレーション結果を図７に示す。図７では一対の外部端子のうち片方のみを表示したものとなっており、ベース外底面の輪郭線の表示は省略している。なお、図７に示すシミュレーション結果ではキャスタレーションが短辺側面に形成されている。そして図７（ａ）では外部端子の領域内に導電性の金属バンプが突出形成された条件となっており、図７（ｂ）では外部端子の領域内に前記金属バンプが形成されていない条件となっている。その他の条件は図３で説明したシミュレーションの条件と同様である。
【００５６】
図７によると、外部端子と引出電極との接続部分の剪断歪が緩和されていることが分かる（緑色で表示されている部分）。図７（ａ）はベース短辺の縁部に形成されたキャスタレーションの一端側に向かって斜め方向に引出電極が延出されている場合であり、図７（ｂ）はベース短辺の縁部に形成されたキャスタレーションの中央部に向かって斜め方向に引出電極が延出されている場合となっている。図７（ａ），（ｂ）ともに外部端子と引出電極との接続部分の剪断歪が緩和されていることが分かる。
【００５７】
＜本発明の第３の実施形態の変形例１＞
なお、本発明の第３の実施形態の変形例１として図８に示すように、引出電極６Ｊ，６Ｋの外部端子５２，５２との接続部側に曲面Ｒ１，Ｒ２（Ｒ１とＲ２は同一曲率）が含まれるようにしてもよい。このような曲面Ｒ１，Ｒ２を外部端子５２，５２との接続部側に有することにより、引出電極と外部端子の角部の接続部分の不連続性が緩和されることになる。これによりクラックの起点となりやすい外部端子の角部に働く応力を緩和することができる。
【００５８】
＜本発明の第３の実施形態の変形例２＞
本発明の第３の実施形態の変形例２として図９に示す。本発明の第３の実施形態では、一対の外部端子がベースの長辺方向に並列して形成されていたが、第３の実施形態の変形例として図９に示すように一対の外部端子５３，５３がベースの短辺方向に並列して形成されていてもよい。この場合においても中心点Ｏに対して点対称の位置にある一組の角部Ｃ１’，Ｃ６’から、角部Ｃ１’，Ｃ６’の各々に最近となる一組の長辺Ｌ１，Ｌ２に向かって、引出電極６Ｌ，６Ｍが右斜め上方向または左斜め下方向に延出されている。この場合、ベース短辺よりも余裕のあるベース長辺の方向に、ベース中心点Ｏに近接する範囲で外部端子をより長く形成することができるので半田接合面積が拡大し、接合強度の向上を図ることができる。
【００５９】
＜本発明の第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態を図１０を参照して説明する。本実施形態における一対の外部端子５４，５４および一対の引出電極６Ｎ，６Ｏは本発明の第３の実施形態（図６参照）と同一構成となっている。第３の実施形態との相違点としては、一対の外部端子５４，５４の上に外部端子５４，５４の面積よりも小さな面積の導電性のバンプＭＢ１，ＬＢ１が突出形成されているとともに、ベース外底面２００の４隅付近にも支持バンプＳＢ１〜ＳＢ４が均等配置されている点である。
【００６０】
図１０において、導電性のバンプ（以下、主バンプと略記）ＭＢ１は、外部端子５４の上面に、外部端子５４の外周端縁から当該外部端子の中心方向に所定の距離だけ後退して（内側に入り込んで）形成されている。前記所定の距離は略一定となっており、本実施形態では０．０６ｍｍとなっている。なお前記所定の寸法は一例であり、０．００ｍｍ超０．４５ｍｍ以下の範囲で設定する（好ましくは０．０６ｍｍ超０．１２ｍｍ以下）。このような範囲内に設定することによって外部端子の外周の応力および外部端子の厚さ方向の歪を緩和することができる。これにより、クラックの発生を抑制することができる。
【００６１】
図１０に示すようにベース外底面２００の４隅付近には、支持バンプＳＢ１〜ＳＢ４が形成されている。支持バンプＳＢ１〜ＳＢ４は、一対の主バンプＭＢ１，ＭＢ１を取り囲むように主バンプＭＢ１の外側に均等に配置されているため、外部基板への半田接合時の水晶振動子の傾きを防止することができる。なお支持バンプの形成位置は必ずしもベース外底面の４隅付近でなくてもよい。
【００６２】
支持バンプＳＢ１〜ＳＢ４はベース内部の一対のパッド電極（図１参照）と電気的に接続されておらず、電気的に独立した状態となっている。そして外部基板と半田接合されないようになっている。なお水晶振動子が搭載される外部基板のランドパターン間等の絶縁不良防止のために絶縁性材料からなる支持バンプや、導電性材料からなる支持バンプの表面を絶縁性材料で被覆した構成の支持バンプを使用してもよい。
【００６３】
支持バンプＳＢ１〜ＳＢ４の厚み（高さ）は、外部端子５４の厚みと主バンプＭＢ１の厚みを加えた全体の厚み（高さ）と、同等かそれ以上の厚み（高さ）に設定されている。例えば支持バンプの厚みを、外部端子と主バンプの総厚よりも厚く（高く）することによって、主バンプと外部基板上のランドとの間に隙間が生じるため、当該隙間部分だけ半田の厚みを厚くすることができる。つまり、支持バンプの厚みと主バンプの厚みを調整することによって、主バンプ下の半田厚みをコントロールすることができる。
【００６４】
＜本発明の第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態を図１１を参照して説明する。本実施形態における一対の外部端子５５，５５および一対の引出電極６Ｐ，６Ｑは本発明の第３の実施形態（図６参照）と一対の主バンプＭＢ２，ＭＢ２が形成されている点を除いて同一構成となっている。第３の実施形態との相違点としては、一対の外部端子５４，５４と引出電極６Ｐ，６Ｑとの境界部分に微小な導電性のバンプＡＢ１，ＡＢ１が突出形成されている点である。
【００６５】
図１１に示す構成によれば、外部端子の領域内で歪が大きくなる外側の角部分に、主バンプＭＢ２と一体形成されない補助的なバンプＡＢ１（以下、補助バンプと略記）が形成されているため、主バンプＭＢ２と補助バンプＡＢ１との間の領域（隙間）に歪が小さくなる領域を形成することができる。これによりクラックの発生を抑制するとともに、クラックの進行を抑制することができる。その結果、水晶振動子の寿命を延ばすことができる。
【００６６】
＜本発明の第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態を図１２を参照して説明する。本実施形態では、補助バンプＡＢ２を外部端子５６の領域内において突出形成するとともに、主バンプの一部を補助バンプＡＢ２の形状に対応するように部分的に切り欠いた形状の主バンプＭＢ３を外部端子５６上に形成している。その他の点は本発明の第３の実施形態と同一構成となっている。
【００６７】
図１２において、平面視円形の補助バンプＡＢ２は、外部端子の領域内で歪が大きくなる外側の角部付近に突出形成されており、この補助バンプＡＢ２の外周に沿って一定距離だけ空けて切り欠かれた主バンプＭＢ３が外部端子５６上に突出形成されている。
【００６８】
図１２に示す構成によれば、第５の実施形態と同様に、外部端子の領域内で歪が大きくなる外側の角部付近に、主バンプＭＢ３と一体形成されない補助的なバンプＡＢ２が形成されているため、主バンプＭＢ３と補助バンプＡＢ２との間の領域（隙間）に歪が小さくなる領域を形成することができる。これによりクラックの発生を抑制するとともに、クラックの進行を抑制することができる。その結果、水晶振動子の寿命を延ばすことができる。
【００６９】
本実施形態では圧電振動デバイスとして水晶振動子を例に挙げて説明したが、本発明は水晶振動子のような圧電振動子だけでなく、圧電発振器においても適用可能である。
【００７０】
本発明は、その精神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、上述の実施の形態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】
【００７１】
圧電振動デバイスの量産に適用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１    水晶振動子
２    ベース
３    蓋
４    水晶振動片
５、５０〜５６    外部端子
６、６Ａ〜６Ｓ    引出電極
Ｌ１、Ｌ２    ベース外底面の長辺
Ｗ１、Ｗ２    ベース外底面の短辺
【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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