(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部から並んで延設された１対の振動腕部と、前記振動腕部の外側に並んで、前記基部から延設された１対の支持腕部とを有する圧電振動片と、
前記支持腕部が接合材を介して実装される実装部を備えたパッケージと、
前記実装部の上面に形成された電極パッドと、
前記実装部を貫通して形成され、前記電極パットに接続された貫通電極と、を備え、
前記支持腕部のそれぞれは、第１接合材と第２接合材を介して、支持腕部の長さ方向に互いに離れた２箇所で前記実装部上に形成された電極パッドに接合され、
前記第１接合材は、前記圧電振動片の重心を通り圧電振動片の短手方向に延びる仮想重心線よりも、前記基部側に配設され、
前記圧電振動片の前記基部側の端部から前記第１接合材の中心までの距離をＬ１、前記第１接合材と前記第２接合材の中心間の距離をＬ２とし、前記圧電振動片の全長をＬ０とした場合、前記距離Ｌ２が前記圧電振動片の全長Ｌ０の４５％〜３５％の範囲であり、距離Ｌ１＜距離Ｌ２であり、
前記貫通電極は、前記第１接合材と前記第２接合材との間で、前記第１接合材及び前記第２接合材と重ならない位置に形成されている、
ことを特徴とする圧電振動子。
【請求項２】
さらに、前記第２接合材の中心から前記振動腕部の先端までの距離をＬ３とした場合、
距離Ｌ１＜距離Ｌ３＜距離Ｌ２である、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
【請求項３】
前記第２接合材は、前記支持腕部の先端部分に配設されている、
ことを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載の圧電振動子。
【請求項４】
前記第１接合材は、前記基部と前記支持腕部との連結部よりも前記仮想重心線側に配設されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記第２接合材は、前記仮想重心線よりも、前記支持腕部の先端側に配設されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子に係り、詳細には、支持腕部により圧電振動片をケーシングに接合した圧電振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器等の電子機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子が用いられる。
この種の圧電振動子として、特許文献１に示すように、パッケージと蓋体で形成されるキャビティ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。
【０００３】
図５は、従来の圧電振動片６００の構造について表したものである。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片６００は、圧電材料により形成された所定長さの基部８００と、基部８００から並んで延びる一対の振動腕７００ａ、ｂを備えると共に、基部８００の両側端側から振動腕７００ａ、ｂの外側において並んで延びる一対の固定用腕９００ａ、ｂを備えている。
そして、圧電振動片６００の重心Ｇを通る仮想の重心線上において、固定用腕９００ａ、ｂが導電接着材５００ａ、ｂによりパッケージ２００に形成した電極部１４００に接合されることで、圧電振動片６００が固定されている。
【０００４】
図５（ｃ）〜（ｆ）は、圧電振動片の固定箇所を固定点Ｐとした場合に、外力（外部からの衝撃）に対する圧電振動片の長さ方向の変位について模式的に表したものである。
図５（ｃ）は、圧電振動片を基部で固定（片持ち支持）した従来の圧電振動片について表したもので、外力に対し、振動腕７００ａ、ｂの先端は固定点Ｐから離れているため、その変位量もＭ１と大きい。
これに対し図５（ａ）、（ｂ）で示した圧電振動片６００の場合、重心線上で固定用腕９００ａ、ｂを固定しているため、同（ｄ）に示すように、固定点Ｐを中心に基部側、先端側が図面上下方向にＭ２だけ変位することで、片持ち支持の場合のＭ１に比べて、全体の変位量Ｍ２が小さくなり、これによりパッケージ２００の内側に衝突して破損することが有効に防止される、ことになっている。
【０００５】
しかし、実際には、図５（ｅ）に示すように、固定点Ｐは、振動腕７００の中央部で固定されているのではなく、基部８００を経由して固定用腕９００で固定されている。
このため、外力に対し、同（ｆ）に示すように、バネが伸びた状態と同様に、固定点Ｐから基部８００側がＭ２だけ変位し、更に片持ち支持の場合と同様に基部８００を支点として振動腕７００がＭ３だけ変位している。すなわち、振動腕７００の先端ではＭ２＋Ｍ３だけ変位するため、必ずしも片持ち支持の場合の変位量Ｍ１よりも小さな変位とすることはできなかった。
【０００６】
また、従来の圧電振動片は、図５（ａ）に示すように、１本の固定用腕９００ａ、ｂに対して１箇所で接合、固定している。
このため、上述の通り外力に対する大きな変位により接合箇所に加わる応力が大きくなるため、接合部が破損する可能性もある。
さらに、固定用腕９００ａ、ｂを接合する場合、硬化前の柔らかい導電接着材５００ａ、ｂ上に圧電振動片６００を載置した際に傾く可能性があった。
これら外力に対する振動腕部先端の変位量や、圧電振動片の傾きを少なくする要求は、圧電振動子の全長が５ｍｍ以下と小型化するほど高くなっている。特に、３ｍｍ以下のサイズになると僅かな変位量の増加や傾斜も大きく製品の性能や製造上の歩留まりに影響することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９７１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、圧電振動片をより安定的にパッケージの実装部に接合すると共に、外力に対する圧電振動子全体の変位量を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）請求項１に記載の発明では、基部と、前記基部から並んで延設された１対の振動腕部と、前記振動腕部の外側に並んで、前記基部から延設された１対の支持腕部とを有する圧電振動片と、前記支持腕部が接合材を介して実装される実装部を備えたパッケージと、前記実装部の上面に形成された電極パッドと、前記実装部を貫通して形成され、前記電極パットに接続された貫通電極と、を備え、前記支持腕部のそれぞれは、第１接合材と第２接合材を介して、支持腕部の長さ方向に互いに離れた２箇所で前記実装部上に形成された電極パッドに接合され、前記第１接合材は、前記圧電振動片の重心を通り圧電振動片の短手方向に延びる仮想重心線よりも、前記基部側に配設され、前記圧電振動片の前記基部側の端部から前記第１接合材の中心までの距離をＬ１、前記第１接合材と前記第２接合材の中心間の距離をＬ２とし、前記圧電振動片の全長をＬ０とした場合、前記距離Ｌ２が前記圧電振動片の全長Ｌ０の４５％〜３５％の範囲であり、距離Ｌ１＜距離Ｌ２であり、前記貫通電極は、前記第１接合材と前記第２接合材との間で、前記第１接合材及び前記第２接合材と重ならない位置に形成されている、ことを特徴とする圧電振動子。
（２）請求項２に記載の発明では、さらに、前記第２接合材の中心から前記振動腕部の先端までの距離をＬ３とした場合、距離Ｌ１＜距離Ｌ３＜距離Ｌ２である、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記第２接合材は、前記支持腕部の先端部分に配設されている、ことを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載の圧電振動子を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記第１接合材は、前記基部と前記支持腕部との連結部よりも前記仮想重心線側に配設されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記第２接合材は、前記仮想重心線よりも、前記支持腕部の先端側に配設されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の請求項に記載の圧電振動子を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、支持腕部のそれぞれは、第１接合材と第２接合材を介して、支持腕部の長さ方向に互いに離れた２箇所で実装部に接合され、第１接合材は仮想重心線よりも基部側に配設されているので、圧電振動片をより安定的にパッケージの実装部に接合すると共に、外力に対する圧電振動子全体の変位量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】圧電振動子の外観斜視図である。
【図２】圧電振動子の分解斜視図である。
【図３】圧電振動片の構成と圧電振動子の断面を表した図である。
【図４】圧電振動片の全長Ｌ０とＬ１、Ｌ２、Ｌ３のサイズと比率について表したものである。
【図５】従来の圧電振動片の構造について表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の圧電振動子における好適な実施形態について、図１から図４を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態の圧電振動片６は、基部８から１対の振動腕部７（７ａ、７ｂ）が延設されると共に、基部８から振動腕部７の両外側に並列して延設された支持腕部９（９ａ、９ｂ）を備える。そして、圧電振動片６は、２本の支持腕部９によりパッケージ内の実装部１４上に接合することで固定保持すると共に、電気的接続を行う。
この両支持腕部９の接合箇所は、それぞれ１箇所ではなく、その長手方向の２箇所以上、好ましくは２箇所とする。また、その長手方向において、両接合箇所のうち、基部８側の接合箇所を圧電振動片６の重心Ｇよりも基部８側とし、好ましくは重心Ｇが両接合箇所の間に存在するようにする。
このように、その長手方向において、基部８側の接合箇所を重心Ｇよりも基部８側とすることで、当該接合点から振動腕部７の先端までの長さを短くでき、外部からの衝撃に対して振動腕部７先端での変位量を少なくすることができる。その一方で振動腕部７からの振動漏れを抑制するために、その長手方向において、基部８側の接合箇所を、基部８と支持腕部９の連結部８１よりも重心Ｇ側にしている。
【００１３】
また、接合箇所を２箇所以上とすることで、１箇所の場合に比べて、圧電振動片６の接合強度（接着強度）が増すと共に、固化前の導電性接着剤上に圧電振動片６を載置した際の傾きを大幅に軽減することができる。また、導電性接着材を支持腕部９全体に使用する場合にくらべて、接着剤の使用量が減り、キャビティ内でのガス発生をより抑えることが可能になる。
さらに、支持腕部９の両接合箇所の間隔を広くする、例えば、圧電振動片６の全長に対して、基部８側から１／３付近と、２／３付近で接合する。両接合箇所の間隔を全長の約１／３とする。このように、両接合箇所の間隔を広くすることにより、両接合箇所間の支持腕部９が外部からの衝撃や、支持腕部９の振動を吸収し、外部からの影響や外部への影響を抑えることが可能になる。
【００１４】
（２）実施形態の詳細
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る圧電振動子の外観斜視図である。図２は、第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。
図１、２に示すように、本実施形態の圧電振動子１は、内部に気密封止されたキャビティＣを有するパッケージ２と、キャビティＣ内に収容された圧電振動片６と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
【００１５】
圧電振動片６は、水晶やタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された、いわゆる音叉形の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。本実施形態では、圧電材料として水晶を使用して形成した圧電振動片を例に説明する。
圧電振動片６は、基部８から平行に延びる振動腕部７ａ、７ｂと、この振動腕部７ａ、７ｂの外側に同方向に基部８から延びる支持腕部９ａ、９ｂを備え、この支持腕部９ａ、９ｂによりキャビティＣ内に保持される。圧電振動片６の詳細については後述する。
【００１６】
パッケージ２は、概略直方体状に形成されている。パッケージ２は、パッケージ本体３と、パッケージ本体３に対して接合されるとともに、パッケージ本体３との間にキャビティＣを形成する封口板４と、を備えている。
パッケージ本体３は、互いに重ね合わされた状態で接合された第１ベース基板１０および第２ベース基板１１と、第２ベース基板１１上に接合されたシールリング１２と、を備えている。
【００１７】
第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の四隅には、平面視１／４円弧状の切欠部１５が、両ベース基板１０、１１の厚み方向の全体に亘って形成されている。これら第１ベース基板１０および第２ベース基板１１は、例えばウエハ状のセラミック基板を２枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが４分割されることで、切欠部１５となる。
【００１８】
なお、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１はセラミックス製としたが、その具体的なセラミック材料としては、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミック製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。
【００１９】
第１ベース基板１０の上面は、キャビティＣの底面に相当する。
第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０に重ねられており、第１ベース基板１０に対して焼結などにより結合されている。すなわち、第２ベース基板１１は、第１ベース基板１０と一体化されている。
なお、後述するように第１ベース基板１０と第２ベース基板１１の間には、両ベース基板１０、１１に挟まれた状態で接続電極２４Ａ、２４Ｂ（図示せず）が形成されている。
【００２０】
第２ベース基板１１には、貫通部１１ａが形成されている。貫通部１１ａは、四隅が丸みを帯びた平面視長方形状に形成されている。貫通部１１ａの内側面は、キャビティＣの側壁の一部を構成している。貫通部１１ａの短手方向で対向する両側の内側面には、内方に突出する実装部１４Ａ、１４Ｂが設けられている。実装部１４Ａ、１４Ｂは、貫通部１１ａの長手方向略中央に形成されている。実装部１４Ａ、１４Ｂは、貫通部１１ａの長手方向の長さの１／３以上の長さに形成されている。
【００２１】
シールリング１２は、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第２ベース基板１１の上面に接合されている。具体的には、シールリング１２は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって第２ベース基板１１上に接合、あるいは、第２ベース基板１１上に形成（例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により）された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
【００２２】
シールリング１２の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、４２−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング１２の材料としては、セラミック製とされている第１ベース基板１０および第２ベース基板１１に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第１ベース基板１０および第２ベース基板１１として、熱膨張係数６．８×１０−６／℃のアルミナを用いる場合には、シールリング１２としては、熱膨張係数５．２×１０−６／℃のコバールや、熱膨張係数４．５〜６．５×１０−６／℃の４２−アロイを用いることが好ましい。
【００２３】
封口板４は、シールリング１２上に重ねられた導電性基板であり、シールリング１２に対する接合によってパッケージ本体３に対して気密に接合されている。そして、封口板４、シールリング１２、第２ベース基板１１の貫通部１１ａ、および第１ベース基板１０の上面により画成された空間が、気密に封止されたキャビティＣとして機能する。
【００２４】
封口板４の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板４とシールリング１２との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板４の下面と、シールリング１２の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
【００２５】
ところで、第２ベース基板１１の実装部１４Ａ、１４Ｂの上面には、圧電振動片６との接続電極である一対の電極パッド２０Ａ、２０Ｂが形成されている。また、第１ベース基板１０の下面には、一対の外部電極２１Ａ、２１Ｂがパッケージ２の長手方向に間隔をあけて形成されている。電極パッド２０Ａ、２０Ｂおよび外部電極２１Ａ、２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜である。
電極パッド２０Ａ、２０Ｂと外部電極２１Ａ、２１Ｂとは、第２ベース基板１１の実装部１４Ａ、１４Ｂに形成された第２貫通電極２２Ａ、２２Ｂ、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１の間に形成された接続電極２４Ａ、２４Ｂ（図示せず）、及び、第１ベース基板１０に形成された第１貫通電極２３Ａ、２３Ｂ（図示せず）を介して互いにそれぞれ導通している。
一方、詳細は後述するが、電極パッド２０Ａ、２０Ｂ上には、第１方向Ｄ１に互いに隔離して第１接合材５１ａ、５１ｂと、第２接合材５２ａ、５２ｂが配設され、支持腕部９ａ、９ｂのそれぞれを長さ方向の隔離した２点で接合している。
【００２６】
図３は、第１実施形態に係る圧電振動片６の構成と圧電振動子の断面を表した図である。
以下、図３に示すように、第１ベース基板１０と平行な面上で圧電振動子１の長手方向を第１方向Ｄ１、同面上で第１方向Ｄ１に直交する方向（圧電振動子１の短手方向）を第２方向Ｄ２、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２に直交する方向（圧電振動子１の厚さ方向）を第３方向Ｄ３として説明する（図１も参照）。
図３（ａ）に示すように、圧電振動片６は、一対の振動腕部７ａ、７ｂと、基部８と、一対の支持腕部９ａ、９ｂを備えている。
基部８は、一対の振動腕部７ａ、７ｂのうち第１方向Ｄ１における一方の端部同士を連結している。
基部８には、第２方向Ｄ２を向く両端面から第２方向Ｄ２に沿って外側に延びる連結部８１ａ、８１ｂが連結され、この連結部８１ａ、８１ｂには、第１方向Ｄ１に沿ってそれぞれ延びる支持腕部９ａ、９ｂが連結されている。一対の支持腕部９ａ、９ｂは、第２方向Ｄ２において、振動腕部7ａ、７ｂの両外側に配置されている。
振動腕部７ａ、７ｂは、基部８側の端部から先端部までの長さが、圧電振動片６の全長Ｌ０の１／３以上に形成されている。この長さは、後述するように、第１接合材５１ａ、５１ｂと第２接合材５２ａ、５２ｂとの間隔を確保するためである。
【００２７】
一対の振動腕部７ａ、７ｂは、互いに平行となるように配置されており、基部８側の端部を固定端として、先端が自由端として振動する。
一対の振動腕部７ａ、７ｂは、基部８側の幅寸法よりも大きな幅に形成された拡幅部７１ａ、７１ｂを備えている。この拡幅部７１ａ、７１ｂは、振動腕部７ａ、７ｂの重量及び振動時の慣性モーメントを増大する機能を有している。これにより、振動腕部７ａ、７ｂは振動し易くなり、振動腕部７ａ、７ｂの長さを短くすることができ、小型化が図られている。
なお、本実施形態の圧電振動片６は、振動腕部７ａ、７ｂに拡幅部７１ａ、７１ｂが形成されているが、拡幅部のない圧電振動片を使用してもよい。
また、本実施形態の圧電振動子１では、図示しないが、振動腕部７ａ、７ｂの先端部（拡幅部７１ａ、７１ｂ）に、振動状態を所定の周波数の範囲内で振動するように調整（周波数調整）を行うための重り金属膜（粗調膜及び微調膜からなる）が形成されている。この重り金属膜を、例えばレーザ光を照射して適量だけ取り除くことで、周波数調整を行い、一対の振動腕部７ａ、７ｂの周波数をデバイスの公称周波数の範囲内に収めることができるようになっている。この重り金属膜についても、拡幅部と同様に形成しないことも可能である。
【００２８】
図３（ｃ）は、図３（ａ）に示すＶ１−Ｖ１線に沿った断面を矢印の方向に見た断面図である。
図３（ａ）、（ｃ）に示すように、一対の振動腕部７ａ、７ｂには、一定幅の溝部７２ａ、７２ｂが形成されている。溝部７２ａ、７２ｂは、一対の振動腕部７ａ、７ｂの両主面（表裏面）上において、第３方向Ｄ３に凹むとともに、基部８側から第１方向Ｄ１に沿って延在している。溝部７２ａ、７２ｂは、振動腕部７ａ、７ｂの基端から、拡幅部７１ａ、７１ｂに至る間に形成されている。
溝部７２ａ、７２ｂにより、一対の振動腕部７ａ、７ｂは、それぞれ図３（ｃ）に示すように断面Ｈ型となっている。
【００２９】
図３（ｃ）に示すように、一対の振動腕部７ａ、７ｂの外表面上には、一対の（２系統の）励振電極９１、９２が形成されている。このうち、一対の励振電極９１、９２は、電圧が印加されたときに一対の振動腕部７ａ、７ｂを互いに接近又は離間する方向に所定の共振周波数で振動させる電極であり、電気的に切り離された状態で振動腕部７ａ、７ｂ上にパターニングされて形成されている。
具体的には、一方の励振電極９１が、主に一方の振動腕部７ａの溝部７２ａ内と、他方の振動腕部７ｂの側面上とに互いに電気的に接続された状態で形成されている。
また、他方の励振電極９２が、主に他方の振動腕部７ｂの溝部７２ｂ内と、一方の振動腕部７ａの側面上とに互いに電気的に接続された状態で形成されている。
【００３０】
圧電振動片６の第１ベース基板１０と対向する側の面には、図示しないが、圧電振動片６をパッケージ２に実装する際のマウント部として支持腕部９ａ、９ｂに２系統のマウント電極が形成され、この両マウント電極と電気的に接続した２系統の引回し電極が連結部８１ａ、８１ｂと基部８に形成されている。
そして、支持腕部９ａに形成された第１系統のマウント電極が引回し電極を介して励振電極９２（図３（ｃ）参照）と接続され、支持腕部９ｂに形成された第２系統のマウント電極が引回し電極を介して励振電極９１と接続されている。
２系統の励振電極９１、９２は、一対のマウント電極を介して電圧が印加されるようになっている。
【００３１】
なお、励振電極９１、９２、マウント電極、及び引回し電極は、例えば、クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）との積層膜であり、水晶と密着性の良いクロム膜を下地として成膜した後に、表面に金の薄膜を施したものである。但し、この場合に限られず、例えば、クロムとニクロム（ＮｉＣｒ）の積層膜の表面にさらに金の薄膜を積層しても構わないし、クロム、ニッケル、アルミニウム（Ａｌ）やチタン（Ｔｉ）等の単層膜でも構わない。
【００３２】
図３（ｂ）は、図１に示すパッケージ２に圧電振動片６を実装した圧電振動子１の、第１方向Ｄ１に沿った断面図で、図３（ａ）のＶ２−Ｖ２線に沿った断面を矢印の方向に見た断面図である。但し、第２貫通電極２３Ｂを表すため、当該部分での断面位置をずらしている。
第２ベース基板１１の実装部１４Ａ、１４Ｂの実装面（封口板４に対向する側の面）には、ほぼ全面にわたって電極パッド２０Ａ、２０Ｂが形成されている。
一方、第１ベース基板１０の外側底面には、長手方向（第１方向Ｄ１）の両端側に、短手方向（第２方向Ｄ２）に延びる外部電極２１Ａ、２１Ｂが形成されている。
これら電極パッド２０Ａ、２０Ｂ、及び外部電極２１Ａ、２１Ｂは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、または異なる金属が積層された積層膜であり、電極パッド２０Ａと外部電極２１Ａが互いに導通し、電極パッド２０Ｂと外部電極２１Ｂが互いに導通している。
【００３３】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、第１ベース基板１０には、外部電極２１Ｂに導通し、第１ベース基板１０を厚さ方向に貫通する第１貫通電極２３Ｂが形成されている。さらに、第２ベース基板１１の実装部１４Ｂの略中央（図２参照）には、電極パッド２０Ｂに導通し、実装部１４Ｂを厚さ方向に貫通する第２貫通電極２２Ｂが形成されている。そして、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１（実装部１４Ｂ）との間には、第１貫通電極２３Ｂと第２貫通電極２２Ｂとを接続する接続電極２４Ｂが形成されている。
このように、電極パッド２０Ｂと外部電極２１Ｂとは、第２貫通電極２２Ｂ、接続電極２４Ｂ、及び第１貫通電極２３Ｂを介して互いに導通している。
【００３４】
一方、図３（ｂ）に点線で示すように、第１ベース基板１０には外部電極２１Ａに導通し、第１ベース基板１０を厚さ方向に貫通する第１貫通電極２３Ａが形成され、第２ベース基板１１の実装部１４Ａの略中央（図２参照）には、電極パッド２０Ａに導通し、実装部１４Ａを厚さ方向に貫通する第２貫通電極２２Ａが形成されている。そして、第１ベース基板１０と第２ベース基板１１（実装部１４Ａ）との間には、第１貫通電極２３Ａと第２貫通電極２２Ａとを接続する接続電極２４Ａが形成されている。
このように、電極パッド２０Ａと外部電極２１Ａとは、第２貫通電極２２Ａ、接続電極２４Ａ、及び第１貫通電極２３Ａを介して互いに導通している。
【００３５】
なお、両接続電極２４Ａ、２４Ｂは、第１貫通電極２３Ａ、２３Ｂと、第２貫通電極２２Ａ、２２Ｂを直線的に接続させる形状ではなく、キャビティＣ内での露出を避けるため、第２ベース基板１１と第１ベース基板１０とが当接する領域に沿って形成されている。
【００３６】
圧電振動片６は、一対の支持腕部９Ａ、９Ｂにより実装部１４Ａ、１４Ｂ上に実装された状態で、気密封止されたパッケージ２のキャビティＣ内に収容されている。
すなわち、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片６は、支持腕部９Ａ、９Ｂに設けられた各マウント電極が、実装部１４Ａ、１４Ｂ上の電極パッド２０Ａ、２０Ｂ（上面にメタライズ層が形成されている場合は該メタライズ層）にそれぞれ第１接合材５１ａ、５１ｂ、第２接合材５２ａ、５２ｂを介して電気的および機械的に接合されている。
このように、本実施形態の圧電振動片６は、支持腕部９Ａ、９Ｂのそれぞれが、その長さ方向（第１方向Ｄ１）の２箇所で実装部１４Ａ、１４Ｂ上に接合保持（２点支持）される。
【００３７】
第１接合材５１ａ、５１ｂ、第２接合材５２ａ、５２ｂは、導電性を有し、かつ接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質を有するものが使用され、例えば、銀ペースト等の導電性接着剤や、金属バンプ等の使用が好適である。
第１接合材５１ａ、５１ｂ、第２接合材５２ａ、５２ｂが導電性接着剤により構成されている場合、塗布装置の移動ヘッドに支持されたディスペンサノズルにより塗布される。
本実施形態では、各接合材のサイズは圧電振動子１のサイズによるが、例えば、１.２ｍｍ×１.０ｍｍサイズの圧電振動子１の場合、半径０.１ｍｍ程度に塗布される。
【００３８】
次に、支持腕部９ａ、９ｂを実装部１４Ａ、１４Ｂ上に固定保持する、第１接合材５１ａ、５１ｂと第２接合材５２ａ、５２ｂの配設関係について説明する。
なお、本実施形態の圧電振動子１は第２方向Ｄ２に対称な構造となっているため、振動腕部７ａと振動腕部７ｂというように、対称配置された両部分を同一の数字で表すと共に、両部分を区別するため、一方に区別符合ａ、Ａ、他方に区別符合ｂ、Ｂを付して説明した。以下の説明では、区別符号を省略して説明し、両者を区別する場合に区別符合を付して説明する。
図３（ａ）に示すように、圧電振動片６の基部８側の端部から第１接合材５１の中心までの距離をＬ１、第１接合材５１と第２接合材５２の両中心間の距離をＬ２、第２接合材５２の中心から振動腕部７の先端までの距離をＬ３とし、圧電振動片６の全長をＬ０（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）とする。
【００３９】
（Ａ）図３（ａ）に示すように、本実施形態の支持腕部９は、支持腕部９の長さ方向に互いに離れて第１接合材５１と第２接合材５２が配設されている。
このように、支持腕部９と実装部１４上の電極パッド２０との接合箇所を、互いに離れた第１接合材５１と第２接合材５２の２点とすることで、接合箇所が１箇所である従来に比べ、塗布した両接合材５１、５２上に圧電振動片６を載置した際のバランスが良くなり、圧電振動片６の傾き量をより少なくすることができる。特に接合材として、導電性接着剤を使用する場合、塗布してから固化する前に圧電振動片６を載置することから、バランス良く載置できることから傾き量の減少に特に有効であり、実装精度が上がり、歩留まり向上や特性の向上が得られる。
【００４０】
更に、第１接合材５１と第２接合材５２の２点で接合することで、より強固に圧電振動片６を接合することができる。
すなわち、１点で接合する場合、衝撃等の外力によって圧電振動片６が変位した際に、シーソーと同様に、接合点を支点とした両側が変位することになり、接合点の両側に応力が加わるため、接合部で破損する可能性がある。
これに対して、本実施形態では、外力に対して第１接合材５１を基点として基部８側が変位するが、その反対側は第２接合材５２で固定されているので、大きく変位することはない。
このように、本実施形態では第１接合材５１の基部８側だけに応力が加わり、反対側には加わらないため、第１接合材５１で破損する可能性を下げることができる。たとえ第１接合材５１が破損した場合であっても、第２接合材５２により接合が維持されるため、外部電極２１からの導通は確保され、製品としての性能を維持することができる。
【００４１】
また、本実施形態の支持腕部９を接合する第１接合材５１と第２接合材５２が、互いに離隔して配設されることで、支持腕部９全体に接合材を塗布する場合に比べ、使用する接合材の量を少なくすることができる。そして、接合材の使用量を減らすことにより、キャビティＣ内での発生ガス量を少なくすることが可能になる。
なお、本実施形態では接合材による支持腕部９の接合を２箇所としたが、互いに離れた状態で配設されていれば２箇所に限定されるものではなく、３箇所以上としてもよい。但し、圧電振動片６を載置する際の安定やキャビティＣ内でのガスの発生をより少なくするためには２箇所が好ましい。
【００４２】
（Ｂ）また、本実施形態の支持腕部９では、基部８側の第１接合材５１が、圧電振動片６の重心Ｇを通り圧電振動片６の短手方向（第２方向Ｄ２）に延びる仮想重心線よりも、基部８側に配設されている。
このため、仮想重心線上の１点で接合する従来に比べ、第１接合材５１から基部８を経由して振動腕部７の先端までの長さが短くなり、圧電振動子１に外力が加わった場合の全体の変位量を小さくすることが可能になり、振動腕部７の先端がパッケージの内側に衝突して破損する可能性を低減することができる。また、圧電振動子１の変位量が小さくなるため、厚さを小さくすることも可能である。
【００４３】
（Ｃ）一方、上記（Ｂ）に加え本実施形態の第２接合材５２は、仮想重心線よりも支持腕部９の先端側に配置されている。
これにより、仮想重心線が、第１接合材５１と第２接合材５２の間に存在することになり、更にバランス良く圧電振動片６を配置することができる。
ただし、第２接合材５２が仮想重心線よりも先端側に配置されていることが好ましいが、重心よりも基部８側であってもよい。この場合、第１接合材５１と第２接合材５２の間に仮想重心線が存在しなくなるが、第１接合材５１の一箇所で接合する場合にくらべて、圧電振動片６の傾きを少なくすることができる。
【００４４】
（Ｄ）一方、本実施形態の支持腕部９を接合する第１接合材５１は、基部８と支持腕部９とを連結する連結部８１よりも仮想重心線側に配設されている。
このため、支持腕部を備えず基部の端部で圧電振動片を接合（片側支持）する従来に比べ、圧電振動片６を支持接合する振動腕部７からの振動の漏れ量を低減することができる。
【００４５】
（Ｅ）上述したように、振動腕部７は、基部８側の端部から先端部までの長さが、圧電振動片６の全長Ｌ０の１／３よりも長く形成されている。これは第１接合材５１ａ、５１ｂと第２接合材５２ａ、５２ｂとの間隔を確保するためである。
そして、支持腕部９を接合する第１接合材５１と第２接合材５２を、圧電振動片６の全長Ｌ０を３等分した箇所近傍に配設する。この場合、Ｌ２がＬ０の４５％〜３５％の範囲で、Ｌ１＜Ｌ３＜Ｌ２とすることが好ましい。Ｌ１＜Ｌ２とするのは、上記（Ｂ）による効果を大きくするためである。
本実施形態の圧電振動片６では、第１接合材５１と第２接合材５２との間隔Ｌ２をＬ２＞Ｌ０／３とすることで、外力が加わった場合や振動腕部７の振動に対し、第１接合材５１と第２接合材５２との間の支持腕部９が僅かに歪むことで吸収、分散させることができ、外部からの影響や、外部への影響を抑えることが可能になる。
【００４６】
図４は、圧電振動片６の実施例として、全長Ｌ０とＬ１、Ｌ２、Ｌ３のサイズと比率について表したものである。なお、図４に示した数値で全体の値が合わないのは、端数を削除しているためである。
図４に示すように、実施例（１）〜（３）の圧電振動片６の各サイズは、それぞれ全長Ｌ０＝１.３８ｍｍ×幅０.５５６ｍｍ、全長Ｌ０＝１．１ｍｍ×幅０.４８ｍｍ、全長Ｌ０＝０．９０７ｍｍ×幅０．５０５ｍｍである。
また、各実施例（１）〜（３）の各圧電振動片６が実装される圧電振動子１のサイズは、実施例（１）が長さ２．０５ｍｍ×幅１．２５ｍｍ、実施例（２）が長さ１．６５ｍｍ×幅１．０５ｍｍ、実施例（３）が長さ１．２５ｍｍ×幅１．０５ｍｍである。
各圧電振動片６におけるＬ１〜Ｌ３の値、及び、全長Ｌ０に対する比率Ｌ１／Ｌ０、Ｌ２／Ｌ０、Ｌ３／Ｌ０（％）は、図４に示す通りである。
いずれの実施例も、第１接合材５１と第２接合材５２による２箇所で支持腕部９が実装部１４に接合され、第１接合材５１が仮想重心線よりも基部８側にあるとともに連結部８１よりも仮想重心線側にあり、第２接合材５２が仮想重心線よりも先端側であり、第１接合材５１と第２接合材５２の間隔Ｌ２が全長Ｌ０の１／３以上である。
各実施例（１）〜（３）によれば、（Ａ）〜（Ｅ）で説明した各効果を得ることができる。
【００４７】
このように構成された圧電振動子１を作動させる場合には、外部電極２１Ａ、２１Ｂに所定の電圧を印加する。外部電極２１Ａ、２１Ｂに所定の電圧が印加されると、２系統の励振電極９１、９２に電流が流れ、２系統の励振電極９１、９２間に発生する電界による逆圧電効果によって、一対の振動腕部７ａ、７ｂは、例えば互いに接近、離間する方向（第２方向Ｄ２）に所定の共振周波数で振動する。一対の振動腕部７ａ、７ｂの振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。
【００４８】
以上説明した圧電振動子１は、電波時計、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として、また、ジャイロセンサなどの計測機器等として使用される。
【００４９】
本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、圧電振動片を用いた圧電振動子として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片を、ガラス材によって形成されるベース基板およびリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。
また、説明した実施形態の電極パッド２０は、実装部１４のほぼ全面に形成されているが、第１接合材５１、第２接合材５２の少なくとも一方に対応する領域に形成されていればよい。この場合、第２貫通電極２２（図３（ｂ）参照）は、実装部１４の、電極パッド２０に対応した個所に形成される。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。                                  
【符号の説明】
【００５０】
１…圧電振動子、２…パッケージ、３…パッケージ本体、４…封口板、６…圧電振動片、７…振動腕部、８…基部、９…支持腕部、１０…第１ベース基板、１１…第２ベース基板、１４…実装部、２０…電極パッド、２１…外部電極、２２…第２貫通電極、２３…第１貫通電極、２４…接続電極、５１…第１接合材、５２…第２接合材、７２…溝部、９１、９２…励振電極
【要約】
【課題】圧電振動片をより安定的に接合し、外力に対する変位量を小さくする。
【解決手段】圧電振動片６は、基部８から１対の振動腕部７が延設されると共に、基部８から振動腕部７の両外側に並列して延設された支持腕部９を備える。そして、圧電振動片６は、２本の支持腕部９によりパッケージ内の実装部１４上に接合することで固定保持する。両支持腕部９の接合箇所は、長手方向の２箇所以上とする。長手方向において、基部８側の接合箇所を圧電振動片６の重心Ｇよりも基部８側とする。これにより接合点から振動腕部７の先端までの長さを短くでき、外部からの衝撃に対して振動腕部７先端での変位量を少なくすることができる。その一方で振動腕部７からの振動漏れを抑制するために、長手方向において、基部８側の接合箇所を、基部８と支持腕部９の連結部８１よりも重心Ｇ側にしている。
【選択図】図３【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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