(57)【要約】      （修正有）【課題】外部からの熱を水晶片に良好に伝導できる新規な構造を有した圧電デバイスを提供する。【解決手段】圧電デバイス１０は、水晶片１１と、この水晶片の表裏に設けられた励振用電極１３と、これら励振用電極から引き出されている引出電極１５と、前述の水晶片を収容する容器１７と、この容器内に設けられた前述の水晶片搭載用のパッド１７ａと、このパッド及び前述の引出電極を接続している導電部材１９と、を具える。そして、水晶片のパッド側の面に設けられ、引出電極から引き出されていて、励振電極には非接触である熱伝導用金属膜２１を具える。【選択図】図１
2018074271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動片と、該圧電振動片の表裏に設けられた励振用電極と、これら励振用電極から引き出されている引出電極と、前記圧電振動片を収容する容器と、該容器内に設けられ前記圧電振動片を接続するためのパッドと、該パッド及び前記引出電極を接続している導電部材と、を具える圧電デバイスにおいて、
前記圧電振動片の少なくとも前記パッド側の面に設けられ、前記引出電極から引き出されていて、前記励振電極には非接触である熱伝導用金属膜を具えたことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記熱伝導用金属膜は、前記圧電振動片の前記パッド側の面のみに設けてあることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記圧電振動片は、水晶のＸ軸方向に沿う辺を長辺とする矩形状のＡＴカット水晶片であり、前記熱伝導用金属膜は、該水晶片の各長辺に沿ってかつその一部又は全部の領域に設けてあることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記圧電振動片は、水晶の結晶軸のＺ′軸と交差する側面の双方を第１〜第３の３つの面で構成したＡＴカット水晶片であることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記第１の面は、当該ＡＴカット水晶片の水晶の結晶軸で表わされるＸ−Ｚ′面である主面を、水晶のＸ軸を回転軸として４±３．５°回転させた面に相当する面であることを特徴とする請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記第１の面、前記第２の面および前記第３の面はこの順で交わっており、かつ、
前記第１の面は、前記主面を水晶のＸ軸を回転軸として４±３．５°回転させた面に相当する面であり、
前記第２の面は、前記主面を水晶のＸ軸を回転軸として−５７±５°回転させた面に相当する面であり、
前記第３の面は、前記主面を水晶のＸ軸を回転軸として−４２±５°回転させた面に相当する面であることを特徴とする請求項４に記載のＡＴカット水晶片。
【請求項７】
前記第１の面、前記第２の面および前記第３の面はこの順で交わっており、かつ、
前記第１の面は、前記主面を水晶のＸ軸を回転軸として４±３°回転させた面に相当する面であり、
前記第２の面は、前記主面を水晶のＸ軸を回転軸として−５７±３°回転させた面に相当する面であり、
前記第３の面は、前記主面を水晶のＸ軸を回転軸として−４２±３°回転させた面に相当する面であることを特徴とする請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ＡＴカット水晶片は平面視で矩形状であり、前記熱伝導用金属膜は、該矩形状の水晶片の水晶のＸ軸に平行な２つの辺各々に沿ってかつこの辺の方向の一部又は全部に設けてあることを特徴とする請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記引出配線の少なくとも一部は前記第１の面上を引き回してあることを特徴とする請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記励振用電極の一部は前記第１の面上に及んで設けてあることを特徴とする請求項４に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記圧電デバイスは水晶振動子であることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記圧電デバイスは温度補償機能を有する水晶発振器であることを特徴とする請求項１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、水晶片を用いた圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子、水晶発振器等の圧電デバイスは、電子情報通信社会において、不可欠なものである。このような圧電デバイスに対しては、種々の特性が要求される。その一つとして周波数ドリフト特性がある。ここで周波数ドリフトとは、圧電デバイスの近傍にオン・オフ動作される他の電子部品であって、オンされると熱を発する電子部品が実装された場合に、このオン時の熱の影響で圧電デバイスの発振周波数が短期的にドリフトする現象のことである。高い周波数安定度が要求される圧電デバイスでは、上記ドリフトは少ないことが望まれる。
【０００３】
例えば特許文献１には、圧電振動片が容器内に収容された圧電デバイスにおいて、この容器内に設けた圧電振動片搭載用の電極パッドと、容器外部の実装端子とを、伝導部により電気的及び熱的に接続する構造が開示されている。さらに、伝導部の径や長さを適切にすることで熱伝導の具合を調整する点も開示されている（特許文献１の例えば段落１７等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０２３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の方法は、確かに、圧電振動片への熱伝導具合を調製する方法といえるが、容器の設計が必要なため費用がかかること、設計の自由度が低いこと等の課題がある。また、圧電振動片自体への熱伝導効率は、必ずしも満足のいくものではないと考えられる。より簡易かつ効果的な手段が望まれる。
この出願はこのような点に鑑みなされたものであり、従ってこの出願の目的は、圧電振動片自体への熱伝導をより良好に行える新規な構造を有した圧電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的の達成を図るため、この発明によれば、圧電振動片と、この圧電振動片の表裏に設けられた励振用電極と、これら励振用電極から引き出されている引出電極と、前述の圧電振動片を収容する容器と、この容器内に設けられ前述の圧電振動片を接続するためのパッドと、該パッド及び前述の引出電極を接続している導電部材と、を具える圧電デバイスにおいて、
前述の圧電振動片の少なくとも前述のパッド側の面に設けられ、前述の引出電極から引き出されていて、前述の励振電極には非接触である、熱伝導用金属膜を具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の圧電デバイスによれば、所定の熱伝導用金属膜を具えているので、当該圧電デバイスの外部の熱は、容器の外壁や例えば容器の外側底面に設けられている実装端子から容器内に伝わり、そして、容器内部の前記パッド、導電部材、引出配線及び励振用電極を介して圧電振動片に伝わるが、引出配線から引き出されている熱伝導用金属膜によってもこの圧電振動片に伝わる。このため、熱伝導用金属膜を設けた分、そうでない場合に比べ、外部の熱は圧電振動片に伝わり易くなる。従って、熱応答性が良好な圧電デバイスが得られるので、周波数ドリフトの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施形態の圧電デバイスの説明図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、この発明で用いて好適な水晶片の説明図である。
【図３】この発明で用いて好適な水晶片の製法例の説明図である。
【図４】図３に続く製法例の説明図である。
【図５】図４に続く製法例の説明図である。
【図６】図５に続く製法例の説明図である。
【図７】この発明で用いて好適な水晶片の実験結果の説明図である。
【図８】この発明で用いて好適な水晶片の実験結果の図７に続く説明図である。
【図９】実施例及び他の実施形態の説明図である。
【図１０】比較例の説明図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、周波数ドリフトの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照してこの発明の圧電デバイスの実施形態について説明する。なお、説明に用いる各図はこの発明を理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示し、その説明を省略する場合もある。また、以下の説明中で述べる形状、寸法、材質等はこの発明の範囲内の好適例に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１０】
１． 実施形態の圧電デバイス
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、実施形態の圧電デバイス１０の説明図である。特に、図１（Ａ）は圧電デバイス１０の平面図であって蓋部材２３を透視して示した平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＰ−Ｐ線に沿った圧電デバイス１０の断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）の水晶片１１及び電極等のみを取り出して、かつ、Ｘ軸を回転中止として反転させて水晶片１１を反対面から見た平面図である。
ここで、図１（Ａ）、（Ｃ）中に示した座標軸Ｘ，Ｙ′、Ｚ′は、それぞれＡＴカット水晶片での水晶の結晶軸を示す。なお、ＡＴカット水晶片自体の詳細は、例えば、文献：「水晶デバイスの解説と応用」。日本水晶デバイス工業会２００２年３月第４版第７頁等に記載されているので、ここではその説明を省略する。
【００１１】
実施形態の圧電デバイス１０は、圧電振動片としての水晶片１１と、励振用電極１３と、引出電極１５と、容器１７と、パッド１７ａと、導電部材１９と、熱伝導用金属膜２１と、蓋部材２３と、を具えている。
水晶片１１は、例えば、平面形状が矩形状で、水晶のＸ軸方向に沿う辺を長辺とするＡＴカット水晶片である。励振用電極１３は、水晶片１１の主面であるＸ−Ｚ′面の表裏に設けてある。引出電極１５は、励振用電極１３各々から水晶片１１の一方の短辺側に引き出したものである。容器１７は、水晶片１１を収納する凹部を有し、かつ、凹部の底面であって容器の一端側に水晶片を接続するためのパッド１７ａと、容器の外部の底面に実装端子１７ｂとを有する。パッド１７ａと実装端子１７ｂとは、容器１７に設けた図示しない内部配線によって接続してある。容器１７としては、セラミックパッケージを用いることが出来る。導電部材１９は、上記のパッド１７ａと引出電極１５とを電気的・機械的に接続するもので、典型的には導電性接着剤である。水晶片１１は引出電極１５の位置で導電部材１９によってパッド１７ａに接続してある。
【００１２】
また、熱伝導用金属膜２１は、少なくとも水晶片１１のパッド１７ａ側の面に設けてあり、かつ、引出電極１５から引き出されていて、かつ、励振電極１３には非接触で配置されたものである。特にこの実施形態の場合の熱伝導用金属膜２１は、水晶片１１のパッド１７ａ側の面のみであって、矩形状の水晶片１１の２つの長辺、この例では水晶のＸ軸に沿う辺に沿ってかつ励振用電極１３から距離Ｇだけ離れた領域に幅Ｗを持った状態で然も励振用電極の長さ方向全体に沿って、設けてある。
これら励振用電極１３、引出電極１５及び熱伝導用金属膜２１各々は、同一材料で構成してあり、例えば、水晶片１１側から順に積層したクロム膜及び金膜の積層膜で、構成してある。
蓋部材２３は容器１７に接合されて水晶片１１を容器内に封止するものである。これら容器１７及び蓋部材２３の封止に関わる部分の構造や材質は、封止方式に応じた任意のものとできる。
この実施形態の圧電デバイス１０では、圧電デバイス１０の外部から熱は、容器外壁や例えば実装端子１７ｂ等を介して容器１７内に伝わり、そして導電部材１９、引出配線１５及び励振用電極１３を経由して水晶片１１に伝わるが、水晶片１１の長辺に沿う縁の領域に熱伝導用金属膜２１を具えるので、さらにこの熱伝導用金属膜２１によっても水晶片１１に熱は伝わる。このため、水晶片１１への熱伝導を効率良く行える。従って、詳細は後述する「３．実験結果」の項に示すが、比較例の構造に比べて、周波数ドリフトが改善される。
【００１３】
２． 水晶片の一例
２−１．水晶片の構造
この発明に用いることができる水晶片１１の形状は、特に限定されないが、好ましくは、以下に図２を参照して説明する構造のものが良い。ここで、図２（Ａ）は好ましい水晶片１１の平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＱ−Ｑ線に沿う断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＲ−Ｒ線に沿う断面図、図２（Ｄ）は図２（Ｃ）のＳ部分を拡大して示した図である。
この水晶片１１は、水晶のＺ′軸に交差する２つの側面（Ｚ′面）各々を、第１の面１１ａ、第２の面１１ｂおよび第３の面１１ｃの、３つの面で構成してある。しかも、第１の面１１ａは、この水晶片１１の主面１１ｄと交わっている面であり、然も、主面１１ｄを水晶のＸ軸を回転軸としてθ１回転させた面に相当する面である。
【００１４】
さらに、この水晶片１１では、第１の面１１ａ、第２の面１１ｂおよび第３の面１１ｃがこの順で交わっている。しかも、第２の面１１ｂは、主面１１ｄを水晶のＸ軸を回転軸としてθ２回転させた面に相当する面であり、第３の面１１ｃは、主面１１ｄを水晶のＸ軸を回転軸としてθ３回転させた面に相当する面である。これらの角度θ１、θ２、θ３は、詳細は後述の「３．実験結果の説明」の項で説明するが、下記が好ましいことが分かっている。θ１＝４°±３．５°、θ２＝−５７°±５°、θ３＝−４２°±５°、より好ましくは、θ１＝４°±３°、θ２＝−５７°±３°、θ３＝−４２°±３°である。
【００１５】
さらに、好ましい水晶片１１では、水晶のＺ′軸に交差する２つの側面（Ｚ′面）各々が、水晶片１１の中心点Ｏ（図２（Ｃ）参照）を中心に、点対称の関係になっている。なお、ここでいう点対称とは、若干の形状差があったとしても実質的に同一とみなせる点対称の状態も含む。
【００１６】
このような第１〜第３の面を有する上述の水晶片１１に対し、励振用電極１３、引出電極１５を以下のように配置してある。すなわち、図１（Ｃ）に示したように、励振用電極１３の一部が第１の面１１ａ上に及ぶように励振電極１３を水晶片の主面上に設けてある。また、引出配線１５の少なくとも一部は第１の面１１ａ上を引き回して設けてある。
好ましい水晶片１１を用いた場合は、この水晶片１１のＺ′端面が図２（Ｃ）に示すように平面視で嘴状の構造となるので、ＡＴカットの不要モードをこの部分で減衰することができるため、熱伝導金属膜の効果と相俟って特性に優れた圧電デバイスを実現できる。また、励振用電極１３を第１面１１ａ上に及んで設けているので電極面積の拡大が図れること、また、引出電極１５の一部分も第１面１１ａを利用して引き回してあるので主面のみに引出電極を引き回す場合に比べて振動漏れの影響を軽減できることから、クリスタルインピダンスの改善が図れる。
【００１７】
２−２．水晶片１１の製法例
Ｚ′端面が第１〜第３の面１１ａ〜１１ｃを有する面となっている水晶片１１は、図３〜図８を参照して説明する方法で、製造することが出来る。然も、この水晶片１１は、フォトリソグラフィ技術およびウエットエッチング技術により水晶ウエハから多数製造できる。そのため、図３〜図８では、水晶ウエハ１１ｗの平面図と、その一部分Ｍを拡大した平面図も示してある。さらに、図２〜図８中の一部の図面では、水晶ウエハ１１ｗの一部分ＭのＰ−Ｐ線、Ｑ−Ｑ線に沿う断面図も併用している。
【００１８】
この製法例では、先ず、水晶ウエハ１１ｗを用意する(図３)。ＡＴカットの水晶片１１の発振周波数は、周知の通り、水晶片１１の主面（Ｘ−Ｚ′面）の厚みでほぼ決まるが、水晶ウエハ１１ｗは、最終的な水晶片１１の厚さｔ(図５（Ｂ）)より厚い、厚みＴのウエハとする(図３（Ｂ）)。
【００１９】
次に、この水晶ウエハ１１ｗの表裏両面に、水晶片の外形を形成するための耐エッチング性マスク４０を周知のフォトリソグラフィ技術により形成する（図３（Ｂ））。この実施形態の場合の耐エッチング性マスク４０は、水晶片の外形に対応する部分、各水晶片を保持するフレーム部分、および、水晶片とフレーム部分とを連結する部分（図３（Ａ）中に１１ｘで示した部分）で構成したものとしてある。また、耐エッチング性マスク４０は、水晶ウエハの表裏で対向するように形成してある。
【００２０】
耐エッチング性マスク４０の形成が済んだ水晶ウエハ１１ｗを、フッ酸を主とするエッチング液中に所定の時間浸漬する。この処理により、水晶ウエハ１１ｗの耐エッチング性マスク４０で覆われていない部分が溶解されて、水晶片１１の大まかな外形が得られる（図３）。
【００２１】
次に、水晶ウエハ１１ｗから耐エッチングマスク４０を除去する。この際、この製法例では、耐エッチング性マスク４０の水晶片１１に相当する部分のみを除去し、フレーム部や連結部に相当する部分は残している（図４）。フレーム部や連結部の強度を維持するためである。もちろん、設計によっては、フレーム部および連結部各々の全部又は一部上の耐エッチングマスクを除去しても良い。
【００２２】
次に、この水晶ウエハ１１ｗを、フッ酸を主とするエッチング液中に、再度、所定の時間浸漬する。ここで、所定の時間とは、水晶片１１の形成予定領域の厚みｔ（図５（Ｂ））がこの水晶片１１に要求される発振周波数の仕様を満たすことができ、かつ、この水晶片１１のＺ′側面が本発明でいう第１〜第３の面１１ａ〜１１ｃで構成できる時間である。これら時間は事前の実験によって決めることができる。発明者の実験によれば、水晶片１１のＺ′面は、エッチングが進むにしたがい、図７（Ａ）に示すように、突起１１ｚが残る状態、図７（Ｂ）に示すように第１〜第４の４つの面１１ｇ、１１ｈ、１１ｉ、１１ｊで構成される状態(第４面発生状態)、そして、本発明でいう第１〜第３の３つの面１１ａ、１１ｂ、１１ｃで構成される状態（本発明状態）に、この順に変化することが分かった。しかも、この発明でいう第１〜第３の３つの面で構成される側面を得るためには、所定エッチング液およびエッチング温度等の場合では、水晶ウエハ１１ｗの初期厚みＴに対し、５５％〜２５％の範囲の厚みまでエッチングする必要があることが分かった。従って、発振周波数の仕様および第１〜第３の３つの面が得られるように、初期厚みＴや上記のエッチング時間等を決める。
【００２３】
次に、上記のエッチングが終了した水晶ウエハから、耐エッチングマスクを除去して、水晶面を露出する。その後、この水晶ウエハ全面に、周知の成膜方法により、水晶振動子の励振用電極、引出電極及び熱伝導用金属膜形成用の金属膜(図示せず)を形成する。次に、この金属膜を、周知のフォトリソグラフィ技術およびメタルエッチング技術により、励振用電極、引出電極及び熱伝導用金属膜の形状にパターニングする。これにより、励振用電極１３、引出電極１５及び熱伝導用金属膜２１を具えた水晶片を多数有するウエハを得ることができる（図６）。
【００２４】
なお、図６に示した状態では、水晶振動子１７は、水晶ウエハ１１ｗに連結部１１ｘを介して結合している状態である。そこで、先ず、連結部１１ｘに適当な外力を加えて、水晶片１１を水晶ウエハ１１ｗから分離し、個片化する。一方、容器１７として、例えば、水晶片１１を収納する凹部を有した周知のセラミックパッケージを用意する。
【００２５】
この容器１７の凹部内に、水晶片１１を実装する。詳細には、図１（Ａ）に示したように、バンプ１７ａ上に導電部材１９である導電性接着材を塗布し、この導電部材１９により、バンプ１７ａに水晶片１１を引出電極１５の箇所で固定する。その後、水晶片１１の発振周波数調整を周知の方法により所定値に調整し、次に、容器１７内を適度な真空又は不活性ガス雰囲気等にした後、蓋部材２３により封止する。このようにして実施形態の圧電デバイス１０が得られる。
【００２６】
３． 実験結果の説明
３−１．水晶片１１について
次に、図７、図８を参照して水晶片１１の第1〜第３の面の生成理由に関する実験結果を説明する。図８（Ａ）は、水晶片のＺ′面の形状の違いにより、その水晶片を用いて構成した圧電デバイス１０のインピダンスがどう相違するかを説明する図である。横軸に実験に用いた水晶片の試料番号と、各試料のＺ′面の形状の特徴を示し、縦軸にインピダンス（相対値）をとって示してある。
【００２７】
図８（Ａ）から分かるように、水晶片のＺ′面を第１〜第３の面で構成した本発明の好適例の状態の方が、水晶片のＺ′面に突起が残る試料や、水晶片のＺ′面が４つの面で構成された試料に比べて、インピダンスが良化することが分かる。
また、図８（Ｂ）は、好ましい水晶片の第１〜第３の面１１ａ、１１ｂ、１１ｃの説明図である。具体的には、この出願に係る発明者等の実験結果であって、水晶の種々の結晶面のフッ酸系エッチャントに対するエッチング速度の違いを示した図である。より詳細には、横軸にＡＴカットの主面を基準にしこの面を水晶のＸ軸を回転軸として回転させた角度を取り、縦軸に上記のようにＡＴカット板を回転させて得られる各水晶面のエッチング速度をとって示したものである。なお、各面のエッチング速度は、ＡＴカット面のエッチング速度を基準にした相対値で示してある。
【００２８】
この図８（Ｂ）から理解できるように、水晶では、ＡＴカットの主面をθ１回転させた面に相当する面、ＡＴカットの主面をθ２回転させた面に相当する面、ＡＴカットの主面をθ３回転させた面に相当する面各々でのエッチング速度が、極大となることが分かる。そして、θ１は４°付近、θ２は−５７°付近、θ３は−４２°付近であり、然も、発明者の実験によれば、図９を用いて説明したインピダンスが良好になる領域は、θ１＝４°±３．５°、θ２＝−５７°±５°、θ３＝−４２°±５°、より好ましくは、θ１＝４°±３°、θ２＝−５７°±３°、θ３＝−４２°±３°であることが分かった。これらθ１〜θ３で規定される各々の面は、この発明に係る第１〜第３の面に相当する。
【００２９】
３−２．周波数ドリフトについて
実施形態の圧電デバイスであって、励振用電極１３、引出電極１５及び熱伝導用金属膜２１の配置位置や形状を違えた２種類の圧電デバイス（以下、実施例１，実施例２の圧電デバイスという）と、熱伝導用金属膜は設けずに励振用電極１３及び引出電極１５の配置位置や形状を違えた２種類の圧電デバイス（以下、比較例１、比較例２の圧電デバイスという）についての、周波数ドリフトを比較した結果について説明する。
実施例１の圧電デバイスは、図１を参照して説明したもので、用いた水晶片１１のＸ寸法＝ｘ，Ｚ′寸法＝ｚ、第１の面１１ａのＺ′寸法≒０．３ｚ、励振用電極１３のＸ寸法≒０．６３ｘ、励振用電極１３のＺ′寸法≒０．６２ｚのものである。そして、熱伝導用金属膜２１のＺ′方向の寸法Ｗ≒０．１１ｚとしたものである。
また、実施例２の圧電デバイスは、水晶片１１として、図９（Ａ）に示した水晶片を用いたものである。すなわち、実施例１に対し、熱伝導用薄膜２１のＺ′寸法Ｗ≒０．１６ｚとしたこと以外は実施例１と同様な水晶片、励振用電極、引出電極を具えたものである。
【００３０】
一方、比較例１の圧電デバイスは、水晶片１１として、図１０（Ａ）に示した水晶片を用いたものである。すなわち、実施例１に対し、熱伝導用薄膜を設けず、引出電極１５は第１の面１１ａ上を引き回したこと以外は実施例１と同様な水晶片、励振用電極、引出電極を具えたものである。
また、比較例２の圧電デバイスは、水晶片１１として、図１０（ｂ）に示した水晶片を用いたものである。すなわち、実施例１に対し、熱伝導用薄膜を設けず、引出電極１５は水晶片の主面上及び第１の面１１ａにまたがって引き回したこと以外は実施例１と同様な水晶片、励振用電極、引出電極を具えたものである。
なお、実施例及び比較例いずれの圧電デバイスも、水晶片１１の振動周波数は同じとしている。
【００３１】
これら実施例及び比較例の各圧電デバイスにヒータを接しさせて熱を印加し、その際の圧電デバイスの周波数の変動具合を調査した。図１１（Ａ）、（Ｂ）はその説明図である。特に図１１（Ａ）は、圧電デバイスに印加した熱のプロファイルを、横軸に時間、縦軸に温度をとって示したものである。また、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のプロファイルの熱の印加に対し圧電デバイスの周波数の変動具合を、横軸に時間、縦軸に周波数の変動率（任意単位）をとって示したものである。図１１（Ｂ）中の２本の破線は周波数ドリフトの規格を示し、この場合、±Ｆなる値の範囲に周波数変動が収まれば仕様を満たす意味である。また、図１１（Ｂ）中の実線による曲線は周波数ドリフトのイメージを示したものである。
このような熱印加実験において、実施例１及び実施例２の圧電デバイスはいずれのものも周波数ドリフトの規格±Ｆを満たすことが判明した。これに対し、比較例１及び比較例２の圧電デバイスはいずれのものも周波数ドリフトの規格±Ｆを満たすことができないことが判明した。なお、実施例及び比較例の各圧電デバイスについてクリスタルインピダンスに関しては、両者での差異は認められなかった。
この実験結果から、熱伝導用金属膜２１は、クリスタルインピダンス等の圧電デバイスの特性を損ねることなく、周波数ドリフトの改善に寄与することが理解できる。
【００３２】
４．他の実施形態
上述においては、この発明の圧電デバイスの実施形態を説明したが、この発明は上述の実施形態に限られない。例えば、上述の例では、圧電デバイスとして水晶振動子を例に挙げたが、容器２１の内部に水晶片１１と共に発振回路用及び温度補償用のＩＣチップを収納した、水晶発振器に対しても本発明は適用できる。また、容器２１の外側底面が発振回路用及び温度補償用のＩＣチップを収納する凹部となっていてこの外側底面の凹部にＩＣチップを収納してある、いわゆるＨ型構造の水晶発振器に対しても本発明は適用できる。
【００３３】
また、熱伝導用金属膜２１の形状や配置位置はこの発明の目的の範囲において種々に変更できる。例えば、図９（Ｂ）に示したように、水晶片の対向する２辺に沿って熱伝導用金属膜を設ける場合の、その幅Ｗ、その長さＬは、設計に応じて変更できる。ただし、好ましくは、その長さＬは、励振用電極の下端位置Ｊを越える長さとするのが、熱伝導効率の点から好ましい。また、上述の例では平面形状が矩形の水晶片の例を説明したが、その他の形状のものにも適用できる。
【００３４】
また、上述においては、水晶のＸ軸方向を長辺とするＡＴカット水晶片に本発明を適用した例を述べたが、水晶のＺ′軸方向を長辺とするＡＴカット水晶片にも本発明を適用できる。また、上述においては、水晶片をひとつの辺側で支持する片持ち構造の例を示したが、水晶片をその対向する２辺で保持する両持ち構造の圧電デバイスにも本発明は適用できる。また、上述においては、水晶片としてＡＴカット水晶片を用いた例を説明したが、例えばＳＣカット等の２回回転の切断カットを持つ水晶片にも本発明は適用できる。また、水晶以外の他の圧電材料例えばタンタル酸リチウムや圧電セラミックス等を用いた圧電デバイスに対しても本発明は適用できる。また、熱伝導用金属膜は、水晶片のパッド側の面のみに設ける例を説明したが、水晶片の両面に設ける場合があっても良い。ただし、水晶片の直列容量の影響や励振用電極と熱伝導用金属膜との短絡のおそれ等低減することを考量すると、片面のみに設けるのが良い。また、上述においては、容器が凹部を有しその凹部に水晶片を収容した構造を示したが、平板上のベースにパッドを有し、このベースに水晶片を実装し、この水晶片を凹部を持つキャップで覆う構造の圧電デバイスに対しても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０:実施形態の圧電デバイス
１１：ＡＴカット水晶片
１１ａ：第１の面
１１ｂ：第２の面
１１ｃ：第３の面
１１ｄ:ＡＴカット水晶片の主面（Ｘ−Ｚ′面）
１１ｗ：水晶ウエハ
１１ｘ：連結部
θ１〜θ３：ＡＴカットの主面を水晶のＸ軸を回転軸として回転させる角度
１３：励振用電極
１５：引出電極
１７：容器
１７ａ：パッド
１７ｂ：実装端子
１９：導電部材
２１：熱伝導用金属膜
２３：蓋部材
４０：耐エッチング性マスク
【図１】
2018074271.tif 000003
【図２】
2018074271.tif 000004
【図３】
2018074271.tif 000005
【図４】
2018074271.tif 000006
【図５】
2018074271.tif 000007
【図６】
2018074271.tif 000008
【図７】
2018074271.tif 000009
【図８】
2018074271.tif 000010
【図９】
2018074271.tif 000011
【図１０】
2018074271.tif 000012
【図１１】
2018074271.tif 000013