(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電振動片と導電性接着剤との接着強度を向上させる。【解決手段】圧電振動片６には、基部８から延設された１対の振動腕部と、支持腕部が形成されている。振動腕部７ａ、７ｂには、異なる２系統の励振電極９１、９２が形成されている。支持腕部９ａ、９ｂには、励振電極９１、９２と接続したマウント電極９１ｍ、９２ｍが形成されている。マウント電極９１ｍ、９２ｍは、パッケージ内に形成された電極パッドと、導電性接着剤で接着される。マウント電極９１ｍ、９２ｍは、クロム層３１と金層３２が積層され、導電性接着剤と接着する接着領域の少なくとも一部に、クロム層が露出した強着領域９５が形成されている。この導電性接着剤と直接接着する強着領域９５を設けることで、より強固に圧電振動片６と電極パッドとを接着することができ、外部衝撃による圧電振動片６の剥がれなどが起こりづらくなる。【選択図】図３
2019129409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に実装部を備えたパッケージ内に、前記実装部に導電性接着剤で接着される、水晶で音叉型に形成された圧電振動片であって、
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、
前記実装部に導電性接着剤で接着されることで前記振動腕部を支持する支持部と、
前記一対の振動腕部に形成された２系統の励振電極と、
前記２系統の励振電極の各々と接続され、前記支持部まで形成された、前記水晶の表面に形成されたクロム層と、当該クロム層の表面に形成された金層からなる、２系統のマウント電極と、を備え、
前記支持部の前記マウント電極のうち、前記導電性接着剤の接着領域の少なくとも一部には、クロム層が露出した強着領域が形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
前記圧伝振動片は、前記支持部が前記振動腕部の両外側に形成されたサイドアーム型、前記支持部が前記振動腕部の間に形成されたセンターアーム型、又は、前記支持部が前記基部に形成された片持ち型である、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片。
【請求項３】
前記請求項１又は請求項２に記載の圧電振動片と、
内側に実装部を備えたパッケージと、
前記実装部から前記パッケージの外部まで形成された外部電極部と、
前記圧電振動片における前記支持部の前記強着領域を含む接着領域と前記実装部とを接着する導電性接着剤と、
を有することを特徴とする圧電振動子。
【請求項４】
前記導電性接着剤は、前記強着領域の全ての領域で前記支持部と接着している、
ことを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子。
【請求項５】
前記導電性接着剤は、前記強着領域以外の領域を含めて前記支持部と接着している、
ことを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の圧電振動子。
【請求項６】
前記導電性接着剤は、前記強着領域内で前記支持部と接着している、
ことを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子。
【請求項７】
圧電材料からなるウエハをフォトリソ技術によってエッチングし、支持部と当該支持部と連接され並設された１対の振動腕部とを有する音叉型の外形形状を形成する外形形成工程と、
前記形成した外形形状の外表面上に、クロム層、金層の順に積層した電極膜をパターニングして、前記一対の振動腕部における２系統の励振電極と、前記２系統の励振電極の各々と接続する前記基部における２系統のマウント電極とを形成する電極形成工程と、
前記支持部におけるマウント電極の領域に、前記クロム層が露出した強着領域を形成する強着領域形成工程と、
を有することを特徴とする圧電振動片の製造方法。
【請求項８】
内側に実装部を備え、前記実装部から外部まで外部電極が形成されたパッケージを用意する工程と、
請求項７の圧電振動片における前記支持部の前記強着領域を含む接着領域と、前記パッケージの実装部とを導電性接着剤で接着する実装工程と、
を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片、圧電振動子、圧電振動片の製造方法、及び、圧電振動子の製造方法に係り、詳細には、音叉型水晶を用いた技術に関する。
【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圧電振動片を使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、水晶を音叉型に形成した圧電振動片を気密封止したものが知られている。この技術では、パッケージ内に形成した電極部（通電用の電極パッド）と、圧電振動片の基部に設けた電極とを、導電性接着剤を用いて接着している。この引出し電極は、励振電極に駆動用の電圧を伝達するための電極である。
【０００３】
この圧電振動片形成される電極は、一般に、水晶と密着性の良いクロム（Ｃｒ）膜を下地として成膜した後に、表面に金（Ａｕ）の薄膜を積層している。このため、圧電振動片は、表面が金の層が導電性接着剤で電極パッドに接続されている。
しかし、金は、その特性上導電性接着剤との密着性が他の金属に比べて弱く、圧電振動片の保持力に課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７０１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、圧電振動片と導電性接着剤との接着強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に記載の発明では、内側に実装部を備えたパッケージ内に、前記実装部に導電性接着剤で接着される、水晶で音叉型に形成された圧電振動片であって、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、前記実装部に導電性接着剤で接着されることで前記振動腕部を支持する支持部と、前記一対の振動腕部に形成された２系統の励振電極と、前記２系統の励振電極の各々と接続され、前記支持部まで形成された、前記水晶の表面に形成されたクロム層と、当該クロム層の表面に形成された金層からなる、２系統のマウント電極と、を備え、前記支持部の前記マウント電極のうち、前記導電性接着剤の接着領域の少なくとも一部には、クロム層が露出した強着領域が形成されている、ことを特徴とする圧電振動片を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記圧伝振動片は、前記支持部が前記振動腕部の両外側に形成されたサイドアーム型、前記支持部が前記振動腕部の間に形成されたセンターアーム型、又は、前記支持部が前記基部に形成された片持ち型である、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記請求項１又は請求項２に記載の圧電振動片と、内側に実装部を備えたパッケージと、前記実装部から前記パッケージの外部まで形成された外部電極部と、前記圧電振動片における前記支持部の前記強着領域を含む接着領域と前記実装部とを接着する導電性接着剤と、を有することを特徴とする圧電振動子を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記導電性接着剤は、前記強着領域の全ての領域で前記支持部と接着している、ことを特徴とする請求項３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、前記導電性接着剤は、前記強着領域以外の領域を含めて前記支持部と接着している、ことを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の圧電振動子を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記導電性接着剤は、前記強着領域内で前記支持部と接着している、ことを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、圧電材料からなるウエハをフォトリソ技術によってエッチングし、支持部と当該支持部と連接され並設された１対の振動腕部とを有する音叉型の外形形状を形成する外形形成工程と、前記形成した外形形状の外表面上に、クロム層、金層の順に積層した電極膜をパターニングして、前記一対の振動腕部における２系統の励振電極と、前記２系統の励振電極の各々と接続する前記基部における２系統のマウント電極とを形成する電極形成工程と、前記支持部におけるマウント電極の領域に、前記クロム層が露出した強着領域を形成する強着領域形成工程と、を有することを特徴とする圧電振動片の製造方法を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、内側に実装部を備え、前記実装部から外部まで外部電極が形成されたパッケージを用意する工程と、請求項７の圧電振動片における前記支持部の前記強着領域を含む接着領域と、前記パッケージの実装部とを導電性接着剤で接着する実装工程と、を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、支持部のマウント電極のうち、導電性接着剤の接着領域の少なくとも一部にクロム層が露出した強着領域が形成されているので、導電性接着剤との接着強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】圧電振動片の平面構成とＶ１−Ｖ１断面を表した説明図である。
【図４】圧電振動子の側断面を表した説明図である。
【図５】圧電振動片の製造工程を表したフローチャートである。
【図６】圧電振動片の製造工程の一部における振動腕部と支持腕部の状態を表した断面図である。
【図７】圧電振動片の製造工程の残りにおける振動腕部と支持腕部の状態を表した断面図である。
【図８】圧電振動片の製造工程の他の残りにおける振動腕部と支持腕部の状態を表した断面図である。
【図９】支持腕部の導電性接着剤による固定状態を表した説明図である。
【図１０】第１変形例における圧電振動片についての説明図である。
【図１１】第２変形例における圧電振動片についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図１から図１４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、図１〜３に示すように、音叉形の圧電振動片であり、基部８から１対の振動腕部７（７ａ、７ｂ）が延設されると共に、圧電振動片６をパッケージ２内で支持するための支持部を備えている。本実施形態では、圧電振動片６の支持部として、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）が形成されている。この支持腕部９は支持部として機能している。
１対の振動腕部７の長手方向には、その主面（裏表面）に一定幅の溝部７２が形成されている。振動腕部７の外周面を構成する側面と主面、溝部７２内には、第１励振電極、第２励振電極として機能する、異なる２系統の励振電極９１、９２が形成されている。
そして、支持腕部９ａと支持腕部９ｂには、励振電極９１、９２の一方と電気的に接続した（引き回された）マウント電極９１ｍ、９２ｍが形成されている。このマウント電極９１ｍ、９２ｍは、パッケージ２の外側に形成された外部電極２１と接続する電極パッド２０（実装部１４に形成）と、導電性接着剤５１で接着されることで、圧電振動片６がパッケージ２内にて固定されている。
【００１０】
励振電極９１、９２、及び、マウント電極９１ｍ、９２ｍは、基本的に、例えば、クロム（Ｃｒ）層３１と金（Ａｕ）層３２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、本実施形態の圧電振動片６に形成されたマウント電極９１ｍ、９２ｍは、シリコーン系の導電性接着剤５１と接着する接着領域の少なくとも一部に、クロム層３１が露出した強着領域９５が形成されている。この強着領域９５は、水晶の表面にクロム層３１だけが形成され、金層３１が形成されていない領域で、クロム層３１が直接導電性接着剤５１に接着している。
このように、本実施形態の圧電振動片６は、露出したクロム層３１が導電性接着剤５１と直接接着する強着領域９５を設けることで、より強固に圧電振動片６と電極パッド２０とを接着することができる。そして接着力が向上することから、外部からの衝撃等による圧電振動片６の剥がれなどが起こりづらくなる。
【００１１】
なお、本実施形態では、圧電振動片６を収容するパッケージ２の実装部１４に形成した電極パッド２０に支持腕部９を接合させるが、支持腕部９を形成せずに基部８を電極パッド２０に接合する圧電振動片６１や、両振動腕部７の間に基部８から延設する１本の支持単腕部９ｃを形成しこの支持単腕部９ｃを電極パッド２０に契合させる形状の圧電振動片６２にも適用可能である。これらの圧電振動片６１、６２の場合においても、基部８や支持単腕部９ｃには、励振電極９１、９２と接続するマウント電極９１ｍ、９２ｍが形成されると共に、パッケージ２の電極パッド２０に導電性接着剤５１で接着される箇所には強着領域９５が形成される。
また、本実施形態では、振動腕部７の主面（裏表面）に溝部７２が形成されるが、振動腕部７に溝部７２が形成されない従来の音叉型の圧電振動片に適用することもできる。
【００１２】
（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、圧電振動片６を備えた圧電振動子１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１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。
なお、本実施形態の圧電振動子１は左右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を付して説明する。ただし、区別符号を適宜省略して説明するが、この場合にはおのおのの部分を指しているものとする。
【００１３】
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のうちの、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片６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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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（電極部）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、導電性接着剤５１が塗布され、支持腕部９ａ、９ｂのマウント電極９２ｍに形成された強着領域９５と接合している。
【００２４】
図３は、第１実施形態に係る圧電振動片６の構成を表した図である。
以下、図３に示すように、第１ベース基板１０（図２参照）と平行な面上で圧電振動片６の長手方向をＹ方向、同面上でＹ方向に直交する方向（圧電振動片６の短手方向）をＸ方向、Ｙ方向とＸ方向に直交する方向（圧電振動片６の厚さ方向）をＺ方向として説明する（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Ｙ方向における一方の端部同士を連結している。
基部８には、Ｘ方向を向く両端面からＸ方向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、Ｙ方向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、Ｘ方向において、振動腕部７ａ、７ｂの両外側に配置されている。
【００２５】
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、先端が自由端として振動する。
一対の振動腕部７ａ、７ｂは、その全長のほぼ中央部分の幅を基準幅とした場合、この基準幅よりも両側に広くなるように形成された幅広部７１ａ、７１ｂを備えている。この幅広部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片６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。
【００２６】
図３（ｂ）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。但し、振動腕部７ａ、７ｂ、支持腕部９ａ、９ｂの各間隔は、表示可能な幅との関係から、実際よりも狭めて表示している。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、一対の振動腕部７ａ、７ｂには、全長に渡って一定幅の溝部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、Ｚ方向に凹むとともに、基部８側からＹ方向に沿って延在している。溝部７２ａ、７２ｂは、振動腕部７ａ、７ｂの基端（基部８の先端側の端部８３）から、幅広部７１ａ、７１ｂの手前までに形成されている。
溝部７２ａ、７２ｂにより、一対の振動腕部７ａ、７ｂは、それぞれ図３（ｂ）に示すように断面Ｈ型となっている。
【００２７】
図３（ｂ）には、振動腕部７、支持腕部９の表面に形成した各電極を表示している。なお、図３（ａ）には電極を表示していない。
図３（ｂ）に示すように、一対の振動腕部７ａ、７ｂの外表面上（外周面）には、一対の（２系統の）励振電極９１、９２（第１励振電極、第２励振電極）が形成されている。励振電極９２は、振動腕部７ａの外側の両側面と、振動腕部７ｂの溝部７２ｂに形成され、励振電極９１は、振動腕部７ｂの外側両側面と、振動腕部７ａの溝部７２ａに形成されている。
このうち、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。
励振電極９１、９２は、クロム（Ｃｒ）層３１と金（Ａｕ）層３２の２層により形成された積層膜であり、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。
【００２８】
一方、振動腕部７ａの側面に形成された励振電極９２と接続するマウント電極９２ｍが、基部８から連結部８１ａを通り支持腕部９ａの外表面上（外周面）に形成されている。また、振動腕部７ｂの側面に形成された励振電極９１と接続するマウント電極９１ｍが、基部８から連結部８１ｂを通り支持腕部９ｂの外表面上（外周面）に形成されている。
そして、支持腕部９ａ、９ｂの、第１ベース基板１０（図２参照）と対向する側の面に形成されたマウント電極９２ｍ、９１ｍには、電極パッド２０Ａ、２０Ｂと対向する位置に、強着領域９５が形成されている。
図３（ｂ）に示されるように、強着領域９５を除いたマウント電極９２ｍ、９１ｍは、励振電極９１、９２と同様に、クロム層３１と金層３２の２層により形成されている。一方、強着領域９５は、クロム層３１が１層形成された領域で、後述するように強着領域９５の全体が導電性接着剤５１で接着される。
励振電極９１、９２には、マウント電極９１ｍ、９２ｍを介して、後述する外部電極２１Ａ、２１Ｂから電圧が印加されるようになっている。
励振電極９１、９２、マウント電極９１ｍ、９２ｍの形成については後述する。
【００２９】
なお、本実施形態では、支持腕部９ａ、９ｂの外周面全体にマウント電極９２ｍ、９１ｍを形成しているが、支持腕部９ａ、９ｂの、電極パッド２０と対向する領域にマウント電極９２ｍ、９１ｍと強着領域９５を形成するようにしてもよい。
この場合、励振電極９２とマウント電極９２ｍ、及び、励振電極９１とマウント電極９１ｍを、それぞれ幅の細い引回し電極で連結する。
【００３０】
図４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、Ｙ方向に沿った断面図で、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（Ｙ方向）の両端側に、短手方向（Ｘ方向）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。
【００３１】
すなわち、図４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。
【００３２】
一方、図４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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧電振動片６は、支持腕部９ａ、９ｂに形成された各マウント電極９２ｍ、９１ｍ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）にそれぞれ導電性接着剤５１によって、電気的および機械的に接合されている。
このマウント電極９２ｍ、９１ｍが導電性接着剤５１により接着される接着領域には、少なくともクロム層３１が形成され金層３２が存在しない強着領域９５が含まれている。このように、マウント電極９２ｍ、９１ｍのうち、強着領域９５を含む（好ましくは強着領域９５の全てとその周辺の領域）が導電性接着剤５１により接着されているので、圧電振動片６をより強固に接着することができる。
【００３５】
導電性接着剤５１は、シリコーン系の導電性接着剤が使用され、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電極パッド２０Ａ、２０Ｂ上に塗布される。
本実施形態では、塗布される各導電性接着剤５１のサイズは圧電振動片６のサイズによるが、例えば、１．２ｍｍ×１．０ｍｍサイズの圧電振動片６の場合、０．１ｍｍ程度の幅で、支持腕部９の長手方向（Ｙ方向）に細長く塗布される。
【００３６】
次に、本実施形態における圧電振動片６の製造方法について説明する。
図５は、圧電振動片６の製造工程を表したフローチャートである。図６〜図８は、圧電振動片６の各製造工程における支持腕部９ａと振動腕部７ａの状態を表した断面図である。なお、図の表示領域の関係で、支持腕部９ｂと振動腕部７ｂの状態については省略している。
圧電振動片６の製造工程において、最初に前工程を行う（ステップ１１）。この前工程では、振動腕部７に溝部７２が形成された圧電振動片６の外形形状を形成する。
すなわち、所定の厚みに高精度に仕上げられた水晶のウエハから、複数の圧電振動片６の外形形状を形成し、更に、振動腕部７の主面上に溝部７２を形成する。この外形形状の形成と溝部７２の形成は、例えば、ウエハをフォトリソ技術によってエッチングすることで行う。
なお、複数の圧電振動片６は、連結部を介してウエハに連結された状態となっていて、電極を形成（ステップ１２〜ステップ２０）した後に連結部を切断することで切り離される。
【００３７】
予備工程により外形形状と溝部７２を形成した後、図６（ａ）に示すように、表面全体に電極スパッタを行う（ステップ１２）。この工程では、圧電振動片６の全面に対して、電極スパッタによりクロム層３１を形成し、その後金層３２を形成する。なお、クロム層３１、金層３２は、蒸着により形成するようにしてもよい。
次に、レジスト塗布を行う（ステップ１３）。この工程では、図６（ｂ）に示すように、形成した金属層３１、３２の表面全体にレジスト膜３３を塗布する。このレジスト膜３３は紫外光に感光感度を持つ樹脂をベースとした化合物である。レジスト膜３３は流動性を有するため、スプレーコート等によって表と裏の両主面側から２回塗布する。
【００３８】
次に、露光・現像を行う（ステップ１４）。この工程では、電極（励振電極とマウント電極）に対応したマスクパターンを使用して、紫外光を照射することでレジスト膜３３を露光し、その後、現像液で現像する。
この露光・現像により、図６（ｃ）に示すように、振動腕部７の両主面にレジスト膜３３から領域Ｑ１部分が除去される。
【００３９】
次に、メタルエッチングを行い（ステップ１５）、領域Ｑ１部分の金層３２の除去と、クロム層３１の除去を行う（図７（ｄ））。
すなわち、最初に金層３２用のエッチング液（例えば、ヨウ素系薬液）に浸けることで、領域Ｑ１の金層３２を除去し、その後クロム層３１用のエッチング液（例えば、セリウム系薬液）に浸けることで領域Ｑ１のクロム層３１を除去する。
次に、残ったレジスト層３３を剥離する（ステップ１６）。
【００４０】
以上のフォトリソ工程（ステップ１３〜ステップ１６）により、図７（ｅ）に示すように、振動腕部７の全面に形成されていた金属層（クロム層３１、金層３２）が、両主面上の２箇所で分離されることで、２系統の励振電極９１と励振電極９２が形成される。
なお、支持腕部９の金属層３１、３２は、振動腕部７の側面側に形成された系統の励振電極と接続されている。
このため、支持腕部９ａと振動腕部７ａについて表している図７（ｅ）では、振動腕部７ａの溝部７２ａ側には励振電極９１が形成され、振動腕部７ａの両側面側には励振電極９２が形成された状態が表示されている。また支持腕部９ａには、振動腕部７ａの両側面側に形成される励振電極９２と接続するマウント電極９２ｍが形成された状態が表示されている。
一方、図示していない、振動腕部７ｂには、溝部７２ｂ側には励振電極９２が形成され、振動腕部７ｂの両側面側には励振電極９１が形成される。また支持腕部９ｂには、振動腕部７ｂ両側面側に形成される励振電極９１と接続するマウント電極９１ｍが形成される（図３（ｂ）参照）。
【００４１】
ここまでの工程では、図７（ｅ）に示すように、振動腕部７ａに形成されたマウント電極９２ｍは全て、クロム層３１と金層３２で形成されているので、以下の工程では、同じくフォトリソ工程により、一方の主面側（裏側）のマウント電極９２ｍに強着領域９５を形成する。
まず、図７（ｆ）に示すように、レジスト塗布を行うことで、表面全体にレジスト膜３４を形成する（ステップ１７）。
次に、図８（ｇ）に示すように、支持腕部９ａの裏面を対象に、強着領域９５に対応したマスクパターンを使用して露光を行った後、現像により強着領域９５に対応する領域Ｑ２部分のレジスト膜３４を除去する（ステップ１８）。
【００４２】
続いて、メタルエッチングにより、領域Ｑ２の金層３２を除去する（ステップ１９）。すなわち、金層３２用のエッチング液（例えば、ヨウ素系薬液）によりにより領域Ｑ２部分の金層３２を除去する。このように、領域Ｑ２部分の金層３２を除去することで、図８（ｈ）に示すように、クロム層３１が露出した強着領域９５が形成される。
次に、残ったレジスト層３４を剥離する（ステップ２０）ことで、図８（ｉ）に示すように、励振電極９２、９１及びマウント電極９２ｍ、９１ｍ、及び、強着領域９５が形成される。
その後、連結部を切断することでウエハから各圧電振動片６が切り離される。
【００４３】
次に、強着領域９５の形状と、導電性接着剤５１で振動腕部７が実装部１４に固定される状態について説明する。
図９は、支持腕部７ａの導電性接着剤５１による固定状態を表した説明図である。
本実施形態における強着領域９５は、図９（ａ）に示すように、支持腕部９ａに形成したマウント電極９２ｍのうち、支持腕部９ａの幅よりも狭い範囲で形成されている。
そして、導電性接着剤５１は、表面がクロム層３１である強着領域９５の全面と、表面が金層３２である、強着領域９５の外周領域とに接着している。このように、導電性接着剤５１が、クロム層３１の強着領域９５と接着することで強固な接着力を得ることができると共に、金層３２にも接着することで良好な導電性を得ることができる。
【００４４】
図９（ｂ）は、強着領域９５の変形例を表している。この変形例では、強着領域９５を、振動腕部７ａの幅方向の全領域に形成することで、強着領域９５の面積をより大きく確保して接着力を更に大きくすることができる。なお、この場合においても、導電性接着剤５１は、支持腕部９の側面に形成されているマウント電極９２ｍの金層３２と接着することで良好な導電性が得られる。
なお、図９（ｃ）に示す変形例のように、導電性接着剤５１は、クロム層３１との接着により導電性が確保されているので、必ずしも金３２と接着していなくてもよい。
【００４５】
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、電極パッド２０Ａ、２０Ｂと支持腕部９ａ、９ｂに形成したマウント電極９２ｍ、９１ｍを介して２系統の励振電極９２、９１に電流が流れる。この２系統の励振電極９２、９１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（Ｘ方向）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。
本実施形態では、支持腕部９ａ、９ｂに形成したマウント電極９２ｍ、９１ｍを、導電性接着剤５１で電極パッド２０Ａ、２０Ｂに接着、固定しているが、当該接着箇所のマウント電極９１ｍ、９２ｍにはクロム層３１による強着領域９５が形成されているので、接着強度が高く、振動による・がれ等のおそれが低減されている。
【００４６】
次に、実施形態に対する変形例について説明する。
説明した実施形態では、振動腕部７の両側に支持腕部９を形成した、いわゆるサイドアーム型の圧電振動片６について説明した。これに対して第１変形例では、支持腕部９が無い、いわゆる片持ち型の圧電振動片６１を対象としている。この変形例では、基部８の一部が支持部として機能している。
図１０は、片持ち型の圧電振動片６１とその周辺における平面状態と、接着箇所の断面状態を表したものである。
図１０（ａ）に示すように、片持ち型の圧電振動片６１は、実施形態で説明した圧電振動片６と同様に、基部８から２本の振動腕部７ａ、７ｂが並行に延設され、振動腕部７ａ、７ｂには、溝部７２ａ、７２ｂが形成されている。振動腕部７ａ、７ｂには、２系統の励振電極９１、９２が、図３（ｂ）の断面図と同様に形成されている。
【００４７】
そして、実施形態の圧電振動片６の場合、励振電極９１、９２と連続するマウント電極９１ｍ、９２ｍが、それぞれ基部８を経由して、振動腕部７ｂ、７ａに形成されている。
これに対して本変形例の圧電振動片６１では、図１０（ａ）に示すように、マウント電極９１ｍとマウント電極９２ｍが互いに所定間隔を開けて、基部８の幅方向の両端側に形成されている。なお、本変形例のマウント電極９１ｍ、９２ｍは、基部８の両主面（裏表の面）に形成されているが、電極パッド２０Ａ、２０Ｂに対向する側の面だけに形成するようにしてもよい。
【００４８】
なお、図１０（ａ）では、圧電振動片６１に加えて、実装部１４と電極パッド２０Ａ、Ｂ、及び導電性接着剤５１についても表示している。
図１０（ａ）に示すように、この圧電振動片６１を収容する圧電振動子１のキャビティＣ（図示しない）内には、振動腕部７の長手方向と直交する方向に長く、基部８の幅よりも長い、１つの実装部１４が形成されている。この実装部１４の上面には、電極パッド２０Ａと電極パッド２０Ｂとが所定間隔を開けて、両端側に形成されている。
【００４９】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＶ３−Ｖ３線に沿った断面を矢印の方向に見た断面図である。
この図１０（ｂ）に示されるように、基部８に形成された、マウント電極９１ｍとマウント電極９２ｍには、電極パッド２０Ａ、２０Ｂに対向する面側に強着領域９５が形成されている。そして、強着領域９５とその周辺の層（クロム層３１と金層３２からなる層）が、導電性接着剤５１によって、実装部１４に形成した電極パッド２０Ａ、２０Ｂに接着されている。
【００５０】
次に、第２変形例の圧電振動片６２について説明する。
この第２変形例は、２つの振動腕部７ａ、７ｂの間に支持部として機能する１本の支持単腕部９ｃを形成した、いわゆるセンターアーム型の圧電振動片６２を対象としている。
図１１は、第２変形例における圧電振動片６２についての説明図で、（ａ）は平面を、（ｂ）と（ｃ）は（ａ）におけるＶ４−Ｖ４断面、Ｖ５−Ｖ５断面を矢印方向に見た状態を表している。
【００５１】
図１１（ａ）に示すように、圧電振動片６２は、実施形態で説明した圧電振動片６と同様に基部８から２本の振動腕部７ａ、７ｂが並行に延設され、振動腕部７ａ、７ｂには、溝部７２ａ、７２ｂが形成されている。振動腕部７ａ、７ｂには、２系統の励振電極９１、９２が、図３（ｂ）の断面図と同様に形成されている。
【００５２】
なお、図１１（ａ）では、圧電振動片６２に加えて、実装部１４Ａ、１４Ｂと電極パッド２０Ａ、Ｂ、及び導電性接着剤５１についても表示している。
図１１（ａ）に示すように、この圧電振動片６２を収容する圧電振動子１のキャビティＣ（図示しない）内には、支持単腕部９ｃの長手方向にそって、支持単腕部９ｃの先端部分とほぼ中央部分のそれぞれに実装部１４Ａと実装部１４Ｂが形成されている。この実装部１４Ａ、１４Ｂの表面には電極パッド２０Ａ、２０Ｂが形成されている。
【００５３】
この第２変形例の圧電振動片６２は、実施形態に比べて、振動腕部７ａ、７ｂの間隔が広く形成されていて、この間に実施形態の支持腕部９よりも幅が広い１本の支持単腕部９ｃが基部８から延設されている。
そして、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、マウント電極９１ｍとマウント電極９２ｍが基部８を通り、同じ支持単腕部９ｃに形成されている。
すなわち、マウント電極９２ｍは、支持単腕部９ｃの先端の全周部分から、支持単腕部９ｃの上面の中央を軸方向に基部８まで細く形成され、励振電極９２と接続している。
一方、マウント電極９１ｍは、励振電極９１から基部８を通り、さらに支持単腕部９ｃの上面に中央長手方向に形成されたマウント電極９２ｍから所定間隔離れた両側を通り、支持単腕部９ｃの長手方向のほぼ中央部分まで形成されている。またマウント電極９２ｍは、この中央部分において、支持単腕部９ｃの両側面と底面（実装部１４側の面）全体に形成されている。
【００５４】
図１１（ｂ）、（ｃ）に示されるように、支持単腕部９ｃの底面側に形成されたマウント電極９２ｍとマウント電極９１ｍには、電極パッド２０Ａ、２０Ｂに対向する面側に強着領域９５が形成されている。そして、強着領域９５とその周辺の層（クロム層３１と金層３２からなる層）が、導電性接着剤５１によって、実装部１４Ａ、１４Ｂに形成した電極パッド２０Ａ、２０Ｂに接着されている。
【００５５】
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。
【００５６】
本発明は、図面を参照して説明した実施形態や変形例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。
【００５７】
また、説明した実施形態及び変形例では、電極パッド２０Ａ、２０Ｂ上に導電性接着剤５１を１箇所塗布することで、圧電振動片６が支持腕部９ａ、９ｂのそれぞれ一点で固定される場合について説明した。
これに対し、支持腕部９や支持単腕部９ｃの長手方向に、２点以上の複数点で導電性接着剤５１により接着、固定されるようにしてもよい。この場合、導電性接着剤５１との全接着箇所に、強着領域９５を設ける。
また、導電性接着剤５１による複数箇所の接着箇所のうち、一部の接着箇所に強着領域９５を設け残りの接着箇所に強着領域９５を設けないようにしてもよい。この場合、強着領域９５により接着強度を確保し、強着領域９５が無い箇所（すなわち、クロム層３１と金層３２がある領域）でより高い通電性を確保することができる。
【００５８】
また、説明した実施形態では、クロム層３１と金層３２の２層からなる電極を形成するステップ１３〜１６と、強着領域９５を形成するステップ１７〜２０の２回に渡ってフォトリソ工程を行う場合について説明したがこの方法に限定されず、他の工程を採用することも可能である。
すなわち、ステップ１４の露光・現像工程において、領域Ｑ１だけでなく、支持腕部９の領域Ｑ２についても、露光・現像を行う。この工程後には、図６（ｃ）の振動腕部７ａと、図８（ｇ）の支持腕部９ａ状態となり、領域Ｑ１に加えて領域Ｑ２のレジスト膜３３が除去される。
【００５９】
そして、次のメタルエッチング工程（ステップ１５）では、まず金層３２用のエッチング液により領域Ｑ１と領域Ｑ２の金層３２を除去する。
次に、クロム層３１のエッチングを行う前に、支持腕部９ａの領域Ｑ２とその周辺にレジスト膜を塗布してた後に現像を行う。ここでは領域Ｑ２に対する保護膜を形成するので露光は行わない。
この状態で、クロム層３１用のエッチング液によりクロム層３２を除去することで、支持腕部９ａの領域Ｑ２（強着領域９５）ではクロム層３１が残り、振動腕部７ａの領域Ｑ１では、クロム層３１が除去される。
最後に、残ったレジスト層３３を剥離する（ステップ２０）ことで、図８（ｉ）に示すように、励振電極９２、９１及びマウント電極９２ｍ、９１ｍ、及び、強着領域９５が形成される。
この変形例によれば、より少ない工程数で本実施形態の圧電振動片６を形成することができる。
【符号の説明】
【００６０】
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  ７ａ、７ｂ  振動腕部
８  基部
９、９ａ、９ｂ  支持腕部
９ｃ  支持単腕部
１０  第１ベース基板
１１  第２ベース基板
１４、１４Ａ、１４Ｂ  実装部
２０、２０Ａ、２０Ｂ  電極パッド
２１、２１Ａ、２１Ｂ  外部電極
２２、２２Ａ、２２Ｂ  第２貫通電極
２３、２３Ａ、２３Ｂ  第１貫通電極
２４、２４Ａ、２４Ｂ  接続電極
３１  クロム（Ｃｒ）層
３２  金（Ａｕ）層
３３、３４  レジスト膜
５１  導電性接着剤
６１、６２、  圧電振動片
７２  溝部
９１、９２  励振電極
９１ｍ、９２ｍ  マウント電極
９５  強着領域
Ｃ  キャビティ
【図１】
2019129409.tif 000003
【図２】
2019129409.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019129409.tif 000008
【図７】
2019129409.tif 000009
【図８】
2019129409.tif 000010
【図９】
2019129409.tif 000011
【図１０】
2019129409.tif 000012
【図１１】
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