(57)【要約】【課題】実装安定性の優れた圧電振動片を提供する。【解決手段】圧電振動片１０は、第１主面２１および第２主面２３を有する圧電板２０と、第１主面２１に形成された第１凸部３１と、第１凸部３１の頂部３１ａに形成された第１励振電極５１と、第２主面２３において、圧電板２０の厚さ方向から見て第１励振電極５１と重なるように形成された第２励振電極５３と、第２主面２３における第２励振電極５３の周囲に形成され、第１励振電極５１および第２励振電極５３に接続された一対のマウント電極５５と、を有する。そして、圧電振動片１０は、第１主面２１において、圧電板２０と一体に形成された第１突起４１を有し、第１突起４１の少なくとも一部は、圧電板２０の厚さ方向から見てマウント電極５５と重なるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面および第２主面を有する圧電板と、
前記第１主面に形成された第１凸部と、
前記第１凸部の頂部に形成された第１励振電極と、
前記第２主面において、前記圧電板の厚さ方向から見て前記第１励振電極と重なるように形成された第２励振電極と、
前記第２主面における前記第２励振電極の周囲に形成され、前記第１励振電極および前記第２励振電極に接続された一対のマウント電極と、
前記第１主面において、前記圧電板と一体に形成された第１突起と、を有し、
前記第１突起の少なくとも一部は、前記圧電板の厚さ方向から見て前記マウント電極と重なるように形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電振動片において、
前記第１突起は、前記第１凸部の頂部と同じ高さに形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項３】
請求項１に記載の圧電振動片において、
前記第１突起は、前記第１凸部の頂部より高く形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電振動片において、前記第１凸部を挟んで前記第１突起の反対側に第２突起が形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電振動片において、
前記第２主面に形成された第１バンプを有し、
前記第１バンプの少なくとも一部は、前記圧電板の厚さ方向から見て前記マウント電極と前記第１突起との重畳領域に形成され、
前記マウント電極の少なくとも一部は、前記第１バンプの頂部における前記重畳領域に形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電振動片において、
前記圧電板は、前記第２主面に形成された第２凸部を有し、
前記第２励振電極は、前記第２凸部の頂部に形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電振動片において、
前記圧電板は、ＡＴカットにより形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧電振動片と、
前記圧電振動片が実装されるベース部材を有するパッケージと、を備え、
前記圧電振動片は、前記第２主面を前記ベース部材に向けて前記ベース部材に実装されている、
ことを特徴とする圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片および圧電振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や携帯情報端末機器、電波時計等には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、例えば水晶を利用した圧電振動子が用いられている。従来、圧電振動子は、マウント用接着剤によって圧電振動片がパッケージに固定された状態で格納される。この場合、圧電振動片がパッケージに対して斜めに実装されて圧電振動片の先端がパッケージに接触すると、圧電振動片の振動特性異常や破損が発生する。そのため、例えば特許文献１に記載のように、圧電振動片の先端をパッケージから浮かせた状態で保持する構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した圧電振動片は中央部に凸構造を有するため、パッケージへの実装時には、圧電振動片は凸部の頂部にて吸着保持される。この状態で圧電振動片を厚さ方向に押し付けて実装すると、図１３に示すように、力点である圧電振動片５の吸着手段７０による保持部Ａ、および作用点であるマウント用接着剤９３の接触部Ｂが押し付け方向から見て重複せず、圧電振動片５にモーメントが発生する。その結果、圧電振動片５はマウント用接着剤９３の接触部Ｂを回転軸として回転し、圧電振動片５の姿勢がパッケージ８０に対して傾いてしまう。そのため、圧電振動片の先端をパッケージから浮かせた状態で実装するためには、高い実装精度が要求されることになる。
【０００５】
そこで本発明は、実装安定性の優れた圧電振動片を提供するものである。また、当該圧電振動片を備えた圧電振動子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の圧電振動片は、第１主面および第２主面を有する圧電板と、前記第１主面に形成された第１凸部と、前記第１凸部の頂部に形成された第１励振電極と、前記第２主面において、前記圧電板の厚さ方向から見て前記第１励振電極と重なるように形成された第２励振電極と、前記第２主面における前記第２励振電極の周囲に形成され、前記第１励振電極および前記第２励振電極に接続された一対のマウント電極と、前記第１主面において、前記圧電板と一体に形成された第１突起と、を有し、前記第１突起の少なくとも一部は、前記圧電板の厚さ方向から見て前記マウント電極と重なるように形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片は、圧電板の厚さ方向から見てマウント電極と重なる位置に形成された第１突起を有する。圧電振動片の実装時において、圧電板の厚さ方向に圧電振動片を押し付けて実装すると、第１突起が圧電振動片を保持する吸着手段に当接する。そのため、圧電振動片のマウント用接着剤との接触部を回転軸とする回転が制限され、圧電振動片の姿勢の傾きを抑制することができる。したがって、実装安定性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【０００７】
上記の圧電振動片において、前記第１突起は、前記第１凸部の頂部と同じ高さに形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片の実装時において圧電振動片の吸着手段が、第１突起の頂部および第１凸部の頂部を含む、圧電板の第１主面および第２主面に平行な平面にて圧電振動片を吸着保持することができる。これにより、圧電板の厚さ方向に圧電振動片を押し付けると、力点である圧電振動片の保持部および作用点であるマウント用接着剤の接触部が押し付け方向から見て重複する。そのため、圧電振動片はマウント用接着剤との接触後に更に加重されてもモーメントが発生しないので傾かず、パッケージに対して平行に実装することができる。したがって、より実装安定性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【０００８】
上記の圧電振動片において、前記第１突起は、前記第１凸部の頂部より高く形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片の実装時において、吸着手段が第１突起の頂部および第１凸部の周縁部に当接した状態で圧電振動片を吸着保持することができる。そのため、吸着手段は第１励振電極に接触せず、第１励振電極の損傷を防止でき、圧電振動片の振動特性の悪化を抑制することができる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【０００９】
上記の圧電振動片において、前記第１凸部を挟んで前記第１突起の反対側に第２突起が形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片の実装時において圧電振動片の吸着手段が、第１突起の頂部および第２突起の頂部に当接した状態で圧電振動片を吸着保持することができる。第１凸部を挟んで第１突起の反対側に第２突起が形成されているので、圧電振動片の重心を第１突起側から第２突起側へシフトさせることが可能になる。即ち、吸着手段の中央領域と圧電振動片の重心とをより近づけることが可能になるので、圧電振動片の重心付近で圧電振動片を吸着しやすくなり、吸着状態における圧電振動片の姿勢を安定させることができる。そして、第１突起および第２突起は同じ高さに形成されているので、第１突起の頂部および第２突起の頂部を含む平面は、圧電板の第１主面および第２主面に平行である。そのため、圧電板の厚さ方向に圧電振動片を押し付けても圧電振動片は傾かないので、圧電振動片をパッケージに対して平行に実装することができる。さらに、吸着手段は第１凸部および第１励振電極に接触せず、第１凸部および第１励振電極の損傷を防止でき、圧電振動片の振動特性の悪化を抑制することができる。したがって、実装安定性および振動特性がより優れた圧電振動片を得ることができる。
【００１０】
上記の圧電振動片において、前記第２主面に形成された第１バンプを有し、前記第１バンプの少なくとも一部は、前記圧電板の厚さ方向から見て前記マウント電極と前記第１突起との重畳領域に形成され、前記マウント電極の少なくとも一部は、前記第１バンプの頂部における前記重畳領域に形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片の実装時において、第１バンプの頂部上のマウント電極が最初にマウント用接着剤に接触する。このとき、第１バンプは圧電板の厚さ方向から見て第１突起と重なっているため、力点である圧電振動片の保持部および作用点であるマウント用接着剤の接触部が押し付け方向から見て重複する。そのため、圧電板の厚さ方向に圧電振動片を押し付けても圧電振動片は傾かないので、圧電振動片をパッケージに対して平行に実装することができる。さらに、マウント用接着剤は第１バンプの頂部から側面に亘って接触するので、圧電板の面方向へのマウント用接着剤の濡れ広がりを抑制できる。そのため、マウント用接着剤の濡れ広がりによる圧電振動片の振動特性の劣化やばらつきを防止できる。したがって、実装安定性および振動特性がより優れた圧電振動片を得ることができる。
【００１１】
上記の圧電振動片において、前記圧電板は、前記第２主面に形成された第２凸部を有し、前記第２励振電極は、前記第２凸部の頂部に形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、圧電振動片は、振動エネルギーを第２凸部にも精度良く閉じ込めることができ、振動漏れによるクリスタルインピーダンス（ＣＩ値）の増加を抑制できる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【００１２】
上記の圧電振動片において、前記圧電板は、ＡＴカットにより形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、実装安定性の優れたＡＴカット振動片を提供できる。
【００１３】
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片と、前記圧電振動片が実装されるベース部材を有するパッケージと、を備え、前記圧電振動片は、前記第２主面を前記ベース部材に向けて前記ベース部材に実装されている、ことを特徴とする。
この構成によれば、圧電振動子は、前述した実装安定性の優れた圧電振動片を備えるため、圧電振動片の振動特性異常や破損のない圧電振動子を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の圧電振動片によれば、圧電振動片は、圧電板の厚さ方向から見てマウント電極と重なる位置に形成された第１突起を有する。圧電振動片の実装時において、圧電板の厚さ方向に圧電振動片を押し付けて実装すると、第１突起が圧電振動片を保持する吸着手段に当接する。そのため、圧電振動片のマウント用接着剤との接触部を回転軸とする回転が制限され、圧電振動片の姿勢の傾きを抑制することができる。したがって、実装安定性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る圧電振動片の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図２】第１実施形態に係る圧電振動子の構成を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る他の圧電振動片の、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する部分における断面図である。
【図４】第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。
【図５】第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。
【図６】第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。
【図７】第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。
【図８】第２実施形態に係る圧電振動片の、図１のＩ−Ｉ線に相当する部分における断面図である。
【図９】第２実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）又は（ｃ）は（ａ）のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る圧電振動片の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）又は（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る他の圧電振動片の概略図である。
【図１２】第３実施形態に係る圧電振動子の構成を示す断面図である。
【図１３】圧電振動片が傾いて実装される従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図の構成を説明する際には、ＸＹ´Ｚ´座標系を用いる。このＸＹ´Ｚ´座標系における各軸は、後述する水晶の結晶軸のうち、Ｘ軸が電気軸であり、Ｚ´軸が光学軸であるＺ軸に対してＸ軸周りに３５度１５分だけ傾いた軸であり、Ｙ´軸がＸ軸およびＺ´軸に直交する軸である。また、Ｘ方向、Ｙ´方向およびＺ´方向は、図中矢印方向を＋方向とし、矢印とは反対の方向を−方向として説明する。
【００１７】
（第１実施形態、圧電振動片および圧電振動子）
最初に、第１実施形態の圧電振動片および圧電振動子について説明する。
図１は、第１実施形態に係る圧電振動片の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の圧電振動片１０は、第１主面２１および第２主面２３を有する圧電板２０と、第１主面２１に形成された第１凸部３１と、第１凸部３１の頂部３１ａに形成された第１励振電極５１と、第２主面２３において、Ｙ´方向から見て第１励振電極５１と重なるように形成された第２励振電極５３と、第２主面２３における第２励振電極５３の周囲に形成され、第１励振電極５１および第２励振電極５３に接続された一対のマウント電極５５と、を有する。そして、圧電振動片１０は、第１主面２１において、圧電板２０と一体に形成された第１突起４１を有し、第１突起４１の少なくとも一部が、Ｙ´方向から見てマウント電極５５と重なるように形成されている。
【００１９】
圧電振動片１０は、第１主面２１および第２主面２３を有する圧電板２０を備える。
圧電板２０は、ランバード加工された人工水晶からＡＴカットにより、所定の厚さの矩形板状に形成される。
ＡＴカットは、人工水晶の結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）及び光学軸（Ｚ軸）の３つの結晶軸のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５度１５分だけ傾いた方向（Ｚ´軸方向）に切り出す加工手法である。ＡＴカットによって切り出された圧電板２０は、周波数温度特性が安定しており、構造や形状が単純で加工が容易であり、ＣＩ値が低いという利点がある。本実施形態の圧電板２０は、Ｚ´方向の長さがＸ方向の長さより長くなるように形成されている。また、圧電板２０は、ＸＺ´平面に平行で＋Ｙ´方向側に形成された第１主面２１と、−Ｙ´方向側に形成された第２主面２３とを有する。
【００２０】
また、圧電振動片１０は、第１主面２１に形成された第１凸部３１を有する。
第１凸部３１は、第１主面２１に形成されたいわゆるメサ形状であり、Ｙ´方向視矩形状で、第１主面２１の中央部分の位置に形成されている。第１凸部３１の頂部３１ａは、第１主面２１と平行な平面状に形成されている。
【００２１】
さらに、圧電振動片１０は、第２主面２３に形成された第２凸部３３を有する。
第２凸部３３は、第２主面２３に形成されたいわゆるメサ形状であり、Ｙ´方向視において第１凸部３１と同じ形状および位置に形成されている。第２凸部３３の頂部３３ａは、第２主面２３と平行な平面状に形成されている。
図３は、第１実施形態に係る他の圧電振動片の、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する部分における断面図である。なお、図３に示すように、圧電振動片１０は、圧電板２０の第２主面２３において第２凸部を有さなくてもよい。これにより、圧電振動片１０とパッケージの実装面との間隙を広く取れるため、圧電振動片１０に外力が働き姿勢が傾いても、圧電振動片１０がパッケージに接触する可能性を減らすことができる。また、マウント電極５５へ接触させるマウント用接着剤が第２凸部に接触して振動特性を悪化させることもなくなる。
【００２２】
そして、図１に示すように、圧電振動片１０は、第１凸部３１の頂部３１ａに形成された第１励振電極５１と、第２主面２３において、Ｙ´方向から見て第１励振電極５１と重なるように形成された第２励振電極５３と、を有する。
第１励振電極５１は、Ｙ´方向視矩形状で、第１凸部３１の頂部３１ａの内側の位置に形成されている。第２励振電極５３は、第２凸部３３の頂部３３ａの内側の位置に設けられ、Ｙ´方向視において第１励振電極５１と重なるように形成されている。このように、第１凸部３１および第２凸部３３、並びに第１励振電極５１および第２励振電極５３を形成することで、振動エネルギーを圧電振動片１０の中央部に精度良く閉じ込めることができ、振動特性を安定させることができる。
【００２３】
さらに、圧電振動片１０は、第２主面２３における第２励振電極５３の周囲に形成され、第１励振電極５１および第２励振電極５３に接続された一対のマウント電極５５を有する。
マウント電極５５は、第１マウント電極５５ａおよび第２マウント電極５５ｂを有する。第１マウント電極５５ａは、Ｙ´方向視矩形状に形成され、第２主面２３のうち＋Ｘ側かつ−Ｚ´側の角部であって、第２励振電極５３に重ならない位置に設けられている。第１マウント電極５５ａは、圧電板２０の＋Ｘ側の側面および−Ｚ´側の側面のうち少なくとも一方（本実施形態では＋Ｘ側の側面）に形成された第１接続部６１を介して、第１主面２１に形成された第１マウント裏電極６５に接続されている。第１マウント裏電極６５は、Ｙ´方向視において第１マウント電極５５ａと重なるように形成され、引き回し配線５７を介して、第１励振電極５１に接続されている。
第２マウント電極５５ｂは、Ｙ´方向視矩形状に形成され、第２主面２３のうち−Ｘ側かつ−Ｚ´側の角部であって、第２励振電極５３に重ならない位置に設けられている。第２マウント電極５５ｂは、引き回し配線５９を介して、第２励振電極５３に接続されている。また、第２マウント電極５５ｂは、圧電板２０の−Ｘ側の側面および−Ｚ側の側面のうち少なくとも一方（本実施形態では−Ｘ側の側面）に形成された第２接続部６３を介して、第１主面２１に形成された第２マウント裏電極６７に接続されている。第２マウント裏電極６７は、Ｙ´方向視において第２マウント電極５５ｂと重なるように形成されている。
【００２４】
なお、上述した励振電極、マウント電極、引き回し配線、マウント裏電極および接続部は、金等の金属の単層膜や、クロム等の金属を下地層とし、金等の金属を上地層とした積層膜などで形成されている。
【００２５】
そして、圧電振動片１０は、第１主面２１において、圧電板２０と一体に形成された第１突起４１を有し、第１突起４１の少なくとも一部は、Ｙ´方向から見てマウント電極５５と重なるように形成されている。
本実施形態の圧電振動片１０は、一対の第１突起４１を備えている。第１突起４１は、Ｙ´方向視が例えば長円状の柱状形状で、Ｘ方向視およびＺ´方向視が長方形状または台形状に形成されている。第１突起４１の頂部は平面状に形成されており、後述する吸着手段による圧電振動片１０の保持時に、より広い面積にて圧電振動片１０を保持することができる。
第１突起４１の高さは、第１凸部３１の頂部３１ａの高さより低くてもよいが、本実施形態では、後述する方法により第１突起４１を第１凸部３１と同時に形成するため、第１突起４１および第１凸部３１の頂部３１ａは同じ高さに形成されている。
【００２６】
そして、一対の第１突起４１のうち一方の第１突起４１ａは、Ｙ´方向視において、第１マウント電極５５ａと重なるように形成されている。また、他方の第１突起４１ｂは、Ｙ´方向視において、第２マウント電極５５ｂと重なるように形成されている。
【００２７】
第１突起４１は、圧電板２０と一体に形成されている。以下に第１突起４１の形成方法について説明する。
まず、所定の厚みの水晶ウエハの両面に、水晶のエッチングに対する耐性を有する金属層から形成されるエッチング保護層と、フォトレジスト層とを順に積層する。
次に、水晶ウエハの一方の面に設けられたフォトレジスト層に、圧電振動片１０の＋Ｙ´方向から見た第１突起４１および第１凸部３１の外形パターンを所定のフォトリソグラフィ法により形成する。また、水晶ウエハの他方の面に設けられたフォトレジスト層に、圧電振動片１０の−Ｙ´方向から見た第２凸部３３の外形パターンを所定のフォトリソグラフィ法により形成する。
次に、フォトレジスト層をマスクとしてエッチング保護層のエッチングを行う。そして、フォトレジスト層を剥離することで、第１突起４１および第１凸部３１、並びに第２凸部３３のＹ´方向視形状パターンにパターニングされたエッチング保護層が、水晶ウエハのそれぞれの面に形成される。
次に、パターニングされたエッチング保護層をマスクとして、水晶ウエハの両面をエッチングする。これにより、水晶ウエハの一方の面には第１突起４１および第１凸部３１が形成され、他方の面には第２凸部３３が形成される。
次に、水晶ウエハの両面のエッチング保護層をエッチングにより除去する。
【００２８】
そして、上述の方法により第１突起４１、第１凸部３１および第２凸部３３が形成された水晶ウエハに、外形パターンによりエッチングを行って圧電板２０の外形を形成し、さらに圧電板２０の表面に電極を形成する。最後に、圧電振動片１０を個片化する。これにより、第１突起４１が第１凸部３１および第２凸部３３と一体かつ同じ高さに形成された圧電振動片１０が得られる。
【００２９】
次いで、圧電振動片１０を備える圧電振動子１について説明する。
図２は、第１実施形態に係る圧電振動子の構成を示す断面図である。
図２に示すように、圧電振動子１は、圧電振動片１０と、圧電振動片１０が実装されるベース部材８１を有するパッケージ８０と、を備える。
パッケージ８０は、ベース部材８１と、このベース部材８１に対して接合されるリッド部材（封口板）８９とを有している。
【００３０】
ベース部材８１は、平面視矩形状に形成されており、底部８３および側壁部８５を有している。ベース部材８１は、例えばセラミック材料によって形成されている。具体的には、例えばアルミナ製のＨＴＣＣ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）や、ガラスセラミックス製のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−Ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。なお、ベース部材８１は、例えばガラスや樹脂などによって形成されていてもよい。
【００３１】
底部８３は、圧電振動片１０が実装される実装面８３ａと、実装面８３ａとは反対側に設けられた底面８３ｂとを有している。実装面８３ａは平坦に形成され、圧電振動片１０が実装される。側壁部８５は、底部８３の外周に沿って平面視矩形環状に形成されており、底部８３の中央部を囲っている。このようにベース部材８１は、底部８３及び側壁部８５によって形成されたキャビティ８７を有する構成である。
【００３２】
実装面８３ａには、一対の実装電極９１が形成されている。実装電極９１は、所定の間隔で並んで配置される。
【００３３】
リッド部材８９は、ベース部材８１の側壁部８５上に配置されている。リッド部材８９は、例えば上記のセラミック材料を用いて平面視矩形板状に形成されている。リッド部材８９は、例えば不図示の接着剤などによって側壁部８５の端面８５ａに接合されている。このようにリッド部材８９が設けられることで、ベース部材８１のキャビティ８７が封止されている。
【００３４】
圧電振動片１０は、第２主面２３をベース部材８１に向けてベース部材８１に実装されている。
圧電振動片１０は、マウント用接着剤９３を介してベース部材８１に固定されている。マウント用接着剤９３としては、熱硬化性の導電性樹脂が用いられる。マウント用接着剤９３は、一対のマウント電極５５と一対の実装電極９１との間をそれぞれ物理的に固定するとともに、電気的に接続する。このとき、圧電振動片１０は、第２主面２３がベース部材８１の実装面８３ａに略平行になるように、かつ第２凸部３３がパッケージ８０およびマウント用接着剤９３に接触しないように実装される。
【００３５】
次に、図２を用いて圧電振動片１０の実装について説明する。圧電振動片１０の実装は、圧電振動片１０を負圧等により吸着保持する吸着手段７０を用いて行われる。具体的には、まず圧電振動片１０と同程度の面積の平面を有する吸着手段７０の吸着面に圧電振動片１０を吸着させる。このとき、圧電振動片１０の第１突起４１が第１凸部３１と同じ高さに形成されているため、吸着手段７０の吸着面は第１突起４１の頂部および第１凸部３１の頂部３１ａの平面にそれぞれ接触した状態で圧電振動片１０を吸着している。
【００３６】
次いで、ベース部材８１の実装電極９１上にマウント用接着剤９３を塗布し、圧電振動片１０を実装する。圧電振動片１０の実装は、圧電板２０の第２主面２３とベース部材８１の実装面８３ａとが略平行の状態を維持しつつ、圧電振動片１０をベース部材８１に向かって−Ｙ´方向に移動させることで行われる。
【００３７】
圧電振動片１０とマウント用接着剤９３との接触後の加重時において、マウント電極５５とマウント用接着剤９３との接触部を通りＹ´方向に平行な作用線は、第１突起４１の頂部を通っている。このとき、第１突起４１の頂部は吸着手段７０の吸着面に当接するため、圧電振動片１０の実装時の傾きを抑制できる。また、このように圧電振動片１０の傾きを抑制することで、マウント電極５５上におけるマウント用接着剤９３の濡れ広がり量のばらつきを抑制することができ、圧電振動片１０の振動特性を安定させることができる。
【００３８】
さらに、第１突起４１が第１凸部３１の頂部３１ａと同じ高さに形成されることで、圧電板２０の第１主面２１および第２主面２３に平行な平面にて圧電振動片１０を吸着保持することができる。これにより、−Ｙ´方向に圧電振動片１０に力を加えると、力点である吸着手段７０と第１突起４１の頂部との当接部Ａおよび作用点であるマウント用接着剤９３の接触部Ｂが力を加える方向から見て重複する。そのため、圧電振動片１０はマウント用接着剤９３との接触後に更に加重されてもモーメントが発生しないので傾かず、実装面８３ａに対して平行に実装することができる。
【００３９】
図４は第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。なお、図４に示すように、第１突起４１はＹ´方向視における第１マウント電極５５ａとの重複位置から第２マウント電極５５ｂとの重複位置に亘って一体に形成されてもよい。このように、第１突起４１を広面積に形成することで、第１突起４１の頂部における吸着手段との接触面積が増加し、圧電振動片１０をより安定して吸着保持することができる。
【００４０】
図５および図６は第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。図５および図６に示すように、第１突起４１は、Ｘ方向の中央部が、Ｙ´方向視において第１凸部３１から離れるように−Ｚ´方向に折曲または湾曲する形状に形成されてもよい。このように、第１突起４１と第１凸部３１との距離を遠ざけることで、第１突起４１により誘発される不要振動の伝搬距離が増加し、その強度を減衰させることができるので、圧電振動片１０の振動特性の悪化を防止できる。さらに、第１突起４１を−Ｚ´方向にずらすことで、吸着手段と圧電振動片１０との接触部が−Ｚ´方向にずれる。そのため、マウント用接着剤の密着位置がマウント電極５５上において−Ｚ´方向にずれても、圧電振動片１０の実装時の傾きを十分に抑制することができる。
【００４１】
図７は第１実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。図７に示すように、第１突起４１は、Ｙ´方向視における第１マウント電極５５ａおよび第２マウント電極５５ｂとの重複領域において、複数個に分割された形状に形成されてもよい。このように第１突起４１の体積を小さくすることで、圧電振動片１０の振動特性悪化の原因となる不要振動を抑制することができる。
【００４２】
このように、本実施形態の圧電振動片１０は、第１主面２１および第２主面２３を有する圧電板２０と、第１主面２１に形成された第１凸部３１と、第１凸部３１の頂部３１ａに形成された第１励振電極５１と、第２主面２３において、Ｙ´方向から見て第１励振電極５１と重なるように形成された第２励振電極５３と、第２主面２３における第２励振電極５３の周囲に形成され、第１励振電極５１および第２励振電極５３に接続された一対のマウント電極５５と、を有する。そして、圧電振動片１０は、第１主面２１において、圧電板２０と一体に形成された第１突起４１を有し、第１突起４１の少なくとも一部が、Ｙ´方向から見てマウント電極５５と重なるように形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動片１０は、Ｙ´方向から見てマウント電極５５と重なる位置に形成された第１突起４１を有する。圧電振動片１０の実装時において、−Ｙ´方向に圧電振動片１０を押し付けて実装すると、第１突起４１が圧電振動片１０を保持する吸着手段に当接する。そのため、圧電振動片１０のマウント用接着剤９３との接触部を回転軸とする回転が制限され、圧電振動片１０の姿勢の傾きを抑制することができる。したがって、実装安定性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【００４３】
また、本実施形態の圧電振動片１０は、第１突起４１が、第１凸部３１の頂部３１ａと同じ高さに形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動片１０の実装時において圧電振動片１０の吸着手段が第１突起４１の頂部および第１凸部３１の頂部３１ａを含む、圧電板２０の第１主面２１および第２主面２３に平行な平面にて圧電振動片１０を吸着保持することができる。これにより、−Ｙ´方向に圧電振動片１０を押し付けると、力点である圧電振動片１０の保持部Ａおよび作用点であるマウント用接着剤９３の接触部Ｂが押し付け方向から見て重複する。そのため、圧電振動片１０はマウント用接着剤９３との接触後に更に加重されてもモーメントが発生しないので傾かず、パッケージ８０に対して平行に実装することができる。したがって、より実装安定性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【００４４】
さらに、本実施形態の圧電振動片１０は、圧電板２０が第２主面２３に形成された第２凸部３３を有し、第２励振電極５３は第２凸部３３の頂部３３ａに形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動片１０は、振動エネルギーを第２凸部３３にも精度良く閉じ込めることができ、振動漏れによるＣＩ値の増加を抑制できる。したがって、より振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【００４５】
そして、本実施形態の圧電振動片１０は、ＡＴカットにより形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、実装安定性の優れたＡＴカット振動片を提供できる。
【００４６】
本実施形態の圧電振動子１は、圧電振動片１０と、圧電振動片１０が実装されるベース部材８１を有するパッケージ８０と、を備え、圧電振動片１０は、第２主面２３をベース部材８１に向けてベース部材８１に実装されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動子１は、前述した実装安定性の優れた圧電振動片１０を備えるため、圧電振動片の振動特性異常や破損のない圧電振動子を得ることができる。
【００４７】
（第２実施形態、圧電振動片）
次に、第２実施形態の圧電振動片について説明する。
図８は、第２実施形態に係る圧電振動片の、図１のＩ−Ｉ線に相当する部分における断面図である。
【００４８】
図１に示す第１実施形態は、第１突起４１の高さが第１凸部３１の頂部３１ａと同じ高さに形成されていたが、図８に示す第２実施形態では、第１突起１４１の高さが第１凸部３１の頂部３１ａより高く形成されている点で異なっている。なお、図１に示す第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
【００４９】
図８に示すように、本実施形態の圧電振動片１１０は、第１突起１４１が、第１凸部３１の頂部３１ａより高く形成されている。
以下に第１突起１４１の形成方法について説明する。第１実施形態では、第１突起４１は第１凸部３１と同時に形成されたが、本実施形態では、第１突起１４１のみ形成する工程および第１突起１４１と第１凸部３１とを同時に形成する工程の２段階の工程を経て形成される。
【００５０】
まず、第１実施形態と同様に、水晶ウエハの両面にエッチング保護層と、フォトレジスト層とを順に積層する。
次に、水晶ウエハの一方の面に設けられたフォトレジスト層に、圧電振動片１１０の＋Ｙ´方向から見た第１突起１４１の外形パターンを所定のフォトリソグラフィ法により形成する。このとき、水晶ウエハの他方の面に設けられたフォトレジスト層はパターニングしない。
次に、フォトレジスト層をマスクとしてエッチング保護層のエッチングを行う。そして、フォトレジスト層を剥離することで、水晶ウエハの一方の面には、第１突起１４１のＹ´方向視形状パターンにパターニングされたエッチング保護層が形成され、水晶ウエハの他方の面には、エッチング保護層が全面に形成される。
次に、パターニングされたエッチング保護層をマスクとして、水晶ウエハをエッチングする。このとき、水晶ウエハの厚さ方向のエッチング量は、第１突起１４１と第１凸部３１の高さの差に一致させる。これにより水晶ウエハの一方の面に、第１突起１４１のうち第１凸部３１の頂部３１ａを含む平面より突出した部分が形成される。
次に、水晶ウエハの両面のエッチング保護層をエッチングにより除去する。
その後、第１突起１４１の未形成部分、並びに第１凸部３１および第２凸部３３を、第１実施形態と同様の方法により形成する。
【００５１】
このように、第１突起１４１を２段階のエッチングで形成することで、第１凸部３１の頂部３１ａより高い第１突起１４１を形成することができる。
【００５２】
圧電振動片１１０の実装は、第１実施形態と同様に吸着手段を用いて行われる。このとき、吸着手段は、第１突起１４１の頂部および第１凸部３１の頂部３１ａの周縁部における＋Ｚ´方向の辺３１ｂに接触した状態で圧電振動片１１０を吸着保持する。そのため、吸着手段は、第１凸部３１の頂部３１ａに形成された第１励振電極５１に接触することなく圧電振動片１１０を吸着保持することができる。これにより、吸着手段との接触に起因する第１励振電極５１の損傷に伴う圧電振動片１１０の振動特性の悪化を抑制することができる。
【００５３】
このように、本実施形態における圧電振動片１１０は、第１突起１４１が、第１凸部３１の頂部３１ａより高く形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、圧電振動片１１０の実装時において、吸着手段が第１突起１４１の頂部および第１凸部３１の周縁部に当接した状態で圧電振動片１１０を吸着保持することができる。そのため、吸着手段は第１励振電極５１に接触せず、第１励振電極５１の損傷を防止でき、圧電振動片１１０の振動特性の悪化を抑制することができる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片を得ることができる。
【００５４】
（第２実施形態、第１変形例、圧電振動片）
次に、第２実施形態の第１変形例の圧電振動片について説明する。
図９は、第２実施形態の第１変形例に係る圧電振動片の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）又は（ｃ）は、（ａ）のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
【００５５】
図９に示す第１変形例では、圧電振動片１１０ａが第２突起１４３を有する点で、図８に示す第２実施形態と異なっている。なお、図８に示す第２実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図９に示すように、本変形例の圧電振動片１１０ａは、第１突起１４１と同じ高さに形成された第２突起１４３を有し、第２突起１４３は、第１凸部３１を挟んで第１突起１４１の反対側に形成されている。
第１突起１４１は、Ｙ´方向視において圧電板２０の第１主面２１における第１凸部３１の−Ｚ´方向側の周縁領域に位置している。
本変形例の圧電振動片１１０ａは、一対の第２突起１４３を備えている。第２突起１４３は、第１突起１４１と同じ形状に形成されている。一対の第２突起１４３は、圧電板２０の第１主面２１における第１凸部３１の＋Ｚ´方向側の周縁領域に形成されている。第２突起１４３のうち一方の第２突起１４３ａは、第１主面２１のうち＋Ｘ側かつ＋Ｚ´側の角部近傍に設けられ、他方の第２突起１４３ｂは、第１主面２１のうち−Ｘ側かつ＋Ｚ´側の角部近傍に設けられる。その結果、圧電振動片１１０ａの重心を、第１突起１４１側から第２突起１４３側へシフトさせることが可能になる。即ち、吸着手段の中央領域と圧電振動片の重心とをより近づけることが可能になるので、圧電振動片１１０ａの重心付近で圧電振動片１１０ａを吸着しやすくなり、吸着状態における圧電振動片１１０ａの姿勢を安定させることが可能になる。
なお、第２突起１４３は、第１主面２１における第１凸部３１の＋Ｚ´方向側の周縁領域に１個だけ形成されてもよいし、複数個形成されてもよい。
【００５７】
また、第２突起１４３は、第１突起１４１の高さと同じ高さに形成されている。このように第２突起１４３を設けることで、圧電振動片１１０ａの実装時に、吸着手段は、第１突起１４１の頂部および第２突起１４３の頂部に接触した状態で圧電振動片１１０ａを吸着保持する。このとき、吸着手段と圧電振動片１１０ａとの接触部を含む平面と、第２主面２３とが平行であるため、第１実施形態と同様の理由で、圧電振動片１１０ａをパッケージの実装面に対して平行に実装することができる。さらに、吸着手段は第１凸部３１の頂部３１ａおよび第１励振電極５１に接触することなく、圧電振動片１１０ａを吸着保持することができる。そのため、吸着手段との接触により圧電振動片１１０ａが損傷し、振動特性が悪化することを防止することができる。
【００５８】
このように、本変形例の圧電振動片１１０ａは、第１突起１４１と同じ高さに形成された第２突起１４３を有し、第２突起１４３は、第１凸部３１を挟んで第１突起１４１の反対側に形成されている、ことを特徴とする。
本変形例によれば、圧電振動片１１０ａの実装時において圧電振動片１１０ａの吸着手段が、第１突起１４１の頂部および第２突起１４３の頂部に当接した状態で圧電振動片１１０ａを吸着保持することができる。その際、第２突起１４３が第１凸部３１を挟んで第１突起１４１の反対側に形成されているので、吸着手段は圧電振動片１１０ａを安定な状態で吸着保持することができる。そして、第１突起１４１および第２突起１４３は同じ高さに形成されているので、第１突起１４１の頂部および第２突起１４３の頂部を含む平面は、圧電板２０の第１主面２１および第２主面２３に平行である。そのため、−Ｙ´方向に圧電振動片１１０ａを押し付けても圧電振動片１１０ａは傾かないので、圧電振動片１１０ａをパッケージに対して平行に実装することができる。さらに、吸着手段は第１凸部３１および第１励振電極５１に接触せず、第１凸部３１および第１励振電極５１の損傷を防止でき、圧電振動片１１０ａの振動特性の悪化を抑制することができる。したがって、実装安定性および振動特性がより優れた圧電振動片を得ることができる。なお、図９（ｂ）では、第１突起１４１および第２突起１４３が、第１凸部３１よりも高くなるように形成されているが、図９（ｃ）に示すように、第１突起１４１および第２突起１４３の高さが、第１凸部３１とほぼ同じ高さになるように形成されていてもよい。
【００５９】
（第３実施形態、圧電振動片および圧電振動子）
次に、第３実施形態の圧電振動片および圧電振動子について説明する。
図１０は、第３実施形態に係る圧電振動片の概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）又は（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図である。図１１は、第３実施形態に係る他の圧電振動片の概略図であり、図１０（ａ）のＸ−Ｘ線に相当する部分における断面図である。
【００６０】
図１０および図１１に示す第３実施形態は、圧電振動片２１０が第２主面２３に形成された第１バンプ４７を有する点で、図１に示す第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１０および図１１に示すように、圧電振動片２１０は、第２主面２３に形成された第１バンプ４７を有する。第１バンプ４７の少なくとも一部は、Ｙ´方向から見てマウント電極５５と第１突起４１との重畳領域に形成される。本実施形態では、第１バンプ４７の全体が、第１突起４１の形成領域に一致している。
第１バンプ４７は、第２主面２３に一対形成され、Ｙ´方向視において第１突起４１と重なる形状を有する。また、第１バンプ４７は、図１０（ｂ）に示すように、その高さが第２凸部３３の高さと略一致する高さに形成されていてもよいし、図１０（ｃ）に示すように、その高さが第２凸部３３よりも高くなるように形成されていてもよい。この際、第１突起４１の高さは、第１凸部３１と略同一であってもよいし、それよりも高く形成されていてもよい。また、図１１に示すように、上述したような第２突起４３を設ける構成であってもよい。なお、図１１では、第２突起４３と第１凸部３１とを同じ高さとしているが、第２突起４３の高さはこれに限られるものではなく、第１凸部３１よりも高い場合であってもよい。また、第２突起４３の厚さ方向における反対側に、上述の第１バンプ４７と同様な第２バンプが形成されていてもよい。
【００６２】
そして、マウント電極５５の少なくとも一部は、第１バンプ４７の頂部４７ｃにおける重畳領域に形成されている。本実施形態では、マウント電極５５が第１バンプ４７の頂部４７ｃ全体に形成されている。
一対の第１バンプ４７のうち一方の第１バンプ４７ａは、その頂部４７ｃが第１マウント電極５５ａにより被覆されている。また、他方の第１バンプ４７ｂは、その頂部４７ｃが第２マウント電極５５ｂに被覆されている。
【００６３】
次いで、圧電振動片２１０のパッケージ８０への実装について説明する。
図１２は、第３実施形態に係る圧電振動子の構成を示す断面図である。図１２に示すように、圧電振動片２１０は、マウント電極５５がマウント用接着剤９３に接触するようにベース部材８１に実装される。このとき、マウント用接着剤９３は、最初に第１バンプ４７の頂部４７ｃ上のマウント電極５５に接触する。すなわち、圧電振動片２１０の実装位置がベース部材８１に対して一定の範囲内でずれても、マウント用接着剤９３は最初に第１バンプ４７の頂部４７ｃに接触するので、マウント電極５５上におけるマウント用接着剤９３との接触位置のずれは生じない。そして、圧電振動片２１０を−Ｙ´方向に押し付けることで、第１バンプ４７は押し付け方向において第１突起４１と重なっているため、第１実施形態と同様の理由により、圧電振動片２１０を実装面８３ａに平行に実装することができる。
【００６４】
さらに、第１バンプ４７をマウント用接着剤９３に押し込むように加重すると、マウント用接着剤９３は第１バンプ４７の側面に亘って濡れ広がる。これにより、マウント用接着剤９３のＸＺ´平面方向への濡れ広がりが抑制され、圧電振動片１０の振動特性の劣化やばらつきを防止できる。また、マウント用接着剤９３を第１バンプ４７の側面に亘って接触させることで、圧電振動片２１０とマウント用接着剤９３の接着面積が増加する。すなわち、第１バンプ４７は、マウント用接着剤９３により−Ｙ´方向からに加えて、Ｘ方向およびＺ´方向からも接着される。そのため、圧電振動片２１０は、ベース部材８１に対してより強固に固定される。したがって、信頼性の高い圧電振動子２０１が得られる。
【００６５】
このように、本実施形態の圧電振動片２１０は、第２主面２３に形成された第１バンプ４７を有する。第１バンプ４７の少なくとも一部は、Ｙ´方向から見てマウント電極５５と第１突起４１との重畳領域に形成される。そして、マウント電極５５の少なくとも一部は、第１バンプ４７の頂部４７ｃにおける重畳領域に形成されている。
本実施形態によれば、圧電振動片２１０の実装時において、第１バンプ４７の頂部４７ｃ上のマウント電極５５が最初にマウント用接着剤９３に接触する。このとき、第１バンプ４７はＹ´方向から見て第１突起４１と重なっているため、力点である圧電振動片２１０の保持部および作用点であるマウント用接着剤９３の接触部が押し付け方向から見て必然的に重複する。そのため、−Ｙ´方向に圧電振動片２１０を押し付けても圧電振動片２１０は傾かないので、圧電振動片２１０をパッケージ８０に対して平行に実装することができる。さらに、マウント用接着剤９３は第１バンプ４７の頂部４７ｃから側面に亘って接触するので、圧電板２０の面方向へのマウント用接着剤９３の濡れ広がりを抑制できる。そのため、マウント用接着剤９３の濡れ広がりによる圧電振動片２１０の振動特性の劣化やばらつきを防止できる。したがって、実装安定性および振動特性がより優れた圧電振動片を得ることができる。
【００６６】
なお、この発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態においては、メサ形状の圧電振動片を用いて説明したが、ベベル形状やコンベックス形状の圧電振動片を用いてもよい。また、上記実施形態においては、圧電振動片の長手方向をＺ´方向に合わせて圧電振動片を形成したが、圧電振動片の長手方向をＸ方向に合わせて圧電振動片を形成してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１、２０１…圧電振動子  １０、１１０、１１０ａ、２１０…圧電振動片  ２０…圧電板  ２１…第１主面  ２３…第２主面  ３１…第１凸部  ３１ａ…第１凸部の頂部  ３３…第２凸部  ３３ａ…第２凸部の頂部  ４１、１４１…第１突起  ４７…第１バンプ  ４７ｃ…第１バンプの頂部  ５１…第１励振電極  ５３…第２励振電極  ５５…マウント電極  ８０…パッケージ  ８１…ベース部材  １４３…第２突起
【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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