(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電振動片がベース又はリッドに接触することによるショート及び圧電振動片の振動阻害が防がれた圧電デバイスを提供する。【解決手段】圧電デバイス１００は、第１主面と第１主面の反対側の第２主面とを有し、所定の周波数で振動して第１主面及び第２主面にそれぞれ励振電極１１２が形成される振動部１１４及び振動部の周りを囲んで振動部よりも厚く形成され、各励振電極からそれぞれ引き出される引出電極１１３が形成される外周部を含む圧電振動片１１０と、外周部の第１主面、又は第１主面及び第２主面に振動部を覆うように載置される絶縁板１４０と、圧電振動片が載置されるベース１２０と、ベースに接合され、圧電振動片が密閉される空間を形成するリッド１３０と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面と前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、所定の周波数で振動して前記第１主面及び前記第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、前記振動部の周りを囲んで前記振動部よりも厚く形成され、前記各励振電極からそれぞれ引き出される引出電極が形成される外周部と、を含む圧電振動片と、
前記外周部の前記第１主面、又は前記第１主面及び前記第２主面に前記振動部を覆うように載置される絶縁板と、
前記圧電振動片が載置されるベースと、
前記ベースに接合され、前記圧電振動片が密閉される空間を形成するリッドと、を有する圧電デバイス。
【請求項２】
前記絶縁板が載置される前記外周部の前記第１主面及び前記第２主面と、前記絶縁板の前記外周部に載置される面と、が鏡面状に研磨されている請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
第１主面と前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、所定の周波数で振動して前記第１主面及び前記第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、前記振動部の周りを囲んで前記振動部よりも厚く形成され、前記各励振電極からそれぞれ引き出される引出電極が形成される外周部と、を含む圧電振動片と、
前記外周部の前記第１主面に形成される前記引出電極を覆うように載置される絶縁板と、
前記圧電振動片が載置されるベースと、
前記ベースに接合され、前記圧電振動片が密閉される空間を形成するリッドと、を有する圧電デバイス。
【請求項４】
前記ベースには内側に凹む凹部が形成され、前記凹部内の底面には電極パッドが形成され、
前記底面の反対側の前記ベースの下面には前記電極パッドに導通する実装端子が形成され、
前記圧電振動片は前記引出電極が前記電極パッドに導電性接着剤を介して電気的に接続されると共に固定され、
前記絶縁板は前記導電性接着剤により前記圧電振動片に固定される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記圧電振動片は、第１方向に平行な辺と前記第１方向に垂直である第２方向に平行な辺とを有する矩形形状に形成され、厚さ方向をＹ’軸方向とするＡＴカットの水晶振動片であって、
前記振動部は前記第１主面及び前記第２主面において前記第１方向に伸びる辺を有し、
前記外周部は前記第１主面及び前記第２主面において前記第１方向に伸びる辺を有し、
前記振動部の前記第１主面の前記第１方向に伸びる辺の全体と前記振動部の前記第２主面の前記第１方向に伸びる辺の全体とが前記Ｙ’軸方向に重なり、
前記外周部の前記第１主面の前記振動部側の前記第１方向に伸びる辺と前記外周部の前記第２主面の前記振動部側の前記第１方向に伸びる辺とが前記Ｙ’軸方向に重ならず、
前記振動部の前記第１主面の前記第１方向に伸びる辺が、前記外周部の前記第１主面の前記振動部側の前記第１方向に伸びる辺及び前記外周部の前記第２主面の前記振動部側の前記第１方向に伸びる辺に前記Ｙ’軸方向に重ならない請求項１から請求項４のいずれか一項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、圧電振動片がベース又はリッドに接触することによる電極の短絡及び圧電振動片の振動阻害が防がれた圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示されるように、ベース及びリッドにより囲まれた密閉空間の中に圧電振動片が配置される圧電デバイスが知られている。このような圧電デバイスは電子機器などの様々な分野で使用されており、時計やコンピュータ等の小型化に伴ってその小型化が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０１１３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、特許文献１では、圧電デバイスが小型化されることにより密閉空間が狭くなった場合には、圧電振動片がベース及びリッド等に接触して振動が阻害され、または圧電振動片に形成される電極がリッド等に接触してショートする場合があった。
【０００５】
本発明は、圧電振動片がベース又はリッドに接触することによるショート及び圧電振動片の振動阻害が防がれた圧電デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１観点の圧電デバイスは、第１主面と第１主面の反対側の第２主面とを有し、所定の周波数で振動して第１主面及び第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部、及び振動部の周りを囲んで振動部よりも厚く形成され、各励振電極からそれぞれ引き出される引出電極が形成される外周部を含む圧電振動片と、外周部の第１主面、又は第１主面及び第２主面に振動部を覆うように載置される絶縁板と、圧電振動片が載置されるベースと、ベースに接合され、圧電振動片が密閉される空間を形成するリッドと、を有する。
【０００７】
第２観点の圧電デバイスは、第１観点において、絶縁板が載置される外周部の第１主面及び第２主面と、絶縁板の外周部に載置される面と、が鏡面状に研磨されている。
【０００８】
第３観点の圧電デバイスは、第１主面と第１主面の反対側の第２主面とを有し、所定の周波数で振動して第１主面及び第２主面にそれぞれ励振電極が形成される振動部と、振動部の周りを囲んで振動部よりも厚く形成され、各励振電極からそれぞれ引き出される引出電極が形成される外周部と、を含む圧電振動片と、外周部の第１主面に形成される引出電極を覆うように載置される絶縁板と、圧電振動片が載置されるベースと、ベースに接合され、圧電振動片が密閉される空間を形成するリッドと、を有する。
【０００９】
第４観点の圧電デバイスは、第１観点から第３観点において、ベースには内側に凹む凹部が形成され、凹部内の底面には電極パッドが形成され、底面の反対側のベースの下面には電極パッドに導通する実装端子が形成され、圧電振動片は引出電極が電極パッドに導電性接着剤を介して電気的に接続されると共に固定され、絶縁板は導電性接着剤により圧電振動片に固定される。
【００１０】
第５観点の圧電デバイスでは、第１観点から第４観点において、圧電振動片が、第１方向に平行な辺と第１方向に垂直である第２方向に平行な辺とを有する矩形形状に形成され、厚さ方向をＹ’軸方向とするＡＴカットの水晶振動片である。振動部が第１主面及び第２主面において第１方向に伸びる辺を有し、外周部が第１主面及び第２主面において第１方向に伸びる辺を有し、振動部の第１主面の第１方向に伸びる辺の全体と振動部の第２主面の第１方向に伸びる辺の全体とがＹ’軸方向に重なり、外周部の第１主面の振動部側の第１方向に伸びる辺と外周部の第２主面の振動部側の第１方向に伸びる辺とがＹ’軸方向に重ならず、振動部の第１主面の第１方向に伸びる辺が、外周部の第１主面の振動部側の第１方向に伸びる辺及び外周部の第２主面の振動部側の第１方向に伸びる辺にＹ’軸方向に重ならない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧電デバイスによれは、圧電振動片がベース又はリッドに接触することによるショート及び圧電振動片の振動阻害を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】圧電デバイス１００の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、圧電振動片１１０の斜視図である。  （ｂ）は、圧電振動片１１０の平面図である。  （ｃ）は、圧電振動片１１０の断面図である。
【図３】圧電デバイス１００の断面図である。
【図４】圧電振動片１１０が載置されたベース１２０の上面図である。
【図５】（ａ）は、圧電デバイス２００の断面図である。  （ｂ）は、リッド１３０が外された圧電デバイス２００の上面図である。
【図６】（ａ）は、圧電デバイス３００の断面図である。  （ｂ）は、リッド１３０が外された圧電デバイス３００の上面図である。
【図７】（ａ）は、圧電振動片４１０の斜視図である。  （ｂ）は、圧電デバイス４００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１４】
（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は主に、圧電振動片１１０と、ベース１２０と、リッド１３０と、絶縁板１４０と、により形成されている。圧電振動片１１０には例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＸＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＸ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス１００においては圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ軸及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。
【００１５】
圧電デバイス１００は、ベース１２０の＋Ｙ’軸側の面が−Ｙ’軸方向に凹んで形成される凹部１２１内に圧電振動片１１０が載置され、さらに凹部１２１を密封するようにリッド１３０がパッケージ１２０の＋Ｙ’軸側の面に接合されることにより形成される。圧電デバイス１００は表面実装型の圧電デバイスであり、プリント基板等にハンダ１６２（図３参照）を介して実装される。
【００１６】
圧電振動片１１０は、圧電材料により形成される圧電基材１１１と、圧電基材１１１の両主面である＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面に形成される励振電極１１２と、各励振電極１１２からそれぞれ引き出される引出電極１１３と、により形成されている。また、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面には平板状の絶縁板１４０が配置される。絶縁板１４０は、例えばガラス又は水晶等の絶縁材料により形成される。
【００１７】
ベース１２０は、Ｘ軸に平行な長辺とＺ’軸に平行な短辺とを有する矩形形状の平面を有するように形成されている。ベース１２０の外壁の四隅にはベース１２０の内側に凹んだキャスタレーション１２９が形成され、ベース１２０の−Ｙ’軸側の面には一対の実装端子１２５が形成されている。
【００１８】
ベース１２０の＋Ｙ’軸側の面には、−Ｙ’軸方向に凹んだ凹部１２１が形成されている。凹部１２１内の−Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の端には、実装端子１２５に電気的に接続される一対の電極パッド１２４が形成されている。また、ベース１２０の＋Ｙ’軸側の面の凹部１２１の周囲にはリッド１１０に接合される接合面１２２が形成されている。
【００１９】
ベース１２０は２つの層により構成されており、各層は例えばセラミックにより形成される。ベース１２０の＋Ｙ’軸側には第１層１２０ａが配置される。第１層１２０ａの中央部には第１層１２０ａを貫通して凹部１２１を形成する貫通孔が形成されており、第１層１２０ａの＋Ｙ’軸側の面には接合面１２２が形成されている。第１層１２０ａの−Ｙ’軸側の面には第２層１２０ｂが配置される。第２層１２０ｂは平板状に形成されており、第２層１２０ｂの＋Ｙ’軸側の面には電極パッド１２４が形成され、第２層１２０ｂの−Ｙ’軸側の面には実装端子１２５が形成される。
【００２０】
リッド１３０は、例えば金属の平面状の板として形成される。リッド１３０はベース１２０の＋Ｙ’軸側の面の接合面１２２に、例えば封止材１５２（図３参照）を介して接合されることによりベース１２０の凹部１２１を密封する。
【００２１】
図２（ａ）は、圧電振動片１１０の斜視図である。圧電基材１１１は、外形がＸ軸方向に長辺が伸びＺ’軸方向に短辺が伸びる矩形形状に形成されている。また、圧電基材１１１の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面がそれぞれ−Ｙ’軸方向及び＋Ｙ’軸方向に凹むことにより振動部１１４が形成されている。圧電基材１１１の振動部１１４以外の部分は外周部１１５であり、外周部１１５は振動部１１４の周りを囲むように形成されている。振動部１１４の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面にはそれぞれ励振電極１１２が形成されており、励振電極１１２に交番電圧がかけられることにより振動部１１４は所定の周波数で振動する。また、外周部１１５には、各励振電極１１２から引出電極１１３が引き出されている。
【００２２】
図２（ｂ）は、圧電振動片１１０の平面図である。振動部１１４は、Ｘ軸方向に長辺が伸びＺ’軸方向に短辺が伸びる矩形形状の平面を有している。また、振動部１１４に形成される励振電極１１２もＸ軸方向に長辺が伸びＺ’軸方向に短辺が伸びる矩形形状に形成されている。圧電基材１１１の＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１１２の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の端からは引出電極１１３が−Ｘ軸方向に伸びている。この引出電極１１３は、外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の端まで伸び、さらに圧電基材１１１の＋Ｚ’軸側の側面を介して外周部１１５の−Ｙ’軸側の面に引き出されている。また、圧電基材１１１の−Ｙ’軸側の面からは、圧電基材１１１の−Ｚ’軸側の側面を介して外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の端まで引出電極１１３が引き出されている。圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面と−Ｙ’軸側の面とは、Ｘ軸に平行で圧電振動片１１０の中心を通る直線に対して回転対称となるように形成されている。すなわち、圧電振動片１１０の−Ｙ’軸側の面も、図２（ｂ）と同様の形状に形成される。
【００２３】
従来の圧電振動片では、振動部を凸状に形成し、外周部よりも厚くするコンベックス加工が行われることにより圧電振動片の振動変位分布を振動部に集中させ、振動部と外周部との境界に段差を形成することにより振動部の振動エネルギーが外周部に漏れることが防がれていた。このような、圧電振動片のコンベックス加工では、複数の圧電振動片が形成される圧電ウエハを所定の厚さに研磨し、さらに所定の周波数に調整するために圧電ウエハの厚さを調整するエッチングを行い、その後、コンベックス加工のためのエッチングにより外周部の厚さが調整されていた。すなわち、厚さ調整のための２回のエッチングを行う必要があった。また、コンベックス加工された圧電振動片は振動部がベース又はリッドに接触し、振動が阻害される場合があった。
【００２４】
圧電振動片１１０では、複数の圧電振動片１１０が形成される圧電ウエハを所定の厚さに研磨し、さらに、振動部１１４に周波数調整のための厚さ調整のエッチングを行うことで振動部１１４を凹状に形成している。すなわち、厚さ調整のためのエッチングの回数が１回で済むため、コンベックス加工に比べて圧電振動片を製造する工程を少なくすることが出来る。また、外周部１１５が振動部１１４よりも厚く形成されることで振動部１１４が直接リッド１３０又はベース１２０に接触することが防がれており、振動部１１４の振動が阻害されることが防がれている。さらに、コンベックス加工された圧電振動片と同様に、振動部１１４と外周部１１５との境界に段差が形成されることにより圧電振動片１１０の振動変位分布を振動部１１４に集中させ、振動部１１４の振動エネルギーが外周部１１５に漏れることが防がれている。またこれにより、クリスタルインピーダンス（ＣＩ）値を低く保つことができる。また、圧電振動片１１０では振動部１１４の厚さが調整されることにより周波数が調整されるが、導電性接着剤１５１（図３参照）が塗布される外周部１１５の厚さは振動部１１４の厚さに関係なく固定値とすることが出来るため、圧電振動片１１０をベース１２０に固定する条件を周波数に関係なく等しくすることができ好ましい。
【００２５】
図２（ｃ）は、圧電振動片１１０の断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）及び図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図となっている。圧電振動片１１０では、振動部１１４のＹ’軸方向の厚さをＴ１、外周部１１５のＹ’軸方向の厚さをＴ２とすると、Ｔ２はＴ１よりも大きく形成されている。
【００２６】
圧電振動片１１０では、振動部１１４の＋Ｙ’軸側の面を底面１１４ａ、−Ｙ’軸側の面を底面１１４ｂとすると、底面１１４ａと底面１１４ｂとは同形状でありＹ’軸方向に外形が重なるように形成される。そのため、底面１１４ａの＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の両辺を辺１１６ａ、底面１１４ｂの＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の両辺を辺１１６ｂとすると、辺１１６ａと辺１１６ｂとは互いにＹ’軸方向に重なるように形成される。また、底面１１４ａ及び底面１１４ｂに形成される各励振電極１１２も同形状に形成されており、互いにＹ’軸方向に外形が重なるように形成されている。
【００２７】
また、振動部１１４は圧電基材１１１の＋Ｙ’軸側の面及び−Ｙ’軸側の面がそれぞれ凹むことにより形成されるが、この圧電基材１１１の＋Ｙ’軸側の面の凹みを凹部１１７ａ、圧電基材１１１の−Ｙ’軸側の面の凹みを凹部１１７ｂとする。凹部１１７ａ及び凹部１１７ｂは圧電基材１１１がエッチングされることにより形成されるが、ＡＴカットの水晶振動片にはＺ’軸方向にエッチングに対する強い異方性が存在するため、凹部１１７ａ及び凹部１１７ｂの＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の側面はＹ’軸に平行には形成されない。すなわち、振動部１１４を囲む外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面の辺でありＸ軸方向に伸びて振動部１１４の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側となる辺を辺１１８ａ、振動部１１４を囲む外周部１１５の−Ｙ’軸側の面の辺でありＸ軸方向に伸びて振動部１１４の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側となる辺を辺１１８ｂとすると、辺１１８ａ及び辺１１８ｂは互いにＹ’軸方向に重ならず、辺１１８ａは辺１１８ｂよりも−Ｚ’軸方向に幅Ｗ１だけずれている。また、辺１１８ａ及び辺１１８ｂは辺１１６ａ及び辺１１６ｂとも重ならない。
【００２８】
ＡＴカットの水晶振動片では、辺１１８ａと辺１１８ｂとがＹ’軸方向に重なるようにエッチングをした場合、ＡＴカットの水晶振動片のエッチングの異方性により底面１１４ａと底面１１４ｂとの外形がＹ’軸方向に重ならない。底面１１４ａと底面１１４ｂとの外形がＹ’軸方向に重ならない場合には、振動部１１４の面積が狭くなり、十分な振動面積を確保することが出来なくなるという問題が生じる。また、振動部１１４の面積を広くしようと凹部１１７ａ及び凹部１１７ｂを大きく形成する場合には、外周部１１５が狭くなり、水晶振動片の強度が低下するという問題が生じる。
【００２９】
図２（ｃ）には、凹部１１７ａを形成するための露光に使用するマスク１５３ａ及び凹部１１７ｂを形成するための露光に使用するマスク１５３ｂが示されている。圧電振動片１１０では、凹部１１７ａ及び凹部１１７ｂを形成するための露光時に、マスク１５３ａがマスク１５３ｂに対して幅Ｗ１だけ−Ｚ’軸方向にずらされることにより、底面１１４ａと底面１１４ｂとの外形がＹ’軸方向に重なるように形成されている。そのため、振動部１１４の面積を広く取って十分な振動面積を確保することができると共に外周部１１５も広く形成することができて圧電振動片１１０の強度の低下が防がれている。
【００３０】
図３は、圧電デバイス１００の断面図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図を含んでおり、また、圧電デバイス１００がプリント基板１６０に実装されている状態が示されている。プリント基板１６０の表面には電極１６１が形成されており、圧電デバイス１００は実装端子１２５と電極１６１とがハンダ１６２により接合されることによりプリント基板１６０に実装される。
【００３１】
圧電デバイス１００では、例えばリッド１３０がベース１２０の接合面１２２に封止材１５２を介して接合されることによりベース１２０の凹部１２１が密封される。封止材１５２には、例えばエポキシ系接着剤、低融点ガラス等を用いることが出来る。また、リッド１３０が金属板である場合には、封止材１５２をロウ材としてシーム溶接により凹部１２１が密封されてもよい。
【００３２】
密封された凹部１２１の−Ｘ軸側の端には電極パッド１２４が形成されている。電極パッド１２４には、圧電振動片１１０が導電性接着剤１５１を介して固定される。また、引出電極１１３と電極パッド１２４とは導電性接着剤１５１を介して電気的に接続される。電極パッド１２４は、ベース１２０を貫通し又は第２層１２０ｂの＋Ｙ’軸側の面等に形成される接続電極１２６を介して、実装端子１２５に電気的に接続される。これにより、励振電極１１２と実装端子１２５とが電気的に接続される。ベース１２０に形成される電極パッド１２４、接続電極１２６、及び実装端子１２５等の電極は、例えばベース１２０を構成するセラミック上にタングステンの層が形成され、その上に下地めっきとしてニッケル層が形成され、さらにその上に仕上げメッキとして金層が形成されることにより形成される。
【００３３】
また、圧電振動片１１０の振動部１１４の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側を覆うように、絶縁板１４０が圧電振動片１１０に接して配置されている。絶縁板１４０は導電性接着剤１５１により圧電振動片１１０に固定されている。
【００３４】
図４は、圧電振動片１１０が載置されたベース１２０の上面図である。図４では、絶縁板１４０で隠れる圧電振動片１１０の励振電極１１２、引出電極１１３、及び振動部１１４が点線で示されている。圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側に配置される絶縁板１４０は、圧電振動片１１０の振動部１１４を完全に覆うように配置されている。また、絶縁板１４０は−Ｘ軸方向に伸びて絶縁板１４０の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の端及び−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の端がそれぞれ導電性接着剤１５１により固定される。
【００３５】
圧電振動片１１０が凹部１２１内に配置される場合には、ベース１２０にリッド１３０を載置する場合に封止材１５２の一部が圧電振動片１１０に飛び散る等により圧電振動片１１０の振動特性が変わる場合があった。例えばベース１２０とリッド１３０とをシーム溶接する場合には金属粉が飛び、封止材１５２に低融点ガラスを使用する場合でも低融点ガラスが圧電振動片１１０に飛ぶ場合があった。この様な場合、安定した製品を供給することの妨げになる場合があった。
【００３６】
圧電デバイス１００では、図４に示されるように、振動部１１４が絶縁板１４０に覆われることにより、励振電極１１２に封止材１５２の一部が飛び散ること等が防がれるため、圧電振動片１１０の振動特性の変動を防ぐことが出来る。また、これにより、安定した製品を供給することができる。
【００３７】
圧電デバイス１００では、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に絶縁板１４０が配置されたが（図３参照）、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面のみに絶縁板１４０が配置されても良い。
【００３８】
（第２実施形態）
圧電デバイス１００では、圧電振動片及び絶縁板の形状を変えてもよい。以下に、圧電デバイス１００とは圧電振動片又は絶縁板の形状が異なる圧電デバイス１００の変形例について説明する。また、以下の実施形態では、第１実施形態と同様の部分を第１実施形態と同じ符号で表し、その説明を省略する。
【００３９】
＜圧電デバイス２００の構成＞
図５（ａ）は、圧電デバイス２００の断面図である。図５（ａ）は、圧電デバイス２００における図３の圧電デバイス１００と同様の部分の断面が示されている。圧電デバイス２００は主に、圧電振動片１１０と、ベース１２０と、リッド１３０と、絶縁板１４０と、絶縁板２４０と、により形成されている。
【００４０】
圧電デバイス２００は、圧電デバイス１００（図３参照）において、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面に配置される絶縁板１４０を絶縁板２４０に代えることにより形成されている。絶縁板２４０は絶縁板１４０よりもＸ軸方向に長く、圧電振動片１１０の振動部１１４を覆うと共に圧電振動片１１０の−Ｘ軸側の端よりも−Ｘ軸方向に伸びるように配置されている。また、絶縁板２４０は導電性接着剤１５１により圧電振動片１１０に固定されるが、導電性接着剤１５１は絶縁板２４０の−Ｙ’軸側の面にのみ接触し、絶縁板２４０の＋Ｙ’軸側の面には接触していない。
【００４１】
図５（ｂ）は、リッド１３０が外された圧電デバイス２００の上面図である。絶縁板２４０は、図５（ｂ）に示されるように、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面に形成される励振電極１１２及び引出電極１１３の全てを覆うように配置されている。また、図５（ｂ）に示されるように、導電性接着剤１５１は絶縁板２４０よりも＋Ｙ’軸側には塗布されていない。
【００４２】
従来の圧電デバイスでは、リッドが金属板により形成される場合、リッドと圧電振動片の＋Ｙ’軸側に形成される電極とが接触してショートする懸念があった。そのため、ベースの凹部１２１のＹ’軸方向の深さを大きく取り、圧電振動片とリッドとの距離を大きく取っていた。
【００４３】
圧電デバイス２００では、絶縁板２４０が圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面の電極を全て覆い、導電性接着剤１５１を絶縁板２４０よりも−Ｙ’軸側に形成することで、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の電極とリッド１３０とが接触してショートすることが防がれている。またこれにより、圧電振動片とリッドとの距離を短く形成することができ、圧電デバイスのＹ’軸方向の高さを短く形成することが出来る。
【００４４】
＜圧電デバイス３００の構成＞
図６（ａ）は、圧電デバイス３００の断面図である。図６（ａ）は、圧電デバイス３００における図３の圧電デバイス１００と同様の部分の断面が示されている。圧電デバイス３００は主に、圧電振動片１１０と、ベース１２０と、リッド１３０と、絶縁板３４０と、により形成されている。
【００４５】
圧電デバイス３００は、圧電デバイス１００（図３参照）において、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面に配置される絶縁板１４０を絶縁板３４０に代え、−Ｙ’軸側の面に配置される絶縁板１４０を外すことにより形成されている。絶縁板３４０は、圧電振動片１１０の外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面に形成される引出電極１１３を覆うように圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面に配置されている。また、絶縁板３４０は圧電振動片１１０の−Ｘ軸側の端よりも−Ｘ軸方向にはみ出すように配置されている。導電性接着剤１５１は、この絶縁板３４０がはみ出した領域の−Ｙ’軸側の面に塗布されることにより絶縁板３４０を圧電振動片１１０に固定している。
【００４６】
図６（ｂ）は、リッド１３０が外された圧電デバイス３００の上面図である。絶縁板３４０は、図６（ｂ）に示されるように、圧電振動片１１５の＋Ｙ’軸側の面の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側にそれぞれ配置され、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面に形成される引出電極１１３の全てを覆っている。また、図６（ｂ）において示されるように、導電性接着剤１５１は絶縁板３４０よりも＋Ｙ’軸側には塗布されていない。
【００４７】
圧電振動片１１０では、励振電極１１２が凹部１１７ａに形成されるため励振電極１１２とリッド１３０とが接触する可能性が低いが、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面に形成される引出電極１１３はリッド１３０に最も接近するため、引出電極１１３とリッド１３０とが接触する可能性がある。圧電デバイス３００では、圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の面の引出電極１１３を覆うことで圧電振動片１１０の＋Ｙ’軸側の引出電極１１３とリッド１３０とが接触してショートすることを防ぐことに特化した構造となっている。これにより、圧電デバイス２００と同様に圧電振動片１１０とリッド１３０との距離を短く形成することができ、圧電デバイスのＹ’軸方向の高さを短く形成することが出来る。また、絶縁板３４０の面積は絶縁板１４０よりも狭いため、圧電デバイス１００よりも製造コストの上昇が抑えられる。なお、絶縁板３４０は二枚に分割されているが、一枚の板として形成されても良い。
【００４８】
＜圧電デバイス４００の構成＞
図７（ａ）は、圧電振動片４１０の斜視図である。圧電振動片４１０は、圧電振動片１１０（図２（ａ）参照）において、外周部１１５の引出電極１１３が形成される領域が圧電振動片４１０の＋Ｙ’軸側の表面及び−Ｙ’軸側の表面から凹んで形成されている。この外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面の凹みを凹部４１７ａ、外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面の凹みを凹部４１７ｂとすると、圧電振動片４１０の引出電極１１３は凹部４１７ａ及び凹部４１７ｂに形成される。
【００４９】
図７（ｂ）は、圧電デバイス４００の断面図である。図７（ｂ）は、圧電デバイス４００における図３の圧電デバイス１００と同様の部分の断面が示されている。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ断面を含んでいる。圧電デバイス４００は主に、圧電振動片４１０と、ベース１２０と、リッド１３０と、絶縁板１４０と、により形成されている。圧電デバイス４００は、圧電デバイス１００（図３参照）において、圧電振動片１１０が圧電振動片４１０に代えられることにより形成されている。
【００５０】
圧電振動片１１０に絶縁板１４０を配置する場合には、絶縁板１４０が引出電極１１３上に載るため圧電基材１１１と絶縁板１４０との間に隙間ができる場合がある（図３参照）。そのため、圧電デバイス１００に外部から衝撃等が加わった場合には、圧電振動片１１０と絶縁板１４０とが互いに強くぶつかり、互いに破損する可能性がある。
【００５１】
圧電振動片４１０では、外周部１１５に形成される引出電極１１３が凹部４１７ａ及び凹部４１７ｂに形成されるため圧電振動片４１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の最も外側の表面には電極が形成されておらず、圧電振動片４１０に絶縁板１４０を配置した場合には圧電基材１１１と絶縁板１４０とが密着する。そのため、圧電デバイス４００に外部から衝撃等が加わった場合でも、圧電振動片１１０と絶縁板１４０とが互いに強くぶつかることが防がれる。
【００５２】
また、絶縁板１４０が載置される圧電振動片４１０の＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面と、絶縁板１４０の圧電振動片４１０に接触する面とがそれぞれ鏡面状に研磨されてもよい。これにより、圧電振動片４１０と絶縁板１４０との密着性が向上し、互いに強く密着するように接触させることができる。また密着性が十分に強くなった場合には、導電性接着剤１５１を使用せずに圧電振動片４１０と絶縁板１４０とを直接接合することも可能になる。
【００５３】
図７（ｂ）では、圧電振動片４１０に絶縁板１４０が載置されているが、圧電デバイス２００のように絶縁板２４０が用いられても良く、圧電デバイス３００のように絶縁板３４０が用いられても良い。
【００５４】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができ、また、各実施形態の特徴を様々に組み合わせて実施することができる。
【００５５】
例えば、上記実施形態では、圧電振動片がＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカットなどであっても同様に適用できる。さらに圧電材料は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料を用いることができる。
【００５６】
また、上記実施形態ではベースのみに凹部が形成され凹部内に圧電振動片が載置されたが、凹部はリッドのみに形成されても良く、ベースとリッドとの双方に形成されても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１００、２００、３００、４００  …  圧電デバイス
１１０、４１０  …  圧電振動片
１１１  …  圧電基材
１１２  …  励振電極
１１３  …  引出電極
１１４  …  振動部
１１４ａ、１１４ｂ  …  底面
１１５  …  外周部
１１６ａ  …  底面１１４ａの＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の辺
１１６ｂ  …  底面１１４ｂの＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の辺
１１７ａ、１１７ｂ  …  凹部
１１８ａ  …  振動部１１４を囲む外周部１１５の＋Ｙ’軸側の面の辺でありＸ軸方向に伸びて振動部１１４の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側となる辺
１１８ｂ  …  振動部１１４を囲む外周部１１５の−Ｙ’軸側の面の辺でありＸ軸方向に伸びて振動部１１４の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側となる辺
１２０  …  ベース
１２０ａ  …  第１層
１２０ｂ  …  第２層
１２１  …  凹部
１２２  …  接合面
１２４  …  電極パッド
１２５  …  実装端子
１２６  …  接続電極
１２９  …  キャスタレーション
１３０  …  リッド
１４０、２４０、３４０  …  絶縁板
１５１  …  導電性接着剤
１５２  …  封止材
１５３ａ、１５３ｂ  …  マスク
１６０  …  プリント基板
１６１  …  電極
１６２  …  ハンダ
Ｔ１  …  振動部１１４のＹ’軸方向の厚さ
Ｔ２  …  外周部１１５のＹ’軸方向の厚さ
Ｗ１  …  辺１１８ａと辺１１８ｂとの−Ｚ’軸方向のずれ幅
【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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