(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板形状の圧電基板と、
前記圧電基板に設けられた励振電極と、
前記圧電基板に設けられており、前記励振電極に電気的に接続された端子電極と、
平面視において前記圧電基板の複数の角部に設けられた複数の金属パターンによって構成され、前記励振電極に電気的に接続せずに圧電基板を固定するための固定用ランド部と、を備え、
前記複数の金属パターンのそれぞれが扇形を有しており、前記扇形の半径部分が前記圧電基板の辺に沿っているとともに前記扇形の円弧部分が前記圧電基板の中央部に向いていることを特徴とする圧電振動素子。
【請求項２】
前記複数の金属パターンの端が、平面視において部分的に前記圧電基板の辺に重なっていることを特徴とする請求項１記載の圧電振動素子。
【請求項３】
前記端子電極および前記固定用ランド部が、前記圧電基板の第１の主面および第２の主面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電振動素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された圧電振動素子と、
該圧電振動素子が搭載された素子搭載部材と、
前記圧電振動素子の前記固定用ランド部に設けられており前記圧電振動素子を前記素子搭載部材に固定している固定部材とを備えていることを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動素子およびこれを用いた圧電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に組み込まれるタイミングデバイスとして、圧電デバイスが幅広く用いられている。近年、電子機器は小型化が進み、電子機器に搭載される圧電デバイスにおいても同様に小型化が要求されている。ここでは圧電デバイスの一つである圧電振動子について説明する。
【０００３】
圧電振動子は、素子搭載部材と、素子搭載部材に搭載された圧電振動素子と、圧電振動素子を覆うように素子搭載部材上に設けられた蓋部材とを備えている。圧電振動素子は、平板状の圧電基板と、圧電基板の主面に設けられた励振電極と、圧電基板の主面に設けられており励振電極に電気的に接続された端子電極とを含んでいる。端子電極は、導電性接着剤によって素子搭載部材に設けられた搭載パッドに電気的に接続されている。なお、外部からの衝撃による圧電基板の損傷を低減させるために、圧電振動素子の先端部が固定部材によって素子搭載部材に固定される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の圧電振動素子においては、固定部材が圧電基板の表面に直接付着されているため、固定部材が圧電基板の表面において流れ広がって励振電極に付着してしまう可能性があった。特に、近年、圧電振動素子の小型化が進んでいるため、圧電基板の表面において固定部材が設けられている領域と励振電極が設けられている領域との距離が近くなり、流れ広がった固定部材が励振電極に付着してしまう可能性がさらに高まっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様によれば、圧電振動素子は、平板形状の圧電基板と、圧電基板に設けられた励振電極と、圧電基板に設けられており励振電極に電気的に接続された端子電極と、平面視において圧電基板の複数の角部に設けられた複数の金属パターンによって構成され、励振電極に電気的に接続せずに圧電基板を固定するための固定用ランド部と、を備え、複数の金属パターンのそれぞれが扇形を有しており、扇形の半径部分が圧電基板の辺に沿っているとともに扇形の円弧部分が圧電基板の中央部に向いていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、圧電デバイスは、上記圧電振動素子と、圧電振動素子が搭載された素子搭載部材と、圧電振動素子の固定用ランド部に設けられており圧電振動素子を素子搭載部材に固定している固定部材とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一つの態様による圧電振動素子は、平面視において圧電基板の複数の角部に設けられた複数の金属パターンによって構成され、励振電極に電気的に接続せずに圧電基板を固定するための固定用ランド部と、を備え、複数の金属パターンのそれぞれが扇形を有しており、扇形の半径部分が圧電基板の辺に沿っているとともに扇形の円弧部分が圧電基板の中央部に向いていることによって、固定部材によって素子搭載部材に固定される場合に、固定部材が表面張力の作用によって固定用ランド部上に留まりやすくなり、固定部材が圧電基板の表面に流れ出て励振電極に付着する可能性が低減されている。したがって、本発明の一つの態様による圧電振動素子は、振動特性に関して向上されている。
【０００９】
本発明の他の態様による圧電デバイスは、上記構成の圧電振動素子と、圧電振動素子の固定用ランド部に設けられており圧電振動素子を素子搭載部材に固定している固定部材とを備えていることによって、固定部材が圧電基板の表面に流れ出て励振電極に付着する可能性が低減されており、周波数特性に関して向上されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態における圧電デバイスを示している分解斜視図である。
【図２】図１に示された圧電デバイスのＡ−Ａにおける縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における圧電振動素子の斜視図である。
【図４】図３に示された圧電振動素子の変形例を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２の実施形態における圧電デバイスの縦断面図であり、（ｂ）は本発明の第２の実施形態の圧電デバイスにおける圧電振動素子の斜視図である。
【図６】（ａ）は本発明の第３の実施形態における圧電デバイスの縦断面図であり、（ｂ）は本発明の第３の実施形態の圧電デバイスにおける圧電振動素子の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１および図２に示されているように、本発明の第１の実施形態における圧電デバイス１００は、凹部を有する素子搭載部材１０と、素子搭載部材１０の凹部内側に設けられており導電性接着剤４０によって素子搭載部材１０に搭載された圧電振動素子２０と、素子搭載部材１０の凹部を塞いでいる蓋部材３０とを含んでいる。また、圧電振動素子２０は、固定部材５０によって素子搭載部材１０に固定されている。
【００１３】
素子搭載部材１０は、平板状の基板部１１と、基板部１１の上に設けられた枠部１２と、基板部１１の上面における枠部１２の内側の領域に設けられた複数の搭載パッド１３と、枠部１２の上端に設けられた金属層１４とを含んでいる。
【００１４】
基板部１１は、例えばアルミナ等のセラミック材料からなり、四角形の板形状に形成されている。また、基板部１１の内部には、配線導体が形成されている。
【００１５】
枠部１２は、基板部１１と同様にアルミナ等のセラミック材料からなり、基板部１１の上面に設けられており、基板部１１と共に凹部を形成している。
【００１６】
複数の搭載パッド１３は、例えば導電効率の良い導電用材料よりなり、基板部１１の内部の配線導体と電気的に接続されている。また、搭載パッド１３は、表面上に金めっきされている。
【００１７】
図３に示されているように、圧電振動素子２０は、平板状の圧電基板２１と、圧電基板２１の下面および上面に設けられた励振電極２２ａおよび２２ｂと、圧電基板２１の下面および上面に設けられており励振電極２３ａおよび２３ｂに電気的に接続された端子電極２３ａおよび２３ｂと、圧電基板２１の下面および上面に設けられており励振電極２３ａおよび２３ｂに電気的に接続されていない固定用ランド部６０とを備えている。
【００１８】
圧電基板２１は、例えば水晶のような石英材料よりなり、平面視で長方形状を有しており、短辺部には励振電極２２ａに電気的に接続された端子電極２３ａと励振電極２２ｂに電気的に接続された端子電極２３ｂとが設けられている。
【００１９】
励振電極２２ａおよび２２ｂは、平面視において、圧電基板２１の中央部に配置されている。
【００２０】
端子電極２３ａは、圧電基板２１の下面から上面まで引き回されており、端子電極２３ｂは、圧電基板２１の上面から下面まで引き回されている。
【００２１】
固定用ランド部６０は、圧電基板２１の下面および上面に設けられており、複数の金属パターン６１ａ〜６１ｄを含んでいる。複数の金属パターン６１ａ〜６１ｄは、例えば銀でできており、平面視において圧電基板２１の複数の角部に設けられている。平面透視において、複数の金属パターン６１ａ〜６１ｄの端は、部分的に圧電基板２１の辺に重なっている。
【００２２】
固定用ランド部６０は、平面透視において励振電極２２ａおよび２２ｂに重ならないように設けられている。
【００２３】
固定部材５０は、固定用ランド部６０に含まれている金属材料と同一の金属材料を含んでいる。
【００２４】
蓋部材３０は、例えば金属材料よりなり、四角形の板形状を有している。また、蓋部材３０は、金属層１４を介して素子搭載部材１０に接合されている。
【００２５】
本発明の第１の実施形態における圧電振動素子２０は、圧電基板２１に設けられた固定用ランド部６０を備えていることにより、固定部材５０によって素子搭載部材１０に固定される場合に、固定部材５０が表面張力の作用によって固定用ランド部６０上に留まりやすくなり、固定部材５０が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性が低減されている。したがって、本発明の第１の実施形態における圧電振動素子２０は、振動特性に関して向上されている。
【００２６】
本発明の第１の実施形態の圧電振動素子２０において、固定用ランド部６０が複数の金属パターン６１ａおよび６１ｂを含んでおり、複数の金属パターン６１ａおよび６１ｂが平面視において圧電基板２１の複数の角部に設けられていることによって、例えば金属パターンが圧電基板２１の短辺の中央部に設けられている構造に比べて、励振電極２２ａとの距離が大きくなるため、周波数温度特性に関して向上されている。
【００２７】
本発明の第１の実施形態の圧電振動素子２０において、固定用ランド部６０が複数の金属パターン６１ａおよび６１ｂを含んでおり、平面視において複数の金属パターン６１ａおよび６１ｂの端が部分的に圧電基板２１の辺に重なっていることによって、仮に固定部材５０の量が所定の量より多すぎた場合に、固定部材５０の余剰分が圧電基板２１の側面に回り込んで固定部材５０の余剰分が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性が低減されている。
【００２８】
本発明の第１の実施形態の圧電振動素子２０において、端子電極２３ａ，２３ｂおよび固定用ランド部６０が、圧電基板２１の第１の主面および第２の主面に設けられていることによって、圧電デバイス１００の組み立て工程において圧電振動素子２０の上下面の方向性を気にする必要がなくなるため、圧電デバイス１００の生産性が向上されている。
【００２９】
本発明の第１の実施形態における圧電デバイス１００は、上述の圧電振動素子２０と、圧電振動素子２０の固定用ランド部６０に設けられており圧電振動素子２０を素子搭載部材１０に固定している固定部材５０とを備えていることによって、固定部材５０が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性が低減されており、周波数特性に関して向上されている。
【００３０】
なお、図１〜図３に示された圧電振動素子２０は、図４に示されている圧電振動素子１２０であってもよい。圧電振動素子１２０において、端子電極２３ａおよび２３ｂは、平面視において、圧電基板２１の対角位置に設けられている。固定用ランド部１６０は、端子電極２３ａおよび２３ｂに相対する角部に夫々設けられている。
【００３１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態における圧電デバイス２００について図５（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。本発明の第２の実施形態の圧電デバイス２００において第１の実施形態における圧電デバイス１００と異なる構成は、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄの形状である。その他の構成については、第１の実施形態における圧電デバイス１００と同様である。複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄのそれぞれは、扇形を有しており、扇形の半径部分が圧電基板２１の辺に沿っているとともに扇形の円弧部分が圧電基板２１の中央部に向いており、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄの扇形の半径部分が圧電基板２１の辺に沿っている。
【００３２】
本発明の第２の実施形態の圧電振動素子２２０において、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄのそれぞれが、扇形を有しており、扇形の円弧部分が圧電基板２１の中央部に向いていることによって、固定部材５０は、特に圧電基板２１の中央方向において、表面張力の作用によって固定用ランド部２６０上に留まりやすくなり、固定部材５０が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性が低減されている。したがって、本発明の第２の実施形態における圧電振動素子２２０は、振動特性に関して向上されている。
【００３３】
本発明の第２の実施形態の圧電振動素子２２０において、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄのそれぞれが、扇形を有しており、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄの扇形の半径部分が圧電基板２１の辺に沿っていることによって、仮に固定部材５０の量が所定の量より多すぎた場合に、固定部材５０の余剰分が圧電基板２１の側面に回り込んで固定部材５０の余剰分が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性が低減されている。
【００３４】
また、本発明の第２の実施形態の圧電振動素子２２０において、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄの扇形の半径部分が圧電基板２１の辺に沿っていない場合であっても、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄの円弧部分が圧電基板２１の中央部側に位置すれば、固定部材５０は圧電基板２１の中央部側へは流れ難い状態となる。さらに、複数の金属パターン２６１ａ〜２６１ｄの、圧電基板２１の中央部側とは反対側の形状は角部を有する形状であり、円弧部分と比較して固定部材５０が流れ出し易い形状である。そのため、圧電基板２１の中央部側すなわち励振電極２２ａとは反対側に固定部材５０が流れ出し易い形状であるので、固定部材５０が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性がより低減されている。
【００３５】
なお、図４において第１の実施形態の圧電振動素子２０の変形例として示された構成は、第２の実施形態の圧電振動素子２２０にも適用され得る。
【００３６】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態における圧電デバイス３００について図６（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。本発明の第３の実施形態の圧電デバイス３００において第１の実施形態における圧電デバイス１００と異なる構成は、複数の金属パターン３６１ａ〜３６１ｄの形状である。その他の構成については、第１の実施形態における圧電デバイス１００と同様である。複数の金属パターン３６１ａ〜３６１ｄは円形状を有している。
【００３７】
本発明の第３の実施形態の圧電振動素子３２０において、複数の金属パターン３６１ａ〜３６１ｄが円形状を有していることによって、固定部材５０は表面張力の作用によって固定用ランド部３６０上に留まりやすくなり、固定部材５０が圧電基板２１の表面に流れ出て励振電極２２ａに付着する可能性が低減されている。したがって、本発明の第３の実施形態における圧電振動素子３２０は、振動特性に関して向上されている。
【００３８】
なお、図４において第１の実施形態の圧電振動素子２０の変形例として示された構成は、第３の実施形態の圧電振動素子３２０にも適用され得る。
【符号の説明】
【００３９】
１００  圧電デバイス
１０    素子搭載部材
１１    基板部
１２    枠部
１３    搭載パッド
１４    金属層
２０    圧電振動素子
２１    圧電基板
２２ａ，２２ｂ  励振電極
２３ａ，２３ｂ  端子電極
３０    蓋部材
４０    導電性接着剤
５０    固定部材
６０    固定用ランド部
６１ａ〜６１ｄ  金属パターン
【図１】
0005751949.tif 000002
【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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