(57)【要約】【課題】圧電振動片の接合状態を改善して、ＣＩ値を低く抑えることができ、接合強度を向上させることができる圧電振動片の固定構造と、このような固定構造を備えた圧電デバイスを提供すること。【解決手段】基部５１と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕３４，３５とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片３２を、この圧電振動片に駆動電圧を印加する電極部３１，３１に固定する構造であって、前記基部５１に導電性の固定材５４，５５を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕３４，３５が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を、この圧電振動片に駆動電圧を印加する電極部に固定する構造であって、
前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、
かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている
ことを特徴とする、圧電振動片の固定構造。
【請求項２】
前記圧電振動片の前記複数の振動腕の屈曲振動において、これら振動腕が互いに離れる方向に屈曲した際における前記歪みが大きくなる領域を避けて、前記導電性の固定材が適用されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動片の固定構造。
【請求項３】
前記基部の外縁寄りの幅方向の両端部には、前記複数の振動腕に設けた前記電極と接続された各引出し電極が設けられており、前記導電性の固定材が、これらの各引出し電極を覆うとともに、この導電性の固定材の長さ方向の端部領域は、前記歪みが大きくなる領域に対応して、幅方向の端部が両端付近で前記振動腕側に延びるように、曲線状に配置されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の圧電振動片の固定構造。
【請求項４】
前記基部の前記導電性の固定材が適用される領域の外縁に沿って、壁部を形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電振動片の固定構造。
【請求項５】
基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を、固定側の電極部に対して固定し、パッケージ内に収容するようにした圧電デバイスであって、
前記圧電振動片が、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、
かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項６】
前記固定側の電極部が絶縁性の基台に設けられており、この電極部に圧電振動片を固定して、パッケージ内に収容するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記基台には、前記圧電振動片の前記導電性の固定材が適用される形状に対応した凹部を形成したことを特徴とする請求項６に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記固定側の電極部がプラグに支持された給電用のリード電極であって、前記パッケージが金属製の筒状のパッケージでなることを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
パッケージケース内に、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、
前記圧電振動片が、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、
かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装置。
【請求項１０】
パッケージケース内に、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、
前記圧電振動片が、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、
かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動片のパッケージ等への組み込みにおける固定構造の改良、ならびに、このような固定構造を備えた圧電デバイスと、圧電デバイスを利用した携帯電話および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器において、パッケージ内に圧電振動片を収容した水晶振動子や水晶発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図１４および図１５は、このような圧電デバイスとして知られる公知の構成例を簡略化して示しており（特許文献１、特許文献２参照）、図１４は圧電デバイスの概略平面図、図１５は、図１４のＡ−Ａ線切断端面図である。
【０００３】
図１４および図１５において、圧電デバイス１は、パッケージ２の内部に、圧電振動片３を収容している。パッケージ２はこの場合、絶縁材料を浅い箱状に形成したもので、内部に圧電振動片３を収容固定した後で、蓋体４により封止されるようになっている。
パッケージ２は、セラミックのグリーンシートでなる複数の基板を成形して積層し、焼結することにより形成されており、内側には、成形時に材料を除去して形成した孔を設けることにより、図示するように圧電振動片３を収容する空間Ｓ１を形成している。
【０００４】
圧電振動片３は、例えば水晶をエッチングすることにより、一端を基部５として、この基部５から一方に平行に延びる一対の振動腕６，７を備える所謂音叉型振動片で構成されており、表面には図示しない駆動用の励振電極が形成されている。
この圧電振動片３は、基部５の箇所がパッケージ２の内部空間Ｓ１で、パッケージ側に接合されて、片持ち式に支持されている。
【０００５】
具体的には、パッケージ２の内側表面にパッケージ底面に設けた実装電極部（図示せず）と接続された電極部８，８が形成されており、この電極部８，８と圧電振動片３の基部５の幅方向の両端に設けた引出し電極５ａ，５ａとが導電性接着剤９，９により接合されている。基部の引出し電極５ａ，５ａは、各振動腕６，７に形成された図示しない励振電極と接続されている。
これにより、外部からパッケージ２の電極部８，８を介して、圧電振動片３の各引出し電極５ａ，５ａに駆動電圧が印加され、図示しない励振電極に伝えられることで、振動腕６，７内に効率よく電界が発生し、各振動腕６，７は、図１４において、その先端部を互いに接近・離間されるように屈曲振動するようになっている。そして、このような振動に基づく振動周波数を取り出すことにより、制御用のクロック信号等の基準信号に利用されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】実開平５−４６１１５号
【０００７】
【特許文献２】特開２００３−６９３７５
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の圧電デバイス１においては、圧電振動片３は、上述の屈曲振動の際に、各振動腕６，７が屈曲変位するだけでなく、この各振動腕６，７の屈曲変位にともなって、固定部である基部５にも歪みを生じる領域がある。
そして、図１５に示したように、例えば導電性接着剤９にて、圧電振動片３を固定側の電極部であるパッケージ２側の電極部８に固定する場合に、導電性接着剤９が上述した歪みを生じる領域に付着すると、硬化した導電性接着剤９が、基部５において歪みが生じることを妨げる結果となり、変位エネルギーのロスにつながることからＣＩ（クリスタルインピーダンス）値の上昇を招く欠点がある。
【０００９】
さらに、導電性接着剤９が、基部５の上述した歪みを生じる領域に付着すると、接着状態が不良な領域ができてしまい、この結果、圧電振動片３の接合強度の不足となるおそれがある。
【００１０】
本発明は、圧電振動片の接合状態を改善して、ＣＩ値を低く抑えることができ、接合強度を向上させることができる圧電振動片の固定構造と、このような固定構造を備えた圧電デバイス、ならびに圧電デバイスを利用した携帯電話および電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、第１の発明によれば、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を、この圧電振動片に駆動電圧を印加する電極部に固定する構造であって、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている、圧電振動片の固定構造により、達成される。
【００１２】
第１の発明の構成によれば、圧電振動片を固定側の電極部に接合するに当たって、この圧電振動片が屈曲振動する際に前記基部に生じる歪みの分布領域に関して、歪みが大きくなる領域を避けて適用する構造としている。このため、硬化した導電性の固定材が、圧電振動片の屈曲振動の際に前記基部において歪みが生じることを妨げることがなく、固定側への振動漏れを避けることができ、ＣＩ値の上昇を抑制することができる。しかも、歪みが大きくなる領域を避けることで、上記弊害を回避することができるから、このような領域を避ければ、残された基部の領域を有効に利用して導電性の固定材を適用することができ、限られた基部の大きさにおいて、可能な限り固定面積を拡大することで、接合強度を向上させることができる。また、落下時の衝撃によって固定部に生じる応力が低減し、耐衝撃性を向上させることができる。
かくして、本発明によれば、圧電振動片の接合状態を改善して、ＣＩ値を低く抑えることができ、接合強度および耐衝撃性を向上させるという効果を発揮することができる。
【００１３】
第２の発明は第１の発明の構成において、前記圧電振動片の前記複数の振動腕の屈曲振動において、これら振動腕が互いに離れる方向に屈曲した際における前記歪みが大きくなる領域を避けて、前記導電性の固定材が適用されていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、圧電振動片の屈曲振動においては、複数の振動腕の先端が互いに接近・離間するように振動する。そして、振動腕が互いに接近する際よりも離間する際のほうが、基部における歪みが大きくなるので、特に、振動腕が互いに離れる方向に屈曲した際の基部の歪み分布に注目し、歪みが大きくなる領域を避けて導電性の固定材を適用することで、より確実にＣＩ値の低減を図ることができる。
【００１４】
第３の発明は、第１または第２の発明のいずれかの構成において、前記基部の外縁寄りの幅方向の両端部には、前記複数の振動腕に設けた前記電極と接続された各引出し電極が設けられており、前記導電性の固定材が、これらの各引出し電極を覆うとともに、この導電性の固定材の長さ方向の端部領域は、前記歪みが大きくなる領域に対応して、幅方向の端部が両端付近で前記振動腕側に延びるように、曲線状に配置されていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、圧電振動片の基部の外縁よりの両端部に前記各引出し電極が設けられることで、屈曲振動の際の歪みが比較的小さい領域に引出し電極を設けることができる。そして、導電性の固定材はこの各引出し電極を覆うことで、電気的接続を確実にすることができる。しかも導電性の固定材の長さ方向の端部領域が、前記歪みが大きくなる領域に対応して、幅方向の端部が両端付近で前記振動腕側に延びるように、曲線状に配置されている。このため、圧電振動片の側面側の接合強度が向上し、横方向からの衝撃に強い構造を実現できるとともに、ＣＩ値の上昇を低減することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかの構成において、前記基部の前記導電性の固定材が適用される領域の外縁に沿って、壁部を形成したことを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、前記壁部が流動性の固定材が流れることを防止するので、導電性の固定材を基部の定められた領域に確実に適用することができる。
【００１６】
また、上記目的は、第５の発明によれば、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を、固定側の電極部に対して固定し、パッケージ内に収容するようにした圧電デバイスであって、前記圧電振動片が、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている圧電デバイスにより、達成される。
第５の発明の構成によれば、圧電振動片を固定側の電極部に接合するに当たって、第１の発明におけると同様の作用により、ＣＩ値の上昇を抑制し、接合強度を向上させているので、優れた振動性能を備えるとともに、外部からの衝撃に強い圧電デバイスを実現することができる。
【００１７】
第６の発明は、第５の発明の構成において、前記固定側の電極部が絶縁性の基台に設けられており、この電極部に圧電振動片を固定して、パッケージ内に収容するようにしたことを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、前記基台に片持ち式に圧電振動片を固定する構造において、小型もしくは超小型の圧電振動片を固定する上で、小さな基部を固定する場合に、ＣＩ値を低減しつつ、確実に接合することができる。
【００１８】
第７の発明は、第６の発明の構成において、前記基台には、前記圧電振動片の前記導電性の固定材が適用される形状に対応した凹部を形成したことを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、前記凹部に流動性の固定材が入り込むようにすれば、外に流れ出すことを防止できるので、導電性の固定材を基部の定められた領域に確実に適用することができる。
【００１９】
第８の発明は、第５の発明の構成において、前記固定側の電極部がプラグに支持された給電用のリード電極であって、前記パッケージが金属製の筒状のパッケージでなることを特徴とする。
第８の発明の構成によれば、所謂シリンダータイプのパッケージに圧電振動片が収容される圧電デバイスにおいては、電極部がリード形状となり、接合面積がきわめて限られる。このような電極部に対して、圧電振動片側の基部に生じる歪みの分布領域に関して、歪みが大きくなる領域を避けて導電性の固定材を適用することで、ＣＩ値を低減しつつ、残された基部の領域を有効に利用して導電性の固定材を適用することができ、可能な限り固定面積を拡大することで、接合強度を向上させることができる。
【００２０】
また、上記目的は、第９の発明によれば、パッケージケース内に、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記圧電振動片が、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした携帯電話装置により、達成される。
【００２１】
上記目的は、第１０の発明によれば、パッケージケース内に、基部と、前記基部から平行に延びる複数の振動腕とを備え、前記振動腕に駆動用の電圧が印加される電極が形成されている圧電振動片を収容した圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記圧電振動片が、前記基部に導電性の固定材を適用し、この導電性の固定材を溶融させて前記電極部に付着させ、硬化させることで前記固定がされており、かつ前記導電性の固定材は、前記圧電振動片の各振動腕が振動する際に、前記基部に生じる歪みの分布領域に対応して、歪みが大きくなる領域を避けて適用されている圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした電子機器により、達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の圧電デバイスの第１の実施の形態を示しており、図１はその概略平面図、図２は図１のＢ−Ｂ線概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス１０は、空間部Ｓ２が形成されたパッケージ１２と、このパッケージ内に密封される圧電振動片３２を備えている。
【００２３】
パッケージ１２は、例えば金属材料により、形成されている。具体的には、パッケージ１２は、加工のしやすい洋白や、より好ましくはコバール等により形成されており、図１において左端部が開放され、右端部に壁部もしくは底部２３を有するシリンダー状の中空の筒体として形成されている。
【００２４】
図３は、圧電振動片３２の構成例を示す概略平面図である。図において、圧電振動片３２は、後述する電極部と固定される基部５１と、この基部５１を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
圧電振動片３２は、例えば、圧電材料、例えば水晶の単結晶から、図３に示すＸ軸が電気軸、Ｙ軸が機械軸及びＺ軸が光軸となるように切り出されることで形成される。また、水晶の単結晶から切り出す際、上述のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系において、Ｘ軸回りに、Ｘ軸とＹ軸とからなるＸＹ平面を時計方向に約マイナス５度乃至プラス５度傾けて形成される。このようにして得た水晶ウエハ（図示せず）を、例えば、フッ酸溶液中でエッチングすることにより、図示のような音叉型の圧電振動片３２が形成される。
【００２５】
圧電振動片３２の各振動腕３４，３５には、その表裏両面で一対となるように駆動用の電極としての励振電極が設けられているが、図示は省略されている。そして、基部５１の長さ方向の端部、この場合、左端の外縁に寄って、基部５１の幅方向の両端部には、引出し電極５２，５３が形成されている。各引出し電極５２，５３は、例えば、基部５１の対応する表面にクロム（Ｃｒ）を下地層として、その上に金（Ａｕ）をメッキすることにより形成されている。
【００２６】
各引出し電極５２，５３は、それぞれ、上述した一対の励振電極の各々と一体に形成されることで接続されている（図示せず）。また、引出し電極５２，５３は基部５１の表面と、左端の外縁及び近接する側面を回り込んで、裏面にも図３と同様の形状にて形成されている。
圧電振動片３２の基部５１には、さらに、上述の引出し電極５２，５３を覆うように、導電性の固定材５４，５５が設けられている。この導電性の固定材５４，５５は、本実施形態では、半田、このましくは鉛フリー半田が用いられている
。
【００２７】
次に、圧電振動片３２の基部５１に導電性の固定材５４，５５を適用する領域については、詳しく説明する。
図４は、有限要素法を用いた解析結果を示し、具体的には、圧電振動片３２が矢印に示すように、屈曲振動した場合の歪みの分布領域を、シミュレーションし、そのデータを二値化して示す図である。
特に、圧電振動片３２における屈曲振動では、図示するように各振動腕３４，３５が互いに離間した際に、各振動腕３４，３５に歪み領域ＡＲ２，ＡＲ２が生じるだけでなく、基部５１に歪みの大きな領域ＡＲ１が曲線状の帯状に生成される。
【００２８】
この歪みが大きな領域ＡＲ１の端縁ＡＲＬは、図４に示されているように、基部５１の外縁部５１ａに向かって凸となるような曲線状となっている。
具体的には、基部５１の長さ（Ｙ方向の寸法）がＡＬであるとすると、曲線状の端縁ＡＲＬは、基部５１の幅方向の中央付近のＬ１の箇所で最も外縁５１ａに近く、外縁５１ａからＣＬの距離である。これに対して曲線状の端縁ＡＲＬの幅方向の両端付近Ｌ２，Ｌ２は、外縁５１ａからＢＬの距離である。
そして、基部５１の長さＡＬが、例えば、約１ｍｍである圧電振動片３２においては、例えば、ＢＬは約０．７ｍｍで、ＡＬの１／１．４程度、ＣＬは約０．５ｍｍで、ＡＬの１／２程度となっている。
【００２９】
そして、図３に示されているように、圧電振動片３２の基部５１に適用される導電性の固定材５４，５５は、各引出し電極５２，５３を個別に覆うように２つの部分に分けられており、これらの長さ方向（Ｙ方向）の振動腕３４，３５の端部領域５４ａ，５５ａは、各側面よりの端部５４ｂ，５５ｂが振動腕３４，３５の方向に延長されている。これにより、導電性の固定材５４，５５の端部領域５４ａ，５５ａは、図４の歪みの大きな領域ＡＲ１の曲線状の端縁ＡＲＬに沿った曲線状とされている。
【００３０】
図１及び図２に示されているように、パッケージ１２の開放端１２ａから上記空間部Ｓ２内には、圧電振動片３２が挿入され、その一端部には、上記引出し電極５２，５３上に、パッケージ外部から引き込まれる給電電極として機能する固定側の電極部であるリード電極１７，１７の各先端，すなわちインナーリード１７ａ，１７ａが、上述した導電性の固定材５４，５５を用いてそれぞれ接合されている。
【００３１】
そして、パッケージ１２の開放端１２ａは、プラグ１８が嵌入されて、外部周囲から圧力をかけて密閉されている。このプラグ１８は、図１及び図２に示すように、パッケージ１２の開放端１２ａの内周部に嵌入される金属製のリング１８ｂと、このリング１８ｂの内側に配置される例えばガラス材料等でなる絶縁部材１８ｃとを有している。
このプラグ１８を介して、圧電振動片３２の一端側が固定され、他端が自由端とされることにより、圧電振動片３２は片持ち方式で支持された構造となっている。そして、プラグ１８の絶縁部材１８ｃは、これを貫通する平行なリード電極１７，１７を支持すると共に、これらリード電極１７，１７どうしを絶縁している。
【００３２】
第１の実施形態の圧電デバイス１０は以上のように構成されており、パッケージ１２の開口１２ｂに、プラグ１８を嵌入する前に、圧電振動片３２の図３で説明したように導電性の固定材５４，５５である半田を予め適用した箇所の一面に図２で示すように、リード電極１７，１７のインナーリード１７ａ，１７ａをそれぞれ接触させて加熱する。これにより、各半田が溶融して、図２に示すようにインナーリード１７ａ，１７ａと接合して、電気的に接続される。
【００３３】
この場合、導電性の固定材５４，５５は圧電振動片３２が図４で説明したように屈曲振動する際に基部５１に生じる歪みの分布領域に関して、歪みが大きくなる領域ＡＲ１の端縁ＡＲＬを避けて、予め適用されている。このため、硬化した導電性の固定材５４，５５が、圧電振動片３２の屈曲振動の際に、基部５１において歪みが生じることを妨げることがなく、固定側への振動漏れを避けることができ、ＣＩ値の上昇を抑制することができる。
このような弊害を回避することができるから、このような領域を避ければ、残された基部５１の領域を有効に利用して、特に、図３の端部５４ｂ，５５ｂに近い箇所にインナーリード１７ａ，１７ａを、導電性の固定材５４，５５によって固定することで、可能な限り固定面積を拡大することで、接合強度を向上させることができる。
これにより、圧電デバイス１０では、外部から衝撃が加えられた場合においても圧電振動片３２の接合構造が強固であることから破損しにくく、衝撃に強い構造となる。
【００３４】
図５及び図６は、本発明の圧電デバイスの第２の実施の形態を示しており、図５はその概略平面図、図６は図５のＣ−Ｃ線概略断面図である。
図において、圧電デバイス３０は、水晶振動子を構成した例を示しており、この圧電デバイス３０は、パッケージ３６内に圧電振動片３２を収容している。パッケージ３６は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓ３を形成するようにされている。
この内部空間Ｓ３が圧電振動片３２を収容するための収容空間である。
すなわち、図６に示されているように、この実施形態では、パッケージ３６は、例えば、下から第１の積層基板６１、第２の積層基板６２を重ねて形成されている。この第１の積層基板６１が固定側の電極部を設ける基台に相当する。
【００３５】
パッケージ３６の内部空間Ｓ３内の図において左端部付近において、内部空間Ｓ３に露出して内側底部を構成する基台としての第１の積層基板６１には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した固定側の電極部３１，３１が設けられている。
この電極部３１，３１は、図示しない実装電極等を介して外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。この各電極部３１，３１の上に圧電デバイス３２の基部５１が接合されている。
【００３６】
圧電デバイス３２は、第１の実施形態で説明したものと同じであり、重複する説明は省略する。図７に示すように、圧電デバイス３２の基部５１には、第１の実施形態の場合と同様の形態で導電性の固定材５４，５５が適用されている。
ただし第２の実施形態では、導電性の固定材５４，５５は、導電性接着剤が使用されている。導電性接着剤としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。
【００３７】
この実施形態では、図７に示されているように、圧電振動片３２の基部５１に先ず引出し電極５２，５３を形成しておく。この引出し電極５２，５３は点線に示すように形成されており、その上に適用される導電性の固定材５４，５５と相似形もしくは同形である。
この場合、基部５１に形成された引出し電極５２，５３の、幅が広い箇所に符号４１，４１として、さらに、幅が狭い箇所に符号４２，４２として、導電性接着剤をそれぞれ適用し、これらが、引出し電極５２，５３の形状に濡れ広がることにより、導電性の固定材５４，５５の形態が作られる。
このようにして、圧電振動片３２側に導電性の固定材５４，５５を適用した状態で、図６に示すように、パッケージ３６内の電極部３１，３１の上に載置し、導電性の固定材５４，５５を電極部３１，３１側にも付着させ、その後、硬化させることにより、圧電振動片３２の接合を行うことができる。
【００３８】
したがって、この実施形態においても、硬化した導電性の固定材５４，５５が、圧電振動片３２の屈曲振動の際に基部５１において歪みが生じることを妨げることがなく、パッケージ３６側への振動漏れを避けることができ、ＣＩ値の上昇を抑制することができる。また、図４で説明した歪みが大きくなる領域ＡＲ１を避ければ、残された基部５１の領域を有効に利用して導電性の固定材５４，５５を適用することができ、限られた基部５１の大きさにおいて、可能な限り固定面積を拡大することで、接合強度を向上させることができる。
【００３９】
図８および図９は、第２の実施形態の変形例１を示しており、図８はその圧電振動片３２−１の概略平面図、図９は図８のＤ、Ｄ線切断端面図である。
図８の拡大部分に示すように、導電性の固定材５４−１，５５−１では、導電性の固定材が適用される領域の外縁に沿って、壁部４３，４３が形成されている。
具体的には、図９に示すように、壁部４３は、少なくとも圧電振動片３２の接合側の面（図９の上面）において、引出し電極５２の外縁に沿って、電極材料と同じ材料をメタライズすることにより形成した突条によって形成することができる。すなわち、圧電振動片３２に電極形成を行う際に、引出し電極５２を形成後に、この引出し電極５２の外縁に沿って、さらにスパッタリングや蒸着によって、壁部４３を形成する。
【００４０】
その後で、点線に示すように導電性の固定材５４を適用することによって、流動性の導電性の固定材５４が壁部４３により、外部に流れ出ることを阻止されるので、導電性の固定材５４を基部５１の定められた領域に確実に適用することができる。
これにより、導電性の固定材５４を圧電振動片３２の基部５１の側面側に回り込ませることはできなくなるが、図４で説明した歪みが大きくなる領域ＡＲ１を確実に避けて適用することができる。
【００４１】
図１０及び図１１は、それぞれ第２の実施形態の変形例２と変形例３を示している。
これらの変形例では、基台である第１の基板６１の電極部の箇所に凹部を形成する構成である。
具体的には、図１０の変形例２では、電極部３１の導電性の固定材が入り込む箇所に孔４４を設ける。つまり、孔４４の領域だけ電極部３１を形成しないようにする。そして、この孔４４内に、厚みの薄い電極部３１ａを形成する。これにより生じた凹部に導電性の固定材５４，５５が入り込むことで、流動性の導電性の固定材５４，５５が外に流れ出すことを防止できる。これにより、圧電振動片３２の接合の際に、基部５１を電極部３１上で正しく位置決めすれば、圧電振動片３２の基部５１の定められた領域、すなわち、図４で説明した歪みが大きくなる領域ＡＲ１を確実に避けた領域に確実に適用することができる。
【００４２】
また、図１１の変形例３では、電極部３１の上に、流動性の導電性の固定材５４，５５を囲む壁部３１ｂを形成する。この壁部３１ｂは、電極部３１の上に二段メタライズすることにより、電極部３１と同じ材料で形成することができる。そして、この壁部３１ｂは、圧電振動片３２の基部５１における図４で説明した歪みが大きくなる領域ＡＲ１を確実に避けた領域に形成する。
かくして、変形例３においても、変形例２と同様に、流動性の導電性の固定材５４，５５が外に流れ出すことを防止でき、同様の作用効果を発揮することができる。
【００４３】
図１２は、本発明の第１および第２の実施形態において、上述した圧電振動片３２の接合構造を採用した圧電デバイスを高さ１．５ｍの位置から落下させた際に、床等に衝突した瞬間に、圧電振動片３２の基部５１の接合箇所にかかる力を計測した結果を示すグラフである。
図示されているように、従来の圧電デバイスと比べると、接合箇所に加わる力が２０ないし３０パーセント程度低減している。
【００４４】
図１３は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるコントローラ（ＣＰＵ）３０１を備えている。
コントローラ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段（メモリ）３０３の制御を行うようになっている。このため、コントローラ３０１には、圧電デバイス１０や圧電デバイス３０が取り付けられて、その出力周波数をコントローラ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このコントローラ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、圧電デバイス３０単体でなくても、圧電デバイス３０と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器であってもよい。
【００４５】
コントローラ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、コントローラ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。
【００４６】
このように、デジタル式携帯電話装置３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイス１０や圧電デバイス３０を利用することにより、パッケージに収容されている圧電振動片３２が、上述した接合構造を備えることにより、ＣＩ値を低くすることができ、優れた耐衝撃性を備えることで、信頼性の高いデジタル式携帯電話装置３００を得ることができる。
【００４７】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容するものであれば、水晶振動子、水晶発振器、ジャイロ、角度センサ等の名称にかかわらず、全ての圧電振動片とこれを利用した圧電デバイスに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示す概略平面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ線概略断面図。
【図３】図１の圧電デバイスのパッケージに収容される圧電振動片の概略平面図。
【図４】図３の圧電振動片の屈曲振動の際の歪み分布を示す図。
【図５】本発明の圧電デバイスの第２の実施形態を示す概略平面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線概略断面図。
【図７】図５の圧電デバイスの圧電振動片の基部を拡大して示す図。
【図８】第２の実施形態の変形例１を示す概略平面図。
【図９】図８のＤ−Ｄ線切断端面図。
【図１０】第２の実施形態の変形例２の要部を示す概略断面図。
【図１１】第２の実施形態の変形例３の要部を示す概略断面図。
【図１２】従来の圧電デバイスと本発明の実施形態の圧電デバイスの耐衝撃性を比較したグラフ。
【図１３】本発明の実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図１４】従来の圧電振動片の構成例を示す概略平面図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図。
【符号の説明】
１０，３０・・・圧電デバイス、３２・・・圧電振動片、３４，３５・・・振動腕、５１・・・基部、５４，５５・・・導電性の固定材。
【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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【図１４】
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【図１５】
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