(57)【要約】【課題】基板の両面に配置された引出電極間の短絡を防止して生産の歩留を高めた圧電デバイス、圧電モジュールを提供する。【解決手段】第１基板１４と、前記第１基板１４に導電性を有する第１の接合層６２Ａを介して積層された圧電振動基板２６と、を積層し、前記圧電振動基板２６は、圧電振動片（振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ、第１基部３６、第２基部３８）と、前記圧電振動片の外周を囲むように設けられた枠部２８と、を有し、前記第１基板１４は、前記圧電振動片に対向する主面側に第１の凹部１６を有する圧電デバイス１０であって、前記枠部２８は、前記第１の凹部１６の内壁よりも前記圧電振動片側に突出していることを特徴とする。【選択図】図５
2012249233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に導電性を有する第１の接合層を介して積層された圧電振動基板と、を積層し、
前記圧電振動基板は、
圧電振動片と、前記圧電振動片の外周を囲むように設けられた枠部と、を有し、
前記第１基板は、
前記圧電振動片に対向する主面側に第１の凹部を有する圧電デバイスであって、
前記枠部は、
前記第１の凹部の内壁よりも前記圧電振動片側に突出していることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記枠部の前記第１基板に対向する主面の反対側の主面には、導電性を有する第２の接合層を介して第２基板が積層され、
前記第２基板は、前記圧電振動片に対向する主面側に第２の凹部を有し、
前記枠部は、
積層方向から見て前記第２の凹部の内壁より内側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記圧電振動片は、
振動部と、前記振動部の両端に接続された一対の基部と、を有し、
前記一対の基部は、前記枠部に支持され、
前記第２基板は
前記第２の凹部に前記一対の基部を支持する力伝達部が配置され、
前記第２の凹部の底部がダイアフラムであることを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記枠部の前記第１基板に接合される第１の主面と、
前記第１主面の反対側の第２の主面と、にはそれぞれ引き出し線が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記振動部は、少なくとも一以上の柱状ビーム、又はＡＴカット振動片により構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記圧電振動基板は、
前記枠部に隣接し前記圧電振動基板の一辺を形成する接続部と、
前記接続部の前記第２基板に対向する面に配置されたパッド電極と、を有し、
前記引き出し線のうち、前記第１の主面に配置された前記引き出し線は、前記接続部の  前記第１基板に対向する面、前記接続部の側面、前記接続部の前記第２基板に対向する面に引き出されて前記パッド電極に接続され、
前記第１の主面に配置された前記引き出し線が側面に配置された前記圧電振動基板の辺には凸部が配置されたことを特徴とする請求項４または５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記圧電振動基板は、
前記枠部に隣接し前記圧電振動基板の一辺を形成する接続部と、
前記接続部の一辺を切り欠くスリットと、
前記接続部の前記第２基板に対向する面に配置されたパッド電極と、を有し、
前記引き出し線のうち、前記第１の主面に配置された前記引き出し線は、前記接続部の前記第１基板に対向する面、前記接続部の前記スリットにより形成された側面、前記接続部の前記第２基板に対向する面に引き出されて前記パッド電極に接続されたことを特徴とする請求項４または５に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
請求項６または７に記載の圧電デバイスを実装基板上に搭載した圧電モジュールであって、前記第１基板の下面の中央部と前記実装基板とを接着剤により接合し、前記パッド電極を前記実装基板に配置された接続電極にワイヤーを介してそれぞれ接続したことを特徴とする圧電モジュール。
【請求項９】
前記圧電デバイスに電気的に接続する回路を搭載したことを特徴とする請求項８に記載の圧電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイス、圧電モジュールに関し、互いに異なる面に配置された配線間の短絡を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダイアフラムに感圧素子を接続し、感圧素子がダイアフラムの撓み変形による応力を検知するタイプの圧力センサーが知られている。
図２２に、特許文献１に記載の圧力センサーの模式図を示し、図２２（ａ）は分解斜視図、図２２（ｂ）は断面図を示す。特許文献１には、第１層３０２と、感圧素子３１０（振動部）を有する感圧素子層３０８と、ダイアフラム３２４及びダイアフラム３２４に接続された一対の力伝達部３２６を有する第２層３１８と、の３層構造からなる圧力センサー３００が開示されている。ここで、力伝達部３２６は、感圧素子３１０を構成する一対の基部３１２に接続される。また感圧素子３１０（振動部）は所定の共振周波数で振動可能なものである。
【０００３】
上記構成において、ダイアフラム３２４が外部から圧力を受けることにより、ダイアフラム３２４が圧力センサー３００の内側に撓み変形する。そして、この撓み変形により力伝達部３２６同士の間隔が広がるため、基部３１２同士の間隔も広がることになる。よって、感圧素子３１０に対して引張応力が印加され、これにより感圧素子３１０の共振周波数が変化する。したがって、この共振周波数の変化をモニターすることにより圧力を検知することができる。
【０００４】
図２３に、特許文献２に記載の圧力センサーの模式図を示し、図２３（ａ）は分解斜視図、図２３（ｂ）は上面図を示す。特許文献２の圧力センサー４００は、特許文献１の圧力センサー３００と同様に第１層４０１、感圧素子層４０２、第２層４１２の３層構造を有し、全体的に平面矩形状に形成されている。感圧素子層４０２の枠部４０４の一方の短辺には、その両端部に振動部４０８に電気的に接続する一対のパッド電極４１０が配置されている。また、第２層４１２のパッド電極４１０に対向する部分にはパッド電極４１０を露出させる切欠き部４１４が形成されている。これにより、第１層４０１、感圧素子層４０２、第２層４１２を積層することにより、切欠き部４１４に挟まれた領域に凸部４１６が露出されたパッド電極４１０を互いに隔離させた構造となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３０４０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３２０７号公報
【特許文献３】特開２００４−２１５０３９号公報
【特許文献４】特開２０１０−２４６００１号公報
【特許文献５】特開２００１−１１９２６４号公報
【特許文献６】特開２０１０−１２４４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような３層構造の圧電デバイスを製造する場合、各層を低融点ガラス（特許文献３参照）や共晶合金等（特許文献４参照）の接合部材を用いて基板同士を接合する場合がある。
【０００７】
一方、感圧素子（振動部）には一対の励振電極が配置され、感圧素子層には励振電極から引き出された一対の引出電極が配置されている。しかし、引出電極を同一面に配置すると上述の接合部材は抵抗率が低く導電性を有するので引出電極同士が短絡する問題がある。この問題を解決するため、特許文献５、６では、一方の引出電極を感圧素子層の一方の面に配置し、他方の引出電極を感圧素子層の他方の面に配置し、引出電極同士の短絡を防止している。
【０００８】
しかし、上述の接合部材は接合時に溶融するため、これが感圧素子層の一方の面から感圧素子層の側面に漏出して感圧素子層の他方の面に到達する場合があり、特許文献５、６のような構成であっても引出電極間の短絡を回避することが困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に着目し、基板の両面に配置された引出電極間の短絡を防止して生産の歩留を高めた圧電デバイス、圧電モジュール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】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］第１基板と、前記第１基板に導電性を有する第１の接合層を介して積層された圧電振動基板と、を積層し、前記圧電振動基板は、圧電振動片と、前記圧電振動片の外周を囲むように設けられた枠部と、を有し、前記第１基板は、前記圧電振動片に対向する主面側に第１の凹部を有する圧電デバイスであって、前記枠部は、前記第１の凹部の内壁よりも前記圧電振動片側に突出していることを特徴とする圧電デバイス。
上記構成により、第１の接合層を構成する接合部材が接合時に溶融しても、積層方向からみて枠部の前記第１の凹部の内壁より内側となる位置に設計上接合部材が塗布されない突出部が形成され、これが第１の接合層から漏出した接合部材に対する障壁となる。よって溶融した接合部材が圧電振動基板の側面を通過して圧電振動基板の反対面側に漏出することを防止し、圧電振動基板の両面間の接合部材による短絡を防止した圧電デバイスを構築することができる。
【００１２】
［適用例２］前記枠部の前記第１基板に対向する主面の反対側の主面には、導電性を有する第２の接合層を介して第２基板が積層され、前記第２基板は、前記圧電振動片に対向する主面側に第２の凹部を有し、前記枠部は、積層方向から見て前記第２の凹部の内壁より内側に突出していることを特徴とする適用例１に記載の圧電デバイス。
上記構成により、第２の接合層を構成する接合部材が接合時に溶融しても、積層方向から見て枠部の前記第２の凹部の内壁より内側となる位置に設計上接合部材が塗布されない突出部が形成され、これが第２の接合層から漏出した接合部材に対する障壁となる。よって溶融した接合部材が圧電振動基板の側面を通過して圧電振動基板の反対面側に漏出することを防止し、圧電振動基板の両面間の接合部材による短絡を防止した３層構造の圧電デバイスを構築することができる。
【００１３】
［適用例３］前記圧電振動片は、振動部と、前記振動部の両端に接続された一対の基部と、を有し、前記一対の基部は、前記枠部に支持され、前記第２基板は前記第２の凹部に前記一対の基部を支持する力伝達部が配置され、前記第２の凹部の底部がダイアフラムであることを特徴とする適用例２に記載の圧電デバイス。
上記構成により、圧力を検知可能な圧電デバイスを構築することができる。
【００１４】
［適用例４］前記枠部の前記第１基板に接合される第１の主面と、前記第１主面の反対側の第２の主面と、にはそれぞれ引き出し線が配置されていることを特徴とする適用例１乃至３のうちいずれか１例に記載の圧電デバイス。
上記構成により、第１の接合層を構成する接合部材と第２の接合層を構成する接合部材とが短絡することはないので、枠部の両面に配置された引き出し線が互いに短絡することはない。したがって、圧電振動基板の両面間の接合部材による短絡を防止した３層構造の圧電デバイスを構築することができる。
【００１５】
［適用例５］前記振動部は、少なくとも一以上の柱状ビーム、又はＡＴカット振動片により構成されていることを特徴とする適用例３または４に記載の圧電デバイス。
上記構成により、例えば柱状ビームが一本であれば高い感度を有する振動部となる。また２本以上の柱状ビーム、またはＡＴカット振動片であれば振動漏れを抑制したＱ値の高い振動部を構築することができる。
【００１６】
［適用例６］前記圧電振動基板は、前記枠部に隣接し前記圧電振動基板の一辺を形成する接続部と、前記接続部の前記第２基板に対向する面に配置されたパッド電極と、を有し、前記引き出し線のうち、前記第１の主面に配置された前記引き出し線は、前記接続部の前記第１基板に対向する面、前記接続部の側面、前記接続部の前記第２基板に対向する面に引き出されて前記パッド電極に接続され、前記第１の主面に配置された前記引き出し線が側面に配置された前記圧電振動基板の辺には凸部が配置されたことを特徴とする適用例４または５に記載の圧電デバイス。
上記構成により、枠部の第１の主面に配置された引き出し線を枠部の第２の主面に配置された引き出し線と短絡させることなく第２の主面側に引き出すことができる。また、第１の主面に配置された引き出し線が露出した圧電デバイスの辺全体が凸部により床等の他の平面に接触することはないので、側面に配置された引き出し線を保護しつつ、圧電デバイスの実装を容易に行うことができる。
【００１７】
［適用例７］前記圧電振動基板は、前記枠部に隣接し前記圧電振動基板の一辺を形成する接続部と、前記接続部の一辺を切り欠くスリットと、前記接続部の前記第２基板に対向する面に配置されたパッド電極と、を有し、前記引き出し線のうち、前記第１の主面に配置された前記引き出し線は、前記接続部の前記第１基板に対向する面、前記接続部の前記スリットにより形成された側面、前記接続部の前記第２基板に対向する面に引き出されて前記パッド電極に接続されたことを特徴とする適用例４または５に記載の圧電デバイス。
上記構成により、枠部の第１の主面に配置された引き出し線を枠部の第２の主面に配置された引き出し線と短絡させることなく第２の主面側に引き出すことができる。また第１の主面に配置された引き出し線はスリットが形成した接続部の側面を経由するので、前記側面を経由する部分をスリットにより保護することができる。
【００１８】
［適用例８］適用例６または７に記載の圧電デバイスを実装基板上に搭載した圧電モジュールであって、前記第１基板の下面の中央部と前記実装基板とを接着剤により接合し、前記パッド電極を前記実装基板に配置された接続電極にワイヤーを介してそれぞれ接続したことを特徴とする圧電モジュール。
上記構成において、接着剤と第１基板との間で熱歪み等の応力が発生するが、この応力は圧電デバイスの外壁部分を伝播するに従って緩和される。そして、圧電デバイスを第１基板の中央部に一点支持状態で実装基板した場合は、第１基板の接合部材が配置された位置から振動部への応力の伝播経路が最も長くなる。よって効率的に応力を緩和させ振動部への悪影響を低減させることが可能な圧電モジュールとなる。
【００１９】
［適用例９］前記圧電デバイスに電気的に接続する回路を搭載したことを特徴とする適用例８に記載の圧電モジュール。
上記構成により、自ら発振する発振器としての機能、または自ら圧力を測定する圧力センサーとしての機能を有する圧電モジュールを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図と、これを積層したのちに個片化して得られる第１実施形態の圧電デバイス（図中右下）の斜視図である。
【図２】第１実施形態の圧電デバイスの分解斜視図である。
【図３】第１実施形態の圧電デバイスの圧電振動基板の下面図である。
【図４】圧電デバイスを構成する励振電極の詳細図であり、図４（ａ）は上面図（図２の部分拡大図）、図４（ｂ）は下面図（図３の部分拡大図）である。
【図５】図２の断面図であり、図５（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】第１実施形態のウェハの積層構造においてダイシングを行なう場合の模式図であり、図６（ａ）はダイシング前、図６（ｂ）はダイシング後である。
【図７】第２実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図である。
【図８】第２実施形態のウェハの積層構造を積層したのちに個片化して得られる第２実施形態の圧電デバイスの斜視図である。
【図９】第３実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図である。
【図１０】第３実施形態のウェハの積層構造を積層したのちに個片化して得られる第３実施形態の圧電デバイスの斜視図である。
【図１１】第４実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図である。
【図１２】第４実施形態のウェハの積層構造から個片化して得られる第４実施形態の圧電デバイス（図中右下）の斜視図であり、図１２（ａ）は上面斜視図、図１２（ｂ）は下面斜視図である。
【図１３】本実施形態のウェハの積層構造において、折り取り部を形成した場合の模式図であり、図１３（ａ）は、第１ウェハ、圧電振動ウェハ、第２ウェハのそれぞれの折り取り部の平面図、図１３（ｂ）は第１ウェハ、圧電振動ウェハ、第２ウェハを積層した場合の各折り取り部の側面図である。
【図１４】第１実施形態の圧電モジュールの模式図であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は側面図である。
【図１５】第２実施形態の圧電モジュールの模式図であり、図１５（ａ）は分解斜視図、図１５（ｂ）は側面図である。
【図１６】本実施形態のウェハの積層構造及び圧電デバイスにおいて、振動部としてＡＴカット振動片を用いた場合の分解斜視図と、圧電デバイス（図中右下）の斜視図を示す。また図中左上に圧電振動基板の下面の斜視図を示す。
【図１７】本実施形態の圧電デバイスにおいて、振動部として音叉型振動片を用いた場合の分解斜視図と、圧電振動基板の下面の模式図である。
【図１８】本実施形態の圧電デバイスにおいて、振動部としてＡＴカット振動片を用いた場合の分解斜視図と、圧電振動基板の下面の模式図である。
【図１９】本実施形態の圧電デバイスを燃料電池システムに搭載した場合の系統図である。
【図２０】本実施形態の圧電デバイスを車両用情報記録装置に搭載した場合のブロック図である。
【図２１】本実施形態の圧電デバイスを側面衝突検出装置に搭載した場合の模式図である。
【図２２】特許文献１に記載の圧力センサーの模式図であり、図２２（ａ）は分解斜視図、図２２（ｂ）は断面図である。
【図２３】特許文献２に記載の圧力センサーの模式図であり、図２３（ａ）は分解斜視図、図２３（ｂ）は上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
第１実施形態においては、先ず、圧電デバイスの構成について説明し、次いで圧電デバイスを複数製造するウェハの積層構造について説明する。図２に、第１実施形態の圧電デバイスの分解斜視図を示し、図３に、第１実施形態の圧電デバイスの圧電振動基板の下面図を示す。さらに、図５に図２の断面図を示し、図５（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図を示す。
【００２３】
第１実施形態の圧電デバイス１０は、第１基板１４と、圧電振動片（振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ、第１基部３６、第２基部３８）を有する圧電振動基板２６と、ダイアフラム５６を有しダイアフラム５６（図４参照）に印加された圧力に伴う力を振動部３４Ａ、振動部３４Ｂに伝達する第２基板４８と、の順に積層された構造を有している。そして、積層された後に壁面の一部がダイアフラム５６となり内部空間１３（図５）を有するパッケージ１２（図５参照）が形成されたものである。また、内部空間１３には、ダイアフラム５６に接続した振動部３４Ａ、振動部３４Ｂが配置されている。
【００２４】
上記構成において、ダイアフラム５６が外部の圧力により撓み変形し、この撓み変形に伴う力を振動部３４Ａ、振動部３４Ｂが受けることにより、振動部３４の共振周波数が変化する。よって、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの共振周波数の変化をモニターすることにより外部の圧力を測定可能なものとなっている。また第１基板１４、圧電振動基板２６、第２基板４８は、それぞれ短辺と長辺を有する矩形の水晶基板により形成されている。
【００２５】
第１基板１４は、圧電デバイス１０の最下層を構成するものである。第１基板１４の圧電振動基板２６に対向する面には第１の凹部１６が配置されている。第１の凹部１６は圧電振動基板２６を構成する後述の振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ、第１基部３６、第２基部３８、支持部４０Ａ、４０Ｂに対向する位置に配置され、これらの構成要素と第１基板１４との干渉を防止している。また第１基板１４において、この第１の凹部１６の周囲を囲むように第１の周縁部１８が配置される。第１の周縁部１８は、第１基板１４の短辺の一方に偏って配置される。また、第１の周縁部１８には圧電振動基板２６を構成する後述の枠部２８が積層される。一方、第１基板１４の短辺の他方は基台部２２となり、後述の接続部３２が積層される。
【００２６】
また第１基板１４の側面には第１の凸部２４が複数形成されている。第１の凸部２４は、第１基板１４の長辺を形成する２つの側面に１つずつ、短辺を形成する側面に１つずつ配置されている。そして、長辺に配置された第１の凸部２４は、後述の第１の梁６８Ａ（図１参照）をダイシングで切断することにより形成され、短辺に配置された第１の凸部２４は、後述の第１の梁６８Ｂ（図１参照）をダイシングで切断することにより形成される。
【００２７】
圧電振動基板２６は、水晶の結晶軸である、電気軸としてのＸ軸と、機械軸としてのＹ軸と、光学軸としてのＺ軸と、からなる直交座標系のＸ軸を回転軸として、Ｚ軸を＋Ｙ軸の方向へ約２度回転させた軸をＺ′軸とし、このＺ′軸を法線とした主面を有する水晶基板を用いている。そして圧電振動基板２６には、矩形の枠形状を有する枠部２８が配置される。枠部２８は、圧電振動基板２６の一方の短辺に偏って配置され、第１の周縁部１８上に積層される。一方、圧電振動基板２６の他方の短辺には接続部３２が配置される。枠部２８と接続部３２は圧電振動基板２６の長辺方向に横並びに配置される。
【００２８】
そして枠部２８内には、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ、第１基部３６、第２基部３８、支持部４０Ａ、４０Ｂが配置される。よって、枠部２８は、圧電振動片（振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ、第１基部３６、第２基部３８）の外周を囲むように配置される。振動部３４Ａ、振動部３４Ｂは、圧電振動基板２６の長辺方向に長手方向を有する２本の平行した柱状ビームにより形成され、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂにより双音叉型の振動片を構成している。そして振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの長手方向の両端のうちの一方には第１基部３６が接続され、他方には第２基部３８が接続される。また枠部２８の長辺方向の内側側面の第１基部３６に対向する位置からは、支持部４０Ａが第１基部３６を圧電振動基板２６の短辺方向から挟むように延出し、第１基部３６に接続される。
【００２９】
同様に枠部２８の長辺方向の内側側面の第２基部３８に対向する位置からは、支持部４０Ｂが第２基部３８を圧電振動基板２６の短辺方向から挟むように延出し、第２基部３８に接続される。よって振動部３４Ａ、振動部３４Ｂは、第１基部３６、第２基部３８、支持部４０Ａ、支持部４０Ｂを介して枠部２８に支持される。
【００３０】
第１基部３６及び第２基部３８は、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂを支持するものであるが、後述の力伝達部５４Ａ、５４Ｂからの力を受けて、圧電振動基板２６の長辺方向に相対位置を互いに変化させるものである。よってこの相対位置の変化により振動部３４Ａ、振動部３４Ｂに応力を印加することができる。支持部４０Ａ、支持部４０Ｂは圧電振動基板２６の短辺方向に長手方向を有し、圧電振動基板２６の長辺方向に屈曲する部材である。よって、支持部４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ第１基部３６、第２基部３８を支持するものの、第１基部３６、第２基部３８の変位に干渉しないようになっている。
【００３１】
一方、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂには互いに絶縁した励振電極４５、励振電極４７が配置される。そして接続部３２には、パッド電極４２Ａ、４２Ｂが配置される。パッド電極４２Ａ、４２Ｂは接続部３２において互いに絶縁するように配置される。そしてパッド電極４２Ａには、励振電極４５から引き出された引き出し線となる引出電極４４Ａが接続され、パッド電極４２Ｂには、励振電極４７から引き出された引き出し線となる引出電極４４Ｂが接続される。引出電極４４Ａは、圧電振動基板の第１基板１４に対向する面において、第１基部３６、支持部４０Ａ、枠部２８、接続部３２を経由し、接続部３２の側面を経由して接続部３２の第２基板４８に対向する面に引き出されパッド電極４２Ａに接続される。引出電極４４Ｂは、圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面において、第１基部３６、支持部４０Ａ、枠部２８、接続部３２を経由してパッド電極４２Ｂに接続される。
【００３２】
図４に、圧電デバイスを構成する励振電極の詳細図を示し、図４（ａ）は上面図（図２の部分拡大図）、図４（ｂ）は下面図（図３の部分拡大図）を示す。なお説明のため、図４（ａ）からみて表面となる方を上面と称し、図４（ｂ）からみて表面となる方を下面と称することにする。励振電極４５は、電極４５ａ〜電極４５ｐにより構成され、励振電極４７は、電極４７ａ〜電極４７ｐにより構成されている。
【００３３】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、電極４５ａは、振動部３４Ａの第１基部３６側の外側の側面に配置されるとともに、第１基部３６の下面に配置された引出電極４４Ａと接続されている。また、電極４５ａは、振動部３４Ａの中央部の下面に配置された電極４５ｂ、及び振動部３４Ａの第１基部３６側の内側の側面に配置された電極４５ｃに接続されている。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、電極４５ｄは、第１基部３６の下面に配置されるとともに引出電極４４Ａに接続されている。また電極４５ｄは、振動部３４Ｂの第１基部３６側の下面に配置された電極４５ｅに接続されている。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、電極４５ｃは、第１基部３６の上面であって第１基部３６の上面に配置された電極４５ｆに接続されている。電極４５ｆは、第１基部３６上の後述の第２の接合領域６３Ｂに含まれない領域に配置され、振動部３４Ｂの第１基部３６側の上面に配置された電極４５ｇに接続されている。また電極４５ｇは、振動部３４Ｂの中央部の外側の側面に配置された電極４５ｈ、及び振動部３４Ｂの中央部の内側の側面に配置された電極４５ｉに接続されている。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、電極４５ｈ及び電極４５ｉは、振動部３４Ｂの第２基部３８側の下面に配置された電極４５ｊに接続され、電極４５ｊは、第２基部３８の下面に配置された電極４５ｋに接続されている。また、電極４５ｋは、振動部３４Ａの第２基部３８側の内側の側面に配置された電極４５ｌに接続されている。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、電極４５ｌは、振動部３４Ａの中央部の上面に配置された電極４５ｍ、及び振動部３４Ａの第２基部３８側の外側の側面に配置された電極４５ｎに接続されている。そして、電極４５ｎは、第２基部の上面に配置された電極４５ｏに接続されている。電極４５ｏは、第２基部３８上の後述の第２の接合領域６３Ｂに含まれない位置に配置され、振動部３４Ｂの第２基部３８側の上面に配置された電極４５ｐに接続されている。したがって、電極４５ａから電極４５ｐに至るまで電気的に接続され、励振電極４５が形成される。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、電極４７ａは、振動部３４Ｂの第１基部３６側の外側の側面に配置されるとともに引出電極４４Ｂに接続されている。そして図４（ｂ）に示すように、電極４７ａは、振動部３４Ｂの中央部の上面に配置された電極４７ｆ、及び振動部３４Ｂの第１基部３６側の内側の側面に配置された電極４７ｇに接続されている。電極４７ｇは、第１基部３６の下面に配置された電極４７ｈに接続され、電極４７ｈは、振動部３４Ａの第１基部３６側の下面に配置された電極４７ｉに接続されている。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、電極４７ｂは、第１基部３６の上面に配置されるとともに引出電極４４Ｂに接続されている。電極４７ｂは、振動部３４Ａの第１基部３６側の上面に配置された電極４７ｃに接続されている。また、電極４７ｃは、振動部３４Ａの中央部の外側の側面に配置された電極４７ｄ、及び振動部３４Ａの中央部の内側の側面に配置された電極４７ｅに接続されている。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、電極４７ｄ及び電極４７ｅは、振動部３４Ａの第２基部３８側の下面に配置された電極４７ｊに接続され、電極４７ｊは、第２基部３８の下面に配置された電極４７ｋに接続されている。そして、電極４７ｋは、振動部３４Ｂの第２基部３８側の外側の側面に配置された電極４７ｌに接続されている。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、電極４７ｌは、振動部３４Ｂの中央部の上面に配置された電極４７ｍ、及び振動部３４Ｂの第２基部３８側の内側の側面に配置された電極４７ｎに接続されている。電極４７ｎは、第２基部３８の上面に配置された電極４７ｏに接続され、電極４７ｏは振動部３４Ａの第２基部３８側の上面に配置された電極４７ｐに接続されている。したがって、電極４７ａから電極４７ｐに至るまで電気的に接続され、励振電極４７が形成される。
【００４２】
よって振動部３４Ａの第１基部３６側では、側面方向では電極４５ａと電極４５ｃとが対向し、上面・下面方向では電極４７ｃと電極４７ｉとが対向する。振動部３４Ａの中央部では、側面方向では電極４５ｈと電極４５ｉとが対向し、上面・下面方向では電極４５ｍと電極４５ｂとが対向する。振動部３４Ａの第２基部３８側では、側面方向では電極４５ｎと電極４５ｌとが対向し、上面・下面方向では電極４７ｐと電極４７ｊとが対向する。
【００４３】
また振動部３４Ｂの第１基部３６側では、側面方向では電極４７ａと電極４７ｇとが対向し、上面・下面方向では電極４５ｇと電極４５ｅとが対向する。振動部３４Ｂの中央部では、側面方向では電極４５ｈと電極４５ｉとが対向し、上面・下面方向では電極４７ｍと電極４７ｆとが対向する。振動部３４Ｂの第２基部３８側では、側面方向では電極４５ｎと電極４５ｌとが対向し、上面・下面方向では電極４５ｐと電極４５ｊとが対向する。
【００４４】
よって、励振電極４５は、振動部３４Ａの第１基部３６側及び第２基部３８側では側面方向に対向し、振動部３４Ａの中央部では上面・下面方向に対向する。また励振電極４５は、振動部３４Ｂの第１基部３６側及び第２基部３８側では上面・下面方向に対向し、振動部３４Ｂの中央部では側面方向に対向する。
【００４５】
一方、励振電極４７は、振動部３４Ａの第１基部３６側及び第２基部３８側では上面・下面方向に対向し、振動部３４Ａの中央部では側面方向に対向する。また励振電極４７は、振動部３４Ｂの第１基部３６側及び第２基部３８側では側面方向に対向し、振動部３４Ｂの中央部では上面・下面方向に対向する。
【００４６】
励振電極４５は、パッド電極４２Ａに引出電極４４Ａを介して電気的に接続され、励振電極４７は、パッド電極４２Ｂに引出電極４４Ｂを介して電気的に接続される。したがって、励振電極４５、励振電極４７を上述のように振動部３４Ａ、振動部３４Ｂに配置した状態で、パッド電極４２Ａ、４２Ｂに交流電圧を印加することにより振動部３４Ａ、振動部３４Ｂは、所定の共振周波数で振動する。なお、励振電極４５、励振電極４７の振動部３４Ａ、振動部３４Ｂへの配置パターンは上述の方法に限らず様々なパターンを用いることができる。
【００４７】
ここで、第１基部３６、第２基部３８が圧電振動基板２６の長辺方向に互いに離れる方向に変位する力を受けた場合は、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂは引張応力を受けるので共振周波数は高くなり、逆に互いに近づく方向に変位する力を受けた場合は、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂは圧縮応力を受けるので共振周波数は低くなる。
【００４８】
図２に示すように、圧電振動基板２６の側面には第２の凸部４６が複数形成されている。第２の凸部４６は、圧電振動基板２６の長辺（枠部２８の長辺）を形成する２つの側面に１つずつ、短辺を形成する２つの側面に１つずつ配置されている。なお、長辺に配置された第２の凸部４６は、後述の第２の梁７２Ａ（図１参照）をダイシングで切断することにより形成され、短辺に配置された第２の凸部４６は後述の第２の梁７２Ｂ（図１参照）をダイシングで切断することにより形成される。そして第２の凸部４６は第１の凸部２４に積層される。
【００４９】
第２基板４８は、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂに力を伝達するダイアフラム５６を有する基板である。第２基板４８は、圧電振動基板２６に対向する面に第２の凹部５０を有する。この第２の凹部５０は振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ、第１基部３６、第２基部３８、支持部４０Ａ、４０Ｂに対向する位置に形成されている。この第２の凹部５０により第２の凹部５０の周囲には、第２基板４８の周縁に沿って外形が形成された第２の周縁部５２が配置され、第２の周縁部５２は、圧電振動基板２６の枠部２８に積層される。よって圧電振動基板２６を構成する接続部３２は、第２基板４８の積層後も外部に露出することになる。
【００５０】
一方、第２の凹部５０の底面の第１基部３６に対向する位置には凸状の力伝達部５４Ａが配置され、第２基部３８に対向する位置には凸状の力伝達部５４Ｂが配置される。そして、積層後に力伝達部５４Ａは第１基部３６と接合し、力伝達部５４Ｂは第２基部３８に接合する。さらに第２の凹部５０の底面は、外力により撓み変形するダイアフラム５６となっている。
【００５１】
また、第２基板４８の側面には第３の凸部５８が配置されている。第３の凸部５８は、第２基板４８の２つの長辺に１つずつ、第２基板４８の短辺のうち接続部３２に対向する短辺に対向する短辺に１つ配置されている。この長辺に配置された第３の凸部５８は、後述の第３の梁７６Ａ（図１参照）をダイシングで切断することにより形成され、短辺に配置された第３の凸部５８は、後述の第３の梁７６Ｂ（図１参照）をダイシングで切断することにより形成される。そして第３の凸部５８は第２の凸部４６に積層される。
【００５２】
さらに、第２基板４８の接続部３２に対向する短辺には剥離痕６０（図２、図５中の拡大図）が形成されている。この剥離痕６０は、後述のように、第３の梁７６Ｂをこの剥離痕６０が形成される位置に形成して、積層時に第３の梁７６Ｂを剥離した際に生じるものである。なお第３の梁７６Ｂ（剥離痕６０）は、接続部３２に対向する辺（短辺）において、積層方向から見てパッド電極４２Ａ、４２Ｂの間となる位置に配置される。
【００５３】
第１基板１４において、第１の周縁部１８、基台部２２、第１の凸部２４の圧電振動基板２６に対向する面は圧電振動基板２６と接合する第１の接合領域６３Ａ（図２中の第１基板１４の着色領域）となる。
【００５４】
圧電振動基板２６において、接続部３２、枠部２８の周縁領域、第２の凸部４６、第１基部３６、第２基部３８の第１基板１４に対向する面は、第１基板１４と接続する第１の接合領域６３Ａ（図３中の着色領域）となる。また圧電振動基板２６において、枠部２８の周縁領域、第２の凸部の第２基板４８に対向する面は、第２基板４８と接続する第２の接合領域６３Ｂ（図２中の圧電振動基板２６の着色領域）となる。
【００５５】
第２基板４８において、第２の周縁部５２、第３の凸部５８、力伝達部５４Ａ、力伝達部５４Ｂの圧電振動基板２６に対向する面は、圧電振動基板２６と接合する第２の接合領域６３Ｂ（図２中の第２基板４８の着色領域）となる。
【００５６】
図２に示すように、圧電デバイス１０は、第１基板１４、圧電振動基板２６、第２基板４８の順に積層して形成される。このとき、第１基板１４の第１の周縁部１８と圧電振動基板２６の枠部２８（枠部２８の第１の主面）とが接合し、基台部２２と接続部３２とが接合する。また圧電振動基板２６の枠部２８（枠部２８の第２の主面）は第２基板４８の第２の周縁部５２と接合し、第１基部３６は支持部である力伝達部５４Ａに接合し、第２基部３８は支持部である力伝達部５４Ｂに接合する。そして第２の凸部４６は、第１の凸部２４及び第３の凸部５８に挟まれる形で、第１の凸部２４、第３の凸部５８に接合する。
【００５７】
よって、圧電振動基板２６の第１の接合領域６３Ａのうち、枠部２８が接合する領域は、第１基板１４の第１の周縁部１８が接合する領域と一致する。また圧電振動基板２６の第２の接合領域６３Ｂのうち、枠部２８が接合する領域は、第２基板４８の第２の周縁部５２が接合する領域と一致する。
【００５８】
また、圧電振動基板２６の第１の接合領域６３Ａのうち、第２の凸部４６が接合する領域は、第１基板１４の第１の凸部２４が接合する領域と一致する。また圧電振動基板２６の第２の接合領域６３Ｂのうち、第２の凸部４６が接合する領域は、第２基板４８の第３の凸部５８が接合する領域と一致する。
【００５９】
図５に示すように、第１基板１４と圧電振動基板２６との第１の接合領域６３Ａにおいては、第１の接合層６２Ａが形成され、圧電振動基板２６と第２基板４８との第２の接合領域６３Ｂとの間には、第２の接合層６２Ｂが形成される。各接合層の形成は、各接合領域に対応する位置に、例えば下地をＣｒとするＡｕのメタライズ層を形成する。そして各接合領域にＩｎ等のロウ材を塗布し、図４に示すように各基板を積層した状態で加熱・加圧する。そしてＩｎを溶融させてメタライズ層に拡散させ、ＩｎとＡｕとの共晶反応を引き起こす。これにより共晶合金であるＡｕ−Ｉｎ層をＣｒで挟んだ態様の第１の接合層６２Ａ、第２の接合層６２Ｂが形成される。また各接合層を形成する接合部材として抵抗率の低い低融点ガラスや、導電性接着剤等も用いることができる。なお各接合層として上述のメタライズ層を用いる場合、各引出電極はメタライズ層と一体的に形成することができる。
【００６０】
このように、本実施形態では、各接合層を形成する接合部材として導電性を有する材料を用いている。よって引出電極４４Ａは第１の接合層６２Ａと短絡し、引出電極４４Ｂは第２の接合層６２Ｂと短絡する。なお、図４に示すように、励振電極４７を構成する電極４７ｂは第１基部３６上の第２の接合領域６３Ｂに含まれる位置に配置してもよく、電極４７ｌも第２基部３８上の第２の接合領域６３Ｂに含まれる位置に配置しても良い。これにより電極４７ｂ、電極４７ｌは、第２の接合層６２Ｂを介して引出電極４４Ｂ及びパッド電極４２Ｂと電気的に接続することができる。
【００６１】
そして第１の接合層６２Ａおよび引出電極４４Ａは圧電振動基板２６の第１基板１４に対向する面に配置され、第２の接合層６２Ｂ及び引出電極４４Ｂは圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面に配置される。そして、引出電極４４Ａは、第１の接合層６２Ａを形成する第２の接合領域６３Ｂの外部となる接続部３２の側面を経由して圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面に引き出されている。よって、引出電極４４Ａと第２の接合層とが短絡することはない。また、引出電極４４Ｂは圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面に配置されており、第１の接合層６２Ａと短絡することはない。よって接合時に引出電極４４Ａと引出電極４４Ｂとが互いに短絡することは通常ない。
【００６２】
一方、上述のように接合部材が接合時に溶融する場合は、接合部材が各接合領域から漏れ出て圧電振動基板２６の側面を経由して反対面に到達し、引出電極同士が短絡する虞がある。
【００６３】
しかし、図２、図５に示すように、枠部２８は、枠部２８の外壁が、積層方向から見て第１基板１４の外壁及び第２基板４８の外壁と重なるように配置される。一方、枠部２８は、積層方向から見て第１の凹部１６の内壁及び第２の凹部５０の内壁より内側に突出して配置される。したがって、枠部２８の積層方向から見て第１の凹部１６の内壁および第２の凹部５０の内壁より内側となる領域には設計上に接合部材が塗布されない突出部２８ａが形成され、この突出部２８ａが各接合領域から漏れ出る接合部材に対する障壁となる。
【００６４】
ここで、図５に示すように、第１の接合層６２Ａから突出部２８ａに漏れ出した接合部材は、第１の凹部１６の壁面と突出部２８ａの第１基板１４側に対向する面で接合部材の溜り６１Ａを形成する。そして、第２の接合層６２Ｂから突出部２８ａに漏れ出した接合部材は、第２の凹部５０の壁面と領域の第２基板４８側に対向する面で接合部材の溜り６１Ｂを形成する。
【００６５】
よって、第１の接合層６２Ａから漏れ出た接合部材と第２の接合層６２Ｂから漏れ出た接合部材のどちらも、突出部２８ａを越えて突出部２８ａの反対側に漏出することはない。したがって、溶融した接合部材が圧電振動基板２６の側面を通過して圧電振動基板２６の反対面側に漏出することを防止し、圧電振動基板２６の両面に配置された引出電極４４Ａ、４４Ｂが導電性を有する接合部材により積層時に短絡することを防止した圧電デバイス１０を構築することができる。
【００６６】
一方、第１基板１４の圧電振動基板２６に対向する面の周縁、圧電振動基板２６の両面の周縁、第２基板４８の圧電振動基板２６に対向する面の周縁、そして、第１の凸部２４の第２の凸部４６に対向する面、第２の凸部４６の第１の凸部２４に対向する面および第２の凸部４６の第３の凸部５８に対向する面、第３の凸部５８の第２の凸部４６に対向する面は、各基板の積層後に露出しないように設計することが好適である。
【００６７】
これにより、第１の接合層６２Ａを形成する接合部材、第２の接合層６２Ｂを形成する接合部材が圧電デバイス１０の外側の側面に流出することを防止することができる。これにより、流出した接合部材による圧電デバイス１０全体の応力分布のバラつきを抑制し、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂへの応力に起因する特性のバラつきを抑制することができる。したがって、圧電デバイス１０の特性のバラつきを抑制することができる。また、万が一圧電デバイス１０の外部に接合部材が漏出しても外部であれば除去することができるので、引出電極４４Ａと、第２の接合層６２Ｂから漏出した接合部材との短絡や、引出電極４４Ｂと、第１の接合層６２Ａから漏出した接合部材との短絡を防止することができる。
【００６８】
そして、上述のように各基板を積層することにより、内部空間１３を有するパッケージ１２が形成され、上面にはダイアフラム５６が配置され、圧電振動基板２６が露出した位置には接続部３２（パッド電極４２Ａ、パッド電極４２Ｂ）が配置された圧電デバイス１０となる。よって、例えば内部空間１３を真空とすることにより、真空を基準とした圧力を測定可能な圧電デバイス１０となる。
【００６９】
上記構成において、ダイアフラム５６に圧力が印加されると、ダイアフラム５６は内部空間１３側に撓み変形する。これにより力伝達部５４Ａ、５４Ｂは互いに離間する方向に変位し、力伝達部５４Ａに接続された第１基部３６及び力伝達部５４Ｂに接続された第２基部３８は、互いに離間する方向に力を受ける。よって、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂには引張応力が印加され振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの共振周波数が高くなる。したがって、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの共振周波数の変化量をモニターすることによりダイアフラム５６に印加された圧力を検知可能な圧電デバイス１０となる。
【００７０】
なお、本実施形態では、振動部を２つの柱状ビームにより構成しているが、これを１つの柱状ビーム（シングルビーム）により構成することもできる。これにより、柱状ビームに対して第１基部３６、第２基部３８から印加される力が大きくなるので、共振周波数の変化量が大きくなり、圧電デバイス１０の感度を向上させることができる。また振動部３４を２つ以上の柱状ビームにより構成することが可能である。この場合、各柱状ビームの振動に対称性を持たせることにより、振動漏れを抑制してＱ値の高い圧電デバイス１０とすることができる。本実施形態のように柱状ビームが２つの場合は、柱状ビームの長手方向の中央が互いに離れ、互いに近づくような振動とすることにより一対の振動ビームは対称性を有する振動となり、外部への振動漏れを抑制することができる。
【００７１】
図１に、第１実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図と、これを積層したのちに個片化して得られる第１実施形態の圧電デバイス（図中右下）の斜視図を示す。本実施形態のウェハの積層構造６４は、第１基板１４をアレイ状に配置した第１ウェハ６６と、圧電振動基板２６をアレイ状に配置し第１ウェハ６６に積層された圧電振動ウェハ７０と、第２基板４８をアレイ状に配置し圧電振動ウェハ７０に積層された第２ウェハ７４と、を有している。そして、図１に示すようにこのウェハの積層構造６４に対して二点鎖線で囲まれた範囲をダイシング領域（Ｄ）とするダイシングブレード８２（図６参照）によりダイシングを行なうことにより、複数の圧電デバイス１０を個片化することができる。
【００７２】
第１ウェハ６６は、第１基板１４と同一の厚みとなる水晶基板により形成され、第１基板１４をアレイ状に配置した上で、互いに隣接する第１基板１４を第１の梁６８Ａ、６８Ｂで連結するように水晶基板を刳り貫いて形成される。ここで、互いに隣接する第１基板１４同士において、第１基板１４の長辺同士が対向する位置では第１の梁６８Ａで連結され、第１基板１４の短辺同士が対向する位置では第１の梁６８Ｂで連結される。
【００７３】
圧電振動ウェハ７０は、上述のＺ′軸を法線に持つ主面を有し、圧電振動基板２６と同一の厚みとなる水晶基板により形成されている。そして、圧電振動基板２６をアレイ状に配置した上で、互いに隣接する圧電振動基板２６を第２の梁７２Ａ、７２Ｂで連結するように水晶基板を刳り貫いて形成される。ここで、互いに隣接する圧電振動基板２６において、圧電振動基板２６の長辺同士が対向する位置では第２の梁７２Ａで連結され、圧電振動基板２６の短辺同士が対向する位置では第２の梁７２Ｂで連結される。
【００７４】
第２ウェハ７４は、第２基板４８と同一の厚みとなる水晶基板により形成され、第２基板４８をアレイ状に配置した上で、互いに隣接する第２基板４８を第３の梁７６Ａ、７６Ｂで連結するように水晶基板を刳り貫いて形成される。ここで、互いに隣接する第２基板４８同士において、第２基板４８の長辺同士が対向する位置では第３の梁７６Ａで連結され、第２基板４８の短辺同士が対向する位置では第３の梁７６Ｂで連結される。
【００７５】
なお、本実施形態において、第１ウェハ６６（第１基板１４）、第２ウェハ７４（第２基板４８）は、サンドブラストにより外形を形成し、圧電振動ウェハ７０（圧電振動基板２６）はエッチングにより外形を形成することが好適である。また第２基板４８の第２の凹部５０（ダイアフラム５６）は、サンドブラストにより形成し、サンドブラストにより生じた第２の凹部５０（ダイアフラム５６）への残留応力及び表面粗さを除去するため、短時間エッチングして第２の凹部５０（ダイアフラム５６）の表面を平坦化するとともに残留応力を除去する。
【００７６】
図６に、第１実施形態のウェハの積層構造においてダイシングを行なう場合の模式図を示し、図６（ａ）はダイシング前、図６（ｂ）はダイシング後を示す。図１に示すように、ウェハの積層構造６４においては、積層後に二点鎖線で囲まれた範囲をダイシング領域（Ｄ）とするダイシングブレード８２によりダイシングを行なって、複数の圧電デバイス１０を個片化することができる。
【００７７】
ここで、第３の梁７６Ｂは、積層後に接続部３２に対向する位置及び、前記位置に連続しダイシングにより消失する部分の一部となる位置において、圧電振動基板２６に対向する面側から掘り込まれて第２基板４８より薄肉に形成されている（図６、図１左上拡大図参照）。よって第２ウェハ７４を圧電振動ウェハ７０に積層すると、第３の梁７６Ｂと接続部３２との間には隙間７８（図６（ａ））が形成される。これにより、第３の梁７６Ｂが接続部３２に積層されることはない。よってパッド電極４２Ａ、４２Ｂの接続部３２における配置の自由度を高めることができる。
【００７８】
また第３の梁７６Ｂの第２基板４８との接続位置には厚み方向に切り込み８０が形成される。よって、後述のように第１ウェハ６６、圧電振動ウェハ７０、第２ウェハ７４を積層後、第１の梁６８Ｂ、第２の梁７２Ｂ、第３の梁７６Ｂをダイシングしたとき、第３の梁７６Ｂは、切り込み８０において折り取ることが可能であるとともに、ダイシングの振動により第３の梁７６Ｂを第２基板４８から分離させることができる。
【００７９】
よって図１に示すように、ダイシング領域（Ｄ）に沿ってダイシング（フルカット）を行なうと、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂをダイシングすることになる。
【００８０】
また、図６（ａ）に示すように、第３の梁７６Ｂ（第１の梁６８Ｂ、第２の梁７２Ｂ）をダイシングする場合は、第３の梁７６Ｂの第２の梁７２Ｂに接合する領域と、第３の梁７６Ｂが薄肉に形成された部分とをダイシングすることになる。よって、ダイシング後の第３の梁７６Ｂは第２の梁７２Ｂから分離する。さらに第３の梁７６Ｂの第２基板４８に接続する部分には、ハーフダイシング等により切り込み８０が形成されているので、図６（ｂ）に示すように、上述のフルカット時の振動で第３の梁７６Ｂは第２基板４８から剥離し、第２基板４８には剥離痕６０が形成される。またフルカット時の振動で第３の梁７６Ｂが剥離しなくても、切り込み８０において第３の梁７６Ｂを折り取ることができる。
【００８１】
上述のように本実施形態において、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂは、アレイ状に配置された圧電デバイス１０の間に配置されている。よって、ダイシングに用いるダイシングブレード８２を、圧電デバイス１０の間に沿って走らせ、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂを切断することにより圧電デバイス１０を個片化することができる。
【００８２】
このとき、第１の梁６８Ａの一部は、第１の凸部２４として第１基板１４の長辺に配置され、第１の梁６８Ｂの一部は、第１の凸部２４として第１基板１４の短辺に配置される。また、第２の梁７２Ａの一部は、第２の凸部４６として圧電振動基板２６の長辺に配置され、第２の梁７２Ｂの一部は、第２の凸部４６として圧電振動基板２６の短辺に配置される。さらに第３の梁７２Ａの一部は、第３の凸部５８として第２基板４８の長辺に配置される。そして、第３の梁７２Ｂは、上述のダイシングにより、第２基板４８の短辺に第３の凸部５８として配置される部分と、第２基板４８から分離するとともに第２基板４８の接続部３２に対向する側面に剥離痕６０を形成する部分と、に分離する。
【００８３】
上記構成において、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂは、それぞれ第１基板１４、圧電振動基板２６、第２基板４８の幅より十分細くなるように設計することができる。よって、ダイシングブレード８２の第１ウェハ６６、圧電振動ウェハ７０、第２ウェハ７４との切断時の接触断面積を小さくすることができる。したがって、ダイシングにより発生する振動を抑制して基板間の剥離や振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの前記振動による破損を防止して、歩留の高い圧電デバイス１０を量産することができる。また、第１基板１４、圧電振動基板２６、第２基板４８をダイシングすることはないので、ダイシング時の各基板のチッピングを回避することができる。
【００８４】
また第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂをダイシングすることにより、それぞれ第１の凸部２４、第２の凸部４６、第３の凸部５８となるが、これらが、圧電デバイス１０の引出電極４４Ａが引き出された側面と同一の辺に形成されている。よって、引出電極４４Ａが配置された圧電デバイス１０の辺全体が床等の他の平面に接触することはないので、側面に配置された引出電極４４Ａを保護しつつ、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ（圧電振動片）に電気的に接続するパッド電極４２Ａ、４２Ｂを同一面に配置して、実装を容易に行うことができる。
【００８５】
図７に、第２実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図を示し、図８に、第２実施形態のウェハの積層構造を積層したのちに個片化して得られる第２実施形態の圧電デバイスの斜視図を示す。なお、以後の実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素については同一の番号を付するものとし、必要な場合を除いてその説明を省略する。
【００８６】
第２実施形態のウェハの積層構造９６及び圧電デバイス９０は、基本的には第１実施形態と構成が共通するが、接続部３２に対向する位置に配置された第３の梁９２（第１実施形態の第３の梁７６Ｂ）は、接続部３２及び第２の凸部４６に積層されるとともに、積層方向から見て接続部３２を二分する位置に第３の梁９２の一部が延出部９４（図８）として配置されている。また、パッド電極４２Ａ、４２Ｂは、接続部３２において積層方向から見て延出部９４（第３の梁９２）を間に挟む位置に配置されている。
【００８７】
上記構成において、第３の梁９２は、第１の梁６８Ｂ、第２の梁７２Ｂとともにダイシングにより切断される。そして、ダイシング後においては、第３の梁９２の一部が延出部９４として、パッド電極４２Ａ、４２Ｂ間に配置されることになる。一方、圧電デバイス９０を実装基板に実装する際は、パッド電極４２Ａ、４２Ｂにワイヤー１３６（図１４参照）を接続するが、ワイヤー接続部を保護するため、ワイヤー１３６に導電性接着剤等を塗布する場合がある。このとき、接続部３２に配置された延出部９４はパッド電極４２Ａ、４２Ｂ間（導電性接着剤間）の障壁として配置されることになる。したがって、接続部３２に配置された延出部９４によりパッド電極４２Ａ、４２Ｂ間の短絡を防止することができる。
【００８８】
図９に、第３実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図を示し、図１０に、第３実施形態のウェハの積層構造を積層したのちに個片化して得られる第３実施形態の圧電デバイスの斜視図を示す。第３実施形態のウェハの積層構造１０８及び圧電デバイス１００において、圧電振動基板２６は、接続部３２の一辺を切り欠くスリット１０２と、接続部３２の第２基板４８に対向する面のスリット１０２を間に挟む位置に配置された一対のパッド電極４２Ａ、４２Ｂと、を有する。
【００８９】
一方、第１基板１４の接続部３２に対向する位置にはマウント部（基台部２２）が配置され、マウント部のスリット１０２に対向する位置には、スリット１０２と連通する第２のスリット１０４が設けられている。
【００９０】
そして、接続部３２は、スリットにより接続部３２Ａ、接続部３２Ｂに分割される。そして接続部３２Ａにはパッド電極４２Ａが配置され、接続部３２Ｂにはパッド電極４２Ｂが配置される。
【００９１】
またマウント部は、第２のスリット１０４により、マウント部１０６Ａ、マウント部１０６Ｂに分割される。そしてマウント部１０６Ａには接続部３２Ａが積層され、マウント部１０６Ｂには接続部３２Ｂが積層される。
【００９２】
そして、圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面に配置された引出電極４４Ａは、接続部３２Ａの第２基板４８に対向する面に引き出されパッド電極４２Ａに接続されている。さらに、圧電振動基板２６の第１基板１４に対向する面に配置された引出電極４４Ｂは、接続部３２Ｂの第１基板１４に対向する面、接続部３２Ｂのスリット１０２により形成された側面、接続部３２Ｂの第２基板４８に対向する面に引き出されて第１のパッド電極４２Ｂに接続されている。
【００９３】
また本実施形態のウェハの積層構造１０８において、第１の梁６８Ｂは、第２のスリット１０４を間に挟むように２本平行して互いに隣接する第１基板１４の短辺同士を連結している。また第２の梁７２Ｂは、スリット１０２を間に挟むように２本平行して互いに隣接する圧電振動基板２６の短辺同士を連結する。そして、第２の梁７２Ｂは、圧電振動ウェハ７０を第１ウェハ６６に積層することにより第１の梁６８Ｂに積層される。さらに第３の梁７６Ｂは、２本平行した状態で互いに隣接する第２基板の短辺同士を連結する。そして第３の梁は、第２ウェハ７４を圧電振動ウェハ７０に積層することにより第２の梁に積層される。
【００９４】
このウェハの積層構造１０８において、ダイシングを行って圧電デバイス１００を個片化すると、第１実施形態と同様に第２基板４８の接続部３２Ａ、３２Ｂに対向する側面の第３の梁７６Ｂが分離した位置において剥離痕（第１実施形態の剥離痕６０と同様）が形成される。このように、第３の梁７６Ｂを第２基板４８から分離させることにより、第３の梁７６Ｂとパッド電極４２Ａ、４２Ｂとの干渉を回避することができる。
【００９５】
上記構成により、引出電極４４Ａと引出電極４４Ｂとを短絡させることなく引出電極４４Ａを反対面に引き出すことができる。また引出電極４４Ａはスリット１０２が形成した接続部３２Ａの側面に配置されるので、引出電極４４Ａの圧電振動基板２６の側面に配置された部分を保護することができる。
【００９６】
また本実施形態のウェハの積層構造１０８において、第１ウェハ６６は第１基板１４を第１の梁６８Ａ、６８Ｂで連結し、圧電振動ウェハ７０は圧電振動基板２６を第２の梁７２Ａ、７２Ｂで連結し、第２ウェハ７４は第２基板４８を第３の梁７６Ａ、７６Ｂで連結しているが、上述のようにスリット１０２により形成された側面に引出電極４４Ａが引き出されている。よってダイシング時に引出電極４４Ａを切除することはないので、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ（第３の梁７６Ｂを除く）を用いることなく、第１基板１４、圧電振動基板２６を、それぞれ隙間を設けることなくアレイ状に配置して第１ウェハ６６、圧電振動ウェハ７０をそれぞれ形成し、また長辺同士が互いに隣接する第２基板４８間に隙間を設けることなく第２ウェハ７４を形成し、ウェハ当たりの基板の取り分を増やすことができる。
【００９７】
本実施形態は、後述のように、第２のスリット１０４により２つに分割されたマウント部１０６Ａ、１０６Ｂにおいて接着剤１３８を塗布して実装基板１３２に接続可能となる（図１４参照）。
【００９８】
図１１に、第４実施形態のウェハの積層構造の分解斜視図を示す。また、図１２に、第４実施形態のウェハの積層構造から個片化して得られる第４実施形態の圧電デバイス（図中右下）の斜視図を示し、図１２（ａ）は上面斜視図、図１２（ｂ）は下面斜視図を示す。
【００９９】
第４実施形態のウェハの積層構造１１６及び圧電デバイス１１０において、圧電振動基板２６は、枠部２８の外周を形成し積層方向から見て第１基板１４の外周より外側に配置されるとともに圧電振動基板２６の外形を形成する外周部１１２と、外周部１１２の辺の一部を切り欠くスリット１１４と、外周部１１２の第１基板１４に対向する面においてスリット１１４を間に挟むように配置されたパッド電極４２Ａ、４２Ｂと、を有する。
【０１００】
また、圧電振動基板２６の第１基板１４に対向する面に配置された引出電極４４Ｂは、外周部１１２の第１基板１４に対向する面に引き出されてパッド電極４２Ｂに接続されている。そして、圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面に配置された引出電極４４Ａは、外周部１１２の第２基板４８に対向する面、外周部１１２のスリット１１４により形成された側面、外周部１１２の第１基板１４に対向する面、の順に引き出されてパッド電極４２Ａに接続されている。
【０１０１】
本実施形態では、パッド電極４２Ａ、４２Ｂが圧電振動基板２６の第１基板１４に対向する側に配置されており、後述のようにフェイスダウンボンディングを行なうことができる。
また、本実施形態のウェハの積層構造１１６において、圧電振動ウェハ７０を構成する圧電振動基板２６の外形及び配置に対応して、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂの長さを設計する。
【０１０２】
ここで、第１ウェハ６６の第１の梁６８Ａ、６８Ｂの第１基板１４に接続する部分には、切り込み（不図示、第１実施形態の切り込み８０と同様）を形成し、ダイシング時に第１の梁６８Ａ、６８Ｂが第１基板１４から分離できるようにしておく。なお、第３の梁７６Ａ、７６Ｂについては上述の切り込みを設けて、ダイシング時に第３の梁７６Ａ、７６Ｂが第２基板４８から分離できるようにしてもよく、また切り込みを設けずに第３の梁７６Ａ、７６Ｂの一部が圧電振動基板２６（外周部１１２）に積層されるようにしてもよい。
【０１０３】
図１２に示すように、本実施形態では、圧電振動基板２６が、第１基板１４、第２基板４８より大きくなるように設計され、積層後に外周部１１２がフランジのように露出することになる。よって、外周部１１２は、圧電デバイス１１０の外側において、突出部２８ａと同様に第１の接合層６２Ａ、第２の接合層６２Ｂを構成する接合材料の障壁となるので、引出電極同士の短絡を防止することができる。
【０１０４】
図１３に、本実施形態のウェハの積層構造において、折り取り部を形成した場合の模式図を示し、図１３（ａ）は、第１ウェハ、圧電振動ウェハ、第２ウェハのそれぞれの折り取り部の平面図、図１３（ｂ）は第１ウェハ、圧電振動ウェハ、第２ウェハを積層した場合の各折り取り部の側面図を示す。本実施形態は、第１実施形態を例に説明するが、第２実施形態乃至第４実施形態においても適用可能である。さらに本実施形態では、第１の梁６８Ｂ、第２の梁７２Ｂ、第３の梁７６に適用した場合について説明する。
【０１０５】
第１実施形態においては、第１の梁６８Ａ、６８Ｂ、第２の梁７２Ａ、７２Ｂ、第３の梁７６Ａ、７６Ｂをダイシングすることにより圧電デバイス１０を個片化することを前提として述べてきたが、本実施形態により、折り取りによっても個片化することが可能である。
【０１０６】
図１３（ａ）に示すように、第１の梁６８Ｂには、第１の折り取り部１１８が配置され、第２の梁７２Ｂには、第２の折り取り部１２０が配置され、第３の梁７６Ｂには、第３の折り取り部１２２が配置されている。第１の折り取り部１１８は、第１の梁６８Ｂの中央部において、その幅方向及び厚み方向にサンドブラストを施すことにより形成することができる。第３の折り取り部１２２も、第３の梁７６Ｂの中央部において、その幅方向及び厚み方向にサンドブラストを施すことにより形成することができる。
【０１０７】
一方、第２の折り取り部１２０はエッチングにより形成することが可能である。すなわち、第２の折り取り部１２０を形成するための第２の梁７２Ｂの幅方向のエッチングは、圧電振動基板２６の外形（第２の梁７２Ｂを含む）をエッチングで形成する工程と同時に形成することができる。一方、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの発振効率を高めるため、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂを構成する柱状ビームに柱状ビームの厚み方向から溝を形成するハーフエッチングを施して柱状ビームの重量を軽減することが行なわれる。この工程は圧電振動基板２６の外形を形成したのち、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの厚み方向の両面に行なう。したがって、第２の折り取り部１２０を形成するための第２の梁７２Ｂの厚み方向のハーフエッチングは、この溝の形成と同時に行うことができ、第２の梁７２Ｂの厚み方向の両面からハーフエッチングを行なうことができる。
【０１０８】
このようにして形成された、第１の折り取り部１１８、第２の折り取り部１２０、第３の折り取り部１２２は、図１３（ｂ）に示すように、積層方向から見て重なるように配置される。したがって各折り取り部に力を印加することにより、各折り取り部を破断させることができる。したがって、ダイシングによらず、第１の梁６８Ｂ、第２の梁７２Ｂ、第３の梁７６Ｂを折り取ることができる。同様に、第１の梁６８Ａにも第１の折り取り部１１８を形成し、第２の梁７２Ａに第２の折り取り部１２０を形成し、第３の梁７６Ａに第３の折り取り部１２２を形成し、第１の梁６８Ａ、第２の梁７２Ａ、第３の梁７６Ａを破断することができる。これにより、圧電デバイス１０を個片化することができる。よって、基板間の剥離や振動部３４Ａ、振動部３４Ｂの破損を効率的に防止して、歩留の高い圧電デバイス１０を量産することができる。
【０１０９】
図１４に、第１実施形態の圧電モジュールの模式図であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は側面図である。第１実施形態の圧電モジュール１３０では、第３実施形態の圧電デバイスを用いる場合について説明する。図１４（ａ）に示すように、圧電デバイス１００を実装基板１３２上に搭載した圧電モジュール１３０を構成することができる。図１４（ａ）に示すように、パッド電極４２Ａ、４２Ｂと実装基板１３２上の接続電極１３４Ａ、１３４Ｂをワイヤー１３６により接続することができる。
【０１１０】
図１４（ｂ）に示すように、第１基板１４の下面の中央部にエポキシ系樹脂等の接着剤１３８を塗布し、この中央部において一点支持状態で実装基板１３２に接合することにより圧電デバイス１００を実装基板１３２に実装している。さらに圧電デバイス１００（第１基板１４）と実装基板１３２との間には接着剤１３８による隙間が形成されるが、この隙間にシリコン系樹脂等による充填材１４０を充填している。
【０１１１】
図１４（ｃ）では、第１基板１４のマウント部１０６Ａ、１０６Ｂの下面に接着剤１３８をそれぞれ塗布している。そして圧電デバイス１００の長手方向の一端となるマウント部１０６Ａ、１０６Ｂの２点を固定端とし、圧電デバイス１００の長手方向の他端を自由端とした片持ち支持状態で実装基板１３２に接合されている。そして、図１４（ｂ）と同様に圧電デバイス１００と実装基板１３２との隙間を充填材１４０により充填している。
【０１１２】
上記いずれの構成においても、接着剤１３８と第１基板１４との間で熱歪み等の応力が発生するが、この応力は圧電デバイス１００を伝播するに従って緩和される。そして、図１４（ｂ）に示すように、圧電デバイス１００を第１基板１４の下面の中央部に一点支持状態で実装基板１３２に実装することにより、第１基板１４の接着剤１３８が配置された位置から振動部３４Ａ、振動部３４Ｂへの応力の伝達の経路が最も長くなる。よって効率的に応力を緩和させ振動部３４Ａ、振動部３４Ｂへの悪影響を低減させることができる。
【０１１３】
また図１４（ｃ）に示すように、マウント部１０６Ａ、１０６Ｂにおいて二点支持状態で実装基板１３２に実装した場合は、マウント部１０６Ａ、１０６Ｂ間に熱歪み等の応力が発生し得るが、接続部３２Ａ、３２Ｂの間にはスリット１０２が配置され、マウント部１０６Ａ、１０６Ｂの間には第２のスリット１０４が配置されているので、マウント部１０６Ａ、１０６Ｂは応力に応じて屈曲変形することができる。よってマウント部１０６Ａ、１０６Ｂにおいて応力を緩和させ振動部３４Ａ、振動部３４Ｂへの悪影響を低減させることができる。また、マウント部１０６Ａ、１０６Ｂは接続部３２Ａ、３２Ｂの真下に配置されることになる。よってマウント部１０６Ａ、１０６Ｂの下面に接着剤１３８を塗布して、圧電デバイス１００を実装基板１３２に実装する場合は、接続部３２Ａ、３２Ｂ上のパッド電極４２Ａ、４２Ｂの真下に接着剤１３８が来る形となるので、ワイヤー１３６を容易に接続することができる。
【０１１４】
したがって、いずれの場合においても、熱歪み等の応力の伝達を緩和して振動部３４Ａ、振動部３４Ｂへの悪影響を低減した圧電モジュール１３０となる。また圧電デバイス１００と実装基板１３２との間の隙間にシリコン系樹脂等の充填材１４０を充填することにより、圧電モジュール１３０の耐衝撃性を高めることができる。
【０１１５】
本実施形態は、第３実施形態の圧電デバイス１００を用いた圧電モジュール１３０であるが、図１４（ｂ）の実装形態であれば、第１実施形態の圧電デバイス１０、第２実施形態の圧電デバイス９０も適用可能である。
【０１１６】
図１５に、第２実施形態の圧電モジュールの模式図を示し、図１５（ａ）は分解斜視図、図１５（ｂ）は側面図を示す。第２実施形態の圧電モジュール１５０においては、第４実施形態の圧電デバイス１１０を適用する。
本実施形態の圧電モジュール１５０は、実装基板１５２に第１基板１４を収容する第３の凹部１５４を配置している。また、実装基板１５４のパッド電極４２Ａ（図１２（ｂ）参照）に対向する位置に接続電極１５６Ａを配置し、パッド電極４２Ｂ（図１２（ｂ）参照）に対向する位置に接続電極１５６Ｂを配置している。
【０１１７】
そして、第３の凹部１５４の周囲に外周部１１２を載置させる態様で第１基板１４を第３の凹部１５４に収容し、パッド電極４２Ａを接続電極１５６Ａに接続し、パッド電極４２Ｂを接続電極１５６Ｂに接続した構成を有している。
【０１１８】
ここで、パッド電極４２Ａ、４２Ｂと接続電極１５６Ａ、１５６Ｂとを導電性接着剤等により接続しても良いが、図１５に示すようにＡｕ等で形成されたバンプ１６０を用いてフェイスダウンボンディングを行なうことが好適である。また、上述同様の理由により、実装基板１５２（第３の凹部１５４）と圧電デバイス１００（第１基板１４、外周部１１２）との隙間を充填材１４０により封止することが好適である。
【０１１９】
上記構成により、第１基板１４が第３の凹部１５４に収容されるため、低背化が可能な圧電モジュール１５０となる。また、この実装形態により、外周部１１２の実装基板１５２側との２つの接続位置（バンプ１６０）の間において熱歪みが発生するが、２つの接続位置の間にはスリット１１４が配置されているため、外周部１１２のスリット１１４の周囲となる領域において熱歪みを緩和させることができる。したがって、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ（圧電振動片）への応力の影響を緩和することができる。
【０１２０】
図１６に、本実施形態のウェハの積層構造及び圧電デバイスにおいて、振動部としてＡＴカット振動片を用いた場合の分解斜視図と、圧電デバイス（図中右下）の斜視図を示す。また図中左上に圧電振動基板の下面の斜視図を示す。
【０１２１】
上記実施形態において、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂは柱状ビームを用いたものであったが、図１６に示すように、本実施形態の圧電デバイス１７０の振動部１７２としてＡＴカット振動片を適用することができる。なお、その他の構成要素は、例えば図１６に示すように、第３実施形態と同様となっている。振動部１７２の圧電振動基板２６の長辺方向の両端には、第３実施形態と同様に第１基部３６と第２基部３８が接続されている。そして振動部１７２の両面にはＡＴカット振動片において厚みすべり振動を励振する励振電極１７４Ａ、１７４Ｂが配置されている。
【０１２２】
励振電極１７４Ａは、振動部１７２の第２基板４８に対向する面に配置され、励振電極１７４Ｂは、振動部１７２の第１基板１４に対向する面に配置されている。また、パッド電極４２Ａ、４２Ｂは、第１実施形態と同様にそれぞれ接続部３２Ａ、３２Ｂに配置されている。そして、パッド電極４２Ａは、引出電極１７６Ａを介して励振電極１７４Ａに接続される。またパッド電極４２Ｂは、引出電極１７６Ｂを介して励振電極１７４Ｂに接続される。
【０１２３】
引出電極１７６Ａは、圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面に配置され、励振電極１７４Ａから延出し、第１基部３６、支持部４０Ａ、枠部２８、接続部３２Ａを経由してパッド電極４２Ａに接続する。
【０１２４】
引出電極１７６Ｂは、圧電振動基板２６の第１基板１４側の面に配置され、励振電極１７４Ｂから延出し、第２基部３８、支持部４０Ｂ、枠部２８、接続部３２Ｂを経由し、接続部３２Ｂのスリット１０２が形成した側面、接続部３２Ｂの第２基板４８に対向する面を経由してパッド電極４２Ｂに接続する。
【０１２５】
よってパッド電極４２Ａ、４２Ｂに交流電圧を印加すると振動部１７２は励振電極１７４Ａ、１７４Ｂに印加された交流電圧により所定の共振周波数で厚みすべり振動を共振する。そして振動部１７２には第３実施形態と同様にダイアフラム５６が受けた圧力に応じた引張応力を受けるため、この応力に応じて共振周波数が変化する。したがって、この共振周波数の変化をモニターすることによりダイアフラム５６に印加された圧力を検知することができる。
【０１２６】
いずれの実施形態においても、第１ウェハ６６、圧電振動ウェハ７０、第２ウェハ７４の積層構造を形成したのち、ダイシング（若しくは折り取り）して圧電デバイス１０等を個片化する旨説明したが、これに限定されない。即ち、上述の各ウェハにおいて、第１基板１４、圧電振動基板２６、第２基板４８をそれぞれ個片化したのち、第１基板１４、圧電振動基板２６、第２基板４８を積層して圧電デバイス１０等を構築することができる。このとき第１の凸部２４、第２の凸部４６、第３の凸部５８が互いに重なるように配置されているので、各凸部を積層の際のアライメントの目印に用いることができ、積層を容易に行うことができる。
【０１２７】
また上述の圧電モジュール１３０、１５０において、圧電デバイス１０等に電気的に接続する集積回路（不図示）、すなわち振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ（振動部１７２）を駆動させるとともに振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ（振動部１７２）の共振周波数の情報を取得可能な集積回路（不図示）を搭載することが可能である、また上述の圧電デバイス１０等において、第２基板４８を取り払った場合は、振動部３４Ａ、振動部３４Ｂ（振動部１７２）を発振源とする発振器として機能させることができる。したがって、自ら発振する発振器としての機能、または自ら圧力を測定する圧力センサーとしての機能を有する圧電モジュール１３０、１５０を構築することができる。
【０１２８】
図１７に、本実施形態の圧電デバイスにおいて、振動部として音叉型振動片を用いた場合の分解斜視図と、圧電振動基板の下面の模式図を示す。また、図１８に、本実施形態の圧電デバイスにおいて、振動部としてＡＴカット振動片を用いた場合の分解斜視図と、圧電振動基板の下面の模式図を示す。
【０１２９】
例えば、本発明は、３層以上の構造を有し且つ中間層として圧電振動基板が含まれる温度センサー、圧電振動子等の圧電デバイスに適用することができる。圧電振動基板の振動部としては、図１７に示すように音叉型振動片や、図１８に示すようにＡＴカット水晶振動片を適用することができる。また、水晶のＸ軸（電気軸）を中心にして所定の角度だけ回転して得られる回転Ｙ板を用いた水晶振動子、その他のカットで切断された水晶振動子、水晶以外の圧電材料を用いた圧電振動子、等を広く適用できる。
【０１３０】
図１７においては、第１の凹部１６を有する第１基板１４、振動部２１２を有する圧電電振動基板２６、第２の凹部５０を有する第２基板４８からなる３層構造の圧電デバイス１１となっている。そして圧電振動基板２６において、接続部３２にパッド電極４２Ａ、パッド電極４２Ｂが配置され、振動部２１２には励振電極２１６Ａ、励振電極２１６Ｂが配置されている。圧電振動基板２６の第１基板１４に対向する面において、励振電極２１６Ａからは引出電極２１４Ａが引き出されている。引き出し電極２１４Ａは、接続部３２の第１基板１４に対向する面、接続部３２の側面を経由し、接続部３２の第２基板４８に対向する面に引き出され、パッド電極４２Ａに接続されている。また圧電振動基板２６の第２基板４８に対向する面において、励振電極２１６Ｂからは引出電極２１４Ｂが引き出されている。引出電極２１４Ｂは、接続部３２の第２基板４８に対向する面を経由してパッド電極４２Ｂに接続されている。上記構成において、パッド電極４２Ａ、４２Ｂに交流電圧を印加することにより振動部２１２が屈曲振動をする。ここで、圧電振動基板２６の枠部２８は、第１の凹部１６の周囲に形成された第１の周縁部１８、及び第２の凹部５０の周囲に形成された第２の周縁部５２より圧電振動片（振動部２１２）側に突出したものとなっている。
【０１３１】
図１８においては、第１の凹部１６を有する第１基板１４、振動部２１８を有する圧電振動基板２６、第２の凹部５０を有する第２基板４８からなる３層構造の圧電デバイス１１ａとなっている。そして圧電振動基板２６の接続部３２の第２基板４８に対向する面にパッド電極４２Ａ、パッド電極４２Ｂが配置されている。また、振動部２１８の第１基板１４に対向する面には励振電極２２２Ａが配置され、振動部２１８の第２基板４８に対向する面であって励振電極２２２Ａに対向する位置に励振電極２２２Ｂが配置されている。励振電極２２２Ａからは引出電極２２０Ａが引き出されている。引出電極２２０Ａは、接続部３２の第１基板１４に対向する面、接続部３２の側面を経由して接続部３２の第２基板４８に対向する面に引き出されパッド電極４２Ａに接続されている。また励振電極２２２Ｂからは引き出し電極２２０Ｂが引き出されている。引出電極２２０Ｂは、接続部３２の第２基板４８に対向する面を経由してパッド電極４２Ｂに接続されている。上記構成において、パッド電極４２Ａ、４２Ｂに交流電圧を印加することにより振動部２１８が厚みすべり振動をする。ここで、圧電振動基板２６の枠部２８は、第１の凹部１６の周囲に形成された第１の周縁部１８、及び第２の凹部５０の周囲に形成された第２の周縁部５２より圧電振動片（振動部２１８）側に突出したものとなっている。なお、図１７、図１８において、第２基板４８の第２の凹部５０に力伝達部５４Ａ、力伝達部５４Ｂが形成されていない点を除き、他の構成要素は第１実施形態等と同様なので説明を省略する。
【０１３２】
本発明の圧電デバイスは、上述した圧電モジュール以外に、例えば携帯電話、ハードディスク、パーソナルコンピューター、ＢＳ及びＣＳ放送用の受信チューナー、同軸ケーブルや光ケーブル中を伝搬する高周波信号や光信号用の各種処理装置、広い温度範囲で高周波・高精度クロック（低ジッタ、低位相雑音）を必要とするサーバー・ネットワーク機器、無線通信用機器等の様々な電子機器、加速度センサー、回転速度センサー等の各種センサー装置にも広く適用することができる。
【０１３３】
このような各種センサー装置及び電子機器としては、例えば一般工業用計測機器、電子血圧計、高度・気圧・水深計測機能付き電子機器、携帯機器、自動車などが挙げられる。そして、上述のように外力によるダイアフラムの機械的な変形を電気的信号として計測するものとして圧力センサーは携帯電話機やパソコン等の小型の携帯機器での高度計測に前記圧力センサーを応用してマイクロホンとして利用可能である。
【０１３４】
更に、近年注目をされるようになった水素やメタノール等の燃料電池は、軽量化や利便性等に起因して、例えば、ビデオカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯用電話機、携帯情報端末機（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ   Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：ＰＤＡ）、オーディオプレーヤ、プロジェクタ載置台、カプセル型医療機器の通信機能を具備した電子機器といった各種情報処理装置の燃料電池としての用途が考えられる。
【０１３５】
図１９に、本実施形態の圧電デバイスを燃料電池システムに搭載した場合の系統図を示す。図１９に示すように、燃料電池システム２２４は、水素を燃料として電力を発生させる燃料電池セル２２６と、該燃料電池セル２２６に水素を供給する水素吸蔵合金容器２２８と、該水素吸蔵合金容器２２８と上記燃料電池セル２２６との間に配設された圧力検出用の圧力センサー２３０と、圧力調整弁２３２と安全弁２３４とを備えている。この燃料電池システム２２４において、本発明に係る圧電デバイス１０等を圧力センサー２３０として使用することができる。
【０１３６】
図２０に、本実施形態の圧電デバイスを車両用情報記録装置に搭載した場合のブロック図を示す。図２０に示すように、事故等のイベント発生時前後の必要な時間のみについて、デジタルタコグラフ２３８とドライブレコーダ２４８の双方が生成するデータを関連付けて記録し、その後の解析等に有用なデータを提供することが可能な車両用情報記録装置２３６がある。
【０１３７】
この車両用情報記録装置２３６において、前記デジタルタコグラフ２３８は、車両の走行状況を検出する走行状況検知手段２４０と、前記ドライブレコーダ２４８との間で情報を送受信するデジタルタコグラフ通信手段２４２と、情報を記録するデジタルタコグラフ記録手段２４４と、前記走行状況検知手段２４０から入力した走行状況および前記デジタルタコグラフ通信手段２４２から受信した情報を受けて、前記デジタルタコグラフ記録手段２４４に情報を記録するデジタルタコグラフ制御部２４６と、を有しているが、走行状況検知手段２４０として、高精度な圧力（高度）検出が可能な本発明に係る圧電デバイス１０を圧力センサーとして適用できる
【０１３８】
更に、被測定者にかかる負荷を検出する活動量計側システムにおいて、前記負荷を圧力として検出する場合においては、検出器として、本発明に係る圧力センサー（圧電デバイス１０等）を適用できる。
【０１３９】
また、警戒モードと、非警戒モードとに設定可能なセキュリティシステムであって、人体の少なくとも一部を検知可能な人体検知手段と、前記人体検知手段が前記人体の少なくとも一部を検知したことに応じて、信号を出力する出力手段と、前記出力手段からの出力信号を受けて、前記警戒モードを設定する警戒モード設定手段と、を備えるセキュリティシステムがある。このセキュリティシステムにおいて、外部からの侵入または異常を検知する異常検知センサーと、前記異常検知センサーが異常を検知したときに警報を発する警報手段とをさらに含み、前記警戒モード設定手段は、前記警戒モードに応じて、前記異常検知センサーと、前記警報手段とによる警戒動作を作動させる。このセキュリティシステムを構成する前記異常検知センサーとして、本発明に係る圧力センサー（圧電デバイス１０等）を適用できる。
【０１４０】
更に、本発明の電子機器の一例である腕時計型電子機器の本体には、本発明に係る圧力センサー（圧電デバイス１０等）が備えることができ、ダイナミックレンジやリニアリティなどの特性に優れた圧力センサー（圧電デバイス１０等）を備えた電気機器となる。
【０１４１】
更に、特に自動車においては、例えばインテークマニホールド圧若しくはチャージ圧、ブレーキ圧、エアサスペンション圧、タイヤ圧、ハイドロリック貯蔵圧、ショックアブソーバ圧、冷却媒体圧、自動変速機における変調圧、ブレーキ圧、タンク圧ようの圧力検出に本発明に係る圧力センサー（圧電デバイス１０等）を適用できる。
【０１４２】
図２１に、本実施形態の圧電デバイスを側面衝突検出装置に搭載した場合の模式図を示す。車両２５２のサイドドア２５４の内部に配設された圧力センサー２５８により、車両２５２の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置２５０を構成することができる。この側面衝突検出装置２５０において、前記圧力センサー２５８は、圧力を検出するダイアフラム（ダイアフラム５６）を有し、そのダイアフラムの受圧面が前記サイドドア２５４の内部空間２５６の圧力変動により歪むことを検出することによって車両２５２の側面に加わる衝撃を検出することができる。そして、例えば、ダイアフラムの受圧面の法線と、水平な前記車両２５２の前後方向の直線とのなす角を６０度から９０度に設定することにより、衝突時に圧力センサー２５８のダイアフラムが衝撃力を受けた場合に、これを圧力変化として検出する度合いを少なくして、圧力の変化をより高精度に検出することができる。この側面衝突検出装置２５０に用いる圧力センサー２５８として本実施形態の圧電デバイス１０等を適用することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１０………圧電デバイス、１２………パッケージ、１３………内部空間、１４………第１基板、１６………第１の凹部、１８………第１の周縁部、２２………基台部、２４………第１の凸部、２６………圧電振動基板、２８………枠部、２８ａ………突出部、３２………接続部、３２Ａ………接続部、３２Ｂ………接続部、３４Ａ………振動部、３４Ｂ………振動部、３６………第１基部、３８………第２基部、４０Ａ………支持部、４０Ｂ………支持部、４２Ａ………パッド電極、４２Ｂ………パッド電極、４４Ａ………引出電極、４４Ｂ………引出電極、４６………第２の凸部、４８………第２基板、５０………第２の凹部、５２………第２の周縁部、５４Ａ………力伝達部、５４Ｂ………力伝達部、５６………ダイアフラム、５８………第３の凸部、６０………剥離痕、６１Ａ………溜り、６１Ｂ………溜り、６２Ａ………第１の接合層、６２Ｂ………第２の接合層、６３Ａ………第１の接合領域、６３Ｂ………第２の接合領域、６４………積層構造、６６………第１ウェハ、６８Ａ………第１の梁、６８Ｂ………第１の梁、７０………圧電振動ウェハ、７２Ａ………第２の梁、７２Ｂ………第２の梁、７４………第２ウェハ、７６Ａ………第３の梁、７６Ｂ………第３の梁、７８………隙間、８０………切り込み、８２………ダイシングブレード、９０………圧電デバイス、９２………第３の梁、９４………延出部、９６………積層構造、１００………圧電デバイス、１０２………スリット、１０４………第２のスリット、１０６Ａ………マウント部、１０６Ｂ………マウント部、１０８………積層構造、１１０………圧電デバイス、１１２………外周部、１１４………スリット、１１６………積層構造、１１８………第１の折り取り部、１２０………第２の折り取り部、１２２………第３の折り取り部、１３０………圧電モジュール、１３２………実装基板、１３４Ａ………接続電極、１３４Ｂ………接続電極、１３６………ワイヤー、１３８………接着剤、１４０………充填材、１５０………圧電モジュール、１５２………実装基板、１５４………第３の凹部、１５６Ａ………接続電極、１５６Ｂ………接続電極、１６０………バンプ、１７０………圧電デバイス、１７２………振動部、１７４Ａ………励振電極、１７４Ｂ………励振電極、１７６Ａ………引出電極、１７６Ｂ………引出電極、２１２………振動部、２１４Ａ………引出電極、２１４Ｂ………引出電極、２１６Ａ………励振電極、２１６Ｂ………励振電極、２１８………振動部、２２０Ａ………引出電極、２２０Ｂ………引出電極、２２２Ａ………励振電極、２２２Ｂ………励振電極、２２４………燃料電池システム、２２６………燃料電池セル、２２８………水素吸蔵合金容器、２３０………圧力センサー、２３２………圧力調整弁、２３４………安全弁、２３６………車両用情報記録装置、２３８………デジタルタコグラフ、２４０………走行状況検知手段、２４２………デジタルタコグラフ通信手段、２４４………デジタルタコグラフ記録手段、２４６………デジタルタコグラフ制御部、２４８………ドライブレコーダ、２５０………側面衝突検出装置、２５２………車両、２５４………サイドドア、２５６………内部空間、２５８………圧力センサー、３００………圧力センサー、３０２………第１層、３０８………感圧素子層、３１０………感圧素子、３１２………基部、３１８………第２層、３２４………ダイアフラム、３２６………力伝達部、４００………圧力センサー、４０１………第１層、４０２………感圧素子層、４０４………枠部、４０８………振動部、４１０………パッド電極、４１２………第２層、４１４………切欠き部、４１６………凸部。
【図１】
2012249233.tif 000003
【図７】
2012249233.tif 000004
【図８】
2012249233.tif 000005
【図９】
2012249233.tif 000006
【図１０】
2012249233.tif 000007
【図１１】
2012249233.tif 000008
【図１２】
2012249233.tif 000009
【図１６】
2012249233.tif 000010
【図１９】
2012249233.tif 000011
【図２０】
2012249233.tif 000012
【図２１】
2012249233.tif 000013
【図２２】
2012249233.tif 000014
【図２３】
2012249233.tif 000015
【図２】
2012249233.tif 000016
【図３】
2012249233.tif 000017
【図４】
2012249233.tif 000018
【図５】
2012249233.tif 000019
【図６】
2012249233.tif 000020
【図１３】
2012249233.tif 000021
【図１４】
2012249233.tif 000022
【図１５】
2012249233.tif 000023
【図１７】
2012249233.tif 000024
【図１８】
2012249233.tif 000025