(57)【要約】      （修正有）【課題】水晶素子の発振周波数が変動することを低減する水晶デバイスを提供する。【解決手段】水晶デバイスは、矩形状の基板１１０ａと、基板１１０ａの上面に設けられ、矩形状である一対の電極パッド１１１と、平面視して三角形状であって、一対の電極パッド１１１上に設けられた凸部１１３と、電極パッド１１１上から凸部１１３に跨るようにして設けられた導電性接着剤と、導電性接着剤を介して、電極パッド１１０に実装された水晶素子１２０と、水晶素子１２０を気密封止するための蓋体１３０と、を備える。凸部１１３は、平面視した際に、その一辺が基板１１０ａの中心側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられており、一辺と接続されている一辺が、基板１１０ａの外周縁側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられている。【選択図】図１
2016103753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の基板と、
前記基板の上面に設けられ、矩形状である一対の電極パッドと、
平面視して三角形状であって、前記一対の電極パッド上に設けられた凸部と、
前記電極パッド上から前記凸部に跨るようにして設けられた導電性接着剤と、
前記導電性接着剤を介して、前記電極パッドに実装された水晶素子と、
前記水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備え、
前記凸部は、平面視した際に、その一辺が前記基板の中心側を向く前記電極パッド上の外周縁に沿って設けられており、
前記一辺と接続されている一辺が、前記基板の外周縁側を向く前記電極パッド上の外周縁に沿って設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の水晶デバイスであって、
前記導電性接着剤が、前記電極パッド上から前記凸部の斜辺に跨るようにして設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項３】
請求項２記載の水晶デバイスであって、
前記一対の凸部の前記基板の中心側を向く一辺が同一直線上に並ぶようにして設けられていることを特徴とする水晶デバイス。
【請求項４】
請求項１記載の水晶デバイスであって、
前記凸部の上下方向の厚みが、前記基板の中心側から前記基板の短辺側に向かって薄くなっていることを特徴とする水晶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子機器等に用いられる水晶デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水晶デバイスは、水晶素子の圧電効果を利用して、水晶素板の両面が互いにずれるように厚みすべり振動を起こし、特定の周波数を発生させるものである。基板上に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して実装された水晶素子を備えた水晶デバイスが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。水晶素子は、水晶素板の両主面に励振用電極を有しており、水晶素子の一端を基板の上面と接続した固定端とし、他端を基板の上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１１４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した水晶デバイスは、小型化が顕著であるが、基板に実装する水晶素子も小型化になっている。従来の電極パッド上に導電性接着剤を塗布し、水晶素子を導電性接着剤の上面に載置すると、水晶素子の自由端又は励振用電極が基板に接触する虞がある。水晶素子の自由端又は励振用電極が基板に接触することで、水晶素子の厚みすべり振動が阻害されて、水晶素子の発振周波数が変動してしまう虞があった。
【０００５】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶素子の発振周波数が変動することを低減することが可能な水晶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】
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、基板の上面に設けられ、矩形状である一対の電極パッドと、平面視して三角形状であって、一対の電極パッド上に設けられた凸部と、電極パッド上から凸部に跨るようにして設けられた導電性接着剤と、導電性接着剤を介して、電極パッドに実装された水晶素子と、水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様による水晶デバイスは、矩形状の基板と、基板の上面に設けられ、矩形状である一対の電極パッドと、平面視して三角形状であって、一対の電極パッド上に設けられた凸部と、電極パッド上から凸部に跨るようにして設けられた導電性接着剤と、導電性接着剤を介して、電極パッドに実装された水晶素子と、水晶素子を気密封止するための蓋体と、を備え、凸部は、平面視した際に、その一辺が基板の中心側を向く電極パッド上の外周縁に沿って設けられており、その一辺と接続されている一辺が、基板の外周縁側を向く電極パッド上の外周縁に沿って設けられている。このようにすることによって、水晶デバイスは、導電性接着剤の硬化収縮時に水晶素子の固定端側が下方向に引っ張られ、凸部を支点とした梃子の原理により、水晶素子の自由端が上方向に浮き上がる。また、導電性接着剤の硬化収縮時に水晶素子の固定端側が下方向に引っ張られた際に、凸部と水晶素子の外周縁にある引き出し電極とが接触することになり、水晶素子の固定端側が凸部よりも基板側に近づくことを抑えつつ、水晶素子の自由端が蓋体に接触することを抑制することができる。よって、水晶素子の厚みすべり振動が阻害されることを低減することができるので、水晶素子の発振周波数を安定して出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における水晶デバイスを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示された水晶デバイスのＡ−Ａにおける断面図である。
【図３】（ａ）本実施形態における水晶デバイスの蓋体を外した状態を示す平面図であり、（ｂ）本実施形態における水晶デバイスの蓋体及び水晶素子を外した状態を示す平面図である。
【図４】本実施形態の第一変形例における水晶デバイスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態における水晶デバイスは、図１〜図３に示されているように、パッケージ１１０と、パッケージ１１０の上面に接合された水晶素子１２０と、パッケージ１１０の上面に接合された蓋体１３０とを含んでいる。パッケージ１１０には、基板１１０ａの上面と枠体１１０ｂの内側面によって囲まれた凹部Ｋが形成されている。このような水晶デバイスは、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。
【００１０】
基板１１０ａは、矩形状であり、上面で実装された水晶素子１２０を実装するための実装部材として機能するものである。基板１１０ａの上面には、水晶素子１２０を接合するための一対の電極パッド１１１が設けられている。基板１１０ａは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板１１０ａは、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板１１０ａの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド１１１と、基板１１０ａの下面に設けられた外部端子１１２とを電気的に接続するための配線パターン（図示せず）及びビア導体（図示せず）が設けられている。
【００１１】
枠体１１０ｂは、基板１１０ａの上面に配置され、基板１１０ａの上面に凹部Ｋを形成するためのものである。枠体１１０ｂは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板１１０ａと一体的に形成されている。
【００１２】
ここでパッケージ１１０を平面視したときの一辺の寸法が、１．０〜３．０ｍｍであり、パッケージ１１０の上下方向の寸法が、０．２〜１．５ｍｍである場合を例にして、凹部Ｋの大きさを説明する。凹部Ｋの長辺の長さは、０．７〜２．０．ｍｍであり、短辺の長さは、０．５〜１．５ｍｍとなっている。また、凹部Ｋの上下方向の長さは、０．１〜０．５ｍｍとなっている。
【００１３】
また、基板１１０ａの下面の四隅には、外部端子１１２が設けられている。外部端子１１２の内の二つの端子は、基板１１０ａの上面に設けられた電極パッド１１１と電気的に接続されている。また、電極パッド１１１と電気的に接続されている外部端子１１２は、基板１１０ａの下面の対角に位置するように設けられている。
【００１４】
電極パッド１１１は、水晶素子１２０を実装するためのものである。電極パッド１１１は、基板１１０ａの上面に一対で設けられており、基板１１０ａの一辺に沿うように隣接して設けられている。電極パッド１１１は、第一電極パッド１１１ａと第二電極パッド１１１ｂとによって構成されている。電極パッド１１１は、基板１１０ａに設けられた配線パターン（図示せず）及びビア導体（図示せず）を介して、基板１１０ａの下面に設けられた外部端子１１２と電気的に接続されている。
【００１５】
一対の電極パッド１１１上には、平面視して三角形状である一対の凸部１１３が設けられている。また、一対の凸部１１３は、平面視した際に、その一辺が基板１１０ａの中心側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられており、その一辺と接続されている他の一辺が、基板１１０ａの外周縁側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられている。
【００１６】
凸部１１３は、水晶素子１２０の短辺の上下方向の傾きが抑制され、水晶素子１２０の長辺側端部が基板１１０ａや蓋体１３０に接触することを抑制するためのものである。また、凸部１１３は、水晶素子１２０の自由端が基板１１０ａに接触することを抑制するためものである。一対の凸部１１３は、第一凸部１１３ａ及び第二凸部１１３ｂによって構成されている。第一凸部１１３ａは、第一電極パッド１１１ａの上面に設けられており、第二凸部１１３ｂは、第二電極パッド１１１ｂの上面に設けられている。また、凸部１１３は、電極パッド１１１と同様に、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等上面に金メッキ、ニッケルメッキを施すことにより設けられている。
【００１７】
また、一対の凸部１１３の基板１１０ａの中心側を向く一辺が、図３に示されているように、同一直線上に並ぶようにして設けられている。このようにすることによって、水晶素子１２０の引き出し電極１２３を一対の凸部１１３に接触させながら電極パッド１１１に実装する際に、水晶素子１２０が傾くことなく安定した状態で実装することができる。
【００１８】
また、凸部１１３は、水晶素子１２０の外周縁にある引き出し電極１２３と対向する位置に設けられている。このようにすることによって、水晶素子１２０が導電性接着剤を介して電極パッド１１１に実装する際に、仮に水晶素子１２０が傾いたとしても、引き出し電極１２３が凸部１１３に接触することになり、凸部１１３よりも下方向に水晶素子１２０が傾くことなく安定した状態で実装することができる。また、凸部１１３は、平面視して、水晶素板１２１の固定端側の外周縁にある引き出し電極１２３と重なる位置に設けられている。このようにすることにより、水晶素子１２０の固定端が基板１１０ａの上面に接触することを低減することができる。
【００１９】
ここでパッケージ１１０を平面視したときの一辺の寸法が、１．０〜３．０ｍｍであり、パッケージ１１０の上下方向の寸法が、０．７〜１．５ｍｍである場合を例にして、電極パッド１１１、凸部１１３の大きさを説明する。電極パッド１１１の辺の長さは、２５０〜４００μｍとなる。電極パッド１１１の上下方向の厚みの長さは、１０〜５０μｍとなる。電極パッド１１１の外周縁に沿って形成されている三角形状の凸部１１３の辺の長さは、２００〜４００μｍとなる。凸部１１３の上下方向の厚みの長さは、７〜３０μｍとなる。
【００２０】
また、凸部１１３の一辺と接続されている一辺が、基板１１０の外周縁側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられていない場合、電極パッド１１１から基板１１０ａの外周縁の方向に向かって導電性接着剤１４０が広がることになる。よって、凸部１１３は、凹部を基板１１０ａ上に形成した場合と比較し、水晶素子１２０を基板１１０ａより高くして基板１１０ａと接触することを抑えつつ、導電性接着剤１４０が基板１１０の外周縁に向かって広がることを抑えることになるので、水晶素子１２０の固定端側が、基板１１０ａの外周縁方向に引っ張られる力を低減することができる。このようにすることで、水晶素子１２０の自由端側が浮きすぎることを抑え、水晶素子１２０の自由端が蓋体１３０に接触し、水晶素子１２０の発振周波数が変動することを低減することができる。また、凸部１１３が電極パッド１１１上に設けられることにより、導電性接着剤１４０が基板１１０ａの中心側に向かって凸部１１３を乗り越えるようにして流れることがないため、導電性接着剤１４０が水晶素子１２０の励振用電極１２２に接触することを低減することできる。
【００２１】
また、電極パッド１１１の算術平均表面粗さは、０．０２〜０．１０μｍであり、基板１１０ａ表面の算術平均表面粗さは、０．５〜１．５μｍである。よって、導電性接着剤１４０は、電極パッド１１１上の凸部１１３が設けられていない箇所である隣接する電極パッド１１１の方向に向かって導電性接着剤１４０が広がることになるが、電極パッド１１１から基板１１０ａ上に向かって広がりにくくなる。
【００２２】
封止用導体パターン１１４は、蓋体１３０と封止部材１３１を介して接合する際に、封止部材１３１の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン１１４は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体１１０ｂの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば１０〜２５μｍの厚みに形成されている。
【００２３】
導電性接着剤１４０は、シリコーン樹脂等のバインダーの中に導電フィラーとして導電性粉末が含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、銀、チタン、ニッケル又はニッケル鉄のうちのいずれか、或いはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。また、バインダーとしては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はビスマレイミド樹脂が用いられる。
【００２４】
導電性接着剤１４０は、平面視して凸部１１３の斜辺に重なるようにして電極パッド１１１上に広がって形成され、水晶素子１２０の励振用電極１２２と間をあけて配置されている。水晶デバイスは、導電性接着剤１４０と励振用電極１２２とが間を空けて配置されていることにより、導電性接着剤１４０が励振用電極１２２に付着することで生じる短絡を低減することができる。
【００２５】
また、導電性接着剤１４０の粘度が、３５〜４５Ｐａ・ｓのものを使用することによって、塗布した際に、導電性接着剤１４０は、電極パッド１１１上から基板１１０ａ上面に流れ出ることなく、電極パッド１１１上に留まるので、導電性接着剤１４０の上下方向の厚みも確保することができる。導電性接着剤１４０の上下方向の厚みの長さは、１０〜２５μｍである。このように導電性接着剤１４０の厚みを確保できることによって、落下等により加わった衝撃が水晶素子１２０に対して導電性接着剤１４０を中心にして上下方向へ加わったとしても、その衝撃を導電性接着剤１４０で十分に吸収緩和することができる。
【００２６】
ここで、パッケージ１１０の作製方法について説明する。基板１１０ａ及び枠体１１０ｂがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、一対の電極パッド１１１又は外部端子１１２、第一凸部１１３ａ及び第二凸部１１３ｂとなる部位にニッケルメッキ又は金メッキ等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
【００２７】
水晶素子１２０は、図２及び図３（ａ）に示されているように、導電性接着剤１４０を介して電極パッド１１１上に接合されている。水晶素子１２０は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。
【００２８】
水晶素子１２０は、図２に示されているように、図１及び図２に示されているように、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに励振用電極１２２及び引き出し電極１２３を被着させた構造を有している。励振用電極１２２は、水晶素板１２１の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振用電極１２２は、上面に第一励振用電極１２２ａと、下面に第二励振用電極１２２ｂを備えている。引き出し電極１２３は、励振用電極１２２から水晶素板１２１の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極１２３は、上面に第一引き出し電極１２３ａと、下面に第二引き出し電極１２３ｂとを備えている。第一引き出し電極１２３ａは、第一励振用電極１２２ａから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極１２３ｂは、第二励振用電極１２２ｂから引き出されており、水晶素板１２１の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極１２３は、水晶素板１２１の長辺または短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド１１１ａ及び第二電極パッド１１１ｂと接続されている水晶素子１２０の一端を基板１１０の上面と接続した固定端とし、他端を基板１１０の上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子１２０が基板１１０上に固定されている。
【００２９】
水晶素子１２０の第一引き出し電極１２３ａは、図３（ａ）に示されているように、第一凸部１１３ａと接触し、水晶素子１２０の第二引き出し電極１２３ｂは、第二凸部１１３ｂと接触している。このように水晶素子１２０の引き出し電極１２３を凸部１１３に接触させることにより、電極パッド１１１上に水晶素子１２０を実装する工程において、水晶素子１２０の搭載位置がずれて搭載角度が傾いた場合でも、水晶素子１２０の長辺側端部が凸部１１３に当接して支持され、水晶素子１２０の短辺の傾きが抑制され、水晶素子１２０の長辺側端部が基板１１０ａや蓋体１３０に接触するのを防ぐことができる。よって、水晶素子１２０の発振周波数の変動が防止され、生産性を向上させることができる。
【００３０】
水晶素板１２１の固定端側の外周縁は、図３（ａ）に示されているように、平面視して、基板１１０ａの一辺と平行であり、凸部１１３と重なるようにして設けられている。このようにすることにより、水晶素子１２０の実装位置を視覚的によりわかりやすくすることができるので、水晶デバイスの生産性を向上させることが可能となる。また、このようにすることによって、パッケージ１１０の枠体１１０ｂと、水晶素子１２０の外周縁とが接触することを低減することができ、水晶素子１２０の欠けを防ぐことが可能となる。
【００３１】
また、水晶素子１２０の引き出し電極１２３は、凸部１１３と接触することになるので、水晶素子１２０の固定端側の外周縁が基板１１０ａの上面に接触することを低減することができる。従って、水晶素子１２０の固定端側の外周縁が、基板１１０ａに接触することで生じる水晶素子１２０の欠けを防ぐことができる。また、水晶素子１２０の引き出し電極１２３は、仮に水晶素子１２０が実装時に傾いたとしても凸部１１３と接触することで、水晶素子１２０の固定端側が凸部１１３の上下方向の厚み分の距離を確保できるので、水晶素子１２０の自由端が浮きすぎることがなく、水晶素子１２０の自由端が蓋体１３０に接触することを抑制することができる。
【００３２】
ここで、水晶素子１２０の動作について説明する。水晶素子１２０は、外部からの交番電圧が引き出し電極１２３から励振用電極１２２を介して水晶素板１２１に印加されると、水晶素板１２１が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
【００３３】
ここで、水晶素子１２０の作製方法について説明する。まず、水晶素子１２０は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板１２１の外周の厚みを薄くし、水晶素板１２１の外周部と比べて水晶素板１２１の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子１２０は、水晶素板１２１の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振用電極１２２及び引き出し電極１２３を形成することにより作製される。
【００３４】
水晶素子１２０の基板１１０ａへの接合方法について説明する。まず、導電性接着剤１４０は、例えばディスペンサによって、電極パッド１１１上に拡がるようにして塗布される。水晶素子１２０は、導電性接着剤１４０上に搬送される。さらに、水晶素子１２０は、水晶素子１２０の固定端側の外周縁にある引き出し電極１２３が、平面視して、凸部１１３と重なるようにして導電性接着剤１４０上に載置される。そして導電性接着剤１４０は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。水晶素子１２０は、導電性接着剤１４０が硬化収縮する際に、水晶素子１２０の固定端側が下方向に引っ張られ、第二凸部１１３を支点とした梃子の原理が働くことになり、水晶素子１２０の自由端側が上方向に浮くようにして、一対の電極パッド１１１に接合される。また、導電性接着剤１４０の硬化収縮時に水晶素子１２０の固定端側が下方向に引っ張られた際に、凸部１１３と水晶素子１２０の外周縁にある引き出し電極１２３が接触した状態で電極パッド１１１に接合される。
【００３５】
蓋体１３０は、矩形状であり、真空状態にある凹部Ｋ、あるいは窒素ガスなどが充填された凹部Ｋを気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体１３０は、所定雰囲気で、枠体１１０ｂ上に設けられた接合部材１５０の上面に載置される。枠体１１０ｂの上面に設けられた接合部材１５０に熱が印加されることで、溶融接合される。また、蓋体１３０は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。
【００３６】
封止部材１３１は、パッケージ１１０の枠体１１０ｂ上面に設けられた封止用導体パターン１１４に相対する蓋体１３０の箇所に設けられている。封止部材１３１は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、１０〜２０μｍである。例えば、成分比率は、銀が７２〜８５％、銅が１５〜２８％のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、１０〜４０μｍである。例えば、成分比率が、金が７８〜８２％、錫が１８〜２２％のものが使用されている。
【００３７】
接合部材１５０は、例えば、金錫の場合には、接合部材１５０の層の厚みは、１０〜４０μｍであり、例えば、成分比率が、金が７０〜８０％、錫が２０〜３０％のものを使用しても良い。また、接合部材１５０は、例えば、銀ロウの場合には、接合部材１５０の層の厚みは、１０〜４０μｍであり、例えば、成分比率が、銀が７０〜８０％、銅が２０〜３０％のものを使用しても良い。
【００３８】
本実施形態における水晶デバイスは、矩形状の基板１１０ａと、基板１１０ａの上面に設けられ、矩形状である一対の電極パッド１１１と、平面視して三角形状であって、一対の電極パッド１１１上に設けられた凸部１１３と、電極パッド１１１上から凸部１１３に跨るようにして設けられた導電性接着剤１４０と、導電性接着剤１４０を介して、電極パッド１１１に実装された水晶素子１２０と、水晶素子１２０を気密封止するための蓋体１３０と、を備え、凸部は、平面視した際に、その一辺が基板１１０ａの中心側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられており、その一辺と接続されている一辺が、基板１１０ａの外周縁側を向く電極パッド１１１上の外周縁に沿って設けられている。このようにすることによって、水晶デバイスは、導電性接着剤１４０の硬化収縮時に水晶素子１２０の固定端側が下方向に引っ張られ、凸部１１３を支点とした梃子の原理により、水晶素子１２０の自由端が上方向に浮き上がる。また、導電性接着剤１４０の硬化収縮時に水晶素子１２０の固定端側が下方向に引っ張られた際に、凸部１１３と水晶素子１２０の外周縁にある引き出し電極１２３とが接触することになり、水晶素子１２０の固定端側が凸部１１３よりも基板１１０ａ側に近づくことを抑えつつ、水晶素子１２０の自由端が蓋体１３０に接触することを抑制することができる。よって、水晶素子１２０の厚みすべり振動が阻害されることを低減することができるので、水晶素子１２０の発振周波数を安定して出力することが可能となる。
【００３９】
また、導電性接着剤１４０の硬化収縮時に水晶素子１２０の固定端側が下方向に引っ張られた際に、凸部１１３と水晶素子１２０の外周縁にある引き出し電極１２３とが接触することになるため、水晶素子１２０の固定端側が凸部１１３よりも基板１１０ａ側に近づくことを抑えつつ、水晶素子１２０の自由端が蓋体１３０に接触することを抑制することができる。よって、水晶デバイスは、水晶素子１２０の自由端及び励振用電極１２２が基板１１０ａに接触することを低減しつつ、水晶素子１２０の自由端が蓋体１３０に接触することを低減することができる。このようにすることで、水晶デバイスは、水晶素子１２０の厚みすべり振動が阻害されることがないため、安定して発振周波数を出力することができる。
【００４０】
また、本実施形態における水晶デバイスは、導電性接着剤１４０が、電極パッド１１１上から凸部１１３の斜辺に跨るようにして設けられている。このようにすることにより、水晶素子１２０の励振用電極１２２と凸部１１３との間の導電性接着剤１４０が半分以下になるため導電性接着剤１４０の硬化収縮時に、水晶素子１２０の自由端の方向に向かって引っ張る力が弱くなるので、凸部１１３による梃子の原理が働くことになり、水晶素子１２０の自由端側が基板１１０ａに接触することを抑えることができる。よって、水晶素子１２０が基板１１０ａに接触することにより生じる水晶素子１２０の発振周波数の変動を低減することができ、安定した発振周波数を出力することが可能となる。また、水晶素子１２０の励振用電極１２２と凸部１１３との間の導電性接着剤４０が半分以下になっているが、水晶素子１２０と電極パッド１１１との間には必要な量の導電性接着剤１４０が塗布されているので、水晶素子１２０の機械的な接続に必要な強度を維持することができる。
【００４１】
また、本実施形態における水晶デバイスは、一対の凸部１１３の基板１１０ａの中心側を向く一辺が同一直線上に並ぶようにして設けられている。このようにすることで、水晶素子１２０の引き出し電極１２３を一対の凸部１１３に接触させながら電極パッド１１１に実装する際に、水晶素子１２０が傾くことなく安定した状態で実装することができ
【００４２】
（第一変形例）
以下、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスについて説明する。なお、本実施形態の第一変形例における水晶デバイスのうち、上述した水晶デバイスと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、図４に示されているように凸部２１３の上下方向の厚みが、基板２１０ａの中心側から基板２１０ａの短辺側に向かって薄くなっている点で本実施形態と異なる。
【００４３】
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、凸部２１３の上下方向の厚みが、基板２１０ａの中心側から基板２１０ａの短辺側に向かって薄くなっている。ここでパッケージ２１０を平面視したときの一辺の寸法が、１．０〜２．５ｍｍである場合を例にして、凸部２１３の大きさを説明する。凸部２１３の基板２１０の中心側を向く一辺に当たる箇所での上下方向の厚みの長さは、７〜３０μｍとなる。基板２１０の中心側を向く一辺から基板２１０ａの外周縁に向かった箇所での凸部２１３の上下方向の厚みの長さは、５〜２０μｍとなる。
【００４４】
本実施形態の第一変形例における水晶デバイスは、凸部２１３の上下方向の厚みが、基板２１０ａの中心側から基板２１０ａの短辺側に向かって薄くなっていることによって、導電性接着剤１４０の硬化収縮時に水晶素子１２０の固定端側が下方向に引っ張られ、凸部２１３を支点にした梃子の原理がさらに働き、水晶素子１２０の自由端がさらに浮くようにして実装することができる。よって、水晶デバイスは、水晶素子１２０の自由端及び励振用電極１２２が基板２１０ａに接触することを低減し、水晶素子１２０の厚みすべり振動が阻害されることがないため、さらに安定して発振周波数を出力することができる。
【００４５】
尚、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上記実施形態では、基板１１０ａの上面に枠体１１０ｂが設けられている場合について説明したが、基板に水晶素子を実装した後に、封止基部の下面に封止枠部が設けられた蓋体を用いて、水晶素子を気密封止する構造であっても構わない。蓋体は、矩形状の封止基部と、封止基部の下面の外周縁に沿って設けられている封止枠部とで構成されており、封止基部の下面と封止枠部の内側側面とで収容空間が形成されている。封止枠部は、封止基部の下面に収容空間を形成するためのものである。封止枠部は、封止基部の下面の外縁に沿って設けられている。
【００４６】
上記実施形態では、基板１１０ａの上面に枠体１１０ｂが設けられている場合について説明したが、基板に水晶素子を実装した後に、下面に壁部が設けられた蓋体を用いて、水晶素子を気密封止する構造であっても構わない。
【００４７】
上記実施形態では、水晶素子は、ＡＴ用水晶素子を用いた場合を説明したが、基部と、基部の側面より同一の方向に延びる二本の平板形状の振動腕部とを有する音叉型屈曲水晶素子を用いても構わない。水晶素子は、水晶片と、その水晶片の表面に設けられた励振電極と、引き出し用電極と、周波数調整用金属膜とにより構成されている。水晶片は、水晶基部と水晶振動部とからなり、水晶振動部が第一水晶振動部及び第二水晶振動部とから成る。水晶基部は、結晶の軸方向として電気軸がＸ軸、機械軸がＹ軸、及び光軸がＺ軸となる直交座標系としたとき、Ｘ軸回りに−５°〜＋５°の範囲内で回転させたＺ′軸の方向が厚み方向となる平面視略四角形の平板である。第一水晶振動部及び第二水晶振動部は、水晶基部の一辺からＹ′軸の方向に平行に延設されている。このような水晶片は、水晶基部と各水晶振動部とが一体となって音叉形状を成しており、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術により製造される。
【００４８】
また、水晶素子１２０のベベル加工方法について説明する。所定の粒度のメディアと砥粒とを備えた研磨材と、所定の大きさに形成された水晶素板１２１とを用意する。円筒体に用意した研磨材と水晶素板１２１とを入れ、円筒体の開口した端部をカバーで塞ぐ。研磨材と水晶素板１２１とを入れた円筒体を、円筒体の中心軸線を回転軸として回転させる水晶素板１２１が研磨材で研磨されてベベル加工が行われる。
【符号の説明】
【００４９】
１１０、２１０・・・パッケージ
１１０ａ、２１０ａ・・・基板
１１０ｂ、２１０ｂ・・・枠体
１１１、２１１・・・電極パッド
１１２、２１２・・・外部端子
１１３、２１３・・・凸部
１２０・・・水晶素子
１２１・・・水晶素板
１２２・・・励振用電極
１２３・・・引き出し電極
１３０・・・蓋体
１４０・・・導電性接着剤
１５０・・・接合部材
Ｋ・・・収容空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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