(57)【要約】【課題】周波数温度特性などの振動片の性能劣化を低減する振動デバイスを提供する。【解決手段】本発明の水晶振動子１０は、水晶基板２１の下面２３に第１接続端子２５と第２接続端子２６とを有する振動片２０と、上面４２に第１接続部４５と第２接続部４６とを有する底板３１と、第１接続端子２５と第１接続部４５とに接続されている第１金属突起部３５と、第２接続端子２６と第２接続部４６とに接続されている第２金属突起部３６と、を含み、第１金属突起部３５の高さＨと、第１金属突起部３５の第１接続端子２５と接続されている面の中心である第１中心５８と、第２金属突起部３６の第２接続端子２６と接続されている面の中心である第２中心５９と、の間の距離Ｌとが、０．０７５≦Ｈ／Ｌ≦０．３の関係を満たすことを特徴とする。【選択図】図２
2016116058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有し、前記第１面上に設けられている第１接続端子および第２接続端子を有す
る振動片と、
第２面を有し、前記第２面上に設けられている第１接続部および第２接続部を有する基
板と、
前記第１接続端子および前記第１接続部に接続されている第１金属突起部と、
前記第２接続端子および前記第２接続部に接続されている第２金属突起部と、
を含み、
前記第１金属突起部の高さをＨ１、前記第２金属突起部の高さをＨ２、とし、
前記第１金属突起部の前記第１接続端子と接続されている面の中心と、前記第２金属突
起部の前記第２接続端子と接続されている面の中心と、の間の距離をＬ、としたとき、以
下の関係を満足することを特徴とする振動デバイス。
０．０７５≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．０７５≦Ｈ２／Ｌ≦０．３
【請求項２】
以下の関係を満足することを特徴とする、請求項１に記載の振動デバイス。
０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．１３≦Ｈ２／Ｌ≦０．３
【請求項３】
前記第１金属突起部および前記第２金属突起部の少なくとも一方は、前記振動片から前
記基板に向かう第１方向に沿って、前記第１方向と交差する方向に沿った長さが、第１の
長さの領域と、前記第１の長さよりも短い第２の長さの領域と、を有することを特徴とす
る、請求項１または請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記第１金属突起部および前記第２金属突起部の少なくとも一方は、金属バンプである
ことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記第１金属突起部および前記第２金属突起部の少なくとも一方は、少なくとも２つの
金属バンプが重なった構造であることを特徴とする、請求項４に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも２つの金属バンプは、一方の金属バンプの前記第２面と交差する仮想中
心線と、他方の金属バンプの前記第２面と交差する仮想中心線と、がずれた状態で重なっ
ていることを特徴とする、請求項５に記載の振動デバイス。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の振動デバイスと、
前記基板に配置されるとともに、前記振動片を発振させるための発振回路と、を有する
ことを特徴とする発振器。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特
徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の振動デバイスを備えていることを特
徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水晶発振器または水晶振動子などの振動デバイスは、セラミックなどからな
るパッケージ（容器本体）の内底面に設けられている接続部（電極引出用凸部）に形成さ
れた金属バンプなどの金属の突起部（保持部）を介して、振動片（水晶片）がパッケージ
に接続支持される構成が知られていた。
このような振動デバイスとして、例えば、特許文献１に記載されているように、少なく
とも２つ以上の金属バンプを積層することで金属の突起部の高さを高くして、振動片をパ
ッケージに接続支持することによって、パッケージから金属の突起部を介して振動片に伝
わる応力を低減させて、振動デバイスの特性変動、例えば、発振周波数の変動や発振周波
数の周波数温度特性の変動などを低減させる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような振動デバイスにおいて、パッケージから振動片に伝わる応力
は、金属の突起部の高さだけではなく、振動片が接続支持されているパッケージの内底部
の接続部間の距離も大きく影響する。そのため、振動片に伝わる応力を低減しようとする
と、特許文献１に記載の振動デバイスのように、金属バンプを積層して金属の突起部の高
さを高くするだけでは、振動デバイスのパッケージから金属の突起部を介して振動片に伝
わる応力を十分に低減させることができず、振動デバイスの特性変動、例えば、発振周波
数の変動や発振周波数の周波数温度特性の変動などが大きくなってしまうという課題があ
った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動デバイスは、第１面を有し、前記第１面上に設けられ
ている第１接続端子および第２接続端子を有する振動片と、第２面を有し、前記第２面上
に設けられている第１接続部および第２接続部を有する基板と、前記第１接続端子および
前記第１接続部に接続されている第１金属突起部と、前記第２接続端子および前記第２接
続部に接続されている第２金属突起部と、を含み、前記第１金属突起部の高さをＨ１、前
記第２金属突起部の高さをＨ２、とし、前記第１金属突起部の前記第１接続端子と接続さ
れている面の中心と、前記第２金属突起部の前記第２接続端子と接続されている面の中心
と、の間の距離をＬ、としたとき、以下の関係を満足することを特徴とする。
０．０７５≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ０．０７５≦Ｈ２／Ｌ≦０．３
【０００７】
本適用例によれば、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み
量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差によって応力が発生した場合、０．０７５≦Ｈ１
／Ｌ≦０．３、且つ０．０７５≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の関係を満足させることで、振動片の
伸びまたは縮み量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差によって発生した応力が、振動片
に伝わることを低減できる。振動片の特性、例えば、出力周波数や周波数温度特性や等価
直列抵抗などは、振動片にかかる応力によって大きく変動するため、振動片に伝わる応力
を低減することで、振動デバイスの特性変動、例えば、周波数温度特性の変動やヒステリ
シスなどを低減することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る振動デバイスは、以下の関係を満足することが好ましい
。
０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ０．１３≦Ｈ２／Ｌ≦０．３
【０００９】
本適用例によれば、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み
量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差によって応力が発生した場合、０．１３≦Ｈ１／
Ｌ≦０．３、且つ０．１３≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の関係を満足させることで、振動片の伸び
または縮み量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差によって発生した応力が、振動片の振
動領域に伝わることをさらに低減できる。従って、振動片に伝わる応力をさらに低減する
ことで、振動デバイスの特性変動、例えば、適用例１と比較してヒステリシスをさらに低
減することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る振動デバイスは、前記第１金属突起部および前記第２金
属突起部の少なくとも一方は、前記振動片から前記基板に向かう第１方向に沿って、前記
第１方向と交差する方向に沿った長さが、第１の長さの領域と、前記第１の長さよりも短
い第２の長さの領域と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み
量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差によって発生した応力は、第１金属突起部および
第２金属突起部を介して振動片に伝わるため、第１金属突起部および第２金属突起部の少
なくとも一方においては、第１の長さの領域、すなわち第１の太さの領域と、第２の長さ
の領域、すなわち第１の太さよりも細い第２の太さの領域を介して伝わる。
【００１２】
また、太さが太い領域と細い領域を持つ物体を介して振動片に応力が伝わる場合、細い
領域は、太い領域と比較してより大きくひずむことで応力を吸収する。従って、振動デバ
イスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み量と、基板の伸びまたは縮み量
と、の差によって発生する応力は、第１の長さの領域よりも第２の長さの領域が大きくひ
ずむことで吸収されるため、振動片に伝わる応力をさらに低減することができ、振動デバ
イスの特性変動、例えば、周波数温度特性の変動やヒステリシスなどをさらに低減するこ
とができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る振動デバイスは、前記第１金属突起部および前記第２金
属突起部の少なくとも一方は、金属バンプであることを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、第１金属突起部および第２金属突起部の少なくとも一方が金属バン
プであるため、金属バンプの大きさを変更するだけで、金属バンプで構成されている金属
突起部の高さの調整をすることができる。従って、振動デバイスにおいて、第１金属突起
部の第１接続端子と接続されている面の中心と、第２金属突起部の第２接続端子と接続さ
れている面の中心と、の間の距離Ｌが変更された場合でも、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌの少
なくとも一方を周波数温度特性の変動が小さい範囲に容易に調整することができ、周波数
温度特性の変動やヒステリシスなどを低減した振動デバイスを効率よく製造することがで
きる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る振動デバイスは、前記第１金属突起部および前記第２金
属突起部の少なくとも一方は、少なくとも２つの金属バンプが重なった構造であることを
特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、第１金属突起部および第２金属突起部の少なくとも一方が金属バン
プを重ねた構造であるため、重ねる金属バンプの数量を変更するだけで、金属バンプで構
成されている金属突起部の高さの調整をすることができる。従って、振動デバイスにおい
て、第１金属突起部の第１接続端子と接続されている面の中心と、第２金属突起部の第２
接続端子と接続されている面の中心と、の間の距離Ｌが変更された場合でも、Ｈ１／Ｌお
よびＨ２／Ｌの少なくとも一方を周波数温度特性の変動が小さい範囲に容易に調整するこ
とができ、周波数温度特性の変動やヒステリシスなどを低減した振動デバイスを効率よく
製造することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る振動デバイスは、前記少なくとも２つの金属バンプは、
一方の金属バンプの前記第２面と交差する仮想中心線と、他方の金属バンプの前記第２面
と交差する仮想中心線と、がずれた状態で重なっていることを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、少なくとも２つの金属バンプが、基板の第２面と交差する仮想中心
線がずれた状態で重ねられることにより、金属バンプの大きさ（太さ）を小さく（細く）
することなく、隣り合う金属バンプが重なり合う面積を小さくすることができる。そのた
め、隣り合う金属バンプの仮想中心線が重なっている構造と比較して、金属バンプの大き
さを小さくすることなく、見かけ上の太さ、すなわち上から見たときの隣り合う金属バン
プが接続されている領域の大きさ、を細く（小さく）することができる。
【００１９】
ある太さを持つ物体を介して振動片に応力が伝わる場合、太さが細い方が、太い場合と
比較してより大きくひずむことで応力を吸収するため、振動片に伝わる応力は低減する。
従って、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み量と、基板の
伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生する応力は、仮想中心線がずれた状態で重な
っている金属バンプの部分が大きくひずむことで吸収されるため、振動片に伝わる応力を
さらに低減することができ、振動デバイスの特性変動、例えば、周波数温度特性の変動や
ヒステリシスなどをさらに低減することができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係る発振器は、適用例１から６までのいずれか一項に記載の振
動デバイスと、前記基板に配置されるとともに、前記振動片を発振させるための発振回路
と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み
量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差に応じて発生する応力が振動片に伝わることを低
減して特性変動を低減した振動デバイスを用いることで、特性変動の小さい、例えば、周
波数温度特性の変動やヒステリシスなどが低減した、信頼性の高い発振器を提供すること
が可能となる。
【００２２】
［適用例８］本適用例に係る電子機器は、適用例１から６までのいずれか一項に記載の
振動デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み
量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差に応じて発生する応力が振動片に伝わることを低
減して特性変動を低減した振動デバイスを用いることで、特性変動の小さい、例えば、周
波数温度特性の変動やヒステリシスなどが低減した、信頼性の高い電子機器を提供するこ
とが可能となる。
【００２４】
［適用例９］本適用例に係る移動体は、適用例１から６までのいずれか一項に記載の振
動デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、振動デバイスの周囲温度の変化にともなう振動片の伸びまたは縮み
量と、基板の伸びまたは縮み量と、の差に応じて発生する応力が振動片に伝わることを低
減して特性変動を低減した振動デバイスを用いることで、特性変動の小さい、例えば、周
波数温度特性の変動やヒステリシスなどが低減した、信頼性の高い移動体を提供すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子の概略を示す平面図。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図。
【図３】Ｈ１／Ｌ（Ｈ２／Ｌ）と水晶振動子の周波数温度特性のヒステリシスとの関係を示す図。
【図４】第１実施形態の変形例に係る振動デバイスとしての水晶振動子の概略を示す断面図。
【図５】第２実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子の概略を示す断面図。
【図６】第３実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子の概略を示す断面図。
【図７】第４実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子の概略を示す断面図。
【図８】電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図９】電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。
【図１０】電子機器の一例としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図。
【図１１】移動体の一例としての自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の
各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにして、説明を分かりやすくす
るため、各層や各部材の尺度を実際とは異なる尺度で記載している場合がある。
【００２８】
＜第１実施形態＞
本実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１０を一例に挙げて説明する。なお
、以下の図においては、同一または類似の構成要素には、同一または類似の参照符号を付
して示す。
【００２９】
［水晶振動子］
図１は、第１実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１０の概略を示す平面図
であり、図２は、図１中のＡ−Ａ断面図である。図１、図２に示すように、水晶振動子１
０は、振動片２０と、パッケージ３０と、リッド３４などで構成されている。
【００３０】
なお、説明の便宜上、図１ではリッド３４の図示を省略している。また、以下の説明で
は、図２中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。また、振動片２０、底板３１
、側壁３２、発振回路４０などの各部材において、上側にある面を上面、下側にある面を
下面として説明する。
【００３１】
（振動片）
振動片２０は、圧電単結晶の一種である水晶からなる水晶基板２１と、第１接続端子２
５と、第２接続端子２６と、励振電極２７ａ，２７ｂと、引出電極２８ａ，２８ｂなどか
ら構成されている。振動片２０は、励振電極２７ａ，２７ｂに所定の交流電圧が印加され
ることによって所定の共振周波数で振動する。
【００３２】
振動片２０は、本実施形態では、振動片２０に水晶基板２１を用いているが、振動片２
０は、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの他の圧電単結晶で構成されていても
よい。振動片２０が水晶以外の圧電単結晶で構成される場合には、水晶で形成された場合
と同様の特性が得られるように、結晶の方位（カット角）などが選択される。
【００３３】
水晶基板２１は、上面２２、第１面としての下面２３、および上面２２と下面２３とを
接続する側面２４を有している。
水晶基板２１の上面２２には、励振電極２７ａ、および励振電極２７ａから延出されて
いる引出電極２８ａが形成されている。水晶基板２１の下面２３には、励振電極２７ｂ、
励振電極２７ｂから延出されている引出電極２８ｂ、第１接続端子２５、および第２接続
端子２６が形成されている。
【００３４】
励振電極２７ａおよび励振電極２７ｂは、水晶基板２１の外形よりも内側に形成される
とともに、略矩形状、または略円形状に形成され、水晶基板２１を挟んで、上から見て重
なるように配置されており、水晶基板２１を振動させるための電極である。
【００３５】
引出電極２８ａは、励振電極２７ａから水晶基板２１の側面２４を経由して、水晶基板
２１の下面２３に形成されている第１接続端子２５まで延出されており、励振電極２７ａ
と第１接続端子２５とを電気的に接続している電極である。
【００３６】
引出電極２８ｂは、励振電極２７ｂから第２接続端子２６まで延出されており、励振電
極２７ｂと第２接続端子２６とを電気的に接続している電極である。
【００３７】
第１接続端子２５、第２接続端子２６、励振電極２７ａ，２７ｂ、および引出電極２８
ａ，２８ｂは、蒸着やスパッタやめっきなどの方法によって形成される。また、第１接続
端子２５、第２接続端子２６、励振電極２７ａ，２７ｂ、および引出電極２８ａ，２８ｂ
は、少なくとも下地層と上層の２層で構成されている。
【００３８】
下地層の構成材料には、水晶基板２１に対して密着性を有する材料が挙げられ、具体的
には、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）などや
これらの金属元素の１種、または２種以上の混合物または合金が用いられる。
【００３９】
一方、上層の構成材料には、電気伝導性が特に高い材料が挙げられ、具体的には、金（
Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）などの金属元素
やこれらの金属元素の１種、または２種以上を含む混合物または合金が用いられる。
【００４０】
なお、第１接続端子２５、第２接続端子２６、励振電極２７ａ，２７ｂ、および引出電
極２８ａ，２８ｂは、１層で構成されていてもよく、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）
、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）などの金属元素やこれらの金属元素の
１種、または２種以上を含む混合物または合金で構成されていてもよい。
【００４１】
（パッケージ）
パッケージ３０は、基板としての底板３１と、側壁３２と、シールリング３３などから
構成されており、底板３１は、第２面としての上面４２と、下面４３と、を有している。
【００４２】
具体的には、パッケージ３０は、底板３１の上面４２の周縁部に側壁３２が積層される
ことによって、中央部が凹形状の内部空間３９（収納空間）が形成されており、この内部
空間３９には、振動片２０と発振回路４０などが収納されている。パッケージ３０の外形
形状は限定されず、例えば、直方体状、円柱状などとすることができる。
【００４３】
底板３１、および側壁３２は、振動片２０やリッド３４の熱膨張係数と一致、あるいは
近い熱膨張係数を備えた材料によって形成されるのが好ましく、本実施形態ではセラミッ
クを用いている。
【００４４】
シールリング３３は、側壁３２とリッド３４との接合材として、例えば、金ろうや銀ろ
うなどの金属のろう材、ガラス、またはコバールなどの金属で形成されており、側壁３２
の上面に沿って枠状（略矩形状の周状）に設けられている。
【００４５】
また、底板３１の上面４２には、第１接続部４５および第２接続部４６が形成されてお
り、底板３１の下面４３には、外部の端子と接続する外部接続端子３８が複数形成されて
いる。
第１接続部４５、第２接続部４６、および外部接続端子３８は、例えば、タングステン
メタライズ、ニッケルめっき、および金めっきの順に形成することにより得られる。
【００４６】
第１接続部４５は、第１金属突起部３５と電気的および機械的に接続されており、さら
に第１金属突起部３５は、第１接続端子２５と電気的および機械的に接続されている。第
２接続部４６は、第２金属突起部３６と電気的および機械的に接続されており、さらに第
２金属突起部３６は、第２接続端子２６と電気的および機械的に接続されている。すなわ
ち、振動片２０は、第１接続端子２５、第１金属突起部３５、および第１接続部４５と、
第２接続端子２６、第２金属突起部３６、および第２接続部４６と、を介して、底板３１
に支持されている。
【００４７】
第１接続部４５および第２接続部４６は、底板３１に配置されている配線（図示せず）
によって、外部接続端子３８に電気的に接続されている。また、外部接続端子３８は、外
部の実装基板と接続して、振動片２０に交流電圧を供給したり、周波数などの電気信号を
出力したりするために使用される電極である。
【００４８】
発振回路４０の下面にはパッド電極４８が設けられており、パッド電極４８は、ＦＣＢ
（Flip Chip Bonding）や導電性接着剤などにより、底板３１の上面４２に設けられてい
る内部接続端子４９と電気的に接続され固定されている。
【００４９】
（リッド）
リッド３４は、パッケージ３０の開口を覆う平板形状を有しており、例えば、コバール
などの金属、セラミック、またはガラスなどで形成されている。
【００５０】
リッド３４は、パッケージ３０の内部空間３９に振動片２０を収納した後、内部空間３
９が気密状態となるようにシールリング３３と接合される。気密状態とされた内部空間３
９は、その内部圧力が所望の気圧に設定されている。例えば、内部空間３９を、真空（大
気圧より低い圧力（１×１０5Ｐａ〜１×１０-10Ｐａ（ＪＩＳ  Ｚ  ８１２６−１：１９
９９））の圧力の状態）状態としたり、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが充てんされ大
気圧と同等の圧力状態としたりすることで、振動片２０は、より安定した振動を継続する
ことができる。
【００５１】
なお、本実施形態の内部空間３９は、真空に密閉されている。内部空間３９が真空に密
閉されることにより、収納された振動片２０のＱ値が高められ、さらに、振動片２０の振
動が安定した状態を継続することができる。
【００５２】
（金属突起部）
第１金属突起部３５および第２金属突起部３６は、柱状（円柱状）の金属で構成されて
いる。なお、第１金属突起部３５および第２金属突起部３６は、円柱（柱状）に限定され
ず、多角柱や円錐台や球状などであってもよい。また、第１金属突起部３５および第２金
属突起部３６は、めっき法や第２実施形態以降で説明する金属バンプなどによって形成さ
れている。
【００５３】
さらに、第１金属突起部３５および第２金属突起部３６は、上記方法によってそれぞれ
第１接続部４５および第２接続部４６に形成された後に、それぞれ第１接続端子２５およ
び第２接続端子２６と接続されてもよいし、上記方法によってそれぞれ第１接続端子２５
および第２接続端子２６に形成された後に、それぞれ第１接続部４５および第２接続部４
６と接続されてもよい。
【００５４】
先述したように、第１金属突起部３５は、振動片２０の第１接続端子２５と底板３１の
第１接続部４５との間に配置されており、第２金属突起部３６は、振動片２０の第２接続
端子２６と底板３１の第２接続部４６との間に配置されている。すなわち、第１金属突起
部３５および第２金属突起部３６は、振動片２０を底板３１の上面４２に電気的および機
械的に接続するための導電性を有する接合材である。
【００５５】
第１金属突起部３５は、上から見て、第１金属突起部３５の第１接続端子２５と接続さ
れている面に、第１中心５８を有する。第２金属突起部３６は、上から見て、第２金属突
起部３６の第２接続端子２６と接続されている面に、第２中心５９を有する。
【００５６】
ここで、第１金属突起部３５の第１接続端子２５と接続されている面の第１中心５８は
、第１金属突起部３５を上から見た形状の重心点（図心）である。また、第２金属突起部
３６の第２接続端子２６と接続されている面の第２中心５９は、第２金属突起部３６を上
から見た形状の重心点（図心）である。
【００５７】
次に、第１接続端子２５と第１接続部４５との間の距離である第１金属突起部３５の高
さをＨ１、第２接続端子２６と第２接続部４６との距離である第２金属突起部３６の高さ
をＨ２とする。また、第１金属突起部３５の第１接続端子２５と接続されている面の第１
中心５８と、第２金属突起部３６の第２接続端子２６と接続されている面の第２中心５９
と、の間の距離をＬとする。以降に、上述のＨ１、Ｈ２、およびＬと、ヒステリシスとの
関係について説明する。
【００５８】
まず、水晶振動子１０のヒステリシスについて説明する。振動片２０の共振周波数は、
水晶振動子１０の周囲温度が上昇している過程における所定の温度Ｔでの共振周波数と、
水晶振動子１０の周囲温度が低下している過程における所定の温度Ｔでの共振周波数と、
が異なる特性を有している。この周囲温度が上昇しているときと周囲温度が低下している
ときとで異なる特性を有することを、ヒステリシスを持つという。これは、以下の理由に
よると考えられる。
【００５９】
本実施形態に係る水晶振動子１０は、振動片２０と底板３１とは同一の材料で構成され
ていないため、熱膨張係数が異なっており、水晶振動子１０の周囲温度の変化にともなう
振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、が異なる。従って、
水晶振動子１０の周囲温度が変化した場合には、振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板
３１の伸びまたは縮み量と、の差によって振動片２０の内部に応力が発生することになる
。
【００６０】
また、振動片２０が水晶振動子１０の内部、すなわちパッケージ３０の内部に第１金属
突起部３５および第２金属突起部３６を介して接合されていることにより、水晶振動子１
０の周囲温度の変化は、底板３１よりも振動片２０の方が温度変化の伝わり方が遅くなる
。
【００６１】
すなわち、水晶振動子１０の周囲温度が上昇している過程では、水晶振動子１０の周囲
温度が所定の温度Ｔとなったときでも、振動片２０の温度は所定の温度Ｔよりも低い状態
にあり、水晶振動子１０の周囲温度が下降している過程では、水晶振動子１０の周囲温度
が所定の温度Ｔとなったときでも、振動片２０の温度は所定の温度Ｔよりも高い状態にあ
る。
【００６２】
上述のことから、水晶振動子１０の周囲温度が所定の温度Ｔであっても、周囲温度が上
昇している過程か、下降している過程か、によって振動片２０の温度が異なるので、振動
片２０の伸びまたは縮み量が異なる。従って、振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３
１の伸びまたは縮み量と、の差によって振動片２０に発生する応力は、水晶振動子１０の
周囲温度が上昇している過程で周囲温度が所定の温度Ｔになった場合と、周囲温度が下降
している過程で周囲温度が所定の温度Ｔになった場合と、では異なる。
【００６３】
また、所定の交流電圧が印加された場合の振動片２０の共振周波数は、振動片２０にか
かる応力によって変化することが知られている。
【００６４】
従って、振動片２０を有する水晶振動子１０の共振周波数は、水晶振動子１０の周囲温
度が上昇している過程における温度Ｔでの共振周波数と、水晶振動子１０の周囲温度が低
下している過程における温度Ｔでの共振周波数とが異なることになり、これをヒステリシ
ス特性またはヒステリシスという。
【００６５】
上述の振動片２０に応力がかかると振動片２０の共振周波数が変化する理由は、振動片
２０が振動している状態において、水晶基板２１の励振電極２７ａ，２７ｂに挟まれた領
域である振動エネルギーが多く集まる領域（以降、振動領域と呼称する）に対しても応力
がかかり、振動領域内の振動エネルギーの分布が変化するためと考えられる。
【００６６】
以上のことから、水晶振動子１０の周囲温度の変化にともなう振動片２０の伸びまたは
縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生する応力が振動領域に
伝わることを低減すれば、振動片２０の共振周波数の変化が低減できると考えられる。
【００６７】
また、振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の差によっ
て発生して振動領域に伝わる応力のうち、第１中心５８と第２中心５９とを結ぶ方向に沿
った方向における応力の分布は、第１中心５８から第２中心５９までの距離Ｌに依存し、
第１中心５８から第２中心５９までの距離が長いほど、第１中心５８と第２中心５９とを
結ぶ方向に沿った方向に広がる。
【００６８】
また、振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の差によっ
て発生して振動領域に伝わる応力は、第１金属突起部３５の高さＨ１および第２金属突起
部３６の高さＨ２にも依存し、Ｈ１およびＨ２が高くなるほど底板３１から第１金属突起
部３５および第２金属突起部３６を介して振動片２０に伝わる応力が吸収されて低減する
と考えられる。
【００６９】
従って、振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の差によ
って発生して振動領域に伝わる応力は、Ｈ１、Ｈ２、およびＬの絶対値ではなくＨ１とＬ
の比、およびＨ２とＬの比、に関係すると考えられる。
【００７０】
上述のように、振動片２０を有する水晶振動子１０は、振動片２０にかかる応力に応じ
たヒステリシス特性を持つと考えられ、水晶振動子１０のヒステリシス特性を低減するた
めには、振動片２０と底板３１との間の接続構造が重要であると考えられる。
【００７１】
従って、本願発明者は、水晶振動子１０のヒステリシスが、上述のＨ１、Ｈ２、および
Ｌにおいて、Ｈ１とＬとの比であるＨ１／Ｌ、およびＨ２とＬとの比であるＨ２／Ｌと、
に関係すると考えて実験を行い、図３に示す結果を得た。なお、本実験は、第１金属突起
部３５の高さＨ１と第２金属突起部３６の高さＨ２とが略同じになるようにして行ってい
るため、Ｈ１＝Ｈ２、すなわち、Ｈ１／Ｌ＝Ｈ２／Ｌとみなすことができる。
【００７２】
図３は、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌと水晶振動子１０のヒステリシスとの関係を示す図で
ある。ここで、ヒステリシスは、後述するように、温度下降時の各温度における水晶振動
子１０の共振周波数と、温度上昇時の各温度における水晶振動子１０の共振周波数と、を
測定し、それぞれの温度における温度下降時の共振周波数と、温度上昇時の共振周波数と
、の差を求め、その値の絶対値が最大となる値としている。また、本実験において、Ｈ１
＝Ｈ２とみなすことができるため、図３の横軸は、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌの両方を表わ
している。
【００７３】
また、図３における、水晶振動子１０のヒステリシスは、以下のようにして測定および
計算している。本実験では、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌが、それぞれ０．０２５、０．０５
０、０．０７５、０．１００、０．１３０、０．１５０、０．２７５、０．３００の８種
類の水晶振動子１０についてヒステリシスの測定および計算を行った。本実験における水
晶振動子１０のヒステリシスの測定および計算は、以下に示す方法を用いた。
【００７４】
まず、水晶振動子１０の周囲温度を、常温（＋２５℃）、から＋８５℃まで加熱する。
そして、水晶振動子１０の周囲温度を＋８５℃から−４０℃まで下降させつつ、５℃の温
度間隔で、温度下降時の水晶振動子１０の共振周波数を測定する。次に、水晶振動子１０
の周囲温度を−４０℃から＋８５℃まで上昇させつつ、温度下降時に共振周波数を測定し
た温度で、温度上昇時の水晶振動子１０の共振周波数を測定する。
【００７５】
次に、温度下降時および温度上昇時に測定された同一温度条件での水晶振動子１０の共
振周波数に対して、温度下降時の共振周波数から温度上昇時の共振周波数を引いた値であ
る差周波数を求める。次に、各温度条件での差周波数を水晶振動子１０の公称周波数（常
温（＋２５℃）での共振周波数）で正規化して、各温度条件での正規化された周波数を求
める。
【００７６】
最後に、各温度条件での正規化された周波数のうち、絶対値が最大となる値を求め、そ
の符号を含めた値を水晶振動子１０のヒステリシスとして抽出する。本実験に用いたＨ１
／ＬおよびＨ２／Ｌが８種類の水晶振動子１０について、上記の測定を行って、それぞれ
のＨ１／ＬおよびＨ２／Ｌにおける水晶振動子１０のヒステリシスを計算する。
【００７７】
図３から、第１接続端子２５と第１接続部４５との間の距離である第１金属突起部３５
の高さＨ１、および第２接続端子２６と第２接続部４６との距離である第２金属突起部３
６の高さＨ２と、第１金属突起部３５の第１接続端子２５と接続されている面の第１中心
５８と第２金属突起部３６の第２接続端子２６と接続されている面の第２中心５９と、の
間の距離Ｌが、０．０７５≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．０７５≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の
範囲において、水晶振動子１０のヒステリシスの絶対値が１．０ｐｐｍ以下を満たしてい
る。
【００７８】
さらに、第１金属突起部３５の高さＨ１および第２金属突起部３６の高さＨ２と、第１
金属突起部３５の第１接続端子２５と接続されている面の第１中心５８と、第２金属突起
部３６の第２接続端子２６と接続されている面の第２中心５９と、の間の距離Ｌが、０．
１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．１３≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の範囲において、水晶振動
子１０のヒステリシスの絶対値が０．５ｐｐｍ以下を満たしている。
【００７９】
周波数温度特性のヒステリシスは、水晶振動子１０を基準周波数源として電子機器など
の実際の製品に用いる場合には、電子機器の性能を低下させないためにも絶対値が１．０
ｐｐｍ以下であることが好適である。また、周波数温度特性のヒステリシスは、水晶振動
子１０を基準周波数源としてより一層周波数精度のよい電子機器に使用する場合、例えば
、ＧＰＳ信号と同期をとるための装置に用いる場合や、携帯端末の基地局用装置に用いる
場合や、光ネットワークなどの基幹系の装置に用いる場合には、絶対値が０．５ｐｐｍ以
下であることが好適である。
【００８０】
以上述べたように、本実施形態に係る水晶振動子１０によれば、以下の効果を得ること
ができる。水晶振動子１０において、例えば、水晶振動子１０の周囲温度の変化にともな
う振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の差によって応力
が発生した場合でも、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌが、０．０７５≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ
０．０７５≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の関係を満足することによって、振動片２０に伝わる応力
を低減させることができる。その結果、水晶振動子１０の特性変動、例えば、ヒステリシ
スの大きさを低減することができる。
【００８１】
また、水晶振動子１０において、例えば、水晶振動子１０の周囲温度の変化にともなう
振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の差によって応力が
発生した場合でも、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌが、０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ０．
１３≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の関係を満足することによって、振動片２０に伝わる応力をさら
に低減させることができる。その結果、水晶振動子１０の特性変動、例えば、ヒステリシ
スの大きさをさらに低減することができる。
【００８２】
なお、本実験は、Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌが０．０２５以上０．３００以下の範囲で行
い、０．０７５≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．０７５≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の範囲におい
て、水晶振動子１０の周波数温度特性のヒステリシスが１．０ｐｐｍ以下となる結果を確
認しており、Ｈ／Ｌが前記範囲であれば、水晶振動子１０の周波数温度特性のヒステリシ
スを良好な状態に保つことができる結果が得られている。
【００８３】
また、図３の結果においてＨ１／ＬおよびＨ２／Ｌに０．３０よりも大きな値を外挿し
ても、さらに水晶振動子１０のヒステリシスが小さくなることがわかるため、Ｈ１／Ｌお
よびＨ２／Ｌは０．３０より大きくてもよい。
【００８４】
また、本実験は、第１金属突起部３５の高さＨ１および第２金属突起部３６の高さＨ２
を同じ高さとして行ったが、これに限らず、Ｈ１とＨ２とが異なる高さであっても、Ｈ１
／ＬおよびＨ２／Ｌのそれぞれが、０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．１３≦Ｈ２
／Ｌ≦０．３の関係を満足すれば、水晶振動子１０の特性変動、例えば、ヒステリシスの
大きさを低減することができる。
【００８５】
このように、第１金属突起部３５の高さＨ１と第２金属突起部３６の高さＨ２とが異な
る高さであっても、第１実施形態の少なくとも一部の効果を得ることができる。すなわち
、水晶振動子１０の周囲温度の変化にともなう振動片２０の伸びまたは縮み量と、底板３
１の伸びまたは縮み量と、の差によって発生した応力は、第１金属突起部３５および第２
金属突起部３６のそれぞれを介して振動片２０に伝わるため、第１金属突起部３５の高さ
Ｈ１と第２金属突起部３６の高さＨ２とが異なっていても、Ｈ１およびＨ２のそれぞれが
、０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．１３≦Ｈ２／Ｌ≦０．３の関係を満足すれば
、第１金属突起部３５および第２金属突起部３６のそれぞれを介して振動片２０に伝わる
応力を低減することができるためである。
【００８６】
また、本実験においては、水晶振動子１０の周囲温度を下降させたときの共振周波数の
測定を先に行っているが、これに限らず、水晶振動子１０の周囲温度を上昇させたときの
共振周波数の測定を先に行ってもよい。また、測定する温度間隔についても、上記実験で
設定した５℃間隔に限らず、ヒステリシスが計算できる温度間隔であればよく、例えば、
０．５℃以上１０℃以下の範囲内の温度間隔でもよい。さらに、上記実験において、常温
を＋２５℃としているが、これに限らず、例えば、常温は０℃以上＋４０℃以下の範囲と
してもよい。
【００８７】
また、振動片２０は、圧電振動片以外にも、弾性表面波素子やＭＥＭＳ振動片などを用
いることができる。また、振動片２０は、圧電単結晶以外にも、ジルコン酸チタン酸鉛な
どの圧電セラミックスなどの圧電材料、またはシリコン基板などで構成されてもいてもよ
い。さらに、振動片２０の形状は、特に限定されず、二脚音叉、Ｈ型音叉、三脚音叉、く
し歯型、直交型、角柱型などの形状であってもよい。
【００８８】
振動片２０の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力に
よる静電駆動を用いてもよい。加えて、振動片２０としては、物理量を検出する素子、例
えば、慣性センサー（加速度センサー、ジャイロセンサーなど）、力センサー（傾斜セン
サーなど）用の素子であってもよい。
【００８９】
＜変形例＞
次に、第１実施形態の変形例に係る振動デバイスとしての水晶振動子１１０を一例に挙
げて図４を参照して説明する。なお、上記第１実施形態との共通部分については、同一符
号を付して説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９０】
（金属突起部）
図４は、第１実施形態の変形例に係る振動デバイスとしての水晶振動子１１０の概略を
示す断面図である。図４に示すように、本変形例に係る水晶振動子１１０は、第１金属突
起部５１および第２金属突起部５２において、基板としての底板３１と平行な方向に他の
部分よりも突出している突出部５３を有している。
【００９１】
具体的には、第１金属突起部５１は、振動片２０から底板３１に向かう第１方向に沿っ
て、第１方向と交差する方向、例えば直交する方向、に沿った長さ（以下、第１金属突起
部５１の太さと言うことがある）が第１の長さの領域である突出部５３と、第１の長さよ
りも短い、すなわち第１の長さの領域よりも細い、第２の長さの領域である狭部５４ａお
よび狭部５４ｂと、を有する。なお、第１金属突起部５１において、狭部５４ａは第１接
続端子２５と接合されており、狭部５４ａと狭部５４ｂとは第１方向に沿った方向の異な
る部分に配置されている。
【００９２】
同様に、第２金属突起部５２は、第１方向に沿って、第１方向と交差する方向、例えば
直交する方向、に沿った長さ（以下、第２金属突起部５２の太さと言うことがある）が第
１の長さの領域である突出部５３と、第１の長さよりも短い、すなわち第１の長さの領域
よりも細い、第２の長さの領域である狭部５４ａおよび狭部５４ｂと、を有する。なお、
第２金属突起部５２において、狭部５４ａは第２接続端子２６と接合されており、狭部５
４ａと狭部５４ｂとは第１方向に沿った方向の異なる部分に配置されている。
【００９３】
言い換えれば、第１金属突起部５１および第２金属突起部５２は、第１の長さの領域で
ある第１の太さの領域となる突出部５３と、第２の長さの領域である第１の太さよりも細
い第２の太さの領域となる狭部５４ａまたは狭部５４ｂと、が第１方向に沿って交互に重
なった形状をしている。
【００９４】
本変形例の水晶振動子１１０において、周囲温度の変化にともなう振動片２０の伸びま
たは縮み量と、基板としての底板３１の伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生する
応力は、第１金属突起部５１および第２金属突起部５２を介して振動片２０に伝わる。相
対的に太さが太い領域と細い領域を持つ物体を介して振動片２０に応力が伝わる場合、細
い領域は、太い領域と比較してより大きくひずむことで応力を吸収するため、振動片２０
に伝わる応力は低減する。
【００９５】
従って、水晶振動子１１０の周囲温度の変化にともなう振動片２０の伸びまたは縮み量
と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生する応力は、第１金属突起部
５１および第２金属突起部５２の狭部５４ａ，５４ｂをひずませることで、振動片２０に
伝わりにくくなる。
【００９６】
以上述べたように、本変形例に係る水晶振動子１１０によれば、第１実施形態に係る水
晶振動子１０における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。本変形例に係る水
晶振動子１１０では、第１実施形態と比較して、周囲温度の変化にともなう振動片２０の
伸びまたは縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生して振動片
２０に伝わる応力は、狭部５４ａおよび狭部５４ｂがひずむことでさらに低減する。従っ
て、第１実施形態と比較して、水晶振動子１１０の特性変動、例えば、ヒステリシス特性
の大きさをさらに低減することができる。
【００９７】
なお、本変形例では、第１金属突起部５１および第２金属突起部５２に、突出部５３お
よび狭部５４ａ，５４ｂを有しているが、第１金属突起部５１および第２金属突起部５２
のうち少なくとも一方の金属突起部において、突出部５３と、狭部５４ａおよび狭部５４
ｂのうち少なくとも一方と、有していれば、上述の理由により、本変形例と同様の効果を
奏することができる。
【００９８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１２０を一例に挙げて図５
を参照して説明する。なお、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付し
て説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９９】
（金属突起部）
図５は、第２実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１２０の概略を示す断面
図である。図５に示すように、本実施形態に係る水晶振動子１２０は、第１金属突起部５
５および第２金属突起部５６が、金属バンプで構成されている。金属バンプは、金（Ａｕ
）、銅（Ｃｕ）、または銀（Ａｇ）などを主成分とする金属や、無鉛はんだや有鉛半田な
どの合金である。
【０１００】
また、第１金属突起部５５および第２金属突起部５６は、振動片２０から底板３１に向
かう第１方向に沿って、第１方向と交差する方向、例えば直交する方向、に沿った長さが
異なる部分を有している。すなわち、第１金属突起部５５および第２金属突起部５６は、
第１方向と交差する方向に沿った方向に、第１の長さの領域および第１の長さよりも短い
第２の長さの領域、すなわち太さが太い領域および太い領域よりも細い領域を有する。
【０１０１】
金属バンプは、めっき法やボンディング法などによって形成されている。めっき法では
、振動片２０またはパッケージ３０の所定の位置に、第１金属突起部５５および第２金属
突起部５６が形成されるように所定のパターンを形成した後に金属をめっきすることで、
金属バンプの第１金属突起部５５および第２金属突起部５６を形成することができる。
【０１０２】
また、ボンディング法では、金（Ａｕ）などの金属製のワイヤー（細線）を振動片２０
またはパッケージ３０の第１金属突起部５５および第２金属突起部５６のそれぞれが形成
される位置に接続し、接続された部分以外のワイヤーを切断することで、金属バンプの第
１金属突起部５５および第２金属突起部５６を形成することができる。
【０１０３】
金属バンプは、例えば、めっき時間やボンディングの条件などを変更することで高さを
容易に調節できるため、第１金属突起部５５の高さＨ１および第２金属突起部５６の高さ
Ｈ２を容易に調整することができる。
【０１０４】
以上述べたように、本実施形態に係る水晶振動子１２０によれば、第１実施形態に係る
水晶振動子１０における効果に加えて以下の効果を得ることができる。本実施形態の水晶
振動子１２０では、第１実施形態と比較して、第１金属突起部５５の高さＨ１および第２
金属突起部５６の高さＨ２を容易に調整することができる。
【０１０５】
このため、振動片２０の第１接続端子２５および第２接続端子２６の配置やパッケージ
３０の第１接続部４５および第２接続部４６の配置などの変更にともなって、第１金属突
起部５５の第１接続端子２５と接続されている面の第１中心５８と、第２金属突起部５６
の第２接続端子２６と接続されている面の第２中心５９と、の間の距離Ｌが変わっても、
Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌの値が、０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．１３≦Ｈ２／
Ｌ≦０．３の関係を満足するようにＨ１およびＨ２を調整することができる。従って、例
えば、ヒステリシスの大きさを低減した水晶振動子１２０を、効率よく製造することがで
きる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、第１金属突起部５５および第２金属突起部５６が、ともに金属
バンプである例を示しているが、第１金属突起部５５および第２金属突起部５６のうちど
ちらか一方が金属バンプであっても、上述の理由により、上述の効果のうち少なくとも一
部の効果を奏することができる。
【０１０７】
なお、第１接続端子２５および第２接続端子２６と、第１金属突起部５５および第２金
属突起部５６と、第１接続部４５および第２接続部４６と、の接続方法は、第１接続部４
５に第１金属突起部５５を形成するとともに第２接続部４６に第２金属突起部５６を形成
した後に、第１金属突起部５５を第１接続端子２５に接続するとともに第２金属突起部５
６を第２接続端子２６に接続する方法でもよい。
【０１０８】
さらに、第１接続端子２５および第２接続端子２６と、第１金属突起部５５および第２
金属突起部５６と、第１接続部４５および第２接続部４６と、の接続方法は、第１接続端
子２５に第１金属突起部５５を形成するとともに第２接続端子２６に第２金属突起部５６
を形成した後に、第１接続部４５に第１金属突起部５５を接続するとともに第２接続部４
６に第２金属突起部５６を接続する方法でもよい。
【０１０９】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１３０を一例に挙げて図６
を参照して説明する。なお、上記実施形態との共通部分については、同一符号を付して説
明を省略し、上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【０１１０】
（金属突起部）
図６は、第３実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１３０の概略を示す断面
図である。図６に示すように、本実施形態に係る水晶振動子１３０において、第１接続端
子２５と第１接続部４５とに接続されている第１金属突起部６１は、第１方向に沿って２
つの金属バンプ６５，６６が重なった構造であるとともに、第２接続端子２６と第２接続
部４６とに接続されている第２金属突起部６２は、第１方向に沿って２つの金属バンプ６
７，６８が重なった構造である。
【０１１１】
第１金属突起部６１および第２金属突起部６２が、それぞれ２つの金属バンプが重なっ
た構造であることで、第１金属突起部６１および第２金属突起部６２がそれぞれ１つの金
属バンプで構成されている場合と比較して、重なった金属バンプのそれぞれの高さを個別
に調整することができるため、第１金属突起部６１の高さＨ１および第２金属突起部６２
の高さＨ２をさらに容易に調整することができる。
【０１１２】
以上述べたように、本実施形態に係る水晶振動子１３０によれば、第１実施形態に係る
水晶振動子１０または第２実施形態に係る水晶振動子１２０における効果に加えて以下の
効果を得ることができる。本実施形態の水晶振動子１３０では、第１実施形態または第２
実施形態と比較して、第１金属突起部６１の高さＨ１および第２金属突起部６２の高さＨ
２をさらに容易に調整することができる。
【０１１３】
このため、振動片２０の第１接続端子２５および第２接続端子２６の配置やパッケージ
３０の第１接続部４５および第２接続部４６の配置などの変更にともなって、第１金属突
起部６１の第１接続端子２５と接続されている面の第１中心５８と、第２金属突起部６２
の第２接続端子２６と接続されている面の第２中心５９と、の間の距離Ｌが変わっても、
Ｈ１／ＬおよびＨ２／Ｌの値が、０．１３≦Ｈ１／Ｌ≦０．３、且つ、０．１３≦Ｈ２／
Ｌ≦０．３の関係を満足するようにＨ１およびＨ２を調整することができる。従って、例
えば、ヒステリシスの大きさを低減した水晶振動子１３０を、効率よく製造することがで
きる。
【０１１４】
なお、本実施形態では、金属バンプを２つ重ねた例を示したが、これに限るものではな
く、金属バンプはそれぞれ３つ以上重ねられていてもよい。また、本実施形態では第１金
属突起部６１および第２金属突起部６２が、ともに金属バンプを重ねて形成されている例
を示しているが、第１金属突起部６１および第２金属突起部６２のうちどちらか一方が、
２つ以上の金属バンプが重なった構造でも、上述の理由により、上述の効果のうち少なく
とも一部の効果を奏することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、第１金属突起部６１および第２金属突起部６２の両方で、金属
バンプを２つ重ねた例を示しているが、これに限らず、第１金属突起部６１および第２金
属突起部６２のうちどちらか一方が金属バンプを２つ重ねていれば、上述の理由により、
上述の効果のうち少なくとも一部の効果を奏することができる。
【０１１６】
また、第１接続端子２５および第２接続端子２６と、第１金属突起部６１および第２金
属突起部６２と、第１接続部４５および第２接続部４６と、の接続方法は、第１接続部４
５に金属バンプ６５，６６を第１方向に沿って重ねて形成するとともに、第２接続部４６
に金属バンプ６７，６８を第１方向に沿って重ねて形成した後に、第１金属突起部６１を
第１接続端子２５に接続するとともに第２金属突起部６２を第２接続端子２６に接続する
方法でもよい。
【０１１７】
さらに、第１接続端子２５および第２接続端子２６と、第１金属突起部６１および第２
金属突起部６２と、第１接続部４５および第２接続部４６と、の接続方法は、第１接続端
子２５に金属バンプ６５，６６を第１方向に沿って重ねて形成するとともに、第２接続端
子２６に金属バンプ６７，６８を第１方向に沿って重ねて形成した後に、第１接続部４５
に第１金属突起部６１を接続するとともに第２接続部４６に第２金属突起部６２を接続す
る方法でもよい。
【０１１８】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１４０を一例に挙げて図７
を参照して説明する。なお、上記実施形態との共通部分については、同一符号を付して説
明を省略し、上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【０１１９】
（金属突起部）
図７は、第４実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１４０の概略を示す断面
図である。図７に示すように、本実施形態に係る水晶振動子１４０では、第１接続端子２
５と第１接続部４５とに接続されている第１金属突起部７１が、第１方向に４つの金属バ
ンプ７３，７４，７５，７６が重なった構造であり、それぞれ隣り合う金属バンプの第１
方向に沿った仮想中心線がずれて重ねられている。
【０１２０】
すなわち、金属バンプ７３の、基板としての底板３１の上面４２と交差（直交）する方
向である第１方向に沿った仮想中心線と、金属バンプ７４の第１方向に沿った仮想中心線
と、がずれており、金属バンプ７４の第１方向に沿った仮想中心線と、金属バンプ７５の
第１方向に沿った仮想中心線と、がずれており、金属バンプ７５の第１方向に沿った仮想
中心線と、金属バンプ７６の第１方向に沿った仮想中心線と、がずれている。
【０１２１】
なお、上述の金属バンプの仮想中心線は、第１方向に沿った仮想線のうち、それぞれの
金属バンプを上から見た形状の重心点（図心）通る仮想線とする。
【０１２２】
また、第２接続端子２６と第２接続部４６とに接続されている第２金属突起部７２が、
第１方向に４つの金属バンプ８３，８４，８５，８６が重なった構造であり、第１金属突
起部７１と同様に、それぞれ隣り合う金属バンプの第１方向に沿った仮想中心線がずれて
重ねられている。
【０１２３】
すなわち、金属バンプ８３の、底板３１の上面４２と交差する方向、例えば直交する方
向、である第１方向に沿った仮想中心線と、金属バンプ８４の第１方向に沿った仮想中心
線と、がずれており、金属バンプ８４の第１方向に沿った仮想中心線と、金属バンプ８５
の第１方向に沿った仮想中心線と、がずれており、金属バンプ８５の第１方向に沿った仮
想中心線と、金属バンプ８６の第１方向に沿った仮想中心線と、がずれている。
【０１２４】
なお、上述の金属バンプ７３，７４，７５，７６，８３，８４，８５，８６の仮想中心
線は、第１方向に沿った仮想線のうち、それぞれの金属バンプを上から見た形状の重心点
（図心）通る仮想線とする。
【０１２５】
このように、第１金属突起部７１において、隣り合う２つの金属バンプの第１方向に沿
った仮想中心線がずれた状態、または、第２金属突起部７２において、隣り合う２つの金
属バンプの第１方向に沿った仮想中心線がずれた状態で、複数の金属バンプが重なった構
造とすることによって、金属バンプの大きさ（第１方向と垂直な方向の太さ）を小さく（
細く）することなく、隣り合う金属バンプが接続されている面積を小さくすることができ
る。
【０１２６】
換言すると、第１方向に重なった複数の金属バンプを用いた構造において、隣り合う金
属バンプの仮想中心線がずれている構造は、隣り合う金属バンプの仮想中心線が重なって
いる構造と比較して、金属バンプの大きさを小さくすることなく、見かけ上の太さ、すな
わち上から見たときの隣り合う金属バンプが接続されている領域の大きさ、を細く（小さ
く）することができる。
【０１２７】
ある太さを持つ物体を介して振動片２０に応力が伝わる場合、太さが細い方が、太い場
合と比較してより大きくひずむことで応力を吸収するため、振動片２０に伝わる応力は低
減する。従って、水晶振動子１４０の周囲温度の変化にともなう振動片２０の伸びまたは
縮み量と、底板３１の伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生する応力は、第１金属
突起部７１および第２金属突起部７２をひずませることで、第３実施形態と比較して振動
片２０に伝わりにくくなる。
【０１２８】
以上述べたように、本実施形態に係る水晶振動子１４０によれば、第１実施形態に係る
水晶振動子１０または第３実施形態に係る水晶振動子１３０における効果に加えて以下の
効果を得ることができる。本実施形態の水晶振動子１４０では、第１実施形態または第３
実施形態と比較して、水晶振動子１４０の周囲温度の変化にともなう振動片２０の伸びま
たは縮み量と、基板としての底板３１の伸びまたは縮み量と、の間の差によって発生して
振動片２０に伝わる応力がさらに低減する。従って、第１実施形態または第３実施形態と
比較して、水晶振動子１４０の特性変動、例えば、ヒステリシスの大きさをさらに低減す
ることができる。
【０１２９】
なお、本実施形態では、第１金属突起部７１および第２金属突起部７２の両方において
、隣り合う２つの金属バンプの第１方向に沿った仮想中心線がずれた状態で重ねられてい
るが、第１金属突起部７１および第２金属突起部７２のうち少なくとも一方の金属突起部
において、隣り合う２つの金属バンプの第１方向に沿った仮想中心線がずれた状態で重ね
られていれば、上述の理由により、上述の効果のうち少なくとも一部の効果を奏すること
ができる。
【０１３０】
また、本実施形態では、第１金属突起部７１および第２金属突起部７２は、それぞれ４
つの金属バンプを重ねた例を示したが、これに限らず、それぞれ少なくとも２つの金属バ
ンプを重ねていればよい。
【０１３１】
また、第１接続端子２５および第２接続端子２６と、第１金属突起部７１および第２金
属突起部７２と、第１接続部４５および第２接続部４６と、の接続方法は、第１接続部４
５に金属バンプ７３，７４，７５，７６を第１方向に沿って重ねて形成するとともに、第
２接続部４６に金属バンプ８３，８４，８５，８６を第１方向に沿って重ねて形成した後
に、第１金属突起部７１を第１接続端子２５に接続するとともに第２金属突起部７２を第
２接続端子２６に接続する方法でもよい。
【０１３２】
さらに、第１接続端子２５および第２接続端子２６と、第１金属突起部７１および第２
金属突起部７２と、第１接続部４５および第２接続部４６と、の接続方法は、第１接続端
子２５に金属バンプ７３，７４，７５，７６を第１方向に沿って重ねて形成するとともに
、第２接続端子２６に金属バンプ８３，８４，８５，８６を第１方向に沿って重ねて形成
した後に、第１接続部４５に第１金属突起部７１を接続するとともに第２接続部４６に第
２金属突起部７２を接続する方法でもよい。
【０１３３】
［電子機器］
次に、本発明の実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１０，１１０，１２０
，１３０，１４０（以下、代表して水晶振動子１０と記載する）の少なくともいずれか１
つを適用した電子機器について、図８から図１０に基づいて説明する。
【０１３４】
図８は、本発明の実施形態に係る振動デバイスを備える電子機器としてのモバイル型の
（またはノート型の）パーソナルコンピューター１１００の構成の概略を示す斜視図であ
る。図８において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた
本体部１１０４と、表示部１００を備えた表示ユニット１１０６と、により構成され、表
示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持され
ている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、信号処理のタイミング源と
しての機能を備えた水晶振動子１０が内蔵されている。
【０１３５】
上述のように、電子機器の一例としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコ
ンピューター１１００に、本発明の一実施形態に係る水晶振動子１０を、例えば、タイミ
ング源として備えることにより、モバイル型のパーソナルコンピューター１１００に供給
されるクロック源として水晶振動子１０から安定した周波数信号が出力されるため、モバ
イル型のパーソナルコンピューター１１００の動作の信頼性を向上させることができる。
【０１３６】
図９は、本発明の実施形態に係る振動デバイスを備える電子機器としての携帯電話機１
２００（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。図９において、携帯電話機１
２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操
作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１００が配置されている。このよ
うな携帯電話機１２００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた水晶振動子
１０が内蔵されている。
【０１３７】
上述のように、電子機器の一例としての携帯電話機１２００（ＰＨＳを含む）に、本発
明の一実施形態に係る水晶振動子１０を、例えば、タイミング源として備えることにより
、携帯電話機１２００に供給されるクロック源として水晶振動子１０から安定した周波数
信号が出力されるため、携帯電話機１２００の動作の信頼性を向上させることができる。
【０１３８】
図１０は、本発明の実施形態に係る振動デバイスを備える電子機器としてのデジタルカ
メラ１３００の構成の概略を示す斜視図である。なお、図１０には、外部機器との接続に
ついても簡易的に示されている。ここで、従来のフィルムカメラは、被写体の光像により
銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣ
Ｄ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）
を生成する。
【０１３９】
デジタルカメラ１３００におけるケース１３０２（ボディー）の背面には、表示部１０
０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１
００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１
３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどが含まれて
いる受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１４０】
撮影者が表示部１００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押
下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送、格納される
。また、このデジタルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号
出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４と、が設けられている。
【０１４１】
そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０
が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それ
ぞれ必要に応じて接続される。
【０１４２】
さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ
ー１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。この
ようなデジタルカメラ１３００には、信号処理のタイミング源としての機能を備えた水晶
振動子１０が内蔵されている。
【０１４３】
上述のように、電子機器の一例としてのデジタルカメラ１３００に、本発明の一実施形
態に係る水晶振動子１０を、例えば、タイミング源として備えることにより、デジタルカ
メラ１３００に供給されるクロック源として水晶振動子１０から安定した周波数信号が出
力されるため、デジタルカメラ１３００の動作の信頼性を向上させることができる。
【０１４４】
なお、本発明の実施形態に係る水晶振動子１０を備える電子機器は、図８のパーソナル
コンピューター（モバイル型のパーソナルコンピューター）１１００、図９の携帯電話機
１２００、図１０のデジタルカメラ１３００の他にも、例えば、インクジェット式吐出装
置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タ
ブレット型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダーなどに
適用することができる。
【０１４５】
さらに、本発明の実施形態に係る水晶振動子１０を備える電子機器は、カーナビゲーシ
ョン装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電
子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話
、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末などにも適用することができる。
【０１４６】
また、本発明の実施形態に係る水晶振動子１０を備える電子機器は、医療機器（例えば
電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探
知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュ
レーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング
、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）などの電子機器、移動体通
信基地局用機器、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカ
ルエリアネットワーク機器、ネットワーク用伝送機器などにも適用することができる。
【０１４７】
［移動体］
次に、本発明の実施形態に係る振動デバイスとしての水晶振動子１０を適用した移動体
について、図１１に基づいて説明する。
図１１は、移動体の一例としての自動車１５００を概略的に示す斜視図である。自動車
１５００には本発明に係る振動デバイスとしての水晶振動子１０が搭載されている。例え
ば、図１１に示すように、移動体としての自動車１５００には、水晶振動子１０を内蔵し
てタイヤ１５０３などを制御する電子制御ユニット１５１０が車体１５０１に搭載されて
いる。
【０１４８】
また、水晶振動子１０は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲー
ションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Antilock Bra
ke System）、エアバックなどに適用可能である。
【０１４９】
さらに、水晶振動子１０は、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭ
Ｓ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ブレーキシステム、
ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、などの電子制
御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）にまで広く適用できる。
【０１５０】
上記のように、移動体の一例としての自動車１５００に、本発明の一実施形態に係る水
晶振動子１０を、例えば、タイミング源として備えることにより、自動車１５００および
電子制御ユニット１５１０のうち少なくとも一方に供給されるタイミング源として水晶振
動子１０から安定した周波数信号が出力されるため、自動車１５００および電子制御ユニ
ット１５１０のうち少なくとも一方の動作の信頼性を向上させることができる。
【０１５１】
以上、本発明の振動デバイス、発振器、電子機器および移動体の実施形態について、図
面に基づいて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各部の構
成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、
他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい
。
【符号の説明】
【０１５２】
１０…水晶振動子、２０…振動片、２１…水晶基板、２２…上面、２３…下面、２４…
側面、２５…第１接続端子、２６…第２接続端子、２７ａ…励振電極、２７ｂ…励振電極
、２８ａ…引出電極、２８ｂ…引出電極、３０…パッケージ、３１…底板、３２…側壁、
３３…シールリング、３４…リッド、３５…第１金属突起部、３６…第２金属突起部、３
８…外部接続端子、３９…内部空間、４０…発振回路、４２…上面、４３…下面、４５…
第１接続部、４６…第２接続部、４８…パッド電極、４９…内部接続端子、５１…第１金
属突起部、５２…第２金属突起部、５３…突出部、５４ａ…狭部、５４ｂ…狭部、５５…
第１金属突起部、５６…第２金属突起部、５８…第１中心、５９…第２中心、６１…第１
金属突起部、６２…第２金属突起部、６５，６６，６７，６８…金属バンプ、７１…第１
金属突起部、７２…第２金属突起部、７３，７４，７５，７６…金属バンプ、８３，８４
，８５，８６…金属バンプ、１００…表示部、１１０…水晶振動子、１２０…水晶振動子
、１３０…水晶振動子、１４０…水晶振動子、１１００…パーソナルコンピューター、１
１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…携帯電話
機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…デジタル
カメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１
３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…
テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター、１５００…自動車、１５０１…
車体、１５０３…タイヤ、１５１０…電子制御ユニット。
【図１】
2016116058.tif 000003
【図２】
2016116058.tif 000004
【図３】
2016116058.tif 000005
【図４】
2016116058.tif 000006
【図５】
2016116058.tif 000007
【図６】
2016116058.tif 000008
【図７】
2016116058.tif 000009
【図８】
2016116058.tif 000010
【図９】
2016116058.tif 000011
【図１０】
2016116058.tif 000012
【図１１】
2016116058.tif 000013