JP2002246869A

JP2002246869A - 表面実装型圧電デバイス

Info

Publication number: JP2002246869A
Application number: JP2001145039A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Yasuike; 亮一安池
Original assignee: Toyo Communication Equipment Co Ltd
Current assignee: Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-08-30
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP4701536B2

Abstract

(57)【要約】【課題】硬質の導電性接着剤により圧電振動素子をセ
ラミックパッケージ内底面に接続しても、熱応力の発生
に起因する諸特性の劣化を解決する表面実装型圧電デバ
イス（振動子、フィルタ）を提供する。【解決手投】圧電振動素子を表面実装型パッケージ内
に片持ち保持で電気的機械的に接続する圧電デバイスで
あって、前記圧電振動素子の片面上のパッド電極と表面
実装型パッケージ内底面上の導通パッドとの接続を硬質
の導電性接着剤にて行ったものにおいて、パッド電極上
の各導電性接着剤を結ぶ直線の延長上に圧電振動素子の
主振動部が位置するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動子やフィルタ
等として使用される表面実装型圧電デバイスに関し、特
に圧電振動素子をパッケージ内に接続する手段として導
電性接着剤を用いた場合に発生する種々の不具合を解決
した表面実装型圧電デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機等の移動体通信機器
は、小型化、軽量化が進む一方で、高機能化についても
強く求められており、高機能化に伴う部品点数の増加と
小型化という相反する２つの要求を同時に満たす為に、
電装部を構成するプリント基板の小面積化と、搭載部品
等の高密度化による基板面積の有効利用が重要視される
ようになっている。移動体通信機器や伝送通信機器にお
いて周波数制御デバイスとして用いられる水晶共振子
（振動子、フィルタ）についても小型化等が強く求めら
れており、高密度実装化に対応するためにデバイスのパ
ッケージ構造としては表面実装型が主流となっており、
併せて高周波化の要求が強くなっている。図１０は高周
波化を目的とした超薄肉部を有するＡＴカット水晶振動
素子の斜視図であり、この水晶振動素子１はＡＴカット
水晶基板の基本波厚みすべり振動波を利用した振動子で
あって、その共振周波数が板厚と反比例することから、
機械的強度を保ちつつ高周波化を図る為に、水晶振動素
子１を構成する水晶基板の一方の主面をエッチングによ
って凹陥せしめ、該凹陥部１３の底面を超薄肉の振動部
１３ａとするとともに、振動部１３ａの外周を全周に亙
って支持する厚肉の環状囲繞部１４を一体的に形成す
る。更に、金のマスク蒸着、又はフォトリソグラフィに
より水晶基板の一方の主面上には励振電極を構成する主
面電極１１と、これより延出するリード電極１５及びパ
ッド電極１６に加えて、パッド電極１７を形成する。な
お、パッド電極１７は、他方の主面上に同様に形成した
励振電極を構成する裏面電極１２から延出したリード電
極１８の端部に位置しており、水晶基板の側面を通る等
してリード電極１８と導通している。このタイプの水晶
振動素子１にあっては、２つのパッド電極１６、１７
は、幅方向に沿って間隔ｄを隔てて配置されている。

【０００３】図１１は水晶振動素子１を用いた表面実装
型水晶振動子のパッケージ構造を示す縦断面図である。
この水晶振動子は、図１０に示した水晶振動素子１をセ
ラミックパッケージ２内に収納してから、セラミックパ
ッケージ２の上面開口を金属の上蓋により気密封止した
構造を備える。セラミックパッケージ２は、底部を構成
するセラミック基板２１と、セラミック基板２１の上面
外周に一体化されたセラミック製の環状の枠体２２と、
上蓋３をシーム溶接するために枠体２２の上面に環状に
固定されたシームリング２３と、からなり、上面中央に
水晶振動素子１を収納するための凹所２４を有した箱形
状を呈している。セラミック基板２１の上面、即ち凹所
２４の内底面には金メタライズにより形成された内部端
子（導通パッド）２５、２６が露出しており、それぞれ
パッケージ下面等に設けた図示しない外部端子と接続さ
れている。水晶振動子１のパッド電極１６、１７を内部
端子２５、２６上に一対一で対応させた上で導電性接着
剤４を用いて両者を接続固定する。このようなタイプの
水晶振動子の構造においては、水晶振動素子１をセラミ
ックパッケージ２に対して電気的機械的に接続する為の
手法を如何に選択するかが、周波数の安定化を図る上で
重要であり、従来は軟質のシリコーン系導電性接着剤４
を用いてセラミックパッケージ２内底面の２つの内部端
子（導通パッド）２５、２６と、水晶振動素子１側の２
つのパッド電極１６、１７とを一対一で接続していた。
シリコーン系導電性接着剤は、軟質であるため、熱歪み
を吸収するという利点を有する。しかし、シリコーン系
導電性接着剤を用いた場合、接着強度が弱いので、衝撃
等のショックにより剥離が発生し易く、また、接着剤か
ら発生するアウトガスによる振動素子面の汚染、導通劣
化が発生する等の不具合があり、水晶振動素子の諸特
性、例えば周波数温度特性、信頼性、例えばエージング
特性を著しく損ねる結果をもたらす。特に、携帯電話機
に使用される水晶振動子にあっては、衝撃に対する仕様
が厳しいため、接着強度の弱い軟質の接着剤は不向きで
あった。特に図１０に示したタイプの超薄肉振動部を有
する水晶振動素子１にあっては、軟質の接着剤を用いる
ことにより発生する前記不具合による悪影響は深刻であ
り、高周波化するために超薄肉振動部の厚みを更に薄く
すると悪影響が更に深刻となる。一方、シリコーン系導
電性接着剤と比較して、硬質のエポキシ系、ポリイミド
系接着剤は、加熱された導電性接着剤により水晶振動子
１内に熱応力が発生したり、接着剤が硬化する時に水晶
振動素子１内に内部応力が発生する等、熱歪みに対する
吸収性の点で問題があるが、耐衝撃性に優れるため、こ
の点については携帯電話機等には適した接着剤である。

【０００４】ところで、図１０、図１１に示した導電性
接着剤４として、硬質のエポキシ系、ポリイミド系接着
剤を使用した場合、硬質の導電性接着剤４による２か所
の固定部を結ぶ直線に対して直交する方向（側方）に水
晶振動素子１の主振動部１３ａが位置することになる。
この構造は、一見すると、主振動部が固定部から離間し
ているために理想的とも思えるが、実際には硬質の導電
性接着剤４によってパッケージ内底面と水晶振動素子１
とが固定されるため、導電性接着剤４間に熱膨張率差に
よる応力歪みが加わり、これが主振動部１３ａにも影響
し、水晶振動素子の安定性を損ねている。これを更に詳
述すると、硬質の導電性接着剤４による水晶振動素子の
支持拘束力は大きいため、温度変化に起因した水晶振動
素子１の膨張、収縮を硬質の導電性接着剤が妨げて、温
度変化に起因して発生する熱応力が無視できない程度に
達し、水晶振動素子の諸特性に悪影響を与えるという問
題が生じていた。因に、硬質の導電性接着剤４による拘
束部に発生する応力は、矢印Ａにて示す方向へ向うた
め、パット電極１６と１７との間に歪が生じ、また、主
面電極１１に対しては、点線Ｂを作用軸として矢印Ｃ方
向へ向けて股裂き又は鋏の如き応力が加わることとな
り、水晶振動素子１のエージング特性及び周波数温度特
性等の周波数特性を悪化させる場合があった。このこと
は、水晶振動子、フィルタ等の水晶共振子のみならず、
圧電共振子一般に共通した問題でもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解消しようと
する課題は、硬質の導電性接着剤を用いたリジッドな支
持部により圧電振動素子をセラミックパッケージ内底面
に接続したとしても、温度変化に起因して発生する熱応
力による諸特性の劣化を解決することができる表面実装
型圧電デバイス（振動子、フィルタ）を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、励振電極を備えた圧電振動素子
を表面実装型パッケージの内底面に設けた導通パッド上
に片持ち状態にて電気的機械的に接続保持した圧電デバ
イスであって、前記圧電振動素子の片面上の２つパッド
電極と前記表面実装型パッケージ内底面上の２つの導通
パッドとの一対一の接続を、夫々導電性接着剤を用いて
行ったものにおいて、前記２つのパッド電極上の前記各
導電性接着剤を結んだ直線の延長上に、前記励振電極を
配置したことを特徴とした。請求項２の発明は、励振電
極を備えた圧電振動素子を表面実装型パッケージの内底
面に設けた導通パッド上に片持ち状態にて電気的機械的
に接続保持した圧電デバイスであって、前記圧電振動素
子に設けた３つパッド電極と前記表面実装型パッケージ
内の３つの導通パッドとを一対一にて接続する際に、少
なくとも２組のパッド電極と導通パッド間を夫々導電性
接着剤を用いて行ったものにおいて、前記２つのパッド
電極上の前記各導電性接着剤を結んだ直線の延長上に、
前記励振電極を配置したことを特徴とした。請求項３記
載の発明は、前記圧電振動素子が前記２つのパッド電極
の中間に該２つのパッド電極を結ぶ延長線と交わる方向
に延長した溝を有したものであることを特徴とする。請
求項４記載の発明は、前記圧電振動素子が前記２つのパ
ッド電極のうち前記励振電極に近い方のパッド電極と前
記励振電極との中間に前記パット電極と前記励振電極と
を結ぶ延長線と交わる方向に延長した溝を有したもので
あることを特徴とする。請求項５の発明は、前記２つの
パッド電極間の間隔を５００μｍ以下としたことを特徴
とした。請求項６の発明は、前記圧電振動素子を構成す
る圧電基板としてＡＴカット水晶基板を用い、前記２つ
のパッド電極を該ＡＴカット水晶基板の結晶軸Ｘ軸に対
して６０度若しくは１２０度の角度を有した前記放射線
に沿って隣接配置したことを特徴とした。請求項７の発
明は、前記２つのパッド電極上に固定される前記各導電
性接着剤を前記放射線に沿って一直線状に配列したこと
を特徴とした。請求項８の発明は、前記圧電振動素子を
構成する圧電基板として、超薄肉の振動部と、該振動部
の外周を支持する厚肉の環状囲続部とを一体的に構成し
た圧電基板を用いたことを特徴とした。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は高周波化を目
的とした超薄肉部を有するＡＴカット水晶振動素子の斜
視図であり、この水晶振動素子１はＡＴカット水晶基板
の基本波厚みすべり振動波を利用した振動子であって、
その共振周波数が板厚と反比例することから、機械的強
度を保ちつつ高周波化を図る為に、水晶振動素子１を構
成する水晶基板の一方の主面をエッチングによって凹陥
せしめて凹陥部１３とした構成を有する。従って、この
水晶基板は、該凹陥部１３の底面を超薄肉の振動部１３
ａとするとともに、振動部１３ａの外周を全周に亙って
厚肉の環状囲繞部１４により一体的に支持した構成とな
っている。更に、マスクを用いて金を蒸着するか、又は
フォトリソグラフィにより水晶基板の一方の主面（振動
部１３ａ）上には励振電極を構成する主面電極１１と、
これより延出するリード電極１５及びパッド電極１６に
加えて、パッド電極１７を形成する。なお、パッド電極
１７は、他方の主面上に同様に形成した励振電極を構成
する裏面電極１２から延出したリード電極１８を水晶基
板の側端面を通って表面側に引き出すことによりリード
電極１８と導通している。なお、この水晶基板は例えば
縦横寸法が夫々３ｍｍ、肉厚が８０μｍ、振動部１３ａ
の肉厚が１０μｍ前後の寸法を有するものとして説明す
る。この振動部１３ａによれば１００ＭＨｚを越える共
振周波数を得ることができる。

【０００８】図２は前記水晶振動素子１を用いた圧電デ
バイスの一例としての表面実装型水晶振動子の構造を示
す断面図である。なお、セラミックパッケージ自体の構
造は図１１に示したものと同様であり、同一箇所には同
一符号を付して説明する。この図１に示した水晶振動素
子１をセラミックパッケージ２内に収納してから、セラ
ミックパッケージ２の凹所２４の上面開口を金属の上蓋
３により気密封止した構造を備える。セラミックパッケ
ージ２は、底部を構成するセラミック基板２１と、セラ
ミック基板２１の上面外周に立設一体化されたセラミッ
ク製の環状の枠体２２と、上蓋３をシーム溶接するため
に枠体２２の上端面に環状に固定されたシームリング２
３と、からなり、全体として中央に水晶振動素子１を収
納するための凹所２４を有し、外周に環状部を有した箱
形状を呈している。セラミック基板２１の上面には金メ
タライズにより形成された内部端子（導通パッド）２
５、２６が露出しており、それぞれパッケージ底面等に
設けた図示しない外部端子と接続されている。内部端子
２５、２６は、水晶振動子側のパッド電極１６、１７と
対応する位置関係、間隔にて配置されている。水晶振動
素子１をセラミックパッケージ２内に片持ち接続する際
には、水晶振動素子１のパッド電極１６、１７とセラミ
ックパッケージの入出力用内部端子２５、２６とを一対
一の対応関係で対向させた上で、所要量の硬質の導電性
接着剤（エポキシ系、ポリイミド系接着剤）４を介した
固定が行われる。

【０００９】図１０に示した水晶振動素子にあっては、
２つのパッド電極１６、１７を水晶振動素子の幅方向
（ＡＴカット水晶の場合Ｚ軸方向）両端部に距離ｄだけ
離間させて配置したが、この実施形態の水晶振動素子に
おいては２つのパッド電極１６、１７は幅方向に離間し
ておらず、むしろ各パッド電極の幅方向内側端部１６
ａ、１７ａが幅方向に一部オーバーラップするように近
接している。このオーバーラップした各パッド電極の内
側端部１６ａ，１７ａは幅方向と直交する方向（ＡＴカ
ット水晶の場合Ｘ軸方向）に所定のギャップｄ１を隔て
て離間配置されている。ここで、水晶振動素子１のパッ
ド電極１６と１７との間のギャップｄ１は、５００μｍ
以下の近接した値とし、導電性接着剤４は各パッド電極
１６、１７のオーバーラップ部上に配置する。この実施
形態では各パッド電極１６、１７上の各導電性接着剤４
の幅方向位置は一致しており、励振電極としての主面電
極１１の中心部から延びるＸ軸線に沿ってずれがない状
態で直線状に配置されている。また、硬質の導電性接着
剤４を介して各パッド電極１６、１７と一対一で接続さ
れるセラミックパッケージ２内の内部端子２５、２６の
配置も、各パッド電極１６、１７と対向するように配慮
する。つまり、内部端子２５、２６は幅方向と直交する
方向に５００μｍ以下のギャップを隔てて対向配置され
る。前記のように硬質の導電性接着剤４が水晶振動素子
を支持拘束する力は軟質のシリコーン系導電性接着剤に
比して相当大きいが、この実施形態のようにパッド電極
１６と１７の一部を幅方向にずらすと共に各パッド電極
のオーバーラップ部上に夫々硬質の導電性接着剤４を一
列（一直線状）に配置したので、各導電性接着剤は水晶
振動素子１の一端縁中央部をリジッドに支持することと
なる。各導電性接着剤４が水晶振動子の一端縁中央部に
一列に配置されているため、導電性接着剤４の配列と直
交する方向については温度変化に起因した水晶振動素子
１の膨張、収縮を導電性接着剤が妨げることがなくな
り、更に、導電性接着剤にて固定したことにより水晶振
動子１に生じる応力は、パッド電極１６と１７との間で
とどまることになるので、温度変化に起因して発生する
熱応力によって振動部１３ａに歪みが生じることなく、
水晶振動素子の諸特性に悪影響を与えるという不具合も
なくなる。例えば、図３は周波数温度特性についてのヒ
ステリシス特性の一例を示す表であり、この表から明ら
かなように熱ヒステリシスの小さい極めて安定した特性
を得ることができた。更に、その他の信頼性、例えばエ
ージング持性やリフロー特性においても熱応力を抑制
し、特性劣化を回避できることが明らかである。また、
パッド電極及び導電性接着剤４は必ずしもＸ軸に沿って
配列する必要はなく、励振電極を中心として放射線状に
延びる直線の一本に沿って配列すれば良いのである。

【００１０】つまり、図４に示すように励振電極として
の主面電極１１（又は裏面電極１２）の中心点を通って
放射状に延びる直線Ｌの内のいずれか一本に沿って励振
電極及び導電性接着剤４が配列されるように構成するこ
とにより、応力は、当該直線に沿ったパッド電極１６と
１７との間の当該直線と直交する矢印方向にのみ発生す
る。また、僅かに振動部１３ａに伝播する応力に対して
は、励振電極１１、１２をパッド電極１６の位置から例
えば遠避けることにより回避すればよい。但し、このよ
うに僅かでも周波数に影響が及ぶ事態を回避することが
求められる場合には、次のように特定の角度を備えた放
射線にほぼ沿って励振電極及び導電性接着剤４を直線状
に配列することが有効である。即ち、例えば、ＡＴカッ
ト水晶基板を用いた場合、パッド電極１６、１７及び導
電性接着剤４の各々を水晶結晶軸Ｘ軸に対し、６０度若
しくは１２０度の角度を有する直線に沿って近接配置す
れば、圧縮（引張り）応力感度が零となるため、更に熱
応力の発生を抑制することができる。つまり、上記いず
れかの直線に沿ってパッド電極及び導電性接着剤を配置
すれば、導電性接着剤の拘束力に起因した応力が発生し
たとしても、この直線上に沿った部分はそもそも応力に
よって周波数変動が発生しない特異な角度領域である
為、周波数の変化はほとんど生じない。

【００１１】即ち、図５（ａ）は各パッド電極を水晶結
晶軸Ｘ軸に対して６０度もしくは１２０度の角度を有し
た直線に沿って近接配置させると共に、各パッド電極上
に一直線状に導電性接着剤を配置する場合の各パッド電
極の配置例を示す図であり、（ｂ）はＸ軸に対して６０
度の位置に沿って各パッド電極を配置した水晶振動素子
の平面図を示している。図５（ａ）に示すように各パッ
ド電極１６、１７を水晶結晶軸Ｘ軸に対して６０度もし
くは１２０度の角度を有した直線に沿って近接配置（ｄ
２≦５００μｍ）し、各パッド電極１６、１７と夫々対
向する内部端子２５、２６とを硬質の導電性接着剤４を
介してリジッドに固着したことにより、この固着部での
支持拘束力に起因した応力が発生したとしても、この水
晶振動素子の周波数特性に悪影響が発生することがなく
なる。しかも、この実施形態では、各線に沿って配置さ
れた２つのパッド電極１６、１７上の硬質の導電性接着
剤４が直線状に配列されているため、配列方向と直交す
る向きの応力が発生しにくい状態となっている。つま
り、温度変化に起因した水晶振動素子１の膨張、収縮を
硬質の導電性接着剤が妨げることがなくなり、温度変化
に起因して発生する熱応力によって水晶振動素子の諸特
性に悪影響を与えるという不具合もなくなるので、水晶
振動素子の特性を安定させることができる。図５（ｂ）
はＸ軸に対して６０度の角度を有した直線に沿って２つ
のパッド電極を近接配置した場合の水晶振動素子の具体
的構成例を示しており、各リード電極１５、１８は例え
ば図示のような経路にて配線する。そして、図示しない
パッケージの内底面に設けた内部端子２５、２６に対し
て導電性接着剤４を介して各パッド電極１６、１７を接
続固定することにより、片持ち支持構造を実現すること
ができる。

【００１２】更に、図６は、本発明に基づく水晶振動素
子の他の実施形態の構成図を示すものである。同図
（ａ）に示す水晶振動素子１の構成が図１の水晶振動素
子１の構成と異なる点は、パッド電極１６とパッド電極
１７とのオーバーラップ部のギャップｄ１の中間に幅方
向に延長するよう溝を形成したところにあり、このよう
な溝は、例えば凹陥部１３を形成する際のエッチング加
工の際に同じに形成することができる。そして、同図
（ｂ）に示すようにこのような構成の水晶振動素子１を
セラミックパッケージ２内に収納する際には、水晶振動
素子１を凹陥部１３がセラミック基板２１側と対面する
ような配置状態となるようパット端子１６、１７と内部
端子２５、２６とを導電性接着剤４にて接着する。尚、
溝１９と凹陥部１３とを同主面側に形成した水晶振動素
子１を用いて説明したが、溝１９を凹陥部１３とは異な
る一方の主面に形成したものでも良く、この場合、水晶
振動素子１のセラミックパッケージ２内での搭載状態は
図２に示した状態と同じように、凹陥部１３が上蓋３側
を向くよう搭載することが望ましい。そして、このよう
な構成の水晶振動素子１は、パッド電極１６、１７の間
に発生した応力が溝１９によって緩和（吸収）されるの
で、振動部１３ａへ伝達される応力の絶対的値を更に小
さくすることができる。

【００１３】更に、図７は本発明に基づく水晶振動素子
の他の実施形態の構成図を示すものである。同図に示す
水晶振動素子１の構成が特徴とする点は、パッド電極１
６と凹陥部１３との中間に幅方向に延長するよう溝２０
を形成した所にある。そしてこのような構成の水晶振動
素子１は、導電性接着剤４を用いてパッド電極１６、１
７とセラミックパッケージ２の内部端子２５、２６とを
接着されるが、この構成に伴ってギャップｄ１間に発生
した応力の一部が振動部１３ａに伝達しようとしても、
溝２０が応力の伝達経路を遮断、及び、伝達する応力を
緩和するよう機能するので、振動部１３ａへ応力が伝達
されるのを抑圧することができる。

【００１４】更に、図６に示した水晶振動素子の特徴と
図７に示した水晶振動素子との特徴とを足し合わせたも
のとして図８に示すような水晶振動素子であっても良
い。即ち、図８は、本発明に基づく水晶振動素子の他の
実施形態の構成図を示すものである。同図に示す水晶振
動素子１が特徴とする点は、ギャップｄ１の中間に幅方
向に延長した溝１９を形成すると共に、パッド電極１６
と振動部１３ａとの中間に幅方向に延長した溝２０を形
成したところにある。このような構成の水晶振動素子１
は、図６に示した水晶振動素子の機能と図７に示した水
晶振動子の機能とを併せ持った機能が得られる為、より
効果的に振動部１３ａへ応力が伝達するのを遮断するこ
とが可能である。なお、前記実施形態では、超薄肉の振
動部１３ａの外周を厚肉の環状囲繞部１４により包囲一
体化した構成の圧電振動素子をパッケージ内に片持ち支
持する例を示したが、これは一例に過ぎず、本発明は平
板、コンベックス、ベベル加工板等のあらゆる種類、形
状の圧電基板を用いた圧電振動素子、フィルタについて
も適用することができ、前記実施形態と同様の効果を得
ることができる。

【００１５】次に、本発明の圧電振動素子の支持構造
は、モノリシック多重モードフィルタにも適用可能であ
る。即ち、図９（ｂ）は従来のモノリシック多重モード
フィルタに用いるフィルタ素子３０の平面図であり、平
板状の圧電基板３１の主振動部３２の片面には電極３
３、３４が、他面には電極３５が夫々形成され、各電極
３３、３４、３５から基板の一端縁に向けて延びたリー
ド電極３３ａ，３４ａ，３５ａの端部にはパッド電極３
３ｂ，３４ｂ，３５ｂが配置されている。このフィルタ
素子３０は、図示しない表面実装用のセラミックパッケ
ージ内に封止されるが、その際にパッケージ内底面に設
けた内部端子に対して少なくとも２つのパッド電極、こ
の例ではパッド電極３３ｂ，３４ｂが導電性接着剤によ
り固定される。この導電性接着剤として硬質の導電性接
着剤を使用した場合には、上記従来例にて述べた水晶振
動子の場合と同様に、温度変化に起因して発生する熱応
力による諸特性の劣化を回避することができない。そこ
で、本実施形態では、図９（ａ）に示した如く、少なく
とも２つのパッド電極３３ｂ，３４ｂを直線状に配列す
ると共に、該直線の延長上に主振動部３２が位置するよ
うに構成した。このように、本実施形態では、２つのパ
ッド電極３３ｂ，３４ｂ上の硬質の導電性接着剤４が直
線状に配列されているため、配列方向と直交する向きの
応力が発生しにくい状態となっている。つまり、温度変
化に起因したフィルタ素子３０の膨張、収縮を硬質の導
電性接着剤４が妨げることがなくなり、温度変化に起因
して発生する熱応力によってフィルタ素子の諸特性に悪
影響を与えるという不具合もなくなるので、フィルタ素
子の特性を安定させることができる。なお、上記実施形
態では、フィルタ素子として平板状の圧電基板を使用し
た例を示したが、これは一例であり、超薄肉の振動部の
外周を厚肉の環状囲繞部により包囲一体化した構成の圧
電基板を用いてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電振動
素子に設ける２つのパッド電極を僅かなギャップを隔て
て隣接配置するとともに、各パッド電極上に固定する導
電性接着剤を一直線状に配列した上で、導電性接着剤を
介して圧電振動素子をセラミックパッケージ内底面に接
続したので、導電性接着剤固着部の支持拘束力が圧電振
動素子の温度変化に付随した膨張、収縮を妨げることを
防止し、熱応力の発生を抑制し、諸特性の劣化を防止す
ることができる。このように本発明では、直線状に配列
された導電性接着剤を介して、圧電振動素子の片側端部
をパッケージ内底面が固定的に支持することとなり、圧
電振動素子の温度変化に付随する膨張、収縮を妨げるこ
となく、熱応力の発生を抑制することができる。特に、
熱ヒステリシスの小さい極めて安定した特性を得ること
ができ、更に、その他の信頼性、例えばエージング持性
やリフロー特性においても熱応力を抑制し、特性劣化を
回避できることが明らかである。更に、本発明によれ
ば、圧電振動素子が２つのパッド電極の中間に２つのパ
ッド電極を結ぶ延長線と交わる方向に延長した溝を有し
た構造としたのでパット電極間に発生した応力が溝によ
って緩和・吸収されるので振動部へ伝達される応力の絶
対的値を更に小さくすることができる。そして更に、本
発明によれば、圧電振動素子が２つのパッド電極のうち
励振電極に近い方のパッド電極と励振電極との中間にパ
ッド電極と励振電極とを結ぶ延長線と交わる方向に延長
した溝を有したものであるのでパット電極間に発生した
応力が溝によって緩和・吸収されるので振動部へ伝達さ
れる応力の絶対的値を更に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本究明の一実施の形態例としてのＡＴカット水
晶振動子の斜視図。

【図２】本発明の一実施の形態例としての圧電デバイス
のパッケージ構造を示す断面図。

【図３】本発明の実施の形態例を用いた場合の改善効果
を示す図。

【図４】本発明の原理を説明する図。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態の水
晶振動素子の構成説明図。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態の水
晶振動素子の構成説明図。

【図７】本発明の他の実施形態の水晶振動素子の構成説
明図。

【図８】本発明の他の実施形態の水晶振動素子の構成説
明図。

【図９】（ａ）は本発明の他の実施形態の説明図、
（ｂ）は従来例の説明図。

【図１０】従来のＡＴカット水晶振動子の斜視図。

【図１１】従来の圧電デバイスのパッケージ構造を示す
断面図。

【符号の説明】

１水晶振動素子、２セラミックパッケージ、３上
蓋、４硬質の導電性接着剤、１１主面電極、１２
裏面電極、１３凹陥部、１３ａ振動部、１４環状囲
繞部、１５リード電極、１６、１７パッド電極、１
８リード電極、１９、２０溝、２１セラミック基
板、２２環状枠体、２３シームリング、２４凹
所、２５、２６内部端子、３０フィルタ素子、３１
圧電基板、３２主振動部、３３、３４電極、３５
電極、３３ａ，３４ａ，３５ａリード電極、３３ｂ，
３４ｂ，３５ｂパッド電極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励振電極を備えた圧電振動素子を表面実
装型パッケージの内底面に設けた導通パッド上に片持ち
状態にて電気的機械的に接続保持した圧電デバイスであ
って、前記圧電振動素子の片面上の２つパッド電極と前
記表面実装型パッケージ内底面上の２つの導通パッドと
の一対一の接続を、夫々導電性接着剤を用いて行ったも
のにおいて、前記２つのパッド電極上の前記各導電性接着剤を結んだ
直線の延長上に、前記励振電極を配置したことを特徴と
する表面実装型圧電デバイス。
【請求項２】励振電極を備えた圧電振動素子を表面実
装型パッケージの内底面に設けた導通パッド上に片持ち
状態にて電気的機械的に接続保持した圧電デバイスであ
って、前記圧電振動素子に設けた３つパッド電極と前記
表面実装型パッケージ内の３つの導通パッドとを一対一
にて接続する際に、少なくとも２組のパッド電極と導通
パッド間を夫々導電性接着剤を用いて行ったものにおい
て、前記２つのパッド電極上の前記各導電性接着剤を結んだ
直線の延長上に、前記励振電極を配置したことを特徴と
する表面実装型圧電デバイス。
【請求項３】前記圧電振動素子が前記２つのパッド電
極の中間に該２つのパッド電極を結ぶ延長線と交わる方
向に延長した溝を有したものであることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の表面実装型圧電デバイス。
【請求項４】前記圧電振動素子が前記２つのパッド電
極のうち前記励振電極に近い方のパッド電極と前記励振
電極との中間に前記パット電極と前記励振電極とを結ぶ
延長線と交わる方向に延長した溝を有したものであるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の表面実装型
圧電デバイス。
【請求項５】前記２つのパッド電極間の間隔を５００
μｍ以下としたことを特徴とする請求項１乃至４記載の
表面実装型圧電デバイス。
【請求項６】前記圧電振動素子を構成する圧電基板と
してＡＴカット水晶基板を用い、前記２つのパッド電極
を該ＡＴカット水晶基板の結晶軸Ｘ軸に対して６０度若
しくは１２０度の角度を有した前記放射線に沿って隣接
配置したことを特徴とする請求項１乃至５記載の表面実
装型圧電デバイス。
【請求項７】前記２つのパッド電極上に固定される前
記各導電性接着剤を前記放射線に沿って一直線状に配列
したことを特徴とする請求項１乃至６記載の表面実装型
圧電デバイス。
【請求項８】前記圧電振動素子を構成する圧電基板と
して、超薄肉の振動部と、該振動部の外周を支持する厚
肉の環状囲続部とを一体的に構成した圧電基板を用いた
ことを特徴とする請求項１乃至７記載の表面実装型圧電
デバイス。