JP2004112843A - 圧電デバイスとその圧電振動片の製造方法及び圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージ内における圧電振動片と電極の接合構造において、耐衝撃性を劣化させることなく、電極どうしの短絡を有効に防止できる圧電デバイスと、その圧電振動片の製造方法、およびこの圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供すること。
【解決手段】パッケージ36の内部空間に圧電振動片32を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極71，71とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスであって、前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部31，31であり、前記引出し電極71，71が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部55または突起部を形成する。
【選択図】　　図４

Description

　本発明は、圧電振動片をパッケージに内蔵した圧電デバイスと、これに利用される圧電振動片の製造方法の改良及び圧電振動片を使用した携帯電話や電子機器に関する。

　近年、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、あるいはページングシステム等の移動体通信機器において装置の小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電デバイスも小型薄型化が要求されている。
　また、それとともに、装置の回路基板に表面実装が可能な表面実装タイプの圧電デバイスが求められている。
　図１６及び図１７は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略図であり、図１６は、圧電デバイスの構成を示す概略平面図、図１７は、図１６の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断面図である。

　図１６及び図１７において、従来の圧電デバイス１は、パッケージ６の内部に、圧電振動片２を収容している。この圧電振動片２は、例えば水晶基板を利用して形成されている。この圧電振動片２は、パッケージ６の電極部に接合される基部１１と、この基部１１から平行に延びる一対の振動腕４，５を有する音叉型に形成され、その表面に図示しない駆動用の金属電極が形成されている。

　パッケージ６は、セラミック製の２枚の基板１２，１３を積層して内側に所定の内部空間Ｓを形成するようにし、その全体が矩形状に形成されている。この内部空間Ｓにおいて、パッケージ６の内側の底部には、導電性の接着剤７等を介して、上述した圧電振動片２の基部１１の引出し電極１４，１４が電極部３，３上に接合固定されている。そして、この引出し電極１４，１４は、上述した図示しない駆動用の金属電極と、それぞれ一体に連続して形成されている。また、圧電振動片２の先端部は自由端とされている。
　パッケージ６の開放された上端には、低融点ガラス等のロウ材８を介して、ガラス製の蓋体９が接合されることにより、封止されている。

　圧電デバイス１は、以上のように構成されており、外部からの駆動電圧が、電極部３と導電性接着剤７及び引出し電極１４，１４を介して、圧電振動片２に伝えられる。これにより、圧電振動片２の図示しない励振電極からの電圧が圧電材料に伝えられることで、一対の振動腕４，５が屈曲振動を生じ、所定の周波数で振動する。
　この振動周波数を外部に取り出すことによって、所定の周波数の出力を得ることができるようになっている。

　ところで、このような圧電デバイス１において、マウント作業と呼ばれるパッケージ６に圧電振動片２を固定するための作業においては、圧電振動片２が非常に小さくなり、また、パッケージ６及びその内部空間Ｓの大きさもこれに対応して小さいため、以下のような問題がある。

　図１８（ａ）は、圧電振動片２の基部１１付近を示す拡大平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図である。
　パッケージ６の内側底部の一端領域には、パッケージ６の幅方向に分割された２つの電極部３，３が設けられている。この電極部３，３は、圧電振動片２の基部１１に設けた、引出し電極１４，１４と、それぞれ接続されて、圧電振動片２に駆動電圧を印加するためのものである。

　圧電振動片２のマウント作業では、先ず、パッケージ側の電極部３，３の上に、それぞれ対応して導電性接着剤７，７を配置する。その上に、正しく位置決めした圧電振動片２を位置決めして、その基部１１を導電性接着剤７，７上に載置し、軽く加重をかける。
　ここで、図１８（ｂ）に示すように、異なる電極部３，３の上に、それぞれ導電性接着剤７，７を分離して配置する必要があるが、パッケージ６の内部空間Ｓの幅は極めて狭く、配置した導電性接着剤７，７が接近して、触れると、電極部３，３どうしが短絡してしまう。
　このため、このような短絡をできるだけ回避しようとして、導電性接着剤７，７の分量を制限すると、接着力が不足して、圧電振動片２の接合強度が不足するという問題がある。

　そこで、図１９に示す構造が検討されている。
　図１９（ａ）は、圧電振動片２の基部１１付近を示す拡大平面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
　圧電振動片２ａの基部１１ａには、各引出し電極１４，１４の間に、スリット１１ｂが設けられている。これにより、導電性接着剤７，７は、スリット１１ｂの内縁部で流れが止まり、導電性接着剤７，７が接近して触れることで、電極部３，３どうしが短絡されることを有効に防止できると考えられる。

　しかしながら、図１９のような構造では、圧電振動片２ａの基部１１ａはスリット１１ｂによって、左右に分断されており、この左右部分をつなぐ箇所１１ｃに対して、外部から衝撃が加わると、この部分の構造的弱さによって、破壊されてしまうという問題がある。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、パッケージ内における圧電振動片と電極の接合構造において、耐衝撃性を劣化させることなく、電極どうしの短絡を有効に防止できる圧電デバイスと、その圧電振動片の製造方法、およびこの圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供することを目的とする。

　上述の目的は、請求項１の発明によれば、パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスであって、前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻止する構成とした、圧電デバイスにより、達成される。
　請求項１の構成によれば、パッケージ内で、導電性接着剤を用いて圧電振動片をマウントする場合において、本発明の圧電振動片では、その各引出し電極の間に、溝部または突起部が形成されている。このため、パッケージ内側底面の各電極部にそれぞれ導電性接着剤が塗布され、その上に前記圧電振動片の基部を載置して、軽く抑えた際に、各電極部にそれぞれ塗布されている導電性接着剤が押されて拡がる。この場合、流れた導電性接着剤は、溝部または突起部に阻まれるので、互いに接触することがなく、各電極部が短絡されることが有効に防止される。

　請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記溝部または突起部が、前記各引出し電極の内側端縁に沿って、それぞれ形成されていることを特徴とする。　請求項２の構成によれば、導電性接着剤の流れを阻止する溝部または突起部は、各引出し電極の内側端縁に設けられているので、圧電振動片のマウントの際に導電性接着剤は、各引出し電極の内側端縁の位置に止まる。このため、各電極部が短絡されることが一層確実に防止される。

　請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかの構成において、前記圧電振動片が、前記導電性接着剤によりパッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕と、各振動腕に形成され、長手方向に延びる長溝とを備えることを特徴とする。

　請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成において、前記圧電振動片の前記各引出し電極は、パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向寸法が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも小さく形成されていることを特徴とする。
　請求項４の構成によれば、各引出し電極のパッケージ側の電極と対向する各電極面は、反対面と比べて、導電性接着剤が多量に付着する箇所である。このため、各引出し電極のパッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向の寸法を小さくすると、その分、電極どうしの間の距離が拡がるが、引出し電極と励振電極との間の導通抵抗を低下させることなく、各電極面に付着した導電性接着剤が互いに接近して触れることを、より有効に防止することができる。

　上述の目的は、請求項５の発明によれば、パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスであって、前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、かつ、パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向寸法が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも小さく形成されている、圧電デバイスにより、達成される。
　請求項５の構成によれば、各引出し電極の間に溝部または突起部を形成しない場合においても、各引出し電極のパッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向の寸法を小さくすると、電極どうしの間の距離が拡がるから、引出し電極と励振電極との間の導通抵抗を低下させることなく、各電極面に付着した導電性接着剤が互いに接近して触れることを、防止することができる。

　上述の目的は、請求項６の発明によれば、圧電材料でなる基板の表面に、駆動用の電極膜を形成する電極形成工程と、その後、圧電振動片の外形をエッチングにより形成する際に、前記電極膜上に塗布したレジストに対して、圧電振動片の外形形状と、この圧電振動片の基部における幅方向の両側に設けられる各引出し電極の間に形成される溝部の形状と対応したマスクを配置するマスクアライメント工程と、次いで、前記レジストを感光させて、前記圧電振動片の外形に対応したエッチングを行うエッチング工程と、続いて、前記溝部に対応した部分の前記電極膜を除去してハーフエッチングを行うハーフエッチング工程とを含んでいる、圧電振動片の製造方法により、達成される。
　請求項６の構成によれば、圧電振動片の基部の溝部を形成すべき箇所に、前記のようにハーフエッチングを行えば、圧電振動片の製造工程を利用して、各引出し電極の間に、溝部を形成することができる。

　請求項７の発明は、請求項６の構成において、前記溝部が、前記各引出し電極の内側端縁に沿って、それぞれ形成されることを特徴とする。
　請求項７の構成によれば、導電性接着剤の流れを阻止する溝部または突起部は、各引出し電極の内側端縁に設けることができるので、圧電振動片のマウントの際に導電性接着剤は、各引出し電極の内側端縁の位置に止まる。このため、各電極部が短絡されることが一層確実に防止される。

　請求項８の発明は、請求項６または７のいずれかの構成において、前記マスクアライメント工程に使用されるマスクが、圧電振動片の外形と、前記溝部の形状と、基部から平行に延びる一対の振動腕の長手方向に延びる長溝の形状とに対応して形成されており、前記ハーフエッチング工程において、前記溝部と同時に前記長溝が同時にハーフエッチングされることを特徴とする。
　請求項８の構成によれば、圧電振動片の各振動腕に長溝を備える構成のものを製造する場合には、この長溝のハーフエッチング工程を利用して、導電性接着剤の流れを阻止する溝部を同時に形成することができる。

　上述の目的は、請求項９の発明によれば、パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻止する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電話装置により、達成される。

　また、上述の目的は、請求項１０の発明によれば、パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻止する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機器により、達成される。

　以上述べたように、本発明によれば、パッケージ内における圧電振動片と電極の接合構造において、耐衝撃性を劣化させることなく、電極どうしの短絡を有効に防止できる圧電デバイスと、その圧電振動片の製造方法、およびこの圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供することができる。

　図１ないし図３は、本発明の圧電デバイスの第１の実施の形態を示しており、図１はその概略斜視図、図２はその概略平面図、図３は図２のＤ−Ｄ線概略断面図である。
　これらの図において、圧電デバイス３０は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス３０は、パッケージ３６内に圧電振動片３２を収容している。パッケージ３６は、例えば、セラミックグリーンシートを積層して焼結した酸化アルミニウム質焼結体等の基板で、浅い箱状に形成されている。各積層基板（図示せず）は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓを形成するようにされている。

　パッケージ３６の内部空間Ｓ内の図において左端部付近において、内部空間Ｓに露出された底部には、パッケージ３６の幅方向の各端部付近に、Ａｕ及びＮｉメッキが施された電極部３１，３１が図２に示すように所定の間隔を隔てて形成されている。電極部３１，３１は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。この各電極部３１，３１の上に導電性接着剤４３，４３が塗布されており、この導電性接着剤４３，４３の上に圧電振動片３２の基部５１が載置されて、導電性接着剤４３，４３が硬化されることにより接合されている。
　この導電性接着剤４３，４３は、この実施形態では、例えば、シリコーン系樹脂内に銀粒子を含有させた、シリコーン系の導電性接着剤が使用されている。このシリコーン系の導電性接着剤は、硬化後において、衝撃を吸収できる性質を有している。

　圧電振動片３２は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片３２は、パッケージ３６側と後述するようにして固定される基部５１と、この基部５１を基端として、図２において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。そして、各振動腕３４，３５には、長手方向に延びる長溝４５，４６が設けられている。この長溝は、例えば、図３に示されているように、振動腕３４の上面の長溝４５ａと下面の長溝４５ｂを備えており、長溝４６も同じ構成である。これにより、より高い振動効率で振動できるようになっている。
　尚、本発明の圧電振動片は、このような音叉型の形状のものに限らず、例えば、水晶等の圧電材料を矩形状にカットした、所謂、ＡＴカット振動片を利用するようにしてもよい。

　圧電振動片３２の基部５１の導電性接着剤４３，４３と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための引出し電極７１，７１が形成されており、これにより、圧電振動片３２は、駆動用電極がパッケージ３６側の電極部３１，３１と導電性接着剤４３，４３を介して、電気的に接続されている。
　この電極部３１，３１は、外部から、圧電振動片３２に対して、駆動電圧を印加するためのものである。
　すなわち、圧電振動片３２の表面には、この圧電振動片３２の励振に必要な複雑なパターンの図示しない駆動電極または励振電極が形成されている。そして、圧電振動片３２の基部５１の長さ方向の端部であって、幅方向の両端付近には、図４で詳しく示すように、表面７１ａ，及び裏面７１ｂの表裏にわたって、上記駆動電極または励振電極に対して、駆動電圧を伝えるために、パッケージ３６側の電極部３１，３１と電気的に接続される引出し電極７１，７１が形成されている。
　この引出し電極７１，７１の詳しい構成は後で説明する。

　パッケージ３６の開放された上端には、低融点ガラス等のロウ材３３を介して、蓋体３９が接合されることにより、封止されている。蓋体３９は、この蓋体３９を透過させたレーザ光等により周波数調整を行うために、光を透過する材料，例えば、ガラスで形成されている。

　また、この実施形態では、パッケージ３６を構成する積層基板の中間の基板（図示せず）、図２及び図３において右端部付近に孔を形成することにより、この積層基板の厚みに対応した凹部４２が形成されている。この凹部４２は、圧電振動片３２の自由端３２ｂの下方に位置している。これにより、パッケージ３６に外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片３２の自由端３２ｂが図３の矢印方向に振れた場合に、パッケージ３６の内側底面と当接されることを有効に防止している。

　図４（ａ）は、圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＥ−Ｅ線切断端面図である。
　これらの図において、引出し電極７１，７１は、上述したように、実際は、圧電振動片３２の表面に形成された電極（図示せず）の一部を構成するものである。各引出し電極７１，７１は、圧電振動片３２の基部５１の幅方向の両側にそれぞれ配置されており、各引出し電極７１，７１は、パッケージ側の電極部３１，３１と対応している。

　この引出し電極７１，７１を囲むように溝部５５，５５がそれぞれ形成されている。
　具体的には、この溝部５５，５５は、各引出し電極７１，７１の互いに対向する内側端縁に形成されていればよい。また、各引出し電極７１，７１の振動腕３４，３５側の端部は、図示されていないが、溝部５５，５５上に電極が連続して形成されており、上述した圧電振動片３２表面の駆動電極と一体に接続されている。

　本実施形態は、以上のように構成されており、パッケージ内側底面の各電極部３１，３１にそれぞれ導電性接着剤４３，４３が塗布され、その上に圧電振動片３２の基部５１を載置して、軽く抑えた際に、各電極部３１，３１にそれぞれ塗布されている導電性接着剤４３，４３が押されて拡がる。この場合、流れた導電性接着剤４３，４３は、溝部５５，５５に阻まれるので、互いに接触することがなく、各電極部３１，３１が短絡されることが有効に防止される。
　そして、この場合、図１９で説明したように、基部５１にスリットを形成するものでないので、基部５１の強度が低下することがなく、衝撃強度が低下することなしに、電極部３１，３１の短絡防止構造を実現できる。

　ここで、図４においては、引出し電極７１，７１の表面７１ａと裏面７１ｂの両面に関して、溝部５５，５５をそれぞれ形成しているが、図４における裏面７１ｂについてだけ、溝部５５，５５を形成するようにしてもよい。しかしながら、図４のように構成することにより、圧電振動片３２については、表裏両面に方向性がなくなり、どちらを下にしてマウントしてもよいので、作業上便利である。

　図５及び図６は、圧電デバイス３０の圧電振動片３２の製造方法について、図４の切断線Ｅ−Ｅに沿って断面で示した工程図であり、図７及び図８は、圧電デバイス３０の圧電振動片３２の製造方法について、概略斜視図でその工程を示した図である。
　これらの図を参照して、図４の圧電振動片３２の製造方法を説明する。
　図７（ａ）において、圧電振動片３２を複数もしくは多数分離することができる大きさの圧電材料，例えば、水晶材料でなる基板７５上で、個々の圧電振動片３２を形成するための領域７５ａ内において、フォトリソグラフィー等の手法により、圧電振動片３２の外形形状３２ａに沿うように、耐蝕膜を形成する。
　図５（ａ）には、この際の断面の様子が示されている。図示されているように、水晶基板７５の表裏両面に耐蝕膜７７が形成され、耐蝕膜７７は、例えば、下地層としてのクロム層７３と、その上に被覆される金被覆層７２で構成される。　尚、以下の工程では、基板７５の図５において上下両面に同一の加工が行われるので、煩雑さを避けるため、上面についてだけ説明する。

　次いで、図５（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、全面にレジスト７６を塗布する。そして、図５（ｃ）に示すように、圧電振動片３２の外形３２ａに対応したレジスト７６を感光させて、除去し、続けて、露出した耐蝕膜７７を図５（ｄ）に示すように、対応するエッチング液でエッチングして除去する。
　次に、図５（ｅ）に示すように、レジスト７６を剥離して、図５（ｆ）に示すように、新たに、全面にレジスト７８を塗布する。

　次いで、図６（ｈ）に示すように、圧電振動片３２の外形３２ａと、図７（ｃ）に示すように、圧電振動片３２の上述した引出し電極７１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所及び圧電振動片３２の長溝に対応する箇所８１，８２について、同時にレジスト７８を除去する。
　つまり、ここでは、圧電振動片３２の外形３２ａと、圧電振動片３２の上述した引出し電極７１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所７９，７９と、圧電振動片３２の長溝に対応する箇所８１，８２とに、対応する形状に適合させたマスク（図示せず）を配置して（マスクアライメント工程）、各該当箇所を露光し、それぞれ露光したレジスト７８を除去することにより、これらの３つの箇所に関するレジスト７８を同時に除去することができる。

　次いで、図６（ｉ）及び図７（ｄ）に示されているように、圧電振動片３２の外形３２ａより外側で、露出している水晶基板７５をフッ酸等によりエッチングする。続いて、図６（ｊ）及び図８（ｅ）に示すように、圧電振動片３２の上述した引出し電極７１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所７９，７９と、圧電振動片３２の長溝に対応する箇所８１，８２とについて、同時に耐蝕膜７７を除去して、水晶基板７５を露出させる。

　次に、図６（ｋ）及び図８（ｆ）に示すように、露出した水晶基板７５の材料部分を、ハーフエッチングする。つまり、圧電振動片３２の引出し電極７１，７１の間の溝部５５，５５を形成すべき箇所と、圧電振動片３２の長溝を形成すべき箇所８１，８２とを同時にハーフエッチングする（ハーフエッチング工程）。
　これにより、溝部５５，５５と圧電振動片３２の長溝４５，４６が同時に形成される。そして、溝部５５，５５と圧電振動片３２の長溝４５，４６は同一の一工程で形成されることから、溝部５５，５５の位置精度等の品質と、圧電振動片３２の長溝４５，４６の位置精度等の品質は同じとなる。

　次いで、図６（ｌ）及び図８（ｇ）に示すように、レジスト７８を除去し、最後に図６（ｍ）及び図８（ｈ）に示すように、耐蝕膜７７を除去することで、電極膜部分を除き、圧電振動片の詳細な形状の形成が完了する。

　図９（ａ）は、第１の実施形態の第１の変形例に係る圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＦ−Ｆ線切断端面図である。
　これらの図において、引出し電極８３，８３は、図４で説明した引出し電極７１，７１と同様の構成である。
　この変形例では、各引出し電極８３，８３の間に、溝部ではなく、凸部もしくは突起部５６，５６が形成されている。
　具体的には、この突起部５６，５６は、各引出し電極８３，８３の互いに対向する内側端縁から起立する低い壁部を有している。

　これにより、図４で説明した溝部５５，５５と同じ作用効果を発揮すると共に、特に、突起部５６，５６は、適用された導電性接着剤４３，４３が互いに接近する方向へ流れることを、上述した低い壁部によって阻止することができる。

　図１０（ａ）は、第１の実施形態の第２の変形例に係る圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＧ−Ｇ線切断端面図である。
　これらの図において、引出し電極８４，８４は、図４で説明した引出し電極７１，７１と同様の構成である。
　この変形例では、各引出し電極８４，８４の内側の端縁に近接して、２つの突起部もしくは凸部５７，５７が形成されている。この２つの突起部５７，５７は、図１０（ｂ）に示されているように、表面側と裏面側の両方にそれぞれ設けられているが、少なくとも裏面（図において下面）側に設けられている必要がある。
　これにより、各突起部もしくは凸部５７は、近接した電極面から流れる導電性接着剤４３を阻止することができ、図４で説明した溝部５５，５５と同じ作用効果を発揮する。

　図１１（ａ）は、第１の実施形態の第３の変形例に係る圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＨ−Ｈ線切断端面図である。
　これらの図において、引出し電極８５，８５は、図４で説明した引出し電極７１，７１と同様の構成である。
　この変形例では、各引出し電極８５，８５の間には、溝幅の大きな溝部５８がひとつだけ形成されている。
　このひとつの溝部５８は、図１１（ｂ）に示されているように、表面側と裏面側の両方にそれぞれ設けられているが、少なくとも裏面（図において下面）側に設けられている必要がある。
　これにより、各溝部５８は、この溝部５８を挟んだ引出し電極８５，８５の側から、内側に向かって流れる導電性接着剤４３を阻止することができ、図４で説明した溝部５５，５５と同じ作用効果を発揮する。

　図１２（ａ）は、本発明の圧電デバイスの第２の実施形態に係る圧電デバイスに利用される圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大平面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＩ−Ｉ線切断端面図である。
　第２の実施形態においては、図１２で特に説明する箇所以外の構成は第１の実施形態と共通であるから、以下、相違点を中心に説明する。
　図１２において、引出し電極８６，８６の積層構造等は、図４で説明した引出し電極７１，７１と同様の構成である。

　しかしながら、第２の実施形態では、各引出し電極８６，８６の間に溝部や突起部は設けられていない。この場合、各引出し電極８６，８６にあっては、図１２（ｂ）によく表されているように、パッケージ側の電極と対向する裏面側の電極８６ｂの幅方向の寸法Ｗ２が、表面側の電極８６ａの幅方向の寸法Ｗ１よりも小さくなるように形成されている。

　本実施形態は以上のように構成されており、裏面側の電極８６ｂの幅方向の寸法Ｗ２が小さくされていることから、この電極面に付着する導電性接着剤４３，４３の幅方向内側への流れは、裏面側の電極８６ｂの内側端縁が互いに離れていることで、規制される。このため、左右の各電極面に付着する導電性接着剤４３，４３が、お互い接近して触れることが有効に防止されることから、第１の実施形態と同様の作用効果を発揮する。

　次に、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照して、先に述べた圧電振動片３２の製造工程上の利点を詳しく説明する。
　図１３は、圧電振動片３２の製造工程における図６（ｊ）及び図８（ｅ）に相当する工程の部分拡大斜視図であり、理解しやすいようにレジストの図示は省略してある。
　圧電振動片３２の引出し電極７１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所である左右の７５，７５の位置と、各左右端部までの距離Ｗ３，Ｗ４は、正しく工程が行われていれば、同じ寸法であり、この部分は視覚的に確認しやすい。

　これに対して、工程が正しく行われておらず、例えば、マスキングの際に、マスク（図示せず）が左右にずれてしまった場合、図１３（ｂ）に示すように、上記寸法に対応する幅寸法Ｗ５とＷ６は、大きさが異なってしまう。
　すなわち、引出し電極７１，７１が形成される箇所である図示の箇所において、既にこの工程で、上記幅寸法Ｗ５とＷ６のような違いが生じている場合には、圧電振動片３２の引出し電極７１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所と、圧電振動片３２の長溝に対応する箇所８１，８２とを同時にハーフエッチングする工程の特性上、圧電振動片３２の長溝４５，４６（図２参照）も、各振動腕３４，３５のそれぞれの中心位置からずれて形成されてしまう。

　このことより、長溝４５，４６が各振動腕３４，３５の中心位置に正しく形成されるか否かを、極めて細い各振動腕３４，３５を観察して判断するよりも、これと比較すると大きな圧電振動片３２の基部５１の上記幅寸法Ｗ５とＷ６を視認して判断する方が容易である。
　このように、本実施形態の製造方法では、圧電振動片３２の基部５１を観察することで、圧電振動片３２の長溝４５，４６の位置精度等の品質を簡単に判定することができる。

　図１４は、本発明の圧電デバイスの第３の実施形態の構成を示す概略断面図である。
　図において、圧電デバイス１００は、圧電振動片３２を用いて、圧電発振器を形成した例を示しており、第１の実施の形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。

　パッケージ１０１は、その製造の際に、第１の実施形態のパッケージ３６よりも多くのセラミックシートの積層基板を用いて製造されている。
　これにより、パッケージ１０１には、図１４に示すように、増えた分の積層基板を利用して中央付近に凹部１０２が形成されており、その内側底部には、図示しない電極が設けられている。この電極上には、集積回路１０３が実装されている。集積回路１０３は、所定の分周回路等を構成していて、圧電振動片３２の駆動電極と電気的に接続され、集積回路１０３から出力された駆動電圧が圧電振動片３２に与えられるようになっている。

　圧電デバイス１００に収容されている圧電振動片３２の引出し電極７１は、第１の実施形態で説明した構成、または第１の実施形態の各変形例の構成や第２の実施形態の引出し電極と同一の構成とすることができ、二つの引出し電極の間には、上述した溝部や突起部が形成されている。これにより、これらの構成に基づく共通の作用効果を発揮することができる。
　このように、本発明は、圧電振動子に限らず、図１４のような圧電発振器やフィルタ等、その名称に係わらず、パッケージ内に圧電振動片を収容して、蓋体により封止する構成のあらゆる圧電デバイスに適用できる。

図１５は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるコントローラ３０１を備えている。
コントローラ３０１は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段３０３の制御を行うようになっている。このため、コントローラ３０１には、例えば、圧電デバイス３０が取り付けられて、その出力周波数をコントローラ３０１に内蔵された所定の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このコントローラ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、圧電デバイス３０単体でなくても、圧電デバイス３０と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器である図１４のような圧電デバイス１００であってもよい。

コントローラ３０１は、さらに、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続されている。これにより、コントローラ３０１からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。

このように、制御部を備えた携帯電話装置３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用することにより、パッケージ内における圧電振動片と電極の接合構造において、耐衝撃性を劣化させることなく、電極どうしの短絡を有効に防止できるため、圧電デバイスの性能が向上し、正確なクロック信号を生成することができる。

　本発明は上述の実施形態に限定されない。圧電振動片の構成は、音叉型やＡＴ振動片等種々のものが使用できる。また、各実施形態の各構成はこれらを適宜相互に組み合わせたり、その一部を省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。

本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示す概略斜視図。 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示す概略平面図。 図２のＤ−Ｄ線概略断面図。 図１の圧電デバイスの圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＥ−Ｅ線切断端面図。 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程を示す断面工程図。 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程を示す断面工程図。 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程を示す概略斜視図。 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程を示す概略斜視図。 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の第１の変形例に係る圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ線切断端面図。 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の第２の変形例に係る圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＧ−Ｇ線切断端面図。 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の第３の変形例に係る圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＨ−Ｈ線切断端面図。 本発明の圧電デバイスの第２の実施形態に係る圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線切断端面図。 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態に係る圧電振動片の部分拡大斜視図であり、（ａ）はその圧電振動片の溝部が適正に形成される場合の部分拡大斜視図、（ｂ）はその圧電振動片の溝部の形成が不適切である場合の部分拡大斜視図。 本発明の圧電デバイスの第３の実施形態の概略断面図。 本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。 従来の圧電デバイスの一例を示す概略平面図。 図１６のＡ−Ａ線概略断面図。 図１６の圧電デバイスの圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１８（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図。 図１８の圧電デバイスとは異なる構造として検討された圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）はその検討例の部分拡大断面図、（ｂ）は図１９（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図。

符号の説明

　３０，１００・・・圧電デバイス、３１・・・電極部、３２・・・圧電振動片、３６，１０１・・・パッケージ、、３９・・・蓋体、４３・・・導電性接着剤、５５，５８・・・溝部、５６，５７・・・突起部、７１，８３，８４，８５，８６・・・引出し電極。

Claims (10)

1. 　パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスであって、
   　前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、
   　前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、
   　前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻止する構成とした
   　ことを特徴とする、圧電デバイス。
2. 　前記溝部または突起部が、前記各引出し電極の内側端縁に沿って、それぞれ形成され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。
3. 　前記圧電振動片が、前記導電性接着剤によりパッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕と、各振動腕に形成され、長手方向に延びる長溝とを備えることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の圧電デバイス。
4. 　前記圧電振動片の前記各引出し電極は、パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向寸法が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも小さく形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電デバイス。
5. 　パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスであって、
   　前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、
   　前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、かつ、パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向寸法が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも小さく形成されている
   　ことを特徴とする、圧電デバイス。
6. 　圧電材料でなる基板の表面に、駆動用の電極膜を形成する電極形成工程と、
   　その後、圧電振動片の外形をエッチングにより形成する際に、前記電極膜上に塗布したレジストに対して、圧電振動片の外形形状と、この圧電振動片の基部における幅方向の両側に設けられる各引出し電極の間に形成される溝部の形状と対応したマスクを配置するマスクアライメント工程と、
   　次いで、前記レジストを感光させて、前記圧電振動片の外形に対応したエッチングを行うエッチング工程と、
   　続いて、前記溝部に対応した部分の前記電極膜を除去してハーフエッチングを行うハーフエッチング工程と
   　を含んでいることを特徴とする、圧電振動片の製造方法。
7. 　前記溝部が、前記各引出し電極の内側端縁に沿って、それぞれ形成されることを特徴とする、請求項６に記載の圧電振動片の製造方法。
8. 　前記マスクアライメント工程に使用されるマスクが、圧電振動片の外形と、前記溝部の形状と、基部から平行に延びる一対の振動腕の長手方向に延びる長溝の形状とに対応して形成されており、
   　前記ハーフエッチング工程において、前記溝部と同時に前記長溝が同時にハーフエッチングされることを特徴とする、請求項６または７に記載の圧電振動片の製造方法。
9. 　パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、
   　前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、
   　前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、
   　前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻止する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
   　ことを特徴とする、携帯電話装置。
10. 　パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバイスを利用した電子機器であって、
    　前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、
    　前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、
    　前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻止する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロック信号を得るようにした
    　ことを特徴とする、電子機器。

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