【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性接着剤により接合固定される圧電振動片を備える圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０および図１１は、従来の圧電デバイスにかかる例えば圧電振動子１を示す図であり、図１０は圧電振動子１の概略平面図、図１１は図１０のＡ−Ａ線概略断面図である。
これらの図に示されるように、圧電振動子１は、パッケージ２内に圧電振動片３を収容している。
圧電振動片３は、図１０に示されるように、小型に形成するために、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となっている。すなわち、パッケージ２に接合される基部４と、この基部４から平行に延びる一対の振動腕５，５とを備えており、基部４の長さＬ１は１．１００ｍｍ、基部４の幅Ｗ１は０．６４０ｍｍ、振動腕の長さＬ２は２．３６０ｍｍに形成されている。
また、一対の振動腕５，５には、駆動電圧を印加するための励振電極８，８が設けられている。そして、基部４の幅方向の両端には、励振電極８，８と電気的に接続された電極膜６，６が設けられている。
【０００３】
パッケージ２は、図１１に示されるように、その内側に所定の内部空間Ｓを有しており、この内部空間Ｓ内の図において右端部付近に、外部と接続されて駆動電圧を供給する電極部が形成され（図示せず）、この電極部の上に、エポキシ系またはシリコーン系等の導電性接着剤７，７が塗布されている。導電性接着剤７，７の上には、上述した電極膜６，６が対向するようにして基部４が載置され、図１１に示されるように、基部４の上から力Ｆを加えて電極膜６，６に導電性接着剤７，７を密着させ、導電性接着剤７，７が乾燥硬化することにより、圧電振動片３が電気的機械的にパッケージ２に接続されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８２９３６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、圧電振動片３をパッケージ２に接続するための導電性接着剤７，７には、エポキシ系あるいはシリコーン系の導電接着剤が用いられている。この点、エポキシ系導電性接着剤は、シリコーン系導電性接着剤よりも密着力が大きいため、図１０のＢ−Ｂ線切断端面図である図１２に示すように、乾燥によって収縮し、圧電振動片３に反りを生じさせる。しかも、この圧電振動片３の反りは、エポキシ系導電性接着剤の環境温度の変化等に伴う収縮・膨張により、製品化後においても変化し、所定の周波数特性を変化させる原因になってしまうという問題がある。
【０００６】
また、シリコーン系導電性接着剤は柔らかいため、エポキシ系導電性接着剤の上述した問題は生じ難いが、エポキシ系導電性接着剤に比べて接着力が弱いという特性がある。このため、圧電振動片３を固定する力が弱く、例えば圧電振動子１が落下した場合、電極膜６，６とシリコーン系導電性接着剤との接触部分がずれてしまい、周波数特性の変化を引き起こしてしまうという問題が生じていた。
また、このような圧電振動片３の固定力の問題を解決するためには、導電性接着剤７，７と電極膜６，６との接触面積を大きくする手法も考えられる。しかし、導電性接着剤７，７の量を多くすると、導電性接着剤７，７の上に基部４を載置して、基部４の上から力Ｆを加えた際、導電性接着剤７，７が押し出されて、導電性接着剤７，７どうしが短絡してしまう恐れがある。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためのものであり、導電性接着剤どうしの短絡を防止すると共に、圧電振動片の固定力を確保し、かつ、導電性接着剤の収縮膨張に伴う振動特性の変化を抑制する圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、第１の発明によれば、パッケージと、このパッケージに導電性接着剤を用いて固定される基部を有し、この基部から平行に延びる一対の振動腕を有する圧電振動片とを備える圧電デバイスであって、前記基部に、互いに異極となって、前記圧電振動片に駆動電圧を伝える複数の電極膜が設けられ、この複数の電極膜には、それぞれ前記導電性接着剤が接触されるようになっており、この導電性接着剤が接触する領域に複数の突部が形成されている圧電デバイスにより達成される。
【０００９】
第１の発明の構成によれば、基部に、互いに異極となって、圧電振動片に駆動電圧を伝える複数の電極膜が設けられ、この複数の電極膜には、それぞれ導電性接着剤が接触されるようになっており、この導電性接着剤が接触する面に複数の突部が形成されている。このため、導電性接着剤は、複数の突部に接触して、電極膜との接触面積を従来に比べて大きくすることができる。これにより、例えば、収縮膨張率が小さい一方、固定力の弱い導電性接着剤を用いたとしても、圧電振動片の固定力を高めることができる。また、導電性接着剤を用いて圧電振動片をパッケージに固定する際、導電性接着剤が電極膜以外の箇所に押し出されようとしても、突部が導電性接着剤の流れを規制する。これにより、異極となる複数の電極膜のそれぞれに接触している導電性接着剤どうしが短絡してしまうことを有効に防止できる。
したがって、本発明によれば、導電性接着剤どうしの短絡を防止すると共に、圧電振動片の固定力を確保し、かつ、導電性接着剤の収縮膨張に伴う振動特性の変化を抑制する圧電デバイスを提供できるという作用効果を発揮する。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記突部は、導通可能な材料から形成されていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、突部は導通可能な材料から形成されているため、電極膜に多数の突部を設けたとしても、基部への駆動電圧の印加を確保できる。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２のいずれかの発明の構成において、前記突部は、樹脂に導電性粒子が含有されて形成されていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、突部は樹脂に導電性粒子が含有されて形成されているため、導電性粒子により基部への駆動電圧の印加を確保すると共に、樹脂により電極膜に接合できる。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明の構成において、前記樹脂は熱硬化性であることを特徴とするため、加熱して突部の形状を保持することができる。
【００１３】
第５の発明は、第１ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記突部は、前記圧電振動片の基部より撓み易く形成されていることを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、突部は圧電振動片の基部より撓み易いので、導電性接着剤が乾燥時に収縮して圧電振動片に反りを生じさせようとしても、突部が収縮により生ずる応力を吸収して、圧電振動片の反りを抑制できる。
【００１４】
第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかの構成において、前記基部に、前記複数の電極膜の間であって、前記電極膜に隣接するようにして複数の突部が形成されていることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、複数の電極膜の間であって、電極膜に隣接するようにして複数の突部が形成されている。このため、導電性接着剤を用いて圧電振動片をパッケージに接合固定する際、たとえ導電性接着剤が電極膜以外の箇所に押し出されてしまっても、複数の突部が導電性接着剤の流れを規制する。これにより、異極となる複数の電極膜のそれぞれに接触している導電性接着剤どうしが短絡してしまうことを防止できる。
【００１５】
第７の発明は、第１ないし第６の発明のいずれかの構成において、前記一対の振動腕のそれぞれには、長手方向に沿った長溝が設けられていることを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、一対の振動腕のそれぞれには、長手方向に沿った長溝が設けられているため、例えばクリスタルインピーダンス値（ＣＩ値）を低く抑えることができる。このため、ＣＩ値を従来の圧電振動片と同様のＣＩ値に設定して、圧電振動片を小型化できる。ところが、このように、圧電振動片を小型化すると、各導電性接着剤どうしの短絡を避けるために、導電性接着剤の量を減らさざるを得ず、十分な固定力を確保できない。しかし、導電性接着剤と触れる複数の電極膜の表面には、複数の突部が形成されているため、第１の発明と同様の原理により、圧電振動片の固定力を確保することができる。
【００１６】
また、上記目的は、第８の発明によれば、導電性接着剤を用いて固定する基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備える圧電振動片の製造方法であって、前記基部に、互いに異極となるように前記導電性接着剤が接触する複数の電極膜を設け、その後、少なくとも、前記複数の電極膜の前記導電性接着剤が接触する領域に、それぞれスクリーン印刷により複数の突部を形成する、圧電振動片の製造方法により達成される。
第８の発明の構成によれば、互いに異極となるように導電性接着剤が接触する複数の電極膜を設け、その後、少なくとも、複数の電極膜の導電性接着剤が接触する面に、それぞれ複数の突部を形成する。このため、第１の発明と同様の原理により、例えば収縮膨張率が小さい一方、固定力の弱い導電性接着剤を用いたとしても、圧電振動片の固定力を高めることができ、また、導電性接着剤どうしが短絡してしまうことを有効に防止できる。
また、複数の突部はスクリーン印刷により形成するため、電極膜以外の箇所、例えば、基部の複数の電極膜の間であって、電極膜に隣接する位置に複数の突部を形成することもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示す圧電デバイス１０であって、図１は圧電デバイス１０の概略平面図であり、図２は、図１のＣ−Ｃ線概略断面図、図３は圧電デバイス１０の圧電振動片のみを拡大した拡大斜視図である。
これらの図において、圧電デバイス１０は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス１０は、パッケージ３０内に圧電振動片２０を収容している。
【００１８】
パッケージ３０は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される複数の基板３１，３２，３３，３４を積層した後に、焼結して形成されている。すなわち、図２に示されるように、この実施形態では、パッケージ３０は、下から第１の基板３１、第２の基板３２、第３の基板３３、第４の基板３４を積層して形成されている。
【００１９】
第３の基板３３および第４の基板３３は、図２に示されるように、その内側に所定の孔３３ａ，３４ａを形成することで、第２の基板３２に積層した場合に、パッケージ３０の内側に圧電振動片２０を収容する内部空間Ｓ１を形成するようにされている。この第３の基板３３および第４の基板３３のうち、第４の基板３４の上端にある開放端面３４ｂには、例えば、低融点ガラス等のロウ材４３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。
【００２０】
また、第３の基板３３は、上述の孔３３ａを形成することで、内部空間Ｓ１内の図において左端部付近に、圧電振動片２０を載置するための台座部３３ｂが設けられている。そして、この台座部３３ｂの上に、例えば、金または金合金で形成した電極部４０，４０が設けられている。この電極部４０，４０は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものであり、図１に示すように、内部空間Ｓ１内の長手方向の側面に接して、所定の間隔を隔てて形成されている。
【００２１】
この所定の間隔を隔てた電極部４０，４０の上には、接合力を発揮する接着成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させた導電性接着剤４２，４２が塗布されている。本実施形態において、導電性接着剤４２，４２には、エポキシ系導電性接着剤に比べて、柔らかく、圧電振動片３を固定する力が弱いシリコーン系導電性接着剤が用いられているが、後述するように、シリコーン系のみならずエポキシ系導電性接着剤等を利用することもできる。
そして、この導電性接着剤４２，４２の上に圧電振動片２０が載置され、圧電振動片２０を、図２に示されるように上から力Ｆ１を加えて導電性接着剤４２，４２に密着させ、導電性接着剤４２，４２が乾燥硬化することにより、圧電振動片２０が電極部４０，４０に固着されるようになっている。また、この導電性接着剤４２，４２に対して圧電振動片２０は、基部５０の振動腕２４，２６と反対側の端部（図１において左端部）であって、基部５０の幅方向両端付近が対向するようにして固着されている。
【００２２】
また、パッケージ３０の底面のほぼ中央付近には、第１の基板３１及びその上の第２の基板３２に連続する貫通孔３１ａ，３２ａを形成することにより、貫通孔３５が設けられている。この貫通孔３５は、圧電振動片２０に有害なガスが付着しないようにするための孔である。すなわち、例えばパッケージ３０内を加熱（アニール処理）して導電性接着剤４２，４２やロウ材４３などから発生したガスを真空排気するための孔であり、これら有害なガスを排気した後に、図２に示されるように、封止材３８により封止されるようになっている。
【００２３】
圧電振動片２０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２０は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図示する形状とされている。すなわち、圧電振動片２０は、導電性接着剤４２，４２を介してパッケージ３０と固定される基部５０から、図１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２４，２６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。
【００２４】
圧電振動片２０の基部５０は、その端部（図１では左端部）の幅方向両端付近に、例えばクロム（Ｃｒ）および金（Ａｕ）をスパッタして形成された複数の電極膜４４，４５が形成されている。電極膜４４，４５は、圧電振動片２０に駆動電圧を伝えるための電極であり、電極膜４４と電極膜４５とは、互いに異極となるように、パッケージ３０側の電極部４０，４０と導電性接着剤４２，４２により接続されている。また、電極膜４４，４５は、図２に示されるように、基部５０の表裏面（図２において上下面）に形成され、この表裏面の電極部４４，４５は基部５０の端面を引き回されて電気的に接続されている。
【００２５】
また、基部５０は、図１に示されるように、各振動腕２４，２６の基端部近傍に、基部５０の幅を縮幅するようにして設けた切欠き部２８，２８を備えている。これにより、各振動腕２４，２６からの振動の基部５０側への漏れ込みを抑制し、ＣＩ値を低く抑えることができる。したがって、このような圧電振動片２０のＣＩ値を、従来の圧電振動片のＣＩ値となるように形成して、振動腕２４，２６の長さＬ３を短くできる。
【００２６】
圧電振動片２０の各振動腕２４，２６は、それぞれ長さ方向に延びる長溝２１，２２を有している。各長溝２１，２２は、図１のＤ−Ｄ線切断端面図である図４に示すように、各振動腕２４，２６の表裏面（図４において上下面）に設けられている。そして、振動腕２４側の長溝２１，２１には励振電極４６，４６が設けられており、振動腕２６側の長溝２２，２２には励振電極４７，４７が設けられている。また、振動腕２４の両側面には励振電極４７，４７が設けられており、振動腕２６の両側面には励振電極４６，４６が設けられている。この励振電極４６，４６，４６，４６は、図３に示されるように圧電振動片２０を引き回されて電極膜４５と電気的に接続されている。また、励振電極４７，４７，４７，４７は、圧電振動片２０を引き回されて電極膜４４と電気的に接続されている。このようにして、励振電極４６，４６，４６，４６と、励振電極４７，４７，４７，４７は互いに異極となっている。これにより、振動腕２４，２６内の電界をＥ方向に沿って効率よく発生させ、圧電振動片２０のＣＩ値を低く抑えることができる。したがって、このような圧電振動片２０のＣＩ値を、従来の圧電振動片のＣＩ値となるように形成して、振動腕２４，２６の長さＬ３を短くできる。
なお、本実施形態においては、上述の切り欠き部２８，２８および長溝２１，２２を形成することにより、振動腕２４，２６の長さＬ３を１．６４ｍｍ、基部の長さＬ４を０．４ｍｍ、基部の幅Ｗ２を０．５ｍｍに形成できている。
【００２７】
ここで、電極膜４４，４５のそれぞれには、図２の一点鎖線で囲った部分拡大図に示されるように、導電性接着剤４２，４２が接触する領域４４ａに、複数の突部５２，５２，・・・が形成されている。これらの突部５２，５２，・・・は、図３に示されるように、圧電振動片２０の長さ方向および幅方向に、所定の間隔をもって複数形成されている。
尚、これら複数の突部５２，５２，・・・は、それぞれ同様の構成であるため、以下、一つの突部５２について説明する。
【００２８】
この突部５２は、図３の一点鎖線で囲った突部５２の部分拡大図に示されるように、幅Ｗ３が３０μｍ、長さＬ４が３０μｍ、深さＤ１が５μｍとなるように略直方体に形成されている。なお、突部５２は、突起状になっていれば例えば円柱状などであってもよい。また、本第１の実施形態において、突部５２は、後述するように、例えば金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）、或いはニッケル（Ｎｉ）等の導通可能な導電性材料をメッキすることにより形成されている。
【００２９】
次に、上述した圧電振動片２０の好ましい製造方法を説明する。
図５は、圧電振動片２０の製造方法について特徴的な部分を示し、基部５０を幅方向に切断して、これを工程順に示した概略切断端面図である。
すなわち、水晶の単結晶から所定の角度をもって切り出された基板を、エッチングすることにより、既に説明した圧電振動片２０の外形を形成し、図５（ａ）に示すように、基部５０の幅方向両端付近に、例えばクロム（Ｃｒ）および金（Ａｕ）をスパッタして電極膜４４，４５を形成する。
【００３０】
次いで、図５（ｂ）に示すように全面にレジスト６０を塗布した後、このレジスト６０の上に、突部５２を形成する位置以外の位置にマスク（図示せず）を配置して、図５（ｃ）に示すように、露光後感光したレジスト６０を除去する。
次いで、図５（ｄ）に示すように、感光したレジスト６０を除去することにより露出した電極膜４４，４５に、例えば金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）、或いはニッケル（Ｎｉ）等の導通可能な導電性材料６２をメッキする。そして、図５（ｅ）に示すように、レジスト６０を剥離して、突部５２を形成する。
【００３１】
本発明の実施形態は以上のように構成され、このため、図２の一点鎖線で囲った図に示されるように、導電性接着剤４２，４２は、電極膜４４，４５のみならず、この電極膜４４，４５に形成された突部５２にも接触し、電極膜４４，４５と導電性接着剤４２，４２との接触面積を、従来に比べて大きくすることができる。これにより、収縮膨張率が小さい一方、固定力が弱い例えばシリコーン系の導電性接着剤４２，４２を用いたとしても、圧電振動片２０のパッケージ３０に対する固定力を高めることができる。
【００３２】
また、上述のように圧電振動片２０の上から力Ｆ１を加えて導電性接着剤４２，４２に密着させる際、導電性接着剤４２，４２が電極膜４４，４５以外の箇所に押し出されようとしても、突部５２，５２，・・・が導電性接着剤４２，４２の流れを規制する。これにより、異極となる電極膜４４，４５のそれぞれに接触している導電性接着剤４２，４２どうしが、短絡してしまうことを有効に防止できる。特に、上述のように、長溝２１，２２や切り欠き部２８を形成することにより、極めて小型に形成された圧電振動片２０において、導電性接着剤４２，４２間の幅が狭くなったとしても、導電性接着剤４２，４２どうしの短絡を防止することができる。
【００３３】
さらに、この基部５０に形成された突部５２は、導通可能な導電性材料６２から形成されているため、電極膜４４，４５に多数の突部５２，５２，・・・を設けたとしても、圧電振動片２０への駆動電圧の印加を確保できる。
【００３４】
なお、突部５２は、電極膜４４，４５と導電性接着剤４２，４２との接触面積を大きくするだけでなく、所謂アンカー効果をもたらすため、圧電振動片２０のパッケージ３０に対する固定力を高めつつも、導電性接着剤４２，４２の塗布量を減らして、導電性接着剤４２，４２が付着する領域を小さくすることができる。そうすると、振動腕２４，２６の振動に伴う応力は振動腕２４，２６の股部に最も集中するため、この股部と導電性接着剤４２，４２が付着する領域との距離が長くなって、この領域に振動腕２４，２６の振動が伝わり難くなる。そして、振動腕２４，２６の振動が伝わり難いと、所謂振動漏れも軽減されるので、収縮膨張が比較的大きいエポキシ系等の導電性接着剤４２，４２を用いたとしても、圧電振動片２０の振動特性に与える影響が軽減される。したがって、シリコーン系のみならず、エポキシ系などの導電性接着剤４２，４２も用いることができる。
【００３５】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る圧電デバイス１２について、圧電振動片２０のみを拡大した拡大斜視図である。
この図において、図１ないし図５の圧電デバイス１０と同一の符号を付した箇所は共通の構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図６において、圧電デバイス１２が、図１ないし図５の圧電デバイス１０と主に異なるのは、電極膜４４，４５に形成した突部の構成と、および、電極膜４４，４５に隣接するようにして突部を形成した点である。
【００３６】
すなわち、本第２の実施形態において、電極膜４４，４５上の導電性接着剤４２，４２が接触する領域４４ａに、複数の突部５４，５４，・・・が第１の実施形態と同様の外形をもって形成されているが、突部５４，５４，・・・は、圧電振動片２０の基部５０よりも撓み易く形成されている。具体的には、突部５４，５４，・・・は、それぞれ導電性粒子を含有した樹脂により形成され、樹脂は、熱硬化性があると共に、硬化した後に基部５０よりも柔らかく、応力が発生した場合に撓み易い材料から形成されており、例えばシリコーン系の樹脂が用いられている。また、導電性粒子には、金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）、或いはニッケル（Ｎｉ）等が用いられている。
そして、このような突部５４，５４，・・・を有する圧電振動片２０は、第１の実施形態と同様に導電性接着剤４２を用いてパッケージ３０に固定されているが（図２参照）、本第２の実施形態において、導電性接着剤４２には、エポキシ系の導電性接着剤が用いられている。
【００３７】
また、本第２の実施形態において、圧電デバイス１２は、電極膜４４と電極膜４５との間であって（基部５０の上）、電極膜４４，４５のそれぞれに隣接し、電極膜４４，４５に沿うようにして複数の突部５６，５６，・・・が形成されている。各突部５６は、電極膜４４，４５上に形成された各突部５４と略同様の構成となっている。
【００３８】
このような突部５４および突部５６は、以下の製造方法により形成されている。図７は、本発明の第２の実施形態に係る圧電振動片２０の製造方法について特徴的な部分を示し、基部５０を幅方向に切断して、これを工程順に示した概略端面図である。
すなわち、第１の実施形態と同様に、水晶の単結晶から所定の角度をもって切り出された基板を、エッチングすることにより、既に説明した圧電振動片２０の外形を形成し、図７（ａ）に示すように、基部５０の幅方向両端付近に、例えばクロム（Ｃｒ）および金（Ａｕ）をスパッタして電極膜４４，４５を形成する。
【００３９】
次いで、図７（ｂ）に示すように、突部５４および突部５６を設けようとする位置に貫通孔７２が設けられたマスク７３を、圧電振動片２０に載置する。そして、図７（ｃ）に示すように、この貫通孔７２の上に、例えばシリコーン系の樹脂に金（Ａｕ）等の導電性微粒子を含有させた導電性ペースト７４を塗布する。
次いで、図７（ｄ）に示すように、角度や圧力を調整したスキージ７６を可動させて、導電性ペースト７４をマスク７３に設けられた貫通孔７２内に塗り込む。そして、この貫通孔７２内に塗り込んだ導電性ペースト７４を加熱乾燥させて、マスク７３を剥離し、図７（ｅ）に示すように、電極膜４４，４５上に突部５４を形成し、さらに基部５０上にも突部５６を形成する。
【００４０】
なお、圧電振動片２０は、圧電振動片２０を形成する他の方法を示す図８のように形成してもよい。すなわち、図８（ａ）に示すように、上述の図７（ａ）と同様に、圧電振動片２０の基部５０に電極膜４４，４５を形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、マスク７３の貫通孔７２に導電性ペースト７４を塗り込むようにしてロール７７を可動させる。そして、導電性ペースト７４を加熱乾燥させて、マスク７３を剥離し、図８（ｃ）に示すように、電極膜４４，４５上に突部５４を形成し、さらに基部５０上にも突部５６を形成する。
【００４１】
本発明の第２の実施例に係る圧電デバイス１２は以上のように構成されており、このため、第１の実施形態と同様の作用効果を発揮する。さらに、突部５４，５４，・・・は、熱硬化性の樹脂に導電性粒子が含有されて形成されている。このため、導電性粒子により圧電振動片２０への駆動電圧の印加を確保できると共に、樹脂により突部５４，５４，・・・の形状を保持できる。
また、突部５４，５４，・・・は、圧電振動片２０の基部５０よりも撓み易く形成されている。このため、導電性接着剤４２，４２が乾燥収縮する際の説明であって、基部５０を幅方向に切断した場合の切断端面図である図９に示すように、導電性接着剤４２，４２が収縮しても、その収縮により発生する応力は突部５４，５４，・・・に吸収（集中）され、この応力は圧電振動片２０に伝わり難くなる。したがって、導電性接着剤４２，４２の収縮膨張に伴い、圧電振動片２０が反ってしまうことを有効に防止し、振動特性の変化を抑制できる。
【００４２】
さらに、基部５０に、電極膜４４，４５の間であって、電極膜４４，４５に隣接するようにして突部５６，５６，・・・が形成されている。このため、導電性接着剤４２，４２を用いて圧電振動片２０をパッケージ３０に接合固定する際、たとえ導電性接着剤４２，４２が電極膜４４，４５以外の箇所に押し出されてしまっても、突部５６，５６，・・・が導電性接着剤４２，４２の流れを規制する。したがって、異極となる電極膜４４，４５のそれぞれに接続された導電性接着剤４２，４２どうしが短絡してしまうことを防止できる。
【００４３】
本発明は上述の実施形態に限定されない。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、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。例えば、パッケージ内に圧電振動片を含むものであれば、圧電発信器、フィルタ等その名称を問わずに適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す圧電デバイスの概略平面図。
【図２】図１のＣ−Ｃ線概略断面図。
【図３】本発明の実施形態を示す圧電デバイスの圧電振動片のみを拡大した拡大斜視図。
【図４】図１のＤ−Ｄ線切断端面図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る圧電振動片の製造方法について特徴的な部分を示し、基部を幅方向に切断して、これを工程順に示した概略端面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の圧電デバイスについて、圧電振動片を拡大した拡大斜視図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る圧電振動片の製造方法について特徴的な部分を示し、基部を幅方向に切断して、これを工程順に示した概略端面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る圧電振動片を形成する他の方法を示す図。
【図９】導電性接着剤が乾燥収縮する際の説明であって、基部を幅方向に切断した場合の切断端面図。
【図１０】従来の圧電デバイスにかかる圧電振動子の概略平面図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線概略断面図。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ線切断端面図。
【符号の説明】
１０，１２・・・圧電デバイス、２０・・・圧電振動片、２１，２２・・・長溝、２４，２６・・・振動腕、２８・・・切り欠き部、３０・・・パッケージ、４２・・・導電性接着剤、４４，４５・・・電極膜、５０・・・基部、５２，５４，５６・・・突部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric device having a piezoelectric vibrating reed joined and fixed by a conductive adhesive, and a method for manufacturing a piezoelectric vibrating reed.
[0002]
[Prior art]
10 and 11 are views showing, for example, a piezoelectric vibrator 1 according to a conventional piezoelectric device. FIG. 10 is a schematic plan view of the piezoelectric vibrator 1, and FIG. 11 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG. is there.
As shown in these drawings, the piezoelectric vibrator 1 accommodates a piezoelectric vibrating piece 3 in a package 2.
As shown in FIG. 10, the piezoelectric vibrating reed 3 is a so-called tuning fork type piezoelectric vibrating reed having a whole shape like a tuning fork in order to be formed in a small size. That is, it has a base 4 joined to the package 2 and a pair of vibrating arms 5 and 5 extending in parallel from the base 4, the length L1 of the base 4 is 1.100 mm, and the width W1 of the base 4 is 0. .640 mm, and the length L2 of the vibrating arm is 2.360 mm.
Further, the pair of vibrating arms 5, 5 are provided with excitation electrodes 8, 8 for applying a drive voltage. At both ends of the base 4 in the width direction, electrode films 6 and 6 electrically connected to the excitation electrodes 8 and 8 are provided.
[0003]
As shown in FIG. 11, the package 2 has a predetermined internal space S inside thereof, and an electrode connected to the outside and supplying a drive voltage near the right end in the drawing of the internal space S. A portion is formed (not shown), and an epoxy-based or silicone-based conductive adhesive 7, 7 is applied on the electrode portion. The base 4 is placed on the conductive adhesives 7, 7 such that the above-mentioned electrode films 6, 6 face each other, and as shown in FIG. 11, a force F is applied from above the base 4. The piezoelectric vibrating reed 3 is electrically and mechanically connected to the package 2 by bringing the conductive adhesives 7 and 7 into close contact with the electrode films 6 and 6 and drying and curing the conductive adhesives 7 and 7 (for example, And Patent Document 1.).
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-2000-82936
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, as described above, an epoxy-based or silicone-based conductive adhesive is used for the conductive adhesives 7 for connecting the piezoelectric vibrating reed 3 to the package 2. In this regard, since the epoxy-based conductive adhesive has a larger adhesive force than the silicone-based conductive adhesive, the epoxy-based conductive adhesive contracts by drying as shown in FIG. The vibrating bar 3 is warped. In addition, the warpage of the piezoelectric vibrating reed 3 changes even after commercialization due to shrinkage / expansion of the epoxy-based conductive adhesive due to a change in environmental temperature or the like, which causes a change in predetermined frequency characteristics. There is a problem.
[0006]
In addition, since the silicone-based conductive adhesive is soft, the above-described problem of the epoxy-based conductive adhesive is unlikely to occur, but has a characteristic that the adhesive strength is weaker than that of the epoxy-based conductive adhesive. For this reason, the force for fixing the piezoelectric vibrating reed 3 is weak. For example, when the piezoelectric vibrator 1 falls, the contact portions between the electrode films 6, 6 and the silicone-based conductive adhesive are shifted, and the change in the frequency characteristic is reduced. There was a problem of causing it.
In order to solve the problem of the fixing force of the piezoelectric vibrating reed 3, a method of increasing the contact area between the conductive adhesives 7, 7 and the electrode films 6, 6 can be considered. However, when the amount of the conductive adhesives 7, 7 is increased, the base 4 is placed on the conductive adhesives 7, 7, and when the force F is applied from above the base 4, the conductive adhesive 7 , 7 are extruded, and the conductive adhesives 7, 7 may be short-circuited.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents short-circuiting between conductive adhesives, secures a fixing force of a piezoelectric vibrating reed, and reduces vibration caused by contraction and expansion of the conductive adhesive. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a piezoelectric device and a piezoelectric vibrating reed that suppress changes in characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating reed having a package, a base fixed to the package using a conductive adhesive, and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base. A piezoelectric device comprising: a plurality of electrode films, which have different polarities from each other and transmit a drive voltage to the piezoelectric vibrating reed, are provided on the base, and the plurality of electrode films each include the conductive adhesive. This is achieved by a piezoelectric device adapted to be contacted and having a plurality of protrusions in a region where the conductive adhesive contacts.
[0009]
According to the configuration of the first invention, the base has a plurality of electrode films having different polarities and transmitting a driving voltage to the piezoelectric vibrating reed, and the plurality of electrode films are each provided with a conductive adhesive. A plurality of protrusions are formed on the surface in contact with the conductive adhesive. For this reason, the conductive adhesive contacts the plurality of protrusions and can increase the contact area with the electrode film as compared with the related art. Thus, for example, even when a conductive adhesive having a small contraction / expansion coefficient and a small fixing force is used, the fixing force of the piezoelectric vibrating reed can be increased. Further, when the piezoelectric vibrating reed is fixed to the package using the conductive adhesive, the protrusion restricts the flow of the conductive adhesive even if the conductive adhesive is pushed out to a portion other than the electrode film. Thereby, it is possible to effectively prevent a short circuit between the conductive adhesives that are in contact with each of the plurality of electrode films that have different polarities.
Therefore, according to the present invention, a piezoelectric device that prevents a short circuit between conductive adhesives, secures a fixing force of a piezoelectric vibrating reed, and suppresses a change in vibration characteristics due to contraction and expansion of the conductive adhesive. The function and effect of being able to be provided.
[0010]
A second invention is characterized in that, in the configuration of the first invention, the projection is formed of a conductive material.
According to the configuration of the second aspect, since the protrusions are formed from a conductive material, application of the drive voltage to the base can be ensured even if a large number of protrusions are provided on the electrode film.
[0011]
A third invention is characterized in that, in the configuration of the first invention or the second invention, the protrusion is formed by containing conductive particles in a resin.
According to the configuration of the third aspect, since the protrusion is formed by containing the conductive particles in the resin, the application of the drive voltage to the base is ensured by the conductive particles, and the protrusion is joined to the electrode film by the resin. it can.
[0012]
In a fourth aspect based on the configuration of the third aspect, since the resin is thermosetting, the resin can be heated to maintain the shape of the projection.
[0013]
A fifth invention is characterized in that, in the configuration according to any one of the first to fourth inventions, the protrusion is formed to be more easily bent than the base of the piezoelectric vibrating reed.
According to the configuration of the fifth aspect, since the protrusion is more flexible than the base of the piezoelectric vibrating reed, even if the conductive adhesive shrinks during drying and causes the piezoelectric vibrating reed to warp, the protruding portion is shrunk by the contraction. The warpage of the piezoelectric vibrating reed can be suppressed by absorbing the generated stress.
[0014]
In a sixth aspect based on any one of the first to fifth aspects, a plurality of projections are formed on the base between the plurality of electrode films and adjacent to the electrode films. It is characterized by having been done.
According to the configuration of the sixth aspect, the plurality of protrusions are formed between the plurality of electrode films and adjacent to the electrode films. For this reason, when joining and fixing the piezoelectric vibrating reed to the package using the conductive adhesive, even if the conductive adhesive is extruded to a portion other than the electrode film, a plurality of protrusions are formed of the conductive adhesive. Regulate flow. This can prevent a short circuit between the conductive adhesives that are in contact with each of the plurality of electrode films that have different polarities.
[0015]
A seventh invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, each of the pair of vibrating arms is provided with a long groove along a longitudinal direction.
According to the configuration of the seventh aspect, since each of the pair of vibrating arms is provided with the long groove along the longitudinal direction, for example, the crystal impedance value (CI value) can be suppressed low. For this reason, the piezoelectric vibrating reed can be downsized by setting the CI value to the same CI value as that of the conventional piezoelectric vibrating reed. However, when the size of the piezoelectric vibrating reed is reduced in this way, the amount of the conductive adhesive must be reduced in order to avoid a short circuit between the conductive adhesives, and a sufficient fixing force cannot be secured. However, since a plurality of protrusions are formed on the surfaces of the plurality of electrode films that come into contact with the conductive adhesive, the fixing force of the piezoelectric vibrating reed can be secured by the same principle as in the first invention. .
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a piezoelectric vibrating reed comprising a base fixed with a conductive adhesive and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base. In the base, a plurality of electrode films that are contacted by the conductive adhesive so as to have mutually different polarities are provided, and then, at least, in a region where the conductive adhesive of the plurality of electrode films is contacted, by screen printing, respectively. This is achieved by a method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed in which a plurality of protrusions are formed.
According to the configuration of the eighth aspect, the plurality of electrode films that are in contact with the conductive adhesive so as to have different polarities are provided, and then, at least, on the surface of the plurality of electrode films that is in contact with the conductive adhesive, Each has a plurality of protrusions. For this reason, according to the same principle as in the first invention, for example, even when a conductive adhesive having a small contraction and expansion coefficient and a small fixing force is used, the fixing force of the piezoelectric vibrating piece can be increased, and It is possible to effectively prevent a short circuit between the conductive adhesives.
Further, since the plurality of protrusions are formed by screen printing, a plurality of protrusions may be formed at a position other than the electrode film, for example, between the plurality of electrode films on the base and adjacent to the electrode film. it can.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIGS. 1 to 3 show a piezoelectric device 10 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view of the piezoelectric device 10, and FIG. 3 and 3 are enlarged perspective views in which only the piezoelectric vibrating reed of the piezoelectric device 10 is enlarged.
In these drawings, the piezoelectric device 10 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured, and the piezoelectric device 10 accommodates a piezoelectric vibrating piece 20 in a package 30.
[0018]
The package 30 is formed, for example, by stacking a plurality of substrates 31, 32, 33, and 34 formed by molding a ceramic green sheet made of aluminum oxide as an insulating material, and then sintering. That is, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the package 30 is formed by laminating a first substrate 31, a second substrate 32, a third substrate 33, and a fourth substrate 34 from below. ing.
[0019]
When the third substrate 33 and the fourth substrate 33 are laminated on the second substrate 32 by forming predetermined holes 33a and 34a inside thereof as shown in FIG. An internal space S1 for accommodating the piezoelectric vibrating reed 20 is formed inside. Of the third substrate 33 and the fourth substrate 33, a lid 39 is bonded to an open end surface 34b at the upper end of the fourth substrate 34 via a brazing material 43 such as low-melting glass. By this, it is sealed.
[0020]
The third substrate 33 is provided with the pedestal portion 33b for mounting the piezoelectric vibrating reed 20 near the left end in the drawing in the internal space S1 by forming the hole 33a described above. On the pedestal portion 33b, for example, electrode portions 40, 40 formed of gold or a gold alloy are provided. The electrode portions 40, 40 are connected to the outside and supply a driving voltage, and are formed at predetermined intervals in contact with the longitudinal side surfaces in the internal space S1, as shown in FIG. Have been.
[0021]
On the electrode portions 40, 40 spaced apart from each other by a predetermined distance, a conductive adhesive 42 in which conductive resin such as silver fine particles is added to a synthetic resin agent as an adhesive component exhibiting a bonding force. , 42 are applied. In the present embodiment, as the conductive adhesives 42, 42, a silicone-based conductive adhesive that is softer than the epoxy-based conductive adhesive and has a weak force for fixing the piezoelectric vibrating reed 3 is used. As described later, not only silicone-based but also epoxy-based conductive adhesives can be used.
Then, the piezoelectric vibrating reed 20 is placed on the conductive adhesives 42, 42, and the piezoelectric vibrating reed 20 is applied to the conductive adhesives 42, 42 by applying a force F1 from above as shown in FIG. The piezoelectric vibrating reeds 20 are fixed to the electrode portions 40, 40 by causing the conductive adhesives 42, 42 to dry and harden. The piezoelectric vibrating reed 20 is located at the end (left end in FIG. 1) of the base 50 opposite to the vibrating arms 24 and 26 with respect to the conductive adhesives 42 and 42. It is fixed so that the vicinity is opposed.
[0022]
A through hole 35 is provided near the center of the bottom surface of the package 30 by forming through holes 31a and 32a continuous with the first substrate 31 and the second substrate 32 thereon. The through hole 35 is a hole for preventing harmful gas from adhering to the piezoelectric vibrating piece 20. That is, for example, these holes are for evacuating the gas generated from the conductive adhesives 42, 42, the brazing material 43, and the like by heating (annealing) the inside of the package 30, and after exhausting these harmful gases, FIG. As shown in FIG. 2, sealing is performed by a sealing material 38.
[0023]
The piezoelectric vibrating reed 20 is made of, for example, quartz, and a piezoelectric material such as lithium tantalate or lithium niobate can be used instead of quartz. In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating reed 20 is formed in a small size, and in particular, has a shape as illustrated in order to obtain required performance. That is, the piezoelectric vibrating reed 20 is separated from the base 50, which is fixed to the package 30 via the conductive adhesives 42, 42, to the right in FIG. A so-called tuning-fork type piezoelectric vibrating reed, which has a shape like a tuning fork, is used.
[0024]
The base 50 of the piezoelectric vibrating reed 20 has a plurality of electrode films 44 and 45 formed by sputtering, for example, chromium (Cr) and gold (Au) near both ends in the width direction of the end (the left end in FIG. 1). Is formed. The electrode films 44 and 45 are electrodes for transmitting a driving voltage to the piezoelectric vibrating reed 20, and the electrode films 44 and 45 are connected to the electrode portions 40 and 40 on the package 30 side so as to have mutually different polarities. They are connected by conductive adhesives 42,42. 2, the electrode films 44, 45 are formed on the front and back surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 2) of the base 50, and the electrode portions 44, 45 on the front and back surfaces route the end surfaces of the base 50. Being electrically connected.
[0025]
Further, as shown in FIG. 1, the base 50 includes notches 28, 28 provided near the base ends of the respective vibrating arms 24, 26 so as to reduce the width of the base 50. . Thereby, the leakage of the vibration from each of the vibrating arms 24 and 26 to the base 50 side can be suppressed, and the CI value can be kept low. Therefore, the length L3 of the vibrating arms 24 and 26 can be shortened by forming the CI value of the piezoelectric vibrating piece 20 to be the CI value of the conventional piezoelectric vibrating piece.
[0026]
Each of the vibrating arms 24 and 26 of the piezoelectric vibrating piece 20 has long grooves 21 and 22 extending in the length direction, respectively. The long grooves 21 and 22 are provided on the front and back surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 4) of each of the vibrating arms 24 and 26, as shown in FIG. Exciting electrodes 46 and 46 are provided in the long grooves 21 and 21 on the vibrating arm 24 side, and exciting electrodes 47 and 47 are provided in the long grooves 22 and 22 on the vibrating arm 26 side. Excitation electrodes 47, 47 are provided on both sides of the vibrating arm 24, and excitation electrodes 46, 46 are provided on both sides of the vibrating arm 26. As shown in FIG. 3, the excitation electrodes 46, 46, 46, and 46 are electrically connected to the electrode film 45 by drawing the piezoelectric vibrating reed 20. In addition, the excitation electrodes 47, 47, 47, 47 are electrically connected to the electrode film 44 by drawing the piezoelectric vibrating reed 20. In this manner, the excitation electrodes 46, 46, 46, 46 and the excitation electrodes 47, 47, 47, 47 have mutually different polarities. As a result, the electric field in the vibrating arms 24 and 26 can be efficiently generated along the E direction, and the CI value of the piezoelectric vibrating reed 20 can be kept low. Therefore, the length L3 of the vibrating arms 24 and 26 can be shortened by forming the CI value of the piezoelectric vibrating piece 20 to be the CI value of the conventional piezoelectric vibrating piece.
In the present embodiment, by forming the notches 28 and 28 and the long grooves 21 and 22 described above, the length L3 of the vibrating arms 24 and 26 is 1.64 mm, and the length L4 of the base is 0.4 mm. , The width W2 of the base can be formed to 0.5 mm.
[0027]
Here, as shown in a partially enlarged view surrounded by a dashed line in FIG. 2, each of the electrode films 44, 45 has a plurality of protrusions 52, Are formed. Are formed at predetermined intervals in the length direction and the width direction of the piezoelectric vibrating piece 20, as shown in FIG.
Since the plurality of protrusions 52 have the same configuration, only one protrusion 52 will be described below.
[0028]
As shown in a partially enlarged view of the protrusion 52 surrounded by a dashed line in FIG. 3, the protrusion 52 has a substantially rectangular parallelepiped shape such that the width W3 is 30 μm, the length L4 is 30 μm, and the depth D1 is 5 μm. Is formed. Note that the protrusion 52 may have a columnar shape, for example, as long as it has a protrusion shape. In the first embodiment, the protrusion 52 is formed by plating a conductive material such as gold (Au), silver (Ag), or nickel (Ni), as described later. Have been.
[0029]
Next, a preferred method of manufacturing the above-described piezoelectric vibrating reed 20 will be described.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional end view showing a characteristic portion of the method of manufacturing the piezoelectric vibrating reed 20, in which the base 50 is cut in the width direction and is shown in the order of steps.
That is, by etching a substrate cut out from a single crystal of quartz at a predetermined angle, the outer shape of the piezoelectric vibrating reed 20 described above is formed, and as shown in FIG. Electrode films 44 and 45 are formed by sputtering, for example, chromium (Cr) and gold (Au) near both ends.
[0030]
Next, as shown in FIG. 5B, after applying a resist 60 on the entire surface, a mask (not shown) is arranged on the resist 60 at a position other than the position where the protrusion 52 is formed. As shown in FIG. 5C, the resist 60 exposed after exposure is removed.
Next, as shown in FIG. 5D, for example, gold (Au), silver (Ag), nickel (Ni), or the like can be conducted to the electrode films 44 and 45 exposed by removing the exposed resist 60. The conductive material 62 is plated. Then, as shown in FIG. 5E, the resist 60 is peeled off to form the projection 52.
[0031]
The embodiment of the present invention is configured as described above. Therefore, as shown in the figure surrounded by the dashed line in FIG. 2, the conductive adhesives 42, 42 are not only the electrode films 44, 45, but also The protrusions 52 formed on the electrode films 44 and 45 are also in contact with each other, and the contact area between the electrode films 44 and 45 and the conductive adhesives 42 can be increased as compared with the related art. Thereby, the fixing force of the piezoelectric vibrating reed 20 to the package 30 can be increased even if the contraction / expansion coefficient is small and the fixing force is weak, for example, even if the silicone conductive adhesives 42 are used.
[0032]
Further, as described above, when the force F1 is applied from above the piezoelectric vibrating reed 20 and the piezoelectric vibrating reeds 20 are brought into close contact with the conductive adhesives 42, 42, the conductive adhesives 42, 42 will be pushed out to locations other than the electrode films 44, 45. , Regulate the flow of the conductive adhesives 42, 42. As a result, it is possible to effectively prevent the conductive adhesives 42, 42 that are in contact with the electrode films 44, 45 serving as different poles from being short-circuited. In particular, as described above, by forming the long grooves 21 and 22 and the notch portion 28, even if the width between the conductive adhesives 42 in the extremely small-sized piezoelectric vibrating reed 20 is reduced, the width is reduced. In addition, a short circuit between the conductive adhesives 42, 42 can be prevented.
[0033]
Further, since the projections 52 formed on the base 50 are formed of a conductive material 62 that can conduct, even if a large number of projections 52, 52,... Are provided on the electrode films 44, 45. In addition, the application of the driving voltage to the piezoelectric vibrating reed 20 can be ensured.
[0034]
The protrusions 52 not only increase the contact area between the electrode films 44, 45 and the conductive adhesives 42, 42, but also provide a so-called anchor effect, and thus increase the fixing force of the piezoelectric vibrating reed 20 to the package 30. In addition, the area where the conductive adhesives 42 are attached can be reduced by reducing the application amount of the conductive adhesives 42. Then, since the stress caused by the vibration of the vibrating arms 24 and 26 is most concentrated on the crotch portions of the vibrating arms 24 and 26, the distance between the crotch portion and the region where the conductive adhesives 42 and 42 are attached increases. Vibrations of the vibrating arms 24 and 26 are less likely to be transmitted to this area. If the vibrations of the vibrating arms 24 and 26 are not easily transmitted, so-called vibration leakage is reduced. Therefore, even when the epoxy-based conductive adhesives 42 and 42 having relatively large contraction and expansion are used, the piezoelectric vibrating reeds 20 are not used. The effect on the vibration characteristics of the vehicle is reduced. Therefore, not only silicone-based but also epoxy-based conductive adhesives 42, 42 can be used.
[0035]
FIG. 6 is an enlarged perspective view of the piezoelectric device 12 according to the second embodiment of the present invention, in which only the piezoelectric vibrating reed 20 is enlarged.
In this figure, the portions denoted by the same reference numerals as those of the piezoelectric device 10 of FIGS. 1 to 5 have the same configuration, and thus the overlapping description will be omitted, and the following description will focus on the differences.
In FIG. 6, the piezoelectric device 12 is mainly different from the piezoelectric device 10 of FIGS. 1 to 5 in that the configuration of the protrusions formed on the electrode films 44 and 45 and the configuration adjacent to the electrode films 44 and 45 are different. This is the point where the projection is formed.
[0036]
That is, in the second embodiment, a plurality of protrusions 54, 54,... Are provided in the region 44a on the electrode films 44, 45 where the conductive adhesives 42, 42 contact, as in the first embodiment. Are formed so that the protrusions 54, 54,... Are more easily bent than the base 50 of the piezoelectric vibrating reed 20. Specifically, each of the protrusions 54, 54,... Is formed of a resin containing conductive particles. The resin has thermosetting properties, and is softer than the base 50 after being cured, and generates stress. It is formed of a material that is easily bent when it is deformed. For example, a silicone resin is used. Further, gold (Au), silver (Ag), nickel (Ni), or the like is used for the conductive particles.
The piezoelectric vibrating reed 20 having such protrusions 54, 54,... Is fixed to the package 30 using the conductive adhesive 42 as in the first embodiment (see FIG. 2). In the second embodiment, the conductive adhesive 42 is an epoxy-based conductive adhesive.
[0037]
In the second embodiment, the piezoelectric device 12 is located between the electrode films 44 and 45 (on the base 50), adjacent to the electrode films 44 and 45, respectively. A plurality of protrusions 56 are formed along the line 45. Each protrusion 56 has substantially the same configuration as each protrusion 54 formed on the electrode films 44 and 45.
[0038]
Such projections 54 and 56 are formed by the following manufacturing method. FIG. 7 is a schematic end view showing a characteristic part of the method for manufacturing the piezoelectric vibrating reed 20 according to the second embodiment of the present invention, in which the base 50 is cut in the width direction and is shown in the order of steps. .
That is, as in the first embodiment, the outer shape of the piezoelectric vibrating reed 20 described above is formed by etching a substrate cut out from a single crystal of quartz at a predetermined angle, and is shown in FIG. As shown, for example, chromium (Cr) and gold (Au) are sputtered near both ends in the width direction of the base 50 to form the electrode films 44 and 45.
[0039]
Next, as shown in FIG. 7B, a mask 73 provided with a through hole 72 at a position where the protrusion 54 and the protrusion 56 are to be provided is placed on the piezoelectric vibrating reed 20. Then, as shown in FIG. 7C, a conductive paste 74 containing conductive fine particles such as gold (Au) in a silicone resin is applied on the through holes 72.
Next, as shown in FIG. 7D, the squeegee 76 whose angle and pressure have been adjusted is moved to apply the conductive paste 74 into the through-holes 72 provided in the mask 73. Then, the conductive paste 74 applied in the through holes 72 is dried by heating, and the mask 73 is peeled off. As shown in FIG. 7E, the projections 54 are formed on the electrode films 44 and 45. A projection 56 is also formed on the base 50.
[0040]
The piezoelectric vibrating reed 20 may be formed as shown in FIG. 8 showing another method for forming the piezoelectric vibrating reed 20. That is, as shown in FIG. 8A, the electrode films 44 and 45 are formed on the base 50 of the piezoelectric vibrating reed 20 in the same manner as in FIG. 7A described above. Next, as shown in FIG. 8B, the roll 77 is moved so that the conductive paste 74 is applied to the through holes 72 of the mask 73. Then, the conductive paste 74 is dried by heating, the mask 73 is peeled off, and the projections 54 are formed on the electrode films 44 and 45 as shown in FIG. 56 is formed.
[0041]
The piezoelectric device 12 according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, and therefore exhibits the same operation and effect as the first embodiment. Further, the protrusions 54, 54,... Are formed by containing conductive particles in a thermosetting resin. Therefore, the application of the drive voltage to the piezoelectric vibrating reed 20 can be ensured by the conductive particles, and the shapes of the protrusions 54 can be maintained by the resin.
Are formed to be more flexible than the base 50 of the piezoelectric vibrating reed 20. For this reason, the conductive adhesives 42, 42 are described when the conductive adhesives 42, 42 are dried and shrunk, as shown in FIG. 9, which is a cut end view when the base 50 is cut in the width direction. Is contracted, the stress generated by the contraction is absorbed (concentrated) in the protrusions 54, 54,..., And this stress is hardly transmitted to the piezoelectric vibrating reed 20. Therefore, it is possible to effectively prevent the piezoelectric vibrating reed 20 from warping due to the contraction and expansion of the conductive adhesives 42, 42, and to suppress a change in vibration characteristics.
[0042]
Further, protrusions 56, 56,... Are formed on the base 50 between the electrode films 44, 45 and adjacent to the electrode films 44, 45. Therefore, when the piezoelectric vibrating reed 20 is bonded and fixed to the package 30 using the conductive adhesives 42, 42, even if the conductive adhesives 42, 42 are extruded to locations other than the electrode films 44, 45. , The protrusions 56, 56, ... regulate the flow of the conductive adhesives 42, 42. Therefore, it is possible to prevent the conductive adhesives 42, 42 connected to the electrode films 44, 45 serving as the different poles from being short-circuited.
[0043]
The invention is not limited to the embodiments described above. Each configuration of each embodiment can be appropriately combined with each other or omitted, and can be combined with another configuration (not shown). For example, as long as the package includes a piezoelectric vibrating reed, a piezoelectric oscillator, a filter, and the like can be applied irrespective of their names.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a piezoelectric device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line CC of FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged perspective view in which only a piezoelectric vibrating reed of the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention is enlarged.
FIG. 4 is a sectional end view taken along line DD of FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic end view showing a characteristic portion of the method of manufacturing the piezoelectric vibrating reed according to the first embodiment of the present invention, in which a base is cut in a width direction and the cut is shown in a process order.
FIG. 6 is an enlarged perspective view of a piezoelectric vibrating reed in a piezoelectric device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a schematic end view showing a characteristic portion of a method of manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to a second embodiment of the present invention, in which a base portion is cut in a width direction and the cut portion is shown in a process order.
FIG. 8 is a view showing another method of forming the piezoelectric vibrating reed according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view when the conductive adhesive is dried and shrunk, and is a cut end view when the base is cut in the width direction.
FIG. 10 is a schematic plan view of a piezoelectric vibrator according to a conventional piezoelectric device.
FIG. 11 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG. 10;
FIG. 12 is a sectional end view taken along the line BB of FIG. 10;
[Explanation of symbols]
10, 12: piezoelectric device, 20: piezoelectric vibrating piece, 21, 22, long groove, 24, 26: vibrating arm, 28: notch, 30: package, 42 ..Conductive adhesive, 44, 45 ... electrode film, 50 ... base, 52, 54, 56 ... projection
