JP2009021794A - 圧電デバイスおよび圧電デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージにおける底板と枠体との接合強度を十分に保ちつつ、底板を１層とした場合であってもハンダボールを利用した封止を可能とする圧電デバイスを提供する。
【解決手段】圧電振動片３０と圧電振動片３０を収容するパッケージ１２とを有し、パッケージ１２における底板１４ｂに気密封止用の封止孔２４を備え、固形状の封止材２８を溶融させた後に当該封止材２８を硬化させることで前記封止孔２４を封止する圧電デバイス１０であって、前記封止孔２４は、少なくともその一部が、前記パッケージ１２に収容した圧電振動片３０を平面視した際に重なる位置に形成し、封止孔２４に固形状の封止材２８を配置した際に、封止材２８が圧電振動片３０の一部と接触する事で、封止材２８がパッケージ１２のキャビティ内部に侵入することを防止する構成としたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電デバイス、およびこの圧電デバイスの製造方法に係り特にパッケージ底板に封止孔を有するパッケージを構成要素とする圧電デバイスと前記封止孔を封止する方法に関する。

従来、図１３に示すように、圧電振動片２を収容するパッケージ３について、真空封止や不活性ガスによる封止が必要とされる圧電デバイス１に、音叉型圧電振動片を用いるものがある。このような圧電デバイス１ではパッケージ３の底板を２層とし、当該底板に段孔（封止孔）４を形成するという構造が採用されていた。パッケージ３に形成された封止孔は通常、ハンダボール５を溶融させる事で塞がれるが、封止孔４が一段である場合には次のような問題があった。すなわち、ハンダボール５が封止孔４よりも小さい場合には、ハンダボール５は封止孔４を介してパッケージ３の内部に落ちてしまうこととなるという問題や、ハンダボール５が封止孔４よりも大きい場合には、ハンダボール５を溶融させた際に封止孔４からはみ出るハンダの量が多くなると共に、溶融前のハンダボール５の位置決めがしずらいという問題等である。

このような問題を解決し、低背化を図るべく、パッケージの底板を１層とした圧電デバイスが特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている圧電デバイス１は、図１４に示すように、パッケージ３ａの底板に封止孔４を、前記パッケージ３ａの側壁を構成する枠体の一部と重なるようにして形成する事を特徴としている。このような構成とする事により、パッケージ３ａのキャビティ側に位置する封止孔４の開口部の一部は、枠体の端面によって塞がれることとなる。このため、封止孔４にハンダボール５を投入した際に、枠体の端部が段部の役割を担うこととなる。
特開２００４−３２０１５０号公報

特許文献１に開示されているような構成の圧電デバイスであれば確かに、底板を１層とした場合であってもハンダボールを用いて封止孔を封止する事を容易に行い得る。しかし、上記のような構成の圧電デバイスには、次のような課題が残されている。

すなわち、特許文献１に開示されるような構成の圧電デバイスでは、封止孔はパッケージの外周よりに設ける必要がある。このため、封止孔形成部分では、枠体と底板との間の接合面が小さくなる。また、基板強度も劣化するため、機械的応力が加わった際にクラックが発生し、気密封止状態を保つことが出来なくなる可能性がある。また、枠体が金属であったり、低背なものである場合には、封止部材が濡れ性の良い枠体や、枠体とリッドとの間に配される金属膜やシームリング等に引き寄せられ、封止孔に十分な量のハンダを留める事ができない可能性がある。

そこで本発明では、パッケージにおける底板と枠体との接合強度を十分に保ちつつ、底板を１層とした場合であってもハンダボールを利用した封止を可能とし、低背化を図ることのできる圧電デバイスおよび当該圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための、本発明に係る圧電デバイスは、圧電振動片と当該圧電振動片を収容するパッケージとを有し、前記パッケージにおける底板に気密封止用の貫通孔を備え、固形状の封止材を溶融させた後に当該封止材を硬化させることで前記貫通孔を封止する圧電デバイスであって、前記貫通孔は、少なくともその一部が、前記パッケージに収容した圧電振動片を平面視した際に重なる位置に形成し、当該貫通孔に前記固形状の封止材を配置した際に、当該封止材が前記圧電振動片の一部と接触する事で、前記封止材が前記パッケージのキャビティ内部に侵入することを防止する構成としたことを特徴とする。このような特徴を有する圧電デバイスによれば、底板を１層とした場合であっても、ハンダボールを利用した封止を実施することが可能となる。また、封止孔の形成によりパッケージベースを構成する枠体と底板との接合面の面積等が変わる事も無いため、底板と枠体との接合強度も十分に保つ事ができる。さらに、底板を１層とすることができるため、圧電デバイス全体としての低背化を図ることもできる。

また、上記のような特徴を有する圧電デバイスでは、前記圧電振動片は少なくとも、励振電極を備えた振動部と、入出力電極を備えたアーム部、および前記励振電極と前記入出力電極とを接続する引出電極とを備え、前記封止孔は前記アーム部の下部に形成すると良い。このような構成とすることによれば、封止材であるハンダボールが接触するのはアーム部となる。よって、封止材の接触により励振電極や入出力電極、および引出電極等が汚染されることが無く、発振特性に悪影響が及ぶ事を防止することができる。

また、上記のような特徴を有する圧電デバイスでは、前記貫通孔は、前記アーム部における前記入出力電極を形成した箇所よりも先端側に位置する箇所に対応させて設けるようにすると良い。このような構成とすることにより、封止材の付着により圧電振動片の固定状態のバランス等が崩れる虞が無い。

また、上記のような特徴を有する圧電デバイスでは、前記貫通孔は、前記アーム部に形成した前記入出力電極と、当該入出力電極よりもアーム部の先端側に形成した電極との間に位置する箇所に対応させて設けることもできる。このような形態とした場合であっても、上記と同様に、圧電振動片の固定状態のバランスを保つことが可能となる。

また、前記アーム部は、１つの振動部に対して２つ形成することが望ましい。１つの振動部に対してアームを２つ設け、これらを対象な形態とすることにより、圧電振動片を固定（支持）する際のバランスが安定することとなる。

また、前記アーム部には、前記パッケージに配置した際に前記貫通孔と対応する位置に、金属被膜を形成する事も出来る。このような構成とすることによれば、封止材の抜け防止、圧電振動片の固定状態安定化といった新たな効果を得ることができる。

また、前記貫通孔は、少なくともその一部が、前記パッケージに収容した圧電振動片を平面視した際に重なる位置に形成し、前記貫通孔の開口面から前記圧電振動片までの距離が貫通孔の内接円のうち最大なものの直径の半分以下に構成したものであることが望ましい。このような構成とすることにより、貫通孔を封止する際に封止材がパッケージ内部に転がりこむのを防止できる。

さらに、前記水晶素板を屈曲振動を励起するカット角を有するものとしても良い。屈曲振動を励起する圧電振動片としての音叉型圧電振動片は、振動部と支持部を分離できるため、圧電デバイスのより小型化への要望に対応することが可能となる。

また、上記目的を達成するための本発明に係る圧電デバイスの製造方法は、パッケージに形成された貫通孔について、固形状の封止材を溶融・硬化させることにより前記パッケージ内部のキャビティを封止する圧電デバイスの製造方法であって、封止孔内部に配置する固形状の封止材を、前記キャビティに配置した圧電振動片の一部に接触させ、前記キャビティに前記封止材が落下することを防いだ後、前記封止材を溶融・硬化させることを特徴とする。このような圧電デバイスの製造方法によれば、パッケージの底板を１層とした場合であっても、封止材がパッケージのキャビティに侵入する事が無い。

以下、本発明の圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法に係る実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１乃至図３を参照して本発明の圧電デバイスに係る第１の実施形態について説明する。なお、図１（Ａ）はリッドを取り外した圧電デバイスの構造を示す平面図であり、図１（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す図である。また、図２は、封止孔の形態のバリエーションを示す図であり、図３は、圧電デバイスを分解した際の参考斜視図である。

本実施形態に係る圧電デバイス１０は、圧電振動片３０と、これを収容するパッケージ１２とを基本として構成される圧電振動子である。
前記圧電振動片３０は、その振動形態を特に限定するものでは無いが、次のような構造を成す事が望ましい。すなわち、振動部３２と、この振動部３２から延設されたアーム部３４ａ，３４ｂを有するという構造である。

図１に示す圧電振動片３０は、厚み滑り振動を励起するものであり、具体的にはＡＴカット水晶素板を原材料として構成されるものである。このような圧電振動片３０では、振動部３２に励振電極３６ａ，３６ｂ、アーム部３４ａ，３４ｂに入出力電極４０ａ，４０ｂ、および励振電極３６ａ，３６ｂと入出力電極４０ａ，４０ｂとを接続する引出電極３８ａ，３８ｂが形成されている。ここで前記入出力電極４０ａ，４０ｂは、アーム部３４ａ，３４ｂの先端よりもやや内側（アーム部の根本側）に形成することが望ましい。

前記パッケージ１２は、上述した圧電振動片３０を収容するためのキャビティを有するパッケージベース１４と、当該パッケージベース１４における上部開口部を封止するための蓋体であるリッド１６とから成る。

前記パッケージベース１４は少なくとも、セラミックシートにより形成された底板１４ｂと枠体１４ａを積層して焼成することにより構成される箱体である。前記底板１４ｂには、前記リッド１６により上部開口部を封止された後のパッケージ１２について、キャビティ内を真空、あるいはキャビティ内部の気体を不活性ガスに置換した状態で気密に封止するために用いる貫通孔（以下、封止孔２４と称す）が形成されている。そして、前記底板１４ｂにおけるキャビティ内部側の面には、マウント電極１８と、図示しない配線パターンが形成されている。また、底板１４ｂにおける外側面、すなわちパッケージ１２の底面には、実装電極２０が形成されている。

前記封止孔２４は、前記マウント電極１８の近傍、具体的には、前記圧電振動片３０を実装した際に、前記アーム部３４ａ（またはアーム部３４ｂ）における先端部対応位置と、前記マウント電極１８の形成位置との間に対応する位置に形成する。すなわち、底板１４ｂと圧電振動片３０とを平面視した際、圧電振動片３０におけるアーム部３４ａ（またはアーム部３４ｂ）に対し、前記封止孔２４の少なくとも一部が重なるようにする。

また、本実施形態における封止孔２４には、その内周面に金属被膜（メタライズ）２６が施されており、封止材２８であるハンダボールが溶融した際の濡れ性が高められている。なお、ハンダボールとは、球状に形成されたハンダであり、封止孔２４に収容された後にレーザ等の照射、あるいは単純に加熱を受ける事で溶融し、冷却により硬化することで、封止孔２４を塞ぐものである。

前記リッド１６は、上述したパッケージベース１４と線膨張率が近似する金属、あるいはガラス等により構成される平板である。具体的には、パッケージベース１４をセラミックスとした場合におけるリッド１６の構成部材は、コバールやソーダガラスといったものを挙げることができる。なお、リッド１６を金属とした場合には、パッケージベース１４とリッド１６との間に、シームリング（不図示）と呼ばれる金属リングを介在させてシーム溶接が行われるか、又はＡｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｇｅ等の金属ろう材を用いて封止する事が一般的である。また、リッド１６をガラスとした場合には、低融点ガラスを用いてリッド１６をパッケージベース１４へ溶着することが一般的である。

ここで、封止孔２４については、その開口部の形状を円形であるように図１に示している。しかし、封止孔２４の開口部の形状は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に係るようなものであっても良い。また、封止孔２４のサイズは、封止孔２４の対面する内壁面間の距離が最も小さい距離（封止孔２４の内接円のうち最大なものの直径）をｂとして定め、底板１４ｂとアーム部３４ａとの間の寸法ａよりも大きくなるように定める。すなわち封止材２８を構成するハンダボールとして封止孔２４に投入できる最大なものは直径がｂのものであり、ａは、ｂの半分以下、半径サイズ以下の範囲（０＜ａ≦ｂ／２）にすることが望ましい。

次に、上記のような構造の圧電デバイスの製造方法について、図４を参照して説明する。まずパッケージベース１４におけるマウント電極１８に、接着部材としての導電性接着剤２２を塗布する（図４（Ａ）参照）。次に、塗布された導電性接着剤２２の上に圧電振動片３０における入出力電極４０ａ，（４０ｂ）が配置されるように、圧電振動片３０を搭載する（図４（Ｂ）参照）。導電性接着材２２を硬化させた後、圧電振動片３０を収容したパッケージベース１４の上部開口部にリッド１６を配置し、上部開口部を封止する（図４（Ｃ）参照）。

次に、パッケージ１２を反転させ、載置状態において上面側にパッケージベース１４の底板１４ｂが晒される状態とする。この状態で底板１４ｂに形成された封止孔２４に封止材（ハンダボール）２８を配置する（図４（Ｄ）参照）。封止材２８を配置したパッケージ１２を真空チャンバ等に入れ、パッケージ１２のキャビティの真空化、あるいはパッケージ１２のキャビティに存在する気体の置換を行う。キャビティの真空化、あるいは気体の置換を行った後、封止孔２４に配置した封止材２８に対してレーザ等を照射し、前記封止材２８を溶融させた後、冷まして硬化させることで封止孔２４を塞ぐ（図４（Ｅ）参照）。

上記のような構成の圧電デバイス１０によれば、パッケージベース１４の底板１４ｂを１層とした場合であっても、ハンダボールを用いて封止孔２４を封止する事ができる。また、上記のような構成では、枠体１４ａは底板１４ｂに対して全周に亙り接合が成されるため、パッケージ１２の強度劣化が無い。また、パッケージベース１４の底板１４ａを１層とすることができるため、圧電デバイス１０全体の低背化を図ることができる。

さらに、封止孔２４の大きさに関わるａと、封止材２８であるハンダボールのサイズに関わるｂとの関係を上記のように定めることで、図４（Ｄ）に示すように封止材２８を封止孔２４に投入し、且つ、封止材２８がアーム部３４ａに当接した状態のときに封止材２８の最大幅（ハンダボールの直径）の位置が封止孔２４内に存在した状態となる。

従って、封止材２８と封止孔２４の内壁面の金属被膜２６との距離を確実に短く保つ構造となるため、封止材２４を溶融した際に金属被膜２６に付着し易くなり、確実に封止孔２４を封止することができる。

また、上記のように、封止材２８の当接位置が圧電振動片３０におけるアーム部３４ａの入出力電極４０ａ、４０ｂ及び引出電極３８ａ，３８ｂの領域外として例えば圧電基板の露出面となるように封止孔２４を形成することにより、圧電振動片３０の電極剥れや汚染を防止することができる。また、振動領域から離れたアーム部３４ａに封止材２８を当接させることにより、アーム部３４ａに汚染が生じても振動子としての特性に影響を与えることが無い。さらに、封止材２８の溶融ガスが振動領域に付着する可能性も低い。

ここで、上記実施形態では、アーム部３４ａは平坦であるように示したが、図５に示すように、アーム部３４ａに凸部３５を形成しても良い。このような構成とすることで、封止材２８としてのハンダボールを封止孔２４の内部側へ留めることができる。また、このような構成とすることによれば、圧電振動片３０の搭載状態が傾いた場合であっても、封止材２８がキャビティに転がり込む虞が無い。

また、凸部３５は振動領域から離れたアーム部３４ａに形成されるため、振動エネルギーの反射等に悪影響を及ぼし難い。また、凸部３５は、圧電振動片３０の外形形状を形成する際のエッチングにより形成することができるため、加工工程上の負担が少ない。

次に、図６を参照して、本発明の圧電デバイスに係る第２の実施形態について説明する。なお、図６において、図６（Ａ）は封止材であるハンダボールを載置した様子を示す断面図であり、図６（Ｂ）は封止後の様子を示す断面図である。

本実施形態に係る圧電デバイスの殆どの構成は、上記第１の実施形態に係る圧電デバイス１０と同様である。よってその機能を同一とする箇所には、図１の符号に１００を足した符号を図面に付して、詳細な説明は省略することとする。

本実施形態に係る圧電デバイス１１０の特徴部分は、圧電振動片１３０のアーム部１３４ａにある。具体的には、アーム部１３４ａにおいてパッケージベース１１４に形成された封止孔１２４に載置された封止材１２８が当接する箇所に、金属被膜１３７を形成した点である。

このように、アーム部１３４ａにおける当接部分に金属被膜１３７を形成することにより、アーム部１３４ａの濡れ性が向上する。このため、レーザや加熱により溶融された封止材（実施形態ではハンダ）１２８が、水晶にはじかれる事無く金属被膜１３７に付着することとなる。よって、封止材１２８は封止孔１２４と圧電振動片１３０を繋ぐような形で硬化することとなる。

封止材１２８が、このような構成を採ることにより、封止孔１２４から封止材１２８が抜け落ちる確率が低下する。また、封止材１２８により圧電振動片１３０が固定されるため、圧電振動片１３０の安定化も図ることができる。

次に図７を参照して、上記実施形態に係る圧電デバイス１１０の応用形態について説明する。なお、図７において、図７（Ａ）は封止材であるハンダボールを載置した様子を示す断面図であり、図７（Ｂ）は封止後の様子を示す断面図である。

図７に示す形態の圧電デバイス１１０は、封止孔１２４の濡れ性を向上させるためにその内周面に形成していた金属被膜１２６を、キャビティ側開口部の周囲にも形成し、開口部金属被膜１２６ａとした点が、図６に示す実施形態と異なる。

このような構成とする事により、封止材１２８がキャビティ側開口部の周囲、すなわち開口部金属被膜１２６ａの配置部分へも濡れ広がることとなる。このため、アンカー効果が働き、封止材１２８は封止孔１２４から抜け難くなる。また、パッケージベース１１４と封止材１２８の接着面積が増大するため、封止の確実性も増すこととなる。

次に、図８を参照して、本発明の圧電デバイスに係る第３の実施形態について説明する。なお、図８において、図８（Ａ）は圧電振動片の形態を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は圧電デバイスの構成を示す正面断面図である。

本実施形態に係る圧電デバイスも、その殆どの構成は上述した第１の実施形態に係る圧電デバイス１０と同様である。よってその機能を同一とする箇所には、図１の符号に２００を足した符号を図面に付して、マウント電極や入出力電極等に対する詳細な説明は省略することとする。

本実施形態に係る圧電デバイス２１０の特徴部分は、圧電振動片２３０にある。具体的には、振動部２３２を構成する部分の素板を、アーム部２３４ａ，２３４ｂや基部２３１よりも薄肉とした点にある。このような構成とすることにより、支持部での機械的強度を保ちつつ、発振周波数を高めることが可能となる。また、このような構成の圧電振動片１３０によれば、封止孔２２４の一部をアーム部２３４ａで塞ぐ形態を採ることができるため、封止材２２８がキャビティに転がり込むことを完全に防止することが可能となる。なお、他の構成、作用、効果については、上述した第１、第２の実施形態と同様である。

次に、図９を参照して、本発明の圧電デバイスに係る第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る圧電デバイス３１０は、屈曲振動を励起する圧電素板により音叉型の圧電振動片３３０を構成している。具体的には、振動部３３２を構成する二本の屈曲アーム３３２ａ，３３２ｂと当該屈曲アーム３３２ａ，３３２ｂを支持する基部３３１、および前記基部３３１から延設され、前記屈曲アーム３３２ａ，３３２ｂと基部３３１を支持する二本のアーム部３３４ａ，３３４ｂとを有する。なお、屈曲アーム３３２ａ，３３２ｂには、図示しない励振電極が形成され、アーム部３３４ａ，３３４ｂにはそれぞれ入出力電極３４０ａ，３４０ｂが形成され、前記励振電極と前記入出力電極３４０ａ，３４０ｂとは図示しない引出電極により接続されている。

なお、本実施形態に係る圧電デバイス３１０も、圧電振動片以外の構成要素については、上述した第１〜第３の実施形態に係る圧電デバイスと同様である。よって、その機能を同様とする箇所には、図１の符号に３００を足した符号を図面に付してその詳細な説明は省略することとする。

本実施形態に係る圧電振動片３３０は、図９に示すように、アーム部３３４ａ，３３４ｂに設けた入出力電極３４０ａ，３４０ｂよりもアーム部３３４ａ，３３４ｂの先端側に、ダミー電極形成箇所３１９，３１９を有する。そして、前記入出力電極３４０ａ，３４０ｂをマウント電極３１８，３１８へマウントすると共にダミー電極形成箇所３１９、３１９に接着剤（導電性接着剤等）を塗布し、パッケージベース３１４の底板３１４ｂへ固定することにより、圧電振動片３３０のマウント状態を安定させることが可能となる。

また、封止孔３２４は、少なくともいずれか一方のアーム部３３４ａ，３３４ｂにおける入出力電極３４０ａ，３４０ｂと、ダミー電極形成箇所３１９，３１９との間の対応位置に形成する。このような構成であっても上記実施形態と同様な圧電デバイスとすることができる。なお、ダミー電極形成箇所３１９，３１９には、図示しない金属被膜を形成し、パッケージベース３１４における底板３１４ｂの対応箇所にも、金属被膜を形成しておくことが望ましい。

次に、図１０を参照して、第４の実施形態についての変形例を説明する。本実施形態に係る圧電デバイス３１０は、図９に示す圧電振動片３３０のアーム部３３４ａ，３３４ｂにおけるダミー電極形成箇所３１９，３１９のいずれか一方に対応した位置の底板３１４ｂに、封止孔３２４を形成している。このように、封止孔３２４の位置と、ダミー電極形成箇所３１９を対応させたことにより、固定状態のバランスを採ることができる。なお、このような形態を採る場合には、アーム部３３４ａに、ダミー電極としての金属被膜を形成しとく必要がある。溶融させた封止材がアーム部３３４ａに付着するようにするためである。

上記実施形態に係る圧電デバイスではいずれも、振動部（基部を含む）から延設されるアーム部は２つであるように図示している。しかしながら、圧電振動片に形成するアーム部は図１１に示すように、１つのアーム３３４に２つの入出力電極３４０ａ，３４０ｂを設けるようにしても良い。この場合、励振電極（不図示）と入出力電極２４０ａ，３４０ｂとを繋ぐ引出電極（不図示）は、アーム３３４の表面と裏面との双方にそれぞれ配設するようにし、両者間の短絡を防止することが望ましい。

また、上記実施形態ではいずれも、圧電振動片にはアーム部を設けるように示した。しかしながら本発明の圧電デバイスには、図１２に示すような形態の圧電デバイス１０も含まれる。すなわち、パッケージベース１４の底板１４ｂにおいて、圧電振動片３０の励振に寄与しない基部３１などに対応した箇所に封止孔２４を形成するといった構造のものである。このような構造の圧電デバイス１０であっても、封止孔２４に載置した封止材は圧電振動片３０の一部に接触し、パッケージのキャビティに入り込むことが無い。よって、本発明に係る圧電デバイスという事ができる。

更に、第１の実施形態と第２の実施形態及び第３の実施形態として厚み滑り振動を励起する圧電振動片を用いた圧電デバイスを例にあげて本発明を説明したが、屈曲振動する圧電振動片を用いた例えば音叉型の圧電デバイスとしても良い。
尚、本発明は、圧電デバイスの振動部と封止孔に対応する位置との間に入出力電極とマウント電極とを固定した固定個所が存在することで以下のような利点を有する。

第１の実施形態の構成を例にして説明する。
封止孔２４を封止した際には、希に封止材２８がアーム部３４ａに接触してしまうことや封止材２８からのガスが溶融により噴出しアーム部３４ａに付着することが起きる可能性があり、これによりアーム部３４ａの振動エネルギーの伝達特性が変化する可能性がある。

しかし、本発明の場合、振動部と封止孔との間に振動エネルギーに対して高いインピーダンスとして機能する上記固定個所が存在する為、アーム部３４ａと封止材２８との接触等による振動エネルギーに対するインピーダンス変化（伝達特性の変化）の影響を無視することができる。

従って、封止孔２４を封止する工程の製造バラツキにより封止材２８とアーム部３４ａとが接触した圧電デバイスと非接触した圧電デバイスとが混在しても個体間の品質には差が生じ難い。
尚、このような機能は、特に音叉型圧電デバイスやその他、ジャイロセンサ等に使用されるような屈曲振動をする圧電振動片を用いた圧電デバイスに有効に働く。

即ち、例えば音叉型の圧電デバイスの場合、２本の屈曲アームが圧電基板面内で対称的に屈曲振動する為には２本の屈曲アームの並び方向の中心線を境にして振動性能を対称に設定する必要がある。

その為、上述の機能によれば、例え封止材２８がアーム部３４ａに接触した場合であってもアーム部３４ａの振動エネルギーに対するインピーダンスが大きく変動することが無いので、振動性能の対称性が保たれ、音叉型の圧電デバイスの振動特性が規格値から外れることがない。
尚、封止材としてハンダ材を用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンダ以外の軟ろう材から成る封止材や、銀や金錫などからなるろう材を封止材として使用しても構わない。

第１の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。 実施形態に係る圧電デバイスの封止孔の形態例を示す図である。 第１の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す参考斜視図である。 圧電デバイスの製造工程を示す図である。 第１の実施形態に係る圧電デバイスの応用形態を示す図である。 第２の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る圧電デバイスの応用形態を示す図である。 第３の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。 第４の実施形態に係る圧電デバイスの構成を示す図である。 第４の実施形態に係る圧電デバイスの覆うよう形態を示す図である。 アーム部１つとした圧電振動片を有する圧電デバイスの例を示す図である。 アーム部を持たない圧電振動片を有する圧電デバイスの例を示す図である。 従来の圧電デバイスの構成を示す図である。 パッケージの底板を１層とした従来の圧電デバイスの構成を示す図である。

符号の説明

１０………圧電デバイス、１２………パッケージ、１４………パッケージベース、１４ａ………枠体、１４ｂ………底板、１６………リッド、１８………マウント電極、２０………実装電極、２２………導電性接着剤、２４………封止孔、２６………金属被膜、２８………封止材、３０………圧電振動片、３２………振動部、３４ａ，３４ｂ………アーム部、３６ａ，３６ｂ………励振電極、３８ａ，３８ｂ………引出電極、４０ａ，４０ｂ………入出力電極。

Claims (9)

1. 圧電振動片と当該圧電振動片を収容するパッケージとを有し、前記パッケージにおける底板に気密封止用の貫通孔を備え、固形状の封止材を溶融させた後に当該封止材を硬化させることで前記貫通孔を封止する圧電デバイスであって、
   前記貫通孔は、少なくともその一部が、前記パッケージに収容した圧電振動片を平面視した際に重なる位置に形成し、当該貫通孔に前記固形状の封止材を配置した際に、当該封止材が前記圧電振動片の一部と接触する事で、前記封止材が前記パッケージのキャビティ内部に侵入することを防止する構成としたことを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記圧電振動片は少なくとも、励振電極を備えた振動部と、入出力電極を備えたアーム部、および前記励振電極と前記入出力電極とを接続する引出電極とを備え、前記封止孔は前記アーム部の下部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 前記貫通孔は、前記アーム部における前記入出力電極を形成した箇所よりも先端側に位置する箇所に対応させて設けたことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。
4. 前記貫通孔は、前記アーム部に形成した前記入出力電極と、当該入出力電極よりもアーム部の先端側に形成した電極との間に位置する箇所に対応させて設けたことを特徴とする請求項２に記載の圧電デバイス。
5. 前記アーム部は、１つの振動部に対して２つ形成したことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の圧電デバイス。
6. 前記アーム部には、前記パッケージに配置した際に前記貫通孔と対応する位置に、金属被膜を形成したことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の圧電デバイス。
7. 圧電振動片と当該圧電振動片を収容するパッケージとを有し、前記パッケージにおける底板に貫通孔を備え、封止材にて前記貫通孔を封止する圧電デバイスであって、
   前記貫通孔は、少なくともその一部が、前記パッケージに収容した圧電振動片を平面視した際に重なる位置に形成し、前記貫通孔の開口面から前記圧電振動片までの距離が貫通孔の内接円のうち最大なものの直径の半分以下に構成したものであることを特徴とする圧電デバイス。
8. 前記圧電振動片が屈曲振動をするものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の圧電デバイス。
9. パッケージに形成された貫通孔について、固形状の封止材を溶融・硬化させることにより前記パッケージ内部のキャビティを封止する圧電デバイスの製造方法であって、
   封止孔内部に配置する固形状の封止材を、前記キャビティに配置した圧電振動片の一部に接触させ、前記キャビティに前記封止材が落下することを防いだ後、
   前記封止材を溶融・硬化させることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。

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