JP2010147666A - 圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化されても、落下による破損又は変形を十分に防止することができる圧電デバイスを提供する。
【解決手段】 圧電デバイスは、リッド側凹部を有するリッド基板（１０）と、音叉型圧電振動片と外枠フレームとを有するチップ基板（２０）と、ベース用凹部を有するベース基板（３０）とを接合してなり、圧電振動片は、基部（４１）と振動腕（４２）とを備え、支持腕（４４）を介して外枠フレームと接続され、リッド基板のリッド側凹部には、音叉型圧電振動片の短手方向において、基部と対応する位置に、リッド用基部緩衝部（１２）が形成され、ベース基板のベース用凹部には、音叉型圧電振動片の短手方向において、基部と対応する位置に、ベース用基部緩衝部（３２）が形成され、リッド用基部緩衝部とベース用基部緩衝部との高さは、これらから音叉型圧電振動片と外枠フレームとの接続点までの距離に比例している。
【選択図】図６

Description

本発明は、落下に対するトラブル特性が優れる圧電デバイスに関する。

ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、モバイルコンピュータ、或いはＩＣカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器などにおいて、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。

従来の圧電デバイスとして、特許文献１は図７に示す圧電デバイス９０を提案した。図７に示したように、圧電デバイス９０は、圧電振動片９３をパッケージ９１に搭載した後、蓋体９２を被せて封止される。しかしながら、圧電デバイスの小型化に従って、圧電振動片９３を収納する空間も少なくなる。

落下などにより水晶振動片９３に垂直方向の衝撃力Ｆが印加された場合、圧電振動片９３は接合点９５を支点として変形し、図７の点線に示したように、圧電振動片９３の両端の最先端がパッケージ９１及び蓋部９２に衝突する。この衝突により、圧電振動片９３の破損又は変形などが起こり、ＣＩ値、共振周波数等の変動等が生じる。

特許文献１は、この衝撃による圧電振動片９３の破損又は変形を防止する対策として、パッケージ９１の底面に、圧電振動片９３の振動腕の最先端と対応する位置に底面凹部９４を形成している。なお、パッケージ９１の底面で、圧電振動片９３の振動腕の基部の最先端と対応する位置に、緩衝部９６が形成されている。これにより、圧電振動片９３が衝撃によりパッケージの底面と衝突して破損されることを防止する。
特開２００８―１１８５０１号公報

この底面凹部９４及び緩衝部９６により、圧電振動片９３の両端の最先端がパッケージ９１と衝突することを防止することができるが、その両端が蓋体に衝突することを防止することはできない。なお、小型化に従って、底面凹部９４の形成領域にも制限があり、落下などに対して十分にな耐性をもたせることができない。
なお、図７に示したように、緩衝部９６は基部の最先端と対応する位置に設置されているので、欠けやすい基部の先端部が緩衝部９６と衝突するので、圧電振動片の破損を確実に防止することができない。

本発明は、小型化されても落下による破損又は変形を十分に且つ確実に防止することができる圧電デバイスを提供することにその目的がある。

第一観点に係る圧電デバイスは、リッド側凹部を有するリッド基板と、音叉型圧電振動片と音叉型圧電振動片を囲む外枠フレームとを有するチップ基板と、ベース用凹部を有するベース基板とを接合してなる。その中、音叉型圧電振動片は、基部と、基部の一端から所定方向に従って伸びた少なくとも一対の振動腕とを備える。音叉型圧電振動片は、振動腕の外側に形成されている支持腕を介して外枠フレームと接続される。リッド基板のリッド側凹部には、音叉型圧電振動片の短手方向において、基部と対応する位置に、リッド用基部緩衝部が形成されている。ベース基板のベース用凹部には、音叉型圧電振動片の短手方向において、基部と対応する位置に、ベース用基部緩衝部が形成されている。

第一観点によれば、リッド用基部緩衝部とベース用基部緩衝部とが形成されているので、落下などにより垂直方向の衝撃力が印加された場合、リッド用基部緩衝部とベース用基部緩衝部とにより、圧電振動片が上面のリッド及び下面のベースと衝突して、破損し又は変形されることを防止することができる。即ち、上下面で圧電振動片を確実に保護することができる。

第二観点において、リッド用基部緩衝部及びベース用基部緩衝部は、基部の先端部と衝突しないように、基部の先端から所定距離離れた位置に形成されている。
特に、欠けやすい基部の先端部が緩衝部と衝突することがなくなるので、圧電振動片の破損を確実に防止することができる。なお、圧電振動片とリッド基板、及び圧電振動片とベース基板との空間に応じて、各緩衝部が設けられるので、衝突を確実に防止することができる。

第三観点において、振動腕は、振動腕の根元部から先端に向かうアーム部と、振動腕の先端に形成されて、アーム部より幅が増大されたハンマー部とが含まれる。リッド基板のリッド側凹部には、音叉型圧電振動片の短手方向において、振動腕のハンマー部と隣接しているアーム部と対応する位置に、リッド用アーム緩衝部が形成されている。ベース基板のベース用凹部には、音叉型圧電振動片の短手方向において、振動腕のハンマー部と隣接しているアーム部と対応する位置に、ベース用アーム緩衝部が形成されている。

第三観点によれば、リッド用アーム緩衝部とベース用アーム緩衝部とが形成されているので、欠けやすい圧電振動片のハンマー部が上面のリッド、下面のベース及び緩衝部と衝突して、破損し又は変形されることを有効に防止することができる。

第四観点において、リッド用基部緩衝部は、音叉型圧電振動片と外枠フレームとの接続点から第一距離離れた第一リッド用基部緩衝部と接続点から第二距離離れた第二リッド用基部緩衝部とを有する。ベース用基部緩衝部は、接続点から第一距離離れた第一ベース用基部緩衝部と接続点から第二距離離れた第二ベース用基部緩衝部とを有する。第一リッド用基部緩衝部と基部との間隔と第二リッド用基部緩衝部と基部との間隔とは、第一距離と第二距離との比例関係にある。第一ベース用基部緩衝部と基部との間隔と第二ベース用基部緩衝部と基部との間隔とは、第一距離と第二距離との比例関係にある。

第四観点によれば、接続点から離れた距離に応じて異なる高さを有する各緩衝部を設けることにより、各緩衝部と圧電振動片との間隔を形成して、圧電振動片が正常に振動することができ、且つ圧電振動片の振れを確実に防止することができる。
また、接続点から離れた距離に応じて異なる高さを有する複数の緩衝部を設けることにより、複数の緩衝部で圧電振動片の衝突を防止することができる。更に、複数の緩衝部により、圧電振動片の最先端の衝突力を緩和して、欠けやすい圧電振動片の最先端を確実に保護することができる。

第五観点において、リッド用アーム緩衝部は、音叉型圧電振動片と外枠フレームとの接続点から第一距離離れた第一リッド用アーム緩衝部と接続点から第二距離離れた第二リッド用アーム緩衝部とを有する。ベース用アーム緩衝部は、接続点から第一距離離れた第一ベース用アーム緩衝部と接続点から第二距離離れた第二ベース用アーム緩衝部とを有する。第一リッド用アーム緩衝部とアーム部との間隔と第二リッド用アーム緩衝部とアーム部との間隔とは、第一距離と第二距離との比例関係にある。第一ベース用アーム緩衝部とアーム部との間隔と第二ベース用アーム緩衝部とアーム部とは、第一距離と第二距離との比例関係にある。

第五観点によれば、接続点から離れた距離に応じて異なる高さを有する各緩衝部を設けることにより、各緩衝部と圧電振動片との間隔を形成して、圧電振動片が正常に振動することができ、且つ圧電振動片の振れを確実に防止することができる。
また、接続点から離れた距離に応じて異なる高さを有する複数の緩衝部を設けることにより、複数の緩衝部で圧電振動片の衝突を防止することができる。更に、複数の緩衝部により、圧電振動片の最先端の衝突力を緩和して、欠けやすい圧電振動片の最先端を確実に保護することができる。

第六観点によれば、リッド用基部緩衝部は、振動腕の根元部と対応する位置に形成され、ベース用基部緩衝部は、振動腕の根元部と対応する位置に形成されている。
音叉型圧電振動片と外枠フレームとの接続点は、圧電振動片が振れる支点になる。それに、振動腕の根元部は、当該圧電振動片の支点に隣接しているので、振動腕の根元部で衝撃力による振れの加速度が小さい。従って、衝撃力による振れの加速度が小さい根元部と対応する位置に緩衝部が形成されたので、衝突による圧電振動片の破損を更に防止することができる。

第七観点において、リッド用基部緩衝部、リッド用アーム緩衝部、ベース用基部緩衝部、及びベース用アーム緩衝部は、圧電振動片の短手方向において、リッド側凹部及びベース用凹部の全面又は一部に形成されている。

本発明によれば、圧電振動片に垂直方向の衝撃力が印加されても、圧電振動片の両端の先端部がリッド及びベースと衝突して、破損し又は変形されることを有効に防止することができる。したがって、周波数の変動などを防止することができる。さらに小型化されても、各緩衝部は、空間の限定を受けずに設けられるので衝突を有効に防止することができる。

＜第一圧電振動子１００＞
以下、図面に基づいて本発明について詳しく説明する。図１は、本発明の第一圧電振動子１００の構造を示す斜視図である。図１に示したように、本実施例に係る第一圧電振動子１００は、リッド基板１０と、チップ基板２０と、ベース基板３０とを順序的に接合することにより形成される。この接合方式として、シロキサン結合方式（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）又は陽極接合方式を利用することもできる。

図１に示したように、リッド基板１０は、チップ基板２０側の片面に、エッチングにより形成されたリッド側凹部１１を有している。チップ基板２０には、その中央に圧電振動片４０が形成され、且つ、当該圧電振動片４０を囲むように外枠フレーム２１が形成されている。本実施例において、当該圧電振動片４０は、例えば、３２．７６８ｋＨｚで信号を発振する極めて小型の音叉型水晶振動片である。

圧電振動片４０は、基部４１と、基部４１から所定方向に伸びた二つの振動腕４２と、振動腕４２の外側に形成された二つの支持腕４４とを有する。振動腕４２は、基部４１から伸びたアーム部４２２と、アーム部４２２より幅が増大されたハンマー部４２３とを有する。それに、アーム部４２２の表面と裏面とに、其々溝部４２４が形成されている。溝部４２４と対応する振動腕４２の表面と裏面、振動腕４２の側面、及び基部４１に渡って、夫々に蒸着法又はスパッタリング法により電極（図面で塗りつぶした部分）とが形成されている。

これらの電極は、１５０オングストローム〜７００オングストロームのクロム（Ｃｒ）層の上に４００オングストローム〜２０００オングストロームの金（Ａｕ）層が形成された構成である。クロム（Ｃｒ）層の代わりに、チタン（Ｔｉ）層を使用してもよく、また金（Ａｕ）層の代わりに、銀（Ａｇ）層を使用してもよい。このような二層構造の代わりに、良好な密着性、耐食性、電気伝導性、耐熱性等を得るように、銅を主成分としてアルミニウム等との合金を使用して電極を形成しても良い。

一対の支持腕４４は、基部４１の一端から振動腕４２が伸びる方向（Ｙ方向）に伸びて接続部４５と外枠フレーム２１とに接続している。一対の支持腕４４は、振動腕４２の振動を第一圧電デバイス１００の外部へ振動漏れとして伝えづらくさせ、また外部の温度変化、または衝撃の影響を受けづらくさせる効果を持つ。

ベース基板３０は、チップ基板２０側の面に、エッチングにより形成されたベース用凹部３１を有している。なお、ベース基板３０には、さらに電気的に接続するためのスルホールや、外部電極などが形成される。

図２（ａ）は、第一圧電デバイス１００を構成するリッド基板１０の内面図であり、図２（ｂ）は圧電振動片４０を有するチップ基板２０の上面図であり、図２（ｃ）はベース基板３０の上面図であり、図２（ｄ）は（ａ）から（ｃ）のＡ−Ａ断面で第一圧電デバイス１００を示した断面構成図である。

図２（ａ）に示したように、リッド基板１０のリッド側凹部１１には、振動腕４２の根元部４９と対応する位置で、リッド用基部突起部１２を有する。図２（ｃ）に示したように、ベース基板３０のベース用凹部３１には、振動腕４２の根元部４９と対応する位置で、リッド用基部突起部１２と対応するベース用基部突起部３２が形成されている。

以下リッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２について詳しく説明する。図２（ａ）及び図２（ｃ）に示したように、リッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２は、振動腕４２の根元部４９と対応する位置にそれぞれ形成されている。本実施例で、リッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２とは、Ｚ方向において略一致する位置に形成されているが、少しずらして形成されてもよい。

図２（ｄ）に示したように、リッド用基部突起部１２のＺ方向における高さＨ１は、圧電振動片４０の振動を邪魔しないように、リッド側凹部１１のＺ方向における深さＨ２より小さい。ベース用基部突起部３２のＺ方向における高さＨ３も、圧電振動片４０の振動を邪魔しないように、ベース用凹部３１のＺ方向における深さＨ４より小さい。

なお、図３（ａ）と図３（ｂ）とを参照して、リッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２との高さの設定と、これらにより落下に対する圧電振動片４０の衝突を防止することについて説明する。図３（ａ）は、落下による衝撃力を受けた圧電振動片４０の上下振れを示すチップ基板２０の概略斜視図で、図３（ｂ）は、リッド基板１０と、チップ基板２０と、ベース基板３０とが接合された状態で、落下による衝撃力を受けた圧電振動片４０の上下振れを示す部分断面図である。

図３（ａ）に示したように、圧電振動片４０は、接続部４５を通じてチップ基板２０の外枠フレーム２１に接続されている。従って、落下による衝撃力を受けた場合、圧電振動片４０は、接続線Ｇを中心に、矢印で示す上下方向に従って振れる。即ち、圧電振動片４０の振動腕４２と基部４１は、接続線Ｇを中心に点線に示したように振れる。ここで、基部４１が上に向かって変位した状況は省略して示していない。

その場合、接続線Ｇは、圧電振動片４０が振れる支点になる。振動腕４２の根元部４９は、当該圧電振動片４０の支点に隣接しているので、当該根元部４９で衝撃力による振れの加速度が小さい。従って、衝撃力による振れの加速度が小さい根元部４９と対応する位置にリッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２とが形成されたので、衝突による圧電振動片４０の破損を有効に防止することができる。

図３（ｂ）に示したように、リッド基板１０と、チップ基板２０と、ベース基板３０とが接合された状態で、落下による衝撃力を受けた場合、圧電振動片４０の振動腕４２と基部４１は、点線で示したように接続線Ｇを中心に下方向に振れる。この場合、圧電振動片４０の根元部４９がベース基板３０のベース用凹部３１に形成されたベース用基部突起部３２に当てられる。これにより、圧電振動片４０の先端部がベース基板３０に衝突することを防止することができる。

図３（ｂ）に示されていないが、圧電振動片４０が上方向に振れた時、同じように、圧電振動片４０がリッド基板１０のリッド用基部突起部１２に当てられるので、その両先端部がリッド基板１０に衝突することを防止することができる。

リッド用基部突起部１２のＺ方向における高さＨ１は、これから接続線Ｇまでの距離Ｌ１に応じて設けられている。従って、リッド用基部突起部１２と振動腕４２の根元部４９との間隔は、リッド用基部突起部１２から接続線Ｇまでの距離Ｌ１に応じて設けられている。この接続線Ｇは、圧電振動片４０と外枠フレームとの接続点に該当する。リッド用基部突起部１２から接続線Ｇまでの距離が長くなるほど、リッド用基部突起部１２の高さＨ１は小さくなる。これは、圧電振動片４０が接続線Ｇを中心に上下方向に振れる時、接続線Ｇから遠く離れるほど、振れる程度が大きいからである。

リッド用基部突起部１２の高さＨ１と距離Ｌ１との比は、圧電振動片４０が振れる時リッド基板１０に当接しないように、リッド側凹部１１の深さＨ２に応じて設定することができる。リッド側凹部１１の深さＨ２が大きくなると、高さＨ１と距離Ｌ１との比も大きくなり、リッド側凹部１１の深さＨ２が小さくなると、高さＨ１と距離Ｌ１との比も小さくなる。言い換えると、圧電振動片４０の正常な振動に邪魔しなく、且つ圧電振動片４０が衝撃を受けた時リッド基板１０に当接しないように、リッド用基部突起部１２と振動腕４２の根元部４９との間隔を形成するように設定すれば良い。

ベース用基部突起部３２のＺ方向における高さＨ３は、これから接続線Ｇまでの距離Ｌ２に応じて設けられている。従って、ベース用基部突起部３２と振動腕４２の根元部４９との間隔は、ベース用基部突起部３２から接続線Ｇまでの距離Ｌ１に応じて設けられている。ベース用基部突起部３２から接続線Ｇまでの距離が長くなるほど、ベース用基部突起部３２の高さＨ３は小さくなる。これは、圧電振動片４０が接続線Ｇを中心に上下方向に振れる時、接続線Ｇから遠く離れるほど、振れる程度が大きいからである。

ベース用基部突起部３２の高さＨ３と距離Ｌ２との比は、圧電振動片４０が振れる時ベース基板３０に当接しないように、ベース用凹部１３の深さＨ４に応じて設定することができる。ベース用凹部１３の深さＨ４が大きくなると、高さＨ３と距離Ｌ２との比も大きくなり、ベース用凹部１３の深さＨ４が小さくなると、高さＨ３と距離Ｌ２との比も小さくなる。言い換えると、圧電振動片４０の正常な振動に邪魔しなく、且つ圧電振動片４０が衝撃を受けた時ベース基板３０に当接しないように、ベース用基部突起部３２と振動腕４２の根元部４９との間隔を形成するように設定すれば良い。

本実施例において、リッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２とは、Ｙ方向において略一致する位置に形成されているので距離Ｌ１と距離Ｌ２とが略同じである。そして、リッド側凹部１１の深さＨ２とベース用凹部３１の深さＨ４とが略同じである場合、リッド用基部突起部１２の高さＨ１とベース用基部突起部３２の高さＨ３とが略同じである。しかし、リッド用基部突起部１２とベース用基部突起部３２とが、Ｙ方向において一致しない位置に形成されている場合、リッド用基部突起部１２の高さＨ１とベース用基部突起部３２の高さＨ３とが異なる。

また、従来の圧電振動子９０のように、パッケージに圧電振動片を搭載して蓋体を気密封止してなる場合、リッド側凹部１１の深さＨ２とベース用凹部３１の深さＨ４とが異なる。このようにリッド側凹部１１の深さＨ２とベース用凹部３１の深さＨ４が異なる場合、リッド用基部突起部１２の高さＨ１は、リッド側凹部１１の深さＨ２とリッド用基部突起部１２から接続線Ｇまでの距離Ｌ１に応じて設けることができる。ベース用基部突起部３２の高さＨ３は、ベース用凹部３１の深さＨ４とベース用基部突起部３２から接続線Ｇまでの距離Ｌ２に応じて設けることができる。

これらの突起部は、ウエハをエッチングしてリッド側凹部１１とベース用凹部１３とを形成する時、それらの突起部を除いてエッチングすれば簡単に形成することができる。或は、突起部を形成しようとする位置に、保護膜を形成した後で、エッチングすることにより突起部を形成することができる。この突起部の形成方法としては公知な技術を利用して簡単に形成できるので、ここでその説明を省略する。

＜第二圧電振動子２００＞
以下、第二圧電振動子２００について説明する。第一圧電振動子１００と同じ部分について同じ符号を付けその説明を省略する。以下で異なる部分について詳しく説明する。

図４は、第二圧電振動子２００の構造を示す斜視図である。図５は接合された状態の第二圧電振動子２００の部分省略断面図である。図４に示したように、第二圧電振動子２００は、リッド側凹部１１にハンマー部４２３と隣接しているアーム部４２２と対応する位置で、リッド用アーム突起部１３が形成されている。リッド用アーム突起部１３は、欠けやすい振動腕４２の最先端であるハンマー部４２３が破損しないように、振動腕４２の最先端から所定距離離れて形成すればよい。

なお、図４に示したように、ベース用凹部３１には、ハンマー部４２３と隣接しているアーム部４２２と対応する位置で、リッド用アーム突起部１３と対応するベース用アーム突起部３３が形成されている。ベース用アーム突起部３３も、リッド用アーム突起部１３と同じように、振動腕４２の最先端であるハンマー部４２３が破損しないように、振動腕４２の最先端から所定距離離れて形成すればよい。

特に、ハンマー部４２３と隣接しているアーム部４２２の上下に突起部を設計したので、ハンマー部４２３を確実に保護することができ、周波数の変動を確実に防止することができる。

リッド用基部突起部１２の高さＨ１と、リッド用アーム突起部１３の高さＨ５とは、それぞれの突起部から接続線Ｇまでの距離Ｌ１、Ｌ３に応じて設けられている。図５において、リッド用基部突起部１２から接続線Ｇまでの距離Ｌ１が、リッド用アーム突起部１３から接続線Ｇまでの距離Ｌ３と略同じであるので、リッド用基部突起部１２の高さＨ１は、リッド用アーム突起部１３の高さＨ５と略同じである。接続線Ｇから離れる程度に応じて、対応する突起部の高さを設計することができる。

ベース用基部突起部３２の高さＨ３と、ベース用アーム突起部３３の高さＨ６とは、同じように、接続線Ｇから離れる距離に応じて設けられ、本実施例ではほぼ同じである。

圧電振動片４０の根元部４９とアーム部４２２に対応する上下位置で、其々に突起部が形成されている。したがって、垂直方向で衝撃力を受けた場合、根元部４９の突起部とアーム部４２２の突起部により圧電振動片４０の過激な振れを制御するので、リッド基板１０とベース基板３０とに衝突して破損することを防止することができる。なお、欠けやすい最先端部であるハンマー部４２３と基部４１の最先端部が、緩衝部である突起部又はリッド基板１０又はベース基板３０とに衝突されることを制御したので、圧電振動片４０の破損を確実に防止することができる。

＜第三圧電振動子３００＞
以下、第三圧電振動子３００について説明する。第二圧電振動子２００と同じ部分について同じ符号を付けその説明を省略する。以下で異なる部分について詳しく説明する。

図６は接合された状態の第三圧電振動子３００の部分省略した断面拡大図である。各突起部の高さを説明するために、リッド基板１０とベース基板３０とを高さ方向に従って拡大したものである。

図６に示したように、第三圧電振動子３００において、リッド基板１０のリッド側凹部１１にも、リッド用基部突起部１２とリッド用アーム突起部１３とが形成されている。その中で、リッド用基部突起部１２は、振動腕４２の根元部４９と対応する位置に形成された第一リッド用基部突起部１２１と、基部４１の最先端から所定距離離れた位置に形成された第二リッド用基部突起部１２２とを含んでなる。基部４１の最先端から離れた距離は、基部４１の最先端が第二リッド用基部突起部１２２に衝突しない限り特に限定はない。

なお、ベース基板３０のベース用凹部３１にも、ベース用基部突起部３２とベース用アーム突起部３３とが形成されている。その中で、ベース用基部突起部３２は、振動腕４２の根元部４９と対応する位置に形成された第一ベース用基部突起部３２１と、基部４１の最先端から所定距離離れた位置に形成された第二ベース用基部突起部３２２とを含んでなる。基部４１の最先端から離れた距離は、欠けやすい基部４１の最先端が第二ベース用基部突起部３２２に衝突しない限り特に限定はない。

リッド用アーム突起部１３の高さＨ５と、第一リッド用基部突起部１２１の高さＨ７と、第二リッド用基部突起部１２２の高さＨ９とは、それぞれの突起部から接続線Ｇまでの距離Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５に応じて設けられている。図６において、第二リッド用基部突起部１２２から接続線Ｇまでの距離Ｌ５が、第一リッド用基部突起部１２１から接続線Ｇまでの距離Ｌ４より長いので、第二リッド用基部突起部１２２の高さＨ９は、第一リッド用基部突起部１２１の高さＨ７より小さい。これは、接続線Ｇから離れるほど、振れる程度が大きいので、対応する突起部も短くなるように設計したためである。

ベース用アーム突起部３３の高さＨ６と、第一ベース用基部突起部３２１の高さＨ８と、第二ベース用基部突起部３２２の高さＨ１０とは、同じように設計されているので、その説明を省略する。

以上のような各圧電振動子によれば、圧電振動片４０の欠けやすい最先端部が衝突されることを確実に防止することができる。なお、上下面で、圧電振動片４０の衝突を確実に防止することができる。特に、第一リッド用基部突起部１２１と第一ベース用基部突起部３２１とは接続線Ｇから近いので、衝撃力による振れの加速度が小さい。加速度の小さい第一リッド用基部突起部１２１と第一ベース用基部突起部３２１とにより衝撃力を緩和することができるので、圧電振動片４０の先端部の加速度を減少することができる。従って、第二リッド用基部突起部１２２と第二ベース用基部突起部３２２とにおける衝撃力が緩和され、基部４１の最先端を確実に保護することができる。

本実施例において、リッド用基部突起部１２が第一リッド用基部突起部１２１と第二リッド用基部突起部１２２からなるが、リッド用アーム突起部１３も同じように、振動腕４２の最先端であるハンマー部４２３が破損しないように、振動腕４２の最先端から第一距離離れて形成された第一リッド用アーム突起部と、振動腕４２の最先端から第二距離離れて形成された第二リッド用アーム突起部とからなることができる。同じように、ベース用アーム突起部３３も、振動腕４２の最先端から第一距離離れて形成された第一ベース用アーム突起部と、振動腕４２の最先端から第二距離離れて形成された第二ベース用アーム突起部とからなることができる。

以上で、本発明に係る圧電デバイスについて説明したが、これに限定されるわけではない。当業者であれば、本発明の公開に基づいてさまざまな変更を行うことができる。たとえば、本発明の実施例では、各突起として、リッド基板とベース基板と同じ材料で一体に形成されたが、緩衝材料からなる緩衝部材を接着剤などにより接合して形成してもよい。なお、本発明の実施例で、リッド基板とベース基板を用いたが、従来のようにパッケージに圧電振動片を搭載して、蓋体を被せることもできる。この場合、パッケージと蓋体に緩衝部材を設けることができる。なお、本発明の実施例で、各突起部を圧電振動片の短手方向の全面で形成したが、一部に形成してもよい。

本発明の第一圧電振動子１００の構造を示す斜視図である。 （ａ）は、第一圧電デバイス１００を構成するリッド基板１０の内面図で、（ｂ）は圧電振動片４０を有するチップ基板２０の上面図で、（ｃ）はベース基板３０の上面図で、（ｄ）は（ａ）から（ｃ）のＡ−Ａ断面で第一圧電デバイス１００を示した断面構成図である。 （ａ）は、落下による衝撃力を受けた圧電振動片４０の上下振れを示すチップ基板２０の概略斜視図で、（ｂ）は、リッド基板１０と、チップ基板２０と、ベース基板３０とが接合された状態で、落下による衝撃力を受けた圧電振動片４０の上下振れを示す部分省略断面図である。 本発明の第二圧電振動子２００の構造を示す斜視図である。 接合された状態の第二圧電振動子２００の部分省略断面図である。 接合された状態の第三圧電デバイス３００の部分省略した断面拡大図である。 従来技術に係る圧電デバイス９０の部分省略断面図である。

符号の説明

１０ … リッド基板
１１ … リッド側凹部
１２ … リッド用基部突起部
１３ … リッド用アーム突起部
２０ … チップ基板
２１ … 外枠フレーム
３０ … ベース基板
３１ … ベース用凹部
３２ … ベース用基部突起部
３３ … ベース用アーム突起部
４０ … 圧電振動片
４１ … 基部
４２ … 振動腕
４４ … 支持腕
４５ … 接続部
４９ … 根元部
９０ … 従来技術に係る圧電デバイス
１００ … 第一圧電デバイス
２００ … 第二圧電デバイス
３００ … 第三圧電デバイス

Claims (7)

1. リッド側凹部を有するリッド基板と、音叉型圧電振動片と前記音叉型圧電振動片を囲む外枠フレームとを有するチップ基板と、ベース用凹部を有するベース基板とを接合してなる圧電デバイスであって、
   前記音叉型圧電振動片は、基部と、前記基部の一端から所定方向に従って伸びた少なくとも一対の振動腕とを備え、
   前記音叉型圧電振動片は、前記振動腕の外側に形成されている支持腕を介して前記外枠フレームと接続されており、
   前記リッド基板のリッド側凹部には、前記音叉型圧電振動片の短手方向において、前記基部と対応する位置に、リッド用基部緩衝部が形成されており、
   前記ベース基板のベース用凹部には、前記音叉型圧電振動片の短手方向において、前記基部と対応する位置に、ベース用基部緩衝部が形成されている、
   ことを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記リッド用基部緩衝部及び前記ベース用基部緩衝部は、前記基部の先端部と衝突しないように、前記基部の先端から所定距離離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
3. 前記振動腕は、前記振動腕の根元部から先端に向かうアーム部と、前記振動腕の先端に形成されて、前記アーム部より幅が増大されたハンマー部とが含まれ、
   前記リッド基板のリッド側凹部には、前記音叉型圧電振動片の短手方向において、前記振動腕のハンマー部と隣接しているアーム部と対応する位置に、リッド用アーム緩衝部が形成されており、
   前記ベース基板のベース用凹部には、前記音叉型圧電振動片の短手方向において、前記振動腕のハンマー部と隣接しているアーム部と対応する位置に、ベース用アーム緩衝部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイス。
4. 前記リッド用基部緩衝部は、前記音叉型圧電振動片と前記外枠フレームとの接続点から第一距離離れた第一リッド用基部緩衝部と前記接続点から第二距離離れた第二リッド用基部緩衝部とを有し、
   前記ベース用基部緩衝部は、前記接続点から第一距離離れた第一ベース用基部緩衝部と前記接続点から第二距離離れた第二ベース用基部緩衝部とを有し、
   前記第一リッド用基部緩衝部と前記基部との間隔と前記第二リッド用基部緩衝部と前記基部との間隔とは、前記第一距離と前記第二距離との比例関係にあり、
   前記第一ベース用基部緩衝部と前記基部との間隔と前記第二ベース用基部緩衝部と前記基部との間隔とは、前記第一距離と前記第二距離との比例関係にあることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の圧電デバイス。
5. 前記リッド用アーム緩衝部は、前記音叉型圧電振動片と前記外枠フレームとの接続点から第一距離離れた第一リッド用アーム緩衝部と前記接続点から第二距離離れた第二リッド用アーム緩衝部とを有し、
   前記ベース用アーム緩衝部は、前記接続点から第一距離離れた第一ベース用アーム緩衝部と前記接続点から第二距離離れた第二ベース用アーム緩衝部とを有し、
   前記第一リッド用アーム緩衝部と前記アーム部との間隔と前記第二リッド用アーム緩衝部と前記アーム部との間隔とは、前記第一距離と前記第二距離との比例関係にあり、
   前記第一ベース用アーム緩衝部と前記アーム部との間隔と前記第二ベース用アーム緩衝部と前記アーム部とは、前記第一距離と前記第二距離との比例関係にあることを特徴とする請求項３記載の圧電デバイス。
   
6. 前記リッド用基部緩衝部は、前記振動腕の根元部と対応する位置に形成され、
   前記ベース用基部緩衝部は、前記振動腕の根元部と対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の圧電デバイス。
7. 前記リッド用基部緩衝部、前記リッド用アーム緩衝部、前記ベース用基部緩衝部、及び前記ベース用アーム緩衝部は、前記圧電振動片の短手方向において、前記リッド側凹部及び前記ベース用凹部の全面又は一部に形成されていることを特徴とする請求項３記載の圧電デバイス。