JP2012010113A - 表面実装型の圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、プリント基板に圧電デバイスを実装した時に、外部からの衝撃に強い圧電デバイスを提供する。
【解決手段】 プリント基板にハンダで実装される表面実装型の圧電デバイスであって、励振電極を有し励振電極への電圧の印加により振動する圧電振動片（５０）と、ガラス又は圧電材からなり圧電振動片を収納する凹部（３５）とその凹部の周囲に形成された端面（３４）と凹部の反対側の底面に直接形成され励振電極と導通する外部電極（３１）とを有する第１板（３０）と、ガラス又は圧電材からなり端面（１１）に接合して圧電振動片を密閉封入する第２板（１０）と、外部電極を除く領域に外部電極が窪むように第１板の底面に密着して形成され少なくとも２８０℃以上の耐熱性を有する耐熱性弾性部材（４０）と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧電振動片を有する表面実装型の圧電デバイスに関する。

表面実装用の圧電デバイスは、コスト低減又は量産性の観点から、リッド及び圧電振動片を固定するベースがガラス又は圧電材である水晶によって作製される。しかし、リッド及びベースにガラス及び水晶等を使用する場合、圧電デバイスの落下等の衝撃に対する強度が弱くなるという問題がある。そのため、特許文献１では、外部電極を除いたリッド及びベースの外部の全体に樹脂が形成された圧電デバイスを開示している。

特開２００１−１１９２６３号公報

しかしながら、上記の圧電デバイスでは、外部電極を除いた圧電デバイスの全体に樹脂を形成するため、作製工程が複雑になる。また、圧電デバイスに樹脂を個別に形成しなければならないため、大量生産には不向きであった。

本発明は、プリント基板に圧電デバイスを実装した時に、外部からの衝撃に強い圧電デバイスを提供することを目的とする。

第１観点の表面実装型の圧電デバイスは、プリント基板にハンダで実装される表面実装型の圧電デバイスであって、励振電極を有し励振電極への電圧の印加により振動する圧電振動片と、ガラス又は圧電材からなり圧電振動片を収納する凹部とその凹部の周囲に形成された端面と凹部の反対側の底面に直接形成され励振電極と導通する外部電極とを有する第１板と、ガラス又は圧電材からなり端面に接合して圧電振動片を密閉封入する第２板と、外部電極を除く領域に外部電極が窪むように第１板の底面に密着して形成され少なくとも２８０℃以上の耐熱性を有する耐熱性弾性部材と、を備える。

第２観点の表面実装型の圧電デバイスは、プリント基板にハンダで実装される表面実装型の圧電デバイスであって、励振電極を有し励振電極への電圧の印加により振動する圧電振動片と、圧電振動片を囲んで圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体と、を有する圧電振動板と、ガラス又は圧電材からなり枠体の前記一主面に第１面が接合されるとともに第１面の反対側の底面に直接形成され励振電極と導通する外部電極とを有する第１板と、ガラス又は圧電材からなり枠体の他主面に第２面が接合され第１板とともに圧電振動片を密閉封入する第２板と、外部電極を除く領域に外部電極が窪むように第１板の底面に密着して形成され少なくとも２８０℃以上の耐熱性を有する耐熱性弾性部材と、を備える。

第３観点の圧電デバイスは、第１観点および第２観点において、底面内で外部電極と耐熱性弾性部材との間には空隙が形成される。

第４観点の圧電デバイスは、第１観点および第２観点において、第１板の最外周に外部電極の一部が形成され、又は第１板の最外周から外部電極との間に空隙が形成されている。

第５観点の圧電デバイスは、第１観点から第４観点において、耐熱性弾性部材は、感光特性を有するポリイミド樹脂を含み、ポリイミド樹脂は第１板の底面及び外部電極に塗布された後、露光及び現像によって外部電極が現れるように形成される。

第６観点の圧電デバイスは、第１観点から第５観点において、耐熱性弾性部材が第１板の底面に形成される厚さは、プリント基板に形成された配線厚さとハンダの厚さと外部電極の厚さとを合わせた厚さに形成される。

本発明によれば、プリント基板に実装された圧電デバイスに外部より衝撃が加わった時に、圧電デバイスの破損を防止することができる圧電デバイスを提供できる。

（ａ）は圧電デバイス１００の斜視図である。 （ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ｃ）は、圧電デバイス１００の底面の図である。 （ａ）は、リッド１０の平面図である。 （ｂ）は、圧電振動片５０の平面図である。 （ｃ）は、ベース３０の平面図である。 （ａ）は、プリント基板８０に圧電デバイス１００が実装された状態を示した図である。 （ｂ）は、図３（ａ）の点線で囲まれた領域９０の拡大図である。 圧電デバイス１００の作製のフローチャートである。 （ａ）は、水晶ウエハ５９の概略平面図である。 （ｂ）は、図５（ａ）の点線枠５８を拡大した図である。 （ａ）は、リッドウエハ１９の平面図である。 （ｂ）は、ベースウエハ３９の平面図である。 （ａ）は、ステップＳ１０５で示したベースウエハ３９とリッドウエハ１９とを接合する工程後のウエハの断面図である。 （ｂ）は、耐熱性弾性部材の塗布後のウエハの断面図である。 （ｃ）は、耐熱性弾性部材の露光及び現像工程後のウエハの断面図である。 （ｄ）は、分離工程後のウエハの断面図である。 （ａ）は、圧電デバイス２００の底面図である。 （ｂ）は、圧電デバイス２００がプリント基板８０に実装された状態の断面図である。 （ｃ）は、圧電デバイス３００の底面図である。 （ｄ）は、圧電デバイス３００がプリント基板８０に実装された状態の断面図である。 （ａ）は、圧電デバイス４００の底面図である。 （ｂ）は、圧電デバイス４００がプリント基板８０に実装された状態の断面図である。 （ａ）は、リッド６１０の平面図である。 （ｂ）は、枠体付き圧電振動片６５０の平面図である。 （ｃ）は、ベース６３０の平面図である。 （ｄ）は、圧電デバイス６００の断面図である。 （ａ）は、電子回路素子付きの圧電デバイス７００の断面図である。 （ｂ）は、圧電デバイス７００の底面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
本発明の圧電デバイスは、プリント基板にハンダで実装される表面実装型の圧電デバイスである。以下に本発明の圧電デバイス１００の構成を、図１及び図２を参照しながら説明する。

＜圧電デバイス１００の構成＞
図１（ａ）は圧電デバイス１００の斜視図である。圧電デバイス１００は、ガラス又は水晶などの圧電材により形成されるベース３０及びリッド１０により構成されている。第１板であるベース３０は圧電デバイス１００の下部に、第２板であるリッド１０は圧電デバイス１００の上部に配置されており、ベース３０とリッド１０とは接着剤２０により互いに接着されている。圧電デバイス１００の下部であるベース３０の下部には耐熱性弾性部材４０及び外部電極３１（図１（ｂ）参照）が形成されている。以下、圧電デバイス１００の長辺方向をＹ軸方向、圧電デバイス１００の短辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の上下方向をＺ軸方向として説明する。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。ベース３０の一方の主面には凹部３５と凹部３５の周囲に形成される端面３４とが形成されており、他方の主面である底面３０ｂには直接接するように外部電極３１が形成されている。また、リッド１０の一方の主面には凹部１２と凹部１２の周囲に形成される端面１１とが形成されており、他方の主面は一様な平面として形成されている。圧電デバイス１００の外形はベース３０の端面３４とリッド１０の端面１１とが接着剤２０により接着することにより形成されている。また、圧電デバイス１００の内部には、リッド１０の凹部１２とベース３０の凹部３５とにより挟まれ、密閉されたキャビティ７０が形成されている。ベース３０のキャビティ７０側の面上には接続電極３２が形成されている。接続電極３２は、ベース３０内に形成されている導通部（不図示）を通して外部電極３１と電気的に接続されている。また、キャビティ７０内には圧電振動片５０が配置されており、圧電振動片５０は導電性接着剤３３によりベース３０の接続電極３２に固定されている。圧電デバイス１００の底面の外部電極３１を除く領域には、耐熱性弾性部材４０が形成されている。また、耐熱性弾性部材４０は図１（ｂ）に示されている圧電デバイス１００の右側に示した外部電極３１のように、外部電極３１の上に耐熱性弾性部材４０が形成されていても良い。さらに、外部電極３１と耐熱性弾性部材４０とが接触しないようにして形成されても良い（図８（ｃ）及び図８（ｄ）参照）。圧電デバイス１００の２つの外部電極３１は、両方とも図１（ｂ）の左側に示された外部電極３１のように外部電極３１と耐熱性弾性部材４０が接触して形成されていても良いし、図１（ｂ）の右側に示された外部電極３１のように外部電極３１の上に耐熱性弾性部材４０が形成されていても良い。耐熱性弾性部材４０の厚さは外部電極３１の厚さよりも厚い。

図１（ｃ）は、圧電デバイス１００の底面図である。ベース３０の底面３０ｂには、２カ所に形成された外部電極３１と耐熱性弾性部材４０とが形成されている。耐熱性弾性部材４０はベース３０の底面３０ｂにおいて、外部電極３１が形成されている領域以外の全ての領域に密着している。図１（ｂ）に示されたように外部電極３１の底面３１ｂは耐熱性弾性部材４０の表面（底面）４０ｂより窪んだ状態である。

耐熱性弾性部材４０は、外部電極３１に接して又は外部電極３１の近辺にも形成されるため、電極同士がショートしないように電気絶縁性が求められる。また、一般的に表面実装型の圧電デバイス１００は２３０℃〜２７０℃のリフロー炉でハンダ（ソルダペースト）によってプリント基板に実装される。このため、耐熱性弾性部材４０が２３０℃〜２７０℃のハンダに接触しても溶けたりしないように、２８０℃又はそれ以上の温度に十分に耐えられることが望ましい。また、耐熱性弾性部材４０には、圧電デバイス１００に加わる応力を逃せるように、ガラス（ソーダガラスの弾性率は約８０ＧＰａ）又は圧電材よりも弾性変形しやすい適度な弾性力があることが望ましい。更に耐熱性弾性部材４０が感光性を有していれば、耐熱性弾性部材４０の形成時に工程を簡略化できるため望ましい。

耐熱性弾性部材４０は、例えば、感光性ポリイミドにより形成される。ポリイミドはイミド結合を含む高分子の総称であり、電気絶縁性に優れ、ハンダの融点温度に十分に耐えられ弾性変形しやすい特性を有している。例えばポリイミドはその耐熱温度が２８０℃以上（熱分解開始温度は４００℃以上）、弾性率が３〜７ＧＰａである。

図２（ａ）は、リッド１０の平面図である。リッド１０は、Ｙ軸方向と長辺とが平行であり、Ｘ軸方向と短辺とが平行である長方形の主面を有している。図１（ｂ）に示すように、リッド１０の−Ｚ軸側の主面には凹部１２が形成されており、凹部１２の周囲には端面１１が形成されている。リッド１０は端面１１において、接着剤２０を通してベース３０の端面３４と接着される。リッド１０の＋Ｚ軸側の主面は一様な平面として形成されている。

図２（ｂ）は、圧電振動片５０の平面図である。圧電振動片５０は、例えばＡＴカットの水晶により形成される。また、圧電振動片５０は、２つの主面を有しており、各主面には励振電極５１が形成されている。励振電極５１は、圧電振動片５０の外周部付近に形成されている引出電極５２と電気的に接続されている。さらに、圧電振動片５０は、引出電極５２において導電性接着剤３３と接続されてベース３０の接続電極３２に固定される。つまり励振電極５１は、引出電極５２、導電性接着剤３３及び接続電極３２を通して外部電極３１と電気的に接続されている。圧電振動片５０は、両主面に形成された励振電極５１間に電圧を印加されることにより振動する。

図２（ｃ）は、ベース３０の平面図である。ベース３０は、Ｙ軸方向に長辺、Ｘ軸方向に短辺がある長方形の主面を有している。図１（ｂ）に示すように、ベース３０の＋Ｚ軸側の主面には凹部３５が形成されており、凹部３５の周囲には端面３４が形成されている。ベース３０は端面３４において、接着剤２０を通してリッド１０と接着させられる。また、凹部３５には接続電極３２が形成されている。ベース３０の−Ｚ軸側の主面には、図１（ｃ）に示すように、外部電極３１と耐熱性弾性部材４０とが形成されている。

図３（ａ）は、プリント基板８０に圧電デバイス１００が実装された状態を示した図である。プリント基板８０上には配線電極８１が形成されている。圧電デバイス１００は、外部電極３１がハンダ８２によって配線電極８１と電気的に接続され、且つ固定される。圧電デバイス１００がプリント基板８０に実装された状態では、耐熱性弾性部材４０の底面４０ｂがプリント基板８０の表面に接している。耐熱性弾性部材４０の厚さＤＳ１は、圧電デバイス１００がプリント基板８０に実装された時に、外部電極３１の厚さＤＳ２と、ハンダ８２の厚さＤＳ３と、配線電極８１の厚さＤＳ４との厚さの合計に等しくなるように形成されている。つまり、圧電デバイス１００がプリント基板８０に実装された時には、耐熱性弾性部材４０の厚さＤＳ１はプリント基板８０とベース３０の底面との距離に等しくなり、また、耐熱性弾性部材４０とプリント基板８０とが接触している状態になる。圧電デバイス１００では、耐熱性弾性部材４０の厚さＤＳ１は５０μｍ以下、外部電極３１の厚さＤＳ２は５μｍ以下に形成される。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の点線で囲まれた領域９０の拡大図である。圧電デバイス１００はベース３０及びリッド１０がガラス又は圧電材等で形成されており、衝撃等に弱い。圧電デバイス１００では、プリント基板８０に実装された状態で落下等により圧電デバイス１００に衝撃が加わった場合、２つの外部電極３１の中間付近である図３（ｂ）の点線で囲まれた領域９１のベース３０が破損することがある。これは、領域９１に曲げ応力が最もかかるためと思われる。耐熱性弾性部材４０は、ベース３０の領域９１を補強するとともに、領域９１に加わる曲げ応力をプリント基板８０等に逃して衝撃による圧電デバイス１００の破損を防ぐ。また耐熱性弾性部材４０は、プリント基板８０又は外部電極３１の隣り合う電極同士がハンダ等によりショートしてしまうことを防ぐことができる。

＜圧電デバイス１００の作製方法＞
図４から図７を参照して、圧電デバイス１００の作製方法を説明する。

図４は、圧電デバイス１００の作製のフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１で、圧電振動片を用意する工程が行われる。以下に、圧電振動片が水晶により形成される場合の、圧電振動片５０の形成方法について説明する。

図５（ａ）は、水晶ウエハ５９の概略平面図である。水晶ウエハ５９の周縁部の一部には結晶方向を特定するためのオリエンテーションフラットＯＦが形成されている。オリエンテーションフラットＯＦの代わりに、ノッチが水晶ウエハ５９に形成されていても良い。水晶ウエハ５９の直径は、例えば３インチまたは４インチである。水晶ウエハ５９には、複数の圧電振動片５０が形成される。図５（ａ）には、４つの圧電振動片５０の形成例が示されており、点線枠５８内には１つの圧電振動片５０が形成されている。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の点線枠５８を拡大した図である。水晶ウエハ５９には、水晶ウエハ５９と圧電振動片５０とを分ける貫通孔５７が形成されることにより圧電振動片５０の外形が形成される。また、圧電振動片５０と貫通孔５７とは接続腕５６によって接続されている。圧電振動片５０は接続腕５６により水晶ウエハ５９に接続された状態で、励振電極５１及び引出電極５２が形成される。貫通孔５７、励振電極５１及び引出電極５２の形成には、露光、現像、及びエッチングの方法が用いられる。図４のステップＳ１０１の圧電振動片を用意する工程では、水晶ウエハ５９に図５（ｂ）に示されるように圧電振動片５０の外形と励振電極５１及び引出電極５２とが形成され、接続腕５６を切断することにより圧電振動片５０が形成される。

図４に戻り、ステップＳ１０２では、ベースウエハを用意する工程が行われる。この工程では、ベースウエハ３９（図６（ｂ）を参照）が用意される。ベースウエハ３９は、周縁部の一部に結晶方向を特定するためのオリエンテーションフラットＯＦが形成されている。ベースウエハ３９には、凹部３５が形成され、外部電極３１、接続電極３２等の電極が形成される（図１（ｂ）、（ｃ）及び図２（ｃ）参照）。

ステップＳ１０３では、リッドウエハを用意する工程が行われる。この工程では、リッドウエハ１９（図６（ａ）を参照）が用意される。リッドウエハ１９は、基材として水晶基板、ガラス基板等が用いられ、周縁部の一部に結晶方向を特定するためのオリエンテーションフラットＯＦが形成されている。リッドウエハ１９の−Ｚ軸側の面に凹部１２（図１（ｂ）及び図２（ａ）参照）が形成される。

図６（ａ）は、リッドウエハ１９の平面図である。リッドウエハ１９には仮想線でリッド１０が示されている。なお、説明の都合上、リッドウエハ１９には４２個のリッド１０が描かれているが、実際の製造においては、１枚のウエハに数百から数千のリッド１０が形成される。
以上のステップＳ１０１からステップＳ１０３の工程は順不同で行われることができる。

図４に戻り、ステップＳ１０４では、圧電振動片をベースに接合する工程が行われる。この工程では、ベースウエハ３９に形成した凹部３５にステップＳ１０１で形成した圧電振動片５０が個々に配置される。圧電振動片５０の引出電極５２とベース３０の接続電極３２とが、導電性接着剤３３により接着されることにより圧電振動片５０が固定される。

図６（ｂ）は、ベースウエハ３９の平面図である。ベースウエハ３９には仮想線でベース３０が示されている。ベース３０には圧電振動片５０が配置されている。図６（ａ）と同様に、説明の都合上、ベースウエハ３９には４２個のベース３０が描かれているが、実際の製造においては、１枚のウエハに数百から数千のベース３０が形成される。

ステップＳ１０５では、ベースウエハとリッドウエハとを接合する工程が行われる。ベースウエハ３９に形成された端面３４に接着剤２０が塗布される。そして、リッドウエハ１９の端面１１とベースウエハ３９の端面３４とが、オリエンテーションフラットＯＦを目印として、互いに正確に重ねあわされ、接着される。

ベースウエハ３９とリッドウエハ１９とは接着剤２０により互いに接合することができる。しかし、ベースウエハ３９とリッドウエハ１９とが互いに水晶を基材とする場合は、ベースウエハ３９とリッドウエハ１９とをシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）により結合させることもできる。シロキサン結合は、両ウエハの端面を直接重ね合わせ、１００℃から２００℃程度の比較的低温に過熱した状態で加圧することによりウエハ同士を接合させる方法である。また、ベースウエハ３９とリッドウエハ１９とが互いに、パイレックス（登録商標）ガラス、ホウ珪酸ガラス、及びソーダガラス等の金属イオンを含有するガラスを基材とする場合は、陽極接合により接合させることもできる。陽極接合は、一方のウエハの端面にスパッタリング又は真空蒸着等によりアルミニウム層等の金属層を形成し、両ウエハを重ね合わせる。その後、両ウエハを２００℃から４００℃に加熱しながら加圧し、金属層をプラス電位、他方のウエハをマイナス電位として電圧を加えることにより接合する。

ステップＳ１０６は、耐熱性弾性部材塗布工程である。ステップＳ１０４及びステップＳ１０５で作製された圧電デバイス１００のベースウエハ３９の−Ｚ軸側の面に耐熱性弾性部材４０が塗布される。

図７は、耐熱性弾性部材形成工程を説明するための図である。図７（ａ）は、ステップＳ１０５で示したベースウエハ３９とリッドウエハ１９とを接合する工程後のウエハの断面図である。互いに隣接した２本の二点鎖線は、その間でウエハがカットされることを示している。図７（ａ）では、各圧電デバイスは、まだ切り離されていない。図７（ｂ）は、耐熱性弾性部材塗布後のウエハの断面図である。耐熱性弾性部材４０がベースウエハ３９の−Ｚ軸側の面に、外部電極３１が埋まるように塗布される。耐熱性弾性部材４０がポリイミドである場合は、液体状態のポリイミドがベースウエハ３９の−Ｚ軸側の面に塗布される。その後、ポリイミドが冷却されて硬化されベースウエハ３９の−Ｚ軸側の面に接着される。

ステップＳ１０７は、耐熱性弾性部材の露光及び現像工程である。耐熱性弾性部材４０が感光性ポリイミドである場合、耐熱性弾性部材４０を露光及び現像することにより耐熱性弾性部材４０が加工される。耐熱性弾性部材の露光及び現像工程では、外部電極３１の底面３１ｂに形成されている耐熱性弾性部材４０を露光及び現像して除去する。

図７（ｃ）は、耐熱性弾性部材の露光及び現像工程後のウエハの断面図である。外部電極３１の表面に形成されている耐熱性弾性部材４０は除去されており、外部電極３１の底面３１ｂが外部に露出している。

ステップＳ１０８は、分離工程である。分離工程は、ウエハをダイシングソー又はレーザーソーにより切断することにより、ウエハに固定された状態の圧電デバイス１００をウエハから分離させる工程である。

図７（ｄ）は、分離工程後のウエハの断面図である。図７（ｄ）では、各圧電デバイス１００がウエハから切り離されており、プリント基板８０に実装できる状態になっている。

上記のように、圧電デバイス１００は、耐熱性弾性部材４０をウエハ上に塗布し、露光及び現像を行って形状を形成することにより、少ない手間で一度に多くの圧電デバイス１００を形成することができるため生産性が高く、コストも低く抑えることができる。

以上の例では、リッド１０に凹部１２を形成したが、ベース３０の凹部３５を深く形成し、圧電振動片５０の全体が凹部３５の中に納まるように形成することにより、リッド１０に凹部１２を形成しない構成とすることができる。
また以上の例における圧電振動片５０には、ＡＴカットの水晶振動片以外に、音叉型圧電振動片等の様々な形状、又はニオブ酸リチウム等の材質の圧電振動片を用いることができる。

さらに以上の例では、耐熱性弾性部材４０が感光性ポリイミドであるとして説明したが、耐熱性弾性部材４０は感光性でなくとも良い。その場合は、図４のステップ１０７で、耐熱性感光部材４０の表面にフォトレジストを塗布し、フォトレジストを露光及び現像し、フォトレジストが現像されて取り除かれた箇所の耐熱性感光部材４０をエッチングすることにより図７（ｃ）に示された形状に耐熱性感光部材４０を形成することができる。

＜耐熱性弾性部材の形成例＞
圧電デバイス１００に形成される外部電極３１及び耐熱性弾性部材４０には様々な態様がある。
図８及び図９に、図１（ｃ）に示した外部電極３１または耐熱性弾性部材４０以外の形成例を示す。図８及び図９に示した圧電デバイスに関しては、外部電極と耐熱性弾性部材以外は圧電デバイス１００と同じであるため、その説明を省く。

図８（ａ）は、圧電デバイス２００の底面図である。圧電デバイス２００の底面（ベース底面３０ｂ）には、圧電デバイス１００と同様の形状の外部電極２３１が直接形成されている。また、ベース３０の底面３０ｂには耐熱性弾性部材２４０が形成されている。耐熱性弾性部材２４０は、圧電デバイス２００の最外周と外部電極２３１との間には形成されていない。そのため図８（ａ）に示されるようにベース３０の底面３０ｂが現れている。

図８（ｂ）は、圧電デバイス２００がプリント基板８０に実装された状態の断面図である。圧電デバイス２００がプリント基板８０に実装された際、耐熱性弾性部材２４０が厚いためベース３０の底面３０ｂとプリント基板８０との間には空隙２４１が形成される。この空隙２４１はハンダ用バッファー領域である。配線電極８１にハンダ８２の量が多く塗布されても、圧電デバイス２００をプリント基板８０に実装された際にハンダ８２を空隙２４１に逃がすことができる。これら余分なハンダ８２が他の配線電極８１の障害となったり、耐熱性弾性部材２４０の底面２４０ｂに入りこんだりすることを防ぐことができる。なお、図８（ｂ）の左側の外部電極２３１付近で余分なハンダ８２が空隙２４１に流れ出ている。

図８（ｃ）は、圧電デバイス３００の底面図である。ベース３０の底面３０ｂには、圧電デバイス１００と同様の形状の外部電極３３１が直接形成されている。また、ベース３０の底面３０ｂには耐熱性弾性部材３４０が形成されている。耐熱性弾性部材３４０は、外部電極３１の周囲に間隔を開けて形成されている。つまり、所定の間隔だけ、耐熱性弾性部材３４０と外部電極２３１との間でベース３０の底面３０ｂが現れている。

図８（ｄ）は、圧電デバイス３００がプリント基板８０に実装された状態の断面図である。耐熱性弾性部材３４０が厚いためベース３０の底面３０ｂとプリント基板８０との間には所定の間隔分の空隙３４１が形成される。配線電極８１にハンダ８２の量が多く塗布されても、圧電デバイス３００をプリント基板８０に実装された際にハンダ８２を空隙３４１に逃がすことができる。そのため、余分なハンダ８２が他の配線電極８１の障害となったり、耐熱性弾性部材３４０の底面３４０ｂに入りこんだりすることがなく確実に圧電デバイス３００をプリント基板８０に実装することができる。なお、図８（ｄ）の左側の外部電極３３１付近で余分なハンダ８２が空隙３４１に流れ出ている。

図９（ａ）は、圧電デバイス４００の底面図である。圧電デバイス４００の底面には外部電極４３１が形成されている。外部電極４３１は、外部電極４３１の外周を形成する４つの辺のうち３辺が圧電デバイス４００の最外周と重なっている。また、２つある外部電極４３１の間には、耐熱性弾性部材４４０が形成されている。

図９（ｂ）は、圧電デバイス４００がプリント基板８０に実装された状態の断面図である。外部電極４３１およびプリント基板８０の間に形成される空間は、外部電極４３１が圧電デバイス４００の最外周と重なる辺で外部に解放されており、ハンダの添加量が多くなった場合でも、余分なハンダを外部に逃すことができる。つまり余分なハンダ８２が耐熱性弾性部材４４０の底面４４０ｂに入りこむことがない。なお、図９（ｂ）の左側の外部電極４３１付近で余分なハンダ８２が流れ出ている。

（第２実施形態）
圧電デバイスには圧電振動片の周囲に枠体が形成されている圧電振動片を用いても良い。枠体付き圧電振動片６５０を用いた圧電デバイス６００について図１０を参考にして説明する。圧電デバイス６００は、主にリッド６１０と、枠体付き圧電振動片６５０と、ベース６３０とにより構成されている。

＜圧電デバイス６００の構成＞
図１０（ａ）は、第２板であるリッド６１０の平面図である。リッド６１０は、Ｙ軸方向と長辺とが平行であり、Ｘ軸方向と短辺とが平行である長方形の主面を有している。リッド６１０の−Ｚ軸側の主面には凹部６１２が形成されており、凹部６１２の周囲には端面６１１が形成されている。リッド６１０は端面６１１において、接着剤６２０（図１０（ｄ）参照）を通して枠体付き圧電振動片６５０の枠体６５８（図１０（ｂ）参照）と接合される。リッド６１０の＋Ｚ軸側の主面は一様な平面として形成されている。

図１０（ｂ）は、枠体付き圧電振動片６５０の平面図である。枠体付き圧電振動片６５０は電圧の印加によって振動する励振部６５４に励振電極６５１が形成され、励振部６５４の外周を取り囲むように枠体６５８が形成されている。励振部６５４と枠体６５８とは接続腕６５６により接続されている。引出電極６５２は励振電極６５１から接続腕６５６を通って枠体６５８に引き出されている。また、引出電極６５２は枠体６５８の角に引出電極端部６５３が形成されている。

図１０（ｃ）は、第１板であるベース６３０の平面図である。ベース６３０の＋Ｚ軸側の面には凹部６３５が形成されており、凹部６３５の周囲には端面６３４が形成されている。端面６３４の角には接続電極６３２が形成されており、枠体付き圧電振動片６５０の引出電極端部６５３と接続される。

図１０（ｄ）は、圧電デバイス６００の断面図である。圧電デバイス６００の＋Ｚ軸側にはリッド６１０が形成されており−Ｚ軸側にはベース６３０が形成されている。枠体付き圧電振動片６５０はリッド６１０とベース６３０との間に配置され、枠体６５８と、端面６１１及び端面６３４とが接着剤６２０により接合される。また、接続電極６３２が引出電極端部６５３と接合し、励振電極６５４が外部電極６３１と電気的に接続される。ベース６３０の−Ｚ軸側の面には、外部電極６３１及び耐熱性弾性部材６４０が形成されている。外部電極６３１と耐熱性弾性部材６４０とは、第１実施形態で示した複数の配置形状を有することができる。

圧電デバイス６００は、図４のステップＳ１０４に示した圧電振動片をベースに接合する工程を簡略化することができる。圧電デバイス１００では、ベース３０に圧電振動片５０を個別に接合しなければならなかったが、圧電デバイス６００では、枠体付き圧電振動片６５０がウエハに形成された状態で、ベース６３０と接合することができ、ウエハ同士の接合が可能になる。そのため、多数の圧電振動片を同時に形成することができ、圧電デバイスの生産効率を上げることができる。

（第３実施形態）
圧電デバイスには電子回路素子が内蔵されていても良い。電子回路素子７９１が形成されている圧電デバイス７００について図１１を参考にして説明する。

＜圧電デバイス７００の構成＞
図１１（ａ）は、電子回路素子付きの圧電デバイス７００の断面図である。圧電デバイス７００は、主に、ベース７３０、リッド７１０、電子回路素子７９１及び圧電振動片７５０により構成されている。ベース７３０は、第１側面部７３４、第２側面部７３５、第１基部７３６の３つの部材により構成されている。ベース７３０の各部材及びリッド７１０は、＋Ｚ軸方向から−Ｚ軸方向に向かってリッド７１０、第１側面部７３４、第２側面部７３５、第１基板７３６の順番に配置されており、各部材間は接着剤７２０により接合されている。圧電振動片７５０は、第２側面部７３５に形成されている接続電極７３２に導電性接着剤７３３を通して接着されている。電子回路素子７９１には電極７９２が形成されており、電極７９２は第１基部７３６の＋Ｚ軸側に形成された接続電極７３３とハンダ７８２を通して接続されている。第１基部７３６の−Ｚ軸側の面には外部電極７３１と耐熱性弾性部材７４０とが形成されている。圧電振動片７５０は電子回路素子７９１と電気的に接続され、電子回路素子７９１は外部電極７３１と電気的に接続される。つまり、接続電極７３３の一部は接続電極７３２と電気的に接続され、他の一部は外部電極７３１と電気的に接続される。

図１１（ｂ）は、圧電デバイス７００の底面図である。圧電デバイス７００は電子回路素子７９１を含んでいるために外部電極７３１が４カ所に形成されている。この４つの外部電極７３１は、圧電デバイス７００の４隅に形成されている。また、各外部電極７３１を除いた領域に耐熱性弾性部材７４０が形成されている。

電子回路素子７９１が形成されている圧電デバイス７００は、外部電極７３１が２つ以上形成されることがある。その場合でも、各外部電極７３１間に耐熱性弾性部材７４０が形成されることが望ましい。耐熱性断熱部材７４０は、ハンダ等による各外部電極７３１間のショートを防ぐとともに、プリント基板に実装された圧電デバイス７００が落下等により衝撃が加わった時に、応力が加わりやすい第１基部７３６の各外部電極７３１間の部分の応力を緩和することができる。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

１０、６１０、７１０ リッド（第２板）
１１、３４、６１１、６３４ 端面
１２、３５、６１２、６３５ 凹部
１９ リッドウエハ
２０、６２０、７２０ 接着剤
３０、６３０、７３０ ベース（第１板）
３０ｂ ベース３０の底面
３１、２３１、３３１、４３１、６３１、７３１ 外部電極
３２、６３２、７３２、７３３ 接続電極
３３、７３３ 導電性接着剤
３９ ベースウエハ
４０、２４０、３４０、４４０、６４０、７４０ 耐熱性弾性部材
５０、６５０ 圧電振動片
５１、６５１ 励振電極
５２、６５２ 引出電極
５６、６５６ 接続腕
５７、６５７ 貫通孔
５９ 水晶ウエハ
７０ キャビティ
８０ プリント基板
８１ 配線電極
８２、７８２ ハンダ
１００、２００、３００、４００、６００、７００ 圧電デバイス
２４１、３４１ 空隙
６５０ 枠体付き圧電振動片
６５３ 引出電極端部
６５８ 枠体
７３４ 第１側面部
７３５ 第２側面部
７３６ 第１基部
ＤＳ１ 耐熱性弾性部材４０の厚さ
ＤＳ２ 外部電極３１の厚さ
ＤＳ３ ハンダ８２の厚さ
ＤＳ４ 配線電極８１の厚さ
ＯＦ オリエンテーションフラット

Claims (6)

1. プリント基板にハンダで実装される表面実装型の圧電デバイスであって、
   励振電極を有し前記励振電極への電圧の印加により振動する圧電振動片と、
   ガラス又は圧電材からなり前記圧電振動片を収納する凹部とその凹部の周囲に形成された端面と前記凹部の反対側の底面に直接形成され前記励振電極と導通する外部電極とを有する第１板と、
   ガラス又は圧電材からなり前記端面に接合して前記圧電振動片を密閉封入する第２板と、
   前記外部電極を除く領域に前記外部電極が窪むように前記第１板の底面に密着して形成され少なくとも２８０℃以上の耐熱性を有する耐熱性弾性部材と、
   を備える表面実装型の圧電デバイス。
2. プリント基板にハンダで実装される表面実装型の圧電デバイスであって、
   励振電極を有し前記励振電極への電圧の印加により振動する圧電振動片と、前記圧電振動片を囲んで前記圧電振動片と一体に形成され一主面と他主面とを含む枠体と、を有する圧電振動板と、
   ガラス又は圧電材からなり前記枠体の前記一主面に第１面が接合されるとともに前記第１面の反対側の底面に直接形成され前記励振電極と導通する外部電極とを有する第１板と、
   ガラス又は圧電材からなり前記枠体の前記他主面に第２面が接合され前記第１板とともに前記圧電振動片を密閉封入する第２板と、
   前記外部電極を除く領域に前記外部電極が窪むように前記第１板の底面に密着して形成され少なくとも２８０℃以上の耐熱性を有する耐熱性弾性部材と、
   を備える表面実装型の圧電デバイス。
3. 前記底面内で、前記外部電極と前記耐熱性弾性部材との間には空隙が形成される請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイス。
4. 前記第１板の最外周に前記外部電極の一部が形成され、又は前記第１板の最外周から前記外部電極との間に空隙が形成されている請求項１又は請求項２に記載の表面実装型の圧電デバイス。
5. 前記耐熱性弾性部材は、感光特性を有するポリイミド樹脂を含み、
   前記ポリイミド樹脂は前記第１板の底面及び前記外部電極に塗布された後、露光及び現像によって前記外部電極が現れるように形成される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表面実装型の圧電デバイス。
6. 前記耐熱性弾性部材が前記第１板の底面に形成される厚さは、前記プリント基板に形成された配線厚さと前記ハンダの厚さと前記外部電極厚さとを合わせた厚さに形成される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表面実装型の圧電デバイス。