JP2013021667A - 水晶デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、導電性接着剤の端部と励振電極の端部との最短距離が調節されることによりＣＩ値が低減された水晶デバイスを提供する。
【解決手段】 水晶デバイスは、長辺と短辺とを有する矩形状の水晶板（１３０）と、水晶板の表裏面にそれぞれ形成された一対の励振電極（１３１）と、励振電極にそれぞれ導通し、水晶板の短辺側に延出して形成された一対の電極パッド（１３２）と、実装面に形成された一対の実装端子（１２５）と実装面の反対側の底面（１２６ｂ）に形成され実装端子と導通する一対の接続端子（１２４）とを有するパッケージ（１２０）と、接続端子と電極パッドとを接着し、水晶板をパッケージに固定する導電性接着剤（１４１）と、を備え、導電性接着剤の端部と励振電極の端部との長辺方向の最短距離が、水晶板の長辺方向の長さ（Ｌ１）の１０％から１５％である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＣＩ（クリスタルインピーダンス）値が低く抑えられた水晶デバイスに関する。

水晶板に励振電極及び電極パッドが形成され、水晶板が電極パッド及び導電性接着剤を介してパッケージに接続されている水晶デバイスが知られている。このような水晶デバイスでは、電極パッドと導電性接着剤とが好ましい接着状態で接着されることにより水晶板の振動損失を表わすＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を低減させることができる。

例えば特許文献１では、励振部が周辺部よりも厚く形成されたメサ型のＡＴカット水晶振動片において、ＡＴカット水晶振動片の厚さと水晶振動片の励振部の中心から導電性接着剤の外周までの最短距離との比を調節することによりＣＩ値が低減される旨を開示している。

特開２０１０−６２７２３号公報

しかし特許文献１に記載のＣＩ値の低減はメサ型のＡＴカット水晶振動片に限られたものであり、他の形状の圧電基板には適用されていない。また、ＣＩ値は様々な要素から影響を受けているため、ＡＴカット水晶振動片の厚さ以外の要素によってもＣＩ値が低減されることが望ましい。

本発明は、導電性接着剤の端部と励振電極の端部との最短距離が調節されることによりＣＩ値が低減された水晶デバイスを提供することを目的とする。

第１観点の水晶デバイスは、長辺と短辺とを有する矩形状の水晶板と、水晶板の表裏面にそれぞれ形成された一対の励振電極と、励振電極にそれぞれ導通し、水晶板の短辺側に延出して形成された一対の電極パッドと、実装面に形成された一対の実装端子と実装面の反対側の底面に形成され実装端子と導通する一対の接続端子とを有するパッケージと、接続端子と電極パッドとを接着し、水晶板をパッケージに固定する導電性接着剤と、を備え、導電性接着剤の端部と励振電極の端部との長辺方向の最短距離が、水晶板の長辺方向の長さの１０％から１５％である。

第２観点の水晶デバイスは、第１観点において、導電性接着剤が電極パッドと接続端子とをそれぞれ複数の接着領域で接着する。

第３観点の水晶デバイスは、第２観点において、複数の接着領域が短辺方向に並んで形成されている。

第４観点の水晶デバイスは、第１観点から第３観点において、一対の電極パッドが水晶板の一対の短辺のそれぞれに又は一方の短辺に沿って形成される。

第５観点の水晶デバイスは、第１観点から第３観点において、一対の電極パッドが水晶板の一方の短辺に沿って形成され、一対の電極パッドの間には、水晶板を貫通する貫通溝が形成されている。

第６観点の水晶デバイスは、第１観点から第５観点において、水晶板が、励振電極が形成される主面と電極パッドの少なくとも一部が形成され主面から突き出た段差面とを有し、導電性接着剤が段差面に形成された電極パッドに接着されて水晶板をパッケージに固定する。

第７観点の水晶デバイスは、第１観点から第５観点において、水晶板の電極パッドが形成される領域に水晶板の電極パッドが延出された短辺側と励振電極側とを分けるように水晶板から突き出た突起部が形成され、突起部の短辺側の面と励振電極の端部との長辺方向の最短距離が水晶板の長辺方向の長さの１０％から１５％である。

第８観点の水晶デバイスは、第７観点において、水晶板の表裏面に平行な面による突起部の短辺側の面の断面形状が、突起部の短辺側に中心を有する円形の一部を含んでいる。

本発明の水晶デバイスによれば、導電性接着剤の端部と励振電極の端部との最短距離が調節されることによりＣＩ値を低減させることができる。

（ａ）は、水晶デバイス１００の分解斜視図である。 （ｂ）は、水晶デバイス１００の断面図である。 （ａ）は、パッケージ１２０の平面図である。 （ｂ）は、水晶板１３０が載置されたパッケージ１２０の平面図である。 （ａ）は、接合条件１５０ａが示された図である。 （ｂ）は、接合条件１５０ｂが示された図である。 （ｃ）は、接合条件１５０ｃが示された図である。 （ｄ）は、接合条件１５０ｄが示された図である。 （ｅ）は、接合条件１５０ｅが示された図である。 （ｆ）は、接合条件１５０ｆが示された図である。 （ａ）は、水晶デバイス１００の導電性接着剤１４１と電極パッド１３２との接着領域の短辺方向（Ｚ’軸方向）の長さＳ４とＣＩ値との関係が示されたグラフである。 （ｂ）は、水晶デバイス１００の導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４とＣＩ値との関係が示されたグラフである。 （ａ）は、水晶板１３０が載置されたパッケージ１２０の平面図である。 （ｂ）は、水晶板１３０の電極パッド１３２及び導電性接着剤１４１を−Ｙ’軸側から見た図である。 （ａ）は、水晶板３３０の斜視図である。 （ｂ）は、水晶デバイス３００の断面図である。 （ａ）は、水晶板４３０の斜視図である。 （ｂ）は、水晶板４３０が載置されたパッケージ４２０の平面図である。 （ｃ）は、水晶デバイス４００の断面図である。 （ａ）は、水晶デバイス５００の断面図である。 （ｂ）は、水晶板５３０ａの拡大平面図である。 （ｃ）は、水晶板５３０ｂの拡大平面図である。 （ａ）は、水晶板６３０の斜視図である。 （ｂ）は、水晶板６３０が載置されたパッケージ１２０の平面図である。

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）
＜水晶デバイス１００の構成＞
図１（ａ）は、水晶デバイス１００の分解斜視図である。水晶デバイス１００は、水晶板１３０と、リッド１１０と、パッケージ１２０とにより形成されている。水晶板１３０には例えばＡＴカットの水晶板が用いられる。ＡＴカットの水晶板は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶板の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、水晶デバイス１００においては水晶デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、水晶デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。

水晶デバイス１００は、パッケージ１２０の＋Ｙ’軸側に形成された凹部１２１に水晶板１３０が載置される。さらに水晶板１３０が載置された凹部１２１を密封するようにリッド１１０がパッケージ１２０の＋Ｙ’軸側の面に接合されて水晶デバイス１００が形成される。

水晶板１３０は、所定の振動数で振動する励振部１３４ａの厚みが励振部１３４ａの周辺部１３４ｂの厚みよりも厚くなっているメサ型の水晶板である。励振部１３４ａの＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面には励振電極１３１が形成されている。また、一対の電極パッド１３２が水晶板１３０の−Ｘ軸側の短辺側に延出して形成されている。＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１は、−Ｙ’軸側の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側に形成されている電極パッド１３２に引出電極１３３を介して電気的に接続されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１は、−Ｙ’軸側の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側に形成されている電極パッド１３２に引出電極１３３を介して電気的に接続されている。−Ｚ’軸側の電極パッド１３２は−Ｘ軸側の短辺又は−Ｚ’軸側の長辺に接していても接していなくても良い。また、＋Ｚ’軸側の電極パッド１３２は−Ｘ軸側の短辺又は＋Ｚ’軸側の長辺の少なくとも一方に接して引出電極１３３と接続される。水晶板１３０に形成される励振電極１３１、電極パッド１３２及び引出電極１３３等の電極は、例えば水晶板１３０にクロム（Ｃｒ）層が形成され、クロム層の上に金（Ａｕ）層が形成されることにより形成されている。

水晶デバイス１００は表面実装型の水晶デバイスであり、実装端子１２５とプリント基板等とがハンダを介して固定され、電気的に接続されることにより実装される。パッケージ１２０の−Ｙ’軸側の面は水晶デバイス１００が実装される実装面１２６ａであり、実装面１２６ａには一対の実装端子１２５（図１（ｂ）参照）が形成されている。また、パッケージ１２０は矩形形状に形成されており、パッケージ１２０の外壁の四隅にはキャスタレーション１２７ａが形成され、短辺側の中央にはキャスタレーション１２７ｂが形成されている。キャスタレーション１２７ｂには、実装端子１２５の一部が形成されている。パッケージ１２０の＋Ｙ’軸側の面には凹部１２１が形成されている。凹部１２１に形成され実装面１２６ａの反対側の面である底面１２６ｂには、水晶板１３０が載置される載置部１２３が形成されており、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続端子１２４が形成されている。また、パッケージ１２０の凹部１２１の周囲にはリッド１１０と接合される接合面１２２が形成されている。接続端子１２４と実装端子１２５とは互いに電気的に接続されている。パッケージ１２０は、例えばセラミックスにより形成されており、パッケージ１２０は３つの層により形成されている。第１層１２０ａは平面状に形成されパッケージ１２０の−Ｙ’軸側に配置されている。また、第１層１２０ａの−Ｙ’軸側の面は実装面１２６ａであり、実装端子１２５が形成されている。第１層１２０ａの＋Ｙ’軸側には第２層１２０ｂが配置される。第２層１２０ｂの中央部には、凹部１２１の一部を形成する貫通孔が形成されている。また第２層１２０ｂは凹部１２１に載置部１２３を形成し、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続端子１２４が形成される。第２層１２０ｂの＋Ｙ’軸側の面には第３層１２０ｃが配置される。第３層１２０ｃの中央部には凹部１２１の一部を形成する貫通孔が形成されている。また、第３層１２０ｃの＋Ｙ’軸側の面には接合面１２２が形成されている。パッケージ１２０に形成される接続端子１２４及び実装端子１２５等の電極は、例えばセラミックス上にタングステンの層が形成され、その上に下地めっきとしてニッケル層が形成され、さらにその上に仕上げメッキとして金層が形成されることにより形成される。

リッド１１０は、平面状の板として形成されている。リッド１１０はパッケージ１２０の＋Ｙ’軸側の面に形成されている接合面１２２に封止材１４２（図１（ｂ）参照）を介して接合されることによりパッケージ１２０の凹部１２１を密封する。

図１（ｂ）は、水晶デバイス１００の断面図である。図１（ｂ）には、後述する図２（ｂ）のＡ―Ａ断面を含む断面図が示されている。パッケージ１２０の凹部１２１の−Ｘ軸側には載置部１２３が形成されており、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続端子１２４が形成されている。水晶板１３０は載置部１２３に載置され、電極パッド１３２と接続端子１２４とが導電性接着剤１４１を介して電気的に接続されている。パッケージ１２０の＋Ｙ’軸側に接合されるリッド１１０は、パッケージ１２０の接合面１２２に封止材１４２を介して接合されることによりパッケージ１２０の凹部１２１を密封している。また、パッケージ１２０の実装面１２６ａ及びキャスタレーション１２７ｂの一部には、一対の実装端子１２５が形成されている。接続端子１２４は、パッケージ１２０の底面１２６ｂに形成される接続電極１２４ａを介してキャスタレーション１２７ｂに形成されている実装端子１２５に電気的に接続されている。

図２（ａ）は、パッケージ１２０の平面図である。パッケージ１２０の＋Ｙ’軸側の面には凹部１２１が形成されている。また、パッケージ１２０の−Ｙ’軸側の面は実装端子１２５（図１（ｂ）参照）が形成される実装面１２６ａ（図１（ｂ）参照）であり、凹部１２１には、実装面１２６ａの反対側の面である底面１２６ｂが形成されている。底面１２６ｂの−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側には載置部１２３（図１（ｂ）参照）が形成され、載置部１２３の＋Ｙ’軸側の面には接続端子１２４が形成されている。＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側に形成されている接続端子１２４は、底面１２６ｂに形成されている接続電極１２４ａを介してそれぞれ＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の実装端子１２５に電気的に接続されている。パッケージ１２０には、外壁の四隅及びパッケージ１２０の短辺側の外壁の中央に、凹部１２１側に凹んだキャスタレーション１２７ａ及びキャスタレーション１２７ｂが形成されている。パッケージ１２０はセラミックスシートに複数のパッケージ１２０が形成された後に個々に切断されて形成されるが、切断時に各パッケージ１２０の角が欠けてしまうことがある。キャスタレーション１２７ａは、このような欠け等によるパッケージ１２０の破損を防ぐために形成される。またキャスタレーション１２７ｂは、実装端子１２５の一部をパッケージ１２０の側面にも形成するために形成される。水晶デバイス１００はハンダを介してプリント基板等に実装されるが、このハンダは水晶デバイス１００の側面に形成される実装端子１２５にも付着する。そのため、水晶デバイス１００の側面に形成される実装端子１２５に付着したハンダを介してハンダの接合状態を確認することができる。

図２（ｂ）は、水晶板１３０が載置されたパッケージ１２０の平面図である。水晶板１３０はパッケージ１２０の接続端子１２４に導電性接着剤１４１を介して接続されている。水晶板１３０は、長辺と短辺とを有する矩形状に形成されている。長辺はＸ軸に平行に形成され、短辺はＺ’軸に平行に形成されている。水晶板１３は、例えば短辺の長さＳ１を０．７ｍｍ、長辺の長さＬ１を１．０ｍｍとして形成される。また、励振電極１３１の短辺の長さＳ２は０．５ｍｍ、長辺の長さＬ２は０．７ｍｍとして形成されている。さらに、電極パッド１３２のＺ’軸方向の長さである短辺の長さＳ３は０．３ｍｍ、Ｘ軸方向の長さである長辺の長さＬ３は０．１５ｍとして形成される。

＜水晶板１３０と導電性接着剤１４１との接合条件＞
水晶板１３０と導電性接着剤１４１との接合では、導電性接着剤１４１の水晶板１３０への接合位置及び接合面の大きさ等の接合条件が水晶板１３０のＣＩ値に大きく影響する。以下に、水晶板１３０の導電性接着剤１４１の接合条件とＣＩ値との関係について説明する。

図３（ａ）から図３（ｆ）は、導電性接着剤１４１の水晶板１３０への接合条件が示された図である。図３（ａ）から図３（ｆ）の各図には、水晶板１３０の電極パッド１３２及び導電性接着剤１４１を−Ｙ’軸側から見た図が示されている。以下、図３（ａ）から図３（ｆ）に示された接合条件をそれぞれ接合条件１５０ａから接合条件１５０ｆとして説明する。

図３（ａ）は、接合条件１５０ａが示された図である。接合条件１５０ａでは導電性接着剤１４１が大きく形成されており、導電性接着剤１４１は電極パッド１３２の−Ｘ軸側に寄って形成されている。導電性接着剤１４１は、導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離を距離Ｌ４、導電性接着剤１４１と電極パッド１３２との接着領域の短辺方向（Ｚ’軸方向）への長さをＳ４とすると、距離Ｌ４及び長さＳ４は後述の接合条件１５０ｄから接合条件１５０ｆに比べて大きくなるように形成されている。

図３（ｂ）は、接合条件１５０ｂが示された図である。接合条件１５０ｂでは導電性接着剤１４１が大きく形成されており、導電性接着剤１４１は電極パッド１３２の中央部付近に形成されている。そのため、距離Ｌ４は接合条件１５０ａよりも短くなるが、長さＳ４は接合条件１５０ａと同じく大きい。

図３（ｃ）は、接合条件１５０ｃが示された図である。接合条件１５０ｃでは導電性接着剤１４１が大きく形成されており、導電性接着剤１４１は電極パッド１３２の＋Ｘ軸側に寄って形成されている。そのため、距離Ｌ４は接合条件１５０ａ及び接合条件１５０ｂよりも短くなるが、長さＳ４は接合条件１５０ａ及び接合条件１５０ｂと同じく大きい。

図３（ｄ）は、接合条件１５０ｄが示された図である。接合条件１５０ｄでは導電性接着剤１４１が小さく形成されており、導電性接着剤１４１は電極パッド１３２の−Ｘ軸側に寄って形成されている。そのため、長さＳ４は接合条件１５０ａから接合条件１５０ｃに比べて小さく、距離Ｌ４は大きい。

図３（ｅ）は、接合条件１５０ｅが示された図である。接合条件１５０ｅでは導電性接着剤１４１が小さく形成されており、導電性接着剤１４１は電極パッド１３２の中央部付近に形成されている。そのため、距離Ｌ４は接合条件１５０ｄよりも短くなり、長さＳ４は接合条件１５０ｄと同じく小さい。

図３（ｆ）は、接合条件１５０ｆが示された図である。接合条件１５０ｆでは導電性接着剤１４１が大きく形成されており、導電性接着剤１４１は電極パッド１３２の＋Ｘ軸側に寄って形成されている。そのため、距離Ｌ４は接合条件１５０ｄ及び接合条件１５０ｅよりも短くなり、長さＳ４は接合条件１５０ｄ及び接合条件１５０ｅと同じく小さい。

図４（ａ）は、水晶デバイス１００の導電性接着剤１４１と電極パッド１３２との接着領域の短辺方向（Ｚ’軸方向）の長さＳ４とＣＩ値との関係が示されたグラフである。図４（ａ）のグラフでは、接合条件１５０ａが黒塗りの円、接合条件１５０ｂが黒塗りの三角形、接合条件１５０ｃが黒塗りの十字形、接合条件１５０ｄが白抜きの円、接合条件１５０ｅが白抜きの三角形、接合条件１５０ｆが白抜きの十字形、として示されている。各接合条件ではそれぞれ３つ又は４つの水晶デバイス１００が形成され、ＣＩ値が調べられている。白抜きの記号は長さＳ４が小さい接合条件１５０ｄ〜接合条件１５０ｆを示し、黒塗りの記号は長さＳ４が大きい接合条件１５０ａ〜接合条件１５０ｃを示している。図４（ａ）では、白抜きの記号の長さＳ４はおおよそ３００から４００μｍに形成され、黒塗りの記号の長さＳ４は４００から５００μｍの間に形成されていることがわかる。図４（ａ）では、白抜きの記号の長さＳ４及び黒塗りの記号の長さＳ４のそれぞれでＣＩ値のばらつきが大きく、長さＳ４とＣＩ値との間に相関は見られない。そのため長さＳ４とＣＩ値との間に特定の関連性は無いと考えられる。

図４（ｂ）は、水晶デバイス１００の導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４とＣＩ値との関係が示されたグラフである。接合条件１５０ａから接合条件１５０ｆは図４（ａ）と同様の記号で示されている。図４（ｂ）では、接合条件１５０ａから接合条件１５０ｆが二次曲線１５１に乗るように分布している。すなわち、距離Ｌ４とＣＩ値との間には関連性があると考えられる。励振電極１３１と導電性接着剤１４１との距離が近くなると固定された導電性接着剤１４１が励振部１３４ａでの振動を妨げるためにＣＩ値が上昇すると考えられる。また、励振電極１３１と導電性接着剤１４１との距離が開くと励振部１３４ａの固定が不安定になるためにＣＩ値が上昇すると考えられる。図４（ｂ）からは、距離Ｌ４が、ＣＩ値が１００Ω以下となる１００から１５０μｍの間であることが好ましい。

水晶板１３０には、励振電極１３１により所定の振動が形成される。すなわち、励振電極１３１の大きさは水晶板１３０に形成される振動に影響を及ぼす。また、距離Ｌ４が水晶板１３０に形成される振動に影響を及ぼすので、励振電極１３１の大きさと距離Ｌ４との間には相関がある。すなわち、励振電極１３１の長辺の長さＬ２が０．７ｍｍであるとき距離Ｌ４が１００から１５０μｍの間であることが好ましいことから、長さＬ２に対して距離Ｌ４が約１４％から約２２％であることが好ましい。また、励振電極１３１の大きさは水晶板１３０の外形の大きさに対して特定の割合となるように形成されるため、距離Ｌ４は水晶板１３０の長辺の長さＬ１と比較されてもよい。この場合、距離Ｌ４は長辺の長さＬ１に対して１０％から１５％であることが好ましい。また距離Ｌ４と長さＬ１との関係は、メサ型の水晶板に限らず平面状に形成された水晶板にも適用できる。

（第２実施形態）
水晶板と導電性接着剤との接合では、複数の接着領域で水晶板と導電性接着剤とが接合されてもよい。以下に、複数の接着領域で水晶板と導電性接着剤とが接合された水晶デバイス２００について説明する。また以下の説明では、第１実施形態と同じ部分には同じ記号を用い、その説明を省略する。

＜水晶デバイス２００の構成＞
図５（ａ）は、水晶板１３０が載置されたパッケージ１２０の平面図である。水晶デバイス２００は、図５（ａ）のパッケージ１２０の＋Ｙ’軸側にリッド１１０（図１（ａ）参照）が接合されることにより形成される。水晶デバイス２００は、水晶板１３０の１つの電極パッド１３２に対して導電性接着剤１４１が４箇所で接着されていることが水晶デバイス１００と異なっている。

図５（ｂ）は、水晶板１３０の電極パッド１３２及び導電性接着剤１４１を−Ｙ’軸側から見た図である。導電性接着剤１４１は１つの電極パッド１３２に対してＺ’軸方向に並んだ４箇所で接着されているため、各導電性接着剤１４１が電極パッド１３２と接着している領域である接着領域１４１ａはＺ’軸方向に並んで形成されている。また各電極パッド１３２に形成される接着領域１４１ａは互いに接している。図５（ｂ）では、導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４が、水晶板１３０の長辺の長さＬ１の１０％から１５％の範囲内に形成されるように導電性接着剤１４１が形成されている。また導電性接着剤１４１は、１つの電極パッド１３２に形成される接着領域全体のＺ’軸方向への長さＳ４が電極パッド１３２の短辺方向の長さＳ３とほぼ同じ長さとなるように形成されている。

水晶デバイス２００では、１つの電極パッド１３２に複数の接着領域１４１ａが形成されることにより、長さＳ４と距離Ｌ４とを個別に調整しやすい。長さＳ４はＣＩ値に関係しないことが図４（ａ）により示されているため、長さＳ４が大きくなるように形成され、接着領域全体の面積が広く形成されることができる。接着領域全体の面積が広いとき、導電性接着剤１４１と水晶板１３０との接着強度が増加し、水晶デバイス２００の耐衝撃性が増加されるため好ましい。

（第３実施形態）
水晶板は、励振電極が形成される主面から−Ｙ’軸方向に突き出た段差面が形成され、段差面に電極パッドが形成されていても良い。以下に、段差面が形成された水晶板３３０を有する水晶デバイス３００について説明する。

＜水晶デバイス３００の構成＞
図６（ａ）は、水晶板３３０の斜視図である。水晶板３３０は、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面に励振電極３３１が形成されている。また、水晶板３３０の−Ｙ’軸側かつ−Ｘ軸側の辺の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の両端には、電極パッド３３２が形成されている。電極パッド３３２は、励振電極３３１が形成されている−Ｙ’軸側の主面によりも−Ｙ’軸側に突き出た段差面３３５に形成されている。段差面３３５が形成されている領域のＹ’軸方向の厚さＴ２は、励振電極３３１が形成されている主面が形成されている領域の厚さＴ１よりも厚く形成されている。＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極３３１及び＋Ｚ’軸側に形成された電極パッド３３２と、−Ｙ’軸側に形成されている励振電極３３１及び−Ｚ’軸側に形成された電極パッド３３２とはそれぞれ引出電極３３３を介して電気的に接続されている。

図６（ｂ）は、水晶デバイス３００の断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ断面を含んだ断面図である。水晶デバイス３００は、水晶板３３０と、リッド１１０と、パッケージ３２０とにより構成されている。パッケージ３２０は、−Ｙ’軸側の第１層３２０ａと第１層３２０ａの＋Ｙ’軸側に配置された第２層３２０ｂとにより構成されている。第１層３２０ａの−Ｙ’軸側の面には実装端子３２５が形成されており、第２層３２０ｂの＋Ｙ’軸側の面では封止材１４２を介してリッド１１０が接合されている。また、パッケージ３２０には載置部が形成されていない。第１層３２０ａの＋Ｙ’軸側の面に接続端子３２４が形成されており、接続端子３２４と電極パッド３３２とが導電性接着剤１４１を介して電気的に接続されている。また、接続端子３２４と実装端子３２５とは接続電極３２４ａを介して互いに電気的に接続されている。また、水晶板３３０の導電性接着剤１４１の端部と励振電極３３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４は、水晶板３３０の長辺方向の長さＬ１に対して１０％から１５％になるように形成されている。

水晶デバイス３００では電極パッド３３２が段差部３３５に形成されているため、導電性接着剤１４１の塗布量が多くなり導電性接着剤１４１と励振電極３３１との距離Ｌ４が短く形成されてしまうことが防がれている。また、電極パッド３３２と励振電極３３１との距離を距離Ｌ４に形成することにより、距離Ｌ４の調整が行いやすくなる。また、段差部３３５が形成されていることにより、パッケージ３２０に載置部が形成される必要が無い。

（第４実施形態）
水晶デバイス３００に形成された段差面は、水晶板の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の両端に形成されていても良い。以下に、＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の両端に段差面が形成された水晶板を有する水晶デバイス４００について説明する。

＜水晶デバイス４００の構成＞
図７（ａ）は、水晶板４３０の斜視図である。水晶板４３０には＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面に励振電極４３１が形成されている。また、水晶板４３０の−Ｙ’軸側の面の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の辺に沿って電極パッド４３２が形成されている。＋Ｙ’軸側の励振電極４３１は−Ｘ軸側の電極パッド４３２と、−Ｙ’軸側の励振電極４３１は＋Ｘ軸側の電極パッド４３２とそれぞれ引出電極４３３を介して電気的に接続されている。また、水晶板４３０の＋Ｘ軸側と−Ｘ軸側との辺に沿って励振電極４３１が形成されている−Ｙ’軸側の主面によりも−Ｙ’軸側に突き出た段差面４３５が形成されている。水晶板４３０に形成される電極パッド４３２はこの段差面４３５の−Ｙ’軸側の面に形成されている。

図７（ｂ）は、水晶板４３０が載置されたパッケージ４２０の平面図である。パッケージ４２０の＋Ｙ’軸側の面には凹部４２１が形成されている。また、パッケージ４２０には−Ｙ’軸側の実装面１２６ａ（図７（ｃ）参照）と＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側の側面とに実装端子４２５（図７（ｃ）参照）が形成されている。実装面１２６ａの反対側の面であり凹部４２１内に形成される底面１２６ｂ（図７（ｃ）参照）の四隅には接続端子４２４が形成されている。−Ｘ軸側に形成される接続端子４２４は−Ｘ軸側に形成される実装端子４２５と接続され、＋Ｘ軸側に形成される接続端子４２４は＋Ｘ軸側に形成される実装端子４２５と接続されている。水晶板４３０が凹部に載置される際は、水晶板４３０の四隅でそれぞれ導電性接着剤１４１を介して接続端子４３２に接続される。

図７（ｃ）は、水晶デバイス４００の断面図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）のＣ−Ｃ断面を含んだ断面図である。パッケージ４２０は、−Ｙ’軸側に実装面１２６ａが形成され＋Ｙ’軸側に底面１２６ｂが形成される第１層４２０ａと、第１層４２０ａの＋Ｙ’軸側に形成され＋Ｙ’軸側の面に接合面４２２が形成された第２層４２０ｂとにより形成されている。パッケージ４２０はこの接合面４２２でリッド１１０と封止材１４２を介して接続されている。水晶板４３０は、接続端子４２４と導電性接着剤１４１を介して接合されることで凹部４２１に載置されている。また、接続端子４２４と実装端子４２５とは接続電極４２４ａを介して互いに電気的に接続されている。また、水晶板４３０の導電性接着剤１４１の端部と励振電極３３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４は、水晶板４３０の長辺方向の長さＬ１に対して１０％から１５％になるように形成されている。

水晶デバイス４００は、段差面４３５で水晶板４３０がパッケージ４２０に載置されることにより底面１２６ａと励振電極４３１との間隔が開き、励振電極４３１が底面１２６ｂに接触しない。また、水晶デバイス４００は、水晶板４３０が４箇所でパッケージ４２０に固定されているため耐衝撃性が高くなっている。

（第５実施形態）
水晶板には、導電性接着剤が励振電極に直接接着されることを防ぐために電極パッドと励振電極との間に突起部が形成されても良い。以下に突起部が形成された水晶板を有する水晶デバイス５００について説明する。また以下の説明では、第１実施形態と同じ部分には同じ記号を用い、その説明を省略する。

＜水晶デバイス５００の構成＞
図８（ａ）は、水晶デバイス５００の断面図である。図８（ａ）は、図１（ｂ）に示された水晶デバイス１００と同じ断面を含んでおり、図８（ｂ）のＣ−Ｃ断面を含んだ断面図である。水晶デバイス５００は、水晶板５３０ａと、リッド１１０と、パッケージ１２０と、により形成されている。水晶板５３０ａは、所定の振動数で振動する励振部１３４ａを有し、励振部１３４ａの厚みが励振部１３４ａの周辺部１３４ｂの厚みよりも厚くなっているメサ型の水晶板である。励振部１３４ａの＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面には励振電極１３１が形成されている。また、一対の電極パッド５３２が水晶板５３０ａの−Ｘ軸側の短辺側に延出して形成されており、一対の電極パッド５３２と一対の励振電極１３１とはそれぞれ引出電極１３３を介して電気的に接続されている。電極パッド５３２が形成される水晶板５３０ａの領域には、−Ｙ’軸方向に突き出た突起部５３６ａが形成されている。水晶板５３０ａでは、突起部５３６ａが形成されていることにより導電性接着剤１４１が励振部１３１側に流れ込むことが防がれている。

図８（ｂ）は、水晶板５３０ａの拡大平面図である。図８（ｂ）には、水晶板５３０ａの−Ｘ軸側半分の領域を−Ｙ’軸側から見た平面図が示されている。水晶板５３０ａでは、＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１が−Ｙ’軸側の−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側に形成されている電極パッド５３２に引出電極１３３を介して電気的に接続されている。また、−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１は、−Ｙ’軸側の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側に形成されている電極パッド５３２に引出電極１３３を介して電気的に接続されている。さらに、水晶板５３０ａの電極パッド５３２が形成されるそれぞれの領域には、−Ｙ’軸方向に突き出た突起部５３６ａが形成されている。図８（ｂ）の−Ｚ’軸側の電極パッド５３２には、突起部５３６ａが示されている。突起部５３６ａのＸ−Ｚ’平面での断面形状は、突起部５３６ａの−Ｘ軸側の面（内面）が円形になるように形成されている。また、この円形の中心５３７ａは突起部５３６ａからみて励振電極１３１の反対側である突起部５３６ａの−Ｘ軸側に形成されており、突起部５３６ａの内面と励振電極１３１との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離が距離Ｌ４に形成されている。一方、図８（ｂ）の＋Ｚ’軸側の電極パッド５３２には、突起部５３６ａ及び導電性接着剤１４１が示されている。導電性接着剤１４１は突起部５３６ａの内面に沿って形成されており、その外周が円形になっている。また、導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離が距離Ｌ４に形成されている。

水晶板５３０ａでは、突起部５３６ａにより導電性接着剤１４１と励振電極１４１との間の距離Ｌ４を、突起部５３６ａの内面と励振電極１３１との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離を調節することにより調整することができる。また、図４（ｂ）で説明されたように、距離Ｌ４は水晶板５３０ａの長辺の長さに対して１０％から１５％であることが好ましい。一方、水晶板５３０ａがパッケージ１２０に載置される時には導電性接着剤１４１が電極パッド５３２又はパッケージ１２０の接続端子１２４上に塗布されるが、導電性接着剤１４１は先端が円形であるノズルを通して塗布されるため、塗布された導電性接着剤１４１のＸ−Ｚ’平面の形状は円形となる。突起部５３６ａは、この導電性接着剤１４１の塗布形状に合わせて円形に形成されていることにより、導電性接着剤１４１と電極パッド５３２との接着を均一に行うことができ、導電性接着剤１４１と電極パッド５３２と間に接着むら等が発生することを防ぐことができる。

図８（ｃ）は、水晶板５３０ｂの拡大平面図である。図８（ｃ）には、水晶板５３０ｂの−Ｘ軸側半分の領域を−Ｙ’軸側から見た平面図が示されている。水晶板５３０ｂは水晶板５３０ａと突起部の形成位置が異なるのみであり、その他の形状は水晶板５３０ａと同様である。図８（ｃ）の−Ｚ’軸側の電極パッド５３２には、突起部５３６ｂが示されている。水晶板５３０ｂに形成される突起部５３６ｂも水晶板５３０ａの突起部５３６ａと同様に突起部の内面が円形の一部を含むように形成されている。その円形の中心５３７ｂは突起部５３６ｂからみて励振電極１３１の反対側である突起部５３６ｂの−Ｘ軸側に形成されており、突起部５３６ｂの内面と励振電極１３１との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離は距離Ｌ４に形成されている。突起部５３６ｂの中心５３７ｂは、水晶板５３０ｂの突起部５３６ｂに比べてＺ’軸方向に向かって水晶板の内側にある。一方、図８（ｂ）の＋Ｚ’軸側の電極パッド５３２には、突起部５３６ｂ及び導電性接着剤１４１が示されている。導電性接着剤１４１は突起部５３６ｂの内面に沿って形成されるため、導電性接着剤１４１の突起部５３６ｂと接触する外周が円形になる。また、導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離が距離Ｌ４に形成されている。水晶板５３０ｂでは、突起部５３６ｂの中心５３７ｂが水晶板５３０ａの突起部５３６ａの中心５３７ａに比べてＺ’軸方向に向かって水晶板の内側に形成されていることにより、水晶板５３０ｂよりも導電性接着剤１４１と電極パッド５３２との接着面積が大きくなっている。

水晶板５３０ｂでは、水晶板５３０ａよりも突起部５３６ｂの中心５３７ｂの位置をＺ’軸方向に向かって水晶板の内側に移動させることにより、導電性接着剤１４１と電極パッド５３２との接着面積を大きくすることができ、これにより導電性接着剤１４１と電極パッド５３２との接着強度を増加させることができるため、水晶デバイスの耐衝撃性を高めることができる。導電性接着剤１４１と電極パッド５３２との接着面積の調整は、水晶板５３０ｂのように突起部の中心の位置を移動させることの他に、突起部の内面を形成する円形の半径を調整することにより行うこともできる。

水晶板５３０ａ及び水晶板５３０ｂは突起部が形成されることにより、導電性接着剤１４１が励振電極１３１側に流れ込むことによってＣＩ値が上昇することが防がれている。また、図４（ｂ）で説明されたように、導電性接着剤１４１と励振電極１３１との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４は長辺の長さに対して１０から１５％に形成されることが好ましい。水晶板５３０ａ及び水晶板５３０ｂでは突起部の内面と励振電極１３１の端部との長辺方向の最短距離が水晶板の長辺方向の長さの１０％から１５％に形成されることにより、導電性接着剤１４１と励振電極１３１との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離を長辺の長さに対して１０から１５％に形成することが容易である。また、第５実施形態で説明された突起部を有する水晶板は、突起部の内面の中心位置及び突起部の内面を形成する円形の半径の大きさを調整することにより電極パッドと導電性接着剤との接着面積の大きさを調整することができる。これにより、導電性接着剤の塗布量を少なくしてコストダウンを図るとともに、水晶デバイスの耐衝撃性を高めることができる最適な接着面の形状を形成することができる。

（第６実施形態）
水晶板に形成される一対の電極パッドの間には、水晶板を貫通する貫通溝が形成されていても良い。以下に貫通溝が形成された水晶板を有する水晶デバイス６００について説明する。また以下の説明では、第１実施形態と同じ部分には同じ記号を用い、その説明を省略する。

＜水晶デバイス６００の構成＞
図９（ａ）は、水晶板６３０の斜視図である。水晶板６３０は、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の主面に励振電極６３１が形成されている。また、水晶板６３０の−Ｙ’軸側かつ−Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側の両端には、それぞれ電極パッド６３２が形成されている。＋Ｙ’軸側に形成されている励振電極６３１及び＋Ｚ’軸側に形成された電極パッド６３２と、−Ｙ’軸側に形成されている励振電極６３１及び−Ｚ’軸側に形成された電極パッド６３２とは、それぞれ引出電極６３３を介して電気的に接続されている。さらに、＋Ｚ’軸側及び−Ｚ’軸側に形成されている各電極パッド６３２の間には、水晶板６３０をＹ’軸方向に貫通する貫通溝６３７が形成されている。

図９（ｂ）は、水晶板６３０が載置されたパッケージ１２０の平面図である。水晶デバイス６００は、水晶板６３０と、パッケージ１２０と、リッド１１０（図１（ａ）参照）と、により構成され、図９（ｂ）のパッケージ１２０の＋Ｙ’軸側にリッド１１０が封止材１４２を介して接合されることにより形成される。図９（ｂ）では、導電性接着剤１４１と励振電極６３１との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離Ｌ４が、水晶板６３０の長辺の長さＬ１に対して１０から１５％となるように形成されている。

水晶デバイスは小型化されるにしたがって水晶板も小さく形成される。このとき、水晶板に形成される一対の電極パッドの間の距離も短くなり、各電極パッドに接合される導電性接着剤１４１が互いに接触するおそれがあった。水晶板６３０では、電極パッド６３２同士の間に貫通溝６３７が形成されることにより、各電極パッド６３２に形成される導電性接着剤１４１同士が互いに接触することが防がれている。また水晶デバイス６００では、貫通溝６３７が形成されることにより各電極パッド６３２に形成される導電性接着剤１４１同士が互いに接触しにくくなっているため、導電性接着剤１４１をＺ’軸方向に長く形成して導電性接着剤１４１と電極パッド６３２との接触面積を増やし、水晶デバイスとしての耐衝撃性を向上させることができる。

また水晶板６３０は、励振電極６３１が形成される励振部１３４ａと、励振部１３４ａの周囲に形成され励振部１３４ａよりもＹ’軸方向の厚さが薄い周辺部１３４ｂと、により構成されるメサ型の水晶板として形成されてもよい。この場合、貫通溝６３７は、周辺部１３４ａに形成され、所定の振動数で振動する励振部１３４ａには形成されないことが好ましい。

以上、本発明の最適な実施例について詳細に説明したが、これらの実施形態は互いに組み合わせて用いられることができる。また、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例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

例えば、上記の実施形態では圧電振動片がＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカットなどであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。

１００、２００、３００、４００、５００、６００ … 水晶デバイス
１１０ … リッド
１２０、３２０、４２０ … パッケージ
１２１、４２１ … 凹部
１２２、４２２ … 接合面
１２３ … 載置部
１２４、３２４、４２４ … 接続端子
１２４ａ、３２４ａ、４２４ａ … 接続電極
１２５、３２５ … 実装端子
１２６ａ … 実装面
１２６ｂ … 底面
１２７ａ、１２７ｂ … キャスタレーション
１３０、３３０、４３０、５３０ａ、５３０ｂ、６３０ … 水晶板
１３１、３３１、４３１ … 励振電極
１３２、３３２、４３２、５３２、６３２ … 電極パッド
１３３、３３３、４３３、６３３ … 引出電極
１３４ａ … 励振部
１３４ｂ … 周辺部
３３５、４３５ … 段差面
５３６ａ、５３６ｂ … 突起部
６３７ … 貫通溝
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … 封止材
１５０ａ〜１５０ｆ … 接合条件
Ｌ１ … 水晶板１３０の長辺方向の長さ
Ｌ２ … 励振電極１３１の長辺方向の長さ
Ｌ３ … 電極パッド１３２の長辺方向の長さ
Ｌ４ … 導電性接着剤１４１の端部と励振電極１３１の端部との長辺方向（Ｘ軸方向）の最短距離
Ｓ１ … 水晶板１３０の短辺方向の長さ
Ｓ２ … 励振電極１３１の短辺方向の長さ
Ｓ３ … 電極パッド１３２の短辺方向の長さ
Ｓ４ … 導電性接着剤１４１と電極パッド１３２との接着領域の短辺方向（Ｚ’軸方向）への長さ。

Claims (8)

1. 長辺と短辺とを有する矩形状の水晶板と、
   前記水晶板の表裏面にそれぞれ形成された一対の励振電極と、
   前記励振電極にそれぞれ導通し、前記水晶板の前記短辺側に延出して形成された一対の電極パッドと、
   実装面に形成された一対の実装端子と前記実装面の反対側の底面に形成され前記実装端子と導通する一対の接続端子とを有するパッケージと、
   前記接続端子と前記電極パッドとを接着し、前記水晶板を前記パッケージに固定する導電性接着剤と、を備え、
   前記導電性接着剤の端部と前記励振電極の端部との前記長辺方向の最短距離が、前記水晶板の長辺方向の長さの１０％から１５％である水晶デバイス。
2. 前記導電性接着剤は、前記電極パッドと前記接続端子とをそれぞれ複数の接着領域で接着する請求項１に記載の水晶デバイス。
3. 前記複数の接着領域は、前記短辺方向に並んで形成されている請求項２に記載の水晶デバイス。
4. 前記一対の電極パッドは、前記水晶板の前記一対の短辺のそれぞれに又は一方の前記短辺に沿って形成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水晶デバイス。
5. 前記一対の電極パッドは前記水晶板の一方の前記短辺に沿って形成され、前記一対の電極パッドの間には、前記水晶板を貫通する貫通溝が形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水晶デバイス。
6. 前記水晶板は、前記励振電極が形成される主面と前記電極パッドの少なくとも一部が形成され前記主面から突き出た段差面とを有し、
   前記導電性接着剤は前記段差面に形成された前記電極パッドに接着されて前記水晶板を前記パッケージに固定する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水晶デバイス。
7. 前記水晶板の前記電極パッドが形成される領域に、前記水晶板の前記電極パッドが延出された短辺側と前記励振電極側とを分けるように前記水晶板から突き出た突起部が形成され、
   前記突起部の前記短辺側の面と前記励振電極の端部との前記長辺方向の最短距離が、前記水晶板の長辺方向の長さの１０％から１５％である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水晶デバイス。
8. 前記水晶板の表裏面に平行な面による前記突起部の前記短辺側の面の断面形状は、前記突起部の前記短辺側に中心を有する円形の一部を含んでいる請求項７に記載の水晶デバイス。