JP2013239947A - 振動デバイス、振動デバイスモジュール、電子機器及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】振動特性を向上させることが可能な振動デバイス、この振動デバイスを備えている振動デバイスモジュール、電子機器及び移動体の提供。
【解決手段】水晶振動子１は、両主面１４，１５に励振電極１６，１７がそれぞれ設けられている振動部１１、振動部１１の外縁に連結され、振動部１１の厚みよりも厚く、平面視で振動部１１の外縁を囲むように設けられている枠部１２、及び枠部１２に励振電極１６，１７からそれぞれ延出して設けられている引出電極１６ａ，１７ａ、を備えている水晶振動片１０と、振動部１１の両主面１４，１５を覆うように、枠部１２の両主面１８，１９にそれぞれ固定され、引出電極１６ａ，１７ａと電気的に接続されている導電性を有する一対の蓋体２０，２１と、蓋体２０の枠部１２側とは反対側の主面２０ａに設けられている絶縁層２２と、絶縁層２２を挟んで蓋体２０に積層されている導電性を有するシールド板と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、振動デバイス、この振動デバイスを備えている振動デバイスモジュール、電子機器及び移動体に関する。

従来、振動デバイスとして、中央部分に薄肉部を有し、薄肉部の周囲に厚肉部を有すると共に、薄肉部の表裏に対向して励振電極が形成され、かつ励振電極が引出電極により厚肉部に引き出されている圧電振動板と、厚肉部に接合され薄肉部を気密封止する蓋体と、圧電振動板の側面に接合され、引出電極と導電接合される端子部とからなる圧電振動デバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この圧電振動デバイス（以下、振動デバイスという）は、厚肉部に薄肉部を囲む周状の金属膜が形成され、金属膜と金属製の蓋体とが金属ろう材により接合されていると共に、圧電振動板の側面に引出電極が延出され、側面（引出電極）と端子部とが金属ろう材により接合されている構成となっている。この構成により、上記振動デバイスは、更なる小型化を図ることができるとされている。

特開２００８−１６０３３２号公報

しかしながら、上記振動デバイスは、圧電振動板の薄肉部を気密封止する金属製の蓋体が、圧電振動板の励振電極から引き出されている引出電極（励振電極の一部）と接続（導通）されていることから、外部からのノイズや浮遊容量（寄生容量）などに対して無防備な構成となっている（換言すれば、ノイズや浮遊容量などの影響を受けやすい構成となっている）。
上記振動デバイスは、上述した外部からのノイズや浮遊容量などの影響により、圧電振動板の振動状態が不安定となり、振動周波数（共振周波数）がばらつくことから、振動特性が劣化する虞がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる振動デバイスは、励振電極が設けられている振動部と、前記振動部の外縁に連結され、平面視で前記振動部の外縁を囲むように設けられている枠部と、前記振動部の主面を覆うように、前記枠部の主面に固定され、前記励振電極と電気的に接続されている導電性を有する蓋体と、前記導電性を有する前記蓋体と絶縁された状態で前記蓋体の上に積層されている導電性を有する導電層と、を備えていることを特徴とする。

これによれば、振動デバイスは、振動部の主面を覆うように枠部の主面に固定され、引出電極と電気的に接続されている導電性を有する蓋体と、蓋体と絶縁された状態で蓋体の上に積層されている導電性を有する導電層と、を備えている。
このことから、振動デバイスは、電子機器などの外部部材への実装の際に、導電層を接地することで、導電性を有する導電層の遮蔽効果によって外部からのノイズや浮遊容量の影響を抑制することができる。
この結果、振動デバイスは、振動部の振動状態を安定化できることから、振動周波数（共振周波数）のばらつきを抑制し、振動特性を向上させることが可能となる。

［適用例２］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体が、前記枠部の両主面にそれぞれ固定されていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、蓋体が枠部の両主面にそれぞれ固定されていることから、導電性を有する導電層の遮蔽効果によって外部からのノイズや浮遊容量の影響を更に抑制することができる。
この結果、振動デバイスは、振動部の振動状態を更に安定化できることから、振動周波数（共振周波数）のばらつきを更に抑制し、振動特性を更に向上させることが可能となる。

［適用例３］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記導電層と前記蓋体との間に絶縁層が設けられていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、導電層と蓋体との間に絶縁層が設けられていることから、導電層と蓋体との絶縁分離を確実に行うことができる。

［適用例４］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体の一部が平面視で露出していることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、蓋体の一部が平面視で露出していることから、蓋体と外部部材との電気的接続を容易に行うことができる。

［適用例５］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体及び前記導電層の少なくとも１つは、外部部材へ接触可能な腕部を備えていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、蓋体及び導電層の少なくとも１つが、外部部材へ接触可能な腕部を備えていることから、電子機器などの外部部材への実装の際に、実装面から離れている蓋体及び導電層を、例えば、実装面まで延びている腕部を用いて実装することができる。

［適用例６］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記腕部は、平面視で前記枠部の外側に設けられ、前記枠部を挟んで反対側に固定されている前記蓋体側へ折れ曲がっていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、腕部が平面視で枠部の外側に設けられ、枠部を挟んで反対側に固定されている蓋体側へ折れ曲がっていることから、電子機器などの外部部材への実装の際に、実装面から離れている蓋体及び導電層を、例えば、実装面まで届くように折れ曲がっている腕部を用いて表面実装することができる。

［適用例７］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記振動部は、前記枠部と１箇所で連結されていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、振動部が１箇所で枠部と連結されていることから、例えば、振動部が全周で枠部と連結されている場合や、振動部が複数個所で枠部と連結されている場合と比較して、周囲の温度変化などに伴い枠部に発生する応力が振動部に伝達され難くなる。
この結果、振動デバイスは、振動特性を更に向上させることが可能となる。

［適用例８］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記蓋体の材料は、金属であることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、蓋体の材料が金属であることから、例えば、蓋体に複数個取りが可能な大版状の金属板を用いることで、他の材料（例えば、樹脂にメッキなどにより導電処理を施した材料）を用いた場合よりも、低コスト化を図ることが可能となる。

［適用例９］上記適用例にかかる振動デバイスにおいて、前記導電層の材料は、金属であることが好ましい。

これによれば、振動デバイスは、導電層の材料が金属であることから、例えば、導電層に複数個取りが可能な大版状の金属板を用いることで、他の材料（例えば、樹脂にメッキなどにより導電処理を施した材料）を用いた場合よりも、低コスト化を図ることが可能となる。

［適用例１０］本適用例にかかる振動デバイスモジュールは、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスと、前記振動部を駆動する駆動回路が設けられている半導体装置と、を備え、前記導電層はアース端子に電気的に接続されていることを特徴とする。

これによれば、本構成の振動デバイスモジュールは、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスと、振動部を駆動する駆動回路が設けられている半導体装置と、を備え、導電層がアース端子に電気的に接続されていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果が反映された振動デバイスモジュールを提供することができる。

［適用例１１］上記適用例にかかる振動デバイスモジュールにおいて、前記振動デバイスは、前記半導体装置に搭載されていることが好ましい。

これによれば、振動デバイスモジュールは、振動デバイスが半導体装置に搭載されていることから、半導体装置と振動デバイスとを並べて配置する場合よりも、平面サイズを小型化することができる。

［適用例１２］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備え、前記導電層は接地されていることを特徴とする。

これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備え、振動デバイスの導電層が接地されていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果が反映された振動デバイスモジュールを提供することができる。

［適用例１３］本適用例にかかる移動体は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備え、前記導電層は接地されていることを特徴とする。

これによれば、本構成の移動体は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスを備え、振動デバイスの導電層が接地されていることから、上記適用例のいずれかに記載の効果が反映された移動体を提供することができる。

第１実施形態の水晶振動子の外観を示す模式斜視図。 図１の水晶振動子の概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）は図１の紙面上方から見た模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。 複数個取りされている状態の水晶振動子を示す模式平断面図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図。 第２実施形態の水晶振動子の外観を示す模式斜視図。 図４の水晶振動子の概略構成を示す模式平断面図であり、（ａ）は図４の紙面下方から見た模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ部の模式拡大図。 第３実施形態の水晶振動子の外観を示す模式斜視図。 第４実施形態の水晶発振器の要部を示す模式斜視図。 第４実施形態の変形例の水晶発振器の要部を示す模式斜視図。 第５実施形態の携帯電話を示す模式斜視図。 第６実施形態の自動車を示す模式斜視図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
最初に、振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図１は、第１実施形態の水晶振動子の外観を示す模式斜視図である。図２は、図１の水晶振動子の概略構成を示す模式平断面図である。図２（ａ）は、図１の紙面上方から見た模式平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。なお、図２（ａ）を含む以下の模式平面図では、説明の便宜上、一部部品を省略してある。また、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。

図１、図２に示すように、水晶振動子１は、振動部としての水晶振動片１０と、水晶振動片１０を両側から覆う一対の導電性を有する蓋体２０，２１と、蓋体２０に設けられている絶縁層２２と、絶縁層２２を挟んで蓋体２０に積層されている導電性を有する導電層としてのシールド板３０と、を備え、略直方体形状に構成されている。

水晶振動片１０は、例えば、水晶の原石などから所定の角度で切り出されたＡＴカット型であって、平面形状が略矩形状に形成され、厚みすべり振動が励振（励起）される振動部１１と、振動部１１の外縁に連結され、振動部１１の厚みよりも厚く、平面視で振動部１１の外縁を囲むように設けられている枠部１２と、を備えている。
図２（ｂ）に示すように、振動部１１は、厚み方向において、枠部１２の略中心部分に位置するように設けられている。
このように、本実施形態の水晶振動片１０は、内側の振動部１１が薄く、外側の枠部１２が厚いことから、いわゆる逆メサ型の水晶振動片とも呼ばれている。

振動部１１は、紙面左辺側の外縁に設けられた１個所の連結部１３によって枠部１２と連結されている。連結部１３以外の振動部１１と枠部１２との間には、隙間が設けられている。振動部１１の両主面１４，１５（水晶の原石などから所定の角度で切り出された面に沿った面）には、両主面１４，１５を殆ど覆うように、略矩形状の励振電極１６，１７が設けられている。
枠部１２の両主面１８，１９（振動部１１の両主面１４，１５に沿った面）には、励振電極１６，１７から連結部１３を経由してそれぞれ延出した引出電極１６ａ，１７ａが、周状（枠状）に設けられている。
励振電極１６，１７及び引出電極１６ａ，１７ａは、蒸着、スパッタリングなどの技術を用いて、例えば、Ｃｒを下地層とし、その上にＡｕが積層された構成の金属被膜となっている。水晶振動片１０は、フォトリソグラフィー及びエッチングなどの細密加工技術を用いて精度よく形成されている。

一対の蓋体２０，２１は、コバール（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む合金）、４２アロイ（Ｆｅ、Ｎｉを含む合金）などの金属板を用いて、平面形状が略矩形状に形成されている。
一対の蓋体２０，２１は、水晶振動片１０の振動部１１を覆うようにして、枠部１２の両主面１８，１９（引出電極１６ａ，１７ａ）に気密に固定されている。詳述すれば、蓋体２０は、枠部１２の主面１８（引出電極１６ａ）に気密に固定され、蓋体２１は、枠部１２の主面１９（引出電極１７ａ）に気密に固定されている。
なお、この固定には、一対の蓋体２０，２１の枠部１２側の主面にＡｕなどの金属被膜を設けた上で、Ａｕ／Ｓｎ合金などを用いた共晶接合（液相拡散接合）法などを用いることができる。これにより、一対の蓋体２０，２１は、引出電極１６ａ，１７ａと電気的に接続されていることとなる。詳述すれば、蓋体２０は、引出電極１６ａと気密に接合（固定）されていると共に電気的に接続され、蓋体２１は、引出電極１７ａと気密に接合されていると共に電気的に接続されている。

蓋体２０の枠部１２側とは反対側の主面２０ａには、絶縁層２２が設けられている。絶縁層２２には、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂などの絶縁性を有する樹脂が用いられている。絶縁層２２は、印刷、コーティングまたはフィルム貼付などの方法で形成されている。
シールド板３０は、絶縁層２２を挟んで蓋体２０に積層されている。シールド板３０には、蓋体２０と同様に、コバール、４２アロイなどの金属板が用いられている。シールド板３０は、絶縁層２２自体を接着剤として用いる接合方法や、別途接着剤などの接合部材を用いる接合方法などにより、絶縁層２２に接合（固定）されている。
なお、シールド板３０の材料としては、熱応力などを抑制する観点から、蓋体２０と同材料か、蓋体２０と線膨張係数（熱膨張率）が同等または近似する材料を用いることが好ましい。

図１に示すように、シールド板３０は、両短辺の略中心部に半円状の切り欠き３１，３２が設けられている。これに伴い、水晶振動子１は、絶縁層２２にも同様の切り欠きが設けられていることとなる。
蓋体２０の主面２０ａにおける上記切り欠き３１により露出した部分には、電子機器などの外部部材に実装する際に用いられる略矩形状の電極パッド２３が設けられている。
一方、シールド板３０の主面３０ａ（蓋体２０側とは反対側の面）には、電極パッド２３と同様に、外部部材に実装する際に用いられる略矩形状の電極パッド２４が設けられている。電極パッド２３，２４は、Ａｕなどの金属被膜で構成されている。
なお、電極パッド２３，２４は、水晶振動子１を外部部材へ実装する際に、例えば、ワイヤーボンディング法を用いた場合のワイヤーボンディングの固定強度を向上させる観点から、平面視で水晶振動片１０の枠部１２と重なる位置に設けられていることが好ましい。

水晶振動子１は、水晶振動片１０の枠部１２と一対の蓋体２０，２１とにより囲まれ、気密に封止された内部空間が、減圧された真空状態（真空度の高い状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。

図２（ｂ）に示すように、水晶振動子１は、例えば、電子機器などの外部部材の実装面４０に実装される。詳述すると、水晶振動子１は、引出電極１７ａと電気的に接続されている蓋体２１が、実装面４０の実装端子４１に、図示しないハンダ、導電性接着剤などの導電性の接合部材で接続され、引出電極１６ａと電気的に接続されている蓋体２０が、実装面４０の実装端子４２に接続され、シールド板３０が実装面４０の実装端子４３に接続される。
蓋体２０は、ワイヤーボンディング法を用いて電極パッド２３が金属ワイヤー４４により実装端子４２と電気的に接続され、シールド板３０は、同様にワイヤーボンディング法を用いて電極パッド２４が金属ワイヤー４５により実装端子４３と電気的に接続される。なお、実装端子４３は、アース（接地）端子である。

水晶振動子１は、実装端子４１に一方の駆動信号が供給され、実装端子４２に他方の駆動信号が供給されることにより、一対の蓋体２０，２１、引出電極１６ａ，１７ａを経由して励振電極１６，１７に駆動信号が到達し、水晶振動片１０の振動部１１が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）し、一対の蓋体２０，２１から共振信号（発振信号）が出力される。
このとき、水晶振動子１は、シールド板３０がアース端子である実装端子４３と電気的に接続されていることから、外部からのノイズや浮遊容量による振動部１１の振動に及ぼす影響を、シールド板３０の遮蔽効果によって抑制することができる。

図３は、複数個取りされている状態の水晶振動子を示す模式平断面図である。図３（ａ）は、模式平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。
図３に示すように、水晶振動子１は、個別に製造する以外に、枠部１２同士を繋げることで、水晶ウエハーに複数個取りされた水晶振動片１０に、蓋体２０，２１及びシールド板３０が複数個取り可能な大版状の金属板（絶縁層２２を含む）を固定後、個片に分割することで、複数個を一括して製造することも可能である。

複数個取りされている水晶振動子１は、ダイシングや、レーザービーム、電子ビームなどの照射により、図３に２点鎖線で示す分割線５０で切断されることによって、個片に分割される。この際、シールド板３０の半円形状の切り欠き３１，３２は、円形状の貫通孔３３が、その中心を通る分割線５０で２分割されることにより形成される。
なお、複数個取りされている水晶振動子１は、切断時の衝撃、歪みなどの影響を抑制するために、水晶振動片１０の枠部１２同士の繋ぎ目に予め両主面１８，１９側から凹部を設けて、繋ぎ目を薄く形成しておいてもよい。

上述したように、第１実施形態の水晶振動子１は、水晶振動片１０の振動部１１を覆うように枠部１２の両主面１８，１９に固定され、引出電極１６ａ，１７ａと電気的に接続されている一対の蓋体２０，２１と、蓋体２０の枠部１２側とは反対側の主面２０ａに、絶縁層２２を挟んで積層されている導電性を有するシールド板３０とを備えている。
このことから、水晶振動子１は、電子機器などの外部部材への実装の際に、シールド板３０を接地することで、導電性を有するシールド板３０の遮蔽効果によって、外部からのノイズや浮遊容量による振動部１１の振動への影響を抑制することができる。
この結果、水晶振動子１は、振動部１１の振動状態を安定化できることから、水晶振動片１０の振動周波数（共振周波数）のばらつきを抑制し、振動特性を向上させることが可能となる。

また、水晶振動子１は、振動部１１が１個所の連結部１３で枠部１２と連結されていることから、例えば、振動部１１が全周で枠部１２と連結されている場合や、振動部１１が複数個所で枠部１２と連結されている場合と比較して、周囲の温度変化などに伴い枠部１２に発生する応力（熱応力）が、振動部１１に伝達され難くなる。
この結果、水晶振動子１は、振動特性を更に向上させることが可能となる。

また、水晶振動子１は、一対の蓋体２０，２１及びシールド板３０の材料が金属であることから、一対の蓋体２０，２１及びシールド板３０に、複数個取りが可能な大版状の金属板を用いることで、複数個取りされた水晶振動片１０と組み合わせることにより、一括して複数個の水晶振動子１を製造することが可能となる。
これにより、水晶振動子１は、一対の蓋体２０，２１及びシールド板３０に、例えば、個別に成型した樹脂の表面に、メッキなどにより導電処理を施して導電性を有するようにした材料などを用いた場合よりも、低コスト化を図ることが可能となる。

また、水晶振動子１は、シールド板３０と蓋体２０との間に絶縁層２２が設けられていることから、シールド板３０と蓋体２０との絶縁分離を確実に行うことができる。
また、水晶振動子１は、シールド板３０の切り欠き３１により蓋体２０の一部が平面視で露出していることから、蓋体２０の露出部分に電極パッド２３を設けることで、蓋体２０と外部部材との電気的接続を容易に行うことができる。
なお、シールド板３０を個別に製造する場合には、長手方向の寸法を蓋体２０よりも小さくした矩形状でもよいことから、切り欠き３１，３２は、なくてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図４は、第２実施形態の水晶振動子の外観を示す模式斜視図である。図５は、図４の水晶振動子の概略構成を示す模式平断面図である。図５（ａ）は、図４の紙面下方から見た模式平面図であり、図５（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＣ部の模式拡大図である。
なお、第１実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図４、図５に示すように、第２実施形態の水晶振動子２は、第１実施形態の水晶振動子１の構成に、導電性を有する導電層としてのシールド板３４と、絶縁層２５とが加えられている。
水晶振動子２は、蓋体２１の枠部１２側とは反対側の主面２１ａに、絶縁層２５を挟んでシールド板３４が積層されている。なお、シールド板３４、絶縁層２５の材料、固定方法などは、それぞれシールド板３０、絶縁層２２と同様である。

シールド板３４の一方の短辺側には、絶縁層２５を含んで略矩形状に切り取られた切り欠き３５が形成され、蓋体２１の主面２１ａの一部が露出されている。この主面２１ａの露出部分には、外部部材への実装の際に用いられる突起電極２６が設けられている。

突起電極２６は、蓋体２１の主面２１ａから、枠部１２側とは反対側（外部側）に向かって突出した形状であって、弾性を有する樹脂製の樹脂突起２７と、樹脂突起２７の表面を覆う導電性被膜２８と、を備えている。
突起電極２６は、蓋体２１の短辺に沿って延在し、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、延在方向と直交する方向の断面形状が、略半円状となっている。なお、突起電極２６は、シールド板３４よりも外部側に突出するように設けられている。
突起電極２６の導電性被膜２８は、樹脂突起２７を覆うと共に蓋体２１の主面２１ａまで延在し、平面形状が略矩形に形成されている。

樹脂突起２７は、ポリイミドなどの弾性樹脂材料を蓋体２１の主面２１ａにコーティングし、フォトリソグラフィーなどのパターニング処理を行うことによって形成される。
なお、樹脂突起２７の材料としては、ポリイミド樹脂以外に、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾールなどの樹脂を用いてもよい。

樹脂突起２７の表面に形成された導電性被膜２８は、Ａｕ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＶ、鉛フリーハンダなどの導電性金属を、蒸着、スパッタリングなどによって成膜し、適宜のパターニング処理を適用することによって形成される。また、導電性被膜２８は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなどで構成された下地の被膜の表面を更にＡｕメッキなどで被覆し、導電性能を高めることも可能である。
これらにより、突起電極２６は、蓋体２１と電気的に接続されていることとなる。なお、突起電極２６は、水晶振動子２を外部部材へ実装する際に、蓋体２１の変形を回避する観点から、平面視で水晶振動片１０の枠部１２と重なる位置に設けられていることが好ましい。

図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、水晶振動子２は、例えば、電子機器などの外部部材の実装面４０に実装される。
詳述すると、水晶振動子２は、シールド板３４が実装面４０の実装端子４６に、図示しないハンダ、導電性接着剤などの導電性の接合部材で接続される。このとき、引出電極１７ａと電気的に接続されている蓋体２１の主面２１ａに設けられている突起電極２６が、実装面４０の実装端子４１に押圧された状態で電気的に接続される。この際、突起電極２６は、樹脂突起２７の弾性により、図５（ｃ）に２点鎖線で示すような形状に変形する。
そして、水晶振動子２は、引出電極１６ａと電気的に接続されている蓋体２０が、金属ワイヤー４４によって実装面４０の実装端子４２に接続され、シールド板３０が金属ワイヤー４５によって実装面４０の実装端子４３に接続される。なお、実装端子４６は、アース（接地）端子である。

水晶振動子２は、実装端子４１に一方の駆動信号が供給され、実装端子４２に他方の駆動信号が供給されることにより、一対の蓋体２０，２１、引出電極１６ａ，１７ａを経由して励振電極１６，１７に駆動信号が到達し、水晶振動片１０の振動部１１が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）し、一対の蓋体２０，２１から共振信号（発振信号）が出力される。
このとき、水晶振動子２は、シールド板３０がアース端子である実装端子４３と電気的に接続されると共に、シールド板３４がアース端子である実装端子４６と電気的に接続されていることから、外部からのノイズや浮遊容量による振動部１１の振動に及ぼす影響を、シールド板３０，３４の遮蔽効果によって更に抑制することができる。

上述したように、第２実施形態の水晶振動子２は、シールド板３０に加えてシールド板３４を備えていることから、外部からのノイズや浮遊容量による振動部１１の振動に及ぼす影響を、第１実施形態の水晶振動子１よりも、更に抑制することができる。
この結果、水晶振動子２は、振動部１１の振動状態を更に安定化できることから、水晶振動片１０の振動周波数（共振周波数）のばらつきを更に抑制し、振動特性を更に向上させることが可能となる。

なお、突起電極２６は、蓋体２１に代えて、外部部材の実装面４０に設けられている構成としてもよい。これによれば、水晶振動子２は、外部部材の実装面４０に設けられた突起電極２６（実装端子４１に相当）が蓋体２１の主面２１ａに押圧されることにより、上記と同様の効果を得ることができる。

なお、シールド板３４の他方の短辺側に設けられている切り欠き３６は、第１実施形態の水晶振動子１と同様に、水晶振動子２を複数個取りする上で、隣接する水晶振動子２同士の切り欠き３５と切り欠き３６とにより、１つの略矩形状の貫通孔を形成するために設けられている。
したがって、シールド板３４を個別に製造する場合には、長手方向の寸法を蓋体２１よりも小さくした矩形状でもよいことから、切り欠き３５，３６は、なくてもよい。
なお、水晶振動子２の振動特性に支障がなければ、シールド板３０（電極パッド２４を含む）は、なくてもよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の振動デバイスの一例としての水晶振動子について説明する。
図６は、第３実施形態の水晶振動子の外観を示す模式斜視図である。なお、第３実施形態の水晶振動子３の内部構成は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。

図６に示すように、第３実施形態の水晶振動子３は、蓋体２０及びシールド板３０に、外部部材へ接触可能な腕部２９，３７を備えている。
蓋体２０の腕部２９は、平面視で水晶振動片１０の枠部１２の外側に設けられ、枠部１２の長辺に沿って延びている。そして、腕部２９は、枠部１２を挟んで蓋体２０の反対側に固定されている蓋体２１側へ折り曲げられている。なお、腕部２９の先端部２９ａは、蓋体２１よりも紙面下方へ突出するように形成されている。

同様に、シールド板３０の腕部３７は、平面視で水晶振動片１０の枠部１２の外側に設けられ、枠部１２の長辺に沿って延びている。そして、腕部３７は、枠部１２を挟んで蓋体２０の反対側に固定されている蓋体２１側へ折り曲げられている。なお、腕部３７の先端部３７ａは、蓋体２１よりも紙面下方へ突出するように形成されている。
シールド板３０の腕部３７は、水晶振動片１０を挟んで蓋体２０の腕部２９の反対側に設けられている。

水晶振動子３は、例えば、電子機器などの外部部材の実装面４０に実装される。
詳述すると、水晶振動子３は、蓋体２１が実装面４０の実装端子４１に、図示しないハンダ、導電性接着剤などの導電性の接合部材で電気的に接続される。この際、引出電極１６ａと電気的に接続されている蓋体２０の腕部２９が、実装面４０の実装端子４２に接触することで電気的に接続され、シールド板３０の腕部３７が実装面４０の実装端子４３に接触することで電気的に接続される。
このとき、蓋体２０の腕部２９及びシールド板３０の腕部３７は、弾性により先端部２９ａ，３７ａに押圧力（実装端子４２，４３へ押し付ける力）が加わっていることから、先端部２９ａ，３７ａをハンダ、導電性接着剤などの導電性の接合部材で実装端子４２，４３へ接合しなくても、電気的な接続が可能となる。

この結果、水晶振動子３は、外部部材への実装が容易となる。加えて、水晶振動子３は、第１実施形態及び第２実施形態と比較して、ワイヤーボンディングによる実装が不要となり、腕部２９，３７を用いた表面実装が可能なことから、外部部材への実装の生産性を向上させることができる。
なお、水晶振動子３に第２実施形態の構成を組み合わせてもよい。例えば、水晶振動子３は、蓋体２１側に突起電極２６、絶縁層２５、シールド板３４を備えていてもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態の振動デバイスモジュールの一例としての水晶発振器について説明する。
図７は、第４実施形態の水晶発振器の要部を示す模式斜視図である。

図７に示すように、第４実施形態の水晶発振器５は、上記各実施形態のいずれかに記載の水晶振動子（ここでは１とする）と、水晶振動子１を駆動する駆動回路（発振回路）が設けられている半導体装置としてのＩＣチップ６０と、を備えている。
水晶発振器５は、水晶振動子１がＩＣチップ６０に搭載され、水晶振動子１の蓋体２０が、金属ワイヤー４４によってＩＣチップ６０の接続パッド６１に電気的に接続され、蓋体２１が図示しないハンダ、導電性接着剤などの導電性の接合部材によってＩＣチップ６０の接続パッド６２に電気的に接続されている。そして、水晶発振器５は、シールド板３０が金属ワイヤー４５によってＩＣチップ６０のアース端子（ＧＮＤ端子）としての接続パッド６３に電気的に接続されている。

水晶発振器５は、ＩＣチップ６０の複数の接続パッド６４が、金属ワイヤー４７により複数のリードフレーム（リード端子）７０に電気的に接続されている。なお、複数の接続パッド６４のうちの１つは、アース端子であり、リードフレーム７０を介して接地される。水晶発振器５は、リードフレーム７０における外部部材への接続部（実装部）である先端部分を残して、トランスファーモールドなどにより、全体が図示しないモールド材により覆われている。
なお、水晶振動子１を搭載するＩＣチップ６０の搭載面には、接続パッド６１，６２，６３，６４領域を除いて図示しない絶縁層が設けられている。これにより、ＩＣチップ６０の図示しない配線パターンと蓋体２１との短絡が回避されている。

水晶発振器５は、外部からの入力によりＩＣチップ６０の駆動回路から駆動信号（発振信号）が接続パッド６１，６２を介して水晶振動子１へ出力されることによって、水晶振動子１の水晶振動片１０が厚みすべり振動を励振されて所定の周波数で共振（発振）する。そして、水晶発振器５は、水晶振動子１の水晶振動片１０からの共振信号（発振信号）が、ＩＣチップ６０を経てリードフレーム７０から外部へ出力される。
このとき、水晶発振器５は、シールド板３０がアース端子としての接続パッド６３と電気的に接続されていることから、外部からのノイズや浮遊容量による水晶振動片１０の振動に及ぼす影響を、シールド板３０の遮蔽効果によって抑制することができる。

上述したように、水晶発振器５は、水晶振動子１と、水晶振動子１を駆動する駆動回路（発振回路）が設けられているＩＣチップ６０と、を備え、シールド板３０がアース端子としての接続パッド６３に電気的に接続されていることから、第１実施形態に記載の効果が反映された（例えば、振動特性が向上した）水晶発振器を提供することができる。
また、水晶発振器５は、水晶振動子１がＩＣチップ６０に搭載されていることから、例えば、ＩＣチップ６０と水晶振動子１とを並べて配置する場合よりも、平面サイズを小型化することができる。
なお、水晶発振器５は、水晶振動子１に代えて、水晶振動子２または水晶振動子３を用いても、上記と同様の効果及び各実施形態特有の効果が反映された水晶発振器を提供することができる。

（変形例）
次に、第４実施形態の水晶発振器の変形例について説明する。
図８は、第４実施形態の変形例の水晶発振器の要部を示す模式斜視図である。

図８に示すように、第４実施形態の水晶発振器６は、水晶振動子１（ここでは、便宜的に、電極パッド２４をＩＣチップ６０側へ移動してある）とＩＣチップ６０とが、平面視で重ならないように並べて配置されている。
水晶発振器６は、水晶振動子１の蓋体２１が、リードフレーム７１に搭載されて、図示しないハンダ、導電性接着剤などの導電性の接合部材によってリードフレーム７１と電気的に接続され、リードフレーム７１とＩＣチップ６０の接続パッド６２とが金属ワイヤー４８により電気的に接続されている。
これにより、水晶振動子１の蓋体２１は、ＩＣチップ６０の接続パッド６２と電気的に接続されていることとなる。なお、水晶発振器６は、第４実施形態の水晶発振器５と同様に、水晶振動子１の蓋体２０及びシールド板３０が、金属ワイヤー４４，４５によって、それぞれＩＣチップ６０の接続パッド６１，６３と電気的に接続されている。

これによれば、変形例の水晶発振器６は、水晶振動子１とＩＣチップ６０とが、平面視で重ならないように並べて配置されていることから、第４実施形態の水晶発振器５よりも薄型化を図ることができる。また、水晶発振器６は、ＩＣチップ６０上の絶縁層も不要となることから、生産性を向上させることができる。
なお、水晶発振器６は、水晶振動子１に代えて、水晶振動子２または水晶振動子３を用いても、上記と同様の効果及び各実施形態特有の効果が反映された水晶発振器を提供することができる。

（第５実施形態）
次に、上述した水晶振動子を備えている電子機器として、携帯電話を一例に挙げて説明する。
図９は、第５実施形態の携帯電話を示す模式斜視図である。
携帯電話７００は、上記各実施形態の水晶振動子（１〜３のいずれか）を備えている携帯電話である。
図９に示す携帯電話７００は、上述した水晶振動子（１〜３のいずれか）を、例えば、基準クロック発振源などのタイミングデバイスとして用い、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。携帯電話７００は、図示しないが水晶振動子（１〜３のいずれか）のシールド板（３０，３４）が接地されている（アース端子に接続されている）構成となっている。
なお、携帯電話７００の形態は、図示のタイプに限定されるものではなく、いわゆるスマートフォンタイプでもよい。
これによれば、携帯電話７００は、水晶振動子（１〜３のいずれか）を備えていることから、上記各実施形態で説明した効果が反映され、優れた性能を発揮することができる。

上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記携帯電話７００に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などのタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態で説明した効果が反映された電子機器を提供することができる。

（第６実施形態）
次に、上述した水晶振動子を備えている移動体として、自動車を一例に挙げて説明する。
図１０は、第６実施形態の自動車を示す模式斜視図である。
自動車８００は、上記各実施形態の水晶振動子（１〜３のいずれか）を、搭載されている各種電子制御式装置（例えば、電子制御式燃料噴射装置、電子制御式ＡＢＳ装置、電子制御式一定速度走行装置など）の基準クロックを発生するタイミングデバイスとして用いている。自動車８００は、図示しないが水晶振動子（１〜３のいずれか）のシールド板（３０，３４）が接地されている（アース端子に接続されている）構成となっている。
これによれば、自動車８００は、水晶振動子（１〜３のいずれか）を備えていることから、上記各実施形態で説明した効果が反映され、優れた性能を発揮することができる。

上述した水晶振動子などの振動デバイスは、上記自動車８００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体のタイミングデバイスとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上記各実施形態で説明した効果が反映された移動体を提供することができる。

なお、振動部（振動片）の材料としては、水晶に限定されるものではなく、ＬｉＴａＯ₃（タンタル酸リチウム）、Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇（四ホウ酸リチウム）、ＬｉＮｂＯ₃（ニオブ酸リチウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）などの圧電体、またはＳｉ（シリコン）などの半導体でもよい。
また、厚みすべり振動の駆動方法は、圧電体の圧電効果によるものの他に、クーロン力による静電駆動であってもよい。

１，２，３…振動デバイスとしての水晶振動子、５，６…振動デバイスモジュールとしての水晶発振器、１０…振動部としての水晶振動片、１１…振動部、１２…枠部、１３…連結部、１４，１５…振動部の主面、１６，１７…励振電極、１６ａ，１７ａ…引出電極、１８，１９…枠部の主面、２０，２１…蓋体、２０ａ…主面、２１ａ…主面、２２…絶縁層、２３，２４…電極パッド、２５…絶縁層、２６…突起電極、２７…樹脂突起、２８…導電性被膜、２９…腕部、２９ａ…先端部、３０…導電層としてのシールド板、３０ａ…主面、３１，３２…切り欠き、３３…貫通孔、３４…導電層としてのシールド板、３５，３６…切り欠き、３７…腕部、３７ａ…先端部、４０…実装面、４１，４２，４３，４６…実装端子、４４，４５，４７，４８…金属ワイヤー、５０…分割線、６０…半導体装置としてのＩＣチップ、６１，６２，６４…接続パッド、６３…アース端子としての接続パッド、７０，７１…リードフレーム、７００…電子機器としての携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口、８００…移動体としての自動車。

Claims (13)

1. 励振電極が設けられている振動部と、
   前記振動部の外縁に連結され、平面視で前記振動部の外縁を囲むように設けられている枠部と、
   前記振動部の主面を覆うように、前記枠部の主面に固定され、前記励振電極と電気的に接続されている導電性を有する蓋体と、
   前記導電性を有する前記蓋体と絶縁された状態で前記蓋体の上に積層されている導電性を有する導電層と、
   を備えていることを特徴とする振動デバイス。
2. 請求項１において、
   前記蓋体が、前記枠部の両主面にそれぞれ固定されていることを特徴とする振動デバイス。
3. 請求項１または２において、
   前記導電層と前記蓋体との間に絶縁層が設けられていることを特徴とする振動デバイス。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項において、
   前記蓋体の一部が平面視で露出していることを特徴とする振動デバイス。
5. 請求項１ないし３のいずれか一項において、
   前記蓋体及び前記導電層の少なくとも１つは、外部部材へ接触可能な腕部を備えていることを特徴とする振動デバイス。
6. 請求項５において、
   前記腕部は、
   平面視で前記枠部の外側に設けられ、
   前記枠部を挟んで反対側に固定されている前記蓋体側へ折れ曲がっていることを特徴とする振動デバイス。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項において、
   前記振動部は、前記枠部と１箇所で連結されていることを特徴とする振動デバイス。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項において、
   前記蓋体の材料は、金属であることを特徴とする振動デバイス。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項において、
   前記導電層の材料は、金属であることを特徴とする振動デバイス。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
    前記振動部を駆動する駆動回路が設けられている半導体装置と、
    を備え、
    前記導電層はアース端子に電気的に接続されていることを特徴とする振動デバイスモジュール。
11. 請求項１０において、
    前記振動デバイスは、前記半導体装置に搭載されていることを特徴とする振動デバイスモジュール。
12. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の振動デバイスを備え、
    前記導電層は接地されていることを特徴とする電子機器。
13. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の振動デバイスを備え、
    前記導電層は接地されていることを特徴とする移動体。

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