JP3840698B2 - 圧電振動子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される表面実装型の圧電振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電子機器の小型・軽量・薄型化を促進するために、電子部品を小型化・薄型化すると共に、表面実装型のものが広く採用されている。例えばコンピュータなどの電子情報機器、携帯電話などの電子通信機器、電子時計などの民生機器にクロックとして使用される圧電振動子についても、高密度実装化を実現するために、表面実装型のものが多数使用され、更にその小型化・薄型化が図られている。
【０００３】
一般に表面実装型の圧電振動子は、水晶などの圧電振動片を基板上にマウントし、かつその上に蓋を被せて気密に封止するように構成される。圧電振動片を基板上に固定する際に両持ち式に支持すると、その両端が拘束されるために圧電振動子の周波数特性を悪化させる虞がある。特に圧電振動片が小型化されるほど、それに外力が及ぼす影響も大きくなる。そこで最近では、例えば特開平４−３６１０号公報に記載されるように、圧電振動片をその一端で片持ち式に支持固定する構造が広く採用されている。
【０００４】
このような従来の表面実装型圧電振動子の典型的な構成を図１８に例示する。圧電振動子は、その両面に励振電極を形成した水晶などの圧電振動片１を、該励振電極からの引出電極を設けた一方の端部即ち接合端部２において、絶縁材料からなる基板３上に片持ち式にマウントする。接合端部２は、導電性接着剤４を用いて前記基板上の接続電極５に直接またはその上に突設した支持部を介して固着される。導電性接着剤４が硬化する際に収縮する性質を利用することにより、圧電振動片は、反対側の自由端部６を基板表面から浮かせることができる。これによって圧電振動片と基板表面との接触を回避し、短絡や振動への影響により圧電振動子の特性が変化しないようにしている。更に蓋７を基板上面に接合してその内部に前記圧電振動片を気密に封止することにより、圧電振動子が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の表面実装型圧電振動子は、圧電振動片を基板上にマウントする際に、接続電極上に塗布した導電性接着剤が、その性質や量、硬化の条件・状態などによって、該接続電極上からはみ出したり流れ出る虞があった。特に圧電振動片をマウントするときにその接合端部を接続電極に押し付けると、多量の導電性接着剤が接合端部の下側から流れ出ることもある。そのために電極間が短絡したり、接着剤が圧電振動片と基板との隙間に侵入してその振動を阻害し、ＣＩ値が増大するなど圧電振動子の特性に悪影響を及ぼす虞があるという問題があった。また、常に圧電振動片を基板表面から所望の高さに浮かせることが困難で、圧電振動片と基板または蓋との間に隙間が十分に確保されなかったり、ばらつきを生じ易くなり、これらが接触して短絡したり圧電振動片の振動を妨げる虞があった。このため、製造上歩留まりを向上させ、コストの低減化を図ることが困難であるという問題があった。更に、圧電振動片と基板とを接合する接着剤の量が少なくなって、その間に十分な接合強度が得られず、落下の衝撃などによって容易に剥離する虞があり、信頼性が低下するという問題があった。
【０００６】
これら従来技術の問題に対して、圧電振動片と絶縁基板表面または蓋とが接触しないようにするには、これらの隙間を大きく設定すれば良いが、それでは薄型化・小型化の要請を実現することができない。そこで、例えば上記特開平４−３６１０号公報記載の圧電振動子では、基板の表面に圧電振動片の逃げを図るための凹部や接着剤をはみ出さないように分離させるための分離溝を設けている。しかしながら、そのために基板を加工する工数が増えかつその工程が複雑になり、圧電振動子全体として製造時間及びコストが増大するなどの問題が生じる。また、圧電振動片は、基板にマウントする際に所定位置に正確に位置決めする必要があるが、圧電振動子の小型化、薄型化が進めば進むほど、その組立作業が困難になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の圧電振動子は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マウントした圧電振動片と基板表面及び蓋との間にそれぞれ常に一定のかつ必要最小限の隙間を確保することができ、それらの接触や接着剤の侵入による短絡や圧電振動子の振動への影響を排除すると同時に薄型化を達成し、しかも圧電振動片と絶縁基板との接合強度を高めて、信頼性及び歩留まりの向上、並びにコストの低減を図ることができる表面実装型の圧電振動子を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、圧電振動片を絶縁基板上に固定する際に比較的容易にかつ正確に位置決めすることができ、組立作業性及び生産性を向上し得る圧電振動子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に示した実施例を用いて説明する。
本発明の圧電振動子は、圧電振動片が、その励振電極からの引出電極を設けた一方の端部即ち接合端部において、絶縁基板上の接続電極に導電性接着剤により片持ち式にマウントされ、かつ該絶縁基板上面に蓋を接合することにより気密に封止され、前記絶縁基板が、その上に圧電振動片をマウントする際に、前記接合端部をその端縁より励振電極側の位置を支点として端縁より高い位置で支持するための支持部を有することを特徴とする。
【００１０】
このように構成することによって、圧電振動片を絶縁基板上にマウントする際に、その位置及び姿勢が接合端部の励振電極側の支点の位置と端縁との２点により決定され、かつ該接合端部の支点位置が支持部により固定されているので、常に圧電振動片を基板表面から略一定の角度で持ち上げて、それらの間に略一定の隙間を確保した状態でマウントすることができ、かつ導電性接着剤の硬化後も、その状態を維持することができる。
【００１１】
支持部は、接続電極上に導電材料で形成することができ、それによって接続電極と一体化されるので、圧電振動片の引出電極と接続電極とをより良好に導通させることができると同時に、支持部を設けることによっても絶縁基板が長大化せず、また支持部の高さを比較的低く設定しても、圧電振動片を比較的大きい角度で基板表面から浮かせることができる。この場合、支持部は、従来の接続電極の成膜工程をそのまま利用して、それと同じ導電材料でかつ同じ方法で、例えばスクリーン印刷、めっき、蒸着などにより形成することができるので、製造が容易でかつ製造コストの増加を抑制することができる。
【００１２】
また、支持部は、接続電極の励振電極側の辺に沿って配設すると、圧電振動片を絶縁基板にマウントする際に、接続電極上に塗布した導電性接着剤が励振電極側にはみ出したり流れ出るのを防止でき、圧電振動片と基板との隙間に侵入してその振動を阻害したり電極間を短絡する虞が解消されるので、好都合である。更に、各支持部が、隣接する接続電極側の辺に沿って形成された部分を有すると、隣接する接続電極又は引出電極間の短絡が防止されるので、好都合である。
【００１３】
また本発明によれば、圧電振動片の端縁を係止するストッパが、更に絶縁基板上に突設されていることを特徴とする圧電振動子が提供される。これによって、接合端部の前記支点位置に加えて端縁の位置が固定されるから、圧電振動片を絶縁基板上により正確に位置決めすることができ、マウントする際に、その位置及び姿勢を常に一定に設定することができ、圧電振動片と基板表面との間に常に一定の隙間を確保することができる。
【００１４】
ストッパは、接続電極上に導電材料で形成することができ、それによって接続電極と一体化し、圧電振動片の引出電極と接続電極とをより良好に導通させるまことができる。この場合、ストッパは上述した支持部と同様に、従来の接続電極の成膜工程をそのまま利用して、それと同じ導電材料でかつ同じ方法で、例えばスクリーン印刷、めっき、蒸着などにより形成することができるので、製造が容易でかつ製造コストの増加を抑制することができる。
【００１５】
また、ストッパが接続電極の励振電極と反対側の辺に沿って配設されると、支持部との間に凹部を画定することができ、この凹部内に導電性接着剤が溜まるので、圧電振動片のマウント時にはみ出したり流れ出すのを抑制することができ、好都合である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、本発明による圧電振動子の基本的構成を備えた第１実施例が示されている。この圧電振動子は、セラミックスなどの絶縁材料からなる概ね長方形の基板１０と、その上面に固定された細長い長方形の薄い水晶板からなる圧電振動片１１とを有し、セラミックス、ガラスなどの絶縁材料又は金属で形成された蓋１２を基板１０上面に接合させてその内部に圧電振動片１１を気密に封止している。
【００１７】
基板１０上面には、長手方向の両端付近に各１対の接続電極１３〜１６が形成され、かつその下面には、長手方向の両端部に前記接続電極を外部に接続するための外部電極１７、１８が形成されている。幅方向の中心線ｉを挟んで長手方向の中心線ｊの左側に対向する接続電極１３、１６同士は、前記基板上面の左側縁に沿って延長する配線パターン１９により互いに接続され、かつ中心線ｊの右側に対向する接続電極１４、１５同士は、前記基板上面の右側縁に沿って延長する配線パターン２０により互いに接続されている。配線パターン１９、２０は、それぞれ前記基板端面に設けた配線パターン２１、２２を介して、対応する外部電極１７、１８に接続している。このように基板１０は、その形状、前記電極及び配線パターンが両中心線ｉ、ｊの交点を中心として１８０°の回転対称に構成されている。
【００１８】
接続電極１３〜１６上には、それぞれ圧電振動片のための支持体２３〜２６が設けられている。本実施例において、支持体２３〜２６は、矩形をなす前記各接続電極の中心線ｉと平行な励振電極側の辺に沿って、細長く直線状に延長するように突設される。前記各支持体は、基板１０上の前記接続電極及び配線パターンと同様に、従来から知られた蒸着、スクリーン印刷、電気めっきなどの方法により導電材料を所望のパターンに成膜することによって、前記接続電極の一部を構成するように形成される。前記支持体の導電材料には、前記接続電極及び配線パターンと同じものを用いることができ、また、それらと同じ工程で同時に又は工程を追加して、もしくは別個の工程で成膜することができる。更に前記支持体の高さは、その成膜工程を複数回行うことによってより高くすることもできる。
【００１９】
図２に示すように、圧電振動片１１の両面には、それぞれ励振電極２７が対応する位置に設けられている。圧電振動片１１の一方の端部即ち接合端部２８には、各励振電極２７から延長する１対の引出電極２９、３０がその両面に左右対称に配置されている。圧電振動片１１の材料には、上述した本実施例の水晶以外に、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの様々な圧電材料を用いることができる。また本実施例では、圧電振動片１１に板厚一定の水晶板を用いたが、バイコンベックス（両凸）型や他の様々形状のものを使用することができる。
【００２０】
圧電振動片１１を基板１０にマウントする際には、該基板を上述したように１８０°の回転対称に構成したので、それが前後いずれの向きに配置されても、圧電振動片の引出電極２９、３０を前記基板のいずれか一方の接続電極対に接続することができる。以下の説明では、前記引出電極を前記基板の左側の接続電極対１３、１４に接続するものとする。
【００２１】
先ず、例えば銀ペーストなどの公知の導電性接着剤を転写法などにより接続電極１３、１４の表面に所定量塗布する。この基板１０上面に圧電振動片１１を、その引出電極２９、３０を接続電極１３、１４に整合させて載置する。このとき前記圧電振動片は、接合端部２８を支持体２３、２４上に、かつ反対側の自由端部３１を反対側の支持体２５、２６上に載せて支持される。次に、圧電振動片の接合端部２８を上から前記接続電極表面に押し下げる。これにより、圧電振動片１１は、前記接合端部の端縁３２より内側即ち励振電極側で支持体２３、２４と接する位置Ｐを支点として、該端縁が接続電極表面に接するまで僅かな角度だけ回転し、自由端部３１が基板１０表面からある高さまで持ち上げられる。自由端部３１の高さは、前記支点の位置Ｐと前記端縁の位置との２点によって決定されるから、常に概ね一定に設定することができる。
【００２２】
この状態で導電性接着剤３３を加熱して硬化させ、圧電振動片１１を基板１０上に片持ち式に固定する。前記支持体を設けたことによって、図３に良く示されるように、圧電振動片の接合端部２８と接続電極１３、１４表面との間には、常に一定の空間が確保される。従って、前記接合端部を押し下げた後も、その下側には圧電振動片を接着するのに十分な量の導電性接着剤が残る。このため、圧電振動片１１は、落下などの衝撃によっても容易に剥離しない十分な接合強度をもって基板１０に固定することができる。
【００２３】
また、導電性接着剤３３が硬化する際に収縮しても、圧電振動片１１は、接合端部２８が位置Ｐと端縁３２との２点で支持されているので、自由端部３１を基板１０表面から一定の高さまで浮かせて一定の僅かな角度で持ち上げた姿勢を維持することができる。従って、圧電振動片と基板との間には、常に一定の隙間が確保され、従来のようにばらつきを生じる虞がない。更に、導電性接着剤３３は、圧電振動片の接合端部２８を押し下げたとき、上述したように前記接合端部と接続電極表面との間に一定の空間が画定されることに加えて、支持体２３、２４が障壁になるので、前記接続電極表面から励振電極側にはみ出すことがない。従って、従来のように、はみ出した導電性接着剤が圧電振動片１１と基板１０とを電気的に短絡させたり、圧電振動片を引き下げて基板との隙間を変動させる虞もない。
【００２４】
このようにマウントした状態で圧電振動片１１の発振周波数を試験し、かつ必要に応じて周波数調整を行う。最後に蓋１２を基板１０上面に被せて、その内部に圧電振動片１１を気密に封止する。蓋１２は、その周縁に予め低融点ガラス３４が全周に亘って付着されており、これを加熱溶融させることによって前記基板上面に気密に接合することができる。また別の実施例では、はんだを用いて前記蓋を基板上面に接合することもできる。
【００２５】
図４は、本発明による圧電振動子の第２実施例を示している。本実施例の圧電振動子は、絶縁材料の基板１０上に水晶板からなる圧電振動片１１が、その接合端部２８において導電性接着剤３３で片持ち式に固定され、かつ蓋１２により気密に封止される点において、第１実施例と略同じ構成を有する。図５に良く示されるように、基板１０は、図２に示す第１実施例の基板と異なり、各接続電極１３〜１６上に前記支持体に加えて、圧電振動片１１を位置決めするためのストッパ３５〜３８が設けられている。各ストッパ３５〜３８は、接続電極１３〜１６の前記支持体と反対側の辺に沿って細長く直線状に延長するように突設されている。前記ストッパは、接続電極の一部を構成するように、前記支持体と同様に導電材料を用いてかつ同じ方法で同時に形成することができる。
【００２６】
圧電振動片１１を基板１０上にマウントする際には、第１実施例と同様に導電性接着剤を一方の接続電極対１３、１４の表面に塗布した後、圧電振動片１１を基板１０上面に載置する。前記圧電振動片は、引出電極２９、３０を接続電極１３、１４に整合させて位置合わせし、各端部２８、３１を前記支持体上に支持させる。次に、図６に示すように、圧電振動片の接合端部２８を上から前記接続電極表面に押し下げて、その端縁３２を前記ストッパと接続電極との段差部に係止させる。これにより、圧電振動片１１は、第１実施例と同様に、接合端部２８の支持体２３、２４と接する位置Ｐを支点として僅かな角度だけ回転し、反対側の自由端部３１を基板表面からある高さまで持ち上げるだけでなく、常に基板１０上の所望の位置に正確に固定することができる。本実施例では、自由端部３１の基板表面からの高さＨは、前記支点の位置Ｐとストッパの位置との２点により決定され、しかもストッパの位置が固定されているから、常により高い精度で一定に設定することができる。従って、圧電振動片と基板との間には、常に一定の隙間が確保される。
【００２７】
また、本実施例では、前記接続電極上に塗布された導電性接着剤３３は、支持体１３、１４により励振電極側へのはみ出しが防止されるだけでなく、ストッパ３５、３６によって基板の端部側へのはみ出しも制限される。従って、圧電振動片１１と基板１０との短絡が防止されることに加えて、第１実施例の場合より少ない量の導電性接着剤で、圧電振動片１１を基板１０上面に確実にかつ十分な接合強度をもって固定することができる。
【００２８】
これらの支持体及びストッパは、導電材料のスクリーン印刷により設けることができ、一例として、支持体２３〜２６の幅をｗ１＝０.２mm、ストッパ３５〜３８の幅をｗ２＝０.１５mm、前記支持体とストッパ間の距離をｄ＝０.２５mmとすることができる。図７は、圧電振動片をマウントした直後及び導電性接着剤の硬化後のそれぞれにおける基板表面から持ち上げられた自由端部の高さＨを示している。導電性接着剤が硬化した後でも、高さＨはマウント直後と変わらない。これに対し、図１９は、従来構造の表面実装型圧電振動子について、同様に自由端部の高さＨ’を示したものである。導電性接着剤の硬化後は、その収縮により高さＨ’が高くなり、ばらつきも大きくなる。
【００２９】
図７と図１９とを比較することによって、従来技術では、圧電振動片のマウント直後と接着剤の硬化後との間で高さＨ’の変動が大きく、かつ大きなばらつきが生じているのに対して、本発明では、圧電振動片のマウント直後と接着剤の硬化後との間で高さＨが変動せず、ばらつきが少ない。即ち、圧電振動片のマウント直後に決定した所望の高さを、接着剤の硬化後も維持できる。従って、常に圧電振動片と基板または蓋との短絡を確実に防止し、従来技術に比して大幅に歩留まりの向上、コストの低減を図ることができる。
【００３０】
図８は、本発明による圧電振動子の第３実施例を示している。本実施例の圧電振動子は、基本的に上述した第２実施例と同じ構成を有し、水晶板からなる圧電振動片１１と、第２実施例と同様に接続電極１３〜１６に支持体２３〜２６及びストッパ３５〜３８を設けた絶縁材料の基板１０と、蓋１２とを備える。支持体２３〜２６は、矩形をなす前記接続電極の前記中心軸ｉと平行な励振電極側の辺に沿って、ストッパ３５〜３８は、前記接続電極の支持体と反対側の辺に沿って細長い直線状に形成されている。圧電振動片１１は、その接合端部２８において導電性接着剤３３で基板１０上に片持ち式に固定され、かつ蓋１２によりその内部に気密に封止されている。
【００３１】
本実施例では、図９に示すように、前記ストッパの高さｈ２を前記支持体の高さｈ１より低くする。前記ストッパは、前記支持体と同じ方法でかつそれと同時に形成することができる。例えば前記支持体及びストッパを導電材料のスクリーン印刷により成膜する場合、それらの幅と高さとは、経験的にｈ１＝ｋ・ｗ１、ｈ２＝ｋ・ｗ２（ｋは定数）となることが分かっており、製造条件によってはｋ＝０．１程度にすることができる。従って、前記支持体及びストッパを、その幅がｗ１＞ｗ２の関係にあるように形成することによって、その高さを自動的にｈ１＞ｈ２の関係に設定することができる。
【００３２】
導電性接着剤を接続電極１３、１４表面に塗布した後、圧電振動片１１を基板１０上面に、その端部２８、３１が上記各実施例と同様に前記支持体上に支持されるように載置する。このとき圧電振動片は、その端縁３２がストッパ３５、３６の上にくるように位置決めする。接合端部２８を上から前記接続電極側に押し下げて、その支持体２３、２４と接する位置Ｐを支点として回転させ、図９に良く示されるように、端縁３２を前記ストッパ上面に接触させる。これにより、圧電振動片１１は、自由端部３１が基板表面から持ち上げられ、かつ基板１０上の所望の位置に正確にマウントされる。このように本実施例では、接合端部２８の端縁３２がストッパ３５、３６上面に接するように、圧電振動片１１を基板１０上に固定するので、圧電振動片１１の位置決め・固定作業が第２実施例の場合より容易になり、上述した第２実施例の利点に加えて組立作業性が向上する。
【００３３】
図１０〜図１７は、前記基板の接続電極上に形成される支持体の様々な変形実施例を示している。図１０Ａ、Ｂには、第２実施例の支持体とストッパとを一体化した構造の支持体３９が示されている。支持体３９は、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい矩形をなし、前記中心軸ｉと平行な励振電極側の辺に沿って細長く直線状に延長する支持部４０と、該支持部と反対側の辺に沿って細長く直線状に延長するストッパ部４１とが、それらの間に導電性接着剤を溜めるための凹部４２を画定するように突設されている。
【００３４】
支持体３９は、上述した従来の様々な技術を利用して前記接続電極上に導電材料を成膜することにより形成される。例えばスクリーン印刷による成膜工程を複数回行い、複数の膜を積層することによって、前記支持部、ストッパ部、凹部をそれぞれ所望の高さに形成することができる。本実施例の場合、支持体３９自体がバンプ状に前記各接続電極の一部を構成する。
【００３５】
圧電振動片１１は、導電性接着剤を凹部４２内に塗布した後、その接合端部２８をストッパ部４１の位置に合わせて基板１０上面に載置する。上記各実施例と同様に、前記圧電振動片は接合端部２８を押し下げて、その端縁３２より内側の支持部４０と接する位置Ｐを支点として回転させ、図１０Ｂに示されるように、端縁３２を凹部４２に接触させてストッパ部４１との段差に係止させる。これにより圧電振動片は、前記自由端部が基板表面からある高さに持ち上げられ、かつ基板１０上の所望の位置に正確にマウントされる。前記自由端部の基板表面からの高さは、支持部４０と凹部４２との段差の高さ、及び該凹部の幅によって決定される。本実施例では、基板に対してマウントされた圧電振動片の傾斜角度が同じであっても、支点Ｐの基板表面からの高さが、第２実施例に比して凹部４２の高さだけ高くなるので、圧電振動片と基板表面との隙間をより確実に確保することができる。また、凹部４２に塗布された前記導電性接着剤は、支持部４０及びストッパ部４１が障壁となって、励振電極側や基板の端部側へのはみ出しが防止される。
【００３６】
また、本実施例では、第３実施例と同様に、ストッパ部４１の高さｈ２を支持部４０の高さｈ１より低く設定し、圧電振動片１１をその端縁３２を前記ストッパ部上面に接触させて前記基板上にマウントすることができる。前記支持部及びストッパ部の高さは、それらの幅をｗ１＞ｗ２となる適当な大きさに設定しかつ上述したようにスクリーン印刷により成膜することによって、ｈ１＞ｈ２の所望の高さに形成することができる。
【００３７】
図１１Ａ、Ｂは、図１〜３の第１実施例の支持体の変形例を示している。この支持体４３は、図１１Ａに示すように、矩形をなす接続電極１３、１４の前記励振電極側の辺に沿って直線状に延長する幅方向の第１部分４４と、互いに隣接する前記接続電極側の辺に沿って直線状に延長する長手方向の第２部分４５とを直角に結合したＬ字形をなす。図１１Ｂに示すように、第２部分４５は、その高さが前記第１部分との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜している。本実施例によれば、支持体４３は、前記接続電極の一部を構成するように、上述した導電材料のスクリーン印刷により形成することができる。その場合、第１部分４４の幅ａを全長に亘って一定とし、かつ第２部分４５の幅を、前記第１部分との連結部から先端に向けてａからｂ（ａ＞ｂ）に先細となるテーパ状に設定すればよい。
【００３８】
導電性接着剤は、支持体４３のＬ字形の内側領域に塗布する。圧電振動片１１は、上記各実施例と同様に、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分４４上に支持されるように、基板１０上に載置する。本実施例では、接合端部２８を上から第２部分４５の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させる。このように前記第２部分の傾斜面に沿ってマウントすることによって、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせることができ、基板表面との間に十分な隙間が確保される。また、塗布した導電性接着剤は、第１部分４４により励振電極側へのはみ出しが防止されると同時に、第２部分４５により隣接する接続電極側へのはみ出しが防止されるので、圧電振動片と基板間の短絡及び接続電極１３、１４間の短絡がより有効に防止される。
【００３９】
図１２Ａ、Ｂは、図１１の支持体の変形例を示している。この支持体４６は、図１２Ａに示すように、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい平面矩形をなし、その励振電極側の辺に沿って直線状に延長する幅方向の第１部分４７と隣接する接続電極側の辺に沿って直線状に延長する長手方向の第２部分４８とを結合したＬ字形の支持部４９が、その内側領域に凹部５０を画定するように形成されている。凹部５０には、長手方向に前記第２部分と平行に２つの直線状の突部５１が形成されている。支持部４９は、図１１の支持体と同様に、第２部分４８の高さが第１部分４７との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜している。このような支持部の形状は、前記第１部分の幅ａを全長に亘って一定に、かつ前記第２部分の幅ｂを前記第１部分狭く（ｂ＜ａ）設定し、または第１部分との連結部から先端に向けて先細（ａからｂに）となるテーパ状に設定することにより、導電材料のスクリーン印刷で容易に形成することができる。また、突部５１は、前記支持体の第２部分４８の先端の高さと同じに又はそれよりも低く形成する。
【００４０】
導電性接着剤は支持部４９のＬ字形の内側領域に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分４７上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１２Ｂに示すように、前記接合端部を上から第２部分４８の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させることにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。また、凹部５０に塗布した導電性接着剤は、支持部４９により励振電極側及び隣接する接続電極側へのはみ出しが防止されると同時に、２つの突部５１により前記凹部から幅方向外側へ容易にはみ出さないようになっている。
【００４１】
図１３Ａ、Ｂは、更に図１２の支持体の変形例を示している。この支持体５２は、図１３Ａに示すように、Ｌ字形をなす支持部５３の内側領域に画定される凹部５４に、幅方向に直線状に延長する突部５５が設けられている点を除いて、図１２の支持体４６と同一の構成を有する。支持部５３は、隣接する接続電極側の辺に沿って設けられた長手方向の第２部分５６が、励振電極側の辺に沿って設けられた幅方向の第１部分５７との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜し、突部５５は、少なくとも前記第２部分から突出しない高さに形成される。この支持体５２を、例えばスクリーン印刷で成膜する場合には、第１部分５７の幅ａ、第２部分５６の幅ｂ、突部５５の幅ｃを、ａ＞ｃ≧ｂの関係に設定することによって、所望の形状を得ることができる。
【００４２】
導電性接着剤は凹部５４に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分５７上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１３Ｂに示すように、前記接合端部を上から第２部分５６の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させることにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。このとき突部５５の高さを、図１３Ｂのように幅方向に前記第２部分の高さと一致させると、圧電振動片１１は、前記接合端部が支持部５３だけでなく突部５５によっても支持されるので、より安定した状態でマウントされる。また、凹部５４に塗布した導電性接着剤は、支持部５３により励振電極側及び隣接する接続電極側へのはみ出しが防止されると共に、突部５５により前記凹部から長手方向外側へのはみ出しが制限される。
【００４３】
図１４Ａ、Ｂは、更に図１３の支持体の変形例を示している。この支持体５８は、図１４Ａに示すように、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい平面矩形をなし、その励振電極側の辺に沿って設けられた幅方向の第１部分５９及び、隣接する接続電極側の辺に沿って設けられた長手方向の第２部分６０に加えて、該第２部分と反対側の辺に沿って平行に直線状に延長する長手方向の第３部分６１からなるコ字形の支持部が突設されている。前記支持部のコ字形の内側には凹部６２が画定され、かつその中に前記第１部分から少し離隔して平行に直線状の突部６３が、前記第２を連結するように設けられている。第２部分６０及び第３部分６１は高さが同じで、図１３の支持体と同様に第１部分５９との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜し、突部６３は、少なくとも前記第２、第３部分から突出しない高さに形成される。この支持体５８を、例えばスクリーン印刷で成膜する場合には、第１部分５９の幅ａ、第２・第３部分６０、６１の幅ｂ、突部６３の幅ｃを、ａ＞ｃ≧ｂの関係に設定することによって、所望の形状を得ることができる。
【００４４】
導電性接着剤は凹部６２に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分５９上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１４Ｂに示すように、前記接合端部を上から第２、第３部分６０、６１の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させる。これにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板１０上にその表面との間に十分な隙間を確保しかつより安定した状態でマウントされる。突部６３の高さを図１４Ｂのように幅方向に前記第２、第３部分の高さと一致させると、圧電振動片１１は、前記接合端部が前記支持部５９と突部６３とによってより安定した状態に支持される。更に、凹部６２に塗布した導電性接着剤は、前記コ字形の支持部により励振電極側及び幅方向の内外両側へのはみ出しが防止されると共に、一部が第１部分５９と突部６３との隙間に溜まって分離され、前記凹部から長手方向外側へのはみ出しが制限される。
【００４５】
図１５Ａ、Ｂに示す支持体６４は、図１０の支持体と同様に、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい平面矩形をなし、前記圧電振動片の接合端部２８をその端縁３２より内側の位置で支持する支持部６５と、前記端縁を位置決めするためのストッパ部６６とが、それらの間に画定される凹部６７を挟んで一体に設けられている。
【００４６】
図１５Ａに示すように、支持部６５は、前記中心軸ｉと平行な励振電極側の辺に沿って直線状に延長する幅方向の第１部分６８と、隣接する接続電極側の辺に沿って延長する長手方向の第２部分６９とを有する。ストッパ部６６は、前記第１部分と反対側の辺に沿って幅方向に直線状に延長し、前記支持部とコ字形をなすように結合している。第２部分６９は、前記第１部分との連結部から先端に向けて先細にかつ僅かな角度で漸次低くなるように傾斜し、前記第１部分と略同じ高さに形成されるストッパ部６６との連結部には段差が生じている。前記コ字形の内側に画定される凹部６７には、第１部分６８から前記ストッパ部に向けて２つの長手方向の突部７０が第２部分６９と平行に延長している。突部７０は、前記第１部分との連結部から先端に向けて先細に、かつ前記第２部分と同じ僅かな角度で漸次低く傾斜するように形成される。
【００４７】
導電性接着剤は凹部６７内に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８をストッパ部６６の位置に合わせて基板１０上面に載置する。上述したようにストッパ部６６を前記第１部分と略同じ高さにしたことによって、前記圧電振動片の基板への位置決めをより容易にかつ正確に行うことができる。前記接合端部を押し下げて、前記圧電振動片をその端縁３２より内側の第１部分６８と接する位置Ｐを支点として回転させ、図１５Ｂに示されるように、第２部分６９及び突部７０の傾斜面に接触させると共に、前記端縁を前記第２部分とストッパ部との段差に係止させる。これにより圧電振動片１１は、前記自由端部が基板表面からある高さに持ち上げられ、かつ基板１０上の所望の位置に正確にマウントされる。前記自由端部の基板表面からの高さは、前記第２部分の長さ及び、それと前記ストッパ部との段差の大きさによって決定される。また、凹部６７に塗布した導電性接着剤は、前記コ字形をなす支持部６４とストッパ部６６とにより、長手方向に励振電極側及びその反対側、幅方向に内側へのはみ出しが防止されると共に、突部７０により前記凹部から幅方向外側へのはみ出しが制限される。
【００４８】
図１６Ａ、Ｂに示す支持体７１は、全体として接続電極１３、１４より幾分小さい矩形のバンプ状に突設され、かつその上面７２には、励振電極側と反対側の辺寄りに１個の大きな概ね楕円形の凹部７３が設けられている。支持体７１は、上述した各実施例と同様に導電材料のスクリーン印刷により成膜されるので、上面７２は、図１６Ｂに示すように、凹部７３の周囲の領域７２ａの高さが、励振電極側の辺付近の領域７２ｂよりも低くなる。上面７２の高さは、通常長手方向に見て前記凹部の中心位置における高さが最も低くなる。
【００４９】
導電性接着剤は凹部７３内に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで領域７２ｂ上に支持され、かつ前記端縁が概ね前記凹部の中心位置にくるように、基板１０上に載置する。前記接合端部を上から押し下げ、領域７２ｂにその最も低い位置で接触させることにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。また、塗布した導電性接着剤は、凹部７３から前記基板表面にいずれの方向にもはみ出す虞がない。
【００５０】
図１７Ａ、Ｂは、図１６に示す支持体の変形例を示している。この支持体７４は、図１７Ａに示すように、全体として接続電極１３、１４より幾分小さい矩形のバンプ状に突設され、かつその上面７５には、励振電極側の辺付近の領域を除いて略全面に亘って多数の円孔７６が凹設されている。前記円孔は、幅方向に同じ直径のものが並ぶように配列し、かつ長手方向に励振電極側から反対側に向けて徐々に直径が大きくなるように設定される。支持体７１は上述したように導電材料のスクリーン印刷により成膜されるから、前記上面の円孔を設けた領域７５ａは、図１７Ｂに示すように、その高さが励振電極側の辺付近の領域７５ｂから反対側の辺に向けて長手方向に徐々に低くなる傾斜面で形成される。
【００５１】
導電性接着剤は、支持体上面７５の前記円孔を設けた領域７５ａに塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで領域７５ｂ上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１７Ｂに示すように、前記接合端部を上から領域７５ａの傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させる。これにより、前記圧電振動片は、前記傾斜面に沿って前記自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。支持体上面７５に塗布した導電性接着剤は、その相当部分が前記円孔内に入って接合端部２８を固定するので、前記基板表面へのはみ出しが防止される。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は、当業者に明らかなように、その技術的範囲内において上記実施例に様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、第１、第２実施例の支持体は、接続電極上以外の位置に設けることができ、その場合には基板との絶縁性を確保するために樹脂などの絶縁材料で形成することもできる。また、図１０及び図１２〜図１７の各実施例では、平面矩形をなす支持体を接続電極とは別個にその上にバンプ状に突設しているが、接続電極自体をこれら各図に示す支持体の構造・形状に形成することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の圧電振動子によれば、圧電振動片は、その位置及び姿勢が引出電極を設けた端部の励振電極側の支点の位置と端縁との２点により決定され、かつ該端部の支点位置が支持部により固定されているので、導電性接着剤の硬化後も、常に略一定の角度で基板表面から浮かせた状態で絶縁基板にマウントすることができ、それにより圧電振動片と基板表面及び蓋との間にそれぞれ常に一定のかつ必要最小限の隙間が確保されるから、それらの接触や接着剤の侵入による短絡や圧電振動子の振動への影響を排除し、かつ同時に薄型化を実現できると共に、圧電振動片と絶縁基板との接合強度を高めることができ、圧電振動子の信頼性及び歩留まりの向上、並びにコストの低減を達成することができる。
【００５４】
また本発明によれば、更にストッパが絶縁基板上に突設されることにより、接合端部の端縁の位置が固定されるので、圧電振動片を絶縁基板上により正確に位置決めしてマウントすることができ、より確実に圧電振動片と基板表面との隙間を一定に設定できると共に、組立作業性・生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧電振動子の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】第１実施例の基板と圧電振動片とを示す斜視図である。
【図３】図１の基板と圧電振動片との接合部分を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明による圧電振動子の第２実施例を示す縦断面図である。
【図５】第２実施例の圧電振動子の基板を示す斜視図である。
【図６】図４の基板と圧電振動片との接合部分を示す部分拡大断面図である。
【図７】第２実施例の圧電振動片の自由端部を基板表面から持ち上げた高さを示す線図である。
【図８】第３実施例の圧電振動子を示す縦断面図である。
【図９】図８の圧電振動片と基板との接合部分を示す部分拡大断面図である。
【図１０】Ａ図は、第４実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１１】Ａ図は、第５実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１２】Ａ図は、第６実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その断面図である。
【図１３】Ａ図は、第７実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１４】Ａ図は、第８実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その断面図である。
【図１５】Ａ図は、第９実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１６】Ａ図は、第１０実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その断面図である。
【図１７】Ａ図は、第１１実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１８】従来の圧電振動子を示す縦断面図である。
【図１９】従来の圧電振動片の自由端部を基板表面から持ち上げた高さを示す線図である。
【符号の説明】
１ 圧電振動片
２ 接合端部
３ 基板
４ 導電性接着剤
５ 接続電極
６ 自由端部
７ 蓋
１０ 基板
１１ 圧電振動片
１２ 蓋
１３〜１６ 接続電極
１７、１８ 外部電極
１９〜２２ 配線パターン
２３〜２６ 支持体
２７ 励振電極
２８ 接合端部
２９、３０ 引出電極
３１ 自由端部
３２ 端縁
３３ 導電性接着剤
３４ 低融点ガラス
３５〜３８ ストッパ
３９ 支持体
４０ 支持部
４１ ストッパ部
４２ 凹部
４３ 支持体
４４ 第１部分
４５ 第２部分
４６ 支持体
４７ 第１部分
４８ 第２部分
４９ 支持部
５０ 凹部
５１ 突部
５２ 支持体
５３ 支持部
５４ 凹部
５５ 突部
５６ 第２部分
５７ 第１部分
５８ 支持体
５９ 第１部分
６０ 第２部分
６１ 第３部分
６２ 凹部
６３ 突部
６４ 支持体
６５ 支持部
６６ ストッパ部
６７ 凹部
６８ 第１部分
６９ 第２部分
７０ 突部
７１ 支持体
７２ 上面
７２ａ、ｂ 領域
７３ 凹部
７４ 支持体
７５ 上面
７５ａ、ｂ 領域
７６ 円孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される表面実装型の圧電振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電子機器の小型・軽量・薄型化を促進するために、電子部品を小型化・薄型化すると共に、表面実装型のものが広く採用されている。例えばコンピュータなどの電子情報機器、携帯電話などの電子通信機器、電子時計などの民生機器にクロックとして使用される圧電振動子についても、高密度実装化を実現するために、表面実装型のものが多数使用され、更にその小型化・薄型化が図られている。
【０００３】
一般に表面実装型の圧電振動子は、水晶などの圧電振動片を基板上にマウントし、かつその上に蓋を被せて気密に封止するように構成される。圧電振動片を基板上に固定する際に両持ち式に支持すると、その両端が拘束されるために圧電振動子の周波数特性を悪化させる虞がある。特に圧電振動片が小型化されるほど、それに外力が及ぼす影響も大きくなる。そこで最近では、例えば特開平４−３６１０号公報に記載されるように、圧電振動片をその一端で片持ち式に支持固定する構造が広く採用されている。
【０００４】
このような従来の表面実装型圧電振動子の典型的な構成を図１８に例示する。圧電振動子は、その両面に励振電極を形成した水晶などの圧電振動片１を、該励振電極からの引出電極を設けた一方の端部即ち接合端部２において、絶縁材料からなる基板３上に片持ち式にマウントする。接合端部２は、導電性接着剤４を用いて前記基板上の接続電極５に直接またはその上に突設した支持部を介して固着される。導電性接着剤４が硬化する際に収縮する性質を利用することにより、圧電振動片は、反対側の自由端部６を基板表面から浮かせることができる。これによって圧電振動片と基板表面との接触を回避し、短絡や振動への影響により圧電振動子の特性が変化しないようにしている。更に蓋７を基板上面に接合してその内部に前記圧電振動片を気密に封止することにより、圧電振動子が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の表面実装型圧電振動子は、圧電振動片を基板上にマウントする際に、接続電極上に塗布した導電性接着剤が、その性質や量、硬化の条件・状態などによって、該接続電極上からはみ出したり流れ出る虞があった。特に圧電振動片をマウントするときにその接合端部を接続電極に押し付けると、多量の導電性接着剤が接合端部の下側から流れ出ることもある。そのために電極間が短絡したり、接着剤が圧電振動片と基板との隙間に侵入してその振動を阻害し、ＣＩ値が増大するなど圧電振動子の特性に悪影響を及ぼす虞があるという問題があった。また、常に圧電振動片を基板表面から所望の高さに浮かせることが困難で、圧電振動片と基板または蓋との間に隙間が十分に確保されなかったり、ばらつきを生じ易くなり、これらが接触して短絡したり圧電振動片の振動を妨げる虞があった。このため、製造上歩留まりを向上させ、コストの低減化を図ることが困難であるという問題があった。更に、圧電振動片と基板とを接合する接着剤の量が少なくなって、その間に十分な接合強度が得られず、落下の衝撃などによって容易に剥離する虞があり、信頼性が低下するという問題があった。
【０００６】
これら従来技術の問題に対して、圧電振動片と絶縁基板表面または蓋とが接触しないようにするには、これらの隙間を大きく設定すれば良いが、それでは薄型化・小型化の要請を実現することができない。そこで、例えば上記特開平４−３６１０号公報記載の圧電振動子では、基板の表面に圧電振動片の逃げを図るための凹部や接着剤をはみ出さないように分離させるための分離溝を設けている。しかしながら、そのために基板を加工する工数が増えかつその工程が複雑になり、圧電振動子全体として製造時間及びコストが増大するなどの問題が生じる。また、圧電振動片は、基板にマウントする際に所定位置に正確に位置決めする必要があるが、圧電振動子の小型化、薄型化が進めば進むほど、その組立作業が困難になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の圧電振動子は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マウントした圧電振動片と基板表面及び蓋との間にそれぞれ常に一定のかつ必要最小限の隙間を確保することができ、それらの接触や接着剤の侵入による短絡や圧電振動子の振動への影響を排除すると同時に薄型化を達成し、しかも圧電振動片と絶縁基板との接合強度を高めて、信頼性及び歩留まりの向上、並びにコストの低減を図ることができる表面実装型の圧電振動子を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、圧電振動片を絶縁基板上に固定する際に比較的容易にかつ正確に位置決めすることができ、組立作業性及び生産性を向上し得る圧電振動子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に示した実施例を用いて説明する。
本発明の圧電振動子は、圧電振動片が、その励振電極からの引出電極を設けた一方の端部即ち接合端部において、絶縁基板上の接続電極に導電性接着剤により片持ち式にマウントされ、かつ該絶縁基板上面に蓋を接合することにより気密に封止され、前記絶縁基板が、その上に圧電振動片をマウントする際に、前記接合端部をその端縁より励振電極側の位置を支点として端縁より高い位置で支持するための支持部を有することを特徴とする。
【００１０】
このように構成することによって、圧電振動片を絶縁基板上にマウントする際に、その位置及び姿勢が接合端部の励振電極側の支点の位置と端縁との２点により決定され、かつ該接合端部の支点位置が支持部により固定されているので、常に圧電振動片を基板表面から略一定の角度で持ち上げて、それらの間に略一定の隙間を確保した状態でマウントすることができ、かつ導電性接着剤の硬化後も、その状態を維持することができる。
【００１１】
支持部は、接続電極上に導電材料で形成することができ、それによって接続電極と一体化されるので、圧電振動片の引出電極と接続電極とをより良好に導通させることができると同時に、支持部を設けることによっても絶縁基板が長大化せず、また支持部の高さを比較的低く設定しても、圧電振動片を比較的大きい角度で基板表面から浮かせることができる。この場合、支持部は、従来の接続電極の成膜工程をそのまま利用して、それと同じ導電材料でかつ同じ方法で、例えばスクリーン印刷、めっき、蒸着などにより形成することができるので、製造が容易でかつ製造コストの増加を抑制することができる。
【００１２】
また、支持部は、接続電極の励振電極側の辺に沿って配設すると、圧電振動片を絶縁基板にマウントする際に、接続電極上に塗布した導電性接着剤が励振電極側にはみ出したり流れ出るのを防止でき、圧電振動片と基板との隙間に侵入してその振動を阻害したり電極間を短絡する虞が解消されるので、好都合である。更に、各支持部が、隣接する接続電極側の辺に沿って形成された部分を有すると、隣接する接続電極又は引出電極間の短絡が防止されるので、好都合である。
【００１３】
また本発明によれば、圧電振動片の端縁を係止するストッパが、更に絶縁基板上に突設されていることを特徴とする圧電振動子が提供される。これによって、接合端部の前記支点位置に加えて端縁の位置が固定されるから、圧電振動片を絶縁基板上により正確に位置決めすることができ、マウントする際に、その位置及び姿勢を常に一定に設定することができ、圧電振動片と基板表面との間に常に一定の隙間を確保することができる。
【００１４】
ストッパは、接続電極上に導電材料で形成することができ、それによって接続電極と一体化し、圧電振動片の引出電極と接続電極とをより良好に導通させるまことができる。この場合、ストッパは上述した支持部と同様に、従来の接続電極の成膜工程をそのまま利用して、それと同じ導電材料でかつ同じ方法で、例えばスクリーン印刷、めっき、蒸着などにより形成することができるので、製造が容易でかつ製造コストの増加を抑制することができる。
【００１５】
また、ストッパが接続電極の励振電極と反対側の辺に沿って配設されると、支持部との間に凹部を画定することができ、この凹部内に導電性接着剤が溜まるので、圧電振動片のマウント時にはみ出したり流れ出すのを抑制することができ、好都合である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、本発明による圧電振動子の基本的構成を備えた第１実施例が示されている。この圧電振動子は、セラミックスなどの絶縁材料からなる概ね長方形の基板１０と、その上面に固定された細長い長方形の薄い水晶板からなる圧電振動片１１とを有し、セラミックス、ガラスなどの絶縁材料又は金属で形成された蓋１２を基板１０上面に接合させてその内部に圧電振動片１１を気密に封止している。
【００１７】
基板１０上面には、長手方向の両端付近に各１対の接続電極１３〜１６が形成され、かつその下面には、長手方向の両端部に前記接続電極を外部に接続するための外部電極１７、１８が形成されている。幅方向の中心線ｉを挟んで長手方向の中心線ｊの左側に対向する接続電極１３、１６同士は、前記基板上面の左側縁に沿って延長する配線パターン１９により互いに接続され、かつ中心線ｊの右側に対向する接続電極１４、１５同士は、前記基板上面の右側縁に沿って延長する配線パターン２０により互いに接続されている。配線パターン１９、２０は、それぞれ前記基板端面に設けた配線パターン２１、２２を介して、対応する外部電極１７、１８に接続している。このように基板１０は、その形状、前記電極及び配線パターンが両中心線ｉ、ｊの交点を中心として１８０°の回転対称に構成されている。
【００１８】
接続電極１３〜１６上には、それぞれ圧電振動片のための支持体２３〜２６が設けられている。本実施例において、支持体２３〜２６は、矩形をなす前記各接続電極の中心線ｉと平行な励振電極側の辺に沿って、細長く直線状に延長するように突設される。前記各支持体は、基板１０上の前記接続電極及び配線パターンと同様に、従来から知られた蒸着、スクリーン印刷、電気めっきなどの方法により導電材料を所望のパターンに成膜することによって、前記接続電極の一部を構成するように形成される。前記支持体の導電材料には、前記接続電極及び配線パターンと同じものを用いることができ、また、それらと同じ工程で同時に又は工程を追加して、もしくは別個の工程で成膜することができる。更に前記支持体の高さは、その成膜工程を複数回行うことによってより高くすることもできる。
【００１９】
図２に示すように、圧電振動片１１の両面には、それぞれ励振電極２７が対応する位置に設けられている。圧電振動片１１の一方の端部即ち接合端部２８には、各励振電極２７から延長する１対の引出電極２９、３０がその両面に左右対称に配置されている。圧電振動片１１の材料には、上述した本実施例の水晶以外に、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの様々な圧電材料を用いることができる。また本実施例では、圧電振動片１１に板厚一定の水晶板を用いたが、バイコンベックス（両凸）型や他の様々形状のものを使用することができる。
【００２０】
圧電振動片１１を基板１０にマウントする際には、該基板を上述したように１８０°の回転対称に構成したので、それが前後いずれの向きに配置されても、圧電振動片の引出電極２９、３０を前記基板のいずれか一方の接続電極対に接続することができる。以下の説明では、前記引出電極を前記基板の左側の接続電極対１３、１４に接続するものとする。
【００２１】
先ず、例えば銀ペーストなどの公知の導電性接着剤を転写法などにより接続電極１３、１４の表面に所定量塗布する。この基板１０上面に圧電振動片１１を、その引出電極２９、３０を接続電極１３、１４に整合させて載置する。このとき前記圧電振動片は、接合端部２８を支持体２３、２４上に、かつ反対側の自由端部３１を反対側の支持体２５、２６上に載せて支持される。次に、圧電振動片の接合端部２８を上から前記接続電極表面に押し下げる。これにより、圧電振動片１１は、前記接合端部の端縁３２より内側即ち励振電極側で支持体２３、２４と接する位置Ｐを支点として、該端縁が接続電極表面に接するまで僅かな角度だけ回転し、自由端部３１が基板１０表面からある高さまで持ち上げられる。自由端部３１の高さは、前記支点の位置Ｐと前記端縁の位置との２点によって決定されるから、常に概ね一定に設定することができる。
【００２２】
この状態で導電性接着剤３３を加熱して硬化させ、圧電振動片１１を基板１０上に片持ち式に固定する。前記支持体を設けたことによって、図３に良く示されるように、圧電振動片の接合端部２８と接続電極１３、１４表面との間には、常に一定の空間が確保される。従って、前記接合端部を押し下げた後も、その下側には圧電振動片を接着するのに十分な量の導電性接着剤が残る。このため、圧電振動片１１は、落下などの衝撃によっても容易に剥離しない十分な接合強度をもって基板１０に固定することができる。
【００２３】
また、導電性接着剤３３が硬化する際に収縮しても、圧電振動片１１は、接合端部２８が位置Ｐと端縁３２との２点で支持されているので、自由端部３１を基板１０表面から一定の高さまで浮かせて一定の僅かな角度で持ち上げた姿勢を維持することができる。従って、圧電振動片と基板との間には、常に一定の隙間が確保され、従来のようにばらつきを生じる虞がない。更に、導電性接着剤３３は、圧電振動片の接合端部２８を押し下げたとき、上述したように前記接合端部と接続電極表面との間に一定の空間が画定されることに加えて、支持体２３、２４が障壁になるので、前記接続電極表面から励振電極側にはみ出すことがない。従って、従来のように、はみ出した導電性接着剤が圧電振動片１１と基板１０とを電気的に短絡させたり、圧電振動片を引き下げて基板との隙間を変動させる虞もない。
【００２４】
このようにマウントした状態で圧電振動片１１の発振周波数を試験し、かつ必要に応じて周波数調整を行う。最後に蓋１２を基板１０上面に被せて、その内部に圧電振動片１１を気密に封止する。蓋１２は、その周縁に予め低融点ガラス３４が全周に亘って付着されており、これを加熱溶融させることによって前記基板上面に気密に接合することができる。また別の実施例では、はんだを用いて前記蓋を基板上面に接合することもできる。
【００２５】
図４は、本発明による圧電振動子の第２実施例を示している。本実施例の圧電振動子は、絶縁材料の基板１０上に水晶板からなる圧電振動片１１が、その接合端部２８において導電性接着剤３３で片持ち式に固定され、かつ蓋１２により気密に封止される点において、第１実施例と略同じ構成を有する。図５に良く示されるように、基板１０は、図２に示す第１実施例の基板と異なり、各接続電極１３〜１６上に前記支持体に加えて、圧電振動片１１を位置決めするためのストッパ３５〜３８が設けられている。各ストッパ３５〜３８は、接続電極１３〜１６の前記支持体と反対側の辺に沿って細長く直線状に延長するように突設されている。前記ストッパは、接続電極の一部を構成するように、前記支持体と同様に導電材料を用いてかつ同じ方法で同時に形成することができる。
【００２６】
圧電振動片１１を基板１０上にマウントする際には、第１実施例と同様に導電性接着剤を一方の接続電極対１３、１４の表面に塗布した後、圧電振動片１１を基板１０上面に載置する。前記圧電振動片は、引出電極２９、３０を接続電極１３、１４に整合させて位置合わせし、各端部２８、３１を前記支持体上に支持させる。次に、図６に示すように、圧電振動片の接合端部２８を上から前記接続電極表面に押し下げて、その端縁３２を前記ストッパと接続電極との段差部に係止させる。これにより、圧電振動片１１は、第１実施例と同様に、接合端部２８の支持体２３、２４と接する位置Ｐを支点として僅かな角度だけ回転し、反対側の自由端部３１を基板表面からある高さまで持ち上げるだけでなく、常に基板１０上の所望の位置に正確に固定することができる。本実施例では、自由端部３１の基板表面からの高さＨは、前記支点の位置Ｐとストッパの位置との２点により決定され、しかもストッパの位置が固定されているから、常により高い精度で一定に設定することができる。従って、圧電振動片と基板との間には、常に一定の隙間が確保される。
【００２７】
また、本実施例では、前記接続電極上に塗布された導電性接着剤３３は、支持体１３、１４により励振電極側へのはみ出しが防止されるだけでなく、ストッパ３５、３６によって基板の端部側へのはみ出しも制限される。従って、圧電振動片１１と基板１０との短絡が防止されることに加えて、第１実施例の場合より少ない量の導電性接着剤で、圧電振動片１１を基板１０上面に確実にかつ十分な接合強度をもって固定することができる。
【００２８】
これらの支持体及びストッパは、導電材料のスクリーン印刷により設けることができ、一例として、支持体２３〜２６の幅をｗ１＝０.２mm、ストッパ３５〜３８の幅をｗ２＝０.１５mm、前記支持体とストッパ間の距離をｄ＝０.２５mmとすることができる。図７は、圧電振動片をマウントした直後及び導電性接着剤の硬化後のそれぞれにおける基板表面から持ち上げられた自由端部の高さＨを示している。導電性接着剤が硬化した後でも、高さＨはマウント直後と変わらない。これに対し、図１９は、従来構造の表面実装型圧電振動子について、同様に自由端部の高さＨ’を示したものである。導電性接着剤の硬化後は、その収縮により高さＨ’が高くなり、ばらつきも大きくなる。
【００２９】
図７と図１９とを比較することによって、従来技術では、圧電振動片のマウント直後と接着剤の硬化後との間で高さＨ’の変動が大きく、かつ大きなばらつきが生じているのに対して、本発明では、圧電振動片のマウント直後と接着剤の硬化後との間で高さＨが変動せず、ばらつきが少ない。即ち、圧電振動片のマウント直後に決定した所望の高さを、接着剤の硬化後も維持できる。従って、常に圧電振動片と基板または蓋との短絡を確実に防止し、従来技術に比して大幅に歩留まりの向上、コストの低減を図ることができる。
【００３０】
図８は、本発明による圧電振動子の第３実施例を示している。本実施例の圧電振動子は、基本的に上述した第２実施例と同じ構成を有し、水晶板からなる圧電振動片１１と、第２実施例と同様に接続電極１３〜１６に支持体２３〜２６及びストッパ３５〜３８を設けた絶縁材料の基板１０と、蓋１２とを備える。支持体２３〜２６は、矩形をなす前記接続電極の前記中心軸ｉと平行な励振電極側の辺に沿って、ストッパ３５〜３８は、前記接続電極の支持体と反対側の辺に沿って細長い直線状に形成されている。圧電振動片１１は、その接合端部２８において導電性接着剤３３で基板１０上に片持ち式に固定され、かつ蓋１２によりその内部に気密に封止されている。
【００３１】
本実施例では、図９に示すように、前記ストッパの高さｈ２を前記支持体の高さｈ１より低くする。前記ストッパは、前記支持体と同じ方法でかつそれと同時に形成することができる。例えば前記支持体及びストッパを導電材料のスクリーン印刷により成膜する場合、それらの幅と高さとは、経験的にｈ１＝ｋ・ｗ１、ｈ２＝ｋ・ｗ２（ｋは定数）となることが分かっており、製造条件によってはｋ＝０．１程度にすることができる。従って、前記支持体及びストッパを、その幅がｗ１＞ｗ２の関係にあるように形成することによって、その高さを自動的にｈ１＞ｈ２の関係に設定することができる。
【００３２】
導電性接着剤を接続電極１３、１４表面に塗布した後、圧電振動片１１を基板１０上面に、その端部２８、３１が上記各実施例と同様に前記支持体上に支持されるように載置する。このとき圧電振動片は、その端縁３２がストッパ３５、３６の上にくるように位置決めする。接合端部２８を上から前記接続電極側に押し下げて、その支持体２３、２４と接する位置Ｐを支点として回転させ、図９に良く示されるように、端縁３２を前記ストッパ上面に接触させる。これにより、圧電振動片１１は、自由端部３１が基板表面から持ち上げられ、かつ基板１０上の所望の位置に正確にマウントされる。このように本実施例では、接合端部２８の端縁３２がストッパ３５、３６上面に接するように、圧電振動片１１を基板１０上に固定するので、圧電振動片１１の位置決め・固定作業が第２実施例の場合より容易になり、上述した第２実施例の利点に加えて組立作業性が向上する。
【００３３】
図１０〜図１７は、前記基板の接続電極上に形成される支持体の様々な変形実施例を示している。図１０Ａ、Ｂには、第２実施例の支持体とストッパとを一体化した構造の支持体３９が示されている。支持体３９は、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい矩形をなし、前記中心軸ｉと平行な励振電極側の辺に沿って細長く直線状に延長する支持部４０と、該支持部と反対側の辺に沿って細長く直線状に延長するストッパ部４１とが、それらの間に導電性接着剤を溜めるための凹部４２を画定するように突設されている。
【００３４】
支持体３９は、上述した従来の様々な技術を利用して前記接続電極上に導電材料を成膜することにより形成される。例えばスクリーン印刷による成膜工程を複数回行い、複数の膜を積層することによって、前記支持部、ストッパ部、凹部をそれぞれ所望の高さに形成することができる。本実施例の場合、支持体３９自体がバンプ状に前記各接続電極の一部を構成する。
【００３５】
圧電振動片１１は、導電性接着剤を凹部４２内に塗布した後、その接合端部２８をストッパ部４１の位置に合わせて基板１０上面に載置する。上記各実施例と同様に、前記圧電振動片は接合端部２８を押し下げて、その端縁３２より内側の支持部４０と接する位置Ｐを支点として回転させ、図１０Ｂに示されるように、端縁３２を凹部４２に接触させてストッパ部４１との段差に係止させる。これにより圧電振動片は、前記自由端部が基板表面からある高さに持ち上げられ、かつ基板１０上の所望の位置に正確にマウントされる。前記自由端部の基板表面からの高さは、支持部４０と凹部４２との段差の高さ、及び該凹部の幅によって決定される。本実施例では、基板に対してマウントされた圧電振動片の傾斜角度が同じであっても、支点Ｐの基板表面からの高さが、第２実施例に比して凹部４２の高さだけ高くなるので、圧電振動片と基板表面との隙間をより確実に確保することができる。また、凹部４２に塗布された前記導電性接着剤は、支持部４０及びストッパ部４１が障壁となって、励振電極側や基板の端部側へのはみ出しが防止される。
【００３６】
また、本実施例では、第３実施例と同様に、ストッパ部４１の高さｈ２を支持部４０の高さｈ１より低く設定し、圧電振動片１１をその端縁３２を前記ストッパ部上面に接触させて前記基板上にマウントすることができる。前記支持部及びストッパ部の高さは、それらの幅をｗ１＞ｗ２となる適当な大きさに設定しかつ上述したようにスクリーン印刷により成膜することによって、ｈ１＞ｈ２の所望の高さに形成することができる。
【００３７】
図１１Ａ、Ｂは、図１〜３の第１実施例の支持体の変形例を示している。この支持体４３は、図１１Ａに示すように、矩形をなす接続電極１３、１４の前記励振電極側の辺に沿って直線状に延長する幅方向の第１部分４４と、互いに隣接する前記接続電極側の辺に沿って直線状に延長する長手方向の第２部分４５とを直角に結合したＬ字形をなす。図１１Ｂに示すように、第２部分４５は、その高さが前記第１部分との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜している。本実施例によれば、支持体４３は、前記接続電極の一部を構成するように、上述した導電材料のスクリーン印刷により形成することができる。その場合、第１部分４４の幅ａを全長に亘って一定とし、かつ第２部分４５の幅を、前記第１部分との連結部から先端に向けてａからｂ（ａ＞ｂ）に先細となるテーパ状に設定すればよい。
【００３８】
導電性接着剤は、支持体４３のＬ字形の内側領域に塗布する。圧電振動片１１は、上記各実施例と同様に、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分４４上に支持されるように、基板１０上に載置する。本実施例では、接合端部２８を上から第２部分４５の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させる。このように前記第２部分の傾斜面に沿ってマウントすることによって、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせることができ、基板表面との間に十分な隙間が確保される。また、塗布した導電性接着剤は、第１部分４４により励振電極側へのはみ出しが防止されると同時に、第２部分４５により隣接する接続電極側へのはみ出しが防止されるので、圧電振動片と基板間の短絡及び接続電極１３、１４間の短絡がより有効に防止される。
【００３９】
図１２Ａ、Ｂは、図１１の支持体の変形例を示している。この支持体４６は、図１２Ａに示すように、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい平面矩形をなし、その励振電極側の辺に沿って直線状に延長する幅方向の第１部分４７と隣接する接続電極側の辺に沿って直線状に延長する長手方向の第２部分４８とを結合したＬ字形の支持部４９が、その内側領域に凹部５０を画定するように形成されている。凹部５０には、長手方向に前記第２部分と平行に２つの直線状の突部５１が形成されている。支持部４９は、図１１の支持体と同様に、第２部分４８の高さが第１部分４７との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜している。このような支持部の形状は、前記第１部分の幅ａを全長に亘って一定に、かつ前記第２部分の幅ｂを前記第１部分狭く（ｂ＜ａ）設定し、または第１部分との連結部から先端に向けて先細（ａからｂに）となるテーパ状に設定することにより、導電材料のスクリーン印刷で容易に形成することができる。また、突部５１は、前記支持体の第２部分４８の先端の高さと同じに又はそれよりも低く形成する。
【００４０】
導電性接着剤は支持部４９のＬ字形の内側領域に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分４７上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１２Ｂに示すように、前記接合端部を上から第２部分４８の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させることにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。また、凹部５０に塗布した導電性接着剤は、支持部４９により励振電極側及び隣接する接続電極側へのはみ出しが防止されると同時に、２つの突部５１により前記凹部から幅方向外側へ容易にはみ出さないようになっている。
【００４１】
図１３Ａ、Ｂは、更に図１２の支持体の変形例を示している。この支持体５２は、図１３Ａに示すように、Ｌ字形をなす支持部５３の内側領域に画定される凹部５４に、幅方向に直線状に延長する突部５５が設けられている点を除いて、図１２の支持体４６と同一の構成を有する。支持部５３は、隣接する接続電極側の辺に沿って設けられた長手方向の第２部分５６が、励振電極側の辺に沿って設けられた幅方向の第１部分５７との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜し、突部５５は、少なくとも前記第２部分から突出しない高さに形成される。この支持体５２を、例えばスクリーン印刷で成膜する場合には、第１部分５７の幅ａ、第２部分５６の幅ｂ、突部５５の幅ｃを、ａ＞ｃ≧ｂの関係に設定することによって、所望の形状を得ることができる。
【００４２】
導電性接着剤は凹部５４に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分５７上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１３Ｂに示すように、前記接合端部を上から第２部分５６の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させることにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。このとき突部５５の高さを、図１３Ｂのように幅方向に前記第２部分の高さと一致させると、圧電振動片１１は、前記接合端部が支持部５３だけでなく突部５５によっても支持されるので、より安定した状態でマウントされる。また、凹部５４に塗布した導電性接着剤は、支持部５３により励振電極側及び隣接する接続電極側へのはみ出しが防止されると共に、突部５５により前記凹部から長手方向外側へのはみ出しが制限される。
【００４３】
図１４Ａ、Ｂは、更に図１３の支持体の変形例を示している。この支持体５８は、図１４Ａに示すように、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい平面矩形をなし、その励振電極側の辺に沿って設けられた幅方向の第１部分５９及び、隣接する接続電極側の辺に沿って設けられた長手方向の第２部分６０に加えて、該第２部分と反対側の辺に沿って平行に直線状に延長する長手方向の第３部分６１からなるコ字形の支持部が突設されている。前記支持部のコ字形の内側には凹部６２が画定され、かつその中に前記第１部分から少し離隔して平行に直線状の突部６３が、前記第２を連結するように設けられている。第２部分６０及び第３部分６１は高さが同じで、図１３の支持体と同様に第１部分５９との連結部から先端に向けて僅かな角度で漸次低くなるように傾斜し、突部６３は、少なくとも前記第２、第３部分から突出しない高さに形成される。この支持体５８を、例えばスクリーン印刷で成膜する場合には、第１部分５９の幅ａ、第２・第３部分６０、６１の幅ｂ、突部６３の幅ｃを、ａ＞ｃ≧ｂの関係に設定することによって、所望の形状を得ることができる。
【００４４】
導電性接着剤は凹部６２に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで第１部分５９上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１４Ｂに示すように、前記接合端部を上から第２、第３部分６０、６１の傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させる。これにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板１０上にその表面との間に十分な隙間を確保しかつより安定した状態でマウントされる。突部６３の高さを図１４Ｂのように幅方向に前記第２、第３部分の高さと一致させると、圧電振動片１１は、前記接合端部が前記支持部５９と突部６３とによってより安定した状態に支持される。更に、凹部６２に塗布した導電性接着剤は、前記コ字形の支持部により励振電極側及び幅方向の内外両側へのはみ出しが防止されると共に、一部が第１部分５９と突部６３との隙間に溜まって分離され、前記凹部から長手方向外側へのはみ出しが制限される。
【００４５】
図１５Ａ、Ｂに示す支持体６４は、図１０の支持体と同様に、その外形が接続電極１３、１４より幾分小さい平面矩形をなし、前記圧電振動片の接合端部２８をその端縁３２より内側の位置で支持する支持部６５と、前記端縁を位置決めするためのストッパ部６６とが、それらの間に画定される凹部６７を挟んで一体に設けられている。
【００４６】
図１５Ａに示すように、支持部６５は、前記中心軸ｉと平行な励振電極側の辺に沿って直線状に延長する幅方向の第１部分６８と、隣接する接続電極側の辺に沿って延長する長手方向の第２部分６９とを有する。ストッパ部６６は、前記第１部分と反対側の辺に沿って幅方向に直線状に延長し、前記支持部とコ字形をなすように結合している。第２部分６９は、前記第１部分との連結部から先端に向けて先細にかつ僅かな角度で漸次低くなるように傾斜し、前記第１部分と略同じ高さに形成されるストッパ部６６との連結部には段差が生じている。前記コ字形の内側に画定される凹部６７には、第１部分６８から前記ストッパ部に向けて２つの長手方向の突部７０が第２部分６９と平行に延長している。突部７０は、前記第１部分との連結部から先端に向けて先細に、かつ前記第２部分と同じ僅かな角度で漸次低く傾斜するように形成される。
【００４７】
導電性接着剤は凹部６７内に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８をストッパ部６６の位置に合わせて基板１０上面に載置する。上述したようにストッパ部６６を前記第１部分と略同じ高さにしたことによって、前記圧電振動片の基板への位置決めをより容易にかつ正確に行うことができる。前記接合端部を押し下げて、前記圧電振動片をその端縁３２より内側の第１部分６８と接する位置Ｐを支点として回転させ、図１５Ｂに示されるように、第２部分６９及び突部７０の傾斜面に接触させると共に、前記端縁を前記第２部分とストッパ部との段差に係止させる。これにより圧電振動片１１は、前記自由端部が基板表面からある高さに持ち上げられ、かつ基板１０上の所望の位置に正確にマウントされる。前記自由端部の基板表面からの高さは、前記第２部分の長さ及び、それと前記ストッパ部との段差の大きさによって決定される。また、凹部６７に塗布した導電性接着剤は、前記コ字形をなす支持部６４とストッパ部６６とにより、長手方向に励振電極側及びその反対側、幅方向に内側へのはみ出しが防止されると共に、突部７０により前記凹部から幅方向外側へのはみ出しが制限される。
【００４８】
図１６Ａ、Ｂに示す支持体７１は、全体として接続電極１３、１４より幾分小さい矩形のバンプ状に突設され、かつその上面７２には、励振電極側と反対側の辺寄りに１個の大きな概ね楕円形の凹部７３が設けられている。支持体７１は、上述した各実施例と同様に導電材料のスクリーン印刷により成膜されるので、上面７２は、図１６Ｂに示すように、凹部７３の周囲の領域７２ａの高さが、励振電極側の辺付近の領域７２ｂよりも低くなる。上面７２の高さは、通常長手方向に見て前記凹部の中心位置における高さが最も低くなる。
【００４９】
導電性接着剤は凹部７３内に塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで領域７２ｂ上に支持され、かつ前記端縁が概ね前記凹部の中心位置にくるように、基板１０上に載置する。前記接合端部を上から押し下げ、領域７２ｂにその最も低い位置で接触させることにより、前記圧電振動片は、その自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。また、塗布した導電性接着剤は、凹部７３から前記基板表面にいずれの方向にもはみ出す虞がない。
【００５０】
図１７Ａ、Ｂは、図１６に示す支持体の変形例を示している。この支持体７４は、図１７Ａに示すように、全体として接続電極１３、１４より幾分小さい矩形のバンプ状に突設され、かつその上面７５には、励振電極側の辺付近の領域を除いて略全面に亘って多数の円孔７６が凹設されている。前記円孔は、幅方向に同じ直径のものが並ぶように配列し、かつ長手方向に励振電極側から反対側に向けて徐々に直径が大きくなるように設定される。支持体７１は上述したように導電材料のスクリーン印刷により成膜されるから、前記上面の円孔を設けた領域７５ａは、図１７Ｂに示すように、その高さが励振電極側の辺付近の領域７５ｂから反対側の辺に向けて長手方向に徐々に低くなる傾斜面で形成される。
【００５１】
導電性接着剤は、支持体上面７５の前記円孔を設けた領域７５ａに塗布し、圧電振動片１１は、接合端部２８がその端縁３２より内側の位置Ｐで領域７５ｂ上に支持されるように、基板１０上に載置する。図１７Ｂに示すように、前記接合端部を上から領域７５ａの傾斜面に向けて押し下げ、該傾斜面に接触させる。これにより、前記圧電振動片は、前記傾斜面に沿って前記自由端部をある高さまで浮かせて、基板表面との間に十分な隙間を確保した状態でマウントされる。支持体上面７５に塗布した導電性接着剤は、その相当部分が前記円孔内に入って接合端部２８を固定するので、前記基板表面へのはみ出しが防止される。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は、当業者に明らかなように、その技術的範囲内において上記実施例に様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、第１、第２実施例の支持体は、接続電極上以外の位置に設けることができ、その場合には基板との絶縁性を確保するために樹脂などの絶縁材料で形成することもできる。また、図１０及び図１２〜図１７の各実施例では、平面矩形をなす支持体を接続電極とは別個にその上にバンプ状に突設しているが、接続電極自体をこれら各図に示す支持体の構造・形状に形成することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の圧電振動子によれば、圧電振動片は、その位置及び姿勢が引出電極を設けた端部の励振電極側の支点の位置と端縁との２点により決定され、かつ該端部の支点位置が支持部により固定されているので、導電性接着剤の硬化後も、常に略一定の角度で基板表面から浮かせた状態で絶縁基板にマウントすることができ、それにより圧電振動片と基板表面及び蓋との間にそれぞれ常に一定のかつ必要最小限の隙間が確保されるから、それらの接触や接着剤の侵入による短絡や圧電振動子の振動への影響を排除し、かつ同時に薄型化を実現できると共に、圧電振動片と絶縁基板との接合強度を高めることができ、圧電振動子の信頼性及び歩留まりの向上、並びにコストの低減を達成することができる。
【００５４】
また本発明によれば、更にストッパが絶縁基板上に突設されることにより、接合端部の端縁の位置が固定されるので、圧電振動片を絶縁基板上により正確に位置決めしてマウントすることができ、より確実に圧電振動片と基板表面との隙間を一定に設定できると共に、組立作業性・生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧電振動子の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】第１実施例の基板と圧電振動片とを示す斜視図である。
【図３】図１の基板と圧電振動片との接合部分を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明による圧電振動子の第２実施例を示す縦断面図である。
【図５】第２実施例の圧電振動子の基板を示す斜視図である。
【図６】図４の基板と圧電振動片との接合部分を示す部分拡大断面図である。
【図７】第２実施例の圧電振動片の自由端部を基板表面から持ち上げた高さを示す線図である。
【図８】第３実施例の圧電振動子を示す縦断面図である。
【図９】図８の圧電振動片と基板との接合部分を示す部分拡大断面図である。
【図１０】Ａ図は、第４実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１１】Ａ図は、第５実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１２】Ａ図は、第６実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その断面図である。
【図１３】Ａ図は、第７実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１４】Ａ図は、第８実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その断面図である。
【図１５】Ａ図は、第９実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１６】Ａ図は、第１０実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その断面図である。
【図１７】Ａ図は、第１１実施例の基板上の支持部を示す部分拡大斜視図、Ｂ図は、その側面図である。
【図１８】従来の圧電振動子を示す縦断面図である。
【図１９】従来の圧電振動片の自由端部を基板表面から持ち上げた高さを示す線図である。
【符号の説明】
１ 圧電振動片
２ 接合端部
３ 基板
４ 導電性接着剤
５ 接続電極
６ 自由端部
７ 蓋
１０ 基板
１１ 圧電振動片
１２ 蓋
１３〜１６ 接続電極
１７、１８ 外部電極
１９〜２２ 配線パターン
２３〜２６ 支持体
２７ 励振電極
２８ 接合端部
２９、３０ 引出電極
３１ 自由端部
３２ 端縁
３３ 導電性接着剤
３４ 低融点ガラス
３５〜３８ ストッパ
３９ 支持体
４０ 支持部
４１ ストッパ部
４２ 凹部
４３ 支持体
４４ 第１部分
４５ 第２部分
４６ 支持体
４７ 第１部分
４８ 第２部分
４９ 支持部
５０ 凹部
５１ 突部
５２ 支持体
５３ 支持部
５４ 凹部
５５ 突部
５６ 第２部分
５７ 第１部分
５８ 支持体
５９ 第１部分
６０ 第２部分
６１ 第３部分
６２ 凹部
６３ 突部
６４ 支持体
６５ 支持部
６６ ストッパ部
６７ 凹部
６８ 第１部分
６９ 第２部分
７０ 突部
７１ 支持体
７２ 上面
７２ａ、ｂ 領域
７３ 凹部
７４ 支持体
７５ 上面
７５ａ、ｂ 領域
７６ 円孔
Claims (3)
- 圧電振動片が、その励振電極からの引出電極を設けた一方の端部において、絶縁基板上の接続電極に導電性接着剤により片持ち式にマウントされ、かつ前記絶縁基板上面に蓋を接合することにより気密に封止される圧電振動子であって、
前記絶縁基板が、その上に前記圧電振動片をマウントする際に、前記一方の端部をその端縁より励振電極側の位置を支点として該端縁より高い位置で支持するための支持部を有し、
前記支持部が、前記励振電極側の位置から反対側に向けて低くなる傾斜面と、前記傾斜面に形成された複数の孔とを有し、
前記圧電振動片の前記一方の端部が、前記傾斜面に前記励振電極側の位置を支点として押し下げられた状態で前記導電性接着剤により固定されていることを特徴とする圧電振動子。 - 前記支持部が、スクリーン印刷により設けられることを特徴とする請求項１記載の圧電振動子。
- 前記支持部が、前記接続電極上に導電材料で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の圧電振動子。
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