JP5377243B2 - 圧電電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、電界を与えることによって振動する圧電電子部品に関するものである。

従来から、通信機器や電子機器にはマイクロコンピュータが使用されており、このようなマイクロコンピュータのクロック源として、圧電振動素子を内蔵した圧電電子部品が広く用いられている。このような圧電電子部品として、例えば特許文献１には、主表面上に振動電極が形成された圧電振動素子と、圧電振動素子の端部それぞれを主表面側から挟持して中央部を振動可能に支持する一対の保持枠体とが一体化された圧電振動体を備えてなる圧電電子部品であって、圧電振動素子の端部それぞれは保持枠体とほぼ同等の強度及び熱膨張率を有する素材からなり、その中央部と一体的に固着された構成のものが提案されている。

特許文献１に記載の圧電電子部品によれば、圧電振動素子の端部それぞれが保持枠体とほぼ同等の熱膨張率を有しているため、圧電振動素子と保持枠体との接着部に対して使用時の熱応力が集中することもなくなり、これらの接着部における使用時の信頼性を高めることができる。

特開平７−74578号公報

特許文献１においては、前述した圧電振動体を挟み込んで収納する一対のケース体を備えた圧電電子部品が開示されている。また、圧電振動素子を狭持している保持枠体とケース体とは、セラミック材料からなることが開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示された圧電電子部品のような構成においては、ケース体および保持枠体がセラミック材料からなるので、外部からの衝撃があまり吸収されることなく、圧電振動素子に伝わりやすいという問題点があった。

また、圧電振動素子の上下面および両側面は、ケース体および保持枠体によって覆われているが、圧電振動素子の端面は露出しているため、外部からの衝撃が圧電振動素子の端面に加えられた場合に、さらに衝撃が圧電振動素子に伝わりやすいという問題点があった。

また、ケース体および保持枠体をセラミック材料で作製する場合には、樹脂で作製する場合と異なって、薄い形状に作製することが難しい。これは、セラミック材料を薄い形状に作製しようとする場合には、製造の焼結工程において、セラミック材料が割れやすくなるからである。従って、圧電電子部品全体を薄くすることが難しいという問題点があった。

そこで、特許文献１に開示された圧電電子部品において、ケース体および保持枠体を樹脂材料からなるものとする構成が考えられ得る。

しかしながら、この構成においては、圧電振動素子と保持枠体との境界が外部に露出している構成となっていることから、圧電振動素子と保持枠体との熱膨張率の差により、両者の接触面で部分的に剥離が起こった際に、外気が枠体の内部に侵入しやすくなる。その結果、湿度やガス等の侵入によって振動電極が劣化してしまうという問題点があった。

本発明は、上記のような従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部からの衝撃を吸収することができ、また、外気が枠体の内部に侵入するのを抑制することができる、薄型化が可能な圧電電子部品を提供することにある。

本発明の圧電電子部品は、圧電基板に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部、前記圧電基板の両端部に配置された、前記圧電基板の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部、ならびに前記圧電基板の上下面にそれぞれ配置された、前記接続電極部の一方と前記振動電極部の一方とを、および前記接続電極部の他方と前記振動電極部の他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部から成る一対の電極が形成された圧電振動素子と、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対のくぼみが形成されている枠体とを有する圧電電子部品であって、前記圧電振動素子は、両端部が一対の前記くぼみに支持されており、前記両端部の両側面と端面と下面とが前記枠体に当接しており、前記枠体の前記くぼみの下側の部分にスペーサーが埋設されていることを特徴とするものである。

本発明の圧電電子部品は、圧電基板に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部、前記圧電基板の両端部に配置された、前記圧電基板の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部、ならびに前記圧電基板の両主面にそれぞれ配置された、前記接続電極部の一方と前記振動電極部の一方とを、および前記接続電極部の他方と前記振動電極部の他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部から成る一対の電極が形成された圧電振動素子と、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対の切り欠きが形成されている枠体とを有する圧電電子部品であって、前記圧電振動素子は、両端部が一対の前記切り欠きに支持されており、前記両端部の両側面と端面とが前記枠体に当接しており、前記両端部の下面にスペーサーが当接していることを特徴とするものである。

また、本発明の圧電電子部品は、上記各構成において、上面に前記枠体の下面が取着された保護基板を有することを特徴とするものである。

また、本発明の圧電電子部品は、上記各構成において、前記圧電振動素子の一対の前記接続電極部のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッドが形成されており、該接続パッドの上面は、前記枠体の上面より上方に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の圧電電子部品は、上記各構成において、前記圧電振動素子の一対の前記接続電極部のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッドが形成されており、該接続パッドの上面と前記枠体の上面とが同じ高さに位置しており、上下面の間で互いに電気的に接続されている接続電極が両端部に形成された封止基板が、前記接続電極が前記接続パッドの上面および前記枠体の上面に当接するように、前記枠体に取着されていることを特徴とするものである。

本発明の電子装置は、本発明の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、前記圧電電子部品の一対の前記電極が前記キャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするものである。

本発明の電子装置は、本発明の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、前記圧電電子部品の一対の前記接続パッドが前記キャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするものである。

本発明の電子装置は、本発明の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、前記圧電電子部品の一対の前記接続電極部が前記キャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするものである。

本発明の圧電電子部品によれば、圧電基板に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部、圧電基板の両端部に配置された、圧電基板の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部、ならびに圧電基板の上下面にそれぞれ配置された、接続電極部の一方と振動電極部の一方とを、および接続電極部の他方と振動電極部の他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部から成る一対の電極が形成された圧電振動素子と、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対のくぼみが形成されている枠体とを有する圧電電子部品であって、圧電振動素子は、両端部が一対のくぼみに支持されており、両端部の両側面と端面と下面とが枠体に当接していることから、枠体がセラミック材料等からなる場合と比較して、樹脂材料からなる枠体は薄型化が可能なので、圧電電子部品全体の薄型化を図ることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、枠体がセラミック材料等からなる場合と比較して、外部からの衝撃を樹脂材料からなる枠体で吸収することができる。従って、圧電振動素子に衝撃を伝わりにくくすることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、圧電振動素子の両端部の端面も枠体に覆われているので、外部からの衝撃をより枠体で吸収することができる。従って、圧電振動素子に衝撃を伝わりにくくすることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、枠体のくぼみの下側の部分にスペーサーが埋設されていることから、スペーサーの上面によって圧電振動素子の下面を支持することができるので、スペーサーの厚みによって枠体の下面と圧電振動素子の下面との間の間隔を確保し維持することができる。その結果、例えば、枠体の下面を実装用の基板の表面に当接させて実装した際に、通電時に振動する圧電振動素子が実装用の基板に干渉することを防
止できる。

本発明の圧電電子部品によれば、圧電基板に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部、圧電基板の両端部に配置された、圧電基板の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部、ならびに圧電基板の両主面にそれぞれ配置された、接続電極部の一方と振動電極部の一方とを、および接続電極部の他方と振動電極部の他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部から成る一対の電極が形成された圧電振動素子と、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対の切り欠きが形成されている枠体とを有する圧電電子部品であって、圧電振動素子は、両端部が一対の切り欠きに支持されており、両端部の両側面と端面とが枠体に当接しており、両端部の下面にスペーサーが当接していることから、スペーサーの下面および枠体の下面と圧電振動素子の下面との間にスペーサーの厚みによって高さの差が確保されるので、圧電振動素子の下に空間が形成されることとなる。その結果、例えば、スペーサーの下面および枠体の下面を実装用の基板の表面に当接させて実装した際に、通電時に振動する圧電振動素子が実装用の基板に干渉することを防止できる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、枠体がセラミック材料等からなる場合と比較して、樹脂材料からなる枠体は薄型化が可能なので、圧電電子部品全体の薄型化を図ることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、枠体が樹脂材料からなることから、セラミック材料等からなる場合と比較して、外部からの衝撃を枠体で吸収することができる。従って、圧電振動素子に衝撃を伝わりにくくすることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、圧電振動素子の両端部の端面も枠体に覆われているので、外部からの衝撃を枠体で効率よく吸収することができる。従って、圧電振動素子に衝撃を伝わりにくくすることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、上面に枠体の下面が取着された保護基板を有するときには、圧電電子部品全体の機械的強度を向上させることができるため、圧電電子部品の運搬時または実装時等の取り扱い中に起こり得る製品の破損を抑制することができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、圧電振動素子の一対の接続電極部のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッドが形成されており、接続パッドの上面は、枠体の上面より上方に位置しているときには、例えば、表面に電極パッドが形成された実装用の基板に本発明の圧電電子部品を実装する際に、接続パッドを実装用の基板の電極パッドに接続して、圧電電子部品を実装用の基板に実装することができる。その結果、後述するように、ワイヤボンディング等を用いることなく、容易に圧電電子部品を実装用の基板に電気的に接続させることができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、実装用の基板の電極パッドと圧電振動素子との間に接続パッドを介在させることができる。その結果、通電時に振動する圧電振動素子が実装用の基板に干渉することを防止できる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、圧電振動素子の一対の接続電極部のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッドが形成されており、接続パッドの上面と枠体の上面とが同じ高さに位置しており、上下面の間で互いに電気的に接続されている接続電極が両端部に形成された封止基板が、接続電極が接続パッドの上面および枠体の上面に当接するように、枠体に取着されているときには、接続電極と接続パッドの上面および枠体の上面との間には隙間が生じない構成とすることができる。また、封止基板の枠体への取着は、封止基板を枠体に加熱圧着させることによって行なうので、封止基板の周縁部であって接続電極が形成されていない部分は、枠体の上面に当接して接着することとなる。従って、封止基板と枠体との間にも隙間が生じない構成とすることができる。その結果、封止基板と枠体との間に隙間がなく封止性が高い構造とすることができるので、湿度やガス等の侵入による電極の劣化を抑制でき、また、浮遊物によって圧電振動素子の正確な振動が阻害されることを抑制することができる。

また、本発明の圧電電子部品によれば、圧電振動素子と枠体との境界が外部に露出していない構成とすることができる。よって、圧電振動素子と枠体との熱膨張率の差により、両者の接触面で部分的に剥離が起こったとしても、外気が枠体の内部に侵入しないので、圧電電子部品の封止性を維持することができる。

本発明の電子装置によれば、本発明の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、圧電電子部品の一対の電極がキャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることから、多層基板の表面に圧電電子部品を実装する場合と比較して、電子装置を小型にすることができる。

また、本発明の電子装置によれば、多層基板の上面に別の基板を実装し、キャビティを密封するようにすれば、本発明の圧電電子部品が存在するキャビティ内の空間には、外気が侵入しないこととなる。その結果、湿度やガス等の侵入による電極の劣化を抑制でき、また、浮遊物により圧電振動素子の正確な振動が阻害されることを抑制することができる。

本発明の電子装置によれば、本発明の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、圧電電子部品の一対の接続パッドがキャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることから、多層基板の表面に圧電電子部品を実装する場合と比較して、電子装置を小型にすることができる。

また、本発明の電子装置によれば、多層基板の上面に別の基板を実装し、キャビティを密封するようにすれば、本発明の圧電電子部品が存在するキャビティ内の空間には、外気が侵入しないこととなる。その結果、湿度やガス等の侵入による電極の劣化を抑制でき、また、浮遊物により圧電振動素子の正確な振動が阻害されることを抑制することができる。

本発明の電子装置によれば、本発明の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、圧電電子部品の一対の接続電極部がキャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることから、多層基板の表面に圧電電子部品を実装する場合と比較して、電子装置を小型にすることができる。

（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の一例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。 本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。

以下に、本発明の圧電電子部品の実施の形態の例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の一例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

図１に示す例の圧電電子部品１は、圧電基板２に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部３ａ、圧電基板２の両端部７に配置された、圧電基板２の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部３ｃ、ならびに圧電基板２の上下面にそれぞれ配置された、接続電極部３ｃの一方と振動電極部３ａの一方とを、および接続電極部３ｃの他方と振動電極部３ａの他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部３ｂから成る一対の電極３が形成された圧電振動素子４と、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対のくぼみ５が形成されている枠体６とを有する圧電電子部品１であって、圧電振動素子４は、両端部７が一対のくぼみ５に支持されており、両端部７の両側面と端面と下面とが枠体６に当接している。

このような構成により、樹脂材料からなる枠体６は、セラミック材料等からなる場合と比較して薄型化が可能なので、圧電電子部品１全体の薄型化を図ることができる。

また、本発明の圧電電子部品１によれば、枠体６がセラミック材料等からなる場合と比較して、外部からの衝撃を樹脂材料からなる枠体６で吸収することができる。従って、圧電振動素子４に衝撃を伝わりにくくすることができる。

また、本発明の圧電電子部品１によれば、圧電振動素子４の両端部７の端面も枠体６に覆われているので、外部からの衝撃を枠体６で吸収することができる。従って、圧電振動素子４に衝撃を伝わりにくくすることができる。

なお、以下の説明において、圧電振動素子４の両端部７とは、例えば、図１において破線で囲んで示している部分７のことである。つまり、両端部７は、圧電振動素子４のうち枠体６の一対のくぼみ５に当接している部分とその近傍とを含む部分を示すものである。

また、以下の説明において、圧電振動素子４の両端面とは、両端部７にそれぞれ存在する端面のことであり、直方体形状である圧電振動素子４の全６面のうち、枠体６のくぼみ５と当接している両端の２面のことを示している。つまり、圧電振動素子４の厚み方向の辺および幅方向の辺で囲まれた面のことである。

圧電基板２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ），チタン酸鉛（ＰＴ），ニオブ酸ナトリウム・カリウム（Ｎａ_１−ｘＫ_ｘＮｂＯ_３），ビスマス層状化合物（例：ＭＢｉ_４Ｔｉ_４Ｏ_１５、Ｍ：２価のアルカリ土類金属元素）等を基材とする圧電セラミックス、または水晶，タンタル酸リチウム等の圧電単結晶からなる。

なお、小型化および回路基板への実装性という観点からは、圧電基板２は、長さが0.5〜５ｍｍ、幅が0.2〜５ｍｍ、厚みが50μｍ〜0.5ｍｍの直方体形状とすることが好ましい。

また、圧電基板２は全面で一様な厚みを有する必要はなく、厚み振動のエネルギー閉じ込めを良くして共振特性を向上する目的で、例えば、振動電極部３ａが対向している部分の圧電基板２の厚みを周囲の領域よりも薄く形成したり、または厚く形成したりすることができる。

なお、圧電基板２の比誘電率の値は、高周波領域の共振特性に優れるという点から、1000以下であることが好ましい。

圧電基板２がセラミック材料から成る場合は、原料粉末にバインダを加えてプレスする方法、あるいは原料粉末を水や分散剤とともにボールミルを用いて混合した後に乾燥し、バインダ，溶剤，可塑剤等を加えてドクターブレード法により成型する方法等によってシート状とし、次に、1100〜1400℃のピーク温度で0.5〜８時間焼成して基板を形成し、これに80〜200℃の温度にて厚み方向に３〜６ｋＶ／ｍｍの電圧をかけて分極処理を施すことによって、所望の圧電特性を有した圧電基板２が得られる。

また、圧電基板２が圧電単結晶材料からなる場合は、圧電基板２となる圧電単結晶材料のインゴット（母材）を所定の結晶方向となるように切断することによって、所望の圧電特性を有した圧電基板２が得られる。

電極３は、振動電極部３ａ，引き出し電極部３ｂおよび接続電極部３ｃからなる一対のものである。

振動電極部３ａは、圧電基板２の上下面に互いに対向するように配置された一対の電極部である。

接続電極部３ｃは、圧電基板２の両端部７に配置された、圧電基板２の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の電極部である。

引き出し電極部３ｂは、圧電基板２の上下面にそれぞれ配置された、接続電極部３ｃの一方と振動電極部３ａの一方とを、および接続電極部３ｃの他方と振動電極部３ａの他方とをそれぞれ接続する一対の電極部である。

電極３は、導電性の観点からは金，銀，銅またはアルミニウム等の金属膜からなることが好ましい。電極３の厚みは0.1〜５μｍの範囲とすることが好ましい。電極３となる金属膜を0.1μｍよりも厚くすることにより、例えば、大気中において高温にさらされた場合に、酸化によって導電性が低下することを抑制することができる。また、金属膜を５μｍよりも薄くすることにより、金属膜が応力で剥離するのを防ぐことができる。

このような電極３となる金属膜の被着には、真空蒸着法，ＰＶＤ法またはスパッタリング法等が利用できる。

また、電極３は、例えば、銀または銅等の金属フィラーを含有し、低温ガラスをバインダとする導電性ペーストを、所定の温度で焼き付けて形成することもできる。この場合の電極３の厚みは５〜30μｍの範囲とすることが好ましい。電極３となる電極膜を５μｍよりも厚くすることにより、金属フィラー間の接触不良による導通抵抗の増大を抑制することができる。また、30μｍよりも薄くすることにより、電極３の質量効果による圧電基板２の振動特性の劣化を防ぐことができる。

また、圧電基板２との密着性を高めるために、例えば、クロムのようにセラミック基板との密着性が高い金属からなる下地電極層を予め形成し、その上に所望の金属膜を形成してもよい。

振動電極部３ａは、圧電基板２の両主面のほぼ中央に配置される。この振動電極部３ａの寸法は、例えば、圧電基板２の寸法が、長さが２ｍｍ、幅が0.5ｍｍ、厚みが0.2ｍｍの直方体形状である場合は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.8ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが１μｍであるものとする。

引き出し電極部３ｂは、圧電基板２の両主面に配置される。この引き出し電極部３ｂの寸法は、例えば、圧電基板２の寸法が前述の例の通りである場合は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.4ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが１μｍであるものとする。

接続電極部３ｃは、圧電基板２の両端部７に、上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面にわたって配置される。この接続電極部３ｃの寸法は、例えば、圧電基板２の寸法が前述の例の通りである場合は、引き出し電極部３ｂと連なっている方の主面（上面または下面）の部分は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが１μｍであるものとする。また、引き出し電極部３ｂと連なっていない方の主面の部分は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが１μｍであるものとする。また、圧電基板２の両端面の部分は、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.2ｍｍであり、厚みが１μｍであるものとする。

また、以下の説明においては、前述した電極３が表面に形成された圧電基板２を、圧電振動素子４という。

枠体６は、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対のくぼみ５が形成されているものである。また、前述した圧電振動素子４は、両端部７が一対のくぼみ５に支持されており、両端部７の両側面と端面と下面とが枠体６に当接している。

このような構成により、樹脂材料からなる枠体６は、セラミック材料等からなる場合と比較して薄型化が可能なので、圧電電子部品１全体の薄型化を図ることができる。

また、枠体６がセラミック材料等からなる場合と比較して、外部からの衝撃を樹脂材料からなる枠体６で吸収することができる。従って、圧電振動素子４に衝撃を伝わりにくくすることができるので、圧電振動素子４を割れにくくすることができる。

また、圧電振動素子４の両端部７の端面も枠体６に覆われているので、外部からの衝撃をより枠体６で吸収することができる。従って、圧電振動素子４に衝撃を伝わりにくくすることができるので、圧電振動素子４を割れにくくすることができる。

枠体６の樹脂材料は、例えば、フェノール系樹脂，ポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等の紫外線硬化型や熱硬化型の樹脂材料が使用される。また、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。特に、絶縁性に優れるとともに、セラミックス材料との接着性が高く、耐湿性および耐熱性に優れるという点から、エポキシ系樹脂を使用することが好ましい。

エポキシ系樹脂は、好ましくは加水分解を起さない硬化型のものがよく、また、水の透湿性を低下する目的でルチル酸化チタンなどの粒子を添加したものや、絶縁性を高める目的で２−４ジアミノ−６ビニール−Ｓトリアミンとイソシアヌル酸とを添加したもの等を使用することができる。

なお、枠体６の樹脂材料は、シリカ等の無機材料からなる針形状または球形状のフィラーを５〜80質量％程度含むことが好ましい。これは、枠体６の材料となる樹脂材料の流動性を抑制するためである。ここで、圧電振動素子４を枠体６に配置する工程は、例えば、枠体６として熱硬化性樹脂からなる樹脂材料を使用する場合には、枠体６の樹脂材料を加熱によって軟化した状態としておき、圧電振動素子４の両端部７を枠体６の一対のくぼみ５に押し込んで配置した後、枠体６の樹脂材料を固化させるものである。従って、枠体６の樹脂材料が軟化した状態であるとき、圧電振動素子４の両端部７を一対のくぼみ５に押し込む際に、枠体６の樹脂材料は流動性を有しているため、枠体６の形状が変形しやすくなってしまう。従って、前述したように、枠体６の樹脂材料に適量の無機材料のフィラーを含ませることによって、枠体６の形状を変形させにくくして形成することができる。

また、枠体６の樹脂材料としては、ガラス繊維またはアラミド繊維からなる布にポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等を含浸させた樹脂シートを使用することもできる。

また、枠体６の全体の寸法は、長さが0.6〜６ｍｍであり、幅が0.3〜６ｍｍであり、厚みが20μｍ〜0.6ｍｍであるものとする。また、枠体６の開口の寸法は、長さが0.4〜４ｍｍであり、幅が0.3〜４ｍｍであるものとする。

なお、枠体６に形成されたくぼみ５の寸法は、例えば、圧電基板２の寸法が、長さが２ｍｍであり、幅が0.5ｍｍであり、厚みが0.2ｍｍであり、枠体６の全体の寸法が、長さが2.5ｍｍであり、幅が1.3ｍｍであり、厚みが0.25ｍｍであり、枠体６の開口の寸法が、長さが1.6ｍｍであり、幅が0.9ｍｍである場合には、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.2ｍｍであるものとする。

なお、図１に示す例の圧電電子部品１の変形例としては、枠体６の下面がスペーサーと当接しているものがある。このような構成の場合には、スペーサーの下面と圧電振動素子４の下面との間に高さの差が確保されるので、圧電振動素子４の下に空間が形成されることとなる。その結果、例えば、スペーサーの下面を実装用の基板の表面に当接させて実装した際に、通電時に振動する圧電振動素子４が実装用の基板に干渉することを防止できる。

次に、図２（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図２において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図２に示す例において、本発明の圧電電子部品21は、枠体26のくぼみ５の下側の部分にスペーサー９が埋設されている。

図２に示す例のような構成とすると、スペーサー９の上面によって圧電振動素子４の下面を支持することができるので、スペーサー９の厚みによって枠体26の下面と圧電振動素子４の下面との間の間隔を確保して維持することができる。その結果、例えば、枠体26の下面を実装用の基板の表面に当接させて実装した際に、通電時に振動する圧電振動素子４が実装用の基板に干渉することを防止できる。

また、スペーサー９の上面が圧電振動素子４の下面を支持する構成は、図２（ｂ）においてはスペーサー９の上面と圧電振動素子４の下面とが直接接触しているが、両者は直接接触していなくてもよい。つまり、スペーサー９の上面と圧電振動素子４の下面との間には、枠体26の樹脂材料が介在していてもよい。

なお、スペーサー９は、スクリーン印刷またはディスペンサー塗布等によって、樹脂材料を所定の形状にして形成される。この際、スペーサー９の材料となる樹脂材料としては、絶縁性または導電性の樹脂材料を使用することができる。また、塗布後の硬化が容易となることから、エポキシ系樹脂を使用することが好ましい。

また、スペーサー９の寸法は、スペーサー９の形状が略円錐形状であり、くぼみ５の寸法が、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.2ｍｍであった場合には、円形状の底面の直径は0.15ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.25ｍｍであるものとする。

なお、スペーサー９の形状は、略円錐形状の他にも、円柱形状，半円柱形状，半楕円形状，台形形状または直方体形状等のいずれであってもよいものとする。

ここで、圧電振動素子４を枠体26に配置する工程は、例えば、枠体26として熱硬化性樹脂からなる樹脂材料を使用する場合であれば、枠体26の樹脂材料を加熱によって軟化させておき、圧電振動素子４の両端部７を枠体26の一対のくぼみ５に押し込んで配置した後、枠体26の樹脂材料を固化させるものである。従って、枠体26の樹脂材料が軟化した状態であるとき、圧電振動素子４の両端部７を一対のくぼみ５に押し込む際に、スペーサー９があることによって、圧電振動素子４を枠体26に押し込み過ぎることを抑制することができる。つまり、圧電振動素子４の下面を、枠体26の下面から浮かせた状態とすることが容易となる。

なお、圧電振動素子４を枠体26のくぼみ５に押し込み、スペーサー９の上面に当接させる工程においては、図２（ｂ）に示すように、下面に予めスペーサー９が設けられた圧電振動素子４を枠体26のくぼみ５に押し込むとよい。または、圧電電子部品21を実装するための基板側に予めスペーサー９を設けておき、圧電振動素子４を枠体26の上側の開口に押し込むと同時に、スペーサー９が枠体26におけるくぼみ５の下側の部分に押し込まれるように、枠体26をスペーサー９が設けられた基板に実装するとよい。

次に、図３（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図３において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図３に示す例の圧電電子部品31は、圧電基板２に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部３ａ、圧電基板２の両端部７に配置された、圧電基板２の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部３ｃ、ならびに圧電基板２の両主面にそれぞれ配置された、接続電極部３ｃの一方と振動電極部３ａの一方とを、および接続電極部３ｃの他方と振動電極部３ａの他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部３ｂから成る一対の電極３が形成された圧電振動素子４と、樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対の切り欠き10が形成されている枠体36とを有する圧電電子部品31であって、圧電振動素子４は、両端部７が一対の切り欠き10に支持されており、両端部７の両側面と端面とが枠体36に当接しており、両端部７の下面にスペーサー39が当接している。

図３に示す例のような構成によれば、スペーサー39の下面および枠体36の下面と、圧電振動素子４の下面との間にスペーサー39の厚みによって高さの差が確保されるので、圧電振動素子４の下に空間が形成されることとなる。その結果、例えば、スペーサー39の下面および枠体36の下面を実装用の基板の表面に当接させて実装した際に、通電時に振動する圧電振動素子４が実装用の基板に干渉することを防止できる。

また、本例の圧電電子部品31によれば、樹脂材料からなる枠体36は、セラミック材料等からなる場合と比較して薄型化が可能なので、圧電電子部品31全体の薄型化を図ることができる。

また、本例の圧電電子部品31によれば、枠体36が樹脂材料からなることから、セラミック材料等からなる場合と比較して、外部からの衝撃を枠体36で吸収することができる。従って、圧電振動素子４に衝撃を伝わりにくくすることができる。

また、本例の圧電電子部品31によれば、圧電振動素子４の両端部７の端面も枠体36に覆われているので、外部からの衝撃をより枠体36で吸収することができる。従って、圧電振動素子４に衝撃を伝わりにくくすることができる。

なお、切り欠き10の寸法は、例えば、圧電基板２の寸法が、長さが２ｍｍであり、幅が0.5ｍｍであり、厚みが0.2ｍｍであり、枠体36の全体の寸法が、長さが2.5ｍｍであり、幅が1.3ｍｍであり、厚みが0.25ｍｍであり、枠体36の開口の寸法が、長さが1.6ｍｍであり、幅が0.9ｍｍである場合であれば、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.25ｍｍであるものとする。

また、スペーサー39の寸法は、例えば、スペーサー39が直方体形状であり、切り欠き10の寸法が、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.25ｍｍであった場合であれば、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.1ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.3ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が50μｍであるものとする。

ここで、圧電振動素子４を枠体36に配置する工程は、例えば、枠体36として熱硬化性樹脂からなる樹脂材料を使用する場合であれば、枠体36の樹脂材料を加熱によって軟化させておき、圧電振動素子４の両端部７を枠体36の一対の切り欠き10に押し込んで配置した後、枠体36の樹脂材料を固化させる。このとき、枠体36の樹脂材料が軟化した状態であるとき、圧電振動素子４の両端部７を一対の切り欠き10に押し込む際に、スペーサー39があることによって、圧電振動素子４を枠体36に押し込み過ぎることを抑制することができる。つまり、圧電振動素子４の下面をスペーサー39の下面および枠体36の下面から浮かせた状態とすることが容易となる。

なお、圧電振動素子４を枠体36の切り欠き10に押し込み、スペーサー39の上面に当接させる工程においては、下面に予めスペーサー39が設けられた圧電振動素子４を枠体36の切り欠き10に押し込むとよい。または、圧電電子部品31を実装するための基板側に予めスペーサー39を設けておき、圧電振動素子４を枠体36の切り欠き10の上側の開口に押し込むと同時に、スペーサー39が枠体36の切り欠き10の下側の開口に押し込まれるように、枠体36をスペーサー39が設けられた基板に実装するとよい。

次に、図４（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図４において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図４に示す例において、本例の圧電電子部品41は、上面に枠体６の下面が取着された保護基板８を有する。

図４に示す例のような構成とすると、圧電電子部品41全体の機械的強度を向上させることができるため、圧電電子部品41の運搬時または実装時等の取り扱い中に起こり得る、製品の破損を抑制することができるので好ましい。

また、保護基板８を樹脂材料によって作製した場合は、セラミック材料等によって作製した場合と比較して、樹脂材料からなる保護基板８は薄型化が可能なので、圧電電子部品41全体の薄型化を図ることができる。

なお、保護基板８の材料は、例えば、フェノール系樹脂，ポリイミド系樹脂もしくはエポキシ系樹脂等の樹脂材料、またはガラス繊維，アラミド繊維等からなる布にポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等を含浸させた樹脂シート材が用いられる。なお、保護基板８としてこれらの材料を使用することによって、その厚みを、セラミック材料では比較的割れが発生しやすい20〜100μｍの範囲へと薄くすることが容易となる。

また、本発明の圧電電子部品の外部機器との電気的な接続のために、図５に示すような構成としてもよい。図５（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図５において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図５に示す例において、本例の圧電電子部品51は、圧電振動素子４の一対の接続電極部３ｃのそれぞれ上面に位置する部位に接続パッド11が形成されており、接続パッド11の上面は、枠体６の上面より上方に位置している。

この例のような構成とすると、例えば、表面に電極パッドが形成された実装用の基板に、本発明の圧電電子部品51を実装する際に、接続パッド11を実装用の基板の電極パッドに接続させて、圧電電子部品51を実装用の基板に実装することができる。その結果、ワイヤボンディング等を用いることなく、容易に圧電電子部品51を実装用の基板に電気的に接続させることができる。

また、本例の圧電電子部品51によれば、実装用の基板の電極パッドと、圧電振動素子４との間に接続パッド11を介在させることができる。その結果、通電時に振動する圧電振動素子４が実装用の基板に干渉することを防止できる。

なお、接続パッド11の材料は、例えば銀，銅またはニッケル等の導電性フィラーを75〜95質量％含有したエポキシ系の導電性樹脂を用いて形成することができる。

また、接続パッド11の接続電極部３ｃのそれぞれ上面への配置に、スクリーン印刷を用いる場合には、導電性樹脂の印刷性を考慮して、導電性フィラーの平均粒径は0.5〜10μｍのものを使用することが好ましい。この大きさの範囲は、接続パッド11の配置にディスペンサーを用いた場合の塗布性の点でも好ましい。

また、印刷または塗布後の形状を維持するため、導電性樹脂は、印刷または塗布後に仮硬化させておくことが好ましい。そして、このような導電性樹脂からなる接続パッド11を外部機器の電極に接続させる際に、接続パッド11を加熱しながら電極に密着させることで、接続パッド11が電極の形状に変形して接続されるので、接合力が高まり、好ましい。

また、接続パッド11の寸法は、例えば、接続電極部３ｃの寸法が、引き出し電極部３ｂと連なっている方の主面の部分は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが20μｍであり、また、引き出し電極部３ｂと連なっていない方の主面の部分は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが20μｍである場合に、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、厚みが50μｍであるものとする。

また、接続パッド11の上面は、枠体６の上面より10〜50μｍ程度、上方に位置しているものである。

また、本発明の圧電電子部品の圧電振動素子４を外気と触れさせない構成とするために、図６に示すような構成としてもよい。図６（ａ）は本発明の圧電電子部品の実施の形態の他の例を示す、圧電電子部品を上方から見た平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図６において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図６に示す例において、本例の圧電電子部品61は、圧電振動素子４の一対の接続電極部３ｃのそれぞれ上面に位置する部位に接続パッド11が形成されており、接続パッド11の上面と枠体66の上面とが同じ高さに位置しており、上下面の間で互いに電気的に接続されている接続電極12が両端部に形成された封止基板13が、接続電極12が接続パッド11の上面および枠体66の上面に当接するように、枠体66に取着されている。

図６に示す例のような構成とすると、接続電極12と接続パッド11の上面および枠体66の上面との間には隙間が生じない構成とすることができる。また、封止基板13の枠体66への取着は、封止基板13を枠体66に加熱圧着させることによって行なうので、封止基板13の周縁部であって接続電極12が形成されていない部分は、枠体66の上面に当接して接着することとなる。従って、封止基板13と枠体66との間にも隙間が生じない構成とすることができる。その結果、封止基板13と枠体66との間に隙間がなく、封止性が高い構造とすることができるので、湿度やガス等の侵入による電極３の劣化を抑制でき、また、浮遊物により圧電振動素子４の正確な振動が阻害されることを抑制することができる。

また、本例の圧電電子部品61によれば、圧電振動素子４と枠体66との境界が外部に露出していない構成とすることができる。よって、圧電振動素子４と枠体66との熱膨張率の差により、両者の接触面で部分的に剥離が起こったとしても、外気が枠体66の内部に侵入しないので、圧電電子部品61の封止性を維持することができる。

また、封止基板13を樹脂材料によって作製した場合には、セラミック材料等によって作製した場合と比較して、樹脂材料からなる封止基板13は薄型化が可能なので、圧電電子部品61全体の薄型化を図ることができる。

なお、封止基板13の材料は、例えば、フェノール系樹脂，ポリイミド系樹脂もしくはエポキシ系樹脂等の樹脂材料、またはガラス繊維，アラミド繊維等からなる布にポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等を含浸させた樹脂シート材が用いられる。

特に、これらの樹脂シート材を使用した場合には、封止基板13を薄く形成することができることに加えて、封止基板13の熱変形を抑制して、確実に封止空間を形成することができ、機械的強度にも優れたものとすることができる。

なお、封止基板13は、単層構造ではなく多層構造としてもよい。この場合には、封止基板13である多層基板を構成する各層に、容量，抵抗その他の電気的機能を有する電子部品素子を内在させることができるので、圧電電子部品61の周辺における電子回路の省スペース化を図ることができる点で好ましい。

なお、接続電極12は、封止基板13の上下面の間で互いに電気的に接続されており、封止基板13の両端部に形成されている。また、封止基板13のそれぞれの端部における、封止基板13の上下面の間での接続電極12同士の電気的な接続は、封止基板13の側面に上下の両電極を電気的に繋ぐ引き出し電極（図示せず）を設けるとよい。または、上下の両電極を電気的に繋ぐ貫通導体（図示せず）を、封止基板13の両端部にそれぞれ形成してもよい。

また、接続電極12の材料は、導電性に優れる金属材料であればよいが、安価で入手しやすいという点から銅であることが好ましい。さらに、半田による実装性を向上するため、接続電極の表面にニッケル，スズまたは金等のメッキを施すことが好ましい。

また、接続電極12の寸法は、例えば、枠体66のくぼみ５の寸法が、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍである場合には、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.4ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が1.3ｍｍであるものとする。また、接続電極12の厚みは５〜50μｍとする。

なお、図６に示す例の圧電電子部品61の変形例としては、スペーサーが接続パッド11に埋設されている構成が好ましい。このような構成とした場合には、両端部に接続電極12が形成された封止基板13を枠体66の上部に取り付ける際に、スペーサーが接続電極12を介して封止基板13を支持するので、封止基板13が圧電振動素子４の振動部の上面に接近し過ぎないようにすることができる。従って、封止基板13と圧電振動素子４の振動部の上面との間に十分な空間を形成することができる。その結果、封止基板13が圧電振動素子４の振動に干渉することを防ぐことができる。

なお、このようなスペーサーは、断面形状が半円または半楕円である柱形状（いわゆる、板付きかまぼこ形状）であることが好ましい。スペーサーをこのような形状とした場合には、断面形状が半円または半楕円となっている曲面が接続電極12と線接触し、平面が圧電振動素子４と接触するようにスペーサーを接続パッド11内部に埋設することができる。その結果、スペーサーの平面を接続パッド11と接続電極部３ｃとの接触面の全面と直接接触させない限り、接続パッド11は接続電極部３ｃと接続電極12とを電気的に接続している状態とすることができる。

また、このスペーサーと圧電振動素子４および接続電極12とは、直接接触していてもよいし、接続パッド11の一部が間に介在していてもよい。

なお、スペーサー９の平面が接続電極12と接触し、曲面が圧電振動素子４と接触するように、スペーサー９が接続パッド11に埋設されていてもよいものである。

次に、本発明の電子装置14の実施の形態の例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図７は本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。なお、図７において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図７に示す例の電子装置14は、図１に示す例の圧電電子部品１が多層基板15に形成されたキャビティ16の内部に実装されており、圧電電子部品１の一対の電極３がキャビティ16の底部に設けられたキャビティ内電極17にそれぞれ電気的に接続されている。

図７に示す例においては、電極３とキャビティ内電極17との電気的な接続は、ボンディングワイヤ18によってなされている。

このような構成によれば、多層基板15の上面に圧電電子部品１を実装する場合と比較して、電子装置14を小型にすることができる。

また、本例の電子装置14によれば、多層基板15の上面に別の基板を実装してキャビティ16を密封するようにすれば、圧電電子部品１が存在するキャビティ16内の空間には外気が侵入しないようになる。その結果、湿度やガス等の侵入による電極３の劣化を抑制でき、また、浮遊物によって圧電振動素子４の正確な振動が阻害されることを抑制することができる。

圧電電子部品１のキャビティ16の底部への実装方法の一例は、枠体６の樹脂材料がポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である場合には、加熱することにより樹脂材料が流動性を有する状態となった枠体６をキャビティ16の底部に実装して溶着し、さらに加熱することによって、枠体６を硬化させると同時に圧電電子部品１をキャビティ16の底部に固定するというものである。

なお、多層基板15の材料は、ポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等の樹脂材料が用いられる。特に、枠体６にエポキシ系樹脂を使用した場合には、枠体６との接着が容易であり、接着強度に優れるという点から、多層基板15の材料は、エポキシ系樹脂を用いることが好ましい。

また、多層基板15に形成されたキャビティ16の寸法は、例えば、圧電電子部品１の寸法が、長さ方向の寸法が2.5ｍｍであり、幅方向の寸法が1.3ｍｍであり、高さが0.25ｍｍである場合には、圧電電子部品１の長さ方向の寸法が５ｍｍであり、圧電電子部品１の幅方向の寸法が５ｍｍであり、圧電電子部品１の高さ方向の寸法が0.3ｍｍであるものとする。

また、キャビティ16の底部に設けられたキャビティ内電極17の寸法は、圧電電子部品１の長さ方向の寸法が0.1〜２ｍｍ程度であり、圧電電子部品１の幅方向の寸法が0.2〜６ｍｍ程度であり、厚みが５〜50μｍ程度であるものとする。

次に、図８は本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。なお、図８において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図８に示す例の電子装置24は、図５に示す例の圧電電子部品51が多層基板15に形成されたキャビティ16の内部に実装されており、圧電電子部品51の一対の接続パッド11がキャビティ16の底部に設けられたキャビティ内電極17にそれぞれ電気的に接続されているものである。

なお、図８に示す例においては、接続パッド11とキャビティ内電極17との電気的な接続は、両者を直接接触させるように、圧電電子部品51をキャビティ16の底部に実装することによってなされている。

このような構成によれば、多層基板15の表面に圧電電子部品51を実装する場合と比較して、電子装置24を小型にすることができる。

また、本例の電子装置24によれば、多層基板15の上面に別の基板を実装してキャビティ16を密封するようにすれば、圧電電子部品51が存在するキャビティ16内の空間には外気が侵入しないこととなる。その結果、湿度やガス等の侵入による電極３の劣化を抑制でき、また、浮遊物によって圧電振動素子４の正確な振動が阻害されることを抑制することができる。

また、本例の電子装置24によれば、接続パッド11とキャビティ内電極17とは直接接触することによって電気的に接続されているので、両者の接続にワイヤボンディングが不要になり、製造工程を減少させることができる。

次に、図９は本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。なお、図９において図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。

図９に示す例の電子装置34は、図６に示す例の圧電電子部品61が多層基板15に形成されたキャビティ16の内部に実装されており、圧電電子部品61の一対の接続電極12がキャビティ16の底部に設けられたキャビティ16内電極にそれぞれ電気的に接続されている。

なお、図９に示す例においては、電極３とキャビティ内電極17との電気的な接続は、ボンディングワイヤ18によってなされている。

図９に示す例のような構成によれば、多層基板15の表面に圧電電子部品61を実装する場合と比較して、電子装置34を小型にすることができる。

圧電電子部品61のキャビティ16の底部への実装方法の一例は、保護基板８の樹脂材料がポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である場合には、加熱することにより樹脂材料が流動性を有する状態となった保護基板８をキャビティ16の底部に実装して溶着し、さらに加熱することによって、保護基板８を硬化させると同時に圧電電子部品61をキャビティ16の底部に固定するというものである。

また、圧電電子部品61のキャビティ16の底部への実装方法の他の例として、図６に示す例の圧電電子部品61が多層基板15に形成されたキャビティ16の内部に実装されており、圧電電子部品61の一対の接続電極12がキャビティ16の底部に設けられたキャビティ内電極17に、両者を直接接触させるようにしてそれぞれ電気的に接続されていてもよい。つまり、接続電極12を下側にして、圧電電子部品61をキャビティ16の底部に実装してもよい。この場合には、図９に示すボンディングワイヤ18が不要となるので好ましい。

本発明の圧電電子部品の実施例を以下に説明する。なお、本実施例においては、図６に示す例の圧電電子部品61を作製した。

まず、圧電基板２を準備した。ここで、圧電基板２は、チタン酸ジルコン酸鉛の粉末にバインダを加えてプレスする方法によって作製した基板形状の成形体を、1200℃のピーク温度で２時間焼成し、所望の厚みになるよう加工して、圧電基板２となる焼結体の上下面に分極用の電極を形成した後、100℃の温度にて厚み方向に５ｋＶ／ｍｍの電圧をかけて分極処理を施し、しかる後、所望の寸法にカットすることによって作製した。この圧電基板２の寸法は、長さが２ｍｍ、幅が0.5ｍｍ、厚みが0.2ｍｍの直方体形状とした。

次に、圧電基板２の表面に、マスクを用いた真空蒸着法によって、電極３を形成した。なお、この電極３は、振動電極部３ａと引き出し電極部３ｂと接続電極部３ｃとからなるものであり、厚みは１μｍとした。また、電極３の材料は銀を用いた。以上の工程によって、圧電振動素子４を作製した。

ここで、振動電極部３ａは、圧電基板２の両主面のほぼ中央に配置され、圧電基板２の長さ方向の寸法は0.8ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法は0.5ｍｍであるものとした。

引き出し電極部３ｂは、圧電基板２の両主面に配置され、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.4ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであるものとした。

接続電極部３ｃは、圧電基板２の両端部７にわたって配置され、引き出し電極部３ｂと連なっている方の主面の部分は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであるものとした。また、引き出し電極部３ｂと連なっていない方の主面の部分は、圧電基板２の長さ方向の寸法を0.2ｍｍとし、圧電基板２の幅方向の寸法を0.5ｍｍとした。また、圧電基板２の両端面の部分は、圧電基板２の幅方向の寸法を0.5ｍｍとし、圧電基板２の厚み方向の寸法を0.2ｍｍとした。

次に、内側の対向する位置に一対のくぼみ５が形成されている枠体66を準備した。枠体66の樹脂材料としてはエポキシ樹脂に球形状のシリカからなるフィラーを80％含むものを使用した。

また、枠体66の全体の寸法は、長さが2.5ｍｍであり、幅が1.3ｍｍであり、厚みが0.25ｍｍであるものとした。また、枠体66の開口の寸法は、長さが1.6ｍｍであり、幅が0.9ｍｍであるものとした。

なお、枠体66に形成されたくぼみ５の寸法は、圧電基板２の長さ方向の寸法が0.2ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が0.5ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.2ｍｍであるものとした。

次に、圧電振動素子４を枠体66に配置した。その際、枠体66が軟化する温度に保持しつつ、流動性のある状態の枠体66の一対のくぼみ５に、圧電振動素子４の両端部７を押し込んで配置して、圧電振動素子４を固化した枠体66に固定するものとした。

次に、圧電振動素子４の一対の接続電極部３ｃのそれぞれ上面に位置する部位に、銀フィラーを含有するエポキシ系の導電性樹脂をディスペンサーで塗布し、その導電性樹脂を仮硬化させて接続パッド11を形成した。接続パッド11の上面は、枠体66の上面より上方に位置するよう配置した。なお、この導電性樹脂に含まれる銀フィラーの平均粒径は８μｍであり、含有割合は82質量％であった。

次に、圧電振動素子４を支持した枠体66を保護基板８に配置した。この保護基板８として、ガラス繊維からなる布にエポキシ樹脂を含浸させた樹脂シート材を使用した。保護基板８の寸法は、圧電基板２の長さ方向の寸法が2.5ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が1.3ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が40μｍであるものとした。

次に、上下面の間で互いに電気的に接続されている接続電極12が両端部に形成されている封止基板13を準備した。

この封止基板13の材料としては、ガラス繊維からなる布にエポキシ樹脂を含浸させた樹脂シート材を用いた。封止基板13の寸法は、圧電基板２の長さ方向の寸法が2.5ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が1.3ｍｍであり、圧電基板２の厚み方向の寸法が0.1ｍｍであるものとした。

この封止基板13の上下面には、接続電極12を導体パターンとして形成しており、上下面の接続電極12は、封止基板13の側面に形成した上下の両電極を電気的に繋ぐ引き出し電極を設けて接続した。また、接続電極12の材料としては、銅を用いた。

また、接続電極12の寸法は圧電基板２の長さ方向の寸法が0.4ｍｍであり、圧電基板２の幅方向の寸法が1.3ｍｍであるものとした。また、厚みは20μｍとした。

しかる後に、上方から10ＭＰａの圧力を封止基板13に加えながら、150℃で30分間加熱しつつ圧着して、実施例の圧電電子部品61を得た。その際、接続電極12と接続パッド11の上面および枠体66の上面とを接着し、封止基板13の周縁部であって接続電極12が形成されていない部分は、枠体66の上面に当接して接着するものとした。そして、保護基板８と枠体66と封止基板13とによって、圧電振動素子４の振動部を密封した。

また、比較例として、圧電振動素子の両端部それぞれの両側面を、圧電振動素子の中央部が振動可能なように挟持している、セラミック材料からなる枠体を有する圧電電子部品を作製した。なお、このような圧電振動素子と枠体とからなる構造体の上下の面に、セラミック材料からなる板材をそれぞれ貼り合わせたものとした。

得られた実施例および比較例の圧電振動素子を用いて、−40℃および＋125℃の各温度に制御した恒温槽に15分ずつ保持することを１サイクルとして1000サイクル繰り返す熱サイクル加速試験を行なった。そして、熱サイクル加速試験が終わった圧電電子部品の封止性が維持されているか否かを確認した。

封止性が維持されているか否かの確認は、熱サイクル加速試験後に、室温の状態から130℃の温度に保った液槽に浸漬するリーク試験によって行なった。

その結果、実施例の圧電電子部品61では、リーク試験での気泡の発生は認められなかった。従って、接続電極12と接続パッド11の上面および枠体66の上面との間には隙間が生じておらず、封止基板13と枠体66との間にも隙間が生じておらず、封止性が保たれていることが分かった。しかしながら、比較例の圧電電子部品では、圧電振動素子と枠体との境界部で剥離が生じており、その部分において気泡の発生が認められ、封止性が維持できていないことが分かった。

この結果から、圧電振動素子４の一対の接続電極12のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッド11が形成されており、接続パッド11の上面と枠体66の上面とが同じ高さに位置しており、上下面の間で互いに電気的に接続されている接続電極12が両端部に形成された封止基板13が、接続電極12が接続パッド11の上面および枠体66の上面に当接するように、枠体66に取着されていることによって、外気が枠体66の内部に侵入しないので、圧電電子部品61の封止性を維持することができることが分かった。

１，21，31，41，51，61：圧電電子部品
２：圧電基板
３：電極
３ａ：振動電極部
３ｂ：引き出し電極部
３ｃ：接続電極部
４：圧電振動素子
５：くぼみ
６，26，36，66：枠体
７：両端部
８：保護基板
９，39：スペーサー
10：切り欠き
11：接続パッド
12：接続電極
13：封止基板
14，24，34：電子装置
15：多層基板
16：キャビティ
17：キャビティ内電極
18：ボンディングワイヤ

Claims (8)

1. 圧電基板に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部、前記圧電基板の両端部に配置された、前記圧電基板の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部、ならびに前記圧電基板の上下面にそれぞれ配置された、前記接続電極部の一方と前記振動電極部の一方とを、および前記接続電極部の他方と前記振動電極部の他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部から成る一対の電極が形成された圧電振動素子と、
   樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対のくぼみが形成されている枠体とを有する圧電電子部品であって、
   前記圧電振動素子は、両端部が一対の前記くぼみに支持されており、前記両端部の両側面と端面と下面とが前記枠体に当接しており、前記枠体の前記くぼみの下側の部分にスペーサーが埋設されていることを特徴とする圧電電子部品。
2. 圧電基板に、上下面に互いに対向するように配置された一対の振動電極部、前記圧電基板の両端部に配置された、前記圧電基板の上面または下面からそれぞれ異なる端面を経て対向する下面または上面に延出されている一対の接続電極部、ならびに前記圧電基板の両主面にそれぞれ配置された、前記接続電極部の一方と前記振動電極部の一方とを、および前記接続電極部の他方と前記振動電極部の他方とをそれぞれ接続する一対の引き出し電極部から成る一対の電極が形成された圧電振動素子と、
   樹脂材料からなり、内側の対向する位置に一対の切り欠きが形成されている枠体とを有する圧電電子部品であって、
   前記圧電振動素子は、両端部が一対の前記切り欠きに支持されており、前記両端部の両側面と端面とが前記枠体に当接しており、前記両端部の下面にスペーサーが当接していることを特徴とする圧電電子部品。
3. 上面に前記枠体の下面が取着された保護基板を有することを特徴とする請求項１または求項２に記載の圧電電子部品。
4. 前記圧電振動素子の一対の前記接続電極部のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッドが形成されており、該接続パッドの上面は、前記枠体の上面より上方に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の圧電電子部品。
5. 前記圧電振動素子の一対の前記接続電極部のそれぞれ上面に位置する部位に接続パッドが形成されており、該接続パッドの上面と前記枠体の上面とが同じ高さに位置しており、
   上下面の間で互いに電気的に接続されている接続電極が両端部に形成された封止基板が、前記接続電極が前記接続パッドの上面および前記枠体の上面に当接するように、前記枠体に取着されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の圧電電子部品。
6. 請求項１に記載の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、前記圧電電子部品の一対の前記電極が前記キャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする電子装置。
7. 請求項４に記載の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、前記圧電電子部品の一対の前記接続パッドが前記キャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする電子装置。
8. 請求項５に記載の圧電電子部品が多層基板に形成されたキャビティの内部に実装されており、前記圧電電子部品の一対の前記接続電極部が前記キャビティの底部に設けられたキャビティ内電極にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする電子装置。

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