JP5477891B2 - 圧電振動子とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば発振器や温度センサなどとして用いることのできる圧電振動子とその製造方法とに関する。

特開２００３−１５２４９７号公報

例えば水晶振動子など、クロックの発振器や温度センサなどとして用いることのできる圧電振動子が広く知られている。
図１１は、従来の圧電振動子の構成について説明するための図である。
図１１（ａ）は、従来の圧電振動子の断面構造図を示し、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す圧電振動子内部における容器側の電極と圧電振動片側の電極との接合部分を平面図により示している。

図１１（ａ）に示されるように、圧電振動子は、例えば水晶片などとされた圧電振動片１０１が、セラミックなどとされた容器１００の内部に収容されて構成される。
圧電振動片１０１には、その表面に表面側励振電極１０２、裏面に裏面側励振電極１０３が形成されている。そして、これら表面側励振電極１０２、裏面側励振電極１０３には、容器１００側に設けられる容器側電極と接合される接合部１０２Ａ,１０３Ｂがそれぞれ形成（連接）されている。

また、容器１００側に対しては、外部からの励振電圧を上記表面側励振電極１０２、裏面側励振電極１０３を介して圧電振動片１０１に印加するための、容器側電極１０４,容器側電極１０５が設けられる。図中では、これら容器側電極１０４,１０５における容器内側表出部１０４Ａ,１０５Ａと、容器外側表出部１０４Ｂ,１０５Ｂ（図１１（ａ）のみ）を示している。
図のように容器１００の底面部に対しては、段部１００Ｄが形成されており、上記容器内側表出部１０４Ａ,１０５Ａは当該段部１００Ｄ上に形成されている。
なお確認のために述べておくと、容器側電極１０４において、容器内側表出部１０４Ａと容器外側表出部１０４Ｂとは例えば容器内部に形成されたスルーホールなどを介して連接（つまり電気的に接続）される。また、容器側電極１０５においても、容器内側表出部１０５Ａと容器外側表出部１０５Ｂとは同様に例えばスルーホールなどを介して連接される。

従来においては、上記表面側励振電極１０２の接合部１０２Ａと上記容器側電極１０４の容器内側表出部１０４Ａとの接合、及び上記裏面側励振電極１０３の接合部１０３Ａとと上記容器側電極１０５の容器内側表出部１０５Ａとの接合は、図１１に示されているように導電性接着剤１０６により行うようにされている。導電性接着剤１０６は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂溶剤と導電性を担う粉末状の金属（導電性フィラー）とを混合したものである。
なお、容器側と振動片側の電極間の接合を導電性接着剤により行う点については、例えば上記特許文献１にも記載されている。

ここで、上記のように容器１００側と圧電振動片１０１側の電極間の接合を導電性接着剤１０６により行う従来の圧電振動子は、大量製造品として有効であるが、上記導電性接着剤１０６が放出するガスの影響が無視できないものとなる。通常、圧電振動子の容器１００内は気密となるように形成されているので、上記導電性接着剤１０６から放出されたガスは、容器１００内に留まってしまう。このように容器１００内に留まったガスにより、圧電振動片１０１の共振周波数特性（振動特性）に変化が生じるものとなる。
このとき、導電性接着剤１０６は経時的にガスを発生するため、これに伴い圧電振動片１０１の共振周波数特性としても経時的に変化することになる。

共振周波数特性の経時変化は、圧電振動子としての信頼性の低下を意味する。具体的に、圧電振動子を発振器として用いる場合には所定の発振周波数を維持することができず、また温度センサとして用いる場合には正確な温度測定が期待できなくなってしまう。

また、容器１００側と振動片１０１側の電極間の接合に導電性接着剤１０６を用いる場合には、溶剤として用いられる上記エポキシ樹脂などの有機材料の耐熱性の関係から、使用温度範囲がおよそ２５０℃程度までに制限されてしまう点も問題となる。
特に、圧電振動子を温度センサとして用いる場合には３００℃〜５００℃程度までといった高温下での使用にも対応できることが望ましく、従ってこの点に鑑みれば、圧電振動子の使用温度範囲の拡大化が図られるのが望ましい。

上記のような問題点に鑑み、本発明では圧電振動子として以下のように構成することとした。
すなわち、本発明の圧電振動子は、表面、裏面にそれぞれ表面側励振電極、裏面側励振電極が形成された圧電振動片と、内部に上記圧電振動片を収容すると共に、外部からの励振電圧を上記圧電振動片に対して与えるための容器側電極が形成された容器とを備えて構成される圧電振動子であって、上記圧電振動片の表面側励振電極、裏面側励振電極と上記容器側電極との接合がワイヤボンディングにより行われ、上記圧電振動片と上記容器側との機械的な接合が上記ワイヤボンディングによって上記圧電振動片の一端側のみで行われ、上記圧電振動片が上記容器に対して非接触とされているものである。

また、本発明では圧電振動子の製造方法として以下のようにすることとした。
つまり、表面、裏面にそれぞれ表面側励振電極、裏面側励振電極が形成された圧電振動片と、内部に上記圧電振動片を収容すると共に、外部からの励振電圧を上記圧電振動片に対して与えるための容器側電極が形成された容器とを備えて構成される圧電振動子の製造方法であって、上記容器の内側における底面部と上記圧電振動片との間にスペーサを配置して、上記圧電振動片を上記容器に対して非接触とした状態にて、上記表面側励振電極、裏面側励振電極と上記容器側電極とをワイヤボンディングにより接合することで、上記圧電振動片と上記容器側との機械的な接合を上記圧電振動片の上記一端側のみで行う電極接合工程を少なくとも有するものである。

上記のようにして本発明では、圧電振動子の容器内部に収容される圧電振動片の表面側励振電極、裏面側励振電極と上記容器側電極との接合をワイヤボンディングにより行うものとしている。このように圧電振動片側と容器側の電極間の接合をワイヤボンディングにより行うものとすれば、導電性接着剤からの放出ガスによる問題の発生を防止できる。すなわち、導電性接着剤からの放出ガスに起因した圧電振動片の共振周波数特性の経時変化を防止できる。
また、本発明では導電性接着剤を用いないので、圧電振動子の使用温度範囲が導電性接着剤の溶剤の使用温度範囲によって左右されることが無いようにできる。つまりその分、従来よりも高い耐熱性を得ることができ、使用温度範囲の拡大化を図ることができる。
また、圧電振動片が容器に対して非接触とされているため、製品ごとの振動特性のバラツキの防止が確実に図られる。ここで、仮に圧電振動片を容器側に当接させた状態（非接着）で上記各電極間をワイヤボンディングにて接合した場合には、実使用時にて圧電振動片が励振されたときにその当接部分にてガタが生じ（容器側との接触／非接触が繰り返され）ることが考えられなくもない。万が一、このようなガタが発生した場合には、製品ごとに振動特性にバラツキが生じ、その結果製品としての信頼性の低下を招いてしまう。上記のように圧電振動片が容器に対して非接触とされていることでガタの発生を確実に防止でき、製品ごとの振動特性のバラツキの防止が確実に図られるようにできる。

上記のようにして本発明によれば、導電性接着剤を用いる従来の圧電振動子において問題となっていた共振周波数特性（振動特性）の経時変化の防止を図ることができ、その分、圧電振動子としての信頼性の向上を図ることができる。
また、圧電振動子の使用温度範囲の拡大化も図ることができ、例えば圧電振動子を温度センサとして用いる場合にはその測定温度範囲の拡大化を図ることができる。
さらに、製品ごとの振動特性のバラツキの防止が確実に図られるようにできる。

第１の実施の形態としての圧電振動子の断面図である。 実施の形態の圧電振動子内に設けられる圧電振動片の構成を示した図である。 第１の実施の形態の圧電振動子内部における容器側の電極と圧電振動片側の電極との接合部分を平面図により示した図である。 第２の実施の形態としての圧電振動子の構成について説明するための図である。 第２の実施の形態の圧電振動子の製造方法について説明するための図である。 複数のボンディングワイヤによる接合を行う例を示した図である。 圧電振動片の形状に係る変形例について説明するための図である。 シリコンウエハの多点温度測定について説明するための図である。 励振用のアンテナを備えた変形例としての圧電振動子の構成について説明するための図である。 容器の構成に係る変形例について説明するための図である。 従来例としての圧電振動子の構成について説明するための図である。

以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明していく。

＜第１の実施の形態＞

先ずは図１〜図３により、第１の実施の形態としての圧電振動子１の構成について説明する。
図１は圧電振動子１の断面構造図を、図２は圧電振動子１内に設けられる圧電振動片２の構成を、また図３は圧電振動子１内部における容器側の電極と圧電振動片側の電極との接合部分を平面図により示している。
なお図２において、図２（ａ）は圧電振動片２の平面図、図２（ｂ）は圧電振動片２の斜視図、図２（ｃ）は圧電振動片２の断面図である。

先ず、図１に示されるように、圧電振動子１は、圧電振動片２及び容器３を備えて構成され、上記圧電振動片２が上記容器３内部にて収容されている。
上記圧電振動片２は、固有の振動周波数で振動する圧電材料で構成されるものであり、例えば水晶、ランガサイト、ランガテイト、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどで構成することができる。
本例において、圧電振動片２のサイズ（長手方向×短手方向×厚み）は例えば２ｍｍ×１．２５８ｍｍ×０．０５９ｍｍ程度とされる。

ここで、図２に示されるように、圧電振動片２に対しては、その表面、裏面に対して励振用電極としての表面側励振電極４、裏面側励振電極５がそれぞれ形成されている。表面側励振電極４には、容器３側の電極と接合するための接合部４Ａが連接して形成されている。すなわち電気的に接続されている。
また上記裏面側励振電極５にも同様に、容器３側の電極と接合するための接合部５Ａが連接して形成される。本例の場合、表面側励振電極４に連接される接合部４Ａ、及び裏面側励振電極５に連接される接合部５Ａは、共に圧電振動片２の表面側に位置するように形成されている。図２（ｃ）からも明らかなように、接合部５Ａは、裏面側励振電極５との連接部分が圧電振動片２の側面を巻いて表面側に折り返されることで、圧電振動片２の表面側に形成されている。

ここで、図１においては、図示の都合上、表面側励振電極４は接合部４Ａのみ、裏面側励振電極５は接合部５Ａのみを示している。

図１において、圧電振動子１の容器３は、容器本体３Ａと蓋部３Ｂとで構成される。蓋部３Ｂは、内部に圧電振動片２を収容した上記容器本体３Ａに対して例えばシーム溶接により接合され、容器３内部を気密に封止する。
容器３は例えばセラミックなどで構成される。

容器本体３Ａには、外部からの励振電圧を上記表面側励振電極４、裏面側励振電極５を介して圧電振動片２に印加するための、容器側電極６,容器側電極７が設けられる。図中では、これら容器側電極６,７における容器内側表出部６Ａ,７Ａと、容器外側表出部６Ｂ,７Ｂ（図１のみ）を示している。
図のように容器本体３Ａの底面部に対しては、段部３Ａ-Dが形成されており、上記容器内側表出部６Ａ,７Ａは当該段部３Ａ-D上に形成されている。
確認のために述べておくと、容器側電極６において、容器内側表出部６Ａと容器外側表出部６Ｂとは例えば容器本体３Ａ内部に形成されたスルーホールなどを介して連接（つまり電気的に接続）されるものである。また、容器側電極７においても、容器内側表出部７Ａと容器外側表出部７Ｂとは同様に例えばスルーホールなどを介して連接される。

その上で、圧電振動子１においては、圧電振動片２側における表面側励振電極４の接合部４Ａ,裏面側励振電極５の接合部５Ａが、容器本体３Ａ側における容器側電極６（容器内側表出部６Ａ）,容器側電極７（容器内側表出部７Ａ）とそれぞれ図中のボンディングワイヤＢＷを介して接合される。つまり、ワイヤボンディングにより接合されている。

図３の平面図が示すように、圧電振動片２側における接合部４Ａは、容器側電極６の容器内側表出部６Ａに対してワイヤボンディングにより接合され、接合部５Ａは容器側電極７の容器内側表出部７Ａに対してワイヤボンディングにより接合されている。
また本例において、これら[接合部４Ａ・容器内側表出部６Ａ]の組、[接合部５Ａ・容器内側表出部７Ａ]の組の接合は、共に１本のボンディングワイヤＢＷにより行われている。
確認のために述べておくと、このようなボンディングワイヤＢＷにより、電極間の電気的な接合のみでなく、圧電振動片２と容器３側との機械的な接合も実現されるものである。

本例において、接合部４Ａ、接合部５Ａ、容器内側表出部６Ａ、容器内側表出部７Ａは、それぞれ金メッキ処理されており、メッキ厚は接合部４Ａ、接合部５Ａが１．５μｍ以上、容器内側表出部６Ａ、容器内側表出部７Ａがおよそ０．５〜０．７μｍである。
また、ボンディングワイヤＢＷの材料は金（Ａｕ）であり、ワイヤ径はおよそ２５μｍである。

また、図１において、第１の実施の形態の圧電振動子１においては、圧電振動片２が容器３の内側面に対して非接触とされた状態で、上記のような[接合部４Ａ・容器内側表出部６Ａ]の組、[接合部５Ａ・容器内側表出部７Ａ]の組のワイヤボンディングが行われている。換言すれば、圧電振動片２側は、ボンディングワイヤＢＷのみを介して容器３側と接するものである。

ここで、このように圧電振動片２が容器３側に対して非接触の状態を得るにあたっては、ワイヤボンディング時に例えばスペーサなどの治具を用いて仮止めする。具体的には、例えばスペーサによって圧電振動片２を容器本体３Ａの底面から浮かせた状態（このとき、圧電振動片２の高さは段部３Ａ-Dの高さよりも高くなるようにする）とし且つ圧電振動片２の表面側に重しを載置した状態にて、上記により説明した電極間のワイヤボンディングを行い、その後上記スペーサ・重しを除去するものとすればよい。これによって図１に示されるような容器３と圧電振動片２との関係が得られる。

ここで、仮に、圧電振動片２を容器３側に当接させた状態（非接着）にて上記各電極間をワイヤボンディングした場合には、圧電振動子１の実使用時に圧電振動片２が励振されたときにその当接部分にてガタが生じ（容器３側との接触／非接触が繰り返され）ることが考えられなくもない。万が一、このようなガタが生じる場合、その発生態様は、ワイヤボンディングを行う際の容器３側と圧電振動片２側との当接具合を正確に一致させることができない限り、均一とすることはできない。ガタの発生態様が均一でない場合には、製品ごとの振動特性（共振周波数特性）にバラツキが生じるものとなり、結果、圧電振動子１の製品としての信頼性の低下を招き兼ねない。
これに対し、上記のように圧電振動片２が容器３側に対して非接触の状態（ボンディングワイヤＢＷのみを介して接する状態）となるようにすれば、上記のようなガタの発生がより確実に防止されるようにでき、その結果、製品ごとの振動特性のバラツキの発生がより強固に防止されるようにできる。

なお、確認のために述べておくと、上記の記載は、あくまで、圧電振動片２を容器３側に非接触とした状態にてワイヤボンディングを行うことについての有効性を説明したもに過ぎず、圧電振動片２を容器３側に当接させた状態で電極間をワイヤボンディングする構成を否定するものではない。
すなわち、圧電振動片２を容器３側に当接させた状態でワイヤボンディングする場合でも実用上問題が生じない可能性も十分に有り得るものであり、その意味で本発明としては、圧電振動片２を容器３側に当接させた状態でワイヤボンディングした構成とすることも可能である。
上記の記載は、このような点を踏まえた上で、上述のようなガタの発生が懸念される「当接状態」でのワイヤボンディングを行う場合よりも、ガタの発生をより確実に防止できる「非接触状態」でのワイヤボンディングを行う場合の方が、製品ごとのバラツキを確実に防止できるということを述べたものである。

上記により説明した第１の実施の形態の圧電振動子１によれば、圧電振動片２側の励振電極と容器３側の電極との間の接合に導電性接着剤が用いられないので、従来問題となっていた導電性接着剤からの放出ガスに起因した圧電振動片２の共振周波数特性の経時変化を防止できる。この結果、圧電振動子１の製品としての信頼性の向上を図ることができる。

また、導電性接着剤を用いないことで、圧電振動子１の使用温度範囲が導電性接着剤の溶剤の使用温度範囲によって左右されることが無いようにでき、その分、従来よりも高い耐熱性を得ることができる。特に、圧電振動子１を温度センサとして用いる場合には、測定温度範囲の拡大化が図られる。
例えば導電性接着剤を用いる従来例の場合の測定温度範囲はおよそ２５０℃程度までであったのに対し、ワイヤボンディングによる接合を採用した本実施の形態の場合、測定温度範囲はおよそ５００℃以上までの拡大を期待できる。

また、上記のように圧電振動片２が容器３側に対して非接触の状態となるようにされていることで、励振時におけるガタの発生がより確実に防止されるようにでき、それによって製品の信頼性の低下の防止がより強固に図られるようにできる。

＜第２の実施の形態＞

続いて、第２の実施の形態の圧電振動子８について説明する。
図４は、第２の実施の形態の圧電振動子８の構成について説明するための図であり、図４（ａ）は圧電振動子８の断面図（主に圧電振動片２側と容器３側との電極間の接合部分のみを抽出）であり、図４（ｂ）は圧電振動片２側と容器３側との電極間の接合部分を拡大した平面図である。
なお、既に第１の実施の形態にて説明した部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、第２の実施の形態の圧電振動子８は、第１の実施の形態の圧電振動子１と同様に、接合部４Ａを有する表面側励振電極４と接合部５Ａを有する裏面側励振電極５とが形成された圧電振動片２と、容器内側表出部６Ａ及び容器外側表出部６Ｂを有する容器側電極６と容器内側表出部７Ａ及び容器外側表出部７Ｂを有する容器側電極７とが形成された容器３とを備える。
なお確認のために述べておくと、図４（ａ）においては先の図１と同様に、図示の都合から表面側励振電極４は接合部４Ａのみ、裏面側励振電極５は接合部５Ａのみを示している。

第２の実施の形態の圧電振動子８においては、第１の実施の形態の場合と同様に[接合部４Ａ・容器内側表出部６Ａ]の組、[接合部５Ａ・容器内側表出部７Ａ]の組の接合がそれぞれボンディングワイヤＢＷにより接合されると共に、圧電振動片２の一端側（接合部４Ａ，５Ａが形成された側）が、容器３に対してガラス９によって接合（つまりガラス熔着接合）されている。
本例の場合、上記ガラス９による接合は、図４（ｂ）に示されるように段部３Ａ-D上における容器内側表出部６Ａと容器内側表出部７Ａとの間のスペースにて行っている。

図５は、図４に示す圧電振動子８の製造方法について説明するための図である。
先ずは図５（ａ）に示すように、容器本体３Ａの内側における所定の位置（本例の場合は上記容器内側表出部６Ａと容器内側表出部７Ａとの間のスペース）において、フリットガラスを載置しこれを高温に熱することで熔解状態のガラス９とする。

その上で、このように高温に熱せられたガラス９上に対して、図５（ｂ）に示されるように圧電振動片２を載置する。
これによって圧電振動片２と容器３とをガラス熔着接合させることができる。
なお、ガラス熔着接合は、加熱前のフリットガラス上に圧電振動片２を載置し、その状態で高温に熱することによっても行うことができる。

このように圧電振動片２が容器３側に接合された状態（つまりワイヤボンディング前の圧電振動片２の仮止め状態）において、図５（ｃ）に示されるようにして[接合部４Ａ・容器内側表出部６Ａ]の組と、[接合部５Ａ・容器内側表出部７Ａ]の組とをそれぞれワイヤボンディングにより接合する。

なお、図示による説明は省略するが、図４に示した圧電振動子８としての構成を得るにあっては、図５（ｃ）に示されるようにして圧電振動片２を収容した容器本体３Ａに対して、その開口部を覆うようにして蓋部３Ｂを例えばシーム溶接し、容器３内部を気密状態とするように封止する。

上記のように第２の実施の形態では、[接合部４Ａ・容器内側表出部６Ａ]の組、[接合部５Ａ・容器内側表出部７Ａ]の組をそれぞれワイヤボンディングにより接合する場合において、圧電振動片２の一端を容器３側にガラス９により接合するものとしている。
このように圧電振動片２の一部を容器３側に接合することによっても、圧電振動片２の励振時におけるガタの発生がより確実に防止されるようにできる。つまり第２の実施の形態によっても、製品ごとに振動特性（共振周波数特性）にバラツキが生じてしまうといった事態の発生がより確実に防止されるものであり、結果、製品の信頼性の低下の防止がより強固に図られるようにできる。

なお、上記による例では容器内側表出部６Ａと容器内側表出部７Ａとの間のスペースにおいてガラス９による接合を行うものとしたが、圧電振動片２側と容器３側とのガラス９による接合位置はこれに限定されるべきものではなく他の位置とできることは言うまでもない。

＜変形例＞

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれまでに説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えばこれまでで例示した各部の寸法や構成材料などはあくまで一例を挙げたものに過ぎず、それらに限定されるべきものでないことは言うまでもない。

また、各電極間を接合するボンディングワイヤＢＷの本数は１本に限定されるべきものではなく、もちろん複数本とすることもできる。
例えば図６では、各電極間の接合をそれぞれ３本のボンディングワイヤＢＷにより行う場合を例示している。

また、圧電振動片の形状については、先の図２や図４などが示すように矩形状とする場合を例示したが、例えば図７に示されるような円形状の圧電振動片２とするなど、適宜最適とされる形状を採用するものとすればよい。

また、本発明の圧電振動子としては、発振器として用いることはもちろん、温度センサとしての利用も可能である。
ここで、圧電振動子を温度センサとして用いる場合、その利用例としては、例えば図８に示されるようなシリコンウエハ１０の加工時における多点温度測定を挙げることができる。

ここで、シリコンウエハ１０上にＩＣ（集積回路）チップを形成する際には、シリコン酸化膜を成長させる工程や不純物拡散工程等、シリコンウエハを高温に加熱して行う加工工程を経ることになる。この加工工程では、シリコンウエハ１０を所定の設定温度にまで加熱し、また上記設定温度を一定時間維持するといった温度制御を比較的高精度に行うことになる。
このようなシリコンウエハ１０の加工工程時における温度制御について、近年においては、高密度のＩＣチップを大量に製造するにあたってシリコンウエハ１０が大型化されており、温度測定をウエハ上の一箇所にて行っていたのでは温度を均一化することが困難とされている。加熱温度が不均一とされた場合は、集積回路製品の品質にムラが生じてしまうことになるため、その対策として近年では、シリコンウエハ１０の複数箇所にて温度測定を行う場合がある（多点温度測定）。

シリコンウエハ１０の多点温度測定を行うにあたっては、各圧電振動子に励振電圧を与え且つその応答信号（残響振動）を受信して温度測定を行う温度測定装置に対して、各圧電振動子を有線接続する手法がある。或いは、圧電振動子を利用した温度測定手法としては無線接続による手法もあり、その場合、上記温度測定装置側は各圧電振動子にその共振周波数と同周波数（或いはその近傍の周波数）による電磁波を照射し、それにより各圧電振動子にて発生する残響振動の成分を受信してその結果から温度を測定することになる。

図９は、上記のような無線接続による温度測定手法が採られる場合に用いられる変形例としての圧電振動子１１の構成（断面図）を示している。
なおこの図では第１の実施の形態の場合と同様に圧電振動片２が容器３側に対して非接触とされる例を挙げているが、第２の実施の形態のようにガラス９による接合を行う場合にも下記で説明するものと同様の構成が採られればよい。
この場合、容器側電極６,７における容器外側表出部６Ｂ,７Ｂは省略され、アンテナ１２が設けられる。このアンテナ１２は例えば容器３の蓋部３Ｂの上面側に設けられる。図示は省略しているが、アンテナ１２の一端は例えば容器３に形成されたスルーホールなどを介して容器内側表出部６Ａと接続され、またアンテナ１２の他端は同様にスルーホールなどを介して容器内側表出部７Ａと接続される。
これにより上述した温度測定装置からの電磁波による励振、及び上述した残響振動成分のアンテナ１２を介した送出を行うことができる。
なお、この図９に示す変形例では、アンテナ１２は、容器側電極６,７を介して圧電振動片２の励振電極４，５と接合されている。この点より、当該変形例は、アンテナ１２側と圧電振動片２側の励振電極４，５との間の接合が、ワイヤボンディングにより行われたものであると捉えることができる。

ここで、本発明の圧電振動子を温度センサとして用いる場合において、先に述べた有線接続を行う場合には、容器外側表出部６Ｂ,７Ｂに対する温度測定装置側からの配線の接続は、例えばはんだによって行われることになる。はんだによる耐熱温度はおよそ３００℃程度までである。
これに対し、上記により説明した無線による測定手法とする場合には、はんだの使用は不要であり、従って図９に示したような変形例としての圧電振動子１１によれば、より高温の測定を行うことができる。

ここで、図８に示したようなシリコンウエハ１０の温度測定を行う場合において、容器３の材料は耐熱性に優れたものが好ましく、また当然のことながら無線による測定を行う場合において容器３の材料は電磁波を透過する材料を用いることになる。例えば測定対象物がシリコンの場合には、同様にシリコンによる容器３を用いるものとすればよい。このように測定対象物と同じ材料による容器３を用いるものとすれば、例えば測定対象物と容器３の線膨張係数の差などに起因して温度測定に誤差が生じてしまうといったことの防止を図ることができる。

また、これまでの説明では、圧電振動子の容器側の電極に関して、容器外側表出部６Ｂ,７Ｂ（いわゆる外部電極）をそれぞれ１つのみ設ける場合を例示したが、図１０に示されるようにしてこれら外部電極をそれぞれ複数個設けるようにすることもできる。
この図１０の例では、容器外側表出部６Ｂ,７Ｂをそれぞれ２つずつ設ける場合を例示している。この場合、容器外側表出部６Ｂ,６Ｂ、容器外側表出部７Ｂ,７Ｂの計４つの外部電極は、図のように容器３の底面部の四隅に配置するなど、それぞれを離間して配置し、且つ、容器外側表出部６Ｂ同士、容器外側表出部７Ｂ同士がそれぞれ容器３内部のスルーホールなどを介して接続されるようにしておく。
このようにすることで、励振電圧の印加のための配線接続は、容器外側表出部６Ｂ,６Ｂの何れか一方、及び容器外側表出部７Ｂ,７Ｂの何れか一方に対して行えばよいものとでき、結果、配線の自由度を高めることができる。

１,８,１１ 圧電振動子、２ 圧電振動片、３ 容器、３Ａ 容器本体、３Ａ-D 段部、３Ｂ 蓋部、４ 表面側励振電極、４Ａ,５Ａ 接合部、５ 裏面側励振電極、６Ａ,７Ａ 容器内側接合部、６Ｂ,７Ｂ 容器外側接合部、９ ガラス、１０ シリコンウエハ、１２ アンテナ、ＢＷ ボンディングワイヤ

Claims (4)

1. 表面、裏面にそれぞれ表面側励振電極、裏面側励振電極が形成された圧電振動片と、
   内部に上記圧電振動片を収容すると共に、外部からの励振電圧を上記圧電振動片に対して与えるための容器側電極が形成された容器と
   を備えて構成される圧電振動子であって、
   上記圧電振動片の表面側励振電極、裏面側励振電極と上記容器側電極との接合がワイヤボンディングにより行われ、
   上記圧電振動片と上記容器側との機械的な接合が上記ワイヤボンディングによって上記圧電振動片の一端側のみで行われ、
   上記圧電振動片が上記容器に対して非接触とされている
   ことを特徴とする圧電振動子。
2. 上記圧電振動片は水晶、ランガサイト、ランガテイト、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムの何れかで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
3. 上記容器には、上記容器側電極と接続され、外部から照射される電磁波に応じて上記圧電振動片を励振するための励振用アンテナが形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。
4. 表面、裏面にそれぞれ表面側励振電極、裏面側励振電極が形成された圧電振動片と、内部に上記圧電振動片を収容すると共に、外部からの励振電圧を上記圧電振動片に対して与えるための容器側電極が形成された容器とを備えて構成される圧電振動子の製造方法であって、
   上記容器の内側における底面部と上記圧電振動片との間にスペーサを配置して、上記圧電振動片を上記容器に対して非接触とした状態にて、上記表面側励振電極、裏面側励振電極と上記容器側電極とをワイヤボンディングにより接合することで、上記圧電振動片と上記容器側との機械的な接合を上記圧電振動片の上記一端側のみで行う電極接合工程を少なくとも有する
   ことを特徴とする圧電振動子の製造方法。

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