JP6123803B2 - 圧電振動片、およびこれを用いた圧電振動デバイス - Google Patents

Description

本発明は、逆メサ型の圧電振動片およびこれを用いた圧電振動デバイスに関するものである。

通信機器の高周波数化やマイクロコンピュータの動作周波数の高周波数化に伴って、水晶振動子や水晶フィルタ、水晶共振器等の圧電振動デバイスも高周波数化が要求されつつある。一般に、高周波数化に対応した圧電板として、ＡＴカット水晶板の厚みすべり振動がよく用いられており、周知のとおりその周波数は水晶板の厚さで決定され、周波数と厚さとは反比例する。そのため、水晶板としては極薄型のものが必要になる。水晶板を極薄に加工するには、その研磨作業が難しく、圧電振動片の製造歩留まりを低くする。

そこで、特許文献１に開示されているように、所謂逆メサ型と呼ばれる構成の圧電振動片を備えた圧電振動デバイスが提案されている。

逆メサ型の圧電振動デバイスは、圧電振動片における圧電板の薄肉部の表面に励振電極及び引出電極を形成した構成を有するので、振動領域の肉厚を極薄肉にすることができ、圧電振動デバイスの高周波数化を図ることが可能である。

図１７は、逆メサ型の圧電振動デバイスの要部の断面図である。

この圧電振動デバイス５０の圧電振動片５１は、中央部分に平面視矩形形状の薄肉部（振動領域）５２ａと、この薄肉部５２ａの周囲で振動領域を補強する厚肉部５２ｂと、を有した水晶からなる逆メサ型の圧電板（水晶板）５２を備える。

圧電板５２の薄肉部５２ａの上下面に、励振電極が配置され、各励振電極は、引出電極により厚肉部５２ｂの上面端部に引き出される。引出電極のうち、薄肉部５２の上面から厚肉部５２ｂの上面に形成される引出電極５４とその端部５４ａが図示されている。

パッケージ５３は、平面視矩形の底部５３ａと、この底部５３ａの周囲の周壁部５３ｂとにより上面が開口した浅箱状に構成され、内部に圧電振動片５１を収納する。

パッケージ５３は、圧電振動片５１を収納するため、その底部５３ａに、図示略の外部端子と導通接続している内部端子５５が設けられる。蓋は図示を略する。

内部端子５５には、導電性接着剤ｓ１１が下塗りされ、厚肉部５２ｂの下面の接続電極５６は、導電性接着剤ｓ１１を介して内部端子５６に電気的、機械的に接続されている。

圧電板５２上の引出電極５４の端部５４ａは、導電性接着剤ｓ１２により内部端子５５に電気的、機械的に接続される。

導電性接着剤ｓ１１，ｓ１２は、例えばシリコン系等の接着剤と、溶剤と、銀等の金属フィラーとを混合してペースト状となって流動性を有する接着材であり、ディスペンサー等の塗布機械やその他により塗布されるようになっている。

導電性接着剤ｓ１１，ｓ１２は、所定温度以上に加熱すると、熱硬化し、この熱硬化により引出電極５４の端部５４ａは、内部端子５５に電気的および機械的に接続固定される。

この熱硬化は、例えば加熱炉内で行われるものであり、圧電振動デバイス５０は、加熱炉外で導電性接着剤ｓ１１，ｓ１２が塗布された後、加熱炉内に収納されて熱硬化される。

特許４２４１４８３号公報

圧電振動デバイスの昨今における超小型化と共に、図１７に示す圧電振動デバイス５０における導電性接着剤ｓ１１，ｓ１２の塗布打点は、最小径の限界に近づいている。

この最小径の限界以下に導電性接着剤ｓ１１，ｓ１２の塗布面積を小さくすると、導電性接着剤ｓ１１，ｓ１２と電極との密着性が低下すると共に、圧電振動デバイス５０の取り扱いに際して、落下させた場合の衝撃に対する機械的な信頼性が悪化する。

その理由により、例えば導電性接着剤ｓ１２の塗布量に比較して、引出電極５４の端部５４ａにおける導電性接着剤ｓ１２の塗布面積は相対的に小さい。そのため、加熱炉に収納して導電性接着剤ｓ１２が熱硬化するまでは、図１８で示すように、ペースト状で流動性を有する導電性接着剤ｓ１２が、厚肉部５２ｂの側壁斜面５２ｃを広がるようにして流下し、その一部は、薄肉部５２ａの上面に達してしまうことがある。

導電性接着剤ｓ１２がこの薄肉部５２ａの上面に達した状態で、加熱炉内で導電性接着剤ｓ１２が熱硬化されてしまうと、薄肉部５２ａの振動に悪影響を及ぼし、圧電振動片５１の振動特性が悪化し、圧電振動デバイス５０の振動性能が低下する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、前記したような熱硬化前のペースト状の導電性接着剤の流出を防止して、振動特性に優れた圧電振動片およびこれを用いた圧電振動デバイスを提供することを目的としている。

本発明に係る圧電振動片は、中央部分に振動領域としての薄肉部および、前記薄肉部の周囲の全周または一部に形成されて前記薄肉部を補強する厚肉部を有する圧電板と、前記圧電板の薄肉部の上下面それぞれの励振電極と、前記励振電極を外部に引き出す引出電極と、を備え、前記厚肉部は、前記薄肉部に面した第１側壁斜面を備え、少なくとも、前記第１側壁斜面に、多数の分離したメタル薄膜からなるコンタクトメタルが設けられている。

本発明では、少なくとも、前記厚肉部の第１側壁斜面に、多数の分離したメタル薄膜からなるコンタクトメタルを設けたので、前記第１側壁斜面には、これら多数の分離したメタル薄膜により多数の凹凸が形成されている。

そのため、本発明では、前記厚肉部の上面にある前記引出電極の端部と内部端子との接続のために導電性接着剤を塗布した際に、その導電性接着剤が前記側壁斜面を流下してきても、前記多数の凹凸により導電性接着剤には表面張力が作用することにより、当該導電性接着剤が第１側壁斜面を流下して薄肉部に流入することを効果的に防止することができる。

好ましくは、前記厚肉部の一部が、前記薄肉部とほぼ同じ肉厚の電極引き出し領域に形成され、前記電極引き出し領域に、前記引出電極の端部が引き出され、前記厚肉部の一部は、前記電極引き出し領域に面した少なくとも２つの対向する第２側壁斜面を備え、前記コンタクトメタルが少なくとも一方の前記第２側壁斜面に設けられる。

このように前記電極引き出し領域に面する前記厚肉部の第２側壁斜面に、多数の微小な凹凸を有するコンタクトメタルを設けると、前記厚肉部の第２側壁斜面には、これら多数の分離したメタル薄膜により多数の凹凸が形成される。

そのため、前記電極引き出し領域に導電性接着剤を塗布した場合、導電性接着剤が前記側壁斜面を流下してきても、その導電性接着剤には、前記多数の微小凹凸による表面張力が作用し、当該導電性接着剤が前記電極引き出し領域から薄肉部側へと流動することが防止される。

好ましくは、前記コンタクトメタルを、前記電極引き出し領域の両側で対向する前記厚肉部の第２側壁斜面に設ける。

好ましくは、前記コンタクトメタルを、前記電極引き出し領域にも設ける。電極引き出し領域にも前記コンタクトメタルを設けると、より効果的に前記導電性接着剤の薄肉部への流出を防止することができる。

好ましくは、前記コンタクトメタルの材料として、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｍｏ、およびＷのいずれか１種の金属から選択し、かつ、前記コンタクトメタルは、１０〜３０Å（オングストローム）の膜厚に形成されて多数の分離したメタル薄膜になっている。

好ましくは、前記コンタクトメタルを、前記圧電板の上下面の全面に設け、前記電極を、前記コンタクトメタル上に設ける。

好ましくは、前記厚肉部を、前記圧電板の前記薄肉部の上面側または下面側のいずれか一方か、または、上面側および下面側に設ける。

好ましくは、前記励振電極は、前記圧電板のいずれか一方面に設けられた共通電極と、前記圧電板のいずれか他方面に前記共通電極に対応して設けられた少なくとも一対の分割電極とを含む。

好ましくは、前記薄肉部は、平面視矩形形状の振動領域とされ、前記厚肉部は、前記薄肉部の周囲に形成されると共に、対角線上で対向する少なくとも一対の角部を有し、前記厚肉部の前記少なくとも一対の角部上に、前記共通電極から一対の引出電極それぞれの端部が形成されると共に、前記一対の角部に凹部が形成され、前記凹部内に、前記コンタクトメタルが設けられると共に、前記コンタクトメタル上に前記一対の引出電極の端部が設けられる。

好ましくは、前記圧電板を、ＡＴカットされた水晶板で構成する。

本発明係る圧電振動デバイスは、少なくとも、本発明の圧電振動片と、上面が開口した浅箱状に構成され、かつ、内部の底部に内部端子が設けられたパッケージと、を含み、前記圧電振動片は、前記パッケージに収納され、かつ、その引出電極が前記内部端子に導電性接着剤により接続されている。

本発明の圧電振動片によれば、前記引出電極に導電性接着剤を塗布しても、熱硬化前でペースト状の導電性接着剤には、前記コンタクトメタルのメタル薄膜により形成される微小な凹凸による表面張力が作用しており、熱硬化前であっても、当該導電性接着剤は圧電振動片の厚肉部の側壁斜面から薄肉部上へ流動してくることを防止される。

本発明の圧電振動デバイスによれば、前記本発明の圧電振動片をパッケージに収納し、前記引出電極をその内部端子上に導電性接着剤で接続しているので、所期通りの圧電性能を発揮することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る圧電振動片の上面図である。 図２は、図１の圧電振動片の下面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図４は、図１の圧電振動片を備え、蓋を外した状態で示す圧電振動デバイスの上面図である。 図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図６は、図４の矢印Ｇ１近傍を拡大し、上面側の熱硬化前の導電性接着剤の流動状態を示す図である。 図７は、図４の矢印Ｇ２近傍を拡大し、下面側の熱硬化前の導電性接着剤の流動状態を示す図である。 図８は、本発明の他の実施の形態に係る圧電振動片の上面図である。 図９は、図８の圧電振動片の下面図である。 図１０は、図８のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１１は、図８の圧電振動片を備え、蓋を外した状態で示す圧電振動デバイスの上面図である。 図１２ａは、図１１の矢印Ｇ３近傍の拡大平面図である。 図１２ｂは図１２ａのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図１３ａは、圧電振動片の下面図である。 図１３ｂは、上面に図１３ａの圧電振動片に対応する共通電極を備えた圧電振動片の上面図である。 図１３ｃは、上面に図１３ａの圧電振動片に対応する他の例の共通電極を備えた圧電振動片の上面図である。 図１３ｄは、上面に図１３ａの圧電振動片に対応するさらに他の例の共通電極を備えた圧電振動片の上面図である。 図１４ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係る圧電振動片の上面図である。 図１４ｂは図１４ａのＥ−Ｅ線に沿う断面図である。 図１５は、本発明のさらに他の実施の形態に係る圧電振動片の下面図である。 図１６ａは、本発明の圧電振動片による作用説明図である。 図１６ｂは、従来の圧電振動片による作用説明図である。 図１７は、従来の圧電振動デバイスの要部の断面図である。 図１８は、図１７の圧電振動片の厚肉部近傍を拡大し、熱硬化前の導電性接着剤の流動状態を示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る逆メサ型の圧電振動片およびこれを備えた圧電振動デバイスを説明する。

図１〜図５を参照して、圧電振動片および圧電振動デバイスを説明する。図１は、圧電振動片の上面図、図２は、圧電振動片の下面図、図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は、蓋(リッド)を外した状態で示す圧電振動デバイスの上面図、図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

図１〜図３を参照して、符号１は圧電振動片を示す。圧電振動片１は、圧電板２を備える。圧電板２は、一例として平面視矩形形状をなすＡＴカット水晶板により構成される。

圧電板２には、その上下両面のほぼ中央領域にウェットエッチング、ドライエッチング、サンドブラスト法等の公知の加工技術により凹部３，４が設けられている。この凹部３，４により、圧電振動片１は、平面視矩形形状の薄肉部５（振動領域）と、該薄肉部５の周囲に形成されて前記振動領域である薄肉部５の強度を補強する厚肉部６とを有した、所謂、逆メサ型構成となる。

薄肉部５の上面ほぼ中央領域には、平面視矩形形状の共通電極７が形成される。薄肉部２の下面ほぼ中央領域には、共通電極７に対向して、平面視矩形形状の一対の分割電極８，９が相互に対向した状態に形成される。

共通電極７は、図１に示すように、引出電極１０，１１により外部に引き出される。引出電極１０，１１の端部１０ａ，１１ａは、それぞれ厚肉部６の上面の対角線方向の隅部の２箇所に引き出される。

分割電極８，９は、それぞれ、図２に示すように、引出電極１２，１３により外部に引き出される。引出電極１２，１３の端部１２ａ，１３ａは、厚肉部６の下面の前記対角線方向の隅部とは異なる対角線方向の隅部の２箇所に引き出される。

圧電板２の上下両面の全体には、図３に示すように、コンタクトメタル１４，１５が、真空蒸着法等により、膜厚１０−３０Åでもって、形成される。コンタクトメタル１４，１５は、圧電板２との密着性に優れたクロムからなる。各電極７−１３は、コンタクトメタル１４，１５上に形成される。コンタクトメタル１４，１５は、前記膜厚に形成されることにより、多数の分離したメタル薄膜の形態になっている。ただし、コンタクトメタル１４，１５は、図１および図２において、その図示が略される。

図解の都合で、前記多数の分離したメタル薄膜は、後述する図面では、圧電板２上に多数の凹凸を形成することを誇張するために粒子状の形状で示される。

コンタクトメタル１４，１５の膜厚が１０Å未満に薄すぎると、後述する表面張力が導電性接着剤に作用しにくくなる。また、コンタクトメタル１４，１５の膜厚が３０Å超に厚すぎると、薄肉部５における振動特性が低下する。好ましい膜厚は、１５Å〜３０Åの範囲であり、より好ましい膜厚は、膜厚１２Å〜１８Åである。

コンタクトメタル１４，１５の材料は、クロムに限定されない。コンタクトメタル１４，１５の材料は、ルテニウム、モリブデン、タングステン等のいずれか１種の材料でもよく、あるいは、これらの合金でもよい。

コンタクトメタル１４，１５は、クロム以外の材料の場合も、クロムと同様に、真空蒸着法等により膜厚１０−３０Å、好ましくは、膜厚１２−１８Åで形成するとよい。クロム以外の材料からなるコンタクトメタルも、クロムと同様、前記膜厚で形成すると、多数の分離したメタル薄膜になる。

コンタクトメタル１４，１５の材料は、導電性を有するが、コンタクトメタル１４，１５は、前記膜厚に形成されることにより、電気的には互いに絶縁したメタル薄膜になっている。そのため、コンタクトメタル１４，１５の上に前記電極７〜１３が蒸着形成されても、電極７〜１３が形成される領域外にあるコンタクトメタル１４，１５が、電極７〜１３に電気的に短絡されたりしない。

以上により本実施形態の圧電振動片１は構成される。

なお、圧電振動片１は、以下の製造工程で製造される。すなわち、図示略のＡＴカット水晶からなるウエハに複数の矩形領域が形成される。各矩形領域に前記圧電振動片１に対応する薄肉部５および厚肉部６が形成される。これにより、各矩形領域は、逆メサ型とされる。そして、前記ウエハの両面全体に、前記コンタクトメタル１４，１５が蒸着等により形成される。次いで、各矩形領域それぞれに、各電極８〜１３が形成される。最後に、各矩形領域は、ダイシング等により個片化されて圧電板２とされる。以上の工程により、圧電振動片１は、製造される。

圧電振動片１は、図４および図５に示されるように、アルミニウム等のセラミックからなるパッケージ１６に収納される。図４は、図１の圧電振動片を備え、蓋が外された状態で示される圧電振動デバイスの上面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

パッケージ１６は、平面視矩形の底部１６ａと、この底部１６ａの周囲に立設された周壁部１６ｂとにより上面が開口した浅箱状になっている。パッケージ１６は、圧電板２の収納部を構成する。パッケージ１６の底部１６ａの４隅部それぞれに、内部端子１７ａ〜１７ｄが設けられている。

各内部端子１７ａ，１７ｃの上面には、導電性接着剤ｓ１が下塗りされる。内部端子１７ａ〜１７ｄそれぞれに電気的に導通する外部端子の図示は略される。

共通電極７の引出電極１１の端部１１ａは、導電性接着剤ｓ２により、導電性接着剤ｓ１、内部端子１７ｂおよび接続電極１６ｃに接続される。

分割電極９の引出電極１３の端部１３ａは、導電性接着剤ｓ１により内部端子１７ｃに接続される。分割電極８の引出電極１２の端部１２ａも、導電性接着剤ｓ１により内部端子１７ａに接続される。

これら導電性接着剤ｓ１，ｓ２は、ディスペンサー等により塗布されており、後工程の加熱炉内で、熱硬化される。

パッケージ１６は、圧電振動片１を収納搭載した状態で、上面開口が蓋１８でシーム溶接や金属ロー材などにより気密に封止される。以上により、本実施形態の圧電振動デバイスが作製される。

なお、この圧電振動デバイスは、そのパッケージ１６の内部端子１７ａ〜１７ｄが、パッケージ１６の底部外面に設けられた図示略の外部端子に接続されることにより、表面実装型とされる。

図６および図７を参照して、コンタクトメタル１４，１５の作用を説明する。コンタクトメタル１４，１５は、それ自体が絶縁性を有するものではなく、膜厚１０Å〜３０Åの厚さに形成されることにより、ミクロ的には、多数の分離されたメタル薄膜１４ａ，１５ａの形態となっている。

図６は、図４の矢印Ｇ１で示す近傍を拡大して、厚肉部６の上面側での熱硬化前の導電性接着剤ｓ２の流動状態を示す図である。図７は、図４の矢印Ｇ２で示す近傍を拡大して、厚肉部６の下面側での熱硬化前の導電性接着剤ｓ１の流動状態を示す図である。

図６を参照して、圧電板２の上面側のコンタクトメタル１４は、クロムを真空蒸着法等により、膜厚１０Å〜３０Åでもって、物理的に多数の分離されたメタル薄膜１４ａから構成される。これらメタル薄膜１４ａは、全体的に、圧電板２上で多数の微小サイズの凹凸形状になって、厚肉部６の上面６ａおよび側壁斜面６ｂ、および薄肉部５の上面５ａに、形成されている。

共通電極７の引出電極１１の端部１１ａを、図５に示すように、導電性接着剤ｓ１、内部端子１７ｂおよび接続電極１６ｃに接続するため、導電性接着剤ｓ２が塗布されると、その塗布位置は、共通電極７の引出電極１１の端部１１ａだけでなく、端部１１ａ外の厚肉部６の上面６ａ上から側壁斜面６ｂ上にも塗布されてしまう。そうすると、側壁斜面６ｂ上の導電性接着剤ｓ２は、熱硬化前で流動性を有するので、重力により、側壁斜面６ｂに沿って下方に流下しようとする。

しかし、導電性接着剤ｓ２には、その側壁斜面６ｂ上の分離したメタル薄膜１４ａにより形成される凹凸による表面張力が作用しており、そのため、当該導電性接着剤ｓ２は、側壁斜面６ｂ上を流下することが阻止される。

その結果、導電性接着剤ｓ２は、厚肉部６の側壁斜面６ｂの途中で止まり、薄肉部５の上面５ａに流下してこない。

なお、導電性接着剤ｓ２の流下を防止する意味では、コンタクトメタル１４，１５は、圧電板２の上下両面の全体に形成する必要は必ずしもなく、厚肉部６における薄肉部５に面する側壁斜面にのみ形成してもよい。

図７を参照して、パッケージ１６の底部１６ａ上の内部端子１７ｃの上面に塗布された導電性接着剤ｓ１は、厚肉部６の下面６ｃ上の引出電極１３の端部１３ａと内部端子１７ｃとの間で押圧されて、一部はパッケージ１６の底部１６ａ上、また、一部は厚肉部６の側壁斜面６ｄ上にも広がろうとする。

しかし、前記導電性接着剤ｓ１は、多数の分離したメタル薄膜１５ａにより形成される凹凸形状による表面張力が作用することにより、その広がりを阻止される結果、導電性接着剤ｓ１は薄肉部５の面上に回りこむことが阻止されている。

以上により、圧電振動デバイスを、導電性接着剤ｓ１，ｓ２を熱硬化する工程へ搬送する途中であっても、導電性接着剤ｓ１，ｓ２は厚肉部６の側壁斜面６ｂ，６ｄの途中で止まって、薄肉部５の面上に流入してくることが阻止されているので、前記熱硬化後の圧電振動デバイスは、所期の振動性能を維持することができるようになる。

次に、図８〜図１２を参照して、本発明の他の実施形態に係る逆メサ型の圧電振動片およびこれを用いた圧電振動デバイスを説明する。この圧電振動デバイスが有する圧電振動片１Ａは、既述の圧電振動片１とは、構成が相違し、厚肉部６の一部を薄肉部５の厚さとほぼ同一にした電極引き出し領域２０〜２３を形成し、薄肉部５からこの電極引き出し領域２０〜２３まで引出電極１０〜１３を段差なく引き出せるようにして、前記段差に起因した引出電極１０〜１３の接続不良を防止している。

なお、図８は、圧電振動片１Ａの上面図、図９は、圧電振動片１Ａの下面図、図１０は、図８のＣ−Ｃ線の拡大断面図、図１１は、圧電振動片１Ａを収納しかつ蓋が外された圧電振動デバイスの上面図、図１２ａは、図１１の矢印Ｇ３で示す領域近傍の拡大上面図、図１２ｂは図１２ａのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。これらの図において、図１〜図５と対応する部分には同一の符号を付し、同一の符号に係る部分の詳細な説明は省略する。

すなわち、圧電振動片１Ａは、前記圧電振動片１と同様、圧電板２の表裏両面に薄肉部５と厚肉部６とを有した、逆メサ型構成となっている。この圧電板２も、前記実施の形態と同様、一例として平面視矩形形状をなすＡＴカット水晶板により構成される。

薄肉部５の上面には、共通電極７が形成される。薄肉部５の下面には、分割電極８，９が形成される。共通電極７は、引出電極１０，１１により外部に引き出され、分割電極８，９は、引出電極１２，１３により外部に引き出される。

圧電板２の上面において厚肉部６は、圧電板２の角部を除く対角線方向で対向する一部領域が、薄肉部５とほぼ同じ肉厚とされて、電極引き出し領域２０，２１とされ、厚肉部６は、圧電板２の上面側で、電極引き出し領域２０，２１により、２つの厚肉領域６Ａ，６Ｂに分割される。

また、圧電板２の下面において厚肉部６は、別の対角線方向で対向する一部領域が、薄肉部５とほぼ同じ肉厚とされて、電極引き出し領域２２，２３とされ、厚肉部６は、圧電板２の下面側で、２つの厚肉領域６Ｃ，６Ｄに分割される。

なお、電極引き出し領域２０，２１は、圧電板２の角部に形成されず、厚肉部６Ａ，６Ｂの両側壁斜面で挟まれた状態、また、電極引き出し領域２２，２３は、圧電板２の角部に形成されず、厚肉部６Ｃ，６Ｄの両側壁斜面で挟まれた状態に、それぞれ形成された構成であるので、圧電振動片１Ａに割れとか欠けが生じることを抑制することができる。

これら各電極は、真空蒸着法等により形成され、また、電極材料には、銀等が用いられる。

本実施形態の圧電振動片１Ａでは、前記実施形態の圧電振動片１と同様の方法および材料にて、圧電板２の表裏両面にクロムからなるコンタクトメタル１４，１５が真空蒸着法等により膜厚１０−３０Åで形成されている。なお、図１０ではコンタクトメタル１４，１５の厚さは、図解のため、誇張して示されている。

共通電極８の引出電極１０，１１の各端部１０ａ，１１ａは、図８、図１１で示されるように、電極引き出し領域２０，２１に引き出され、前記端部１１ａは仮想線で示される導電性接着剤ｓ３でパッケージ１６の内部端子１７ｂに接続される。

分割電極８，９の引出電極１２，１３の各端部１２ａ，１３ａは、電極引き出し領域２２，２３に引き出され、同様に仮想線で示す導電性接着剤ｓ３でパッケージ１６の内部端子１７ａ，１７ｃに接続される。

次に、図１２ａおよび図１２ｂを参照して、コンタクトメタル１４の作用を説明する。図１２ａは、図１１の矢印Ｇ３近傍領域の拡大平面図、図１２ｂは図１２ａのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。この作用の説明は、電極引き出し領域２１に引き出された引出電極１１の端部１１ａ上に導電性接着剤ｓ３が塗布される場合について行う。他の電極引き出し領域２０，２２，２３でも、電極引き出し領域２１と同様である。導電性接着剤ｓ３は二点鎖線囲む円内にハッチングで付されて示される。

電極引き出し領域２１に引き出された引出電極１１の端部１１ａは、導電性接着剤ｓ３により、内部端子１７ｂに接続される。この接続状態の図示は略される。

そして、導電性接着剤ｓ３の塗布量および塗布面積が電極引き出し領域２１に比較して大きいと、導電性接着剤ｓ３が薄肉部５に流出しようとする。しかし、この場合、電極引き出し領域２１上および厚肉領域６Ａと６Ｂの側壁６Ａ１，６Ｂ１上には、コンタクトメタル１４を構成する多数の分離したメタル薄膜１４ａにより多数の凹凸が形成されているので、導電性接着剤ｓ３は、前記凹凸による表面張力の作用により、電極引き出し領域２１内に止まり、薄肉部５へ流出するのを阻止される。

これにより、導電性接着剤ｓ３を熱硬化した後の圧電振動デバイスは、所期の振動性能を発揮ないし維持することができる。

なお、図１３ａ〜図１３ｄを参照して、分割電極８，９の引出電極１２，１３に対する共通電極７の変形例を説明する。図１３ａは、圧電振動片の下面図であり、図１３ｂないし図１３ｄは圧電振動片の上面図である。図１３ａでは分割電極８，９の引出電極１２，１３の端部１２ａ，１３ｂが電極引き出し領域２２，２３に引き出されている。図１３ｂでは、厚肉部６は薄肉部５の周囲の全周にあり、共通電極７の引出電極１０，１１の端部１０ａ，１１ａが図示のように引き出されている。図１３ｃでは、共通電極７の引出電極１０，１１の端部１０ａ，１１ａが電極引き出し領域２０，２１に引き出されている。図１３ｄでは、厚肉部６は薄肉部５の周囲の全周にあり、共通電極７の引出電極１０，１１の端部１０ａ，１１ａが図示のように引き出されている。

図１３ａ〜図１３ｄに示される圧電振動片は、前記同様、ＡＴカット水晶からなる圧電板の上下面の全面にコンタクトメタルが形成され、そのコンタクトメタル上に前記各電極が形成されている。したがって、これら圧電振動片が、パッケージに組み込まれた圧電振動デバイスは所期通りの振動性能を発揮〜維持することができる。

図１４ａおよび図１４ｂを参照して、本発明のさらに他の実施の形態に係る圧電振動片を説明する。図１４ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係る圧電振動片の上面図、図１４ｂは図１４ａのＥ−Ｅ線に沿う断面図である。圧電振動片１Ｂは、厚肉部６の対角線上で対向する一対の角部それぞれに凹部６ｅが形成されている。厚肉部６は、平面視矩形形状の外周に沿って縦横方向で四角枠状である。厚肉部６の四角枠状における対角線上で対向する一対の角部６ｆ上には、共通電極７の引出電極１０，１１の端部１０ａ，１１ａが設けられる。そして、前記一対の角部６ｆは、対角線に直交した側壁斜面６ｇを有すると共に、前記角部６ｆには、前記側壁斜面６ｇと平行な凹部６ｅが設けられている。これら厚肉部６の両面には前記凹部６ｅも含めてコンタクトメタル１４，１５が形成されている。そして、図示略の導電性接着剤が塗布されると、その導電性接着剤は凹部６ｅ内に入りこむことで、端部１０ａ，１１ａと接続される。そして、導電性接着剤は、凹部６ｅにより、厚肉部６から薄肉部５へ流出することが効果的に抑制される。

なお、この実施形態の圧電振動片１Ｂは、共通電極７がその上面側に設けられているが、分割電極８，９がその上面側に設けられる場合は、前記同様に、厚肉部６の対向する両角部それぞれに凹部６ｅを設けるとよい。

図１５を参照して、本発明のさらに他の実施の形態に係る圧電振動片を説明する。図１５は、圧電振動片の下面図である。この下面図に示す実施形態の圧電振動片１Ｃでは、圧電板２の下面において対角線方向で対向する両角部において、厚肉部６の一部領域が、薄肉部５とほぼ同じ肉厚とされて、電極引き出し領域２０，２１に形成され、厚肉部６は、圧電板２の下面側で、電極引き出し領域２０，２１により、２つの厚肉領域６Ｃ，６Ｄに分割される。そして、分割電極８，９の引出電極１２，１３の端部１２ａ，１３ａが、電極引き出し領域２３，２２内の圧電板２の角部にまで引き出されている。

電極引き出し領域２２は、厚肉部６Ｄの側壁斜面６Ｄ１と、厚肉部６Ｃの側壁斜面６Ｃ１のいずれにも面し、電極引き出し領域２３は、厚肉部６Ｄの側壁斜面６Ｄ２と、厚肉部６Ｃの側壁斜面６Ｃ２のいずれにも面している。ただし、厚肉部６Ｄの側壁斜面６Ｄ１および厚肉部６Ｃの側壁斜面６Ｃ１と、厚肉部６Ｄの側壁斜面６Ｄ２および厚肉部６Ｃの側壁斜面６Ｃ２は電極引き出し領域２２，２３を両側から挟むように対向していない。これら各側壁斜面６Ｃ１，６Ｄ１，６Ｃ２，６Ｄ２それぞれには図示略の多数の分離したメタル薄膜からなるコンタクトメタルが設けられている。

この実施形態では、各電極引き出し領域２２，２３に引き出された引出電極１２，１３の端部１２ａ，１３ａ上に、塗布された図示略のペースト状の導電性接着剤は、前記各側壁斜面６Ｃ１，６Ｄ１，６Ｃ２，６Ｄ２に形成されたコンタクトメタルにより、電極引き出し領域２２，２３内に止まり、薄肉部５へ流出するのを阻止される。

この実施形態では、図６に示したように、導電性接着剤ｓ２には、その側壁斜面６ｂ上の分離したメタル薄膜１４ａにより形成される凹凸による表面張力が作用して、導電性接着剤ｓ２は側壁斜面６ｂ上の途中で止まっている。この場合、導電性接着剤ｓ２の流動性によっては、導電性接着剤ｓ２の一部が側壁斜面６ｂ上の途中で止まらずに、図１６ａに示されるように側壁斜面６ｂから薄肉部５の上面５ａにまで流下してくる場合がある。しかし、メタル薄膜１４ａが無い場合を示す図１６ｂと比較して、本実施形態では、導電性接着剤ｓ２が薄肉部５の上面５ａにおいてより内方へ流下することを阻止することができる。

以上説明したように、上記いずれの実施形態においても、引出電極に導電性接着剤が塗布されても、その導電性接着剤には、前記コンタクトメタルが有する多数の分離したメタル薄膜により形成される微小な凹凸による表面張力が作用することにより、当該導電性接着剤は、熱硬化前であっても、その流動を防止することができる。

本実施形態では、 薄肉部５の上面に共通電極７が形成され、下面に分割電極８，９が形成された圧電フィルタであったが、これに限定されず、薄肉部５の上下面に共通電極一対の励振電極が形成された振動子にも適用することができる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば水晶振動素子は円形であってもよく、水晶振動素子の外形サイズや励振電極の外形サイズが異なったものにも適用可能である。また水晶振動子のみならず、圧電振動板が他の回路素子と複合化された圧電発振器や圧電フィルタ等にも適用することができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１ 圧電振動片
２ 圧電板
３，４ 凹部
５ 薄肉部
６ 厚肉部
７ 共通電極（励振電極）
８，９ 分割電極（励振電極）
１０−１３ 引出電極
１４，１５ コンタクトメタル
１６ パッケージ
１７ａ−１７ｄ 内部端子
ｓ１，ｓ２ 導電性接着剤

Claims (11)

1. 中央部分に振動領域としての薄肉部および、前記薄肉部の周囲の全周または一部に形成されて前記薄肉部を補強する厚肉部を有する圧電板と、
   前記圧電板の薄肉部の上下面それぞれの励振電極と、
   前記励振電極を外部に引き出す引出電極と、
   を備え、
   前記厚肉部は、前記薄肉部に面した第１側壁斜面を備え、
   少なくとも、前記第１側壁斜面に、多数の分離したメタル薄膜からなるコンタクトメタルが設けられている、
   圧電振動片。
2. 前記厚肉部の一部が、前記薄肉部とほぼ同じ肉厚の電極引き出し領域に形成され、
   前記電極引き出し領域に、前記引出電極の端部が引き出され、
   前記厚肉部の一部は、前記電極引き出し領域に面した少なくとも２つの対向する第２側壁斜面を備え、
   前記コンタクトメタルが少なくとも一方の前記第２側壁斜面に設けられている、
   請求項１に記載の圧電振動片。
3. 前記コンタクトメタルは、前記両第２側壁斜面に設けられている、
   請求項２に記載の圧電振動片。
4. 前記コンタクトメタルは、さらに、前記電極引き出し領域に設けられている、
   請求項２に記載の圧電振動片。
5. 前記コンタクトメタルの材料は、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｍｏ、およびＷのいずれか１種から選択され、かつ、前記コンタクトメタルは、１０Å〜３０Åの膜厚に形成されている、
   請求項１に記載の圧電振動片。
6. 前記コンタクトメタルが、前記圧電板の上下面の全面に設けられ、
   前記電極が、前記コンタクトメタル上に設けられている、
   請求項５に記載の圧電振動片。
7. 前記厚肉部は、前記圧電板の前記薄肉部の上面側および下面側のいずれか一方か、または、上面側および下面側に共に設けられている、
   請求項１に記載の圧電振動片。
8. 前記励振電極は、前記圧電板の一方面に設けられた共通電極と、前記圧電板の他方面に前記共通電極に対応して設けられた少なくとも一対の分割電極とを含む、
   請求項１に記載の圧電振動片。
9. 前記薄肉部は、平面視矩形形状の振動領域とされ、
   前記厚肉部は、前記薄肉部の周囲に形成されると共に、対角線上で対向する少なくとも一対の角部を有し、
   前記厚肉部の前記少なくとも一対の角部上に、前記共通電極から一対の引出電極それぞれの端部が形成されると共に、前記一対の角部の内の少なくとも一方に凹部が形成され、
   前記凹部内に、前記コンタクトメタルが設けられると共に、前記コンタクトメタル上に前記一対の引出電極の端部が設けられている、
   請求項１に記載の圧電振動片。
10. 前記圧電板はＡＴカット水晶からなる、
    請求項１に記載の圧電振動片。
11. 請求項１に記載の圧電振動片と、
    上面が開口した箱状に構成され、かつ、底部に内部端子を備えたパッケージと、
    を少なくとも含み、
    前記圧電振動片は、前記パッケージに収納され、かつ、その引出電極が前記内部端子に導電性接着剤により接続されている、
    圧電振動デバイス。

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