JP6455587B2 - 圧電振動デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、圧電振動デバイスに関する。
近年、各種電子機器の動作周波数の高周波化や、パッケージの小型化（特に低背化）が進んでいる。そのため、高周波化やパッケージの小型化にともなって、圧電振動デバイス（例えば水晶振動子等）も高周波化やパッケージの小型化への対応が求められている。
この種の圧電振動デバイスでは、その筐体が直方体のパッケージで構成されている。このパッケージは、ガラスや水晶からなる第１封止部材及び第２封止部材と、水晶からなり両主面に励振電極が形成された水晶振動板とから構成され、第１封止部材と第２封止部材とが水晶振動板を介して積層して接合され、パッケージの内部（内部空間）に配された水晶振動板の励振電極が気密封止されている（例えば、特許文献１）。以下、このような圧電振動デバイスの積層形態をサンドイッチ構造という。
特開２０１３−２５４８５５号公報
ところで、従来の圧電振動デバイスにおいては、圧電振動板の振動部を封止したパッケージの内部空間の気密性を確保することが必要である。しかし、これに伴って、次のような問題点が懸念される。
例えば、平面視で内部空間の内方において、圧電振動板及び第１封止部材に夫々貫通孔を設け、夫々の貫通孔の内周面に電極（貫通電極）を形成する場合がある。この場合、圧電振動板の貫通孔と第１封止部材の貫通孔とが平面視で重畳していると、リーク箇所（圧電振動板と第１封止部材との間、及び、圧電振動板と第２封止部材との間）が増える可能性がある。そして、貫通孔を金属等で埋めなければ、内部空間の気密不良の原因となる可能性がある。
また、例えば、圧電振動板の振動部を気密封止した封止部（封止パターン）と、圧電振動板の励振電極が電気的に接続されている場合がある。この場合、励振電極と封止部との接続に起因して寄生容量（浮遊容量）が発生するため、圧電振動デバイスの周波数可変量が小さくなることが懸念される。
本発明は上述したような実情を考慮してなされたもので、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスにおいて、圧電振動板の振動部を封止した内部空間の気密性を確保しながら、信頼性を向上させることを目的とする。
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスであって、前記圧電振動板には、一主面と他主面との間を貫通する圧電振動板用貫通孔が形成され、前記圧電振動板用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、前記貫通電極は、前記第１励振電極及び前記第２励振電極のうち一方に導通されており、前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する第１封止部材用貫通孔が形成され、前記第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、前記圧電振動板用貫通孔の貫通電極と、前記第１封止部材用貫通孔の貫通電極とが導通され、前記圧電振動板用貫通孔と前記第１封止部材用貫通孔とが平面視で重畳しないように配置されており、前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、前記圧電振動板の前記第１励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第１端子を経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続され、前記圧電振動板の前記第２励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第２端子を経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されており、前記第１端子及び第２端子には、平面視で前記内部空間よりも外方側に位置する外側部分が設けられており、当該外側部分が、前記圧電振動板の前記振動部の検査用端子とされることを特徴とする。
上記構成によれば、圧電振動板用貫通孔及び第１封止部材用貫通孔の貫通部分を金属等で埋めなくても、圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間の気密性を確保することが可能となる。つまり、両者（圧電振動板用貫通孔及び第１封止部材用貫通孔）の貫通部分が平面視で重畳している場合、内部空間の気密性を確保するためにシールが必要な箇所が増える可能性があり、両者の貫通部分を金属等で埋めなければ、内部空間の気密不良の原因となる可能性がある。これに対し、本構成では、両者の貫通部分が平面視で重畳しないように配置されるので、両者の貫通部分を金属等で埋めなくても、圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間の気密性を確保することができる。したがって、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスにおいて、圧電振動板の振動部を封止した内部空間の気密性を確保しながら、信頼性を向上させることができる。また、上記構成によれば、検査用端子を第１端子及び第２端子の外側部分に設けることによって、検査用のプローブが接触した際の圧力を、第１封止部材から圧電振動板へ分散させることができ、第１封止部材の変形を抑制することができる。これにより、第１封止部材の変形に起因する圧電振動板の振動部の圧電振動の阻害や、浮遊容量の変化を抑制することができる。
上記構成において、前記圧電振動板の一主面であって前記圧電振動板用貫通孔の周囲に形成された接合パターンと、前記第１封止部材の他主面であって前記第１封止部材用貫通孔の周囲に形成された接合パターンとが接合されることによって、前記圧電振動板用貫通孔の貫通電極と、前記第１封止部材用貫通孔の貫通電極とが導通されていてもよい。
上記構成によれば、接合パターン同士の接合によって圧電振動板と第１封止部材との間が塞がれるため、内部空間の気密性を向上させることができる。また、接合パターン同士の接合によって両者（圧電振動板用貫通孔及び第１封止部材用貫通孔）の貫通電極が導通されるので、両者の貫通電極の電気的な接続を確実に行うことができる。
上記構成において、前記圧電振動板の前記接合パターンは、前記圧電振動板の一主面上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、前記下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなり、前記第１封止部材の前記接合パターンは、前記第１封止部材の他主面上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、前記下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなり、前記両接合パターン同士が拡散接合されていてもよい。
上記構成によれば、接合パターン同士の接合によって、両者（圧電振動板用貫通孔及び第１封止部材用貫通孔）の貫通電極が導通されるので、両者の貫通部分が接合パターン同士の接合によって形成された接合材により塞がれて、内部空間の気密性が向上するとともに、両者の貫通電極の電気的な接続を確実に行うことができる。また、圧電振動デバイスのパッケージの高さにバラつきを生じにくくすることができる。例えば、本構成と異なり、Ｓｎ接合材のような金属ペースト封止材を用いた場合、金属ペースト封止材を接合パターン上に形成する際の高さにバラつきが生じる。また、接合後においても、形成された接合パターン（接合材）の熱容量分布により均一なギャップにならない。そのため、従来の技術では、第１封止部材、第２封止部材、圧電振動板の３枚の部材が積層された構造の場合、これら３枚の部材でのギャップ差が生じる。その結果、積層された３枚の部材は、平行を保たない状態で接合されてしまう。特に、この問題はパッケージの低背化に伴い顕著になる。これに対して、本構成では、前記第１封止部材、前記第２封止部材、前記圧電振動板の３枚の部材を、平行を保った状態で積層させて接合することが可能となり、本構成はパッケージの低背化に対応可能である。つまり、本構成では、パッケージを低背化しても、厚みが薄く、寸法精度に優位性がある圧電振動デバイスを提供することができる。さらに、圧電振動デバイスの積層間容量のバラつきを抑制することができ、これに起因する周波数バラつきも抑制することができる。
また、本発明は、基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスであって、前記第１励振電極及び前記第２励振電極は、前記圧電振動板の振動部を気密封止した封止部には電気的に接続されておらず、前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、前記圧電振動板の前記第１励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第１端子を経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続され、前記圧電振動板の前記第２励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第２端子を経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されており、前記第１端子及び第２端子には、平面視で前記内部空間よりも外方側に位置する外側部分が設けられており、当該外側部分が、前記圧電振動板の前記振動部の検査用端子とされることを特徴とする。
上記構成によれば、励振電極（第１励振電極，第２励振電極）と封止部とが電気的に独立して設けられているので、封止部による寄生容量（浮遊容量）の発生を抑制することができ、圧電振動デバイスの周波数可変量を大きく確保できる。したがって、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスにおいて、圧電振動板の振動部を封止した内部空間の気密性を封止部により確保しながら、信頼性を向上させることができる。また、上記構成によれば、検査用端子を第１端子及び第２端子の外側部分に設けることによって、検査用のプローブが接触した際の圧力を、第１封止部材から圧電振動板へ分散させることができ、第１封止部材の変形を抑制することができる。これにより、第１封止部材の変形に起因する圧電振動板の振動部の圧電振動の阻害や、浮遊容量の変化を抑制することができる。
上記構成において、前記圧電振動板には、一主面と他主面との間を貫通する圧電振動板用貫通孔が形成され、前記圧電振動板用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記第２励振電極に導通されており、前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する第１封止部材用貫通孔が形成され、前記第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板の前記第１励振電極に導通されており、前記圧電振動板用貫通孔及び前記第１封止部材用貫通孔は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられていてもよい。この場合において、前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する他の第１封止部材用貫通孔が形成され、前記他の第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板用貫通孔の前記貫通電極に導通されており、前記圧電振動板用貫通孔と前記他の第１封止部材用貫通孔とが平面視で重畳しないように配置されていてもよい。
上記構成によれば、圧電振動板用貫通孔の接合パターンと他の第１封止部材用貫通孔の接合パターンとの接合箇所が封止部よりも内方に設けられるので、圧電振動デバイスに対し歪応力等が作用しても、接合面積の大きな封止部によって、圧電振動板用貫通孔の接合パターンと他の第１封止部材用貫通孔の接合パターンとの接合箇所が保護される。これにより、内部空間の気密性を向上させることができる。また、圧電振動板用貫通孔及び他の第１封止部材用貫通孔の貫通部分を金属等で埋めなくても、圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間の気密性を確保することが可能となる。つまり、両者（圧電振動板用貫通孔及び他の第１封止部材用貫通孔）の貫通部分が平面視で重畳している場合、内部空間の気密性を確保するためにシールが必要な箇所が増える可能性があり、両者の貫通部分を金属等で埋めなければ、内部空間の気密不良の原因となる可能性がある。これに対し、本構成では、両者の貫通部分が平面視で重畳しないように配置されるので、両者の貫通部分を金属等で埋めなくても、圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間の気密性を確保することができる。したがって、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスにおいて、圧電振動板の振動部を封止した内部空間の気密性を確保しながら、信頼性を向上させることができる。
上記構成において、前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、前記圧電振動板の前記第１励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第１端子を経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続され、前記圧電振動板の前記第２励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第２端子を経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されていてもよい。この場合において、前記第１端子と前記一外部電極端子とを導通する第１電気パス、及び、前記第２端子と前記他外部電極端子とを導通する第２電気パスは、平面視で前記圧電振動板の振動部を気密封止する封止部よりも外方に設けられていてもよい。また、この場合において、前記第１電気パス及び前記第２電気パスは、前記封止部には電気的に接続されていなくてもよい。
上記構成によれば、外部電極端子（一外部電極端子、他外部電極端子）を外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続した際に、流動性導電接合材が前記外部電極端子から電気パス（第１電気パス、第２電気パス）へ這い上がる。この際、電気パスへ這い上がった流動性導電接合材の侵食作用によって、圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間の気密性の低下が懸念される。しかし、本構成によれば、前記圧電振動板の前記第１励振電極から前記外部電極端子（一外部電極端子）までの経路の長さとして、さらには、前記圧電振動板の前記第２励振電極から前記外部電極端子（他外部電極端子）までの経路の長さとして、長い距離を確保できるので、内部空間の気密性低下への流動性導電接合材の侵食作用の影響を抑制することができる。
また、封止部よりも内方に設けられた圧電振動板の振動部から離れた位置に電気パス（第１電気パス、第２電気パス）が設けられているので、圧電振動デバイスの外部の回路基板への接合時、電気パスの貫通孔部分が圧電振動板等とは熱膨張率の異なる流動性導電接合材で埋まったとしても、発生する接合応力の圧電振動板の振動部への影響を抑制することが可能になる。
また、第１封止部材の一主面に設けられた第１端子及び第２端子を圧電振動板の検査用端子として利用することで、第２封止部材の接合前に圧電振動板の検査を容易に行うことができる。しかも、第１端子及び第２端子の大きさを容易に変更するができ、これにより、外部電極端子（一外部電極端子、他外部電極端子）から見た圧電振動板の容量を要求に応じて微調整することができる。また、圧電振動デバイスが圧電発振器である場合、第１端子及び第２端子をＩＣ搭載用パッドとしても利用できる。
また、本発明は、基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスであって、前記第１励振電極及び前記第２励振電極は、前記圧電振動板の振動部を気密封止した封止部には電気的に接続されておらず、前記第１封止部材の一主面には、第１端子及び第２端子が設けられ、前記第１端子及び第２端子は、平面視で前記封止部の内方側から外方側にわたって設けられ、前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、前記圧電振動板の前記第１励振電極は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられた第３電気パスを経由して、前記第１封止部材の前記第１端子に接続されており、前記第１端子は、平面視で前記封止部よりも外方に設けられた第１電気パスを経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続されており、前記圧電振動板の前記第２励振電極は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられた第４電気パスを経由して、前記第２封止部材の前記第２端子に接続されており、前記第２端子は、平面視で前記封止部よりも外方に設けられた第２電気パスを経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されていることを特徴とする。
上記構成によれば、外部電極端子（一外部電極端子、他外部電極端子）を外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続した際に、流動性導電接合材が前記外部電極端子から電気パス（第１電気パス、第２電気パス）へ這い上がる。この際、電気パスへ這い上がった流動性導電接合材の侵食作用によって、圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間の気密性の低下が懸念される。しかし、本構成によれば、前記圧電振動板の前記第１励振電極から前記外部電極端子（一外部電極端子）までの経路が、第３電気パス、第１端子、及び第１電気パスとなっており、その経路長さとして比較的長い距離を確保できる。また、前記圧電振動板の前記第２励振電極から前記外部電極端子（他外部電極端子）までの経路が、第４電気パス、第２端子、及び第２電気パスとなっており、その経路長さとして、比較的長い距離を確保できる。これにより、内部空間の気密性低下への流動性導電接合材の侵食作用の影響を抑制することができる。
また、封止部よりも内方に設けられた圧電振動板の振動部から離れた位置に電気パス（第１電気パス、第２電気パス）が設けられているので、圧電振動デバイスの外部の回路基板への接合時、電気パスの貫通孔部分が圧電振動板等とは熱膨張率の異なる流動性導電接合材で埋まったとしても、発生する接合応力の圧電振動板の振動部への影響を抑制することが可能になる。
また、第１封止部材の一主面に設けられた第１端子及び第２端子を圧電振動板の検査用端子として利用することで、第２封止部材の接合前に圧電振動板の検査を容易に行うことができる。しかも、第１端子及び第２端子の大きさを容易に変更するができ、これにより、外部電極端子（一外部電極端子、他外部電極端子）から見た圧電振動板の容量を要求に応じて微調整することができる。また、圧電振動デバイスが圧電発振器である場合、第１端子及び第２端子をＩＣ搭載用パッドとしても利用できる。
上記構成において、前記圧電振動板には、一主面と他主面との間を貫通する圧電振動板用貫通孔が形成され、前記圧電振動板用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記第２励振電極に導通されており、前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する第１封止部材用貫通孔が形成され、前記第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板の前記第１励振電極に導通されており、前記圧電振動板用貫通孔及び前記第１封止部材用貫通孔は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられていてもよい。この場合において、前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する他の第１封止部材用貫通孔が形成され、前記他の第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板用貫通孔の前記貫通電極に導通されており、前記圧電振動板用貫通孔と前記他の第１封止部材用貫通孔とが平面視で重畳しないように配置されていてもよい。また、前記第１端子及び第２端子の、平面視で前記内部空間よりも外方側に位置する部分が、前記圧電振動板の前記振動部の検査用端子とされてもよい。
上記構成によれば、第１端子及び第２端子の内部空間よりも外方側の部分に、検査用端子を設けることによって、検査用のプローブが接触した際の圧力を、第１封止部材から圧電振動板へ分散させることができ、第１封止部材の変形を抑制することができる。これにより、第１封止部材の変形に起因する圧電振動板の振動部の圧電振動の阻害や、浮遊容量の変化を抑制することができる。
本発明によれば、サンドイッチ構造の圧電振動デバイスにおいて、圧電振動板の振動部を封止した内部空間の気密性を確保しながら、信頼性を向上させることができる。
図１は、本実施の形態にかかる水晶振動子の各構成を示した概略構成図である。 図２は、本実施の形態にかかる水晶振動子の第１封止部材の概略平面図である。 図３は、本実施の形態にかかる水晶振動子の第１封止部材の概略裏面図である。 図４は、本実施の形態にかかる水晶振動子の水晶振動板の概略平面図である。 図５は、本実施の形態にかかる水晶振動子の水晶振動板の概略裏面図である。 図６は、本実施の形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の概略平面図である。 図７は、本実施の形態にかかる水晶振動子の第２封止部材の概略裏面図である。 図８は、図１に示す水晶振動子と回路基板との接合構造を示す図である。 図９は、図１に示す水晶振動子と回路基板との接合構造を示す図である。 図１０は、本実施の形態にかかる水晶発振器の各構成を示した概略構成図である。 図１１は、本実施の形態にかかる水晶発振器の第１封止部材の概略平面図である。 図１２は、本実施の形態にかかる水晶発振器の第１封止部材の概略裏面図である。 図１３は、本実施の形態にかかる水晶発振器の水晶振動板の概略平面図である。 図１４は、本実施の形態にかかる水晶発振器の水晶振動板の概略裏面図である。 図１５は、本実施の形態にかかる水晶発振器の第２封止部材の概略平面図である。 図１６は、本実施の形態にかかる水晶発振器の第２封止部材の概略裏面図である。 図１７は、図１０に示す水晶発振器と回路基板との接合構造を示す図である。 図１８は、図１０に示す水晶発振器と回路基板との接合構造を示す図である。 図１９は、水晶振動子の第１封止部材の変形例を示す概略裏面図である。 図２０は、水晶振動子の水晶振動板の変形例を示す概略平面図である。 図２１は、水晶振動子の水晶振動板の変形例を示す概略裏面図である。 図２２は、水晶振動子の第２封止部材の変形例を示す概略平面図である。 図２３は、水晶振動子における封止部と内側封止部との平面視での位置関係を示す図である。 図２４は、水晶振動子の第１封止部材の他の変形例を示す概略裏面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では、圧電振動を行う圧電振動デバイスとして水晶振動子に本発明を適用した場合について説明する。
−水晶振動子−
本実施の形態にかかる水晶振動子１０１では、図１に示すように、水晶振動板２（本発明でいう圧電振動板）と、水晶振動板２の第１励振電極２２１（図４参照）を覆い、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１励振電極２２１を気密封止する第１封止部材３と、この水晶振動板２の他主面２１２に、水晶振動板２の第２励振電極２２２（図５参照）を覆い、第１励振電極２２１と対になって形成された第２励振電極２２２を気密封止する第２封止部材４が設けられている。この水晶振動子１０１では、水晶振動板２と第１封止部材３とが接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが接合されてサンドイッチ構造のパッケージ１２が構成される。
そして、水晶振動板２を介して第１封止部材３と第２封止部材４とが接合されることで、パッケージ１２の内部空間１３が形成され、このパッケージ１２の内部空間１３に、水晶振動板２の両主面２１１，２１２に形成された第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２を含む振動部２３が気密封止されている。本実施の形態にかかる水晶振動子１０１は、例えば、１．０×０．８ｍｍのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、本パッケージ１２では、キャスタレーションを形成せずに、貫通孔（第１〜第９貫通孔）を用いて電極の導通を図っている。
次に、上記した水晶振動子１０１の各構成について図１〜７を用いて説明する。なお、ここでは、水晶振動板２と第１封止部材３と第２封止部材４が接合されていない夫々単体として構成されている各部材について説明を行う。
水晶振動板２は、図４，５に示すように、圧電材料である水晶からなり、その両主面（一主面２１１，他主面２１２）が平坦平滑面（鏡面加工）として成形されている。
また、水晶振動板２の両主面２１１，２１２（一主面２１１，他主面２１２）に一対の（対となる）励振電極（第１励振電極２２１，第２励振電極２２２）が形成されている。そして、両主面２１１，２１２には、一対の第１励振電極２２１，第２励振電極２２２を囲うように２つの切り欠き部２４（貫通形状）が形成されて振動部２３が構成されている。切り欠き部２４は、平面視凹形状体２４１（１つの平面視長方形の両端から２つの長方形夫々が、長方形の長手方向に対して直角方向に延出して成形された３つの平面視長方形からなる平面視体）と、平面視長方形状体２４２とからなる。そして、平面視凹形状体２４１と平面視長方形状体２４２との間の部位２１３に、第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２を外部電極端子（一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２）に引き出すための引出電極（第１引出電極２２３，第２引出電極２２４）が設けられている。第１励振電極２２１及び第１引出電極２２３は、一主面２１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。第２励振電極２２２及び第２引出電極２２４は、他主面２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、この下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。
水晶振動板２では、両主面２１１，２１２の振動部２３に沿った外方に、振動部２３を囲むように第１封止部材３と第２封止部材４とを接合するための振動側封止部２５が夫々設けられている。水晶振動板２の一主面２１１の振動側封止部２５に、第１封止部材３に接合するための振動側第１接合パターン２５１が形成されている。また、水晶振動板２の他主面２１２の振動側封止部２５に、第２封止部材４に接合するための振動側第２接合パターン２５２が形成されている。振動側第１接合パターン２５１及び振動側第２接合パターン２５２は、平面視で環状に形成されている。内部空間１３は、平面視で振動側第１接合パターン２５１及び振動側第２接合パターン２５２の内方（内側）に形成されることになる。ここでいう内部空間１３の内方とは、後述する接合材１１上を含まずに厳密に接合材１１の内周面の内側のことをいう。水晶振動板２の一対の第１励振電極２２１，第２励振電極２２２は、振動側第１接合パターン２５１及び振動側第２接合パターン２５２とは電気的に接続されていない。
振動側第１接合パターン２５１は、一主面２１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜２５１１と、下地ＰＶＤ膜２５１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜２５１２とからなる。振動側第２接合パターン２５２は、他主面２１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜２５２１と、下地ＰＶＤ膜２５２１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜２５２２とからなる。つまり、振動側第１接合パターン２５１と振動側第２接合パターン２５２とは、同一構成からなり、複数の層が両主面２１１，２１２の振動側封止部２５上に積層して構成され、その最下層側からＴｉ層（もしくはＣｒ層）とＡｕ層とが蒸着形成されている。このように、振動側第１接合パターン２５１と振動側第２接合パターン２５２とでは、下地ＰＶＤ膜２５１１，２５２１が単一の材料（Ｔｉ（もしくはＣｒ））からなり、電極ＰＶＤ膜２５１２，２５２２が単一の材料（Ａｕ）からなり、下地ＰＶＤ膜２５１１，２５２１よりも電極ＰＶＤ膜２５１２，２５２２の方が厚い。また、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１励振電極２２１と振動側第１接合パターン２５１とは同一厚みを有し、第１励振電極２２１と振動側第１接合パターン２５１との表面（主面）が同一金属からなり、水晶振動板２の他主面２１２に形成された第２励振電極２２２と振動側第２接合パターン２５２とは同一厚みを有し、第２励振電極２２２と振動側第２接合パターン２５２との表面（主面）が同一金属からなる。また、振動側第１接合パターン２５１と振動側第２接合パターン２５２は、非Ｓｎパターンである。
ここで、第１励振電極２２１、第１引出電極２２３及び振動側第１接合パターン２５１を同一の構成とすることができ、この場合、同一のプロセスで第１励振電極２２１、第１引出電極２２３及び振動側第１接合パターン２５１を一括して形成することができる。同様に、第２励振電極２２２、第２引出電極２２４及び振動側第２接合パターン２５２を同一の構成とすることができ、この場合、同一のプロセスで第２励振電極２２２、第２引出電極２２４及び振動側第２接合パターン２５２を一括して形成することができる。詳細には、真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティング、ＭＢＥ、レーザーアブレーションなどのＰＶＤ法（例えば、フォトリソグラフィ等の加工におけるパターンニング用の膜形成法）により下地ＰＶＤ膜や電極ＰＶＤ膜を形成することで、一括して膜形成を行い、製造工数を減らすことができ、コスト低減に寄与することができる。
また、水晶振動板２には、図４，５に示すように、一主面２１１と他主面２１２との間を貫通する３つの貫通孔（第１〜第３貫通孔２６７〜２６９）が形成されている。第１貫通孔２６７は、第１封止部材３の第４貫通孔３４７及び第２封止部材４の第８貫通孔４４７に繋がるものである。第２貫通孔２６８は、第１封止部材３の第６貫通孔３４９及び第２封止部材４の第９貫通孔４４８に繋がるものである。第３貫通孔２６９は、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４、及び、後述する接合材１４を介して第１封止部材３の第７貫通孔３５０に繋がるものである。第１貫通孔２６７及び第２貫通孔２６８は、水晶振動板２の平面視長手方向両端部に夫々位置する。
第１〜第３貫通孔２６７〜２６９には、図１，４，５に示すように、一主面２１１と他主面２１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極７１が、第１〜第３貫通孔２６７〜２６９夫々の内壁面に沿って形成されている。そして、第１〜第３貫通孔２６７〜２６９夫々の中央部分は、一主面２１１と他主面２１２との間を貫通した中空状態の貫通部分７２となる。第１〜第３貫通孔２６７〜２６９夫々の外周囲には、接続用接合パターン７３が形成されている。接続用接合パターン７３は、水晶振動板２の両主面（一主面２１１，他主面２１２）に設けられている。接続用接合パターン７３は、振動側第１接合パターン２５１，振動側第２接合パターン２５２と同様の構成であり、振動側第１接合パターン２５１，振動側第２接合パターン２５２と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン７３は、水晶振動板２の両主面（一主面２１１，他主面２１２）上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。水晶振動板２の一主面２１１に形成された第３貫通孔２６９の接続用接合パターン７３は、図４の矢印Ａ１方向に沿って延びており、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。水晶振動板２の他主面２１２に形成された第３貫通孔２６９の接続用接合パターン７３は、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４と一体的に形成されている。
水晶振動子１０１では、第１貫通孔２６７，第２貫通孔２６８は、平面視で内部空間１３の外方（接合材１１の外周面の外側）に形成されている。一方、第３貫通孔２６９は、平面視で内部空間１３の内方（接合材１１の内周面の内側）に形成されている。第１〜第３貫通孔２６７〜２６９は、振動側第１接合パターン２５１及び振動側第２接合パターン２５２とは電気的に接続されていない。
第１封止部材３には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ２］以下の材料が用いられている。具体的には、第１封止部材３は、図２，３に示すように、１枚のガラスウエハから形成された直方体の基板であり、この第１封止部材３の他主面３１２（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として成形されている。
この第１封止部材３の他主面３１２には、水晶振動板２に接合するための封止側第１封止部３２が設けられている。第１封止部材３の封止側第１封止部３２に、水晶振動板２に接合するための封止側第１接合パターン３２１が形成されている。封止側第１接合パターン３２１は、平面視で環状に形成されている。封止側第１接合パターン３２１は、第１封止部材３の封止側第１封止部３２上の全ての位置において同一幅とされる。
この封止側第１接合パターン３２１は、第１封止部材３上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜３２１１と、下地ＰＶＤ膜３２１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜３２１２とからなる。なお、本実施の形態では、下地ＰＶＤ膜３２１１には、Ｔｉ（もしくはＣｒ）が用いられ、電極ＰＶＤ膜３２１２にはＡｕが用いられている。また、封止側第１接合パターン３２１は、非Ｓｎパターンである。具体的には、封止側第１接合パターン３２１は、複数の層が他主面３１２の封止側第１封止部３２上に積層して構成され、その最下層側からＴｉ層（もしくはＣｒ層）とＡｕ層とが蒸着形成されている。
第１封止部材３の一主面３１１（水晶振動板２に面しない外方の主面）には、第１端子３７及び第２端子３８が設けられている。第１端子３７は、第４貫通孔３４７と第５貫通孔３４８とを繋ぐように設けられ、第２端子３８は、第６貫通孔３４９と第７貫通孔３５０とを繋ぐように設けられている。第１端子３７及び第２端子３８は、一主面３１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜３７１１，３８１１と、下地ＰＶＤ膜３７１１，３８１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜３７１２，３８１２とからなる。本実施の形態では、第１端子３７及び第２端子３８は第１封止部材３の一主面３１１の平面視長手方向両端部に夫々位置する。
第１封止部材３には、図１〜３に示すように、一主面３１１と他主面３１２との間を貫通する４つの貫通孔（第４〜第７貫通孔３４７〜３５０）が形成されている。第４貫通孔３４７は、第１端子３７及び水晶振動板２の第１貫通孔２６７に繋がるものである。第５貫通孔３４８は、第１端子３７及び水晶振動板２の第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３に繋がるものである。第６貫通孔３４９は、第２端子３８及び水晶振動板２の第２貫通孔２６８に繋がるものである。第７貫通孔３５０は、第２端子３８及び水晶振動板２の第３貫通孔２６９に繋がるものである。第４貫通孔３４７及び第６貫通孔３４９は、第１封止部材３の平面視長手方向両端部に夫々位置する。
第４〜第７貫通孔３４７〜３５０には、図１〜３に示すように、一主面３１１と他主面３１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極７１が、第４〜第７貫通孔３４７〜３５０夫々の内壁面に沿って形成されている。そして、第４〜第７貫通孔３４７〜３５０夫々の中央部分は、一主面３１１と他主面３１２との間を貫通した中空状態の貫通部分７２となる。第４〜第７貫通孔３４７〜３５０夫々の外周囲には、接続用接合パターン７３が形成されている。接続用接合パターン７３は、第１封止部材３の他主面３１２に設けられている。接続用接合パターン７３は、封止側第１接合パターン３２１と同様の構成であり、封止側第１接合パターン３２１と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン７３は、第１封止部材３の他主面３１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。第７貫通孔３５０の接続用接合パターン７３は、図３の矢印Ａ１方向に沿って延びている。
水晶振動子１０１では、第４貫通孔３４７，第６貫通孔３４９は、平面視で内部空間１３の外方に形成されている。一方、第５貫通孔３４８，第７貫通孔３５０は、平面視で内部空間１３の内方に形成されている。そして、第４〜第７貫通孔３４７〜３５０は、封止側第１接合パターン３２１とは電気的に接続されていない。また、第１端子３７及び第２端子３８も、封止側第１接合パターン３２１とは電気的に接続されていない。第１端子３７及び第２端子３８は、平面視で接合材１１の内方側から外方側にわたって設けられている。つまり、第１端子３７及び第２端子３８は、平面視で接合材１１を跨ぐ（接合材１１と交差する）ように設けられている。
第２封止部材４には、曲げ剛性（断面二次モーメント×ヤング率）が１０００［Ｎ・ｍｍ２］以下の材料が用いられている。具体的には、第２封止部材４は、図６に示すように、１枚のガラスウエハから形成された直方体の基板であり、この第２封止部材４の一主面４１１（水晶振動板２に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として成形されている。
この第２封止部材４の一主面４１１には、水晶振動板２に接合するための封止側第２封止部４２が設けられている。封止側第２封止部４２には、水晶振動板２に接合するための封止側第２接合パターン４２１が形成されている。封止側第２接合パターン４２１は、平面視で環状に形成されている。封止側第２接合パターン４２１は、第２封止部材４の封止側第２封止部４２上の全ての位置において同一幅とされる。
この封止側第２接合パターン４２１は、第２封止部材４上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜４２１１と、下地ＰＶＤ膜４２１１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜４２１２とからなる。なお、本実施の形態では、下地ＰＶＤ膜４２１１には、Ｔｉ（もしくはＣｒ）が用いられ、電極ＰＶＤ膜４２１２にはＡｕが用いられている。また、封止側第２接合パターン４２１は、非Ｓｎパターンである。具体的には、封止側第２接合パターン４２１は、複数の層が他主面４１２の封止側第２封止部４２上に積層して構成され、その最下層側からＴｉ層（もしくはＣｒ層）とＡｕ層とが蒸着形成されている。
また、第２封止部材４の他主面４１２（水晶振動板２に面しない外方の主面）には、外部に電気的に接続する一対の外部電極端子（一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２）が設けられている。一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２は、図１，７に示すように第２封止部材４の他主面４１２の平面視長手方向両端に夫々位置する。これら一対の外部電極端子（一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２）は、他主面４１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜４３１１，４３２１と、下地ＰＶＤ膜４３１１，４３２１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜４３１２，４３２２とからなる。一外部電極端子４３１及び他外部電極端子４３２は、第２封止部材４の他主面４１２のうち１／３以上の領域を夫々占めている。
第２封止部材４には、図１，６，７に示すように、一主面４１１と他主面４１２との間を貫通する２つの貫通孔（第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８）が形成されている。第８貫通孔４４７は、一外部電極端子４３１及び水晶振動板２の第１貫通孔２６７に繋がるものである。第９貫通孔４４８は、他外部電極端子４３２及び水晶振動板２の第２貫通孔２６８に繋がるものである。第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８は、第２封止部材４の平面視長手方向両端部に夫々位置する。
第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８には、図１，６，７に示すように、一主面４１１と他主面４１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極７１が、第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８の内壁面夫々に沿って形成されている。そして、第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８の中央部分は、一主面４１１と他主面４１２との間を貫通した中空状態の貫通部分７２となる。第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８夫々の外周囲には、接続用接合パターン７３が形成されている。また、一主面４１１には、平面視で封止側第２接合パターン４２１の内方に、水晶振動板２の第３貫通孔２６９の外周囲に設けられた接続用接合パターン７３と接合する接続用接合パターン７３が形成されている。接続用接合パターン７３は、第２封止部材４の一主面４１１に設けられている。接続用接合パターン７３は、封止側第２接合パターン４２１と同様の構成であり、封止側第２接合パターン４２１と同一のプロセスで形成することができる。具体的には、接続用接合パターン７３は、第２封止部材４の一主面４１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。
水晶振動子１０１では、第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８は、平面視で内部空間１３の外方に形成されている。そして、第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８は、封止側第２接合パターン４２１とは電気的に接続されていない。また、一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２も、封止側第２接合パターン４２１とは電気的に接続されていない。
上記の構成からなる水晶振動子１０１では、従来の技術のように別途接着剤等の接合専用材を用いずに、水晶振動板２と第１封止部材３とが振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図１に示すサンドイッチ構造のパッケージ１２が製造される。これにより、パッケージ１２の内部空間１３、つまり、振動部２３の収容空間が気密封止される。なお、振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１自身が拡散接合後に生成される接合材１１となり、振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１自身が拡散接合後に生成される接合材１１となる。接合材１１は、平面視で環状に形成される。
この際、第１〜第９貫通孔２６７〜２６９，３４７〜３５０，４４７，４４８夫々の外周囲の接続用接合パターン７３同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。具体的には、第１貫通孔２６７及び第４貫通孔３４７の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第１貫通孔２６７及び第８貫通孔４４７の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。また、第２貫通孔２６８及び第６貫通孔３４９の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第２貫通孔２６８及び第９貫通孔４４８の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。また、第３貫通孔２６９及び第７貫通孔３５０の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第３貫通孔２６９の接続用接合パターン７３は、第２封止部材４の一主面４１１に設けられた接続用接合パターン７３と重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、夫々の接続用接合パターン７３同士が拡散接合後に生成される接合材１４となる。第５貫通孔３４８の接続用接合パターン７３は、水晶振動板２の第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３と重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、接続用接合パターン７３及び第１引出電極２２３自身が拡散接合後に生成される接合材１４となる。拡散接合によって形成されたこれらの接合材１４は、貫通孔の貫通電極７１同士を導通させる役割、及び接合箇所を気密封止する役割を果たす。なお、図１では、平面視で封止用の接合材１１よりも外方に設けられた接合材１４を実線で示し、接合材１１よりも内方に設けられた接合材１４を破線で示している。
本実施の形態では、拡散接合を常温で行っている。ここでいう常温は、５℃〜３５℃のことをいう。この常温拡散接合により下記する効果（ガスの発生抑制と接合良好）を有するが、これは共晶半田の融点である１８３℃よりも低い値であって好適な例である。しかしながら、常温拡散接合だけが下記する効果を有するものではなく、常温以上２３０℃未満の温度下で拡散接合されていればよい。特に、２００℃以上２３０℃未満の温度下において拡散接合することで、Ｐｂフリー半田の融点である２３０℃未満であり、さらにＡｕの再結晶温度（２００℃）以上となるので、接合部分の不安定領域を安定化できる。また本実施の形態ではＡｕ−Ｓｎといった接合専用材を使用していないため、メッキガス、バインダーガス、金属ガス等のガスの発生がない。よってＡｕの再結晶温度以上にすることができる。
そして、拡散接合によって製造されたパッケージ１２では、第１封止部材３と水晶振動板２とは、１．００μｍ以下のギャップを有し、第２封止部材４と水晶振動板２とは、１．００μｍ以下のギャップを有する。つまり、第１封止部材３と水晶振動板２との間の接合材１１の厚みが、１．００μｍ以下であり、第２封止部材４と水晶振動板２との間の接合材１１の厚みが、１．００μｍ以下（具体的には、本実施の形態のＡｕ−Ａｕ接合では０．１５μｍ〜１．００μｍ）である。なお、比較として、Ｓｎを用いた従来の金属ペースト封止材では、５μｍ〜２０μｍとなる。
また、封止側第１接合パターン３２１と振動側第１接合パターン２５１とが拡散接合された接合パターンの厚みは、封止側第２接合パターン４２１と振動側第２接合パターン２５２とが拡散接合された接合パターンの厚みと同じで、外部と電気的に接続した外部電極端子（一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２）の厚みと異なる。
本実施の形態では、第３貫通孔２６９及び第７貫通孔３５０は、平面視で内部空間１３の内方（接合材１１の内周面の内側）に設けられている。この場合、第３貫通孔２６９と第７貫通孔３５０とが平面視で重畳しないように配置されている。具体的には、図２に示すように、正面視では（図２の矢印Ａ１方向から見ると）、第３貫通孔２６９と第７貫通孔３５０とは上下に一直線上に並んで配置されている。図２では、便宜上、第１封止部材３の下方に設けられる水晶振動板２に形成された第３貫通孔２６９を２点鎖線で示している。一方、側面視では（図２の矢印Ａ２方向から見ると）、第３貫通孔２６９と第７貫通孔３５０とは上下に一直線上に並ばないようにオフセットされて配置されている。より詳細には、接合材１４（接続用接合パターン７３）の長手方向（図３，４の矢印Ａ１方向）の一端部に第３貫通孔２６９が接続され、接合材１４の長手方向の他端部に第７貫通孔３５０が接続されている。そして、第３貫通孔２６９の貫通電極７１と第７貫通孔３５０の貫通電極７１とが接合材１４を介して電気的に接続されている。
このように、第３貫通孔２６９と第７貫通孔３５０とが平面視で重畳しないように配置されているので、第３貫通孔２６９の貫通部分７２及び第７貫通孔３５０の貫通部分７２を金属等で埋めなくても、水晶振動板２の振動部２３を気密封止した内部空間１３の気密性を確保することが可能となる。つまり、両者（第３貫通孔２６９及び第７貫通孔３５０）の貫通部分７２が平面視で重畳している場合、内部空間１３の気密性を確保するためにシールが必要な箇所が増える可能性がある。この場合、水晶振動板２と第１封止部材３との間、及び、水晶振動板２と第２封止部材４との間をシールする必要がある。そして、両者の貫通部分７２を金属等で埋めなければ、内部空間１３の気密不良の原因となる可能性がある。
これに対し、本実施の形態では、両者の貫通部分７２が平面視で重畳しないように配置されるので、両者の貫通部分７２を金属等で埋めなくても、水晶振動板２の振動部２３を気密封止した内部空間１３の気密性を確保することができる。したがって、サンドイッチ構造の水晶振動子１０１において、水晶振動板２の振動部２３を封止した内部空間１３の気密性を確保しながら、信頼性を向上させることができる。しかも、両者の貫通部分７２について、金属等を埋める処理を不要とすることができ、金属等が不要になり、コスト削減に有効な構成となる。また、接続用接合パターン７３同士の接合によって、水晶振動板２と第１封止部材３との間が塞がれるため、内部空間１３の気密性を向上させることができる。接続用接合パターン７３同士の接合によって、両者の貫通電極７１が導通されるので、両者の貫通電極７１の電気的な接続を確実に行うことができる。
また、接合材１１は環状に設けられており、且つ、面積が比較的大きく形成されているため、接合材１１の接合力は、接合材１４の接合力よりも強くなっている。第３貫通孔２６９及び第７貫通孔３５０の接続用接合パターン７３同士の接合箇所（接合材１４）は、接合材１１よりも平面視で内方に設けられているので、水晶振動子１０１に対し歪応力等が作用しても、接合面積の大きな接合材１１によって、接合材１４が保護される。これにより、内部空間１３の気密性を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、水晶振動子１０１のパッケージ１２の高さにバラつきを生じにくくすることができる。例えば、本実施の形態と異なり、封止部材（本実施の形態でいう第１封止部材３，第２封止部材４）と水晶振動板２とのギャップが１μｍより大きくなるＳｎ接合材のような金属ペースト封止材を用いた場合、金属ペースト封止材をパターン（振動側第１接合パターン２５１、振動側第２接合パターン２５２、封止側第１接合パターン３２１、封止側第２接合パターン４２１）上に形成する際の高さにバラつきが生じる。また、接合後においても、形成されたパターン（振動側第１接合パターン２５１、振動側第２接合パターン２５２、封止側第１接合パターン３２１、封止側第２接合パターン４２１）の熱容量分布により均一なギャップ（本実施の形態でいう第１封止部材３と水晶振動板２とのギャップや、本実施の形態でいう第２封止部材４と水晶振動板２とのギャップ）にならない。そのため、従来の技術では、第１封止部材、第２封止部材、水晶振動板の３枚の部材が積層された構造の場合、これら３枚の部材間での各々ギャップに差が生じる。その結果、積層された３枚の部材は、平行を保てない状態で接合されてしまう。特に、この問題はパッケージ１２の低背化に伴い顕著になる。そこで、本実施の形態では、ギャップの上限が１．００μｍに設定されているため、第１封止部材３、第２封止部材４、水晶振動板２の３枚の部材を平行に保った状態で積層して接合することができ、本実施の形態はパッケージ１２の低背化に対応できる。つまり、本実施の形態では、パッケージ１２を低背化しても、厚みが薄く、寸法精度に優位性がある水晶振動子１０１を提供することができる。さらに、水晶振動子１０１の積層間容量のバラつきを抑制することができ、これに起因する周波数バラつきも抑制することができる。
また、本実施の形態では、第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２は、水晶振動板２の振動部２３を気密封止する封止部としての接合材１１には電気的に接続されていない。詳細には、第１励振電極２２１は、第５貫通孔３４８、第１端子３７、第４貫通孔３４７、第１貫通孔２６７、及び第８貫通孔４４７を順に経由して、一外部電極端子４３１に電気的に接続されている。また、第２励振電極２２２は、第３貫通孔２６９、第７貫通孔３５０、第２端子３８、第６貫通孔３４９、第２貫通孔２６８、及び第９貫通孔４４８を順に経由して、他外部電極端子４３２に電気的に接続されている。この際、第１励振電極２２１、第２励振電極２２２、一外部電極端子４３１、及び他外部電極端子４３２は、振動部２３を気密封止するための接合材１１（振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１，振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１）には電気的に接続されていない。つまり、第１励振電極２２１から一外部電極端子４３１までの電気パス（導通路）を、第１封止部材３の一主面３１１上の第１端子３７を経由させることで、この電気パスが接合材１１と電気的に接続しないように設けられている。同様に、第２励振電極２２２から他外部電極端子４３２までの電気パスを、第１封止部材３の一主面３１１上の第２端子３８を経由させることで、この電気パスが接合材１１と電気的に接続しないように設けられている。
言い換えれば、第１端子３７と一外部電極端子４３１とを導通する第１電気パス（第４貫通孔３４７、第１貫通孔２６７、及び第８貫通孔４４７）、及び、第２端子３８と他外部電極端子４３２とを導通する第２電気パス（第６貫通孔３４９、第２貫通孔２６８、及び第９貫通孔４４８）は、平面視で接合材１１よりも外方に設けられている。また、第１励振電極２２１と第１端子３７とを導通する第３電気パス（第５貫通孔３４８）、及び、第２励振電極２２２と第２端子３８とを導通する第４電気パス（第３貫通孔２６９及び第７貫通孔３５０）は、平面視で接合材１１よりも内方に設けられている。そして、第１励振電極２２１は、平面視で接合材１１よりも内方に設けられた第３電気パスを経由して、第１端子３７に接続されており、第１端子３７は、平面視で接合材１１よりも外方に設けられた第１電気パスを経由して、一外部電極端子４３１に接続されている。また、第２励振電極２２２は、平面視で接合材１１よりも内方に設けられた第４電気パスを経由して、第２端子３８に接続されており、第２端子３８は、平面視で接合材１１よりも外方に設けられた第２電気パスを経由して、他外部電極端子４３２に接続されている。
このように、第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２は、接合材１１には電気的に接続されておらず、第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２と、接合材１１とが電気的に独立して設けられているので、接合材１１による寄生容量（浮遊容量）の発生を抑制することができ、水晶振動子１０１の周波数可変量を大きく確保できる。したがって、サンドイッチ構造の水晶振動子１０１において、水晶振動板２の振動部２３を封止した内部空間１３の気密性を接合材１１によって確保しながら、信頼性を向上させることができる。
上記の構成の水晶振動子１０１は、回路基板６１に、流動性導電接合材（本実施の形態では、半田６２）を用いて電気的に接続される。ここで、外部電極端子（一外部電極端子４３１，他外部電極端子４３２）が回路基板６１に電気的に接続された接合構造において、図８，９に示すように、半田６２により第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２が埋められて、水晶振動子１０１が回路基板６１に接合されている。図８に示す接合構造では、平面視で接合材１１よりも外方に設けられた第１貫通孔２６７，第２貫通孔２６８，第４貫通孔３４７，第６貫通孔３４９，第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８の貫通部分７２が全て半田６２により埋められている。また、図９に示す接合構造では、第１貫通孔２６７，第２貫通孔２６８，第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８の貫通部分７２が全て半田６２により埋められ、第４貫通孔３４７，第６貫通孔３４９の貫通部分７２の一部が半田６２により埋められている。なお、最下層に設けられる第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８の貫通部分７２のみが半田６２により埋められる構成としてもよい。あるいは、最下層及びその上層に設けられる第１貫通孔２６７，第２貫通孔２６８，第８貫通孔４４７，第９貫通孔４４８の貫通部分７２が半田６２により埋められる構成としてもよい。
ここで、水晶振動板２と第２封止部材４とが振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１を重ね合わせた状態では、第１貫通孔２６７の貫通部分７２と、第４貫通孔３４７の貫通部分７２と、第８貫通孔４４７の貫通部分７２とでは、夫々少なくとも一部（本実施の形態では貫通部分７２の全て）が重畳する。また、第２貫通孔２６８の貫通部分７２と、第６貫通孔３４９の貫通部分７２と、第９貫通孔４４８の貫通部分７２とでは、夫々少なくとも一部（本実施の形態では貫通部分７２の全て）が重畳する。これにより、回路基板６１に電気的に接続するために用いる半田６２に気泡が存在しても、重畳部分を通って、第１封止部材３の一主面３１１から外部に半田６２の気泡を抜くことができる。
これに加え、外部電極端子（一外部電極端子４３１、他外部電極端子４３２）を回路基板６１に半田６２により電気的に接続した際に、半田６２が外部電極端子から第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８に伝って、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２へ這い上がる。また、半田６２の使用量が多ければ、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２が半田６２で埋まる（図８，９参照）。この際、貫通部分７２へ這い上がった半田６２の侵食作用によって、水晶振動板２の振動部２３を気密封止した内部空間１３の気密性の低下が懸念される。しかし、本実施の形態によれば、水晶振動板２の第１励振電極２２１から一外部電極端子４３１までの経路が、第３電気パス（第５貫通孔３４８）、第１端子、及び第１電気パス（第４貫通孔３４７、第１貫通孔２６７、第８貫通孔４４７）となっており、その経路長さとして比較的長い距離を確保できる。また、水晶振動板２の第２励振電極２２２から他外部電極端子４３２までの経路が、第４電気パス（第３貫通孔２６９、第７貫通孔３５０）、第２端子、及び第２電気パス（第６貫通孔３４９、第２貫通孔２６８、第９貫通孔４４８）となっており、その経路長さとして比較的長い距離を確保できる。これにより、内部空間１３の気密性低下への半田６２の侵食作用の影響を抑制することができる。
また、接合材１１よりも内方に設けられた水晶振動板２の振動部２３から離れた位置に電気パス（第１電気パス、第２電気パス）が設けられているので、水晶振動子１０１の外部の回路基板６１への接合時、電気パスの貫通部分７２が水晶振動板２等とは熱膨張率の異なる半田６２で埋まったとしても、発生する接合応力の水晶振動板２の振動部２３への影響を抑制することが可能になる。
詳細には、水晶振動子１０１の回路基板６１への接合時、電気パスの貫通部分７２が半田６２で埋まった場合、半田６２と水晶振動板２等との熱膨張率差に起因して発生する応力によって、水晶振動板２の振動部２３に悪影響を及ぼすことが懸念される。しかし、本形態によれば、電気パスの貫通部分７２が半田６２で埋まったとしても、水晶振動板２の振動部２３と貫通孔とが離れた位置に配置されるので、熱膨張率差に起因する上記応力の水晶振動板２の振動部２３への影響を抑制することが可能になる。また、水晶振動板２の振動部２３と、電気パスの貫通部分７２との間に、封止領域の封止部（接合材１１）が介在されることになるので、熱膨張率差に起因する上記応力が、貫通部分７２に埋まった半田６２から水晶振動板２の振動部２３へ直接伝達されることがなくなる。このように、熱膨張率差に起因する上記応力の伝達が、接合材１１によって遮られるため、水晶振動板２の振動部２３へ伝達される応力を低減することが可能になる。
また、水晶振動子１０１を回路基板６１に半田６２を用いて接合する際、半田６２が外部電極端子（一外部電極端子４３１、他外部電極端子４３２）から第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８に伝って、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２に這い上がり、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２が埋まる。そのため、回路基板６１への水晶振動子１０１の接合時に発生する接合応力が、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２に這い上がった半田６２の量に相当する分だけ分散されるので、接合時に外部電極端子にかかる接合応力を低減させることが可能になる。
また、内部空間１３の封止領域内に設けられた振動部２３から離れた位置に第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８が設けられているので、水晶振動子１０１の回路基板６１への接合時、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２が水晶振動板２等とは熱膨張率の異なる半田６２で埋まったとしても、発生する接合応力の水晶振動板２の振動部２３への影響を抑制することが可能になる。
詳細には、水晶振動子１０１の回路基板６１への接合時、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２が半田６２で埋まった場合、半田６２と水晶振動板２等との熱膨張率差に起因して発生する応力によって、水晶振動板２の振動部２３に悪影響を及ぼすことが懸念される。しかし、本実施の形態によれば、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８の貫通部分７２が半田６２で埋まったとしても、水晶振動板２の振動部２３と第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８とが平面視で離れた位置に配置されるので、熱膨張率差に起因する上記応力の水晶振動板２の振動部２３への影響を抑制することが可能になる。また、水晶振動板２の振動部２３と第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８との間に、封止領域の封止部（接合材１１により接合される領域）が介在されることになるので、熱膨張率差に起因する上記応力が、第８貫通孔４４７及び第９貫通孔４４８に埋まった半田６２から水晶振動板２の振動部２３へ直接伝達されることがなくなる。このように、熱膨張率差に起因する上記応力の伝達が、封止領域の封止部（接合材１１により接合される領域）によって遮られるため、水晶振動板２の振動部２３へ伝達される応力を低減することが可能になる。
また、第１封止部材３の一主面３１１（水晶振動板２に面しない外方の主面）に第１端子３７及び第２端子３８が設けられているので、第１端子３７及び第２端子３８を水晶振動板２の検査用端子として利用することで、第２封止部材４の接合前に水晶振動板２の検査を容易に行うことができる。具体的には、水晶振動子１０１を回路基板６１に搭載する前だけではなく、水晶振動子１０１を回路基板６１に搭載した後においても、水晶振動板２の検査を容易に行うことができる。また、これに限らず、水晶振動板２と第１封止部材３とが接合された状態（第２封止部材４が接合されていない状態）においても、水晶振動板２の検査を容易に行うことができる。しかも、第１端子３７及び第２端子３８の大きさや形状を容易に変更するができ、これにより、外部電極端子（一外部電極端子４３１、他外部電極端子４３２）から見た水晶振動板２の容量を要求に応じて微調整することができる。
この場合、上述した検査用端子を、第１端子３７及び第２端子３８の、平面視で内部空間１３よりも外方側に位置する外側部分３７ａ，３８ａに設けることが好ましい。検査用端子には、検査用のプローブが接触されるため、プローブが接触した際の圧力が第１封止部材３に作用する。ここで、検査用端子が平面視で内部空間１３の内方側に設けられる場合、プローブが接触した際の圧力によって、第１封止部材３が変形する（撓む）可能性がある。このような第１封止部材３の変形により、第１封止部材３と、水晶振動板２の振動部２３（第１励振電極２２１）との距離が小さくなったり、両者が接触することが懸念される。このため、水晶振動板２の振動部２３の圧電振動が阻害されたり、浮遊容量が変化するという問題が発生する可能性がある。しかし、検査用端子を第１端子３７及び第２端子３８の外側部分３７ａ，３８ａに設けることによって、プローブが接触した際の圧力を、第１封止部材３から圧電振動板２へ分散させることができ、第１封止部材３の変形を抑制することができる。これにより、第１封止部材３の変形に起因する水晶振動板２の振動部２３の圧電振動の阻害や、浮遊容量の変化を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、第１封止部材３及び第２封止部材４にガラスを用いているが、これに限定されるものではなく、水晶を用いてもよい。
また、本実施の形態では、圧電振動板に水晶を用いているが、これに限定されるものではなく、圧電材料であれば他の材料であってもよく、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等であってもよい。
また、本実施の形態では、接合材１１として、Ｔｉ（もしくはＣｒ）とＡｕを用いているが、これに限定されるものではなく、接合材１１を例えばＮｉとＡｕとから構成してもよい。
また、本実施の形態では、第１貫通孔２６７の貫通部分７２と、第４貫通孔３４７の貫通部分７２と、第８貫通孔４４７の貫通部分７２とでは、夫々少なくとも一部が重畳しているが、第１貫通孔２６７の貫通部分７２は、第４貫通孔３４７の貫通部分７２，第８貫通孔４４７の貫通部分７２に対し、平面視で重畳していない構成としてもよい。同様に、第２貫通孔２６８の貫通部分７２は、第６貫通孔３４９の貫通部分７２，第９貫通孔４４８の貫通部分７２に対し、平面視で重畳していない構成としてもよい。これらの場合、水晶振動板２の第１励振電極２２１から一外部電極端子４３１までの経路の長さとして、あるいは、水晶振動板２の第２励振電極２２２から他外部電極端子４３２までの経路の長さとして、より長い距離を確保できるので、内部空間１３の気密性低下への半田６２の侵食作用の影響をより効果的に抑制することができる。
−水晶発振器−
また、本実施の形態では、圧電振動デバイスとして水晶振動子を用いているが、これに限定されるものではなく、圧電振動デバイスとして水晶発振器を用いてもよい。以下、圧電振動を行う圧電振動デバイスとして水晶発振器に本発明を適用した場合を示す。なお、便宜上、上記の水晶振動子１０１（図１〜図９参照）と共通の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。また、共通の構成によって生じる作用効果も上記の水晶振動子１０１と同様であり、説明を省略する。以下では、本実施の形態にかかる水晶発振器について、上記の水晶振動子１０１とは異なる構成ついて主に説明する。
本実施の形態にかかる水晶発振器１０２では、図１０に示すように、水晶振動板２（本発明でいう圧電振動板）と、水晶振動板２の第１励振電極２２１（図１３参照）を覆い、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１励振電極２２１を気密封止する第１封止部材３と、この水晶振動板２の他主面２１２に、水晶振動板２の第２励振電極２２２（図１４参照）を覆い、第１励振電極２２１と対になって形成された第２励振電極２２２を気密封止する第２封止部材４と、第１封止部材に搭載された圧電振動素子以外の電子部品素子（本実施の形態ではＩＣ５）とが設けられている。この水晶発振器１０２では、水晶振動板２と第１封止部材３とが接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが接合されてサンドイッチ構造のパッケージ１２が構成される。
そして、水晶振動板２を介して第１封止部材３と第２封止部材４とが接合されることで、パッケージ１２の内部空間１３が形成され、このパッケージ１２の内部空間１３に、水晶振動板２の両主面２１１，２１２に形成された第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２を含む振動部２３が気密封止されている。本実施の形態にかかる水晶発振器１０２は、例えば、１．２×１．０ｍｍのパッケージサイズであり、小型化と低背化とを図ったものである。また、小型化に伴い、本パッケージ１２では、キャスタレーションを形成せずに、貫通孔（第１１〜第２５貫通孔）を用いて電極の導通を図っている。
水晶振動板２には、図１３，１４に示すように、一主面２１１と他主面２１２との間を貫通する５つの貫通孔（第１１〜第１５貫通孔２７１〜２７５）が形成されている。第１１貫通孔２７１は、第１封止部材３の第１６貫通孔３５１及び第２封止部材４の第２２貫通孔４５１に繋がるものである。第１２貫通孔２７２は、第１封止部材３の第１７貫通孔３５２及び第２封止部材４の第２３貫通孔４５２に繋がるものである。第１３貫通孔２７３は、第１封止部材３の第１８貫通孔３５３及び第２封止部材４の第２４貫通孔４５３に繋がるものである。第１４貫通孔２７４は、第１封止部材３の第１９貫通孔３５４及び第２封止部材４の第２５貫通孔４５４に繋がるものである。第１５貫通孔２７５は、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４、及び、接合材１４を介して第１封止部材３の第２１貫通孔３５６に繋がるものである。
第１１〜第１５貫通孔２７１〜２７５には、図１０，１３，１４に示すように、一主面２１１と他主面２１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極７１が、第１１〜第１５貫通孔２７１〜２７５夫々の内壁面に沿って形成されている。そして、第１１〜第１５貫通孔２７１〜２７５夫々の中央部分は、一主面２１１と他主面２１２との間を貫通した中空状態の貫通部分７２となる。第１１〜第１５貫通孔２７１〜２７５夫々の外周囲には、接続用接合パターン７３が形成されている。接続用接合パターン７３は、水晶振動板２の両主面（一主面２１１，他主面２１２）に設けられている。接続用接合パターン７３は、振動側第１接合パターン２５１，振動側第２接合パターン２５２と同様の構成であり、水晶振動板２の両主面（一主面２１１，他主面２１２）上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。水晶振動板２の一主面２１１に形成された第１５貫通孔２７５の接続用接合パターン７３は、図１３の矢印Ａ１方向に沿って延びており、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。水晶振動板２の他主面２１２に形成された第１５貫通孔２７５の接続用接合パターン７３は、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４と一体的に形成されている。また、第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３には、図１３の矢印Ａ１方向に沿って延びる接続用接合パターン７３が一体的に形成されており、この接続用接合パターン７３は、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。
水晶発振器１０２では、第１１〜第１４貫通孔２７１〜２７４は、平面視で内部空間１３の外方（接合材１１の外周面の外側）に形成されている。一方、第１５貫通孔２７５は、平面視で内部空間１３の内方（接合材１１の内周面の内側）に形成されている。第１１〜第１５貫通孔２７１〜２７５は、振動側第１接合パターン２５１及び振動側第２接合パターン２５２とは電気的に接続されていない。
第１封止部材３の一主面３１１（ＩＣ５を搭載する面）には、図１０，１１に示すように、発振回路素子であるＩＣ５を搭載する搭載パッドを含む６つの電極パターン３３が形成されている。６つの電極パターン３３は、夫々個別に第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６に接続されている。ＩＣ５は、金属バンプ（例えばＡｕバンプ等）３４を用いて電極パターン３３に、ＦＣＢ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により接合されている。
第１封止部材３には、図１０〜１２に示すように、一主面３１１と他主面３１２との間を貫通する６つの貫通孔（第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６）が形成されている。第１６貫通孔３５１は、水晶振動板２の第１１貫通孔２７１に繋がるものである。第１７貫通孔３５２は、水晶振動板２の第１２貫通孔２７２に繋がるものである。第１８貫通孔３５３は、水晶振動板２の第１３貫通孔２７３に繋がるものである。第１９貫通孔３５４は、水晶振動板２の第１４貫通孔２７４に繋がるものである。第２０貫通孔３５５は、接合材１４を介して水晶振動板２の第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３に繋がるものである。第２１貫通孔３５６は、接合材１４を介して水晶振動板２の第１５貫通孔２７５に繋がるものである。
第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６には、図１０〜１２に示すように、一主面３１１と他主面３１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極７１が、第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６夫々の内壁面に沿って形成されている。そして、第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６夫々の中央部分は、一主面３１１と他主面３１２との間を貫通した中空状態の貫通部分７２となる。第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６夫々の外周囲には、接続用接合パターン７３が形成されている。接続用接合パターン７３は、第１封止部材３の他主面３１２に設けられている。接続用接合パターン７３は、封止側第１接合パターン３２１と同様の構成であり、第１封止部材３の他主面３１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。第２０貫通孔３５５及び第２１貫通孔３５６の接続用接合パターン７３は、図１２の矢印Ａ１方向に沿って延びている。
水晶発振器１０２では、第１６〜第１９貫通孔３５１〜３５４は、平面視で内部空間１３の外方（接合材１１の外周面の外側）に形成されている。一方、第２０貫通孔３５５，第２１貫通孔３５６は、平面視で内部空間１３の内方（接合材１１の内周面の内側）に形成されている。第１６〜第２１貫通孔３５１〜３５６は、封止側第１接合パターン３２１とは電気的に接続されていない。また、６つの電極パターン３３も、封止側第１接合パターン３２１とは電気的に接続されていない。
第２封止部材４の他主面４１２（水晶振動板２に面しない外方の主面）には、外部に電気的に接続する４つの外部電極端子（第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６）が設けられている。第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６の４つの角部に夫々位置する。これら外部電極端子（第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６）は、他主面４１２上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜４３３１〜４３６１と、下地ＰＶＤ膜４３３１〜４３６１上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜４３３２〜４３６２とからなる。
第２封止部材４には、図１０，１５，１６に示すように、一主面４１１と他主面４１２との間を貫通する４つの貫通孔（第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４）が形成されている。第２２貫通孔４５１は、第１外部電極端子４３３及び水晶振動板２の第１１貫通孔２７１に繋がるものである。第２３貫通孔４５２は、第２外部電極端子４３４及び水晶振動板２の第１２貫通孔２７２に繋がるものである。第２４貫通孔４５３は、第３外部電極端子４３５及び水晶振動板２の第１３貫通孔２７３に繋がるものである。第２５貫通孔４５４は、第４外部電極端子４３６及び水晶振動板２の第１４貫通孔２７４に繋がるものである。
第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４には、図１０，１５，１６に示すように、一主面４１１と他主面４１２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極７１が、第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４夫々の内壁面に沿って形成されている。そして、第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４夫々の中央部分は、一主面４１１と他主面４１２との間を貫通した中空状態の貫通部分７２となる。第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４夫々の外周囲には、接続用接合パターン７３が形成されている。接続用接合パターン７３は、第２封止部材４の一主面４１１に設けられている。接続用接合パターン７３は、封止側第２接合パターン４２１と同様の構成であり、第２封止部材４の一主面４１１上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、当該下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなる。
水晶発振器１０２では、第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４は、平面視で内部空間１３の外方（接合材１１の外周面の外側）に形成されている。そして、第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４は、封止側第２接合パターン４２１とは電気的に接続されていない。また、第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６も、封止側第２接合パターン４２１とは電気的に接続されていない。
上記の構成からなる水晶発振器１０２では、従来の技術のように別途接着剤等の接合専用材を用いずに、水晶振動板２と第１封止部材３とが振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板２と第２封止部材４とが振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１を重ね合わせた状態で拡散接合されて、図１０に示すサンドイッチ構造のパッケージ１２が製造される。これにより、パッケージ１２の内部空間１３、つまり、振動部２３の収容空間が気密封止される。なお、振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１自身が拡散接合後に生成される接合材１１となり、振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１自身が拡散接合後に生成される接合材１１となる。接合材１１は、平面視で環状に形成される。
この際、第１１〜第２５貫通孔夫々の外周囲の接続用接合パターン７３同士も重ね合わせられた状態で拡散接合される。具体的には、第１１貫通孔２７１及び第１６貫通孔３５１の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第１１貫通孔２７１及び第２２貫通孔４５１の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。また、第１２貫通孔２７２及び第１７貫通孔３５２の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第１２貫通孔２７２及び第２３貫通孔４５２の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。また、第１３貫通孔２７３及び第１８貫通孔３５３の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第１３貫通孔２７３及び第２４貫通孔４５３の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。また、第１４貫通孔２７４及び第１９貫通孔３５４の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第１４貫通孔２７４及び第２５貫通孔４５４の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。
また、第１５貫通孔２７５及び第２１貫通孔３５６の接続用接合パターン７３同士が拡散接合される。第１５貫通孔２７５の接続用接合パターン７３は、第２封止部材４の一主面４１１に設けられた接続用接合パターン７３と重ね合わせられた状態で拡散接合される。第２０貫通孔３５５の接続用接合パターン７３は、水晶振動板２の第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３から延びる接続用接合パターン７３と重ね合わせられた状態で拡散接合される。そして、夫々の接続用接合パターン７３同士が拡散接合後に生成される接合材１４となる。拡散接合によって形成されたこれらの接合材１４は、貫通孔の貫通電極７１同士を導通させる役割、及び接合箇所を気密封止する役割を果たす。なお、図１０では、平面視で封止用の接合材１１よりも外方に設けられた接合材１４を実線で示し、接合材１１よりも内方に設けられた接合材１４を破線で示している。
そして、第２０貫通孔３５５は、ＩＣ５を第１励振電極２２１に導通するための電気パス（導通路）となる。第１５貫通孔２７５，第２１貫通孔３５６は、ＩＣ５を第２励振電極２２２に導通するための電気パスとなる。また、第１１貫通孔２７１，第１６貫通孔３５１，第２２貫通孔４５１は、ＩＣ５を第１外部電極端子４３３に導通するための電気パスとなる。第１２貫通孔２７２，第１７貫通孔３５２，第２３貫通孔４５２は、ＩＣ５を第２外部電極端子４３４に導通するための電気パスとなる。第１３貫通孔２７３，第１８貫通孔３５３，第２４貫通孔４５３は、ＩＣ５を第３外部電極端子４３５に導通するための電気パスとなる。第１４貫通孔２７４，第１９貫通孔３５４，第２５貫通孔４５４は、ＩＣ５を第４外部電極端子４３６に導通するための電気パスとなる。
本実施の形態では、第１５貫通孔２７５及び第２１貫通孔３５６は、平面視で内部空間１３の内方（接合材１１の内周面の内側）に設けられている。この場合、第１５貫通孔２７５と第２１貫通孔３５６とが平面視で重畳しないように配置されている。具体的には、図１０，１１に示すように、正面視では（図１１の矢印Ａ１方向から見ると）、第１５貫通孔２７５と第２１貫通孔３５６とは上下に一直線上に並んで配置されている。図１１では、便宜上、第１封止部材３の下方に設けられる水晶振動板２に形成された第１５貫通孔２７５を２点鎖線で示している。一方、側面視では（図１１の矢印Ａ２方向から見ると）、第１５貫通孔２７５と第２１貫通孔３５６とは上下に一直線上に並ばないようにオフセットされて配置されている。より詳細には、接合材１４（接続用接合パターン７３）の長手方向（図１２，１３の矢印Ａ１方向）の一端部に第１５貫通孔２７５が接続され、接合材１４の長手方向の他端部に第２１貫通孔３５６が接続されている。そして、第１５貫通孔２７５の貫通電極７１と第２１貫通孔３５６の貫通電極７１とが接合材１４を介して電気的に接続されている。
また、本実施の形態では、第１励振電極２２１及び第２励振電極２２２は、水晶振動板２の振動部２３を気密封止する封止部としての接合材１１には電気的に接続されていない。詳細には、第１励振電極２２１は、第２０貫通孔３５５、及び電極パターン３３を順に経由して、ＩＣ５に電気的に接続されている。また、ＩＣ５は、電極パターン３３、第１６貫通孔３５１、第１１貫通孔２７１、及び第２２貫通孔４５１を順に経由して、第１外部電極端子４３３に電気的に接続されている。同様に、第２励振電極２２２は、第１５貫通孔２７５、第２１貫通孔３５６、及び電極パターン３３を順に経由して、ＩＣ５に電気的に接続されている。また、ＩＣ５は、電極パターン３３、第１７貫通孔３５２、第１２貫通孔２７２、及び第２３貫通孔４５２を順に経由して、第２外部電極端子４３４に電気的に接続されている。この際、第１励振電極２２１、第２励振電極２２２、第１外部電極端子４３３、及び第２外部電極端子４３４は、振動部２３を気密封止するための接合材１１（振動側第１接合パターン２５１及び封止側第１接合パターン３２１，振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１）には電気的に接続されていない。
言い換えれば、ＩＣ５に接続される電極パターン３３と、第１外部電極端子４３３とを導通する第１電気パス（第１６貫通孔３５１、第１１貫通孔２７１、及び第２２貫通孔４５１）、及び、ＩＣ５に接続される電極パターン３３と、第２外部電極端子４３４とを導通する第２電気パス（第１７貫通孔３５２、第１２貫通孔２７２、及び第２３貫通孔４５２）は、平面視で接合材１１よりも外方に設けられている。また、第１励振電極２２１と、ＩＣ５に接続される電極パターン３３とを導通する第３電気パス（第２０貫通孔３５５）、及び、第２励振電極２２２と、ＩＣ５に接続される電極パターン３３とを導通する第４電気パス（第１５貫通孔２７５及び第２１貫通孔３５６）は、平面視で接合材１１よりも内方に設けられている。そして、第１励振電極２２１は、平面視で接合材１１よりも内方に設けられた第３電気パスを経由して、ＩＣ５に接続される電極パターン３３に接続されている。また、ＩＣ５に接続される電極パターン３３は、平面視で接合材１１よりも外方に設けられた第１電気パスを経由して、第１外部電極端子４３３に接続されている。同様に、ＩＣ５に接続される第２励振電極２２２は、平面視で接合材１１よりも内方に設けられた第４電気パスを経由して、ＩＣ５に接続される電極パターン３３に接続されている。また、ＩＣ５に接続される電極パターン３３は、平面視で接合材１１よりも外方に設けられた第２電気パスを経由して、第２外部電極端子４３４に接続されている。
上記の構成の水晶発振器１０２は、回路基板６１に、流動性導電接合材（本実施の形態では、半田６２）を用いて電気的に接続される。ここで、外部電極端子（第１〜第４外部電極端子４３３〜４３６）が回路基板６１に電気的に接続された接合構造において、図１７，１８に示すように、半田６２により第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４の貫通部分７２が埋められ、水晶発振器１０２が回路基板６１に接合されている。図１７に示す接合構造では、平面視で接合材１１よりも外方に設けられた第１１〜第１４貫通孔２７１〜２７４，第１６〜第１９貫通孔３５１〜３５４，第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４の貫通部分７２が全て半田６２により埋められている。また、図１８に示す接合構造では、第１１〜第１４貫通孔２７１〜２７４，第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４の貫通部分７２が全て半田６２により埋められ、第１６〜第１９貫通孔３５１〜３５４の貫通部分７２の一部が半田６２により埋められている。なお、第２２〜第２５貫通孔４５１〜４５４の貫通部分７２のみが半田６２により埋められる構成としてもよい。
ここで、水晶振動板２と第２封止部材４とが振動側第２接合パターン２５２及び封止側第２接合パターン４２１を重ね合わせた状態では、第１１貫通孔２７１の貫通部分７２と、第１６貫通孔３５１の貫通部分７２と、第２２貫通孔４５１とでは、夫々少なくとも一部（本実施の形態では貫通部分７２の全て）が重畳する。また、第１２貫通孔２７２の貫通部分７２と、第１７貫通孔３５２の貫通部分７２と、第２３貫通孔４５２とでは、夫々少なくとも一部（本実施の形態では貫通部分７２の全て）が重畳する。第１３貫通孔２７３の貫通部分７２と、第１８貫通孔３５３の貫通部分７２と、第２４貫通孔４５３とでは、夫々少なくとも一部（本実施の形態では貫通部分７２の全て）が重畳する。第１４貫通孔２７４の貫通部分７２と、第１９貫通孔３５４の貫通部分７２と、第２５貫通孔４５４とでは、夫々少なくとも一部（本実施の形態では貫通部分７２の全て）が重畳する。
なお、第１１貫通孔２７１の貫通部分７２は、第１６貫通孔３５１の貫通部分７２，第２２貫通孔４５１の貫通部分７２に対し、平面視で重畳していない構成としてもよい。また、第１２貫通孔２７２の貫通部分７２は、第１７貫通孔３５２の貫通部分７２，第２３貫通孔４５２の貫通部分７２に対し、平面視で重畳していない構成としてもよい。第１３貫通孔２７３の貫通部分７２は、第１８貫通孔３５３の貫通部分７２，第２４貫通孔４５３の貫通部分７２に対し、平面視で重畳していない構成としてもよい。第１４貫通孔２７４の貫通部分７２は、第１９貫通孔３５４の貫通部分７２，第２５貫通孔４５４の貫通部分７２に対し、平面視で重畳していない構成としてもよい。
なお、第１封止部材３の一主面３１１に設けられた電極パターン３３のうち、第１，第２励振電極２２１，２２２に接続される電極パターン３３，３３を、水晶振動板２の振動部２３の検査用端子として利用することが可能である。この場合、上述した水晶振動子１０１の場合と同様に、第１，第２励振電極２２１，２２２に接続される電極パターン３３，３３の、平面視で内部空間１３よりも外方側に位置する外側部分に、検査用端子を設けることが好ましい。例えば、第１，第２励振電極２２１，２２２に接続される電極パターン３３，３３を、平面視で接合材１１を跨ぐ（接合材１１と交差する）ように形成し、内部空間１３よりも外方側に位置する外側部分を検査用端子として利用すればよい。
本実施の形態の水晶発振器１０２によれば、上述した水晶振動子１０１と同様の作用効果に加え、次のような作用効果も得られる。
本発明は、その精神や主旨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、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。
例えば、上記の本実施の形態にかかる水晶発振器１０２では、外部電極端子を第１外部電極端子４３３、第２外部電極端子４３４、第３外部電極端子４３５、第４外部電極端子４３６の４端子としているが、これに限定されるものではなく、外部電極端子を６端子や８端子といった任意の端子のものについても本発明を適用することができる。
また、上述した水晶振動子１０１や、水晶発振器１０２において、接合材１１の内側に設けられる接合材１４を接合材１１に沿わせるように形成してもよい。例えば、水晶振動子１０１の場合、図１９〜図２２に示すように、水晶振動板２及び第１，第２封止部材３，４に接続用接合パターンを形成すればよい。図１９は、水晶振動子１０１の第１封止部材３の変形例を示す概略裏面図であり、図３に対応する。図２０は、水晶振動子１０１の水晶振動板２の変形例を示す概略平面図であり、図４に対応する。図２１は、水晶振動子１０１の水晶振動板２の変形例を示す概略裏面図であり、図５に対応する。図２２は、水晶振動子１０１の第２封止部材４の変形例を示す概略平面図であり、図６に対応する。
図２０に示すように、水晶振動板２の一主面２１１に形成された第３貫通孔２６９の接続用接合パターン７３は、図２０のＡ１方向に沿って延びるように形成されており、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。また、水晶振動板２の一主面２１１には、第１励振電極２２１から引き出された第１引出電極２２３に繋がる接続用接合パターン７４が、図２０のＡ１方向に沿って延びるように形成されており、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。接続用接合パターン７３，７４は、振動部２３を挟んで、図２０のＡ２方向（Ａ１方向に垂直な方向）の両側に配置されている。接続用接合パターン７３，７４は、水晶振動板２の短辺方向に沿って延びている。また、接続用接合パターン７３，７４は、外縁形状及び内縁形状が略矩形に形成された振動側第１接合パターン２５１とは所定の間隔を隔てて設けられており、振動側第１接合パターン２５１の短辺に沿って設けられている。
図２１に示すように、水晶振動板２の他主面２１２に形成された第３貫通孔２６９の接続用接合パターン７３は、図２１のＡ１方向に沿って延びるように形成されており、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。第３貫通孔２６９の接続用接合パターン７３は、第２励振電極２２２から引き出された第２引出電極２２４と一体的に形成されている。また、水晶振動板２の他主面２１２には、接続用接合パターン７５が、図２１のＡ１方向に沿って延びるように形成されており、振動側第１接合パターン２５１と切り欠き部２４との間に設けられている。接続用接合パターン７３，７５は、振動部２３を挟んで、図２１のＡ２方向の両側に配置されている。接続用接合パターン７３，７５は、水晶振動板２の短辺方向に沿って延びている。また、接続用接合パターン７３，７５は、外縁形状及び内縁形状が略矩形に形成された振動側第２接合パターン２５２とは所定の間隔を隔てて設けられており、振動側第２接合パターン２５２の短辺に沿って設けられている。
図１９に示すように、第１封止部材３の他主面３１２に形成された第５，第７貫通孔３４８，３５０の接続用接合パターン７３，７３は、図１９のＡ１方向に沿って延びるように形成されている。接続用接合パターン７３，７３は、第１封止部材３の短辺方向に沿って延びている。また、接続用接合パターン７３，７３は、外縁形状及び内縁形状が略矩形に形成された封止側第１接合パターン３２１とは所定の間隔を隔てて設けられており、封止側第１接合パターン３２１の短辺に沿って設けられている。接続用接合パターン７３，７３は、水晶振動板２の一主面２１１の接続用接合パターン７３，７４と平面視で略一致する位置に設けられている。接続用接合パターン７３，７３の図１９のＡ２方向の間隔は、水晶振動板２の一主面２１１の接続用接合パターン７３，７４のＡ２方向の間隔（図２０参照）と略同じになっている。
図２２に示すように、第２封止部材４の一主面４１１には、接続用接合パターン７６，７７が、図２２のＡ１方向に沿って延びるように形成されている。接続用接合パターン７６，７７は、第２封止部材４の短辺方向に沿って延びている。また、接続用接合パターン７６，７７は、外縁形状及び内縁形状が略矩形に形成された封止側第２接合パターン４２１とは所定の間隔を隔てて設けられており、封止側第２接合パターン４２１の短辺に沿って設けられている。接続用接合パターン７６，７７は、水晶振動板２の他主面２１２の接続用接合パターン７３，７５と平面視で略一致する位置に設けられている。接続用接合パターン７６，７７の図２２のＡ２方向の間隔は、水晶振動板２の他主面２１２の接続用接合パターン７３，７５のＡ２方向の間隔（図２１参照）と略同じになっている。
上述したように、水晶振動板２及び第１，第２封止部材３，４が積層される際、接続用接合パターン同士が重ね合わせられた状態で接合される。水晶振動板２の一主面２１１の接続用接合パターン７３，７４及び第１封止部材３の接続用接合パターン７３，７３が接合される。また、水晶振動板２の他主面２１２の接続用接合パターン７３，７５及び第２封止部材４の接続用接合パターン７６，７７が接合される。
そして、図２３に示すように、水晶振動板２の一主面２１１の接続用接合パターン７３及び第１封止部材３の接続用接合パターン７３自身が接合後に生成される接合材１４ａとなる。水晶振動板２の一主面２１１の接続用接合パターン７４及び第１封止部材３の接続用接合パターン７３自身が接合後に生成される接合材１４ｂとなる。水晶振動板２の他主面２１２の接続用接合パターン７３及び第２封止部材４の接続用接合パターン７６自身が接合後に生成される接合材１４ｃとなる。水晶振動板２の他主面２１２の接続用接合パターン７５及び第２封止部材４の接続用接合パターン７７自身が接合後に生成される接合材１４ｄとなる。
接合材１４ａ〜１４ｄは、封止部としての接合材１１よりも、平面視で内方に設けられた内側封止部となっている。具体的には、接合材１４ａ，１４ｂは、接合材１１の内周側であって、水晶振動板２と第１封止部材３との間に設けられている。接合材１４ａ，１４ｂは、水晶振動板２の振動部２３を挟んで、図２３のＡ２方向の両側の位置に設けられている。接合材１４ａ，１４ｂは、平面視で接合材１１の短辺に隣接して設けられており、接合材１１の短辺に平行に延びている。接合材１４ａ，１４ｂの長さ（図２３のＡ１方向の長さ）は、接合材１１の短辺の長さの５０％以上に設定されている。
接合材１４ｃ，１４ｄは、接合材１１の内周側であって、水晶振動板２と第２封止部材４との間に設けられている。接合材１４ｃ，１４ｄは、水晶振動板２の振動部２３を挟んで、Ａ２方向の両側の位置に設けられている。接合材１４ｃ，１４ｄは、平面視で接合材１１の短辺に隣接して設けられており、接合材１１の短辺に平行に延びている。接合材１４ｂ，１４ｄの長さ（Ａ１方向の長さ）は、接合材１１の短辺の長さの５０％以上に設定されている。
水晶振動板２の一主面２１１側の接合材１４ａと、水晶振動板２の他主面２１２側の接合材１４ｃとは、平面視で略一致する位置に設けられている。また、水晶振動板２の一主面２１１側の接合材１４ｂと、水晶振動板２の他主面２１２側の接合材１４ｄとは、平面視で略一致する位置に設けられている。
そして、外縁形状及び内縁形状が略矩形に形成された接合材１１の短辺と、接合材１４ａ〜１４ｄとの間隔を小さくすることによって、接合時に加圧を行った際、第１封止部材３や第２封止部材４に変形（撓み）が発生することを抑制できる。つまり、接合材１１の短辺と、接合材１４ａ，１４ｂとによって、水晶振動板２に対して第１封止部材３が支持されることで、第１封止部材３の変形を抑制することができる。また、接合材１１と、接合材１４ｃ，１４ｄとによって、水晶振動板２に対して第２封止部材４が支持されることで、第２封止部材４の変形を抑制することができる。したがって、第１封止部材３や第２封止部材４の変形に起因する、水晶振動板２の振動部２３を封止する接合材１１の接合強度の低下を抑制することができ、接合材１１による内部空間１３の気密性の低下を抑制することができる。
また、上述した水晶振動子１０１や、水晶発振器１０２において、図２４に示すように、第１封止部材３の他主面３１２に溝３９を設ける構成としてもよい。図２４の例では、第１封止部材３の他主面３１２に、直線状に延びる溝３９が４つ形成されている。４つの溝３９は、所定の間隔を隔てて互いに平行に設けられている。４つの溝３９は、第１封止部材３の短辺方向に平行に延びている。４つの溝３９は、第１封止部材３の内部空間１３に面する部分に設けられている。溝３９は、好ましくは、ウェットエッチングあるいはドライエッチングによって、第１封止部材３の他主面３１２に形成される。なお、レーザー加工等の手段によって、第１封止部材３の他主面３１２に溝３９を形成することも可能である。
このような溝３９は、パッケージ１２の固有振動数を調整する調整部となっている。つまり、溝３９の数や、形状、寸法等を調整することによって、パッケージ１２の固有振動数を容易に調整することが可能となっている。したがって、パッケージ１２の固有振動数を溝３９によって調整することで、パッケージ１２の固有振動数と、水晶振動板２の振動部２３からパッケージ１２へ漏れる振動の振動数とを容易に異ならせることできる。これにより、水晶振動板２の振動部２３からパッケージ１２へ漏れる振動に起因するパッケージ１２の共振を抑制することができる。
ここで、導電性接着剤を用いずに、第１封止部材３と水晶振動板２と第２封止部材４とが積層して接合されるため、導電性接着剤を用いる場合に比べて、水晶振動板２の振動部２３の振動がパッケージ１２へ漏れやすくなっている。このため、水晶振動板２の振動部２３からパッケージ１２へ漏れる振動に起因して、パッケージ１２が共振することが懸念される。しかし、パッケージ１２の固有振動数を溝３９によって調整することで、パッケージ１２の固有振動数と、水晶振動板２の振動部２３からパッケージ１２へ漏れる振動の振動数とを異ならせることによって、水晶振動板２の振動部２３から外側へ漏れる振動に起因するパッケージ１２の共振を抑制するようにしている。
また、第１封止部材３の他主面３１２の内部空間１３に面する部分に溝３９が設けられているので、パッケージ１２によって溝３９が保護される。これにより、パッケージ１２が外部と接触することによる、溝３９の形状、寸法等の変化が防止され、溝３９の形状、寸法等の変化に伴うパッケージ１２の固有振動数の調整が不要になる。また、第１封止部材３の一主面３１１において、外部要素との接続のための配線の自由度を高めることができ、配線に必要な面積を容易に確保することができる。
なお、溝３９の数や、形状、寸法等は適宜変更することが可能である。また、第１封止部材３の他主面３１２に替えて、第２封止部材４の一主面４１１の内部空間１３に面する部分に、溝を設けてもよい。あるいは、第１封止部材３の他主面３１２および第２封止部材４の一主面４１１の両方の内部空間１３に面する部分に溝を設けてもよい。また、パッケージ１２の固有振動数を調整する調整部として、例えば有底孔などの溝以外のものを採用してもよい。また、このような調整部として、例えば、第１封止部材３および第２封止部材４の少なくとも一方に形成された突起や段差（段部）、第１封止部材３および第２封止部材４の少なくとも一方に固定された錘などを採用することが可能である。あるいは、第１封止部材３および第２封止部材４の少なくとも一方に形成された蒸着膜などの質量負荷によって、パッケージ１２の固有振動数を調整してもよく、また、第１封止部材３および第２封止部材４の少なくとも一方の厚みを変更することによって、パッケージ１２の固有振動数を調整してもよい。
この出願は、２０１５年２月２６日に日本で出願された特願２０１５−３６７０８号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
本発明は、圧電振動板の基板の材料に水晶を用いた水晶振動デバイス（水晶振動子や水晶発振器等）に好適である。
１０１ 水晶振動子
１０２ 水晶発振器
１３ 内部空間
２ 水晶振動板
２１１ 一主面
２１２ 他主面
２２１ 第１励振電極
２２２ 第２励振電極
２３ 振動部
２６９ 第３貫通孔
３ 第１封止部材
３１１ 一主面
３１２ 他主面
３５０ 第７貫通孔
４ 第２封止部材
７１ 貫通電極
７２ 貫通部分

Claims (12)

  1. 基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、
    前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、
    前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、
    前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスにおいて、
    前記圧電振動板には、一主面と他主面との間を貫通する圧電振動板用貫通孔が形成され、前記圧電振動板用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、前記貫通電極は、前記第１励振電極及び前記第２励振電極のうち一方に導通されており、
    前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する第１封止部材用貫通孔が形成され、前記第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、
    前記圧電振動板用貫通孔の貫通電極と、前記第１封止部材用貫通孔の貫通電極とが導通され、前記圧電振動板用貫通孔と前記第１封止部材用貫通孔とが平面視で重畳しないように配置されており、
    前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、
    前記圧電振動板の前記第１励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第１端子を経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続され、
    前記圧電振動板の前記第２励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第２端子を経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されており、
    前記第１端子及び第２端子には、平面視で前記内部空間よりも外方側に位置する外側部分が設けられており、当該外側部分が、前記圧電振動板の前記振動部の検査用端子とされることを特徴とする圧電振動デバイス。
  2. 請求項１に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記圧電振動板の一主面であって前記圧電振動板用貫通孔の周囲に形成された接合パターンと、前記第１封止部材の他主面であって前記第１封止部材用貫通孔の周囲に形成された接合パターンとが接合されることによって、前記圧電振動板用貫通孔の貫通電極と、前記第１封止部材用貫通孔の貫通電極とが導通されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  3. 請求項２に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記圧電振動板の前記接合パターンは、前記圧電振動板の一主面上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、前記下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなり、
    前記第１封止部材の前記接合パターンは、前記第１封止部材の他主面上に物理的気相成長させて形成された下地ＰＶＤ膜と、前記下地ＰＶＤ膜上に物理的気相成長させて積層形成された電極ＰＶＤ膜とからなり、
    前記両接合パターン同士が拡散接合されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  4. 基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、
    前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、
    前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、
    前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１励振電極及び前記第２励振電極は、前記圧電振動板の振動部を気密封止する封止部には電気的に接続されておらず、
    前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、
    前記圧電振動板の前記第１励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第１端子を経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続され、
    前記圧電振動板の前記第２励振電極は、前記第１封止部材の前記一主面に形成された第２端子を経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されており、
    前記第１端子及び第２端子には、平面視で前記内部空間よりも外方側に位置する外側部分が設けられており、当該外側部分が、前記圧電振動板の前記振動部の検査用端子とされることを特徴とする圧電振動デバイス。
  5. 請求項４に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記圧電振動板には、一主面と他主面との間を貫通する圧電振動板用貫通孔が形成され、前記圧電振動板用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記第２励振電極に導通されており、
    前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する第１封止部材用貫通孔が形成され、前記第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板の前記第１励振電極に導通されており、
    前記圧電振動板用貫通孔及び前記第１封止部材用貫通孔は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  6. 請求項５に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する他の第１封止部材用貫通孔が形成され、前記他の第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板用貫通孔の前記貫通電極に導通されており、
    前記圧電振動板用貫通孔と前記他の第１封止部材用貫通孔とが平面視で重畳しないように配置されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１端子と前記一外部電極端子とを導通する第１電気パス、及び、前記第２端子と前記他外部電極端子とを導通する第２電気パスは、平面視で前記圧電振動板の振動部を気密封止する封止部よりも外方に設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  8. 請求項７に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１電気パス及び前記第２電気パスは、前記封止部には電気的に接続されていないことを特徴とする圧電振動デバイス。
  9. 基板の一主面に第１励振電極が形成され、前記基板の他主面に前記第１励振電極と対になる第２励振電極が形成された圧電振動板と、
    前記圧電振動板の前記第１励振電極を覆う第１封止部材と、
    前記圧電振動板の前記第２励振電極を覆う第２封止部材と、が設けられ、
    前記第１封止部材と前記圧電振動板とが接合され、前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されて、前記第１励振電極と前記第２励振電極とを含む前記圧電振動板の振動部を気密封止した内部空間が形成された圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１励振電極及び前記第２励振電極は、前記圧電振動板の振動部を気密封止する封止部には電気的に接続されており、
    前記第１封止部材の一主面には、第１端子及び第２端子が設けられ、前記第１端子及び第２端子は、平面視で前記封止部の内方側から外方側にわたって設けられ、
    前記第２封止部材の他主面には、外部の回路基板に流動性導電接合材を用いて電気的に接続する一外部電極端子及び他外部電極端子が少なくとも設けられ、
    前記圧電振動板の前記第１励振電極は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられた第３電気パスを経由して、前記第１封止部材の前記第１端子に接続されており、前記第１端子は、平面視で前記封止部よりも外方に設けられた第１電気パスを経由して、前記第２封止部材の前記一外部電極端子に接続されており、
    前記圧電振動板の前記第２励振電極は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられた第４電気パスを経由して、前記第２封止部材の前記第２端子に接続されており、前記第２端子は、平面視で前記封止部よりも外方に設けられた第２電気パスを経由して、前記第２封止部材の前記他外部電極端子に接続されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  10. 請求項９に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記圧電振動板には、一主面と他主面との間を貫通する圧電振動板用貫通孔が形成され、前記圧電振動板用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記第２励振電極に導通されており、
    前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する第１封止部材用貫通孔が形成され、前記第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板の前記第１励振電極に導通されており、
    前記圧電振動板用貫通孔及び前記第１封止部材用貫通孔は、平面視で前記封止部よりも内方に設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  11. 請求項１０に記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１封止部材には、一主面と他主面との間を貫通する他の第１封止部材用貫通孔が形成され、前記他の第１封止部材用貫通孔には、前記一主面と前記他主面とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が形成され、かつ、貫通部分が形成され、当該貫通電極は、前記圧電振動板用貫通孔の前記貫通電極に導通されており、
    前記圧電振動板用貫通孔と前記他の第１封止部材用貫通孔とが平面視で重畳しないように配置されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  12. 請求項９〜１１のいずれか１つに記載の圧電振動デバイスにおいて、
    前記第１端子及び第２端子の、平面視で前記内部空間よりも外方側に位置する部分が、前記圧電振動板の前記振動部の検査用端子とされることを特徴とする圧電振動デバイス。
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