JP7151823B2 - 圧電振動子 - Google Patents
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Description
本発明は、圧電振動子に関する。
従来の圧電振動子に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の圧電振動子が知られている。特許文献１に記載の圧電振動子は、基板、圧電振動素子、及び蓋を備えている。基板の一方表面には凹部（キャビティ）が設けられている。凹部の底面には、導電性保持部材により、板状の圧電振動素子が実装されている。蓋は、金属製である。以上のような圧電振動子は、例えば、圧電発振器等に用いられる。
基板には、凹部を密閉するように、蓋が取り付けられている。蓋は、ろう材により、基板において凹部の開口縁部に接合される。その際、ろう材が蓋の表面に濡れ広がるという問題がある。そこで、特許文献１の圧電振動子では、蓋に溝が設けられている。蓋の表面を濡れ広がったろう材は、溝を超えては濡れ広がりにくい。
特許文献２に記載の圧電振動子は、基板、圧電振動素子、及びキャップを備えている。キャップは、凹部が設けられた蓋である。キャップにおいて凹部の開口縁部には、フランジが設けられている。圧電振動素子は、導電性保持部材により基板上に実装されている。フランジは、ろう材により基板に固定されている。これにより、キャップは、圧電振動素子を凹部内に収納するように、基板に固定されている。
この圧電振動子の製造工程で基板とキャップとを接合する際、ろう材は、基板とフランジとの間から流れ出して濡れ広がることがある。そこで、特許文献２に記載の圧電振動子では、フランジにおいて基板との対向面に、溝が設けられている。フランジと基板との間でろう材は、この溝にせき止められる。このため、ろう材はフランジと基板との間からはみ出して濡れ広がりにくい。
その他、特許文献３に開示されているような電子部品収納用保持器も知られている。
このように、特許文献１及び２の発明によれば、ろう材の濡れ広がりを抑制できる。しかしながら、ろう材の濡れ広がりをさらに抑制できる圧電振動子が求められている。
そこで、本発明の目的は、製造時に、ろう材の濡れ広がりをより抑制できる圧電振動子を提供することである。
本発明の第１の形態に係る圧電振動子は、
第１主面を有する平板状の第１主面部、及び前記第１主面の法線方向から見て前記第１主面を囲む環状の環状部を含み、前記第１主面部及び前記環状部により凹部が構成された第１保持器部と、
第２主面を有し、前記第２主面により前記凹部を密閉する平板状の第２保持器部と、
前記第１保持器部と前記第２保持器部とを接合するろう材と、
前記凹部に収納されている圧電振動素子とを備え、
前記環状部の内周面には、前記環状部の厚みが前記第１主面に垂直な方向に沿って不連続に変化することによる段差部が設けられており、
前記段差部の表面が単一の材料からなる。
第１主面を有する平板状の第１主面部、及び前記第１主面の法線方向から見て前記第１主面を囲む環状の環状部を含み、前記第１主面部及び前記環状部により凹部が構成された第１保持器部と、
第２主面を有し、前記第２主面により前記凹部を密閉する平板状の第２保持器部と、
前記第１保持器部と前記第２保持器部とを接合するろう材と、
前記凹部に収納されている圧電振動素子とを備え、
前記環状部の内周面には、前記環状部の厚みが前記第１主面に垂直な方向に沿って不連続に変化することによる段差部が設けられており、
前記段差部の表面が単一の材料からなる。
本発明の第２の形態に係る圧電振動子は、
第１主面を有する平板状の第１主面部、及び前記第１主面の法線方向から見て前記第１主面を囲む環状の環状部を含み、前記第１主面部及び前記環状部により凹部が構成された第１保持器部と、
第２主面を有し、前記第２主面により前記凹部を密閉する平板状の第２保持器部と、
前記第１保持器部と前記第２保持器部とを接合するろう材と、
前記凹部に収納されている圧電振動素子とを備え、
前記第１主面部の前記第１主面に、前記環状部に沿う溝が設けられている。
第１主面を有する平板状の第１主面部、及び前記第１主面の法線方向から見て前記第１主面を囲む環状の環状部を含み、前記第１主面部及び前記環状部により凹部が構成された第１保持器部と、
第２主面を有し、前記第２主面により前記凹部を密閉する平板状の第２保持器部と、
前記第１保持器部と前記第２保持器部とを接合するろう材と、
前記凹部に収納されている圧電振動素子とを備え、
前記第１主面部の前記第１主面に、前記環状部に沿う溝が設けられている。
本発明の圧電振動素子は、製造時に、ろう材の濡れ広がりをより抑制できる。
（水晶振動子の構造）
以下に、本発明の一実施形態に係る水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｕｎｉｔ）について図面を参照しながら説明する。図１は、水晶振動子１０の外観斜視図である。図２は、水晶振動子１０の分解斜視図である。図３は、図１のＡ－Ａにおける断面構造図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る水晶振動子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｕｎｉｔ）について図面を参照しながら説明する。図１は、水晶振動子１０の外観斜視図である。図２は、水晶振動子１０の分解斜視図である。図３は、図１のＡ－Ａにおける断面構造図である。
以下では、水晶振動子１０の主面に対する法線方向を上下方向と定義し、上側から見たときに、水晶振動子１０の長辺が延在する方向を前後方向と定義し、水晶振動子１０の短辺が延在する方向を左右方向と定義する。
水晶振動子１０は、図１～図３に示すように、保持器１１、及び水晶振動素子（Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）１６を備えており、圧電振動子の一例である。保持器（Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）１１は、基板１２（第２の保持器部の一例）、蓋１４（第１の保持器部の一例）、及びろう材３０を含み、直方体構造を有する密封容器である。保持器１１は、その内部に外部から隔離された空間Ｓｐ（内部空間）を有している。保持器１１は気密構造及び液密構造を有している。すなわち、空間Ｓｐは、気密かつ液密に封止されている。そのため、保持器１１外と空間Ｓｐとの間で水蒸気などの気体及び水などの液体の透過を防止できる。
基板１２は、基板本体２１、外部電極２２，２６，４０，４２，４４，４６及びビア導体３２，３４を含んでいる。
基板本体２１は、板状構造を有しており、上側から見たときに、長方形状構造を有している。そのため、基板本体２１は、長方形状の上面及び下面を有している。長方形は正方形も含む意味である。長方形状とは、長方形の他に長方形から僅かに変形した形状も含む意味である。基板本体２１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化ケイ素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等のセラミックス系絶縁性材料、水晶、ガラス、シリコン等により作製されている。本実施形態では、基板本体２１は、酸化アルミニウム質焼結体により作製されている。
外部電極２２は、基板本体２１の上面の左後ろの角近傍に設けられている長方形状の導体層である。外部電極２６は、基板本体２１の上面の右後ろの角近傍に設けられている長方形状の導体層である。外部電極２２と外部電極２６とは、左右方向に並んでいる。
外部電極４０は、基板本体２１の下面の右後ろの角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極４２は、基板本体２１の下面の左後ろの角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極４４は、基板本体２１の下面の右前の角近傍に設けられている正方形状の導体層である。外部電極４６は、基板本体２１の下面の左前の角近傍に設けられている正方形状の導体層である。
外部電極２２，２６，４０，４２，４４，４６の各々は、３層構造を有しており、具体的には、下層側から上層側へとモリブデン層、ニッケル層及び金層が積層されることにより構成されている。
ビア導体３２，３４は、基板本体２１をその厚み方向（上下方向）に貫通している。ビア導体３２は、外部電極２２と外部電極４２とを接続している。ビア導体３４は、外部電極２６と外部電極４０とを接続している。ビア導体３２，３４は、モリブデン等の導体により作製されている。
蓋１４は、下側が開口した直方体状の筺体であり、金属キャップとも呼ばれる。蓋１４は、平板部１４ａ（第１主面部の一例）と、環状部１４ｂとを含んでいる。環状部１４ｂは、平板部１４ａと一体で、平板部１４ａの主面の略法線方向に延びる４つの板状部を含む。環状部１４ｂは、平板部１４ａの下面（第１主面の一例）１５Ａを法線方向（下方）から見て、下面１５Ａを囲む長方形状の環状構造を有している。したがって、蓋１４は、長方形状の開口を有する。平板部１４ａ及び環状部１４ｂにより、蓋１４には凹部１５が構成されている。下面１５Ａは、凹部１５の底面である。
環状部１４ｂの厚みは、下面１５Ａの法線方向、すなわち、上下方向に沿って、不連続に変化する。したがって、環状部１４ｂは、厚肉部と薄肉部とを含む。これにより、環状部１４ｂの内周面には、段差部１３が生じている。段差部１３は、後述の図４に示すように、環状部１４ｂの内周面において、下記(1)～(3)の面を含む。
(1) 厚肉部の表面と薄肉部の表面とを接続する面（以下、接続面と呼ぶ。）
(2) 厚肉部の表面において接続面近傍の部分
(3) 薄肉部の表面において接続面近傍の部分
(1) 厚肉部の表面と薄肉部の表面とを接続する面（以下、接続面と呼ぶ。）
(2) 厚肉部の表面において接続面近傍の部分
(3) 薄肉部の表面において接続面近傍の部分
環状部１４ｂにおいて、その端面（下端面）に隣接する領域の厚みは、他の領域に比して薄い。すなわち、環状部１４ｂにおいて、段差部１３より上側の部分（厚肉部）の厚みは、段差部１３より下側の部分（薄肉部）の厚みより厚い。段差部１３は、環状部１４ｂの全周にわたって設けられていることが好ましいが、周方向の一部には段差部１３が設けられていなくてもよい。
蓋１４は、母材と、母材の表面に設けられためっき層とを備えている。母材は、例えば、鉄ニッケル合金（例えば、ニッケル含有率が４２質量％であるもの）又は鉄ニッケルコバルト合金（コバール）からなる。めっき層は、下地としてのニッケル層と、ニッケル層の上に設けられた金層との２層構造を有する。ニッケル層の厚みは、母材の防食に必要な厚み、例えば、２μｍである。金層の厚みは、例えば、０．０１μｍである。金層の厚みが薄すぎるとろう材３０との接合性が悪くなり、厚すぎるとコストが不必要に高くなる。
本実施形態では、蓋１４は、鉄ニッケル合金の母材の表面にニッケルめっき及び金めっきが施されることにより作製されている。これにより、段差部１３を含め環状部１４ｂの表面は、単一の材料からなる。したがって、段差部１３は、蓋の内面に蓋とは異なる材料からなる部材を取り付けて形成される上記特許文献３に開示された段差部とは異なる。
ろう材３０は、長方形状の環状構造を有しており、上側から見たときに、水晶振動素子１６及び外部電極２２，２６を囲んでいる。ろう材とは、第１保持器部及び第２保持器部のいずれよりも融点が低い金属材料をいうものとする。したがって、樹脂材料は、ろう材には含まれない。ろう材は、融点が４５０℃以上である硬ろうと、融点が４５０℃未満である軟ろう（半田）とを含む。軟ろうは、例えば、金錫合金、又は錫鉛合金等の合金である。
ろう材３０は、基板１２と蓋１４とを接合する役割を果たす。基板１２の縁部の上にろう材３０を介して蓋１４の開口縁部が重ねられた状態で、ろう材３０が基板１２の縁部及び蓋１４の開口縁部と合金化した後固化させられる。これにより、蓋１４は、開口縁部の全周において基板１２の上面（第２主面の一例）１２Ａに接合する。このようにして、凹部１５は、基板１２の上面１２Ａにより密閉される。その結果、基板本体２１の上面１２Ａ及び蓋１４により、空間Ｓｐが形成されている。
水晶振動素子１６は、保持器１１内に励振可能に収納されている。水晶振動素子１６は、水晶片１７、外部電極９７，９８、励振電極１００，１０１及び引き出し導体１０２，１０３を含み、圧電振動素子の一例である。水晶片１７は、上面及び下面を有する板状構造を有しており、上側から見たときに、長方形状構造を有している。水晶振動素子１６の代わりに、圧電振動素子として圧電セラミック素子が用いられてもよい。この場合、水晶片１７の代わりに、圧電片として圧電セラミック片を用いることができる。
水晶片１７は、所定の結晶方位（Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ａｘｉｓ）を有する水晶であり、例えば、人工水晶（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ）から所定の角度で切り出されたＡＴカット型の水晶片である。水晶片１７の寸法は、前後方向の長さが２．０ｍｍ、左右方向の幅が１．６ｍｍの範囲に収まる寸法である。保持器１１の壁厚さ、封止材のにじみ、素子のマウント精度等を考慮して、水晶片１７の前後方向の長さが１．５００ｍｍ以下となり、水晶片１７の左右方向の幅が１．００ｍｍ以下となるように水晶片１７が設計される。
外部電極９７は、水晶片１７の左後ろの角及びその近傍に設けられている導体層である。外部電極９７は、上面、下面、後面及び左面に跨って形成されている。外部電極９８は、水晶片１７の右後ろの角及びその近傍に設けられている導体層である。外部電極９８は、上面、下面、後面及び右面に跨って形成されている。これにより、外部電極９７，９８は、水晶片１７の短辺に沿って並んでいる。
励振電極１００は、水晶片１７の上面の中央に設けられており、上側から見たときに長方形状構造を有している。励振電極１０１は、水晶片１７の下面の中央に設けられており、上側から見たときに長方形状構造を有している。励振電極１００と励振電極１０１とは、上側から見たときに、これらの外縁が一致するように重なっている。
引き出し導体１０２は、水晶片１７の上面に設けられており、外部電極９７と励振電極１００とを接続している。引き出し導体１０３は、水晶片１７の下面に設けられており、外部電極９８と励振電極１０１とを接続している。外部電極９７，９８、励振電極１００，１０１及び引き出し導体１０２，１０３の各々は、２層構造を有しており、クロム層及び金層を含んでいる。クロム層は、水晶片１７の表面上に設けられている。金層は、クロム層の上に設けられている表面金属層である。金層は水晶片１７への密着性が低い。そのため、クロム層は、金層と水晶片１７との間に設けられることによって、外部電極９７，９８、励振電極１００，１０１及び引き出し導体１０２，１０３の水晶片１７の表面への密着層として機能している。なお、クロム層の代わりにチタン層等の他の金属層を密着層として用いてもよい。
水晶振動素子１６は、基板１２の上面１２Ａに実装される。具体的には、外部電極２２と外部電極９７とが導電性接着部材２１０により電気的に接続された状態で固定され、外部電極２６と外部電極９８とが導電性接着部材２１２により電気的に接続された状態で固定される。これにより、水晶振動素子１６は、導電性接着部材２１０，２１２により基板１２に支持されている。導電性接着部材２１０，２１２の材料は、例えば、エポキシ系樹脂基材に銀フィラーなどの導電性材料フィラーを含有したものである。
（水晶振動子の製造方法）
以下に、水晶振動子１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。
以下に、水晶振動子１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。
まず、基板１２を作製する。複数の基板本体２１がマトリクス状に配列されたマザー基板を準備する。マザー基板は、基板本体２１と同じ材料、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化ケイ素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等のセラミックス系絶縁性材料、水晶、ガラス、シリコン等により作製されている。
次に、マザー基板において、ビア導体３２，３４が配置される位置にビームを照射して、円形の貫通孔（ビアホール）を形成する。この貫通孔内にビア導体３２，３４を埋め込む。
次に、外部電極４０，４２，４４，４６の下地電極をマザー基板の下面に形成する。具体的には、モリブデン層をマザー基板の下面上に印刷し、乾燥させる。その後、モリブデン層を焼結する。これにより、外部電極４０，４２，４４，４６の下地電極が形成される。
次に、外部電極２２，２６の下地電極をマザー基板の上面に形成する。具体的には、モリブデン層をマザー基板の上面上に印刷し、乾燥させる。その後、モリブデン層を焼結する。これにより、外部電極２２，２６の下地電極が形成される。
次に、外部電極４０，４２，４４，４６，２２，２６の下地電極に、ニッケルめっき及び金めっきをこの順に施す。これにより、外部電極４０，４２，４４，４６，２２，２６が形成される。
次に、ダイシングブレードにより、マザー基板を複数の基板本体２１に分割する。なお、レーザビームを照射してマザー基板に分割溝を形成した後、マザー基板を複数の基板本体２１に分割してもよい。これにより、基板１２が完成する。
次に、水晶振動素子１６を作製する。水晶の原石をＡＴカットにより切り出して、長方形状の板状の水晶片１７を得る。更に、必要に応じて、水晶片１７に対してバレル加工装置を用いてべベル加工を施す。これにより、水晶片１７の稜線付近が削り取られ、ベベル形状の水晶片１７が得られる。
次に、水晶片１７の表面に外部電極９７，９８、励振電極１００，１０１及び引き出し導体１０２，１０３を形成する。なお、外部電極９７，９８、励振電極１００，１０１及び引き出し導体１０２，１０３の形成については、一般的な工程であるので説明を省略する。これにより、水晶振動素子１６が完成する。
次に、基板１２の上面１２Ａに水晶振動素子１６を実装する。具体的には、図２及び図３に示すように、外部電極２２と外部電極９７とを導電性接着部材２１０により接着すると共に、外部電極２６と外部電極９８とを導電性接着部材２１２により接着する。
次に、保持器１１を密封する。この際、蓋１４を、開口が上方（重力が作用する方向とは反対側）に開くように向ける。この状態で、蓋１４において環状部１４ｂの端面上に、ろう材３０を載置する。ろう材３０は、環状部１４ｂの端面に融着させてもよい。また、金属粉を含む導電性ペーストを環状部１４ｂの端面に印刷して焼き付けて、ろう材３０を作製してもよい。あるいは、ろう材３０として、半田を用いてもよい。
そして、基板１２を、上面（水晶振動素子１６が実装された面）１２Ａを下方、すなわち、重力が作用する方向に向け、蓋１４の開口を閉じるように、蓋１４の上に載置する。図４に、この状態を示す。これにより、ろう材３０は、環状部１４ｂの端面と基板１２の上面１２Ａとの間に挟まれる。この状態で、蓋１４及び基板１２と共にろう材３０を加熱することにより、ろう材３０を合金化させる。ろう材３０が金錫合金である場合は、加熱温度は、たとえば、２９０℃以上３２０℃以下である。その後、冷却することにより、少なくとも一部が合金化したろう材３０を固化させる。これにより、保持器１１が密封される。以上の工程を経て、水晶振動子１０が完成する。
（効果）
本実施形態に係る水晶振動子１０は、以下に説明するように、ろう材３０の濡れ広がりを効果的に抑制できる。
本実施形態に係る水晶振動子１０は、以下に説明するように、ろう材３０の濡れ広がりを効果的に抑制できる。
ろう材３０により保持器１１を密封する際、ろう材３０は、環状部１４ｂの端面と基板１２の上面１２Ａ（保持器１１密封時の下側の面）との間からはみ出すことがある。図４を参照して、このような環状部１４ｂの端面と基板１２の上面１２Ａとの間からはみ出したろう材３０は、環状部１４ｂにおける段差部１３の上方の空間（以下、収容空間と呼ぶ。）Ｓに濡れ広がるが、段差部１３によりせき止められる。このとき、濡れ広がりが進行する方向は重力が作用する方向と一致するので、ろう材３０が収容空間Ｓでせき止められやすくなる。
収容空間Ｓが設けられることにより、水晶振動子１０は、ろう材３０の濡れ広がり面積を低減できる。よって、ろう材３０が水晶振動素子１６に到達して固化する事態、並びに、ろう材３０が導電性接着部材２１０，２１２、及び外部電極２２，２６，９７，９８に到達して固化する事態を回避しやすい。ろう材３０が水晶振動素子１６に到達して固化すると、水晶振動素子１６の振動が妨げられる。また、ろう材３０が導電性接着部材２１０，２１２、及び外部電極２２，２６，９７，９８に到達して固化すると、電気的短絡が生じることがある。しかしながら、本発明の実施形態を実施することで、これらの事態を回避した水晶振動子１０を得ることができる。
また、接合部分となる環状部１４ｂの端面と基板１２の上面１２Ａとの間からろう材３０のはみ出す量が増加すれば、接合部に空隙が含まれて、気密性が低下するという問題が発生することがある。上記実施形態で、段差部１３を接合部の近くに設けることにより、濡れ広がるろう材３０を接合部の近くでせき止めて、環状部１４ｂの端面と基板１２の上面１２Ａとの間からはみ出すろう材３０の量を少なくすることができる。これにより、接合部の空隙を少なくして、気密性を高くすることができる。
環状部１４ｂにおいて、厚肉部の厚みと薄肉部の厚みとの差を大きくすること、及び薄肉部の形成領域を広くすることの少なくともいずれかにより、収容空間Ｓの容積を大きくすることができる。これにより、収容空間Ｓの容積を、濡れ広がるろう材３０を収容するのに十分な容量にすることができる。
特許文献１に記載のように蓋に溝を設けた場合は、溝の容積を大きくするために溝の幅を大きくすると、上下方向から見て、溝の形成領域と圧電振動素子が占める領域とが重なる。この場合、ろう材が溝内を埋める程度に濡れ広がると、ろう材が圧電振動素子に接触する可能性がある。これに対して、水晶振動子１０では、収容空間Ｓの容積を大きくするために収容空間Ｓの上端と下端との距離を長くしても、上下方向から見て、収容空間Ｓの形成領域と水晶振動素子１６が占める領域とが重なることはない。このため、水晶振動子１０では、濡れ広がったろう材が水晶振動素子１６に接触しにくい。
また、合金化の際、高温に達し流動性が高くなったろう材３０が蓋１４に接触すると、蓋１４のめっき層（ニッケル層及び金層）が高温状態になる。このとき、めっき層に取り込まれていたガスが放出される。ろう材３０の濡れ広がり面積が抑制されることにより、このようなガス（アウトガス）の放出量を低減できる。
（変形例）
（変形例）
図５は、本発明の他の実施形態に係る水晶振動子５０の断面構造図である。図５において、図１～図４に表された部品、部分と共通する部品、部分には、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。水晶振動子５０には、水晶振動子１０における段差部１３は設けられておらず、環状部１４ｂは、ほぼ一定の厚みを有する。水晶振動子５０では、平板部１４ａの下面１５Ａに、環状部１４ｂに沿う溝１８が設けられている。溝１８は、環状部１４ｂの全周に沿って設けられていることが好ましいが、周方向の一部には溝１８が設けられていなくてもよい。この実施形態では、溝１８は環状部１４ｂに隣接している。下面１５Ａの法線方向から見て、溝１８と水晶振動素子１６とは重ならない。
水晶振動子５０を製造する際、蓋１４を、開口が上方（重力が作用する方向とは反対側）に開くように向け、水晶振動子１０の場合と同様にして保持器１１を密封する。そのとき、溝１８は、ろう材３０より低い位置にある。このため、ろう材３０が、環状部１４ｂの端面と基板１２との間からはみ出すと、このはみ出したろう材３０は、環状部１４ｂの内周面上を経て溝１８内に濡れ広がる。
水晶振動子５０において、濡れ広がる前の状態のろう材３０と溝１８との距離が長ければ、環状部１４ｂの端面と基板１２との間からはみ出したろう材３０は、環状部１４ｂの内周面上をつたう距離が増え、溝１８内にまで濡れ広がるろう材の量が少なくなる。また、下面１５Ａの法線方向から見て溝１８と水晶振動素子１６とが重ならないことにより、仮に、溝１８にろう材３０が濡れ広がっても、ろう材３０は水晶振動子５０には接触しにくい。したがって、水晶振動子５０では、ろう材３０が環状部１４ｂの端面と基板１２との間からはみ出して濡れ広がった場合でも、ろう材３０が水晶振動素子１６に接触したり、電気的短絡が生じたりする事態を回避しやすい。
溝１８は、環状部１４ｂから離れた位置に設けられていてもよい。
（その他の実施形態）
本発明に係る圧電振動子は、前記水晶振動子１０，５０に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
本発明に係る圧電振動子は、前記水晶振動子１０，５０に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
例えば、水晶振動子１０では、蓋１４の側壁となる環状部１４ｂにおいて、環状部１４ｂの端面上のろう材３０を設ける箇所に隣接する領域の厚みが他の領域に比して薄いが、ろう材３０を設ける箇所から離れた領域の厚みが他の領域の厚みに比して薄くてもよい。すなわち、厚肉部がろう材３０を設ける箇所に隣接し、薄肉部がろう材３０を設ける箇所から離れていてもよい。環状部１４ｂにおいてろう材３０を設ける箇所から離れた領域の厚みを他の領域の厚みに比して薄くすることにより、環状部１４ｂの基板１２との対向部の厚みを大きくすることができる。これにより、環状部１４ｂと基板１２との接合面積を大きくすることができる。
図６に示すように、ろう材３０を設ける箇所及び平板部１４ａの双方から離れた位置に、薄肉部が位置していてもよい。この場合、薄肉部と薄肉部より下の厚肉部との間、及び薄肉部と薄肉部より上の厚肉部との間に、それぞれ、段差部１３が生じる。また、図７及び図８に示すように、ろう材３０を設ける箇所から離れ、平板部１４ａに隣接した位置に、薄肉部が位置していてもよい。図７に示すように、薄肉部は、環状部１４ｂにおいて、平板部１４ａの下面１５Ａの法線方向において環状部１４ｂの内壁の半分以上にわたって設けられていてもよい。また、図８に示すように、薄肉部は、環状部１４ｂにおいて、平板部１４ａの下面１５Ａの法線方向において、平板部１４ａ近傍の部分にのみ設けられていてもよい。いずれの場合でも、薄肉部と薄肉部より下の厚肉部との間で、環状部１４ｂの内周面に対し略法線方向に延びる面（接続面）を有する段差部１３が蓋１４に設けられる。
環状部１４ｂの内周面はろう材３０に対して濡れ性を有するので、保持器１１を密封する際、環状部１４ｂの端面と基板１２との間からろう材３０がはみ出すと、ろう材３０の一部は、環状部１４ｂの内周面上を濡れ広がり、収容空間Ｓ（段差部１３の下方又は上方の空間）内に濡れ広がる。図６～図８のいずれの環状部１４ｂにおいても、段差部１３は、環状部１４ｂの全周にわたって設けられていることが好ましいが、周方向の一部には段差部１３が設けられていなくてもよい。
第１保持器部、及び第２保持器部は、それぞれ、凹部が設けられたセラミック基板、及び平板状の金属板であってもよい。この場合、圧電振動素子としての水晶振動素子は、セラミック基板の凹部の底面（第１主面の一例）上に設けられる。
上記実施形態の構成は任意に組み合わせてもよい。例えば、１つの水晶振動子に段差部１３と溝１８との双方が設けられていてもよい。
以上のように、本発明は、圧電振動子において、ろう材の濡れ広がりを抑制できる効果を有する。
１０，５０：水晶振動子
１１：保持器
１２：基板
１２Ａ：上面
１３：段差部
１４：蓋
１４ａ：平板部
１４ｂ：環状部
１５：凹部
１５Ａ：下面
１６：水晶振動素子
１７：水晶片
１８：溝
２１：基板本体
３０：ろう材（導電性接合材）
１００，１０１：励振電極
２１０，２１２：導電性接着部材
Ｓｐ：空間
１１：保持器
１２：基板
１２Ａ：上面
１３：段差部
１４：蓋
１４ａ：平板部
１４ｂ：環状部
１５：凹部
１５Ａ：下面
１６：水晶振動素子
１７：水晶片
１８：溝
２１：基板本体
３０：ろう材（導電性接合材）
１００，１０１：励振電極
２１０，２１２：導電性接着部材
Ｓｐ：空間
Claims (2)
- 第１主面を有する平板状の第１主面部、及び前記第１主面の法線方向から見て前記第１主面を囲む環状の環状部を含み、前記第１主面部及び前記環状部により凹部が構成された第１保持器部と、
第２主面を有し、前記第２主面により前記凹部を密閉する平板状の第２保持器部と、
前記第１保持器部と前記第２保持器部とを接合するろう材と、
前記凹部に収納されている圧電振動素子とを備え、
前記第１主面部の前記第１主面に、前記環状部に沿う溝が設けられ、
前記圧電振動素子が、前記第２主面上に設けられている、
圧電振動子。 - 前記第１主面の法線方向から見て、前記溝と前記圧電振動素子とは重ならない、
請求項１に記載の圧電振動子。
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