JP7305971B2

JP7305971B2 - 圧電振動デバイス

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Publication number: JP7305971B2
Application number: JP2019015951A
Authority: JP
Inventors: 宏樹吉岡; 孝治中村
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2023-07-11
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: JP2020123906A

Description

本発明は、圧電振動子等の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、水晶発振器等）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、その筐体が略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、例えばガラスや水晶からなる第１封止部材および第２封止部材と、例えば水晶からなり両主面に励振電極が形成された圧電振動板とから構成され、第１封止部材と第２封止部材とが圧電振動板を介して積層して接合される。そして、パッケージの内部（内部空間）に配された圧電振動板の振動部（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２０１０－２５２０５１号公報

ところで、圧電振動デバイスでは、例えばレーザーによりマーキングを行って、製品の機種名や、製造時期等を印字することが行われる。ここで、圧電振動デバイスのうち、例えば圧電発振器では、上述したパッケージの第１封止部材上に搭載されたＩＣの裏面に、マーキングを行うためのマーキング領域を設けることが可能である。一方、例えば圧電振動子では、圧電発振器とは異なり、そのようなＩＣが設けられないため、パッケージに直接、マーキングを行う必要がある。しかし、マーキング領域の下方に励振電極等が設けられている場合には、マーキングの際、励振電極等にレーザーが照射される可能性があり、これに起因して励振電極等が損傷す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、マーキングの際の励振電極等の損傷を抑制することが可能な圧電振動デバイスを提供す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、かつ前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されることによって、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設けられた圧電振動デバイスにおいて、前記第１封止部材の一主面には、金属膜が形成され、前記金属膜には、当該金属膜の表面に印字可能な印字領域が設けられ、前記印字領域は、前記第１励振電極および前記第２励振電極とは平面視で重畳しないように設けられ、前記圧電振動板は、前記振動部と、当該振動部の外周を取り囲む外枠部と、前記振動部と前記外枠部とを連結する保持部とを備え、前記振動部と前記外枠部との間には、当該圧電振動板を切り抜いて形成された切り抜き部が設けられ、前記印字領域は、前記切り抜き部に平面視で重畳するように設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、マーキングの際、第１励振電極および第２励振電極にレーザーが照射されることを抑制することができ、マーキングの際の第１励振電極および第２励振電極の損傷を抑制することができ、これにより、第１励振電極および第２励振電極の周波数特性が変化することを抑制することができる。また、マーキングの際、第１励振電極および第２励振電極から離れて設けられている切り抜き部をレーザーが通過するので、マーキングの際の第１励振電極および第２励振電極の損傷をより確実に抑制することができる。

上記構成において、前記印字領域は、当該圧電振動デバイスに設けられる電極および配線のうち、前記第１封止部材の一主面以外に形成された電極および配線とは平面視で重畳しないように設けられていることが好ましい。この構成によれば、マーキングの際、第１封止部材の他主面、圧電振動板の両主面、および第２封止部材の両主面に形成された電極および配線にレーザーが照射されることを抑制することができ、マーキングの際のこれらの電極や配線の損傷を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、かつ前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されることによって、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設けられた圧電振動デバイスにおいて、前記第１封止部材の一主面には、金属膜が形成され、前記金属膜には、当該金属膜の表面に印字可能な印字領域が設けられ、前記印字領域は、前記第１励振電極および前記第２励振電極とは平面視で重畳しないように設けられ、前記印字領域が設けられた前記金属膜は、前記第１励振電極または前記第２励振電極に電気的に接続されており、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が好ましい。この構成によれば、第１封止部材の一主面に設けられた印字領域を圧電振動板の振動部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振動部の検査を容易に行うことができる。このように、圧電振動デバイスの製造工程では使用されるが、圧電振動デバイスの製品化後には使用されない検査用端子に印字領域を設けるようにしている。このため、製品化後の電気的特性には影響しないためより望ましい形態となる。

本発明の圧電振動デバイスによれば、マーキングの際、第１励振電極および第２励振電極にレーザーが照射されることを抑制することができ、マーキングの際の第１励振電極および第２励振電極の損傷を抑制することができ、これにより、第１励振電極および第２励振電極の周波数特性が変化することを抑制することができる。

本実施の形態にかかる水晶振動子の各構成を模式的に示した概略構成図である。図２は、水晶振動子の第１封止部材の第１主面側の概略平面図である。図３は、水晶振動子の第１封止部材の第２主面側の概略平面図である。図４は、水晶振動子の水晶振動板の第１主面側の概略平面図である。図５は、水晶振動子の水晶振動板の第２主面側の概略平面図である。図６は、水晶振動子の第２封止部材の第１主面側の概略平面図である。図７は、水晶振動子の第２封止部材の第２主面側の概略平面図である。図８は、水晶振動子の第１封止部材の第１主面のマーキング領域と、水晶振動子に設けられた電極、配線等との位置関係を示す概略平面図である。図９は、水晶振動子の第１封止部材の第１主面のマーキング領域と、水晶振動板に設けられた切り抜き部の位置関係を示す概略平面図である。図１０は、マーキング領域に印字されたマーキングの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明を適用する圧電振動デバイスが水晶振動子である場合について説明する。

まず、本実施の形態にかかる水晶振動子１００の基本的な構造を説明する。水晶振動子１００は、図１に示すように、水晶振動板（圧電振動板）１０、第１封止部材２０、および第２封止部材３０を備えて構成されている。この水晶振動子１００では、水晶振動板１０と第１封止部材２０とが接合され、水晶振動板１０と第２封止部材３０とが接合されることによって、略直方体のサンドイッチ構造のパッケージが構成される。すなわち、水晶振動子１００においては、水晶振動板１０の両主面のそれぞれに第１封止部材２０および第２封止部材３０が接合されることでパッケージの内部空間（キャビティ）が形成され、この内部空間に振動部１１（図４，５参照）が気密封止される。

本実施の形態にかかる水晶振動子１００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、パッケージでは、キャスタレーションを形成せずに、後述するスルーホールを用いて電極の導通を図っている。また、水晶振動子１００は、外部に設けられる外部回路基板（図示省略）に半田を介して電気的に接続されるようになっている。

次に、上記した水晶振動子１００における水晶振動板１０、第１封止部材２０および第２封止部材３０の各部材について、図１～７を用いて説明する。なお、ここでは、接合されていないそれぞれ単体として構成されている各部材について説明を行う。図２～７は、水晶振動板１０、第１封止部材２０および第２封止部材３０のそれぞれの一構成例を示しているに過ぎず、これらは本発明を限定するものではない。

水晶振動板１０は、図４，５に示すように、水晶からなる圧電基板であって、その両主面（第１主面１０１，第２主面１０２）が平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。本実施の形態では、水晶振動板１０として、厚みすべり振動を行うＡＴカット水晶板が用いられている。図４，５に示す水晶振動板１０では、水晶振動板１０の両主面１０１，１０２が、ＸＺ´平面とされている。このＸＺ´平面において、水晶振動板１０の短手方向（短辺方向）に平行な方向がＸ軸方向とされ、水晶振動板１０の長手方向（長辺方向）に平行な方向がＺ´軸方向とされている。なお、ＡＴカットは、人工水晶の３つの結晶軸である電気軸（Ｘ軸）、機械軸（Ｙ軸）、および光学軸（Ｚ軸）のうち、Ｚ軸に対してＸ軸周りに３５°１５′だけ傾いた角度で切り出す加工手法である。ＡＴカット水晶板では、Ｘ軸は水晶の結晶軸に一致する。Ｙ´軸およびＺ´軸は、水晶の結晶軸のＹ軸およびＺ軸からそれぞれ概ね３５°１５′傾いた（この切断角度はＡＴカット水晶振動板の周波数温度特性を調整する範囲で多少変更してもよい）軸に一致する。Ｙ´軸方向およびＺ´軸方向は、ＡＴカット水晶板を切り出すときの切り出し方向に相当する。

水晶振動板１０の両主面１０１，１０２には、一対の励振電極（第１励振電極１１１，第２励振電極１１２）が形成されている。水晶振動板１０は、略矩形に形成された振動部１１と、この振動部１１の外周を取り囲む外枠部１２と、振動部１１と外枠部１２とを連結することで振動部１１を保持する保持部１３とを有している。すなわち、水晶振動板１０は、振動部１１、外枠部１２および保持部１３が一体的に設けられた構成となっている。保持部１３は、振動部１１の＋Ｘ方向かつ－Ｚ´方向に位置する１つの角部のみから、－Ｚ´方向に向けて外枠部１２まで延びている（突出している）。そして、振動部１１と外枠部１２との間には、水晶振動板１０を切り抜いて形成された切り抜き部１０ａが設けられている。本実施の形態では、水晶振動板１０には、振動部１１と外枠部１２とを連結する保持部１３が１つのみ設けられており、切り抜き部１０ａが振動部１１の外周囲を囲うように連続して形成されている。

第１励振電極１１１は振動部１１の第１主面１０１側に設けられ、第２励振電極１１２は振動部１１の第２主面１０２側に設けられている。第１励振電極１１１，第２励振電極１１２には、これらの励振電極を外部電極端子に接続するための引出配線（第１引出配線１１３，第２引出配線１１４）が接続されている。第１引出配線１１３は、第１励振電極１１１から引き出され、保持部１３を経由して、外枠部１２に形成された接続用接合パターン１４に繋がっている。第２引出配線１１４は、第２励振電極１１２から引き出され、保持部１３を経由して、外枠部１２に形成された接続用接合パターン１５に繋がっている。

水晶振動板１０の両主面（第１主面１０１，第２主面１０２）には、水晶振動板１０を第１封止部材２０および第２封止部材３０に接合するための振動側封止部がそれぞれ設けられている。第１主面１０１の振動側封止部としては振動側第１接合パターン１２１が形成されており、第２主面１０２の振動側封止部としては振動側第２接合パターン１２２が形成されている。振動側第１接合パターン１２１および振動側第２接合パターン１２２は、外枠部１２に設けられており、平面視で環状に形成されている。

また、水晶振動板１０には、図４，５に示すように、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通する５つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第１スルーホール１６１は、外枠部１２の４隅（角部）の領域にそれぞれ設けられている。第２スルーホール１６２は、外枠部１２であって、振動部１１のＺ´軸方向の一方側（図４，５では、－Ｚ´方向側）に設けられている。第１スルーホール１６１の周囲には、それぞれ接続用接合パターン１２３が形成されている。また、第２スルーホール１６２の周囲には、第１主面１０１側では接続用接合パターン１２４が、第２主面１０２側では接続用接合パターン１５が形成されている。

第１スルーホール１６１および第２スルーホール１６２には、第１主面１０１と第２主面１０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、スルーホールそれぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第１スルーホール１６１および第２スルーホール１６２それぞれの中央部分は、第１主面１０１と第２主面１０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。

第１封止部材２０は、図２，３に示すように、１枚のＡＴカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第１封止部材２０の第２主面２０２（水晶振動板１０に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。なお、第１封止部材２０は振動部を有するものではないが、水晶振動板１０と同様にＡＴカット水晶板を用いることで、水晶振動板１０と第１封止部材２０の熱膨張率を同じにすることができ、水晶振動子１００における熱変形を抑制することができる。また、第１封止部材２０におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ´軸の向きも水晶振動板１０と同じとされている。

第１封止部材２０の第１主面２０１（水晶振動板１０に面しない外方の主面）には、図２に示すように、配線用の第１、第２金属膜２２，２３と、シールド用の第３金属膜２８とが形成されている。配線用の第１、第２金属膜２２，２３は、水晶振動板１０の第１、第２励振電極１１１，１１２と、第２封止部材３０の外部電極端子３２とを電気的に接続するための配線として設けられている。第１、第２金属膜２２，２３は、Ｚ´軸方向の両端部に設けられており、第１金属膜２２が、＋Ｚ´方向側に設けられ、第２金属膜２３が、－Ｚ´方向側に設けられている。第１、第２金属膜２２，２３は、Ｘ軸方向に延びるように形成されている。第１金属膜２２は、略矩形状に形成されているが、第１金属膜２２の＋Ｘ方向側の部分には、－Ｚ´方向側に突出する突出部２２ａが設けられている。第２金属膜２３は、略矩形状に形成されているが、第２金属膜２３の－Ｘ方向側の部分には、＋Ｚ´方向側に突出する突出部２３ａが設けられている。

第３金属膜２８は、第１、第２金属膜２２，２３の間に設けられており、第１、第２金属膜２２，２３とは所定の間隔を隔てて配置されている。第３金属膜２８は、第１封止部材２０の第１主面２０１の第１、第２金属膜２２，２３が形成されていない領域のうち、ほとんど全ての領域に設けられている。

第１封止部材２０には、図２，３に示すように、第１主面２０１と第２主面２０２との間を貫通する６つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第３スルーホール２１１が、第１封止部材２０の４隅（角部）の領域に設けられている。第４，第５スルーホール２１２，２１３は、図２，３の＋Ｚ´方向および－Ｚ´方向にそれぞれ設けられている。

第３スルーホール２１１および第４，第５スルーホール２１２，２１３には、第１主面２０１と第２主面２０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、スルーホールそれぞれの内壁面に沿って形成されている。また、第３スルーホール２１１および第４，第５スルーホール２１２，２１３それぞれの中央部分は、第１主面２０１と第２主面２０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となる。そして、第１封止部材２０の第１主面２０１の対角に位置する２つの第３スルーホール２１１，２１１（図２，３の＋Ｘ方向かつ＋Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１と、－Ｘ方向かつ－Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１）の貫通電極同士が、第３金属膜２８によって電気的に接続されている。また、－Ｘ方向かつ＋Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１の貫通電極と、第４スルーホール２１２の貫通電極とが、第１金属膜２２によって電気的に接続されている。＋Ｘ方向かつ－Ｚ´方向の角部に位置する第３スルーホール２１１の貫通電極と、第５スルーホール２１３の貫通電極とが、第２金属膜２３によって電気的に接続されている。

第１封止部材２０の第２主面２０２には、水晶振動板１０に接合するための封止側第１封止部としての封止側第１接合パターン２４が形成されている。封止側第１接合パターン２４は、平面視で環状に形成されている。また、第１封止部材２０の第２主面２０２では、第３スルーホール２１１の周囲に接続用接合パターン２５がそれぞれ形成されている。第４スルーホール２１２の周囲には接続用接合パターン２６１が、第５スルーホール２１３の周囲には接続用接合パターン２６２が形成されている。さらに、接続用接合パターン２６１に対して第１封止部材２０の長軸方向の反対側（－Ｚ´方向側）には接続用接合パターン２６３が形成されており、接続用接合パターン２６１と接続用接合パターン２６３とは配線パターン２７によって接続されている。

第２封止部材３０は、図６，７に示すように、１枚のＡＴカット水晶板から形成された直方体の基板であり、この第２封止部材３０の第１主面３０１（水晶振動板１０に接合する面）は平坦平滑面（鏡面加工）として形成されている。なお、第２封止部材３０においても、水晶振動板１０と同様にＡＴカット水晶板を用い、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ´軸の向きも水晶振動板１０と同じとすることが望ましい。

この第２封止部材３０の第１主面３０１には、水晶振動板１０に接合するための封止側第２封止部としての封止側第２接合パターン３１が形成されている。封止側第２接合パターン３１は、平面視で環状に形成されている。

第２封止部材３０の第２主面３０２（水晶振動板１０に面しない外方の主面）には、水晶振動子１００の外部に設けられる外部回路基板に電気的に接続する４つの外部電極端子３２が設けられている。外部電極端子３２は、第２封止部材３０の第２主面３０２の４隅（隅部）にそれぞれ位置する。

第２封止部材３０には、図６，７に示すように、第１主面３０１と第２主面３０２との間を貫通する４つのスルーホールが形成されている。具体的には、４つの第６スルーホール３３は、第２封止部材３０の４隅（角部）の領域に設けられている。第６スルーホール３３には、第１主面３０１と第２主面３０２とに形成された電極の導通を図るための貫通電極が、第６スルーホール３３それぞれの内壁面に沿って形成されている。このように第６スルーホール３３の内壁面に形成された貫通電極によって、第１主面３０１に形成された電極と、第２主面３０２に形成された外部電極端子３２とが導通されている。また、第６スルーホール３３それぞれの中央部分は、第１主面３０１と第２主面３０２との間を貫通した中空状態の貫通部分となっている。また、第２封止部材３０の第１主面３０１では、第６スルーホール３３の周囲には、それぞれ接続用接合パターン３４が形成されている。

上記の水晶振動板１０、第１封止部材２０、および第２封止部材３０を含む水晶振動子１００では、水晶振動板１０と第１封止部材２０とが振動側第１接合パターン１２１および封止側第１接合パターン２４を重ね合わせた状態で拡散接合され、水晶振動板１０と第２封止部材３０とが振動側第２接合パターン１２２および封止側第２接合パターン３１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が製造される。これにより、パッケージの内部空間、つまり、振動部１１の収容空間が気密封止される。

この際、上述した接続用接合パターン同士も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同士の接合により、水晶振動子１００では、第１励振電極１１１、第２励振電極１１２、外部電極端子３２の電気的導通が得られるようになっている。具体的には、第１励振電極１１１は、第１引出配線１１３、配線パターン２７、第４スルーホール２１２、第１金属膜２２、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、および第６スルーホール３３を順に経由して、外部電極端子３２に接続される。第２励振電極１１２は、第２引出配線１１４、第２スルーホール１６２、第５スルーホール２１３、第２金属膜２３、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、および第６スルーホール３３を順に経由して、外部電極端子３２に接続される。また、第３金属膜２８は、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、および第６スルーホール３３を順に経由して、アース接続（グランド接続、外部電極端子３２の一部を利用）されている。

水晶振動子１００において、各種接合パターンは、複数の層が水晶板上に積層されてなり、その最下層側からＴｉ（チタン）層とＡｕ（金）層とが蒸着形成されているものとすることが好ましい。また、水晶振動子１００に形成される他の配線や電極も、接合パターンと同一の構成とすれば、接合パターンや配線および電極を同時にパターニングでき、好ましい。

上述のように構成された水晶振動子１００では、水晶振動板１０の振動部１１を気密封止する封止部（シールパス）１１５，１１６は、平面視で、環状に形成されている。シールパス１１５は、上述した振動側第１接合パターン１２１および封止側第１接合パターン２４の拡散接合によって形成され、シールパス１１５の外縁形状および内縁形状が略八角形に形成されている。同様に、シールパス１１６は、上述した振動側第２接合パターン１２２および封止側第２接合パターン３１の拡散接合によって形成され、シールパス１１６の外縁形状および内縁形状が略八角形に形成されている。

このように拡散接合によってシールパス１１５，１１６が形成された水晶振動子１００において、第１封止部材２０と水晶振動板１０とは、１．００μｍ以下のギャップを有し、第２封止部材３０と水晶振動板１０とは、１．００μｍ以下のギャップを有する。つまり、第１封止部材２０と水晶振動板１０との間のシールパス１１５の厚みが、１．００μｍ以下であり、第２封止部材３０と水晶振動板１０との間のシールパス１１６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、比較例として、Ｓｎを用いた従来の金属ペースト封止材では、５μｍ～２０μｍとなる。

本実施の形態では、上記構成の水晶振動子１００において、第１封止部材２０の第１主面２０１に形成された第１金属膜２２に、当該第１金属膜２２の表面に印字可能な印字領域（マーキング領域）Ｍ１が設けられている。このマーキング領域Ｍ１について、図２、図８～図１０を参照して説明する。

上述したように、第１封止部材２０の第１主面２０１には、第１、第２金属膜２２，２３が形成されており、第１、第２金属膜２２，２３の一方にマーキング領域Ｍ１が設けられている。本実施の形態では、第１金属膜２２の突出部２２ａにマーキング領域Ｍ１が設けられている。マーキング領域Ｍ１は、略矩形の領域になっており、縦寸法（Ｘ軸方向の寸法）が、例えば１００μｍ～１５０μｍであり、横寸法（Ｚ´軸方向の寸法）が、例えば５０μｍ～１００μｍになっている。

このマーキング領域Ｍ１に対し、例えばレーザーを照射してマーキング領域Ｍ１の表面を焼き付ける（焼き切る）ことによって、マーキング領域Ｍ１に対するマーキングを行って、製品の機種名や、製造時期等を印字することが可能である。レーザーとしては、例えば炭酸ガスレーザーや、半導体レーザー、ＹＡＧレーザー等を用いることが可能である。マーキングの手法としては、例えばドットコードがあり、図１０にドットコードによるマーキングの一例を示している。図１０では、マーキング領域Ｍ１に形成された４ｂｉｔ×３列のドットコードによって、製品の製造時期を印字した場合を示している。図１０のドットコードは、［８２９］を意味している。具体的には、１列目の［１０００］は、［８］を意味しており、製造年に対応する（ここでは、２０１０年を開始年としている）。２列目の［００１０］は、［２］を意味しており、製造週の１０の位に対応する。３列目の［１００１］は、［９］を意味しており、製造週の１の位に対応する。図１０のドットコードによって、製品の製造時期が、２０１８年第２９週であることが分かる。

次に、マーキング領域Ｍ１と、第１、第２励振電極１１１，１１２等との位置関係について説明する。

図８に示すように、マーキング領域Ｍ１は、第１、第２励振電極１１１，１１２とは平面視で重畳しないように設けられている。このような位置関係によれば、マーキングの際、第１、第２励振電極１１１，１１２にレーザーが照射されることを抑制することができ、マーキングの際の第１、第２励振電極１１１，１１２の損傷を抑制することができ、これにより、第１、第２励振電極１１１，１１２の周波数特性が変化することを抑制することができる。しかも、マーキング領域Ｍ１が、第１励振電極１１１に電気的に接続されている第１金属膜２２に設けられているので、第１封止部材２０の第１主面２０１に、マーキング用の層や膜を別途設ける必要がなくなる。

また、マーキング領域Ｍ１は、水晶振動子１００に設けられる電極および配線のうち、第１封止部材２０の第１主面２０１以外に形成された電極および配線とは平面視で重畳しないように設けられている。つまり、マーキング領域Ｍ１は、第１封止部材２０の第２主面２０２、水晶振動板１０の両主面１０１，１０２、および第２封止部材３０の両主面３０１，３０２に形成された電極および配線とは平面視で重畳しないように設けられている。

本実施の形態では、図８に示すように、マーキング領域Ｍ１は、第１励振電極１１１に電気的に接続される配線、および第２励振電極１１２に電気的に接続される配線とは平面視で重畳しないように設けられている。第１励振電極１１１に電気的に接続される配線としては、第１引出配線１１３、配線パターン２７、第４スルーホール２１２、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、第６スルーホール３３、および外部電極端子３２がある。第２励振電極１１２に電気的に接続される配線としては、第２引出配線１１４、第２スルーホール１６２、第５スルーホール２１３、第３スルーホール２１１、第１スルーホール１６１、第６スルーホール３３、および外部電極端子３２がある。また、図８に示すように、マーキング領域Ｍ１は、シールパス１１５，１１６とは平面視で重畳しないように設けられている。

このような位置関係によれば、マーキングの際、第１封止部材２０の第２主面２０２、水晶振動板１０の両主面１０１，１０２、および第２封止部材３０の両主面３０１，３０２に形成された電極および配線にレーザーが照射されることを抑制することができ、マーキングの際のこれらの電極や配線の損傷を抑制することができる。

また、図９に示すように、マーキング領域Ｍ１は、振動部１１の外周囲を囲う切り抜き部１０ａに平面視で重畳するように設けられている。このような位置関係によれば、マーキングの際、第１、第２励振電極１１１，１１２から離れて設けられている切り抜き部１０ａをレーザーが通過するので、マーキングの際の第１、第２励振電極１１１，１１２の損傷をより確実に抑制することができる。ここで、水晶振動板１０はＡＴカット水晶板であり、エッチングにより切り抜き部１０ａが形成されることから、振動部１１および外枠部１２の端面に傾斜面が形成される。これらの傾斜面にレーザーが当たると、レーザーが意図しない方向に反射されることが懸念される。このため、そのような傾斜面に対して、マーキング領域Ｍ１が平面視で重畳しないように設けられることが好ましい。つまり、切り抜き部１０ａの貫通部分に対して、マーキング領域Ｍ１が平面視で重畳するように設けられることが好ましい。

本実施の形態において、第１金属膜２２の突出部２２ａに設けられたマーキング領域Ｍ１が、水晶振動板１０の振動部１１の検査用端子とされることが好ましい。この場合、第２金属膜２３の突出部２３ａも、水晶振動板１０の振動部１１の検査用端子とされることが好ましい。これによれば、第１封止部材２０の第１主面２０１に設けられたマーキング領域Ｍ１を水晶振動板１０の振動部１１の検査用端子として利用することで、第２封止部材３０の接合前に水晶振動板１０の振動部１１の検査を容易に行うことができる。このように、水晶振動子１００の製造工程では使用されるが、水晶振動子１００の製品化後には使用されない突出部２２ａにマーキング領域Ｍ１を設けるようにしている。このため、製品化後の電気的特性には影響しないためより望ましい形態となる。

今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述したマーキング領域Ｍ１の配置箇所や、形状、大きさは一例であって、上記以外の配置箇所や大きさであってもよい。例えば第２金属膜２３の突出部２３ａにマーキング領域Ｍ１を設けてもよい。なお、シールド電極を内部に有する構成の水晶振動子１００の場合には、マーキング領域Ｍ１を、シールド電極とは平面視で重畳しないように設けてもよい。

ただし、シールド電極は比較的広範囲の領域に設けられるため、レーザーの照射によりシールド電極の一部が削られたとしても、シールド性能の低下が比較的小さく抑えられ、他の電極や配線に比べて電気的特性への影響度が小さいと考えられる。このような理由から、第１励振電極１１１および第２励振電極１１２に電気的に接続されていないシールド電極の一部に、マーキング領域Ｍ１を設けることも可能である。このようなシールド電極としては、第１封止部材２０の第１主面２０１に形成された第３金属膜２８があり、この第３金属膜２８の一部にマーキング領域Ｍ１を設けてもよい。あるいは、シールド電極を内部に有する構成の水晶振動子１００の場合には、このシールド電極にマーキング領域Ｍ１を設けてもよい。

また、上述したマーキングの手法は一例であって、バーコードやＱＲコード（登録商標）等によってマーキングを行ってもよい。また、文字や、数字、記号等をマーキング領域Ｍ１に印字してもよい。なお、上述したドットコードを用いることによって、例えば、数１００μｍ×数１００μｍといった極めて小さなマーキング領域Ｍ１に対しても、確実かつ容易にマーキングを行うことができる。

上記実施の形態では、第２封止部材３０の第２主面３０２の外部電極端子３２の数を４つとしたが、これに限定されるものではなく、外部電極端子３２の数を、例えば、２つ、６つ、あるいは８つ等としてもよい。また、本発明を水晶振動子１００に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば水晶発振器等にも本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、第１封止部材２０および第２封止部材３０を水晶板によって形成したが、これに限定されるものではなく、第１封止部材２０および第２封止部材３０を、例えば、ガラスによって形成してもよい。

１０水晶振動板（圧電振動板）
１１振動部
２０第１封止部材
２２第１金属膜
３０第２封止部材
１００水晶振動子（圧電振動デバイス）
１１１第１励振電極
１１２第２励振電極
２０１第１主面（一主面）
２０２第２主面（他主面）
Ｍ１マーキング領域（印字領域）

Claims

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、かつ前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されることによって、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設けられた圧電振動デバイスにおいて、
前記第１封止部材の一主面には、金属膜が形成され、
前記金属膜には、当該金属膜の表面に印字可能な印字領域が設けられ、
前記印字領域は、前記第１励振電極および前記第２励振電極とは平面視で重畳しないように設けられ、
前記圧電振動板は、前記振動部と、当該振動部の外周を取り囲む外枠部と、前記振動部と前記外枠部とを連結する保持部とを備え、前記振動部と前記外枠部との間には、当該圧電振動板を切り抜いて形成された切り抜き部が設けられ、
前記印字領域は、前記切り抜き部に平面視で重畳するように設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。
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、かつ前記第２封止部材と前記圧電振動板とが接合されることによって、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設けられた圧電振動デバイスにおいて、
前記第１封止部材の一主面には、金属膜が形成され、
前記金属膜には、当該金属膜の表面に印字可能な印字領域が設けられ、
前記印字領域は、前記第１励振電極および前記第２励振電極とは平面視で重畳しないように設けられ、
前記印字領域が設けられた前記金属膜は、前記第１励振電極または前記第２励振電極に電気的に接続されており、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。
請求項１または２に記載の圧電振動デバイスにおいて、
前記印字領域は、当該圧電振動デバイスに設けられる電極および配線のうち、前記第１封止部材の一主面以外に形成された電極および配線とは平面視で重畳しないように設けられていることを特徴とする圧電振動デバイス。