JP7342733B2

JP7342733B2 - 圧電デバイス

Info

Publication number: JP7342733B2
Application number: JP2020035197A
Authority: JP
Inventors: 淳史福島
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: JP2021141368A

Description

本発明は圧電デバイスに関する。

移動体通信機器等の小型化に伴い、これに実装される水晶振動子等の圧電デバイスも小型化が進んでいる。例えば小型化に対応した表面実装型の音叉型水晶振動子は、音叉型水晶振動片と、これを収容する凹部を備えた絶縁基体（容器）と、当該容器との接合によって前記凹部内に音叉型水晶振動片を気密封止する蓋とが主要な構成部材となっている。

前記音叉型水晶振動片を、前記容器の凹部に設けられた搭載パッドの上に、金属バンプを介して超音波接合する場合、微小領域で確実な導電接合が行えることから水晶振動子の小型化に適している（例えば略直方体状の水晶振動子の平面視の外形寸法が、長辺方向が１．６ｍｍで、短辺方向が１．０ｍｍ）。このような接合形態の水晶振動子は、例えば特許文献１乃至２に開示されている。

特許第５６６０１６２号特許第５８０４０２９号

特許文献１乃至２における音叉型水晶振動片は、基部と、当該基部の一端側から同一方向に伸びる一対の振動腕と、前記基部から突出した接合部を備えている。前記接合部は、当該接合部の基端部を一辺とする平面視Ｌ字状に形成されている。前記接合部の基端部および先端部は、容器の搭載パッドと接合される接合領域となっている。これらの接合領域には、平面視形状が円形や楕円形の金属バンプが形成されている。

前記音叉型水晶振動子は、前記容器の外底面に形成された外部接続端子が、半田を介して外部基板と接合されることによって実装される。そのため前記容器には、外部基板に実装された電子部品等からの熱や周辺環境等の熱により、膨張に伴う応力が発生する。特にリフローなどの短時間で急激な温度上昇が生じる環境下では、前記応力の影響が大きくなり、当該応力が音叉型水晶振動片に伝わることによって、発振周波数の変動（低下）が生じることがある。このことを次に説明する。

図１３は従来の音叉型水晶振動子を示す図である。図１３では水晶振動片２と容器３１との間に介在する，平面視で楕円形の２つのバンプの位置を実線で透過表示している。容器３１は平面視略矩形であり、前述した熱の影響により、その短辺の伸長方向（図１３の左側に示す上下方向）に膨張した場合、これに追従するように搭載パッド１７ａ，１７ｂと金属バンプ１８ａ，１８ｂとの各接合部には、２つの金属バンプ１８ａ，１８ｂの間隔が拡大する方向に力が加わる。そのため音叉型水晶振動片２と金属バンプ１８ａ，１８ｂとの各接合部には、基部２０の幅方向（図１３における上下方向）の内側（図１３に示す対向する内向き矢印）に向かって応力が働くことになる。

このように基部２０の他端側（図１３における基部２０の左端側）において基部２０の幅方向の内側に向かって応力が働くことによって、一対の振動腕２１，２２の先端側には、両外側に開く方向（図１３に示す背向する外向き矢印）に力が加わる。これにより、実質的に振動腕の長さが延長されたことと等価となり（振動腕の疑似的な延伸）、音叉型水晶振動子の発振周波数が低下することになると考えられる。これは音叉型水晶振動片の発振周波数が、振動腕の長さの二乗に反比例するためである。

以上のような容器の膨張に伴う音叉型水晶振動子の発振周波数の低下は、図１３における２つの金属バンプ１８ａ，１８ｂの形状が要因と考えられる。すなわち、金属バンプ１８ａ，１８ｂが平面視で楕円形となっているため、容器３１の膨張に伴って発生する，音叉型水晶振動片２と金属バンプ１８ａ，１８ｂとの各接合部に働く応力が各バンプ内で均一となり、当該応力が音叉型水晶振動片２の基部側に伝搬し易いことに因るものと考えられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応しつつ、発振周波数の変動を抑制した圧電デバイスを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために請求項１に係る発明は、音叉型圧電振動片が、容器に設けられた２つの搭載パッドに金属バンプを介して導電接合された圧電デバイスであって、
前記音叉型圧電振動片は、基部と、当該基部の一端側から第１方向に伸びる一対の振動腕と、前記基部の他端側から前記第１方向と直交する第２方向の一方に伸びる突出部を備え、
前記音叉型圧電振動片は、前記基部の前記他端側であって前記第２方向における中央側に設けられた第１金属バンプと、前記突出部の先端側に設けられた第２金属バンプとを介して前記２つの搭載パッドと接合され、
前記第１金属バンプと前記第２金属バンプは、平面視において同一形状に形成され、かつ対向辺を有するとともに、前記対向辺から前記第２方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少していることを特徴とする。

上記発明によれば、前記第１金属バンプと前記第２金属バンプとが同一形状であることによって、音叉型圧電振動片と各バンプとの接合部に働く応力のバランスを保つことができる。さらに、前記第１金属バンプと前記第２金属バンプが、対向辺から前記第２方向（基部の幅方向）の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少しているため、金属バンプ内において対向辺側がより強く接合される。これにより、容器の膨張に伴う基部の他端側の変形（基部の幅方向の中央側への収縮）が抑制されるため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下を抑制することができる。

また、上記目的を達成するために請求項２に係る発明は、前記第１金属バンプは、前記第２金属バンプよりも平面視における面積が大きいことを特徴とする。

上記発明によれば、前記第１金属バンプが、前記第２金属バンプよりも平面視の面積が大きいため、基部の幅方向の中央側が相対的に強く接合される。これにより、容器の膨張に伴う基部の他端側の変形が抑制されるため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下をより抑制することができる。

また、上記目的を達成するために請求項３に係る発明は、前記第１金属バンプと前記第２金属バンプが平面視略三角形に形成され、当該三角形の底辺同士が対向していることを特徴とする。

上記発明によれば、前記第１金属バンプと前記第２金属バンプが平面視略三角形に形成され、当該三角形の底辺同士が対向していることによって、これらの底辺から第２方向の両外側に離間するにつれて、前記第１金属バンプと前記第２金属バンプの平面視における面積が連続的に減少する。これにより、発振周波数の低下をより抑制することができる。

以上のように本発明によれば、小型化に対応しつつ、発振周波数の変動を抑制した圧電デバイスを提供することができる。

本発明の実施形態に係る水晶振動子の断面模式図本発明の実施形態に係る水晶振動子の蓋を開放した状態の上面模式図本発明の実施形態に係る水晶振動片の一主面側から見た模式図本発明の実施形態に係る水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図従来の音叉型水晶振動子の蓋を開放した状態の上面模式図

以下、本発明の実施形態を圧電デバイスとして音叉型水晶振動子を例に挙げ、図１乃至４に基づいて説明する。なお、図１では音叉型水晶振動片に形成される各種電極の記載は省略している。また図２では、説明の便宜上、音叉型水晶振動片と容器との間に介在する第１バンプおよび第２バンプの位置を実線で透過表示している。図３においては、参考として第１バンプおよび第２バンプの輪郭を破線で表示している。

本実施形態における音叉型水晶振動子１（以下、水晶振動子１と略）は、略直方体状のパッケージ構造からなる表面実装型の水晶振動子である。本実施形態では、その平面視の外形寸法は長辺が１．６ｍｍで、短辺が１．０ｍｍとなっている。なお、水晶振動子の平面視の外形寸法は当該寸法に限定されるものではないが、同寸法以下の小型の水晶振動子に対して好適である。

本発明の実施形態に係る水晶振動子１は、図１に示すように、音叉型水晶振動片２（以下、水晶振動片２と略）が絶縁材料からなる容器３の凹部５に収容された後、平板状の蓋４が凹部５を覆うように容器３の開口端に接合されることによって、水晶振動片２が内部空間８に気密に封止される。容器３と蓋４とは、図示しない封止材を介して接合される。

容器３はアルミナ等のセラミックを主体とした絶縁材料から成る箱状体であり、本実施形態においては、３枚のセラミックグリーンシート３ａ，３ｂ，３ｃを積層して一体焼成することによって成形されている（図１参照）。容器３は枠状の堤部３０の内側に平面視矩形状の凹部５を有している。そして図１乃至２に示すように、セラミックグリーンシート３ａの上面３０１に、中間層となるセラミックグリーンシート３ｂが凹部５に向かって張り出しており、その一部は水晶振動片２が搭載される段部を構成している。堤部３０の上面３００には図示しない封止材が平面視で枠状に形成されており、前記封止材は蓋４の外周部分と対応している。

図２に示すように、平面視矩形状の凹部５の一短辺に沿った段部の上面には、水晶振動片２と導電接合される２つの搭載パッド６ａ，６ｂが、互いに隙間を空けた状態で並列して形成されている。２つの搭載パッド６ａ，６ｂは、図示しない内部配線およびビアを介して容器３の外底面３０２の両端に設けられた２つの外部接続端子９，９（図１では２つのみ図示）と各々電気的に接続されている。これら２つの搭載パッド６ａ，６ｂは互いに異極となっている。

本実施形態では２つの搭載パッド６ａ，６ｂは、タングステンメタライズ層の上面に金をメッキ等の手法を用いて積層することによって形成されている。なお前記メタライズ層として、タングステンの代わりにモリブデンを用いてもよい。

蓋４はコバールを基体とする平面視矩形状の金属製の蓋体であり、当該蓋４の表裏面にはニッケルメッキ層が形成されている。また蓋４の容器３との接合面側には、前記ニッケルメッキ層の上に金属からなるロウ材が全面に亘って形成されている。本実施形態では前記ロウ材として銀ロウが使用されている。

次に本実施形態における水晶振動片について図３乃至４を参照しながら説明する。なお説明の便宜上、水晶振動片２の対向する２つの主面（２ａ，２ｂ）のうち、容器３に搭載される際に搭載パッド６ａ，６ｂに対面する側の主面を裏面２ｂとし、裏面２ｂに対向する反対側の主面を表面２ａとして説明する。図３は水晶振動片２の表面側（２ａ）から見た平面図を、図４は水晶振動片２の裏面側（２ｂ）から見た平面図をそれぞれ表している。なお図３では参考として、第１バンプおよび第２バンプの輪郭を破線で表示している。

図３乃至４に示すように、水晶振動片２は音叉形状の人工水晶であり、基部２０と、当該基部２０の一端側２０１から並列して同一方向（図３，４に示す＋Ｙ軸方向）に伸びる一対の振動腕２１，２２と、基部２０の一端側２０１と対向する他端側２０２から基部２０の幅方向の一方（図３，４に示す＋Ｘ軸方向）に伸びる突出部２４を備えている。なお、一対の振動腕２１，２２が伸長する方向を「第１方向」と定義し、人工水晶の結晶軸のＹ軸方向（あるいはＹ軸から数°傾斜したＹ´方向でもよい）と同一方向としている。また、前記第１方向と直交する方向を「第２方向」と定義し、人工水晶の結晶軸のＸ軸方向と同一方向としている。

一対の振動腕２１，２２の各々の先端側には、振動腕２１，２２の腕幅（第２方向における腕の寸法）よりも幅広となる幅広部２３，２３（錘部）が形成されている。幅広部２３，２３は、振動腕の伸長方向（第１方向）に向かって漸次拡幅する拡幅部（符号省略）を介して、振動腕２１，２２の先端部分と一体で成形されている。すなわち、前記拡幅部と幅広部２３，２３とは、振動腕と一体で成形されている。なお幅広部２３，２３の各々の先端側の各隅部は面取り状（Ｃ面状）に加工されている。振動腕２１，２２と拡幅部と幅広部２３，２３は、対向する一対の主面２ａ，２ｂと対向する一対の側面（符号省略）を有している。

一対の振動腕２１，２２の各々の表裏主面には、等価直列抵抗値（ＣｒｙｓｔａｌＩｍｐｅｄａｎｃｅ。以下、ＣＩ値と略）をより低下させる目的で、長溝が形成されている。具体的には、振動腕２１の表裏主面には、長溝Ｇ１と長溝Ｇ３とが互いに対向するように形成され、振動腕２２の表裏主面には、長溝Ｇ２と長溝Ｇ４とが互いに対向するように形成されている。長溝Ｇ１～Ｇ４は、一対の振動腕２１，２２の各々の表裏主面に所定の深さで形成されており、その一端側が基部２０の一端側２０１の領域まで延長され、その他端側が振動腕と拡幅部との境界に対して振動腕の付け根側まで形成されている。長溝Ｇ１～Ｇ４は、振動腕２１，２２の伸長する第１方向に沿った長手方向と、振動腕２１，２２が並列する第２方向に沿った短手方向とを有している。なお、長溝Ｇ１～Ｇ４が存在する振動腕の領域が振動部を構成している。

前述した水晶振動片２の外形は、１枚の水晶ウエハからフォトリソグラフィ技術とウェットエッチングを用いて一括同時に多数個が成形される。

水晶振動片２には、異電位で構成された第１の励振電極２５および第２の励振電極２６と、第１の励振電極２５と第２の励振電極２６の各々から引回し電極（後述）を経由して引き出された引出電極２７，２８とが形成されている。

一対の振動腕２１，２２の表裏主面に形成される第１および第２の励振電極２５，２６の一部は、一対の振動腕２１，２２の長溝Ｇ１～Ｇ４の内部の全体に及んで形成されている。前記長溝を形成することにより、水晶振動片を小型化しても一対の振動腕２１，２２の電界効率が高まり、良好なＣＩ値を得ることができる。なお、一対の振動腕の長溝Ｇ１～Ｇ４の内部の一部の領域だけに、第１および第２の励振電極だけが形成されていてもよい。

第１の励振電極２５は、一方の振動腕２１の表裏主面と、引回し電極（符号省略）を経由して他方の振動腕２２の外側面と内側面とに形成されている。同様に、第２の励振電極２６は、他方の振動腕２２の表裏主面と、引回し電極（符号省略）を経由して一方の振動腕２１の外側面と内側面とに形成されている。

基部２０に形成された引出電極２７により、他方の振動腕２２の外側面と内側面の各々に形成された第１の励振電極２５と，引回し電極（符号省略）を経由して、一方の振動腕２１の表裏主面に形成された第１の励振電極２５とが接続されている。同様に、基部２０に形成された引出電極２８により、一方の振動腕２１の外側面と内側面の各々に形成された第２の励振電極２６と，引回し電極（符号省略）を経由して、他方の振動腕２２の表裏主面に形成された第２の励振電極２６とが接続されている。

引出電極２７，２８は、水晶振動片２の表面２ａにおいては、図３に示すように基部２０の一端側２０１から縮幅部２０４まで引き出されている。一方、水晶振動片２の裏面２ｂにおいては、引出電極２７，２８は図４に示すように基部２０の一端側２０１から他端側２０２および突出部２４の先端側まで引き出されている。そして、水晶振動片２の裏面２ｂにおける基部２０の基端部２４１と突出部２４の先端部２４２の各領域は、容器３の搭載パッド６ａ，６ｂと各々電気機械的に接続される接続電極２８１，２７１となっている。

幅広部２３，２３を構成する一対の主面と一対の側面の全ての面には、前述した引回し電極が各々形成されている。本実施形態において引回し電極は、幅広部２３の全周（一対の主面と一対の側面）と、振動腕２１，２２の拡幅部寄りの部位の全周とに形成されている。

前述した第１および第２の励振電極２５，２６や引出電極２７，２８、引回し電極（符号省略）は、水晶基材上にクロム（Ｃｒ）層が形成され、このクロム層の上に金（Ａｕ）層が積層された層構成となっている。これらの金属膜は、真空蒸着法やスパッタリング等によって水晶ウエハの主面全体に成膜された後、フォトリソグラフィ技術とメタルエッチングによって所望のパターンに一括同時に成形されている。なお前記各種電極の層構成は、クロム層の上に金層が形成された層構成に限らず、他の層構成であってもよい。

本発明の実施形態では、幅広部２３を構成する面のうち一主面のみ（表面２ａ）に周波数調整用金属膜Ｗ（周波数調整用錘）が形成されている（図３参照）。この周波数調整用金属膜Ｗの質量を、レーザービームやイオンビーム等のビーム照射によって削減することによって水晶振動片２の発振周波数が微調整される。

図４に示すように、基部２０の他端側２０２であって第２方向における中央側には、第１金属バンプ７ａが設けられている。具体的には、第１金属バンプ７ａは、接続電極２７１の上面であって、基部２０の幅方向（第２方向）の中心を通り，一対の振動腕の伸長方向（第１方向）に沿う仮想中心線ＣＬに近接する位置に形成されている。なお、第１金属バンプを仮想中心線ＣＬ上に設けるようにしてもよい。一方、突出部２４の先端側には、第２金属バンプ７ｂが第１金属バンプ７ａから離間して設けられている。

本実施形態では、第１金属バンプ７ａおよび第２金属バンプ７ｂは、電解めっき法によって形成された，めっきバンプとなっている。そして、水晶振動片２と搭載パッド６ａ，６ｂとの導電接合は、ＦＣＢ法（ＦｌｉｐＣｈｉｐＢｏｎｄｉｎｇ）によって行われている。

第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂは、平面視において同一形状となっている。具体的には、第１と第２の金属バンプ７ａ，７ｂの平面視形状は二等辺三角形となっている。ここで、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂは、二等辺三角形の底辺７ａ２と底辺７ｂ２とが対向するように形成されている。すなわち、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂは、対向辺（底辺７ａ２，７ｂ２）から第２方向の両外側（－Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向）に離間するにつれて、平面視における面積が減少している。

本実施形態において第１金属バンプ７ａは、第２金属バンプ７ｂよりも平面視における面積が大きく形成されている。具体的には、第１金属バンプ７ａの平面視の面積が、第２金属バンプ７ｂの平面視の面積の２倍以上、３倍以下となるように形成されている。なお、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂは、平面視で同じ面積で形成されていてもよい。また、本実施形態では第１金属バンプと第２金属バンプの平面視形状は二等辺三角形であったが、正三角形や直角三角形であってもよい。

本発明の実施形態によれば、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂとが同一形状であることによって、水晶振動片２と各バンプ７ａ，７ｂとの接合部に働く応力のバランスを保つことができる。さらに、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂが、対向辺（底辺７ａ２，７ｂ２）から第２方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少しているため、第１金属バンプ７ａおよび第２金属バンプ７ｂの内部において対向辺側がより強く接合される。これにより、容器３の膨張に伴う基部２０の他端側２０２の変形（基部２０の幅方向の中央側への収縮）が抑制されるため、一対の振動腕２１，２２の先端側（幅広部２３，２３）が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下を抑制することができる。

また、本発明の実施形態によれば、第１金属バンプ７ａが、第２金属バンプ７ｂよりも平面視の面積が大きいため、基部２０の幅方向（第２方向）の中央側が相対的に強く接合される。これにより、容器２の膨張に伴う基部２０の他端側２０２の変形（基部２０の幅方向の中央側への収縮）が抑制されるため、一対の振動腕２１，２２の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下をより抑制することができる。

さらに本発明の実施形態によれば、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂが平面視二等辺三角形に形成され、当該三角形の底辺７ａ２，７ｂ２同士が対向していることによって、これらの対向辺（底辺７ａ２，７ｂ２）から第２方向の両外側（－Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向）に離間するにつれて、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂの平面視における面積が連続的に減少する。これにより、水晶振動片２とバンプ７ａ，７ｂとの各接合部に働く応力を連続的に変化させることができる。これにより、水晶振動子１の発振周波数の低下をより抑制することができる。

本発明の実施形態では、第１金属バンプと第２金属バンプの平面視の形状を二等辺三角形としたが、本発明の他の適用例とし、第１金属バンプと第２金属バンプの平面視の形状を図５乃至６に示す形状としてもよい。なお図５乃至６および、後述する図７乃至１１は、基部および突出部を拡大した水晶振動片の他主面側（裏面側）から見た平面図となっており、音叉型水晶振動片２の結晶軸の方向や、音叉型水晶振動片２に形成される各種電極は図４と同一であるためその表示を省略している。また、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の符号を用いて表示し、その説明を割愛する。

図５に示す適用例では、第１金属バンプ１０ａと第２金属バンプ１０ｂの平面視の形状が半楕円となっている。一方、図６に示す適用例では、第１金属バンプ１１ａと第２金属バンプ１１ｂの平面視の形状が台形となっている。

これらの形状であっても、各金属バンプにおける対向辺から、第２方向の両外側（－Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向）に離間するにつれて、第１金属バンプと第２金属バンプの平面視における面積が連続的に減少している。これにより、水晶振動片２と第１金属バンプと第２金属バンプとの各接合部に働く応力を連続的に変化させることができる。これにより、水晶振動子の発振周波数の低下を抑制することができる。

さらに本発明の他の適用例として、第１金属バンプと第２金属バンプの平面視の形状を図７乃至１１に示すような形状にしてもよい。図７乃至１１における第１金属バンプ（１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ）および第２金属バンプ（１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ）は、いずれも平面視における面積が段階的に減少している。

これらの形状であっても、各金属バンプにおける対向辺から、第２方向の両外側（－Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向）に離間するにつれて、第１金属バンプと第２金属バンプの平面視における面積が不連続に減少する。これにより、水晶振動片２と第１金属バンプと第２金属バンプとの各接合部に働く応力を段階的に変化させることができる。これにより、水晶振動子１の発振周波数の低下を抑制することができる。

前述した本発明の実施形態や他の適用例に係る音叉型水晶振動片では、基部に貫通孔が形成されていない構成となっている。本発明はこのような構成の圧電振動片だけでなく、図１２に示すように基部１９０の一端側１９１寄りであって、仮想中心線ＣＬに対して線対称となる位置の各々に貫通孔Ｈ（スルーホール）が形成された構成の圧電振動片であっても適用可能である。

図１２は、基部１９０および突出部１９３を拡大した音叉型水晶振動片１９（以下、水晶振動片１９と略）の他主面側（裏面側）から見た平面図となっており、水晶振動片１９の結晶軸の方向や、水晶振動片１９に形成される各種電極は図４と同一であるため、その表示を省略している。また、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の符号を用いて表示し、その説明を割愛する。また、図１２においても水晶振動片１９に形成される各種電極は図４と同一であるため、その表示を省略している。

貫通孔Ｈの内壁面には図示しない金属膜が被着されており、当該金属膜を介して基部１９０の表裏の引出電極間の電気的な接続がなされている。基部に一対の貫通孔が形成された音叉型水晶振動片の場合、当該貫通孔が形成されていない音叉型水晶振動片に比べて基部の剛性が低下するため、容器の膨張に伴う基部の他端側の変形（基部の幅方向の中央側への収縮）が相対的に生じやすくなる。そのため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が大きくなる。

これに対して、図１２に示す本発明の構成によれば、第１金属バンプ７ａと第２金属バンプ７ｂによって容器の膨張に伴う基部１９０の他端側１９２の変形が抑制されるため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下を抑制することができる。本発明は、図１２に示すような基部に貫通孔が形成された小型の音叉型圧電振動片に対しても好適である。

本発明に係る第１金属バンプと第２金属バンプの平面視の形状は、図４乃至１２の形状に限定されるものではない。すなわち、第１金属バンプと第２金属バンプとが、平面視において同一形状で、対向辺から第２方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少している形状であれば、前述した本発明の実施形態以外および他の適用例以外の形状であってもよい。

本発明の実施形態では、音叉型水晶振動片のみが容器に搭載された音叉型水晶振動子を例に挙げたが、音叉型水晶振動片と、音叉型水晶振動片と発振回路を構成する回路素子（ＩＣ）とが容器に収容された圧電発振器であっても本発明は適用可能である。

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。

圧電デバイスの量産に適用できる。

１音叉型水晶振動子
２、１９音叉型水晶振動片
２０、１９０基部
２１，２２振動腕
２４、１９３突出部
３容器
６ａ，６ｂ搭載パッド
７ａ、１０ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ第１金属バンプ
７ｂ、１０ｂ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ第２金属バンプ

Claims

音叉型圧電振動片が、容器に設けられた２つの搭載パッドに金属バンプを介して導電接合された圧電デバイスであって、
前記音叉型圧電振動片は、基部と、当該基部の一端側から第１方向に伸びる一対の振動腕と、前記基部の他端側から前記第１方向と直交する第２方向の一方に伸びる突出部を備え、
前記音叉型圧電振動片は、前記基部の前記他端側であって前記第２方向における中央側に設けられた第１金属バンプと、前記突出部の先端側に設けられた第２金属バンプとを介して前記２つの搭載パッドと接合され、
前記第１金属バンプと前記第２金属バンプは、平面視において同一形状に形成され、かつ対向辺を有するとともに、前記対向辺から前記第２方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少していることを特徴とする圧電デバイス。
前記第１金属バンプは、前記第２金属バンプよりも平面視における面積が大きいことを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
前記第１金属バンプと前記第２金属バンプが平面視略三角形に形成され、当該三角形の底辺同士が対向していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電デバイス。