JP4830071B2 - 圧電振動装置及び圧電振動装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧電振動装置及び圧電振動装置の製造方法に関する。

従来、圧電振動装置において、圧電体の搭載状態の変化に伴う振動特性の劣化がなく、
耐衝撃性に優れる固定接続電極構造として、固定接続電極の断面を凹形状とし、導電性固
着部材を凹部に塗布し、圧電体を固定接続電極に固定接続する構造が知られている（例え
ば、特許文献１参照）。

特開２００２−２６６８１号公報

しかしながら、近年圧電振動装置の高周波数化、パッケージの小型・薄型化の進展に伴
い、圧電体（以下、圧電振動片という）は、厚みが以前に比べて薄くなってきている。
そのため、圧電振動片は、圧電振動片を固定接続電極（以下、内部電極という）に固着
させる導電性固着部材（以下、固着剤という）の固着の際の収縮により変形しやすくなっ
てきている。

ここで、本発明の発明者が行った、上記従来構造における圧電振動片の固着後の変形状
態の調査結果を、図１１に模式的に示す。
図１１（ａ）は圧電振動装置１０１の概略平面図、同図（ｂ）、同図（ｃ）、同図（ｄ
）、同図（ｅ）はそれぞれ順番に同図（ａ）中のＪ−Ｊ線、Ｋ−Ｋ線、Ｌ−Ｌ線、Ｍ−Ｍ
線での断面図である。なお、圧電振動装置１０１の蓋体、接合材等は省略している。また
、圧電振動片１０３の変形形状は、理解を容易にするために誇張して図示している。

パッケージ１０２内面に形成された、断面が凹形状の内部電極１０４ａ、１０４ｂの凹
部１０４ｃ、１０４ｄに固着剤１０５を塗布し、圧電振動片１０３を内部電極１０４ａ、
１０４ｂに固着する。なお、固着剤１０５は硬化の際に収縮する性質を有しており、収縮
量は、厚みが厚いほど多くなる。
固着剤の硬化の際、圧電振動片１０３の、凹部１０４ｃ、１０４ｄ上に位置する部分が
、固着剤１０５の収縮により、図１１（ｂ）、同図（ｃ）に示すように、凹部１０４ｃ、
１０４ｄに引き込まれるように変形することがある。

それとともに、凹部１０４ｃ、１０４ｄの縁を支点にして、圧電振動片１０３の、内部
電極１０４ａ、１０４ｂの周辺に位置する部分が、反るように変形することがある。そし
て、この変形が、図１１（ｄ）、同図（ｅ）に示すように、圧電振動片１０３の振動部１
０３ａにまで及ぶことがある。

つまり、特許文献１に記載された従来例では、内部電極１０４ａ、１０４ｂの凹部１０
４ｃ、１０４ｄに塗布された固着剤１０５の収縮により、圧電振動片１０３の振動部１０
３ａが変形することがあるという未解決の課題がある。
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、圧電振動片の振動部の変
形を低減することができる圧電振動装置及び圧電振動装置の製造方法を提供することを目
的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明における圧電振動装置は、基板と、該基板の一
の面から突出して形成された二つの突部と、該二つの突部に掛け渡され、前記一の面との
間には隙間がある圧電振動片と、該圧電振動片を前記二つの突部のそれぞれに固着する固
着剤とを備え、前記圧電振動片は、前記突部同士を結ぶ第１方向において、前記二つの突
部のそれぞれよりも外側に延設されているとともに、前記圧電振動片の圧電振動を生じる
振動部が、平面視で見たとき前記第１方向とは交差する第２方向において、前記二つの突
部のそれぞれよりも外側の位置を起点として、前記二つの突部から遠ざかる方に向かって
延びるように形成されており、前記固着剤と前記基板と前記二つの突部と前記圧電振動片
とを、前記第１方向に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記二つの突部
の位置において、前記突部間側の一方の縁から他方の縁までの範囲内を起点として、前記
他方の縁を越え、前記範囲の外に亘っているとともに、前記範囲の外において、前記基板
と前記圧電振動片とに挟持されていることを特徴とする。

第１の発明によれば、第１方向において、固着剤の厚みは、固着剤の起点から他方の縁
までの範囲よりも、この範囲の外の方を厚くしている。そして、固着剤は、厚みが厚いほ
ど硬化の際の収縮量が多い。従って、圧電振動片には、固着剤の起点から他方の縁までの
範囲と、この範囲の外との収縮量の差により、突部間から遠ざかる方に向かって引っ張ら
れる力が働く。

この結果、圧電振動片の突部間に掛け渡された部分及び第２方向で突部よりも外側に延
びるように形成された振動部には、平坦になるような張力が働くため変形しにくい。これ
により、圧電振動片の振動部の、第１方向における変形を低減することができる。

第２の発明における圧電振動装置は、第１の発明において、前記圧電振動片は、前記二
つの突部を挟み、前記振動部から遠ざかる方向に、前記二つの突部のそれぞれよりも外側
に延設され、前記固着剤と前記基板と前記二つの突部と前記圧電振動片とを前記第２方向
に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記二つの突部の位置において、前
記突部の前記振動部側の一の縁から、該一の縁とは反対側の他の縁までの範囲内を起点と
して、前記他の縁を越えて、前記一の縁から前記他の縁までの範囲の外に亘っているとと
もに、前記範囲の外において、前記基板と前記圧電振動片とに挟持されていることを特徴
とする。

第２の発明によれば、第２方向において、固着剤の厚みは、固着剤の起点から他の縁ま
での範囲よりも、この範囲の外の方を厚くしている。そして、固着剤は、厚みが厚いほど
硬化の際の収縮量が多い。従って、圧電振動片には、起点から他の縁までの範囲と、この
範囲の外との収縮量の差により、突部を挟み振動部の反対側に引っ張られる力が働く。

この結果、圧電振動片の振動部は、基板との隙間を確保しやすい。これにより、圧電振
動片の振動部の、第２方向における変形を低減することができる。

第３の発明における圧電振動装置は、基板と、該基板の一の面から突出して形成された
二つの突部と、該二つの突部に掛け渡され、前記一の面との間には隙間がある圧電振動片
と、該圧電振動片を前記二つの突部のそれぞれに固着する固着剤とを備え、前記二つの突
部のそれぞれは、該突部の内側から外周へ向かうに従い、前記一の面からの突出の厚みが
小さくなるように形成されており、前記圧電振動片は、前記二つの突部のそれぞれの前記
突出の厚みが最も厚い最大突出部同士を結ぶ第１方向において、前記最大突出部よりも外
側に延設されているとともに、前記圧電振動片の圧電振動を生じる振動部が、平面視で見
たときに、前記第１方向とは交差する第２方向において、前記二つの突部のそれぞれより
も外側の位置を起点として、前記二つの突部から遠ざかる方に向かって延びるように形成
されており、前記固着剤と前記基板と前記二つの突部と前記圧電振動片とを、前記第１方
向に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記二つの突部の位置において、
前記突部間側の第１縁から、該第１縁とは反対側の第２縁までの間で、前記最大突出部か
ら前記第２縁までの範囲内を起点として、前記第２縁に亘っているとともに、前記突部と
前記圧電振動片とに挟持されていることを特徴とする。

第３の発明によれば、第１方向において、突部の固着剤の厚みを、固着剤の起点近傍よ
りも第２縁近傍の方を厚くしている。そして、固着剤は、厚みが厚いほど硬化の際の収縮
量が多い。従って、圧電振動片には、固着剤の起点近傍と第２縁近傍との収縮量の差によ
り、突部間から遠ざかる方に向かって引っ張られる力が働く。

この結果、圧電振動片の突部間に掛け渡された部分及び第２方向で突部よりも外側に延
びるように形成された圧電振動片の振動部には、平坦になるような張力が働くため変形し
にくい。これにより、圧電振動片の振動部の、第１方向における変形を低減することがで
きる。

第４の発明における圧電振動装置は、第３の発明において、前記圧電振動片は、前記二
つの突部を挟み前記振動部から遠ざかる方向に、前記二つの突部のそれぞれの最大突出部
よりも外側に延設され、前記固着剤と前記基板と各前記二つの突部及び前記圧電振動片と
を、前記第２方向に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記突部の前記振
動部側の第３縁から、該第３縁とは反対側の第４縁までの間で、前記最大突出部から第４
縁までの範囲内を起点として、前記第４縁に亘っているとともに、前記突部の位置におい
て、前記突部と前記圧電振動片との間に挟持されていることを特徴とする。

第４の発明によれば、第２方向において、突部の固着剤の厚みを、固着剤の起点近傍よ
りも第４縁近傍の方を厚くしている。そして、固着剤は、厚みが厚いほど硬化の際の収縮
量が多い。従って、圧電振動片には、起点近傍と第４縁近傍との収縮量の差により、突部
を挟み振動部の反対側に引っ張られる力が働く。

この結果、圧電振動片の振動部は基板との隙間を確保しやすい。これにより、圧電振動
片の振動部の、第２方向における変形を低減することができる。

第５の発明における圧電振動装置は、第１乃至第４の何れか一つの発明において、前記
二つの突部のそれぞれは、前記圧電振動片を駆動するための駆動電圧が印加される内部電
極であり、前記圧電振動片には、前記駆動電圧に基づき前記振動部を励振する一対の励振
電極が形成されているとともに、前記励振電極から前記振動部の外側に引き出され、前記
駆動電圧を前記振動部の外側から前記励振電極に導く一対の引き出し電極が形成されてお
り、前記引き出し電極が導電性を有する固着剤で、前記各内部電極に固着されていること
を特徴とする。

第５の発明によれば、圧電振動片の引き出し電極と内部電極との接続を導電性を有する
固着剤で行うことにより、電極間の接続と圧電振動片の内部電極への固着とが、同一箇所
で行えるため、スペース効率が向上し、より小型の圧電振動装置を提供することができる
。

第６の発明における圧電振動装置の製造方法は、基板に、平面視で四辺形状を有する二
つの内部電極を、当該二つの内部電極が前記基板の一の面から突出し、且つ前記二つの内
部電極のそれぞれの一の辺同士が向き合うように、スクリーン印刷法で形成する工程と、
圧電振動片に、前記圧電振動片を励振する一対の励振電極と前記励振電極に接続する一対
の引き出し電極とを形成する工程と、前記二つの内部電極それぞれが有する四つの辺のう
ちで、前記一の辺を第１辺とし、前記二つの内部電極同士を結ぶ第１方向で前記第１辺と
は反対側の辺を第２辺とし、前記第１辺と第２辺とを除く残りの二つの辺のうち、前記二
つの内部電極で同じ側を向く一方の辺を第３辺とし、他方を第４辺としたとき、前記二つ
の内部電極のそれぞれに導電性を有する固着剤を塗布する領域が、平面視において、前記
内部電極の前記第１辺から前記第２辺側に寄り且つ前記内部電極の前記一の面から突出し
た最大厚みの３倍の距離だけ前記第１辺と離隔した第１仮想線と、前記第３辺から前記最
大厚みの３倍の距離だけ前記第４辺側に離隔した第２仮想線と、前記第２辺と、前記第４
辺とによって囲まれる領域内であり、且つ前記第２辺及び前記第４辺のそれぞれから前記
最大厚みの３倍の距離だけ内側までの範囲内に固着剤がかかるように前記固着剤を塗布す
る工程と、前記圧電振動片と前記基板の一の面との間に隙間をあけて、平面視で、前記励
振電極を前記第１方向と交差する第２方向に沿って前記二つの内部電極の前記第３辺の外
側に位置させ、前記二つの内部電極のそれぞれの位置において、前記一対の引き出し電極
の端部が前記範囲内にかかるように位置させ、且つ前記一対の引き出し電極のそれぞれを
前記二つの内部電極のそれぞれに前記固着剤を介して接続するように載置する工程と、を
有することを特徴とする。

ここで、前記内部電極に塗布する前記固着剤の前記各辺からの距離について、前記内部
電極の前記最大厚みの３倍としたのは、本発明の発明者が、下記効果を奏する値として見
出したものである。

第６の発明によれば、固着剤の塗布範囲及び圧電振動片の載置位置を上記のようにする
ことで、固着剤は内部電極と圧電振動片との間に挟持される。この際、内部電極は、スク
リーン印刷法で形成されているため、内部電極の内側よりも外周の方が電極の厚みが少な
い。つまり、圧電振動片と内部電極との間隔は、内部電極の内側よりも外周の方が広い。

従って、固着剤の厚みは最大突出部近傍よりも第２辺、第４辺近傍の方が厚い。そして
、固着剤は、硬化の際に厚みが厚いほど収縮量が多い。従って、圧電振動片には、固着剤
の、最大突出部近傍と第２辺、第４辺近傍との収縮量の差により、第１方向において、第
２辺側に引っ張られ、第２方向において、第４辺側に引っ張られる力が働く。

この結果、第１方向において、圧電振動片の内部電極間に掛け渡された部分及び内部電
極の第３辺の外側に位置するように形成された圧電振動片の励振電極部（振動部）には平
坦になるような張力が働くため変形しにくい。また、第２方向において、第４辺側に引っ
張られるため、圧電振動片の振動部は基板との隙間を確保しやすい。
従って、第１方向及び第２方向とも圧電振動片の振動部の変形を低減することができる
圧電振動装置を製造することができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、圧電振動装置１の蓋体７を外した状態での平面図、同図（ｂ）は、同図
（ａ）中のＡ−Ａ線での蓋体７を取り付けた状態の断面図、同図（ｃ）は、同図（ａ）中
のＮ−Ｎ線での蓋体７を取り付けた状態の断面図である。

圧電振動装置１は、パッケージ２、圧電振動片３、内部電極４ａ、内部電極４ｂ、固着
剤５、枕部６、蓋体７、接合材８などから構成されている。
パッケージ２は、ベース部２ａと、枠部２ｂとから構成されており、後述する圧電振動
片３と熱膨張係数が近いセラミックなどの絶縁材料で形成されている。ベース部２ａと枠
部２ｂとは焼結により一体化されている。

圧電振動片３は、Ｘ軸を電気軸、Ｙ軸を機械軸、Ｚ軸を光軸とする水晶の原石を、Ｚ軸
に対して所定の角度を有する方向で切断して圧電振動片３の振動周波数に応じた所定の厚
みに研磨された水晶ウエハから、エッチングにより形成される。なお、本実施形態では、
圧電振動片３として、水晶の原石をＺ軸に対して約３５度の方向で切断したＡＴカット水
晶振動片とし、その厚みを約３０μｍとしている。

圧電振動片３の表面には、励振電極３ａが形成され、裏面には励振電極３ｂが形成され
ている。また、励振電極３ａから引き出し電極３ｃが、圧電振動片３の固定部３ｅの端部
まで延設され、同様に励振電極３ｂから引き出し電極３ｄが、圧電振動片３の固定部３ｅ
の端部まで延設されている。
引き出し電極３ｃは、表面から裏面に回り込むように形成されている。引き出し電極３
ｄは、裏面から表面に回り込むように形成されている。つまり、表面及び裏面のいずれに
おいても、引き出し電極３ｃと引き出し電極３ｄとが並んでいる。

内部電極４ａ、４ｂは、パッケージ２のベース部２ａの内面２１に、内部電極４ａが圧
電振動片３の引き出し電極３ｃに、内部電極４ｂが圧電振動片３の引き出し電極３ｄに、
それぞれ対向した位置に形成されている。これらの内部電極４ａ、４ｂは、平面形状が四
辺形であり、内面２１から突出して形成されている。
内部電極４ａ、４ｂは、圧電振動片３の励振電極３ａ、３ｂと固定部３ｅとを結ぶ方向
とは交差する方向に沿って、第１辺４２同士が向き合うように並んでいる。第１辺４２の
反対側の辺が第２辺４４であり、残りの２辺のうち、圧電振動片３の励振電極３ａ、３ｂ
側の辺が第３辺４１であり、その反対側の辺が第４辺４３である。

固着剤５は、例えば、シリコーンなどの合成樹脂からなるバインダ成分に、銀粒子など
の導電粒子を添加した導電性接着剤と呼ばれるもので、内部電極４ａ、４ｂのそれぞれの
第２辺４４及び第４辺４３寄りに塗布され（詳細は後述する）、圧電振動片３を載置後、
加熱されることにより硬化し、圧電振動片３を内部電極４ａ、４ｂに固着している。

枕部６は、図１（ｂ）に示すように、パッケージ２のベース部２ａの内面２１に、この
内面２１から突出して形成されている。この枕部６は、固着剤５が硬化するまでの間、圧
電振動片３がベース部２ａ側に傾かないように先端部３ｆを支える。
蓋体７は、コバールなどの金属、またはセラミックやガラスなどで形成されており、低
融点ガラスなどの接合材８を介してパッケージ２を気密に封止している。

圧電振動片３は、パッケージ２のベース部２ａとの間に隙間をあけた状態で、内部電極
４ａ及び内部電極４ｂ間に掛け渡されている。この圧電振動片３は、平面視で、励振電極
３ａ、３ｂが、内部電極４ａ、４ｂ同士を結ぶ方向とは交差する方向に沿って内部電極４
ａ、４ｂの第３辺４１の外側に位置している。それとともに、圧電振動片３は、内部電極
４ａ、４ｂ上の固着剤５の塗布範囲にかかり、且つ引き出し電極３ｃ、３ｄが内部電極４
ａ、４ｂに固着剤５を介して接続されるように載置されている。
圧電振動片３は、内部電極４ａ、４ｂ、固着剤５及び引き出し電極３ｃ、３ｄを介して
、励振電極３ａ、３ｂに外部から駆動電圧が印加されると、厚みすべり振動を発振する。

ここで、圧電振動装置１の製造工程の概略を説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、パッケージ２のベース部２ａの内面２１に、内部電極
４ａ、４ｂや枕部６となる導電パターンを、銀、パラジウム、タングステンメタライズな
どの導電ペーストを用いて、スクリーン印刷法により形成する。
なお、スクリーン印刷法で形成した内部電極４ａ、４ｂには、図２（ａ）の矢視図であ
る図２（ｂ）に示すように、内部電極の全周に亘って、ベース部２ａからの電極厚みが均
一ではなく、内側から外周の方へ向かって電極厚みがしだいに薄くなる、「ダレ」と呼ば
れる部位（以下ダレ部４５という）が発生する。

次に、図２（ｃ）に示すように、パッケージ２の枠部２ｂをベース部２ａ上に載置し、
ベース部２ａと枠部２ｂとを約８００℃で約２時間かけて焼結する。
次に、上記内部電極４ａ、４ｂの表面に、ニッケルを下地とした金または銀などの金属
膜を、メッキにより形成する。
次に、パッケージ２を、インデックステーブル（図示せず）に載置し、画像認識装置（
図示せず）などを用いてパッケージ２の位置決めをする。

次に、図３に示すように、内部電極４ａ、４ｂ上に固着剤５をディスペンサ（図示せず
）などを用いて塗布する。
ここで、固着剤５の塗布される領域について説明する。まず、内部電極４ａ、４ｂのそ
れぞれにおいて、図４（ａ）に示すように、第１辺４２から距離Ｌだけ第２辺４４側に寄
った第１仮想線５１と、第３辺４１から距離Ｌだけ第４辺４３側に寄った第２仮想線５２
と、第２辺４４から距離Ｌだけ第１辺４２側に寄った第３仮想線５３と、第４辺４３から
距離Ｌだけ第３辺４１側に寄った第４仮想線５４とを想定する。そして、固着剤５の塗布
される領域は、第１仮想線５１、第２仮想線５２、第２辺４４及び第４辺４３によって囲
まれる領域である。

換言すれば、内部電極４ａ、４ｂのそれぞれにおいて、第１仮想線５１と、第１辺４２
と、第３辺４１と、第４辺４３とによって囲まれる領域、及び第２仮想線５２と、第３辺
４１と、第１辺４２と、第２辺４４とによって囲まれる領域は、固着剤５が塗布されない
領域である。
さらに、固着剤５は、この塗布領域から第１仮想線５１、第２仮想線５２、第３仮想線
５３及び第４仮想線５４によって囲まれる領域を除いた必須領域にかかるように、すなわ
ち塗布領域内で第２辺４４及び第４辺４３のそれぞれから距離Ｌだけ内側までの範囲内に
必ずかかるように塗布される。つまり、固着剤５は、例えば、図３に示すように、塗布領
域内の必須領域内にかかるように塗布される。

ここで距離Ｌは、図４（ａ）中のＢ−Ｂ線での断面図である同図（ｂ）に示すように、
内部電極４ａ、４ｂのそれぞれの最大厚みをｔとした場合、距離Ｌ≧３ｔである。これは
、本発明の発明者が、ダレ部４５発生の量産バラツキがほぼ３ｔ内に収まることを見出し
たことによるものである。なお、本実施形態では、内部電極４ａ、４ｂのそれぞれの最大
厚みが約２０μｍであるため、距離Ｌはそれぞれ約６０μｍ以上の値とした。なお、第１
仮想線５１、第２仮想線５２、第３仮想線５３及び第４仮想線５４によって囲まれる領域
を以後ダレ収束領域５５と呼ぶ。

次に、画像認識装置などにより、固着剤５の塗布範囲を検査し、塗布範囲を満足しない
ものを、不良品として取り除く。
更に、別工程で、フォトリソグラフィ技術などを用いて圧電振動片３に、金または銀な
どの金属膜により励振電極３ａ、３ｂ、及び引き出し電極３ｃ、３ｄを形成する。
次に、図５に示すように、圧電振動片３を、画像認識装置などにより、この圧電振動片
３が、内部電極４ａ、４ｂの第２辺４４及び第４辺４３側のダレ部４５（図６参照）にか
かるとともに、枕部６にかかるように位置決めし、内部電極４ａ、４ｂ及び枕部６上に載
置する。

次に、固着剤５を約２００℃で約２時間加熱し、固着剤５を硬化させて圧電振動片３を
内部電極４ａ、４ｂに固着する。
次に、内部電極４ａ、４ｂを介して励振電極３ａ、３ｂに駆動信号を印加し、圧電振動
片３を振動させて周波数を測定しながら、励振電極３ａ、３ｂを削るまたは厚くするなど
の方法により、圧電振動片３の周波数の微調整を行う。

次に、図１（ｂ）に示すように、低融点ガラスなどの接合材８を用い、蓋体７をパッケ
ージ２に接合し、パッケージ２を気密に封止する。以上の製造工程により、圧電振動装置
１が完成する。
ここで、固着剤５は、図６（ａ）に示すように、パッケージ２、内部電極４ａ、４ｂ及
び圧電振動片３を、内部電極４ａ、４ｂ同士を結ぶ方向である図５のＧ−Ｇ線に沿って切
断した断面図を見たときに、、第１辺４２から第２辺４４までの間で、ダレ収束領域５５
内を起点として、第２辺４４に亘っているとともに、内部電極４ａ、４ｂのそれぞれのダ
レ部４５と圧電振動片３との間に挟持されている。

また、固着剤５は、パッケージ２、内部電極４ａ、４ｂ及び圧電振動片３を、内部電極
４ａ、４ｂ同士を結ぶ方向とは交差する方向である図５のＤ−Ｄ線に沿って切断した断面
図である図６（ｂ）に示すように、第３辺４１から第４辺４３までの間で、ダレ収束領域
５５内を起点として、第４辺４３に亘っているとともに、内部電極４ａ、４ｂのそれぞれ
のダレ部４５と圧電振動片３との間に挟持されている。

上記のような圧電振動装置１を形成することにより、次に述べる作用・効果がある。
図７は、本実施形態の圧電振動装置１における圧電振動片３の変形形状を模式的に示し
たものである。なお、変形形状は理解を容易にするために、誇張して図示してある。
図７（ａ）は、図５中のＤ−Ｄ線での断面図、図７（ｂ）は、図５中のＥ−Ｅ線での断
面図、図７（ｃ）は、図５中のＦ−Ｆ線での断面図、図７（ｄ）は、図５中のＧ−Ｇ線で
の断面図である。

内部電極４ｂと圧電振動片３との間隔は、図７（ａ）、同図（ｄ）に示すように、ダレ
収束領域５５よりもダレ部４５の方が広くなっている。
従って、固着剤５の厚みは、内部電極４ａ、４ｂのダレ収束領域５５よりもダレ部４５
の方が厚くなる。なお、前述の通り、固着剤５は硬化する際に、厚みが厚いほど収縮量が
多い。

このため、内部電極４ａ、４ｂ同士を結ぶ方向とは交差する方向においては、固着剤５
が硬化する際に、圧電振動片３の固定部３ｅは、図７（ａ）に矢印で示すように、固着剤
５の、内部電極４ｂにおけるダレ収束領域５５とダレ部４５との収縮量の差により、内部
電極４ｂのダレ部４５に沿って内部電極４ｂの外側に引っ張られる。
この結果、圧電振動片３の先端部３ｆは、固定部３ｅ側が内部電極４ｂの外側に引っ張
られるため、枕部６との隙間を確保しやすくなる。

内部電極４ａ、４ｂ同士を結ぶ方向においては、図７（ｄ）に示すように、内部電極４
ａ、４ｂの枠部２ｂ側では、固着剤５の、内部電極４ａ、４ｂにおけるダレ収束領域５５
とダレ部４５との収縮量の差により、圧電振動片３の固定部３ｅが、矢印で示すように、
内部電極４ａ、４ｂの外側に引っ張られる。

この結果、圧電振動片３の固定部３ｅの、内部電極４ａ、４ｂ間には、平坦になるよう
な張力が働くため変形しにくい。これにより図７（ｂ）、同図（ｃ）に示すように、圧電
振動片３の、固定部３ｅ近傍から枕部６側に延設されている圧電振動片３の振動部３ｇ及
び先端部３ｆの変形を抑えやすくすることができる。
以上述べたように、固着剤の硬化の際の圧電振動片３の振動部３ｇの変形を抑えやすく
することで、圧電振動片３全体の残留応力を低減し、温度特性及び長期信頼性を維持及び
向上させた圧電振動装置１を提供することができる。

また、引き出し電極３ｃ、３ｄと内部電極４ａ、４ｂとの接続と、圧電振動片３の内部
電極４ａ、４ｂへの固着とが、導電性接着剤である固着剤５を介して、同一箇所で行える
ため、圧電振動装置１内のスペース効率が向上し、圧電振動装置１の小型化を図ることが
できる。
なお、本実施形態では、パッケージ２のベース部２ａが基板に対応し、内部電極４ａ、
４ｂが二つの突部に対応する。

なお、本実施形態では、固着剤５の塗布範囲をダレ収束領域５５内を起点として、第２
辺４４（第４辺４３）に亘っているとしたが、図８に示すように、固着剤５を必須領域内
に収まるように塗布してもよい。これによれば、上記と同様に圧電振動片３の固定部３ｅ
を外側に引っ張ることができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、固着剤５の塗布範囲を内部電極４ａ、４ｂ内の範囲としたが、
図９に示すように、固着剤５を内部電極４ａ、４ｂを越えて内部電極４ａ、４ｂの外側ま
で塗布し、固着剤５が、圧電振動片３とパッケージ２のベース部２ａとの間に挟持される
ようにしてもよい。これによれば、内部電極４ａ、４ｂのダレ部４５の有無にかかわらず
、上記実施形態と同様に圧電振動片３の固定部３ｅを外側に引っ張ることができ、上記実
施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、内部電極４ａ、４ｂの側面形状を段差のない形状としたが、図
１０に示すように、圧電振動片３の先端部３ｆ側が高く圧電振動片３の固定部３ｅ側が低
い段付き形状としてもよい。
これによれば、圧電振動片３の固定部３ｅ側が、固着剤５の収縮により内部電極４ａ、
４ｂの１段目（低い方の段）に引き付けられ、内部電極４ａ、４ｂの２段目（高い方の段
）のダレ部４９が支点となって、矢印で示すように、圧電振動片３の先端部３ｆ側を持ち
上げる力が働くことにより、先端部３ｆが枕部６に対して、より隙間を確保しやすくなる
。

さらに、段付き形状の内部電極４ａ、４ｂにおいて、図１０（ｂ）に示すように、圧電
振動片３の固着範囲Ｗ２と、内部電極４ａ、４ｂの２段目のダレ収束範囲Ｗ１との関係を
、１／２×Ｗ２＜Ｗ１＜Ｗ２に設定してもよい。
ダレ収束範囲Ｗ１を上記の範囲に設定することにより、固着剤５の収縮による圧電振動
片３の先端部３ｆの持ち上がりを抑制し、圧電振動片３と蓋体７との干渉を抑制すること
ができる。

なお、本実施形態では、圧電振動装置の圧電振動片として、ＡＴカット水晶振動片を用
いて説明したが、これに限定するものではなく、音叉型水晶振動片でもよい。また、圧電
振動片の材料は水晶に限らず、セラミック、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなど
でもよい。

本発明の実施形態における圧電振動装置の構成を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の製造工程を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の製造工程での固着剤の塗布を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の製造工程での固着剤の塗布範囲を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の製造工程での圧電振動片の載置を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の内部電極、固着剤及び圧電振動片の関係を説明する図。 本発明の実施形態における効果を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の固着剤の塗布範囲の他の例を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の固着剤の塗布範囲のさらに他の例を説明する図。 本発明の実施形態における圧電振動装置の別の例を説明する図。 従来技術の課題を説明する図。

符号の説明

１…圧電振動装置、２…パッケージ、２ａ…ベース部、３…圧電振動片、４ａ,４ｂ…
内部電極、５…固着剤、２１…内面。

Claims (6)

1. 基板と、該基板の一の面から突出して形成された二つの突部と、該二つの突部に掛け渡
   され、前記一の面との間には隙間がある圧電振動片と、該圧電振動片を前記二つの突部の
   それぞれに固着する固着剤とを備え、
   前記圧電振動片は、前記突部同士を結ぶ第１方向において、前記二つの突部のそれぞれ
   よりも外側に延設されているとともに、前記圧電振動片の圧電振動を生じる振動部が、平
   面視で見たとき前記第１方向とは交差する第２方向において、前記二つの突部のそれぞれ
   よりも外側の位置を起点として、前記二つの突部から遠ざかる方に向かって延びるように
   形成されており、前記固着剤と前記基板と前記二つの突部と前記圧電振動片とを、前記第
   １方向に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記二つの突部の位置におい
   て、前記突部間側の一方の縁から他方の縁までの範囲内を起点として、前記他方の縁を越
   え、前記範囲の外に亘っているとともに、前記範囲の外において、前記基板と前記圧電振
   動片とに挟持されていることを特徴とする圧電振動装置。
2. 前記圧電振動片は、前記二つの突部を挟み、前記振動部から遠ざかる方向に、前記二つ
   の突部のそれぞれよりも外側に延設され、前記固着剤と前記基板と前記二つの突部と前記
   圧電振動片とを前記第２方向に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記二
   つの突部の位置において、前記突部の前記振動部側の一の縁から、該一の縁とは反対側の
   他の縁までの範囲内を起点として、前記他の縁を越えて、前記一の縁から前記他の縁まで
   の範囲の外に亘っているとともに、前記範囲の外において、前記基板と前記圧電振動片と
   に挟持されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動装置。
3. 基板と、該基板の一の面から突出して形成された二つの突部と、該二つの突部に掛け渡
   され、前記一の面との間には隙間がある圧電振動片と、該圧電振動片を前記二つの突部の
   それぞれに固着する固着剤とを備え、
   前記二つの突部のそれぞれは、該突部の内側から外周へ向かうに従い、前記一の面から
   の突出の厚みが小さくなるように形成されており、前記圧電振動片は、前記二つの突部の
   それぞれの前記突出の厚みが最も厚い最大突出部同士を結ぶ第１方向において、前記最大
   突出部よりも外側に延設されているとともに、前記圧電振動片の圧電振動を生じる振動部
   が、平面視で見たときに、前記第１方向とは交差する第２方向において、前記二つの突部
   のそれぞれよりも外側の位置を起点として、前記二つの突部から遠ざかる方に向かって延
   びるように形成されており、前記固着剤と前記基板と前記二つの突部と前記圧電振動片と
   を、前記第１方向に沿って切断した断面を見たときに、前記固着剤は、前記二つの突部の
   位置において、前記突部間側の第１縁から、該第１縁とは反対側の第２縁までの間で、前
   記最大突出部から前記第２縁までの範囲内を起点として、前記第２縁に亘っているととも
   に、前記突部と前記圧電振動片とに挟持されていることを特徴とする圧電振動装置。
4. 前記圧電振動片は、前記二つの突部を挟み前記振動部から遠ざかる方向に、前記二つの
   突部のそれぞれの最大突出部よりも外側に延設され、前記固着剤と前記基板と各前記二つ
   の突部及び前記圧電振動片とを、前記第２方向に沿って切断した断面を見たときに、前記
   固着剤は、前記突部の前記振動部側の第３縁から、該第３縁とは反対側の第４縁までの間
   で、前記最大突出部から第４縁までの範囲内を起点として、前記第４縁に亘っているとと
   もに、前記突部の位置において、前記突部と前記圧電振動片との間に挟持されていること
   を特徴とする請求項３に記載の圧電振動装置。
5. 前記二つの突部のそれぞれは、前記圧電振動片を駆動するための駆動電圧が印加される
   内部電極であり、前記圧電振動片には、前記駆動電圧に基づき前記振動部を励振する一対
   の励振電極が形成されているとともに、前記励振電極から前記振動部の外側に引き出され
   、前記駆動電圧を前記振動部の外側から前記励振電極に導く一対の引き出し電極が形成さ
   れており、前記引き出し電極が導電性を有する固着剤で、前記各内部電極に固着されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の圧電振動装置。
6. 基板に、平面視で四辺形状を有する二つの内部電極を、当該二つの内部電極が前記基板
   の一の面から突出し、且つ前記二つの内部電極のそれぞれの一の辺同士が向き合うように
   、スクリーン印刷法で形成する工程と、
   圧電振動片に、前記圧電振動片を励振する一対の励振電極と前記励振電極に接続する一
   対の引き出し電極とを形成する工程と、
   前記二つの内部電極それぞれが有する四つの辺のうちで、前記一の辺を第１辺とし、前
   記二つの内部電極同士を結ぶ第１方向で前記第１辺とは反対側の辺を第２辺とし、前記第
   １辺と第２辺とを除く残りの二つの辺のうち、前記二つの内部電極で同じ側を向く一方の
   辺を第３辺とし、他方を第４辺としたとき、前記二つの内部電極のそれぞれに導電性を有
   する固着剤を塗布する領域が、平面視において、前記内部電極の前記第１辺から前記第２
   辺側に寄り且つ前記内部電極の前記一の面から突出した最大厚みの３倍の距離だけ前記第
   １辺と離隔した第１仮想線と、前記第３辺から前記最大厚みの３倍の距離だけ前記第４辺
   側に離隔した第２仮想線と、前記第２辺と、前記第４辺とによって囲まれる領域内であり
   、且つ前記第２辺及び前記第４辺のそれぞれから前記最大厚みの３倍の距離だけ内側まで
   の範囲内に固着剤がかかるように前記固着剤を塗布する工程と、
   前記圧電振動片と前記基板の一の面との間に隙間をあけて、平面視で、前記励振電極を
   前記第１方向と交差する第２方向に沿って前記二つの内部電極の前記第３辺の外側に位置
   させ、前記二つの内部電極のそれぞれの位置において、前記一対の引き出し電極の端部が
   前記範囲内にかかるように位置させ、且つ前記一対の引き出し電極のそれぞれを前記二つ
   の内部電極のそれぞれに前記固着剤を介して接続するように載置する工程と、を有するこ
   とを特徴とする圧電振動装置の製造方法。
   

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