JP2005143042A - 圧電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 圧電素子をパッケージ内に片持ちに固定支持する圧電デバイスにおいて、圧電素子の接合強度を確保しかつ電気的ショートの虞を解消し、小型化の要請に対応した信頼性の向上を実現する。
【解決手段】 水晶振動子は、その上下両面に励振電極６ａ，６ｂを形成した水晶振動片２を気密に封止するために、キャビティ５を有するセラミックス材料の箱型ベース３と平板上の蓋４とからなるパッケージ１を備え、水晶振動片の基端部２ａは、その上下各面にそれぞれ励振電極からの引出電極７ａ，７ｂを有する。水晶振動片は、その下面の引出電極をキャビティ５底面の接続電極８ａと導電性接着剤９で接着することにより、電気的に接続されると共に、片持ちに固定支持される。水晶振動片上面の引出電極は、蓋下面に形成した他方の接続電極８ｂと、蓋の貫通孔１０を閉塞する導電性封止材１１で電気的に接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、様々な電子機器に使用されている圧電振動子、圧電発振器、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスや、角速度または回転センサ等に使用される圧電振動ジャイロのような圧電デバイスに関し、特に、その表面に電極を形成した水晶等の圧電材料からなる圧電素子をパッケージ内に気密に封止する表面実装型の圧電デバイスに関する。

従来圧電デバイスには様々なパッケージ構造が採用されており、電子機器の小型化に伴う小型・薄型化の要請及び気密性・信頼性の向上に対応するために種々工夫がなされている。例えば、ハーメチック端子と呼ばれる円形ベースまたはプラグに圧電振動片を垂直にマウントし、シリンダ状の金属ケースを外嵌封止する圧電振動子において、ベースの中心を通るように圧電振動片を配置し、かつ圧電振動片の各面にそれぞれ設けた励振電極からの引出電極をインナリードに接合するパッケージ構造が知られている（例えば、特許文献１、２を参照。）。

最近は、回路基板等への実装に適した表面実装型のパッケージ構造が多用されている。一般に表面実装型の圧電デバイスは、絶縁材料からなる薄い箱型のベースと薄板状の蓋とから構成されるパッケージの中に圧電振動片を気密に封止する構造を備える。この構造において、圧電振動片はその基端部の片面に１対の引出電極が設けられ、これらをベースの対応する各接続電極に導電性接着剤などで固着することにより、電気的に接続されると同時に、ベースに片持ちに支持される（例えば、特許文献３、４を参照。）。また、導電性接着剤ではなく、ベースの電極または配線パターンに形成したバンプを介して、圧電素子をベースに電気的に接続しかつ固定する手法も知られている（例えば、特許文献５、６を参照。）。

また、電子部品の小型化に対応して、圧電デバイスと容量デバイスとを一体化した複合電子部品素子を容器本体のキャビティに収容するために、該複合電子部品素子の底面両端に１対の接続電極を及びその上面中央にグランド電極を配置し、キャビティ底面に設けた電極パッドに各接続電極を導電性接着剤で接合すると共に、キャビティ開口を気密封止する封止部即ち蓋の内面とグランド電極とを導電性接着剤で接合する構造がある（特許文献７を参照。）。更に、別の圧電デバイスでは、上下両面に電極を形成した圧電板を上下から挟持するように蓋部圧電板及び底部圧電板を気密に接合して一体化し、挟持した圧電板の上下各電極に蓋部及び底部圧電板からそれぞれ伸出させた導電性バンプを押し当てて電気的に接続する構造も知られている（特許文献８を参照。）。

実開平６−１３２２１号公報 特開２００２−２０４１４０号公報 特開２００３−８３８０号公報 特開２００３−６９３７０号公報 特開２００２−２７１１６８号公報 特開２００２−２９０１９９号公報 特開２００３−２５８５９０号公報 特開平６−３５０３７６号公報

しかしながら、上述した表面実装型パッケージにおいて、圧電振動片の基端部に設けた１対の引出電極に対応して箱型ベースのキャビティ底面に１対の接続電極を配置すると、パッケージを小型化すればするほど、接続電極自体の面積及び電極同士の間隔が狭小化する。そのため、圧電振動片を導電性接着剤で固着したとき、接続電極間でショートしたり圧電振動片の接合強度が低下するなどの不都合を生じる虞がある。また、導電性接着剤に代えて、導電性バンプを接続電極に形成して接合する方法においても、狭いキャビティ底面に２個のバンプを近接配置しようとすると、各バンプの接合面積も小さくなるから、両バンプ共に安定してかつ均一に接合することは困難になる、という問題がある。

そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧電素子をパッケージ内に片持ちに固定支持する圧電デバイスにおいて、圧電素子の接合強度を確保しかつ電気的ショートの虞を解消し、小型化の要請に対応した信頼性の向上を実現することにある。

本発明によれば、上記目的を達成するために、その表面に電極を形成した圧電素子と、該圧電素子を気密に封止するパッケージとを備え、圧電素子が、その基端部の上下各面にそれぞれ前記電極からの引出電極を有し、パッケージが、その内部に圧電素子の各引出電極とそれぞれ電気的に接続される接続電極を有し、圧電素子がその基端部において、一方の引出電極をそれに対応するパッケージの接続電極と電気的に接続しつつ、それにより片持ちに固定支持されることを特徴とする圧電デバイスが提供される。

圧電素子を片持ち支持するために、その基端部上面または下面に設けた前記一方の引出電極は、対応するパッケージの接続電極と、従来技術を利用して例えば導電性接着剤または導電性ろう材で接合し、若しくは接続電極に形成した導電性バンプを介して接続できるが、いずれの接合手段を用いた場合でも、圧電素子の接合面には引出電極が１個しか配置されないので、他方の引出電極と電気的ショートを生じる虞が無く、より大きな接合面積を確保でき、十分な接合強度が得られる。そのため、圧電デバイスを小型化しても、その組立作業が容易になり、生産性・歩留まりが向上し、製造コストを低減できると共に、高い信頼性を得ることができる。

或る実施例において、前記パッケージはベースと該ベースに気密に接合される蓋とから構成される表面実装型であり、ベースまたは蓋のいずれに接続電極を設けて圧電素子を片持ちに固定支持してもよい。

圧電素子をベース側に固定支持する場合には、パッケージの他方の接続電極を蓋の内面に設け、かつこれを圧電素子の他方の引出電極と対面する位置に該引出電極から僅かに離隔して配置し、更に蓋には、他方の接続電極の領域内に開口する貫通孔を設け、この貫通孔を閉塞する溶融金属で他方の接続電極と他方の引出電極とを電気的に接続することができる。これにより、他方の引出電極と接続電極との接続と同時に、パッケージ内を所望の真空またはガス雰囲気に封止しかつ維持することができ、圧電素子または電極の腐食などを防止して圧電デバイスの性能を維持し、また信頼性の向上を図ることができる。

また、パッケージの前記一方の接続電極を設けたベースまたは蓋に他方の接続電極が設けられる場合には、これと圧電素子の他方の引出電極とワイヤボンディングにより電気的に接続することができる。他方の接続電極は、前記一方の接続電極と電気的ショートを生じない適当な位置に配置することができ、その設計上電極配置の自由度が増すと共に、信頼性が確保される。

更に別の実施例では、ベースがその内部に圧電素子を収容するキャビティを有し、前記一方の接続電極がキャビティの底面に設けられ、かつこれに前記一方の引出電極を接続して圧電素子をベースに片持ちに固定支持し、その際に圧電素子の基端部端縁を隣接するキャビティの側面に当接させると共に、該キャビティ側面に他方の接続電極を設けて、これと圧電素子の他方の引出電極とを電気的に接続することができる。これにより、圧電素子をマウントする際にベースに対して容易にかつ正確に位置決めできると共に、キャビティ側面と圧電素子の基端部端縁との隙間を無くすことができるので、それだけパッケージ寸法を小さくでき、より小型化を図ることができる。

更に、ベースに前記キャビティ側面に隣接する段差を設け、圧電素子を、その基端部の端縁を段差上面に載せてキャビティ側面に当接させ、ベースに片持ちに固定支持することができる。この段差によって圧電素子を常に一定の高さに正確にマウントすることができる。

また、別の実施例では、ベースがその内部に圧電素子を収容するキャビティを有し、前記一方の接続電極がキャビティの底面に設けられ、更にキャビティに段差が形成され、圧電素子をその基端部の端縁を段差上面に載せた状態で、ベースに片持ちに固定支持すると共に、該段差上面に他方の接続電極を設けて、圧電素子の他方の引出電極と電気的に接続することができる。これにより、同様に圧電素子を常に一定の高さに正確にマウントすることができる。

本発明において、圧電素子は、例えば水晶などの圧電材料で形成される厚み滑りモードの圧電振動片、音叉型圧電振動片、ＳＡＷ素子または圧電振動ジャイロ素子であってよく、従って本発明は、圧電振動子、圧電発振器、圧電フィルタ、ＳＡＷデバイス、圧電振動ジャイロなどの様々な圧電デバイスに適用することができる。

或る実施例では、パッケージが圧電素子の電極と対面する位置に設けられた透明な窓を有する。これにより、例えば圧電素子が音叉型圧電振動片である場合には、これをパッケージにマウントした後、透明な窓を介して外側からレーザビームを励振電極に照射することによって、周波数調整を行うことができる。特にパッケージはベースと該ベースに気密に接合される蓋とから構成される表面実装型で、ベースまたは蓋に設けた封止孔を有する場合、圧電振動片をマウントしたベースに蓋を接合した後に周波数調整を行い、その後にパッケージを所望の雰囲気に封止できるので、好都合である。

以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明を適用した水晶振動子の第１実施例を概略的に示しており、パッケージ１内に厚み滑り振動モードのＡＴカット水晶振動片２が気密に封止されている。パッケージ１はベース３とその上に接合される蓋４とから構成され、ベース３は複数のセラミックス薄板を積層して、内部に水晶振動片２を収容するキャビティ５を画定する概ね矩形箱状に形成され、蓋４はセラミックスまたはガラスなどの絶縁材料からなる平板で形成されている。水晶振動片２は長方形の水晶薄板からなり、その上面及び下面には、励振電極６ａ、６ｂが形成され、かつ各励振電極からの引出電極７ａ、７ｂが一方の端部即ち基端部２ａに形成されている。

キャビティ５の底面には、水晶振動片２の下面の引出電極７ａに対応する位置に接続電極８ａが形成されている。水晶振動片２は、基端部２ａにおいて引出電極７ａを接続電極８ａと整合させて、導電性接着剤９で片持ちにかつ水平に固定されかつ電気的に接続されている。別の実施例では、導電性接着剤に代えて、従来から使用されている好ましくは低融点の導電性ろう材や導電性バンプを用いて、引出電極７ａと接続電極８ａ間を電気的に接続しつつ、水晶振動片２の基端部２ａを固定支持することができる。

蓋４は、その下面がベース３にマウントされた水晶振動片２の上面との間に僅かな隙間を有するように配置される。図２に併せて示すように、蓋４の下面には、水晶振動片２の上面の引出電極７ｂに対応する位置に接続電極８ｂが形成されている。更に蓋４は、水晶振動片２上面の引出電極７ｂに対面するように開口する貫通孔１０が、接続電極８ｂの領域内に形成されている。

貫通孔１０は、引出電極７ｂと接続電極８ｂとを電気的に接続する適当な導電性封止材１１で気密に閉塞されている。封止材１１は、蓋４をベース３に接合した後、例えばＡｕ−Ｓｎなどの低融点導電性ろう材からなる金属ボールを貫通孔１０内に配置し、所望の真空環境またはガス雰囲気下でレーザビームなどを照射して溶融させることにより、貫通孔１０に充填する。これにより封止材１１は、貫通孔１０を閉塞してパッケージ１内を所望の雰囲気に封止しかつ維持しつつ、その下側開口周縁部分及び引出電極７ｂに溶着し、引出電極７ｂと接続電極８ｂとを電気的に接続することができる。別の実施例では、低融点導電性ろう材に代えて、導電性接着剤を封止材１１に用いることもできる。

貫通孔１０は、その周囲に封止材１１が一様に流れることを考慮して、引出電極７ｂの略中心に位置するように配置することが好ましい。更に、引出電極７ｂと接続電極８ｂとの隙間は、封止材１１の流動性（ぬれ性、浸透性など）を考慮して、適当な大きさに決定する。

蓋４の下面には、接続電極８ｂに接続された電極膜１２が、ベース３の上端面と接合される周辺部分に形成されている。ベース３の上端面には、電極膜１３が全周に亘って形成され、かつ水晶振動片２の先端側において、キャビティ５の側面から底面に続く電極膜１４に接続している。各電極膜１２〜１４は、例えば公知のメタライズ加工により形成することができる。従って、蓋４とベース３とは、電極膜１２と電極膜１３間で導通性を確保し得る方法、例えば金属間接合やシーム溶接などの公知方法によって接合する。そのために、電極膜１２、１３は比較的厚く形成することが好ましい。更に、接続電極８ｂも同様に厚く形成することで、蓋４下面と水晶振動片２上面との間により大きなクリアランスをとることができる。

このようにして、接続電極８ｂから電極膜１２、１３を介して電極膜１４に至る配線回路が形成される。更にベース３の底面には、その長手方向両端付近に外部電極１５ａ、１５ｂが設けられている。各外部電極１５ａ、１５ｂは、それぞれベース３を貫通するビアホール１６ａ、１６ｂを介して、対応する接続電極８ａ及び電極膜１４と電気的に接続されている。別の実施例では、キャビティ５内面に電極膜１４を形成する代わりに、ベース３外面に電極膜を形成して電極膜１３と外部電極１５ｂとを接続することができる。

本実施例では、水晶振動片２の基端部２ａの下面に引出電極７ａが１個だけ配置され、基端部２ａの略全面でキャビティ５底面に固着することができるので、水晶振動子が小型化しても、より大きな接合面積で十分な接合強度を確保できると共に、その組立作業が容易になり、生産性・歩留まりが向上し、製造コストを低減できる。更に、基端部２ａ上面の引出電極７ｂと電気的ショートを生じる虞が無く、高い信頼性が得られる。また、パッケージ１内が所望の真空またはガス雰囲気に封止されかつ維持されるので、水晶振動片２及び前記各電極膜の劣化や腐食を防止し、水晶振動子の性能維持及び信頼性向上を図ることができる。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す第１実施例の水晶振動子の変形例を示している。この変形例では、蓋４にガラスからなる透明な窓１７が設けられている。窓１７は、水晶振動片２上面の励振電極６ｂと対面する位置に設けられる。この窓１７を介してパッケージ１の外側からレーザビームを励振電極６ｂに照射することにより、水晶振動片２をベース３にマウントして蓋４を接合した後に、その周波数調整を行うことができる。これは、特にＡＴカット水晶振動子ではその高周波化、高精度化において、またはＡＴカット水晶振動片ではなく音叉型水晶振動片である場合に、好都合である。このようにして周波数調整を行った後、パッケージ１は、上述したように蓋４の貫通孔１０を封止材１１で閉塞することにより、所望の雰囲気に封止される。従って、本変形例によれば、圧電振動子の小型化・高信頼性に加えて、高周波化・高性能化に対応することができる。

また、図４（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す第１実施例の水晶振動子の別の変形例を示している。この変形例では、蓋４下面に段差１８を設けて、その接続電極８ｂ付近及びベース３上端面に接合される周辺部分を厚くし、水晶振動片２の先端側に対応する部分に凹み１９を設けている。これにより、接続電極８ｂと引出電極７ｂ間の隙間を小さくして、これらの封止材１１による電気的接続を容易にかつ確実にすると共に、水晶振動片２の先端側における蓋４下面とのクリアランスを大きくして、水晶振動子の落下や外部からの衝撃に対して、水晶振動片２先端部が揺動して蓋４下面と衝突し、破損する虞を少なくしている。

また、図１に示す第１実施例の更に別の変形例では、蓋４の貫通孔１０を省略することができる。この場合、引出電極７ｂと接続電極８ｂとは、次のようにして電気的に接続することができる。水晶振動片２を導電性接着剤９でベース３にマウントした後、その上面の引出電極７ｂ上に予め適量の導電性接着剤を塗布し、加熱してプリキュアする。この導電性接着剤は、プリキュア後に引出電極７ｂと接続電極８ｂ間の隙間より大きい高さを有するように塗布する。次に、蓋４をベース３上に配置しかつこれらを金属間接合やシーム溶接で接合する際に、その熱で前記導電性接着剤をポストキュアし、引出電極７ｂと接続電極８ｂ間を接続する。前記導電性接着剤は、蓋４をベース３上に配置して押さえつけたときに蓋４の下面から離れてしまわないように、比較的高弾性係数のものを選択すると、ポストキュア時に接続電極８ｂに良好に接着することができる。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明を適用した水晶振動子の第２実施例を概略的に示している。第２実施例は、一方の接続電極８ａをキャビティ５底面に設けかつこれに水晶振動片２下面の引出電極７ａを導電性接着剤９で接着して、それらを電気的に接続すると同時に水晶振動片２をベースに片持ちに支持する点で第１実施例と一致するが、水晶振動片２上面の引出電極７ｂに対応する接続電極８ｂがキャビティ５底面の水晶振動片２と重ならない部分に配置され、かつ引出電極７ｂとボンディングワイヤ２０で接続されている点において、第１実施例と異なる。本実施例では、水晶振動片基端部２ａに隣接するキャビティ５の隅部に切欠き部分を設け、その底面に接続電極８ｂを設けている。更にキャビティ５底面には、長手方向の側壁に沿って電極膜２１が水晶振動片２の先端付近まで配線され、その端部でベース３を貫通するビアホール２２を介して外部電極１５ｂと電気的に接続されている。

このようにワイヤボンディングによる接続を採用することによって、接続電極８ｂを配置する上でベース３の設計自由度が増す。図６に示す第２実施例の変形例では、接続電極８ｂが、キャビティ５の長手方向の側壁に同様の切欠き部分を設け、その底面に形成されている。このように、本発明を適用する圧電デバイス及び／またはパッケージの必要に応じて、キャビティ５底面の適当な位置に配置することができる。また、キャビティ５底面に水晶振動片２と重ならないスペースが十分にある場合には、図５または図６に示すような切欠き部分をキャビティ側壁に設ける必要が無いことは言うまでもない。更に、ワイヤボンディングは蓋４の接合前に行うので、引出電極７ｂと接続電極８ｂとをより確実に接続でき、信頼性が確保される。

通常、水晶振動片２上面の引出電極７ｂを第１ボンドとしてボールボンディングで接続し、キャビティ５底面の接続電極８ｂを第２ボンドとしてウエッジボンディングで接続する。しかし、キャビティ５底面の接続電極８ｂを第１ボンドとしてボールボンディングで接続し、水晶振動片２上面の引出電極７ｂを第２ボンドとしてウエッジボンディングで接続すると、狭いキャビティ５内でボンディングワイヤ２０の高さを低く抑制でき、パッケージ１の低背化を図る上で好都合である。

また、第２実施例では、ベース３の上端面及び蓋４の下面に、第１実施例のような電極膜１２、１３を設けかつそれらの電気的導通性をとるように、ベース３と蓋４とを接合する必要が無い。従って、蓋４は、セラミックスまたはガラスなどの絶縁材料以外に、従来から圧電デバイスに使用されている金属材料などの様々な材料で形成することができ、また、ベース３と蓋４とは、金属間接合やシーム溶接以外に、圧電デバイスに採用されている低融点ガラスなどの様々な適当な方法で接合することができる。

図７（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した水晶振動子の第３実施例を概略的に示している。第３実施例は、一方の接続電極８ａをキャビティ５底面に設けかつこれに水晶振動片２下面の引出電極７ａを導電性接着剤９で接着して、それらを電気的に接続すると同時に水晶振動片２をベース３に片持ちに支持する点で第１実施例と一致するが、水晶振動片２の基端部２ａに隣接するキャビティ５側面に他方の接続電極８ｂを形成し、該キャビティ側面に水晶振動片２の基端部２ａ端縁を当接させ、かつキャビティ側面と水晶振動片基端部２ａ上面との間に導電性接着剤２３を付着させて、引出電極７ｂと接続電極８ｂとを電気的に接続している点において、第１及び第２実施例と異なる。別の実施例では、導電性接着剤２３に代えて、好ましくは低融点の導電性ろう材を用いることができる。

これにより、水晶振動片２をベース３に対して容易にかつ正確に位置決めしてマウントできると共に、前記キャビティ側面と水晶振動片基端部２ａとの隙間を無くすことができる。従って、それだけパッケージの長手方向寸法が小さくなり、より小型化を図ることができる。更に、水晶振動子の組立作業が容易になり、生産性・歩留まりが向上し、製造コストを低減できる。

接続電極８ｂは、前記キャビティ側面に沿って延長し、第１実施例と同様にベース３上端面に形成された電極膜１３に接続している。電極膜１３は同様に、水晶振動片２の先端側においてキャビティ５の側面から底面に続く電極膜１４に接続し、かつビアホール１６ｂを介して外部電極１５ｂに接続している。

蓋４は、その下面に第１実施例のような電極膜が無いので、第２実施例と同様に従来から使用されているセラミックス、ガラスなどの絶縁材料または金属材料などの様々な材料で形成することができる。そして、ベース３と蓋４とは、低融点ガラスや金属間接合、シーム溶接などの様々な適当な方法で接合することができる。

図８（Ａ）、（Ｂ）は、図７に示す第３実施例の水晶振動子の変形例を示している。この変形例では、ベース３の水晶振動片基端部２ａに隣接する前記キャビティ側面に段差２４を設け、該キャビティ側面から段差２４上面に続くように他方の接続電極８ｂが形成されている。水晶振動片２は、基端部２ａの端縁を段差２４上面に載せた状態でベース３に片持ちに固定支持され、かつ段差２４上面と水晶振動片基端部２ａ上面との間に導電性接着剤２３を付着させて、引出電極７ｂと接続電極８ｂとを電気的に接続している。この段差２４によって、水晶振動片２のマウント高さを常に一定にかつ正確に設定することができる。

また、図９（Ａ）、（Ｂ）は、図７に示す第３実施例の水晶振動子の別の変形例を示している。この変形例は、図８の変形例と同様に、水晶振動片基端部２ａに隣接する前記キャビティ側面に段差２４を設けているが、図８の場合よりも短く形成されている。水晶振動片２は、基端部２ａの端縁を段差２４上面に載せかつ前記キャビティ側面に当接させた状態で、ベース３に片持ちに固定支持される。引出電極７ｂと接続電極８ｂとは、図７の実施例と同様に、キャビティ側面と水晶振動片基端部２ａ上面との間に導電性接着剤２３を付着させることにより電気的に接続される。これにより、水晶振動片２をベース３に対して容易にかつ正確に位置決めし、しかも常に一定の高さで正確にマウントすることができる。

以上、本発明の好適実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、その技術的範囲内において上記各実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば、上記各実施例は、ベースと該ベースに気密に接合される蓋とから構成される表面実装型のパッケージにおいて、ベースに水晶振動片をマウントする場合について説明したが、蓋に水晶振動片を片持ちにマウントすることも可能である。

また蓋は、ベースの材質に合わせてセラミックスに近似した膨張係数の金属材料で形成することができ、例えばコバール（Ｋｏｖａｒ）（商品名）、ＮＳＤ（４２アロイ））、ＮＳＩ（４２アロイ）などのＮｉＦｅ合金が好ましい。この場合、上記第１または第３実施例では、蓋の下面に電極膜を形成する前に、酸化シリコン系または窒化珪素系の絶縁膜で表面を下地処理することが好ましい。

更に本発明は、水晶以外の様々な圧電材料からなる振動片にも適用することができ、上記実施例の厚み滑りモードの圧電振動片以外に、音叉型圧電振動片、ＳＡＷ素子または圧電振動ジャイロ素子などの圧電素子を搭載した圧電振動子、圧電発振器、圧電フィルタ、ＳＡＷデバイス、圧電振動ジャイロなどの様々な圧電デバイスに適用することができる。

（Ａ）図は本発明によるＡＴカット水晶振動子の第１実施例を、パッケージの蓋を省略して示す平面図、（Ｂ）図はその縦断面図、（Ｃ）図はその底面図。 図１に示す蓋の下面図。 （Ａ）図は図１に示す水晶振動子の変形例による蓋の下面図、（Ｂ）図はその変形例の縦断面図。 （Ａ）図は図１に示す水晶振動子の別の変形例による蓋の下面図、（Ｂ）図はその変形例の縦断面図。 （Ａ）図は本発明によるＡＴカット水晶振動子の第２実施例を、パッケージの蓋を省略して示す平面図、（Ｂ）図はそのＢ−Ｂ線における縦断面図、（Ｃ）図はそのＣ−Ｃ線における縦断面図。 図５に示す第２実施例の変形例を、パッケージの蓋を省略して示す平面図。 （Ａ）図は本発明によるＡＴカット水晶振動子の第３実施例を、パッケージの蓋を省略して示す平面図、（Ｂ）図はその縦断面図。 （Ａ）図は図７に示す第３実施例の変形例を、パッケージの蓋を省略して示す平面図、（Ｂ）図はその縦断面図。 （Ａ）図は図７に示す第３実施例の別の変形例を、パッケージの蓋を省略して示す平面図、（Ｂ）図はその縦断面図。

符号の説明

１…パッケージ、２…水晶振動片、２ａ…基端部、３…ベース、４…蓋、５…キャビティ、６ａ，６ｂ…励振電極、７ａ，７ｂ…引出電極、８ａ，８ｂ…接続電極、９，２３…導電性接着剤、１０…貫通孔、１１…封止材、１２〜１４，２１…電極膜、１５ａ，１５ｂ…外部電極、１６ａ，１６ｂ，２２…ビアホール、１７…窓、１８，２４…段差、１９…凹み、２０…ボンディングワイヤ。

Claims (16)

1. その表面に電極を形成した圧電素子と、前記圧電素子を気密に封止するパッケージとを備え、
   前記圧電素子が、その基端部の上下各面にそれぞれ前記電極からの引出電極を有し、
   前記パッケージが、その内部に前記圧電素子の前記各引出電極とそれぞれ電気的に接続される接続電極を有し、
   前記圧電素子が前記基端部において、一方の前記引出電極をそれに対応する前記パッケージの前記接続電極と電気的に接続しつつ、それにより片持ちに固定支持されることを特徴とする圧電デバイス。
2. 前記圧電素子が前記基端部において、前記一方の引出電極をそれに対応する前記接続電極に導電性接着剤で接着することにより、前記パッケージに片持ちに固定支持されることを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
3. 前記圧電素子が前記基端部において、前記一方の引出電極をそれに対応する前記接続電極に導電性ろう材で接合することにより、前記パッケージに片持ちに固定支持されることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
4. 前記圧電素子が前記基端部において、前記一方の引出電極をそれに対応する前記接続電極に導電性バンプを介して接続することにより、前記パッケージに片持ちに固定支持されることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
5. 前記パッケージがベースと該ベースに気密に接合される蓋とからなり、かつ一方の前記接続電極が前記ベースに設けられ、前記圧電素子が前記ベースに片持ちに固定支持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧電デバイス。
6. 前記パッケージがベースと該ベースに気密に接合される蓋とからなり、かつ一方の前記接続電極が前記蓋に設けられ、前記圧電素子が前記蓋に片持ちに固定支持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧電デバイス。
7. 他方の前記接続電極が、前記蓋の内面にかつ前記圧電素子の他方の前記引出電極と対面する位置に該引出電極から僅かに離隔して設けられ、前記蓋が前記他方の接続電極の領域内に開口する貫通孔を有し、前記貫通孔を閉塞する溶融金属により前記他方の接続電極と前記他方の引出電極とを電気的に接続したことを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイス。
8. 他方の前記接続電極が、前記一方の接続電極を設けた前記ベースまたは蓋に設けられ、前記圧電素子の他方の前記引出電極とワイヤボンディングにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項５または６に記載の圧電デバイス。
9. 前記ベースがその内部に前記圧電素子を収容するキャビティを有し、前記一方の接続電極が前記キャビティの底面に設けられ、前記圧電素子が、前記基端部の端縁を隣接する前記キャビティの側面に当接させて前記ベースに片持ちに固定支持され、他方の前記接続電極が前記キャビティ側面に設けられ、かつ前記圧電素子の他方の前記引出電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイス。
10. 前記キャビティ側面に隣接する段差が設けられ、前記圧電素子が、前記基端部の端縁を前記段差上面に載せて前記キャビティ側面に当接させ、前記ベースに片持ちに固定支持されていることを特徴とする請求項９に記載の圧電デバイス。
11. 前記ベースがその内部に前記圧電素子を収容するキャビティを有し、前記一方の接続電極が前記キャビティの底面に設けられ、他方の前記接続電極が前記キャビティに形成した段差の上面に設けられ、前記圧電素子が、前記基端部の端縁を前記段差上面に載せて前記ベースに片持ちに固定支持され、かつ他方の前記接続電極が前記圧電素子の他方の前記引出電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電デバイス。
12. 前記パッケージが前記圧電素子の前記電極に対面させて設けられた透明な窓を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の圧電デバイス。
13. 前記圧電素子が厚み滑りモードの圧電振動片であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の圧電デバイス。
14. 前記圧電素子が音叉型圧電振動片であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の圧電デバイス。
15. 前記圧電素子が弾性表面波（ＳＡＷ）素子であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の圧電デバイス。
16. 前記圧電素子が圧電振動ジャイロ素子であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の圧電デバイス。

Images