JP2003152499A - 圧電デバイスとその圧電振動片の製造方法及び圧電デバイスを利用した携帯電話装置及び圧電デバイスを利用した電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パッケージ内における圧電振動片と電極の接合
構造において、耐衝撃性を劣化させることなく、電極ど
うしの短絡を有効に防止できる圧電デバイスと、その圧
電振動片の製造方法、およびこの圧電デバイスを利用し
た携帯電話装置及び電子機器を提供すること。 【解決手段】パッケージ３６の内部空間に圧電振動片３
２を収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記
圧電振動片の引出し電極７１，７１とが導電性接着剤に
よって接合されることにより、前記圧電振動片を片持ち
式に固定するようにした圧電デバイスであって、前記パ
ッケージ側の電極は、パッケージの内側底面において、
幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部３１，３１で
あり、前記引出し電極７１，７１が、前記圧電振動片の
基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、前記引
出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と対向す
る面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部５５ま
たは突起部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動片をパッ
ケージに内蔵した圧電デバイスと、これに利用される圧
電振動片の製造方法の改良及び圧電振動片を使用した携
帯電話や電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドラ
イブ）、モバイルコンピュータ、あるいはＩＣカード等
の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、あるいは
ページングシステム等の移動体通信機器において装置の
小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電デバ
イスも小型薄型化が要求されている。また、それととも
に、装置の回路基板に表面実装が可能な表面実装タイプ
の圧電デバイスが求められている。図１６及び図１７
は、このような圧電デバイスの構成例を示す概略図であ
り、図１６は、圧電デバイスの構成を示す概略平面図、
図１７は、図１６の圧電デバイスのＡ−Ａ線概略断面図
である。

【０００３】図１６及び図１７において、従来の圧電デ
バイス１は、パッケージ６の内部に、圧電振動片２を収
容している。この圧電振動片２は、例えば水晶基板を利
用して形成されている。この圧電振動片２は、パッケー
ジ６の電極部に接合される基部１１と、この基部１１か
ら平行に延びる一対の振動腕４，５を有する音叉型に形
成され、その表面に図示しない駆動用の金属電極が形成
されている。

【０００４】パッケージ６は、セラミック製の２枚の基
板１２，１３を積層して内側に所定の内部空間Ｓを形成
するようにし、その全体が矩形状に形成されている。こ
の内部空間Ｓにおいて、パッケージ６の内側の底部に
は、導電性の接着剤７等を介して、上述した圧電振動片
２の基部１１の引出し電極１４，１４が電極部３，３上
に接合固定されている。そして、この引出し電極１４，
１４は、上述した図示しない駆動用の金属電極と、それ
ぞれ一体に連続して形成されている。また、圧電振動片
２の先端部は自由端とされている。パッケージ６の開放
された上端には、低融点ガラス等のロウ材８を介して、
ガラス製の蓋体９が接合されることにより、封止されて
いる。

【０００５】圧電デバイス１は、以上のように構成され
ており、外部からの駆動電圧が、電極部３と導電性接着
剤７及び引出し電極１４，１４を介して、圧電振動片２
に伝えられる。これにより、圧電振動片２の図示しない
励振電極からの電圧が圧電材料に伝えられることで、一
対の振動腕４，５が屈曲振動を生じ、所定の周波数で振
動する。この振動周波数を外部に取り出すことによっ
て、所定の周波数の出力を得ることができるようになっ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
圧電デバイス１において、マウント作業と呼ばれるパッ
ケージ６に圧電振動片２を固定するための作業において
は、圧電振動片２が非常に小さくなり、また、パッケー
ジ６及びその内部空間Ｓの大きさもこれに対応して小さ
いため、以下のような問題がある。

【０００７】図１８（ａ）は、圧電振動片２の基部１１
付近を示す拡大平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８
（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図である。パッケージ６の内
側底部の一端領域には、パッケージ６の幅方向に分割さ
れた２つの電極部３，３が設けられている。この電極部
３，３は、圧電振動片２の基部１１に設けた、引出し電
極１４，１４と、それぞれ接続されて、圧電振動片２に
駆動電圧を印加するためのものである。

【０００８】圧電振動片２のマウント作業では、先ず、
パッケージ側の電極部３，３の上に、それぞれ対応して
導電性接着剤７，７を配置する。その上に、正しく位置
決めした圧電振動片２を位置決めして、その基部１１を
導電性接着剤７，７上に載置し、軽く加重をかける。こ
こで、図１８（ｂ）に示すように、異なる電極部３，３
の上に、それぞれ導電性接着剤７，７を分離して配置す
る必要があるが、パッケージ６の内部空間Ｓの幅は極め
て狭く、配置した導電性接着剤７，７が接近して、触れ
ると、電極部３，３どうしが短絡してしまう。このた
め、このような短絡をできるだけ回避しようとして、導
電性接着剤７，７の分量を制限すると、接着力が不足し
て、圧電振動片２の接合強度が不足するという問題があ
る。

【０００９】そこで、図１９に示す構造が検討されてい
る。図１９（ａ）は、圧電振動片２の基部１１付近を示
す拡大平面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）の
Ｃ−Ｃ線切断端面図である。圧電振動片２ａの基部１１
ａには、各引出し電極１４，１４の間に、スリット１１
ｂが設けられている。これにより、導電性接着剤７，７
は、スリット１１ｂの内縁部で流れが止まり、導電性接
着剤７，７が接近して触れることで、電極部３，３どう
しが短絡されることを有効に防止できると考えられる。

【００１０】しかしながら、図１９のような構造では、
圧電振動片２ａの基部１１ａはスリット１１ｂによっ
て、左右に分断されており、この左右部分をつなぐ箇所
１１ｃに対して、外部から衝撃が加わると、この部分の
構造的弱さによって、破壊されてしまうという問題があ
る。

【００１１】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、パッケージ内における圧電振動片と
電極の接合構造において、耐衝撃性を劣化させることな
く、電極どうしの短絡を有効に防止できる圧電デバイス
と、その圧電振動片の製造方法、およびこの圧電デバイ
スを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、請求項１
の発明によれば、パッケージの内部空間に圧電振動片を
収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電
振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合され
ることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するよ
うにした圧電デバイスであって、前記パッケージ側の電
極は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側に
それぞれ形成された電極部であり、前記引出し電極が、
前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ設けら
れていて、前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ
側の電極と対向する面に関して、これら各引出し電極の
間に、溝部または突起部を形成することにより、各引出
し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに接触す
ることを阻止する構成とした、圧電デバイスにより、達
成される。請求項１の構成によれば、パッケージ内で、
導電性接着剤を用いて圧電振動片をマウントする場合に
おいて、本発明の圧電振動片では、その各引出し電極の
間に、溝部または突起部が形成されている。このため、
パッケージ内側底面の各電極部にそれぞれ導電性接着剤
が塗布され、その上に前記圧電振動片の基部を載置し
て、軽く抑えた際に、各電極部にそれぞれ塗布されてい
る導電性接着剤が押されて拡がる。この場合、流れた導
電性接着剤は、溝部または突起部に阻まれるので、互い
に接触することがなく、各電極部が短絡されることが有
効に防止される。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、前記溝部または突起部が、前記各引出し電極の内側
端縁に沿って、それぞれ形成されていることを特徴とす
る。請求項２の構成によれば、導電性接着剤の流れを阻
止する溝部または突起部は、各引出し電極の内側端縁に
設けられているので、圧電振動片のマウントの際に導電
性接着剤は、各引出し電極の内側端縁の位置に止まる。
このため、各電極部が短絡されることが一層確実に防止
される。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれかの構成において、前記圧電振動片が、前記導電性
接着剤によりパッケージ側に固定される基部と、この基
部から平行に延びる一対の振動腕と、各振動腕に形成さ
れ、長手方向に延びる長溝とを備えることを特徴とす
る。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかの構成において、前記圧電振動片の前記各引出し
電極は、パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方
向寸法が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも
小さく形成されていることを特徴とする。請求項４の構
成によれば、各引出し電極のパッケージ側の電極と対向
する各電極面は、反対面と比べて、導電性接着剤が多量
に付着する箇所である。このため、各引出し電極のパッ
ケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向の寸法を小
さくすると、その分、電極どうしの間の距離が拡がる
が、引出し電極と励振電極との間の導通抵抗を低下させ
ることなく、各電極面に付着した導電性接着剤が互いに
接近して触れることを、より有効に防止することができ
る。

【００１６】上述の目的は、請求項５の発明によれば、
パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッ
ケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電
極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前
記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバ
イスであって、前記パッケージ側の電極は、パッケージ
の内側底面において、幅方向の両側にそれぞれ形成され
た電極部であり、前記引出し電極が、前記圧電振動片の
基部の幅方向の両側にそれぞれ設けられていて、かつ、
パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向寸法
が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも小さく
形成されている、圧電デバイスにより、達成される。請
求項５の構成によれば、各引出し電極の間に溝部または
突起部を形成しない場合においても、各引出し電極のパ
ッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向の寸法を
小さくすると、電極どうしの間の距離が拡がるから、引
出し電極と励振電極との間の導通抵抗を低下させること
なく、各電極面に付着した導電性接着剤が互いに接近し
て触れることを、防止することができる。

【００１７】上述の目的は、請求項６の発明によれば、
圧電材料でなる基板の表面に、駆動用の電極膜を形成す
る電極形成工程と、その後、圧電振動片の外形をエッチ
ングにより形成する際に、前記電極膜上に塗布したレジ
ストに対して、圧電振動片の外形形状と、この圧電振動
片の基部における幅方向の両側に設けられる各引出し電
極の間に形成される溝部の形状と対応したマスクを配置
するマスクアライメント工程と、次いで、前記レジスト
を感光させて、前記圧電振動片の外形に対応したエッチ
ングを行うエッチング工程と、続いて、前記溝部に対応
した部分の前記電極膜を除去してハーフエッチングを行
うハーフエッチング工程とを含んでいる、圧電振動片の
製造方法により、達成される。請求項６の構成によれ
ば、圧電振動片の基部の溝部を形成すべき箇所に、前記
のようにハーフエッチングを行えば、圧電振動片の製造
工程を利用して、各引出し電極の間に、溝部を形成する
ことができる。

【００１８】請求項７の発明は、請求項６の構成におい
て、前記溝部が、前記各引出し電極の内側端縁に沿っ
て、それぞれ形成されることを特徴とする。請求項７の
構成によれば、導電性接着剤の流れを阻止する溝部また
は突起部は、各引出し電極の内側端縁に設けることがで
きるので、圧電振動片のマウントの際に導電性接着剤
は、各引出し電極の内側端縁の位置に止まる。このた
め、各電極部が短絡されることが一層確実に防止され
る。

【００１９】請求項８の発明は、請求項６または７のい
ずれかの構成において、前記マスクアライメント工程に
使用されるマスクが、圧電振動片の外形と、前記溝部の
形状と、基部から平行に延びる一対の振動腕の長手方向
に延びる長溝の形状とに対応して形成されており、前記
ハーフエッチング工程において、前記溝部と同時に前記
長溝が同時にハーフエッチングされることを特徴とす
る。請求項８の構成によれば、圧電振動片の各振動腕に
長溝を備える構成のものを製造する場合には、この長溝
のハーフエッチング工程を利用して、導電性接着剤の流
れを阻止する溝部を同時に形成することができる。

【００２０】上述の目的は、請求項９の発明によれば、
パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、このパッ
ケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の引出し電
極とが導電性接着剤によって接合されることにより、前
記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした圧電デバ
イスを利用した携帯電話装置であって、前記パッケージ
側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方向の
両側にそれぞれ形成された電極部であり、前記引出し電
極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれぞれ
設けられていて、前記引出し電極の少なくとも前記パッ
ケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引出し
電極の間に、溝部または突起部を形成することにより、
各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互いに
接触することを阻止する構成とした圧電デバイスによ
り、制御用のクロック信号を得るようにした、携帯電話
装置により、達成される。

【００２１】また、上述の目的は、請求項１０の発明に
よれば、パッケージの内部空間に圧電振動片を収容し、
このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振動片の
引出し電極とが導電性接着剤によって接合されることに
より、前記圧電振動片を片持ち式に固定するようにした
圧電デバイスを利用した電子機器であって、前記パッケ
ージ側の電極は、パッケージの内側底面において、幅方
向の両側にそれぞれ形成された電極部であり、前記引出
し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両側にそれ
ぞれ設けられていて、前記引出し電極の少なくとも前記
パッケージ側の電極と対向する面に関して、これら各引
出し電極の間に、溝部または突起部を形成することによ
り、各引出し電極に接合される前記導電性接着剤が、互
いに接触することを阻止する構成とした圧電デバイスに
より、制御用のクロック信号を得るようにした、電子機
器により、達成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明の圧電
デバイスの第１の実施の形態を示しており、図１はその
概略斜視図、図２はその概略平面図、図３は図２のＤ−
Ｄ線概略断面図である。これらの図において、圧電デバ
イス３０は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧
電デバイス３０は、パッケージ３６内に圧電振動片３２
を収容している。パッケージ３６は、例えば、セラミッ
クグリーンシートを積層して焼結した酸化アルミニウム
質焼結体等の基板で、浅い箱状に形成されている。各積
層基板（図示せず）は、その内側に所定の孔を形成する
ことで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓを形成
するようにされている。

【００２３】パッケージ３６の内部空間Ｓ内の図におい
て左端部付近において、内部空間Ｓに露出された底部に
は、パッケージ３６の幅方向の各端部付近に、Ａｕ及び
Ｎｉメッキが施された電極部３１，３１が図２に示すよ
うに所定の間隔を隔てて形成されている。電極部３１，
３１は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するもので
ある。この各電極部３１，３１の上に導電性接着剤４
３，４３が塗布されており、この導電性接着剤４３，４
３の上に圧電振動片３２の基部５１が載置されて、導電
性接着剤４３，４３が硬化されることにより接合されて
いる。この導電性接着剤４３，４３は、この実施形態で
は、例えば、シリコーン系樹脂内に銀粒子を含有させ
た、シリコーン系の導電性接着剤が使用されている。こ
のシリコーン系の導電性接着剤は、硬化後において、衝
撃を吸収できる性質を有している。

【００２４】圧電振動片３２は、例えば水晶で形成され
ており、水晶以外にもタンタル酸リチウム，ニオブ酸リ
チウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形
態の場合、圧電振動片３２は、パッケージ３６側と後述
するようにして固定される基部５１と、この基部５１を
基端として、図２において右方に向けて、二股に別れて
平行に延びる一対の振動腕３４，３５を備えており、全
体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動
片が利用されている。そして、各振動腕３４，３５に
は、長手方向に延びる長溝４５，４６が設けられてい
る。この長溝は、例えば、図３に示されているように、
振動腕３４の上面の長溝４５ａと下面の長溝４５ｂを備
えており、長溝４６も同じ構成である。これにより、よ
り高い振動効率で振動できるようになっている。尚、本
発明の圧電振動片は、このような音叉型の形状のものに
限らず、例えば、水晶等の圧電材料を矩形状にカットし
た、所謂、ＡＴカット振動片を利用するようにしてもよ
い。

【００２５】圧電振動片３２の基部５１の導電性接着剤
４３，４３と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための
引出し電極７１，７１が形成されており、これにより、
圧電振動片３２は、駆動用電極がパッケージ３６側の電
極部３１，３１と導電性接着剤４３，４３を介して、電
気的に接続されている。この電極部３１，３１は、外部
から、圧電振動片３２に対して、駆動電圧を印加するた
めのものである。すなわち、圧電振動片３２の表面に
は、この圧電振動片３２の励振に必要な複雑なパターン
の図示しない駆動電極または励振電極が形成されてい
る。そして、圧電振動片３２の基部５１の長さ方向の端
部であって、幅方向の両端付近には、図４で詳しく示す
ように、表面７１ａ，及び裏面７１ｂの表裏にわたっ
て、上記駆動電極または励振電極に対して、駆動電圧を
伝えるために、パッケージ３６側の電極部３１，３１と
電気的に接続される引出し電極７１，７１が形成されて
いる。この引出し電極７１，７１の詳しい構成は後で説
明する。

【００２６】パッケージ３６の開放された上端には、低
融点ガラス等のロウ材３３を介して、蓋体３９が接合さ
れることにより、封止されている。蓋体３９は、この蓋
体３９を透過させたレーザ光等により周波数調整を行う
ために、光を透過する材料，例えば、ガラスで形成され
ている。

【００２７】また、この実施形態では、パッケージ３６
を構成する積層基板の中間の基板（図示せず）、図２及
び図３において右端部付近に孔を形成することにより、
この積層基板の厚みに対応した凹部４２が形成されてい
る。この凹部４２は、圧電振動片３２の自由端３２ｂの
下方に位置している。これにより、パッケージ３６に外
部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片３２の自由端
３２ｂが図３の矢印方向に振れた場合に、パッケージ３
６の内側底面と当接されることを有効に防止している。

【００２８】図４（ａ）は、圧電振動片３２の基部５１
付近を示す拡大平面図であり、図４（ｂ）は、図４
（ａ）のＥ−Ｅ線切断端面図である。これらの図におい
て、引出し電極７１，７１は、上述したように、実際
は、圧電振動片３２の表面に形成された電極（図示せ
ず）の一部を構成するものである。各引出し電極７１，
７１は、圧電振動片３２の基部５１の幅方向の両側にそ
れぞれ配置されており、各引出し電極７１，７１は、パ
ッケージ側の電極部３１，３１と対応している。

【００２９】この引出し電極７１，７１を囲むように溝
部５５，５５がそれぞれ形成されている。具体的には、
この溝部５５，５５は、各引出し電極７１，７１の互い
に対向する内側端縁に形成されていればよい。また、各
引出し電極７１，７１の振動腕３４，３５側の端部は、
図示されていないが、溝部５５，５５上に電極が連続し
て形成されており、上述した圧電振動片３２表面の駆動
電極と一体に接続されている。

【００３０】本実施形態は、以上のように構成されてお
り、パッケージ内側底面の各電極部３１，３１にそれぞ
れ導電性接着剤４３，４３が塗布され、その上に圧電振
動片３２の基部５１を載置して、軽く抑えた際に、各電
極部３１，３１にそれぞれ塗布されている導電性接着剤
４３，４３が押されて拡がる。この場合、流れた導電性
接着剤４３，４３は、溝部５５，５５に阻まれるので、
互いに接触することがなく、各電極部３１，３１が短絡
されることが有効に防止される。そして、この場合、図
１９で説明したように、基部５１にスリットを形成する
ものでないので、基部５１の強度が低下することがな
く、衝撃強度が低下することなしに、電極部３１，３１
の短絡防止構造を実現できる。

【００３１】ここで、図４においては、引出し電極７
１，７１の表面７１ａと裏面７１ｂの両面に関して、溝
部５５，５５をそれぞれ形成しているが、図４における
裏面７１ｂについてだけ、溝部５５，５５を形成するよ
うにしてもよい。しかしながら、図４のように構成する
ことにより、圧電振動片３２については、表裏両面に方
向性がなくなり、どちらを下にしてマウントしてもよい
ので、作業上便利である。

【００３２】図５及び図６は、圧電デバイス３０の圧電
振動片３２の製造方法について、図４の切断線Ｅ−Ｅに
沿って断面で示した工程図であり、図７及び図８は、圧
電デバイス３０の圧電振動片３２の製造方法について、
概略斜視図でその工程を示した図である。これらの図を
参照して、図４の圧電振動片３２の製造方法を説明す
る。図７（ａ）において、圧電振動片３２を複数もしく
は多数分離することができる大きさの圧電材料，例え
ば、水晶材料でなる基板７５上で、個々の圧電振動片３
２を形成するための領域７５ａ内において、フォトリソ
グラフィー等の手法により、圧電振動片３２の外形形状
３２ａに沿うように、耐蝕膜を形成する。図５（ａ）に
は、この際の断面の様子が示されている。図示されてい
るように、水晶基板７５の表裏両面に耐蝕膜７７が形成
され、耐蝕膜７７は、例えば、下地層としてのクロム層
７３と、その上に被覆される金被覆層７２で構成され
る。尚、以下の工程では、基板７５の図５において上下
両面に同一の加工が行われるので、煩雑さを避けるた
め、上面についてだけ説明する。

【００３３】次いで、図５（ｂ）及び図７（ｂ）に示す
ように、全面にレジスト７６を塗布する。そして、図５
（ｃ）に示すように、圧電振動片３２の外形３２ａに対
応したレジスト７６を感光させて、除去し、続けて、露
出した耐蝕膜７７を図５（ｄ）に示すように、対応する
エッチング液でエッチングして除去する。次に、図５
（ｅ）に示すように、レジスト７６を剥離して、図５
（ｆ）に示すように、新たに、全面にレジスト７８を塗
布する。

【００３４】次いで、図６（ｈ）に示すように、圧電振
動片３２の外形３２ａと、図７（ｃ）に示すように、圧
電振動片３２の上述した引出し電極７１，７１の間の溝
部５５，５５に対応する箇所及び圧電振動片３２の長溝
に対応する箇所８１，８２について、同時にレジスト７
８を除去する。つまり、ここでは、圧電振動片３２の外
形３２ａと、圧電振動片３２の上述した引出し電極７
１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所７９，７
９と、圧電振動片３２の長溝に対応する箇所８１，８２
とに、対応する形状に適合させたマスク（図示せず）を
配置して（マスクアライメント工程）、各該当箇所を露
光し、それぞれ露光したレジスト７８を除去することに
より、これらの３つの箇所に関するレジスト７８を同時
に除去することができる。

【００３５】次いで、図６（ｉ）及び図７（ｄ）に示さ
れているように、圧電振動片３２の外形３２ａより外側
で、露出している水晶基板７５をフッ酸等によりエッチ
ングする。続いて、図６（ｊ）及び図８（ｅ）に示すよ
うに、圧電振動片３２の上述した引出し電極７１，７１
の間の溝部５５，５５に対応する箇所７９，７９と、圧
電振動片３２の長溝に対応する箇所８１，８２とについ
て、同時に耐蝕膜７７を除去して、水晶基板７５を露出
させる。

【００３６】次に、図６（ｋ）及び図８（ｆ）に示すよ
うに、露出した水晶基板７５の材料部分を、ハーフエッ
チングする。つまり、圧電振動片３２の引出し電極７
１，７１の間の溝部５５，５５を形成すべき箇所と、圧
電振動片３２の長溝を形成すべき箇所８１，８２とを同
時にハーフエッチングする（ハーフエッチング工程）。
これにより、溝部５５，５５と圧電振動片３２の長溝４
５，４６が同時に形成される。そして、溝部５５，５５
と圧電振動片３２の長溝４５，４６は同一の一工程で形
成されることから、溝部５５，５５の位置精度等の品質
と、圧電振動片３２の長溝４５，４６の位置精度等の品
質は同じとなる。

【００３７】次いで、図６（ｌ）及び図８（ｇ）に示す
ように、レジスト７８を除去し、最後に図６（ｍ）及び
図８（ｈ）に示すように、耐蝕膜７７を除去すること
で、電極膜部分を除き、圧電振動片の詳細な形状の形成
が完了する。

【００３８】図９（ａ）は、第１の実施形態の第１の変
形例に係る圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大平
面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＦ−Ｆ線切断
端面図である。これらの図において、引出し電極８３，
８３は、図４で説明した引出し電極７１，７１と同様の
構成である。この変形例では、各引出し電極８３，８３
の間に、溝部ではなく、凸部もしくは突起部５６，５６
が形成されている。具体的には、この突起部５６，５６
は、各引出し電極８３，８３の互いに対向する内側端縁
から起立する低い壁部を有している。

【００３９】これにより、図４で説明した溝部５５，５
５と同じ作用効果を発揮すると共に、特に、突起部５
６，５６は、適用された導電性接着剤４３，４３が互い
に接近する方向へ流れることを、上述した低い壁部によ
って阻止することができる。

【００４０】図１０（ａ）は、第１の実施形態の第２の
変形例に係る圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大
平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＧ−Ｇ
線切断端面図である。これらの図において、引出し電極
８４，８４は、図４で説明した引出し電極７１，７１と
同様の構成である。この変形例では、各引出し電極８
４，８４の内側の端縁に近接して、２つの突起部もしく
は凸部５７，５７が形成されている。この２つの突起部
５７，５７は、図１０（ｂ）に示されているように、表
面側と裏面側の両方にそれぞれ設けられているが、少な
くとも裏面（図において下面）側に設けられている必要
がある。これにより、各突起部もしくは凸部５７は、近
接した電極面から流れる導電性接着剤４３を阻止するこ
とができ、図４で説明した溝部５５，５５と同じ作用効
果を発揮する。

【００４１】図１１（ａ）は、第１の実施形態の第３の
変形例に係る圧電振動片３２の基部５１付近を示す拡大
平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＨ−Ｈ
線切断端面図である。これらの図において、引出し電極
８５，８５は、図４で説明した引出し電極７１，７１と
同様の構成である。この変形例では、各引出し電極８
５，８５の間には、溝幅の大きな溝部５８がひとつだけ
形成されている。このひとつの溝部５８は、図１１
（ｂ）に示されているように、表面側と裏面側の両方に
それぞれ設けられているが、少なくとも裏面（図におい
て下面）側に設けられている必要がある。これにより、
各溝部５８は、この溝部５８を挟んだ引出し電極８５，
８５の側から、内側に向かって流れる導電性接着剤４３
を阻止することができ、図４で説明した溝部５５，５５
と同じ作用効果を発揮する。

【００４２】図１２（ａ）は、本発明の圧電デバイスの
第２の実施形態に係る圧電デバイスに利用される圧電振
動片３２の基部５１付近を示す拡大平面図であり、図１
２（ｂ）は、図１２（ａ）のＩ−Ｉ線切断端面図であ
る。第２の実施形態においては、図１２で特に説明する
箇所以外の構成は第１の実施形態と共通であるから、以
下、相違点を中心に説明する。図１２において、引出し
電極８６，８６の積層構造等は、図４で説明した引出し
電極７１，７１と同様の構成である。

【００４３】しかしながら、第２の実施形態では、各引
出し電極８６，８６の間に溝部や突起部は設けられてい
ない。この場合、各引出し電極８６，８６にあっては、
図１２（ｂ）によく表されているように、パッケージ側
の電極と対向する裏面側の電極８６ｂの幅方向の寸法Ｗ
２が、表面側の電極８６ａの幅方向の寸法Ｗ１よりも小
さくなるように形成されている。

【００４４】本実施形態は以上のように構成されてお
り、裏面側の電極８６ｂの幅方向の寸法Ｗ２が小さくさ
れていることから、この電極面に付着する導電性接着剤
４３，４３の幅方向内側への流れは、裏面側の電極８６
ｂの内側端縁が互いに離れていることで、規制される。
このため、左右の各電極面に付着する導電性接着剤４
３，４３が、お互い接近して触れることが有効に防止さ
れることから、第１の実施形態と同様の作用効果を発揮
する。

【００４５】次に、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参
照して、先に述べた圧電振動片３２の製造工程上の利点
を詳しく説明する。図１３は、圧電振動片３２の製造工
程における図６（ｊ）及び図８（ｅ）に相当する工程の
部分拡大斜視図であり、理解しやすいようにレジストの
図示は省略してある。圧電振動片３２の引出し電極７
１，７１の間の溝部５５，５５に対応する箇所である左
右の７５，７５の位置と、各左右端部までの距離Ｗ３，
Ｗ４は、正しく工程が行われていれば、同じ寸法であ
り、この部分は視覚的に確認しやすい。

【００４６】これに対して、工程が正しく行われておら
ず、例えば、マスキングの際に、マスク（図示せず）が
左右にずれてしまった場合、図１３（ｂ）に示すよう
に、上記寸法に対応する幅寸法Ｗ５とＷ６は、大きさが
異なってしまう。すなわち、引出し電極７１，７１が形
成される箇所である図示の箇所において、既にこの工程
で、上記幅寸法Ｗ５とＷ６のような違いが生じている場
合には、圧電振動片３２の引出し電極７１，７１の間の
溝部５５，５５に対応する箇所と、圧電振動片３２の長
溝に対応する箇所８１，８２とを同時にハーフエッチン
グする工程の特性上、圧電振動片３２の長溝４５，４６
（図２参照）も、各振動腕３４，３５のそれぞれの中心
位置からずれて形成されてしまう。

【００４７】このことより、長溝４５，４６が各振動腕
３４，３５の中心位置に正しく形成されるか否かを、極
めて細い各振動腕３４，３５を観察して判断するより
も、これと比較すると大きな圧電振動片３２の基部５１
の上記幅寸法Ｗ５とＷ６を視認して判断する方が容易で
ある。このように、本実施形態の製造方法では、圧電振
動片３２の基部５１を観察することで、圧電振動片３２
の長溝４５，４６の位置精度等の品質を簡単に判定する
ことができる。

【００４８】図１４は、本発明の圧電デバイスの第３の
実施形態の構成を示す概略断面図である。図において、
圧電デバイス１００は、圧電振動片３２を用いて、圧電
発振器を形成した例を示しており、第１の実施の形態と
同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重
複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【００４９】パッケージ１０１は、その製造の際に、第
１の実施形態のパッケージ３６よりも多くのセラミック
シートの積層基板を用いて製造されている。これによ
り、パッケージ１０１には、図１４に示すように、増え
た分の積層基板を利用して中央付近に凹部１０２が形成
されており、その内側底部には、図示しない電極が設け
られている。この電極上には、集積回路１０３が実装さ
れている。集積回路１０３は、所定の分周回路等を構成
していて、圧電振動片３２の駆動電極と電気的に接続さ
れ、集積回路１０３から出力された駆動電圧が圧電振動
片３２に与えられるようになっている。

【００５０】圧電デバイス１００に収容されている圧電
振動片３２の引出し電極７１は、第１の実施形態で説明
した構成、または第１の実施形態の各変形例の構成や第
２の実施形態の引出し電極と同一の構成とすることがで
き、二つの引出し電極の間には、上述した溝部や突起部
が形成されている。これにより、これらの構成に基づく
共通の作用効果を発揮することができる。このように、
本発明は、圧電振動子に限らず、図１４のような圧電発
振器やフィルタ等、その名称に係わらず、パッケージ内
に圧電振動片を収容して、蓋体により封止する構成のあ
らゆる圧電デバイスに適用できる。

【００５１】図１５は、本発明の上述した実施形態に係
る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジ
タル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。図にお
いて、送信者の音声を受信するマイクロフォン３０８及
び受信内容を音声出力とするためのスピーカ３０９を備
えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続
された制御部としての集積回路等でなるコントローラ３
０１を備えている。コントローラ３０１は、送受信信号
の変調及び復調の他に画像表示部としてのＬＣＤや情報
入力のための操作キー等でなる情報の入出力部３０２
や、ＲＡＭ，ＲＯＭ等でなる情報記憶手段３０３の制御
を行うようになっている。このため、コントローラ３０
１には、例えば、圧電デバイス３０が取り付けられて、
その出力周波数をコントローラ３０１に内蔵された所定
の分周回路（図示せず）等により、制御内容に適合した
クロック信号として利用するようにされている。このコ
ントローラ３０１に取付けられる圧電デバイス３０は、
圧電デバイス３０単体でなくても、圧電デバイス３０
と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器である図
１４のような圧電デバイス１００であってもよい。

【００５２】コントローラ３０１は、さらに、温度補償
水晶発振器（ＴＣＸＯ）３０５と接続され、温度補償水
晶発振器３０５は、送信部３０７と受信部３０６に接続
されている。これにより、コントローラ３０１からの基
本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、
温度補償水晶発振器３０５により修正されて、送信部３
０７及び受信部３０６に与えられるようになっている。

【００５３】このように、制御部を備えた携帯電話装置
３００のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧
電デバイスを利用することにより、パッケージ内におけ
る圧電振動片と電極の接合構造において、耐衝撃性を劣
化させることなく、電極どうしの短絡を有効に防止でき
るため、圧電デバイスの性能が向上し、正確なクロック
信号を生成することができる。

【００５４】本発明は上述の実施形態に限定されない。
圧電振動片の構成は、音叉型やＡＴ振動片等種々のもの
が使用できる。また、各実施形態の各構成はこれらを適
宜相互に組み合わせたり、その一部を省略し、図示しな
い他の構成と組み合わせることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ッケージ内における圧電振動片と電極の接合構造におい
て、耐衝撃性を劣化させることなく、電極どうしの短絡
を有効に防止できる圧電デバイスと、その圧電振動片の
製造方法、およびこの圧電デバイスを利用した携帯電話
装置及び電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示
す概略斜視図。

【図２】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態を示
す概略平面図。

【図３】 図２のＤ−Ｄ線概略断面図。

【図４】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の部分拡大
図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図４
（ａ）のＥ−Ｅ線切断端面図。

【図５】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
を示す断面工程図。

【図６】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
を示す断面工程図。

【図７】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
を示す概略斜視図。

【図８】 図１の圧電デバイスの圧電振動片の製造工程
を示す概略斜視図。

【図９】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の第
１の変形例に係る圧電振動片の部分拡大図であり、
（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ
線切断端面図。

【図１０】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の
第２の変形例に係る圧電振動片の部分拡大図であり、
（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＧ−
Ｇ線切断端面図。

【図１１】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態の
第３の変形例に係る圧電振動片の部分拡大図であり、
（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＨ−
Ｈ線切断端面図。

【図１２】 本発明の圧電デバイスの第２の実施形態に
係る圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は部分拡大
平面図、（ｂ）は図１２（ａ）のＩ−Ｉ線切断端面図。

【図１３】 本発明の圧電デバイスの第１の実施形態に
係る圧電振動片の部分拡大斜視図であり、（ａ）はその
圧電振動片の溝部が適正に形成される場合の部分拡大斜
視図、（ｂ）はその圧電振動片の溝部の形成が不適切で
ある場合の部分拡大斜視図。

【図１４】本発明の圧電デバイスの第３の実施形態の概
略断面図。

【図１５】 本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを
利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装
置の概略構成を示す図。

【図１６】 従来の圧電デバイスの一例を示す概略平面
図。

【図１７】 図１６のＡ−Ａ線概略断面図。

【図１８】 図１６の圧電デバイスの圧電振動片の部分
拡大図であり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は図１
８（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図。

【図１９】 図１８の圧電デバイスとは異なる構造とし
て検討された圧電振動片の部分拡大図であり、（ａ）は
その検討例の部分拡大断面図、（ｂ）は図１９（ａ）の
Ｃ−Ｃ線切断端面図。

【符号の説明】

３０，１００・・・圧電デバイス、３１・・・電極部、
３２・・・圧電振動片、３６，１０１・・・パッケー
ジ、、３９・・・蓋体、４３・・・導電性接着剤、５
５，５８・・・溝部、５６，５７・・・突起部、７１，
８３，８４，８５，８６・・・引出し電極。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッケージの内部空間に圧電振動片を収
   容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振
   動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合される
   ことにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するよう
   にした圧電デバイスであって、前記パッケージ側の電極
   は、パッケージの内側底面において、幅方向の両側に それぞれ形成された電極部であり、 前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両
   側にそれぞれ設けられていて、 前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と
   対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部
   または突起部を形成することにより、各引出し電極に接
   合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻
   止する構成としたことを特徴とする、圧電デバイス。
2. 【請求項２】 前記溝部または突起部が、前記各引出し
   電極の内側端縁に沿って、それぞれ形成されていること
   を特徴とする、請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 【請求項３】 前記圧電振動片が、前記導電性接着剤に
   よりパッケージ側に固定される基部と、この基部から平
   行に延びる一対の振動腕と、各振動腕に形成され、長手
   方向に延びる長溝とを備えることを特徴とする、請求項
   １または２のいずれかに記載の圧電デバイス。
4. 【請求項４】 前記圧電振動片の前記各引出し電極は、
   パッケージ側の電極と対向する各電極面の幅方向寸法
   が、これと反対面の各電極面の幅方向寸法よりも小さく
   形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３の
   いずれかに記載の圧電デバイス。
5. 【請求項５】 パッケージの内部空間に圧電振動片を収
   容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振
   動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合される
   ことにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するよう
   にした圧電デバイスであって、 前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面にお
   いて、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であ
   り、 前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両
   側にそれぞれ設けられていて、かつ、パッケージ側の電
   極と対向する各電極面の幅方向寸法が、これと反対面の
   各電極面の幅方向寸法よりも小さく形成されていること
   を特徴とする、圧電デバイス。
6. 【請求項６】 圧電材料でなる基板の表面に、駆動用の
   電極膜を形成する電極形成工程と、 その後、圧電振動片の外形をエッチングにより形成する
   際に、前記電極膜上に塗布したレジストに対して、圧電
   振動片の外形形状と、この圧電振動片の基部における幅
   方向の両側に設けられる各引出し電極の間に形成される
   溝部の形状と対応したマスクを配置するマスクアライメ
   ント工程と、 次いで、前記レジストを感光させて、前記圧電振動片の
   外形に対応したエッチングを行うエッチング工程と、 続いて、前記溝部に対応した部分の前記電極膜を除去し
   てハーフエッチングを行うハーフエッチング工程とを含
   んでいることを特徴とする、圧電振動片の製造方法。
7. 【請求項７】 前記溝部が、前記各引出し電極の内側端
   縁に沿って、それぞれ形成されることを特徴とする、請
   求項６に記載の圧電振動片の製造方法。
8. 【請求項８】 前記マスクアライメント工程に使用され
   るマスクが、圧電振動片の外形と、前記溝部の形状と、
   基部から平行に延びる一対の振動腕の長手方向に延びる
   長溝の形状とに対応して形成されており、 前記ハーフエッチング工程において、前記溝部と同時に
   前記長溝が同時にハーフエッチングされることを特徴と
   する、請求項６または７に記載の圧電振動片の製造方
   法。
9. 【請求項９】 パッケージの内部空間に圧電振動片を収
   容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電振
   動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合される
   ことにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するよう
   にした圧電デバイスを利用した携帯電話装置であって、 前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面にお
   いて、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であ
   り、 前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両
   側にそれぞれ設けられていて、 前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と
   対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部
   または突起部を形成することにより、各引出し電極に接
   合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻
   止する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロッ
   ク信号を得るようにしたことを特徴とする、携帯電話装
   置。
10. 【請求項１０】 パッケージの内部空間に圧電振動片を
    収容し、このパッケージの内側に設けた電極と前記圧電
    振動片の引出し電極とが導電性接着剤によって接合され
    ることにより、前記圧電振動片を片持ち式に固定するよ
    うにした圧電デバイスを利用した電子機器であって、 前記パッケージ側の電極は、パッケージの内側底面にお
    いて、幅方向の両側にそれぞれ形成された電極部であ
    り、 前記引出し電極が、前記圧電振動片の基部の幅方向の両
    側にそれぞれ設けられていて、 前記引出し電極の少なくとも前記パッケージ側の電極と
    対向する面に関して、これら各引出し電極の間に、溝部
    または突起部を形成することにより、各引出し電極に接
    合される前記導電性接着剤が、互いに接触することを阻
    止する構成とした圧電デバイスにより、制御用のクロッ
    ク信号を得るようにしたことを特徴とする、電子機器。