JP2013145964A - 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、金属カバー体のずれを防ぐことができる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】第１面及びその反対側の第２面を含むセラミックベース板（２２０）と、第１面に載置される圧電振動片（１３０）と、圧電振動片を覆うように天井面（１１３）から伸びた壁面（１１２）を有する金属性の金属カバー体（１１０）と、を有する圧電デバイス（２００）において、セラミックベース板が、第１面の周囲に形成され第１面から突出した突起部（２２５）と、突起部の内側に形成され圧電振動片に電気的に接続する接続電極（１２１）と、第２面に形成された外部電極（２２４）と、接続電極から外部電極まで伸びる配線電極（２２２）と、を有し、金属カバー体の壁面の端部が突起部に接するように配置され、壁面の端部と突起部とが封止材によって封止されている。
【選択図】 図７

Description

本願発明は、セラミック母基板を使用した圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法に関し、詳しくは、セラミック母基板に複数の圧電振動片を載置し、さらに圧電振動片をカバーする複数の金属カバー体を載置して製造される圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法に関する。

量産性を高めるため、セラミック母基板を使って製造される圧電デバイスが提案されている。例えば、特許文献１の製造方法は、セラミック母基板に金属ペーストを印刷し且つ焼成することで、接続電極を形成する。そして、この製造方法は、圧電振動片を接続電極に搭載して、圧電振動片を金属カバー体で覆い、金属カバー体とセラミック母基板とを非導電性の封止材で接合している。その後、セラミック母基板に形成されているブレイクラインで、セラミック母基板から切り取ることで、数百個から数千個の圧電デバイスが完成する。

特開２０１１−２１１６８１号公報

しかし、セラミック母基板単体の反り、セラミック母基板内の個片領域を特定するブレイクラインの歪み、金属カバー体の精度のバラツキ、又は封止材の塗布量過多などが生じる。これらの要因により、個片領域内での金属カバー体の位置ズレ、ブレイクラインへの封止材の流れ込みなどが生じてしまい、不良製品を製造してしまうことがある。さらに、圧電デバイスの小型化を考慮した場合、隣接する金属カバー体同士のクリアランスはますます狭くなり、金属カバー体の搭載装置の搭載精度又は封止材の塗布量の制御技術なども限界になっている。

本発明は、金属カバー体のずれを防ぐことができる圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

第１観点の圧電デバイスは、第１面及びその反対側の第２面を含むセラミックベース板と、第１面に載置される圧電振動片と、圧電振動片を覆うように天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体と、を有する表面実装型の圧電デバイスである。この圧電デバイスは、セラミックベース板が、第１面の周囲に形成され第１面から突出した突起部と、突起部の内側に形成され圧電振動片に電気的に接続する接続電極と、第２面に形成された外部電極と、接続電極から外部電極まで伸びる配線電極とを有し、金属カバー体の壁面の端部が突起部に接するように配置され、壁面の端部と突起部とが封止材によって封止されている。

第２観点の圧電デバイスにおいて、金属カバー体の端部が壁面から外側に折れ曲がったフランジを有し、フランジが突起部の内側に配置される。

第３観点の圧電デバイスにおいて、金属カバー体の端部が壁面から外側に折れ曲がったフランジを有し、フランジが突起部の外側に配置される。

第４観点の圧電デバイス、突起部が配線電極を避けた位置に形成され、金属カバー体の端部に位置する配線電極の上に絶縁層が形成される。

第５観点の圧電デバイスは、第１面及びその反対側の第２面を含むセラミックベース板と、第１面に載置される圧電振動片と、圧電振動片を覆うように天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体と、を有する表面実装型の圧電デバイスである。この圧電デバイスは、セラミックベース板が、第１面の周囲に第１面から凹むように形成された所定幅の環状溝と、環状溝の環状内に形成され圧電振動片に電気的に接続する接続電極と、第２面に形成された外部電極と、接続電極から外部電極まで伸びる配線電極とを有している。また、金属カバー体の壁面の端部が環状溝に配置され、壁面の端部と環状溝とが封止材によって封止されている。

第６観点の圧電デバイスにおいて、金属カバー体の端部が壁面から外側に折れ曲がったフランジを有し、フランジの幅が環状溝の所定幅よりも短く形成される。

第７観点の圧電デバイスの製造方法は、天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体を有する表面実装型の圧電デバイスの製造方法であって、第１面及びその反対側の第２面を含むシート状のセラミック生地に、個々のセラミックベース板の領域を特定するブレイクラインと、当該領域の角部に第１面から第２面に貫通する貫通孔と、ブレイクラインの内側で第１面に第１面から突出した突起部とを形成した後に焼成して、シート状のセラミック母基板を形成する工程と、金属ペーストを塗布し且つ焼成して、突起部の内側に圧電振動片に電気的に接続する接続電極、第２面に外部電極、及び接続電極から外部電極に伸びる配線電極を形成する工程と、圧電振動片を接続電極に載置する工程と、セラミック母基板に封止材を塗布する工程と、金属カバー体を突起部に沿って配置し、金属カバー板と突起部とを封止材で封止する工程と、を備える。

第８観点の圧電デバイスの製造方法は、第７観点のセラミック母基板を形成する工程において、金型をセラミック生地に押すことで、ブレイクライン、貫通孔、及び突起部を形成する。

第９観点の圧電デバイスの製造方法は、天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体を有する表面実装型の圧電デバイスの製造方法であって、第１面及びその反対側の第２面を含むシート状のセラミック生地に、個々のセラミックベース板の領域を特定するブレイクラインと、当該領域の角部に第１面から第２面に貫通する貫通孔と、ブレイクラインの内側で第１面に第１面から凹むように形成された所定幅の環状溝とを形成した後に焼成してシート状のセラミック母基板を形成する工程と、金属ペーストを塗布し且つ焼成して、環状溝の内側に圧電振動片に電気的に接続する接続電極、第２面に外部電極、及び接続電極から外部電極に伸びる配線電極を形成する工程と、圧電振動片を接続電極に載置する工程と、セラミック母基板に封止材を塗布する工程と、金属カバー体の端部が環状溝に入るように配置し、金属カバー体の端部と環状溝と封止材で封止する工程と、を備える。

第１０観点の圧電デバイスの製造方法は、第９観点のセラミック母基板を形成する工程において、金型をセラミック生地に押すことで、ブレイクライン、貫通孔、及び環状溝を形成する。

本発明の圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法によれば、圧電デバイスの金属カバー体のずれを防ぐことができる。

圧電デバイス１００の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 圧電デバイス１００の製造方法が示されたフローチャートである。 セラミック母基板Ｗ１２０を形成する工程が示されたフローチャートである。 （ａ）は、ブレイクライン１７１、貫通孔１２３、及び環状溝１２５が形成されたセラミック生地の部分平面図である。 （ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は、電極が形成されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。 （ｂ）は、圧電振動片１３０が載置されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。 （ｃ）は、封止材１４２が塗布されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。 （ｄ）は、金属カバー体１１０が載置されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。 圧電デバイス２００の分解斜視図である。 図７のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は、ブレイクライン１７１、貫通孔２２９、及び突起部２２５が形成されたセラミック生地の部分平面図である。 （ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）は、電極が形成されたセラミック母基板Ｗ２２０の拡大平面図である。 （ｂ）は、絶縁層２２８が形成されたセラミック母基板Ｗ２２０の拡大平面図である。 （ｃ）は、金属カバー体１１０が載置されたセラミック母基板Ｗ２２０の部分断面図である。 圧電デバイス３００の分解斜視図である。 図１１のＥ−Ｅ断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、本発明は、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
＜圧電デバイス１００の構成＞
図１は、圧電デバイス１００の分解斜視図である。圧電デバイス１００は、金属カバー体１１０と、セラミックベース板１２０と、圧電振動片１３０と、により構成されている。圧電振動片１３０には例えばＡＴカットの水晶振動片が用いられる。ＡＴカットの水晶振動片は、主面（ＹＺ面）が結晶軸（ＸＹＺ）のＹ軸に対して、Ｘ軸を中心としてＺ軸からＹ軸方向に３５度１５分傾斜されている。以下の説明では、ＡＴカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をＹ’軸及びＺ’軸として用いる。すなわち、圧電デバイス１００においては圧電デバイス１００の長辺方向をＸ軸方向、圧電デバイス１００の高さ方向をＹ’軸方向、Ｘ及びＹ’軸方向に垂直な方向をＺ’軸方向として説明する。

圧電デバイス１００では、セラミックベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に圧電振動片１３０が載置される。さらに圧電振動片１３０を密封するように金属カバー体１１０がセラミックベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に封止材１４２（図２参照）を介して接合されることにより圧電デバイス１００が形成される。圧電デバイス１００は、プリント基板等に実装される表面実装型の圧電デバイスである。

金属カバー体１１０は、−Ｙ’軸側の面に＋Ｙ’軸方向に凹んだ凹部１１１を有する箱型形状に形成されている。また、金属カバー体１１０は、凹部１１１を囲む４枚の壁面１１２と、各壁面１１２の＋Ｙ’軸側の辺に接合されている天井面１１３と、各壁面１１２の−Ｙ’軸側の辺に、壁面１１２から外側に折れ曲がるように鍔状に形成されるフランジ１１４と、により構成されている。

圧電振動片１３０において、＋Ｙ’軸側及び−Ｙ’軸側の面に励振電極１３１が形成されており、それぞれ引出電極１３２が各励振電極１３１から引き出されている。圧電振動片１３０の＋Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１からは引出電極１３２がＸ軸側に引き出され、さらに引出電極１３２が圧電振動片１３０の−Ｚ’軸側の側面を介して−Ｙ’軸側の面に引き出されている。また、圧電振動片１３０の−Ｙ’軸側の面に形成されている励振電極１３１から引き出される引出電極１３２は、励振電極１３１から−Ｘ軸側に伸び、さらに圧電振動片１３０の＋Ｚ’軸側の側面を介して＋Ｙ’軸側の面にまで引き出されている。

＋Ｙ’軸側の面に一対の接続電極１２１が、セラミックベース板１２０に形成されている。各接続電極１２１は、導電性接着剤１４１（図２参照）を介して圧電振動片１３０の各引出電極１３２に電気的に接続される。また、一対の外部電極１２４が、セラミックベース板１２０の−Ｙ’軸側の面に形成される。セラミックベース板１２０をＹ’軸方向に貫通する一対の貫通孔１２３がセラミックベース板１２０に形成されており、一対の接続電極１２１と一対の外部電極１２４とはそれぞれ各貫通孔１２３を介して形成される一対の配線電極１２２により電気的に接続される。また、セラミックベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に形成される電極の全体を囲むように、−Ｙ’軸側に凹んだ環状溝１２５が、セラミックベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に形成されている。環状溝１２５は、金属カバー体１１０の壁面１１２の−Ｙ’軸側の辺及びフランジ１１４が収まる大きさに形成されている。すなわち、フランジ１１４の幅は環状溝１２５の溝の幅よりも短く形成されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。圧電振動片１３０が、セラミックベース板１２０の＋Ｙ’軸側の面に載置されている。圧電振動片１３０の引出電極１３２とセラミックベース板１２０の接続電極１２１とは導電性接着剤１４１を介して電気的に接続されている。これにより、圧電振動片１３０の励振電極１３１は外部電極１２４に電気的に接続される。また、金属カバー体１１０がセラミックベース板１２０の環状溝１２５に封止材１４２を介して載置されている。これにより金属カバー体１１０と環状溝１２５とが封止され、圧電振動片１３０は凹部１１１内に密封されることになる。圧電デバイス１００は、外部電極１２４にハンダなどで、プリント基板などに実装される。

＜圧電デバイス１００の製造方法＞
図３は、圧電デバイス１００の製造方法が示されたフローチャートである。以下に、図３のフローチャートを参照して圧電デバイス１００の製造方法について説明する。

ステップＳ１０１では、圧電振動片１３０が用意される。圧電振動片１３０は、圧電材により形成される圧電ウエハ（不図示）に複数の圧電振動片１３０が形成され、各圧電振動片１３０が圧電ウエハから分離されることにより用意される。

ステップＳ２０１では、セラミック母基板Ｗ１２０が用意される。セラミック母基板Ｗ１２０は、複数のセラミックベース板１２０が形成される基板である。図４を参照して、ステップＳ２０１についてさらに詳しく説明する。

図４は、セラミック母基板Ｗ１２０を形成する工程が示されたフローチャートである。すなわち、ステップＳ２０１では図４に示されるフローチャートを経ることでセラミック母基板Ｗ１２０が用意される。

図４のステップＳ５０１では、シート状のセラミック生地Ｃ１２０が用意される。

ステップＳ５０２では、セラミックベース板に環状溝１２５が形成されるか否か判断される。環状溝１２５が形成される場合にはステップＳ５０３へ進み、環状溝１２５が形成されない場合はステップＳ５０４へ進む。この第１実施形態では環状溝１２５が形成されるステップＳ５０３が説明され、環状溝１２５が形成されないステップＳ５０４は第２実施形態において説明される。

ステップＳ５０３では、セラミック生地Ｃ１２０にブレイクライン１７１、貫通孔１２３、及び環状溝１２５が形成される。ブレイクライン１７１（図５（ａ）参照）は、後述のステップＳ４０４でセラミック母基板Ｗ１２０を分割するための線である。

図５（ａ）は、ブレイクライン１７１、貫通孔１２３、及び環状溝１２５が形成されたセラミック生地Ｃ１２０の部分平面図である。図５（ａ）のセラミック生地Ｃ１２０には、ステップＳ５０３で形成されるブレイクライン１７１、貫通孔１２３、及び環状溝１２５が示されている。ブレイクライン１７１は、例えばセラミック生地の＋Ｙ’軸側の面に切り込みが入れられ、Ｘ軸方向及びＺ’軸方向に伸びて形成される線である。ブレイクライン１７１ではセラミック母基板Ｗ１２０が分割され易くなっている。ブレイクライン１７１により囲まれた領域は１つのセラミックベース板１２０が形成される、すなわち、ブレイクライン１７１は隣接するセラミックベース板１２０の境界に形成されている。

図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図５（ｂ）では、ブレイクライン１７１で挟まれた領域に１つのセラミックベース板１２０が形成されることになる。セラミック生地Ｃ１２０に形成されるブレイクライン１７１、貫通孔１２３、及び環状溝１２５は、セラミック生地Ｃ１２０を金型で押すことにより形成される。

ステップＳ５０５では、セラミック生地Ｃ１２０が焼成される。セラミック生地Ｃ１２０は焼成されることにより固まってセラミック母基板Ｗ１２０になる。ステップＳ５０５のセラミックの焼成は、例えば１５００〜１６００℃の温度で行われる。ステップＳ５０３からステップＳ５０５は、シート状のセラミック母基板を形成する工程である。

図３に戻って、ステップＳ２０２では、セラミック母基板Ｗ１２０に電極が形成される。ステップＳ２０２で形成される電極は、接続電極１２１、外部電極１２４、及び配線電極１２２である。ステップＳ２０２は、配線電極を形成する工程である。

図６（ａ）は、電極が形成されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。セラミック母基板Ｗ１２０には、外部電極１２４、配線電極１２２、及び接続電極１２１が形成される。これらの電極は、例えばＡｇＰｄ合金の金属ペーストをセラミック母基板Ｗ１２０に塗布又は印刷し、約８５０℃で焼成することにより形成することができる。また、貫通孔１２３はステップＳ２０２において配線電極１２２により封止される。

ステップＳ３０１では、金属カバー体１１０が用意される。ステップＳ３０１では、作製される圧電デバイス１００の個数の金属製の金属カバー体１１０が用意される。金属カバー体１１０には、例えば、鉄にニッケル及びコバルトを配合した合金であるコバールなどが用いられる。

ステップＳ４０１では、圧電振動片１３０がセラミック母基板Ｗ１２０上に載置される。ステップＳ４０１は、圧電振動片を接続電極に載置する工程である。

図６（ｂ）は、圧電振動片１３０が載置されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。圧電振動片１３０は、セラミック母基板Ｗ１２０に形成されている接続電極１２１上に、導電性接着剤１４１を介して接合されている。ステップＳ４０１では、セラミック母基板Ｗ１２０に形成される接続電極１２１に導電性接着剤１４１が塗布され、圧電振動片１３０の引出電極１３２が導電性接着剤１４１を介して接続電極１２１に電気的に接続されるように圧電振動片１３０がセラミック母基板Ｗ１２０に載置される。

ステップＳ４０２では、セラミック母基板Ｗ１２０に封止材１４２が塗布される。ステップＳ４０２は、セラミック母基板に封止材を塗布する工程である。

図６（ｃ）は、封止材１４２が塗布されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。封止材１４２はセラミック母基板Ｗ１２０の環状溝１２５の溝の中に塗布される。封止材１４２には、例えば、ポリイミド等の樹脂又は低融点ガラスなどを用いることができる。低融点ガラスには、例えば２９５℃前後が転移点で３５０℃前後が軟化点であるバナジウム系ガラスを用いることができる。

ステップＳ４０３では、セラミック母基板Ｗ１２０に金属カバー体１１０が載置され、金属カバー体１１０の−Ｙ’軸側の端部と環状溝１２５とが封止材１４２で封止される。ステップＳ４０３は、金属カバー体１１０の端部が環状溝１２５に入るように配置し、金属カバー体１１０の端部と環状溝１２５と封止材１４２で封止する工程である。

図６（ｄ）は、金属カバー体１１０が載置されたセラミック母基板Ｗ１２０の部分断面図である。ステップＳ４０３では、金属カバー体１１０の−Ｙ’軸側の端部がセラミック母基板Ｗ１２０の環状溝１１０に入るように載置される。さらに、封止材１４２が加温されて固化されることにより、金属カバー体１１０と環状溝１２５とが封止され、金属カバー体１１０の凹部１１１が密封される。

ステップＳ４０４は、セラミック母基板Ｗ１２０がブレイクライン１７１で分割される。これにより、個々の圧電デバイス１００が形成される。

上記に示された圧電デバイス１００の製造方法では、環状溝１２５が形成されて金属カバー体１１０を環状溝１２５に入れることにより、圧電デバイス１００の製造途中において金属カバー体１１０がずれることを防いでいる。また、環状溝１２５に封止材１４２が塗布されることにより、圧電デバイス１００の製造途中で封止材１４２がブレイクライン１７１にかかり、ステップＳ４０４における基板の分割が妨げられることがない。

（第２実施形態）
圧電デバイスのセラミックベース板には、環状溝の代わりに突起部が形成されることにより金属カバー体のずれが防止されても良い。以下に、セラミックベース板に突起部が形成された圧電デバイス２００及び圧電デバイス３００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同じ部分に関しては同じ符号を付してその説明を省略する。

＜圧電デバイス２００の構成＞
図７は、圧電デバイス２００の分解斜視図である。圧電デバイス２００は、金属カバー体１１０と、圧電振動片１３０と、セラミックベース板２２０と、により構成されている。

セラミックベース板２２０は、＋Ｙ’軸側の面に一対の接続電極１２１が形成されている。各接続電極１２１は、導電性接着剤１４１（図８参照）を介して圧電振動片１３０の引出電極１３２に接合される。また、セラミックベース板２２０の−Ｙ’軸側の面には一対の外部電極２２４が形成されている。セラミックベース板２２０の四隅の側面にはセラミックベース板２２０の内側に凹んだキャスタレーション２２３が形成されており、一対の接続電極１２１と一対の外部電極２２４とはキャスタレーション２２３を介して形成される一対の配線電極２２２により電気的に接続されている。さらに、金属カバー体１１０の−Ｙ’軸側の端面及びフランジ１１４がセラミックベース板２２０に接する領域及びその周囲には、絶縁層２２８が形成されている。絶縁層２２８は配線電極２２２の形成後に形成されるため、配線電極２２２の表面に絶縁層２２８が、絶縁層２２８と配線電極２２２とが交差する領域に形成される。絶縁層２２８で囲まれたセラミックベース板２２０上の領域の−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角の内側及び＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側の角の内側には突起部２２５が形成されている。

図８は、図７のＣ−Ｃ断面図である。セラミックベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面には、圧電振動片１３０が載置されている。圧電振動片１３０の引出電極１３２とセラミックベース板２２０の接続電極１２１とは導電性接着剤１４１を介して電気的に接続され、これにより圧電振動片１３０の励振電極１３１が外部電極２２４に電気的に接続される。また、金属カバー体１１０とセラミックベース板２２０とが、封止材１４２を介して接合されている。壁面１１２の凹部１１１側の面が、セラミックベース板２２０の＋Ｙ’軸側の面の突起部２２５に接するように又は近接して配置されている。金属カバー体１１０の位置は、突起部２２５により固定されるため、Ｘ−Ｚ’平面内で金属カバー体１１０の位置がずれない。また、圧電デバイス２００では、絶縁層２２８が配線電極２２２と封止材１４２との間に形成されることにより、金属カバー体１１０と配線電極２２２との間の電気的絶縁が確保されている。

＜圧電デバイス２００の製造方法＞
圧電デバイス２００は、図３に示されるフローチャートの方法により製造される。以下、図３を参照しながら圧電デバイス２００の製造方法について説明する。

ステップＳ１０１では圧電振動片１３０が用意され、ステップＳ２０１ではセラミック母基板Ｗ２２０が用意され、ステップＳ３０１では金属カバー体１１０が用意される。ステップＳ２０１に関しては、図４を参照して説明する。

図４のステップＳ５０１では、シート状のセラミック生地Ｃ２２０が用意され、ステップＳ５０２ではセラミックベース板に環状溝が形成されるかどうか判断される。圧電デバイス２００では環状溝が形成されないため、ステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４では、セラミック生地Ｃ２２０にブレイクライン１７１、貫通孔２２９、及び突起部２２５などが形成される。

図９（ａ）は、ブレイクライン１７１、貫通孔２２９、及び突起部２２５が形成されたセラミック生地Ｃ２２０の部分平面図である。ステップＳ５０４では、セラミック生地Ｃ２２０にブレイクライン１７１、貫通孔２２９、及び突起部２２５が形成される。貫通孔２２９は、セラミック生地Ｃ２２０の各セラミックベース板２２０が形成される領域の角部、すなわち、Ｘ軸方向に伸びるブレイクライン１７１とＺ’軸方向に伸びるブレイクライン１７１との交点に形成される。貫通孔２２９はセラミック母基板Ｗ２２０が後述のステップＳ４０４においてブレイクライン１７１で分割された後にキャスタレーション２２３（図７参照）となる。図９（ａ）では、金属カバー体１１０がセラミックベース板２２０に載置されるときに、凹部１１１の開口面がセラミックベース板２２０に重なる領域が点線１７４に囲まれて示されている。突起部２２５は、この点線１７４に囲まれた領域の＋Ｘ軸側の＋Ｚ’軸側及び−Ｘ軸側の−Ｚ’軸側の角に形成されている。

図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。貫通孔２２９はセラミック生地Ｃ２２０をＹ’軸方向に貫通する孔であり、突起部２２５はセラミック生地Ｃ２２０の＋Ｙ’軸側の面から＋Ｙ’軸方向に突出した部分である。このような貫通孔２２９、突起部２２５、及びブレイクライン１７１は、セラミック生地Ｃ２２０を金型で押すことにより形成される。

ステップＳ５０５では、セラミック生地Ｃ２２０が焼成されることによりシート状のセラミック母基板Ｗ２２０になる。ステップＳ５０５の後、図３のステップＳ２０２においてセラミック母基板Ｗ２２０に電極が形成される。また圧電デバイス２００の製造方法におけるステップＳ２０２では、電極が形成された後に絶縁層２２８が形成される。

図１０（ａ）は、電極が形成されたセラミック母基板Ｗ２２０の拡大平面図である。図１０（ａ）は、図９（ａ）の一点鎖線１７２で囲まれた領域に電極が形成された状態を示す。セラミック母基板Ｗ２２０の＋Ｙ’軸側の面には、接続電極１２１及び配線電極２２２が形成される。また、セラミック母基板Ｗ２２０の−Ｙ’軸側の面には外部電極２２４（図８参照）が形成される。配線電極２２２は、貫通孔２２９の内壁にも形成され、接続電極１２１と外部電極２２４とを電気的に接続している。これらの電極は、第１実施形態において示された圧電デバイス１００と同様に、金属ペーストをセラミック母基板Ｗ２２０に塗布又は印刷し、焼成することにより形成される。

図１０（ｂ）は、絶縁層２２８が形成されたセラミック母基板Ｗ２２０の拡大平面図である。金属カバー体１１０がセラミック母基板Ｗ２２０に接合する領域及びその周囲に、絶縁層２２８が形成されている。封止材１４２（図８参照）のみでも金属カバー体１１０と配線電極２２２との間の電気的絶縁を形成することができるが、圧電デバイス２００ではさらに絶縁層２２８が形成されることにより金属カバー体１１０と配線電極２２２との間の電気的絶縁をより確実にしている。

図３に戻って、ステップＳ４０１では圧電振動片１３０がセラミック母基板Ｗ２２０に載置され、ステップＳ４０２ではセラミック母基板Ｗ２２０に封止材１４２が塗布され、ステップＳ４０３ではセラミック母基板Ｗ２２０に金属カバー体１１０が載置される。

図１０（ｃ）は、金属カバー体１１０が載置されたセラミック母基板Ｗ２２０の部分断面図である。図１０（ｃ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ断面を含む断面図である。ステップＳ４０２でセラミック母基板Ｗ２２０に塗布される封止材１４２は、絶縁層２２８の表面の一部に形成される。さらにステップＳ４０３において、金属カバー体１１０が封止材１４２の上に載置される。そのため、金属カバー体１１０と配線電極２２２との間には少なくとも絶縁層２２８及び封止材１４２が形成される。また、セラミック母基板Ｗ２２０には突起部２２５が形成されていることにより金属カバー体１１０がＸ―Ｚ’平面内で固定されるため、金属カバー体１１０のずれによる不良品の発生が抑えられている。

＜圧電デバイス３００の構成＞
密封された凹部１１１に突起部２２５が配置されることにより、突起部２２５は金属カバー体１１０のずれを防ぐ。しかし、突起部は金属カバー体１１０の外側に形成されても良い。以下に、金属カバー体１１０の外側に突起部が形成されている圧電デバイス３００について説明する。また以下の説明では、圧電デバイス２００及び電デバイス３００と同じ部分に関しては同じ符号を付してその説明を省略する。

図１１は、圧電デバイス３００の分解斜視図である。圧電デバイス３００は、金属カバー１１０と、圧電振動片１３０と、セラミックベース板３２０と、により構成されている。セラミックベース板３２０には、突起部３２５が形成されている。その他の構成はセラミックベース板２２０と同様である。図１１のセラミックベース板３２０の＋Ｙ’軸側の面には、金属カバー体１１０のフランジ１１４の外周が重なる部分が点線１７３で示されている。すなわち、金属カバー体１１０はセラミックベース板３２０の点線１７３の内側に載置される。セラミックベース板３２０に形成されている突起部３２５は、点線１７３の＋Ｘ軸側、−Ｘ軸側、＋Ｚ’軸側、及び−Ｚ’軸側の外側であり、点線１７３に接する、又は点線１７３の近接に形成されている。

図１２は、図１１のＥ−Ｅ断面図である。圧電デバイス３００は、圧電振動片１３０が導電性接着剤１４１を介してセラミックベース板３２０の接続電極１２１に載置され、金属カバー板１１０が封止材１４２を介してセラミックベース板３２０に載置されている。圧電デバイス３００では、金属カバー板１１０が突起部３２５よりもセラミックベース板３２０の中央側に封止材１４２を介して載置されている。そのため、突起部３２５は、金属カバー体１１０の周囲を抑え、セラミックベース板３２０にずれて載置されることを防ぐ。圧電デバイス３００は圧電デバイス２００と同様の方法により製造される。圧電デバイス２００と同様に突起部３２５は、製造工程中で金属カバー体１１０のずれに起因する不良品の発生を抑える。

圧電デバイス３００では、突起部３２５が図１１の点線１７３を囲むように壁状に形成されてもよい。このとき、封止材１４２は突起部３２５の外側へ流出しないため、圧電デバイス３００の製造途中で封止材１４２がブレイクライン１７１に流れ出ることを防ぐ。したがってセラミック母基板の分割が妨げられることがない。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

例えば、上記の実施形態では圧電振動片がＡＴカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するＢＴカット、又は音叉型水晶振動片などであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材料のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材料に基本的に適用できる。

また、上記の実施形態では金属カバー体１１０はフランジ１１４を有していたが、金属カバー体１１０にフランジ１１４がなくても良い。さらに、図４に示されたステップＳ５０３では、環状溝に加えて突起部が形成されても良い。これにより、金属カバー体１１０をより確実に保持することができる。

１００、２００、３００ … 圧電デバイス
１１０ … 金属カバー体
１１１ … 凹部
１１２ … 壁面
１１３ … 天井面
１１４ … フランジ
１２０、２２０、３２０ … セラミックベース板
１２１ … 接続電極
１２２、２２２ … 配線電極
１２３、２２９ … 貫通孔
１２４、２２４ … 外部電極
１２５ … 環状溝
１３０ … 圧電振動片
１３１ … 励振電極
１３２ … 引出電極
１４１ … 導電性接着剤
１４２ … 封止材
１７１ … ブレイクライン
２２３ … キャスタレーション
２２５、３２５ … 突起部
２２８ … 絶縁層
Ｃ１２０、Ｃ２２０ … セラミック生地
Ｗ１２０、Ｗ２２０ … セラミック母基板

Claims (10)

1. 第１面及びその反対側の第２面を含むセラミックベース板と、前記第１面に載置される圧電振動片と、前記圧電振動片を覆うように天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体と、を有する表面実装型の圧電デバイスであって、
   前記セラミックベース板は、前記第１面の周囲に形成され前記第１面から突出した突起部と、前記突起部の内側に形成され前記圧電振動片に電気的に接続する接続電極と、前記第２面に形成された外部電極と、前記接続電極から前記外部電極まで伸びる配線電極とを有し、
   前記金属カバー体の前記壁面の端部は、前記突起部に接するように配置され、
   前記壁面の端部と前記突起部とが封止材によって封止されている圧電デバイス。
2. 前記金属カバー体の端部は、前記壁面から外側に折れ曲がったフランジを有し、
   前記フランジは前記突起部の内側に配置される請求項１に記載の圧電デバイス。
3. 前記金属カバー体の端部は、前記壁面から外側に折れ曲がったフランジを有し、
   前記フランジは前記突起部の外側に配置される請求項１に記載の圧電デバイス。
4. 前記突起部は、前記配線電極を避けた位置に形成され、前記金属カバー体の端部に位置する前記配線電極の上には絶縁層が形成される請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧電デバイス。
5. 第１面及びその反対側の第２面を含むセラミックベース板と、前記第１面に載置される圧電振動片と、前記圧電振動片を覆うように天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体と、を有する表面実装型の圧電デバイスであって、
   前記セラミックベース板は、前記第１面の周囲に前記第１面から凹むように形成された所定幅の環状溝と、前記環状溝の環状内に形成され前記圧電振動片と電気的に接続する接続電極と、前記第２面に形成された外部電極と、前記接続電極から前記外部電極まで伸びる配線電極とを有し、
   前記金属カバー体の前記壁面の端部は、前記環状溝に配置され、
   前記壁面の端部と前記環状溝とが封止材によって封止されている圧電デバイス。
6. 前記金属カバー体の端部は、前記壁面から外側に折れ曲がったフランジを有し、
   前記フランジの幅は前記環状溝の所定幅よりも短く形成される請求項５に記載の圧電デバイス。
7. 天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体を有する表面実装型の圧電デバイスの製造方法であって、
   第１面及びその反対側の第２面を含むシート状のセラミック生地に、個々のセラミックベース板の領域を特定するブレイクラインと、当該領域の角部に前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔と、前記ブレイクラインの内側で前記第１面に前記第１面から突出した突起部とを形成した後に焼成して、シート状のセラミック母基板を形成する工程と、
   金属ペーストを塗布し且つ焼成して、前記突起部の内側に前記圧電振動片に電気的に接続する接続電極、前記第２面に外部電極、及び前記接続電極から外部電極に伸びる配線電極を形成する工程と、
   圧電振動片を前記接続電極に載置する工程と、
   前記セラミック母基板に封止材を塗布する工程と、
   前記金属カバー体を前記突起部に沿って配置し、前記金属カバー体と前記突起部とを前記封止材で封止する工程と、
   を備える圧電デバイスの製造方法。
8. 前記セラミック母基板を形成する工程は、金型を前記セラミック生地に押すことで、前記ブレイクライン、前記貫通孔、及び前記突起部を形成する請求項７に記載の圧電デバイスの製造方法。
9. 天井面から伸びた壁面を有する金属性の金属カバー体を有する表面実装型の圧電デバイスの製造方法であって、
   第１面及びその反対側の第２面を含むシート状のセラミック生地に、個々のセラミックベース板の領域を特定するブレイクラインと、当該領域の角部に前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔と、前記ブレイクラインの内側で前記第１面に前記第１面から凹むように形成された所定幅の環状溝と、を形成した後に焼成して、シート状のセラミック母基板を形成する工程と、
   金属ペーストを塗布し且つ焼成して、前記環状溝の内側に前記圧電振動片に電気的に接続する接続電極、前記第２面に外部電極、及び前記接続電極から外部電極に伸びる配線電極を形成する工程と、
   圧電振動片を前記接続電極に載置する工程と、
   前記セラミック母基板に封止材を塗布する工程と、
   前記金属カバー体の端部が前記環状溝に入るように配置し、前記金属カバー体の端部と前記環状溝と封止材で封止する工程と、
   を備える圧電デバイスの製造方法。
10. 前記セラミック母基板を形成する工程は、金型を前記セラミック生地に押すことで、前記ブレイクライン、前記貫通孔、及び前記環状溝を形成する請求項９に記載の圧電デバイスの製造方法。