JP6739759B2

JP6739759B2 - 圧電振動子

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Publication number: JP6739759B2
Application number: JP2017546418A
Authority: JP
Inventors: 石正　光則; 光則石正; 基祥坂井; 和幸能登
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2036-06-06
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Description

本発明は、圧電振動子に関する。

発振装置や帯域フィルタなどに用いられる圧電振動子の一態様として、例えば特許文献１には、水晶振動素子が搭載された基板と、水晶振動素子を覆うように基板に形成された金属カバーとを備える表面実装水晶振動子が開示されている。圧電振動子においては、外部からのノイズによる影響を抑えることが求められることから、特許文献１に開示される表面実装水晶振動子では、金属カバーと基板裏面に形成されたグランド端子とを、基板内に形成された貫通電極により電気的に接続して金属カバーを接地電位に保つことによって、水晶振動素子に対する外部からのノイズによる影響を抑制している。

特開２０１５−１２８２７６号公報

しかし、このような従来の圧電振動子においては、金属カバーの外側からのノイズの影響を防止することはできても、基板裏面に形成された信号線端子が外部からノイズを受けたり、また、この信号線端子から外部へとノイズを発し得るという問題がある。さらに、圧電振動子においては例えば回路基板への実装性を確保することも要求される。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、実装性を確保するとともに、信号電極が圧電振動子の外部から受けるノイズ、及び、圧電振動子の外部へと信号電極が発するノイズの影響を低減させる圧電振動子を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る圧電振動子は、圧電振動素子と、圧電振動素子が搭載された搭載面及び搭載面とは反対の実装面を有し、実装面に形成された電極パターンを有するベース部材と、を備え、電極パターンは、接地電極と、圧電振動素子に電気的に接続された信号電極とを有し、ベース部材の実装面は矩形状に形成され、信号電極及び接地電極は、実装面の外縁のうちいずれか一辺側の領域に配置され、信号電極の外縁から実装面の一辺までの距離が、接地電極の外縁から実装面の一辺までの距離よりも長い。

本発明によれば、実装性を確保するとともに、信号電極が圧電振動子の外部から受けるノイズ、及び、圧電振動子の外部へと信号電極が発するノイズの影響を低減させることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るベース部材の実装面の平面図である。図４は、本発明の第１実施形態の変形例に係るベース部材の実装面の平面図である。図５は、本発明の第２実施形態に係る圧電振動子の断面図である。図６は、本発明の第２実施形態に係るベース部材の実装面の平面図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施の形態に限定して解するべきではない。

図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る圧電振動子を説明する。

ここで、図１は、圧電振動子の分解斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図２において、圧電振動素子の各種電極の図示は省略している。

図１に示すように、本実施形態に係る圧電振動子１は、圧電振動素子１００と、リッド部材の一例であるキャップ２００と、ベース部材の一例である基板３００と、を備える。キャップ２００及び基板３００は、圧電振動素子１００を収容するためのケース又はパッケージの構成の一部である。

圧電振動素子１００は、圧電基板１１０と、圧電基板１１０に形成された第１及び第２励振電極１２０，１３０とを含む。第１励振電極１２０は、圧電基板１１０の第１面１１２に形成され、また、第２励振電極１３０は、圧電基板１１０の第１面１１２とは反対の第２面１１４に形成されている。

圧電振動素子１００は、所与の圧電材料から形成され、その材料は特に限定されるものではない。図１に示す例では、圧電振動素子１００は、ＡＴカット水晶基板であり、矩形状の圧電基板１１０を有する水晶振動素子である。ＡＴカットの水晶基板は、人工水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｙ軸及びＺ軸をＸ軸の周りにＹ軸からＺ軸の方向に３５度１５分±１分３０秒回転させた軸をそれぞれＹ´軸及びＺ´軸とした場合、Ｘ軸及びＺ´軸によって特定される面（以下、「ＸＺ´面」と呼ぶ。他の軸によって特定される面についても同様である。）と平行な面を主面として切り出されたものである。図１に示す例では、ＡＴカット水晶基板である圧電基板１１０は、Ｚ´軸方向に平行な長手方向と、Ｘ軸方向に平行な短手方向と、Ｙ´軸方向に平行な厚さ方向を有しており、ＸＺ´面において略矩形形状をなしている。ＡＴカット水晶基板を用いた水晶振動素子は、広い温度範囲で極めて高い周波数安定性を有し、また、経時変化特性にも優れている上、低コストで製造することが可能である。また、ＡＴカット水晶振動素子は、厚みすべり振動モード（ＴｈｉｃｋｎｅｓｓＳｈｅａｒＭｏｄｅ）を主振動として用いられることが多い。

なお、本実施形態に係る圧電基板は上記構成に限定されるものではなく、例えば、Ｘ軸方向に平行な長手方向と、Ｚ´軸方向に平行な短手方向とを有する矩形状のＡＴカット水晶基板を適用してもよいし、ＡＴカット以外の異なるカットの水晶基板であってもよいし、又は、水晶以外のセラミックなどのその他の圧電材料を適用してもよい。

第１励振電極１２０は、圧電基板１１０の第１面１１２（Ｙ´軸正方向側のＸＺ´面）に形成され、また、第２励振電極１３０は、圧電基板１１０の第１面１１２とは反対の第２面１１４（すなわち、Ｙ´軸負方向側のＸＺ´面）に形成されている。第１及び第２励振電極１２０，１３０は一対の電極であり、ＸＺ´面の平面視において互いに重なり部分を有している。

圧電基板１１０には、第１励振電極１２０に引出電極１２２を介して電気的に接続された接続電極１２４と、第２励振電極１３０に引出電極１３２を介して電気的に接続された接続電極１３４とが形成されている。具体的には、引出電極１２２は、第１面１１２において第１励振電極１２０からＺ´軸負方向側短辺に向かって引き出され、さらに圧電基板１１０のＺ´軸負方向側の側面を通って、第２面１１４に形成された接続電極１２４に接続されている。他方、引出電極１３２は、第２面１１４において第２励振電極１３０からＺ´軸負方向側短辺に向かって引き出され、第２面１１４に形成された接続電極１３４に接続されている。接続電極１２４，１３４は、Ｚ´軸負方向側の短辺に沿って配置され、これらの接続電極１２４，１３４は、後述する導電性支持部材３４０，３４２を介して基板３００に電気的導通を図るとともに機械的に保持される。なお、本実施形態において、接続電極１２４，１３４及び引出電極１２２，１３２の配置やパターン形状は限定されるものではなく、他の部材との電気的接続を考慮して適宜変更することができる。

第１及び第２励振電極１２０，１３０を含む上記各電極は、例えば、下地をクロム（Ｃｒ）層で形成し、クロム層の表面に金（Ａｕ）層を形成してもよく、その材料は限定されるものではない。

キャップ２００は、基板３００の第１面３０２に対向して開口した凹部２０４を有する。凹部２０４には、開口の全周に亘って、凹部２０４の底面から立ち上がるように形成された側壁部２０２が設けられており、側壁部２０２は、基板３００の第１面３０２に対向する端面２０５を有する。図２に示すように、この端面２０５は、凹部２０４の底面から略垂直に立ち上がるように突出する側壁部２０２の先端面であってもよい。

キャップ２００は、金属などの導電性材料によって形成されてもよいし、あるいはセラミックや水晶などの絶縁性材料によって形成されてもよい。キャップ２００が導電性材料であれば、キャップ２００に接地電位を供給することによってシールド効果を奏することができる。キャップ２００が金属によって形成される場合、例えば、鉄（Ｆｅ）及びニッケル（Ｎｉ）を含む合金（例えば４２アロイ）で形成されていてもよい。あるいは、キャップ２００の表面にさらに金（Ａｕ）層などの表面層が形成されていてもよい。表面に金層を形成することによって、キャップ２００の酸化防止を図ることができる。

なお、変形例として、キャップ２００は、側壁部２０２からさらに開口外方向へ突出するフランジ部を有してもよい。これによれば、フランジ部と基板３００を接合することによって、両者の接合面積を大きくすることができるため、両者の接合強度の向上を図ることができる。

基板３００の第１面３０２（搭載面）には、圧電振動素子１００が搭載される。図１に示す例では、基板３００は、Ｚ´軸方向に平行な長手方向と、Ｘ軸方向に平行な短手方向と、Ｙ´軸方向に平行な厚さ方向を有しており、ＸＺ´面において略矩形形状をなしている。基板３００は、例えば絶縁性セラミックで形成されてもよい。あるいは、基板３００は、ガラス材料、水晶材料又はガラスエポキシ樹脂などで形成してもよい。基板３００は耐熱性材料から構成されることが好ましい。基板３００は、単層であっても複数層であってもよく、複数層である場合、第１面３０２の最表層に形成された絶縁層を含んでもよい。また、基板３００は、平板な板状をなしてもよいし、あるいは、キャップ２００に対向する向きに開口した凹状をなしてもよい。図２に示すように、キャップ２００及び基板３００の両者が接合材３５０を介して接合されることによって、圧電振動素子１００が、キャップ２００の凹部２０４と基板３００とによって囲まれた内部空間（キャビティ）２０６に密封封止される。

接合材３５０は、キャップ２００又は基板３００の全周に亘って設けられており、キャップ２００の側壁部２０２の端面２０５と、基板３００の第１面３０２との間に介在している。接合材３５０は絶縁性材料を有する。絶縁性材料としては、例えばガラス材料（例えば低融点ガラス）であってもよく、あるいは、樹脂材料（例えばエポキシ系樹脂）であってもよい。これらの絶縁性材料によれば、金属接合に比べて低コストであり、また加熱温度を抑えることができ、製造プロセスの簡易化を図ることができる。

図２に示す例では、圧電振動素子１００は、その一方端（導電性支持部材３４０，３４２側の端部）が固定端であり、その他方端が自由端となっている。なお、変形例として、圧電振動素子１００は、長手方向の両端において基板３００に固定されていてもよい。

図１に示すように、基板３００の第１面３０２には、電極パターン３１０が形成されている。電極パターン３１０は、圧電振動素子１００が接続される接続電極３２０，３２２と、接続電極３２０，３２２から第１面３０２の外縁に向かって引き出される引出電極３２０ａ，３２２ａとを含む。接続電極３２０，３２２は、圧電振動素子１００が基板３００の第１面３０２の略中央に配置することができるように、基板３００の外縁よりも内側に配置されている。

接続電極３２０には、導電性支持部材３４０を介して、圧電振動素子１００の接続電極１２４が接続され、他方、接続電極３２２には、導電性支持部材３４２を介して、圧電振動素子１００の接続電極１３４が接続される。導電性支持部材３４０，３４２は圧電振動素子１００を支持する。導電性支持部材３４０，３４２は導電性接着剤が硬化したものである。

引出電極３２０ａは、接続電極３２０から基板３００のいずれか１つのコーナー部に向かって引き出され、他方、引出電極３２２ａは、接続電極３２２から基板３００の他の１つのコーナー部に向かって引き出されている。また、基板３００の各コーナー部には、複数の側部電極３３０，３３２，３３４，３３６が形成されており、図１に示す例では、引出電極３２０ａがＸ軸負方向及びＺ´軸負方向側のコーナー部に形成された側部電極３３０に接続され、他方、引出電極３２２ａがＸ軸正方向及びＺ´軸正方向側のコーナー部に形成された側部電極３３２に接続されている。

本実施形態では、電極パターン３１０は、ダミーパターン３１２をさらに含む。ダミーパターン３１２は、圧電振動素子１００の第１及び第２励振電極１２０，１３０とは電気的に接続されることがないパターンであり、他の電極と同じ導電材料によって形成されている。ダミーパターン３１２は、残りのコーナー部（圧電振動素子１００と電気的に接続された側部電極３３０，３３２が配置されたコーナー部以外のコーナー部）付近に形成されている。ダミーパターン３１２を形成することにより、側部電極を形成するための導電材料の付与が容易になり、また、全てのコーナー部に側部電極を形成することができるため、圧電振動子を他の部材に電気的に接続する処理工程も容易となる。ダミーパターン３１２は、接地電位が供給される接地電極として機能する。この場合、側部電極３３４，３３６を経由してダミーパターン３１２に接地電位を供給するとともに、かかるダミーパターン３１２に導電性のキャップ２００を電気的に接続することによって、キャップ２００にシールド機能を付与している。なお、ダミーパターン３１２は、圧電振動子１が実装される実装基板（図示しない）に設けられた端子（他のいずれの電子素子とも接続されない端子）に接続されてもよい。

図１に示す例では、基板３００のコーナー部は、その一部が円筒曲面状（キャスタレーション形状とも呼ばれる。）に切断して形成された切り欠き側面を有しており、側部電極３３０，３３２，３３４，３３６は、このような切り欠き側面及び第２面３０４（実装面）にかけて連続的に形成されている。なお、基板３００のコーナー部の形状はこれに限定されるものではなく、切り欠きの形状は平面状であってもよいし、切り欠きがなく、コーナー部の角が残っていてもよい。

なお、基板３００の接続電極、引出電極及び側部電極の各構成は上述の例に限定されるものではなく、様々に変形して適用することができる。例えば、接続電極３２０，３２２は、一方がＺ´軸正方向側に形成され、他方がＺ´軸負方向側に形成されるなど、基板３００の第１面３０２上において互いに異なる側に配置されていてもよい。このような構成においては、圧電振動素子１００が、長手方向の一方端及び他方端の両方において基板３００に支持されることになる。また、側部電極の個数は４つに限るものではなく、例えば圧電振動素子に電気的に接続された２つの側部電極と、接地用の電極である１つの側部電極とを有する合計３つの側部電極を適用してもよい。また、側部電極はコーナー部に配置されたものに限らず、コーナー部を除く基板３００のいずれかの側面に形成されてもよい。この場合、既に説明したとおり、側面の一部を円筒曲面状に切断した切り欠き側面を形成し、コーナー部を除く当該側面に側部電極を形成してもよい。

次に、図３を参照して、基板３００の第２面３０４（実装面）に形成された電極パターン３１０の構成についてさらに詳述する。ここで、図３は、基板３００の第２面３０４の平面図である。なお、以下では、電極パターン３１０が２つの信号電極（入力用及び出力用）及び２つの接地電極を有する態様を説明する。

図３に示すように、電極パターン３１０は、信号電極３６０，３６２と、接地電極３６４，３６６、及び、各電極に電気的に接続された引出電極３６０ａ，３６２ａ，３６４ａ，４６６ａを有する。

信号電極３６０，３６２は、圧電振動素子１００の第１及び第２励振電極１２０，１３０に電気的に接続されており、圧電振動子１に対する入出力信号を伝搬するものである。すなわち、信号電極３６０，３６２は、圧電振動子１の入出力電極として機能する。

信号電極３６０，３６２は、第２面３０４上の対向する一対のコーナー部側の領域に配置されている。具体的には、信号電極３６０はＸ軸負方向及びＺ´軸負方向側のコーナー部Ｃ１側の領域に配置され、また、信号電極３６２はＸ軸正方向及びＺ´軸正方向側のコーナー部Ｃ２側の領域に配置されている。ここで、例えば、コーナー部Ｃ１側の領域とは、基板３００の第２面３０４を、互いに直交する仮想中心線３９０，３９２によって分割した４つの領域のうち、当該コーナー部Ｃ１が含まれる領域を指す。このことは他のコーナー部側の領域についても同様である。

信号電極３６０は、Ｘ軸負方向及びＺ´軸負方向側のコーナー部Ｃ１に向かって引き出された引出電極３６０ａを介して側部電極３３０に電気的に接続されている。また、信号電極３６２は、Ｘ軸正方向及びＺ´軸正方向側のコーナー部Ｃ２に向かって引き出された引出電極３６２ａを介して側部電極３３２に電気的に接続されている。こうして、信号電極３６０，３６２は、引出電極３６０ａ，３６２ａ及び側部電極３３０，３３２を介して、基板３００の第１面３０２側に電気的に導通可能となっており、第１面３０２において接続電極３２０，３２２を介して第１及び第２励振電極１２０，１３０に電気的に接続されている。

接地電極３６４，３６６は、圧電振動素子１００の第１及び第２励振電極１２０，１３０とは電気的に接続されておらず、外部から接地電位が供給されるための電極である。すなわち、接地電極３６４，３６６は、圧電振動子１の接地電極として機能する。

接地電極３６４，３６６は、第２面３０４上の対向する他の一対のコーナー部側の領域に配置されている。具体的には、接地電極３６４はＸ軸負方向及びＺ´軸正方向側のコーナー部Ｃ３側の領域に配置され、また、接地電極３６６はＸ軸正方向及びＺ´軸負方向側のコーナー部Ｃ４側の領域に配置されている。

接地電極３６４は、Ｘ軸負方向及びＺ´軸正方向側のコーナー部Ｃ３に向かって引き出された引出電極３６４ａを介して側部電極３３４に電気的に接続されている。また、接地電極３６６は、Ｘ軸正方向及びＺ´軸負方向側のコーナー部Ｃ４に向かって引き出された引出電極３６６ａを介して側部電極３３６に電気的に接続されている。こうして、接地電極３６４，３６６は、引出電極３６４ａ，３６６ａ及び側部電極３３４，３３６を介して、基板３００の第１面３０２側に電気的に導通可能となっており、第１面３０２においてダミーパターン３１２と電気的に接続されている。

本実施形態に係る圧電振動子１においては、信号電極３６０，３６２を介して、圧電振動素子１００における一対の第１及び第２励振電極１２０，１３０の間に交流電圧を印加することにより、厚みすべり振動モードなどの所定の振動モードで圧電基板１１０が振動し、該振動に伴う共振特性が得られる。

本実施形態においては、Ｘ軸負方向側のＺ´軸と平行する辺（第１辺３７０）側の領域に信号電極３６０及び接地電極３６４が配置され、他方、Ｘ軸正方向側のＺ´軸と平行する辺側の領域に信号電極３６２及び接地電極３６６が配置されている。また、Ｚ´軸負方向側のＸ軸と平行する辺（第２辺３７２）側の領域に信号電極３６０及び接地電極３６６が配置され、他方、Ｚ´軸正方向側のＸ軸と平行する辺側の領域に信号電極３６２及び接地電極３６４が配置されている。なお、例えば、第１辺３７０側の領域とは、基板３００の第２面３０４を、当該第１辺３７０と平行な仮想中心線３９０によって分割した２つの領域のうち、当該第１辺３７０が含まれる領域を指す。このことは他の辺側の領域についても同様である。

次に、接地電極に対する信号電極の相対的な配置について、信号電極３６０を例として説明する。図３に示されるように、信号電極３６０は矩形状の電極であって、信号電極３６０の直交する２辺はそれぞれと隣接する基板３００の辺と平行に設けられている。基板３００の第２面３０４の外縁のうち、Ｘ軸負方向側のＺ´軸と平行する第１辺３７０側の領域であって、Ｚ´軸負方向側のＸ軸と平行する第２辺３７２側の領域に配置される。ここで、Ｘ軸方向について、矩形状の信号電極３６０の外縁と第１辺３７０との距離をＬＸ１、矩形状の接地電極３６４の外縁と第１辺３７０との距離をＬＸ２とする。このとき、ＬＸ１＞ＬＸ２を満たすように信号電極３６０及び接地電極３６４が配置されている。また、Ｚ´軸方向について、信号電極３６０の外縁と第２辺３７２との距離をＬＺ´１、接地電極３６６の外縁と第２辺３７２との距離をＬＺ´２とする。このとき、ＬＺ´１＞ＬＺ´２を満たすように信号電極３６０及び接地電極３６６が配置されている。すなわち、信号電極３６０は、Ｘ軸方向について接地電極３６４よりも基板３００の内側に配置され、また、Ｚ´軸方向について接地電極３６６よりも基板３００の内側に配置されている。

以上のとおり、本実施形態においては、信号電極３６０が接地電極３６４，３６６よりも基板３００の内側に配置されている。これによって、圧電振動子１の周囲にノイズの発生源が存在しても、ノイズの発生源と信号電極３６０との距離を長く確保することができ、信号電極３６０が圧電振動子１の外部から受けるノイズの影響が低減される。また、信号電極３６０が圧電振動子１の外部へと発するノイズによる影響も、同様に低減させることができる。

なお、本実施形態においては、信号電極３６２についても信号電極３６０と同様に、接地電極３６４，３６６よりも基板３００の内側に形成されており、信号電極３６０について説明した内容と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、接地電極３６４，３６６が信号電極３６０，３６２よりも外側に配置されることになるため、例えば４つ全ての電極を基板３００の中央近辺に一様に配置する態様と比べて、圧電振動子１の実装時における基板３００のＹ´軸回転方向及びＸＺ´平面方向の位置ずれ、及びＹ´軸方向の傾きのずれが発生することを抑制することができる。従って、圧電振動子１の実装時の安定性を確保することができる。

図３に示す例においては、信号電極３６０，３６２のいずれもが接地電極３６４，３６６より基板３００の内側に配置されているが、信号電極３６０，３６２のいずれか一方の電極のみが基板３００の内側に配置されていてもよい。また、図３に示す例においては、信号電極３６０，３６２について、Ｘ軸方向及びＺ´軸方向ともに接地電極３６４，３６６より基板３００の内側に配置されているが、Ｘ軸方向又はＺ´軸方向のいずれか一方向についてのみ基板３００の内側に配置されていてもよい。

なお、基板３００の信号電極、接地電極及び引出電極の各構成は、上述の例に限定されるものではなく、様々に変形して適用することができる。例えば、信号電極３６０，３６２及び接地電極３６４，３６６は、矩形状に限らず、円形や多角形等の他の形状であってもよい。また、信号電極及び接地電極の大きさがそれぞれ異なっても良い。例えば、信号電極の外形を接地電極の外形よりも小さいサイズにすることによって、信号電極を接地電極よりも基板の内側に配置してもよい。さらに、信号電極及び接地電極の個数は合計４つに限るものではなく、例えば２つの信号電極と１つの接地電極から成る合計３つの電極を適用してもよい。また、実装面側の引出電極はコーナー部に引き出されたものに限らず、側部電極の配置によって適宜変更することが可能であり、例えばコーナー部を除く基板３００のいずれかの側面に形成された側部電極に引き出されてもよい。

次に、図４を参照して、第１実施形態に係る圧電振動子の変形例を説明する。なお、以降の変形例及び実施形態においては、第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

図４は、本発明の第１実施形態の変形例に係る基板３０３の第２面３０４の平面図である。本実施例では、電極パターン３１１は、第２面３０４上に接続電極３８０をさらに有する。接続電極３８０は、信号電極３６０と信号電極３６２の間を横切って形成され、接地電極３６４と接地電極３６６を電気的に接続する。

本変形例では図４に示すように、接続電極３８０は、接地電極３６４と接地電極３６６を第２面３０４の対角線で結ぶように接続して形成されている。

これにより、第２面３０４上において、信号電極３６０と信号電極３６２が、接地電位を帯びた接続電極３８０によって遮蔽されるため、信号電極３６０と信号電極３６２の一方の電極が他方の電極に及ぼすノイズの影響が低減される。従って、図３に示す態様に比べて、ノイズの影響を低減する効果がより向上する。

次に、図５、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係る圧電振動子３を説明する。

図５は、本発明の第２実施形態に係る圧電振動子３の断面図であり、また、図６は、本発明の第２実施形態に係るベース部材の平面図である。以下に、信号電極４６０及び接地電極４６４を例として説明する。

本実施形態では、図５に示されるように、ベース部材の一例である基板４００に、キャップ２００の内側の領域において、基板４００の第１面４０２から第２面４０４へ貫通する貫通電極４９０，４９２が形成されている。これにより、圧電振動素子１００が搭載された第１面４０２から、第１面４０２とは反対の面である第２面４０４へ電気的導通が図られている。これによれば、信号電極４６０を、例えば、基板４００の第２面４０４における引出電極を介さずに、圧電振動素子１００に電気的に接続することができる。また、接地電極４６４についても、貫通電極４９２を介して基板４００の第１面４０２上のダミーパターン３１２に電気的に接続してもよい。なお、信号電極４６２及び接地電極４６６についても信号電極４６０及び接地電極４６４と同様に、貫通電極を介して第１面４０２への電気的導通を図ってもよい。

本実施形態においては、上記貫通電極によって信号電極及び接地電極を圧電振動素子１００及びダミーパターン３１２と電気的に接続することができる。そのため、図６に示されるように、基板４００の第２面４０４において、信号電極及び接地電極に対応する引出電極を有さない構成とすることができる。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。圧電振動子１では、信号電極３６０又は３６２が、接地電極３６４又は３６６よりも基板３００の内側に配置される。これにより、圧電振動子１の周囲にノイズの発生源が存在しても、ノイズの発生源と信号電極との距離を長く確保することができ、信号電極が圧電振動子１の外部から受けるノイズの影響が低減される。また、信号電極が圧電振動子１の外部へと発するノイズによる影響も同様に低減させることができる。また、接地電極３６４，３６６が信号電極３６０，３６２よりも外側に配置されることになるため、圧電振動子１の実装時の安定性を確保することができる。

また、第１実施形態の変形例では、基板３００の第２面３０４上において、接地電極３６４と接地電極３６６を電気的に接続する接続電極３８０が、信号電極３６０と信号電極３６２の間を横切って形成される。これにより、信号電極３６０と信号電極３６２が、接地電位を帯びた接続電極３８０によって遮蔽されるため、第１実施形態に比べてノイズの影響を低減する効果がより向上する。

また、第２実施形態では、基板４００の第１面４０２から第２面４０４へ貫通する貫通電極が形成され、貫通電極を介して、信号電極及び接地電極が基板４００の第１面４０２上の各電極に電気的に接続される。これにより、例えば第２面４０４に引出電極を形成することなく、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施形態では圧電振動素子の一例として水晶振動素子を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧電セラミック（例えばＰＺＴ）や酸化亜鉛などのその他の圧電材料を用いてもよい。また、圧電振動素子は、例えばＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）であってもよく、例えば、Ｓｉ−ＭＥＭＳや、ＡｌＮ、ＬＴ、ＰＺＴなどの所与の圧電材料を用いた圧電ＭＥＭＳであってもよい。

また、上記全ての実施形態において、キャップ２００が金属などの導電性材料によって形成された場合、キャップ２００を接地電極と電気的に接続することでキャップを接地電位に維持してもよい。

また、上記実施形態ではリッド部材の一例として、凹状のキャップを示したが、本発明はこれに限定されず、平板な板状のリッド部材を適用してもよい。この場合、ベース部材の基板を凹状に形成することによって圧電振動素子を配置するための内部空間を形成するようにしてもよい。

なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。すなわち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１，３圧電振動子
１００圧電振動素子
２００キャップ（リッド部材）
３００，４００基板（ベース部材）
３１０，３１１電極パターン
３１２ダミーパターン
３２０，３２２，３８０接続電極
３２０ａ，３２２ａ，３６０ａ，３６２ａ，３６４ａ，３６６ａ引出電極
３５０接合材
３６０，３６２，４６０，４６２信号電極
３６４，３６６，４６４，４６６接地電極
４９０，４９２貫通電極

Claims

圧電振動素子と、
前記圧電振動素子が搭載された搭載面及び前記搭載面とは反対の実装面を有し、前記実装面に形成された電極パターンを有するベース部材と、
を備え、
前記電極パターンは、矩形状に形成された第１及び第２の接地電極と、前記圧電振動素子に電気的に接続されかつ矩形状に形成された第１及び第２の信号電極と、前記実装面において前記第１の接地電極と前記第２の接地電極を接続する接続電極と、を有し、
前記ベース部材の前記実装面は矩形状に形成され、
前記第１及び第２の信号電極は、前記実装面の対向する一対のコーナー部側の領域に配置され、
前記第１及び第２の信号電極の外形のサイズは、前記第１及び第２の接地電極の外形のサイズと同じであるか、又は前記第１及び第２の接地電極の外形のサイズより小さく、
前記第１及び第２の接地電極は、前記実装面の対向する他の一対のコーナー部側の領域に配置され、
前記接続電極は、前記実装面上において前記第１の信号電極と前記第２の信号電極の間を横切るように、前記第１及び第２の接地電極と一体的に形成され、
前記第１の信号電極及び前記第１の接地電極は、前記実装面の外縁のうちいずれか一辺側の領域に配置され、
前記第１の信号電極の外縁から前記実装面の前記一辺までの距離が、前記第１の接地電極の外縁から前記実装面の前記一辺までの距離よりも長い、
圧電振動子。
前記電極パターンは、前記第１及び第２の接地電極と前記第１及び第２の信号電極のうち、少なくとも一つの電極に電気的に接続された引出電極をさらに有する、
請求項１に記載の圧電振動子。
前記電極パターンは、前記第１及び第２の接地電極と前記第１及び第２の信号電極のうち、少なくとも一つの電極を、前記ベース部材の前記搭載面側に電気的に導通させる貫通電極をさらに有する、
請求項１に記載の圧電振動子。
前記圧電振動素子を封止するように前記ベース部材の前記搭載面に接合されたリッド部材をさらに備えた、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電振動子。
前記リッド部材は金属によって形成され、
前記第１及び第２の接地電極は、前記リッド部材に電気的に接続された、
請求項４に記載の圧電振動子。
前記圧電振動素子は水晶振動素子である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧電振動子。