JP2026056830A - 音叉型圧電振動デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】音叉型圧電振動片とパッケージの内壁面との接触防止および短絡防止を両立した音叉型圧電振動デバイスを提供する。
【解決手段】
パッケージ３の段部３２のＹ方向（第１方向）における幅の大きさＬ１が、収容部３１の第１方向における長さＬ２の１５％以下の範囲であって、音叉型圧電振動片２の接合部材７ａ，７ｂの第１方向における中心線Ｑが、搭載パッド６ａ，６ｂの第１方向における中心線Ｐから、第１方向において１５％以内の範囲に収まるように設けられており、搭載パッド６ａ，６ｂの第１方向における端面が、平面視で音叉型圧電振動片２の基部２０と重畳していない音叉型圧電発振器１とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、一対の振動腕が屈曲振動モードで振動する音叉型圧電振動片を搭載した音叉型圧電振動デバイスに関する。

圧電振動デバイスの中でも、音叉型圧電振動片を搭載した音叉型圧電振動デバイスは、時計等の基準信号の周波数発生源として従来から広く使用されている。

このような音叉型圧電振動片として、接合部（本発明における保持部）を平面視略Ｌ字状とした音叉型圧電振動片が開示されている（特許文献１参照）。

国際公開ＷＯ２０２３／０４８０１４

しかし、特許文献１に記載されているような、平面視略Ｌ字状の保持部を有する音叉型圧電振動片では、保持部を有さない音叉型圧電振動片と比較すると長手方向に長い形状となるため、パッケージへの搭載時に振動腕の先端と、パッケージの内壁面とが接触するおそれがあった。一方で、振動腕とパッケージの内壁面とが接触しないように、音叉型圧電振動片の搭載位置を調整しようとすると、図６に示すように、音叉型圧電振動片２００の基部２０１とパッケージの搭載パッド６００とが平面視で重畳することとなり、搭載時の音叉型圧電振動片２００の厚み方向の傾きによっては、基部２０１に設けられた異極の配線パターン２０２，２０３と搭載パッド６００とが接触して短絡するおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、音叉型圧電振動片とパッケージの内壁面との接触防止および短絡防止を両立した音叉型圧電振動デバイスを提供することを目的とする。

本発明は、音叉型圧電振動片と、前記音叉型圧電振動片をその内部の収容部に収容するパッケージとを備えた音叉型圧電振動デバイスであって、前記音叉型圧電振動片は、基部と、前記基部の一端側から第１方向に伸びる一対の振動腕部と、前記基部の他端側から前記振動腕部の伸長方向と逆方向に伸び、前記第１方向と直交する第２方向の少なくとも一方に突出する保持部と、少なくとも前記基部に互いに異極となる２つの金属配線パターンとを備え、前記保持部は、前記第２方向に離間した複数の位置において前記パッケージと接合部材を介して接合されている接合部を有し、前記パッケージは、前記音叉型圧電振動片と接合される振動片搭載パッドと、前記振動片搭載パッドを上面に有する段部とを前記収容部に有し、前記振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における幅が、前記収容部の長辺方向における長さの１５％以下の範囲であって、前記接合部の前記第１方向における中心線が、前記振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における中心線から、前記第１方向において１５％以内の範囲に収まるように設けられており、前記振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における端面が、平面視で前記基部と重畳していない音叉型圧電振動デバイスであることを特徴としている。

すなわち、本発明の音叉型圧電振動デバイスは、パッケージの振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における幅が、収容部の長辺方向における長さの１５％以下の範囲であって、接合部の第１方向における中心線が、振動片搭載パッドの幅における中心線から、第１方向において１５％以内の範囲に収まるように設けられており、振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における端面が、平面視で基部と重畳していない構成である。このような構成により、振動腕部の先端とパッケージの内壁面との接触を防止しながら、短絡も防止することができる。すなわち、振動片搭載パッドの幅を従来よりも小さくすることに加え、その振動片搭載パッドの幅方向における中心付近に音叉型圧電振動片を搭載することで、振動腕部の先端とパッケージの内壁面との間隔を十分に確保することができる。さらに、パッケージの段部の第１方向における幅を従来よりも小さくすることで、音叉型圧電振動片の搭載時に、振動片搭載パッドと基部とが重畳することがなく、音叉型圧電振動片の基部に設けられた異極の配線パターンと、振動片搭載パッドの金属膜とが接触してショート（短絡）することを防止できる。なお、パッケージの段部の第１方向における幅が、収容部の第１方向における長さの１５％を超えると、音叉型圧電振動片の搭載位置によっては、音叉型圧電振動片の振動腕部の先端がパッケージの内壁面と接触するおそれがある。また、たとえパッケージの段部の第１方向における幅が、収容部の第１方向における長さの１５％以下の範囲であっても、接合部の第１方向における中心が、段部の第１方向における中心から、第１方向において１５％以内の範囲から外れると、音叉型圧電振動片の振動腕部の先端がパッケージの内壁面と接触したり、振動片搭載パッドと基部とが重畳するおそれがある。

また、２つの振動片搭載パッドは、収容部の短辺方向においてお互いが近づくにつれてその厚みが漸次減少する曲面を有する上凸形状であって、接合部は、振動片搭載パッドにおいて曲面に配置されている構成であってもよい。このような構成であれば、音叉型圧電振動片を搭載する際に、音叉型圧電振動片が収容部の短辺方向にずれることを防止できる。

また、振動片搭載パッドは、接合部が配置されている位置よりも厚みが大きい領域において、異極となる２つの金属配線パターンの一方のみと重畳する構成であってもよい。このような構成であれば、振動片搭載パッドと保持部に設けられた異極の金属配線パターンとが接触してショートすることを防止できる。

また、接合部材は、金属からなるバンプによって形成されている構成であってもよい。このような構成であれば、導電性接着剤を用いた場合に比べて接合強度を十分に高くすることができる。

本発明によれば、音叉型圧電振動片とパッケージの内壁面との接触防止および短絡防止を両立した音叉型圧電振動デバイスを提供することができる。

第１の実施形態にかかる音叉型圧電発振器の蓋を外した状態における上面図。 第１の実施形態にかかる音叉型圧電発振器の内部側面模式図。 第１の実施形態にかかる音叉型圧電振動片の上面図。 図１における基部および保持部付近の拡大図。 図４における接合部の中心線で切断した断面図。 従来技術における基部および保持部付近の拡大図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、本明細書では、音叉型圧電振動デバイスが、音叉型圧電振動片およびＩＣを有する音叉型圧電発振器である場合として説明する。また、各図面および本明細書に記載のＸ軸方向（Ｘ方向）は、水晶結晶軸のＸ軸方向と同一方向としており、Ｙ軸方向（Ｙ方向）は、水晶結晶軸のＹ軸方向（あるいはＹ軸から数度傾斜したＹ´方向）と同一方向としており、Ｚ軸方向（Ｚ方向）は、水晶結晶軸のＺ軸方向（あるいはＺ軸から数度傾斜したＺ´方向）と同一方向としている。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態にかかる音叉型圧電発振器１の上面図であり、図２は、第１の実施形態にかかる音叉型圧電発振器１の内部側面模式図であり、図３は、第１の実施形態にかかる音叉型圧電振動片２の上面図であり、図４は、図１における基部および保持部付近の拡大図であり、図５は、図４における接合部の中心線で切断した断面図である。
なお、本明細書では、図１における奥行き方向を音叉型圧電発振器１の底面側とし、手前方向を音叉型圧電発振器１の上面側として、底面、上面を記載する。また、図４および図５においては、パッケージ３を省略している。

本実施形態における音叉型圧電発振器１（以下、圧電発振器１）は、Ｙ方向を長辺方向とする略矩形の収容部３１を有するパッケージ３と、収容部３１に収容される音叉型圧電振動片２およびＩＣ５と、パッケージ３の上面に接合されて収容部３１を気密封止する蓋４とを備える。すなわち、圧電発振器１において、音叉型圧電振動片２とＩＣ５は、同一空間（収容部３１）に収容されている。なお、本実施形態では、音叉型圧電振動片２の長手方向（第１方向）が、収容部３１の長辺方向と略平行となるように配置されている。すなわち、音叉型圧電振動片２の長手方向は、Ｙ方向であり、収容部３１の長辺方向は、第１方向である。

パッケージ３は、アルミナ等のセラミックを主体とした絶縁材料から成る箱状体であり、例えば、３枚のセラミックグリーンシートを積層して一体焼成された下層部３ａ、中層部３ｂ、上層部３ｃによって成形されている。本実施形態においては、下層部３ａ、中層部３ｂ、上層部３ｃの内、最も底部に配置された下層部３ａの上に、矩形枠状の中層部３ｂが積層され、中層部３ｂの上にさらに矩形枠状の上層部３ｃが積層されている。したがって、パッケージ３は、下層部３ａの上面を底面とし、中層部３ｂおよび上層部３ｃを枠状の堤部３０とする平面視で矩形状の収容部３１を有している。また、中層部３ｂは、収容部３１に向かって張り出しており、その一部は音叉型圧電振動片２が搭載される段部３２を構成している。

また、パッケージ３は、外底面（下層部３ａの堤部３０が設けられていない側の主面）に金属膜からなる外部端子８を有する。本実施形態においては、外部端子８が、略矩形状を有するパッケージ３の外底面において各角部に１つずつ、計４つ設けられている。すなわち、図示している２つの外部端子８の他に、図示しない２つの外部端子が設けられている。なお、パッケージ３の底面に設けられる外部端子８の数は特に限定されず、パッケージ３の大きさ、圧電発振器１を搭載する外部基板の端子数、または圧電発振器１の用途等によって適宜の数とすることができる。

さらに、パッケージ３は、収容部３１の底面（下層部３ａの上面）にＩＣ５を搭載するためのＩＣ搭載パッド３４を有する。ＩＣ搭載パッド３４は、ＩＣ５に設けられている対応した外部実装端子（図示せず）と接合材５１を介して導電接合されている。したがって、パッケージ３は、収容部３１の一部として、底面（下層部３ａの上面）および中層部３ｂの内側面によって形成されたＩＣ収容部３１ａを有する。ＩＣ搭載パッド３４は、例えば、タングステンメタライズ層の上面にメッキ等の手法を用いてニッケル、金の順に積層することによって形成することができる。なお前記メタライズ層として、タングステンの代わりにモリブデンを用いてもよい。接合材５１は、例えば金の金属バンプとすることができる。このような場合、ＩＣ５は、バンプ接合によってパッケージ３に搭載することができる。なお、収容部３１の底面に設けられているＩＣ搭載パッド３４の数は特に限定されず、搭載するＩＣ５の外部実装端子の数によって適宜の数とすることができる。

なお、本実施形態において、パッケージ３はセラミックで形成されている構成としたが、この構成に限定されない。例えば、パッケージ３が、水晶またはガラスで形成されていてもよい。

また、段部３２のＹ方向（第１方向）における幅の大きさＬ１は、収容部３１のＹ方向における大きさＬ２の１５％以下に形成されている。また、段部３２のＹ方向における幅の大きさＬ１は、後述する音叉型圧電振動片２の保持部２３のＹ方向における幅の大きさ以上とすることが好ましい。

また、段部３２は、上面に音叉型圧電振動片２と導電接合される第１搭載パッド６ａと第２搭載パッド６ｂとを備えている。第１搭載パッド６ａと第２搭載パッド６ｂとは、互いに隙間を空けた状態で並列して形成されている。また、第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂは、その平面視中央付近を頂点として周辺に向かって徐々に厚みが薄くなる（漸次減少する）上凸形状を有している。したがって、第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂは、収容部３１の短辺方向（第２方向）において、お互いが近づくにつれて厚みが小さくなるような曲面を有する上凸形状に形成されている。第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂは、互いに異極となっており、図示しない内部配線およびビアを介してパッケージ３の外底面に設けられた複数の外部端子８と電気的に接続されている。なお、本実施形態における第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂは、段部３２のＹ方向（第１方向）の縁端３２ａいっぱいまで形成されている。

本実施形態における第１搭載パッド６ａ、第２搭載パッド６ｂ、および各外部端子は、例えば、タングステンメタライズ層の上面にメッキ等の手法を用いてニッケル、金の順に積層することによって形成することができる。なお前記メタライズ層として、タングステンの代わりにモリブデンを用いてもよい。

蓋４は、例えば、コバールを基体とする平面視矩形状の金属製の蓋体とすることができる。また、例えば、蓋４において、パッケージ３との接合面側の外周部分のニッケルメッキ層の上に金属からなるロウ材が周状に形成された構成とすることができる。さらに、蓋４とパッケージ３との接合は、ろう接またはシーム溶接とすることができる。

音叉型圧電振動片２は、Ｚ方向に厚みを有する薄板形状の水晶Ｚ板である。また、音叉型圧電振動片２は、基部２０と、基部２０の一端側から並んで＋Ｙ方向（第１方向）に突出して（伸びて）形成された一対の振動腕部２１，２２と、基部２０の他端側から－Ｙ方向に形成された保持部２３とを備えており、保持部２３は、基部２０から所定の長さ第１方向に伸びた後、第１方向と直交する第２方向（＋Ｘ方向）に折れ曲がった形状を有している。したがって、音叉型圧電振動片２は、平面視で音叉形状を有しており、保持部２３が平面視で略Ｌ字形状に形成されている。また、本実施形態における基部２０は、振動腕部２１，２２が立ち上がる境界から保持部２３が立ち上がる境界までの範囲となる。なお、本実施形態では、振動腕部２１、２２が＋Ｙ方向に伸びて形成されているが、－Ｙ方向に伸びて形成されていてもよい。また、本実施形態では、保持部２３が＋Ｘ方向に折れ曲がって形成されているが、－Ｘ方向に折れ曲がって形成されていてもよい。

本実施形態の音叉型圧電振動片２の形状（音叉型圧電振動片２を構成する振動腕部２１，２２、基部２０、および保持部２３）は、例えば、異方性材料の水晶片である水晶素板から、ウエットエッチングされて形成される。

また、音叉型圧電振動片２には、異電位で構成された第１の励振電極および第２の励振電極と、第１の励振電極と第２の励振電極の各々から引回し電極を経由して引き出された引出電極とが形成されている。第１の励振電極は、一方の振動腕部２１の表裏主面と、引回し電極を経由して他方の振動腕部２２の外側面と内側面とに形成されている。同様に、第２の励振電極は、他方の振動腕部２２の表裏主面と、引回し電極を経由して一方の振動腕部２１の外側面と内側面とに形成されている。そして、第１の励振電極から引き出された引出電極は、接合部材７ｂと接続され、第２の励振電極から引き出された引出電極は、接合部材７ａと接続されている。なお、図１、図２、および図３においては、各電極パターンの図示を省略している。

基部２０は、本実施形態では平面視で左右対称（Ｘ方向に対称）の形状を有する。また、基部２０は、振動腕部２１，２２および保持部２３より幅広に（Ｘ方向の長さが大きく）形成されている。また、基部２０は、振動腕部２１，２２側から保持部２３側にかけて漸次幅狭になるように形成されている。さらに、基部２０は、Ｚ方向に貫通する２つの貫通孔２０ａ，２０ｂを有している。本実施形態では、２つの貫通孔２０ａ，２０ｂがＸ方向に並んで設けられている。また、２つの貫通孔２０ａ，２０ｂ内壁面には、それぞれ異極の引出電極（金属配線パターン）が形成されており、それぞれ表裏の引出電極が、その内壁面で接続されるように引き回されている。このような貫通孔を有する構成であれば、引出電極の導通を確保することができる。また、動作時の音叉振動腕部分の機械的振動を効率よく減衰させ、接合部材７ａ，７ｂ（接合部）への振動の伝搬を抑制することで、音響リークを低減して直列共振抵抗（ＣＩ）を低下させることができる。

一対の振動腕部２１，２２は、基部２０から延出する振動部２１１，２２１と、各々の先端に設けられ、振動部２１１，２２１の幅よりも幅広となる幅広部２１２，２２２（錘部）とを有する。

幅広部２１２，２２２は、幅方向（Ｘ方向）に漸次拡幅する拡幅部２１３，２２３を介して、振動部２１１，２２１の先端部分から連続して成形されている。なお幅広部２１２，２２２の各々の先端側の各隅部は、面取り状に加工されている。

また、一対の振動腕部２１，２２の各々の表裏の主面には、等価直列抵抗値（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ、ＣＩ値）をより低下させる目的で、長溝２１４，２２４がそれぞれ形成されている。より詳しくは、振動腕部２１には、その表側の主面（表面）に長溝２１４が形成されており、裏側の主面（裏面）に長溝（図示せず）が形成されている。そして、表裏に形成された長溝が、厚み方向で互いに対向するように設けられている。また、振動腕部２２には、その表側の主面（表面）に長溝２２４が形成されており、裏側の主面（裏面）に長溝（図示せず）が形成されている。そして、表裏に形成された長溝が、厚み方向で互いに対向するように設けられている。振動腕部２１，２２それぞれの表面に形成された長溝２１４，２２４と、裏面に形成された図示しない長溝は、振動腕部２１，２２の各々の表裏主面に所定の深さ（Ｚ方向の長さ）および幅（Ｘ方向の長さ）で形成されている。また、各長溝は、Ｙ方向の一端側が基部２０の一端側まで形成され、他端側が振動部２１１，２２１と拡幅部２１３，２２３との境界付近に形成されている。すなわち、すべての長溝は、振動腕部２１，２２の突出する方向（Ｙ方向）に沿った長手方向と、振動腕部２１，２２が並設する方向（Ｘ方向）に沿った幅方向とを有している。このような各長溝は、例えば、ウエットエッチングによって音叉型圧電振動片２の外形形成時に形成することができる。

本実施形態における保持部２３は、基部２０の他端側から－Ｙ方向に突出するように形成されている。すなわち、保持部２３は、基部２０の他端側から第１方向に突出するように形成されている。また、保持部２３は、基部２０から所定の距離突出した後、＋Ｘ方向に折れ曲がって形成されている。したがって、保持部２３は、平面視略Ｌ字形状を有している。

本実施形態において、保持部２３は、Ｘ方向に折れ曲がった先端部（＋Ｘ方向の先端部）に接合部材７ｂを有し、Ｘ方向における中心から－Ｘ側に接合部材７ａを有する。本実施形態における接合部材７ａは、保持部２３のＸ方向における中心付近に設けられており、保持部２３における折れ曲がって＋Ｘ方向に突出する近辺に設けられている。さらに、本実施形態における接合部材７ａは、２本の振動腕部２１，２２のＹ方向に平行な中心軸よりも＋Ｘ方向（保持部２３が突出している方向）に設けられている。接合部材７ａ，７ｂは、電解めっき法によって形成されたＡｕめっきバンプである。なお、接合部材７ａ，７ｂの位置、形状、および数は特に限定されない。すなわち、本実施形態における接合部材７ａ，７ｂは、同じ大きさの楕円形状としたが、様々な形状とすることができ、接合部材７ａと接合部材７ｂとを互いに大きさや外形が異なる形状としてもよい。また、本実施形態では、保持部２３に２つの接合部材７ａ，７ｂが形成されている構成としたが、複数の接合部材が導電性の素材により２つの異極の引出電極と電気的に接続されている構成であればよく、３つ以上のＡｕバンプであってもよい。さらに、本実施形態では、接合部材７ａが保持部２３のＸ方向における中心付近に設けられている構成としたが、接合部材７ｂが設けられている端部と反対側の端部（－Ｘ方向の端部）に設けられている構成であってもよい。

図１に示すように、音叉型圧電振動片２は、パッケージ３の段部３２の上面に接合および保持されている。より詳細には、段部３２の第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂと、音叉型圧電振動片２の接合部材７ａ，７ｂとが接合されてそれぞれ接合部となる。なお、本実施形態においては、第１搭載パッド６ａと接合部材７ａとが接続され、第２搭載パッド６ｂと接合部材７ｂとが接続されている。すなわち、第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂは、本発明における振動片搭載パッドに対応する。

また、音叉型圧電振動片２の搭載パッド６ａ，６ｂに対する搭載位置は、接合部材７ａ，７ｂ（接合部）のＹ方向における中心線Ｑが搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向（Ｙ方向）における中心線Ｐから、Ｙ方向（＋Ｙ方向および－Ｙ方向）において１５％以内の範囲に収まる位置である。このとき、図４に示すように、搭載パッド６ａ，６ｂおよび段部３２のＹ方向の縁端３２ａと音叉型圧電振動片２の基部２０とが平面視で重畳しないように配置されている。

さらに、接合部材７ａ，７ｂは、上凸形状を有する搭載パッド６ａ，６ｂの曲面部分で接続されている。特に、本実施形態においては、離間して配置された搭載パッド６ａ，６ｂにおいて、互いに隣接する曲面のそれぞれに接合部材７ａ，７ｂが接続されている（図５参照）。すなわち、搭載パッド６ａ，６ｂは、上凸状の曲面を帯びるとともに最厚部（頂部）を有し、頂部よりも厚みが小さい曲面の領域に音叉型圧電振動片２が配置されている。さらに、第１搭載パッド６ａは、接合部材７ａとの接続位置より厚みが大きい領域において、音叉型圧電振動片２の接合部材７ａと接続されている引出電極２ａとのみ平面視で重畳しており、引出電極２ａに対して異極となる引出電極２ｂとは重畳していない構成である。同様に、第２搭載パッド６ｂは、接合部材７ｂとの接続位置より厚みが大きい領域において、音叉型圧電振動片２の接合部材７ｂと接続されている引出電極２ｂとのみ平面視で重畳しており、引出電極２ｂに対して異極となる引出電極２ａとは重畳していない構成である。

本実施形態では、接合部材７ａ，７ｂと搭載パッド６ａ，６ｂとは、それぞれＦＣＢ（フリップチップボンディング、Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法によってバンプ接合されている。すなわち、接合部材７ａ，７ｂのＡｕ金属バンプと、搭載パッド６ａ，６ｂの最表層に形成されたＡｕ層とがバンプ接合によって導電接合されている。

また、音叉型圧電振動片２のＹ方向における全長は、収容部３１の長辺方向（Ｙ方向、第１方向）における大きさＬ２の９０％以上とすることが好ましい。このような構成であれば、必要な特性を有する音叉型圧電振動片２の大きさに対して、小型のパッケージ３とすることができ、圧電発振器１を小型化することができる。

ＩＣ５は、温度センサおよび音叉型圧電振動片２を発振させる発振回路を有する。本実施形態におけるＩＣ５は、外観略直方体形状を有するＩＣチップであり、底面にＩＣ搭載パッド３４と対応した外部実装端子を有する。そして、ＩＣ５は、パッケージ３のＩＣ搭載パッド３４と接合材５１を介して電気的に接続されている。

圧電発振器１は、音叉型圧電振動片２およびＩＣ５がパッケージ３に搭載されている状態において、音叉型圧電振動片２とＩＣ５とが重畳している構成である。このとき、音叉型圧電振動片２とＩＣ５とは、上下方向に一定の隙間を有して配置されている（図２参照）。また、音叉型圧電振動片２の振動部２１１，２２１および幅広部２１２，２２２とＩＣ５とが重畳していることが好ましい。このような構成であれば、振動部２１１，２２１および幅広部２１２，２２２における実際の温度と、ＩＣ５の温度センサが検出する温度との差を小さくすることができ、加熱ドリフトを改善することができる。なお、音叉型圧電振動片２とＩＣ５とが接触すると、音叉型圧電振動片２の振動に影響を及ぼすため好ましくない。

以上の構成により、音叉型圧電振動片とパッケージの内壁面との接触防止および短絡防止を両立した音叉型圧電振動デバイスを提供することができる。
本発明の圧電発振器１は、パッケージ３の搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向（Ｙ方向、第１方向）における幅の大きさＬ１が、収容部３１の長辺方向における長さ（大きさ）Ｌ２の１５％以下の範囲であって、音叉型圧電振動片２の接合部材７ａ，７ｂの第１方向における中心線Ｑが、搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向における中心線Ｐから、第１方向において１５％以内の範囲に収まるように設けられており、搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向における端面が、平面視で音叉型圧電振動片２の基部２０と重畳していない構成である。このような構成により、振動腕部２１，２２の先端とパッケージ３の内壁面との接触を防止しながら、短絡も防止することができる。すなわち、パッケージ３の搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向における幅の大きさＬ１を従来よりも小さくすることに加え、その搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向における中心線Ｐ付近に音叉型圧電振動片２を搭載することで、振動腕部２１，２２の先端とパッケージ３の内壁面との間隔を十分に確保することができる。さらに、パッケージ３の搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向における幅の大きさＬ１を従来よりも小さくすることで、音叉型圧電振動片２の搭載時に、搭載パッド６ａ，６ｂと基部２０とが平面視で重畳することがなく、搭載パッド６ａ，６ｂの金属膜が、音叉型圧電振動片２の基部２０に設けられた異極の第１引出電極２ａと第２引出電極２ｂとを電気的に接続するように接触してショート（短絡）することを防止できる。

また、搭載パッド６ａ，６ｂの収容部３１の長辺方向（Ｙ方向、第１方向）における幅の大きさＬ１は、音叉型圧電振動片２の保持部２３のＹ方向における幅の大きさ以上に形成されている。この構成により、パッケージ３の搭載パッド６ａ，６ｂにおいて十分な保持領域（保持強度）で音叉型圧電振動片２を保持および搭載することができる。また、パッケージ３に音叉型圧電振動片２を搭載する際に、パッケージ３の内壁面と音叉型圧電振動片２の保持部２３とが接触することを防止できる。

また、第１搭載パッド６ａおよび第２搭載パッド６ｂは、収容部３１の短辺方向（第２方向）においてお互いが近づくにつれてその厚みが漸次減少する曲面を有する上凸形状に形成され、音叉型圧電振動片２の接合部材７ａ，７ｂは、搭載パッド６ａ，６ｂの曲面部分に接続されている。この構成により、音叉型圧電振動片２を搭載する際に、音叉型圧電振動片２が収容部３１の短辺方向（Ｘ方向）にずれることを防止できる。また、２つの接合部材７ａ，７ｂ（接合部）が、搭載パッド６ａ，６ｂにおける向かい合う曲面に配置される構成とすることで、２つの接合部材７ａ，７ｂ（接合部）間の距離を小さくすることができる。このとき、接合部材７ａが、保持部２３が突出している方向（接合部材７ｂが設けられている先端部）に寄ることとなり、音響リークを防止することができる。すなわち、圧電発振器１の電気的特性を向上させることができる。

また、第１搭載パッド６ａは、接合部材７ａとの接続位置より厚みが大きい領域において、音叉型圧電振動片２の接合部材７ａと接続されている第１引出電極２ａとのみ平面視で重畳しており、第１引出電極２ａに対して異極となる第２引出電極２ｂとは重畳していない構成である。同様に、第２搭載パッド６ｂは、接合部材７ｂとの接続位置より厚みが大きい領域において、音叉型圧電振動片２の接合部材７ｂと接続されている第２引出電極２ｂとのみ平面視で重畳しており、第２引出電極２ｂに対して異極となる第１引出電極２ａとは重畳していない構成である。本実施形態のような、上凸形状を有する搭載パッド６ａ，６ｂにおいて接合部材７ａ，７ｂ（接合部）が曲面に配置されている場合、搭載パッド６ａ，６ｂにおける接合部材７ａ，７ｂとの接続位置よりも厚みが大きい領域で、搭載パッド６ａ，６ｂと保持部２３とが接触しやすくなる。しかし、本発明のような構成により、搭載パッド６ａ，６ｂと保持部２３とが接触した場合であっても、搭載パッド６ａ，６ｂが、それぞれ保持部２３に設けられた互いに異極の第１引出電極２ａと第２引出電極２ｂとを電気的に接続するように接触することを防止できる。すなわち、搭載パッド６ａ，６ｂと保持部２３に設けられた互いに異極の第１引出電極２ａおよび第２引出電極２ｂとが接触して短絡することを防止できる。

また、本発明の音叉型圧電振動片２は、パッケージ３に対して金属バンプによるバンプ接合で搭載されている。この構成により、導電性接着剤で接合する場合よりも音叉型圧電振動片２をパッケージ３に対してより強固に接合することができる。一方で、音叉型圧電振動片２をパッケージ３に対して導電性接着剤で搭載する場合と比較して、接合部分の厚みが小さく、厚み方向（Ｚ方向）において、音叉型圧電振動片２と段部３２および搭載パッド６ａ，６ｂとの距離が近くなる。すなわち、より音叉型圧電振動片２の基部２０および保持部２３と搭載パッド６ａ，６ｂとが接触しやすくなるところ、本発明のような構成であれば、音叉型圧電振動片２の基部２０と搭載パッド６ａ，６ｂとが平面視で重畳していないため接触することを防止でき、搭載パッド６ａ，６ｂと保持部２３とが接触した場合であっても、搭載パッド６ａ，６ｂが、それぞれ保持部２３に設けられた互いに異極の引出電極２ａと引出電極２ｂとを電気的に接続するように接触することを防止できる。

なお、この発明は、上述の各実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば、本実施形態では、保持部２３が＋Ｘ方向に折れ曲がった構成としたが、この形態に限定されない。すなわち、保持部２３が－Ｘ方向に折れ曲がった構成としてもよく、保持部２３が＋Ｘ方向と－Ｘ方向の両方に折れ曲がった構成としてもよい。

今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

本発明の音叉型圧電振動デバイスは、音叉型圧電振動片を搭載した音叉型圧電発振器の製造および販売の産業に利用することができる。

１…音叉型圧電発振器
２…音叉型圧電振動片
２０…基部
２１、２２…振動腕部
２３…保持部
３…パッケージ
３１…収容部
３２…段部
３４…ＩＣ搭載パッド
４…蓋
５…ＩＣ
６ａ…第１搭載パッド
６ｂ…第２搭載パッド
７ａ、７ｂ…接合部材

Claims (4)

1. 音叉型圧電振動片と、前記音叉型圧電振動片をその内部の収容部に収容するパッケージとを備えた音叉型圧電振動デバイスであって、
   前記音叉型圧電振動片は、
   基部と、
   前記基部の一端側から第１方向に伸びる一対の振動腕部と、
   前記基部の他端側から前記振動腕部の伸長方向と逆方向に伸び、前記第１方向と直交する第２方向の少なくとも一方に突出する保持部と、
   少なくとも前記基部に互いに異極となる２つの金属配線パターンとを備え、
   前記保持部は、
   前記第２方向に離間した複数の位置において前記パッケージと接合部材を介して接合されている接合部を有し、
   前記パッケージは、
   前記音叉型圧電振動片と接合される振動片搭載パッドと、
   前記振動片搭載パッドを上面に有する段部とを前記収容部に有し、
   前記振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における幅が、前記収容部の長辺方向における長さの１５％以下の範囲であって、
   前記接合部の前記第１方向における中心線が、前記振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における中心線から、前記第１方向において１５％以内の範囲に収まるように設けられており、
   前記振動片搭載パッドの前記収容部の長辺方向における端面が、平面視で前記基部と重畳していない
   音叉型圧電振動デバイス。
2. ２つの前記振動片搭載パッドは、前記収容部の短辺方向においてお互いが近づくにつれてその厚みが漸次減少する曲面を有する上凸形状であって、
   前記接合部は、前記振動片搭載パッドにおいて前記曲面に配置されている
   請求項１記載の音叉型圧電振動デバイス。
3. 前記音叉型圧電振動片は、前記振動片搭載パッドの前記接合部が配置されている位置よりも厚みが大きい領域において、異極となる２つの前記金属配線パターンの一方のみと平面視で重畳する
   請求項２記載の音叉型圧電振動デバイス。
4. 前記接合部材は、金属からなるバンプによって形成されている
   請求項１、２、または３記載の音叉型圧電振動デバイス。