JP2009284073A - Tuning fork type piezoelectric vibration device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音叉型圧電振動デバイスに関する。 The present invention relates to a tuning fork type piezoelectric vibration device.
圧電振動デバイスの一つとして、基部とこの基部から突出された２つの脚部を有する振動部とからなる音叉型水晶振動片を用いた音叉型水晶振動子がある（例えば、特許文献１参照。）。 As one of the piezoelectric vibrating devices, there is a tuning fork type crystal resonator using a tuning fork type crystal vibrating piece including a base and a vibrating portion having two legs protruding from the base (see, for example, Patent Document 1). ).
上記したような音叉型水晶振動子では、その本体筐体がベースと蓋とから構成され、本体筐体の内部には、ベース上に導電性バンプ（具体的にスタッドバンプ）により音叉型水晶振動片が電気機械的に接合され、この接合された音叉型水晶振動片が本体筐体の内部に気密封止される。
ところで、上記した特許文献１に記載の音叉型水晶振動子では、ベース上に一対の合計２点のスタッドバンプを吐出形成し、これら形成したスタッドバンプを介して音叉型圧電振動片をベースに接合する。 By the way, in the tuning fork type crystal resonator described in the above-mentioned Patent Document 1, a pair of two stud bumps are ejected on the base, and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is joined to the base via the formed stud bumps. To do.
ベース上へ音叉型水晶振動片を接合する際に２点のスタッドバンプのみを用いるため、音叉型水晶振動子を落下させるなどして外力が音叉型水晶振動子に働いた場合、脚部や基部が蓋に接触する不具合が生じる。 Since only two stud bumps are used to join the tuning fork crystal resonator element on the base, if the tuning fork crystal resonator is dropped, etc., and external force acts on the tuning fork crystal resonator, the leg or base There is a problem of contact with the lid.
また、外力が当該音叉型水晶振動子に働いた場合、２点のスタッドバンプでベース上へ音叉型水晶振動片を接合するためにスタッドバンプにクラックが生じてベースから音叉型水晶振動片が剥がれる不具合が生じる。 When an external force is applied to the tuning fork type crystal resonator, the stud fork type crystal vibrating piece is bonded to the base with two stud bumps, and the stud bump is cracked, and the tuning fork type crystal vibrating piece is peeled off from the base. A malfunction occurs.
また、上記した不具合から、音叉型水晶振動子の特性（例えばＤＬＤ特性など）が悪化する。 In addition, due to the above-described problems, characteristics of the tuning fork type crystal resonator (for example, DLD characteristics) are deteriorated.
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、音叉型圧電振動デバイスを落下させるなどして外力が音叉型圧電振動デバイスに働いた場合であっても、音叉型圧電振動片が蓋に接触したり、ベースから音叉型圧電振動片が剥がれるのを抑制する音叉型圧電振動デバイスを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a tuning fork type piezoelectric vibrating piece that contacts the lid even when an external force is applied to the tuning fork type piezoelectric vibrating device by dropping the tuning fork type piezoelectric vibrating device. And a tuning fork type piezoelectric vibrating device that suppresses peeling of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece from the base.
上記の目的を達成するため、本発明にかかる音叉型圧電振動デバイスは、音叉型圧電振動片と、前記音叉型圧電振動片を複数点のバンプを介して搭載するベースと、前記ベースに搭載した前記音叉型圧電振動片を気密封止するための蓋と、が設けられ、前記圧電振動片は、振動部である複数本の脚部と、外部と接合する複数本の支持腕部と、これら前記脚部および前記支持腕部を突出して設けた基部とから構成され、前記圧電振動片は、前記複数の支持腕部においてそれぞれ前記複数点のバンプを介して前記ベースに接合され、前記複数の支持腕部それぞれにおける前記複数点のバンプの接合位置は、前記支持腕部の全長Ｌに対して、支持腕部の基側から０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内とされたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a tuning fork type piezoelectric vibrating device according to the present invention includes a tuning fork type piezoelectric vibrating piece, a base on which the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is mounted via bumps at a plurality of points, and the base. A lid for hermetically sealing the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, and the piezoelectric vibrating piece includes a plurality of leg portions which are vibrating portions, a plurality of support arm portions which are joined to the outside, and these A plurality of support arm portions that are joined to the base via the bumps at the plurality of points, respectively, and the plurality of support arm portions; The bonding positions of the plurality of bumps in each of the support arm portions are within a range of 0.41L to 0.79L from the base side of the support arm portion with respect to the total length L of the support arm portion. To do.
本発明によれば、当該音叉型圧電振動デバイスを落下させるなどして外力が当該音叉型圧電振動デバイスに働いた場合であっても、前記音叉型圧電振動片が前記蓋に接触したり、前記ベースから前記音叉型圧電振動片が剥がれるのを抑制することが可能となる。 According to the present invention, even when an external force is applied to the tuning fork type piezoelectric vibrating device by dropping the tuning fork type piezoelectric vibrating device, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece contacts the lid, It is possible to suppress the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece from peeling from the base.
具体的に、本発明によれば、前記音叉型圧電振動片と前記ベースと前記蓋とが設けられ、前記音叉型圧電振動片は前記複数本の脚部と前記複数本の支持腕部と前記基部とから構成され、前記複数の支持腕部においてそれぞれ前記複数点のバンプを介して前記ベースに接合され、前記複数の支持腕部それぞれにおける前記複数点のバンプの接合位置は、前記支持腕部の全長Ｌに対して、支持腕部の基側から０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内とされるので、前記ベースへの前記音叉型圧電振動片の接合強度を高めるとともに、発振周波数の変動など前記音叉型圧電振動片を前記ベースへ接合することによる前記音叉型圧電振動子の特性劣化を抑制することが可能となる。 Specifically, according to the present invention, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, the base, and the lid are provided, and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece includes the plurality of legs, the plurality of support arms, and the cover. Each of the plurality of support arm portions is joined to the base via the plurality of bumps, and the joint positions of the plurality of bumps in each of the plurality of support arm portions are the support arm portions. In the range from 0.41 L to 0.79 L from the base side of the support arm portion, the bonding strength of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece to the base is increased and the oscillation frequency fluctuates. It is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the tuning fork type piezoelectric vibrator caused by joining the tuning fork type piezoelectric vibrating piece to the base.
前記構成において、前記バンプは、前記複数の支持腕部に対してそれぞれ３点用いられ、これら３点のバンプは、前記複数の支持腕部それぞれの０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内においてその全長Ｌ方向に沿って形成され、前記３点のバンプのうち全長Ｌ方向の先端側に形成された前記バンプと中央に形成された前記バンプとの間隔は、その全長Ｌ方向の基端側に形成された前記バンプと中央に形成された前記バンプとの間隔よりも狭くてもよい。 In the above configuration, three bumps are used for each of the plurality of support arm portions, and these three bumps are within the range of 0.41L to 0.79L of each of the plurality of support arm portions. The distance between the bump formed at the front end side in the total length L direction and the bump formed at the center among the three bumps is formed on the base end side in the total length L direction. The distance between the formed bump and the bump formed at the center may be narrower.
特に、本発明では、前記バンプは、前記複数の支持腕部に対してそれぞれ３点用いられ、これら３点のバンプは、前記複数の支持腕部それぞれの０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内においてその全長Ｌ方向（アームの長手方向）に沿って形成され、前記３点のバンプのうち全長Ｌ方向（アームの長手方向）の先端側に形成された前記バンプと中央に形成された前記バンプとの間隔は、その全長Ｌ方向（アームの長手方向）の基端側に形成された前記バンプと中央に形成された前記バンプとの間隔よりも狭いことを特徴とすることが好適である（本実施の形態の図２参照）。 In particular, in the present invention, three bumps are used for each of the plurality of support arm portions, and these three bumps are within the range of 0.41L to 0.79L for each of the plurality of support arm portions. The bumps formed along the entire length L direction (longitudinal direction of the arm) and the bumps formed at the front end side in the full length L direction (longitudinal direction of the arm) and the bumps formed in the center among the three bumps Is preferably narrower than the distance between the bump formed on the base end side in the entire length L direction (longitudinal direction of the arm) and the bump formed in the center ( (See FIG. 2 in this embodiment).
前記構成において、前記脚部の先端部は、当該脚部の他の部位と比べて幅広に成形され、前記支持腕部の先端部の突出方向が、前記脚部の突出方向と同じ方向であり、前記支持腕部の先端部の突出方向端面は、前記脚部の突出方向の前記先端部手前に位置してもよい。 The said structure WHEREIN: The front-end | tip part of the said leg part is shape | molded widely compared with the other site | part of the said leg part, and the protrusion direction of the front-end | tip part of the said support arm part is the same direction as the protrusion direction of the said leg part. The end surface in the protruding direction of the distal end portion of the support arm portion may be positioned in front of the distal end portion in the protruding direction of the leg portion.
この場合、前記脚部の先端部は当該脚部の他の部位と比べて幅広に成形され、前記支持腕部の先端部の突出方向が、前記脚部の突出方向と同じ方向であり、前記支持腕部の先端部の突出方向端面は、前記脚部の突出方向の前記先端部手前に位置するので、前記音叉型圧電振動片の小型化を図りながら、低周波数化に対応することが可能となる。 In this case, the tip of the leg is formed wider than the other part of the leg, and the protruding direction of the tip of the support arm is the same as the protruding direction of the leg, Since the end surface in the protruding direction of the tip of the support arm is located in front of the tip in the protruding direction of the leg, it is possible to cope with low frequency while downsizing the tuning fork type piezoelectric vibrating piece. It becomes.
前記構成において、前記バンプは、メッキバンプであってもよい。 In the above configuration, the bump may be a plated bump.
この場合、前記バンプにメッキバンプを用いるので、前記音叉型圧電振動片を外部（前記ベース）に搭載する前に、前記音叉型圧電振動片に前記メッキバンプを形成することが可能となる。その結果、常に前記音叉型圧電振動片の所望の形成位置に前記メッキバンプを形成しているので、例えば、前記音叉型圧電振動片の外部（前記ベース）への搭載位置が所望位置からずれた場合であっても、前記音叉型圧電振動片が外部（前記ベース）に前記バンプがずれた状態で搭載されることを防止することが可能となり、安定した前記ベースへの前記音叉型圧電振動片の搭載を行うことが可能となる。また、本発明によれば、多点メッキバンプを前記支持腕部に形成するので、例えば、１つの前記メッキバンプが剥がれる等の不具合が生じた場合であっても、他の前記メッキバンプで安定した接合強度を保持することが可能となる。 In this case, since the plated bump is used as the bump, the plated bump can be formed on the tuning fork type piezoelectric vibrating piece before the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is mounted outside (the base). As a result, since the plated bump is always formed at a desired formation position of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, for example, the mounting position of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece on the outside (the base) is shifted from the desired position. Even in this case, it is possible to prevent the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece from being mounted outside (the base) in a state where the bump is displaced, and the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece to the stable base can be prevented. Can be mounted. Further, according to the present invention, since the multi-point plating bump is formed on the support arm portion, for example, even when a defect such as separation of one plating bump occurs, the other plating bump is stable. It is possible to maintain the bonded strength.
本発明にかかる音叉型圧電振動デバイスによれば、音叉型圧電振動デバイスを落下させるなどして外力が音叉型圧電振動デバイスに働いた場合であっても、音叉型圧電振動片が蓋に接触したり、ベースから音叉型圧電振動片が剥がれるのを抑制することができる。 According to the tuning fork type piezoelectric vibrating device according to the present invention, even when an external force acts on the tuning fork type piezoelectric vibrating device by dropping the tuning fork type piezoelectric vibrating device, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece contacts the lid. Or peeling off the tuning fork type piezoelectric vibrating piece from the base.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、音叉型圧電振動デバイスとして音叉型水晶振動子に本発明を適用した場合を示す。しかしながら、これは好適な例であり、本発明は、音叉型水晶振動子に限定されるものではなく、圧電材料を用いた音叉型圧電振動片を搭載した音叉型圧電振動デバイスであればよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, a case where the present invention is applied to a tuning fork type crystal resonator as a tuning fork type piezoelectric vibration device is shown. However, this is a preferred example, and the present invention is not limited to a tuning fork type crystal resonator, and may be a tuning fork type piezoelectric vibration device equipped with a tuning fork type piezoelectric vibrating piece using a piezoelectric material.
本実施例にかかる音叉型水晶振動子１（以下、水晶振動子という）は、図１に示すように、フォトリソグラフィ法で成形された音叉型水晶振動片２（本発明でいう圧電振動片であり、以下、水晶振動片という）と、この水晶振動片２を搭載する（保持する）ベース３と、ベース３に搭載した（保持した）水晶振動片２を気密封止するための蓋（図示省略）と、が設けられて構成されている。 As shown in FIG. 1, a tuning fork type crystal resonator 1 (hereinafter referred to as a crystal resonator) according to the present embodiment is a tuning fork type crystal resonator element 2 (a piezoelectric resonator element referred to in the present invention) formed by photolithography. Yes, hereinafter referred to as a quartz crystal resonator element), a base 3 on which this crystal resonator element 2 is mounted (held), and a lid for hermetically sealing the crystal resonator element 2 mounted on (held) on the base 3 (illustrated) Are omitted).
この水晶振動子１では、ベース３と蓋とが接合されて本体筐体が構成されている。これらベース３と蓋とが接合材（図示省略）を介して接合され、この接合により本体筐体の内部空間１１が形成されている。そして、この本体筐体の内部空間１１内のベース３上に、スタッドバンプ５を介して水晶振動片２が保持接合されているとともに、本体筐体の内部空間１１が気密封止されている。この際、ベース３に水晶振動片２がスタッドバンプ５を用いてＦＣＢ法により超音波接合されるとともに電気機械的に接合されている。 In this crystal unit 1, a base 3 and a lid are joined to form a main body housing. The base 3 and the lid are joined via a joining material (not shown), and the interior space 11 of the main body casing is formed by this joining. The crystal vibrating piece 2 is held and joined to the base 3 in the internal space 11 of the main body casing via the stud bumps 5 and the internal space 11 of the main body casing is hermetically sealed. At this time, the crystal vibrating piece 2 is ultrasonically bonded to the base 3 by the FCB method using the stud bump 5 and is electromechanically bonded.
次に、この水晶振動子１の各構成について説明する。 Next, each configuration of the crystal resonator 1 will be described.
ベース３は、図１に示すように、底部３１と、この底部３１から上方に延出した堤部３２とから構成される箱状体に形成されている。このベース３は、セラミック材料からなる平面視矩形状の一枚板上に、セラミック材料の直方体が積層して凹状に一体的に焼成されている。また、堤部３２は、図１に示す底部３１の平面視外周に沿って成形されている。この堤部３２の上面には、蓋と接合するためのメタライズ層３３が設けられている。なお、メタライズ層３３は、例えば、タングステン層、あるいはモリブデン層上にニッケル，金の順でメッキした構成からなる。また、セラミック材料が積層して凹状に一体的に焼成されたベース３の内部空間１１における長手方向の側壁の中央近傍に、図１に示すように、一対の電極パッド３４が形成され、これら電極パッド３４上に水晶振動片２が搭載保持されている。これら電極パッド３４は、それぞれに対応した引回電極（図示省略）を介して、ベース３の裏面に形成される端子電極（図示省略）に電気的に接続され、これら端子電極が外部部品や外部機器の外部電極に接続される。なお、これら電極パッド３４、引回電極、端子電極は、タングステン、モリブデン等のメタライズ材料を印刷した後にベース３と一体的に焼成して形成される。そして、これら電極パッド３４、引回電極、端子電極のうち一部のものについては、メタライズ上部にニッケルメッキが形成され、その上部に金メッキが形成されて構成される。 As shown in FIG. 1, the base 3 is formed in a box-like body composed of a bottom portion 31 and a bank portion 32 extending upward from the bottom portion 31. The base 3 is formed by laminating a rectangular parallelepiped of a ceramic material on a single plate having a rectangular shape in a plan view made of a ceramic material, and integrally firing in a concave shape. Moreover, the bank part 32 is shape | molded along the planar view outer periphery of the bottom part 31 shown in FIG. On the upper surface of the bank portion 32, a metallized layer 33 for bonding to the lid is provided. The metallized layer 33 has, for example, a structure in which nickel and gold are plated in this order on a tungsten layer or a molybdenum layer. Further, as shown in FIG. 1, a pair of electrode pads 34 are formed in the vicinity of the center of the side wall in the longitudinal direction in the internal space 11 of the base 3 which is laminated and fired integrally in a concave shape. The crystal vibrating piece 2 is mounted and held on the pad 34. These electrode pads 34 are electrically connected to terminal electrodes (not shown) formed on the back surface of the base 3 via corresponding routing electrodes (not shown), and these terminal electrodes are connected to external components or external parts. Connected to the external electrode of the device. The electrode pad 34, the lead electrode, and the terminal electrode are formed by printing a metallized material such as tungsten or molybdenum and then firing it integrally with the base 3. A part of the electrode pad 34, the routing electrode, and the terminal electrode is configured by forming nickel plating on the metallized upper portion and forming gold plating on the upper portion thereof.
蓋は、金属材料からなり、平面視矩形状の一枚板に成形されている。この蓋の下面には、接合材の一部が形成されている。この蓋は、シーム溶接やビーム溶接、加熱溶融接合等の手法により接合材を介してベース３に接合されて、蓋とベース３とによる水晶振動子１の本体筐体が構成される。 The lid is made of a metal material and formed into a single plate having a rectangular shape in plan view. A part of the bonding material is formed on the lower surface of the lid. The lid is joined to the base 3 via a joining material by a technique such as seam welding, beam welding, heat fusion joining, etc., and a main body housing of the crystal unit 1 is constituted by the lid and the base 3.
次に、内部空間１１に配された水晶振動片２の各構成について説明する。 Next, each configuration of the quartz crystal vibrating piece 2 disposed in the internal space 11 will be described.
水晶振動片２は、異方性材料の水晶片である水晶素板（図示省略）から、ウエットエッチング形成された水晶Ｚ板である。そのため、この水晶振動片２は量産に好適である。 The quartz crystal vibrating piece 2 is a quartz crystal Z plate formed by wet etching from a quartz base plate (not shown) that is a quartz crystal piece of anisotropic material. Therefore, this crystal vibrating piece 2 is suitable for mass production.
この水晶振動片２は、図１に示すように、振動部である２本の第１脚部２１（本発明でいう脚部）および第２脚部２２（本発明でいう脚部）と、外部（本実施例ではベース３の電極パッド３４）と接合する一対の支持腕部（２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４）と、基部２５とから構成された外形からなる。 As shown in FIG. 1, the quartz crystal vibrating piece 2 includes two first leg portions 21 (leg portions according to the present invention) and second leg portions 22 (leg portions according to the present invention) which are vibration portions, From the outer shape constituted by a pair of support arm portions (two first support arm portions 23 and second support arm portions 24) joined to the outside (the electrode pad 34 of the base 3 in this embodiment) and the base portion 25. Become.
基部２５は、図１に示すように、振動部（第１脚部２１，第２脚部２２）より幅広に形成されている。 As shown in FIG. 1, the base 25 is formed wider than the vibrating parts (the first leg part 21 and the second leg part 22).
２本の第１脚部２１および第２脚部２２は、図１に示すように、基部２５の一端面２５１から突出して設けられている。これら第１脚部２１および第２脚部２２の先端部２１１，２２１は、第１脚部２１および第２脚部２２の他の部位と比べて突出方向に対して直交する方向に幅広に成形されている。このように先端部２１１，２２１を幅広に成形することで、先端部２１１，２２１（先端領域）を有効に利用することができ、水晶振動片２の小型化に有用であり、低周波数化にも有用である。 As shown in FIG. 1, the two first leg portions 21 and the second leg portions 22 are provided so as to protrude from one end face 251 of the base portion 25. The tip portions 211 and 221 of the first leg portion 21 and the second leg portion 22 are formed wider in the direction perpendicular to the protruding direction than the other portions of the first leg portion 21 and the second leg portion 22. Has been. By forming the tip portions 211 and 221 wide in this way, the tip portions 211 and 221 (tip regions) can be used effectively, which is useful for downsizing the crystal vibrating piece 2 and reducing the frequency. Is also useful.
また、２つの第１脚部２１および第２脚部２２の両主面２６（表側主面，裏側主面）には、水晶振動片２の小型化により劣化する直列共振抵抗値（本実施例ではＣＩ値、以下同様）を改善させるために、溝部２７がそれぞれ形成されている。また、水晶振動片２の外形のうち側面２８は両主面２６に対して傾斜して成形されている。これは、水晶振動片２を湿式でエッチング成形する際に基板材料の結晶方向（Ｘ，Ｙ方向）へのエッチングスピードが異なることに起因している。 In addition, on both main surfaces 26 (the front-side main surface and the back-side main surface) of the two first leg portions 21 and the second leg portion 22, a series resonance resistance value that deteriorates due to the miniaturization of the crystal resonator element 2 (this embodiment Then, in order to improve the CI value (the same applies hereinafter), the groove portions 27 are respectively formed. Further, the side surface 28 of the external shape of the quartz crystal vibrating piece 2 is formed so as to be inclined with respect to both main surfaces 26. This is because the etching speed in the crystal direction (X, Y direction) of the substrate material is different when the quartz crystal resonator element 2 is formed by wet etching.
一対の支持腕部は、図１に示すように、下記する引出電極２９３を外部電極（本発明でいう外部であり、本実施例ではベース３の電極パッド３４）と電気機械的に接合するための２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４である。具体的に、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４は、２本の第１脚部２１および第２脚部２２が突出した基部２５の一端面２５１と対向する他端面２５２の幅方向中央（中央領域）から突出形成されている。これら第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の先端部２３１，２４１は、第１脚部２１および第２脚部２２の突出方向の先端部２１１，２２１手前（具体的に、第１脚部２１および第２脚部２２の幅広に形成された先端部２１１，２２１手前）まで突出形成されている。 As shown in FIG. 1, the pair of support arm portions are used to electromechanically join a lead electrode 293 described below to an external electrode (external in the present invention, in this embodiment, the electrode pad 34 of the base 3). These are two first support arm portions 23 and second support arm portions 24. Specifically, the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 have a width of the other end surface 252 facing the one end surface 251 of the base portion 25 from which the two first leg portions 21 and the second leg portions 22 protrude. It is formed so as to protrude from the center in the direction (central region). The front end portions 231 and 241 of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 are in front of the front end portions 211 and 221 in the protruding direction of the first leg portion 21 and the second leg portion 22 (specifically, first The leg portions 21 and the second leg portions 22 are formed so as to protrude to the front end portions 211 and 221 before the wide leg portions.
具体的に、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４は、基部２５の他端面２５２から突出して、基部２５の他端面２５２から両側面２８に沿ってＴ字状に２股に分かれて延出して成形され、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の先端部２３１，２４１が基部２５の一端面２５１から突出形成された２本の第１脚部２１および第２脚部２２と同一方向に向くように屈折形成されている。なお、本実施例でいう第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の全長（アーム長）Ｌを、屈折形成された位置（具体的に基端面２３２，２４２）から第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の先端部２３１，２４１（具体的に先端面２３３，２４３）までの、２本の第１脚部２１および第２脚部２２と同一方向に向いている領域の寸法とする。 Specifically, the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 protrude from the other end surface 252 of the base portion 25 and are divided into two forks along the side surfaces 28 from the other end surface 252 of the base portion 25. The first and second legs 21 and 2 are formed by extending and forming the distal ends 231 and 241 of the first support arm 23 and the second support arm 24 from the one end surface 251 of the base 25. Refraction is formed so as to face the same direction as the portion 22. Note that the total length (arm length) L of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 referred to in the present embodiment is changed from the position where the refraction is formed (specifically, the base end surfaces 232 and 242). 23 and the distal end portions 231 and 241 (specifically, distal end surfaces 233 and 243) of the second support arm portion 24 in the region facing in the same direction as the two first leg portions 21 and the second leg portion 22. Dimension.
また、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４は、図１に示すように、基部２５の幅方向の両側面２８および他端面２５２に同一間隙を有して隣接して成形されるとともに、第１脚部２１および第２脚部２２に対して同一間隙を有して隣接して成形されている。そして、第１脚部２１と第２脚部２２に形成された第１励振電極２９１と第２励振電極２９２から引き出された引出電極２９３は、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の先端部２３１，２４１まで形成されている。 Further, as shown in FIG. 1, the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 are formed adjacent to each other on both side surfaces 28 and the other end surface 252 in the width direction of the base portion 25 with the same gap. In addition, the first leg portion 21 and the second leg portion 22 are formed adjacent to each other with the same gap. The first excitation electrode 291 formed on the first leg portion 21 and the second leg portion 22 and the extraction electrode 293 extracted from the second excitation electrode 292 are the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. The tip portions 231 and 241 are formed.
また、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の片主面２６（図１では裏側主面）には、ベース３との接合の際にそれぞれ対となる複数（本実施例では合計６点）のスタッドバンプ５が形成される。具体的に、スタッドバンプ５は、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれに３点ずつ形成される。具体的に、これらスタッドバンプ５は、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の全長（アーム長）Ｌに対して、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の基側（基端面２３２，２４２）からそれぞれ０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内に形成されている（形成方法は下記参照）。 In addition, a plurality of (one total in the present embodiment) each paired with one base surface 26 (the back main surface in FIG. 1) of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 when joined to the base 3. 6 points) of stud bumps 5 are formed. Specifically, three stud bumps 5 are formed on each of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. Specifically, these stud bumps 5 are located on the base side of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 with respect to the total length (arm length) L of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. They are formed within a range of 0.41 L to 0.79 L from (base end surfaces 232 and 242), respectively (see below for the forming method).
本実施例では、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４におけるスタッドバンプ５は、先端側に偏位した間隔をもって形成されている。すなわち、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４におけるそれぞれ３点のスタッドバンプ５は、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれにおける０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内においてその全長Ｌ方向（アームの長手方向）に沿って並んで形成され、具体的に、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の基側（基端面２３２，２４２）から０．５４Ｌ，０．６６Ｌ，０．７８Ｌに形成されている。このように、本実施例では、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれにおける３点のスタッドバンプ５のうち全長Ｌ方向（アームの長手方向）の先端側に形成されたスタッドバンプ５（０．７８Ｌ）と中央に形成されたスタッドバンプ５（０．６６Ｌ）との間隔は、その全長Ｌ方向（アームの長手方向）の基端側に形成されたスタッドバンプ５（０．５４Ｌ）と中央に形成されたスタッドバンプ５（０．６６Ｌ）との間隔よりも狭い。 In the present embodiment, the stud bumps 5 in the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 are formed with an interval displaced toward the tip side. That is, the three stud bumps 5 in each of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 are within the range of 0.41L to 0.79L in each of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. Are formed side by side along the entire length L direction (longitudinal direction of the arm), specifically, 0.54 L from the base side (base end surfaces 232, 242) of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. , 0.66L, 0.78L. As described above, in this embodiment, the stud bump formed on the front end side in the full length L direction (longitudinal direction of the arm) among the three stud bumps 5 in each of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. 5 (0.78L) and the stud bump 5 (0.66L) formed in the center are spaced apart from the stud bump 5 (0.54L) formed on the base end side in the full length L direction (longitudinal direction of the arm). ) And the stud bump 5 (0.66L) formed at the center is narrower.
また、本実施例にかかる水晶振動片２には、異電位で構成された２つの第１励振電極２９１および第２励振電極２９２と、これら第１励振電極２９１および第２励振電極２９２を電極パッド３４に電気的に接続させるためにこれら第１励振電極２９１および第２励振電極２９２から引き出された引出電極２９３とが設けられている。なお、本実施例でいう引出電極２９３は、２つのこれら第１励振電極２９１および第２励振電極２９２から引き出された電極パターンのことをいう。 Further, in the quartz crystal resonator element 2 according to the present embodiment, two first excitation electrodes 291 and second excitation electrodes 292 configured with different potentials, and these first excitation electrodes 291 and second excitation electrodes 292 are connected to electrode pads. 34, an extraction electrode 293 extracted from the first excitation electrode 291 and the second excitation electrode 292 is provided. In addition, the extraction electrode 293 referred to in the present embodiment refers to an electrode pattern extracted from the two first excitation electrodes 291 and the second excitation electrodes 292.
また、２つの第１励振電極２９１および第２励振電極２９２の一部は、溝部２７の内部に形成されている。このため、水晶振動片２を小型化しても第１脚部２１および第２脚部２２の振動損失が抑制され、ＣＩ値を低く抑えることができる。 Further, a part of the two first excitation electrodes 291 and the second excitation electrode 292 are formed inside the groove 27. For this reason, even if the crystal vibrating piece 2 is downsized, vibration loss of the first leg portion 21 and the second leg portion 22 is suppressed, and the CI value can be kept low.
第１励振電極２９１は、第１脚部２１の両主面２６（表側主面，裏側主面）と第２脚部２２の両側面２８に形成されている。同様に、第２励振電極２９２は、第２脚部２２の両主面２６（表側主面，裏側主面）と第１脚部２１の両側面２８に形成されている。 The first excitation electrode 291 is formed on both main surfaces 26 (front side main surface, back side main surface) of the first leg portion 21 and both side surfaces 28 of the second leg portion 22. Similarly, the second excitation electrode 292 is formed on both main surfaces 26 (front-side main surface and back-side main surface) of the second leg portion 22 and both side surfaces 28 of the first leg portion 21.
上記した水晶振動片２の第１励振電極２９１および第２励振電極２９２や引出電極２９３は、金属蒸着によって各第１脚部２１および第２脚部２２上にクロム層が形成され、このクロム層上に金属が形成されて構成される薄膜である。この薄膜は、真空蒸着法等の手法により基板全面に形成された後、フォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状に形成される。なお、第１励振電極２９１，第２励振電極２９２および引出電極２９３がクロム，金の順に形成されているが、例えば、クロム，銀の順や，クロム，金，クロムの順や，クロム，銀，クロムの順等であってもよい。 The first excitation electrode 291, the second excitation electrode 292, and the extraction electrode 293 of the quartz crystal resonator element 2 are formed with a chromium layer on the first leg portion 21 and the second leg portion 22 by metal vapor deposition. It is a thin film formed by forming a metal thereon. The thin film is formed on the entire surface of the substrate by a technique such as vacuum deposition, and then formed into a desired shape by metal etching by photolithography. The first excitation electrode 291, the second excitation electrode 292, and the extraction electrode 293 are formed in the order of chromium and gold. For example, the order of chromium and silver, the order of chromium, gold, and chromium, and the chromium and silver , Chrome order, etc.
また、各第１脚部２１および第２脚部２２の先端部２１１，２２１には、周波数調整用錘としての金属膜２９４がそれぞれ形成されている。具体的に、金属膜２９４と第１励振電極２９１と引出電極２９３とが一体形成され、金属膜２９４と第２励振電極２９２と引出電極２９３とが一体形成されている。 In addition, metal films 294 serving as frequency adjusting weights are respectively formed on the tip portions 211 and 221 of the first leg portion 21 and the second leg portion 22. Specifically, the metal film 294, the first excitation electrode 291 and the extraction electrode 293 are integrally formed, and the metal film 294, the second excitation electrode 292 and the extraction electrode 293 are integrally formed.
次に、上記した構成からなる当該水晶振動子１の製造方法について概略説明する。 Next, a method for manufacturing the crystal resonator 1 having the above-described configuration will be schematically described.
水晶振動片２の引出電極２９３と、ベース３の電極パッド３４とを、スタッドバンプ５を介してＦＣＢ法により超音波接合して、スタッドバンプ５によりこれら引出電極２９３と電極パッド３４とを電気機械的に接合し、この接合により水晶振動片２をベース３に搭載する。 The extraction electrode 293 of the crystal vibrating piece 2 and the electrode pad 34 of the base 3 are ultrasonically bonded by the FCB method through the stud bump 5, and the extraction electrode 293 and the electrode pad 34 are connected to each other by the stud bump 5. The crystal vibrating piece 2 is mounted on the base 3 by this bonding.
そして、ベース３に水晶振動片２を搭載した後に、水晶振動片２の周波数調整を行う。具体的に、第１脚部２１および第２脚部２２の先端部２１１，２２１に形成された金属膜２９４に対してイオンミーリング法や金属蒸着などにより金属量の増減を行う。そのため、このベース３に搭載された水晶振動片２の重心は、周波数調整が行なわれることで変位する。 Then, after the crystal vibrating piece 2 is mounted on the base 3, the frequency of the crystal vibrating piece 2 is adjusted. Specifically, the metal amount of the metal film 294 formed on the tip portions 211 and 221 of the first leg portion 21 and the second leg portion 22 is increased or decreased by an ion milling method or metal vapor deposition. For this reason, the center of gravity of the crystal vibrating piece 2 mounted on the base 3 is displaced by adjusting the frequency.
ベース３に搭載した水晶振動片２への周波数調整を終えた後に、ベース３に蓋を接合材を介して接合して水晶振動片２を内部空間１１に気密封止し、水晶振動子１を製造する。なお、上記したようにベース３に搭載した状態の水晶振動片２に対して周波数の最終調整を行うので、製造された水晶振動子１に搭載された水晶振動片２の重心は、製造毎に全て異なる。 After the frequency adjustment to the crystal vibrating piece 2 mounted on the base 3 is finished, a lid is bonded to the base 3 via a bonding material, and the crystal vibrating piece 2 is hermetically sealed in the internal space 11. To manufacture. In addition, since the final adjustment of the frequency is performed on the crystal resonator element 2 mounted on the base 3 as described above, the center of gravity of the crystal resonator element 2 mounted on the manufactured crystal resonator 1 is Everything is different.
上記したように、本実施例にかかる水晶振動子１によれば、当該水晶振動子１を落下させるなどして外力が当該水晶振動子１に働いた場合であっても、水晶振動片２が蓋に接触したり、ベース３から水晶振動片２が剥がれるのを抑制することができる。 As described above, according to the crystal resonator 1 according to the present embodiment, even when an external force is applied to the crystal resonator 1 by dropping the crystal resonator 1, the crystal resonator element 2 is It is possible to suppress the quartz vibrating piece 2 from coming into contact with the lid or from the base 3.
具体的に、本実施例によれば、水晶振動片２とベース３と蓋とが設けられ、水晶振動片２は２本の第１脚部２１および第２脚部２２と２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４と基部２５とから構成され、２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４においてそれぞれ３点のスタッドバンプ５を介してベース３に接合され、２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれにおける３点のスタッドバンプ５の接合位置は、２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の全長Ｌに対して、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の基側（基端面２３２，２４２）から０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内とされるので、ベース３への水晶振動片２の接合強度を高めるとともに、発振周波数の変動など水晶振動片２をベース３へ接合することによる水晶振動子１の特性劣化を抑制することができる。 Specifically, according to the present embodiment, the crystal vibrating piece 2, the base 3, and the lid are provided, and the crystal vibrating piece 2 includes the two first leg portions 21 and the second leg portion 22 and the two first pieces. The support arm portion 23, the second support arm portion 24, and the base portion 25, and the two first support arm portions 23 and the second support arm portion 24 are joined to the base 3 through three stud bumps 5. The joint positions of the three stud bumps 5 at the two first support arm portions 23 and the second support arm portion 24 are the total length L of the two first support arm portions 23 and the second support arm portions 24, respectively. On the other hand, since it is within the range of 0.41L to 0.79L from the base side (base end face 232, 242) of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24, the crystal vibrating piece to the base 3 Based on crystal resonator element 2 such as oscillation frequency fluctuation It is possible to suppress degradation of the characteristics of the crystal resonator 1 by joining the.
特に、本実施例では、スタッドバンプ５は、２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４に対してそれぞれ３点用いられ、これら３点のスタッドバンプ５は、２本の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれの０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内においてその全長Ｌ方向（長手方向）に沿って並んで形成され、３点のスタッドバンプ５のうち全長Ｌ方向（長手方向）の先端側に形成されたスタッドバンプ５と中央に形成されたスタッドバンプ５との間隔は、その全長Ｌ方向（長手方向）の基端側に形成されたスタッドバンプ５と中央に形成されたスタッドバンプ５との間隔よりも狭いことを特徴とすることが好適である。このことは、図２に示すデータからも明らかである。 In particular, in this embodiment, three stud bumps 5 are used for each of the two first support arm portions 23 and the second support arm portion 24, and these three stud bumps 5 are the two first bumps 5. The first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 are formed side by side along the entire length L direction (longitudinal direction) within the range of 0.41 L to 0.79 L, and the total length of the three stud bumps 5. The distance between the stud bump 5 formed on the distal end side in the L direction (longitudinal direction) and the stud bump 5 formed in the center is the same as that of the stud bump 5 formed on the proximal end side in the full length L direction (longitudinal direction). It is preferable that the distance is narrower than the distance from the stud bump 5 formed at the center. This is also apparent from the data shown in FIG.
なお、図２は、本実施例と、本実施例と異なる位置にスタッドバンプ５を形成した比較例との比較を行なった実験データである。具体的に、比較例として、本発明の０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲未満を含む位置にスタッドバンプ５を形成した形態（具体的に、０．２４Ｌ，０．４１Ｌ，０．６６Ｌ）を挙げる。 FIG. 2 shows experimental data comparing the present embodiment with a comparative example in which stud bumps 5 are formed at positions different from the present embodiment. Specifically, as a comparative example, a form (specifically, 0.24L, 0.41L, 0.66L) in which the stud bump 5 is formed at a position including less than the range of 0.41L to 0.79L of the present invention. I will give you.
図２に示すように、比較例を示す四角マークは、励振レベルを１０μＷまで出力した際に、発振周波数の変動量の良否基準となる±１ｐｐｍを超えているために、ＮＧとされる。これに対して、本実施例を示す丸マークは、励振レベルを１０μＷまで出力した場合であっても±１ｐｐｍ範囲内であるため良品とされる。このことから、上記した本発明の０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内という構成は、ＤＬＤ特性において有効であることは明らかである。 As shown in FIG. 2, the square mark showing the comparative example is NG because it exceeds ± 1 ppm, which is a pass / fail standard for the variation amount of the oscillation frequency when the excitation level is output up to 10 μW. On the other hand, the circle mark showing the present embodiment is a non-defective product because it is within the range of ± 1 ppm even when the excitation level is output up to 10 μW. From this, it is clear that the above-described configuration of the present invention within the range of 0.41L to 0.79L is effective in DLD characteristics.
また、第１脚部２１および第２脚部２２の先端部２１１，２２１は、当該第１脚部２１および第２脚部２２の他の部位と比べて幅広に成形され、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の先端部２３１，２４１の突出方向が、第１脚部２１および第２脚部２２の突出方向と同じ方向であり、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の先端部２３１，２４１の突出方向端面（先端面２３３，２４３）は、第１脚部２１および第２脚部２２の突出方向の先端部２１１，２２１手前に位置するので、水晶振動片２の小型化を図りながら、低周波数化に対応することができる。 Further, the tip portions 211 and 221 of the first leg portion 21 and the second leg portion 22 are formed wider than the other portions of the first leg portion 21 and the second leg portion 22, and the first support arm portion. 23 and the protruding directions of the tip end portions 231 and 241 of the second supporting arm portion 24 are the same as the protruding directions of the first leg portion 21 and the second leg portion 22, and the first supporting arm portion 23 and the second supporting arm portion Since the projecting direction end surfaces (tip surfaces 233 and 243) of the tip portions 231 and 241 of the portion 24 are located in front of the tip portions 211 and 221 in the projecting direction of the first leg portion 21 and the second leg portion 22, It is possible to cope with lower frequency while reducing the size of 2.
なお、本実施例では、圧電材料として水晶を用いているが、これは好適な例でありこれに限定されるものではなく、水晶以外の圧電材料、例えば、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等であってもよい。 In this embodiment, quartz is used as the piezoelectric material. However, this is a preferred example and is not limited to this, and other piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate are used. There may be.
また、本実施例では、スタッドバンプ５を、具体的に、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の全長（アーム長）Ｌに対して、それぞれ第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の基側（基端面２３２，２４２）から０．５４Ｌ，０．６６Ｌ，０．７８Ｌに形成しているが、これは好適な例でありこれに限定されるものではなく、複数点のスタッドバンプ５が、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４の基側（基端面２３２，２４２）から、０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内に形成されていればよい。 Further, in the present embodiment, the stud bump 5 is specifically formed with respect to the total length (arm length) L of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24, respectively. Although formed to 0.54L, 0.66L, and 0.78L from the base side (base end surface 232,242) of the support arm part 24, this is a suitable example and is not limited to this. The stud bump 5 of a point should just be formed in the range of 0.41L-0.79L from the base side (base end surface 232,242) of the 1st support arm part 23 and the 2nd support arm part 24. FIG.
また、本実施例でいう溝部２７は、図１に示すような断面凹形状としているが、これに限定されるものではなく、窪み部であってもよい。 Moreover, although the groove part 27 said by the present Example is made into the concave shape of a cross section as shown in FIG. 1, it is not limited to this, A hollow part may be sufficient.
また、本実施例では、第１脚部２１および第２脚部２２に溝部２７を形成しているが、これは好適な例でありこれに限定されるものではなく、例えば、第１脚部２１および第２脚部２２に溝部が形成されていない水晶振動片２にも本発明を適用することができる。 Further, in the present embodiment, the groove portion 27 is formed in the first leg portion 21 and the second leg portion 22, but this is a preferable example and is not limited thereto. For example, the first leg portion The present invention can also be applied to the crystal vibrating piece 2 in which the groove portion is not formed in the 21 and the second leg portion 22.
また、本実施例では、バンプとしてスタッドバンプ５を用いているが、これに限定されるものではなく、メッキバンプを用いてもよい。ここでいうメッキバンプは、金属材料（例えば金）からなり、水晶振動片２の第１支持腕部２３および第２支持腕部２４にメッキバンプを電解メッキ法などの手法によりメッキ形成し、メッキ形成したメッキバンプをフォトリソグラフィ法によりメタルエッチングして所望の形状（平面視円形や平面視楕円形などの円形や、平面視長方形や平面視正方形などの多角形）に形成してアニール処理を施す。具体的に、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４に対して６点のメッキバンプを形成し、その後６点のメッキバンプにアニール処理を施す。 In this embodiment, the stud bumps 5 are used as the bumps, but the present invention is not limited to this, and plated bumps may be used. Here, the plating bump is made of a metal material (for example, gold), and plating bumps are formed on the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 of the crystal vibrating piece 2 by a method such as electrolytic plating, and plating. The formed plating bump is metal-etched by photolithography to form a desired shape (circular shape such as a circular shape in a plan view or an elliptical shape in a plan view, or a polygon shape such as a rectangular shape in a plan view or a square shape in a plan view). . Specifically, six plating bumps are formed on the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24, and then the six plating bumps are annealed.
この場合、安定してベース３上に水晶振動片２をメッキバンプを介して電気機械的に接合することができる。 In this case, the quartz crystal vibrating piece 2 can be stably electromechanically bonded to the base 3 via the plating bumps.
具体的に、バンプにメッキバンプを用いるので、水晶振動片２を外部（ベース３）に搭載する前に、水晶振動片２にメッキバンプを形成することができる。その結果、常に水晶振動片２の所望の形成位置にメッキバンプを形成しているので、例えば、水晶振動片２の外部（ベース３）への搭載位置が所望位置からずれた場合であっても、水晶振動片２が外部（ベース３）にバンプがずれた状態で搭載されることを防止することができ、安定したベース３への水晶振動片２の搭載を行うことができる。 Specifically, since the plated bump is used as the bump, the plated bump can be formed on the crystal vibrating piece 2 before the crystal vibrating piece 2 is mounted on the outside (base 3). As a result, since the plating bump is always formed at a desired formation position of the crystal vibrating piece 2, for example, even when the mounting position of the crystal vibrating piece 2 on the outside (base 3) is deviated from the desired position. The quartz crystal resonator element 2 can be prevented from being mounted on the outside (base 3) in a state in which the bumps are displaced, and the quartz crystal resonator element 2 can be stably mounted on the base 3.
また、６点のメッキバンプを第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれに形成する、すなわち、多点メッキバンプを第１支持腕部２３および第２支持腕部２４に形成するので、例えば、１つのメッキバンプが剥がれる等の不具合が生じた場合であっても、他のメッキバンプで安定した接合強度を保持することができる。 Also, six plating bumps are formed on the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24, respectively, that is, multi-point plating bumps are formed on the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24. For example, even when a problem such as peeling of one plating bump occurs, stable bonding strength can be maintained with other plating bumps.
また、６点のメッキバンプを第１支持腕部２３および第２支持腕部２４それぞれに形成した後に、６点のメッキバンプにアニール処理を施すので、６点のメッキバンプがなまされて、第１支持腕部２３および第２支持腕部２４への６点のメッキバンプを形成する際に発生する応力（残留応力）が無くなる。 In addition, after the six-point plating bumps are formed on each of the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24, the six-point plating bumps are annealed, so that the six-point plating bumps are annealed. The stress (residual stress) generated when forming six plating bumps on the first support arm portion 23 and the second support arm portion 24 is eliminated.
また、この場合、メッキバンプは、フォトリソグラフィ法により形成するので、メッキバンプそれぞれにおいてメッキバンプの大きさや形状や数量を任意に設定することができる。 In this case, since the plating bumps are formed by photolithography, the size, shape and quantity of the plating bumps can be arbitrarily set in each plating bump.
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit, gist, or main features. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、音叉型圧電振動片、音叉型圧電振動デバイスに適用でき、特に音叉型水晶振動子に好適である。 The present invention can be applied to a tuning fork type piezoelectric vibrating piece and a tuning fork type piezoelectric vibrating device, and is particularly suitable for a tuning fork type crystal resonator.
１ 音叉型水晶振動子（音叉型圧電振動デバイス）
２ 音叉型水晶振動片（音叉型圧電振動片）
２１ 第１脚部（脚部）
２１１ 第１脚部の先端部（脚部の先端部）
２２ 第２脚部（脚部）
２２１ 第２脚部の先端部（脚部の先端部）
２３ 第１支持腕部（支持腕部）
２３１ 第１支持腕部の先端部（支持腕部の先端部）
２３２ 第１支持腕部の基端面
２３３ 第１支持腕部の先端面
２４ 第２支持腕部（支持腕部）
２４１ 第２支持腕部の先端部（支持腕部の先端部）
２４２ 第２支持腕部の基端面
２４３ 第２支持腕部の先端面
２５ 基部
２５１ 一端面
２５２ 他端面
２６ 主面
２７ 溝部
２８ 側面
２９１ 第１励振電極
２９２ 第２励振電極
２９３ 引出電極
２９４ 金属膜
３ ベース
３１ 底部
３２ 堤部
３３ メタライズ層
３４ 電極パッド
５ スタッドバンプ（バンプ）
1 Tuning fork crystal resonator (tuning fork type piezoelectric vibration device)
2 Tuning fork type crystal vibrating piece (Tuning fork type piezoelectric vibrating piece)
21 First leg (leg)
211 First leg end (leg end)
22 Second leg (leg)
221 Tip of the second leg (tip of the leg)
23 First support arm (support arm)
231 Tip of first support arm (tip of support arm)
232 Base end surface 233 of the first support arm portion First end surface 24 of the first support arm portion Second support arm portion (support arm portion)
241 Tip of second support arm (tip of support arm)
242 Base end surface 243 of the second support arm portion Tip surface 25 of the second support arm portion Base 251 One end surface 252 Other end surface 26 Main surface 27 Groove portion 28 Side surface 291 First excitation electrode 292 Second excitation electrode 293 Extraction electrode 294 Metal film 3 Base 31 Bottom 32 Embankment 33 Metallized layer 34 Electrode pad 5 Stud bump (bump)
Claims (4)
音叉型圧電振動片と、前記音叉型圧電振動片を複数点のバンプを介して搭載するベースと、前記ベースに搭載した前記音叉型圧電振動片を気密封止するための蓋と、が設けられ、
前記圧電振動片は、振動部である複数本の脚部と、外部と接合する複数本の支持腕部と、これら前記脚部および前記支持腕部を突出して設けた基部とから構成され、
前記圧電振動片は、前記複数の支持腕部においてそれぞれ前記複数点のバンプを介して前記ベースに接合され、
前記複数の支持腕部それぞれにおける前記複数点のバンプの接合位置は、前記支持腕部の全長Ｌに対して、支持腕部の基側から０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内とされたことを特徴とする音叉型圧電振動デバイス。 In tuning fork type piezoelectric vibration device,
A tuning fork type piezoelectric vibrating piece, a base on which the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is mounted via a plurality of bumps, and a lid for hermetically sealing the tuning fork type piezoelectric vibrating piece mounted on the base are provided. ,
The piezoelectric vibrating piece includes a plurality of leg portions that are vibration portions, a plurality of support arm portions that are joined to the outside, and a base portion that protrudes from the leg portions and the support arm portions.
The piezoelectric vibrating piece is bonded to the base via the plurality of bumps in the plurality of support arm portions, respectively.
The bonding positions of the bumps at the plurality of points in each of the plurality of support arm portions are within a range of 0.41L to 0.79L from the base side of the support arm portion with respect to the total length L of the support arm portion. Tuning fork type piezoelectric vibration device characterized by
前記バンプは、前記複数の支持腕部に対してそれぞれ３点用いられ、
これら３点のバンプは、前記複数の支持腕部それぞれの０．４１Ｌ〜０．７９Ｌの範囲内においてその全長Ｌ方向に沿って形成され、
前記３点のバンプのうち全長Ｌ方向の先端側に形成された前記バンプと中央に形成された前記バンプとの間隔は、その全長Ｌ方向の基端側に形成された前記バンプと中央に形成された前記バンプとの間隔よりも狭いことを特徴とする音叉型圧電振動デバイス。 The tuning fork type piezoelectric vibration device according to claim 1,
Three bumps are used for each of the plurality of support arms,
These three bumps are formed along the entire length L direction within the range of 0.41L to 0.79L of each of the plurality of support arms.
Among the three bumps, the distance between the bump formed on the front end side in the full length L direction and the bump formed in the center is formed in the center with the bump formed on the base end side in the full length L direction. A tuning fork type piezoelectric vibration device characterized by being narrower than the distance between the bumps.
前記脚部の先端部は、当該脚部の他の部位と比べて幅広に成形され、
前記支持腕部の先端部の突出方向が、前記脚部の突出方向と同じ方向であり、
前記支持腕部の先端部の突出方向端面は、前記脚部の突出方向の前記先端部手前に位置することを特徴とする音叉型圧電振動デバイス。 The tuning fork type piezoelectric vibration device according to claim 1 or 2,
The tip of the leg is shaped wider than other parts of the leg,
The protruding direction of the tip of the support arm is the same direction as the protruding direction of the leg,
A tuning-fork type piezoelectric vibration device, wherein an end surface in a protruding direction of a tip portion of the support arm portion is positioned in front of the tip portion in a protruding direction of the leg portion.
前記バンプは、メッキバンプであることを特徴とする音叉型圧電振動デバイス。 In the tuning fork type piezoelectric vibrating device according to any one of claims 1 to 3,
The tuning fork type piezoelectric vibration device, wherein the bump is a plated bump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008131977A JP2009284073A (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Tuning fork type piezoelectric vibration device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008131977A JP2009284073A (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Tuning fork type piezoelectric vibration device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009284073A true JP2009284073A (en) | 2009-12-03 |
Family
ID=41454087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008131977A Pending JP2009284073A (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Tuning fork type piezoelectric vibration device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009284073A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8093787B2 (en) * | 2008-10-06 | 2012-01-10 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Tuning-fork-type piezoelectric vibrating piece with root portions having tapered surfaces in the thickness direction |
| JP2012129681A (en) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Seiko Epson Corp | Electronic apparatus |
| US8847694B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-09-30 | Seiko Epson Corporation | Vibrator element, vibrator, oscillator, and electronic apparatus |
-
2008
- 2008-05-20 JP JP2008131977A patent/JP2009284073A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8093787B2 (en) * | 2008-10-06 | 2012-01-10 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Tuning-fork-type piezoelectric vibrating piece with root portions having tapered surfaces in the thickness direction |
| US8847694B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-09-30 | Seiko Epson Corporation | Vibrator element, vibrator, oscillator, and electronic apparatus |
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