CN108123697A - 压电振荡元件以及压电振荡装置 - Google Patents

压电振荡元件以及压电振荡装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108123697A
CN108123697A CN201710073663.XA CN201710073663A CN108123697A CN 108123697 A CN108123697 A CN 108123697A CN 201710073663 A CN201710073663 A CN 201710073663A CN 108123697 A CN108123697 A CN 108123697A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pair
edge
short
piezoelectric
long
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710073663.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108123697B (zh
Inventor
汤村雅俊
后藤正彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN108123697A publication Critical patent/CN108123697A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108123697B publication Critical patent/CN108123697B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H03H9/1014—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device
    • H03H9/1021—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the BAW device the BAW device being of the cantilever type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/132—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials characterized by a particular shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够使特性提高的压电振荡元件。晶体振荡元件(5)具有：在俯视时具有1对长边(15n)以及1对短边(15s)的板状的晶体片(15)，以及与晶体片(15)的两个主面重合的1对激振电极(17)。1对激振电极(17)在俯视时分别具有：在1对短边(15s)的内侧沿1对短边(15s)延伸的1对短缘(17s)，以及在1对长边(15n)的内侧沿1对长边(15n)延伸的1对长缘(17n)。1对短缘(17s)呈与1对短边(15s)平行的直线状，1对长缘(17n)在俯视时呈向外侧膨胀的形状。

Description

压电振荡元件以及压电振荡装置
技术领域
本公开涉及压电振荡元件以及压电振荡装置。压电振荡装置例如是晶体振荡器或晶体起振器。
背景技术
用于晶体振荡器或晶体起振器等的晶体振荡元件例如具有板状的晶体片以及与晶体片的1对主面(最宽的面。板状构件的表面背面。)重合的1对激振电极。作为这样的晶体振荡元件，例如，已知有晶体片的平面形状呈矩形、1对激振电极的平面形状呈矩形或椭圆形的晶体振荡元件(专利文献1以及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014－011647号公报
专利文献2：日本专利特开2016-034107号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
希望提供一种能够使特性提高的压电振荡元件以及压电振荡装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本公开的一个方式所涉及的压电振荡元件包括：在俯视时具有1对长边以及1对短边的板状的压电片，以及与所述压电片的两个主面重合的1对激振电极，所述1对激振电极在俯视时分别具有：在所述1对短边的内侧沿所述1对短边延伸的1对短缘，以及在所述1对长边的内侧沿所述1对长边延伸的1对长缘，所述1对短缘呈与所述1对短边平行的直线状，所述1对长缘在俯视时呈向外侧膨胀的形状。
一个示例中，所述压电片呈平板状。
一个示例中，所述压电片具有：与所述1对激振电极相重合的台面部，以及与所述台面部相比更薄、且在俯视时包围所述台面部的外周部，所述台面部在俯视时呈具有与所述1对长边平行的1对第2长边、以及与所述1对短边平行的一对第2短边的形状，所述1对激振电极小于所述台面部。
一个示例中，在将沿所述压电片的长边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的波长设为λL的时候，所述1对短缘分别位于从沿所述长边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的任意波节起相距1/8λL以内的范围。
一个示例中，在将沿所述压电片的短边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的波长设为λW的时候，所述1对长缘各自的中央部分位于从沿所述短边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的任意波节起相距1/8λW以内的范围。
一个示例中，所述1对长缘分别呈以下形状：即，以与所述1对短缘平行且离开所述1对短缘的距离相等的线为对称轴的线对称曲线状。
一个示例中，所述压电振荡元件进一步具有与所述1对激振电极相连接的1对引出电极，所述1对引出电极分别仅连接至与自身所连接的激振电极的所述1对长缘以及所述1对短缘中的所述1对短缘的任意一个。
一个示例中，进一步具有与所述1对激振电极相连接的1对引出电极，所述1对引出电极包含沿所述1对短边的一边排列的1对焊盘。
本公开的一个方式所涉及的压电振荡装置具有上述的压电振荡元件以及对所述压电振荡元件进行封装的封装件。
发明效果
根据上述构成，能够使特性提高。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的晶体振荡器的简要结构的分解立体图。
图2是示出图1的晶体振荡器的构成的沿图1的II-II线的剖视图。
图3的图3(a)是示出图1的晶体振荡器的晶体振荡元件的俯视图，图3(b)是沿图3(a)的IIIb-IIIb线的剖视图，图3(c)是沿图3(a)的IIIc-IIIc线的剖视图。
图4是实施方式2所涉及的晶体振荡元件的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外，以下说明中所使用的附图是示意图，附图上的尺寸比例等并不一定与实际一致。为了便于说明，层状的构件的表面(即非剖面的面)附有阴影。
本公开的晶体振荡器或晶体振荡元件可任意设定上方或下方，然而以下为了方便起见，将图1以及图2的纸面上方(+Y’轴方向)设为上方并使用上表面或下表面等术语。此外，在仅进行俯视或俯视透视的情况下，只要没有特别说明，指的就是从如上述那样为了便于说明而定义的上下方向来进行观察。
<实施方式1>
(晶体振荡器的整体结构)
图1是示出本公开的实施方式所涉及的晶体振荡器1(以下，省略“晶体”)的简要结构的分解立体图。此外，图2是示出振荡器1的构成的沿图1的II-II线的剖视图。
振荡器1例如是整体呈大致薄型的长方体状的电子元器件。适当地对其尺寸进行设定即可。例如，较小的振荡器中，长边(X轴方向)或短边(Z’轴方向)的长度为1～2mm，厚度(Y’轴方向)为0.2～0.4mm。
振荡器1例如具有形成有凹部3a的元件搭载构件3、收纳于凹部3a的晶体振荡元件5(以下，省略“晶体”)以及堵住凹部3a的盖部7。
振荡元件5是产生用于生成起振信号的振荡的部分。元件搭载构件3以及盖部7构成为对振荡元件5进行封装的封装件8。元件搭载构件3的凹部3a被盖部7封住，其内部例如成为真空或封入适合的气体(例如氮气)。
元件搭载构件3例如具有：成为元件搭载构件3的主体的基体9、用于安装振荡元件5的1对元件搭载焊盘11、以及用于将振荡器1安装于未图示的电路基板等的多个(图示的示例中为4个)外部端子13。
基体9由陶瓷等绝缘材料构成，构成有上述凹部3a。元件搭载焊盘11通过由金属等形成的导电层构成，位于凹部3a的底面。外部端子13通过由金属等形成的导电层构成，位于基体9的下表面。元件搭载焊盘11以及外部端子13通过配置于基体9内的导体(图2。省略符号)彼此相连接。盖部7例如由金属构成，与元件搭载构件3的上表面通过缝焊等进行接合。
振荡元件5例如具有晶体片15、用于对晶体片15施加电压的1对激振电极17以及用于将振荡元件5安装于1对元件搭载焊盘11的1对引出电极19。
振荡元件5大致呈板状，以与凹部3a的底面相对的方式收纳于凹部3a。1对引出电极19通过1对凸点21(图2)与1对元件搭载焊盘11相接合。由此，振荡元件5由元件搭载构件3以悬臂方式进行支承。此外，1对激振电极17经由1对引出电极19与1对元件搭载焊盘11电连接，进而与多个外部端子13中的任意2个电连接。凸点21例如由导电性粘接剂构成。导电性粘接剂例如将导电性填充物混入热固化性树脂而构成。
由此构成的振荡器1例如以使得元件搭载构件3的下表面与未图示的电路基板的安装面相对的方式配置于未图示的电路基板的安装面，外部端子13通过焊料等接合于电路基板的焊盘，从而安装于电路基板。电路基板上例如构成有起振电路23(图2)。起振电路23经由外部端子13以及元件搭载焊盘11向1对激振电极17施加交流电压而生成起振信号。此时，起振电路23例如利用晶体片15的厚度滑移振动(thickness slip vibration)中的基波振动。也可利用谐波振动。
(晶体振荡元件的构成)
晶体片15例如是所谓的AT切割板。即，如图1所示，晶体中，在使由X轴(电学轴)、Y轴(机械轴)以及Z轴(光轴)构成的直角坐标系XYZ绕X轴以30°以上40°以下(作为一个示例35°15′)旋转而定义了直角坐标系XY’Z’时，晶体片15呈沿XZ’平面平行地切出的板状。
晶体片15例如呈平板状。即，晶体片15大致构成为整体具有一定厚度的板状，虽然没有特别标注标号，但是具有1对主面(标号省略)以及连接1对主面的多个侧面。所谓主面指的是最宽的面(板状构件的表面和背面)。
另外，在晶体片的外形是通过蚀刻而形成的情况下，水晶的异向性等会对蚀刻产生较大的误差(类似于系统误差)。可有意识地对该误差进行利用。本公开的说明中，忽视这样的误差的存在。例如，在实际的晶体片15中，存在侧面未与主面正交而是相对于主面倾斜、侧面并非为平面而呈向外侧膨胀的形状的可能性，但省略对于这样的倾斜及/或膨胀的图示以及说明。即使在判断第三者的产品是否与本公开的技术有关的情况下，也可忽视由这样的误差而引起的差异。另外，当然也可忽视类似偶然误差之类的误差。
如图1所示，晶体片15在俯视时的形状呈长方形(此处不包含正方形)。即，晶体片15(其主面)具有1对长边15n以及连接1对长边15n的彼此两端的1对短边15s。另外，本公开中长方形(具有1对长边以及1对短边的形状)包含对角部倒角后得到的形状。只要没有特别说明，在AT切割板中，例如主面为与XZ’平面大致平行的面，长边15n为与X轴大致平行的边，短边15s为与Z’轴大致平行的边。
晶体片15的厚度是基于对于厚度滑移振动所希望的固有振动频率而设定的。例如，在使用基波振动的情况下，若将F(MHz)作为固有振动频率，则求出与该固有振动频率相对应的晶体片15的厚度t(μm)的基本公式为t＝1670/F。另外，实际中，晶体片15的厚度采用考虑了激振电极17的重量等因素后将基本公式的值进行微调后得到的值。
基于等效串联电阻的降低等各种观点，晶体片15的各种尺寸可以基于模拟计算以及实验等适当地进行设定。若举一个示例，例如，长边15n的长度为600μm以上1mm以下，短边15s的长度为500μm以上700μm以下(只是要短于长边15n的长度)，晶体片15的厚度为40μm以上70μm以下。
1对激振电极17以及1对引出电极19由与晶体片15的表面重合的导电层构成。导电层例如是Au(金)、Ag(银)或者Au-Ag合金等金属。导电层也可由多个彼此材料不同的层构成。适当地对导电层的厚度进行设定即可，若示出一例，则为0.05μm以上0.3μm以下。另外，图2等中，以比实际厚度更厚的方式示出了导电层的厚度。
1对激振电极17位于晶体片15的1对主面。1对激振电极17例如是彼此相同的形状，俯视透视时其整体彼此重合。如图1所示，激振电极17的形状为使长方形的1对长边向外侧膨胀而得的形状(桶形)。即，激振电极17中，在晶体片15的1对短边15s的内侧沿1对短边15s延伸的1对短缘17s呈与1对短边15s平行的直线状，在晶体片15的一对长边15n的内侧沿1对长边15n延伸且连接1对短缘17s的彼此两端的1对长缘17n呈向外侧膨胀的形状。本公开的技术的一个特征在于上述激振电极17的形状。
1对引出电极19例如具有1对焊盘19a，该1对焊盘19a从1对激振电极17沿X轴方向的一侧(本实施方式中为+X侧)延伸出，在晶体片15的1对主面中的至少一个主面与1对凸点21相接合。图示的示例中，振荡元件5以使得1对主面中任一个面与凹部3a的底面相对的方式来绕X轴呈180°旋转对称地形成，1对引出电极19在1对主面的各主面具有1对焊盘19a(总计2对焊盘19a)。另外，位于1对主面的一个主面的激振电极17与位于另一个主面的焊盘19a经由晶体片15的侧面(位于短边15s的侧面及/或位于长边15n的侧面)相连接。
(激振电极的形状的详细情况)
图3(a)是示出振荡元件5的俯视图。图3(b)是沿图3(a)的IIIb-IIIb线的剖视图。图3(c)是沿图3(a)的IIIc-IIIc线的剖视图。另外，图3(b)以及图3(c)中，晶体片15的剖面未附加阴影地被示出。
激振电极17的1对长缘17n如上述那样呈向外侧膨胀的形状。从其他观点来看，长缘17n的中央侧部分比其端侧部分更接近晶体片15的长边15n。更具体而言，例如，长缘17n由向外侧膨胀的曲线构成。对于该曲线，例如在假设了与1对短缘17s平行且离开1对短缘17s的距离相等的线L1(图3(a))时(距离D1＝距离D2)，该曲线是以该线L1为对称轴呈线对称的形状。作为上述在长度方向上呈线对称的曲线，例如，可以举出以位于线L1上的点P1为中心的圆弧。另外，图3(a)中，为了便于图示，点P1并未成为圆弧状的长缘17n的准确中心。
若对晶体片15的两个主面施加交流电压，则晶体片15中不仅会产生作为利用对象的厚度滑移振动，也会产生作为不必要振动的弯曲振动(bending vibration)。其结果是，例如图3(b)所示，生成由将晶体片15的长边方向作为传播方向的弯曲振动所产生的驻波31L(在长边方向上排列了波腹以及波节的驻波)。及/或如图3(c)所示，生成由将晶体片15的短边方向作为传播方向的弯曲振动所产生的驻波31W(在短边方向上排列了波腹以及波节的驻波)。
此处，驻波31L是在由将晶体片15的长边方向作为传播方向的弯曲振动所产生的驻波中、最容易与作为利用对象的厚度滑移振动相结合的驻波。同样的，驻波31W是在由将晶体片15的短边方向作为传播方向的弯曲振动所产生的驻波中、最容易与作为利用对象的厚度滑移振动相结合的驻波。驻波31L的波长λL以及驻波31W的波长λW(μm)例如也可通过模拟计算或实验而求出。
另外，频率温度特性例如由晶体片的固有振动频率(振荡元件的激振频率)相对于温度变化的变化量示出。AT切割板中，固有振动频率的变化量大致为以温度为变量的三次函数。
如图3(b)中的虚线L2所示，激振电极17的短缘17s与驻波31L的波节一致。另外，短缘17s的位置可以稍许偏离波节的位置(虚线L2)。该偏移量例如为λL/8以下或者λL/16以下。
同样的，如图3(c)中的虚线L3所示，激振电极17的长缘17n的规定部分与驻波31W的波节一致。另外，规定部分例如为长缘17n的中央部分(线L1上的部分)，或者为位于长缘17n中最外侧的部分(本实施方式中两者相同)。另外，规定部分的位置也可稍许偏离波节的位置(虚线L3)。该偏移量例如为λW/8以下或者λW/16以下。
1对引出电极19分别具有：例如从激振电极17延伸出的1对布线部19b；以及与1对布线部19b相连接，位于晶体片15的下表面的1对焊盘19a(如上所述，本实施方式中在上表面也设有一对焊盘19a)。布线部19b例如仅从长缘17n及短缘17s中的短缘17s延伸出。从布线部19b延伸出的短缘17s例如是1对短缘17s中的位于+X侧的短缘17s。当然，也可是位于–X侧的短缘17s。1对焊盘19a形成为在布线部19b的宽度方向上比布线部19要宽，并沿晶体片15的短边15s进行排列。
如上所述，本实施方式中，振荡元件5具有：在俯视时具有1对长边15n以及1对短边15s的板状的晶体片15，以及与晶体片15的两个主面重合的1对激振电极17。1对激振电极17在俯视时分别具有：在1对短边15s的内侧沿1对短边15s延伸的1对短缘17s，以及在1对长边15n的内侧沿1对长边15n延伸的1对长缘17n。1对短缘17s呈与1对短边15s平行的直线状，1对长缘17n在俯视时呈向外侧膨胀的形状。
此外，从其他观点来看，本实施方式所涉及的振荡器1具有如上所述的振荡元件5以及对振荡元件5进行封装的封装件8。
因此，长边15n与长缘17n的距离d1(图3(a))根据在晶体片15的长边方向上的位置不同而不同。其结果是，例如能降低在晶体片15的长边方向上的较长范围内产生取决于距离d1的驻波(与上述驻波31W不同的驻波)的可能性，能抑制其与作为利用对象的厚度滑移振动的结合。进而，例如能降低在特定温度下发生等效串联电阻上升的可能性、及/或振荡元件5的频率温度特性中发生局部紊乱的可能性。
此外，激振电极17并非呈椭圆形而是呈桶形，因而例如能以首先设计长方形的激振电极并使其特性进一步提高的方式来设计本公开的激振电极17。因此，例如在对长方形的激振电极的成膜量以及电极尺寸来求取最适当值时、或在改变这些值却难以改善特性时，能够使特性进一步提高。从其他观点来看，能够利用长方形的激振电极的设计技术。
另外，适当地对长缘17n的膨胀程度进行设定即可。长缘17n从平行于长边15n的直线稍微向外侧膨胀，从而能稍微抑制取决于距离d1的驻波的产生。本申请的发明人使长缘17n的曲率半径在短缘17s长度的约15倍～25倍的范围中变化而试作振荡元件5，并检查其特性，确认了无论在哪个曲率半径下特性都得以提高。
此外，本实施方式中，晶体片15呈平板状。
这样的晶体片15中，与台面型(mesa)的晶体片(参照后述的实施方式2)等相比，能量向晶体片15的外缘附近泄露，容易产生振荡。因此，因长缘17n向外侧膨胀而对驻波的产生起到抑制效果，因而容易出现特性提高。
此外，本实施方式中，在将沿晶体片15的长边方向传播的弯曲振动所引起的驻波31L的波长设为λL时，1对短缘17s分别位于从驻波31L的波节起相距1/8λL以内的范围。
因此，例如，与短缘17s位于驻波31L波腹的方式(该方式也包含于本公开所涉及的技术)相比，在短缘17s上驻波31L所产生的振荡较小。其结果是，例如降低了驻波31L与厚度滑移振动结合而对振荡元件5的频率温度特性带来影响的可能。
此外，本实施方式中，在将沿晶体片15的短边方向传播的弯曲振动所引起的驻波31W的波长设为λW时，1对长缘17n的中央部分分别位于从驻波31W的波节起相距1/8λW以内的范围。
因此，例如，与长缘17n的中央部分位于驻波31W波腹的方式(该方式也包含于本公开所涉及的技术)相比，在长缘17n的中央部分上驻波31W所产生的振荡较小。其结果是，例如降低了驻波31W与晶体片15的长边方向中央的厚度滑移振动结合而对振荡元件5的频率温度特性带来影响的可能。
此外，本实施方式中，1对长缘17n分别构成为以下形状：即，以与1对短缘17s平行且离开1对短缘17s的距离相等的线L1为对称轴而呈线对称的曲线状。
此处，振荡能量的分布形状为以激振电极17的中心(图形重心：其周围的主力矩为0的点)作为中心的圆或者椭圆。因此，通过将长缘17n的形状设为如上所述，从而能够使得激振电极17的形状接近振荡能量的分布形状，能够更高效地获得能量封闭的效果。
此外，本实施方式中，振荡元件5进一步具有与1对激振电极17相连接的1对引出电极19。1对引出电极19分别仅与自身所连接的激振电极17的1对长缘17n以及1对短缘17s中的1对短缘17s的任意一个相连接。
因此，例如相比于1对引出电极19从长缘17n以及短缘17s这两者或者仅从长缘17n延伸出的方式(该方式也包含于本公开所涉及的技术)，长缘17n的长度不会减少。其结果是，例如能进一步发挥长缘17n呈向外侧膨胀的形状所起到的效果。此外，例如由于引出电极19并未从长缘17n延伸，因而即使长缘17n的膨胀量改变，引出电极19的面积也不发生变化。进而，引出电极19对晶体片15施加的电场变化被抑制。其结果是，例如降低因长缘17n的设计变更而导致产生非预期的杂散(Spurious)的可能性，使设计变更变得容易。
此外，本实施方式中，1对引出电极19包含沿1对短边15s的一边排列的1对焊盘19a。
因此，即使例如长缘17n的膨胀量发生变化，长缘17n与1对引出电极19之间的距离也不发生变化。进而，激振电极17与引出电极19之间所形成的电场变化被抑制。其结果是，例如与将短缘17s形成为膨胀形状、并对该膨胀量进行调整的方式相比，减少了产生非预期的杂散的可能性。
此外，本实施方式中，晶体片15为AT切割晶体片，1对焊盘19沿+X侧的短边15s排列。
因此，振荡元件5以+X侧为固定端并以悬臂状的方式被支承。该情况时，例如与振荡元件5以-X侧为固定端并以悬臂状的方式被支承的方式(该方式包含于本公开所涉及的技术)相比，能够使频率温度特性得以提高。其结果是，与通过将长缘17n设为膨胀的形状而得到的特性提高的效果互相结合，能够实现频率温度特性优异的振荡元件5。
<实施方式2>
以下说明中，对于与实施方式1的构成相同或类似的构成，标注了在实施方式1的构成中所标注过的标号，此外，省略说明。对于与实施方式1的构成相对应(类似)的构成，在标注了与实施方式1的构成不同的标号的情况下，对于没有特别说明的事项，与实施方式1的构成相同。
图4是示出实施方式2所涉及的晶体振荡元件205的立体图。
振荡元件205例如与实施方式1的振荡元件5相同，由包含元件搭载构件3以及盖部7的封装件8进行封装而构成晶体振荡器。
与实施方式1的振荡元件5不同点仅在于振荡元件205为所谓的台面型。激振电极17以及引出电极19与实施方式1基本相同。其中，因为振荡元件205为台面型，所以引出电极19具有阶差。当然具体尺寸可以根据振荡元件205为台面型而适当地进行设定。
台面型的振荡元件205的晶体片215具有：台面部225，以及在俯视时包围台面部225的、1对主面间(Y’轴方向)的厚度比台面部225要薄的外周部227。通过这样的形状提高了例如能量封闭的效果。
台面部225的形状例如呈具有彼此平行的1对主面的板状。台面部225的平面形状例如呈长方形(此处不包含正方形)，具有1对长边225n以及1对短边225s。在AT切割板中，例如台面部225的主面为与XZ’平面大致平行的面，长边225n为与X轴大致平行的边，短边225s为与Z’轴大致平行的边。
外周部227的形状例如为以下形状：即，若忽视台面部225，则呈具有彼此平行的1对主面的板状。外周部227的外缘形状呈以晶体片215为整体的平面形状，与实施方式1中的晶体片15的平面形状相同。即，外周部227(晶体片215)具有1对长边215n以及1对短边215s。在AT切割板中，例如外周部227的主面为与XZ’平面大致平行的面，长边215n为与X轴大致平行的边，短边215s为与Z’轴大致平行的边。
在俯视时，台面部225例如位于以下位置：即，相对于晶体片215(外周部227)的外缘，在Z’轴方向上位于中心，在X轴方向上位于向一侧(引出电极19的相反侧)偏移的位置。其中，台面部225也可在X轴方向上位于晶体片15的中心。
在Y’轴方向上，外周部227位于台面部225的中央。即，台面部225离开外周部227的高度(用于将晶体片215设为台面型而在外周部227的挖掘量)在晶体片215的1对主面彼此相同。
台面部225的厚度与实施方式1中的晶体片15的厚度相同，基于对于厚度滑移振动所希望的固有频率而设定。外周部227的厚度基于能量封闭效果等观点而适当地进行设定。例如，在晶体片215的1对主面的一侧、台面部225的主面与外周部227的主面的高度差(外周部227的挖掘量)为台面部225的厚度的5％以上15％以下，例如为10％左右。
晶体片215的各种尺寸以与实施方式1相同的方式适当地进行设定即可。若举一个示例，则长边215n的长度为600μm以上1mm以下，短边215s的长度为500μm以上700μm以下(只是比长边215n的长度要短)，台面部225的厚度为40μm以上70μm以下，长边225n的长度为450μm以上750μm以下(只是比长边215n的长度要短)，短边225s的长度为400μm以上650μm以下(只是比长边215n的长度以及长边225n的长度要短)。
在俯视时，1对激振电极17小于台面部225并收纳于台面部225的主面。1对引出电极19的焊盘19a位于外周部227，布线部19b从台面部225横跨外周部227。
本实施方式中，振荡元件205也具有：在俯视时具有1对长边215n以及1对短边215s的板状的晶体片215；以及与晶体片215的两个主面重合的1对激振电极17。1对激振电极17在俯视时分别具有：在1对短边215s的内侧沿1对短边215s延伸的1对短缘17s；以及在1对长边215n的内侧沿1对长边215n延伸的1对长缘17n。1对短缘17s呈与1对短边215s平行的直线状，1对长缘17n在俯视时呈向外侧膨胀的形状。
因此，例如，能取得与实施方式1相同的效果。例如，能够使得取决于长缘17n与长边215n之间距离的驻波不容易产生，且能实现以长方形作为底座的设计。
此外，本实施方式中，晶体片215具有：与1对激振电极17相重合的台面部225；以及与台面部225相比更薄、且在俯视时包围台面部225的外周部227。台面部225在俯视时为具有与1对长边215n平行的1对长边225n、以及与1对短边215s平行的一对短边225s的形状。1对激振电极17与台面部225相比更小。
因此，激振电极17的长缘17n以及短缘17s的形状相对于台面部225的长边225n以及短边225s所能起到的效果、与激振电极17的长缘17n以及短缘17s的形状相对于晶体片215的长边215n以及短边215s所能起到的效果相同。例如，能够使得取决于长缘17n与长边225n之间距离的驻波不容易产生，且能实现以长方形的台面部作为底座的设计。
本发明不仅限于上述实施方式，也能以各种方式进行实施。
具有压电振荡元件的压电振荡装置不仅限于压电振荡器。例如，除了压电振荡元件，也可是具有对压电振荡元件施加电压而生成起振信号的集成电路元件(IC：IntegratedCircuit)的振荡器。此外，例如，压电振荡装置(压电振荡器)在压电振荡元件之外，也可具有热敏电阻等其他电子元件。此外，压电振荡装置也可附带恒温槽。压电振荡装置中，对压电振荡元件进行封装的封装件的结构取适当的构成即可。例如，封装件也可是在上表面以及下表面具有凹部的H型剖面的封装件。
压电片不仅限于晶体片。例如，压电片也可由在晶体中注入由金属等构成的掺杂材料而构成。其中，也可以将上述在水晶中注入掺杂材料而构成的压电片作为晶体片的一种。此外，压电片例如也可由陶瓷构成。
压电振荡元件不限于利用厚度滑移振动。在利用厚度滑移振动的情况下，压电片(晶体片)不仅限于AT切割板。不论利用哪种振荡模式，通过将压电片的直线状的长边与激振电极的向外侧膨胀形状的长边进行组合，能取得不易产生取决于两者之间距离的驻波等的某些效果。例如，在利用厚度滑移振动的情况下，晶体片也可是BT切割板。
压电振荡元件并不限于将1对焊盘(引出电极)设置于一个主面并以悬臂状的方式被支承。例如，也可以是1对引出电极从1对激振电极起向彼此相反的方向延伸来支承压电振荡元件的两端。此外，压电振荡元件也可通过弹簧端子等以竖立状态被支承。
激振电极的长缘并不限于圆弧(曲率在整体上固定的曲线)。例如，长缘也可以包含部分直线，曲率也可以根据长度方向的位置不同而变化。此外，例如，激振电极也可以呈利用与椭圆的长轴正交的直线切下椭圆的长边方向上的两端而得的形状。长缘也可以呈相对于离1对短缘距离相等的对称轴而非线对称的形状。例如，圆弧的中心也可位于以下位置：即，与1对短缘平行、与1对短缘的一边相比离另一边更近的线上。此外，其结果是，1对直线状的短缘也可成为彼此不同的长度。
激振电极的长缘及/或短缘也可以如实施方式的说明所提及的那样位于弯曲振动的驻波的波腹而非波节。此外，也可以不考虑弯曲振动的驻波而对长缘及/或短缘的位置进行设定。
晶体片不仅限于平板状以及台面型。例如，晶体片也可以是所谓的凸面型或斜面形。另外，若斜面形的倒角量较小，则也可作为平板状的一种。
压电振荡元件为台面型的情况下，激振电极也可比台面部更宽。即使在该情况下，例如也可通过使激振电极的长缘与压电片整体的长边之间距离不固定，来抑制取决于该距离的驻波的产生。此外，在激振电极比台面部更宽的情况下或更窄的情况下，台面部的形状也可以不呈矩形。
标号说明
1晶体振荡器(压电振荡装置)，5晶体振荡元件(压电振荡元件)，15晶体片(压电片)，15n长边，15s短边，17激振电极，17n长缘，17s短缘。

Claims (9)

1.一种压电振荡元件，其特征在于，
包括：在俯视时具有1对长边以及1对短边的板状的压电片，以及与所述压电片的两个主面重合的1对激振电极，
所述1对激振电极在俯视时分别具有：
在所述1对短边的内侧沿所述1对短边延伸的1对短缘，以及
在所述1对长边的内侧沿所述1对长边延伸的1对长缘，
所述1对短缘呈与所述1对短边平行的直线状，所述1对长缘在俯视时呈向外侧膨胀的形状。
2.如权利要求1所述的压电振荡元件，其特征在于，
所述压电片呈平板状。
3.如权利要求1所述的压电振荡元件，其特征在于，
所述压电片包括：与所述1对激振电极相重合的台面部，以及
与所述台面部相比更薄、且在俯视时包围所述台面部的外周部，
所述台面部在俯视时呈具有与所述1对长边平行的1对第2长边、以及与所述1对短边平行的一对第2短边的形状，
所述1对激振电极小于所述台面部。
4.如权利要求1～3的任一项所述的压电振荡元件，其特征在于，
在将沿所述压电片的长边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的波长设为λL时，所述1对短缘分别位于从沿所述长边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的任意波节起相距1/8λL以内的范围。
5.如权利要求1～4的任一项所述的压电振荡元件，其特征在于，
在将沿所述压电片的短边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的波长设为λW时，所述1对长缘各自的中央部分位于从沿所述短边方向传播的弯曲振动所引起的驻波的任意波节起相距1/8λW以内的范围。
6.如权利要求1～5的任一项所述的压电振荡元件，其特征在于，
所述1对长缘分别呈以下形状：即，以与所述1对短缘平行且离开所述1对短缘的距离相等的线为对称轴的线对称曲线状。
7.如权利要求1～6的任一项所述的压电振荡元件，其特征在于，
进一步具有与所述1对激振电极相连接的1对引出电极，
所述1对引出电极分别仅连接至与自身所连接的激振电极的所述1对长缘以及所述1对短缘中的所述1对短缘的任意一个。
8.如权利要求1～7的任一项所述的压电振荡元件，其特征在于，
进一步具有与所述1对激振电极相连接的1对引出电极，
所述1对引出电极包含沿所述1对短边的一边排列的1对焊盘。
9.一种压电振荡装置，其特征在于，包括：
权利要求1～8的任一项所述的压电振荡元件，以及
对所述压电振荡元件进行封装的封装件。
CN201710073663.XA 2016-11-30 2017-02-10 压电振荡元件以及压电振荡装置 Active CN108123697B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-232091 2016-11-30
JP2016232091A JP6910134B2 (ja) 2016-11-30 2016-11-30 圧電振動素子及び圧電振動デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108123697A true CN108123697A (zh) 2018-06-05
CN108123697B CN108123697B (zh) 2021-10-29

Family

ID=62191019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710073663.XA Active CN108123697B (zh) 2016-11-30 2017-02-10 压电振荡元件以及压电振荡装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10629799B2 (zh)
JP (1) JP6910134B2 (zh)
CN (1) CN108123697B (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5342585A (en) * 1976-09-29 1978-04-18 Seiko Instr & Electronics Ltd Crystal oscillator
CN1135680A (zh) * 1995-02-15 1996-11-13 精工爱普生株式会社 压电振荡器和电压控制振荡器及其制造方法
JPH09246903A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 振動子
JP3881503B2 (ja) * 2000-09-29 2007-02-14 京セラ株式会社 圧電振動子及びそれを搭載した圧電デバイス
US20070080611A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 Ube Industries, Ltd. Aluminum nitride thin film, composite film containing the same and piezoelectric thin film resonator using the same
CN1960178A (zh) * 2005-10-31 2007-05-09 爱普生拓优科梦株式会社 台面型压电振动片
JP2007158486A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Epson Toyocom Corp 水晶振動素子、水晶振動子、及び水晶発振器
JP2008172638A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Toshiba Corp 薄膜圧電共振器
CN102111117A (zh) * 2009-10-27 2011-06-29 精工爱普生株式会社 压电振子
JP5168464B2 (ja) * 2007-11-30 2013-03-21 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、及び発振器
JP2014027592A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Kyocera Crystal Device Corp 輪郭すべり振動子
CN203840297U (zh) * 2014-05-21 2014-09-17 北京中讯四方科技股份有限公司 短延时高频率声表面波延迟线
JP2016034107A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動片、水晶振動素子及び水晶振動片の製造方法
CN105811915A (zh) * 2015-01-19 2016-07-27 精工爱普生株式会社 振动元件、振子、振荡器、电子设备及移动体
JP2016140025A (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3731348B2 (ja) * 1998-06-09 2006-01-05 松下電器産業株式会社 圧電振動子
US7388454B2 (en) * 2004-10-01 2008-06-17 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using alternating frame structure
JP4687985B2 (ja) * 2006-08-10 2011-05-25 株式会社大真空 圧電振動デバイスの周波数調整方法
KR20170106520A (ko) * 2009-06-16 2017-09-20 바안토 인터내셔널 엘티디. 이차원 위치 감지 시스템 및 그를 위한 센서
JP5936936B2 (ja) 2012-06-29 2016-06-22 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動素子
US9178771B2 (en) * 2012-08-23 2015-11-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining the type of a network tier
JP6531399B2 (ja) * 2015-01-19 2019-06-19 セイコーエプソン株式会社 振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体
JP6641859B2 (ja) * 2015-10-06 2020-02-05 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体
JP2017192032A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 日本電波工業株式会社 水晶振動子

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5342585A (en) * 1976-09-29 1978-04-18 Seiko Instr & Electronics Ltd Crystal oscillator
CN1135680A (zh) * 1995-02-15 1996-11-13 精工爱普生株式会社 压电振荡器和电压控制振荡器及其制造方法
JPH09246903A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 振動子
JP3881503B2 (ja) * 2000-09-29 2007-02-14 京セラ株式会社 圧電振動子及びそれを搭載した圧電デバイス
US20070080611A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 Ube Industries, Ltd. Aluminum nitride thin film, composite film containing the same and piezoelectric thin film resonator using the same
CN1960178A (zh) * 2005-10-31 2007-05-09 爱普生拓优科梦株式会社 台面型压电振动片
JP2007158486A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Epson Toyocom Corp 水晶振動素子、水晶振動子、及び水晶発振器
JP2008172638A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Toshiba Corp 薄膜圧電共振器
JP5168464B2 (ja) * 2007-11-30 2013-03-21 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、及び発振器
CN102111117A (zh) * 2009-10-27 2011-06-29 精工爱普生株式会社 压电振子
JP2014027592A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Kyocera Crystal Device Corp 輪郭すべり振動子
CN203840297U (zh) * 2014-05-21 2014-09-17 北京中讯四方科技股份有限公司 短延时高频率声表面波延迟线
JP2016034107A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶振動片、水晶振動素子及び水晶振動片の製造方法
CN105811915A (zh) * 2015-01-19 2016-07-27 精工爱普生株式会社 振动元件、振子、振荡器、电子设备及移动体
JP2016140025A (ja) * 2015-01-29 2016-08-04 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体

Also Published As

Publication number Publication date
US10629799B2 (en) 2020-04-21
US20180151793A1 (en) 2018-05-31
CN108123697B (zh) 2021-10-29
JP2018088657A (ja) 2018-06-07
JP6910134B2 (ja) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102893516B (zh) 振荡器
JP7496908B2 (ja) 水晶振動素子及び水晶デバイス
JP2010183324A (ja) 恒温型圧電発振器
JP2009188483A (ja) 圧電デバイス及び表面実装型圧電発振器
JP4204873B2 (ja) 圧電発振器の製造方法
US20140210567A1 (en) Crystal resonator, crystal resonator package, and oscillator
CN108123697A (zh) 压电振荡元件以及压电振荡装置
JP2002009576A (ja) 圧電デバイス及びそのパッケージ構造
JP2004289285A (ja) 圧電振動片、圧電振動子および圧電デバイス
JP5237426B2 (ja) 超小型サイズ対応のレイアウト構造を有する水晶発振器
US10797677B2 (en) Crystal vibration element and crystal device
JP7256680B2 (ja) 振動素子用圧電片、圧電振動素子及び圧電デバイス
CN207410311U (zh) 一种改进电极连接结构的全石英晶体谐振器
JP7008401B2 (ja) 水晶振動素子及び水晶振動デバイス
JP6840535B2 (ja) 圧電振動素子及び圧電振動デバイス
JP7272805B2 (ja) 水晶素子および水晶デバイス
JP6904837B2 (ja) 水晶デバイス
JP7170549B2 (ja) 水晶素子および水晶デバイス
JP2018164194A (ja) 水晶素子および水晶デバイス
JP2017201772A (ja) 圧電片、圧電振動素子、圧電振動デバイス及び圧電片の製造方法
JP2018121265A (ja) 水晶素子および水晶デバイス
JP2023108311A (ja) 圧電素子及び圧電デバイス
JP2023080577A (ja) 圧電振動素子及び圧電デバイス
JP2023000464A (ja) 水晶振動片および水晶振動子
JP2023104491A (ja) 圧電素子及び圧電デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant