CN117044103A - 晶体谐振器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

晶体谐振器(100)中,晶体振动片(10)被构成为,具备振动部(11)和、设置在该振动部(11)的外周侧的外框部(12),在振动部(11)与外框部(12)之间,设置有将晶体振动片(10)沿其厚度方向穿透的贯穿部(10a),在振动部(11)的贯穿部(10a)侧的端部,设置有在厚度方向上突出并相对振动部(11)的振动面(11b)倾斜的倾斜面(11c)。

Description

晶体谐振器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有SC切晶体振动片的晶体谐振器及其制造方法。
背景技术
现有技术中,作为恒温槽型晶体谐振器中使用的晶体谐振器,已知一种具备SC切晶体振动片(也简称为SC切晶振片)的晶体谐振器(以下,也称为“SC切晶体谐振器”)(例如,参照专利文献1、2)。SC切晶体谐振器具有与具备AT切晶体振动片的晶体谐振器相同的三次曲线温度特性,温度变化的渐变点在94℃付近。
如上所述的SC切晶体谐振器除了主振动(基波)的C模式的振动之外,还产生B模式的振动。在SC切晶体振动片为矩形的情况下,B模式的振荡频率为C模式的振荡频率的大约1.09倍,另外,B模式的等效电阻(以下简称“CI”)与C模式的CI大致相等,或有时会小于C模式的CI。因此,如果不采取特别措施,SC切晶体谐振器可能会在B模式下发生振荡,导致可靠性降低。
【专利文献1】:日本特许第3194442号公报
【专利文献2】:国际公开第2005/008887号
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于,提供一种能够在主振动的C模式下切实地振荡的、可靠性高的晶体谐振器及其制造方法。
作为解决上述技术问题的技术方案,本发明采用下述结构。即,本发明是一种具备SC切晶体振动片的晶体谐振器,其特征在于:所述晶体振动片具备振动部和设置在该振动部的外周侧的外框部,在所述振动部与所述外框部之间,设置有将所述晶体振动片沿其厚度方向穿透的贯穿部,在所述振动部的所述贯穿部侧的端部,设置有在厚度方向上突出、并相对所述振动部的振动面倾斜的倾斜面。
基于上述结构,利用倾斜面能够抑制晶体谐振器在B模式下的振荡,因而能使晶体谐振器在作为主振动(基波)的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
上述结构中,较佳为,在所述倾斜面的背面侧的部分,形成有向所述倾斜面的突出方向倾斜的第二倾斜面。基于该结构,利用倾斜面和第二倾斜面能够有效地抑制晶体谐振器在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
上述结构中,较佳为,所述倾斜面在与SC切晶体振动片的晶轴(例如Z轴)平行的第一方向的宽度为所述振动部在第一方向的宽度的10%以上。基于该结构,利用具有规定宽度的倾斜面能够抑制晶体谐振器在B模式下的振动,因而能使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
上述结构中,较佳为,所述倾斜面设置在所述振动部的SC切晶体振动片的Z轴方向的端部,并沿SC切晶体振动片的X轴方向延伸。基于该结构,利用在SC切晶体振动片的Z轴方向上具有规定宽度的倾斜面,能够抑制晶体谐振器在B模式下的振荡,因而能使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
另外,本发明是一种晶体谐振器的制造方法,该晶体谐振器具备SC切晶体振动片,其特征在于:在对所述晶体振动片的单面实施频率调整蚀刻之后,实施在振动部的端部形成贯穿部的外形蚀刻,以在所述振动部的所述贯穿部侧的端部形成在厚度方向上突出并相对所述振动部的振动面倾斜的倾斜面。
基于上述结构,通过对晶体振动片的单面实施频率调整蚀刻,因水晶的各向异性会出现相对振动部的振动面倾斜的倾斜面。由于晶体谐振器的尺寸越小则贯穿部的宽度越小,所以为形成贯穿部而进行的外形蚀刻的蚀刻量就越小。因此,在外形蚀刻之后,通过频率调整蚀刻而形成的倾斜面会残留在振动部的端部。利用该倾斜面能够抑制晶体谐振器在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
上述结构中,较佳为,所述倾斜面在与SC切晶体振动片的晶轴(例如Z轴)平行的第一方向的宽度为所述振动部在第一方向的宽度的10%以上。基于该结构,利用外形蚀刻后在振动部的端部形成的倾斜面,能够抑制晶体谐振器在B模式下的振动,因而能够使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
上述结构中,较佳为,所述倾斜面设置在所述振动部的SC切晶体振动片的Z轴方向的端部,并沿SC切晶体振动片的X轴方向延伸。基于该结构,利用外形蚀刻后在振动部的Z轴方向的端部形成的倾斜面,能够抑制晶体谐振器在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
发明效果:
基于本发明,利用倾斜面能够抑制晶体谐振器在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式所涉及的晶体谐振器的各构成部分的概要结构图。
图2是晶体谐振器的第一密封构件的第一主面侧的概要俯视图。
图3是晶体谐振器的第一密封构件的第二主面侧的概要俯视图。
图4是晶体谐振器的晶体振动片的第一主面侧的概要俯视图。
图5是晶体谐振器的晶体振动片的第二主面侧的概要俯视图。
图6是晶体谐振器的第二密封构件的第一主面侧的概要俯视图。
图7是晶体谐振器的第二密封构件的第二主面侧的概要俯视图。
图8是图4的A1-A1线上的截面图。
图9是表示本实施方式的晶体谐振器的制造方法的概要的图。
<附图标记说明>
10 晶体振动片(SC切晶体振动片)
10a 贯穿部
11 振动部
11a 突起部
11b 振动面
11c 倾斜面
12 外框部
100 晶体谐振器(SC切晶体谐振器)
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细说明。
首先,对本实施方式所涉及的晶体谐振器100的基本结构进行说明。如图1所示,晶体谐振器100被构成为,具备晶体振动片10、第一密封构件20、及第二密封构件30。该晶体谐振器100中,晶体振动片10与第一密封构件20相接合;晶体振动片10与第二密封构件30相接合,从而构成近似长方体的三明治结构的封装体。即,晶体谐振器100中,通过在晶体振动片10的两个主面分别接合第一密封构件20、第二密封构件30而形成封装体的内部空间(空室),振动部11(参照图4、图5)被气密密封在该内部空间中。
本实施方式所涉及的晶体谐振器100例如具有1.0×0.8mm的封装体尺寸,实现了小型化和低矮化。晶体谐振器100通过焊料与设置在外部的外部电路基板(省略图示)电连接。
下面,参照图1~图7,对上述晶体谐振器100中的晶体振动片10、第一密封构件20、及第二密封构件30的各构件进行说明。另外,在此是对尚未接合的、分别为单体结构的各构件进行说明。图2~图7仅示出晶体振动片10、第一密封构件20、及第二密封构件30各自的一个结构例而已,它们并非用于对本发明进行限定。
如图4、图5所示,晶体振动片10是由水晶构成的压电基板,其两个主面(第一主面101、第二主面102)被加工(镜面加工)成平坦平滑面。本实施方式中,作为晶体振动片10,采用SC切晶体片。图4、图5所示的晶体振动片10中,晶体振动片10的两个主面(101、102)在XZ平面上。该XZ平面中,与晶体振动片10的短边方向平行的方向为X轴方向,与晶体振动片10的长边方向平行的方向为Z轴方向。SC切是指,作为水晶的三个晶轴的电轴(X轴)、机械轴(Y轴)、及光学轴(Z轴)中,例如使与Y轴垂直的面绕X轴旋转约33°,在进一步从该旋转后的位置绕Z轴旋转了约22°后的面进行切割的加工手法。另外,为便于理解,将图4、图5所示的X轴方向、Z轴方向作为将SC切晶体片切割出时的切割方向(上述两次旋转后的各晶轴的方向)(Y轴方向也一样)。另外,上述切割角度仅为一例,也可以是一般的SC切割的切割角度范围内的其它角度。例如也可以是,与Y轴垂直的面绕X轴旋转的角度为33~35°左右,进一步从该旋转后的位置绕Z轴旋转的角度为22~24°左右。
在晶体振动片10的两个主面(101、102)上,形成有一对激励电极(第一激励电极111、第二激励电极112)。晶体振动片10具有被构成为大致矩形的振动部11、将该振动部11的外周包围的外框部12、及通过将振动部11与外框部12连结而保持着振动部11的保持部13。即,晶体振动片10采用将振动部11、外框部12、及保持部13设置为一体的结构。保持部13只从位于振动部11的+X方向及-Z方向的一个角部朝着-Z方向延伸(突出)到外框部12。在振动部11与外框部12之间,形成有贯穿部(狭缝)10a。本实施方式中,晶体振动片10上只设置有一个将振动部11和外框部12连结的保持部13,贯穿部10a被连续地构成为包围着振动部11的外周。
第一激励电极111设置在振动部11的第一主面101侧,第二激励电极112设置在振动部11的第二主面102侧。在第一激励电极111、第二激励电极112上连接着用于将这些激励电极连接到外部电极端子上的引出布线(第一引出布线113、第二引出布线114)。第一引出布线113从第一激励电极111被引出,并经由保持部13而与形成在外框部12上的连接用接合图案14相连。第二引出布线114从第二激励电极112被引出,并经由保持部13而与外框部12上形成的连接用接合图案15相连。
在晶体振动片10的两个主面(第一主面101、第二主面102)上,分别设置有用于使晶体振动片10与第一密封构件20和第二密封构件30接合的振动片侧密封部。作为第一主面101的振动片侧密封部,形成有振动片侧第一接合图案121;作为第二主面102的振动片侧密封部,形成有振动片侧第二接合图案122。振动片侧第一接合图案121及振动片侧第二接合图案122被设置在外框部12上,并被构成为俯视为环形。
另外,如图4、图5所示,在晶体振动片10上形成有将第一主面101与第二主面102之间穿透的五个贯穿孔。具体而言,四个第一贯穿孔161分别设置在外框部12的四个角落(拐角部)的区域中。第二贯穿孔162设置在外框部12上的振动部11的Z轴方向的一侧(图4、图5中是-Z方向侧)。在第一贯穿孔161的周围,分别形成有连接用接合图案123。另外,在第二贯穿孔162的周围,在第一主面101侧形成有连接用接合图案124,在第二主面102侧形成有连接用接合图案15。
第一贯穿孔161及第二贯穿孔162中,沿着贯穿孔各自的内壁面形成有用于将第一主面101上形成的电极与第二主面102上形成的电极导通的贯穿电极。另外,第一贯穿孔161及第二贯穿孔162各自的中间部分成为将第一主面101与第二主面102之间穿透的中空状态的贯穿部分。振动片侧第一接合图案121的外周缘靠近晶体振动片10(外框部12)的第一主面101的外周缘设置。振动片侧第二接合图案122的外周缘靠近晶体振动片10(外框部12)的第二主面102的外周缘设置。另外,本实施方式中,以形成有五个贯穿第一主面101和第二主面102之间的贯穿孔为例进行了说明,但也可以不形成贯穿孔,而将第一密封构件20的侧面的一部分切除,并在被切过的区域的内壁面上形成贴附有电极的城堡型端子(castellation)(第二密封构件30也一样)。
如图2、图3所示,第一密封构件20是由一枚晶体片构成的长方体基板,该第一密封构件20的第二主面202(与晶体振动片10接合的面)被构成(镜面加工)为平坦平滑面。另外,第一密封构件20不具有振动部,但通过与晶体振动片10一样使用SC切晶体片,而使晶体振动片10的热膨胀率与第一密封构件20的热膨胀率相同,能够抑制晶体谐振器100的热变形。另外,第一密封构件20的X轴、Y轴、及Z轴的朝向也与晶体振动片10的相同。第一密封构件20也可以使用切割角度是SC切或AT切以外的晶体片或玻璃(第二密封构件30也一样)。
如图2所示,在第一密封构件20的第一主面201(不与晶体振动片10相向的外侧的主面)上,形成有布线用的第一端子22、第二端子23、及屏蔽用(接地用)的金属膜28。布线用的第一端子22、第二端子23被设置为用于使晶体振动片10的第一激励电极111、第二激励电极112与第二密封构件30的外部电极端子32电连接的布线。第一端子22、第二端子23被设置在Z轴方向的两个端部,第一端子22被设置在+Z方向侧,第二端子23被设置在-Z方向侧。第一端子22、第二端子23被构成为在X轴方向上延伸。第一端子22及第二端子23被构成为近似矩形。金属膜28设置在第一端子22与第二端子23之间,并被配置为与第一端子22、第二端子23隔开规定的间隔。金属膜28被设置在,第一密封构件20的第一主面201上的未形成有第一端子22和第二端子23的区域的几乎整个区域。金属膜28从第一密封部件20的第一主面201的+X方向的端部延伸到-X方向的端部。
如图2、图3所示,在第一密封构件20上形成有将第一主面201与第二主面202之间穿透的六个贯穿孔。具体而言,四个第三贯穿孔211被设置在第一密封构件20的四个角落(拐角部)的区域中。第四贯穿孔212、第五贯穿孔213分别被设置在图2、图3的+Z方向及-Z方向。
在第三贯穿孔211、第四贯穿孔212、及第五贯穿孔213中,沿着各贯穿孔的内壁面形成有用于将第一主面201上形成的电极与第二主面202上形成的电极导通的贯穿电极。另外,第三贯穿孔211、第四贯穿孔212、及第五贯穿孔213各自的中间部分成为将第一主面201与第二主面202之间贯穿的中空状态的贯穿部分。并且,位于第一密封构件20的第一主面201的对角上的两个第三贯穿孔211(位于图2、图3的+X方向及+Z′方向的角部的第三贯穿孔211、及位于-X方向及-Z′方向的角部的第三贯穿孔211)的贯穿电极彼此通过金属膜28而电连接。另外,位于-X方向及+Z方向的角部的第三贯穿孔211的贯穿电极与第四贯穿孔212的贯穿电极通过第一端子22而电连接。位于+X方向及-Z方向的角部的第三贯穿孔211的贯穿电极与第五贯穿孔213的贯穿电极通过第二端子23而电连接。
在第一密封构件20的第二主面202上,形成有用于与晶体振动片10接合的、作为密封构件侧第一密封部的密封构件侧第一接合图案24。密封构件侧第一接合图案24被构成为俯视为环形。另外,第一密封构件20的第二主面202中,在第三贯穿孔211的周围分别形成有连接用接合图案25。在第四贯穿孔212的周围形成有连接用接合图案261,在第五贯穿孔213的周围形成有连接用接合图案262。进一步,在相对于连接用接合图案261为第一密封构件20的长轴方向的相反侧(-Z方向侧),形成有连接用接合图案263,连接用接合图案261与连接用接合图案263通过布线图案27相连接。密封构件侧第一接合图案24的外周缘靠近第一密封构件20的第二主面202的外周缘设置。
如图6、图7所示,第二密封构件30是由一枚晶体片构成的长方体基板,该第二密封构件30的第一主面301(与晶体振动片10接合的面)被构成(镜面加工)为平坦平滑面。另外,第二密封构件30也与晶体振动片10一样使用SC切晶体片,且较佳为,X轴、Y轴、及Z轴的朝向也与晶体振动片10的相同。
在该第二密封构件30的第一主面301上,形成有作为与晶体振动片10接合用的密封构件侧第二密封部的密封构件侧第二接合图案31。密封构件侧第二接合图案31被构成为俯视为环形。密封构件侧第二接合图案31的外周缘靠近第二密封构件30的第一主面301的外周缘设置。
在第二密封构件30的第二主面302(不与晶体振动片10相向的外侧的主面)上,设置有用于与在晶体谐振器100的外部设置的外部电路基板电连接的四个外部电极端子32。外部电极端子32分别位于第二密封构件30的第二主面302的四个角落(拐角部)上。俯视时,外部电极端子32分别沿晶体谐振器100的封装体的内部空间设置,并被构成为大致呈L字形。外部电极端子32设置在俯视时与上述晶体振动片10的外框部12重叠的位置。
如图6、图7所示,在第二密封构件30上形成有将第一主面301与第二主面302之间贯穿的四个贯穿孔。具体而言,四个第六贯穿孔33被设置在第二密封构件30的四个角落(拐角部)的区域。在第六贯穿孔33中,沿着第六贯穿孔33各自的内壁面形成有用于将第一主面301上形成的电极与第二主面302上形成的电极导通的贯穿电极。如此,通过在第六贯穿孔33的内壁面上形成的贯穿电极,在第一主面301上形成的电极与在第二主面302上形成的外部电极端子32相导通。另外,第六贯穿孔33各自的中间部分成为将第一主面301与第二主面302之间贯穿的中空状态的贯穿部分。另外,第二密封构件30的第一主面301中,在第六贯穿孔33的周围分别形成有连接用接合图案34。
包含具有上述结构的晶体振动片10、第一密封构件20、及第二密封构件30的晶体谐振器100中,晶体振动片10与第一密封构件20在振动片侧第一接合图案121和密封构件侧第一接合图案24相重叠的状态下扩散接合;晶体振动片10与第二密封构件30在振动片侧第二接合图案122和密封构件侧第二接合图案31相重叠的状态下扩散接合,从而制成图1所示的三明治结构的封装体。由此,封装体的内部空间,即,振动部11的容纳空间被气密密封。
此时,上述连接用接合图案彼此也在相重叠的状态下扩散接合。这样,通过连接用接合图案彼此的接合,晶体谐振器100中,第一激励电极111、第二激励电极112、外部电极端子32能实现电导通。具体而言,第一激励电极111依次经由第一引出布线113、布线图案27、第四贯穿孔212、第一端子22、第三贯穿孔211、第一贯穿孔161、及第六贯穿孔33与外部电极端子32连接。第二激励电极112依次经由第二引出布线114、第二贯穿孔162、第五贯穿孔213、第二端子23、第三贯穿孔211、第一贯穿孔161、及第六贯穿孔33与外部电极端子32连接。另外,金属膜28依次经由第三贯穿孔211、第一贯穿孔161、及第六贯穿孔33而接地(利用外部电极端子32的一部分接地)。
晶体谐振器100中,较佳为,各种接合图案是由多个层在晶体片上层叠而构成的,从其最下层侧起通过蒸着或溅镀而形成有Ti(钛)层和Au(金)层。另外,较佳为,在晶体谐振器100上形成的其它布线、电极也具有与接合图案相同的结构,这样便能同时对接合图案、布线、及电极进行图案形成。
具有上述结构的晶体谐振器100中,将晶体振动片10的振动部11气密密封的密封部(密封路径115和密封路径116)被构成为俯视为环形。密封路径115是通过上述振动片侧第一接合图案121与密封构件侧第一接合图案24的扩散接合(Au-Au接合)而形成的,密封路径115的外缘形状和内缘形状被构成为近似八角形。同样,密封路径116是通过上述振动片侧第二接合图案122与密封构件侧第二接合图案31的扩散接合(Au-Au接合)而形成的,密封路径116的外缘形状和内缘形状被构成为近似八角形。
如此,通过扩散接合而形成了密封路径115和密封路径116的晶体谐振器100中,第一密封构件20与晶体振动片10之间有1.00μm以下的间隙,第二密封构件30与晶体振动片10之间有1.00μm以下的间隙。换言之,第一密封构件20与晶体振动片10之间的密封路径115的厚度在1.00μm以下,第二密封构件30与晶体振动片10之间的密封路径116的厚度在1.00μm以下(具体而言,本实施方式的Au-Au接合的情况下为0.15μm~1.00μm)。另外,作为比较例,使用Sn(锡)的现有技术的金属膏密封材料的情况下为5μm~20μm。
本实施方式中,在具有上述结构的晶体谐振器100中,晶体振动片10被构成为,在振动部11与外框部12之间设置有将晶体振动片10沿其厚度方向穿透的贯穿部10a。在振动部11的贯穿部10a侧的端部,形成有在厚度方向上突出的突起部(突出部)11a。该突起部11a上设置有相对振动部11的振动面11b倾斜的倾斜面11c。以下,参照图4、图5和图8对该结构进行说明。
突起部11a设置在振动部11的-Z轴方向侧的端部,相对振动部11的振动面11b在厚度方向上突出。图8的例中,突起部11a突出到振动部11的振动面11b的上方(例如+Y方向侧)。突起部11a沿X轴方向延伸,从振动部11的+X轴方向侧的端部一直延伸到-X轴方向侧的端部。
突起部11a的表面(图8中的上表面)为相对振动部11的振动面11b(XZ平面)以规定角度倾斜的倾斜面11c。另外,倾斜面11c也包括具有曲率的斜面、梯形斜面、和具有微小弯曲部分的斜面。另外,在突起部11a的背面侧(图8中的下表面侧),形成有在厚度方向上下陷的下陷部,成为向与倾斜面11c相同的方向倾斜的第二倾斜面11d。在此,第二倾斜面11d的倾斜角度与倾斜面11c的倾斜角度不同,但也可以相同。另外,图8的例中,在振动部11的+Z轴方向侧(图8的左侧)的端部,也设置有相对振动部11的振动面11b倾斜的倾斜面,但未设置在厚度方向上突出的突起部。
相对于振动部11的振动面11b的部分,突起部11a向贯穿部10a侧突出的距离为L2。换言之,突起部11a在晶体振动片10的晶轴的第一方向(此时为Z轴方向)的宽度为L2。突起部11a在Z轴方向的宽度L2是振动部11在Z轴方向的宽度L1的10~30%。例如,在晶体振动片10为1.0×0.8mm的情况下,该宽度L2为60~70μm,振动部11在Z轴方向的宽度L1例如为550μm~570μm。另外,在晶体振动片10为1.0×0.8mm的情况下,贯穿部10a在Z轴方向的宽度例如为50~60μm。
以下,参照图9对具有上述倾斜面11c的晶体谐振器100的制造方法进行说明。图9表示晶体谐振器100的制造工序的一部分,示出对晶圆状态的晶体振动片10实施的工序。
如图9所示,在晶体谐振器100的制造工序中,对晶体谐振器10的晶圆实施频率调整蚀刻工序、外形蚀刻工序、和电极形成工序。频率调整蚀刻工序是通过对晶体振动片10的晶圆进行湿式蚀刻而调整晶体振动片10的厚度以调整振荡频率的工序。频率调整蚀刻仅对晶体振动片10的晶圆的单面实施。但是,频率调整蚀刻也可以对晶体振动片10的晶圆的两个面实施。
通过频率调整蚀刻,晶体振动片10的晶圆上出现成为上述突起部11a的部分。另外,本实施方式中,在频率调整蚀刻工序的预备工序中,预先在频率调整蚀刻工序中单面要被蚀刻的一侧的相反侧的面上形成槽b1。通过在频率调整蚀刻工序之前预先形成这样的槽b1,在频率调整蚀刻工序中,能够使在Z轴方向的宽度很小的贯穿部10a切实地穿透。
外形蚀刻工序是通过对晶体振动片10的晶圆进行湿式蚀刻而在晶体振动片10上形成振动部11的外形的工序。外形蚀刻仅对晶体振动片10的晶圆的单面(实施了频率调整蚀刻的面)实施。通过外形蚀刻,在晶体振动片10的晶圆上形成上述贯穿部10a,振动部11与外框部12被贯穿部10a隔开。此时,通过频率调整蚀刻而形成的成为突起部11a的部分被残留在振动部11的贯穿部10a侧的端部。
电极形成工序是通过对形成有振动部11、外框部12、贯穿部10a等的晶体振动片10的晶圆实施溅镀和光刻而在振动部11上形成上述第一激励电极111、第二激励电极112等的工序。
基于本实施方式,利用突起部11a的倾斜面11c能够抑制晶体谐振器100在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器100在作为主振动(基波)的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器100。在此,SC切晶体谐振器100在作为主振动的C模式下的振荡主要在振动部11的平坦部分(振动面11b的部分)进行,突起部11a的存在使C模式下的振荡所受的影响变小。相反,突起部11a的存在对作为副振动的B模式下的振荡影响较大,晶体谐振器100的芯片尺寸越小,突起部11a的影响越大。利用突起部11a的倾斜面11c,B模式下的振荡的CI变大(变差),从而B模式下的振荡被抑制。其结果,能够在不易受到突起部11a影响的C模式下切实地振荡。
另外,由于在突起部11a的倾斜面11c的背面侧的部分形成有向倾斜面11c的突出方向倾斜的第二倾斜面11d,因此,利用突起部11a的倾斜面11c和第二倾斜面11c,能够有效地抑制晶体谐振器100在B模式下的振荡,从而能够使晶体谐振器100在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器100。
本实施方式中,突起部11a在水晶振动片10的Z轴方向的宽度L2为振动部11在Z轴方向的宽度L1的10~30%,因此,利用具有规定宽度L2的突起部11a的倾斜面11c,能够抑制晶体谐振器100在B模式下的振荡,使晶体谐振器100能够在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器100。另外,当突起部11a在晶体振动片10的Z轴方向的宽度L2小于振动部11在Z轴方向的宽度L1的10%时,相对于晶体谐振器100的芯片尺寸,突起部11a的影响变小,从而不能获得充分抑制B模式下的振荡的效果。相反,在突起部11a在晶体振动片10的Z轴方向的宽度L2大于振动部11在Z轴方向的宽度L1的30%的情况下,振动部11的平坦部分(振动面11b的部分)相应地变小,因此对作为主振动的C模式下的振荡产生的不良影响增大。
另外,由于突起部11a设置在振动部11的-Z轴方向侧的端部,并沿着X轴方向延伸,因此,利用在Z轴方向具有规定宽度L2的突起部11a的倾斜面11c,能够抑制晶体谐振器100在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器100在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器100。
另外,基于具有上述突起部11a的晶体谐振器100的制造方法,通过对晶体振动片10的单面实施频率调整蚀刻,因晶体的各向异性,会出现相对振动部11的振动面11b倾斜的倾斜面11c。晶体谐振器100的尺寸越小,则贯穿部10a的宽度越小,进而用于形成贯穿部10a的外形蚀刻的蚀刻量就越小。因此,在外形蚀刻之后,通过频率调整蚀刻而形成的倾斜面11c作为突起部11a会残留在振动部11的端部。另外,本发明的实施方式中,突起部11a在Y轴方向的高度(最大厚度)小于外框部12的高度(厚度)。利用该突起部11a能够抑制晶体谐振器100在B模式下的振荡,因而能够使晶体谐振器100在作为主振动的C模式下切实地振荡,从而能够提供可靠性高的晶体谐振器100。
本次公开的实施方式是对各方面的示例,不构成限定性解释的依据。因而,本发明的技术范围不是只根据上述实施方式来解释,而是要基于权利要求书的记载来界定。并且,本发明包括与权利要求书均等含义及范围内的所有变更。
上述实施方式中,晶体振动片10被构成为,仅设置有一个用于将振动部11与外框部12连结的保持部13,贯穿部10a被连续构成为包围着振动部11的外周,但只要是在振动部11和外框部12之间设置有贯穿部10a的结构即可,可以对晶体振动片10的结构进行各种变更。例如,晶体振动片10可被构成为,设置有两个以上用于将振动部11与外框部12连结的保持部13。
上述突起部11a的形状仅为一例,只要设置有相对振动部11的振动面11b倾斜的倾斜面11c即可,对突起部11a的形状可以进行各种变更。
上述实施方式中,第二密封部件30的第二主面302的外部电极端子32的数量为4个,但不局限于此,外部电极端子32的数量例如可以是2个、6个、或8个等。另外,上述实施方式中,对于将本发明应用于晶体谐振器100的情况进行了说明,但不局限于此,本发明例如也适用于晶体振荡器等。
另外,上述实施方式中,晶体谐振器100中的电极的导通主要是通过贯穿孔而实现的,但也可以通过在晶体谐振器100的封装体的内侧壁的壁面、外侧壁的壁面、或侧壁上设置城堡型端子来实现电极的导通。
上述实施方式中,第一密封构件20和第二密封构件30由晶体片构成,但不局限于此,第一密封构件20和第二密封构件30例如也可以由玻璃或树脂构成。
本申请基于2021年3月17日在日本提出申请的特愿2021-043931号要求优先权。不言而喻,其所有内容被导入于本申请。

Claims (7)

1.一种晶体谐振器,具备SC切晶体振动片,其特征在于:
所述晶体振动片具备振动部和设置在该振动部的外周侧的外框部,在所述振动部与所述外框部之间,设置有将所述晶体振动片沿其厚度方向穿透的贯穿部,
在所述振动部的所述贯穿部侧的端部,设置有在厚度方向上突出、并相对所述振动部的振动面倾斜的倾斜面。
2.如权利要求1所述的晶体谐振器,其特征在于:
在所述倾斜面的背面侧的部分,形成有向所述倾斜面的突出方向倾斜的第二倾斜面。
3.如权利要求1或2所述的晶体谐振器,其特征在于:
所述倾斜面在与SC切晶体振动片的晶轴平行的第一方向的宽度为所述振动部在第一方向的宽度的10%以上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的晶体谐振器,其特征在于:
所述倾斜面设置在所述振动部的SC切晶体振动片的Z轴方向的端部,并沿SC切晶体振动片的X轴方向延伸。
5.一种晶体谐振器的制造方法,该晶体谐振器具备SC切晶体振动片,其特征在于:
在对晶体振动片的单面实施频率调整蚀刻之后,实施在振动部的端部形成贯穿部的外形蚀刻,以在所述振动部的所述贯穿部侧的端部形成在厚度方向上突出并相对所述振动部的振动面倾斜的倾斜面。
6.如权利要求5所述的晶体谐振器的制造方法,其特征在于:
所述倾斜面在与SC切晶体振动片的晶轴平行的第一方向的宽度为所述振动部在第一方向的宽度的10%以上。
7.如权利要求5或6所述的晶体谐振器的制造方法,其特征在于:
所述倾斜面设置在所述振动部的SC切晶体振动片的Z轴方向的端部,并沿SC切晶体振动片的X轴方向延伸。
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