CN207910742U - 压电振子和模块部件 - Google Patents

压电振子和模块部件 Download PDF

Info

Publication number
CN207910742U
CN207910742U CN201721684638.7U CN201721684638U CN207910742U CN 207910742 U CN207910742 U CN 207910742U CN 201721684638 U CN201721684638 U CN 201721684638U CN 207910742 U CN207910742 U CN 207910742U
Authority
CN
China
Prior art keywords
cover
base component
piezoelectric vibrator
electrode
thickness
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.)
Active
Application number
CN201721684638.7U
Other languages
English (en)
Inventor
吉井健太郎
开田弘明
佐伯崇
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.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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 Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN207910742U publication Critical patent/CN207910742U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
    • H03H9/02023—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of quartz
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • 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
    • H03H9/15—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
    • H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
    • 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
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174—Membranes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

本实用新型提供压电振子和模块部件。减少在基座部件与盖部件间的接合部产生的应力。压电振子(1)具备基座部件(30)、搭载于基座部件(30)上的压电振动元件(10)以及与基座部件(30)接合并与基座部件(30)一起形成收容压电振动元件(10)的内部空间的盖部件(20)，盖部件(20)具有隔着压电振动元件(10)与基座部件(30)对置的顶面部(21)和沿与顶面部(21)的主面交叉的方向延伸的侧壁部(22)，顶面部(21)的厚度(T1)大于侧壁部(22)的厚度(T2)。

Description

压电振子和模块部件
技术领域
本实用新型涉及压电振子和模块部件。
背景技术
针对振荡装置、带通滤波器等所使用的基准信号的信号源，广泛使用例如由人工水晶构成的水晶振子。专利文献1公开了，由平板状的基座部件、凹状的盖部件以及收容于由基座部件和盖部件接合而形成的内部空间中的水晶振动元件构成的水晶振子。由基座部件和盖部件形成的内部空间为了具有使频率稳定的效果等，而被减压。
专利文献1：日本特开2010-245933号公报
水晶振子在被安装于电路基板时，出于使安装姿势稳定并保护水晶振子免于脱落、损伤的目的，而使用树脂制的密封部件覆盖水晶振子。密封部件在固化时收缩而使盖部件变形。由此，存在应力在基座部件与盖部件间的接合部集中的课题。应力集中的结果是，有时会产生裂缝。在像这样产生了裂缝的情况下，如果水晶振子的内部空间的气密性降低，气压变化，则会导致振子的频率产生变动。
实用新型内容
本实用新型鉴于这样的情况而产生，目的在于提供能够减少在基座部件与盖部件间的接合部产生的应力的压电振子和模块部件。
本实用新型的一个方面所涉及的压电振子具备：基座部件；压电振动元件，其搭载于所述基座部件之上；以及盖部件，其与基座部件接合，并与基座部件一起形成收容压电振动元件的内部空间，盖部件具有：顶面部，其隔着压电振动元件地与基座部件对置；和侧壁部，其沿与顶面部的主面交叉的方向延伸，顶面部的厚度大于侧壁部的厚度。
根据上述方式，盖部件通过在侧壁部处变形，由此能够减少基座部件与盖部件间的接合部在盖部件受到外力时所受到的应力。由此，能够抑制在接合部产生裂缝，保持内部空间的气密，抑制气密性降低。
本实用新型的另一个方面所涉及的压电振子的制造方法包括如下工序：通过对平板状的金属部件进行冲压加工来设置具有顶面部和沿与顶面部的主面交叉的方向延伸的侧壁部的盖部件；将压电振动元件搭载于基座部件；以及将盖部件与基座部件接合，将压电振动元件收容于由基座部件和盖部件形成的内部空间，顶面部的厚度大于侧壁部的厚度。
根据上述方式，盖部件通过在侧壁部处变形，由此能够减少基座部件与盖部件间的接合部在盖部件受到外力时所受到的拉伸应力。由此，能够抑制在接合部产生裂缝，保持内部空间的气密，抑制气密性降低。
根据本实用新型，能够提供能够减少在基座部件与盖部件间的接合部产生的应力的压电振子、模块部件以及它们的制造方法。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式所涉及的水晶振子的分解立体图。
图2是沿图1示出的水晶振子的II-II线的剖视图。
图3是示出安装于电路基板的水晶振子的剖视图。
图4是示出水晶振子的变形例的剖视图。
图5是示出在由密封部件覆盖了水晶振子时盖部件的厚度比率与接合部受到的拉伸应力之间的相关性的图。
图6是示出使用夹具固定金属部件的工序的图。
图7是示出冲压金属部件而使之变形的工序的图。
图8是示出取得成形了的盖部件的工序的图。
附图标记说明
1…水晶振子(压电振子)；10…水晶振动元件(压电振动元件)；20…盖部件；21…顶面部；22…侧壁部；23…对置面；24…内表面；25…外表面；26…内部空间；27…连接部；28…凸缘部；T1…顶面部的厚度；T2…侧壁部的厚度；T3…凸缘部的厚度；T2/T1…厚度比率；30…基座部件；37…密封框；40…接合部件；50…密封部件；51…电路基板。
具体实施方式
下面说明本实用新型的实施方式。在以下附图记载中，使用相同或者类似的附图标记表示相同或者类似的构成要素。附图为例示，各部分的尺寸、形状为示意性的，不应局限于该实施方式来解释本实用新型的保护范围。
另外，在以下说明中，作为压电振子的一个例子，例举具备水晶振动元件(QuartzCrystal Resonator)的水晶振子(Quartz Crystal Resonator Unit)进行说明。水晶振动元件(Quartz Crystal Resonator)利用水晶片(Quartz Crystal Blank)作为根据施加电压而振动的压电体。但是，本实用新型的实施方式所涉及的压电振子并不局限于水晶振子，也可以使用陶瓷等其它压电体。
＜实施方式＞
参照图1和图2，说明本实用新型的实施方式所涉及的水晶振子。这里，图1是本实用新型的实施方式所涉及的水晶振子的分解立体图。图2是沿图1示出的水晶振子的II-II线的剖视图。
如图1所示，本实施方式所涉及的水晶振子1具备水晶振动元件10、盖部件20以及基座部件30。基座部件30和盖部件20是用于收容水晶振动元件10的保持器。在一个例子中，盖部件20为凹状，具体而言，呈具有开口的箱形状，基座部件30呈平板状。只要盖部件20呈凹状，基座部件30的形状就不特别限定，基座部件30也可以相对于盖部件20呈平板状或者凹状。
水晶振动元件10具有薄片状的水晶片11。水晶片11具有相互对置的第一主面12a和第二主面12b。例如，是AT切割型的水晶片(Quartz Crystal Blank)。AT切割型的水晶片是将与由X轴和Z’轴确定的面平行的面(以下称“XZ’面”。由其它轴确定的面亦同。)作为主面切制工水晶而成。此外，X轴、Y轴、Z轴是人工水晶的晶轴，Y’轴和Z’轴分别为使Y轴和Z轴绕X轴从Y轴向Z轴的方向旋转了35度15分±1分30秒的轴。即，在AT切割型的水晶片11中，第一主面12a和第二主面12b分别相当于XZ’面。此外，水晶片的切割角度可以使用AT切割以外的不同切割(例如BT切割等)。
AT切割型的水晶片11具有与X轴方向平行的长边延伸的长边方向、与Z’轴方向平行的短边延伸的短边方向以及与Y’轴方向平行的厚度延伸的厚度方向。水晶片11在从第一主面12a的法线方向俯视观察时呈矩形状，在中央具有有助于激励的激励部17，并具有：在靠X轴的负方向侧与激励部17相邻的周边部18，在靠X轴的正方向侧与激励部17相邻的周边部19。在激励部17与周边部19之间设置有阶梯差13。水晶片11为激励部17比周边部18、19厚的凸台型构造。但是，水晶片11的形状并不局限于此，例如，可以是从第一主面12a的法线方向俯视观察时为梳齿状。另外，水晶片11也可以是X轴方向上和Z’轴方向上的厚度大致均匀的平板构造，激励部17也可以是比周边部18、19薄的倒凸台型构造。另外，还可以是激励部17的厚度与周边部18、19的厚度连续变化的凸面形状或者斜面形状。
使用了AT切割水晶片的水晶振动元件在较大的温度范围具有较高的频率稳定性，另外，经时变化特性优异，且能够以低成本制造。另外，AT切割水晶振动元件采用厚度剪切模式(Thickness Shear Mode)作为主振动。
水晶振动元件10具有构成一对电极的第一激励电极14a和第二激励电极14b。第一激励电极14a设置于激励部17的第一主面12a。另外，第二激励电极14b设置于激励部17的第二主面12b。第一激励电极14a和第二激励电极14b隔着水晶片11相互对置地设置。第一激励电极14a和第二激励电极14b被配置为在XZ’面大致整体重合。
第一激励电极14a和第二激励电极14b分别具有与X轴方向平行的长边、与Z’轴方向平行的短边以及与Y’轴方向平行的厚度。在图1所示的例子中，在XZ’面中，第一激励电极14a和第二激励电极14b的长边与水晶片11的长边平行，第一激励电极14a和第二激励电极14b的短边与水晶片11的短边平行。另外，第一激励电极14a和第二激励电极14b的长边与水晶片11的长边分离，第一激励电极14a和第二激励电极14b的短边与水晶片11的短边分离。
水晶振动元件10具有一对引出电极15a、15b和一对连接电极16a、16b。连接电极16a经由引出电极15a与第一激励电极14a电连接。另外，连接电极16b经由引出电极15b与第二激励电极14b电连接。连接电极16a是用于将第一激励电极14a与基座部件30电连接的端子，电极16b是用于将第二激励电极14b与基座部件30电连接的端子。水晶振动元件10被保持于基座部件30。水晶片11的第一主面12a位于与基座部件30对置一侧的相反一侧，水晶片11的第二主面12b位于与基座部件30对置一侧。
引出电极15a被设置于第一主面12a，引出电极15b被设置于第二主面12b。连接电极16a从周边部18的第一主面12a到第二主面12b地设置，连接电极16b从周边部18的第二主面12b到第一主面12a地设置。第一激励电极14a、引出电极15a以及连接电极16a连续，第二激励电极14b、引出电极15b以及连接电极16b连续。图1所示的结构例是所谓单支承构造，即，连接电极16a和连接电极16b沿水晶片11的短边方向(Z’轴方向)排列且水晶振动元件10在一个短边被保持。水晶振动元件10也可以是在两个短边被保持的所谓双支承构造，此时连接电极16a和连接电极16b中的一者设置于周边部18，另一者设置于周边部19。
第一激励电极14a和第二激励电极14b的材料并不特别限定，但例如，在与水晶片11接触一侧具有铬(Cr)层，作为基底层，在比基底层远离水晶片11一侧具有金(Au)层，作为表层。在基底层设置与氧的反应性高的金属层，由此提高水晶片与激励电极的紧贴力，在表层设置与氧的反应性低的金属层，由此抑制激励电极的劣化，从而提高电可靠性。
盖部件20呈向基座部件30的第一主面32a开口的凹状。盖部件20与基座部件30接合，由此将水晶振动元件10收容于内部空间26。盖部件20只要能够收容水晶振动元件10，其形状就不限定，例如，在从顶面部21的主面的法线方向俯视观察时呈矩形状。盖部件20例如具有与X轴方向平行的长边延伸的长边方向、与Z’轴方向平行的短边延伸的短边方向以及与Y’轴方向平行的高度方向。
如图2所示，盖部件20具有内表面24和外表面25。内表面24是靠内部空间26侧的面，外表面25是靠与内表面24相反一侧的面。盖部件20具有：顶面部21，其与基座部件30的第一主面32a对置；和侧壁部22，其与顶面部21的外缘连接，并且沿相对于顶面部21的主面交叉的方向延伸。另外，盖部件20在凹状的开口端部(侧壁部22的靠近基座部件30侧的端部)，具有与基座部件30的第一主面32a对置的对置面23。即，对置面23包含于开口端部。该对置面23呈框状延伸以包围水晶振动元件10的四周。
将顶面部21的厚度设为T1，将侧壁部22的厚度设为T2，将开口端部的厚度设为T3。在图2所示的与XY’面平行的剖视图中，厚度T1是顶面部21的与Y’轴方向平行的方向上的宽度，厚度T2是侧壁部22的与X轴方向平行的方向上的宽度，厚度T3是开口端部的与X轴方向平行的方向上的宽度。此时，厚度T1大于厚度T2(T1＞T2)。另外，厚度T2在厚度T3以下(T3≥T2)。通过设为T1＞T2，使得侧壁部22比顶面部21容易变形，从而能够通过变形分散侧壁部22受到的外力。
顶面部21和侧壁部22由连接部27连接。连接部27例如形成为内表面24和外表面25为曲面。另外，在连接部27中，内表面24的曲率与外表面25的曲率相等。内表面24和外表面25的曲率半径，例如设定在0.04mm以上0.1mm以下的范围内。此外，连接部27的形状并不局限于上述情况，例如，可以是内表面24和外表面25中的一个为曲折了的平面，另一个为曲面，也可以是两者都是曲折了的平面。但是，为了利用拱型构造分散盖部件20受到的外力，优选连接部27的至少外表面25为曲面。另外，在连接部27的内表面24和外表面25为曲面的情况下，内表面24和外表面25的曲率并不局限于上述组合，内表面24和外表面25的曲率也可以不同，例如内表面24的曲率大于外表面25的曲率。
盖部件20的材质并不特别限定，例如由金属等导电材料构成。据此，使盖部件20与接地电位电连接，从而能够附加屏蔽功能。例如，盖部件20由含有铁(Fe)和镍(Ni)的合金(例如42合金(ALLOY42))构成。另外，可以在盖部件20的最外表面设置用于防氧化等的金(Au)层等。或者，盖部件20可以由绝缘材料构成，也可以是导电材料与绝缘材料的复合构造。
基座部件30是将水晶振动元件10支承得能够激励的部件。基座部件30呈平板状。基座部件30具有与X轴方向平行的长边延伸的长边方向、与Z’轴方向平行的短边延伸的短边方向以及与Y’轴方向平行的厚度延伸的厚度方向。
基座部件30具有基体31。基体31具有相互对置的第一主面32a(正面)和第二主面32b(背面)。基体31是例如绝缘性陶瓷(氧化铝)等烧结材料。在该情况下，可以层叠多个绝缘性陶瓷片进行烧结。或者，基体31可以由无机玻璃材料(例如是硅酸盐玻璃或者以硅酸盐以外的成分为主成分的材料，是会因升温而出现玻化现象的材料)、水晶材料(例如AT切割水晶)、具有耐热性的工程塑料(例如聚酰亚胺、液晶聚合物)或者有机无机混合材料(例如玻璃环氧树脂等纤维强化塑料)等形成。基体31优选由耐热性材料构成。基体31可以是单层也可以是多层，在为多层的情况下，包括在第一主面32a的最外层形成的绝缘层。
基座部件30具有设置于第一主面32a的电极焊盘33a、33b和设置于第二主面32b的外部电极35a、35b、35c、35d。电极焊盘33a、33b是用于将基座部件30与水晶振动元件10电连接的端子。另外，外部电极35a、35b、35c、35d是用于将未图示的电路基板与水晶振子1电连接的端子。电极焊盘33a经由沿Y’轴方向延伸的导通电极34a与外部电极35a电连接，电极焊盘33b经由沿Y’轴方向延伸的导通电极34b与外部电极35b电连接。导通电极34a、34b形成于沿Y’轴方向贯通基体31的导通孔内。
导电性保持部件36a将水晶振动元件10的连接电极16a与基座部件30的电极焊盘33a电连接，导电性保持部件36b将水晶振动元件10的连接电极16b与基座部件30的电极焊盘33b电连接。另外，导电性保持部件36a、36b在基座部件30的第一主面32a将水晶振动元件10保持得能够激励地。导电性保持部件36a、36b，例如由包含热固化树脂、紫外线固化树脂等导电性粘合剂形成。
在图1所示的结构例中，基座部件30的电极焊盘33a、33b在第一主面32a上，设置于基座部件30的靠X轴负方向侧的短边附近，与基座部件30的短边分离并且沿该短边方向排列。一方面，电极焊盘33a经由导电性保持部件36a与水晶振动元件10的连接电极16a连接，另一方面，电极焊盘33b经由导电性保持部件36b与水晶振动元件10的连接电极16b连接。
多个外部电极35a、35b、35c、35d设置于第二主面32b的各个角附近。在图1所示的例子中，外部电极35a、35b被配置于电极焊盘33a、33b的正下方。由此，能够借助沿Y’轴方向延伸的导通电极34a、34b，将外部电极35a、35b与电极焊盘33a、33b电连接。在图1所示的例子中，在四个外部电极35a～35d中，配置于基座部件30的靠X轴负方向侧的短边附近的外部电极35a、35b是供给水晶振动元件10的输入输出信号的输入输出电极。另外，被配置于基座部件30的靠X轴正方向侧的短边附近的外部电极35c、35d是不供给水晶振动元件10的输入输出信号的虚设电极。也不向这样的虚设电极供给供水晶振子1安装的未图示的电路基板上的其它电子元件的输入输出信号。或者，外部电极35c、35d也可以是供给接地电位的接地用电极。在盖部件20由导电性材料构成的情况下，盖部件20与接地用电极即外部电极35c、35d连接，由此能够由盖部件20附加屏蔽性能高的电磁屏蔽功能。
在基体31的第一主面32a设置有密封框37。在图1所示的例子中，密封框37在从第一主面32a的法线方向俯视观察时呈矩形的框状。在从第一主面32a的法线方向俯视观察时，电极焊盘33a、33b被配置于密封框37的内侧，密封框37被设置为包围水晶振动元件10。密封框37由导电材料构成。在密封框37上设置后述的接合部件40，由此，盖部件20隔着接合部件40和密封框37地与基座部件30接合。
在本结构例中，基座部件30的电极焊盘33a、33b、外部电极35a～35d以及密封框37都由金属膜构成。例如，电极焊盘33a、33b、外部电极35a～35d以及密封框37是从与基体31接近一侧(下层)到远离基体31一侧(上层)，依次层叠钼(Mo)层、镍(Ni)层以及金(Au)层而构成的。另外，导通电极34a、34b能够向基体31的导通孔填充钼(Mo)等金属材料而形成。
此外，电极焊盘33a、33b、外部电极35a～35d的配置关系并不局限于上述例子。例如，可以是电极焊盘33a配置于基座部件30的一个短边附近，电极焊盘33b配置于基座部件30的另一个短边附近。在这样的结构中，水晶振动元件10在水晶片11的长边方向上的两端部，被保持于基座部件30。
另外，外部电极的配置并不局限于上述例子，例如，作为输入输出电极的两个外部电极可以设置于第二主面32b的对角上。或者，四个外部电极可以不配置于第二主面32b的角而配置于各边的中央附近。另外，外部电极的个数并不局限于四个，例如也可以仅为作为输入输出电极的两个。另外，连接电极与外部电极的电连接方式并不局限于借助导通电极，还可以通过将引出电极引出到第一主面32a或者第二主面32b上而实现它们的电导通。或者，还可以以多层形成基座部件30的基体31，并使导通电极延伸至中间层，通过在中间层引出引出电极，而实现连接电极与外部电极的电连接。
盖部件20和基座部件30这两者隔着密封框37和接合部件40接合，由此水晶振动元件10被密封于由盖部件20和基座部件30围起的内部空间(腔体)26。在该情况下，优选为内部空间26的压力小于大气压力的真空状态，由此能够减少因第一激励电极14a、第二激励电极14b的氧化所致的水晶振子1的频率特性的经时变化等而优选。
接合部件40在盖部件20和基座部件30的各自整周上设置。具体而言，接合部件40设置于密封框37上。密封框37和接合部件40被夹设于盖部件20的侧壁部22的对置面23与基座部件30的第一主面32a之间，由此水晶振动元件10被盖部件20和基座部件30密封。
接合部件40例如为蜡部件。具体而言，接合部件40由金(Au)‐锡(Sn)共晶合金构成。如此，将盖部件20和基座部件30设为金属接合。采用金属接合，能够提高密封性。此外，接合部件40并不局限于导电材料，例如可以是低熔点玻璃(例如铅硼酸系、磷酸锡系等)等玻璃粘合材料或者树脂粘合剂等绝缘性材料。由此，成本比金属接合低，并能抑制加热温度，而且能够简化制造工序。
本实施方式所涉及的水晶振动元件10的水晶片11的长边方向上的一端(靠供导电性保持部件36a、36b配置一侧的端部)为固定端，另一端为自由端。另外，水晶振动元件10、盖部件20以及基座部件30在XZ’面中，分别呈矩形状，且长边方向和短边方向相互相同。
其中，水晶振动元件10的固定端的位置并不特别限定，如后述所示，水晶振动元件10可以在水晶片11的长边方向上的两端，固定于基座部件30。在该情况下，只要在将水晶振动元件10固定于水晶片11的长边方向上的两端的状态下形成水晶振动元件10和基座部件30的各电极即可。
在本实施方式所涉及的水晶振子1中，经由基座部件30的外部电极35a、35b向构成水晶振动元件10的第一激励电极14a和第二激励电极14b之间施加交变电场。由此，水晶片11以厚度剪切模式等规定的振动模式振动，从而获得与该振动相伴随的共振特性。
接下来，参照图3，说明安装有本实施方式所涉及的水晶振子1的的方式。此时，图3是示出安装于电路基板的水晶振子的剖视图。这里所说的剖视图包含图2所示的水晶振子1的XY’截面。图3所示的模块部件具备水晶振子1和至少搭载有水晶振子1的电路基板50，水晶振子1由电路基板51上的密封部件50覆盖。此外，在电路基板51，除了水晶振子1，还可以例如搭载有半导体芯片、薄片电容器等其它电子部件。
电路基板51具有相互对置的安装正面52a和安装背面52b，在安装正面52a安装有水晶振子1。在一个例子中，焊料部件55a、55c分别将安装正面52a的未图示的端子与水晶振子1的外部电极35a、35c电连接，并且使水晶振子1固定于电路基板51。
水晶振子1由密封部件50覆盖。密封部件50设置于盖部件20的外表面25、基座部件30以及电路基板51的安装正面52a上，从而提高水晶振子1与电路基板51的固定力。由此，密封部件50保护水晶振子1免受冲击影响，抑制水晶振子1的损伤、从电路基板51的剥离。
密封部件50例如由包含热固化树脂、紫外线固化树脂等具有绝缘性的树脂材料形成。即，水晶振子1的安装工序包括借助焊料部件55a、55c将水晶振子1固定于电路基板51的工序、例如通过涂覆、滴落将未固化的密封部件50配置为覆盖水晶振子1的工序以及固化密封部件50的工序。密封部件50在固化时收缩，而使盖部件20变形。由此，接合部件40受到拉伸应力。
＜变形例＞
参照图4，说明本实用新型的实施方式所涉及的水晶振子的变形例。这里，图4是示出水晶振子的变形例的剖视图。本变形例在盖部件20的开口端部成为凸缘部28这一点上不同于本实施方式的结构例。
凸缘部28设置于侧壁部22的靠近基座部件30一侧。在从顶面部21的主面的法线方向俯视观察时，凸缘部28与侧壁部22重叠，且位于侧壁部22的外侧。若将凸缘部28的厚度(与X轴方向平行的方向上的宽度)设为T3，则厚度T3大于侧壁部22的厚度T2(T2＜T3)。在图示的例子中，侧壁部22和凸缘部28被连接为外表面25形成曲面。另外，侧壁部22和凸缘部28被连接为内表面24不弯曲地连续。在本变形例中，对置面23的面积大于图2所示的结构例。因此，能够提高基座部件30与盖部件20的接合强度。
接下来，参照图5，说明使用密封部件50覆盖了水晶振子1时接合部件40受到的应力的模拟结果。此时，图5是示出由密封部件覆盖了水晶振子时盖部件的厚度比率与接合部受到的应力之间的相关性的图。纵轴表示接合部(密封框37、接合部件40)受到的应力的最大应力，横轴表示侧壁部22相对于顶面部21的厚度比率(T2/T1)。圆点表示没有凸缘部的图2示出的结构例中的模拟结果，方点表示有凸缘部的图4示出的变形例中的模拟结果。纵轴的最大应力越小，越能抑制因接合部处的裂缝所致的泄漏。此外，以下的表1示出最大应力相对于厚度比率的模拟结果，图5的图表是将该表1中示出的数值描绘成曲线而成的图表。
[表1]
无论有无凸缘部，最大应力都在0.5＜T2/T1＜0.9的范围内变为极小。另外，在T2/T1≤0.5的范围内，侧壁部22的变形较大，盖部件可能与水晶振子接触。因此，用于降低在接合部产生裂缝的风险的厚度比率的优选范围为0.5＜T2/T1＜0.9。进而，由于T2/T1大致为0.7以上0.8以下时，最大应力便为极小，因此更加优选。
在没有凸缘部的结构中，在0.65＜T2/T1＜1.0的范围内，与1.0≤T2/T1时相比，最大应力减小。另外，在T2/T1＝0.75时最大应力变为极小，在其T2/T1＝0.75上下的厚度比率下，最大应力比T2/T1＝0.75时升高。最大应力例如，在0.65＜T2/T1＜0.9的范围内，比T2/T1＝1.0时充分减小。在图5所示的例子中，在0.65＜T2/T1＜0.9的范围内，最大应力为3.0×10-7以下，约为T2/T1＝1.0时的3.71×10-7的80％以下。在T2/T1＜0.65的范围内，最大应力大于T2/T1＝1.0时的最大应力，且厚度比率越小，最大应力越大。此外，在0.7＜T2/T1＜0.85的范围内，没有凸缘部的结构的最大应力小于有凸缘部的结构的最大应力。即，在0.7＜T2/T1＜0.85的范围内，从接合部受到的最大应力这一观点出发，没有凸缘部的结构比有凸缘部的结构更加有利。
在有凸缘部的结构中，在T2/T1＜1.0的范围内，最大应力比1.0≤T2/T1时减小。另外，在T2/T1＝0.75时最大应力变为极小，在其T2/T1＝0.75上下的厚度比率下，最大应力比T2/T1＝0.75时升高。最大应力例如在0.5＜T2/T1＜0.85的范围内，比T2/T1＝1.0时充分减小。在图5所示的例子中，在0.5＜T2/T1＜0.85的范围内，最大应力为3.0×10-7以下，为T2/T1＝1.0时的5.88×10-7的约50％以下。此外，在0.5＜T2/T1＜0.7的范围内，有凸缘部的结构的最大应力小于无凸缘部的结构的最大应力。即，在0.5＜T2/T1＜0.7的范围内，从接合部受到的最大应力这一观点出发，有凸缘部的结构比无凸缘部的结构有利。
接下来，参照图6～图8说明本实用新型所涉及的压电振子的制造方法。此外，这里说明的是盖部件的制造工序，其它的将压电振动元件搭载于基座部件的工序、将压电振动元件收容于由盖部件在基座部件形成的内部空间的工序、使树脂固化以覆盖盖部件而设置密封部件的工序等能够参照上述图1～图3的说明，因此省略。此时，图6是示出利用夹具固定金属部件的工序的图。图7是示出冲压金属部件而使之变形的工序的图。图8是取得成形了的盖部件的工序的图。
首先，使用夹具101固定平板状的金属部件111(图6)。夹具101被组装为空开金属部件111的两主面112a、112b的中央部而夹持端部。
接下来，使用模具102按压金属部件111的中央部(图7)。此时，使金属部件111变形，以使主面112a成为凹状，主面112b成为凸状。其结果是，金属部件111成为盖部件120，主面112a成为内表面124，主面112b成为外表面125。金属部件111中，被夹具101夹持的部分成为凸缘部128，由模具102按压的部分成为顶面部121，位于夹具101与模具102之间的部分成为侧壁部122。另外，与模具102的角部接触的部分，成为顶面部121与侧壁部122间的连接部127。模具102的形状被转印于主面112a而成为内表面124，因此通过使用圆角的模具102，而能够加工为连接部127的内表面124是曲面。
设定为顶面部121的厚度为T11，侧壁部的厚度为T12，凸缘部128的厚度为T13。侧壁部122通过金属部件111延伸而形成，因此侧壁部122的厚度T12小于顶面部121的厚度T11。此外，厚度T11、T12、T13能够通过变更加工条件来做调整。冲压加工的条件是例如金属部件111的温度、模具102的按压速度、夹具101与模具102的距离等。
接下来，拆下模具102和夹具101，由此取得盖部件120(图6)。
如上所述，根据本实施方式，提供一种压电振子1，其具备基座部件30、搭载于基座部件30上的压电振动元件10以及与基座部件30接合并与基座部件30一起形成收容压电振动元件10的内部空间26的盖部件20，盖部件20具有隔着压电振动元件10与基座部件30对置的顶面部21和沿与顶面部21的主面交叉的方向延伸的侧壁部22，顶面部21的厚度T1大于侧壁部22的厚度T2。
根据上述实施方式，通过盖部件在侧壁部处变形，由此能够减小基座部件与盖部件间的接合部在盖部件受到外力时所受到的应力。由此，能够抑制在接合部产生裂缝，保持内部空间的气密，抑制压电振子的频率变动。
进而，将压电振子、半导体芯片、薄片电容器等电子部件搭载于电路基板。接下来，覆盖压电振子等电子部件地将因加热而增加了流动性的密封部件供给到电路基板。接下来，冷却密封部件并使之固化。通过这样的制造工序，能够获得至少将压电振子搭载于电路基板且由密封部件覆盖包括被搭载于电路基板上的压电振子的电子部件而成的模块部件。
在将顶面部21的厚度设为T1，将侧壁部22的厚度设为T2时，可以满足0.5＜T2/T1＜0.9。由此，厚度比率处于使盖部件与基座部件间的接合部受到的应力的最大值(最大应力)能够变为极小的范围，因此能够抑制在接合部产生裂缝。
也可以满足0.65＜T2/T1＜0.9。据此，能够与1≤T2/T1的范围中的接合部的最大应力相比，充分减小最大应力。
还可以满足0.7＜T2/T1＜0.85。据此，能够比开口端部成为凸缘部的结构减小接合部的最大应力。
盖部件20可以具有在从顶面部21的主面的法线方向俯视观察时位于顶面部21的外侧并与侧壁部22连接的凸缘部28，且满足0.5＜T2/T1＜0.85。据此，能够增大与接合部对置的对置面，从而能够提高接合强度。另外，能够与1≤T2/T1的范围中的接合部的最大应力相比，充分地减小最大应力。
盖部件20具有凸缘部28，并且，可以满足0.5＜T2/T1＜0.7。据此，与不具有凸缘部的结构相比，能够减小接合部的最大应力。另外，能够将最大应力设定为1≤T2/T1的范围的最大应力的1/2以下。
盖部件20具有将顶面部21与侧壁部22连接的连接部27，连接部27的至少外表面25可以为曲面。据此，能够分散盖部件的外表面受到的外力。
连接部27的内表面24的曲率可以大于外表面25的曲率。据此，能够增大由基座部件和盖部件形成的内部空间，从而降低盖部件与压电振动元件接触的风险。另外，能够减小压电振子的尺寸。
连接部27的内表面24和外表面25的曲率可以相等。据此，能够分散盖部件的外表面受到的外力。另外，连接部的厚度均匀，由此能够抑制应力集中于连接部的局部。
侧壁部22与凸缘部28的连接部的外表面25也可以是曲面。据此，能够分散盖部件的外表面受到的外力。
压电振子1可以由树脂制的密封部件50覆盖。据此，盖部件因密封部件的固化收缩而受到应力，但根据本实施方式，能够抑制在该固化收缩时在接合部产生裂缝。
另外，根据本实施方式的其它方式，提供一种压电振子1的制造方法，其包括设置通过对平板状的金属部件111进行冲压加工而具有顶面部121和沿与顶面部121的主面交叉的方向延伸的侧壁部122的盖部件120的工序、将压电振动元件10搭载于基座部件30的工序以及将盖部件120(20)与基座部件30接合并将压电振动元件10收容于由基座部件30和盖部件20形成的内部空间26的工序，顶面部121的厚度大于侧壁部122的厚度。
根据上述方式，盖部件在侧壁部变形，由此能够减小基座部件与盖部件间的接合部在盖部件受到外力时所受到的应力。由此，能够抑制在接合部产生裂缝，保持内部空间的气密，抑制压电振子的频率变动。
如上说明所示，根据本实用新型，能够提供能够抑制频率变动的压电振子及其制造方法。
此外，以上说明的实施方式是为了便于理解本实用新型，并非用于限定解释本实用新型。本实用新型能够不脱离其主旨地进行变更/改进，并且，本实用新型亦包含其等同物。即，本领域技术人员在各实施方式中适当地加入了设计变更的而得到的方案，只要是具备本实用新型的特征，也包含于本实用新型的范围中。例如，各实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不局限于例示内容，而能够适当地变更。另外，各实施方式所具备的各要素能够在技术上可行的范围内进行组合，它们组合而成的方案只要是包含本实用新型的特征，也包含于本实用新型的范围。

Claims (12)

1.一种压电振子，其中，具备：
基座部件；
压电振动元件，其搭载于所述基座部件之上；以及
盖部件，其与所述基座部件接合，与所述基座部件一起形成收容所述压电振动元件的内部空间，
所述盖部件具有：顶面部，其隔着所述压电振动元件与所述基座部件对置；和侧壁部，其沿与所述顶面部的主面交叉的方向延伸，
所述压电振子的特征在于，
所述顶面部的厚度大于所述侧壁部的厚度。
2.根据权利要求1所述的压电振子，其特征在于，
在将所述顶面部的厚度设为T1并将所述侧壁部的厚度设为T2时，满足0.5＜T2/T1＜0.9。
3.根据权利要求2所述的压电振子，其特征在于，
满足0.65＜T2/T1＜0.9。
4.根据权利要求3所述的压电振子，其特征在于，
满足0.7＜T2/T1＜0.85。
5.根据权利要求2所述的压电振子，其特征在于，
所述盖部件具有在从所述顶面部的主面的法线方向俯视观察时位于所述顶面部的外侧并与所述侧壁部连接的凸缘部，且满足0.5＜T2/T1＜0.85。
6.根据权利要求5所述的压电振子，其特征在于，
满足0.5＜T2/T1＜0.7。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的压电振子，其中，
所述盖部件具有连接所述顶面部与所述侧壁部的连接部，
所述连接部至少外表面为曲面。
8.根据权利要求7所述的压电振子，其特征在于，
所述连接部的内表面的曲率大于外表面的曲率。
9.根据权利要求7所述的压电振子，其特征在于，
所述连接部的内表面和外表面的曲率相等。
10.根据权利要求5或者6所述的压电振子，其特征在于，
所述侧壁部与所述凸缘部间的连接部的外表面为曲面。
11.根据权利要求1所述的压电振子，其特征在于，
所述压电振子由密封部件覆盖。
12.一种模块部件，其特征在于，
至少权利要求1至10中任一项所述的压电振子搭载于电路基板，
在所述电路基板设置有密封部件，以覆盖所述压电振子。
CN201721684638.7U 2016-12-12 2017-12-06 压电振子和模块部件 Active CN207910742U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-240187 2016-12-12
JP2016240187A JP6974787B2 (ja) 2016-12-12 2016-12-12 圧電振動子、モジュール部品及びそれらの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207910742U true CN207910742U (zh) 2018-09-25

Family

ID=62490393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721684638.7U Active CN207910742U (zh) 2016-12-12 2017-12-06 压电振子和模块部件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10938370B2 (zh)
JP (1) JP6974787B2 (zh)
CN (1) CN207910742U (zh)
TW (1) TWI667879B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113056871A (zh) * 2019-03-29 2021-06-29 株式会社村田制作所 电子装置及其制造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108028639B (zh) * 2015-09-28 2021-01-08 株式会社村田制作所 晶体片以及晶体振子
JP6226218B2 (ja) * 2015-09-30 2017-11-08 株式会社村田製作所 水晶片及び水晶振動子
JP6772574B2 (ja) * 2016-06-16 2020-10-21 株式会社村田製作所 圧電振動子及びその製造方法
JP7247694B2 (ja) 2019-03-25 2023-03-29 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、発振器、振動モジュール、電子機器および移動体
WO2021215040A1 (ja) * 2020-04-21 2021-10-28 株式会社村田製作所 圧電振動子

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04103149A (ja) * 1990-08-23 1992-04-06 Hitachi Ltd パッケージ封止方法および半導体装置
JP2753958B2 (ja) * 1994-10-14 1998-05-20 東京タングステン株式会社 半導体素子用放熱部品用モリブデン角型キャップ及びその製造方法
DE10039646A1 (de) * 1999-08-18 2001-03-08 Murata Manufacturing Co Leitende Abdeckung, Elektronisches Bauelement und Verfahren zur Bildung einer isolierenden Schicht der leitenden Abdeckung
JP2003087071A (ja) * 2001-09-14 2003-03-20 Toyo Commun Equip Co Ltd 表面実装型圧電デバイス及びその製造方法
JP4766831B2 (ja) * 2002-11-26 2011-09-07 株式会社村田製作所 電子部品の製造方法
JP2005124122A (ja) * 2003-09-25 2005-05-12 Kyocera Corp 圧電振動子収納用パッケージおよび圧電装置
JP4758210B2 (ja) * 2005-11-30 2011-08-24 京セラキンセキ株式会社 圧電発振器
JP2007300265A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Epson Toyocom Corp 圧電デバイス
US7859172B2 (en) * 2007-06-19 2010-12-28 Epson Toyocom Corporation Piezoelectric resonator, manufacturing method thereof and lid for piezoelectric resonator
JP4324811B2 (ja) * 2007-06-28 2009-09-02 エプソントヨコム株式会社 圧電振動子及びその製造方法
JP2009038285A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Olympus Corp 封止構造体
JP5277755B2 (ja) * 2008-07-01 2013-08-28 オムロン株式会社 電子部品
JP2010245933A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Panasonic Corp 圧電共振部品及びその製造方法
JP5058321B2 (ja) * 2009-11-11 2012-10-24 日本電波工業株式会社 表面実装水晶振動子及びその製造方法
JP5853429B2 (ja) * 2011-06-15 2016-02-09 株式会社大真空 電子部品用パッケージおよび圧電振動デバイス
US9548437B2 (en) * 2011-08-22 2017-01-17 Kyocera Corporation Acoustic wave device and electronic component
JP5815365B2 (ja) * 2011-10-20 2015-11-17 京セラ株式会社 弾性波装置、電子部品および弾性波装置の製造方法
US8847465B2 (en) * 2012-04-11 2014-09-30 Taitien Electronics Co., Ltd Piezoelectric resonator with built-in capacitor load and manufacturing method thereof
JP2015128276A (ja) 2013-11-29 2015-07-09 日本電波工業株式会社 表面実装水晶振動子及びその製造方法
JP2015231001A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 セイコーエプソン株式会社 電子デバイスおよび電子デバイスの製造方法
JP2015231191A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 セイコーエプソン株式会社 電子デバイスおよび電子デバイスの製造方法
KR102232945B1 (ko) * 2014-07-24 2021-03-25 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
JP6481697B2 (ja) * 2015-01-16 2019-03-13 株式会社村田製作所 圧電振動部品及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113056871A (zh) * 2019-03-29 2021-06-29 株式会社村田制作所 电子装置及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018098599A (ja) 2018-06-21
JP6974787B2 (ja) 2021-12-01
US10938370B2 (en) 2021-03-02
US20180167050A1 (en) 2018-06-14
TW201834390A (zh) 2018-09-16
TWI667879B (zh) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207910742U (zh) 压电振子和模块部件
CN101272135A (zh) 晶体器件及其密封方法
US7791421B2 (en) Surface-mounted piezoelectric oscillators
US9735340B2 (en) Method of manufacturing an electronic component
JP2013065875A (ja) 電子部品用パッケージ及び電子デバイス
JP5689702B2 (ja) 圧電デバイス
US10014189B2 (en) Ceramic package with brazing material near seal member
JP2012119911A (ja) 圧電デバイス
CN108370244A (zh) 密封环、电子元件收纳用封装体、电子设备及它们的制造方法
US20220416759A1 (en) Piezoelectric vibration plate, piezoelectric vibration device, and manufacturing method for piezoelectric vibration device
JP4673670B2 (ja) 圧電デバイスの製造方法
JP6741434B2 (ja) 圧電デバイスの製造方法
CN110875725A (zh) 盖子及压电装置
JP2004104766A (ja) 電子部品用パッケージおよび当該パッケージを用いた圧電振動デバイスおよび圧電振動デバイスの製造方法
CN109804560A (zh) 压电振子及其制造方法
JP2012099935A (ja) 圧電デバイス
JP6629660B2 (ja) セラミックパッケージおよびその製造方法
JP2000286661A (ja) 表面実装型電子部品
CN110875695A (zh) 压电装置
JP2015091100A (ja) 弾性表面波デバイス
JP2020043438A (ja) キャップ及び圧電デバイス
JP2020077993A (ja) 電子部品及びその製造方法
JP2020167466A (ja) 圧電振動デバイス用の蓋および当該蓋を用いた圧電振動デバイス
JPH04116428U (ja) チツプ型圧電共振子
JP2008141418A (ja) 圧電振動板の固着方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant