JP2002026681A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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- JP2002026681A JP2002026681A JP2000202423A JP2000202423A JP2002026681A JP 2002026681 A JP2002026681 A JP 2002026681A JP 2000202423 A JP2000202423 A JP 2000202423A JP 2000202423 A JP2000202423 A JP 2000202423A JP 2002026681 A JP2002026681 A JP 2002026681A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】圧電体の搭載状態の変化に伴う振動特性の劣化
がなく、耐衝撃性に優れた固定接続電極構造を持つ圧電
振動子を提供する。 【解決手段】セラミックベ−スに形成された固定接続電
極の断面を凹形状とし、導電性固着部材を固定接続電極
の凹部に塗布し、圧電体を固定接続電極に固定接続す
る。また、固定接続電極の凹部にはセラミックベ−ス素
地を露出する。圧電体は固定接続電極の凹部上面で支持
されるため、導電性固着部材が固化に伴い収縮しても、
固定接続電極が圧電体の回転支点になることはなく、圧
電体の搭載状態が変化することはない。 固定接続電極
の断面が凹形状のため導電性固着部材が濡れ広がりにく
く、導電性固着部材が励振電極に接近し難いため、圧電
体の特性劣化を防止できる。また、導電性固着部材がセ
ラミックベ−ス素地と接着されることで、高い接着強度
が得られるため、導電性固着部材の固着接続電極のＡｕ
メッキからの剥離による圧電体の特性劣化を防止でき
る。
がなく、耐衝撃性に優れた固定接続電極構造を持つ圧電
振動子を提供する。 【解決手段】セラミックベ−スに形成された固定接続電
極の断面を凹形状とし、導電性固着部材を固定接続電極
の凹部に塗布し、圧電体を固定接続電極に固定接続す
る。また、固定接続電極の凹部にはセラミックベ−ス素
地を露出する。圧電体は固定接続電極の凹部上面で支持
されるため、導電性固着部材が固化に伴い収縮しても、
固定接続電極が圧電体の回転支点になることはなく、圧
電体の搭載状態が変化することはない。 固定接続電極
の断面が凹形状のため導電性固着部材が濡れ広がりにく
く、導電性固着部材が励振電極に接近し難いため、圧電
体の特性劣化を防止できる。また、導電性固着部材がセ
ラミックベ−ス素地と接着されることで、高い接着強度
が得られるため、導電性固着部材の固着接続電極のＡｕ
メッキからの剥離による圧電体の特性劣化を防止でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電振動子に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】圧電振動子、特に水晶振動子、その中で
もＡＴカット厚みすべり水晶振動子は周波数の安定性が
高く、比較的安価な発振源としてあらゆる電子機器に内
蔵されている。
もＡＴカット厚みすべり水晶振動子は周波数の安定性が
高く、比較的安価な発振源としてあらゆる電子機器に内
蔵されている。
【０００３】近年ではＩＣカ−ド、モバイルコンピュ−
タ−等の小型の情報機器や携帯電話、自動車電話、ペ−
ジャ−等の移動体通信において、装置の小型化、低背化
が目覚ましく、それらに用いられる圧電振動子にも小型
化、低背化が要求されている。
タ−等の小型の情報機器や携帯電話、自動車電話、ペ−
ジャ−等の移動体通信において、装置の小型化、低背化
が目覚ましく、それらに用いられる圧電振動子にも小型
化、低背化が要求されている。
【０００４】図１（ａ）は上記用途に用いられる水晶振
動子の長手方向の断面を示す縦断面図である。１はセラ
ミックベ−スであり、上面凹内には導電性固着部材７に
より水晶振動片３との固定接続を行うための固定接続電
極２が形成されている。固定接続電極２はＷ（タングス
テン）を含む導電性ペ−ストを所定のパタ−ンに印刷形
成後、焼成し、該メタライズ層上にＮｉメッキとＡｕメ
ッキを順次積層することで形成される。水晶振動片３の
右端側にはセラミックベ−ス１の上面凹内の底面と水晶
振動片３の板面が平行となるための枕１０が前記メタラ
イズと同様の工程により形成される。
動子の長手方向の断面を示す縦断面図である。１はセラ
ミックベ−スであり、上面凹内には導電性固着部材７に
より水晶振動片３との固定接続を行うための固定接続電
極２が形成されている。固定接続電極２はＷ（タングス
テン）を含む導電性ペ−ストを所定のパタ−ンに印刷形
成後、焼成し、該メタライズ層上にＮｉメッキとＡｕメ
ッキを順次積層することで形成される。水晶振動片３の
右端側にはセラミックベ−ス１の上面凹内の底面と水晶
振動片３の板面が平行となるための枕１０が前記メタラ
イズと同様の工程により形成される。
【０００５】図１（ｂ）に水晶振動片３の平面図を示
す。水晶振動片３は矩形の板状に形成され、その表裏に
は励振電極４、励振電極４から水晶振動片３の長手方向
に延在する引き出し電極５及びセラミックベ−ス１に形
成された固定接続電極２との固定接続を行うための固定
接続電極６、６’がＣｒ及びＡｇ等の蒸着、スパッタリ
ングなどにより形成されている。水晶振動片３の固定接
続電極６、６’は導電性固着部材７により固定接続電極
２に固定接続される。そして水晶振動片３を収納したセ
ラミックベ−ス１は蓋体８と封着部材９により気密に封
止される。
す。水晶振動片３は矩形の板状に形成され、その表裏に
は励振電極４、励振電極４から水晶振動片３の長手方向
に延在する引き出し電極５及びセラミックベ−ス１に形
成された固定接続電極２との固定接続を行うための固定
接続電極６、６’がＣｒ及びＡｇ等の蒸着、スパッタリ
ングなどにより形成されている。水晶振動片３の固定接
続電極６、６’は導電性固着部材７により固定接続電極
２に固定接続される。そして水晶振動片３を収納したセ
ラミックベ−ス１は蓋体８と封着部材９により気密に封
止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２はセラミックベ−
ス１に形成された固定接続電極２に導電性固着部材７を
塗布し、水晶振動片３を搭載した状態のセラミックベ−
ス１の長手方向断面を示す縦断面図である。固定接続電
極２のメタライズ層は印刷により形成されるため断面形
状は楕円円弧に類似した形状となる。図２（ａ）は導電
性固着部材７の固定接続電極２への塗布位置がセラミッ
クベ−ス１の長手方向中央寄りであり、この状態で導電
性固着部材７を固化した場合、導電性固着部材７の固化
に伴う収縮により水晶振動片３は固定接続電極２を支点
にして時計方向に回転しようとする。しかし、水晶振動
片３の右端側は枕１０で支持されいるため、水晶振動片
３は回転することが出来ず、水晶振動片３内にひずみを
生じる。水晶振動片３の振動周波数はひずみと共に変動
する性質を有する。導電性固着部材７の接着状態は水晶
振動子の使用環境、経時等で変化するため、前記ひずみ
も変動する。このため水晶振動子の使用環境、経時等に
よっては振動周波数が変化してしまうという問題が発生
する。
ス１に形成された固定接続電極２に導電性固着部材７を
塗布し、水晶振動片３を搭載した状態のセラミックベ−
ス１の長手方向断面を示す縦断面図である。固定接続電
極２のメタライズ層は印刷により形成されるため断面形
状は楕円円弧に類似した形状となる。図２（ａ）は導電
性固着部材７の固定接続電極２への塗布位置がセラミッ
クベ−ス１の長手方向中央寄りであり、この状態で導電
性固着部材７を固化した場合、導電性固着部材７の固化
に伴う収縮により水晶振動片３は固定接続電極２を支点
にして時計方向に回転しようとする。しかし、水晶振動
片３の右端側は枕１０で支持されいるため、水晶振動片
３は回転することが出来ず、水晶振動片３内にひずみを
生じる。水晶振動片３の振動周波数はひずみと共に変動
する性質を有する。導電性固着部材７の接着状態は水晶
振動子の使用環境、経時等で変化するため、前記ひずみ
も変動する。このため水晶振動子の使用環境、経時等に
よっては振動周波数が変化してしまうという問題が発生
する。
【０００７】図２（ｂ）は導電性固着部材７の固定接続
電極２への塗布位置がセラミックベ−ス１の長手方向端
部寄りであり、この状態で導電性固着部材７を固化した
場合、導電性固着部材７の固化に伴う収縮により水晶振
動片３は固定接続電極２を支点にして反時計方向に回転
する。この水晶振動片３を収納したセラミックベ−ス１
を蓋体８と封着部材９により気密封止する場合、回転し
た水晶振動片３の右端部が封着面１１に接近しているた
め、低融点ガラス等の封着材９が水晶振動片３に付着
し、水晶振動子の特性が劣化するという問題が発生す
る。また、回転した水晶振動片３の右端部が蓋体８に接
触し前記と同様の振動周波数変動の問題が生じたり、最
悪の場合、水晶振動片３が破損してしまうという問題が
発生する。
電極２への塗布位置がセラミックベ−ス１の長手方向端
部寄りであり、この状態で導電性固着部材７を固化した
場合、導電性固着部材７の固化に伴う収縮により水晶振
動片３は固定接続電極２を支点にして反時計方向に回転
する。この水晶振動片３を収納したセラミックベ−ス１
を蓋体８と封着部材９により気密封止する場合、回転し
た水晶振動片３の右端部が封着面１１に接近しているた
め、低融点ガラス等の封着材９が水晶振動片３に付着
し、水晶振動子の特性が劣化するという問題が発生す
る。また、回転した水晶振動片３の右端部が蓋体８に接
触し前記と同様の振動周波数変動の問題が生じたり、最
悪の場合、水晶振動片３が破損してしまうという問題が
発生する。
【０００８】また、水晶振動子のＣＩ値は水晶振動片３
の固定位置の影響を受ける。水晶振動片３の固定位置が
励振電極４に近いほどＣＩ値は劣化する。固定接続電極
２の断面形状は楕円円弧に類似した形状であるため、導
電性固着部材７が固定接続電極２の外側に濡れ広がり易
く、濡れ広がりのコントロ−ルが非常に難しい。導電性
固着部材７が固定接続電極２の外側に濡れ広がり、導電
性固着部材７が励振電極４に接近した場合、ＣＩ値が劣
化するという問題が発生する。
の固定位置の影響を受ける。水晶振動片３の固定位置が
励振電極４に近いほどＣＩ値は劣化する。固定接続電極
２の断面形状は楕円円弧に類似した形状であるため、導
電性固着部材７が固定接続電極２の外側に濡れ広がり易
く、濡れ広がりのコントロ−ルが非常に難しい。導電性
固着部材７が固定接続電極２の外側に濡れ広がり、導電
性固着部材７が励振電極４に接近した場合、ＣＩ値が劣
化するという問題が発生する。
【０００９】また、一般的に固定接続電極２の表面のＡ
ｕメッキは導電性固着部材７との接着強度が得られ難
く、水晶振動子に衝撃が加わった場合、導電性固着部材
７とＡｕメッキの界面で導電性固着部材７が剥離し、水
晶振動子の特性を劣化させたり、最悪の場合、発振が停
止するという問題が発生する。
ｕメッキは導電性固着部材７との接着強度が得られ難
く、水晶振動子に衝撃が加わった場合、導電性固着部材
７とＡｕメッキの界面で導電性固着部材７が剥離し、水
晶振動子の特性を劣化させたり、最悪の場合、発振が停
止するという問題が発生する。
【課題を解決するための手段】 少なくとも
圧電体とセラミックベ−スと蓋体から成る圧電振動子に
おいて、セラミックベ−スに形成される圧電体との固定
接続電極の断面形状を凹型とする。
圧電体とセラミックベ−スと蓋体から成る圧電振動子に
おいて、セラミックベ−スに形成される圧電体との固定
接続電極の断面形状を凹型とする。
【００１０】導電性固着部材を前記セラミックベ−ス内
に配置される圧電体との固定接続電極の凹部に塗布し、
前記圧電体を該固定接続電極に固定接続する。
に配置される圧電体との固定接続電極の凹部に塗布し、
前記圧電体を該固定接続電極に固定接続する。
【００１１】前記セラミックベ−ス内に配置される圧電
体との固定接続電極の凹部にセラミックベ−ス素地を露
出させる。
体との固定接続電極の凹部にセラミックベ−ス素地を露
出させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】続いて本発明の実施形態について
説明する。本発明の実施形態は水晶振動片で説明するが
結晶圧電体やセラミック圧電体でも同様である。図３
（ａ）は本実施形態であるセラミックベ−ス１に形成さ
れた固定接続電極２のセラミックベ−ス１の長手方向の
断面図である。固定接続電極２のメタライズ層１５は１
段目メタライズ層１３及び２段目メタライズ層１４から
なり、断面は凹形状を有している。図４（ｂ）は本実施
形態である固定接続電極２の平面図であり、凹部にはセ
ラミックベ−ス素地１２が露出している。
説明する。本発明の実施形態は水晶振動片で説明するが
結晶圧電体やセラミック圧電体でも同様である。図３
（ａ）は本実施形態であるセラミックベ−ス１に形成さ
れた固定接続電極２のセラミックベ−ス１の長手方向の
断面図である。固定接続電極２のメタライズ層１５は１
段目メタライズ層１３及び２段目メタライズ層１４から
なり、断面は凹形状を有している。図４（ｂ）は本実施
形態である固定接続電極２の平面図であり、凹部にはセ
ラミックベ−ス素地１２が露出している。
【００１３】図４は本実施形態の固定接続電極２のメタ
ライズ層１５をセラミックベ−ス１に所定の形状に形成
するための印刷マスクパタ−ンの平面図であり、図４
（ａ）は１段目印刷マスクパタ−ンであり、図４（ｂ）
は２段目印刷マスクパタ−ンである。図５は本実施形態
の固定接続電極２のメタライズ層１５を形成する順序を
示す略図であり、メタライズ層は下記順序で形成され
る。（１）１段目印刷マスクにより１段目メタライズ層
１３を形成する。（２）２段目印刷マスクにより２段目
メタライズ層１４を形成する。（３）焼成する。
ライズ層１５をセラミックベ−ス１に所定の形状に形成
するための印刷マスクパタ−ンの平面図であり、図４
（ａ）は１段目印刷マスクパタ−ンであり、図４（ｂ）
は２段目印刷マスクパタ−ンである。図５は本実施形態
の固定接続電極２のメタライズ層１５を形成する順序を
示す略図であり、メタライズ層は下記順序で形成され
る。（１）１段目印刷マスクにより１段目メタライズ層
１３を形成する。（２）２段目印刷マスクにより２段目
メタライズ層１４を形成する。（３）焼成する。
【００１４】図６は本実施形態であるセラミックベ−ス
１に形成された固定接続電極２の凹部に導電性固着部材
７を塗布し、水晶振動片３を導電性固着部材７上に搭載
した状態のセラミックベ−ス１の長手方向の断面を示す
縦断面図である。水晶振動片３は固定接続電極２の凹部
上面で支持されるため、導電性固着部材が固化に伴い収
縮しても、固定接続電極２が水晶振動片３の回転支点に
なることはなく、水晶振動片３の搭載状態が変わること
はない。
１に形成された固定接続電極２の凹部に導電性固着部材
７を塗布し、水晶振動片３を導電性固着部材７上に搭載
した状態のセラミックベ−ス１の長手方向の断面を示す
縦断面図である。水晶振動片３は固定接続電極２の凹部
上面で支持されるため、導電性固着部材が固化に伴い収
縮しても、固定接続電極２が水晶振動片３の回転支点に
なることはなく、水晶振動片３の搭載状態が変わること
はない。
【００１５】固定接続電極２の形状が凹形のため導電性
固着部材７が濡れ広がりにくく、導電性固着部材７が励
振電極４に接近しにくいため、ＣＩ値が劣化することが
ない。
固着部材７が濡れ広がりにくく、導電性固着部材７が励
振電極４に接近しにくいため、ＣＩ値が劣化することが
ない。
【００１６】また、セラミックベース素地１２の表面は
Ａｕメッキの表面と比較すると凹凸があり、ポーラスな
状態である。導電性固着部材７がセラミックベ−ス素地
１２と接着されることで、接着面積が増加し、高い接着
強度が得られるため、導電性固着部材７が固定接続電極
２のＡｕメッキ界面から剥離することによる水晶振動子
の特性劣化が防止できる。
Ａｕメッキの表面と比較すると凹凸があり、ポーラスな
状態である。導電性固着部材７がセラミックベ−ス素地
１２と接着されることで、接着面積が増加し、高い接着
強度が得られるため、導電性固着部材７が固定接続電極
２のＡｕメッキ界面から剥離することによる水晶振動子
の特性劣化が防止できる。
【００１７】本実施形態ではセラミックベ−ス１に形成
された固定接続電極２の凹部が１箇所であったが、凹部
上面の高さが等しければ、凹部が複数箇所形成されても
問題はない。凹部が複数箇所形成されることにより、固
定接続電極２の表面積が増加し、導電性固着部材７との
接着面積が増加するため、高い接着強度を得ることがで
きる。
された固定接続電極２の凹部が１箇所であったが、凹部
上面の高さが等しければ、凹部が複数箇所形成されても
問題はない。凹部が複数箇所形成されることにより、固
定接続電極２の表面積が増加し、導電性固着部材７との
接着面積が増加するため、高い接着強度を得ることがで
きる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ラミックベ−スに形成された固定接続電極の断面形状を
凹形状とすることで圧電体の搭載状態がセラミックベ−
ス凹部底面とほぼ平行となり、圧電体の搭載状態が変わ
ることにより起こる圧電体内のひずみ発生や圧電体への
封着材付着がなくなり、圧電体の特性劣化を防止するこ
とが出来る。また、導電性固着部材が濡れ広がり難いた
め、導電性固着部材が圧電体の励振電極に接近すること
がなく、特性劣化を防止できる。また、導電性固着部材
がセラミックベ−ス素地と接着されることで、接着面積
が増加し、高い接着強度が得られるため、導電性固着部
材が固定接続電極のＡｕメッキからの剥離することによ
る圧電体の特性劣化が防止できる。
ラミックベ−スに形成された固定接続電極の断面形状を
凹形状とすることで圧電体の搭載状態がセラミックベ−
ス凹部底面とほぼ平行となり、圧電体の搭載状態が変わ
ることにより起こる圧電体内のひずみ発生や圧電体への
封着材付着がなくなり、圧電体の特性劣化を防止するこ
とが出来る。また、導電性固着部材が濡れ広がり難いた
め、導電性固着部材が圧電体の励振電極に接近すること
がなく、特性劣化を防止できる。また、導電性固着部材
がセラミックベ−ス素地と接着されることで、接着面積
が増加し、高い接着強度が得られるため、導電性固着部
材が固定接続電極のＡｕメッキからの剥離することによ
る圧電体の特性劣化が防止できる。
【００１９】圧電体の搭載状態が変化することがないた
め、パッケ−ジの更なる低背化が可能となる。
め、パッケ−ジの更なる低背化が可能となる。
【図１】（ａ）は従来の情報機器や移動体通信用途に用
いられている水晶振動子の長手方向の断面を示す縦断面
図である。（ｂ）は（ａ）に用いられている水晶振動片
の平面図である。
いられている水晶振動子の長手方向の断面を示す縦断面
図である。（ｂ）は（ａ）に用いられている水晶振動片
の平面図である。
【図２】セラミックベ−スに形成された固定接続電極に
導電性固着部材を塗布し、水晶振動片を搭載した状態の
セラミックベ−スの長手方向断面を示す縦断面図であ
る。（ａ）は導電性固着部材の固定接続電極への塗布位
置がセラミックベ−スの長手方向中央寄りのものであ
り、（ｂ）は導電性固着部材の固定接続電極への塗布位
置がセラミックベ−スの長手方向端部寄りのものであ
る。
導電性固着部材を塗布し、水晶振動片を搭載した状態の
セラミックベ−スの長手方向断面を示す縦断面図であ
る。（ａ）は導電性固着部材の固定接続電極への塗布位
置がセラミックベ−スの長手方向中央寄りのものであ
り、（ｂ）は導電性固着部材の固定接続電極への塗布位
置がセラミックベ−スの長手方向端部寄りのものであ
る。
【図３】（ａ）は本実施形態であるセラミックベ−スに
形成された固定接続電極のセラミックベ−ス長手方向の
断面図であり、（ｂ）は同平面図である。
形成された固定接続電極のセラミックベ−ス長手方向の
断面図であり、（ｂ）は同平面図である。
【図４】本実施形態の固定接続電極のメタライズ層をセ
ラミックベ−スに所定の形状に形成するための印刷マス
クパタ−ンの平面図である。（ａ）は１段目印刷マスク
パタ−ンであり、（ｂ）は２段目印刷マスクパタ−ンで
ある。
ラミックベ−スに所定の形状に形成するための印刷マス
クパタ−ンの平面図である。（ａ）は１段目印刷マスク
パタ−ンであり、（ｂ）は２段目印刷マスクパタ−ンで
ある。
【図５】本実施形態の固定接続電極のメタライズ層を形
成する順序を示す略図である。
成する順序を示す略図である。
【図６】本実施形態であるセラミックベ−スに形成され
た固定接続電極に導電性固着部材を塗布し、水晶振動片
を搭載した状態のセラミックベ−ス長手方向の断面を示
す縦断面図である。
た固定接続電極に導電性固着部材を塗布し、水晶振動片
を搭載した状態のセラミックベ−ス長手方向の断面を示
す縦断面図である。
１ セラミックベ−ス ２ 固定接続電極 ３ 水晶振動片 ４ 励振電極 ５ 引き出し電極 ６ 固定接続電極 ７ 導電性固着部材 ８ 蓋 ９ 封着材 １０ 枕 １１ 封着面 １２ セラミックベ−ス素地 １３ １段目印刷マスクパタ−ン １４ ２段目印刷マスクパタ−ン １３ １段目メタライズ層 １４ ２段目メタライズ層 １５ メタライズ層
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも圧電体とセラミックベ−スと
蓋体から成る圧電振動子において、セラミックベ−スに
形成される圧電体との固定接続電極の断面形状を凹型と
したことを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電振動子において、導
電性固着部材を前記セラミックベ−ス内に配置される圧
電体との固定接続電極の凹部に塗布し、前記圧電体を該
固定接続電極に固定接続したことを特徴とする圧電振動
子。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の圧電振動子おい
て、前記セラミックベ−ス内に配置される圧電体との固
定接続電極の凹部にセラミックベ−ス素地を露出させる
ことを特徴とする圧電振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202423A JP2002026681A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 圧電振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202423A JP2002026681A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002026681A true JP2002026681A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18699949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202423A Pending JP2002026681A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002026681A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011216160A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nhk Spring Co Ltd | 電子機器と、ディスク装置用サスペンション |
| US20220314278A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Exo Imaging, Inc. | Imaging devices having piezoelectric transceivers with harmonic characteristics |
| US11975360B2 (en) | 2021-03-31 | 2024-05-07 | Exo Imaging, Inc. | Imaging devices having piezoelectric transceivers with harmonic characteristics |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202423A patent/JP2002026681A/ja active Pending
Cited By (4)
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