JP2002299991A - 圧電振動子 - Google Patents

圧電振動子

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JP2002299991A
JP2002299991A JP2001104176A JP2001104176A JP2002299991A JP 2002299991 A JP2002299991 A JP 2002299991A JP 2001104176 A JP2001104176 A JP 2001104176A JP 2001104176 A JP2001104176 A JP 2001104176A JP 2002299991 A JP2002299991 A JP 2002299991A
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crystal
quartz
plate
cut
axis
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JP2001104176A
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English (en)
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Ryoichi Yasuike
亮一 安池
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱衝撃特性に優れた水晶振動子を低価格で提供
する。 【解決手段】ATカット水晶振動基板と、圧電振動基板
を収納する為の容器と、水晶振動基板を支持する為のA
Tカット水晶板とを備えた水晶振動子に於いて、水晶板
が水晶結晶軸ZZ'方向が長辺となるよう切出された短
冊形状であり、水晶振動基板の水晶結晶軸ZZ'に対し
て±(30°±10°)の傾斜方向に延びる2箇所を接着剤を
用いて水晶板に支持固定したので優れた熱衝撃特性を保
ちながら、低価格化を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子に関
し、特に熱的、機械的応力変化に周波数安定度に優れた
水晶振動子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、優れた耐衝撃性を有した水晶振動
子は、振動源である水晶振動板をセラミック製の支持部
上に接着剤を用いて片端保持し、水晶振動板の他の一方
端(振動領域側)を機械的に開放状態(自由端)として
保つよう構成していた。そして、このような構成により
水晶振動子に機械的衝撃が加わった場合であっても水晶
振動板に伝達された衝撃が自由端部にて開放されるので
水晶振動板の歪が緩和されに伴い周波数安定度が高精度
に保たれるのである。一方、水晶振動子の周波数安定度
を低下させる要因は、上記の機械的衝撃の他に熱的衝撃
もある。
【0003】これは上記のような構成の水晶振動子のよ
うに熱膨張係数が違なる材料である水晶振動子と支持部
であるセラミックとを接着すると、熱衝撃によって硬質
なセラミックの膨張に水晶振動板が影響され歪んでしま
い、これに伴い周波数安定度が劣化してしまう。従っ
て、従来、熱衝撃に対して優れた周波数安定度を必要と
する場合は図3に示すような構成の水晶振動子が用いら
れていた。
【0004】即ち、図3は従来の水晶振動子の構成を説
明する為のものであり、同図(a)が水晶振動板の切出
し条件を、同図(b)が支持部となる水晶板の切出し条
件を説明したものであり、同図(c)は水晶振動子の断
面構成図を示したものである。先ず、ATカット板から
成る水晶基板は、特開2000-332571号公報にも開示され
ているようにATカット板の結晶軸ZZ'に対して±(30
°±10°)の傾斜方向(ZZ"方向)の延長線上に支持部
との 接着固定点を並べた構成が熱衝撃等による周波数
安定度の劣化が少ないことが知られている。
【0005】そこで水晶振動板100には、同図(a)
に示すようにATカット板のZZ"方向に延長した切出
し辺(外周辺)を有する矩形状のものを用い、更にこの
ZZ"の延長線上にマウント用の端子101を二つ備え
ると共に、端子101を励振用電極102とを配線パタ
ーン103にて接続するよう施す。そして更に、後述す
るよう水晶振動板100の支持部として用いる水晶板1
04に於いても水晶振動板100の場合と同様にATカ
ット板のZZ"軸方向に長辺が延長するよう矩形に切出
したものを使用する。この水晶板104の表裏面にはそ
れぞれ二つのパッド105がZZ"軸の延長線上に設け
られており、更に、水晶板104を挟み対向するパッド
105同士は水晶板104の側面に設けた配線パターン
を介して導通するよう構成されている。
【0006】そして同図(c)に示すように水晶振動子
106は、セラミック製の容器107の基底部に設けた
ランド端子108上に導電性接着剤109を適量塗布し
た後、この導電性接着剤109を介して上記パッド10
5と端子108とが導通するよう水晶板104を搭載す
る。導電性接着剤109を硬化させた後、水晶板104
の表面上のパッド105上に塗布した導電性接着剤11
0にて端子101とパッド105とが導通するよう水晶
板104上に水晶振動板110を片端保持(固定)した
ものである。
【0007】そしてこのような構成の水晶振動子106
は、水晶振動板100と水晶板104とを接着した二つ
の固定点を水晶結晶軸ZZ"の延長線上に設けたもので
あるので夫々の圧電板が耐衝撃性に優れると共に、更
に、水晶振動板106と水晶板104とを水晶結晶軸の
方向を揃えて接着固定したことにより熱膨張・収縮方向
及び変化率が両水晶基板間で一致するので、膨張・収縮
に伴う互いの体積比変化が干渉し合うことが無く、その
結果、熱衝撃に対しても水晶振動板100に歪が発生し
ないのである。
【0008】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に入手が容易であるとされるATカット水晶ウエハー1
11はXX'軸方向及びZZ'軸方向に外周辺を有した矩
形状のものであり、このようなウエハー111から面内
回転した水晶板104を切出したのではウエハー111
の捨て部分が大きいことに伴い、取りだし可能な水晶板
104の数量も少ない為に水晶振動子の低価格化が達成
されないという問題が生じていた。
【0009】本発明は水晶振動子の上記諸問題を解決す
る為になされたものであって耐衝撃性に優れた水晶振動
子を低価格で提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明に係わる請求項1記載の発明は、ATカット水晶
振動基板と、該圧電振動基板を収納する為の容器と、前
記水晶振動基板を支持する為のATカット水晶板とを備
えた水晶振動子に於いて、前記水晶板が水晶結晶軸Z
Z'方向が長辺となるよう切出された短冊形状であり、
前記水晶振動基板の水晶結晶軸ZZ'に対して±(30°±
10°)の傾斜方向に延びる2箇所を接着剤を用いて前記
水晶板に支持固定したものであることを特徴とする。
【0011】
【本発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。図1は本発明に基づく水晶
振動子の一実施例を示したものであり、同図(a)が水
晶振動板1の構成を、同図(b)が支持部となる水晶板
2の構成を、同図(c)が水晶振動子3の断面構成図を
示すものである。
【0012】同図(a)に示すように水晶振動板1は、
従来の場合と同様でありATカット板の結晶軸ZZ'に
対して面内回転(±30°±10°)の傾斜方向(ZZ"方
向)の延長線上に切出し辺(外周辺)を有した矩形状の
ものであり、更に、二つのマウント用端子4をZZ"軸
の延長線上に並べる共に、端子4と励振用電極5とを配
線パターン6にて接続するよう施す。一方、後述するよ
う水晶振動板1の支持部として用いる水晶板2に於いて
は、ATカット水晶結晶軸ZZ'の延長線上に長辺を有
する矩形状とし、更に、二つのパッド7をZZ'の延長
線上に並べるよう構成する。
【0013】そして、同図(c)に示すように水晶振動
子1は、セラミック製の容器8の基底部に設けたランド
端子9上に導電性接着剤10を適量塗布した後、この導
電性接着剤10を介して上記パッド7と端子9とが導通
するよう水晶板2を搭載する。導電性接着剤10を硬化
させた後、水晶板2の表面上のパッド7上に塗布した導
電性接着剤11にて端子4とパッド7とが導通するよう
水晶板2上に水晶振動板1を片端保持(固定)するよう
構成する。
【0014】そしてこのような構成の水晶振動子3は、
図2に示すように一般に入手が容易であるATカット水
晶ウエハー12が水晶板2と同様、結晶軸XX'及びZ
Z'方向に延長した切出し辺を有した矩形を成すもので
あることから、水晶板2を水晶ウエハー12から切出す
際に従来の場合に於いて必要であった面内回転による切
出し位置の補正を行う必要が無い。従って、これにより
水晶ウエハー112を余すこと無く加工することが可能
であるので、これに伴い従来の場合より一枚の水晶ウエ
ハー112から水晶板2を数多く獲得することができる
ので、水晶板2の低価格化に伴い水晶振動子3を安価に
構成することができるのである。
【0015】尚、水晶ウエハー12からの水晶板の獲得
枚数のみを考えれば水晶板を切出す他の方法として、切
出す水晶板の長辺方向を水晶結晶軸XX'の延長線上と
した方法もあるが、この場合、水晶振動板1の接着固定
方向であるZZ"結晶方向に対して水晶板12の接着固
定方向であるXX'が約60°面内回転したものとな
る。これに対し上記水晶板2の場合では水晶振動板1の
接着固定方向であるZZ"結晶方向に対して水晶板12
の接着固定点が並ぶZZ'結晶方向が約30°面内回転
したものであり、上記の他の方法として説明した場合と
比較して双方の結晶状態が近い分、水晶振動板1と水晶
板2との熱膨張・収縮の特性の差が小さいので低価格で
ありながらも熱衝撃特性に優れた水晶振動子3を得るこ
とができる。
【発明の効果】以上、本発明に基づく水晶振動子は、A
Tカット水晶振動基板と、圧電振動基板を収納する為の
容器と、水晶振動基板を支持する為のATカット水晶板
とを備えた水晶振動子に於いて、水晶板が水晶結晶軸Z
Z'方向が長辺となるよう切出された短冊形状であり、
水晶振動基板の水晶結晶軸ZZ'に対して±(30°±10
°)の傾斜方向に延びる2箇所を接着剤を用いて水晶板
に支持固定したので優れた熱衝撃特性を保ちながら、低
価格化を達成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明に基づく水晶振動子の水晶振動板
一実施例を示すものである。 (b)本発明に基づく水晶振動子の水晶板の一実施例を
示すものである。 (c)本発明に基づく水晶振動子の一実施例の断面構成
図を示すものである。
【図2】本発明に基づく水晶板の切出し状態を示すもの
である
【図3】(a)従来の水晶振動子に用いた水晶振動板の
構成図を示すものである。 (b)従来の水晶振動子に用いた水晶板の構成図を示す
ものである。 (c)従来の水晶振動子の断面構成図を示すものであ
る。
【符号の説明】
1水晶振動板、2水晶板、3水晶振動子、4端子、5励
振用電極、6配線パターン、7パッド、8容器、9ラン
ド端子、10、11導電性接着剤、12水晶ウエハー、
100水晶振動板、101端子、102励振用電極、1
03配線パターン、104水晶板、105パッド、10
6水晶振動子、107容器、108ランド端子、10
9、110導電性接着剤、111

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ATカット水晶振動基板と、該圧電振動基
    板を収納する為の容器と、前記水晶振動基板を支持する
    為のATカット水晶板とを備えた水晶振動子に於いて、
    前記水晶板が水晶結晶軸ZZ'方向が長辺となるよう切
    出された短冊形状であり、前記水晶振動基板の水晶結晶
    軸ZZ'に対して±(30°±10°)の傾斜方向に延びる2
    箇所を接着剤を用いて前記水晶板に支持固定したもので
    あることを特徴とする水晶振動子。
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Cited By (7)

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US8026652B2 (en) 2007-12-28 2011-09-27 Epson Toyocom Corporation Quartz crystal resonator element, quartz crystal device, and method for producing quartz crystal resonator element
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