JP2007208891A - Package for piezoelectric device and piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電デバイス用パッケージ、及び圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric device package and a piezoelectric device.
図10は、HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器、等に広く用いられる圧電デバイス1の従来の概略縦断面図である。
この図の圧電デバイス1は、パッケージ3内に圧電振動片2を収容するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 10 shows a conventional
The
すなわち、パッケージ3は、全体が矩形状であって、その内側に内部空間Sを有し、この内部空間Sに露出した底面3aに、実装端子4,4と電気的に接続された電極(図示せず)が設けられている。そして、この電極(図示せず)と圧電振動片2とを、圧電振動片2の主面が水平になるようにして、導電性接着剤5,5で接続するようにしている。
ところが、近年、上述した電子機器の小型化はめざましく、その電子機器に用いられる圧電デバイス1についても、実装面積を小さくすることが望まれている。
That is, the
However, in recent years, electronic devices described above have been remarkably miniaturized, and it is desired to reduce the mounting area of the
この点、従来の圧電デバイスのその他の例を示した図11に示すように、圧電振動片7の主面を高さ方向に沿うように立てれば、圧電デバイス6の実装面積は減少すると思われる。すなわち、図11の圧電デバイス6は、実装端子8とリード線を介して電気的に接続された複数のフレーム9で、圧電振動片7の主面を挟むように支持して、圧電振動片7を垂直に立たせている(例えば、特許文献2参照)。
In this regard, as shown in FIG. 11 showing another example of the conventional piezoelectric device, if the main surface of the piezoelectric vibrating piece 7 is set up along the height direction, the mounting area of the
しかし、近年の技術の進歩により、圧電振動片の小型化もめざましく、現在では、例えば、基部から互いに平行に延びる2本の振動腕を有する所謂音叉型の圧電振動片を例にとると、幅1.2mm、長さ2mm、厚み0.6mmという寸法になっており、極めて小型化されている。このため、圧電振動片7の主面には、図11のようにフレーム9で挟んで支持固定するために必要なスペースが、もはや存在せず、図11に示されるような構造で、圧電振動片7を垂直に立てることは困難である。 However, due to recent technological advances, the size of piezoelectric vibrating reeds has been remarkably reduced. At present, for example, a so-called tuning fork-type piezoelectric vibrating reed having two resonating arms extending in parallel with each other from the base portion has a width. It has dimensions of 1.2 mm, length of 2 mm, and thickness of 0.6 mm, and is extremely miniaturized. For this reason, the main surface of the piezoelectric vibrating piece 7 no longer has a space necessary to be supported and fixed by being sandwiched by the frame 9 as shown in FIG. It is difficult to stand the piece 7 vertically.
本発明は、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電デバイス用パッケージ、及び圧電デバイスを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric device package and a piezoelectric device that can further reduce the mounting area of a piezoelectric device using a miniaturized piezoelectric vibrating piece.
上述の目的は、第1の発明によれば、圧電振動片を収容する内部空間が設けられた圧電デバイス用パッケージであって、前記内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、前記圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっており、前記内部空間に露出した内底には、圧電振動片の側縁部を接合するための接合部が設けられている圧電デバイスにより達成される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a package for a piezoelectric device provided with an internal space for accommodating a piezoelectric vibrating piece, wherein at least one surface of an inner wall exposed to the internal space is formed of the piezoelectric vibrating piece. The piezoelectric device has a larger area than the projected area of the main surface, and has an inner bottom exposed to the inner space provided with a joint for joining a side edge of the piezoelectric vibrating piece. Achieved.
第1の発明の構成によれば、パッケージの内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっている(つまり、圧電振動片の主面の外形寸法よりも大きな寸法を有している)。このため、圧電振動片を、その主面がパッケージの内壁に対向するように立たせて、パッケージ内に収容することができる。したがって、パッケージの内部空間に露出した内底については、圧電振動片の主面の面積よりも大幅に小さな側縁部と対向することになり、この小さな面積の側縁部に対応して形成すれば済む。
そして、パッケージの内部空間に露出した内底には、圧電振動片の側縁部を接合するための接合部が設けられている。したがって、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、圧電振動片の側縁部とパッケージの接合部とを接合して、圧電振動片をパッケージに接合固定できる。
かくして、本発明によれば、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積をさらに小さくすることができる圧電デバイス用パッケージを提供することができる。
According to the configuration of the first invention, at least one surface of the inner wall exposed in the internal space of the package has an area larger than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece (that is, the piezoelectric vibrating piece has It has dimensions larger than the outer dimensions of the main surface). For this reason, the piezoelectric vibrating piece can be accommodated in the package such that the main surface thereof faces the inner wall of the package. Therefore, the inner bottom exposed in the internal space of the package is opposed to the side edge portion that is significantly smaller than the area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece, and is formed corresponding to the side edge portion of this small area. I'll do it.
The inner bottom exposed in the internal space of the package is provided with a joint for joining the side edge of the piezoelectric vibrating piece. Therefore, even if the piezoelectric vibrating piece is downsized with no space on the main surface, the piezoelectric vibrating piece can be bonded and fixed to the package by bonding the side edge portion of the piezoelectric vibrating piece and the bonding portion of the package. .
Thus, according to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric device package that can further reduce the mounting area of the piezoelectric device that uses the miniaturized piezoelectric vibrating piece.
第2の発明によれば、第1の発明の構成において、前記パッケージには、前記内部空間と外部とを連通し、封止材で孔封止されるようになっている貫通孔が設けられていることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、パッケージには、内部空間と外部とを連通し、封止材で孔封止されるようになっている貫通孔が設けられている。このため、この貫通孔から、例えば圧電振動片を接合する際に接着剤から発生したガス等の成分を吸引し、その後、この貫通孔を封止して、パッケージ内の優れた真空雰囲気を達成することができる。したがって、微小なガス成分等であっても振動特性に悪影響を与えてしまうような小型化されたパッケージであっても、優れた振動特性を得る圧電デバイスを提供することができる。
According to a second invention, in the configuration of the first invention, the package is provided with a through hole that communicates the internal space with the outside and is sealed with a sealing material. It is characterized by.
According to the configuration of the second invention, the package is provided with a through hole that communicates the internal space with the outside and is sealed with a sealing material. For this reason, for example, components such as gas generated from the adhesive when the piezoelectric vibrating piece is bonded are sucked from the through hole, and then the through hole is sealed to achieve an excellent vacuum atmosphere in the package. can do. Therefore, it is possible to provide a piezoelectric device that obtains excellent vibration characteristics even with a miniaturized package that adversely affects vibration characteristics even with a minute gas component or the like.
第3の発明によれば、第1または第2の発明の構成において、前記パッケージは、収容する圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有する開口部を備えた枠状の基板と、全体が略平板状の基板とを、水平方向であって圧電振動片の厚み方向に積層することで形成されていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、パッケージは、収容する圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有する開口部(つまり、圧電振動片の主面の外形寸法よりも大きな開口寸法を有する開口部)を備えた枠状の基板と、全体が略平板状の基板とを、水平方向であって圧電振動片の厚み方向に積層するようになっている。このため、枠状の基板の開口部がパッケージの開口部となって、この開口部から圧電振動片をパッケージ内に挿入することになる。そして、この開口部は、圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有している。したがって、圧電振動片を容易にパッケージ内に挿入することができる。
According to a third invention, in the configuration of the first or second invention, the package includes a frame-like substrate having an opening having an area larger than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece to be housed. The whole is formed by laminating a substantially flat substrate in the horizontal direction and in the thickness direction of the piezoelectric vibrating piece.
According to the configuration of the third invention, the package has an opening having an area larger than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece to be accommodated (that is, an opening size larger than the outer size of the main surface of the piezoelectric vibrating piece). A frame-like substrate having an opening) and a substantially flat substrate are stacked in the horizontal direction and in the thickness direction of the piezoelectric vibrating piece. For this reason, the opening of the frame-shaped substrate becomes the opening of the package, and the piezoelectric vibrating piece is inserted into the package from this opening. The opening has an area larger than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece. Therefore, the piezoelectric vibrating piece can be easily inserted into the package.
第4の発明によれば、第3の発明の構成において、前記枠状の基板の開口部は、光を透過する基板で封止されていることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、枠状の基板の開口部は、光を透過する基板で封止されている。このため、圧電振動片を立ててパッケージに接合したとしても、圧電振動片の主面と光を透過する基板とを対向させることができる。したがって、レーザ光を、光を透過する基板を透過させて、圧電振動片の金属被膜部に照射し、質量削減方式にて周波数を調整することができる。
According to a fourth invention, in the configuration of the third invention, the opening of the frame-shaped substrate is sealed with a substrate that transmits light.
According to the structure of 4th invention, the opening part of a frame-shaped board | substrate is sealed with the board | substrate which permeate | transmits light. For this reason, even if the piezoelectric vibrating piece is erected and joined to the package, the main surface of the piezoelectric vibrating piece and the substrate that transmits light can be made to face each other. Accordingly, the frequency can be adjusted by the mass reduction method by irradiating the metal film portion of the piezoelectric vibrating piece with the laser light transmitted through the light transmitting substrate.
また、上述の目的は、第5の発明によれば、圧電振動片と、この圧電振動片を収容する内部空間が設けられたパッケージとを備えた圧電デバイスであって、前記パッケージは、前記内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、前記圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっており、前記内部空間に露出した内底に、圧電振動片の側縁部を接合するための接合部が設けられている圧電デバイスにより達成される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device including a piezoelectric vibrating piece and a package provided with an internal space for accommodating the piezoelectric vibrating piece, wherein the package At least one surface of the inner wall exposed in the space has a larger area than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece, and a side edge portion of the piezoelectric vibrating piece is formed on the inner bottom exposed in the inner space. This is achieved by a piezoelectric device provided with a joint for joining.
第5の発明の構成によれば、パッケージの内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっている(つまり、圧電振動片の主面の外形寸法よりも大きな寸法を有している)ため、第1の発明と同様に、パッケージの内部空間に露出した内底は、圧電振動片の主面の面積よりも大幅に小さな側縁部と対向することになり、この小さな面積の側縁部に対応して形成すれば済む。
そして、パッケージの内部空間に露出した内底には、圧電振動片の側縁部を接合するための接合部が設けられているので、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、圧電振動片の側縁部とパッケージの接合部とを接合して、圧電振動片をパッケージに接合固定できる。
かくして、本発明によれば、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電デバイスを提供することができる。
According to the configuration of the fifth invention, at least one surface of the inner wall exposed in the internal space of the package has an area larger than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece (that is, the piezoelectric vibrating piece has Therefore, the inner bottom exposed in the internal space of the package is a side that is significantly smaller than the area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece, as in the first aspect of the invention. It will be opposed to the edge, and it may be formed corresponding to the side edge of this small area.
Since the inner bottom exposed in the internal space of the package is provided with a joint for joining the side edge of the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric vibration can be reduced in size with no space on the main surface. Even if it is a piece, the piezoelectric vibrating piece can be bonded and fixed to the package by joining the side edge of the piezoelectric vibrating piece and the joint of the package.
Thus, according to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric device that can further reduce the mounting area of a piezoelectric device that uses a miniaturized piezoelectric vibrating piece.
また、上述の目的は、第6の発明によれば、圧電振動片と、この圧電振動片を収容する内部空間が設けられたパッケージとを備えた圧電デバイスであって、前記圧電振動片は、励振電極を有する励振部以外の領域から延伸するようにして、前記パッケージ側に接合される固定アームが形成されており、前記パッケージは、前記内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、前記圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっており、前記内部空間に露出した内底、及び/又はこの内底に接する面に、前記固定アームを接合するための接合部が設けられている圧電デバイスにより達成される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device comprising a piezoelectric vibrating piece and a package provided with an internal space for accommodating the piezoelectric vibrating piece, wherein the piezoelectric vibrating piece comprises: A fixed arm joined to the package side is formed so as to extend from a region other than the excitation part having the excitation electrode, and at least one surface of the inner wall exposed to the internal space of the package has the piezoelectric vibration A joint portion for joining the fixed arm to the inner bottom exposed to the internal space and / or the surface in contact with the inner bottom is configured to have an area larger than the projected area of the main surface of the piece. This is achieved by the piezoelectric device provided.
第6の発明の構成によれば、パッケージの内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっている(つまり、圧電振動片の主面の外形寸法よりも大きな寸法を有している)ため、第1の発明と同様に、パッケージの内部空間に露出した内底は、圧電振動片の小さな面積の側縁部に対応して形成すれば済む。
そして、パッケージの内部空間に露出した内底に、圧電振動片との接合部が設けられている場合においては、第1の発明と同様に、圧電振動片の側縁部とパッケージの内底とを接合して、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、圧電振動片をパッケージに接合固定できる。
また、内部空間に露出した内底に接する面に接合部が設けられている場合もあるが、圧電振動片が接合される部分は、励振部以外の領域から延伸するようにして形成された固定アームである。したがって、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、圧電振動片をパッケージに接合固定できる。
According to the configuration of the sixth aspect of the invention, at least one surface of the inner wall exposed in the internal space of the package has an area larger than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece (that is, the piezoelectric vibrating piece Therefore, the inner bottom exposed in the internal space of the package corresponds to the side edge portion of the piezoelectric vibrating piece having a small area, as in the first aspect of the invention. It only needs to be formed.
Then, in the case where the joint portion with the piezoelectric vibrating piece is provided on the inner bottom exposed in the internal space of the package, the side edge portion of the piezoelectric vibrating piece, the inner bottom of the package, and the like, as in the first invention Even if the piezoelectric vibrating piece is downsized and has no space on the main surface, the piezoelectric vibrating piece can be bonded and fixed to the package.
In addition, a joint may be provided on the surface contacting the inner bottom exposed in the internal space, but the portion to which the piezoelectric vibrating piece is joined is formed so as to extend from a region other than the excitation portion. It is an arm. Therefore, the piezoelectric vibrating piece can be bonded and fixed to the package even if the piezoelectric vibrating piece is reduced in size and has no space on the main surface.
第7の発明は、第6の発明の構成において、前記接合部は、前記内部空間に露出した内底、及び/又はこの内底に接する面から、前記固定アームを挟むように突出していることを特徴とする。
第7の発明の構成によれば、接合部は、内部空間に露出した内底、及び/又はこの内底に接する面から、固定アームを挟むように突出している。したがって、圧電振動片をパッケージにマウントする際において、接合部のこの突出した部分が圧電振動片の動きを規制して、接着剤が硬化する前に、圧電振動片が転倒してしまうことを有効に防止できる。
In a seventh aspect based on the sixth aspect, the joint projects from the inner bottom exposed to the inner space and / or from the surface in contact with the inner bottom so as to sandwich the fixed arm. It is characterized by.
According to the structure of 7th invention, the junction part protrudes so that a fixed arm may be pinched | interposed from the inner bottom exposed to internal space, and / or the surface which contact | connects this inner bottom. Therefore, when mounting the piezoelectric vibrating piece on the package, it is effective that the protruding portion of the joint restricts the movement of the piezoelectric vibrating piece and the piezoelectric vibrating piece falls down before the adhesive is cured. Can be prevented.
図1ないし図4は、本発明の第1の実施形態に係る圧電デバイス10であって、図1は圧電デバイス10の概略平面図(即ち、圧電デバイス10を実装基板に接続した際に、上から見た図)、図2は図1のA−A線概略切断断面図、図3は圧電デバイス10に用いられる圧電振動子30の主面を見た概略図、図4は図3のB−B線切断端面図である。
尚、図1では理解の便宜のため、後述する蓋体を透視して図示している。また、図1ないし図3の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために示したものであり、断面等を表すものではない。
また、ここにいう圧電デバイスとは、圧電振動子、圧電発振器、圧電ジャイロセンサー等の名称にかかわらず、パッケージ内に圧電振動片を収容した全ての製品を意味する。
1 to 4 show a
For convenience of understanding, FIG. 1 shows a lid that will be described later through. Further, the portions indicated by the parallel oblique lines in FIGS. 1 to 3 are shown for convenience of understanding, and do not represent a cross section or the like.
In addition, the term “piezoelectric device” as used herein means all products in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package, regardless of the names of a piezoelectric vibrator, a piezoelectric oscillator, a piezoelectric gyro sensor, and the like.
これらの図の圧電デバイス10は、表面実装型の圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス10は、パッケージ20内に圧電振動片30を収容している。
圧電振動片30は、例えば水晶等で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。
The
The piezoelectric vibrating
そして、圧電振動片30は、後述する長溝50の部分を除いて、全体の厚みD1が略同じに形成されており、図2および図4に示されるように、圧電体の表面に、励振電極44,45が設けられて励振部30aが形成され、また、励振電極44,45を引き出すように引出電極46,47が設けられて引出部30bが形成されている。
The piezoelectric vibrating
本実施形態の圧電振動片30は、後述するように起立させてパッケージ20と接合されるため、以下の構成を採用して小型化を図り(本実施形態では、2mm×1.2mm×0.6mmとなるように設計されている)、転倒を防止している。
まず、圧電振動片30は、所謂音叉型の圧電振動片となっている。すなわち、圧電振動片30の互いに平行に延びる一対の振動腕34,35が励振部30aとなり、一対の振動腕34,35を支持する基部が引出部30bとなる。
Since the piezoelectric vibrating
First, the piezoelectric vibrating
また、引出部30bから二股に別れた振動腕34,35は、図3および図4に示されるように、表裏面のそれぞれに、長手方向に沿って延びる長溝50が形成されており、断面が略H型となっている。そして、振動腕35の長溝50内には励振電極44が形成され、この長溝50内の励振電極44と対向するようにして、振動腕35の側面に励振電極45が形成されている。また、振動腕34の長溝50内には励振電極45が形成され、この長溝50内の励振電極45と対向するようにして、振動腕34の側面に励振電極44が形成されている。なお、励振電極44,45は、基部に引き出された一対の引出電極46,47と電気的に接続されて、互いに異極となっている。
In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, the vibrating
これにより、振動腕34,35内で電界効率を高めて、クリスタルインピーダンス値(CI値)を下げることができるため、圧電振動片30を小型化することができる。
また、一対の振動腕34,35を支持する基部である引出部30bについては、図示してはいないが、幅方向を縮幅するように側面に臨んだ切り欠き部(図示せず)を形成して所謂振動漏れを防ぎ、圧電振動片30の小型化を図るようにしても勿論よい。
As a result, the electric field efficiency can be increased in the vibrating
Further, although not shown in the drawing, the lead-out
パッケージ20は、図1および図2に示されるように、その内側に、四方が内壁に囲まれ、圧電振動片30を接合するための内底20aを有している。
具体的には、パッケージ20は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される第1の基板21および第2の基板22を積層した後、焼結して形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
Specifically, the
第1の基板21は、その内側に所定の孔を形成することで、第2の基板22に積層した場合に、パッケージ20の内側に所定の内部空間S1を形成するようにされている。
この内部空間S1が、圧電振動片30を収容するためのキャビティであり、本実施形態の場合、矩形状に形成されている。
また、第1の基板21の図2において上部に開口した開口部20b側の開口端面21aには、例えば、コバール製のシームリング24などを用いて、金属製、例えばコバール(Fe−Ni−Coの合金)で形成した蓋体26が接合され、これにより、内部空間S1は蓋封止されている。このように、蓋体26は金属製とすることで、アース接地してシールド効果を持たせることができる。
The
This internal space S1 is a cavity for accommodating the piezoelectric vibrating
Further, the opening
第2の基板22は全体が平板状であって、底面の長手方向の両端に実装端子23,23が設けられている。
また、第2の基板22の内部空間S1に露出した底面、すなわちパッケージ36の内底20aには、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した一対のマウント電極28,28が設けられている。
このパッケージ20に設けられたマウント電極28,28が、圧電振動片30を接合するための接合部となる。
The entire
In addition, a pair of
The
マウント電極28,28の各々は、図2に示されるように、第2の基板22に設けられたビアホール内の導電パターン等29,29を介して、裏面の実装端子部23,23に接続されており、これにより互いに異極となって、圧電振動片30に駆動電圧を供給する電極となっている。
具体的には、マウント電極28,28は、後述する圧電振動片30の接続用電極48,49と対向する位置に設けられている。そして、マウント電極28,28の上に接着剤40,40として、シリコーン系またはエポキシ系あるいはポリイミド系等の導電性接着剤が塗布され、この接着剤40,40の上に圧電振動片30が載置されて、接着剤40,40が硬化することで、マウント電極28,28と圧電振動片30とが電気的機械的に接続されている。なお、接着剤40,40には、外部からの衝撃を吸収できる柔軟性のあるシリコーン系の導電性接着剤を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 2, each of the
Specifically, the
ここで、本実施形態のパッケージ20、及び圧電振動片30については、以下の特徴的な構造を有している。
まず、パッケージ20については、図2に示されるように、内部空間S1に露出した内壁(内側側面)の少なくとも一面20cが、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっている。なお、本実施形態の内部空間S1は、略矩形状に形成されているため、内壁の対向する二面が、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有している。
Here, the
First, as shown in FIG. 2, for the
つまり、内部空間S1に露出した内壁面20cと圧電振動片30の主面とが対向して、圧電振動片30を収容することができるように、圧電振動片30の外形寸法よりも大きな寸法を有している。具体的には、図1および図2に示されるように、圧電振動片30の主面の最も寸法の長い一辺を長さL1、この長さL1に対して主面の垂直方向を幅W1、厚みをD1とした場合、パッケージ20の内部空間S1の高さH2が圧電振動片30の幅W1に対応し、内部空間S1の長さL2が圧電振動片30の長さL1に対応し、内部空間S1の奥行きD2が圧電振動片30の厚みD1に対応して形成されている。
In other words, the
そして、内部空間S1に露出した内底20aには、圧電振動片30の側縁部32aを接合するための接合部(以下、「マウント電極」という)28,28が設けられている。
好ましくは、パッケージ30の長手方向に沿って2箇所に設けられたマウント電極28,28は、圧電振動片30の重心OPを通る幅方向の仮想線CL1を中心にして、その両側に配置されている。これにより、圧電振動片30をマウントした際、圧電振動片30が倒れたり、傾いたりすることを有効に防止できる。
The
Preferably, the
次に、圧電振動片30については、図2および図4に示されるように、励振部30a以外の側縁部32aが、直接、パッケージ20の内底20aに接合されるようになっている。すなわち、上述のように、パッケージ20の内部空間S1に露出した内壁20cを、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積にしたので、圧電振動片30を、その主面が内壁20cに対向するようにして、パッケージ20内に収容することができるようになった。このため、圧電振動片30の側縁部32aを、パッケージ20の内底20aに接合するようにしている。
Next, as for the piezoelectric vibrating
本実施形態の場合、圧電振動片30は、引出部30bを延伸するようにして、パッケージ20側に接合される固定アーム32が形成され、この固定アーム32の側縁部32aが、パッケージ20の内底20aに接合されている。
すなわち、固定アーム32は、引出部30bと一体に形成されており、圧電振動片30をパッケージ20に接合するために形成された部材であって、圧電振動片30の姿勢を保持できるだけの接着剤を塗布できる長さを有している。
In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating
In other words, the fixed
具体的には、固定アーム32は、引出部30bの励振部30aから最も離れた端部30cの位置(本実施形態では、引出部30bの励振部30aと反対側の端部における角部付近)から延伸して、励振部30aの側縁部と対向するようにして、圧電振動片30の長手方向に沿って形成されている。
このように、圧電振動片30は、振動に積極的に関与する励振部30aから遠ざかった固定アーム32をパッケージ20に接合することで、励振部30aの振動をパッケージ20に伝達し難くすると共に、パッケージ20側の振動や導電性接着剤40の応力を励振部30aに伝達し難くすることができる。
Specifically, the fixed
In this way, the piezoelectric vibrating
また、固定アーム32には、引出電極46,47が延伸するようにして、パッケージ20側のマウント電極28,28と電気的に接続される一対の接続用電極48,49が設けられており、この固定アーム32の外側の側縁部32aに引き回された一対の接続用電極48,49の部分が、パッケージ20側のマウント電極28,28と接続されている。
なお、固定アーム32については、接続用電極48,49の分極された一対の電極48,49間に溝部52を形成して、接続用電極48と接続用電極49に付着した導電性接着剤48,48どうしの接触を防止するとよい。
The fixed
For the fixed
また、引出電極46,47および接続用電極48,49の分極された一対の電極は、互いに略同じ面積となっている。すなわち、互いに異極となる電極の内、引出電極46およびこの引出電極46と一体に形成された接続用電極48と、引出電極47およびこの引出電極47と一体に形成された接続用電極49とが、圧電体の表面に略同じ面積で設けられている。これにより、互いの電気容量を同じにして、バランスよく励振部30aに電圧を供給している。
The pair of polarized electrodes of the
本発明の第1の実施形態は以上のように構成されており、パッケージ20の内壁(内側側面)の一面20cが、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有するため、圧電振動片30を、主面がその内壁の一面20cに対向するように立たせて、パッケージ20内に収容できる。したがって、パッケージ20の内底20aについては、圧電振動片30の主面の面積よりも大幅に小さな側縁部32aと対向することになり、この小さな面積の側縁部32aに対応して形成すれば済み、実装面積を大幅に小さくすることができる。
また、パッケージ20の内底20aには、圧電振動片30の側縁部32aを接合するための接合部(マウント電極)28が設けられている。したがって、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片30であっても、圧電振動片30の側縁部32aとパッケージ20の接合部(マウント電極)28とを接合して、圧電振動片30をパッケージ20に接合固定できる。
The first embodiment of the present invention is configured as described above. Since one
Further, a joint portion (mount electrode) 28 for joining the
なお、本実施形態では、図2に示すように、接着剤40が圧電振動片30の主面にも付着しているが、この接着剤40が付着した部分は、励振部30aおよび引出部30bとは別に設けられた固定アーム32の主面であるため、圧電振動片30の振動特性に与える影響も少なく問題はない。
また、本実施形態の圧電振動片30には、上述のように、所謂音叉型の圧電振動片が用いられているが、本発明はこのような圧電振動片に限られるものではなく、例えば、所謂ATカット振動片であってもよく、或いは、SAW共振子等であっても勿論よい。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the adhesive 40 is also attached to the main surface of the piezoelectric vibrating
Further, as described above, a so-called tuning fork type piezoelectric vibrating piece is used for the piezoelectric vibrating
図5は、本発明の第1の実施形態の変形例であって、図2に対応した概略縦断面図である。なお、この図の平行斜線の部分は、理解の便宜のために示したものであって、断面等を表すものではない。
この図において、図1ないし図4の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2, which is a modification of the first embodiment of the present invention. In addition, the part of the parallel oblique line of this figure is shown for the convenience of understanding, Comprising: A cross section etc. are not represented.
In this figure, the portions denoted by the same reference numerals as those used in the description of FIGS. 1 to 4 have the same configuration, and therefore, a duplicate description will be omitted, and hereinafter, differences will be mainly described.
この圧電デバイス12が図1ないし図5の圧電デバイス10と異なるは、パッケージ20に設けられた貫通孔のみについてである。
すなわち、パッケージ20には、内部空間S1と外部とを連通し、封止材50で孔封止されるようになっている貫通孔51が設けられている。
The
That is, the
具体的には、パッケージ20の底部を構成する基板22は、2枚の基板22a,22bを積層して形成されており、これらの基板22a,22bのそれぞれに貫通孔51a,51bを形成することにより、外部に開口した貫通孔51が設けられている。この2つの貫通孔51a,51bのうち、パッケージ20の内部空間S1に開口する貫通孔51bに対して、外側の孔である貫通孔51aは、より大きな内径を備えている。これにより、貫通孔51は、下向きの段部52を備える段つき開口とされ、この段部52の表面には、金属膜が形成されている。
Specifically, the
なお、封止材50としては、半田ボール等を利用することができる。すなわち、パッケージ20を実装端子部23が上向きになるように配置し、上述した段部52に半田ボールを載置して、この半田ボールにレーザを照射して溶融し、溶融した半田ボールを金属膜に濡れ拡がらせて、貫通孔51を封止するようになっている。
As the sealing
本発明の第1の実施形態の変形例は以上のように構成されており、パッケージ20には、内部空間S1と外部とを連通し、封止材50で孔封止されるようになっている貫通孔51が設けられている。したがって、製造過程において、導電性接着剤40やロウ材24等を加熱することで発生したガスを、この貫通孔50から排気して、ガスが圧電振動片30に付着することを防止し、圧電振動片30の振動周波数が変化しないようにしている。特に、圧電デバイス12が小型に形成されている場合、このガスの付着は振動特性に大きな影響を及ぼすため、このガス抜きの意義は大きい。
The modification of the first embodiment of the present invention is configured as described above, and the
図6および図7は、本発明の第1の実施形態の変形例のさらなる変形例に係る圧電デバイス14であって、図6は図2に対応した概略縦断面図、図7は図6のC−C線の位置で切断した場合の概略断面図である。なお、図6の平行斜線の部分は、理解の便宜のために示したものであって、断面等を表すものではない。
この図において、図1ないし図5の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
6 and 7 show a
In this figure, the portions denoted by the same reference numerals as those used in the description of FIGS. 1 to 5 have a common configuration, and therefore, a duplicate description will be omitted, and hereinafter, differences will be mainly described.
この圧電デバイス14が図1ないし図5の圧電デバイス10,12と異なるは、パッケージ20の圧電振動片30との接合部のみについてである。
すなわち、接合部28,56は、内部空間S1に露出した内底20a、及び/又はこの内底20aに接する面20cから、固定アーム32を挟むように突出している。
なお、図1ないし図5で示した接合部28は、マウント電極28が設けられた部分だけであったが、本実施形態の場合、マウント電極28が設けられていない部分56も圧電振動片30と接合されて接合部となっている。
The
That is, the
1 to 5 is only the portion where the
具体的には、内部空間S1を形成するための第1の基板21が複数の基板21a,21bを積層することで形成されており、内底20aに接する基板21bの固定アーム32の主面と対向する内壁56aが、固定アーム32の主面に近接するようになっている。
そして、マウント電極28の上に導電性接着剤40を塗布し、その上に固定アーム32の側縁部32aを載置するようにして、固定アーム32の側縁部32aおよび側縁部32aに接した主面に導電性接着剤40が付着されるようになっている。
Specifically, the
Then, a
本発明の上述した第1の変形例のさらなる変形例に係る圧電デバイス14は以上のように構成されており、接合部28,56は、内部空間S1に露出した内底20a、及び/又はこの内底20aに接する面20cから、固定アーム32を挟むように突出している。したがって、圧電振動片30をパッケージ20にマウントする際、接合部56の固定アーム32の主面と対向する内壁56aが、圧電振動片30の動きを規制して、導電性接着剤40が硬化する前に、圧電振動片30が転倒してしまうことを有効に防止できる。
そして、このように接合部56が挟むのは、励振部30aおよび引出部30bとは別に設けられた固定アーム32の主面であるため、圧電振動片30の振動特性に与える影響も少ない。
なお、固定アーム32の主面と対向する内壁56aにも、マウント電極28を設けるようにしてもよい。
The
Since the joining
Note that the
図8および図9は、本発明の第2の実施形態の係る圧電デバイス16であって、図8は図2に対応した概略縦断面図、図9は図8のD−D線の位置で切断した場合の概略断面図である。なお、図8の平行斜線の部分は、理解の便宜のために示したものであって、断面等を表すものではない。
この図において、図1ないし図7の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
8 and 9 show a
In this figure, the portions denoted by the same reference numerals as those used in the description of FIGS. 1 to 7 have a common configuration, and therefore, a duplicate description will be omitted, and hereinafter, differences will be mainly described.
この圧電デバイス16が図1ないし図7の圧電デバイス10,12,14と主に異なるは、パッケージ20の積層構造および蓋体についてである。
すなわち、圧電デバイス16のパッケージ20は、収容する圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有する開口部63aを備えた枠状の基板62,63と、全体が略平板状の基板60,61とを、水平方向であって圧電振動片30の厚みD1方向(図9の左右方向)に積層することで形成されている。
The
That is, the
そして、この枠状の基板62,63の内側に、圧電振動片30の主面が内部空間S1に露出した内壁20cに対向するように収容した後、この枠状の基板62,63の開口部(パッケージ20の開口部となる)63aを、低融点ガラス等のロウ材66を用いて、ガラス等の光を透過する基板68で封止(内部空間S1を密封)するようにしている。このため、パッケージ20の圧電振動片30の主面に対向する側面には、光を透過する基板62が配置されることになる。
And after accommodating in the inside of this frame-shaped board |
より具体的には、枠状の基板63と略平板状の基板61とは、別の枠状の基板62を介して水平方向に積層されている。そして、枠状の基板62,63のそれぞれに貫通孔62a,63aが形成されており、この貫通孔62a,63aを重ねることで内部空間S1が形成されている。
また、光を透過する基板68と反対側の基板62に設けた貫通孔62aに比べて、光を透過する基板68側の基板63に設けた貫通孔63aを大きく形成している。そして、この2つの枠状の基板62,63を積層することで、光を透過する基板68と反対側の基板62に、内部空間S1に露出すると共に、固定アーム32の主面と対向するようにした内壁62bが形成されている。
この内壁62bの領域が接合部となる。すなわち、内壁62bの上にマウント電極28を配置して、導電性接着剤40で、固定アーム32を接合するようにしている。
More specifically, the frame-shaped
Further, the through
The region of the
また、パッケージ20は、図9に示すように、光を透過する基板68の下側(実装端子23側)にも配置されている。具体的には、光を透過する基板68側の枠状の基板63が、その実装端子23側の開口部端面に上向きの段部63bを形成するようにして、この上向きの段部63bにロウ材66を塗布し、光を透過する基板68の下側(実装端子23側)の端面68aを接合するようにしている。
これにより、光を透過する基板68の下側に配置されたパッケージ20の底部にも、実装端子23を形成するようにして、光を透過する基板68の下側のスペースを有効活用しながら、実装強度を上げることができる。また、光を透過する基板68の下側に配置されたパッケージ20により、ガラス等の欠けやすい光を透過する基板68の端面68aを保護することもできる。
Further, as shown in FIG. 9, the
Accordingly, the mounting
本発明の第2の実施形態は以上のように構成されており、パッケージ20は、収容する圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有する開口部63aを備えた枠状の基板63の主面と、全体が略平板状の基板61の主面とを、水平方向であって圧電振動片30の厚みD1方向に積層するようになっている。このため、枠状の基板63の開口部63aがパッケージ20の開口部となり、この開口部63aは、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有するため、圧電振動片30を容易にパッケージ20内に挿入することができる。
The second embodiment of the present invention is configured as described above, and the
さらに、枠状の基板63の開口部63aは、水平方向であって圧電振動片30の厚みD1方向に開口しており、この開口部63aを光を透過する基板68で封止するようにしているため、圧電振動片30を立ててパッケージ20に接合したとしても、圧電振動片30の主面と光を透過する基板68とを対向させることができる。したがって、図9に示すように、レーザ光LBを、光を透過する基板68を透過させて、圧電振動片30の金属被膜部に照射し、質量削減方式にて周波数を調整することができる。
Further, the
本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態や各変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of the embodiment and each modified example can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.
10,12,14,16・・・圧電デバイス、20・・・パッケージ、20a・・・内底、20c・・・内壁の一面、30・・・圧電振動片、30a・・・励振部、30b・・・引出部、32・・・固定アーム、32a・・・側縁部、44,45・・・励振電極、46,47・・・引出電極
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、前記圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっており、
前記内部空間に露出した内底には、圧電振動片の側縁部を接合するための接合部が設けられている
ことを特徴とする圧電デバイス用パッケージ。 A package for a piezoelectric device provided with an internal space for accommodating a piezoelectric vibrating piece,
At least one surface of the inner wall exposed in the internal space has a larger area than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece,
A package for a piezoelectric device, characterized in that a bonding portion for bonding a side edge portion of the piezoelectric vibrating piece is provided on the inner bottom exposed in the internal space.
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイス用パッケージ。 2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the package is provided with a through hole that communicates the internal space with the outside and is sealed with a sealing material. package.
前記パッケージは、
前記内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、前記圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっており、
前記内部空間に露出した内底に、圧電振動片の側縁部を接合するための接合部が設けられている
ことを特徴とする圧電デバイス。 A piezoelectric device comprising a piezoelectric vibrating piece and a package provided with an internal space for accommodating the piezoelectric vibrating piece,
The package is
At least one surface of the inner wall exposed in the internal space has a larger area than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece,
A piezoelectric device characterized in that a bonding portion for bonding a side edge portion of the piezoelectric vibrating piece is provided on the inner bottom exposed in the internal space.
前記圧電振動片は、
励振電極を有する励振部以外の領域から延伸するようにして、前記パッケージ側に接合される固定アームが形成されており、
前記パッケージは、
前記内部空間に露出した内壁の少なくとも一面が、前記圧電振動片の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっており、
前記内部空間に露出した内底、及び/又はこの内底に接する面に、前記固定アームを接合するための接合部が設けられている
ことを特徴とする圧電デバイス。 A piezoelectric device comprising a piezoelectric vibrating piece and a package provided with an internal space for accommodating the piezoelectric vibrating piece,
The piezoelectric vibrating piece is
A fixed arm joined to the package side is formed so as to extend from a region other than the excitation part having the excitation electrode,
The package is
At least one surface of the inner wall exposed in the internal space has a larger area than the projected area of the main surface of the piezoelectric vibrating piece,
A piezoelectric device comprising: a joint portion for joining the fixed arm to an inner bottom exposed to the inner space and / or a surface in contact with the inner bottom.
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2006
- 2006-02-06 JP JP2006028248A patent/JP2007208891A/en active Pending
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