JP2008306235A - 複合圧電デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】 単一のパッケージに複数の圧電振動片を搭載するとともに、薄型化を図ることができる表面実装型の圧電デバイスを提供する。
【解決手段】 複合圧電デバイス(40,140,240)によれば、内面に接続端子(57、157,257)を形成し外面に接続端子と導通する外部電極(54、154,254)を形成した絶縁材料から構成されるパッケージ(51,151,251)と、パッケージ内に封止され、少なくとも一方の主面に凹陥部を形成した逆メサ型の第1圧電振動片(10,110,210)と、パッケージ内に封止されるとともに第1圧電振動片に固定される第2圧電振動片(20,120,220)と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】 複合圧電デバイス(40,140,240)によれば、内面に接続端子(57、157,257)を形成し外面に接続端子と導通する外部電極(54、154,254)を形成した絶縁材料から構成されるパッケージ(51,151,251)と、パッケージ内に封止され、少なくとも一方の主面に凹陥部を形成した逆メサ型の第1圧電振動片(10,110,210)と、パッケージ内に封止されるとともに第1圧電振動片に固定される第2圧電振動片(20,120,220)と、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、様々な電子機器に使用される圧電デバイスに関し、特にセラミック等の絶縁材料からなるパッケージに2つの圧電振動片を封止した複合圧電デバイスに関する。
各種情報・通信機器やOA機器、民生機器等の電子機器には、電子回路のクロック源として圧電デバイス、圧電振動片とICチップとを同一パッケージ内に封止した発振器やリアルタイムクロックモジュール等の圧電デバイスが広く使用されている。特に携帯電話等の通信機器の分野では、装置の小型化・薄型化に伴い、圧電デバイスの一層の小型化・薄型化が要求されている。
また最近は、特許文献1に開示されるように、複数種類の水晶振動子を使用する電子機器においてマザーボートの高密度実装化及び省スペース化を図るために、複数の圧電デバイスを並行に配置し、一体にモールド封止した圧電デバイスが提案されている。また、特許文献2に開示されるように、セラミックパッケージに段差をつけて2つの圧電デバイスを上下段並行に配置した表面実装型の圧電デバイスも提案されている。
特開2000−059169号
特開2002−280866号
しかしながら、上述した特許文献1に記載の発明は、個々のパッケージにそれぞれ圧電振動片を封止した圧入封止形の圧電デバイスを一体化した構造のため、それだけ圧電デバイス全体の寸法が大きくなり、小型化に限界がある。また、特許文献2に記載の発明は、セラミックパッケージに段差をつけなければならず表面実装型の圧電デバイスの高さが高くなってしまう。
そこで本発明は、単一のパッケージに複数の圧電振動片を搭載するとともに、薄型化を図ることができる表面実装型の圧電デバイスを提供することにある。
第1の観点の複合圧電デバイスによれば、内面に接続端子を形成し外面にこの接続端子と導通する外部電極を形成した絶縁材料から構成されるパッケージと、パッケージ内に封止され、少なくとも一方の主面に凹陥部を形成した逆メサ型の第1圧電振動片と、パッケージ内に封止されるとともに第1圧電振動片に固定される第2圧電振動片と、を備えている。
逆メサ型の第1圧電振動片に第2圧電振動片が直接固定される構造であるため、第1の観点の圧電デバイスは、圧電デバイスの小型化を図ることができる。また、パッケージの構造が簡単になって低コスト化を図ることができる。
逆メサ型の第1圧電振動片に第2圧電振動片が直接固定される構造であるため、第1の観点の圧電デバイスは、圧電デバイスの小型化を図ることができる。また、パッケージの構造が簡単になって低コスト化を図ることができる。
第2の観点の複合圧電デバイスでは、第2の圧電振動片が逆メサ型の水晶振動片であり、第1圧電振動片とは異なる振動周波数で振動する。
逆メサ型の水晶振動片は高周波数に適しており、これにより数百MHzの異なる2つの周波数を1つの圧電デバイスから得ることができる。
逆メサ型の水晶振動片は高周波数に適しており、これにより数百MHzの異なる2つの周波数を1つの圧電デバイスから得ることができる。
第3の観点の複合圧電デバイスでは、第2の圧電振動片が音叉型水晶振動片であり、第1圧電振動片とは異なる振動周波数で振動する。
第3の観点では、第2の圧電振動片が音叉型水晶振動片であり、この音叉型水晶振動片が第1圧電振動片上に固定される。この音叉型水晶振動片は例えば32.768KHz近辺で振動することができるため、大きく異なった周波数一つの圧電デバイスから取り出すことができる。
第3の観点では、第2の圧電振動片が音叉型水晶振動片であり、この音叉型水晶振動片が第1圧電振動片上に固定される。この音叉型水晶振動片は例えば32.768KHz近辺で振動することができるため、大きく異なった周波数一つの圧電デバイスから取り出すことができる。
第4の観点の複合圧電デバイスでは、第1圧電振動片又は第2圧電振動片の少なくとも一方は肉厚領域を有しており、この肉厚領域で第1圧電振動片と第2圧電振動片とが固定されている。
第4の観点では、第1圧電振動片と第2圧電振動片とが互いに自身の周波数に影響を与えないように振動領域を分離するため、肉厚領域で第1圧電振動片と第2圧電振動片が固定される。
第4の観点では、第1圧電振動片と第2圧電振動片とが互いに自身の周波数に影響を与えないように振動領域を分離するため、肉厚領域で第1圧電振動片と第2圧電振動片が固定される。
第5の観点の複合圧電デバイスでは、第1圧電振動片は励振させるための第1電極及び第2電極を有し、第2圧電振動片は励振させるための第3電極及び第4電極を有し、第2電極と第3電極とが導通して固定されている。
この構成により、第1圧電振動片及び第2圧電振動片に対して共通の電極を有することができる。このため、第5の観点の複合圧電デバイスはパッケージ内の配線が簡易になり低コスト化を図ることができる。
この構成により、第1圧電振動片及び第2圧電振動片に対して共通の電極を有することができる。このため、第5の観点の複合圧電デバイスはパッケージ内の配線が簡易になり低コスト化を図ることができる。
第6の観点の複合圧電デバイスでは、第5の観点では、第1電極はパッケージの接続端子に導電接着剤で接続され、第2電極及び第3電極は接続端子にワイヤーボンディングで接続され、第4電極は接続端子にワイヤーボンディングで接続される。
このように構成することにより、電極の導通を確保できる。
このように構成することにより、電極の導通を確保できる。
第7の観点の複合圧電デバイスでは、第1圧電振動片と第2圧電振動片との固定は、接着剤、バンプによる熱圧縮又はシロキサン結合である。
このように構成することにより、電極の導通を確保するとともに確実な固定が可能となる。
このように構成することにより、電極の導通を確保するとともに確実な固定が可能となる。
本発明の表面実装型の圧電デバイスは、単一のパッケージに複数の圧電振動片を搭載するとともに、薄型化を図ることができる。
以下に、本発明の好適実施例について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
<実施例1の複合圧電デバイス40>
図1は、実施例1の複合圧電デバイス40の構成を概略的に示した図である。図1(a)は薄板状の蓋体42を取り外した上面図であり、図1(b)は蓋体42を取り付けた断面図である。この複合圧電デバイス40は、絶縁材料であるセラミックからなるパッケージ51を備え、その内部に第1水晶振動片10及び第2水晶振動片20を真空状態で封止している。パッケージ51は、例えば、アルミナ等のセラミックが用いられており、グリーンシートと呼ばれる複数のセラミックス薄板(51A、51B、51C)を積層して、その内部に空間部を形成した箱形状になっている。
<実施例1の複合圧電デバイス40>
図1は、実施例1の複合圧電デバイス40の構成を概略的に示した図である。図1(a)は薄板状の蓋体42を取り外した上面図であり、図1(b)は蓋体42を取り付けた断面図である。この複合圧電デバイス40は、絶縁材料であるセラミックからなるパッケージ51を備え、その内部に第1水晶振動片10及び第2水晶振動片20を真空状態で封止している。パッケージ51は、例えば、アルミナ等のセラミックが用いられており、グリーンシートと呼ばれる複数のセラミックス薄板(51A、51B、51C)を積層して、その内部に空間部を形成した箱形状になっている。
パッケージ51の底面(セラミックス薄板51A)には、角部に少なくとも第1外部端子54A、第2外部端子54B及び第3外部端子54C(図1では不図示)が設けられている。第2接続端子57Bは、セラミックス薄板51Aに形成されたスルーホール55を介して第2外部端子54Bに接続されている。
パッケージ51の中段には、短手方向の両端に段差部(セラミックス薄板51B)が設けられている。一方の段差部の上面には第1接続端子57Aが形成されている。他方の段差部の上面には第3接続端子57Cが形成されている。第1接続端子57A及び第3接続端子57Cは、セラミックス薄板51A及びセラミックス薄板51Bに形成されたスルーホール55を介して第1外部端子54A及び第3外部端子54Cに接続されている。
<<水晶振動片>>
第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とはATカット水晶振動片を使用する。一般に、厚みすべりモードで水晶片を振動させるATカット水晶振動片では、その板厚により振動周波数がきまり、板厚に反比例して周波数は高くなる。一方、水晶片の板厚が薄くなるほど、研磨等の機械加工は困難となり振動子としての強度も弱くなる。このため、高い周波数で振動させるATカット水晶片は、中央部を薄くしてその周囲を厚くした逆メサ型とすることにより、高い振動周波数を得るととともに機械強度も保持するようにされている。本実施例では、例えば第1水晶振動片10は600MHzの振動周波数で振動し、第2水晶振動片20は700MHzの振動周波数で振動する。
第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とはATカット水晶振動片を使用する。一般に、厚みすべりモードで水晶片を振動させるATカット水晶振動片では、その板厚により振動周波数がきまり、板厚に反比例して周波数は高くなる。一方、水晶片の板厚が薄くなるほど、研磨等の機械加工は困難となり振動子としての強度も弱くなる。このため、高い周波数で振動させるATカット水晶片は、中央部を薄くしてその周囲を厚くした逆メサ型とすることにより、高い振動周波数を得るととともに機械強度も保持するようにされている。本実施例では、例えば第1水晶振動片10は600MHzの振動周波数で振動し、第2水晶振動片20は700MHzの振動周波数で振動する。
ここで、図2を使って第1水晶振動片10及び第2水晶振動片20を説明する。図2は第1水晶振動片10及び第2水晶振動片20の斜視図である。
第1水晶振動片10の中央にはエッチングによって削られた凹み部17が形成されている。凹み部17は、圧電作用による振動を生じさせるために励振電極13と励振電極15とを有している。この励振電極15は、励振電極15に駆動電流を供給するための引き出し電極14と接続されている。この引き出し電極14は短片の角部に形成されている。励振電極13は引き出し電極12と接続され、この引き出し電極12は短片の短片の中央部に延びている。引き出し電極12及び14と励振電極13及び励振電極15とは、クロム(Cr)層の上に金(Au)層が形成された構成になっている。クロム層と金層とを合わせると、500オングストローム〜2000オングストロームの電極パターンの厚さになる。
第1水晶振動片10の中央にはエッチングによって削られた凹み部17が形成されている。凹み部17は、圧電作用による振動を生じさせるために励振電極13と励振電極15とを有している。この励振電極15は、励振電極15に駆動電流を供給するための引き出し電極14と接続されている。この引き出し電極14は短片の角部に形成されている。励振電極13は引き出し電極12と接続され、この引き出し電極12は短片の短片の中央部に延びている。引き出し電極12及び14と励振電極13及び励振電極15とは、クロム(Cr)層の上に金(Au)層が形成された構成になっている。クロム層と金層とを合わせると、500オングストローム〜2000オングストロームの電極パターンの厚さになる。
第2水晶振動片20も、第1水晶振動片10とほぼ同じ形状であり、中央にはエッチングによって削られた凹み部27を有している。凹み部27は、圧電作用による振動を生じさせるために励振電極23と励振電極25とを有している。第2水晶振動片20の短片には切り欠け部29が形成されており、励振電極23に駆動電流を供給する引き出し電極22はちょうど切り欠け部29まで延びている。他方の励振電極25に駆動電流を供給する引き出し電極24は短片の角部に延びている。
図2に描かれた別々の第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とは、引き出し電極12と引き出し電極22とが導通するように結合される。第1水晶振動片10と第2水晶振動片20との結合は、第1水晶振動片10又は第2水晶振動片20の面に接着剤を塗布して行う。又は、引き出し電極12と引き出し電極22とにそれぞれ金バンプを形成し、熱圧縮を水晶振動片10又は20を与えることにより結合する。又は、第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とをシロキサン結合(Si−O−Si)によって接合している。このシロキサン結合は、第1水晶振動片10と第2水晶振動片20との両方の接合面を清浄な状態にしてその面同士を貼り合わせ、その後約500°Cのアニールを行うことによって結合が行われる。なお、第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とは、結合する前にその発振周波数を調整しておく必要がある。
第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とが結合した状態では、第1水晶振動片10の引き出し電極14が外側に、第2水晶振動片20の引き出し電極24が外側に配置され、結合面に引き出し電極12及び引き出し電極22が配置される、結合面の引き出し電極12及び引き出し電極22は、切り欠け部29があるために引き出し電極12が表面に現れて、その引き出し電極12にワイヤーボンディング59などで導通が可能となっている。なお、第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とが同じ大きさであるため、切り欠け部29を設けて引き出し電極12が表面に現れるようにした。しかし、第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とをY方向にずらして結合させることでズラして引き出し電極12が表面に現れるようにしてもよいし、第2水晶振動片20をY方向に短い大きさにして引き出し電極12が表面に現れるようにしてもよい。
再び図1に戻り、パッケージ51の中段に、結合した第1水晶振動片10及び第2水晶振動片20が、第1接続端子57A及び第3接続端子57C上に導電性接着剤44及び非導電接着剤46で片持ちに接着されほぼ水平に固定される。第1接続端子57Aは第1水晶振動片10の引き出し電極14と導電接着剤44と接続される。しかし、但し第3接続端子57C上には引き出し電極がないため非導電接着剤46で接着される。作業効率から第3接続端子57C上に導電接着剤44を使用してもよい。この時、第2水晶振動片20の引き出し電極24とは導通するように導電接着剤44を塗布する。
次に引き出し電極12は第2接続端子57Bとワイヤーボンディング59Bで導電接続される。又は引き出し電極12と第2接続端子57Bとが導通するように導電接着剤44を塗布する。第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とが結合した時点で、引き出し電極12と引き出し電極22とが導電されている。従って、図7に示すように、3つの引き出し電極に接続するだけで第1水晶振動片10を振動させたり第2水晶振動片20を振動させたりして、両者をスイッチSWで切り換えることができる。
壁用のセラミックス薄板51Cの上端にはメタライズ層があり、蓋体42の接合のために、メタライズ層上に形成された低温金属ろう材からなる封止材49が形成されている。壁用セラミックス薄板51Cと蓋体42とは、真空チャンバー内で封止材49を介して溶着されている。蓋体42は、パッケージ51の線膨張係数と近い材料が適しており、金属あるいはアルミナ等のセラミックにより平板な板状に形成されている。金属の場合には、例えば、コバール,42アロイ,ステンレス等が好適である。
実施例1では、第1水晶振動片10と第2水晶振動片20とが直接接続されているため、圧電デバイス40の小型化を図ることができる。また、それぞれを異なる高さで接着固定する必要がないためパッケージの構造及びその製造が簡単になって低コスト化が図れる。
<実施例2の複合圧電デバイス140>
図3は、実施例2による第2の複合圧電デバイス140を概略的に示している。図3(a)は薄板状の蓋体142を取り外した上面図であり、図3(b)は蓋体142を取り付けた断面図である。図4は第3水晶振動片110及び第4水晶振動片120の斜視図である。
図3は、実施例2による第2の複合圧電デバイス140を概略的に示している。図3(a)は薄板状の蓋体142を取り外した上面図であり、図3(b)は蓋体142を取り付けた断面図である。図4は第3水晶振動片110及び第4水晶振動片120の斜視図である。
パッケージ151は、グリーンシートと呼ばれる複数のセラミックス薄板(151A、151C)を積層して、その内部に空間部を形成した箱形状になっている。パッケージ151は、小型化するために図1の段差部(セラミックス薄板51B)を形成するグリーンシートは設けられていない。パッケージ151の底面(セラミックス薄板151A)には、第1外部端子154A、第2外部端子154B、第3外部端子154C(不図示)及び第4外部端子154D(不図示)が設けられている。
パッケージ151の箱内には、第1接続端子157Aないし第4接続端子157Dが設けられ、第1接続端子157Aないし第4接続端子157Dはセラミックス薄板151Aに形成されたスルーホール155を介してそれぞれ第1外部端子154Aないし第4外部端子154Dに接続されている。
この第2の複合圧電デバイス140は、第3水晶振動片110と第4水晶振動片120を有している。第3水晶振動片110は、その表裏いずれか一方の主面又は両面に凹み部117を設け、かつその凹み部117の中に励振電極113を形成した逆メサ型のATカット水晶振動片である。第4水晶振動片120も同様な形状であり、励振電極123の反対面には励振電極125を有している。
第3水晶振動片110及び第4水晶振動片120は、第1実施例の第1水晶振動片10又は第2水晶振動片20と同様な形状であるが、引き出し電極の配置が異なっている。
第3水晶振動片110の励振電極113と接続される引き出し電極112は図4左側に延び、さらに表面から裏面に延びている。励振電極115と接続される引き出し電極114は図4右側に延びる。
第3水晶振動片110の励振電極113と接続される引き出し電極112は図4左側に延び、さらに表面から裏面に延びている。励振電極115と接続される引き出し電極114は図4右側に延びる。
第4水晶振動片120の励振電極123と接続される引き出し電極122は図4左側に延び、さらに裏面から表面に延びている。励振電極125と接続される引き出し電極124は図中右側に延びる。
図4に描かれた別々の第3水晶振動片110と第4水晶振動片120とは、それぞれの第3水晶振動片110と第4水晶振動片120とがそれぞれの発振周波数を調整された後、接着剤又はシロキサン結合(Si−O−Si)によって接合する。このように結合された第3水晶振動片110の引き出し電極112及び114は、第4水晶振動片120の引き出し電極122及び124に接続されていない。また、結合された状態で、下側の第3水晶振動片110の引き出し電極112及び114は底面側に向いており、上側の第4水晶振動片120の引き出し電極122及び124は天面側に向いている。
結合した第3水晶振動片110及び第4水晶振動片120は、パッケージ151の底面に固定される。第1接続端子157A及び第4接続端子157D上に導電性接着剤144が塗布されて引き出し電極112及び114が導通する。第2接続端子157B及び第3接続端子157C上に非導電接着剤146が塗布され、第3水晶振動片110の引き出し電極が形成されていない部分が固定される。なお、引き出し電極が形成されていない部分は非導電接着剤146でなく導電性接着剤144で固定してもよい。これにより第3水晶振動片110がパッケージ151の底面に水平に固定される。
一方、第4水晶振動片120の引き出し電極122は第2接続端子157Bとワイヤーボンディング159Bで導電接続され、引き出し電極124が第3接続端子157Cとワイヤーボンディング159Cで導電接続される。この第2の複合圧電デバイス140は、4つの引き出し電極に接続して第3水晶振動片110を振動させたり第4水晶振動片120を振動させたり切り換えることができる。
壁用のセラミックス薄板151Cの上端にはメタライズ層があり、蓋体142の接合のために、メタライズ層上に形成された低温金属ろう材からなる封止材149が形成されている。
実施例2では、第3水晶振動片110が段差部ではなくパッケージ151の底面に接続され、また第4水晶振動片120が第3水晶振動片110に直接接続されているため、圧電デバイス140の小型化を図ることができる。また、それぞれを異なる高さで接着固定する必要がないためパッケージの構造及びその製造が簡単になって低コスト化が図れる。
実施例2では、第3水晶振動片110が段差部ではなくパッケージ151の底面に接続され、また第4水晶振動片120が第3水晶振動片110に直接接続されているため、圧電デバイス140の小型化を図ることができる。また、それぞれを異なる高さで接着固定する必要がないためパッケージの構造及びその製造が簡単になって低コスト化が図れる。
なお、図示しないが第4水晶振動片120の引き出し電極122及び124に対応する引き出し電極を第3水晶振動片110に形成してもよい。こうすればワイヤーボンディングを行うことなく、第3水晶振動片110及び第4水晶振動片120のすべての引き出し電極が、パッケージ151の接続端子と導通をとることもできる。
<実施例3の複合圧電デバイス240>
図5は、実施例3による第3の複合圧電デバイス240を概略的に示している。図5(a)は薄板状の蓋体242を取り外した上面図であり、図5(b)は蓋体242を取り付けた断面図である。図6は第5水晶振動片210及び第6水晶振動片220の斜視図である。
図5は、実施例3による第3の複合圧電デバイス240を概略的に示している。図5(a)は薄板状の蓋体242を取り外した上面図であり、図5(b)は蓋体242を取り付けた断面図である。図6は第5水晶振動片210及び第6水晶振動片220の斜視図である。
パッケージ251は、セラミックス薄板(251A、251C)を積層して、その内部に空間部を形成した箱形状になっている。このパッケージ251は、実施例2のパッケージと同様である。パッケージ251の底面(セラミックス薄板251A)には、第2外部端子254A、第2外部端子254B、第3外部端子254C(不図示)及び第4外部端子254D(不図示)が設けられている。
パッケージ251の箱内には第1接続端子257Aないし第4接続端子257Dが設けられ、第1接続端子257Aないし第4接続端子257Dはセラミックス薄板251Aに形成されたスルーホール255を介してそれぞれ第1外部端子254Aないし第4外部端子254Dに接続されている。
この第3の複合圧電デバイス240は、第5水晶振動片210と第6水晶振動片220を有している。第5水晶振動片210は、その表裏いずれか一方の主面又は両面に凹み部217を設け、かつその凹み部217の中に励振電極213を形成した逆メサ型のATカット水晶振動片である。また、第5水晶振動片210は厚み部211を形成している。この厚み部211のY方向の幅は第6水晶振動片220の基部の幅と同等又は短くなっている。
第6水晶振動片220は一対の腕部221を有する音叉型水晶振動片であり、32.768KHzで振動する。励振電極223と励振電極225とはそれぞれの腕部の主面及び側面に図6に示されるように形成されている。励振電極223及び励振電極225はそれぞれ基部に形成された引き出し電極222及び引き出し電極224に接続している。励振電極223及び励振電極225並びに引き出し電極222及び引き出し電極224は、音叉型水晶振動片の裏面側にも形成されている。
第5水晶振動片210の励振電極213と接続される引き出し電極212は図6右側に延び、さらに厚み部211の表面に延びている。励振電極215と接続される引き出し電極214は図6左側に延びる。
第6水晶振動片220の励振電極223と接続される引き出し電極222は図6上側であり、さらに裏面にも延びている。励振電極225と接続される引き出し電極224は図6下側に形成され、裏面にも形成されている。
第6水晶振動片220の励振電極223と接続される引き出し電極222は図6上側であり、さらに裏面にも延びている。励振電極225と接続される引き出し電極224は図6下側に形成され、裏面にも形成されている。
図6に描かれた第5水晶振動片210の厚み部211と第6水晶振動片220の基部とは、それぞれの第5水晶振動片210と第6水晶振動片250とがそれぞれの発振周波数を調整された後、接着剤又はシロキサン結合(Si−O−Si)によって接合する。このように結合された第5水晶振動片210の引き出し電極212は、第6水晶振動片220の引き出し電極222に導通する。
図5に示すように、結合した第5水晶振動片210及び第6水晶振動片220は、パッケージ251の底面に固定される。第2接続端子257B上に導電性接着剤244が塗布されて引き出し電極214が導通する。その他の接続端子上に非導電接着剤246が塗布され固定される。なお、引き出し電極が形成されていない部分は非導電接着剤246でなく導電性接着剤244で固定してもよい。これにより第5水晶振動片210がパッケージ251の底面に水平に固定される。
一方、第6水晶振動片250の引き出し電極222は第3接続端子257Cとワイヤーボンディング259Cで導電接続され、引き出し電極224が第1接続端子257Aとワイヤーボンディング259Aで導電接続される。第6水晶振動片250の引き出し電極222と第5水晶振動片210の引き出し電極212とが導通するため、図7に示すように、3つの引き出し電極に接続するだけで第5水晶振動片210を振動させたり第6水晶振動片220を振動させたりして、両者をスイッチSWで切り換えることができる。
壁用のセラミックス薄板251Cの上端にはメタライズ層があり、蓋体242の接合のために、メタライズ層上に形成された低温金属ろう材からなる封止材249が形成されている。
実施例2では、第5水晶振動片210がパッケージ251の底面に接続され、また第6水晶振動片220が第5水晶振動片210に直接接続されているため、第3の圧電デバイス240の小型化を図ることができる。また、それぞれを異なる高さで接着固定する必要がないためパッケージの構造及びその製造が簡単になって低コスト化が図れる。
実施例2では、第5水晶振動片210がパッケージ251の底面に接続され、また第6水晶振動片220が第5水晶振動片210に直接接続されているため、第3の圧電デバイス240の小型化を図ることができる。また、それぞれを異なる高さで接着固定する必要がないためパッケージの構造及びその製造が簡単になって低コスト化が図れる。
図7は、2周波数の切り換え回路の概略図である。上記実施例1又は実施例3は、引き出し端子を共用しているので、図7に示すような回路を適用することができる。
なお、本実施例では、2周波数を切り換える水晶振動子で説明してきたが、パッケージ51,パッケージ151又はパッケージ251内にICなど発振回路などを組み込んで2周波数の水晶発振デバイスを提供することもできる。2つの水晶振動片が直接接続されているため、ICなど発振回路などを組み込んだ水晶発振デバイスも小型化を図ることができる。
なお、本実施例では、2周波数を切り換える水晶振動子で説明してきたが、パッケージ51,パッケージ151又はパッケージ251内にICなど発振回路などを組み込んで2周波数の水晶発振デバイスを提供することもできる。2つの水晶振動片が直接接続されているため、ICなど発振回路などを組み込んだ水晶発振デバイスも小型化を図ることができる。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において上記各実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。例えば2つの水晶振動片を使って2周波数の切り替えができるようにしたが、3つ以上の水晶振動片を使って複数周波数の切り替えができるようにすることも可能である。
本発明によれば、上述したように複数の圧電振動片をパッケージ内に配置した構成により、異なる発振周波数、異なるタイプの複数の圧電振動片を単一のパッケージ内に封止した複合圧電デバイスの小型化・薄型化を実現できる。
本発明によれば、上述したように複数の圧電振動片をパッケージ内に配置した構成により、異なる発振周波数、異なるタイプの複数の圧電振動片を単一のパッケージ内に封止した複合圧電デバイスの小型化・薄型化を実現できる。
10 … 第1水晶振動片
20 … 第2水晶振動片
110 … 第3水晶振動片
120 … 第4水晶振動片
210 … 第5水晶振動片
220,250 … 第6水晶振動片
211 … 厚み部
221 … 腕部
13,15,23,25,113,115,123,125,213,215,223,225 … 励振電極
12,14,22,24,112,114,122,124,212,214,222,224 … 引き出し電極
17,27,117,217 … 凹み部
29 … 切り欠け部
40,140,240 … 複合圧電デバイス
42,142,242 … 蓋体
44,144,244 … 導電性接着剤
46,146,246 … 非導電接着剤
49,149,249 … 封止材
51パッケージ(51A,51B,51C),151パッケージ(151A,151C),
251パッケージ(251A,251C) … セラミックス薄板
55,155,255 … スルーホール
54A,154A,254A … 第1外部端子,
54B,154B,254B … 第2外部端子
54C,154C,254C … 第3外部端子
154D,254D … 第4外部端子
57A,157A,257A … 第1接続端子
57B,157B,257B … 第2接続端子
57C,157C,257C … 第3接続端子
157D,257D … 第4接続端子
59,59B,59C,159B,159C,259A,259C … ワイヤーボンディング
SW … スイッチ
20 … 第2水晶振動片
110 … 第3水晶振動片
120 … 第4水晶振動片
210 … 第5水晶振動片
220,250 … 第6水晶振動片
211 … 厚み部
221 … 腕部
13,15,23,25,113,115,123,125,213,215,223,225 … 励振電極
12,14,22,24,112,114,122,124,212,214,222,224 … 引き出し電極
17,27,117,217 … 凹み部
29 … 切り欠け部
40,140,240 … 複合圧電デバイス
42,142,242 … 蓋体
44,144,244 … 導電性接着剤
46,146,246 … 非導電接着剤
49,149,249 … 封止材
51パッケージ(51A,51B,51C),151パッケージ(151A,151C),
251パッケージ(251A,251C) … セラミックス薄板
55,155,255 … スルーホール
54A,154A,254A … 第1外部端子,
54B,154B,254B … 第2外部端子
54C,154C,254C … 第3外部端子
154D,254D … 第4外部端子
57A,157A,257A … 第1接続端子
57B,157B,257B … 第2接続端子
57C,157C,257C … 第3接続端子
157D,257D … 第4接続端子
59,59B,59C,159B,159C,259A,259C … ワイヤーボンディング
SW … スイッチ
Claims (7)
- 内面に接続端子を形成し外面にこの接続端子と導通する外部電極を形成した絶縁材料から構成されるパッケージと、
前記パッケージ内に封止され、少なくとも一方の主面に凹陥部を形成した逆メサ型の第1圧電振動片と、
前記パッケージ内に封止されるとともに前記第1圧電振動片に固定される第2圧電振動片と、
を備えていることを特徴とする複合圧電デバイス。 - 前記第2の圧電振動片が逆メサ型の水晶振動片であり、前記第1圧電振動片とは異なる振動周波数で振動することを特徴とする請求項1に記載の複合圧電デバイス。
- 前記第2の圧電振動片が音叉型水晶振動片であり、前記第1圧電振動片とは異なる振動周波数で振動することを特徴とする請求項1に記載の複合圧電デバイス。
- 前記第1圧電振動片又は第2圧電振動片の少なくとも一方は肉厚領域を有しており、この肉厚領域で前記第1圧電振動片と第2圧電振動片とが固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項3のいずれか一項に記載の複合圧電デバイス。
- 前記第1圧電振動片は励振させるための第1電極及び第2電極を有し、前記第2圧電振動片は励振させるための第3電極及び第4電極を有し、前記第2電極と第3電極とが導通して固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項4のいずれか一項に記載の複合圧電デバイス。
- 前記第1電極は前記パッケージの接続端子に導電接着剤で接続され、前記第2電極及び第3電極は前記接続端子にワイヤーボンディングで接続され、前記第4電極は前記接続端子にワイヤーボンディングで接続されることを特徴とする請求項5に記載の複合圧電デバイス。
- 前記第1圧電振動片と第2圧電振動片との固定は、接着剤、バンプによる熱圧縮又はシロキサン結合であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の複合圧電デバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007148761A JP2008306235A (ja) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | 複合圧電デバイス |
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JP2007148761A Pending JP2008306235A (ja) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | 複合圧電デバイス |
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-
2007
- 2007-06-05 JP JP2007148761A patent/JP2008306235A/ja active Pending
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