JP2012199606A - Crystal vibration piece and crystal device - Google Patents

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Hiroyuki Sasaki
啓之 佐々木
Kenji Shimao
憲治 島尾
Kumiko Madono
久美子 真殿
Original Assignee
Nippon Dempa Kogyo Co Ltd
日本電波工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crystal vibration piece in which more charges generated by mechanical vibration can be concentrated under an excitation electrode, and the impedance can be reduced.SOLUTION: A crystal vibration piece (10) has, on at least one side, a first convex surface (CX) where the first cross-section changes, in the form of a curve with a first curvature, from a first thickness (d1) to a second thickness (d2) thicker than the first thickness from the periphery toward the central part, and has, on at least one side, a second convex surface (CX) where a second cross-section perpendicular to the first cross-section changes, in the form of a curve with a second curvature, from the first thickness to the second thickness from the periphery toward the central part. A planar fringe part (FG) having a linear cross-section and the first thickness is provided at least partially on the periphery.

Description

本発明は、厚みすべり振動する水晶振動片に関する。   The present invention relates to a quartz crystal vibrating piece that vibrates in thickness.
小型の情報機器や、携帯電話、又は移動体通信機器や圧電ジャイロセンサー等において、水晶振動片を備える水晶振動子や水晶発振器等の水晶デバイスが広く使用されている。例えば、特許文献1では、均一の厚さを有するATカットされた水晶材からなる振動部の両面に励振電極が形成された水晶振動片及びその水晶振動片を備える水晶デバイスを開示している。   In small information devices, mobile phones, mobile communication devices, piezoelectric gyro sensors, and the like, crystal devices such as crystal resonators and crystal oscillators including crystal resonator elements are widely used. For example, Patent Document 1 discloses a crystal vibrating piece in which excitation electrodes are formed on both surfaces of a vibrating part made of an AT-cut quartz material having a uniform thickness, and a crystal device including the crystal vibrating piece.
特開2007−214941号公報JP 2007-214941 A
しかしながら、特許文献1に示された構成によれば、振動エネルギーを励振電極の下により多く集中することができないので、厚み滑り水晶振動片の振動エネルギーを閉じ込めることが困難である。したがって、インピーダンスが大きくなる。   However, according to the configuration shown in Patent Document 1, it is difficult to confine the vibration energy of the thickness-sliding quartz crystal vibrating piece because more vibration energy cannot be concentrated under the excitation electrode. Therefore, the impedance is increased.
そこで、本発明は、機械的振動により発生した電荷をより多く励振電極の下に集中でき、インピーダンスを小さくすることができる水晶振動片及び水晶デバイスを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a quartz crystal resonator element and a quartz crystal device that can concentrate more electric charges generated by mechanical vibration under an excitation electrode and reduce impedance.
第1観点の水晶振動片は、外周部から中央部にかけて第1断面が第1厚さから第1厚さよりも厚い第2厚さへ第1の曲率で曲線状に変化する第1コンベックス面を少なくとも一面に有し、外周部から中央部にかけて第1断面に垂直な第2断面が第1厚さから第2厚さへ第2の曲率で曲線状に変化する第2コンベックス面を少なくとも一面に有し、外周部の少なくとも一部に断面が直線状で且つ第1厚さの平面フリンジ部を有する。   The crystal resonator element according to the first aspect has a first convex surface that changes in a curved shape with a first curvature from a first thickness to a second thickness that is thicker than the first thickness from the outer periphery to the center. At least one second convex surface having at least one surface and a second cross section perpendicular to the first cross section changing from the first thickness to the second thickness in a curved shape with a second curvature from the outer peripheral portion to the central portion is at least one surface. And having a planar fringe portion having a straight section and a first thickness on at least a part of the outer peripheral portion.
第2観点の水晶振動片において、中央部には前記第2厚さの平面部を有する。   In the quartz crystal resonator element according to the second aspect, the central portion has the flat portion having the second thickness.
第3観点の水晶振動片は、外周部から中央部にかけて第1断面が第1厚さから第1厚さよりも厚い第2厚さへ第1の曲率で曲線状に変化する第1コンベックス面を少なくとも一面に有し、外周部から中央部にかけて第1断面に垂直な第2断面が第1厚さから第2厚さへ第2の曲率で曲線状に変化する第2コンベックス面を少なくとも一面に有し、中央部には第2厚さの平面部を有する。   The quartz crystal resonator element according to the third aspect has a first convex surface that changes in a curved shape with a first curvature from a first thickness to a second thickness that is thicker than the first thickness from the outer periphery to the center. At least one second convex surface having at least one surface and a second cross section perpendicular to the first cross section changing from the first thickness to the second thickness in a curved shape with a second curvature from the outer peripheral portion to the central portion is at least one surface. And has a flat surface portion having a second thickness at the center.
第4観点の水晶振動片において、第1の曲率と第2の曲率とは同じである。   In the quartz crystal resonator element according to the fourth aspect, the first curvature and the second curvature are the same.
第5観点の水晶振動片において、水晶振動片は結晶方向のX軸を中心として回転したX軸、Y’軸及びZ’軸から規定されたATカットの水晶振動片であり、Y’軸方向が水晶振動片の厚さ方向であり、第1断面がXY’断面で、第2断面がY’Z’断面である。   In the crystal resonator element according to the fifth aspect, the crystal oscillator piece is an AT-cut crystal oscillator piece defined by the X axis, the Y ′ axis, and the Z ′ axis rotated about the X axis in the crystal direction. Is the thickness direction of the quartz crystal vibrating piece, the first cross section is the XY ′ cross section, and the second cross section is the Y′Z ′ cross section.
第6観点の水晶振動片において、外周部はY’軸方向から見て四角形状であり、中央部はY’軸方向から見て円形状である。   In the quartz crystal resonator element according to the sixth aspect, the outer peripheral portion has a quadrangular shape when viewed from the Y′-axis direction, and the central portion has a circular shape when viewed from the Y′-axis direction.
第7観点の水晶振動片において、外周部はY’軸方向から見て円形状であり、中央部はY’軸方向から見て円形状である。   In the quartz crystal resonator element according to the seventh aspect, the outer peripheral portion is circular when viewed from the Y′-axis direction, and the central portion is circular when viewed from the Y′-axis direction.
第8観点の水晶振動片において、中央部はY’軸方向から見て四角形状であり、該コンベックス面には中央部の4つの角から伸びた稜線が形成されている。   In the quartz crystal resonator element according to the eighth aspect, the central portion has a quadrangular shape when viewed from the Y′-axis direction, and ridge lines extending from four corners of the central portion are formed on the convex surface.
第9観点の水晶振動片において、コンベックス面は表裏面に形成されている。   In the quartz crystal resonator element according to the ninth aspect, the convex surface is formed on the front and back surfaces.
第10観点の水晶振動片において、外周部の端部は曲面状に面取りされている。   In the quartz crystal resonator element according to the tenth aspect, the end portion of the outer peripheral portion is chamfered into a curved surface.
第11観点の水晶振動片は、外周部を囲む枠体と、外周部の少なくとも一部と枠体とを連結する連結部と、を備える。   A crystal resonator element according to an eleventh aspect includes a frame body that surrounds an outer peripheral portion, and a connecting portion that connects at least a part of the outer peripheral portion and the frame body.
第12観点の水晶デバイスは、表面実装型である。第1観点から第10観点のいずれか一項の水晶振動片は、水晶振動片の中央部に形成された励振電極と励振電極から引き出された引出電極とを有し、水晶振動片を収納する凹み部を有し凹み部の底面に引出電極と導通する接続電極を有するベース部と、ベース部に接合し水晶振動片を封止するリッド部と、を備える。   The crystal device according to the twelfth aspect is a surface mount type. The quartz crystal vibrating piece according to any one of the first to tenth aspects has an excitation electrode formed at a central portion of the quartz crystal vibrating piece and an extraction electrode drawn from the excitation electrode, and houses the quartz crystal vibrating piece. A base portion having a dent portion and a connection electrode that is electrically connected to the extraction electrode on a bottom surface of the dent portion, and a lid portion that is bonded to the base portion and seals the crystal vibrating piece.
第13観点の水晶デバイスは、表面実装型である。第11観点の水晶振動片は、水晶振動片の中央部に形成された励振電極と、枠体に形成された励振電極と導通する引出電極とを有し、枠体の一方の面に接合し引出電極と導通する接続電極を有するベース部と、枠体の他方の面に接合するリッド部と、を備える。   The quartz crystal device according to the thirteenth aspect is a surface mount type. A crystal resonator element according to an eleventh aspect includes an excitation electrode formed at a center portion of the crystal resonator element and an extraction electrode that is electrically connected to the excitation electrode formed on the frame, and is bonded to one surface of the frame. A base portion having a connection electrode that is electrically connected to the extraction electrode, and a lid portion that is joined to the other surface of the frame.
本発明によれば、機械的振動により発生した電荷をより多く励振電極の下に集中でき、インピーダンスを小さくすることができる水晶振動片及び水晶デバイスが得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a quartz crystal resonator element and a quartz crystal device in which more charges generated by mechanical vibration can be concentrated under the excitation electrode and impedance can be reduced.
第1実施形態の水晶デバイス100の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the crystal device 100 of 1st Embodiment. (a)は、図1のA−A断面図である。 (b)は、図1のB−B断面図である。 (c)は、水晶振動片10の平面図である。(A) is AA sectional drawing of FIG. (B) is BB sectional drawing of FIG. FIG. 4C is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 10. 水晶デバイス100の製造方法を示したフローチャートである。3 is a flowchart showing a method for manufacturing the crystal device 100. 水晶ウエハ10Wの平面図である。It is a top view of quartz wafer 10W. リッドウエハ11Wの平面図である。It is a top view of the lid wafer 11W. ベースウエハ12Wの平面図である。It is a top view of the base wafer 12W. (a)は、第1実施形態の変形例の水晶振動片10Aの平面図である。 (b)は、(a)のC−C断面図である。 (c)は、(a)のD−D断面図である。 (d)は、(a)のC−C断面における水晶振動片10Aから変形された水晶振動片10Bの断面図である。(A) is a top view of 10 A of crystal vibrating pieces of the modification of 1st Embodiment. (B) is CC sectional drawing of (a). (C) is DD sectional drawing of (a). (D) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 10B deform | transformed from the quartz vibrating piece 10A in CC cross section of (a). 第2実施形態の水晶デバイス200の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the crystal device 200 of 2nd Embodiment. (a)は、図8のE−E断面図である。 (b)は、図8のF−F断面図である。 (c)は、水晶振動片20の平面図である。(A) is EE sectional drawing of FIG. (B) is FF sectional drawing of FIG. FIG. 4C is a plan view of the crystal vibrating piece 20. (a)は、第2実施形態の変形例の水晶振動片20Aの平面図である。 (b)は、(a)のG−G断面図である。 (c)は、(a)のH−H断面図である。 (d)は、(a)のG−G断面における水晶振動片20Aから変形された水晶振動片20Bの断面図である。(A) is a top view of 20 A of crystal vibrating pieces of the modification of 2nd Embodiment. (B) is GG sectional drawing of (a). (C) is HH sectional drawing of (a). (D) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 20B deform | transformed from the quartz vibrating piece 20A in the GG cross section of (a). (a)は、第3実施形態の水晶振動片30Aの平面図である。 (b)は、第3実施形態の水晶振動片30Bの平面図である。 (c)は、(a)又は(b)のJ−J断面図である。 (d)は、(a)又は(b)のJ−J断面における水晶振動片30A又は30Bから変形された水晶振動片30Cの断面図である。 (e)は、(a)又は(b)のJ−J断面における水晶振動片30A又は30Bから変形された水晶振動片30Dの断面図である。(A) is a top view of 30 A of crystal vibrating pieces of 3rd Embodiment. (B) is a top view of the quartz crystal vibrating piece 30B of the third embodiment. (C) is JJ sectional drawing of (a) or (b). (D) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 30C deform | transformed from the quartz vibrating piece 30A or 30B in the JJ cross section of (a) or (b). (E) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 30D deform | transformed from the quartz vibrating piece 30A or 30B in the JJ cross section of (a) or (b). (a)は、第4実施形態の水晶振動片40Aの平面図である。 (b)は、第4実施形態の水晶振動片40Bの平面図である。 (c)は、(a)又は(b)のK−K断面図である。 (d)は、(a)又は(b)のK−K断面における水晶振動片40A又は40Bから変形された水晶振動片40Cの断面図である。 (e)は、(a)又は(b)のK−K断面における水晶振動片40A又は40Bから変形された水晶振動片40Dの断面図である。(A) is a top view of the quartz-crystal vibrating piece 40A of 4th Embodiment. (B) is a top view of the quartz crystal vibrating piece 40B of the fourth embodiment. (C) is KK sectional drawing of (a) or (b). (D) is sectional drawing of the crystal vibrating piece 40C deform | transformed from the crystal vibrating piece 40A or 40B in the KK cross section of (a) or (b). (E) is sectional drawing of crystal vibrating piece 40D deform | transformed from quartz vibrating piece 40A or 40B in the KK cross section of (a) or (b). (a)は、第5実施形態の水晶振動片50Aの平面図である。 (b)は、(a)のL−L断面図である。 (c)は、(a)のL−L断面における水晶振動片50Aから変形された水晶振動片50Bの断面図である。 (d)は、(a)のL−L断面における水晶振動片50Aから変形された水晶振動片50Cの断面図である。(A) is a top view of crystal vibrating piece 50A of 5th Embodiment. (B) is LL sectional drawing of (a). (C) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 50B deform | transformed from the quartz vibrating piece 50A in the LL cross section of (a). (D) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 50C deform | transformed from the quartz vibrating piece 50A in the LL cross section of (a). (a)は、第6実施形態の水晶振動片60Aの平面図である。 (b)は、(a)のM−M断面図である。 (c)は、(a)のM−M断面における水晶振動片60Aから変形された水晶振動片60Bの断面図である。 (d)は、(a)のM−M断面における水晶振動片60Aから変形された水晶振動片60Cの断面図である。(A) is a top view of 60 A of crystal vibrating pieces of 6th Embodiment. (B) is MM sectional drawing of (a). (C) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 60B deform | transformed from the quartz vibrating piece 60A in the MM cross section of (a). (D) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 60C deform | transformed from the quartz vibrating piece 60A in the MM cross section of (a). (a)は、第7実施形態の水晶振動片70Aの平面図である。 (b)は、(a)のN−N断面図である。 (c)は、(a)のN−N断面における水晶振動片70Aから変形された水晶振動片70Bの断面図である。 (d)は、(a)のN−N断面における水晶振動片70Aから変形された水晶振動片70Cの断面図である。(A) is a top view of crystal vibrating piece 70A of a 7th embodiment. (B) is NN sectional drawing of (a). (C) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 70B deform | transformed from the quartz vibrating piece 70A in the NN cross section of (a). (D) is sectional drawing of the crystal vibrating piece 70C deform | transformed from the crystal vibrating piece 70A in the NN cross section of (a). (a)は、第8実施形態の水晶振動片80Aの平面図である。 (b)は、(a)のP−P断面図である。 (c)は、(a)のR−R断面図である。 (d)は、(a)のP−P断面における水晶振動片80Aから変形された水晶振動片80Bの断面図である。 (e)は、(a)のR−R断面における水晶振動片80Aから変形された水晶振動片80Bの断面図である(A) is a top view of crystal vibrating piece 80A of an 8th embodiment. (B) is PP sectional drawing of (a). (C) is RR sectional drawing of (a). (D) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 80B deform | transformed from the quartz vibrating piece 80A in the PP cross section of (a). (E) is sectional drawing of the crystal vibrating piece 80B deform | transformed from the crystal vibrating piece 80A in the RR cross section of (a). 第9実施形態の水晶デバイス900の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the crystal device 900 of 9th Embodiment. (a)は、図17のS−S断面図である。 (b)は、図17のT−T断面図である。(A) is SS sectional drawing of FIG. (B) is TT sectional drawing of FIG. 水晶ウエハ90Wの平面図である。It is a top view of crystal wafer 90W. ベースウエハ92Wの平面図である。It is a top view of the base wafer 92W.
本明細書では、ATカットの水晶振動片が使われている。つまり、ATカットの水晶振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。このため、ATカットの水晶振動片のX軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、本実施形態では圧電発振器の長手方向をX軸方向、圧電発振器の高さ方向をY’軸方向、X軸方向及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。   In this specification, an AT-cut quartz crystal vibrating piece is used. In other words, the AT-cut quartz crystal vibrating piece is inclined by 35 degrees 15 minutes from the Z axis to the Y axis centering on the X axis with respect to the Y axis of the crystal axis (XYZ). Therefore, new tilted axes are used as the Y ′ axis and the Z ′ axis with reference to the X-axis direction of the AT-cut quartz crystal vibrating piece. That is, in the present embodiment, the longitudinal direction of the piezoelectric oscillator is described as the X-axis direction, the height direction of the piezoelectric oscillator is defined as the Y′-axis direction, and the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y′-axis direction is described as the Z′-axis direction.
(第1実施形態)
<水晶デバイス100の全体構成>
水晶デバイス100は、表面実装型でありプリント基板等に実装されて使用される。水晶デバイス100の全体構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は水晶デバイス100の分解斜視図で、図2(a)は図1のA−A断面図で、図2(b)は図1のB−B断面図で、図2(c)は水晶振動片10の平面図である。
(First embodiment)
<Overall configuration of crystal device 100>
The crystal device 100 is a surface mount type and is used by being mounted on a printed circuit board or the like. The overall configuration of the crystal device 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is an exploded perspective view of the quartz crystal device 100, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 10. FIG.
図1及び図2に示されたように、水晶デバイス100はリッド凹部111を有するリッド部11と、リッド部11に接合されベース凹部121を有するベース部12と、ベース部12に載置される水晶振動片10とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the crystal device 100 is placed on the lid portion 11 having the lid concave portion 111, the base portion 12 joined to the lid portion 11 and having the base concave portion 121, and the base portion 12. A crystal vibrating piece 10.
水晶振動片10は、Y’軸方向から見ると四角形となり、+X軸側に励振電極102a、102bが形成されたコンベックス面CXを有している。ここで、図1示されたようにコンベックス面CXはY’軸方向から見ると四角形である。また、図2(a)に示されたようにXY’断面から見ると、コンベックス面CXはY’軸方向の両側でコンベックス状となっている。同様に、図2(b)に示されたようにY’Z’断面から見てもコンベックス面CXはY’軸方向の両側でコンベックス状となっている。つまり、コンベックス面CXの中央部のY’軸方向の第2高さd2はその周辺のY’軸方向の第1厚さd1より厚く形成されている。さらに、コンベックス面CXがY’軸方向から見ると四角形であるため、コンベックス面CXには稜線ELが形成される。また、図2(c)に示されたように水晶振動片10においてA1−A1断面のコンベックス面CX1の曲率とB−B断面のコンベックス面CX2の曲率とは等しい。すなわち、XY’断面のコンベックス面CXの曲率とY’Z’断面のコンベックス面CXの曲率とは同じである。なお、ここでいうコンベックス面CXの曲率が同じとは、水晶のエッチングの異方性がX、Y’Z’方向でほぼ等しいとの前提で説明している。   The quartz crystal resonator element 10 has a square shape when viewed from the Y′-axis direction, and has a convex surface CX on which excitation electrodes 102 a and 102 b are formed on the + X-axis side. Here, as shown in FIG. 1, the convex surface CX is square when viewed from the Y′-axis direction. Further, as shown in FIG. 2A, when viewed from the XY ′ cross section, the convex surface CX is convex on both sides in the Y′-axis direction. Similarly, as shown in FIG. 2B, the convex surface CX has a convex shape on both sides in the Y′-axis direction when viewed from the Y′Z ′ cross section. That is, the second height d2 in the Y′-axis direction at the center of the convex surface CX is formed to be thicker than the first thickness d1 in the Y′-axis direction at the periphery. Further, since the convex surface CX is a quadrangle when viewed from the Y′-axis direction, a ridge line EL is formed on the convex surface CX. Further, as shown in FIG. 2C, in the quartz crystal resonator element 10, the curvature of the convex surface CX1 of the A1-A1 cross section and the curvature of the convex surface CX2 of the BB cross section are equal. That is, the curvature of the convex surface CX in the XY ′ section and the curvature of the convex surface CX in the Y′Z ′ section are the same. Here, the same curvature of the convex surface CX is explained on the assumption that the anisotropy of etching of the crystal is substantially equal in the X and Y′Z ′ directions.
図1及び図2(a)に示されたように、水晶振動片10はコンベックス面CXの−X軸側に励振電極102a、102bから引き出された引出電極103a、103bが形成された平面フリンジFGをさらに有している。ここで、平面フリンジFGのY’軸方向の厚さはコンベックス面CXの周辺の第1厚さd1と同じである。   As shown in FIGS. 1 and 2 (a), the crystal vibrating piece 10 is a flat fringe FG in which extraction electrodes 103a and 103b extracted from the excitation electrodes 102a and 102b are formed on the −X axis side of the convex surface CX. It has further. Here, the thickness of the planar fringe FG in the Y′-axis direction is the same as the first thickness d1 around the convex surface CX.
なお、励振電極102a、102bはコンベックス面CXの中央部に形成され、Y’軸方向から見ると四角形となっている。引出電極103aは、+Y’軸側に形成された励振電極102aから引き出されて平面フリンジFG(−Y’軸側)の−Z’軸側の隅まで伸びて形成される。引出電極103bは、−Y’軸側に形成された励振電極102bから引き出されて平面フリンジFG(+Y’軸側)の+Z’軸側の隅まで伸びて形成される。   The excitation electrodes 102a and 102b are formed at the center of the convex surface CX, and are square when viewed from the Y'-axis direction. The extraction electrode 103a is formed by being extracted from the excitation electrode 102a formed on the + Y′-axis side and extending to the −Z′-axis side corner of the planar fringe FG (−Y′-axis side). The extraction electrode 103b is formed by being extracted from the excitation electrode 102b formed on the −Y′-axis side and extending to the corner on the + Z′-axis side of the planar fringe FG (+ Y′-axis side).
ここで、励振電極102a、102b及び引出電極103a、103bは例えば下地としてのクロム(Cr)層が用いられ、クロム層の上面に金(Au)層が用いられる。また、クロム層の厚さは例えば0.05μm〜0.1μmで、金層の厚さは例えば0.2μm〜2μmである。   Here, for the excitation electrodes 102a and 102b and the extraction electrodes 103a and 103b, for example, a chromium (Cr) layer is used as a base, and a gold (Au) layer is used on the upper surface of the chromium layer. Further, the thickness of the chromium layer is, for example, 0.05 μm to 0.1 μm, and the thickness of the gold layer is, for example, 0.2 μm to 2 μm.
ベース部12は、ガラス又は圧電材料より構成され、表面(+Y’側の面)にベース凹部121の周囲に形成された第2端面M2を有している。ベース部12の実装面M3のX軸方向の両側には、外部電極125a、125bがそれぞれ形成されている。ベース部12の四隅には、貫通孔BH(図6を参照)を形成した際の4つのキャスタレーション122a、122bがそれぞれ形成されている。具体的には、+X軸側に側面電極123aが形成されている一対のキャスタレーション122aが配置され、−X軸側に側面電極123bが形成されている一対のキャスタレーション122bが配置されている。ここで、一対の側面電極123aが外部電極125aに導電され、一対の側面電極123bが外部電極125bに導電されている。   The base portion 12 is made of glass or a piezoelectric material, and has a second end face M2 formed on the surface (+ Y ′ side surface) around the base recess 121. External electrodes 125a and 125b are formed on both sides of the mounting surface M3 of the base portion 12 in the X-axis direction, respectively. Four castellations 122a and 122b when the through holes BH (see FIG. 6) are formed are formed at the four corners of the base portion 12, respectively. Specifically, a pair of castellations 122a in which side electrodes 123a are formed on the + X axis side are arranged, and a pair of castellations 122b in which side electrodes 123b are formed on the −X axis side. Here, the pair of side electrodes 123a is electrically connected to the external electrode 125a, and the pair of side electrodes 123b is electrically connected to the external electrode 125b.
第2端面M2には、側面電極123aから第2端面M2の−X軸方向の−Z’軸側まで伸びた接続電極124aと、側面電極123bから第2端面M2の−X軸方向の+Z’軸側まで伸びた接続電極124bとが形成されている。   The second end face M2 includes a connection electrode 124a extending from the side electrode 123a to the −Z′-axis side in the −X-axis direction of the second end face M2, and + Z ′ in the −X-axis direction of the second end face M2 from the side electrode 123b. A connection electrode 124b extending to the shaft side is formed.
なお、水晶振動片10がベース部12に載置される際、水晶振動片10の引出電極103aがベース部12の接続電極124aに接続され、水晶振動片10の引出電極103bがベース部12の接続電極124bに接続される。これにより、ベース部12の外部電極125aが側面電極123a、接続電極124a及び引出電極103aを介して水晶振動片10の励振電極102aに導電される。同様に、ベース部12の外部電極125bが側面電極123b、接続電極124b及び引出電極103bを介して水晶振動片10の励振電極102bに導電される。その結果、外部電極125a、125bに交番電圧(正負を交番する電位)が印加されると、水晶振動片10は厚みすべり振動する。   When the crystal vibrating piece 10 is placed on the base portion 12, the extraction electrode 103 a of the crystal vibration piece 10 is connected to the connection electrode 124 a of the base portion 12, and the extraction electrode 103 b of the crystal vibration piece 10 is connected to the base portion 12. Connected to the connection electrode 124b. As a result, the external electrode 125a of the base portion 12 is conducted to the excitation electrode 102a of the quartz crystal vibrating piece 10 via the side electrode 123a, the connection electrode 124a, and the extraction electrode 103a. Similarly, the external electrode 125b of the base portion 12 is conducted to the excitation electrode 102b of the quartz crystal vibrating piece 10 through the side electrode 123b, the connection electrode 124b, and the extraction electrode 103b. As a result, when an alternating voltage (a potential alternating between positive and negative) is applied to the external electrodes 125a and 125b, the quartz crystal vibrating piece 10 vibrates in thickness.
水晶デバイス100は、ベース部12に接合されて水晶振動片10を封止するリッド部11をさらに有している。リッド部11は、ガラス又は圧電材料より構成され、表面(−Y’側の面)にリッド凹部111の周囲に形成された第1端面M1を有している。また、リッド部11は第1端面M1に形成された非導電性封止材によりベース部12に接合される。   The crystal device 100 further includes a lid portion 11 that is bonded to the base portion 12 and seals the crystal vibrating piece 10. The lid portion 11 is made of glass or a piezoelectric material, and has a first end face M1 formed on the surface (the surface at the −Y ′ side) around the lid recess 111. The lid portion 11 is joined to the base portion 12 by a non-conductive sealing material formed on the first end surface M1.
非導電性封止材としては、例えば低融点ガラスLGが用いられる。低融点ガラスLGは、350℃〜410℃で溶融する鉛フリーのバナジウム系ガラスを含む。バナジウム系ガラスはバインダーと溶剤とが加えられペースト状であり、溶融された後固化されることで他の部材と接着する。また、このバナジウム系ガラスは接着時の気密性と耐水性・耐湿性などの信頼性が高い。さらに、バナジウム系ガラスはガラス構造を制御することにより熱膨張係数も柔軟に制御できる。非導電性封止材として、低融点ガラスの替わりにポリイミド樹脂を用いてもよい。   As the non-conductive sealing material, for example, low-melting glass LG is used. The low-melting glass LG includes lead-free vanadium glass that melts at 350 ° C. to 410 ° C. Vanadium-based glass is in the form of a paste with a binder and a solvent added, and is melted and then solidified to adhere to other members. In addition, this vanadium-based glass has high reliability such as airtightness at the time of bonding, water resistance and moisture resistance. Furthermore, the thermal expansion coefficient of vanadium glass can be flexibly controlled by controlling the glass structure. As the non-conductive sealing material, a polyimide resin may be used instead of the low melting point glass.
さらに、リッド部11の第1端面M1とベース部12の第2端面M2とが接合されてリッド凹部111及びベース凹部121により水晶振動片10を封止したキャビティCTが形成される。また、キャビティCTは不活性ガスで満たされたり又は真空状態に気密されたりする。   Furthermore, the first end face M1 of the lid portion 11 and the second end face M2 of the base portion 12 are joined to form a cavity CT in which the crystal vibrating piece 10 is sealed by the lid concave portion 111 and the base concave portion 121. Further, the cavity CT is filled with an inert gas or hermetically sealed in a vacuum state.
第1実施形態では、図2(c)のA1−A1断面のコンベックス面CX1の曲率とB−B断面のコンベックス面CX2の曲率とは等しいと説明したが、コンベックス面CX1とコンベックス面CX2とが異なる曲率を有してもよい。また、以下の第2実施形態から第9実施形態及びそれらの変形例でも同じである。   In the first embodiment, it has been described that the curvature of the convex surface CX1 of the A1-A1 cross section in FIG. 2C is equal to the curvature of the convex surface CX2 of the BB cross section, but the convex surface CX1 and the convex surface CX2 are the same. It may have different curvatures. The same applies to the following second to ninth embodiments and modifications thereof.
<水晶デバイス100の製造方法>
図3は、水晶デバイス100の製造方法を示したフローチャートである。図3において、水晶振動片10の製造ステップS10と、リッド部11の製造ステップS11と、ベース部12の製造ステップS12とは並行して製造することができる。また、図4は複数の水晶振動片10を同時に製造できる水晶ウエハ10Wの平面図で、図5は複数のリッド部11を同時に製造できるリッドウエハ11Wの平面図で、図6は複数のベース部12を同時に製造できるベースウエハ12Wの平面図である。
<Method for Manufacturing Crystal Device 100>
FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing the crystal device 100. In FIG. 3, the manufacturing step S10 of the quartz crystal vibrating piece 10, the manufacturing step S11 of the lid portion 11, and the manufacturing step S12 of the base portion 12 can be manufactured in parallel. 4 is a plan view of a crystal wafer 10W that can simultaneously manufacture a plurality of crystal vibrating pieces 10, FIG. 5 is a plan view of a lid wafer 11W that can simultaneously manufacture a plurality of lid portions 11, and FIG. It is a top view of the base wafer 12W which can manufacture simultaneously.
ステップS10では、水晶振動片10が製造される。ステップS10はステップS101〜S103を含んでいる。
ステップS101において、図4に示されたように、均一の水晶ウエハ10Wにエッチング又は機械加工により複数の水晶振動片10の外形が形成される。すなわち、コンベックス面CX及び平面フリンジFGにより形成された水晶振動片10の外形が形成される。つまり、Y’軸方向の両面がコンベックス面CXとなり、平面フリンジFGを有している水晶振動片10の外形が形成される。ここで、各水晶振動片10は平面フリンジFGに連結された接続部104により水晶ウエハ10Wに連結されている。なお、コンベックス面CXがY’軸方向から見ると四角形であるため、コンベックス面CXには稜線ELが形成される。
In step S10, the crystal vibrating piece 10 is manufactured. Step S10 includes steps S101 to S103.
In step S101, as shown in FIG. 4, the outer shape of the plurality of crystal vibrating pieces 10 is formed on the uniform crystal wafer 10W by etching or machining. That is, the outer shape of the quartz crystal vibrating piece 10 formed by the convex surface CX and the planar fringe FG is formed. That is, both surfaces in the Y′-axis direction become convex surfaces CX, and the outer shape of the crystal vibrating piece 10 having the flat fringe FG is formed. Here, each crystal vibrating piece 10 is connected to the crystal wafer 10 </ b> W by the connecting portion 104 connected to the planar fringe FG. Since the convex surface CX is square when viewed from the Y′-axis direction, a ridge line EL is formed on the convex surface CX.
ステップS102において、まずスパッタリングまたは真空蒸着によって水晶ウエハ10Wの両面及び側面にクロム層及び金層が順に形成される。そして、金属層の全面にフォトレジストが均一に塗布される。その後、露光装置(図示しない)を用いて、フォトマスクに描かれた励振電極、引出電極のパターンが水晶ウエハ10Wに露光される。次に、フォトレジストから露出した金属層がエッチングされる。これにより、図4に示されたように水晶ウエハ10W両面及び側面には励振電極102a、102b及び引出電極103a、103bが形成される。   In step S102, first, a chromium layer and a gold layer are sequentially formed on both surfaces and side surfaces of the quartz wafer 10W by sputtering or vacuum deposition. Then, a photoresist is uniformly applied on the entire surface of the metal layer. Thereafter, the pattern of the excitation electrode and the extraction electrode drawn on the photomask is exposed to the quartz wafer 10W using an exposure apparatus (not shown). Next, the metal layer exposed from the photoresist is etched. As a result, as shown in FIG. 4, excitation electrodes 102a and 102b and extraction electrodes 103a and 103b are formed on both surfaces and side surfaces of the quartz wafer 10W.
ステップS103において、水晶振動片10が個々に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図4に示された一点鎖線のカットラインCLに沿って切断する。   In step S103, the crystal vibrating pieces 10 are individually cut. In the cutting step, cutting is performed along a dashed line cut line CL shown in FIG. 4 using a dicing apparatus using a laser or a dicing apparatus using a cutting blade.
ステップS11では、リッド部11が製造される。ステップS11はステップS111及びS112を含んでいる。
ステップS111において、リッド部11の外形が形成される。図5に示されたように、均一厚さの水晶平板のリッドウエハ11Wにリッド凹部111が数百から数千個形成される。リッドウエハ11Wには、エッチング又は機械加工によりリッド凹部111が形成され、リッド凹部111の周囲には第1端面M1が形成される。
In step S11, the lid part 11 is manufactured. Step S11 includes steps S111 and S112.
In step S111, the outer shape of the lid portion 11 is formed. As shown in FIG. 5, hundreds to thousands of lid recesses 111 are formed in a crystal wafer lid wafer 11W having a uniform thickness. A lid recess 111 is formed on the lid wafer 11W by etching or machining, and a first end face M1 is formed around the lid recess 111.
ステップS112において、図5に示されたように、スクリーン印刷でリッドウエハ11Wの第1接合面M1に低融点ガラスLGが形成される。その後、低融点ガラスLGを仮硬化することで、低融点ガラスLG膜がリッドウエハ11Wの第1接合面M1に形成される。このとき、低融点ガラスLGは後述するベースウエハ12Wの貫通孔BHに対応する箇所112に形成されないことが好ましい。   In step S112, as shown in FIG. 5, the low melting point glass LG is formed on the first bonding surface M1 of the lid wafer 11W by screen printing. Thereafter, the low-melting glass LG is temporarily cured to form a low-melting glass LG film on the first bonding surface M1 of the lid wafer 11W. At this time, it is preferable that the low-melting glass LG is not formed in a portion 112 corresponding to a through hole BH of the base wafer 12W described later.
ステップS12では、ベース部12が製造される。ステップS12はステップS121及びS122を含んでいる。
ステップS121において、図6に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ12Wにベース凹部121が数百から数千個形成される。ベースウエハ12Wには、エッチング又は機械加工によりベース凹部121が形成され、ベース凹部121の周囲には第2端面M2が形成される。同時に、各ベース部12の四隅にはベースウエハ12Wを貫通した円形の貫通孔BHがそれぞれ形成される。ここで、円形の貫通孔BHが1/4に分割されると1つのキャスタレーション122a、122b(図1を参照)になる。
In step S12, the base portion 12 is manufactured. Step S12 includes steps S121 and S122.
In step S121, as shown in FIG. 6, hundreds to thousands of base recesses 121 are formed on a base wafer 12W of a quartz plate having a uniform thickness. A base recess 121 is formed on the base wafer 12W by etching or machining, and a second end face M2 is formed around the base recess 121. At the same time, circular through holes BH penetrating the base wafer 12W are formed at the four corners of each base portion 12, respectively. Here, when the circular through hole BH is divided into ¼, one castellation 122a, 122b (see FIG. 1) is obtained.
ステップS122において、スパッタリングまたは真空蒸着によってベースウエハ12Wの両面にクロム(Cr)層を下地としてその表面に金(Au)層が形成される。その後、エッチングされることで、図6に示されたように第2端面M2に接続電極124a、124bが形成され、実装面M3に外部電極125a、125bが形成される。同時に貫通孔BHの全面には側面電極123a、123bが形成される(図1を参照)。   In step S122, a chromium (Cr) layer is formed on both surfaces of the base wafer 12W by sputtering or vacuum deposition, and a gold (Au) layer is formed on the surface thereof. Thereafter, by etching, connection electrodes 124a and 124b are formed on the second end face M2 as shown in FIG. 6, and external electrodes 125a and 125b are formed on the mounting face M3. At the same time, side electrodes 123a and 123b are formed on the entire surface of the through hole BH (see FIG. 1).
ステップS13では、ステップS10で製造された個々の水晶振動片10が導電性接着剤13(図2を参照)でウエハ12Wに形成されたベース部12の第2端面M2にそれぞれ載置される。このとき、水晶振動片10の引出電極103a、103bとベース部12の第2端面M2に形成された接続電極124a、124bとの位置が合うように水晶振動片10がベース部12の第2端面M2に載置される。ベースウエハ12Wには数百から数千個の水晶振動片10が載置される。   In step S13, each crystal vibrating piece 10 manufactured in step S10 is placed on the second end face M2 of the base portion 12 formed on the wafer 12W with the conductive adhesive 13 (see FIG. 2). At this time, the crystal resonator element 10 is positioned at the second end surface of the base portion 12 so that the lead electrodes 103a and 103b of the crystal resonator element 10 and the connection electrodes 124a and 124b formed on the second end surface M2 of the base portion 12 are aligned. Mounted on M2. Several hundred to several thousand crystal vibrating pieces 10 are placed on the base wafer 12W.
ステップS14では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが加圧される。これによりリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが接着剤である低融点ガラスLGにより接合される。   In step S14, the low-melting glass LG is heated to pressurize the lid wafer 11W and the base wafer 12W. Thereby, the lid wafer 11W and the base wafer 12W are joined by the low melting point glass LG as an adhesive.
ステップS15では、接合されたリッドウエハ11Wとベースウエハ12Wとが個々の水晶デバイス100に切断される。切断工程では、レーザーを用いたダイシング装置、または切断用ブレードを用いたダイシング装置などを用いて図4〜図6に示された一点鎖線のスクライブラインSLに沿って水晶デバイス100を単位として個片化する。これにより、数百から数千の水晶デバイス100が製造される。   In step S15, the bonded lid wafer 11W and base wafer 12W are cut into individual crystal devices 100. In the cutting process, the crystal device 100 is used as a unit along the one-dot chain line scribe line SL shown in FIGS. 4 to 6 by using a dicing apparatus using a laser or a dicing apparatus using a cutting blade. Turn into. Thereby, hundreds to thousands of crystal devices 100 are manufactured.
以下の第2実施形態〜第8実施形態及び変形例1、変形例2における水晶デバイスの製造方法は第1実施形態の図3で説明された製造方法と同じであるので、説明を省略する。   Since the manufacturing method of the crystal device in the following second to eighth embodiments, the first modification, and the second modification is the same as the manufacturing method described in FIG. 3 of the first embodiment, the description thereof is omitted.
(変形例1)
変形例1では、第1実施形態の水晶振動片10から変形された水晶振動片10A、10Bについて、図7を参照しながら説明する。図7において、(a)は第1実施形態の変形例の水晶振動片10Aの平面図で、(b)は(a)のC−C断面図で、(c)は(a)のD−D断面図で、(d)は(a)のC−C断面における水晶振動片10Aから変形された水晶振動片10Bの断面図である。
(Modification 1)
In Modification 1, the crystal vibrating pieces 10A and 10B deformed from the crystal vibrating piece 10 of the first embodiment will be described with reference to FIG. 7A is a plan view of a quartz crystal vibrating piece 10A according to a modification of the first embodiment, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 7A, and FIG. In D sectional drawing, (d) is a sectional view of crystal vibrating piece 10B deformed from crystal vibrating piece 10A in CC section of (a).
図7(a)に示されたように、+Y’軸側から見ると、水晶振動片10Aは第1実施形態の水晶振動片10と同一の構成となっている。但し、図7(b)及び図7(c)に示されたように、水晶振動片10AはXY’断面及びY’Z’断面において+Y’軸側の片面のみにコンベックス面CXを有している。すなわち、水晶振動片10Aがプラノコンベックスとなっている。つまり、水晶振動片10Aの+Y’軸側はコンベックス面CXで、−Y’軸側は平面状となっている。したがって、+Y’軸側に形成された励振電極102Aaはコンベックス状で、−Y’軸側に形成された励振電極102Abは平面状となっている。   As shown in FIG. 7A, when viewed from the + Y′-axis side, the crystal vibrating piece 10A has the same configuration as the crystal vibrating piece 10 of the first embodiment. However, as shown in FIGS. 7B and 7C, the quartz crystal vibrating piece 10A has a convex surface CX only on one side on the + Y ′ axis side in the XY ′ section and the Y′Z ′ section. Yes. That is, the crystal vibrating piece 10A is a plano convex. That is, the + Y′-axis side of the crystal vibrating piece 10 </ b> A is a convex surface CX, and the −Y′-axis side is planar. Accordingly, the excitation electrode 102Aa formed on the + Y′-axis side has a convex shape, and the excitation electrode 102Ab formed on the −Y′-axis side has a planar shape.
図7(d)に示された水晶振動片10Bは、水晶振動片10Aから変形されたものである。図7(d)に示されたように、水晶振動片10Bは平面フリンジFGの−X軸側の端部TSが面取りされている。したがって、引出電極103Ba、103Bbも端部TSで曲線状に形成される。このような構成によれば、水晶振動片10Bが振動する際、反射波が生じにくくなり、振動特性により優れる水晶振動片が得られる。図7(d)に示された端部TSの面取りは第1実施形態で説明された水晶振動片10にも適用される。   The quartz crystal vibrating piece 10B shown in FIG. 7D is a modification of the quartz crystal vibrating piece 10A. As shown in FIG. 7D, the crystal vibrating piece 10B has a chamfered end TS on the −X axis side of the flat fringe FG. Therefore, the extraction electrodes 103Ba and 103Bb are also formed in a curved shape at the end TS. According to such a configuration, when the crystal vibrating piece 10B vibrates, a reflected wave is less likely to be generated, and a crystal vibrating piece excellent in vibration characteristics can be obtained. The chamfering of the end TS shown in FIG. 7D is also applied to the crystal vibrating piece 10 described in the first embodiment.
(第2実施形態)
水晶デバイス200の全体構成について、図8及び図9を参照しながら説明する。図8は水晶デバイス200の分解斜視図で、図9(a)は図8のE−E断面図で、図9(b)は図8のF−F断面図で、図9(c)は水晶振動片20の平面図である。なお、第1実施形態と同じ構成要件については同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
The overall configuration of the crystal device 200 will be described with reference to FIGS. 8 is an exploded perspective view of the quartz crystal device 200, FIG. 9A is an EE cross-sectional view of FIG. 8, FIG. 9B is a FF cross-sectional view of FIG. 8, and FIG. 3 is a plan view of a crystal vibrating piece 20. FIG. In addition, about the same component as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated.
図8及び図9に示されたように、水晶デバイス200はリッド部11と、リッド部11に接合されるベース部22と、ベース部22に載置される水晶振動片20とを備える。   As shown in FIGS. 8 and 9, the quartz crystal device 200 includes a lid portion 11, a base portion 22 joined to the lid portion 11, and a quartz crystal vibrating piece 20 placed on the base portion 22.
水晶振動片20は、中央にY’軸方向から見ると角丸長方形となり、角丸長方形の励振電極202a、202bが形成された角丸長方形の平面部PN及びその平面部PNの外周に形成されたコンベックス面CXを有している(図9(c)を参照)。また、コンベックス面CXの周辺にはY’軸方向から見ると四角形の平面フリンジFGが形成されている。   The quartz crystal resonator element 20 has a rounded rectangular shape when viewed from the Y′-axis direction at the center, and is formed on the rounded rectangular planar portion PN on which the rounded rectangular excitation electrodes 202a and 202b are formed and on the outer periphery of the planar portion PN. And has a convex surface CX (see FIG. 9C). Further, a rectangular plane fringe FG is formed around the convex surface CX when viewed from the Y′-axis direction.
図9(a)に示されたようにXY’断面から見ると、平面部PNと平面フリンジFGとはコンベックス面CXにより連結されている。また平面部PNは平面フリンジFGのY’軸方向の両側に形成され、平面部PN同士の距離d2は平面フリンジFGの厚さd1より大きく形成されている。同様に、図9(b)に示されたようにY’Z’断面から見ても平面部PNと平面フリンジFGとはコンベックス面CXにより連結されている。さらに、XY’断面のコンベックス面CXの曲率とY’Z’断面のコンベックス面CXの曲率とは同じである。   As shown in FIG. 9A, when viewed from the XY ′ cross section, the planar portion PN and the planar fringe FG are connected by a convex surface CX. Further, the plane portion PN is formed on both sides of the plane fringe FG in the Y′-axis direction, and the distance d2 between the plane portions PN is formed larger than the thickness d1 of the plane fringe FG. Similarly, as shown in FIG. 9B, the planar portion PN and the planar fringe FG are connected by the convex surface CX when viewed from the Y′Z ′ cross section. Further, the curvature of the convex surface CX in the XY ′ section and the curvature of the convex surface CX in the Y′Z ′ section are the same.
また、水晶振動片20は平面フリンジFGのX軸方向の両側の端部TSが面取りされている。このような構成によれば、水晶振動片20が振動する際、反射波が生じにくくなり、振動特性により優れる水晶振動片が得られる。   Further, the crystal vibrating piece 20 is chamfered at both ends TS of the flat fringe FG in the X-axis direction. According to such a configuration, when the quartz crystal vibrating piece 20 vibrates, it is difficult to generate a reflected wave, and a quartz crystal vibrating piece having excellent vibration characteristics can be obtained.
図8及び図9(a)に示されたように、水晶振動片20は+Y’軸側の励振電極202aから引き出されコンベックス面CX及び平面フリンジFGを経由して平面フリンジFGの(−Y’軸側)の−X軸側の隅(−Z’軸側)まで伸びて形成される引出電極203aを有している。同様に、水晶振動片20は−Y’軸側の励振電極202bから引き出されコンベックス面CX及び平面フリンジFGを経由して平面フリンジFGの(+Y’軸側)の+X軸側の隅(+Z’軸側)まで伸びて形成される引出電極203bを有している。   As shown in FIGS. 8 and 9A, the quartz crystal vibrating piece 20 is drawn from the excitation electrode 202a on the + Y′-axis side, and passes through the convex surface CX and the planar fringe FG (−Y ′ The lead electrode 203a is formed to extend to the −X-axis side corner (−Z′-axis side) of the (axis side). Similarly, the quartz crystal vibrating piece 20 is drawn out from the excitation electrode 202b on the −Y′-axis side, passes through the convex surface CX and the planar fringe FG, and has a corner (+ Z ′) on the + X-axis side of the (+ Y′-axis side) of the planar fringe FG. The lead electrode 203b is formed to extend to the shaft side.
ベース部22は、ガラス又は圧電材料より構成され、表面(+Y’側の面)にベース凹部121の周囲に形成された第2端面M2を有している。ベース部22の実装面M3のX軸方向の両側には、外部電極125a、125bがそれぞれ形成されている。ベース部22の四隅には4つのキャスタレーション122a、122bが形成され、キャスタレーション122a、122bには側面電極123a、123bが形成されている。   The base portion 22 is made of glass or a piezoelectric material, and has a second end surface M2 formed around the base concave portion 121 on the surface (+ Y ′ side surface). External electrodes 125a and 125b are formed on both sides of the mounting surface M3 of the base portion 22 in the X-axis direction, respectively. Four castellations 122a and 122b are formed at the four corners of the base portion 22, and side electrodes 123a and 123b are formed on the castellations 122a and 122b.
第2端面M2には、側面電極123aから第2端面M2の−X軸方向の−Z’軸側まで伸びた接続電極224aと、側面電極123bから第2端面M2の+X軸方向の+Z’軸側まで伸びた接続電極224bとが形成されている。   The second end surface M2 includes a connection electrode 224a extending from the side electrode 123a to the −Z′-axis side in the −X-axis direction of the second end surface M2, and a + Z′-axis in the + X-axis direction of the second end surface M2 from the side electrode 123b. A connection electrode 224b extending to the side is formed.
なお、水晶振動片20がベース部22に載置される際、水晶振動片20の引出電極203aがベース部22の接続電極224aに接続され、水晶振動片20の引出電極203bがベース部22の接続電極224bに接続される。これにより、外部電極125a、125bに交番電圧(正負を交番する電位)が印加されると、水晶振動片20は厚みすべり振動する。   When the crystal vibrating piece 20 is placed on the base portion 22, the extraction electrode 203 a of the crystal vibration piece 20 is connected to the connection electrode 224 a of the base portion 22, and the extraction electrode 203 b of the crystal vibration piece 20 is connected to the base portion 22. Connected to the connection electrode 224b. As a result, when an alternating voltage (potential alternating between positive and negative) is applied to the external electrodes 125a and 125b, the quartz crystal vibrating piece 20 vibrates in thickness.
第2実施形態では、Y’軸方向の両側に平面部PN及びコンベックス面CXを有している水晶振動片20について説明したが、第1実子形態と同様に平面部PNを有していない構成でもよい。すなわち、Y’軸方向の両側にコンベックス面CXのみを有している構成でもよい。また、変形例1の図7(b)に示されたように片方がコンベックス面CX又は平面部PNを有するコンベックス面CXで片方が平面状であるプラノコンベックス構成でもよいし、平面フリンジFGのX軸方向の両側の端部TSが面取りされていない構成でもよい。さらに、第2実施形態ではコンベックス面CX及び平面部PNが角丸長方形であるが、楕円形となってよい。   In the second embodiment, the crystal vibrating piece 20 having the plane part PN and the convex surface CX on both sides in the Y′-axis direction has been described. However, the configuration without the plane part PN as in the first embodiment. But you can. That is, a configuration having only the convex surface CX on both sides in the Y′-axis direction may be employed. Further, as shown in FIG. 7B of the first modification, a planoconvex configuration in which one side is a convex surface CX or a convex surface CX having a plane portion PN and one side is planar, or the X of the plane fringe FG may be used. A configuration in which the ends TS on both sides in the axial direction are not chamfered may be employed. Furthermore, in the second embodiment, the convex surface CX and the plane portion PN are rounded rectangles, but may be elliptical.
(変形例2)
変形例2では、第2実施形態の水晶振動片20から変形された水晶振動片20A、20Bについて、図10を参照しながら説明する。図10において、(a)は第2実施形態の変形例の水晶振動片20Aの平面図で、(b)は(a)のE−E断面図で、(c)は(a)のF−F断面図で、(d)は(a)のE−E断面における水晶振動片20Aから変形された水晶振動片20Bの断面図である。
(Modification 2)
In Modification 2, the crystal vibrating pieces 20A and 20B deformed from the crystal vibrating piece 20 of the second embodiment will be described with reference to FIG. 10A is a plan view of a crystal vibrating piece 20A according to a modification of the second embodiment, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 10A, and FIG. In F sectional drawing, (d) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 20B deform | transformed from the quartz vibrating piece 20A in the EE cross section of (a).
図10(a)に示されたように、水晶振動片20Aは+Y’軸側から見ると四角形である平面部PN、コンベックス面CX及び平面フリンジFGから構成される。但し、図10(b)及び図10(c)に示されたように、水晶振動片20AはXY’断面及びY’Z’断面において+Y’軸側の片面のみにコンベックス面CXを有している。すなわち、水晶振動片20Aがプラノコンベックスとなっている。つまり、水晶振動片20Aの+Y’軸側はコンベックス面CXで、−Y’軸側は平面状となっている。したがって、+Y’軸側に形成された励振電極202Aaはコンベックス状で、−Y’軸側に形成された励振電極202Abは平面状となっている。   As shown in FIG. 10A, the quartz crystal vibrating piece 20A includes a planar portion PN, a convex surface CX, and a planar fringe FG that are square when viewed from the + Y′-axis side. However, as shown in FIGS. 10B and 10C, the quartz crystal vibrating piece 20A has a convex surface CX only on one side on the + Y ′ axis side in the XY ′ section and the Y′Z ′ section. Yes. That is, the crystal vibrating piece 20A is a plano convex. That is, the + Y′-axis side of the crystal vibrating piece 20 </ b> A is a convex surface CX, and the −Y′-axis side is planar. Accordingly, the excitation electrode 202Aa formed on the + Y′-axis side has a convex shape, and the excitation electrode 202Ab formed on the −Y′-axis side has a planar shape.
図10(d)に示された水晶振動片20Bは、水晶振動片20Aから変形されたものである。図10(d)に示されたように、水晶振動片20Bは平面フリンジFGの−X軸側の端部TSが面取りされている。このような構成によれば、水晶振動片20Bが振動する際、反射波が生じにくくなり、振動特性により優れる水晶振動片が得られる。   The quartz crystal vibrating piece 20B shown in FIG. 10 (d) is a modification of the quartz crystal vibrating piece 20A. As shown in FIG. 10 (d), the crystal vibrating piece 20B has a chamfered end TS on the −X axis side of the flat fringe FG. According to such a configuration, when the crystal vibrating piece 20B vibrates, it is difficult to generate a reflected wave, and a crystal vibrating piece having excellent vibration characteristics can be obtained.
変形例2では、片方のみがコンベックス面CXであるプラノコンベックス形状の水晶振動片について説明したが、第2実施形態と同様にY’軸方向の両側にコンベックス面CXを有する形状でもよい。また、変形例2ではコンベックス面CXに平面部PNが形成されているが、第1実施形態と同様に平面部PNが形成されていないコンベックス面CXでもよい。   In the second modification, the plano-convex crystal vibrating piece in which only one of them is the convex surface CX has been described, but a shape having convex surfaces CX on both sides in the Y′-axis direction may be used as in the second embodiment. Moreover, although the plane part PN is formed in the convex surface CX in the modification 2, the convex surface CX in which the plane part PN is not formed similarly to 1st Embodiment may be sufficient.
(第3実施形態)
第3実施形態では、円形のコンベックス面CXを有する水晶振動片30A〜30Dについて、図11を参照しながら説明する。図11において、(a)は水晶振動片30Aの平面図で、(b)は水晶振動片30Bの平面図で、(c)は(a)又は(b)のJ−J断面図で、(d)は(a)又は(b)のJ−J断面における水晶振動片30A又は30Bから変形された水晶振動片30Cの断面図で、(e)は(a)又は(b)のJ−J断面における水晶振動片30A又は30Bから変形された水晶振動片30Dの断面図である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, crystal vibrating pieces 30A to 30D having a circular convex surface CX will be described with reference to FIG. 11, (a) is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 30A, (b) is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 30B, (c) is a JJ sectional view of (a) or (b), d) is a cross-sectional view of the quartz crystal vibrating piece 30C deformed from the quartz crystal vibrating piece 30A or 30B in the JJ cross section of (a) or (b), and (e) is the JJ of (a) or (b). It is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 30D deform | transformed from the quartz vibrating piece 30A or 30B in a cross section.
図11(a)に示されたように、水晶振動片30Aの+X軸側にはY’軸方向から見ると円形であるコンベックス面CXを有し、コンベックス面CXの−X軸側にはY’軸方向から見ると四角形である平面フリンジFGを有している。ここで、コンベックス面CXは水晶振動片30AのY’軸方向の両側に形成され、XY’断面(図11(c)を参照)及びY’Z’断面(図2(b)を参照)から見てもコンベックス状となっている。また、図11(c)に示されたようにコンベックス面CXに形成された励振電極302Aa、302AbもY’軸方向から見ると円形となっている。   As shown in FIG. 11A, the crystal vibrating piece 30A has a convex surface CX that is circular when viewed from the Y′-axis direction on the + X-axis side, and Y on the −X-axis side of the convex surface CX. 'It has a flat fringe FG that is square when viewed from the axial direction. Here, the convex surface CX is formed on both sides in the Y′-axis direction of the quartz crystal vibrating piece 30A, and from the XY ′ cross section (see FIG. 11C) and the Y′Z ′ cross section (see FIG. 2B). It looks like a convex shape. Further, as shown in FIG. 11C, the excitation electrodes 302Aa and 302Ab formed on the convex surface CX are also circular when viewed from the Y′-axis direction.
なお、+Y’軸側のコンベックス面CXに形成された励振電極302Aaから引き出される引出電極303Aaはコンベックス面CX及び平面フリンジFGを経由して平面フリンジFGの底面(−Y’軸側)の−Z’軸側まで伸びて形成される。また、−Y’軸側のコンベックス面CXに形成された励振電極302Abから引き出される引出電極303Abはコンベックス面CX及び平面フリンジFGを経由して平面フリンジFGの上面(+Y’軸側)の+Z’軸側まで伸びて形成される。   The extraction electrode 303Aa drawn from the excitation electrode 302Aa formed on the convex surface CX on the + Y′-axis side passes through the convex surface CX and the planar fringe FG, and −Z on the bottom surface (−Y′-axis side) of the planar fringe FG. 'It extends to the shaft side. Further, the extraction electrode 303Ab drawn from the excitation electrode 302Ab formed on the convex surface CX on the −Y′-axis side passes through the convex surface CX and the planar fringe FG, and + Z ′ on the upper surface (+ Y′-axis side) of the planar fringe FG. It is formed to extend to the shaft side.
図11(b)に示された水晶振動片30Bは、Y’軸方向から見ると円形であるコンベックス面CXと、そのコンベックス面CXの周辺に形成された四角形の平面フリンジFGとを有している。コンベックス面CXは水晶振動片30BのY’軸方向の両側に形成され、XY’断面及びY’Z’断面から見てもコンベックス状となっている。   The quartz crystal vibrating piece 30B shown in FIG. 11B has a convex surface CX that is circular when viewed from the Y′-axis direction, and a rectangular flat fringe FG formed around the convex surface CX. Yes. The convex surfaces CX are formed on both sides in the Y′-axis direction of the quartz crystal vibrating piece 30 </ b> B, and have a convex shape when viewed from the XY ′ cross section and the Y′Z ′ cross section.
図11(d)に示された水晶振動片30CはY’軸方向から見ると、図11(a)又は図11(b)と同じ形状であるが、XY’断面及びY’Z’断面において+Y’軸側の片面のみにコンベックス面CXを有している。すなわち、水晶振動片30Cがプラノコンベックスとなっている。つまり、水晶振動片30Cの+Y’軸側はコンベックス面CXで、−Y’軸側は平面状となっている。したがって、+Y’軸側に形成された励振電極302Caはコンベックス状で、−Y’軸側に形成された励振電極302Cbは平面状となっている。   The crystal resonator element 30C shown in FIG. 11 (d) has the same shape as FIG. 11 (a) or FIG. 11 (b) when viewed from the Y′-axis direction, but in the XY ′ cross section and the Y′Z ′ cross section. The convex surface CX is provided only on one surface on the + Y′-axis side. That is, the crystal vibrating piece 30C is a plano convex. That is, the + Y′-axis side of the crystal vibrating piece 30 </ b> C is a convex surface CX, and the −Y′-axis side is planar. Therefore, the excitation electrode 302Ca formed on the + Y′-axis side has a convex shape, and the excitation electrode 302Cb formed on the −Y′-axis side has a planar shape.
図11(e)に示された水晶振動片30Dは水晶振動片30A又は30Bから変形されたものである。水晶振動片30Dは平面フリンジFGの−X軸側の端部TSが面取りされている。このような構成によれば、水晶振動片30Dが振動する際、反射波が生じにくくなり、振動特性により優れる水晶振動片が得られる。図示しないが、水晶振動片30Cの平面フリンジFGの端部TSが面取りされてもよい。   The crystal vibrating piece 30D shown in FIG. 11E is modified from the crystal vibrating piece 30A or 30B. The crystal vibrating piece 30D has a chamfered end TS on the −X axis side of the flat fringe FG. According to such a configuration, when the crystal vibrating piece 30 </ b> D vibrates, a reflected wave is less likely to be generated, and a crystal vibrating piece having superior vibration characteristics can be obtained. Although not shown, the end TS of the planar fringe FG of the crystal vibrating piece 30C may be chamfered.
(第4実施形態)
第4実施形態では、円形のコンベックス面CXの中央に平面部PNが形成された水晶振動片40A〜40Dについて、図12を参照しながら説明する。図12において、(a)は水晶振動片40Aの平面図で、(b)は水晶振動片40Bの平面図で、(c)は(a)又は(b)のK−K断面図で、(d)は(a)又は(b)のK−K断面における水晶振動片40A又は40Bから変形された水晶振動片40Cの断面図で、(e)は(a)又は(b)のK−K断面における水晶振動片40A又は40Bから変形された水晶振動片40Dの断面図である。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, crystal vibrating pieces 40A to 40D in which a plane portion PN is formed at the center of a circular convex surface CX will be described with reference to FIG. 12, (a) is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 40A, (b) is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 40B, (c) is a KK cross-sectional view of (a) or (b), d) is a cross-sectional view of the quartz crystal vibrating piece 40C deformed from the quartz crystal vibrating piece 40A or 40B in the KK cross section of (a) or (b), and (e) is KK of (a) or (b). It is sectional drawing of the crystal vibrating piece 40D deform | transformed from the crystal vibrating piece 40A or 40B in the cross section.
図12(a)〜(e)に示された水晶振動片40A〜40Dは第3実施形態の30A〜30Dに比べると、コンベックス面CXの中央に円形の平面部PNが形成され、平面部PNに励振電極402Aa、402Ab、402Ba、402Bb、402Caが形成される点が異なる。   Compared to 30A to 30D of the third embodiment, the quartz crystal vibrating pieces 40A to 40D shown in FIGS. 12A to 12E have a circular plane portion PN formed at the center of the convex surface CX, and the plane portion PN. Are different in that excitation electrodes 402Aa, 402Ab, 402Ba, 402Bb, and 402Ca are formed.
(第5実施形態)
第5実施形態では、円形のコンベックス面CXを有する水晶振動片50A〜50Cについて、図13を参照しながら説明する。図13において、(a)は第5実施形態の水晶振動片50Aの平面図で、(b)は(a)のL−L断面図で、(c)は(a)のL−L断面における水晶振動片50Aから変形された水晶振動片50Bの断面図で、(d)は(a)のL−L断面における水晶振動片50Aから変形された水晶振動片50Cの断面図である。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, crystal vibrating pieces 50A to 50C having a circular convex surface CX will be described with reference to FIG. In FIG. 13, (a) is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 50A of the fifth embodiment, (b) is an LL sectional view of (a), and (c) is an LL sectional view of (a). It is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 50B deform | transformed from the quartz crystal vibrating piece 50A, (d) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 50C deform | transformed from the quartz crystal vibrating piece 50A in the LL cross section of (a).
図13(a)に示されたように、水晶振動片50Aの中央にはY’軸方向から見ると円形であるコンベックス面CXを有し、コンベックス面CXの周辺にはY’軸方向から見ると四角形である平面フリンジFGを有している。また、コンベックス面CXに形成された励振電極502Aa、502AbはY’軸方向から見ると円形となっている。図13(b)に示されたように、コンベックス面CXは水晶振動片50AのY’軸方向の両側に形成され、XY’断面及びY’Z’断面から見てもコンベックス状となっている。   As shown in FIG. 13A, the quartz vibrating piece 50A has a convex surface CX that is circular when viewed from the Y′-axis direction, and the periphery of the convex surface CX is viewed from the Y′-axis direction. And a plane fringe FG which is a quadrangle. The excitation electrodes 502Aa and 502Ab formed on the convex surface CX are circular when viewed from the Y′-axis direction. As shown in FIG. 13B, the convex surfaces CX are formed on both sides of the crystal vibrating piece 50A in the Y′-axis direction, and are also convex when viewed from the XY ′ cross section and the Y′Z ′ cross section. .
なお、+Y’軸側のコンベックス面CXに形成された励振電極502Aaから引き出される引出電極503Aaはコンベックス面CX及び平面フリンジFGを経由して平面フリンジFGの底面(−Y’軸側)の−X軸側(−Z’軸側)まで伸びて形成される。また、−Y’軸側のコンベックス面CXに形成された励振電極502Abから引き出される引出電極503Abはコンベックス面CX及び平面フリンジFGを経由して平面フリンジFGの上面(+Y’軸側)の+X軸側(+Z’軸側)まで伸びて形成される。   The extraction electrode 503Aa drawn from the excitation electrode 502Aa formed on the convex surface CX on the + Y′-axis side passes through the convex surface CX and the planar fringe FG, and −X on the bottom surface (−Y′-axis side) of the planar fringe FG. It is formed to extend to the shaft side (−Z ′ shaft side). Further, the extraction electrode 503Ab drawn from the excitation electrode 502Ab formed on the convex surface CX on the −Y′-axis side passes through the convex surface CX and the planar fringe FG, and the + X-axis on the upper surface (+ Y′-axis side) of the planar fringe FG. It is extended to the side (+ Z ′ axis side).
図13(c)に示された水晶振動片50BはY’軸方向から見ると、図13(a)と同じ形状であるが、XY’断面及びY’Z’断面において+Y’軸側の片面のみにコンベックス面CXを有している。すなわち、水晶振動片50Bがプラノコンベックスとなっている。つまり、水晶振動片50Bの+Y’軸側はコンベックス面CXで、−Y’軸側は平面状となっている。したがって、+Y’軸側に形成された励振電極502Baはコンベックス状で、−Y’軸側に形成された励振電極502Bbは平面状となっている。   The crystal vibrating piece 50B shown in FIG. 13 (c) has the same shape as that of FIG. 13 (a) when viewed from the Y′-axis direction. However, the single-side surface on the + Y′-axis side in the XY ′ cross section and the Y′Z ′ cross section Only the convex surface CX is provided. That is, the crystal vibrating piece 50B is a plano convex. That is, the + Y′-axis side of the quartz crystal vibrating piece 50 </ b> B is a convex surface CX, and the −Y′-axis side is planar. Therefore, the excitation electrode 502Ba formed on the + Y′-axis side has a convex shape, and the excitation electrode 502Bb formed on the −Y′-axis side has a planar shape.
図13(d)に示された水晶振動片50Cは水晶振動片50Aから変形されたものである。水晶振動片50Cは平面フリンジFGのX軸方向の両側の端部TSが面取りされている。このような構成によれば、水晶振動片50Cが振動する際、反射波が生じにくくなり、振動特性により優れる水晶振動片が得られる。図示しないが、水晶振動片50Bの平面フリンジFGの端部TSが面取りされてもよい。   The quartz crystal vibrating piece 50C shown in FIG. 13D is a modification of the quartz crystal vibrating piece 50A. The quartz vibrating piece 50C is chamfered at both ends TS in the X-axis direction of the flat fringe FG. According to such a configuration, when the quartz crystal vibrating piece 50C vibrates, a reflected wave is hardly generated, and a quartz crystal vibrating piece having excellent vibration characteristics can be obtained. Although not shown, the end TS of the planar fringe FG of the crystal vibrating piece 50B may be chamfered.
(第6実施形態)
第6実施形態では、円形のコンベックス面CXを有する水晶振動片60A〜60Cについて、図14を参照しながら説明する。図14において、(a)は第6実施形態の水晶振動片60Aの平面図で、(b)は(a)のL−L断面図で、(c)は(a)のM−M断面における水晶振動片60Aから変形された水晶振動片60Bの断面図で、(d)は(a)のM−M断面における水晶振動片60Aから変形された水晶振動片60Cの断面図である。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, crystal vibrating pieces 60A to 60C having a circular convex surface CX will be described with reference to FIG. 14A is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 60A of the sixth embodiment, FIG. 14B is a sectional view taken along line LL in FIG. 14A, and FIG. 14C is a sectional view taken along line MM in FIG. It is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 60B deform | transformed from the quartz crystal vibrating piece 60A, (d) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 60C deform | transformed from the quartz crystal vibrating piece 60A in the MM cross section of (a).
図14(a)〜(d)に示された水晶振動片60A〜60Cは第5実施形態の50A〜50Cに比べると、コンベックス面CXの中央に円形の平面部PNが形成され、平面部PNに励振電極602Aa、602Ab、602Baが形成される点が異なる。   Compared to 50A to 50C of the fifth embodiment, the quartz crystal vibrating pieces 60A to 60C shown in FIGS. 14A to 14D have a circular plane portion PN formed at the center of the convex surface CX, and the plane portion PN. The difference is that excitation electrodes 602Aa, 602Ab, and 602Ba are formed.
(第7実施形態)
第7実施形態では、円形のコンベックス面CX及び円形の平面フリンジFGを有する水晶振動片70A〜70Cについて、図15を参照しながら説明する。図15において、(a)は第5実施形態の水晶振動片70Aの平面図で、(b)は(a)のN−N断面図で、(c)は(a)のN−N断面における水晶振動片70Aから変形された水晶振動片70Bの断面図で、(d)は(a)のN−N断面における水晶振動片70Aから変形された水晶振動片70Cの断面図である。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, crystal vibrating pieces 70A to 70C each having a circular convex surface CX and a circular flat fringe FG will be described with reference to FIG. 15A is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 70A of the fifth embodiment, FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line NN in FIG. 15A, and FIG. 15C is a cross-sectional view taken along line NN in FIG. It is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 70B deform | transformed from the quartz crystal vibrating piece 70A, (d) is sectional drawing of the quartz crystal vibrating piece 70C deform | transformed from the quartz crystal vibrating piece 70A in the NN cross section of (a).
図15(a)〜(d)に示された水晶振動片70A〜70Cは第5実施形態の50A〜50Cに比べると、コンベックス面CXの周辺にY’軸方向から見ると円形である平面フリンジFGを有する点が異なる。   The crystal vibrating pieces 70A to 70C shown in FIGS. 15A to 15D are planar fringes that are circular when viewed from the Y′-axis direction around the convex surface CX, as compared with 50A to 50C of the fifth embodiment. The difference is that it has FG.
第7実施形態では円形の平面フリンジFGが用いられるので、水晶振動片70Aにおける励振電極702Aa、702Abに接続された引出電極703Aa、703Abの形状が第5実施形態と比べると変更される。同様に、水晶振動片70Bにおける励振電極702Ba、702Bbに接続された引出電極703Ba、703Bb、及び水晶振動片70Cにおける励振電極702Aa、702Abに接続された引出電極703Ca、703Cbの形状が第5実施形態と比べると変更される。ここで、具体的な説明を省略する。   Since the circular planar fringe FG is used in the seventh embodiment, the shapes of the extraction electrodes 703Aa and 703Ab connected to the excitation electrodes 702Aa and 702Ab in the crystal vibrating piece 70A are changed as compared with the fifth embodiment. Similarly, the shapes of the extraction electrodes 703Ba and 703Bb connected to the excitation electrodes 702Ba and 702Bb in the crystal vibrating piece 70B and the extraction electrodes 703Ca and 703Cb connected to the excitation electrodes 702Aa and 702Ab in the crystal vibration piece 70C are the fifth embodiment. Compared to Here, a specific description is omitted.
(第8実施形態)
第8実施形態では、四角形のコンベックス面CX及び平面部PNを有し、平面フリンジを有していない水晶振動片80A、80Bについて、図16を参照しながら説明する。図16において、(a)は第8実施形態の水晶振動片80Aの平面図で、(b)は(a)のP−P断面図で、(c)は(a)のR−R断面図で、(d)は(a)のP−P断面における水晶振動片80Aから変形された水晶振動片80Bの断面図で、(e)は(a)のR−R断面における水晶振動片80Aから変形された水晶振動片80Bの断面図である。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, crystal vibrating pieces 80A and 80B that have a square convex surface CX and a plane portion PN and do not have a plane fringe will be described with reference to FIG. 16A is a plan view of the quartz crystal vibrating piece 80A of the eighth embodiment, FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 16A, and FIG. 16C is a cross-sectional view taken along the line RR in FIG. (D) is a sectional view of the quartz crystal vibrating piece 80B deformed from the quartz crystal vibrating piece 80A in the PP section of (a), and (e) is from the quartz crystal vibrating piece 80A in the RR section of (a). It is sectional drawing of the deform | transformed crystal vibrating piece 80B.
図16(a)に示されたように、水晶振動片80AはY’軸方向から見ると四角形であるコンベックス面CXを有し、コンベックス面CXの中央には励振電極802Aa、802Abが形成された平面部PNを有している。図16(b)及び(c)に示されたように、コンベックス面CXは水晶振動片80AのY’軸方向の両側に形成され、XY’断面及びY’Z’断面から見てもコンベックス状となっている。さらに、すなわち、XY’断面のコンベックス面CXの曲率とY’Z’断面のコンベックス面CXの曲率とは同じである。   As shown in FIG. 16A, the crystal vibrating piece 80A has a convex surface CX that is square when viewed from the Y′-axis direction, and excitation electrodes 802Aa and 802Ab are formed at the center of the convex surface CX. It has a plane part PN. As shown in FIGS. 16B and 16C, the convex surfaces CX are formed on both sides of the crystal vibrating piece 80A in the Y′-axis direction, and are also convex when viewed from the XY ′ cross section and the Y′Z ′ cross section. It has become. In other words, the curvature of the convex surface CX in the XY ′ section is the same as the curvature of the convex surface CX in the Y′Z ′ section.
なお、+Y’軸側の平面部PNに形成された励振電極802Aaから引き出される引出電極803Aaは+Y’軸側のコンベックス面CXを経由して−Y’軸側のコンベックス面CXの−X軸側(−Z’軸側)まで伸びて形成される。また、−Y’軸側の平面部PNに形成された励振電極802Abから引き出される引出電極803Abは−Y’軸側のコンベックス面CXを経由して+Y’軸側のコンベックス面CXの+X軸側(+Z’軸側)まで伸びて形成される。   The lead electrode 803Aa drawn from the excitation electrode 802Aa formed on the flat portion PN on the + Y′-axis side passes through the convex surface CX on the + Y′-axis side and is on the −X-axis side of the convex surface CX on the −Y′-axis side. It extends to (−Z ′ axis side). In addition, the extraction electrode 803Ab drawn from the excitation electrode 802Ab formed on the plane portion PN on the −Y′-axis side passes through the convex surface CX on the −Y′-axis side and is on the + X-axis side of the convex surface CX on the + Y′-axis side. It is extended to (+ Z ′ axis side).
図16(d)及び(e)に示された水晶振動片80BはY’軸方向から見ると、図16(a)と同じ形状であるが、XY’断面及びY’Z’断面において+Y’軸側の片面のみにコンベックス面CXを有している。すなわち、水晶振動片80Bがプラノコンベックスとなっている。つまり、水晶振動片80Bの+Y’軸側はコンベックス面CXを有し、−Y’軸側は平面状となっている。   The crystal resonator element 80B shown in FIGS. 16D and 16E has the same shape as that of FIG. 16A when viewed from the Y′-axis direction, but + Y ′ in the XY ′ cross section and the Y′Z ′ cross section. The convex surface CX is provided only on one side of the shaft side. That is, the crystal vibrating piece 80B is a plano convex. That is, the + Y′-axis side of the crystal vibrating piece 80 </ b> B has a convex surface CX, and the −Y′-axis side is planar.
第8実施形態では、コンベックス面CX及び平面部PNが四角形となっているが、第2実施形態と同様に角丸長方形でもよいし、第3〜第7実施形態と同様に円形でもよい。さらに、図示しない楕円形となってもよい。   In the eighth embodiment, the convex surface CX and the plane portion PN are quadrangular, but may be rounded rectangles as in the second embodiment, or may be circular as in the third to seventh embodiments. Furthermore, it may be oval not shown.
(第9実施形態)
<第9水晶デバイス900の全体構成>
第9水晶デバイス900の全体構成について、図17及び図18を参照しながら説明する。
図17は第9実施形態の水晶デバイス900の分解斜視図で、図18(a)は図17のS−S断面図で、図18(b)は図17のT−T断面図である。
(Ninth embodiment)
<Overall Configuration of Ninth Crystal Device 900>
The overall configuration of the ninth crystal device 900 will be described with reference to FIGS. 17 and 18.
FIG. 17 is an exploded perspective view of the crystal device 900 according to the ninth embodiment, FIG. 18A is an SS cross-sectional view of FIG. 17, and FIG. 18B is a TT cross-sectional view of FIG.
図17に示されたように、第9水晶デバイス900は、リッド凹部911を有する矩形のリッド部91と、ベース凹部921を有するベース部92と、リッド部91及びベース部92に挟まれる矩形の水晶振動片90とを備える。   As shown in FIG. 17, the ninth crystal device 900 includes a rectangular lid portion 91 having a lid concave portion 911, a base portion 92 having a base concave portion 921, and a rectangular portion sandwiched between the lid portion 91 and the base portion 92. A crystal vibrating piece 90.
水晶振動片90はATカットされた水晶材料で形成され、+Y’側の表面Meと−Y’側の裏面Miとを有している。水晶振動片90は矩形の水晶振動部901と水晶振動部901を囲む枠体905とで構成されている。また、水晶振動部901と枠体905との間には、表面Meから裏面Miまで貫通する貫通開口部908が形成される。貫通開口部908が形成されていない部分が水晶振動部901と枠体905との連結部904a、904bとなっている。さらに、水晶振動片90のX軸方向の両側には、貫通孔CH(図19を参照)を形成した際の一対のキャスタレーション906a、906bが形成されている。   The quartz crystal vibrating piece 90 is formed of an AT-cut quartz material, and has a + Y′-side surface Me and a −Y′-side back surface Mi. The quartz crystal vibrating piece 90 includes a rectangular quartz crystal vibrating portion 901 and a frame body 905 that surrounds the quartz crystal vibrating portion 901. Further, a through opening 908 that penetrates from the front surface Me to the back surface Mi is formed between the crystal vibrating portion 901 and the frame body 905. Portions where the through opening 908 is not formed are connecting portions 904a and 904b between the crystal vibrating portion 901 and the frame body 905. Further, a pair of castellations 906a and 906b when the through holes CH (see FIG. 19) are formed are formed on both sides of the quartz crystal vibrating piece 90 in the X-axis direction.
水晶振動部901は、Y’軸方向から見ると四角形となり励振電極902a、902bが形成された平面部PN及びその平面部PNの外周に形成されるコンベックス面CXを有している。水晶振動部901は、図18(a)に示されたようにXY’断面から見ると、コンベックス面CXがX軸方向の両側でコンベックス状となり、図18(b)に示されたようにY’Z’断面から見てもコンベックス面CXがZ’軸方向の両側でコンベックス状となっている。また、図17示されたように平面部PNとコンベックス面CXとはY’軸方向から見ると四角形となっているため、コンベックス面CXには四角形の平面部PNの角部と四角形のコンベックス面CXの角部とを連結する稜線ELが形成される。   The crystal oscillating portion 901 has a rectangular shape when viewed from the Y′-axis direction, and has a planar portion PN on which excitation electrodes 902a and 902b are formed, and a convex surface CX formed on the outer periphery of the planar portion PN. As shown in FIG. 18 (a), the quartz crystal vibrating portion 901 has a convex surface CX on both sides in the X-axis direction when viewed from the XY ′ cross section, and as shown in FIG. Even when viewed from the 'Z' cross section, the convex surface CX is convex on both sides in the Z'-axis direction. Further, as shown in FIG. 17, since the plane portion PN and the convex surface CX are square when viewed from the Y′-axis direction, the convex surface CX includes the corners of the square plane portion PN and the square convex surface. A ridgeline EL that connects the corners of CX is formed.
表面Me及び裏面Miの平面部PNには励振電極902a、902bが形成され、連結部904a、904b及び枠体905には励振電極902a、902bから引き出された引出電極903a、903bが形成されている。また、キャスタレーション906a、906bには引出電極903a、903bとそれぞれ導電された側面電極907a、907bが形成されている。なお、表面Meの引出電極903aに導電された側面電極907aは枠体905の裏面Miまで伸びて接続パッド907Mが形成されることが好ましい。同様に、裏面Miの引出電極903bに導電された側面電極907bは枠体905の表面Meまで伸びて接続パッド907Mが形成されてもよい。   Excitation electrodes 902a and 902b are formed on the plane portion PN of the front surface Me and the back surface Mi, and extraction electrodes 903a and 903b extracted from the excitation electrodes 902a and 902b are formed on the coupling portions 904a and 904b and the frame 905. . The castellations 906a and 906b are formed with side electrodes 907a and 907b that are electrically connected to the extraction electrodes 903a and 903b, respectively. In addition, it is preferable that the side electrode 907a conductive to the extraction electrode 903a on the front surface Me extends to the back surface Mi of the frame body 905 to form the connection pad 907M. Similarly, the side surface electrode 907b that is electrically connected to the extraction electrode 903b on the back surface Mi may extend to the surface Me of the frame body 905 to form the connection pad 907M.
第9水晶デバイス900は、水晶振動片90の裏面Miに接合されるガラス又は水晶材料である水晶からなるベース部92をさらに備えている。ベース部92はガラス又は水晶材料で形成され、その表面(+Y’側の面)にベース凹部921の周囲に形成された第2接続面M2を有している。ベース部92のX軸方向の両側には、貫通孔BH(図20を参照)を形成した際のキャスタレーション922a、922bが形成されている。ベース部92において、実装面M3のX軸方向の両側には一対の外部電極925a、925bがそれぞれ形成されている。また、キャスタレーション922a、922bには側面電極923a、923bが形成されている。ここで、側面電極923a、923bの一端は外部電極925a、925bに導電され、他端はベース部92の第2接続面M2にまで伸びて接続パッド923Mが形成されて水晶振動片90の接続パッド907M又は引出電極903bに導電される。   The ninth crystal device 900 further includes a base portion 92 made of crystal that is glass or crystal material bonded to the back surface Mi of the crystal vibrating piece 90. The base portion 92 is made of glass or quartz material, and has a second connection surface M2 formed around the base recess 921 on the surface (the surface on the + Y ′ side). On both sides of the base portion 92 in the X-axis direction, castellations 922a and 922b when the through holes BH (see FIG. 20) are formed are formed. In the base portion 92, a pair of external electrodes 925a and 925b are formed on both sides of the mounting surface M3 in the X-axis direction. Further, side electrodes 923a and 923b are formed on the castellations 922a and 922b. Here, one end of each of the side electrodes 923a and 923b is electrically connected to the external electrodes 925a and 925b, and the other end extends to the second connection surface M2 of the base portion 92 to form a connection pad 923M. Conducted to 907M or the extraction electrode 903b.
つまり、ベース部92の一対の外部電極925a、925bと水晶振動片90の一対の励振電極902a、902bとがそれぞれ導電される。これにより、外部電極925a、925bに交番電圧(正負を交番する電位)が印加されると、水晶振動片90は厚みすべり振動する。   That is, the pair of external electrodes 925a and 925b of the base portion 92 and the pair of excitation electrodes 902a and 902b of the quartz crystal vibrating piece 90 are electrically conductive. As a result, when an alternating voltage (potential alternating between positive and negative) is applied to the external electrodes 925a and 925b, the quartz crystal vibrating piece 90 vibrates in thickness.
第9水晶デバイス900は、水晶振動片90の表面Meに接合されるガラス又は水晶材料である水晶からなるリッド部91をさらに備えている。リッド部91はリッド凹部911の周囲に形成された第1接続面M1を有している。   The ninth crystal device 900 further includes a lid portion 91 made of crystal that is glass or crystal material bonded to the surface Me of the crystal vibrating piece 90. The lid portion 91 has a first connection surface M <b> 1 formed around the lid recess 911.
図18に示されたように、リッド部91、水晶振動片90の枠体905及びベース部92が低融点ガラスLGにより接合されて水晶振動部901を収納するキャビティCTが形成される。キャビティCTは窒素ガスで満たされたり又は真空状態にされたりする。   As shown in FIG. 18, the lid portion 91, the frame body 905 of the crystal vibrating piece 90, and the base portion 92 are joined by the low melting point glass LG to form a cavity CT that accommodates the crystal vibrating portion 901. The cavity CT is filled with nitrogen gas or is evacuated.
第9実施形態において、水晶振動片は平面部が形成されていない水晶振動部を有してもよいし、平面部が円形である水晶振動部を有してもよいし、Y’軸方向で片方のみにコンベックス面を有してもよい。   In the ninth embodiment, the quartz crystal vibrating piece may have a quartz crystal vibrating portion in which no flat portion is formed, or may have a quartz crystal vibrating portion in which the flat portion is circular, or in the Y′-axis direction. Only one side may have a convex surface.
<水晶デバイス900の製造方法>
水晶デバイス900の製造方法にについて、第1実施形態の図3を参照しながら説明する。また、図19は水晶ウエハ90Wの平面図で、図20はベースウエハ92Wの平面図である。さらに、第9実施形態では、枠体905付きの水晶振動片90が用いられるので、水晶振動片をベース部に載置する図3のステップS13が要らない。
<Method for Manufacturing Crystal Device 900>
A method for manufacturing the crystal device 900 will be described with reference to FIG. 3 of the first embodiment. FIG. 19 is a plan view of the quartz wafer 90W, and FIG. 20 is a plan view of the base wafer 92W. Furthermore, in the ninth embodiment, since the crystal vibrating piece 90 with the frame body 905 is used, step S13 in FIG. 3 for placing the crystal vibrating piece on the base portion is not necessary.
ステップS10では、水晶振動片90が製造される。第9実施形態においてステップS10はステップS101及びS102を含んでいる。
ステップS101において、図19に示されたように、均一の水晶ウエハ90Wにエッチング又は機械加工により複数の水晶振動片90の外形が形成される。すなわち、水晶ウエハ90Wを貫通した貫通開口部908及び貫通孔BHが形成される。また、水晶振動部901に平面部PN及びコンベックス面CXが形成される。
In step S10, the crystal vibrating piece 90 is manufactured. In the ninth embodiment, step S10 includes steps S101 and S102.
In step S101, as shown in FIG. 19, the outer shape of the plurality of crystal vibrating pieces 90 is formed on the uniform crystal wafer 90W by etching or machining. That is, a through opening 908 and a through hole BH penetrating the quartz wafer 90W are formed. In addition, the plane portion PN and the convex surface CX are formed in the crystal vibrating portion 901.
ステップS102において、スパッタリングまたは真空蒸着によって、図19に示されたように水晶ウエハ90W両面及び側面には励振電極902a、902b及び引出電極903a、903bが形成される。図示しないが、同時に貫通孔BHに側面電極907a、907bが形成される。   In step S102, excitation electrodes 902a and 902b and extraction electrodes 903a and 903b are formed on both surfaces and side surfaces of the quartz crystal wafer 90W by sputtering or vacuum deposition as shown in FIG. Although not shown, side electrodes 907a and 907b are simultaneously formed in the through hole BH.
ステップS11では、リッド部91が製造される。ステップS11はステップS111及びS112を含んでいる。
ステップS111において、リッド部91の外形が形成される。均一厚さの水晶平板のリッドウエハ(図5を参照)にリッド凹部911及びリッド凹部911を囲む第1端面M1が形成される。
In step S11, the lid part 91 is manufactured. Step S11 includes steps S111 and S112.
In step S111, the outer shape of the lid portion 91 is formed. A lid concave portion 911 and a first end face M1 surrounding the lid concave portion 911 are formed on a crystal flat plate lid wafer (see FIG. 5) having a uniform thickness.
ステップS112において、スクリーン印刷でリッドウエハ(図5を参照)の第1接合面M1に低融点ガラスLGが形成される。ここで、低融点ガラスLGは後述するベースウエハ92Wの貫通孔BHに対応する箇所に形成されないことが好ましい(図5及び図17を参照)。   In step S112, the low-melting glass LG is formed on the first bonding surface M1 of the lid wafer (see FIG. 5) by screen printing. Here, it is preferable that the low melting point glass LG is not formed at a position corresponding to a through hole BH of the base wafer 92W described later (see FIGS. 5 and 17).
ステップS12では、ベース部92が製造される。ステップS12はステップS121及びS122を含んでいる。
ステップS121において、図20に示されたように、均一厚さの水晶平板のベースウエハ92Wにベース凹部921が数百から数千個形成される。ベースウエハ92Wには、エッチング又は機械加工によりベース凹部921が形成され、ベース凹部921の周囲には第2端面M2が形成される。同時に、各ベース部92のX軸方向の両側にはベースウエハ92Wを貫通した貫通孔BHがそれぞれ形成される。ここで、貫通孔BHが半分に分割されると1つのキャスタレーション922a、922b(図17を参照)になる。
In step S12, the base portion 92 is manufactured. Step S12 includes steps S121 and S122.
In step S121, as shown in FIG. 20, hundreds to thousands of base recesses 921 are formed in a crystal wafer base wafer 92W having a uniform thickness. A base recess 921 is formed on the base wafer 92W by etching or machining, and a second end face M2 is formed around the base recess 921. At the same time, through holes BH penetrating the base wafer 92W are formed on both sides of each base portion 92 in the X-axis direction. Here, when the through hole BH is divided in half, one castellation 922a, 922b (see FIG. 17) is obtained.
ステップS122において、スパッタリングまたは真空蒸着によってベースウエハ92Wの実装面M3に外部電極925a、925bが形成され、貫通孔BHには側面電極923a、923bが形成される(図17を参照)。   In step S122, external electrodes 925a and 925b are formed on the mounting surface M3 of the base wafer 92W by sputtering or vacuum vapor deposition, and side electrodes 923a and 923b are formed in the through hole BH (see FIG. 17).
ステップS14では、低融点ガラスLGを加熱させリッドウエハ(図5をを参照)と水晶ウエハ90Wとベースウエハ92Wとが接着剤である低融点ガラスLGにより接合される。   In step S14, the low-melting glass LG is heated, and the lid wafer (see FIG. 5), the crystal wafer 90W, and the base wafer 92W are bonded by the low-melting glass LG that is an adhesive.
ステップS15では、接合されたリッドウエハ(図5をを参照)と水晶ウエハ90Wとベースウエハ92Wとが個々の水晶デバイス900に切断される。切断工程では、図17及び図18に示された一点鎖線のスクライブラインSLに沿って水晶デバイス900を単位として個片化する。これにより、数百から数千の水晶デバイス900が製造される。   In step S15, the bonded lid wafer (see FIG. 5), crystal wafer 90W, and base wafer 92W are cut into individual crystal devices 900. In the cutting process, the crystal device 900 is divided into individual pieces along the one-dot chain line scribe line SL shown in FIGS. Thereby, hundreds to thousands of crystal devices 900 are manufactured.
以上、本発明の最適な実施形態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実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。   As described above, the optimal embodiment of the present invention has been described in detail. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be implemented with various modifications and variations within the technical scope thereof.
また、本明細書では低融点ガラスによりベースウエハと、水晶ウエハと、リッドウエハとなどが接合されているが、低融点ガラスの代わりにポリイミド樹脂を用いられてもよい。ポリイミド樹脂が用いられる場合においては、スクリーン印刷でもよいし、感光性のポリイミド樹脂を全面に塗布した後に露光することもできる。   In this specification, the base wafer, the crystal wafer, the lid wafer, and the like are bonded to each other by the low melting point glass, but a polyimide resin may be used instead of the low melting point glass. When a polyimide resin is used, screen printing may be used, or exposure may be performed after a photosensitive polyimide resin is applied to the entire surface.
また、本明細書では平面フリンジ部の端部がR面取りされているが、C面取りされてもよい。   Moreover, although the edge part of the planar fringe part is R-chamfered in this specification, it may be C-chamfered.
また、本明細書ではATカットの水晶振動片について説明したが、BTカットの水晶振動片などにも適用される。   In this specification, the AT-cut quartz crystal resonator element has been described. However, the present invention can also be applied to a BT-cut quartz crystal oscillator.
さらに、本明細書では水晶振動片が使用されたが、水晶以外にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電材料を利用することができる。さらに圧電デバイスとして、発振回路を組み込んだICなどをパッケージ内に配置させた圧電発振器にも本発明は適用できる。   Furthermore, although a quartz crystal resonator element is used in this specification, piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate can be used in addition to quartz. Furthermore, the present invention can also be applied to a piezoelectric oscillator in which an IC incorporating an oscillation circuit or the like is arranged in a package as a piezoelectric device.
10〜90、10A、10B、20A、20B、30A〜30D、40A〜40D、50A〜50C、60A〜60C、70A〜70C、80A、80B、90 … 水晶振動片
10W、90W … 水晶ウエハ
11、91 … リッド部、 11W … リッドウエハ
12、22、92 … ベース部、 12W、92W … ベースウエハ
13 … 導電性接着剤
100、200、900 … 水晶デバイス
102〜902 … 励振電極
103〜903 … 引出電極
104 … 接続部
111、911 … リッド凹部
121、921 … ベース凹部
122a、122b、906a、906b、922a、922b … キャスタレーション
123a、123b、907a、907b、923a、923b … 側面電極
124a、124b … 接続電極
125a、125b、925a、925b … 外部電極
901 … 水晶振動部
904a、904b … 連結部
905 … 枠体
907M、923M … 接続パッド
908 … 貫通開口部
BH、CH … 貫通孔
CT … キャビティ
CX、CX1、CX2 … コンベックス面
EL … 稜線
FG … 平面フリンジ
LG … 低融点ガラス
M1 … 第1端面、 M2 … 第2端面、 M3 … 実装面
PN … 平面部
SL … スクライブライン
10 to 90, 10A, 10B, 20A, 20B, 30A to 30D, 40A to 40D, 50A to 50C, 60A to 60C, 70A to 70C, 80A, 80B, 90 ... crystal vibrating piece 10W, 90W ... crystal wafer 11, 91 ... Lid part, 11W ... Lid wafer 12, 22, 92 ... Base part, 12W, 92W ... Base wafer 13 ... Conductive adhesive 100, 200, 900 ... Quartz device 102 to 902 ... Excitation electrode 103 to 903 ... Extraction electrode 104 ... Connection portions 111, 911 ... Lid recesses 121, 921 ... Base recesses 122a, 122b, 906a, 906b, 922a, 922b ... Castellations 123a, 123b, 907a, 907b, 923a, 923b ... Side electrodes 124a, 124b ... Connection electrodes 125a, 1 5b, 925a, 925b ... External electrode 901 ... Quartz vibrating part 904a, 904b ... Connection part 905 ... Frame body 907M, 923M ... Connection pad 908 ... Through-opening part BH, CH ... Through-hole CT ... Cavity CX, CX1, CX2 ... Convex Surface EL ... Ridge line FG ... Flat fringe LG ... Low melting glass M1 ... First end face, M2 ... Second end face, M3 ... Mounting face PN ... Flat face SL ... Scribe line
本明細書では、ATカットの水晶振動片が使われている。つまり、ATカットの水晶振動片は、主面(YZ面)が結晶軸(XYZ)のY軸に対して、X軸を中心としてZ軸からY軸方向に35度15分傾斜されている。このため、ATカットの水晶振動片のX軸方向を基準とし、傾斜された新たな軸をY’軸及びZ’軸として用いる。すなわち、本実施形態では水晶デバイスの長手方向をX軸方向、水晶デバイスの高さ方向をY’軸方向、X軸方向及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。   In this specification, an AT-cut quartz crystal vibrating piece is used. In other words, the AT-cut quartz crystal vibrating piece is inclined by 35 degrees 15 minutes from the Z axis to the Y axis centering on the X axis with respect to the Y axis of the crystal axis (XYZ). Therefore, new tilted axes are used as the Y ′ axis and the Z ′ axis with reference to the X-axis direction of the AT-cut quartz crystal vibrating piece. That is, in the present embodiment, the longitudinal direction of the quartz crystal device is described as the X-axis direction, the height direction of the quartz crystal device is defined as the Y′-axis direction, and the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y′-axis direction is described as the Z′-axis direction.

Claims (13)

  1. 外周部から中央部にかけて第1断面が第1厚さから前記第1厚さよりも厚い第2厚さへ第1の曲率で曲線状に変化する第1コンベックス面を少なくとも一面に有し、
    前記外周部から前記中央部にかけて前記第1断面に垂直な第2断面が前記第1厚さから前記第2厚さへ第2の曲率で曲線状に変化する第2コンベックス面を少なくとも一面に有し、
    前記外周部の少なくとも一部に断面が直線状で且つ前記第1厚さの平面フリンジ部を有する水晶振動片。
    A first convex surface that changes in a curved shape with a first curvature from a first thickness to a second thickness that is thicker than the first thickness from an outer peripheral portion to a central portion has at least one surface.
    At least one second convex surface in which a second cross section perpendicular to the first cross section changes from the first thickness to the second thickness in a curved shape with a second curvature from the outer peripheral portion to the central portion. And
    A quartz crystal resonator element having a planar fringe portion having a linear cross section and a first thickness on at least a part of the outer peripheral portion.
  2. 前記中央部には前記第2厚さの平面部を有する請求項1に記載の水晶振動片。   The quartz crystal resonator element according to claim 1, wherein the central portion includes a flat portion having the second thickness.
  3. 外周部から中央部にかけて第1断面が第1厚さから前記第1厚さよりも厚い第2厚さへ第1の曲率で曲線状に変化する第1コンベックス面を少なくとも一面に有し、
    前記外周部から前記中央部にかけて前記第1断面に垂直な第2断面が前記第1厚さから前記第2厚さへ第2の曲率で曲線状に変化する第2コンベックス面を少なくとも一面に有し、
    前記中央部には前記第2厚さの平面部を有する水晶振動片。
    A first convex surface that changes in a curved shape with a first curvature from a first thickness to a second thickness that is thicker than the first thickness from an outer peripheral portion to a central portion has at least one surface.
    At least one second convex surface in which a second cross section perpendicular to the first cross section changes from the first thickness to the second thickness in a curved shape with a second curvature from the outer peripheral portion to the central portion. And
    A quartz crystal vibrating piece having a flat surface portion having the second thickness at the central portion.
  4. 前記第1の曲率と前記第2の曲率とは同じである請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の水晶振動片。   The quartz crystal resonator element according to any one of claims 1 to 3, wherein the first curvature and the second curvature are the same.
  5. 前記水晶振動片は結晶方向のX軸を中心として回転したX軸、Y’軸及びZ’軸から規定されたATカットの水晶振動片であり、
    前記Y’軸方向が前記水晶振動片の厚さ方向であり、
    前記第1断面がXY’断面で、前記第2断面がY’Z’断面である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の水晶振動片。
    The quartz crystal vibrating piece is an AT-cut quartz crystal vibrating piece defined by the X axis, the Y ′ axis, and the Z ′ axis rotated about the X axis in the crystal direction,
    The Y′-axis direction is the thickness direction of the crystal vibrating piece,
    5. The quartz crystal vibrating piece according to claim 1, wherein the first cross section is an XY ′ cross section and the second cross section is a Y′Z ′ cross section. 6.
  6. 前記外周部は四角形状であり、
    前記中央部は円形状である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の水晶振動片。
    The outer peripheral portion has a rectangular shape,
    The quartz crystal resonator element according to claim 1, wherein the central portion has a circular shape.
  7. 前記外周部は円形状であり、
    前記中央部は円形状である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の水晶振動片。
    The outer peripheral portion is circular,
    The quartz crystal resonator element according to claim 1, wherein the central portion has a circular shape.
  8. 前記中央部は四角形状であり、該コンベックス面には前記中央部の4つの角から伸びた稜線が形成されている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の水晶振動片。   6. The quartz crystal resonator element according to claim 1, wherein the central portion has a quadrangular shape, and ridge lines extending from four corners of the central portion are formed on the convex surface.
  9. 前記コンベックス面は表裏面に形成されている請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の水晶振動片。   The quartz vibrating piece according to claim 1, wherein the convex surface is formed on the front and back surfaces.
  10. 前記外周部の端部は曲面状に面取りされている請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の水晶振動片。   The quartz crystal resonator element according to any one of claims 1 to 9, wherein an end portion of the outer peripheral portion is chamfered in a curved surface shape.
  11. 前記外周部を囲む枠体と、
    前記外周部の少なくとも一部と前記枠体とを連結する連結部と、
    を備えた請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の水晶振動片。
    A frame surrounding the outer periphery;
    A connecting portion that connects at least a part of the outer peripheral portion and the frame;
    The quartz crystal resonator element according to claim 1, further comprising:
  12. 表面実装型の水晶デバイスであって、
    請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の水晶振動片は、前記水晶振動片の前記中央部に形成された励振電極と前記励振電極から引き出された引出電極とを有し、
    前記水晶振動片を収納する凹み部を有し、前記凹み部の底面に前記引出電極と導通する接続電極を有するベース部と、
    前記ベース部に接合し前記水晶振動片を封止するリッド部と、
    を備える水晶デバイス。
    A surface-mount crystal device,
    The quartz crystal resonator element according to any one of claims 1 to 10, including an excitation electrode formed at the central portion of the quartz crystal resonator element and an extraction electrode extracted from the excitation electrode,
    A base portion having a recessed portion for accommodating the quartz crystal vibrating piece, and a connection electrode electrically connected to the extraction electrode on a bottom surface of the recessed portion;
    A lid part that is bonded to the base part and seals the crystal vibrating piece;
    Quartz device with.
  13. 表面実装型の水晶デバイスであって、
    請求項11に記載の水晶振動片は、前記水晶振動片の前記中央部に形成された励振電極と、前記枠体に形成された前記励振電極と導通する引出電極とを有し、
    前記枠体の一方の面に接合し、前記引出電極と導通する接続電極を有するベース部と、
    前記枠体の他方の面に接合するリッド部と、
    を備えた水晶デバイス。
    A surface-mount crystal device,
    The quartz crystal vibrating piece according to claim 11 has an excitation electrode formed at the central portion of the quartz crystal vibrating piece, and an extraction electrode that is electrically connected to the excitation electrode formed on the frame,
    A base portion having a connection electrode joined to one surface of the frame and electrically connected to the extraction electrode;
    A lid portion joined to the other surface of the frame;
    Crystal device with
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