JP2014036426A - 圧電振動片及び圧電デバイス - Google Patents
圧電振動片及び圧電デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014036426A JP2014036426A JP2012178523A JP2012178523A JP2014036426A JP 2014036426 A JP2014036426 A JP 2014036426A JP 2012178523 A JP2012178523 A JP 2012178523A JP 2012178523 A JP2012178523 A JP 2012178523A JP 2014036426 A JP2014036426 A JP 2014036426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating piece
- extraction electrode
- piezoelectric vibrating
- piezoelectric
- axis side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 90
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000089486 Phragmites australis subsp australis Species 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02125—Means for compensation or elimination of undesirable effects of parasitic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02149—Means for compensation or elimination of undesirable effects of ageing changes of characteristics, e.g. electro-acousto-migration
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/10—Mounting in enclosures
- H03H9/1007—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices
- H03H9/1035—Mounting in enclosures for bulk acoustic wave [BAW] devices the enclosure being defined by two sealing substrates sandwiching the piezoelectric layer of the BAW device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/19—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator consisting of quartz
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、キャビティのリークを抑えることができる圧電振動片及び圧電デバイスを提供する
【解決手段】圧電振動片(130)は、短辺及び長辺を有する矩形形状であり両主面に励振電極(134a)が形成され所定の振動数で振動する振動部(131)と、振動部を囲み振動部に面する内周辺(132a)及び内周辺の反対側の外周辺(132b)を有し内周辺から外周辺まで所定幅を有する枠部(132)と、振動部と枠部とを連結する連結部(133)と、励振電極から連結部を介して枠部に引き出される引出電極(135a、135b)と、を備え、引出電極が枠部の内周辺及び外周辺に接し、引出電極の内周辺と外周辺とを繋ぐ端辺(138)の全てが所定幅よりも長く形成される。
【選択図】 図3
【解決手段】圧電振動片(130)は、短辺及び長辺を有する矩形形状であり両主面に励振電極(134a)が形成され所定の振動数で振動する振動部(131)と、振動部を囲み振動部に面する内周辺(132a)及び内周辺の反対側の外周辺(132b)を有し内周辺から外周辺まで所定幅を有する枠部(132)と、振動部と枠部とを連結する連結部(133)と、励振電極から連結部を介して枠部に引き出される引出電極(135a、135b)と、を備え、引出電極が枠部の内周辺及び外周辺に接し、引出電極の内周辺と外周辺とを繋ぐ端辺(138)の全てが所定幅よりも長く形成される。
【選択図】 図3
Description
本発明は、枠部が形成されている圧電振動片及び圧電デバイスに関する。
所定の振動数で振動する振動部と、振動部を囲むように形成される枠部と、振動部及び枠部を連結する連結部と、を有する圧電振動片が知られている。このような圧電振動片は、枠部の一方の主面及び他方の主面にそれぞれベース板及びリッド板が接合材を介して接合されて圧電デバイスが形成される。圧電振動片の振動部の両主面には一対の励振電極が形成され、各励振電極からは枠部にまでそれぞれ引出電極が引き出される。
例えば、特許文献1には、励振電極から枠部に引き出される引出電極が形成された圧電振動片が開示されている。枠部に引き出された引出電極は、枠部の一方の側から振動部の外側を周るように枠部の他方の側へ伸びている。また、枠部に形成された引出電極は、枠部の幅全体に形成されている。
しかし、特許文献1に示される圧電振動片が圧電デバイスに用いられた場合、枠部に形成される引出電極の端辺が腐食により侵食されて圧電デバイスの外部環境と内部とが繋がり、圧電デバイスのキャビティがリークするという問題がある。
本発明では、キャビティのリークを抑えることができる圧電振動片及び圧電デバイスを提供することを目的とする。
第1観点の圧電振動片は、短辺及び長辺を有する矩形形状であり、両主面に励振電極が形成され、所定の振動数で振動する振動部と、振動部を囲み、振動部に面する内周辺及び内周辺の反対側の外周辺を有し、内周辺から外周辺まで直交する所定幅を有する枠部と、振動部と枠部とを連結する連結部と、励振電極から連結部を介して枠部に引き出される引出電極と、を備え、引出電極が枠部の内周辺及び外周辺に接し、引出電極の内周辺と外周辺とを繋ぐ端辺の全てが所定幅よりも長く形成される。
第2観点の圧電振動片は、第1観点において、端辺が、複数の直線、曲線、又は長辺及び短辺に対して角度を有する直線の少なくとも1つを含んでいる。
第3観点の圧電振動片は、第2観点において、端辺が、L字状、扇状、櫛状、又はこれらの組み合わせによる形状により形成される。
第4観点の圧電振動片は、第1観点から第3観点において、引出電極が、第1金属層と第1金属層の表面に形成される第2金属層とにより形成され、第1金属層が、クロム(Cr)、クロム(Cr)及びニッケル(Ni)、もしくはクロム(Cr)及びニッケルタングステン(NiW)により形成されている
第5観点の圧電デバイスは、第1観点から第4観点の圧電振動片と、枠部の一方の主面に接合されるベース板と、枠部の他方の主面に接合され、振動部を密封するリッド板と、圧電振動片及びベース板、並びに圧電振動片及びリッド板を接合する非導電性の接合材と、を備え、外周辺側から見ると、端辺と接合材とが接している。
本発明の圧電振動片及び圧電デバイスによれば、キャビティのリークを抑えることができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
(第1実施形態)
<圧電デバイス100の構成>
図1は、圧電デバイス100の分解斜視図である。圧電デバイス100は、リッド板110と、ベース板120と、圧電振動片130と、により構成されている。圧電振動片130、リッド板110、及びベース板120には例えばATカットの水晶振動片が用いられる。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。以下の説明では、ATカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、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、圧電デバイス100においては圧電デバイス100の長辺方向をX軸方向、圧電デバイス100の高さ方向をY’軸方向、X及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。
<圧電デバイス100の構成>
図1は、圧電デバイス100の分解斜視図である。圧電デバイス100は、リッド板110と、ベース板120と、圧電振動片130と、により構成されている。圧電振動片130、リッド板110、及びベース板120には例えばATカットの水晶振動片が用いられる。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。以下の説明では、ATカットの水晶振動片の軸方向を基準とし、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、圧電デバイス100においては圧電デバイス100の長辺方向をX軸方向、圧電デバイス100の高さ方向をY’軸方向、X及びY’軸方向に垂直な方向をZ’軸方向として説明する。
圧電振動片130は、所定の振動数で振動する振動部131と、振動部131を囲む枠部132と、振動部131と枠部132とを連結する連結部133と、を有している。振動部131の+Y’軸側の面及び−Y’軸側の面にはそれぞれ励振電極134a及び励振電極134bが形成されており、励振電極134a及び励振電極134bからは連結部133を介して枠部132の−Y’軸側の面の−X軸側の+Z’軸側及び+X軸側の−Z’軸側にそれぞれ引出電極135a及び引出電極135bが引き出されている。また、振動部131と枠部132との間には、圧電振動片130をY’軸方向に貫通する貫通溝136が形成されている。
ベース板120は、+Y’軸側の面に、−Y’軸側に凹んだ凹部121と、凹部121を囲む接合面122と、接合面122の+X軸側の−Z’軸側及び−X軸側の+Z’軸側の角に配置される接続電極123と、が形成されている。接合面122は、圧電振動片130の枠部132の−Y’軸側の面に接合材140(図2(a)参照)を介して接合される。また、ベース板120の−Y’軸側の面には一対の実装端子124が形成されている。さらに、ベース板120の側面の四隅にはキャスタレーション126が形成されており、+X軸側の−Z’軸側及び−X軸側の+Z’軸側のキャスタレーション126の側面にはキャスタレーション電極125が形成されている。キャスタレーション電極125は、接続電極123と実装端子124とを電気的に接続している。また、−X軸側の+Z’軸側の角に形成されている接続電極123は圧電振動片130の−Y’軸側の面の−X軸側の+Z’軸側の角に引き出されている引出電極135aに電気的に接続され、+X軸側の−Z’軸側の角に形成されている接続電極123は圧電振動片130の−Y’軸側の面の+X軸側の−Z’軸側の角に引き出されている引出電極135bに電気的に接続される。
リッド板110は、−Y’軸側の面に、凹部111と、凹部111を囲む接合面112とが形成されている。接合面112は、圧電振動片130の枠部132の+Y’軸側の面に接合材140(図2(a)参照)を介して接合される。
図2(a)は、図1のA−A断面図である。圧電デバイス100は、圧電振動片130の+Y’軸側にリッド板110が配置され、−Y’軸側にベース板120が配置されている。また、圧電デバイス100の内部には、リッド板110の凹部111及びベース板120の凹部121によりキャビティ141が形成されており、キャビティ141には圧電振動片130の振動部131が配置されている。キャビティ141は、リッド板110の接合面112と枠部132の+Y’軸側の面との間、及びベース板120の接合面122と枠部132の−Y’軸側の面との間に非導電性の接合材140が形成されることにより密封されている。また、枠部132に形成される引出電極135a及び引出電極135bがベース板120に形成される接続電極123に電気的に接続されることにより、励振電極134a及び励振電極134bと一対の実装端子124とが電気的に接続される。
図2(b)は、図2(a)の点線161の拡大図である。圧電振動片130及びベース板120に形成される各電極は、圧電振動片130及びベース板120を構成する水晶材の材料の表面に形成される第1金属層151aと、第1金属層151aの表面に形成される第2金属層151bとにより形成される。第1金属層151aは、圧電振動片130等を構成する水晶材に各電極を良く密着させる役割を有し、第2金属層151bは各電極を保護する役割を有する。圧電デバイス100に形成される第1金属層151aは、例えば水晶材の表面に形成されるクロム(Cr)層152a、及びクロム(Cr)層152aの表面に形成されるニッケルタングステン(NiW)層152bにより構成される。クロム(Cr)は、水晶材と良く密着するため、各電極と水晶材とを互いに強く密着させ、各電極を水晶材に固定させることができる。また、ニッケルタングステン(NiW)は、クロム(Cr)が第2金属層151bに拡散して水晶材とクロム(Cr)層152aとの接合が弱くなることを防いでいる。第2金属層151bは、例えば金(Au)により形成することができる。金(Au)は化学的に安定であるため各電極を腐食等から保護することができる。圧電振動片130に形成される引出電極135a及び引出電極135bは、図2(b)に示されるように、圧電振動片130の枠部132の外周辺132b(図3(a)参照)に接する引出電極135a及び引出電極135bの第1金属層151a及び第2金属層151bが、圧電デバイス100の外部環境に接するように形成されている。
図3(a)は、圧電振動片130の平面図である。圧電振動片130の振動部131は、X軸に平行な長辺及びZ’軸に平行な短辺を有する矩形形状に形成されている。枠部132は、振動部131に面する内周辺132aと、内周辺132aの反対側の外周辺132bと、を有している。連結部133は、振動部131の−X軸側の辺の中央と、枠部132の−X軸側の内周辺132aの中央とを連結している。外周辺132bは、圧電振動片130が圧電デバイス100の一部として形成された場合に、圧電デバイス100の外部環境に接する。振動部131の+Y’軸側の面に形成される励振電極134aからは、連結部133を通り、枠部132の+Y’軸側の面の−X軸側の+Z’軸側にまで引出電極135aが引き出されている。また、引出電極135aは貫通溝136の−X軸側の+Z’軸側の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極135aが形成される貫通溝136の側面136aは、主に振動部131の−X軸側の辺の+Z’軸側、連結部133の+Z’軸側、及び枠部132の内周辺132aの−X軸側の+Z’軸側を含んでいる。
振動部131の+Z’軸側及び−Z’軸側に配置されるX軸方向に伸びる枠部132のZ’軸方向の幅を幅W1、振動部131の+X軸側及び−X軸側に配置されるZ’軸方向に伸びる枠部132のX軸方向の幅を幅W2とする。圧電振動片130では、幅W1と幅W2との大きさが等しく形成されている。また、枠部132の+Y’軸側の面に形成されている引出電極135aは、枠部132の幅いっぱいに形成されている。そのため、枠部132の+Y’軸側の面に形成される引出電極135aは、枠部132の内周辺132aに接する辺と、枠部132の外周辺132bに接する辺と、内周辺132a及び外周辺132bに接していない辺であり、内周辺132aと外周辺132bとを繋ぐ辺である端辺138とを含む。枠部132の+Y’軸側の面に形成されている引出電極135aの各端辺138は、X軸方向に伸びる直線及びZ’軸方向に伸びる直線を含んでL字状に形成されている。そのため、各端辺138の長さは、枠部132の幅W1及び幅W2よりも長く形成される。
図3(b)は、+Y’軸側から見た圧電振動片130の−Y’軸側の面の断面図である。振動部131の−Y’軸側の面に形成されている励振電極134bからは、−X軸方向に引出電極135bが伸びており、引出電極135bは連結部133を介して枠部132の−Y’軸側の面の+X軸側の−Z’軸側にまで引き出されている。また、貫通溝136の側面136aを介して引出電極135aが+Y’軸側の面から−Y’軸側の面に引き出されており、引出電極135aはさらに圧電振動片130の−Y’軸側の面の枠部132の−X軸側の+Z’軸側の角にまで引き出されている。枠部132の−Y’軸側に形成される引出電極135a及び引出電極135bは、枠部132の+Y’軸側の面に形成されている引出電極135aと同様に枠部132の幅いっぱいに形成されており、全ての端辺138がL字状に形成されている。
圧電振動片130では、図3(a)及び図3(b)に示されるように、枠部132に形成される引出電極135a及び引出電極135bは、枠部132の幅W1及び幅W2の幅いっぱいに形成されている。そのため、圧電振動片130では引出電極135a及び引出電極135bに起因する電気抵抗の上昇が抑えられており、圧電振動片130のクリスタルインピーダンス(CI)値の上昇が抑えられている。
図4は、圧電ウエハW130の平面図である。図4を参照して圧電振動片130の形成方法について説明する。圧電振動片は、圧電材により形成される圧電ウエハに多数の圧電振動片を形成することにより、同時に多数の圧電振動片を形成することができる。図4には、複数の圧電振動片130が形成された圧電ウエハW130が示されている。圧電振動片130は、圧電ウエハW130をエッチングすることにより圧電振動片130の外形が形成され、さらにクロム(Cr)、ニッケルタングステン(NiW)、及び金(Au)がスパッタリングされることで励振電極134a、励振電極134b、引出電極135a、及び引出電極135bが形成される。
図4に示される圧電ウエハW130には複数の圧電振動片130がX軸方向及びZ’軸方向に並んで形成されている。また、図4では隣接する各圧電振動片130の間にスクライブライン171が示されている。圧電振動片130は、圧電ウエハW130のスクライブライン171に沿って切断されることにより個々の圧電振動片130に分離される。圧電振動片130に形成される引出電極135a及び引出電極135bはこのスクライブライン171に重なるように形成されているため、引出電極135a及び引出電極135bを枠部132の幅いっぱいに形成することができる。また、枠部132の外周辺132bは、スクライブライン171で切断された跡により形成される。そのため、図2(b)に示されるように、引出電極135a及び引出電極135bの第1金属層151a及び第2金属層151bが圧電デバイス100の外部環境に接するように形成される。
圧電デバイスは、特性劣化が無いように形成されなければならない。そのため、圧電デバイスは、耐湿試験及び塩水噴霧等を行うことにより特性劣化試験が行われる。このような劣悪な外部環境に接した電極は、腐食して侵食される。特に電極を形成する第1金属層151aは腐食等に弱いため、外周辺132bに露出した第1金属層151aは端辺を伝って引出電極の内周辺132a側にまで到達する場合がある。このように、電極の腐食が外周辺132bから内周辺132aに到達すると、圧電デバイスのキャビティの密封が解かれてしまう。
圧電振動片130の端辺138は、複数の直線によりL字状に形成されることにより、端辺138の長さが枠部132の幅W1及び幅W2よりも長く形成される。そのため、外部環境に接する第1金属層151aが腐食し侵食されても枠部132の外周辺132bから内周辺132aに達しにくくなるため、圧電デバイス100のキャビティの密封が解かれることが抑えられている
(第2実施形態)
引出電極の端辺は様々な形状に形成することができる。以下に端辺が様々な形状に形成された圧電振動片の変形例を示す。また、以下では、第1実施形態と同様の部分は第1実施形態と同じ番号を付してその説明を省略する。
引出電極の端辺は様々な形状に形成することができる。以下に端辺が様々な形状に形成された圧電振動片の変形例を示す。また、以下では、第1実施形態と同様の部分は第1実施形態と同じ番号を付してその説明を省略する。
<圧電振動片230の構成>
図5(a)は、圧電振動片230の平面図である。圧電振動片230は、振動部131と、枠部132と、連結部133と、により形成されている。振動部131の+Y’軸側の面には励振電極134aが形成されており、励振電極134aからは引出電極235aが引き出されている。引出電極235aは、励振電極134aから−X軸方向に伸び、連結部133を通って枠部132の−X軸側の+Z’軸側にまで引き出されている。また、引出電極235aは、貫通溝136の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極235aは枠部132の幅いっぱいに形成されるため、引出電極235aには端辺238が形成される。端辺238は、引出電極235aの外側に膨らむ扇状の曲線で形成されている。
図5(a)は、圧電振動片230の平面図である。圧電振動片230は、振動部131と、枠部132と、連結部133と、により形成されている。振動部131の+Y’軸側の面には励振電極134aが形成されており、励振電極134aからは引出電極235aが引き出されている。引出電極235aは、励振電極134aから−X軸方向に伸び、連結部133を通って枠部132の−X軸側の+Z’軸側にまで引き出されている。また、引出電極235aは、貫通溝136の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極235aは枠部132の幅いっぱいに形成されるため、引出電極235aには端辺238が形成される。端辺238は、引出電極235aの外側に膨らむ扇状の曲線で形成されている。
図5(b)は、+Y’軸側の面から見た圧電振動片230の−Y’軸側の面の平面図である。振動部131の−Y’軸側の面には励振電極134bが形成されている。励振電極134bからは引出電極235bが連結部133を介して枠部132の+X軸側の−Z’軸側の角にまで形成されている。また、貫通溝136の側面136aを介して+Y’軸側の面から−Y’軸側の面に引出電極235aが引き出されている。引出電極235aは枠部132の−X軸側の+Z’軸側の角にまで形成されている。枠部132の−Y’軸側の面に形成されている引出電極235a及び引出電極235aも枠部132の幅いっぱいに形成されており端辺238を有している。
圧電振動片230に形成される全ての端辺238は引出電極235a又は引出電極235bの外側に膨らむ扇状の曲線で形成されている。これにより、端辺238の長さは枠部132の幅W1及び幅W2よりも長く形成される。そのため、外周辺132bに露出した第1金属層151aが腐食しても、侵食がキャビティ141内に到達しにくく、圧電デバイスのキャビティの密封が解かれることが抑えられている。また、圧電振動片230では、連結部133近傍の端辺238が引出電極の外側に膨らむ扇状の曲線で形成されることにより、連結部133付近の引出電極の幅を大きく細くすることがないため好ましい。
<圧電振動片330の構成>
図6(a)は、圧電振動片330の平面図である。圧電振動片330は、振動部131と、枠部132と、連結部133と、により形成されている。振動部131の+Y’軸側の面には励振電極134aが形成されており、励振電極134aからは引出電極335aが引き出されている。引出電極335aは、励振電極134aから−X軸方向に伸び、連結部133を通って枠部132の−X軸側の+Z’軸側にまで引き出されている。また、引出電極335aは、貫通溝136の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極335aは枠部132の幅いっぱいに形成されるため、引出電極335aには端辺338が形成される。端辺338は、X軸及びZ’軸に平行でない直線、すなわち、X軸及びZ’軸に対して角度を有する直線を含んで形成されている。
図6(a)は、圧電振動片330の平面図である。圧電振動片330は、振動部131と、枠部132と、連結部133と、により形成されている。振動部131の+Y’軸側の面には励振電極134aが形成されており、励振電極134aからは引出電極335aが引き出されている。引出電極335aは、励振電極134aから−X軸方向に伸び、連結部133を通って枠部132の−X軸側の+Z’軸側にまで引き出されている。また、引出電極335aは、貫通溝136の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極335aは枠部132の幅いっぱいに形成されるため、引出電極335aには端辺338が形成される。端辺338は、X軸及びZ’軸に平行でない直線、すなわち、X軸及びZ’軸に対して角度を有する直線を含んで形成されている。
図6(b)は、+Y’軸側の面から見た圧電振動片330の−Y’軸側の面の平面図である。振動部131の−Y’軸側の面には励振電極134bが形成されている。励振電極134bからは引出電極335bが連結部133を介して枠部132の+X軸側の−Z’軸側の角にまで形成されている。また、貫通溝136の側面136aを介して+Y’軸側の面から−Y’軸側の面に引出電極335aが引き出され、引出電極335aは枠部132の−X軸側の+Z’軸側の角にまで形成されている。枠部132の−Y’軸側の面に形成されている引出電極335a及び引出電極335aにおいても端辺338が形成されている。
圧電振動片330は、端辺338がX軸及びZ’軸に平行でない直線を含んで形成されていることにより、端辺338の長さが枠部132の幅W1及び幅W2よりも長く形成される。そのため、外周辺132bに露出した第1金属層151aが腐食しても、侵食がキャビティ141内に到達しにくく、圧電デバイスのキャビティ141の密封が解かれることが抑えられている。
<圧電振動片430の構成>
図7(a)は、圧電振動片430の平面図である。圧電振動片430は、振動部131と、枠部132と、連結部133と、により形成されている。振動部131の+Y’軸側の面には励振電極134aが形成されており、励振電極134aからは引出電極435aが引き出されている。引出電極435aは、励振電極134aから−X軸方向に伸び、連結部133を通って枠部132の−X軸側の+Z’軸側にまで引き出されている。また、引出電極435aは、貫通溝136の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極435aは枠部132の幅いっぱいに形成されるため、引出電極435aには端辺438が形成される。端辺438は、複数の直線が繋がった櫛状に形成されている。引出電極435aは、連結部133に近い内周辺132a近傍では端辺438が櫛状に形成されていない。
図7(a)は、圧電振動片430の平面図である。圧電振動片430は、振動部131と、枠部132と、連結部133と、により形成されている。振動部131の+Y’軸側の面には励振電極134aが形成されており、励振電極134aからは引出電極435aが引き出されている。引出電極435aは、励振電極134aから−X軸方向に伸び、連結部133を通って枠部132の−X軸側の+Z’軸側にまで引き出されている。また、引出電極435aは、貫通溝136の側面136aを介して−Y’軸側の面に引き出されている。引出電極435aは枠部132の幅いっぱいに形成されるため、引出電極435aには端辺438が形成される。端辺438は、複数の直線が繋がった櫛状に形成されている。引出電極435aは、連結部133に近い内周辺132a近傍では端辺438が櫛状に形成されていない。
図7(b)は、+Y’軸側の面から見た圧電振動片430の−Y’軸側の面の平面図である。振動部131の−Y’軸側の面には励振電極134bが形成されている。励振電極134bからは引出電極435bが連結部133を介して枠部132の−Y’軸側の面の+X軸側の−Z’軸側の角にまで形成されている。また、貫通溝136の側面136aを介して+Y’軸側の面から−Y’軸側の面に引出電極435aが引き出されている。引出電極435aは枠部132の−X軸側の+Z’軸側の角にまで形成されている。枠部132の−Y’軸側の面に形成されている引出電極435a及び引出電極435aにおいても端辺438が形成されている。また、引出電極435a及び引出電極435bは、連結部133に近い内周辺132a近傍では端辺438が櫛状に形成されていない。
圧電振動片430は、端辺438が櫛状に形成されていることにより、端辺438の長さが枠部132の幅W1及び幅W2よりも長く形成される。そのため、外周辺132bに露出した第1金属層151aが腐食しても、侵食がキャビティ141内に到達しにくく、圧電デバイスのキャビティ141の密封が解かれることが抑えられている。また、連結部133に近い内周辺132a近傍では端辺438が櫛状に形成されていないことにより、引出電極435a及び引出電極435aの幅が大幅に細くなって引出電極435a及び引出電極435aの電気抵抗が大きく上昇することが防がれている。
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。
例えば、第1金属層151aは、クロム(Cr)層152a及びニッケルタングステン(NiW)層152bにより形成されていたが、クロム(Cr)層152aのみで形成されていても良い。また第1金属層151aは、ニッケルタングステン(NiW)層152bの代わりにニッケル(Ni)層を用いることにより、クロム(Cr)層152a及びニッケル(Ni)層として形成されても良い。このとき、例えば引出電極135aは、クロム(Cr)層152a及びクロム(Cr)層152aの表面に形成されたニッケル(Ni)層により形成される第1金属層151aと、ニッケル(Ni)層の表面に金(Au)層として形成される第2金属層151bと、により形成される。
また、上記の実施形態では圧電振動片にATカットの水晶振動片である場合を示したが、同じように厚みすべりモードで振動するBTカットの水晶振動片などであっても同様に適用できる。さらに圧電振動片は水晶材のみならず、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムあるいは圧電セラミックを含む圧電材に基本的に適用できる。
100 … 圧電デバイス
110 … リッド板
111 … 凹部
112 … 接合面
120 … ベース板
121 … 凹部
122 … 接合面
123 … 接続電極
124 … 実装端子
125 … キャスタレーション電極
126 … キャスタレーション
130,230、330、430 … 圧電振動片
131 … 振動部
132 … 枠部
132a … 内周辺
132b … 外周辺
133 … 連結部
134a、134b … 励振電極
135a、135b … 引出電極
136 … 貫通溝
138、238、338、438 … 端辺
140 … 接合材
141 … キャビティ
151a … 第1金属層
151b … 第2金属層
152a … クロム(Cr)層
152b … ニッケルタングステン(NiW)層
171 … スクライブライン
110 … リッド板
111 … 凹部
112 … 接合面
120 … ベース板
121 … 凹部
122 … 接合面
123 … 接続電極
124 … 実装端子
125 … キャスタレーション電極
126 … キャスタレーション
130,230、330、430 … 圧電振動片
131 … 振動部
132 … 枠部
132a … 内周辺
132b … 外周辺
133 … 連結部
134a、134b … 励振電極
135a、135b … 引出電極
136 … 貫通溝
138、238、338、438 … 端辺
140 … 接合材
141 … キャビティ
151a … 第1金属層
151b … 第2金属層
152a … クロム(Cr)層
152b … ニッケルタングステン(NiW)層
171 … スクライブライン
Claims (5)
- 短辺及び長辺を有する矩形形状であり、両主面に励振電極が形成され、所定の振動数で振動する振動部と、
前記振動部を囲み、前記振動部に面する内周辺及び前記内周辺の反対側の外周辺を有し、前記内周辺から前記外周辺まで所定幅を有する枠部と、
前記振動部と前記枠部とを連結する連結部と、
前記励振電極から前記連結部を介して前記枠部に引き出される引出電極と、を備え、
前記引出電極は、前記枠部の前記内周辺及び前記外周辺に接し、前記引出電極の前記内周辺と前記外周辺とを繋ぐ端辺の全ては、前記所定幅よりも長く形成される圧電振動片。 - 前記端辺は、複数の直線、曲線、又は前記長辺及び前記短辺に対して角度を有する直線の少なくとも1つを含んでいる請求項1に記載の圧電振動片。
- 前記端辺は、L字状、扇状、櫛状、又はこれらの組み合わせによる形状により形成される請求項2に記載の圧電振動片。
- 前記引出電極は、第1金属層と前記第1金属層の表面に形成される第2金属層とにより形成され、前記第1金属層は、クロム(Cr)、クロム(Cr)及びニッケル(Ni)、もしくはクロム(Cr)及びニッケルタングステン(NiW)により形成されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動片。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
前記枠部の一方の主面に接合されるベース板と、
前記枠部の他方の主面に接合され、前記振動部を密封するリッド板と、
前記圧電振動片及び前記ベース板、並びに前記圧電振動片及び前記リッド板を接合する非導電性の接合材と、を備え、
前記外周辺側から見ると、前記端辺と前記接合材とが接している圧電デバイス。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012178523A JP2014036426A (ja) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | 圧電振動片及び圧電デバイス |
US13/948,158 US20140042874A1 (en) | 2012-08-10 | 2013-07-22 | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012178523A JP2014036426A (ja) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | 圧電振動片及び圧電デバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014036426A true JP2014036426A (ja) | 2014-02-24 |
Family
ID=50065694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012178523A Pending JP2014036426A (ja) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | 圧電振動片及び圧電デバイス |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140042874A1 (ja) |
JP (1) | JP2014036426A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11038485B2 (en) | 2015-10-08 | 2021-06-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Crystal vibration element, and crystal vibrator equipped with crystal vibration element |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013165336A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイス |
CN107210725B (zh) * | 2015-02-19 | 2020-06-02 | 株式会社村田制作所 | 水晶振子以及水晶振动器件 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5595218B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2014-09-24 | 日本電波工業株式会社 | 圧電デバイス及び圧電基板の製造方法 |
-
2012
- 2012-08-10 JP JP2012178523A patent/JP2014036426A/ja active Pending
-
2013
- 2013-07-22 US US13/948,158 patent/US20140042874A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11038485B2 (en) | 2015-10-08 | 2021-06-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Crystal vibration element, and crystal vibrator equipped with crystal vibration element |
US11075615B2 (en) | 2015-10-08 | 2021-07-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Crystal vibration element, and crystal vibrator equipped with crystal vibration element |
US11139796B2 (en) * | 2015-10-08 | 2021-10-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Crystal vibration element, and crystal vibrator equipped with crystal vibration element |
US11277115B2 (en) | 2015-10-08 | 2022-03-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Crystal vibration element, and crystal vibrator equipped with crystal vibration element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140042874A1 (en) | 2014-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6017189B2 (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
US11012787B2 (en) | Piezoelectric element, piezoelectric microphone, piezoelectric resonator and method for manufacturing piezoelectric element | |
JP5788728B2 (ja) | 圧電振動片、圧電デバイス、及び圧電デバイスの製造方法 | |
JP5797961B2 (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
JP5972598B2 (ja) | 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 | |
US9035538B2 (en) | Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device | |
JP5806547B2 (ja) | 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 | |
JP5991566B1 (ja) | 水晶振動子及びその製造方法並びに水晶振動デバイス | |
JP5930532B2 (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
US8519601B2 (en) | Crystal device and inspection method of crystal device | |
JP2014036426A (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
JP6569874B2 (ja) | 水晶振動子及びその製造方法 | |
CN107210725B (zh) | 水晶振子以及水晶振动器件 | |
JP2016039516A (ja) | 圧電デバイス | |
JP2018006901A (ja) | 水晶振動板、および水晶振動デバイス | |
JP2013229645A (ja) | 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 | |
JP2012074860A (ja) | 水晶振動素子 | |
JP6739759B2 (ja) | 圧電振動子 | |
CN105827212B (zh) | 压电振动片及压电振动器 | |
JP2013258519A (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス | |
JP5714375B2 (ja) | 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 | |
JP2012178633A (ja) | 圧電デバイス | |
JP5637868B2 (ja) | 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法 | |
JP2013017103A (ja) | 水晶デバイス | |
JP2012235364A (ja) | 圧電振動片及び圧電デバイス |